JP2018117559A - 作業車 - Google Patents
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Abstract
Description
圃場に対して作業を行う作業装置と、走行機体の位置を検出する測位部と、
前記走行機体が走行する作業走行ラインを取得する作業走行ライン取得部と、
前記走行機体の位置に基づいて、前記走行機体が前記作業走行ラインに沿って走行するように、前記走行機体の自動操縦を行う自動走行制御部とが備えられ、
障害物の位置を障害物位置として取得する障害物位置取得部が備えられて、
前記走行機体の位置が、事前に設定された第1設定距離を越えて前記障害物位置に接近すると、前記走行機体の走行速度を減速する自動減速部が備えられている。
これによって、測位部により検出される走行機体の位置と障害物位置とを認識することにより、障害物が変形したり崩れたりしていても、これに関係なく、走行機体の位置と障害物位置との位置関係や、走行機体と障害物との距離を適切に検出することができる。
これに対して、本発明によれば、走行機体の位置が第1設定距離を越えて障害物位置に接近すると、走行機体の走行速度が減速されて、この後の対処操作が無理なく行われるようになる。前述の対処操作として、運転者が手動で走行機体の向きを変更する操作や、運転者が手動で走行機体を停止させる操作、走行機体が自動的に旋回を行う自動旋回等がある。
前記自動減速部は、
前記走行機体の位置が前記障害物位置に接近するほど、前記走行機体の走行速度を大きく減速すると好適である。
前記自動減速部は、
前記走行機体の位置が前記第1設定距離よりも小さい第2設定距離を越えて前記障害物位置に接近すると、前記走行機体を停止させる。
前記走行機体が前記第1設定距離よりも小さい第2設定距離を越えて前記障害物に接近したことを検出する接近センサーが備えられて、
前記自動減速部は、
前記接近センサーの検出に基づいて、前記走行機体を停止させると好適である。
これにより、走行機体の位置が第2設定距離を越えて障害物位置に接近したことが、二つの方式によって検出されるのであり、一方の方式に検出不良が生じても、他方の方式によって、走行機体が障害物に接触する状態が回避される。
前記障害物が、圃場の外周部の畦であると好適である。
本発明の実施形態における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、以下のように記載している。走行機体50の走行時における前進側の進行方向が「前」であり、後進側の進行方向が「後」である。前後方向での前向き姿勢を基準として右側に相当する方向が「右」であり、左側に相当する方向が「左」である。
図1及び図2に示すように、乗用型田植機は、右及び左の前輪1、右及び左の後輪2を備えた走行機体50の後部に、リンク機構3及びリンク機構3を昇降駆動する油圧シリンダ4が備えられ、リンク機構3の後部に苗植付装置5(作業装置に相当)が支持されている。
図1及び図3に示すように、走行機体50の前部に備えられたエンジン31の動力が、伝動ベルト32を介して静油圧式の無段変速装置33及びミッションケース34に伝達され、ミッションケース34の内部の副変速装置(図示せず)から、前輪デフ機構(図示せず)及び前車軸ケース35の内部の伝動軸(図示せず)を介して、右及び左の前輪1に伝達される。
これにより、右及び左の前輪1、左の後輪2(旋回外側)(左のサイドクラッチ40の伝動状態)に動力が伝達され、右の後輪2(旋回中心側)(右のサイドクラッチ40の遮断状態)が自由回転する状態で、走行機体50は右に旋回する。
これにより、右及び左の前輪1、右の後輪2(旋回外側)(右のサイドクラッチ40の伝動状態)に動力が伝達され、左の後輪2(旋回中心側)(左のサイドクラッチ40の遮断状態)が自由回転する状態で、走行機体50は左に旋回する。
図1及び図4に示すように、ミッションケース34において、副変速装置の直前から分岐した動力が、植付クラッチ26及びPTO軸25を介して苗植付装置5に伝達されており、植付クラッチ26を伝動及び遮断状態に操作する電動モータ28が備えられている。
図4に示すように、苗植付装置5の横軸芯P1周りに、中央のフロート9の後部が上下に揺動自在に支持されて、苗植付装置5に対する中央のフロート9の高さを検出するポテンショメータ型式の高さセンサー22が備えられており、高さセンサー22の検出値が制御装置23に入力されている。走行機体50の進行に伴って中央のフロート9が圃場に接地追従するのであり、高さセンサー22の検出値により、圃場(中央のフロート9)から苗植付装置5までの高さを検出することができる。
図1及び図2に示すように、走行機体50の前部の右部及び左部に右及び左の支持フレーム16が備えられており、支持フレーム16に予備苗のせ台15が支持されている。右及び左の支持フレーム16の上部に亘って、支持フレーム17が連結されている。
これにより、計測装置30及び慣性計測装置48によって、走行機体50の位置及び走行機体50の方位が検出される。
図1,2,4に示すように、変速レバー45の操作位置が制御装置23に入力されている。走行機体50の前部において平面視で走行機体50の左右中央CLの位置に、センターマスコット14が備えられている。操縦ハンドル20(操向部材41)を操作する操向モータ51が備えられ、変速レバー45を操作する変速モータ53が備えられている。
図5に示すように、例えば畦B1,B2,B3,B4を備えた圃場において、畦B1〜B4の畦際ラインB11,B21,B31,B41の位置データ、及び、圃場の出口B23の位置データを、例えば以下の(1)〜(5)に示す方法のうちのいずれか一つ(又は複数)によって事前に得て、コンピュータ49に記憶しておく。
図5に示すように、乗用型田植機が圃場の近傍に到着すると(走行機体50の位置K1)、畦際ラインB11〜B41の位置データ及び圃場の出口B23の位置データがコンピュータ49からスマートフォン46に送信される。畦際ラインB11〜B41の位置データ及び圃場の出口B23の位置データが、スマートフォン46からWi−Fiユニット47に送信されて、Wi−Fiユニット47から制御装置23に送られる。
図5に示すように、畦際ラインB11,B21から走行機体50(苗植付装置5)の横幅だけ圃場の中央側の位置に、畦際ラインB11,B21に沿って枕地ラインLA1,LA2が設定される。畦際ラインB31,B41から走行機体50(苗植付装置5)の横幅だけ圃場の中央側の位置に、畦際ラインB31,B41に沿って枕地ラインLB1,LB2が設定される。
図7に示すように、作業開始位置C1〜C7及び作業終了位置D1〜D7、作業走行ラインL01〜L07、旋回ラインLL1〜LL6が設定された状態において、運転者が操作部18を操作することにより、自動走行制御部62によって、以下に示す操作が行われる。
これにより、図8に示すように、走行機体50が位置K1を発進し、経路LC1に沿って走行して、最初に作業を開始する作業スタート位置としての位置K2で停止する。
自動走行制御部62は、変速レバー45(変速モータ53)及び操縦ハンドル20(操向モータ51)を操作するのにあたり、前述の状態に適した制御機能が備えられている。
自動旋回制御部64は、変速レバー45(変速モータ53)及び操縦ハンドル20(操向モータ51)を操作するのにあたり、前述の状態に適した制御機能が備えられている。
図8に示すように、走行機体50が位置K2に位置した状態において、運転者が操作部18を操作すると、作業モードに切り換えられる。
苗の植え付けが停止して苗植付装置5が上昇操作されたこと、右のマーカー19が格納姿勢に操作されたこと、及び、右方向への旋回が開始されたことが、表示装置27に表示される。
これにより、運転者は、表示装置27を目視する同時に、センターマスコット14と、前述の作業走行ラインL02に対応する圃場の位置の指標とを目視することによって、走行機体50が作業走行ラインL02に沿って走行することを確認することができる。
図11に示すように、走行機体50が作業走行ラインL07から作業終了位置D7に達して、作業走行ラインL01〜L07に沿っての走行を終了すると、走行機体50は作業終了位置D7で停止する。
この後、走行機体50が位置K6に位置した状態において、回り作業を開始する為に、運転者が操作部18を操作する。
これにより、図11に示すように、走行機体50が畦際ラインB41及び枕地ラインLB2に沿って走行しながら、苗の植え付けが行われる(回り作業走行LD1)。
次に運転者が操作部18を操作すると、旋回モードにより、走行機体50の向きの修正及び前後進が行われて、走行機体50が位置K7で停止する。
これにより、図11に示すように、走行機体50が畦際ラインB21及び枕地ラインLA2に沿って走行しながら、苗の植え付けが行われる(回り作業走行LD2)。
前述の(作業走行ライン及び旋回ラインに沿った走行機体の走行)(その2)において走行機体50が作業走行ラインL01〜L06から旋回ラインLL1〜LL6に移行する場合、各部が以下の説明のように作動している。
この各部の作動の状態について、図13に示すように、走行機体50の作業走行ラインL01から旋回ラインLL1への移行を例として説明する。
この場合、畦際ラインB11から第2設定距離E2(第1設定距離E1よりも小さい距離)の位置を越えて、走行機体50(計測装置30)の位置が畦際ラインB11に接近すると、変速レバー45(変速モータ53)が中立位置Nに操作されて、走行機体50が停止する。
前述の(作業走行ライン及び旋回ラインに沿った走行機体の走行)(その2)において走行機体50が旋回ラインLL1〜LL6から作業走行ラインL02〜L07に移行する場合、各部が以下の説明のように作動している。
この各部の作動の状態について、図13に示すように、走行機体50の旋回ラインLL1から作業走行ラインL02への移行を例として説明する。
これと同時に、変速レバー45(変速モータ53)が所定の低速位置から高速側に操作され始め、走行機体50の走行速度が増速され始めるのであり、変速レバー45(変速モータ53)が作業走行ラインL01での所定の変速位置に戻し操作される。
図13に示すように、畦際ラインB11から第1設定距離E1を越えて、走行機体50(計測装置30)の前端部が畦際ラインB11に接近すると、自動減速部54により、変速レバー45(変速モータ53)が低速側に操作されるのではなく、前輪1及び後輪2に制動を掛けるブレーキ(図示せず)が制動側に操作されたり、エンジン31の回転数が落とされることによって、走行機体50の走行速度が減速されるようにしてもよい。
光や超音波、棒状の接触子等を使用して走行機体から畦B1〜B4までの距離を検出する接近センサー(図示せず)を、走行機体50の前端部に備えて、以下の説明のような操作が行われるようにしてもよい。
前述の(畦際ラインの位置データの取得)において、畦際ラインB11〜B41及び出口B23の位置データに加え、圃場の内部に存在する障害物(例えば樹木や電柱等)の位置データも含まれるようにして、以下の説明のような操作が行われるようにしてもよい。
前述の(畦際ラインの位置データの取得)において、畦際ラインB11〜B41及び出口B23の位置データに加え、圃場の内部に存在する障害物(例えば樹木や電柱等)の位置データも含まれるようにして、以下の説明のような操作が行われるようにしてもよい。
第2設定距離E2を廃止して、以下のような操作が行われるようにしてもよい。
走行機体50の位置が第1設定距離E1を越えてB1〜B4等の障害物位置に接近すると、自動減速部54により走行機体50の走行速度が減速され始める。走行機体50の位置が障害物位置に接近するのに伴って、走行機体50の走行速度が徐々に減速されていくのであり、走行機体50の前端部の位置が障害物位置の直前位置に達すると、走行機体50の走行速度が零速度となる(走行機体50が停止する)。
作業走行ライン設定部61及び旋回ライン設定部63を、制御装置23に備えなくてもよい。
この場合、作業走行ライン設定部61及び旋回ライン設定部63を、ソフトウェアとして、走行機体50とは別に設置されるコンピュータ等(例えば図4に示すコンピュータ49等)に備える。
作業モードにおいて、自動走行制御部62により変速レバー45(変速モータ53)及び操縦ハンドル20(操向モータ51)が操作されるのではなく、運転者が変速レバー45を手動で操作して、走行機体50の走行速度を任意に設定し、自動走行制御部62により操縦ハンドル20(操向モータ51)が操作されるようにしてもよい。
この状態において、走行機体50の位置が第1設定距離E1及び第2設定位置E2を越えてB1〜B4等の障害物位置に接近すると、自動減速部54が作動する。
この状態において、走行機体50の位置が第1設定距離E1及び第2設定位置E2を越えてB1〜B4等の障害物位置に接近すると、自動減速部54が作動する。
30 測位部
50 走行機体
52 障害物位置取得部
54 自動減速部
55 作業走行ライン取得部
62 自動走行制御部
B1〜B4 障害物、畦
E1 第1設定位置
E2 第2設定距離
L01〜L07 作業走行ライン
Claims (5)
- 圃場に対して作業を行う作業装置と、走行機体の位置を検出する測位部と、
前記走行機体が走行する作業走行ラインを取得する作業走行ライン取得部と、
前記走行機体の位置に基づいて、前記走行機体が前記作業走行ラインに沿って走行するように、前記走行機体の自動操縦を行う自動走行制御部とが備えられ、
障害物の位置を障害物位置として取得する障害物位置取得部が備えられて、
前記走行機体の位置が、事前に設定された第1設定距離を越えて前記障害物位置に接近すると、前記走行機体の走行速度を減速する自動減速部が備えられている作業車。 - 前記自動減速部は、
前記走行機体の位置が前記障害物位置に接近するほど、前記走行機体の走行速度を大きく減速する請求項1に記載の作業車。 - 前記自動減速部は、
前記走行機体の位置が前記第1設定距離よりも小さい第2設定距離を越えて前記障害物位置に接近すると、前記走行機体を停止させる請求項1又は2に記載の作業車。 - 前記走行機体が前記第1設定距離よりも小さい第2設定距離を越えて前記障害物に接近したことを検出する接近センサーが備えられて、
前記自動減速部は、
前記接近センサーの検出に基づいて、前記走行機体を停止させる請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の作業車。 - 前記障害物が、圃場の外周部の畦である請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の作業車。
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