JP2018097621A - Automatic steering control device - Google Patents
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Abstract
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 with a work device that travels on a 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） In a conventional work vehicle, position information of a work start position and a work end position is acquired when the work device is turned on and off, and a reference line is created from the acquired work start position and work end position. There is a vehicle equipped with an automatic steering device that automatically steers the steering wheel along a straight line and causes the vehicle to travel straight ahead. (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。
Since the work vehicle described in
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、基準線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, when the work device is turned on or off due to an erroneous operation, the work start position or the work end position may be acquired at a position different from the position from which the work start position or the work end position should be acquired. . At this time, it is necessary to retake the reference line with another work item. During this time, the automatic steering device cannot be used, and there is a problem that high-accuracy work traveling cannot be performed.
また、作業装置が入切される位置を作業開始位置、または作業終了位置として取得するには、作業装置の入切を検知する検知部材が必要になるので、機体を構成する部品数が増大する問題がある。 In addition, in order to acquire the position at which the work device is turned on and off as the work start position or the work end position, a detection member that detects whether the work device is turned on or off is required, so the number of parts constituting the machine body increases. There's a problem.
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と共に、部品数の増大を抑えることが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。 An object of the present invention is to provide a work vehicle that solves the above-described problems and can prevent a straight-running reference position from being acquired by an erroneous operation and can suppress an increase in the number of parts. .
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基準位置取得部材と、前記自動直進装置（２０５）を入切する入切部材を設け、前記制御装置（１００）は、基準位置を取得した状態で前記入切部材を入操作することにより、前記自動直進装置（２０５）を作動可能にすることを特徴とする作業車両とした。 According to the first aspect of the present invention, the steering member (35) for steering the airframe, the position information acquisition device (200) for acquiring the position coordinates of the airframe, and the steering member (35) are operated to travel straight ahead. In a work vehicle including an automatic straight traveling device (205) to be controlled and a control device (100) that controls each part of the machine body, a reference position acquisition member that obtains a reference position that serves as a reference for straight traveling of the machine body, and the automatic linear travel device ( 205) is provided, and the control device (100) enables the automatic rectilinear device (205) by operating the on / off member with the reference position acquired. The working vehicle is characterized by this.
請求項２記載の発明は、前記基準位置は、圃場の一点で基準位置取得部材によって取得される第１基準位置（Ａ）と、圃場の他点で基準位置操作部材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、前記走行車体（２）の移動距離を検知する距離検知部材を設け、前記制御装置（１００）は、前記第１基準位置（Ａ）が取得されていない状態で前記基準位置操作部材を操作すると第１基準位置（Ａ）を取得させ、前記第１基準位置（Ａ）が取得され、且つ前記距離検知部材が所定距離以上の前記走行車体（２）の移動を検知した状態で前記基準位置操作部材が操作されると第２基準位置（Ｂ）を取得させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両とした。
According to a second aspect of the present invention, the reference position includes a first reference position (A) acquired by a reference position acquisition member at one point on the field and a second reference acquired by a reference position operation member at another point on the field. A distance detection member that includes at least two positions (B) and detects a moving distance of the traveling vehicle body (2) is provided, and the control device (100) does not acquire the first reference position (A). When the reference position operating member is operated in the state, the first reference position (A) is acquired, the first reference position (A) is acquired, and the distance detection member of the traveling vehicle body (2) having a predetermined distance or more is acquired. 2. The work vehicle according to
請求項３記載の発明は、直進走行中に前記位置情報取得装置（２００）が取得する位置座標が前記第１基準位置（Ａ）と第２基準位置（Ｂ）を結ぶ基準線（Ｒ）から離れたことが検知されると、前記制御装置（１００）は、前記自動直進装置（２０５）により機体を基準線（Ｒ）に移動させることを特徴とする請求項２に記載の作業車両とした。
According to a third aspect of the present invention, a position coordinate acquired by the position information acquisition device (200) during straight traveling is from a reference line (R) connecting the first reference position (A) and the second reference position (B). 3. The work vehicle according to
請求項４記載の発明は、前記制御装置（１００）は、前記基準位置が取得された状態で前記基準位置操作部材が所定時間連続して操作されると、前記基準位置を削除することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の作業車両とした。
According to a fourth aspect of the present invention, the control device (100) deletes the reference position when the reference position operating member is continuously operated for a predetermined time in a state where the reference position is acquired. The work vehicle according to any one of
請求項５記載の発明は、前記基準位置取得部材と前記入切部材は、同一の操作部材（２０７）とし、前記操作部材（２０７）を第１の方向（Ｗ１）に操作すると前記基準位置が取得され、前記操作部材（２０７）を第２の方向（Ｗ２）に操作すると前記自動操舵装置（２０５）が入切されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の作業車両とした。 According to a fifth aspect of the present invention, the reference position acquisition member and the on / off member are the same operation member (207), and when the operation member (207) is operated in the first direction (W1), the reference position is The acquired automatic steering device (205) is turned on and off when the operation member (207) is acquired and operated in the second direction (W2). The work vehicle described was used.
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 first aspect of the present invention, the airframe can be automatically advanced based on the acquired reference position, so that the travel locus is aligned in a straight line and the work accuracy is improved.
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。 Further, since it is not necessary to operate the steering member (35) to maintain the straight traveling, the labor of the operator is reduced.
請求項２の発明により、請求項１の発明の効果に加えて、第１基準位置（Ａ）から機体が所定距離以上走行しないと第２基準位置（Ｂ）が取得されないことにより、基準位置取得部材を誤操作して第２基準位置（Ｂ）を予定外の位置で取得することが防止される。これにより、自動直進走行の精度が向上する。 According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the second reference position (B) is not acquired unless the aircraft travels a predetermined distance from the first reference position (A). It is prevented that the second reference position (B) is acquired at an unscheduled position by operating the member by mistake. Thereby, the accuracy of the automatic straight traveling is improved.
請求項３の発明により、請求項２の発明の効果に加えて、第１基準位置（Ａ）と第２基準位置（Ｂ）を結ぶ基準線（Ｒ）を自動直進の基準とすることにより、自動直進走行の基準位置の算出が簡潔な構成になる。これにより、制御装置（１００）の負荷が軽減される。
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of
請求項４の発明により、請求項１から３のいずれか１項の発明の効果に加えて、基準位置を削除する操作を簡潔にすることができるので、自動直進走行の基準位置の変更が容易になり、作業精度が向上する。
According to the invention of
請求項５の発明により、請求項１から４のいずれか１項の発明の効果に加えて、基準位置取得部材と入切部材を同一の操作部材（２０７）とし、操作する方向で個別に操作可能とすることにより、部品点数の削減が図られる。
According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of any one of
また、基準位置取得部材と入切部材の操作を同じ側の手で操作できるので、操作性が向上する。 In addition, since the reference position acquisition member and the on / off member can be operated with the same hand, the operability is improved.
本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。 Embodiments 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 with respect to the advancing direction of the aircraft is referred to as the left and right sides of the aircraft, and the right side with respect to the advancing direction of the aircraft is referred to as the other sides of the aircraft. Details of each part will be specifically 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-type rice transplanter disclosed in FIG. 2 as an embodiment of the working machine of the present invention has an eight-row planting configuration, but this configuration may be used for a rice transplanter having a different number of planting strips. . As shown in FIGS. 1 and 2, the rice transplanter takes seedlings from the
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, the
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
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
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
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。
In the space formed by the
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。
The left and
Rear
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 lift link mechanism 3 is provided with a pair of left and right
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。
Further,
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。
Further, a central connecting frame 28 in the front-rear direction is provided below the
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
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。
The left and right auxiliary frames 31, 31 are provided on the left and right sides of the front and
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
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。
In the above, as shown in FIG. 3, the periphery of the left and right ends of the
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
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, the central connection frame 28 is disposed below the front and
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 FIGS. 1 and 2, on the front side of the traveling
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。
Further, in front of the
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 upper side and the side of the
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。
Furthermore, the fertilizer application device 5 is loaded on the rear side of the work seat 41, specifically on the rear end side of the
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。
The front side of the
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 FIG. 3, left and right clutch on / off
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。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a
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
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 performing work such as seedling planting, seed sowing work, topdressing or weeding after seedling growth in the field using the working
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 planting and sowing of seedlings, weeding, topdressing, etc. is oblique, and the place where seedlings can be planted and sowed becomes an empty space. It becomes necessary to sow, causing extra labor to the operator, and the spacing between the seedling planting and seeding strips becomes narrower than the strips of the working
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。
In order to solve these problems, it is conceivable to install a so-called automatic straight traveling system that automatically steers the traveling
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 FIGS. 1 and 2, an
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 vertical height of the
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。
Thus, the operator can easily move on the
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
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 described above, the
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。
Further, since the control seat 41 is positioned behind the space portion of the
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。
The
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 ground height of the
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。
In order to prevent this, as shown in FIG. 6, in addition to the
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。
Note that the height from the ground surface to the
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 to this, a
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 FIG.
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。 Thereby, since the course of the airframe can be determined by the measured direction, the accuracy of the straight traveling is further improved.
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
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。
In order to automate the steering of the left and right
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
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 it is possible to prevent the work position in the previous process and the current work line from overlapping, it is possible to prevent excessive consumption of work materials such as seedlings, seeds, and fertilizers, thereby reducing work costs. At the same time, the occurrence of poor growth due to excessive supply of work materials is prevented.
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。
The tractor, seedling transplanter, and sowing machine equipped with the tiller travel to the field end of the work strip, turn about 180 degrees, and move to the next work strip. If the automatic rectilinear system is operating during turning, the steering actuator 206 may be operated by judging that the airframe is deviated from the position where it should go straight, and the turning trajectory may be disturbed. Therefore, it is necessary that the automatic straight traveling system be turned off when the aircraft is turned. It is conceivable that the automatic rectilinear system is turned off when the
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。
Although it is conceivable to turn on the automatic rectilinear system by returning the
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。 An automatic rectilinear system capable of preventing the occurrence of this problem and causing the aircraft to travel straight in an appropriate direction and operate in an appropriate section will be described with reference to FIGS. 6 and 8 to 11.
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 of the traveling
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
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 mounted as the automatic linear
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。
Thereby, the number of parts can be reduced, and the acquisition operation of the reference position (the first reference position A and the second reference position B) and the on / off operation of the
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 linear
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 linear
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。
It should be noted that when the automatic straight traveling cannot be performed accurately during the work in the field, it is necessary to acquire the first reference point A and the second reference point B again. As shown in FIG. Is a setting in which the recorded first reference point A and second reference point B are erased when the automatic
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 first reference point A and the second reference point B, which are the reference positions for the straight traveling of the automatic straight traveling system, are smaller in the X coordinate as the distance is shorter, but if the distance between the two points is shorter, the automatic straight traveling is used. Even without it, it is possible to run straight ahead. In addition, when the distance between the two points becomes short, it is conceivable that the operator unintentionally touches the automatic linear
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。
In order to prevent the occurrence of this problem, when the second reference point B is acquired by operating the automatic linear
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, with the first reference point A acquired, the
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。
Accordingly, the first position is set to a predetermined position on one end and the other end of the field, for example, a position where the traveling
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。 Further, since it is possible to prevent the second reference point B from being different from the position to be actually set due to an erroneous operation by the operator, there is no need to re-acquire the first reference point A and the second reference point B in the next work item. In addition, the number of work strips using automatic straight travel can be increased, and the work accuracy in the field can be further improved.
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。
Note that, in the work strip to be worked for the first time after entering the field, the above-mentioned first reference point A and second reference point B are obtained by operating the automatic linear
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 acquired by operating the automatic linear
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 traveling is started by operating the automatic linear
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。
The automatic steering control ends when the
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, when the traveling
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 rectilinear control is terminated by turning the
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。 FIG. 12 is a schematic diagram showing the first reference position A, the second reference position B, the reference line R, the target position, and the current position of the aircraft.
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。
In order to prevent this problem, as shown in FIGS. 6 and 13, a
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。
The target position coordinates (end reference position) obtained by the
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。
When the
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
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。
Note that numerical values and characters are displayed on the
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。
It should be noted that since the distance between the traveling
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。
For the distance from the current position coordinates to the target position coordinates, rear
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
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, instead of the distance, the traveling
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
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。
Thereby, since the traveling speed of the traveling
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, since the position where the leveling work is started after turning the
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。
In the automatic deceleration described above, the traveling speed gradually decreases with the passage of time, and if the control configuration is gradually decelerated, the ground work accuracy by the
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。
Or if it is set as the control structure which carries out rapid deceleration once after the start of automatic deceleration, or several times for every predetermined time, it will become easy for an operator to notice approach of an agricultural field end by the shaking of the traveling
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。
Further, when the automatic linear
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, the
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。
Since the traveling speed is automatically increased, it is not necessary for the operator to increase the traveling speed by operating the
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
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
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 travel of the traveling
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 reference line R connecting the first reference point A and the second reference point B, and the first reference point A and the second reference point B, which serve as a reference for the above-described automatic linear advance control, goes straight from one end of the field to the other end. Necessary for work travel and when traveling 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 traveling on the four sides of the field, the so-called headland, is a straight traveling work traveling, there is one working side that has a different traveling direction from the straight traveling working traveling, and the reference line R is used for the working side. However, automatic straight control cannot be performed.
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。
In addition, when the machine body is moved to the loading platform of a transfer truck or the like in a barn or the like outside the field, the automatic steering device is erroneously operated in the second direction W2 by mistake. When 205 is in an operable state, when the aircraft is moved, the X coordinate of the reference line (R) and the X coordinate of the aircraft do not coincide with each other, and it is determined that the vehicle is deviated from the straight traveling position. It may happen that the
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。
In order 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 aircraft leaves the field. As shown in FIGS. 6 and 14, when the traveling
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 traveling direction of the traveling
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。 Accordingly, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R can be deleted while the vehicle is traveling in the field. Even if operated, automatic straight travel is not performed, and traveling in a direction deviating from the planned traveling direction is prevented, work efficiency is prevented from being lowered, and work safety is improved.
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 aircraft is moved to another field, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are not recorded, so that the automatic operation is performed based on the reference line R that is not suitable for the working field. Since it is possible to prevent straight-ahead control from being performed, the accuracy of automatic straight-ahead improvement is improved.
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。
In addition, when moving out of the field, the
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。
The first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are deleted based on the operation of the
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, since the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R can be prevented from being erroneously deleted in the field due to an erroneous operation of the auxiliary
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, when the traveling
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 leaving the field, the traveling
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。 Accordingly, when the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are not deleted during traveling on the headland, it can be surely deleted. In some cases, automatic straight-ahead control is not performed, and a reduction in work accuracy is prevented.
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。
Depending on the field and the contents of the work, the traveling
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 traveling
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 travel of the traveling
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 traveling stop is canceled by, for example, operating the
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
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
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。
In order to prevent this, a
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。
The configuration not reflecting the steering operation of the
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。
Further, the configuration in which the
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。 With the above-described configuration, it is possible to prevent the traveling direction from deviating after traveling is resumed, so that work traveling is performed in a straight line, and work accuracy is improved.
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
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
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
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
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。
As a result, it is possible to prevent an increase in the force required for manual operation of the
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）
２０８ 報知装置
Ａ 第１基準位置
Ｂ 第２基準位置
Ｒ 基準線
Ｗ１ 第１の方向
Ｗ２ 第１の方向
35 Handle (steering member)
100
205 Automatic steering device (automatic linear device)
207 Automatic straight setting member (operation member)
208 Notification device A First reference position B Second reference position R Reference line W1 First direction W2 First direction
本発明は、本発明は、作業車両の作業装置で対地作業を行うための自動操舵制御装置に関するものである。 The present invention The present invention relates to automatic steering control device for performing ground work with the working apparatus for working vehicle.
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） In a conventional work vehicle, position information of a work start position and a work end position is acquired when the work device is turned on and off, and a reference line is created from the acquired work start position and work end position. There is a vehicle equipped with an automatic steering device that automatically steers the steering wheel along a straight line and causes the vehicle to travel straight ahead. (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。
Since the work vehicle described in
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、基準線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, when the work device is turned on or off due to an erroneous operation, the work start position or the work end position may be acquired at a position different from the position from which the work start position or the work end position should be acquired. . At this time, it is necessary to retake the reference line with another work item. During this time, the automatic steering device cannot be used, and there is a problem that high-accuracy work traveling cannot be performed.
また、作業装置が入切される位置を作業開始位置、または作業終了位置として取得するには、作業装置の入切を検知する検知部材が必要になるので、機体を構成する部品数が増大する問題がある。 In addition, in order to acquire the position at which the work device is turned on and off as the work start position or the work end position, a detection member that detects whether the work device is turned on or off is required, so the number of parts constituting the machine body increases. There's a problem.
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と共に、部品数の増大を抑えることが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。 An object of the present invention is to provide a work vehicle that solves the above-described problems and can prevent a straight-running reference position from being acquired by an erroneous operation and can suppress an increase in the number of parts. .
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）を備える自動操舵制御装置において、機体の直進走行の基準となる基準位置を取得する基準位置取得部材と、前記自動直進装置（２０５）を入切する入切部材を設け、前記制御装置（１００）は、基準位置を取得した状態で前記入切部材を入操作することにより、前記自動直進装置（２０５）を作動可能にすることを特徴とする自動操舵制御装置とした。 According to the first aspect of the present invention, the steering member (35) for steering the airframe, the position information acquisition device (200) for acquiring the position coordinates of the airframe, and the steering member (35) are operated to travel straight ahead. In an automatic steering control device comprising an automatic straight traveling device (205) to be controlled and a control device (100) for controlling each part of the airframe, a reference position obtaining member for obtaining a reference position serving as a reference for straight traveling of the airframe; An on / off member for turning on / off the device (205) is provided, and the control device (100) can operate the automatic linear movement device (205) by turning on / off the on / off member with the reference position acquired. The automatic steering control device is characterized by the following.
請求項２記載の発明は、前記基準位置は、圃場の一点で基準位置取得部材によって取得される第１基準位置（Ａ）と、圃場の他点で基準位置操作部材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、前記走行車体（２）の移動距離を検知する距離検知部材を設け、前記制御装置（１００）は、前記第１基準位置（Ａ）が取得されていない状態で前記基準位置操作部材を操作すると第１基準位置（Ａ）を取得させ、前記第１基準位置（Ａ）が取得され、且つ前記距離検知部材が所定距離以上の前記走行車体（２）の移動を検知した状態で前記基準位置操作部材が操作されると第２基準位置（Ｂ）を取得させることを特徴とする請求項１に記載の自動操舵制御装置とした。
According to a second aspect of the present invention, the reference position includes a first reference position (A) acquired by a reference position acquisition member at one point on the field and a second reference acquired by a reference position operation member at another point on the field. A distance detection member that includes at least two positions (B) and detects a moving distance of the traveling vehicle body (2) is provided, and the control device (100) does not acquire the first reference position (A). When the reference position operating member is operated in the state, the first reference position (A) is acquired, the first reference position (A) is acquired, and the distance detection member of the traveling vehicle body (2) having a predetermined distance or more is acquired. 2. The automatic steering control device according to
請求項３記載の発明は、直進走行中に前記位置情報取得装置（２００）が取得する位置座標が前記第１基準位置（Ａ）と第２基準位置（Ｂ）を結ぶ基準線（Ｒ）から離れたことが検知されると、前記制御装置（１００）は、前記自動直進装置（２０５）により機体を基準線（Ｒ）に移動させることを特徴とする請求項２に記載の自動操舵制御装置とした。
According to a third aspect of the present invention, a position coordinate acquired by the position information acquisition device (200) during straight traveling is from a reference line (R) connecting the first reference position (A) and the second reference position (B). 3. The automatic steering control device according to
請求項４記載の発明は、前記自動直進装置（２０５）の作動中に、前記位置情報取得装置（２００）が各作業条の目標位置まで所定距離となる位置の位置情報を検知したとき、前記制御装置（１００）は報知装置（２０８）を作動させ、前記報知装置（２０８）が作動した位置から機体が所定距離を移動したとき、または前記報知装置（２０８）の作動後に第１所定時間が経過したとき、前記自動直進装置（２０５）が作動していれば、前記制御装置（１００）は、機体を自動減速させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動操舵制御装置とした。
According to a fourth aspect of the present invention, when the position information acquisition device (200) detects position information at a predetermined distance to the target position of each work item during the operation of the automatic linear movement device (205), The control device (100) activates the notification device (208), and when the airframe moves a predetermined distance from the position where the notification device (208) is activated, or after the operation of the notification device (208), the first predetermined time is reached. The automatic control device according to any one of
（削除）(Delete)
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 first aspect of the present invention, the airframe can be automatically advanced based on the acquired reference position, so that the travel locus is aligned in a straight line and the work accuracy is improved.
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。 Further, since it is not necessary to operate the steering member (35) to maintain the straight traveling, the labor of the operator is reduced.
請求項２の発明により、請求項１の発明の効果に加えて、第１基準位置（Ａ）から機体が所定距離以上走行しないと第２基準位置（Ｂ）が取得されないことにより、基準位置取得部材を誤操作して第２基準位置（Ｂ）を予定外の位置で取得することが防止される。これにより、自動直進走行の精度が向上する。 According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the second reference position (B) is not acquired unless the aircraft travels a predetermined distance from the first reference position (A). It is prevented that the second reference position (B) is acquired at an unscheduled position by operating the member by mistake. Thereby, the accuracy of the automatic straight traveling is improved.
請求項３の発明により、請求項２の発明の効果に加えて、第１基準位置（Ａ）と第２基準位置（Ｂ）を結ぶ基準線（Ｒ）を自動直進の基準とすることにより、自動直進走行の基準位置の算出が簡潔な構成になる。これにより、制御装置（１００）の負荷が軽減される。
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of
請求項４の発明により、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、機体が各作業条の目標位置に近付くと報知装置（２０８）が作動することにより、作業者は目標位置で行うべき機体の操作に備えることができるので、作業精度が向上する。
また、報知装置（２０８）の作動後、所定距離を移動するか、または第１所定時間が経過したときに自動直進装置（２０５）が作動していると機体が自動減速することにより、報知装置（２０８）に作業者が気付かなくても、走行速度の低下によって作業者に目標位置への接近を気付かせることができる。
また、機体が停止することにより、目標位置を超えて直進することを防止できるので、機体を目標地点まで移動させる操作が不要になり、作業能率が向上する。
According to the invention of
Further, after the operation of the notification device (208), when the automatic linear movement device (205) is operating when the predetermined distance is moved or when the first predetermined time has elapsed, the airframe is automatically decelerated, whereby the notification device Even if the operator is not aware of (208), the operator can be made aware of the approach to the target position by the decrease in the traveling speed.
Further, since the aircraft stops, it is possible to prevent the vehicle from going straight beyond the target position, so that an operation for moving the aircraft to the target point becomes unnecessary, and the work efficiency is improved.
（削除）(Delete)
（削除）(Delete)
本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。 Embodiments 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 with respect to the advancing direction of the aircraft is referred to as the left and right sides of the aircraft, and the right side with respect to the advancing direction of the aircraft is referred to as the other sides of the aircraft. Details of each part will be specifically 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-type rice transplanter disclosed in FIG. 2 as an embodiment of the working machine of the present invention has an eight-row planting configuration, but this configuration may be used for a rice transplanter having a different number of planting strips. . As shown in FIGS. 1 and 2, the rice transplanter takes seedlings from the
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, the
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
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
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
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。
In the space formed by the
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。
The left and right lifting frames 21 and 21 are provided at the rear portion of the
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 lift link mechanism 3 is provided with a pair of left and right
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。
Further,
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。
Further, a central connecting frame 28 in the front-rear direction is provided below the
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
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。
The left and right auxiliary frames 31, 31 are provided on the left and right sides of the front and
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
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。
In the above, as shown in FIG. 3, the periphery of the left and right ends of the
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
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, the central connection frame 28 is disposed below the front and
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 FIGS. 1 and 2, on the front side of the traveling
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。
Further, in front of the
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 upper side and the side of the
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。
Furthermore, the fertilizer application device 5 is loaded on the rear side of the work seat 41, specifically on the rear end side of the
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。
The front side of the
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 FIG. 3, left and right clutch on / off
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。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a
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
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 performing work such as seedling planting, seed sowing work, topdressing or weeding after seedling growth in the field using the working
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 planting and sowing of seedlings, weeding, topdressing, etc. is oblique, and the place where seedlings can be planted and sowed becomes an empty space. It becomes necessary to sow, causing extra labor to the operator, and the spacing between the seedling planting and seeding strips becomes narrower than the strips of the working
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。
In order to solve these problems, it is conceivable to install a so-called automatic straight traveling system that automatically steers the traveling
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 FIGS. 1 and 2, an
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 vertical height of the
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。
Thus, the operator can easily move on the
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
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 described above, the
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。
Further, since the control seat 41 is positioned behind the space portion of the
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。
The
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 ground height of the
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。
In order to prevent this, as shown in FIG. 6, in addition to the
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。
Note that the height from the ground surface to the
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 to this, a
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 FIG.
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。 Thereby, since the course of the airframe can be determined by the measured direction, the accuracy of the straight traveling is further improved.
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
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。
In order to automate the steering of the left and right
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
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 it is possible to prevent the work position in the previous process and the current work line from overlapping, it is possible to prevent excessive consumption of work materials such as seedlings, seeds, and fertilizers, thereby reducing work costs. At the same time, the occurrence of poor growth due to excessive supply of work materials is prevented.
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。
The tractor, seedling transplanter, and sowing machine equipped with the tiller travel to the field end of the work strip, turn about 180 degrees, and move to the next work strip. If the automatic rectilinear system is operating during turning, the steering actuator 206 may be operated by judging that the airframe is deviated from the position where it should go straight, and the turning trajectory may be disturbed. Therefore, it is necessary that the automatic straight traveling system be turned off when the aircraft is turned. It is conceivable that the automatic rectilinear system is turned off when the
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。
Although it is conceivable to turn on the automatic rectilinear system by returning the
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。 An automatic rectilinear system capable of preventing the occurrence of this problem and causing the aircraft to travel straight in an appropriate direction and operate in an appropriate section will be described with reference to FIGS. 6 and 8 to 11.
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 of the traveling
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
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 mounted as the automatic linear
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。
Thereby, the number of parts can be reduced, and the acquisition operation of the reference position (the first reference position A and the second reference position B) and the on / off operation of the
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 linear
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 linear
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。
It should be noted that when the automatic straight traveling cannot be performed accurately during the work in the field, it is necessary to acquire the first reference point A and the second reference point B again. As shown in FIG. Is a setting in which the recorded first reference point A and second reference point B are erased when the automatic
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 first reference point A and the second reference point B, which are the reference positions for the straight traveling of the automatic straight traveling system, are smaller in the X coordinate as the distance is shorter, but if the distance between the two points is shorter, the automatic straight traveling is used. Even without it, it is possible to run straight ahead. In addition, when the distance between the two points becomes short, it is conceivable that the operator unintentionally touches the automatic linear
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。
In order to prevent the occurrence of this problem, when the second reference point B is acquired by operating the automatic linear
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, with the first reference point A acquired, the
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。
Accordingly, the first position is set to a predetermined position on one end and the other end of the field, for example, a position where the traveling
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。 Further, since it is possible to prevent the second reference point B from being different from the position to be actually set due to an erroneous operation by the operator, there is no need to re-acquire the first reference point A and the second reference point B in the next work item. In addition, the number of work strips using automatic straight travel can be increased, and the work accuracy in the field can be further improved.
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。
Note that, in the work strip to be worked for the first time after entering the field, the above-mentioned first reference point A and second reference point B are obtained by operating the automatic linear
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 acquired by operating the automatic linear
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 traveling is started by operating the automatic linear
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。
The automatic steering control ends when the
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, when the traveling
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 rectilinear control is terminated by turning the
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。 FIG. 12 is a schematic diagram showing the first reference position A, the second reference position B, the reference line R, the target position, and the current position of the aircraft.
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。
In order to prevent this problem, as shown in FIGS. 6 and 13, a
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。
The target position coordinates (end reference position) obtained by the
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。
When the
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
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。
Note that numerical values and characters are displayed on the
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。
It should be noted that since the distance between the traveling
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。
For the distance from the current position coordinates to the target position coordinates, rear
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
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, instead of the distance, the traveling
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
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。
Thereby, since the traveling speed of the traveling
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, since the position where the leveling work is started after turning the
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。
In the automatic deceleration described above, the traveling speed gradually decreases with the passage of time, and if the control configuration is gradually decelerated, the ground work accuracy by the
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。
Or if it is set as the control structure which carries out rapid deceleration once after the start of automatic deceleration, or several times for every predetermined time, it will become easy for an operator to notice approach of an agricultural field end by the shaking of the traveling
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。
Further, when the automatic linear
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, the
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。
Since the traveling speed is automatically increased, it is not necessary for the operator to increase the traveling speed by operating the
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
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
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 travel of the traveling
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 reference line R connecting the first reference point A and the second reference point B, and the first reference point A and the second reference point B, which serve as a reference for the above-described automatic linear advance control, goes straight from one end of the field to the other end. Necessary for work travel and when traveling 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 traveling on the four sides of the field, the so-called headland, is a straight traveling work traveling, there is one working side that has a different traveling direction from the straight traveling working traveling, and the reference line R is used for the working side. However, automatic straight control cannot be performed.
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。
In addition, when the machine body is moved to the loading platform of a transfer truck or the like in a barn or the like outside the field, the automatic steering device is erroneously operated in the second direction W2 by mistake. When 205 is in an operable state, when the aircraft is moved, the X coordinate of the reference line (R) and the X coordinate of the aircraft do not coincide with each other, and it is determined that the vehicle is deviated from the straight traveling position. It may happen that the
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。
In order 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 aircraft leaves the field. As shown in FIGS. 6 and 14, when the traveling
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 traveling direction of the traveling
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。 Accordingly, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R can be deleted while the vehicle is traveling in the field. Even if operated, automatic straight travel is not performed, and traveling in a direction deviating from the planned traveling direction is prevented, work efficiency is prevented from being lowered, and work safety is improved.
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 aircraft is moved to another field, the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are not recorded, so that the automatic operation is performed based on the reference line R that is not suitable for the working field. Since it is possible to prevent straight-ahead control from being performed, the accuracy of automatic straight-ahead improvement is improved.
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。
In addition, when moving out of the field, the
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。
The first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are deleted based on the operation of the
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, since the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R can be prevented from being erroneously deleted in the field due to an erroneous operation of the auxiliary
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, when the traveling
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 leaving the field, the traveling
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。 Accordingly, when the first reference point A, the second reference point B, and the reference line R are not deleted during traveling on the headland, it can be surely deleted. In some cases, automatic straight-ahead control is not performed, and a reduction in work accuracy is prevented.
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。
Depending on the field and the contents of the work, the traveling
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 traveling
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 travel of the traveling
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 traveling stop is canceled by, for example, operating the
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
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
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。
In order to prevent this, a
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。
The configuration not reflecting the steering operation of the
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。
Further, the configuration in which the
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。 With the above-described configuration, it is possible to prevent the traveling direction from deviating after traveling is resumed, so that work traveling is performed in a straight line, and work accuracy is improved.
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
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
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
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
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。
As a result, it is possible to prevent an increase in the force required for manual operation of the
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）
２０８ 報知装置
Ａ 第１基準位置
Ｂ 第２基準位置
Ｒ 基準線
Ｗ１ 第１の方向
Ｗ２ 第１の方向
35 Handle (steering member)
100
205 Automatic steering device (automatic linear device)
207 Automatic straight setting member (operation member)
208 Notification device A First reference position B Second reference position R Reference line W1 First direction W2 First direction
Claims (5)
機体の直進走行の基準となる基準位置を取得する基準位置取得部材と、前記自動直進装置（２０５）を入切する入切部材を設け、前記制御装置（１００）は、基準位置を取得した状態で前記入切部材を入操作することにより、前記自動直進装置（２０５）を作動可能にすることを特徴とする作業車両。 A steering member (35) for steering the aircraft, a position information acquisition device (200) for acquiring the position coordinates of the aircraft, an automatic rectilinear device (205) for operating the steering member (35) to travel straight ahead. In a work vehicle including a control device (100) for controlling each part of the airframe,
A reference position acquisition member that acquires a reference position that serves as a reference for straight traveling of the airframe and an on / off member that turns on and off the automatic linear movement device (205) are provided, and the control device (100) has acquired the reference position. The work vehicle is characterized in that the automatic rectilinear device (205) can be operated by turning on and off the on / off member.
前記走行車体（２）の移動距離を検知する距離検知部材を設け、
前記制御装置（１００）は、前記第１基準位置（Ａ）が取得されていない状態で前記基準位置操作部材を操作すると第１基準位置（Ａ）を取得させ、
前記第１基準位置（Ａ）が取得され、且つ前記距離検知部材が所定距離以上の前記走行車体（２）の移動を検知した状態で前記基準位置操作部材が操作されると第２基準位置（Ｂ）を取得させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。 The reference position includes at least two points of a first reference position (A) acquired by a reference position acquisition member at one point on the field and a second reference position (B) acquired by a reference position operation member at another point on the field. Consists of
A distance detecting member for detecting a moving distance of the traveling vehicle body (2);
The controller (100) acquires the first reference position (A) when operating the reference position operating member in a state where the first reference position (A) is not acquired,
When the first reference position (A) is acquired and the reference position operation member is operated in a state where the distance detection member detects the movement of the traveling vehicle body (2) that is a predetermined distance or more, the second reference position ( The work vehicle according to claim 1, wherein B) is acquired.
前記操作部材（２０７）を第１の方向（Ｗ１）に操作すると前記基準位置が取得され、前記操作部材（２０７）を第２の方向（Ｗ２）に操作すると前記自動操舵装置（２０５）が入切されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の作業車両。 The reference position acquisition member and the on / off member are the same operation member (207),
When the operation member (207) is operated in the first direction (W1), the reference position is acquired, and when the operation member (207) is operated in the second direction (W2), the automatic steering device (205) is turned on. The work vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the work vehicle is cut.
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