JP2023098041A - 作業車 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業の停止と連動して自動操舵が停止する作業車の提供。【解決手段】手動操舵と自動操舵との切り替えを繰り返しながら走行する作業車に関して、操舵可能な走行装置11と、作業を行う作業装置と、手動操舵のための操舵操作具42と、走行装置11を制御して機体を走行基準に沿って自動的に走行させる自動操舵を実行可能な操舵制御部30と、作業の停止を検知する検知部21と、を備える。操舵制御部30は、自動操舵の実行中に検知部21によって作業の停止が検知された場合、自動操舵を終了する。【選択図】図3
Description
本発明は、作業車に関する。
例えば、特許文献1に開示された作業車(文献では「田植機」)は、予め設定された走行基準(文献では「目標方位」)に基づく自動操舵(文献では「自動操向モード」)での走行、及び、手動操舵(文献では「手動操向モード」)での走行を可能なように構成されている。この作業車は、圃場の畦際を検知することによって、自動操舵を終了するように構成されている。
ところで、自動操舵の実行中に作業の停止が検知された場合に、自動操舵が停止すると便利であるが、従来技術にそのような作業車は見られなかった。
本発明の目的は、作業の停止と連動して自動操舵が停止する作業車を提供することにある。
本発明は、手動操舵と自動操舵とを切り替えながら走行する作業車であって、操舵可能な走行装置と、作業を行う作業装置と、前記手動操舵のための操舵操作具と、前記走行装置を制御して機体を走行基準に沿って自動的に走行させる前記自動操舵を実行可能な操舵制御部と、作業の停止を検知する検知部と、を備え、前記操舵制御部は、前記自動操舵の実行中に前記検知部によって作業の停止が検知された場合、前記自動操舵を終了することを特徴とする。
本発明によると、作業の停止を検知する検知部が備えられ、操舵制御部は検知部の検出結果に応じて自動操舵を終了する。このことから、例えばオペレータが手動操作で作業装置を停止させると、作業装置の停止と連動して自動操舵が終了する。これにより、作業の停止と連動して自動操舵が停止する作業車が実現される。
本発明において、前記操舵制御部の制御モードは、前記自動操舵が実行されないモードである手動操舵モードと、前記自動操舵を実行可能なモードである自動操舵モードと、を含む複数のモードの間で切り替え可能であり、前記操舵制御部は、前記自動操舵の実行中に前記検知部によって作業の停止が検知された場合、前記制御モードを前記自動操舵モードに維持したままで、前記自動操舵を終了すると好適である。
本構成であれば、自動操舵が終了する場合であっても、作業の停止によるものであれば、制御モードがそのまま自動操舵モードに保持される。このため、例えばオペレータが一時的に作業装置を停止させても、作業装置を再度駆動させれば、そのまま自動操舵が再開される。これにより、オペレータは自動操舵の停止及び再開の操作を容易に行える。
本発明において、前記制御モードを切り替えるための人為操作を受け付ける切替操作具を備え、前記自動操舵の実行中に前記切替操作具が操作された場合、前記操舵制御部は前記自動操舵を終了し、且つ、前記制御モードは前記手動操舵モードに切り替わると好適である。
自動操舵が停止した状態であっても、現在の制御モードが自動操舵モードから手動操舵モードに切り替わったか否かをオペレータがはっきりと認識できない場合が考えられる。この場合、オペレータが現在の制御モードを確認する必要があり、確認作業がオペレータにとって煩わしくなることも考えられる。本構成であれば、切替操作具は制御モードを切り替えるための手動操作を受け付けるものであるため、切替操作具が操作された場合、制御モードは手動操舵モードに切り替わる。これにより、オペレータは、自動操舵の実行中に切替操作具を操作することによって、制御モードが手動操舵モードに切り替わることを認識できる。
本発明において、前記制御モードは、前記手動操舵モードと、複数種類の前記自動操舵モードと、を含む複数のモードの間で切り替え可能であり、前記複数種類の自動操舵モードに、予め設定された前記走行基準に基づいて前記自動操舵を実行可能である第一モードと、前記手動操舵で直進走行することによって前記走行基準を決定した後から前記自動操舵を実行可能である第二モードと、が含まれていると好適である。
本構成であれば、例えばオペレータが、事前に設定された走行基準に基づく自動操舵を所望する場合には、自動操舵モードを第一モードに選択できる。また、オペレータが、事前に設定された走行基準とは別の基準に基づいて一時的な自動操舵を所望する場合には、自動操舵モードを第二モードに選択できる。つまり、オペレータは複数種類の自動操舵の機能を手軽に扱える。
本発明において、前記検知部は、所定の停止条件が満たされたことに応じて作業の停止を検知するように構成されており、前記停止条件には、主変速操作具が前進用操作位置以外の操作位置に操作されること、副変速装置が作業用の変速状態でなくなること、前記作業装置への動力伝達のためのクラッチが動力非伝達状態になること、前記作業装置が非作業位置に移動すること、前記作業装置を非作業位置に移動させるための操作が行われること、前記操舵操作具が操作されること、のうちの少なくとも一つが含まれていると好適である。
本構成によると、作業装置が停止する条件が満たされることに応じて検知部が作業の停止を検知する。つまり、作業装置が停止する操作をオペレータが行うと、検知部が当該操作を検知して、自動操舵が終了する。これにより、オペレータが特別な操作を行わなくても、作業装置の停止と連動して自動操舵が終了する。
本発明において、前記操舵制御部は、前記自動操舵の終了時に、前記走行装置を直進状態に制御すると好適である。
自動操舵の終了時、操舵制御部は走行装置に対する操舵量をゼロに設定する。このため、走行装置は直進状態になる。
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図1及び図2に示す矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」とする。また、図1に示す矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。また、図2に示す矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。
〔コンバインの全体構成〕
図1に示すように、作業車の一例である普通型のコンバイン1について説明する。コンバイン1の機体10に、クローラ式の走行装置11と、搭乗部12と、脱穀装置13と、穀粒タンク14と、収穫部15と、搬送部16と、穀粒排出装置18と、が備えられている。
図1に示すように、作業車の一例である普通型のコンバイン1について説明する。コンバイン1の機体10に、クローラ式の走行装置11と、搭乗部12と、脱穀装置13と、穀粒タンク14と、収穫部15と、搬送部16と、穀粒排出装置18と、が備えられている。
走行装置11は、エンジン(図示せず)からの動力によって駆動する。尚、走行装置11は車輪であっても良い。搭乗部12には、コンバイン1を操作又は監視するオペレータが搭乗可能である。搭乗部12に座席12Aが備えられ、オペレータが座席12Aに着座できる。尚、オペレータは、コンバイン1の機外からコンバイン1を遠隔操作しても良い。
収穫部15は、機体10における前部に備えられている。搬送部16は、収穫部15の後方に設けられている。収穫部15及び搬送部16は、不図示のシリンダを介して機体10の本体部分(走行装置11、搭乗部12、脱穀装置13、及び、穀粒タンク14等)に対して昇降可能に構成されている。つまり、収穫部15及び搬送部16は、圃場面に下降して圃場の作物を収穫可能な作業位置と、圃場面から上方に離間して圃場の作物を収穫不能な非作業位置と、に上下昇降可能に構成されている。
収穫部15は、圃場の作物を収穫する。そして、コンバイン1は、収穫部15によって圃場の植立穀稈を刈り取りながら走行装置11によって走行する刈取走行が可能である。尚、本実施形態における「作業走行」は、具体的には刈取走行である。尚、「作業走行」は、走行しながら、植立穀稈の刈り取り以外の作業を行うものであっても良い。
収穫部15によって収穫された刈取穀稈は、搬送部16によって機体後方へ搬送される。これにより、刈取穀稈は脱穀装置13へ搬送される。刈取穀稈は脱穀装置13によって脱穀処理される。脱穀処理によって得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。尚、脱穀装置13や穀粒タンク14等は、機体10に含まれていても良い。
脱穀装置13、収穫部15、及び搬送部16は、本発明の『作業装置』に相当する。
また、図1及び図2に示すように、搭乗部12に表示装置4が配置されている。表示装置4は、例えば液晶モニタや有機LEDモニタであって、種々の情報を表示可能に構成されている。本実施形態において、表示装置4は、搭乗部12に固定されている。しかし、本発明はこれに限定されず、表示装置4は、搭乗部12に対して着脱可能に構成されても良いし、表示装置4は、コンバイン1の機外に位置しても良い。
ここで、コンバイン1は、手動操舵走行及び自動操舵走行を可能なように構成されている。手動操舵走行とは、オペレータの手動操舵によって走行を行うことを意味する。また、自動操舵走行とは、自動操舵によって走行を行うことを意味する。自動操舵とは、自動的に操舵を行うことである。
自動操舵走行に、αターンやUターン等の大きな方向転換が含まれても良いし、含まれなくても良い。また、自動操舵走行に、後進走行が含まれても良いし、含まれなくても良い。
搭乗部12には、主変速レバー40と副変速スイッチ41(図3参照)とが設けられている。主変速レバー40は搭乗部12における左側の領域に設けられている。コンバイン1が手動操舵走行又は自動操舵走行を行っているとき、オペレータが主変速レバー40を操作すると、コンバイン1の車速が変化する。即ち、コンバイン1が手動操舵走行又は自動操舵走行を行っているとき、オペレータは、主変速レバー40を操作することによって、コンバイン1の車速を変更できる。オペレータは、主変速レバー40を、コンバイン1の車速を変更させつつ前進させる前進用操作位置と、コンバイン1を停止させる中立位置と、コンバイン1の車速を変更させつつ後進させる後進用操作位置と、に操作できる。主変速レバー40は本発明の『主変速操作具』に相当する。
副変速スイッチ41は、不図示の副変速装置(例えば複数段階式の変速装置)を、走行用の変速状態と、作業用の変速状態と、に切り替え可能に構成されている。副変速スイッチ41は、主変速レバー40の遊端部分に設けられているが、主変速レバー40以外に設けられても良い。また、副変速スイッチ41は、例えばレバー式の操作具であっても良い。
また、図1及び図2に示すように、搭乗部12には、操舵レバー42と切替操作具43とが設けられている。操舵レバー42は、搭乗部12における右前部のピラーに支持されている。操舵レバー42は、搭乗部12における昇降用ドアの前方に隣接する。つまり、操舵レバー42は、搭乗部12における右側の領域に設けられている。また、切替操作具43は、搭乗部12における右側(操舵レバー42の位置する側)の領域に設けられ、かつ、操舵レバー42の上方に設けられている。操舵レバー42は、本発明の『操舵操作具』に相当する。
操舵レバー42は、前後左右に揺動するスティック式のレバーであって、オペレータによる手動操舵を受け付ける。コンバイン1が手動操舵走行を行っているとき、オペレータが操舵レバー42を左右方向に操作すると、走行装置11における左右のクローラの間に速度差が生じるように構成されている。これにより、機体10が旋回する。即ち、コンバイン1が手動操舵走行を行っているとき、オペレータは、操舵レバー42を操作することによって、機体10を操舵できる。
また、オペレータが操舵レバー42を機体10の前後方向に操作すると、収穫部15及び搬送部16が上下に昇降動作する。オペレータが操舵レバー42を前方向に操作すると収穫部15が作業位置に下降し、オペレータが操舵レバー42を後方向に操作すると収穫部15が非作業位置に上昇する。
図3に示すように、切替操作具43に、第一操作ボタン43Aと、第二操作ボタン43Bと、第一指示操作ボタン43Cと、第二指示操作ボタン43Dと、方位設定操作ボタン43Eと、変更操作ボタン43Fと、感度切替ボタン43Gと、画面切替ボタン43Hと、が備えられている。本実施形態では、切替操作具43に八個の押しボタンが備えられている。
本実施形態では、第一操作ボタン43A、第一指示操作ボタン43C、第二指示操作ボタン43D、方位設定操作ボタン43E、及び変更操作ボタン43Fに記された文字及び図形の色は、同一であり、緑色である。第二操作ボタン43Bに記された文字及び図形の色は、第一操作ボタン43Aに記された文字及び図形の色と異なっており、青色である。つまり、第一操作ボタン43Aと第二操作ボタン43Bとの夫々は、異なる色で示されたボタン式のスイッチである。感度切替ボタン43G、及び画面切替ボタン43Hに記された文字及び図形の色は、第一操作ボタン43A及び第二操作ボタン43Bに記された文字及び図形の色と異なっており、白色又は灰色である。
コンバイン1に、図2に示す衛星測位装置80と、図3に示す慣性計測装置81と、が備えられている。衛星測位装置80は、GNSS(グローバル・サテライト・ナビゲーション・システム、例えばGPS、GLONASS、Galileo、QZSS、BeiDou、等)で用いられる人工衛星(不図示)からの測位信号を受信する。慣性計測装置81は、例えばジャイロ加速度センサや磁気方位センサであって、コンバイン1の機体10のヨー角度の角速度、及び、互いに直交する3軸方向の加速度を経時的に検知する。つまり、慣性計測装置81は衛星測位装置80による衛星航法を補完する。尚、慣性計測装置81は、衛星測位装置80に組み込まれても良いし、衛星測位装置80と別の箇所に配置されても良い。
〔制御部に関する構成〕
図3に示すように、コンバイン1は、制御部20を備えている。制御部20は、検知部21と、自車位置算出部22と、自車方位算出部23と、表示制御部24と、操舵制御部30と、を有する。尚、制御部20、及び、制御部20に含まれる操舵制御部30等の各要素は、マイクロコンピュータ等の物理的な装置であっても良いし、ソフトウェアにおけるモジュールであっても良いし、装置とソフトウェアとの組み合わせであっても良い。
図3に示すように、コンバイン1は、制御部20を備えている。制御部20は、検知部21と、自車位置算出部22と、自車方位算出部23と、表示制御部24と、操舵制御部30と、を有する。尚、制御部20、及び、制御部20に含まれる操舵制御部30等の各要素は、マイクロコンピュータ等の物理的な装置であっても良いし、ソフトウェアにおけるモジュールであっても良いし、装置とソフトウェアとの組み合わせであっても良い。
図示はしないが、制御部20は記憶装置を備える。この記憶装置は、不揮発性のメモリ(例えばフラッシュメモリ)であると好ましい。記憶装置は、制御部20の各機能部が生成するデータを一次的又は恒常的に記憶する。
制御部20に、衛星測位装置80からの測位信号と、慣性計測装置81からの検知結果と、が入力される。衛星測位装置80からの測位信号は、自車位置算出部22へ送られる。慣性計測装置81による検知結果は、自車方位算出部23へ送られる。
また、主変速レバー40と、副変速スイッチ41と、操舵レバー42と、刈取脱穀クラッチ44と、収穫高さセンサ45と、の夫々は、操作されると信号を出力するように構成され、夫々の信号は制御部20の検知部21に入力される。つまり、検知部21は、主変速レバー40と、副変速スイッチ41と、操舵レバー42と、刈取脱穀クラッチ44と、収穫高さセンサ45と、の夫々における信号を検知する。これらの信号は、検知部21から操舵制御部30へ送られる。
刈取脱穀クラッチ44は、脱穀装置13と収穫部15との夫々に動力を伝達可能に構成されている。刈取脱穀クラッチ44は、脱穀装置13及び収穫部15に動力を伝達する動力伝達状態と、脱穀装置13及び収穫部15に動力を伝達しない動力非伝達状態と、に切り替え可能に構成されている。刈取脱穀クラッチ44は本発明の『クラッチ』に相当する。
収穫高さセンサ45は、収穫部15の高さを検出する。このため、収穫高さセンサ45は、収穫部15が作業位置又は非作業位置に位置する状態を検出可能に構成されている。
自車位置算出部22は、衛星測位装置80によって出力された測位データに基づいて、機体10の位置座標を経時的に算出する。これにより、自車位置算出部22は、機体10の位置座標を取得する。
自車方位算出部23は、自車位置算出部22から、機体10の位置座標を受け取る。そして、自車方位算出部23は、慣性計測装置81による検知結果と、機体10の位置座標と、に基づいて、機体10の姿勢方位を算出する。尚、機体10の姿勢方位とは、走行装置11における左右のクローラの速度差がゼロ又は略ゼロである状態で、機体10が前進又は後進する方位である。
より具体的には、まず、機体10の走行中に、現在の機体10の位置座標、及び、直前に走行していた地点における機体10の位置座標に基づいて、自車方位算出部23は、初期姿勢方位を算出する。次に、初期姿勢方位が算出されてから機体10が一定時間走行すると、自車方位算出部23は、その一定時間の走行の間に慣性計測装置81によって検知された角速度を積分処理することによって、方位の変化量を算出する。
そして、このように算出された方位の変化量を初期姿勢方位に足し合わせることによって、自車方位算出部23は、方位の算出結果を更新する。その後、一定時間毎に、姿勢方位の変化量が同様に算出されると共に、順次、姿勢方位の算出結果が更新されていく。以上の構成によって、自車方位算出部23は、機体10の方位を算出する。
表示制御部24は、コンバイン1の状態に応じて表示装置4が種々の画面を表示するように、表示装置4を制御する。本実施形態では、表示制御部24は、操舵制御部30の制御モードと、切替操作具43からの操作信号と、に基づいて、表示装置4に表示される画面を切り替える制御を可能なように構成されている。
操舵制御部30は、走行装置11を制御して機体10を、後述の自動操舵目標ラインGLに沿って自動的に走行させる自動操舵を実行可能なように構成されている。図4に示すように、操舵制御部30は、走行装置11を操舵制御するための複数の制御モードを有する。この制御モードは、自動操舵が実行されないモードである手動操舵モードと、自動操舵を実行可能なモードである自動操舵モードと、を含む複数のモードの間で切り替え可能である。
更に、図4に示すように、自動操舵モードに、第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとの二種類が存在する。本実施形態では、複数種類の自動操舵モードに、第一自動操舵モードと、第二自動操舵モードと、が含まれる。第一自動操舵モードは本発明の『第一モード』に相当し、第二自動操舵モードは本発明の『第二モード』に相当する。
操舵制御部30の制御モードが手動操舵モードであるとき、操舵レバー42の操作に応じた制御信号が操舵制御部30に入力される。操舵制御部30は、この手動操舵の制御信号に応じて、走行装置11を制御することによって、機体10の走行を制御する。これにより、コンバイン1は、操舵制御部30の制御モードが手動操舵モードであるとき、手動操舵走行を行う。
操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モード又は第二自動操舵モードであるとき、操舵制御部30は、自動操舵の制御信号に基づいて、コンバイン1が自動操舵走行を行うように、走行装置11を制御する。第一自動操舵モードは、予め設定された主基準方位TA1に基づいて自動操舵を行う制御モードである。第二自動操舵モードは、手動操舵で直進走行することによって基準方位TBを決定した直後から、基準方位TBに基づいて自動操舵を行う制御モードである。主基準方位TA1及び基準方位TBは本発明の『走行基準』に相当する。また、後述する副基準方位TA2及び自動操舵目標ラインGLも、本発明の『走行基準』に相当する。尚、『直進走行』とは、略直進する走行形態も含む。
尚、コンバイン1のエンジン始動時や電源投入時に、操舵制御部30の制御モードは手動操舵モードに初期設定される。また、コンバイン1のエンジン始動時や電源投入時に、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モード又は第二自動操舵モードに初期設定される構成であっても良い。
図3に示すように、操舵制御部30は、モード切替部31と、直進判定部32と、方位決定部33と、経路生成部34と、走行制御部35と、を備えている。
モード切替部31は、操舵制御部30の制御モードを切替可能なように構成されている。モード切替部31は、切替操作具43からの操作信号と、収穫部15の状態と、に基づいて操舵制御部30の制御モードを切り替える。切替操作具43は、操舵制御部30の制御モードを切り替えるための手動操作(人為操作)を受け付ける。第一操作ボタン43Aは、操舵制御部30の制御モードを第一自動操舵モードへ切り替えるための手動操作を受け付ける。第二操作ボタン43Bは、操舵制御部30の制御モードを第二自動操舵モードへ切り替えるための手動操作を受け付ける。
直進判定部32は、機体10が所定の距離に亘って同じ方向に向いて直進したか否かを判定する。
方位決定部33は、操舵制御部30が第一自動操舵モードである場合、自動操舵を実行するための主基準方位TA1を決定する。また、方位決定部33は、操舵制御部30が第二自動操舵モードである場合、自動操舵を実行するための基準方位TBを決定する。経路生成部34は、決定された走行基準(主基準方位TA1、基準方位TB等)に沿って直線状に延びる自動操舵目標ラインGLを生成する。自動操舵目標ラインGLは、自動操舵を行うための基準となる経路である。走行制御部35は、自動操舵目標ラインGLに沿って直進するように、走行装置11を制御可能に構成されている。走行制御部35は、走行装置11を制御することによって、機体10の走行を制御する。
〔基準方位の決定手法について〕
本実施形態では、機体10が手動操舵で所定の距離だけ同じ方向に向いて直進走行すると、方位決定部33は主基準方位TA1を決定可能に構成されている。主基準方位TA1は、自動操舵を行うための基準となる方位である。主基準方位TA1を設定するために機体10が所定の距離だけ同じ方向へ直進走行することを、『ティーチング走行』と称する。
本実施形態では、機体10が手動操舵で所定の距離だけ同じ方向に向いて直進走行すると、方位決定部33は主基準方位TA1を決定可能に構成されている。主基準方位TA1は、自動操舵を行うための基準となる方位である。主基準方位TA1を設定するために機体10が所定の距離だけ同じ方向へ直進走行することを、『ティーチング走行』と称する。
本実施形態におけるティーチング走行を図5に基づいて説明する。オペレータが第一指示操作ボタン43Cを押すと、第一指示操作ボタン43Cの操作タイミングにおける機体10の位置が、第一地点Y1として登録される。第一地点Y1はティーチング走行における始点である。つまり、第一指示操作ボタン43Cは、第一自動操舵モードで用いる主基準方位TA1を予め設定するティーチング走行において第一地点Y1を設定するための手動操作を受け付ける。
尚、オペレータによる誤操作を防止するため、オペレータが第一指示操作ボタン43Cを例えば一秒間に亘って長押しすると、当該長押しの開始時点又は一秒経過時点における機体10の位置が第一地点Y1として登録される構成であっても良い。第一地点Y1が登録されると、第一指示操作ボタン43Cのランプ43c(図3参照)が点灯する。
第一地点Y1の登録後に、オペレータは、手動操作によって第一地点Y1から機体10を直進(又は略直進)させる。このとき、図3に示す直進判定部32は、手動操舵モードにおいて機体10が所定距離D1に亘って同じ方向へ直進したか否かを判定する。詳述すると、操舵レバー42の操作状態を示す信号が、操舵レバー42から検知部21を経由して操舵制御部30へ送られる。直進判定部32は、この信号に基づいて、操舵レバー42が左右方向に操作されているか否かを経時的に判定する。所定距離D1は、特に限定されないが、例えば1メートルであっても良い。
また、機体10の位置座標が、自車位置算出部22から操舵制御部30へ送られる。そして、直進判定部32は、自車位置算出部22から受け取った機体10の位置座標に基づいて、操舵レバー42が操作されていない間の機体10の移動距離を算出する。算出された移動距離が所定距離D1に達した場合、直進判定部32は、機体10が所定距離D1に亘って同じ方向に向いて直進したと判定する。また、算出された移動距離が所定距離D1に達しない場合、直進判定部32は、機体10が所定距離D1に亘って直進していないと判定する。
直進判定部32によって機体10が所定距離D1に亘って同じ方向に向いて直進したと判定された後に、オペレータが第二指示操作ボタン43Dを押すと、第二指示操作ボタン43Dの操作タイミングにおける機体10の位置が、第二地点Y2として登録される。第二地点Y2はティーチング走行における終点である。つまり、第二指示操作ボタン43Dは、当該ティーチング走行において第二地点Y2を設定するための手動操作を受け付ける。
尚、オペレータによる誤操作を防止するため、オペレータが第二指示操作ボタン43Dを例えば一秒間に亘って長押しすると、当該長押しの開始時点又は一秒経過時点における機体10の位置が第二地点Y2として登録される構成であっても良い。第二地点Y2が登録されると、第二指示操作ボタン43Dのランプ43d(図3参照)が点灯する。尚、第一地点Y1が設定されていない状態でオペレータが第二指示操作ボタン43Dを押した場合、第一地点Y1と第二地点Y2との何れも設定されない。
そして、方位決定部33は、第一地点Y1と第二地点Y2とを結ぶ線の方向に基づいて主基準方位TA1を決定する。
尚、第一地点Y1と第二地点Y2とを結ぶ線の方向に基づいて主基準方位TA1が決定された状態で、オペレータが第一指示操作ボタン43Cと第二指示操作ボタン43Dとの少なくとも一方を例えば一秒間に亘って長押しすると、主基準方位TA1の設定が解除される。このとき、ランプ43c,43dが消灯する。
このように、ランプ43c,43dは、第一地点Y1と第二地点Y2とを結ぶ線の方向に基づいて主基準方位TA1が決定された状態で点灯し、第一地点Y1と第二地点Y2とを結ぶ線の方向に基づいて主基準方位TA1が決定されていない状態で消灯する。
また、主基準方位TA1は、図6に示す手法によっても設定可能である。オペレータが切替操作具43の方位設定操作ボタン43Eを押すと、表示制御部24は、方位設定操作ボタン43Eからの操作信号に基づいて方位設定画面52を表示するように表示装置4を制御する。即ち、方位設定操作ボタン43Eは、第一自動操舵モードで用いる主基準方位TA1の方位を予め設定するための手動操作を受け付ける。尚、方位設定画面52は、表示装置4に設けられたボタン(不図示、例えば十字ボタン等)をオペレータが操作することによっても表示可能なように構成されている。
表示装置4に表示される方位設定画面52は、真北を0度として時計回りに0~360度の範囲で数値を設定する画面である。オペレータは、手動操作によって、0~360度の範囲で数値を設定可能である。オペレータがこの設定を完了すると、方位決定部33は、オペレータによって0~360度の範囲で設定された数値に基づいて主基準方位TA1を決定する。このとき、方位設定操作ボタン43Eのランプ43e(図3参照)が点灯する。
ランプ43eは、オペレータが方位設定画面52で設定した数値に基づいて主基準方位TA1が決定された状態で点灯し、オペレータが方位設定画面52で設定した数値に基づいて主基準方位TA1が決定されていない状態で消灯する。
尚、方位設定画面52は、真北を0度として表示する構成に限定されず、東西南北の何れかを0度として表示する構成であっても良い。また、方位設定画面52は、反時計回りに0~360度の範囲を設定する構成であっても良い。
このように、主基準方位TA1は、オペレータが第一指示操作ボタン43Cと第二指示操作ボタン43Dとを操作することによって設定可能であるし、方位設定画面52に表示される方位をオペレータが数値設定することによっても設定可能である。尚、主基準方位TA1が設定される際の操舵制御部30の制御モードは、手動操舵モードであっても良いし、自動操舵モードであっても良い。
上述したように、制御部20は不図示の記憶装置を備える。主基準方位TA1が決定されると、主基準方位TA1は記憶装置に記憶される。尚、記憶装置は、主基準方位TA1を一次的に記憶する構成であっても良いし、主基準方位TA1を恒常的に記憶する構成であっても良い。
方位決定部33は、主基準方位TA1を決定すると、図5に示すような副基準方位TA2も設定する。副基準方位TA2は、主基準方位TA1に対して90度ずれた方位を向く。つまり、副基準方位TA2は、主基準方位TA1に対して90度ずれた方位を向くように自動設定される。詳細に関しては後述するが、本実施形態の第一自動操舵モードは、図4に示すように、主モードと副モードとを含んでおり、副基準方位TA2は副モードで用いられる。尚、方位決定部33が、操舵制御部30の制御モードが副モードに切り替えられたときに副基準方位TA2を設定するよう構成されてもよい。設定された副基準方位TA2は、不図示の記憶装置に記憶される。副基準方位TA2は、本発明の『副走行基準』に相当する。
〔第一自動操舵モードについて〕
第一自動操舵モードに関して、図3、図4及び図7に基づいて説明する。第一操作ボタン43Aは、操舵制御部30の制御モードを第一自動操舵モードへ切り替えるための手動操作を受け付ける。第一操作ボタン43Aを押す操作を、図4及び図7において『操作#01』と示す。操作#01が行われると、モード切替部31は、操舵制御部30の制御モードを手動操舵モードから第一自動操舵モードへ切り替える。このとき、第一操作ボタン43Aのランプ43a(図3参照)が点灯する。
第一自動操舵モードに関して、図3、図4及び図7に基づいて説明する。第一操作ボタン43Aは、操舵制御部30の制御モードを第一自動操舵モードへ切り替えるための手動操作を受け付ける。第一操作ボタン43Aを押す操作を、図4及び図7において『操作#01』と示す。操作#01が行われると、モード切替部31は、操舵制御部30の制御モードを手動操舵モードから第一自動操舵モードへ切り替える。このとき、第一操作ボタン43Aのランプ43a(図3参照)が点灯する。
図4に示すように、第一自動操舵モードには準備状態と自動操舵状態とが存在する。準備状態とは、自動操舵を開始するための準備を整える状態であって、この準備状態においてオペレータによる手動操舵は継続する。自動操舵状態とは、実際に自動操舵が行われている状態である。操舵制御部30の制御モードが手動操舵モードから第一自動操舵モードへ切り替えられたタイミングにおいて、まずは第一自動操舵モードの準備状態に移行する。つまり、第一自動操舵モードは準備状態から開始する。
尚、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードである状態で操作#01が行われると、モード切替部31は、図4に示すように、操舵制御部30の制御モードを第一自動操舵モードから手動操舵モードへ切り替える。加えて、操舵制御部30の制御モードが第二自動操舵モードである状態で操作#01が行われると、モード切替部31は、図4に示すように、操舵制御部30の制御モードを第一自動操舵モードへ切り替える。この場合にも、第一自動操舵モードは準備状態から開始する。
尚、第一自動操舵モードが準備状態であって主基準方位TA1が設定(決定)されていない場合、オペレータに主基準方位TA1の設定(決定)を促すガイダンス画面が表示装置4に表示される構成であっても良い。
図7は、地点P1で操作#01が行われ、操舵制御部30の制御モードが手動操舵モードから第一自動操舵モードへ切り替わる状態を示している。地点P1から、第一自動操舵モードの準備状態に移行する。
第一自動操舵モードが準備状態である場合、操舵制御部30は、自動操舵状態へ移行するための条件#01又は条件#02が満たされているか否かを判定する。同時に表示制御部24は、自動操舵状態へ移行するための操作をオペレータに促すガイダンス画面を表示装置4に表示させる。このとき、オペレータは、自動操舵状態へ移行するための条件を整えるため、コンバイン1を手動で操作する。つまり、第一自動操舵モードの準備状態に基づいて、オペレータが機体10の方位姿勢を主基準方位TA1又は副基準方位TA2に合わせるように手動操舵を行う。図7は、第一自動操舵モードが準備状態である状態で、機体10が手動操舵に基づいて地点P1と地点P3とに亘って走行している状態を示している。
第一自動操舵モードが準備状態から自動操舵状態へ移行するための条件#01及び条件#02に、下記の条件項目No.1~5が含まれる。
条件項目No.1:自車位置算出部22の算出結果に基づいて機体10が前進している状態である。
条件項目No.2:搭乗部12に設けられた主変速レバー40の状態が上述の前進用操作位置に設定されている。
条件項目No.3:副変速スイッチ41が上述の作業用の変速状態である(不図示の副変速装置が作業用の変速状態である)。
条件項目No.4:収穫部15への動力伝達のためのクラッチが動力伝達状態になっている。
条件項目No.5:収穫部15が上述の作業位置に下降している。
条件項目No.2:搭乗部12に設けられた主変速レバー40の状態が上述の前進用操作位置に設定されている。
条件項目No.3:副変速スイッチ41が上述の作業用の変速状態である(不図示の副変速装置が作業用の変速状態である)。
条件項目No.4:収穫部15への動力伝達のためのクラッチが動力伝達状態になっている。
条件項目No.5:収穫部15が上述の作業位置に下降している。
尚、本実施形態の第一自動操舵モードは、主モードと副モードとを含んでいる。主モードは、予め設定された主基準方位TA1に基づいて自動操舵を行うモードである。副モードは、主基準方位TA1又は主基準方位TA1に基づいて自動生成された副基準方位TA2に基づいて自動操舵を行うモードである。
切替操作具43は変更操作ボタン43Fを有する。変更操作ボタン43Fは、主モードと副モードとを切り替えるための手動操作を受け付ける。変更操作ボタン43Fを押す操作を、図4において『操作#03』と示す。つまり、操作#03が行われる度に、主モードと副モードとが交互に切替わる。尚、操作#03は、手動操舵モードにおいても受け付け可能である。変更操作ボタン43Fのランプ43f(図3参照)は、操舵制御部30の制御モードが副モードに設定されている場合に点灯し、操舵制御部30の制御モードが主モードに設定されている場合に消灯する。
操舵制御部30の制御モードが主モードに設定されている場合、第一自動操舵モードにおける自動操舵に主基準方位TA1が用いられる。第一自動操舵モードが自動操舵状態へ移行するための条件#01に、下記の条件項目No.6が含まれる。
条件項目No.6:自車方位算出部23によって算出された機体10の姿勢方位と、主基準方位TA1と、の差が予め設定された角度(例えば3度)以内である。
つまり、本実施形態で、第一自動操舵モードが自動操舵状態へ移行するための条件#01は、条件項目No.1~6の全てを満たすことである。
操舵制御部30の制御モードが副モードに設定されている場合、第一自動操舵モードにおける自動操舵に主基準方位TA1と副基準方位TA2との一方が用いられる。副モードの場合、操舵制御部30は、主基準方位TA1と副基準方位TA2とのうち、自車方位算出部23によって算出された機体10の姿勢方位に対して方位ズレの小さな一方を選択する。
つまり、主モードの場合には主基準方位TA1のみが選択され、副モードの場合には主基準方位TA1と副基準方位TA2とのうち機体10の姿勢方位に対して方位ズレの小さな一方が選択される。
操舵制御部30の制御モードが副モードに設定されている場合、第一自動操舵モードが自動操舵状態へ移行するための条件#02に、下記の条件項目No.7が含まれる。
条件項目No.7:自車方位算出部23によって算出された機体10の姿勢方位と、主基準方位TA1と副基準方位TA2との選択された一方と、の差が予め設定された角度(例えば3度)以内である。
つまり、本実施形態で、第一自動操舵モードが自動操舵状態へ移行するための条件#02は、条件項目No.1~5,7の全てを満たすことである。
第一自動操舵モードが準備状態である状態、かつ、条件#01又は条件#02が満たされている状態であると、自動操舵状態への切り替えが可能となる。この状態のまま、機体10が所定距離D2を走行すると、経路生成部34が自動操舵目標ラインGLを生成すると共に、第一自動操舵モードが準備状態から自動操舵状態へ移行する。
図7は、地点P3で条件#01又は条件#02が満たされ、機体10が地点P3と地点P4とに亘って所定距離D2を走行する状態を示している。所定距離D2は、特に限定されないが、例えば1メートルであっても良い。
第一自動操舵モードが自動操舵状態へ移行するとき、経路生成部34は、図7に示すように、自動操舵目標ラインGLを生成する。自動操舵目標ラインGLは、平面視で機体10における特定の基準点Kを通ると共に主基準方位TA1と副基準方位TA2との選択された一方に沿う方向に延びる。そして、自動操舵目標ラインGLを示す情報が、経路生成部34から走行制御部35へ送られる。
操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードであって、第一自動操舵モードが自動操舵状態であるとき、走行制御部35は、自車位置算出部22から受け取った機体10の位置座標と、自車方位算出部23から受け取った機体10の姿勢方位と、経路生成部34から受け取った自動操舵目標ラインGLを示す情報と、に基づいて、コンバイン1の走行を制御する。より具体的には、走行制御部35は、自動操舵目標ラインGLに沿った自動操舵走行によって刈取走行が行われるように、機体10の走行を制御する。このとき、走行制御部35は、例えば、基準点Kが自動操舵目標ラインGL上に位置するように、機体10の走行を制御する。このとき、オペレータが主変速レバー40を上述の前進用操作位置の範囲内で微調整すると、自動操舵が継続しながら、コンバイン1の車速が変化する。
このように、操舵制御部30は、主基準方位TA1と副基準方位TA2との選択された一方に沿って自動的に走行するように自動操舵を実行する。
自動操舵状態の解除方法について説明する。操舵制御部30は、自動操舵の実行中に、図4に示す『状態#01』が検知部21によって検知された場合、自動操舵を終了する。『状態#01』は、作業の停止に関する状態である。即ち、検知部21は作業の停止を検知する。状態#01には、下記の状態項目No.1~6が含まれる。
状態項目No.1:主変速レバー40が前進用操作位置以外の操作位置に操作される。
状態項目No.2:副変速スイッチ41が作業用の変速状態でなくなる(不図示の副変速装置が作業用の変速状態ではなくなる)。
状態項目No.3:刈取脱穀クラッチ44が収穫部15に対して動力非伝達状態になる。
状態項目No.4:収穫部15が非作業位置に移動する(収穫高さセンサ45によって当該非作業位置が検出される)。
状態項目No.5:収穫部15を非作業位置に移動させるための操作が行われる(操舵レバー42が後方向に操作される)。
状態項目No.6:予め設定された操作量以上に操舵レバー42が左右方向に操作される。
状態項目No.2:副変速スイッチ41が作業用の変速状態でなくなる(不図示の副変速装置が作業用の変速状態ではなくなる)。
状態項目No.3:刈取脱穀クラッチ44が収穫部15に対して動力非伝達状態になる。
状態項目No.4:収穫部15が非作業位置に移動する(収穫高さセンサ45によって当該非作業位置が検出される)。
状態項目No.5:収穫部15を非作業位置に移動させるための操作が行われる(操舵レバー42が後方向に操作される)。
状態項目No.6:予め設定された操作量以上に操舵レバー42が左右方向に操作される。
つまり、状態#01とは、状態項目No.1~6の何れかが検知部21によって検知されることである。換言すると、状態#01とは、オペレータが状態項目No.1~6の何れかの操作を行うことである。状態#01が検知部21によって検知されると自動操舵が解除され、第一自動操舵モードが自動操舵状態から準備状態へ移行する。つまり、操舵制御部30は、第一自動操舵モードに基づく自動操舵の実行中に検知部21によって作業の停止が検知された場合、制御モードを第一自動操舵モードに維持したままで、自動操舵を終了する。このとき、第一操作ボタン43Aのランプ43aは点灯したままである。
このことから、例えばオペレータが、圃場の畦際で状態#01に該当する操作を行って自動操舵を一時的に停止させた後、機体10を90度又は180度だけ旋回させ、主基準方位TA1と副基準方位TA2との選択された一方に沿って走行させると、上述の条件#01又は条件#02を満たすことが可能となる。これにより、自動操舵の一時的な停止だけで、そのまま自動操舵が再開される。
このように、検知部21は、所定の停止条件が満たされたことに応じて作業の停止を検知するように構成されている。この停止条件には、主変速レバー40が前進用操作位置以外の操作位置に操作されること、不図示の副変速装置が作業用の変速状態でなくなること、収穫部15への動力伝達のための刈取脱穀クラッチ44が動力非伝達状態になること、収穫部15が非作業位置に移動すること、収穫部15を非作業位置に移動させるための操作が行われること、操舵レバー42が操作されること、のうちの少なくとも一つが含まれている。
また、操舵制御部30が第一自動操舵モードにおいて自動操舵を実行している最中に、オペレータが第一操作ボタン43Aを押すと(操作#01)、モード切替部31は、図4に示すように、操舵制御部30の制御モードを第一自動操舵モードから手動操舵モードへ切り替えて、操舵制御部30の自動操舵は終了する。つまり、第一自動操舵モードに基づく自動操舵の実行中に切替操作具43の第一操作ボタン43Aが操作された場合、操舵制御部30は自動操舵を終了し、且つ、制御モードは手動操舵モードに切り替わる。このとき、第一操作ボタン43Aのランプ43aが消灯する。
ランプ43aは、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードである状態で点灯し、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードではない状態で消灯する。
自動操舵が解除されると、操舵制御部30から走行装置11へ出力される操舵量はゼロとなって、走行装置11における左右のクローラの速度差がゼロ又は略ゼロとなる。これにより、走行装置11は常に直進状態となる。つまり、操舵制御部30は、自動操舵の終了時に、走行装置11を直進状態に制御する。
このように、第一自動操舵モードに基づく自動操舵は、圃場が四角形である場合、特に活用し易い構成となっている。コンバイン1が圃場の内側を往復しながら刈取走行を行う場合、刈取走行を行う際の直進方向が揃うため、オペレータが初心者の場合であっても、オペレータは、刈取走行を行う際に容易に機体10を直進(又は略直進)させられる。また、コンバイン1が圃場で中割り走行(コンバイン1の左右両方に未収穫の作物が存在する状態で前進しながら刈取走行すること)を行う際に、前方が作物に覆われてオペレータが機体10の前方を視認し難い場合であっても、第一自動操舵モードに基づく自動操舵によって、機体10は自動操舵目標ラインGLに沿って精度よく走行できる。
〔第二自動操舵モードについて〕
第二自動操舵モードに関して、図3、図4及び図8に基づいて説明する。上述したように、第二自動操舵モードは、手動操舵で直進走行することによって基準方位TBを決定した直後から、基準方位TBに基づいて自動操舵を行う制御モードである。このため、主基準方位TA1が予め設定されていなくても、第二自動操舵モードに基づく自動操舵が可能である。また、主基準方位TA1が予め設定されている場合においても、記憶された主基準方位TA1が消去されることなく、主基準方位TA1とは別の基準方位TBに基づいて自動操舵が可能である。
第二自動操舵モードに関して、図3、図4及び図8に基づいて説明する。上述したように、第二自動操舵モードは、手動操舵で直進走行することによって基準方位TBを決定した直後から、基準方位TBに基づいて自動操舵を行う制御モードである。このため、主基準方位TA1が予め設定されていなくても、第二自動操舵モードに基づく自動操舵が可能である。また、主基準方位TA1が予め設定されている場合においても、記憶された主基準方位TA1が消去されることなく、主基準方位TA1とは別の基準方位TBに基づいて自動操舵が可能である。
第二操作ボタン43Bは、操舵制御部30の制御モードを第二自動操舵モードへ切り替えるための手動操作を受け付ける。第二操作ボタン43Bを押す操作を、図4及び図8において『操作#02』と示す。図8は、地点P5で操作#02が行われ、操舵制御部30の制御モードが手動操舵モードから第二自動操舵モードへ切り替わる状態を示している。地点P5から、第二自動操舵モードの準備状態に移行する。つまり、操作#02が行われると、モード切替部31は、操舵制御部30の制御モードを手動操舵モードから第二自動操舵モードへ切り替える。このとき、第二操作ボタン43Bのランプ43b(図3参照)が点灯する。
図4に示すように、第一自動操舵モードと同様に、第二自動操舵モードには準備状態と自動操舵状態とが存在する。準備状態とは、自動操舵を開始するための準備を整える状態であって、この準備状態においてオペレータによる手動操舵は継続する。自動操舵状態とは、実際に自動操舵が行われている状態である。操舵制御部30の制御モードが手動操舵モードから第二自動操舵モードへ切り替えられたタイミングにおいて、まずは第二自動操舵モードの準備状態に移行する。つまり、第二自動操舵モードは準備状態から開始する。
第二自動操舵モードが準備状態である場合、操舵制御部30は、自動操舵状態へ移行するための条件#03が満たされているか否かを判定する。同時に表示制御部24は、自動操舵状態へ移行するための操作をオペレータに促すガイダンス画面を表示装置4に表示させる。このとき、オペレータは、自動操舵状態へ移行するための条件を整えるため、コンバイン1を手動で操作する。
尚、操舵制御部30の制御モードが第二自動操舵モードである状態で操作#02が行われると、モード切替部31は、図4に示すように、操舵制御部30の制御モードを第二自動操舵モードから手動操舵モードへ切り替える。また、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードである状態で操作#02が行われると、モード切替部31は、図4に示すように、操舵制御部30の制御モードを第二自動操舵モードへ切り替える。この場合にも、第二自動操舵モードは準備状態から開始する。
第二自動操舵モードを準備状態から自動操舵状態へ切り替えるための条件#03に、上述の条件項目No.1~5に加えて、下記の条件項目No.8が含まれる。
条件項目No.8:機体10が所定距離D3に亘って同じ方向に向いて直進したことが直進判定部32によって判定された。
つまり、本実施形態で、第二自動操舵モードが準備状態から自動操舵状態へ移行するための条件#03は、条件項目No.1~5,8の全てを満たすことである。所定距離D3は、特に限定されないが、例えば1メートルであっても良い。
第二自動操舵モードが準備状態であるとき、方位決定部33は、自車位置算出部22から受け取った機体10の位置座標に基づいて、操舵レバー42が左右方向に操作されていない間の機体10の位置座標の推移を記憶する。そして、直進判定部32によって、機体10が所定距離D3に亘って同じ方向に向いて直進したと判定されたとき、方位決定部33は、記憶している位置座標のうちの二地点を、第一地点Y3及び第二地点Y4として決定する。
このとき、方位決定部33は、直進判定部32によって機体10が所定距離D3に亘って同じ方向に向いて直進したと判定された時点での機体10の位置座標を、第二地点Y4として決定する。また、方位決定部33は、所定距離D3に亘って行われた直進の開始時点での機体10の位置座標を、第一地点Y3として決定する。
言い換えれば、所定距離D3に亘って行われた直進の始点及び終点が、夫々、第一地点Y3及び第二地点Y4として決定される。
そして、方位決定部33は、第一地点Y3と第二地点Y4とに基づいて、自動操舵のための基準方位TBを決定する。
より具体的には、方位決定部33は、第一地点Y3から第二地点Y4へ向かう直線の方向を算出する。ここで、第一地点Y3から第二地点Y4へ向かう直線の方向は、所定距離D3に亘って行われた直進の方向に等しい。即ち、方位決定部33は、所定距離D3に亘って行われた直進の方向を算出する。そして、方位決定部33は、算出された方向を、基準方位TBとして決定する。
図8は、第二地点Y4で条件#03が満たされ、機体10が第一地点Y3と第二地点Y4とに亘って所定距離D3を走行する状態を示している。第二自動操舵モードが準備状態である状態、かつ、第二自動操舵モードへ切り替えるための条件#03が満たされている状態であると、経路生成部34が自動操舵目標ラインGLを生成すると共に、第二自動操舵モードが準備状態から自動操舵状態へ移行する。
このとき、経路生成部34は、図8に示すように、平面視で機体10における特定の基準点Kを通ると共に基準方位TBに沿う方向に延びるように、自動操舵目標ラインGLを生成する。そして、自動操舵目標ラインGLを示す情報が、操舵制御部30から走行制御部35へ送られる。つまり、操舵制御部30は、基準方位TBに沿って自動的に直進走行するように自動操舵を実行する。
操舵制御部30の制御モードが第二自動操舵モードであるときにおける走行制御部35の制御の態様は、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードであるときにおける走行制御部35の制御の態様と同じである。つまり、走行制御部35は、自車位置算出部22から受け取った機体10の位置座標と、自車方位算出部23から受け取った機体10の姿勢方位と、操舵制御部30から受け取った自動操舵目標ラインGLを示す情報と、に基づいて、コンバイン1の走行を制御する。
第二自動操舵モードの解除方法について説明する。操舵制御部30は、自動操舵の実行中に、図4に示す『状態#01』が検知部21によって検知された場合、自動操舵を終了する。『状態#01』は、作業の停止に関する状態であって、上述の状態項目No.1~6の何れかが検知部21によって検知されることである。換言すると、状態#01とは、オペレータが状態項目No.1~6の何れかの操作を行うことである。即ち、検知部21は作業の停止を検知する。
状態#01が検知部21によって検知されると、自動操舵が解除され、第二自動操舵モードが自動操舵状態から準備状態へ移行する。つまり、操舵制御部30は、第二自動操舵モードに基づく自動操舵の実行中に検知部21によって作業の停止が検知された場合、制御モードを第二自動操舵モードに維持したままで、自動操舵を終了する。このとき、第二操作ボタン43Bのランプ43bは点灯したままである。
このことから、例えばオペレータが、圃場の畦際で状態#01に該当する操作を行って自動操舵を一時的に停止させた後、機体10を旋回させ、その後に直進走行させると、上述の条件#03を満たすことが可能となる。これにより、自動操舵の一時的な停止だけで、そのまま自動操舵が再開される。
また、操舵制御部30が第二自動操舵モードにおいて自動操舵を実行している最中に、オペレータが第二操作ボタン43Bを押すと(操作#02)、モード切替部31は、図4に示すように、操舵制御部30の制御モードを第二自動操舵モードから手動操舵モードへ切り替えて、操舵制御部30による自動操舵は終了する。つまり、第二自動操舵モードに基づく自動操舵の実行中に切替操作具43の第二操作ボタン43Bが操作された場合、操舵制御部30は自動操舵を終了し、且つ、制御モードは手動操舵モードに切り替わる。このとき、第二操作ボタン43Bのランプ43bが消灯する。
ランプ43bは、操舵制御部30の制御モードが第二自動操舵モードである状態で点灯し、操舵制御部30の制御モードが第二自動操舵モードではない状態で消灯する。
自動操舵が解除されると、操舵制御部30から走行装置11へ出力される操舵量はゼロとなって、走行装置11における左右のクローラの速度差がゼロ又は略ゼロとなる。これにより、走行装置11は常に直進状態となる。つまり、操舵制御部30は、自動操舵の終了時に、走行装置11を直進状態に制御する。
このように、第二自動操舵モードでは、主基準方位TA1のような基準方位が予め設定されていなくても、その場で直進走行すると基準方位TBが決定されて自動操舵が可能な構成となっている。このため、第二自動操舵モードは第一自動操舵モードよりも手軽な自動操舵を可能とする。
第二自動操舵モードは、例えば三角形の圃場や五角形以上の多角形の圃場で活用し易い。また、オペレータは、第一自動操舵モードの説明で上述した中割り走行において第一自動操舵モードを活用し、中割り走行以外の走行において第二自動操舵モードを活用することも可能である。このように、本実施形態ではオペレータが第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとを使い分けることが可能である。
尚、第二自動操舵モードでは一つの基準方位TBが設定される構成となっているが、基準方位TBと、基準方位TBに直交する別の基準方位と、が設定される構成であっても良い。例えば、基準方位TBに沿って自動操舵が行われた後に90度の旋回が見込まれる場合、基準方位TBと当該別の基準方位とが設定される構成であっても良い。この構成であれば、基準方位TBに沿って自動操舵が行われた後、オペレータは、機体10を90度旋回させてから、機体10の姿勢方位を基準方位TBと直交する方位に合わせ易くなり、そのまま当該別の基準方位に沿って第二自動操舵モードに基づく自動操舵を再開させ易くなる。
〔自動操舵に関する画面について〕
本実施形態では、表示制御部24は、図9に示すように、ステータス画面50や、自動操舵に関する情報を表示するためのガイダンス用画面51等を含む複数の画面を表示装置4に選択表示させる制御を可能である。本実施形態における切替操作具43は画面切替ボタン43Hを有し、画面切替ボタン43Hは表示装置4の表示をガイダンス用画面51へ切り替えるための手動操作を受け付ける。表示装置4にステータス画面50が表示されている状態で、オペレータが画面切替ボタン43Hを押すと、表示装置4の表示がガイダンス用画面51に切り替わる。
本実施形態では、表示制御部24は、図9に示すように、ステータス画面50や、自動操舵に関する情報を表示するためのガイダンス用画面51等を含む複数の画面を表示装置4に選択表示させる制御を可能である。本実施形態における切替操作具43は画面切替ボタン43Hを有し、画面切替ボタン43Hは表示装置4の表示をガイダンス用画面51へ切り替えるための手動操作を受け付ける。表示装置4にステータス画面50が表示されている状態で、オペレータが画面切替ボタン43Hを押すと、表示装置4の表示がガイダンス用画面51に切り替わる。
尚、表示装置4にガイダンス用画面51が表示されている状態で、オペレータが画面切替ボタン43Hを押すと、表示装置4の表示がステータス画面50に切り替わる構成であっても良い。つまり、オペレータが画面切替ボタン43Hを押す度に、表示装置4の表示がステータス画面50とガイダンス用画面51とに交互に切り替わる構成であっても良い。この場合、画面切替ボタン43Hに設けられたランプ43h(図3参照)が、ガイダンス用画面51の表示と非表示とに連動する構成であっても良い。また、ガイダンス用画面51は、表示装置4に設けられたボタン(不図示、例えば十字ボタン等)をオペレータが操作することによっても表示可能なように構成されている。
ステータス画面50には、例えば、コンバイン1の車速、エンジン回転数、収穫部15の位置(作業位置又は非作業位置)、燃料及び(又は)尿素水の残量、チャフシーブ(不図示)の開度、穀粒タンク14の貯留量、等に関する情報が画面全体で表示される。つまり、ステータス画面50は、画面全体で走行と作業と関する情報を表示する。
また、ステータス画面50の上部における左右中央部分にモード表示部50Aが存在する。モード表示部50Aに、操舵制御部30の現状の制御モードが表示される。つまり、手動操舵モード、第一自動操舵モード、第二自動操舵モードの何れか一つが、現状の制御モードに応じてモード表示部50Aに表示される。
ガイダンス用画面51に、上下に分割された二つの領域が存在する。ガイダンス用画面51の下部領域に、ステータス表示領域51Aが表示される。ステータス表示領域51Aに、ガイダンス用画面51に表示されているものと同様に、コンバイン1の車速、エンジン回転数、収穫部15の位置、燃料の残量、チャフシーブの開度、穀粒タンク14の貯留量、等に関する情報が表示される。ガイダンス用画面51の上部領域に、自動操舵用領域51Bが表示される。自動操舵用領域51Bに自動操舵に関する情報が表示される。つまり、表示制御部24は、画面全体を二つに分割したガイダンス用画面51における下側のステータス表示領域51Aに走行と作業とに関する情報を表示すると共に、自動操舵用領域51Bに自動操舵に関する情報を表示する。
自動操舵用領域51Bはガイダンス用画面51の上部領域に表示される。このため、自動操舵用領域51Bがガイダンス用画面51の下部領域に表示される構成と比較して、オペレータが自動操舵用領域51Bに注目し易い。
また、自動操舵用領域51Bの左上部にモード表示部51Cが存在する。モード表示部51Cに、モード表示部50Aに表示される情報と同じ情報が表示される。
加えて、自動操舵用領域51Bの右上部に圃場状態表示部51Dが存在する。圃場状態表示部51Dには、圃場の状態に関する情報が表示され、『普通』と『湿田』との何れかが表示される。この表示は切替操作具43の感度切替ボタン43Gの操作と連動して切換えられる。つまり、オペレータが感度切替ボタン43Gを押すごとに、圃場状態表示部51Dにおける表示が『普通』と『湿田』とに交互に切り替わる。また、操舵制御部30の走行制御部35が走行装置11を操舵制御する際に、圃場の状態が『普通』である場合と『湿田』である場合とで自動操舵の制御ゲインが切り替わる。つまり、感度切替ボタン43Gは、自動操舵の制御ゲインを切り替えるための手動操作を受け付ける。
感度切替ボタン43Gのランプ43g(図3参照)は、圃場の状態が『普通』である場合の制御ゲインが選択されている状態で消灯し、圃場の状態が『湿田』である場合の制御ゲインが選択されている状態で点灯する。
尚、モード表示部50A及びモード表示部51Cの背景色は、第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとで異なる。第一自動操舵モードの場合に当該背景色は緑色となって、第二自動操舵モードの場合に当該背景色は青色となる。また、モード表示部50A及びモード表示部51Cの文字色が、第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとで異なる構成であっても良い。更に、ステータス表示領域51A、自動操舵用領域51B及び圃場状態表示部51Dに関しても、第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとで背景色や文字色が異なる構成であっても良い。
例えば操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとの一方であって、当該一方が準備状態である場合、自動操舵用領域51Bに、自動操舵の開始条件を表示する条件情報が表示される。例えば、条件情報は、上述の条件項目No.1~8の少なくとも一つであって、上述の条件#01~条件#03に応じて切替表示される。条件を満たしている項目が、条件を満たしていない項目と異なる色で表示されたり、点滅表示されたりする。これにより、オペレータが条件を満たしている項目を視認し易くなる。
操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードであって、かつ、第一自動操舵モードが準備状態である場合、自動操舵用領域51Bに、上述の条件項目No.6又は条件項目No.7が表示される。上述の主モードが設定されると条件項目No.6が表示され、上述の副モードが設定されると条件項目No.7が表示される。尚、本実施形態では、自動操舵用領域51Bに条件項目No.7が表示される際には、画面上に主基準方位TA1と副基準方位TA2との選択された一方が表示され、主基準方位TA1及び副基準方位TA2は同時に表示されない。これにより、オペレータは、機体10の姿勢方位が主基準方位TA1と副基準方位TA2とのどちらに近いかを容易に認識できる。
尚、自動操舵用領域51Bに条件項目No.7が常に表示されると、オペレータが煩わしく感じる虞が考えられる。このような不都合を回避するため、機体10の姿勢方位と、主基準方位TA1(又は副基準方位TA2)と、の差が予め設定された閾値以下である場合に、自動操舵用領域51Bに、上述の条件項目No.7が表示されるよう、表示制御部24が構成されてもよい。閾値は、例えば10度に設定される。
加えて、表示制御部24は、機体10の方位ズレに応じて、オペレータに操舵レバー42の操作を促す案内を自動操舵用領域51Bに表示する。例えば図7では、地点P1で機体10が主基準方位TA1又は副基準方位TA2に対して左向きに方位ズレしている場合、表示制御部24は、右側への旋回操作を促すメッセージ等を自動操舵用領域51Bに表示する。また、地点P2で機体10が主基準方位TA1又は副基準方位TA2に対して右向きに方位ズレしている場合、表示制御部24は、左側への旋回操作を促すメッセージ等を自動操舵用領域51Bに表示する。
機体10の姿勢方位、主基準方位TA1及び副基準方位TA2の表示形式は、特に限定されないが、例えば、東西南北を基準とした形式(例えば、「北」や「北27度東」等)であっても良いし、座標系における単位ベクトルであっても良い。
上述の条件#01、条件#02又は条件#03が満たされ、自動操舵の開始条件が揃うと、第一自動操舵モード又は第二自動操舵モードにおける状態が、準備状態から自動操舵状態へ移行する。図10に示すように、機体10が所定距離D2又は所定距離D3を走行している間、表示制御部24は、自動操舵の開始を予告する画面を自動操舵用領域51Bに表示する。自動操舵の開始を予告する画面の表示形式は、特に限定されないが、例えば経時的に左右一方から左右他方へ延びるプログレスバーで表示されても良いし、数値(例えば秒数)表示であっても良い。
図11に示すように、実際に自動操舵が開始されると、表示制御部24は、自動操舵中であることを自動操舵用領域51Bに表示する。自動操舵中の画面には、自動操舵を解除するための操作方法の案内が表示される。例えば図11では、「収穫部上げで自動操舵停止」と表示され、この表示は上述の状態項目No.5に該当する。また、自動操舵中の画面には、「主変速レバーが中立位置で自動操舵停止」と表示されても良いし、「副変速スイッチが走行モードで自動操舵停止」と表示されても良いし、「刈取クラッチ切操作で自動操舵停止」と表示されても良いし、「操舵レバーを左右に倒して自動操舵停止」と表示されても良い。
第一自動操舵モード又は第二自動操舵モードに基づく自動操舵が終了し、図4に示す自動操舵状態から準備状態に移行すると、自動操舵用領域51Bには自動操舵の終了メッセージが表示される。
自動操舵用領域51Bに表示されるメッセージを他に例示する。表示装置4に自動操舵用領域51Bが表示された状態でオペレータが第一操作ボタン43Aを押すと、第一自動操舵モードの開始又は終了のメッセージが自動操舵用領域51Bに表示される。また、表示装置4に自動操舵用領域51Bが表示された状態でオペレータが第二操作ボタン43Bを押すと、第二自動操舵モードの開始又は終了のメッセージが自動操舵用領域51Bに表示される。加えて、表示装置4に自動操舵用領域51Bが表示された状態、かつ、操舵制御部30の制御モードが第一自動操舵モードである状態で、オペレータが変更操作ボタン43Fを押すと、主モード又は副モードへの切り替えのメッセージが自動操舵用領域51Bに表示される。
ステータス画面50とガイダンス用画面51との夫々における画面右下端部にアイコン53が表示され、アイコン53は操舵制御部30の制御モードを示す。アイコン53は、制御モードが手動操舵モードである場合と、自動操舵モード(第一自動操舵モード、第二自動操舵モード)の準備状態である場合と、自動操舵モードの自動操舵状態である場合と、で模様が異なるように表示される。また、アイコン53は、制御モードが第一自動操舵モードである場合と第二自動操舵モードである場合とで色彩が異なるように表示される。
アイコン53が画面右下端部に表示される構成によって、表示装置4に自動操舵用領域51Bが表示されていない場合であっても、オペレータは操舵制御部30の現在の制御モードをアイコン53で確認できる。
〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
(1)本実施形態の操舵レバー42はハンドルであっても良い。
(2)上述の複数種類の自動操舵モードに、第一自動操舵モードと第二自動操舵モードとが含まれているが、第一自動操舵モード及び第二自動操舵モードとは別形態の自動操舵モードが存在しても良い。この場合、操舵制御部30は、自動操舵の実行中に検知部21によって作業の停止が検知された場合、制御モードを当該別形態の自動操舵モードに移行することによって、自動操舵モードに維持したまま自動操舵を終了する構成であっても良い。
(3)第一自動操舵モードは本発明の『第一モード』に相当するが、第一モードに上述の第一準備モードが含まれても良い。また、第一準備モード及び第一自動操舵モードは、一つの制御モードとして構成されても良い。
(4)第二自動操舵モードは本発明の『第二モード』に相当するが、第二モードに上述の第二準備モードが含まれても良い。また、第二準備モード及び第二自動操舵モードは、一つの制御モードとして構成されても良い。
(5)上述の実施形態では、自動操舵の実行中に第一操作ボタン43Aと第二操作ボタン43Bとの少なくとも一方が操作された場合、操舵制御部30は自動操舵を終了し、且つ、制御モードは手動操舵モードに切り替わる。この実施形態に限定されず、例えば、自動操舵の実行中に第一操作ボタン43Aと第二操作ボタン43Bとの少なくとも一方が操作されても、操舵制御部30は自動操舵モードに維持したまま自動操舵を終了する構成であっても良い。また、自動操舵の実行中に第一操作ボタン43Aと第二操作ボタン43Bとの少なくとも一方が長押し(例えば一秒)された場合に、操舵制御部30は自動操舵を終了し、且つ、制御モードは手動操舵モードに切り替わる構成であっても良い。
(6)上述の主変速レバー40は、例えば丸型(又は角形)のボリュームコントローラであっても良い。
(7)上述の実施形態では、第二自動操舵モードは、手動操舵で直進走行することによって基準方位TBを決定した直後から、基準方位TBに基づいて自動操舵を行う制御モードである。この実施形態に限定されず、例えば第二自動操舵モードは、基準方位TBを決定して、その後に他の条件も揃ってから基準方位TBに基づいて自動操舵を行う構成であっても良い。第二自動操舵モードは、手動操舵で直進走行することによって基準方位TBを決定した後から、基準方位TBに基づいて自動操舵を行う構成であって良い。
(8)上述の第一操作ボタン43Aと第二操作ボタン43Bとは、一つの操作具(例えばレバー式のスイッチ)として構成されても良い。また、第一操作ボタン43Aと第二操作ボタン43Bとが備えられず、第一操作部及び第二操作部は音声入力の装置又は機能として構成されても良い。
尚、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本発明は、作業車に適用可能である。このため、本実施形態に例示された汎用型のコンバインに限定されず、自脱型のコンバイン、種々の収穫機(例えばトウモロコシ収穫機、サトウキビ収穫機、ポテト収穫機、ビート収穫機、ニンジン収穫機等)、作業装置が装着されたトラクタ、田植機、施肥管理機、自走式散布機、自走式草刈機等に適用可能である。
11 :走行装置
15 :収穫部
21 :検知部
30 :操舵制御部
40 :主変速レバー(主変速操作具)
42 :操舵レバー(操舵操作具)
43 :切替操作具
44 :刈取脱穀クラッチ(クラッチ)
GL :自動操舵目標ライン(走行基準)
TA1 :主基準方位(走行基準)
TA2 :副基準方位(走行基準、副走行基準)
TB :基準方位(走行基準)
15 :収穫部
21 :検知部
30 :操舵制御部
40 :主変速レバー(主変速操作具)
42 :操舵レバー(操舵操作具)
43 :切替操作具
44 :刈取脱穀クラッチ(クラッチ)
GL :自動操舵目標ライン(走行基準)
TA1 :主基準方位(走行基準)
TA2 :副基準方位(走行基準、副走行基準)
TB :基準方位(走行基準)
Claims (6)
- 手動操舵と自動操舵とを切り替えながら走行する作業車であって、
操舵可能な走行装置と、
作業を行う作業装置と、
前記手動操舵のための操舵操作具と、
前記走行装置を制御して機体を走行基準に沿って自動的に走行させる前記自動操舵を実行可能な操舵制御部と、
作業の停止を検知する検知部と、を備え、
前記操舵制御部は、前記自動操舵の実行中に前記検知部によって作業の停止が検知された場合、前記自動操舵を終了する作業車。 - 前記操舵制御部の制御モードは、前記自動操舵が実行されないモードである手動操舵モードと、前記自動操舵を実行可能なモードである自動操舵モードと、を含む複数のモードの間で切り替え可能であり、
前記操舵制御部は、前記自動操舵の実行中に前記検知部によって作業の停止が検知された場合、前記制御モードを前記自動操舵モードに維持したままで、前記自動操舵を終了する請求項1に記載の作業車。 - 前記制御モードを切り替えるための人為操作を受け付ける切替操作具を備え、
前記自動操舵の実行中に前記切替操作具が操作された場合、前記操舵制御部は前記自動操舵を終了し、且つ、前記制御モードは前記手動操舵モードに切り替わる請求項2に記載の作業車。 - 前記制御モードは、前記手動操舵モードと、複数種類の前記自動操舵モードと、を含む複数のモードの間で切り替え可能であり、
前記複数種類の自動操舵モードに、予め設定された前記走行基準に基づいて前記自動操舵を実行可能である第一モードと、前記手動操舵で直進走行することによって前記走行基準を決定した後から前記自動操舵を実行可能である第二モードと、が含まれている請求項2又は3に記載の作業車。 - 前記検知部は、所定の停止条件が満たされたことに応じて作業の停止を検知するように構成されており、
前記停止条件には、主変速操作具が前進用操作位置以外の操作位置に操作されること、副変速装置が作業用の変速状態でなくなること、前記作業装置への動力伝達のためのクラッチが動力非伝達状態になること、前記作業装置が非作業位置に移動すること、前記作業装置を非作業位置に移動させるための操作が行われること、前記操舵操作具が操作されること、のうちの少なくとも一つが含まれている請求項1から4の何れか一項に記載の作業車。 - 前記操舵制御部は、前記自動操舵の終了時に、前記走行装置を直進状態に制御する請求項1から5の何れか一項に記載の作業車。
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