JP7593387B2 - Work vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、圃場内を走行し、走行車体に走行した作業装置で対地作業を行う作業車両に関するものである。 The present invention relates to a work vehicle that travels in a field and performs ground work using a work implement that travels on the traveling vehicle body.
従来の作業車両には、作業開始位置と作業終了位置の位置情報を、作業装置が入切されたときに取得し、取得した作業開始位置と作業終了位置から基準線を作成し、この基準線に沿ってハンドルを自動操舵し、機体を直進走行させる自動操舵装置を備えるものがある。(特許文献1) Some conventional work vehicles are equipped with an automatic steering device that acquires position information for the work start position and work end position when the work equipment is turned on and off, creates a reference line from the acquired work start position and work end position, automatically steers the steering wheel along this reference line, and drives the vehicle in a straight line. (Patent Document 1)
特許文献1に記載された作業車両は、作業装置が入切された位置を作業開始位置及び作業終了位置として取得することができるので、作業開始位置及び作業終了位置を取得する操作が必要なく、操作性がよいという利点がある。 The work vehicle described in Patent Document 1 has the advantage of being easy to operate because it can obtain the positions where the work equipment is turned on and off as the work start position and work end position, eliminating the need to perform operations to obtain the work start position and work end position.
しかしながら、誤操作により作業装置の入または切が行われると、本来作業開始位置、または作業終了位置を取得すべき位置とは異なる位置で作業開始位置、または作業終了位置が取得されてしまうことがある。このときは、基準データを別の作業条で取り直す必要があり、その間は自動操舵装置が使用できず、精度の高い作業走行が行えない問題がある。 However, if the work equipment is turned on or off by mistake, the work start position or work end position may be acquired at a position different from the position where it should be acquired. When this happens, it is necessary to re-acquire the reference data under different work conditions, during which time the automatic steering device cannot be used, and there is a problem that work driving cannot be performed with high accuracy.
本発明は、上記の問題を解消し、直進走行の基準位置が誤操作で取得されることを防止できる作業車両を提供することを目的とするものである。 The present invention aims to provide a work vehicle that can solve the above problems and prevent the reference position for straight-ahead driving from being acquired erroneously.
請求項1記載の発明は、機体を操舵操作する操舵部材(35)と、機体の位置座標を取得する位置情報取得装置(200)と、前記操舵部材(35)を作動させて機体を直進走行させる自動直進装置(205)と、機体各部の制御を行う制御装置(100)を備える作業車両において、
機体の直進走行の基準となる基準位置を取得する第一操作具と、前記自動直進装置(205)を入切する第二操作具を設け、
前記基準位置は、圃場の一点で前記第一操作具によって取得される第1基準位置(A)と、圃場の他点で前記第一操作具によって取得される第2基準位置(B)の少なくとも二ヵ所からなり、
前記第一操作具によって、前記第2基準位置(B)を取得する際に、前記第1基準位置(A)を取得した位置からの距離が所定距離未満であるときは、前記第2基準位置(B)を取得できない、
前記第1基準位置(A)と前記第2基準位置(B)が取得された状態で前記第二操作具を操作すると前記自動直進装置(205)による自動直進走行が「入」になり、自動直進走行が「入」であるときに前記第二操作具を操作すると前記自動直進装置(205)が「切」になることを特徴とする作業車両とした。
The invention described in claim 1 is a work vehicle including a steering member (35) for steering the vehicle body, a position information acquisition device (200) for acquiring the position coordinates of the vehicle body, an automatic straight-line driving device (205) for operating the steering member (35) to drive the vehicle in a straight line, and a control device (100) for controlling each part of the vehicle body,
A first operating tool is provided for acquiring a reference position that is a reference for the straight-line running of the machine body, and a second operating tool is provided for turning on and off the automatic straight-line running device (205),
The reference position includes at least two positions: a first reference position (A) acquired by the first operating tool at one point in the field, and a second reference position (B) acquired by the first operating tool at another point in the field;
When the second reference position (B) is acquired by the first operating tool, if the distance from the position where the first reference position (A) is acquired is less than a predetermined distance, the second reference position (B) cannot be acquired.
The work vehicle is characterized in that when the second operating device is operated with the first reference position (A) and the second reference position (B) acquired, automatic straight-line driving by the automatic straight-line driving device (205) is turned "on," and when the second operating device is operated while automatic straight-line driving is "on," the automatic straight-line driving device (205) is turned "off."
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請求項1の発明により、取得した基準位置に基づき機体を自動直進させることができる
ので、走行軌跡が直線状に揃えられ、作業精度が向上する。
According to the invention of claim 1, the machine body can be automatically driven in a straight line based on the acquired reference position, so that the travel trajectory is aligned in a straight line, improving the work accuracy.
また、操舵部材(35)を操作して直進走行を維持する必要がなくなるので、作業者の
労力が軽減される。また、基準位置の取得と自動直進装置(205)の入切を別の操作具
で行えるので、誤操作防止が図られる。また、例えば、作業者が意図せず位置情報を取得するという誤操作を防止することができる。
In addition, since there is no need to operate the steering member (35) to maintain straight driving, the labor of the operator is reduced. Also, since the acquisition of the reference position and the turning on and off of the automatic straight driving device (205) can be performed with separate operating tools, erroneous operation can be prevented. In addition, for example, erroneous operation in which the operator unintentionally acquires position information can be prevented.
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本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本件においては、平面図において、機体の進行方向に対して左側を機体左右一側、機体の進行方向に対して右側を機体左右他側と称する。以下、各部の詳細を具体的に記載する。 In this case, in the plan view, the left side of the aircraft's direction of travel is referred to as one side of the aircraft's left or right, and the right side of the aircraft's direction of travel is referred to as the other side of the aircraft's left or right. Details of each part are described below.
本発明の作業機の一実施例として図2に開示されている乗用型の田植機は、8条植えの構成であるが、本構成を異なる植付条数の田植機に用いても構わない。本件田植機は、図1及び図2で示すとおり、走行車体2の後側に昇降リンク装置3を介して、苗タンク53から苗を取って複数の苗植付装置55…で圃場に苗を植え付ける苗植付部や、種子を供給する播種装置等、あるいは圃場を耕耘するロータリ等の作業装置4を昇降可能に設け、該走行車体2の後部上側に施肥装置5の本体部分を配置している。 The riding rice transplanter shown in FIG. 2 as an example of the working machine of the present invention has an eight-row planting configuration, but this configuration may be used for rice transplanters with a different number of planting rows. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the present rice transplanter is provided with a seedling planting section that takes seedlings from a seedling tank 53 and plants them in the field with multiple seedling planting devices 55..., a sowing device that supplies seeds, or a rotary that tills the field, which can be raised and lowered via a lifting link device 3 at the rear of the traveling body 2, and the main body of the fertilizer applicator 5 is located at the upper rear of the traveling body 2.
まず、走行車体2を構成するメインフレーム15について説明する。 First, we will explain the main frame 15 that constitutes the running vehicle body 2.
図3に示すとおり、該メインフレーム15は、機体前部の前側梁フレーム16と、機体後部の後側梁フレーム17と、該前側梁フレーム16と後側梁フレーム17の前後間に中央梁フレーム18を設け、該前側梁フレーム16と中央梁フレーム18を左右一対の前側連結フレーム19,19で連結すると共に、該中央梁フレーム18と後側梁フレーム17を左右一対の後側連結フレーム20,20で連結する。 As shown in FIG. 3, the main frame 15 has a front beam frame 16 at the front of the aircraft, a rear beam frame 17 at the rear of the aircraft, and a central beam frame 18 between the front and rear beam frames 16 and 17. The front beam frame 16 and central beam frame 18 are connected by a pair of left and right front connecting frames 19, 19, and the central beam frame 18 and rear beam frame 17 are connected by a pair of left and right rear connecting frames 20, 20.
なお、前側梁フレーム16と中央梁フレーム18と後側梁フレーム17は左右方向を長手方向とし、前側連結フレーム19と後側連結フレーム20は前後方向を長手方向とする。 The longitudinal direction of the front beam frame 16, the central beam frame 18, and the rear beam frame 17 is the left-right direction, while the longitudinal direction of the front connecting frame 19 and the rear connecting frame 20 is the front-to-rear direction.
該左右の前側連結フレーム19,19と後側連結フレーム20,20の左右間隔は略同じ間隔とする。また、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の左右長さは前側梁フレーム16の左右長さよりも長く構成する。なお、左右の前側連結フレーム19,19と後側連結フレーム20,20は中央梁フレーム18の下部で溶接するものであるので、左右の前側連結フレーム19,19と後側連結フレーム20,20を一体の金属製の角材で構成してもよい。 The left and right front connecting frames 19, 19 and the left and right rear connecting frames 20, 20 are spaced approximately the same apart. The left and right length of the center beam frame 18 and the rear beam frame 17 is longer than the left and right length of the front beam frame 16. Since the left and right front connecting frames 19, 19 and the rear connecting frames 20, 20 are welded to the lower part of the center beam frame 18, the left and right front connecting frames 19, 19 and the rear connecting frames 20, 20 may be constructed from a single piece of metal square timber.
前記前側梁フレーム16と中央梁フレーム18と左右の前側連結フレーム19,19が形成する空間部には、左右の前輪10,10や後輪11,11、作業装置4等に駆動力を伝動するミッションケース13と、エンジン30から供給される駆動力を該ミッションケース13に出力する油圧式の無段変速装置(HST)14を設ける。 The space formed by the front beam frame 16, center beam frame 18, and left and right front connecting frames 19, 19 is provided with a transmission case 13 that transmits driving force to the left and right front wheels 10, 10, rear wheels 11, 11, working device 4, etc., and a hydraulic continuously variable transmission (HST) 14 that outputs driving force supplied from the engine 30 to the transmission case 13.
そして、前記後側梁フレーム18の後部に、左右の持上フレーム21,21を左右の後側連結フレーム20,20の左右間隔よりも狭い間隔で且つ後方に突出させて設け、該左右の持上フレーム21,21の下部に後部支持フレーム22を装着する。該後部支持フレーム22の左右両側には、走行車体2の左右の後輪11,11を各々駆動させる後輪伝動ケース11a,11aを設け、該後部支持フレーム22の上部には、前記昇降リンク機構3を支持する左右のリンクフレーム23,23を上方に向けて設ける。 Left and right lifting frames 21, 21 are provided at the rear of the rear beam frame 18, protruding rearward at a distance narrower than the left and right distance between the left and right rear connecting frames 20, 20, and a rear support frame 22 is attached to the lower parts of the left and right lifting frames 21, 21. Rear wheel transmission cases 11a, 11a that drive the left and right rear wheels 11, 11 of the traveling body 2 are provided on both the left and right sides of the rear support frame 22, and left and right link frames 23, 23 that support the lifting link mechanism 3 are provided facing upward on the upper part of the rear support frame 22.
前記昇降リンク機構3は、左右のリンクフレーム23,23の下部側で且つ左右間に左右一対のロワリンクアーム24,24を設け、該左右のロワリンクアーム24,24の左右間に昇降シリンダ25を設けると共に、該昇降シリンダ25の上方にアッパリンクアーム26を設けて構成する。なお、該左右のロワリンクアーム24,24と昇降シリンダ25とアッパリンクアーム26の走行車体2とは反対側の端部は、作業装置4の機体前側に装着する。 The lifting link mechanism 3 is configured by providing a pair of left and right lower link arms 24, 24 below and between the left and right link frames 23, 23, providing a lifting cylinder 25 between the left and right lower link arms 24, 24, and providing an upper link arm 26 above the lifting cylinder 25. The ends of the left and right lower link arms 24, 24, the lifting cylinder 25, and the upper link arm 26 on the opposite side to the traveling vehicle body 2 are attached to the front side of the machine body of the working device 4.
さらに、前記中央梁フレーム18の左右両端部の前方と左右の前側連結フレーム19,19の左右外側に、走行車体2の左右の前輪10,10に各々伝動する前側伝動ケース10a,10aを各々設けると共に、該中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の左右端部を左右の延長フレーム27,27で各々連結する。該左右の延長フレーム27,27は前後方向を長手方向とする。 Furthermore, front transmission cases 10a, 10a that transmit power to the left and right front wheels 10, 10 of the traveling body 2 are provided in front of both left and right ends of the center beam frame 18 and on the left and right outsides of the left and right front connecting frames 19, 19, respectively, and the left and right ends of the center beam frame 18 and the rear beam frame 17 are connected by left and right extension frames 27, 27, respectively. The left and right extension frames 27, 27 have their longitudinal direction in the front-to-rear direction.
また、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17と後部支持フレーム22の下部に前後方向の中央連結フレーム28を設け、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の前後間で且つ左右の後部連結フレーム20,20の左右間にエンジン30を支持する前後の支持プレート29,29を設ける。 In addition, a central connecting frame 28 in the front-rear direction is provided at the bottom of the central beam frame 18, rear beam frame 17, and rear support frame 22, and front and rear support plates 29, 29 are provided between the front and rear of the central beam frame 18 and rear beam frame 17 and between the left and right rear connecting frames 20, 20 to support the engine 30.
該前後の支持プレート29,29には、中央連結フレーム28の左右両側でエンジン30を受ける受けプレート29a…が各々設けられている。 The front and rear support plates 29, 29 each have a support plate 29a that supports the engine 30 on both the left and right sides of the central connecting frame 28.
そして、前記前後の支持プレート29,29の左右両側に、後側梁フレーム17の下方を通過して後方に突出する左右の補助フレーム31,31を設け、該左右の補助フレーム31,31の後部を左右方向の後部補助フレーム32で連結する。なお、該左右の補助フレーム31,31の後端部は、前記左右の後輪伝動ケース11a,11aに連結する。 Left and right auxiliary frames 31, 31 that pass under the rear beam frame 17 and protrude rearward are provided on both the left and right sides of the front and rear support plates 29, 29, and the rear parts of the left and right auxiliary frames 31, 31 are connected to a left and right rear auxiliary frame 32. The rear ends of the left and right auxiliary frames 31, 31 are connected to the left and right rear wheel transmission cases 11a, 11a.
上記により、メインフレーム15が構成される。該メインフレーム15のうち、前側梁フレーム16から後側梁フレーム17までの前後幅、及び左右の前側連結フレーム19,19及び後側連結フレーム20,20の左右幅を、作業者が搭乗するフロアステップ33で覆う。該フロアテップ33は一体形成して強度を向上させたり部品数を減らしたりするものや、前側と後側、左側と右側で各々分割可能に構成し、着脱を容易にするものを用いる。 The main frame 15 is constructed as described above. The front-to-rear width of the main frame 15 from the front beam frame 16 to the rear beam frame 17, and the left-to-right width of the left and right front connecting frames 19, 19 and the rear connecting frames 20, 20 are covered with a floor step 33 on which the worker boards. The floor step 33 is either one-piece formed to improve strength and reduce the number of parts, or one that can be separated into front and rear, left and right sides for easy attachment and detachment.
上記では、図3に示すとおり、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の左右両側端部の周辺と、左右の延長フレーム27,27がフロアステップ33に覆われず、露出する。このとき、前記フロアステップ33を拡大してメインフレーム15の全体を覆う構成としてもよいが、大きさや植付作業条数の異なる機体間でのフロアステップ33の共用化を図るべく、フロアステップ33の左右両側に、左右の延長ステップ34,34を各々配置する構成とする。 As shown in Figure 3, the periphery of the left and right side end portions of the center beam frame 18 and rear beam frame 17, and the left and right extension frames 27, 27 are not covered by the floor step 33 and are exposed. In this case, the floor step 33 may be expanded to cover the entire main frame 15, but in order to share the floor step 33 between machines of different sizes and numbers of planting rows, the left and right extension steps 34, 34 are arranged on the left and right sides of the floor step 33.
上記構成により、メインフレーム15は複数のフレーム構成体を連結して構成しているので、従来に比べて強度の向上が図られている。 With the above configuration, the main frame 15 is made up of multiple connected frame structures, which improves its strength compared to conventional models.
また、エンジン30を搭載する前後の支持プレート29,29の下部に中央連結フレーム28を配置すると共に、前後の支持プレート29,29を左右の後部補助フレーム32,32と連結したことにより、重量物であるエンジン30を強固に保持することができる。 In addition, a central connecting frame 28 is placed under the front and rear support plates 29, 29 on which the engine 30 is mounted, and the front and rear support plates 29, 29 are connected to the left and right rear auxiliary frames 32, 32, so that the engine 30, which is a heavy object, can be firmly supported.
前記走行車体2の前側には、図1、図2に示すとおり、上部に機体を操舵するハンドル35、無段変速装置14や作業装置4を操作する変速操作レバー36、走行車体2の走行伝動を切り替える副変速切替装置(図示省略)を操作する副変速操作レバー37及び機体各部の操作を行う操縦パネル38を上部に備えるボンネット39を設ける。該ボンネット39の前側には開閉可能なフロントカバー40を設け、該フロントカバー40の内部には、燃料タンクやバッテリ、前記ハンドル35の操舵に前記左右の前輪10,10、及び左右の前輪伝動ケース10a,10aの下部側を回動させる連動機構(図示省略)を内装する。 As shown in Figures 1 and 2, a bonnet 39 is provided at the front of the traveling body 2, which has at its top a handlebar 35 for steering the vehicle, a speed change lever 36 for operating the continuously variable transmission 14 and the working device 4, an auxiliary speed change lever 37 for operating an auxiliary speed change switch device (not shown) for switching the traveling transmission of the traveling body 2, and an operation panel 38 for operating each part of the vehicle. An openable front cover 40 is provided in front of the bonnet 39, and inside the front cover 40 are installed a fuel tank, a battery, and an interlocking mechanism (not shown) for rotating the left and right front wheels 10, 10, and the lower sides of the left and right front wheel transmission cases 10a, 10a when the handlebar 35 is steered.
また、前記フロントカバー40の前方には、作業装置4の作業状態や作業時に消費される作業資材の減少、及び後述する自動操舵装置205の作動、非作動等の各種情報をLED等の点灯で表示するセンターマスコット70を設ける。該センターマスコット70は、側面視において、機体下部側で且つ機体後側に配置される作業表示部71と、機体上部側で且つ機体前側に配置される自動直進表示部72で構成される。 In addition, a center mascot 70 is provided in front of the front cover 40 to display various information such as the working status of the working device 4, the reduction in work materials consumed during work, and the operation/non-operation of the automatic steering device 205 (described later) by lighting up LEDs or the like. The center mascot 70 is composed of a work display unit 71 located on the lower and rear side of the machine body in a side view, and an automatic straight-line display unit 72 located on the upper and front side of the machine body.
そして、前記ボンネット39よりも機体後側で、且つ前記エンジン30の上方に、エンジン30の上方及び側方を覆うエンジンカバー30aを設け、該エンジンカバー30aの上部に作業者が着座する作業座席41を設ける。 An engine cover 30a that covers the top and sides of the engine 30 is provided behind the bonnet 39 and above the engine 30, and a work seat 41 on which an operator sits is provided above the engine cover 30a.
さらに、該作業座席41の後側で、具体的にはメインフレーム15の後端側に前記施肥装置5を積載する。該施肥装置5の駆動力は、左右の後輪伝動ケース11aの左右一側から施肥装置5に向かって配置される施肥伝動機構5aによって伝動される。 The fertilizer applicator 5 is mounted behind the work seat 41, specifically on the rear end side of the main frame 15. The driving force of the fertilizer applicator 5 is transmitted by a fertilizer transmission mechanism 5a arranged from one of the left and right rear wheel transmission cases 11a toward the fertilizer applicator 5.
前記ミッションケース13の前側には、前記左右の前輪伝動ケース10a,10aに伝動する前側伝動シャフト(図示省略)と、ミッションケース13の後部には、前記左右の後輪伝動ケース11a,11aに伝動する左右のドライブシャフト42,42を設ける。該左右のドライブシャフト42,42よりも伝動方向上手側には、左右のドライブシャフト42,42への伝動を入切するサイドクラッチ機構43,43が配置されており、前記ハンドル35を切操作して走行車体2を旋回操作させると、旋回内側に位置するサイドクラッチ機構43が切状態になり、旋回内側の後輪11への伝動を停止させる構成としている。 A front transmission shaft (not shown) that transmits power to the left and right front wheel transmission cases 10a, 10a is provided at the front of the transmission case 13, and left and right drive shafts 42, 42 that transmit power to the left and right rear wheel transmission cases 11a, 11a are provided at the rear of the transmission case 13. Side clutch mechanisms 43, 43 that turn on and off the power transmission to the left and right drive shafts 42, 42 are arranged upstream of the left and right drive shafts 42, 42 in the transmission direction, and when the handlebars 35 are turned to turn the traveling vehicle body 2, the side clutch mechanism 43 located on the inside of the turn is turned off, stopping the power transmission to the rear wheel 11 on the inside of the turn.
図3に示すとおり、前記ミッションケース13の後側の左右中央付近に左右のクラッチ入切軸44,44を上下方向に設け、該左右のクラッチ入切軸44,44の上部に機体外側に向かうクラッチ入切アーム45,45を各々設ける。そして、前記操縦座席41の前側下部で且つ左右一側には、左右のサイドクラッチ機構43,43を入切操作するサイドクラッチペダル43a,43aを設ける。 As shown in Figure 3, left and right clutch on/off shafts 44, 44 are provided vertically near the center of the left and right rear of the transmission case 13, and clutch on/off arms 45, 45 facing the outside of the aircraft are provided on the upper parts of the left and right clutch on/off shafts 44, 44. Side clutch pedals 43a, 43a for turning on and off the left and right side clutch mechanisms 43, 43 are provided on the lower front side of the pilot's seat 41 on either the left or right side.
また、図1、図2に示すとおり、作業装置4の下方には、圃場面に接地して滑走するセンターフロート62Cと左右のサイドフロート62L,62Rを設けると共に、該センターフロート62Cと左右のサイドフロート62L,62Rよりも機体前側に、圃場面の凹凸を整地する整地ロータ63を設ける。該整地ロータ63への駆動力は、左右一側の後輪伝動ケース11aに設ける整地伝動シャフト65により伝動される。また、左右一側の後輪伝動ケース11aには、整地ロータ63への伝動を入切する整地クラッチ66を設ける。 As shown in Figures 1 and 2, a center float 62C and left and right side floats 62L, 62R that slide on the field surface are provided below the working device 4, and a ground leveling rotor 63 that levels the unevenness of the field surface is provided forward of the center float 62C and the left and right side floats 62L, 62R. The driving force to the ground leveling rotor 63 is transmitted by a ground leveling transmission shaft 65 provided in one of the left and right rear wheel transmission cases 11a. In addition, a ground leveling clutch 66 that switches the transmission to the ground leveling rotor 63 on and off is provided in one of the left and right rear wheel transmission cases 11a.
前記センターフロート62Cには、該センターフロート62Cの回動角度を検知する回動ポテンショメータ64を設け、該回動ポテンショメータ64の回動角度が所定角度以上変化すると圃場の深さが変化したと判断し、制御装置100が前記昇降シリンダ25を伸縮させて昇降リンク機構3を上下回動させ、作業装置4の上下高さ、即ち作業位置を圃場の深さに対応させる構成とする。 The center float 62C is provided with a rotation potentiometer 64 that detects the rotation angle of the center float 62C. When the rotation angle of the rotation potentiometer 64 changes by a predetermined angle or more, it is determined that the depth of the field has changed, and the control device 100 extends and retracts the lifting cylinder 25 to rotate the lifting link mechanism 3 up and down, and the vertical height of the working device 4, i.e., the working position, corresponds to the depth of the field.
圃場内で前記作業装置4を用いて苗の植付や種子の播種作業、あるいは苗の生育後の追肥や除草等の作業を行うときは、圃場の一側から他側に向かって走行車体2を直進走行させることが一般的である。しかしながら、走行車体2は、圃場の耕盤の凹凸や表土の粘性により車輪が直進方向からずれた方向を向くと、次第にずれた方向に移動してしまうことがある。また、作業者の操縦技術によっては、走行車体2を直進方向に合わせられず、直進からずれた方向に移動させてしまうことがある。 When using the working device 4 in a field to plant seedlings, sow seeds, or perform tasks such as fertilizing or weeding after seedlings have grown, the traveling body 2 is generally driven in a straight line from one side of the field to the other. However, if the unevenness of the tilled bed or the viscosity of the topsoil causes the wheels to point in a direction that deviates from the straight-ahead direction, the traveling body 2 may gradually move in the deviated direction. Also, depending on the operator's driving technique, the traveling body 2 may not be able to align with the straight-ahead direction, causing it to move in a direction that deviates from the straight-ahead direction.
これにより、苗の植付や播種、除草や追肥等の作業軌跡が斜め方向になり、本来苗の植付や播種が可能な個所が空きスペースとなり、後から作業者が手作業で植付や播種を行う必要が生じ、作業者に余分な労力を生じさせることや、苗の植付条間や播種条間が作業装置4の条間よりも狭くなり、風通しが悪くなって病虫害が発生することがある。あるいは、除草作業や追肥作業等の、植付や播種の後工程の作業を行う際、苗を踏み潰してしまい、収量の低下を招くことや、苗を踏み潰さないように操縦することにより、作業能率を低下させる問題が生じることがある。 As a result, the trajectory of work such as planting seedlings, sowing, weeding, and fertilizing becomes diagonal, leaving areas where seedlings can be planted or sowed empty, requiring workers to plant or sow the seeds manually later, which creates extra labor for the workers and may result in the spacing between seedling planting rows or sowing rows being narrower than the spacing between rows of the work device 4, resulting in poor ventilation and the occurrence of pests and diseases. Alternatively, when performing work subsequent to planting or sowing, such as weeding or fertilizing, the seedlings may be trampled, resulting in a decrease in yield, or the efficiency of work may be reduced by maneuvering to avoid trampling the seedlings.
これら問題を解決するには、作業者の手によらず、走行車体2を自動操舵させ、直進走行姿勢を維持させる、いわゆる自動直進システムを搭載することが考えられる。 To solve these problems, it is possible to equip the vehicle with a so-called automatic straight-line driving system that automatically steers the traveling vehicle body 2 and maintains a straight-line driving posture without the help of an operator.
まず、図1、図2に示すとおり、走行車体2に、GPS(GNSS)アンテナ200を装着するアンテナフレーム201を設ける。該アンテナフレーム201は、前記メインフレーム15の前側に設ける左右のアンテナステー202,202に左右の基部を装着する、正面視で門型の前側フレーム201aと、該前側フレーム201aの左右中央部から機体後方に向かい、走行車体2の後側の左右中央部に向かう後側フレーム201bで構成する。なお、門型の該前側フレーム201aの空間部の後方には、前記ボンネット32や操縦座席41が位置するものとする。 First, as shown in Figures 1 and 2, an antenna frame 201 for mounting a GPS (GNSS) antenna 200 is provided on the traveling vehicle body 2. The antenna frame 201 is composed of a gate-shaped front frame 201a in a front view, with left and right bases attached to left and right antenna stays 202, 202 provided on the front side of the main frame 15, and a rear frame 201b that extends from the left and right center of the front frame 201a toward the rear of the aircraft and toward the left and right center of the rear side of the traveling vehicle body 2. The bonnet 32 and the pilot's seat 41 are located behind the space of the gate-shaped front frame 201a.
また、前記アンテナフレーム201の上下高さは、機体中最も高くする。作業者がフロアステップ33上に立った状態で頭をぶつけることを防止しつつ、且つ受信精度を向上させるべく、アンテナフレーム201の上端部は、地表から2.5~3.5m程度に位置するものとする。 The antenna frame 201 is also made the tallest in both vertical height and height within the aircraft. In order to prevent an operator from hitting his/her head while standing on the floor step 33 and to improve reception accuracy, the upper end of the antenna frame 201 is positioned approximately 2.5 to 3.5 m above the ground.
これにより、作業者はフロアステップ33上を移動しやすく、作業能率が向上すると共に、GPSアンテナ200を地表から上方に離間させることができるので、受信精度の向上が図られる。 This allows workers to move easily on the floor step 33, improving work efficiency, and also allows the GPS antenna 200 to be positioned above the ground, improving reception accuracy.
該前側フレーム201aと後側フレーム201bの接続部付近には、前記GPSアンテナ200を装着する。なお、前側フレーム201aと後側フレーム201bの接続部は、ボンネット32と操縦座席41の前後間附近であり、前記走行車体2の前後方向の中央部付近である。 The GPS antenna 200 is attached near the connection between the front frame 201a and the rear frame 201b. The connection between the front frame 201a and the rear frame 201b is located near the front-rear area between the bonnet 32 and the driver's seat 41, and near the center of the traveling vehicle body 2 in the fore-and-aft direction.
上記により、GPSアンテナ200の取付位置を機体の前後及び左右方向の中央部付近になるので、取得される機体の座標が実際の機体の位置から離れたものとなりにくく、自動直進システムによる直進走行位置の設定が適切になり、作業精度が向上する。 As a result of the above, the GPS antenna 200 is attached near the center of the aircraft in the front-to-rear and left-to-right directions, so the aircraft coordinates obtained are less likely to deviate from the actual aircraft position, and the automatic straight-line driving system can properly set the straight-line driving position, improving work accuracy.
また、前側フレーム201aの空間部の後方に操縦座席41が位置することにより、アンテナフレーム201が作業者の視界を遮ることを防止できるので、視認性が向上し、直進走行前の位置合わせが正確になると共に、機体前方の圃場の状態や障害物を早めに見つけられるので、作業者による手動操作に切り替えて安全且つ作業位置のずれを抑えることができる。 In addition, by positioning the pilot's seat 41 behind the space in the front frame 201a, the antenna frame 201 is prevented from blocking the operator's view, improving visibility and allowing for accurate alignment before driving straight ahead. In addition, the operator can quickly find the field conditions and obstacles in front of the vehicle, allowing the operator to switch to manual operation safely and minimizing deviations in the work position.
なお、GPSアンテナ200は、単独測位方式、DGPS(相対測位)方式、RTK(干渉測位)方式等のうち、作業をする地域に適したものを用いるとよい。 It is advisable to use the GPS antenna 200 that is suitable for the area where work is being carried out, among the point positioning method, DGPS (distance relative positioning) method, RTK (interferometric positioning) method, etc.
しかしながら、機体の傾斜や振動の影響によりGPSアンテナ200の地上高が変動すると、実際の機体位置と異なる座標位置が測定され、受信精度が低下すると共に、直進からずれた方向に機体が走行してしまう問題が生じる。 However, if the height above the ground of the GPS antenna 200 fluctuates due to the inclination or vibration of the aircraft, a coordinate position different from the actual aircraft position is measured, reducing reception accuracy and causing the aircraft to travel in a direction that deviates from a straight line.
これを防止すべく、図6に示すとおり、GPSアンテナ200に加えて、IMU(慣性計測装置)203を設ける。該IMU203は、走行車体2が傾斜姿勢になるときの地表からGPSアンテナ200までの高さと、傾斜していないときの地表からGPSアンテナ200までの高さの差に基づき、GPSアンテナ200が取得した位置座標を制御装置100に修正させるものである。 To prevent this, as shown in FIG. 6, an IMU (inertial measurement unit) 203 is provided in addition to the GPS antenna 200. The IMU 203 causes the control device 100 to correct the position coordinates acquired by the GPS antenna 200 based on the difference between the height from the ground surface to the GPS antenna 200 when the traveling vehicle body 2 is inclined and the height from the ground surface to the GPS antenna 200 when it is not inclined.
なお、地表からGPSアンテナ200までの高さは、前記走行車体2の傾斜等の挙動を、IMU203に内蔵される三軸の加速度センサと角速度センサで計測して割り出すものとする。 The height from the ground to the GPS antenna 200 is calculated by measuring the tilt and other behavior of the traveling vehicle body 2 using a three-axis acceleration sensor and an angular velocity sensor built into the IMU 203.
これに加えて、自動直進システムによる機体の走行方向が正しいかどうかをより確実に制御装置100に判定させるべく、方位センサ204を設ける。 In addition, a direction sensor 204 is provided to allow the control device 100 to more reliably determine whether the direction in which the aircraft is traveling according to the automatic straight-line driving system is correct.
このときの位置座標の補正については、図7のS1からS5に示すとおりである。 The correction of the position coordinates at this time is as shown in S1 to S5 of Figure 7.
これにより、機体の進路を計測される方位により定めることができるので、直進走行の精度がいっそう向上する。 This allows the aircraft's course to be determined based on the measured direction, further improving the accuracy of straight-line driving.
前記GPSアンテナ200が取得する位置情報は、IMU203と方位センサ204が検出する情報に基づき、制御装置100により補正される。そして、制御装置100は、現在の位置情報と先に取得されている位置情報を比較し、位置情報の相違が許容範囲を超えていると、機体を直進走行位置に戻すべく、左右の前輪10,10を左右方向に操舵させる。 The position information acquired by the GPS antenna 200 is corrected by the control device 100 based on the information detected by the IMU 203 and the orientation sensor 204. The control device 100 then compares the current position information with the previously acquired position information, and if the difference between the position information exceeds an acceptable range, steers the left and right front wheels 10, 10 in the left and right directions to return the vehicle to a straight-ahead driving position.
上記の左右の前輪10,10の操舵、あるいはクローラ等の信地旋回を自動化すべく、前記ハンドル35を操舵アクチュエータ206で回動させる自動操舵装置205を設ける。該自動操舵装置205は、図8のS6~S9に示すとおり、前記制御装置100が算出した現在の位置情報のX座標と、先に取得されている基準となる位置情報のX座標の差異に基づき、操舵アクチュエータ206の作動量が変動されることで、機体を直進走行位置に向かわせるべく、ハンドル35を左右に切ると共に、直進走行位置に来ると操舵アクチュエータ206を停止させてハンドル35の自動操舵を停止させるものである。 To automate the steering of the left and right front wheels 10, 10 or the pivot turning of crawlers, etc., an automatic steering device 205 is provided that rotates the steering wheel 35 with a steering actuator 206. As shown in S6 to S9 of FIG. 8, the automatic steering device 205 changes the amount of operation of the steering actuator 206 based on the difference between the X coordinate of the current position information calculated by the control device 100 and the X coordinate of the reference position information previously acquired, thereby turning the steering wheel 35 left or right to move the vehicle toward a straight-ahead driving position, and stopping the steering actuator 206 when the vehicle reaches the straight-ahead driving position, thereby stopping the automatic steering of the steering wheel 35.
なお、操舵アクチュエータ206は、電動や油圧式のモータ、あるいはシリンダで構成する。 The steering actuator 206 is composed of an electric or hydraulic motor or a cylinder.
上記構成により、算出された位置情報のX座標の差異に合わせてハンドル35が自動的に操舵され、機体を直進走行位置に自動的に合わせることができるので、作業装置4による作業位置が左右方向にずれることが防止され、圃場内に作業が行われない箇所が発生しにくくなる。これにより、作業が行われなかった箇所に、後から人手で作業を行う必要が無くなり、作業者の労力が軽減される。 With the above configuration, the steering wheel 35 is automatically steered according to the difference in the X-coordinate of the calculated position information, and the machine body can be automatically aligned to a straight-ahead driving position, preventing the work position of the work device 4 from shifting left or right, making it less likely that there will be areas in the field where work has not been done. This eliminates the need to manually work on areas where work has not been done, reducing the labor required by the worker.
また、前工程の作業条と現在の作業条の作業位置が重複することを防止できるので、苗、種子や肥料等の作業資材を余分に消費することが防止され、作業コストの低減が図られると共に、作業資材の過剰供給による生育不良の発生が防止される。 In addition, since the work positions of the previous process and the current process can be prevented from overlapping, excessive consumption of work materials such as seedlings, seeds, and fertilizer is prevented, reducing work costs and preventing poor growth due to an oversupply of work materials.
なお、耕耘機を装着したトラクタや、苗移植機や播種機は、作業条の圃場端まで走行し、約180度旋回して次の作業条に移動する。旋回走行中に自動直進システムが作動していると、機体が直進走行すべき位置からずれていると判断して操舵アクチェータ206を作動させ、旋回軌跡を乱すおそれがある。したがって、自動直進システムは、機体を旋回させる際にオフにする構成とする必要がある。ハンドル35を旋回操作すると自動直進システムがオフになる構成とすることも考えられるが、圃場の状態等によって機体の進行方向が大幅にずれたり、障害物を回避すべく作業者がハンドル35を旋回操作と同等以上に大きく操作したりした際に自動直進システムがオフになるので、作業者が直進途中で自動操舵システムを再度オンにせねばならず、作業者の手間が増えると共に、自動直進システムがオフになったことに気付かず、作業位置がずれたまま機体が走行し、作業精度が低下する問題が生じる。 In addition, a tractor equipped with a tiller, a seedling transplanter, or a sowing machine travels to the edge of the field of the work row, turns about 180 degrees, and moves to the next work row. If the automatic straight-line system is activated during a turn, it may determine that the machine is moving away from the position where it should be moving straight, and operate the steering actuator 206, which may disrupt the turning trajectory. Therefore, the automatic straight-line system must be configured to be turned off when the machine is turned. It is possible to configure the automatic straight-line system to be turned off when the handle 35 is turned, but the automatic straight-line system will be turned off when the machine's traveling direction is significantly shifted due to the condition of the field, or when the operator operates the handle 35 to a degree equal to or greater than the turning operation to avoid an obstacle. Therefore, the operator must turn the automatic steering system on again while moving straight, which increases the operator's work, and the machine may not realize that the automatic straight-line system has been turned off, causing the machine to move away from the work position, resulting in a problem of reduced work accuracy.
また、ハンドル35を旋回から直進に戻す操作で自動直進システムをオンにすることが考えられるが、旋回から直進に戻る際、次の作業条における直進位置に機体を合わせるには、細かいハンドル35の操舵操作を行う必要がある。この操作中に自動操舵システムがオンになっていると、機体が直進走行位置からずれたと制御装置100が判断すると操舵アクチュエータ206が作動してしまい、機体の位置が本来直進走行すべき位置に合わせられなくなる問題がある。 It is also conceivable to turn on the automatic straight-line driving system by operating the steering wheel 35 to return from turning to straight-line driving, but when returning from turning to straight-line driving, fine steering operation of the steering wheel 35 is required to align the aircraft with the straight-line driving position for the next task. If the automatic steering system is on during this operation, the steering actuator 206 will be activated if the control device 100 determines that the aircraft has deviated from the straight-line driving position, and there is a problem that the aircraft will not be positioned in the position where it should be for straight-line driving.
この問題の発生を防止し、機体を適切な方向に直進走行させると共に、適切な区間で作動することが可能な自動直進システムについて、図6及び図8から図11を用いて説明する。 Using Figures 6 and 8 to 11, we will explain an automatic straight-line system that prevents this problem from occurring, allows the aircraft to travel straight in the appropriate direction, and can operate in the appropriate section.
なお、走行車体2の前後進方向の位置座標をY座標とすると共に、走行車体2の前後進方向と直交する方向、即ち左右方向の位置座標をX座標とする。 The position coordinate in the forward/reverse direction of the traveling vehicle body 2 is defined as the Y coordinate, and the position coordinate in the direction perpendicular to the forward/reverse direction of the traveling vehicle body 2, i.e., the left/right direction, is defined as the X coordinate.
まず、走行車体2に、自動直進の開始点である圃場の一側と自動直進の終了点である圃場の他側の座標を取得させると共に、自動直進システムを入切する、自動直進設定部材207を設ける。該自動直進設定部材207は、上下方向、左右方向、押込状態と戻り状態など、少なくとも二方向に操作可能な部材を少なくとも一つ装着するか、あるいは二つ以上の操作部材を装着するものとする。 First, the traveling vehicle body 2 is provided with an automatic straight-line driving setting member 207 that acquires the coordinates of one side of the field that is the start point of automatic straight-line driving and the other side of the field that is the end point of automatic straight-line driving, and turns the automatic straight-line driving system on and off. The automatic straight-line driving setting member 207 is equipped with at least one member that can be operated in at least two directions, such as up and down, left and right, or a pushed-in state and a returned state, or is equipped with two or more operating members.
本願では、自動直進設定部材207として、図4に示すとおり、上下方向に操作可能なフィンガアップレバーを装着するが、トグルスイッチやプッシュスイッチ、ジョイスティック等を用いてもよい。 In this application, as shown in FIG. 4, a finger-up lever that can be operated in the vertical direction is attached as the automatic straight-line setting member 207, but a toggle switch, push switch, joystick, etc. may also be used.
これにより、部品点数の削減が図られると共に、基準位置(第1基準位置A、第2基準位置B)の取得操作と、自動操舵装置205の入切操作を、同じ側の片方の手で自動直進設定部材207を操作すればよいので、操作性が向上する。 This reduces the number of parts and improves operability because the operation of obtaining the reference positions (first reference position A, second reference position B) and the operation of turning the automatic steering device 205 on and off can be performed by operating the automatic straight-line setting member 207 with one hand on the same side.
図4に示すとおり、該自動直進設定部材207を第1の方向W1、本願では機体上方に向けて操作すると、操作された位置で前記GPSアンテナ200が取得され、IMU203と方位センサ204の検出結果を用いて制御装置100が算出した位置座標が記録される。なお、自動直進設定部材207の第1の方向W1への操作が、基準位置取得部材の操作に該当する。 As shown in FIG. 4, when the automatic straight-line setting member 207 is operated in a first direction W1, in this application toward the upper side of the aircraft, the GPS antenna 200 is acquired at the operated position, and the position coordinates calculated by the control device 100 using the detection results of the IMU 203 and the orientation sensor 204 are recorded. Note that the operation of the automatic straight-line setting member 207 in the first direction W1 corresponds to the operation of the reference position acquisition member.
前記自動直進設定部材207を操作したとき、他の位置座標の記録が無いときは、算出した位置座標を第1基準点Aとして記録し、該第1基準点Aが記録されているときは、算出した位置座標を第2基準点Bとして記録する。該第1基準点Aと第2基準点Bが記録されているときに前記自動直進設定部材207が操作された時は、位置座標を記録しない。 When the automatic straight-line setting member 207 is operated, if no other position coordinates have been recorded, the calculated position coordinates are recorded as the first reference point A, and if the first reference point A has been recorded, the calculated position coordinates are recorded as the second reference point B. If the automatic straight-line setting member 207 is operated when the first reference point A and the second reference point B have been recorded, the position coordinates are not recorded.
なお、圃場内の作業途中で、自動直進が精度よく行えなくなった時等には、第1基準点A及び第2基準点Bを取得し直す必要があるので、図10に示すとおり、このときは前記自動直進設定部材207を所定時間(例:2~3秒)に亘って第1の方向W1に操作すると、記録されている第1基準点A及び第2基準点Bが消去される設定とするとよい。あるいは、操作すると第1基準点A及び第2基準点Bが削除される、記録消去用のボタン(図示省略)を設けてもよい。 When automatic straight-line driving cannot be performed accurately during work in the field, it is necessary to re-acquire the first and second reference points A and B. As shown in FIG. 10, in this case, it is recommended to set the automatic straight-line driving setting member 207 so that the recorded first and second reference points A and B are erased when the member is operated in the first direction W1 for a predetermined period of time (e.g., 2 to 3 seconds). Alternatively, a record erasure button (not shown) may be provided, which will delete the first and second reference points B when operated.
自動直進システムの直進走行の基準位置となる前記第1基準点A及び第2基準点Bは、距離が近いほどX座標のズレは小さいが、二点間の距離が短ければ、自動直進を用いなくてもおおよそ直進走行は可能である。また、二点間の距離が短くなるときは、作業者が意図せず自動直進設定部材207に触れてしまい、第2基準点Bを取得するという状況が考えられる。 The closer the distance between the first reference point A and the second reference point B, which are the reference positions for straight-line driving by the automatic straight-line driving system, the smaller the deviation in the X coordinate will be. However, if the distance between the two points is short, straight-line driving is generally possible without using automatic straight-line driving. Also, when the distance between the two points becomes short, it is possible that the operator will unintentionally touch the automatic straight-line driving setting member 207 and obtain the second reference point B.
この問題の発生を防止すべく、前記自動直進設定部材207を操作して第2基準点Bを取得する際、第1基準点Aを取得した位置からの距離が所定距離未満、例えば8~12m未満であるときは、制御装置100は第2基準点Bを削除し、記録させないものとする。その後、再度自動直進設定部材207が操作され、第1基準点Aを取得した位置からの距離が所定距離以上であれば、制御装置100は第2基準点を記録させるものとする。 To prevent this problem from occurring, when the automatic straight-line setting member 207 is operated to obtain the second reference point B, if the distance from the position where the first reference point A was obtained is less than a predetermined distance, for example less than 8 to 12 m, the control device 100 will delete the second reference point B and not record it. After that, if the automatic straight-line setting member 207 is operated again and the distance from the position where the first reference point A was obtained is equal to or greater than the predetermined distance, the control device 100 will record the second reference point.
なお、図11に示すとおり、第1基準点Aを取得した状態で、第2基準点Bを取得せずにハンドル35を所定時間内に所定量以上に操作し、走行車体2を旋回させたとき、制御装置100は、記録した第1基準点Aを削除する。その後、前記自動直進設定部材207が第1の方向W1に操作されると、制御装置100は、GPSアンテナ200により取得したその場所の位置座標を、第1基準点Aとして記録し、第1基準点AのY座標と第2基準点BのY座標を結ぶ線が直線状にならなくなることを防止する構成としてもよい。 As shown in FIG. 11, when the first reference point A is acquired, and the steering wheel 35 is operated by a predetermined amount or more within a predetermined time without acquiring the second reference point B, causing the traveling vehicle body 2 to turn, the control device 100 deletes the recorded first reference point A. After that, when the automatic straight-ahead setting member 207 is operated in the first direction W1, the control device 100 may be configured to record the position coordinates of that location acquired by the GPS antenna 200 as the first reference point A, and to prevent the line connecting the Y coordinate of the first reference point A and the Y coordinate of the second reference point B from becoming a straight line.
これにより、圃場の一端と他端の所定位置、例えば、直進走行を終えて走行車体2が旋回を開始する位置と、旋回終了後に作業装置4を下降させて直進走行を開始する位置に第1基準点Aと第2基準点Bを設定することができ、作業装置4を下降させて直進走行する位置で自動直進システムを作動させ、作業位置が進行方向に対して左右方向にズレない、高精度な作業が可能になる。 This allows the first reference point A and the second reference point B to be set at predetermined positions at one end and the other end of the field, for example, the position where the traveling vehicle body 2 finishes traveling in a straight line and starts turning, and the position where the working implement 4 is lowered and starts traveling in a straight line after turning is completed, and the automatic straight-line system is activated at the position where the working implement 4 is lowered and traveling in a straight line, enabling high-precision work without the working position shifting left or right relative to the direction of travel.
また、作業者の誤操作により第2基準点Bが実際に設定すべき位置と異なることを防止できるので、次の作業条で第1基準点Aと第2基準点Bを取得し直す必要が無く、自動直進を用いる作業条を増やし、圃場内の作業精度を一層向上させることができる。 In addition, because it is possible to prevent the second reference point B from being different from the position that should actually be set due to an operator error, there is no need to re-acquire the first reference point A and the second reference point B for the next work row, and it is possible to increase the number of work rows that use automatic straight-line driving, further improving the accuracy of work in the field.
なお、圃場に入ってから最初に作業を行う作業条では、所定位置で自動直進設定部材207を第1の方向W1に操作して、上記の第1基準点Aと第2基準点Bを取得する作業が必須になるので、自動直進を用いず、作業者がハンドル35を操作して、機体を直進走行させることになる。 In addition, when performing the first work after entering the field, it is necessary to operate the automatic straight-line setting member 207 in a specified position in the first direction W1 to obtain the above-mentioned first reference point A and second reference point B, so automatic straight-line travel is not used, and the operator operates the handle 35 to drive the machine in a straight line.
上記のとおり、自動直進設定部材207の操作によって第1基準点Aと第2基準点Bを取得していると、該第1基準点Aと第2基準点Bの各Y座標を結んだ基準線Rが、自動直進の目安となる線となり、走行中の機体の位置座標のX座標が、自動直進の目安となる線のX座標と合致しているか否かを判定し、合致していなければ自動操舵装置205により合致する方向にハンドル35を自動操舵させることで、自動直進走行を実現することができる。 As described above, when the first reference point A and the second reference point B are obtained by operating the automatic straight-line setting member 207, the reference line R connecting the Y coordinates of the first reference point A and the second reference point B becomes a line that serves as a guide for automatic straight-line driving, and it is determined whether the X coordinate of the position coordinates of the vehicle while traveling matches the X coordinate of the line that serves as a guide for automatic straight-line driving. If they do not match, the automatic steering device 205 automatically steers the steering wheel 35 in the matching direction, thereby achieving automatic straight-line driving.
上記の自動直進走行は、第1基準点Aと第2基準点Bが記録されている状態で、自動直進設定部材207を第2の方向W2、本願では機体下方に向けて操作することで開始される。自動直進設定部材207を第2の方向W2に操作すると、制御装置100は、GPSアンテナ200が取得する位置座標のY座標と基準線RのY座標を比較し、前記操舵アクチュエータ206を作動させてハンドル35を左右方向に回転させ、走行車体2を直進走行すべき位置に移動させる制御を開始する。なお、自動直進設定部材207の第2の方向W2への操作が、入切部材の操作に該当する。 The above-mentioned automatic straight-ahead driving is started by operating the automatic straight-ahead setting member 207 in the second direction W2, which in this application is toward the bottom of the vehicle body, while the first reference point A and the second reference point B are recorded. When the automatic straight-ahead setting member 207 is operated in the second direction W2, the control device 100 compares the Y coordinate of the position coordinates acquired by the GPS antenna 200 with the Y coordinate of the reference line R, and starts control to operate the steering actuator 206 to rotate the handlebars 35 left and right, and move the vehicle body 2 to a position where it should travel straight. Note that the operation of the automatic straight-ahead setting member 207 in the second direction W2 corresponds to the operation of the on/off member.
この自動操舵制御は、前記ハンドル35が所定の時間内に走行車体2を旋回させる角度まで操作されるか、前記自動直進設定部材207が第2の方向W2に操作されると終了する。前記ハンドル35の操舵角度は、ハンドルポテンショメータ35aによって検知するものとする。 This automatic steering control ends when the steering wheel 35 is operated to an angle that turns the traveling vehicle body 2 within a predetermined time, or when the automatic straight-ahead setting member 207 is operated in the second direction W2. The steering angle of the steering wheel 35 is detected by the steering wheel potentiometer 35a.
なお、第1基準点Aまたは第2基準点BのY座標と一致する場所に走行車体2が到達すると、自動直進制御が終了される構成としてもよい。 In addition, the automatic straight-line control may be configured to end when the traveling vehicle body 2 reaches a location that matches the Y coordinate of the first reference point A or the second reference point B.
上記のとおり、自動直進制御は、ハンドル35を旋回操作するか、圃場端における旋回走行の開始地点付近に到達することで終了される。走行車体2が旋回走行する位置は、圃場端に近い位置であるので、自動直進制御に任せて作業者が操縦以外の作業を行っていると、旋回操作が遅れると予定外の位置に苗の植付が行われると共に、走行車体2が圃場端まで移動してしまい、旋回を行う位置まで後進が必要になり、作業能率が低下する問題が生じる。 As described above, the automatic straight-line control ends when the steering wheel 35 is turned or when the vehicle body 2 reaches the start point of the turn at the edge of the field. Because the position at which the vehicle body 2 turns is close to the edge of the field, if the operator leaves the automatic straight-line control to perform tasks other than steering, a delay in turning the vehicle body 2 could result in seedlings being planted in an unplanned position, and the vehicle body 2 could move to the edge of the field, requiring the vehicle to reverse until it is ready to turn, resulting in reduced work efficiency.
なお、図12は、第1基準位置A、第2基準位置B、基準線R、及び目標位置と現在の機体の位置を示す模式図である。 Note that FIG. 12 is a schematic diagram showing the first reference position A, the second reference position B, the reference line R, and the target position and current aircraft position.
この問題を防止すべく、図6及び図13に示すとおり、前記整地クラッチ66の入(作動)及び切(停止)による整地ロータ63の入切を検知する作業検知センサ209を設け、該作業検知センサ209が整地ロータ63の入(作動)を検知したとき、制御装置100は、走行車体2の位置座標(X座標及びY座標)である、目標位置座標(終了基準位置)を取得する。なお、該目標位置座標は、制御装置100、あるいは制御装置100に付随するメモリ領域に、少なくとも二ヵ所分を同時に保持可能とする。 To prevent this problem, as shown in Figures 6 and 13, a work detection sensor 209 is provided that detects the on/off of the grading rotor 63 by turning on (operating) and off (stopping) the grading clutch 66. When the work detection sensor 209 detects the on/off of the grading rotor 63, the control device 100 acquires the target position coordinates (end reference position), which are the position coordinates (X coordinate and Y coordinate) of the traveling vehicle body 2. Note that the target position coordinates can be stored simultaneously for at least two locations in the control device 100 or in a memory area associated with the control device 100.
なお、作業検知センサ209による目標位置座標(終了基準位置)の取得は、整地ロータ63の入切の代わりに、作業装置4の上昇または下降、作業装置4への伝動の入または切、ハンドル35の旋回開始操舵または旋回終了操舵等を条件として行う構成としてもよい。 In addition, the acquisition of the target position coordinates (end reference position) by the work detection sensor 209 may be performed based on the conditions of the raising or lowering of the work device 4, the turning on or off of the transmission to the work device 4, the steering of the handle 35 to start turning or the steering of the handle 35 to end turning, etc., instead of the turning on or off of the leveling rotor 63.
そして、位置座標を取得した作業条の次の作業条において、前記自動操舵装置205を作動させて走行車体2を自動直進走行させるとき、制御装置100は、GPSアンテナ200が取得する現在位置座標のY座標から、直前の作業条(直近の作業条)で取得した目標位置座標のY座標までの距離を逐次算出する。このとき、制御装置100は、目標位置座標のX座標を現在位置座標のX座標に補正する構成としてもよい。 Then, in the operation article following the operation article for which the position coordinates were acquired, when the automatic steering device 205 is operated to automatically drive the traveling vehicle body 2 in a straight line, the control device 100 sequentially calculates the distance from the Y coordinate of the current position coordinates acquired by the GPS antenna 200 to the Y coordinate of the target position coordinates acquired in the immediately preceding operation article (the most recent operation article). At this time, the control device 100 may be configured to correct the X coordinate of the target position coordinates to the X coordinate of the current position coordinates.
そして、現在位置座標から目標位置座標までの距離が所定距離、例えば8~12mになる報知位置に走行車体2が到達すると、走行車体2が圃場端に接近しており、前記自動直進設定部材207を第2の方向W2に操作して自動直進制御を終了させる必要があることを作業者に知らせるべく、ブザーやランプ、あるいは画面上に数値や文字を表示する、報知装置208が作動する構成とする。 When the traveling vehicle body 2 reaches a notification position where the distance from the current position coordinates to the target position coordinates is a predetermined distance, for example 8 to 12 m, the notification device 208 is configured to operate with a buzzer or lamp, or to display numbers or letters on a screen, to notify the operator that the traveling vehicle body 2 is approaching the edge of the field and that the automatic straight-line setting member 207 needs to be operated in the second direction W2 to end the automatic straight-line control.
なお、該報知装置208に数値や文字を表示するのは、走行車体2に表示パネル(図示省略)を設ける構成や、作業者が持ち込む情報端末(スマートフォン、タブレット等)に情報を送信して表示させる構成が考えられる。 The numbers and letters can be displayed on the notification device 208 by providing a display panel (not shown) on the traveling vehicle body 2, or by transmitting the information to an information terminal (smartphone, tablet, etc.) carried by the worker for display.
なお、目標位置座標を取得していない作業条においては、走行車体2と目標位置までの距離を算出できないので、作業者は目視で圃場端を確認し、自動直進制御が不要と判断した位置で自動直進設定部材207を操作する必要がある。 In addition, in a work row where the target position coordinates have not been acquired, the distance between the traveling vehicle body 2 and the target position cannot be calculated, so the worker must visually check the edge of the field and operate the automatic straight-line setting member 207 at a position where the worker determines that automatic straight-line control is not required.
現在位置座標から目標位置座標までの距離については、前記左右の後輪11,11への左右のドライブシャフト42,42の回転を検知する後輪回転センサ210,210を設け、前記整地ロータ63を入にした位置から該後輪回転センサ210,210が検知した回転数を元に、制御装置100が移動距離を算出し、該移動距離と整地ロータ63を入にした位置のY座標位置までの距離を算出し、所定距離以内であれば報知装置208を作動させる構成としてもよい。 Regarding the distance from the current position coordinates to the target position coordinates, rear wheel rotation sensors 210, 210 are provided to detect the rotation of the left and right drive shafts 42, 42 to the left and right rear wheels 11, 11, and the control device 100 calculates the travel distance based on the number of rotations detected by the rear wheel rotation sensors 210, 210 from the position where the ground leveling rotor 63 is turned on, calculates the distance between the travel distance and the Y coordinate position of the position where the ground leveling rotor 63 is turned on, and activates the alarm device 208 if it is within a predetermined distance.
しかしながら、報知装置208が作動しても、作業者が気付いて自動直進制御を終了させなければ、走行車体2を適切な位置で旋回させることはできない。これに対応すべく、前記報知装置208が作動してから所定距離(例えば、2~5m)に亘って、自動直進設定部材207が第2の方向W2に操作されることなく走行車体2が前進走行したとき、前記制御装置100は、前記無段変速装置14のトラニオン軸14aを回動させ、走行車体2を減速させる。 However, even if the alarm device 208 is activated, the traveling vehicle body 2 cannot be turned at an appropriate position unless the operator notices and ends the automatic straight-line control. To address this, when the traveling vehicle body 2 travels forward without the automatic straight-line setting member 207 being operated in the second direction W2 for a predetermined distance (e.g., 2 to 5 m) after the alarm device 208 is activated, the control device 100 rotates the trunnion shaft 14a of the continuously variable transmission 14 to decelerate the traveling vehicle body 2.
あるいは、距離でなく、前記報知装置208が作動してから所定時間(例えば、2~5秒間)に亘って、自動直進設定部材207が第2の方向W2に操作されることなく走行車体2が前進走行したとき、前記制御装置100は、前記無段変速装置14の出力を低下させ、走行車体2を減速させる。 Alternatively, when the vehicle body 2 travels forward without the automatic straight-line setting member 207 being operated in the second direction W2 for a predetermined time (e.g., 2 to 5 seconds) after the alarm device 208 is activated, rather than the distance, the control device 100 reduces the output of the continuously variable transmission 14 to decelerate the vehicle body 2.
上記の走行車体2の減速は、前記無段変速装置14のトラニオン軸14aをトラニオンアーム(図示省略)を介して回動させるHSTサーボモータ211を作動させ、該トラニオン軸14aを減速側に回動させることによって行われる。 The deceleration of the traveling vehicle body 2 is achieved by operating the HST servo motor 211, which rotates the trunnion shaft 14a of the continuously variable transmission 14 via a trunnion arm (not shown), and rotating the trunnion shaft 14a toward the deceleration side.
これにより、圃場端に接近すると走行車体2の走行速度が低下するので、作業者に圃場端の旋回位置が近付いていることを認識させることができ、適切な軌跡で旋回走行が行える。したがって、作業装置4が、圃場の外周の四辺、所謂枕地で重複して対地作業を行い、余分に作業資材(苗、肥料、薬剤等)を消費することが防止される。 As a result, the traveling speed of the traveling vehicle body 2 decreases when approaching the edge of the field, allowing the worker to recognize that the turning position of the edge of the field is approaching, and the vehicle can turn along an appropriate trajectory. This prevents the working device 4 from performing redundant ground work on the four sides of the perimeter of the field, the so-called pillow areas, and thus prevents excessive consumption of work materials (seedlings, fertilizer, chemicals, etc.).
また、旋回後に整地ロータ63を入にして整地作業を開始する位置を、旋回前に整地作業を終了した位置に合わせることができるので、整地ロータ63による整地作業が行われない箇所の発生、及び作業装置4による対地作業行われない箇所の発生が防止される。これにより、整地作業が行われなかった箇所について、苗の植付深さが乱れる、肥料の浸透具合が異なる、走行が乱れるといった問題の発生が防止されると共に、対地作業が行われなかった位置について、作業者が手作業で作業を行う必要がなく、作業者の労力が軽減される。 In addition, the position where the leveling rotor 63 is turned on and leveling work begins after turning can be aligned with the position where leveling work ended before turning, preventing the occurrence of areas where leveling work is not performed by the leveling rotor 63 and areas where ground work is not performed by the work device 4. This prevents problems such as inconsistent planting depth of seedlings, different penetration of fertilizer, and irregular travel in areas where leveling work was not performed, and reduces the labor of the worker as there is no need for the worker to manually work in areas where ground work was not performed.
上記の自動減速は、時間経過により走行速度が漸減するものとし、緩やかに減速される制御構成とすると、作業装置4による対地作業精度、及び整地ロータ63の整地精度が低下することや、作業者が揺さぶられることが防止される。 The above-mentioned automatic deceleration is a gradual decrease in the running speed over time. If the control configuration is such that the speed is gradually decreased, the ground work accuracy of the work device 4 and the ground leveling accuracy of the ground leveling rotor 63 will not decrease, and the worker will not be shaken.
あるいは、自動減速の開始後、一回、または所定時間ごとに複数回、急激な減速を行う制御構成とすると、走行車体2の揺れにより、作業者が圃場端の接近に気付きやすくなる。 Alternatively, if the control is configured to perform sudden deceleration once or multiple times at predetermined intervals after automatic deceleration begins, the shaking of the traveling vehicle body 2 will make it easier for the operator to notice the approach of the edge of the field.
また、自動減速制御が行われている所定時間(第2所定時間)内に、前記自動直進設定部材207を操作して自動直進制御を解除すると、制御装置100は、その時点の走行速度を維持する構成としてもよい。これにより、作業走行が停止しないので、圃場端での旋回走行に速やかに移行することができ、作業能率の低下が防止される。 In addition, if the automatic straight-line control is released by operating the automatic straight-line setting member 207 within a predetermined time (second predetermined time) during which the automatic deceleration control is being performed, the control device 100 may be configured to maintain the travel speed at that time. This allows the work travel to be continued without stopping, and allows for a quick transition to turning travel at the edge of the field, preventing a decrease in work efficiency.
あるいは、予め設定されている走行速度、または自動減速が開始された時点での走行速度に変速すべく、制御装置100は、無段変速装置14のHSTサーボモータ211を作動させて、トラニオン軸14aを増速側に回動させる構成としてもよい。 Alternatively, in order to change the travel speed to a preset speed or to the travel speed at the time when automatic deceleration is started, the control device 100 may be configured to operate the HST servo motor 211 of the continuously variable transmission 14 to rotate the trunnion shaft 14a to the speed-up side.
走行速度が自動的に増速されることにより、作業者が変速操作レバー36を操作して走行速度を増速する必要がなくなるので、操作性が向上する。 By automatically increasing the travel speed, the operator no longer needs to operate the gear shift lever 36 to increase the travel speed, improving operability.
報知装置208の作動に加えて、上記の走行車体2の自動減速制御により、走行車体2が圃場端、具体的には圃場端付近の旋回位置を認識することが期待されるが、作業者が別の作業に没入している、あるいは作業者が失神する等して、走行速度の自動減速にも気付かない可能性は想定される。 In addition to the operation of the alarm device 208, the automatic deceleration control of the traveling vehicle body 2 is expected to enable the traveling vehicle body 2 to recognize the edge of the field, specifically the turning position near the edge of the field. However, it is possible that the worker may be engrossed in another task or may faint, and may not notice the automatic deceleration of the traveling speed.
したがって、前記走行車体2の自動減速制御は、前記無段変速装置14が前進、後進のいずれの走行速度も増減させない中立状態になるまで行われる。このとき、前記エンジン30は停止させない。これにより、その場に走行車体2を停止させることができるので、圃場端、所謂畦に機体が接触するまで前進することが防止され、機体の破損や、作業復帰するべく機体を後進させる距離が抑えられる。 Therefore, the automatic deceleration control of the traveling vehicle body 2 is performed until the continuously variable transmission 14 reaches a neutral state where it does not increase or decrease the traveling speed in either the forward or reverse direction. At this time, the engine 30 is not stopped. This allows the traveling vehicle body 2 to be stopped on the spot, preventing the vehicle from moving forward until it comes into contact with the edge of the field, or the so-called ridge, thereby minimizing damage to the vehicle and the distance it must move backward to return to work.
圃場端への接近により走行車体2の走行が自動停止したとき、走行車体2の走行速度の増減、及び前後進を操作する変速操作レバー36を中立位置に戻すと、制御装置100は無段変速装置14による走行速度の増減操作を受け付ける状態にする。その上で、前記変速操作レバー36を前進側に操作すると、走行車体2の走行が再開される。当然のことではあるが、前記副変速操作レバー37を中立位置に操作し、駆動力が走行系統に伝動されない状態では、副変速操作レバー37を走行伝動が行われる位置に操作するまで、走行は開始されない。 When the traveling vehicle body 2 automatically stops traveling due to approaching the edge of the field, returning the speed change lever 36, which controls the increase/decrease in traveling speed and forward/reverse movement of the traveling vehicle body 2, to the neutral position causes the control device 100 to be in a state in which the continuously variable transmission 14 can accept operations to increase/decrease the traveling speed. Then, when the speed change lever 36 is operated to the forward side, the traveling vehicle body 2 resumes traveling. Naturally, when the auxiliary speed change lever 37 is operated to the neutral position and the driving force is not transmitted to the traveling system, traveling will not start until the auxiliary speed change lever 37 is operated to a position where traveling transmission is performed.
上記の自動直進制御の基準となる、第1基準点Aと第2基準点B、及び第1基準点Aと第2基準点Bを結ぶ基準線Rは、圃場の一端から他端に向かう直進作業走行、及び圃場の他端から一端に直進作業走行する際に必要である。 The first reference point A and the second reference point B, and the reference line R connecting the first reference point A and the second reference point B, which serve as the basis for the above-mentioned automatic straight-line control, are necessary when driving straight from one end of the field to the other end, and when driving straight from the other end of the field to one end.
しかしながら、圃場の四辺、所謂枕地の作業走行は、直進作業走行であるものの、上記の直進作業走行と異なる進行方向になる作業辺が一辺は存在し、その作業辺では前記基準線Rを用いても、自動直進制御を行うことはできない。 However, although the work travel on the four sides of the field, the so-called pillow area, is straight-line work travel, there is one work side that moves in a different direction from the straight-line work travel described above, and automatic straight-line control cannot be performed on that work side even if the reference line R is used.
また、圃場の外において、機体を移送用のトラックの荷台等に移動させるときや、納屋などに収納する際に、誤って自動直進設定部材207を第2の方向W2に操作して自動操舵装置205を作動可能な状態にしていると、機体を移動させる際に基準線(R)のX座標と機体のX座標が不一致となり、直進走行位置からずれていると判断され、自動操舵装置205がハンドル35を自動操舵させることが起こり得る。これにより、機体の進路が本来走行すべき進路からずれた位置になり、機体の積み込みや収納作業に余分な手間が生じることになる。 Furthermore, when the machine is moved to the bed of a transport truck outside the field or stored in a barn, if the automatic straight-line setting member 207 is mistakenly operated in the second direction W2 to put the automatic steering device 205 into an operable state, the X coordinate of the reference line (R) and the X coordinate of the machine will not match when the machine is moved, and it will be determined that the machine has deviated from its straight-line driving position, causing the automatic steering device 205 to automatically steer the steering wheel 35. This will cause the machine to deviate from its intended path, resulting in extra work being required to load and store the machine.
これを防止には、圃場から機体が退出する前に、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを消去する必要がある。図6及び図14に示すとおり、走行車体2が圃場の四辺のうち、直進作業走行する進行方向に直交する進行方向を少なくとも一辺含む、三辺の走行が行われると、枕地作業が行われたと判断して、制御装置100が第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除させる。 To prevent this, it is necessary to erase the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R before the machine leaves the field. As shown in Figures 6 and 14, when the traveling vehicle body 2 travels along three of the four sides of the field, including at least one side perpendicular to the direction of travel for straight-ahead work travel, it is determined that headland work has been performed, and the control device 100 erases the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R.
枕地での走行車体2の進行方向は、GPSアンテナ200が取得する走行車体2の位置座標のうち、X軸座標またはY軸座標の変化が連続することで判定される。 The direction of travel of the vehicle body 2 on the headland is determined by continuous changes in the X-axis coordinate or Y-axis coordinate of the position coordinates of the vehicle body 2 acquired by the GPS antenna 200.
これにより、圃場内を機体が走行している間に第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除することができるので、圃場外に出てから自動直進設定部材207を操作しても自動直進が行われることがなく、予定の進行方向からずれた方向に走行することが防止され、作業能率の低下が防止されると共に、作業の安全性が向上する。 As a result, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R can be deleted while the machine is traveling within the field, so that automatic straight-line travel will not be performed even if the automatic straight-line travel setting member 207 is operated after the machine leaves the field, and traveling in a direction that deviates from the planned direction of travel is prevented, preventing a decrease in work efficiency and improving work safety.
また、機体を別の圃場に移動させたとき、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rが記録されていないことにより、作業中の圃場に適さない基準線Rに基づき自動直進制御が行われることを防止できるので、自動直進の精度が向上する。 In addition, when the machine is moved to another field, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are not recorded, which prevents automatic straight-line control from being performed based on a reference line R that is not suitable for the field being worked on, thereby improving the accuracy of automatic straight-line driving.
なお、圃場外に移動したときは、短時間で移送用のトラックに移動させる、あるいは納屋に移動させるべく、前記副変速操作レバー37を走行ポジションに操作する。この走行ポジションへの副変速操作レバー37の操作を検知する副変速位置検知スイッチ37aを設け、副変速位置検知スイッチ37aが走行ポジションに副変速操作レバー37が操作されたことを検知すると、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除する構成としてもよい。 When the machine is moved outside the field, the auxiliary transmission lever 37 is operated to the travel position so that the machine can be quickly moved to a transport truck or to a barn. An auxiliary transmission position detection switch 37a is provided to detect the operation of the auxiliary transmission lever 37 to the travel position, and when the auxiliary transmission position detection switch 37a detects that the auxiliary transmission lever 37 has been operated to the travel position, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R may be deleted.
第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rの削除を、圃場内では使用しない走行ポジションへの副変速操作レバー37の操作に基づき行うことにより、枕地走行時に第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rが削除されていないとき、確実に削除することができるので、走行車体2の移動や別の圃場の作業時に自動直進制御が行われることがなく、作業精度の低下が防止される。 By removing the first and second reference points A and B, and the reference line R, by operating the sub-gear shift lever 37 to a driving position that is not used in the field, the first and second reference points A and B, and the reference line R can be reliably removed when they are not removed while traveling on the headland, so that automatic straight-line control is not performed when the traveling body 2 moves or when working in another field, and a decrease in work accuracy is prevented.
また、副変速操作レバー37の誤操作により、圃場内で誤って第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除することを防止できるので、第1基準点Aと第2基準点Bを取得し直す作業条で自動直進が使えなくなることが防止され、作業精度が向上する。 In addition, it is possible to prevent the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R from being mistakenly deleted in the field due to an incorrect operation of the sub-transmission operation lever 37, which prevents the automatic straight-line driving from becoming unavailable in the work section where the first reference point A and the second reference point B are re-acquired, improving work accuracy.
あるいは、前記IMU203や、走行車体2の前後及び左右方向の傾斜を検知する傾斜センサ212を用いて、走行車体2が所定角度以上(例えば、10~15度)前上がり傾斜姿勢になると、制御装置100は、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除する構成としてもよい。 Alternatively, the control device 100 may be configured to delete the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R when the traveling vehicle body 2 assumes a forward-backward and left-right inclination posture of a predetermined angle or more (e.g., 10 to 15 degrees) using the IMU 203 or an inclination sensor 212 that detects the inclination of the traveling vehicle body 2 in the forward-backward and left-right directions.
圃場から出る際、圃場の出入口を通過する走行車体2は作業中には略なり得ない角度の前上がり傾斜姿勢になるので、この傾斜角度が検知されたときは、圃場から出るときであると判断できる。 When exiting the field, the vehicle body 2 passes through the entrance/exit of the field and assumes a front-up inclined position at an angle that is almost impossible during work, so when this inclination angle is detected, it can be determined that it is time to exit the field.
これにより、枕地走行時に第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rが削除されていないとき、確実に削除することができるので、走行車体2の移動や別の圃場の作業時に自動直進制御が行われることがなく、作業精度の低下が防止される。 This ensures that the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are deleted when they are not deleted while traveling on the headland, so that automatic straight-line control is not performed when the traveling vehicle body 2 moves or when working in another field, preventing a decrease in work accuracy.
なお、圃場や作業の内容によっては、走行車体2を後進させて出入口から出ることも考えられるので、前上がり傾斜角度だけでなく、後上がり傾斜角度に基づき第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除する制御構成としてもよい。 Note that, depending on the field and the type of work, it may be necessary to reverse the traveling vehicle body 2 to exit the entrance/exit, so the control configuration may be such that the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are deleted based on not only the front upward tilt angle but also the rear upward tilt angle.
前記自動操舵装置205により、走行車体2を自動直進走行させているときであっても、作業装置4等が消費する作業資材の補充作業や、機体や圃場に何らかの問題が発生したとき等には、作業者が走行を停止させる必要がある。この走行停止操作は、前記変速操作レバー36を中立位置に操作して無段変速装置14を中立にする、ブレーキペダルを踏んでブレーキを利かせる、サイドクラッチペダル43aを踏んでサイドクラッチ43を切状態にする、という方法が考えられる。 Even when the automatic steering device 205 is causing the traveling vehicle body 2 to travel automatically in a straight line, the operator needs to stop the traveling in cases such as when replenishing the work materials consumed by the working device 4, or when some problem occurs with the machine or the field. Possible methods for this operation to stop traveling include operating the speed change operation lever 36 to the neutral position to put the continuously variable transmission 14 into neutral, stepping on the brake pedal to apply the brakes, or stepping on the side clutch pedal 43a to put the side clutch 43 in the disengaged state.
上記の何れかの方法で走行車体2の走行を停止させたときであっても、制御装置100は、前記自動操舵装置205を停止させない構成とする。 Even when the traveling vehicle body 2 is stopped by any of the above methods, the control device 100 is configured not to stop the automatic steering device 205.
これにより、変速操作レバー36を前進操作する、ブレーキペダルやサイドクラッチペダル43aの操作を解除するなどして、走行停止を解除すると、すぐに自動直進走行に復帰することが可能になり、作業能率の低下が防止される。 As a result, when the vehicle is released from the stopped state by operating the gear shift lever 36 forward or by releasing the brake pedal or side clutch pedal 43a, the vehicle can immediately return to automatic straight-ahead driving, preventing a decrease in work efficiency.
しかしながら、停止中にハンドル35が手動操舵される、あるいは自動操舵装置205が作動してハンドル35が自動操舵されると、自動直進走行の再開時の進行方向が停止時の進行方向からずれてしまい、走行車体2の進行方向が直線状でなくなるおそれがある。 However, if the steering wheel 35 is manually steered while stopped, or if the automatic steering device 205 is activated and the steering wheel 35 is automatically steered, the direction of travel when automatic straight-ahead driving is resumed may deviate from the direction of travel when the vehicle was stopped, and the direction of travel of the traveling vehicle body 2 may no longer be straight.
特に、走行車体2が停止していると、GPSアンテナ200が取得する位置座標は、地球の自転やGPS衛星の公転等の影響を受けやすく、実際の走行車体2が存在する位置とは異なる位置座標を取得することがあり、基準線Rから離れた位置にある、と誤認されやすくなる。 In particular, when the traveling vehicle body 2 is stopped, the position coordinates acquired by the GPS antenna 200 are easily affected by the rotation of the Earth and the revolution of the GPS satellites, and the acquired position coordinates may differ from the actual position of the traveling vehicle body 2, which may lead to the vehicle body being mistakenly believed to be located away from the reference line R.
これを防止すべく、前記変速操作レバー36の操作位置を検知するレバーポテンショメータ36a、ブレーキペダルやクラッチペダルの踏込操作を検知する踏込検知スイッチ213を設け、自動直進走行中に走行を停止させる操作が検知されると、制御装置100は、ハンドル35の操舵操作を反映しない、あるいはハンドル35を動かなくする構成とする。 To prevent this, a lever potentiometer 36a is provided to detect the operating position of the gear shift lever 36, and a depression detection switch 213 is provided to detect depression of the brake pedal or clutch pedal. When an operation to stop driving is detected during automatic straight-ahead driving, the control device 100 is configured not to reflect the steering operation of the steering wheel 35 or to stop the steering wheel 35 from moving.
ハンドル35の操舵操作を反映しない構成とは、停車時の走行車体2の位置座標のX座標が基準線RのX座標から所定値以上ずれていても、操舵アクチュエータ206を作動させないことを意味する。 A configuration that does not reflect the steering operation of the handlebars 35 means that the steering actuator 206 is not operated even if the X coordinate of the position coordinates of the traveling vehicle body 2 when stopped deviates from the X coordinate of the reference line R by a predetermined value or more.
また、ハンドル35を動かなくする構成とは、操舵アクチュエータ206の作動トルクを高くし、ハンドルロック状態にすることを意味する。 In addition, the configuration that prevents the steering wheel 35 from moving means increasing the operating torque of the steering actuator 206 and locking the steering wheel.
上記構成により、走行再開後の進行方向がずれることを防止できるので、作業走行が直線状で行われ、作業精度の向上が図られる。 The above configuration prevents deviations in the direction of travel after travel resumes, so work travel is performed in a straight line, improving work accuracy.
前記ハンドル35は、自動直進走行中は操舵アクチュエータ206により自動操舵されるが、進路上の圃場の状態が自動直進走行に適さない(荒れている、圃場深度が深い、等)、障害物が存在する等の状況では、手動操作により回避行動をとる必要がある。 The steering wheel 35 is automatically steered by the steering actuator 206 during automatic straight-ahead driving, but if the condition of the field along the route is not suitable for automatic straight-ahead driving (rough, deep field, etc.) or if there are obstacles present, evasive action must be taken by manual operation.
前記操舵アクチュエータ206によるハンドル35の操舵操作は、次の構成により行われる。該ハンドル35の操舵操作に連動して回動するハンドル軸351の下部には入力ギア352を設け、操舵アクチュエータ206には出力ギア353を設ける。 The steering operation of the handle 35 by the steering actuator 206 is performed by the following configuration. An input gear 352 is provided at the bottom of the handle shaft 351 that rotates in conjunction with the steering operation of the handle 35, and an output gear 353 is provided on the steering actuator 206.
該入力ギア352と出力ギア353は、ハンドル35及び操舵アクチュエータ206の下方に配置される操舵ギアケース354に内装される。そして、該入力ギア352と出力ギア353の間には、伝動比を変更して駆動力を伝動する中継ギア355を設ける。 The input gear 352 and output gear 353 are mounted inside a steering gear case 354 that is located below the handle 35 and the steering actuator 206. A relay gear 355 is provided between the input gear 352 and the output gear 353 to change the transmission ratio and transmit the driving force.
該入力ギア352、出力ギア353及び中継ギア355のギア比は、ハンドル35の手動操作を妨げることを防止すべく、操舵アクチュエータ206が作動していても、手動操作によるトルクが強くなるギア比とする。 The gear ratio of the input gear 352, output gear 353, and relay gear 355 is set so that the torque due to manual operation is strong even when the steering actuator 206 is operating, in order to prevent interference with manual operation of the handle 35.
これにより、自動直進中であってもハンドル35の手動操作に要する力が増大することを防止できるので、操作性が向上すると共に、走行に影響し得る状態の圃場や障害物を確実に回避することができるので、作業の安全性が確保される。 This prevents the force required to manually operate the handle 35 from increasing even during automatic straight-line driving, improving operability and ensuring the avoidance of fields and obstacles that may affect driving, thereby ensuring the safety of work.
35 ハンドル(操舵部材)
100 制御装置
200 GPSアンテナ(位置情報取得装置)
205 自動操舵装置(自動直進装置)
207 自動直進設定部材(操作部材)
35 Handle (steering member)
100 Control device 200 GPS antenna (position information acquisition device)
205 Automatic steering device (automatic straight-line driving device)
207 Automatic straight-line setting member (operation member)
Claims (1)
機体の直進走行の基準となる基準位置を取得する第一操作具と、前記自動直進装置(205)を入切する第二操作具を設け、
前記基準位置は、圃場の一点で前記第一操作具によって取得される第1基準位置(A)と、圃場の他点で前記第一操作具によって取得される第2基準位置(B)の少なくとも二ヵ所からなり、
前記第一操作具によって、前記第2基準位置(B)を取得する際に、前記第1基準位置(A)を取得した位置からの距離が所定距離未満であるときは、前記第2基準位置(B)を取得できない、
前記第1基準位置(A)と前記第2基準位置(B)が取得された状態で前記第二操作具を操作すると前記自動直進装置(205)による自動直進走行が「入」になり、自動直進走行が「入」であるときに前記第二操作具を操作すると前記自動直進装置(205)が「切」になることを特徴とする作業車両。 A work vehicle equipped with a steering member (35) for steering a vehicle body, a position information acquisition device (200) for acquiring the position coordinates of the vehicle body, an automatic straight-line driving device (205) for operating the steering member (35) to drive the vehicle body in a straight line, and a control device (100) for controlling each part of the vehicle body,
A first operating tool is provided for acquiring a reference position that is a reference for the straight-line running of the machine body, and a second operating tool is provided for turning on and off the automatic straight-line running device (205),
The reference position includes at least two positions, namely, a first reference position (A) acquired by the first operating tool at one point in the field, and a second reference position (B) acquired by the first operating tool at another point in the field,
When the second reference position (B) is acquired by the first operating tool, if the distance from the position where the first reference position (A) is acquired is less than a predetermined distance, the second reference position (B) cannot be acquired.
A work vehicle characterized in that when the second operating device is operated while the first reference position (A) and the second reference position (B) are acquired, automatic straight-line driving by the automatic straight-line driving device (205) is turned "on," and when the second operating device is operated while the automatic straight-line driving is "on," the automatic straight-line driving device (205) is turned "off."
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