JP7059123B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、作業車両に関する。 The present invention relates to, for example, a work vehicle.
従来、農作業機として特許文献１が知られている。特許文献１の農作業機は、手動操舵による手動走行と、基準走行ラインに平行に設定される設定走行ラインに沿って自動操舵により走行する自動走行とを切替自在な走行機体と、手動走行と自動走行とを切替自在な切替スイッチとを備えている。また、農作業機は、畝に沿って走行中に右指示ボタンを押した後、基準走行ラインの始点が設定され、走行中に左指示ボタンを押すことによって基準走行ラインの終点が設定される。即ち、自動操舵前に基準走行ラインの設定を行っている。
Conventionally,
特許文献１の農作業機では、切替スイッチによって手動走行から自動走行に切り換えることにより、簡単に自動走行を行うことができる。しかしながら、特許文献１では、傾斜地で設定された設定走行ラインに沿って農作業機を走行させることが困難である。即ち、農作業機が傾いている状況下で設定走行ラインに沿って当該農作業機を走行させることが難しい。
In the agricultural work machine of
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡単に走行予定ラインに沿って走行させることができる作業車両を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a work vehicle that can be easily driven along a planned travel line.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業車両は、ステアリングハンドルを有する操舵装置と、前記ステアリングハンドルによる手動操舵と、走行基準ラインに基づいて設定された走行予定ラインに沿った操舵を行う前記ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、前記車体の位置を検出可能な測位装置と、前記測位装置で検出された前記車体の位置を前記走行基準ラインの開始位置及び終了位置に設定する基準ライン設定スイッチと、前記走行基準ラインの長さに関連付けられていない前記走行予定ラインにおける前記自動操舵の開始及び終了のいずれかを切り換える操舵切換スイッチと、前記車体の傾きを検出する傾き検出装置と、前記自動操舵において、前記走行予定ラインと前記車体との偏差と予め定められたパラメータとに基づいて、前記偏差を小さくする前記操舵装置の操舵角を演算する操舵角演算部と、前記操舵角演算部で演算した操舵角に基づいて、前記自動操舵における前記操舵装置を制御する操舵制御部と、前記傾き検出装置で検出された前記車体の傾きに基づいて、前記操舵角演算部で適用する前記パラメータを修正するパラメータ補正部と、を備え、前記パラメータ補正部は、前記走行予定ラインを境界として見た場合に当該走行予定ラインの一方側が高地で且つ他方側がそれよりも低地である場所において、前記車体が当該走行予定ラインの他方側に位置し、且つ、前記傾き検出装置より取得した前記車体の幅方向の傾きが上り向きを示している場合には、前記操舵角が増加する方向にパラメータを補正し、前記車体が当該走行予定ラインの一方側に位置し、且つ、前記車体の傾きが下り向きを示している場合には、前記操舵角が減少する方向にパラメータを補正する。
The technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
The work vehicle travels by either a steering device having a steering handle, manual steering by the steering handle, or automatic steering of the steering handle that steers along a planned travel line set based on a travel reference line. A possible vehicle body, a positioning device capable of detecting the position of the vehicle body, a reference line setting switch for setting the position of the vehicle body detected by the positioning device at the start position and the end position of the travel reference line, and the traveling. In the automatic steering, the steering changeover switch for switching between the start and the end of the automatic steering on the scheduled travel line, the inclination detection device for detecting the inclination of the vehicle body, and the automatic steering, which are not related to the length of the reference line. A steering angle calculation unit that calculates the steering angle of the steering device that reduces the deviation based on the deviation between the planned travel line and the vehicle body and predetermined parameters, and a steering angle calculated by the steering angle calculation unit. Based on the above, the steering control unit that controls the steering device in the automatic steering and the parameter correction that corrects the parameter applied by the steering angle calculation unit based on the inclination of the vehicle body detected by the inclination detection device. In the parameter correction unit, the vehicle body is scheduled to travel in a place where one side of the planned travel line is a high ground and the other side is a lower ground when the planned travel line is viewed as a boundary. When it is located on the other side of the line and the inclination in the width direction of the vehicle body acquired from the inclination detection device indicates an upward direction, the parameter is corrected in the direction in which the steering angle increases, and the vehicle body is said. Is located on one side of the planned travel line, and when the inclination of the vehicle body indicates a downward direction, the parameter is corrected in the direction in which the steering angle decreases .
前記パラメータ補正部は、前記傾き検出装置によって検出した前記車体の進行方向に対する高さ方向の傾きが予め定められた閾値以上である場合には、前記パラメータを修正する。
前記操舵角演算部は、前記車体の方位と前記走行予定ラインとの方位偏差と予め定められたパラメータとに基づいて、前記方位偏差を小さくする前記操舵装置の操舵角を演算する。
The parameter correction unit corrects the parameter when the inclination in the height direction with respect to the traveling direction of the vehicle body detected by the inclination detecting device is equal to or more than a predetermined threshold value.
The steering angle calculation unit calculates the steering angle of the steering device that reduces the orientation deviation based on the orientation deviation between the orientation of the vehicle body and the planned travel line and predetermined parameters .
前記パラメータ補正部は、前記傾き検出装置より取得した前記車体の進行方向に対する高さ方向の傾きが大きくなるのに従って、前記パラメータの修正量を増加させる。
前記パラメータ補正部は、前記パラメータとして前記操舵装置の操舵角を演算するための制御ゲインを修正する。
The parameter correction unit increases the correction amount of the parameter as the inclination in the height direction with respect to the traveling direction of the vehicle body acquired from the inclination detection device increases.
The parameter correction unit corrects the control gain for calculating the steering angle of the steering device as the parameter.
本発明によれば、何らかの事情で車体が傾いた場合でも安定的に自動操舵を行うことができる。 According to the present invention, even if the vehicle body is tilted for some reason, stable automatic steering can be performed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１１は作業車両１の一実施形態を示す側面図であり、図１１は作業車両１の一実施形態を示す平面図である。本実施形態の場合、作業車両１はトラクタである。但し、作業車両１は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械（農業車両）であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械（建設車両）等であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a side view showing one embodiment of the
以下、トラクタ（作業車両）１の運転席１０に着座した運転者の前側（図１１の矢印Ａ１方向）を前方、運転者の後側（図１１の矢印Ａ２方向）を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、作業車両１の前後方向に直交する方向である水平方向を車体幅方向として説明する。
図１１に示すように、トラクタ１は、車体３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。車体３は走行装置７を有していて走行可能である。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７Ｒも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。
Hereinafter, the front side of the driver (in the direction of arrow A1 in FIG. 11) seated in the driver's
As shown in FIG. 11, the
原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。車体３には運転席１０が設けられている。
また、車体３の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部８が設けられている。連結部８には、作業装置を着脱可能である。作業装置を連結部８に連結することによって、車体３によって作業装置を牽引することができる。作業装置は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。
The
Further, a connecting
図１に示すように、変速装置５は、主軸（推進軸）５ａと、主変速部５ｂと、副変速部５ｃと、シャトル部５ｄと、ＰＴＯ動力伝達部５ｅと、前変速部５ｆと、を備えている。推進軸５ａは、変速装置５のハウジングケース（ミッションケース）に回転自在に支持され、当該推進軸５ａには、エンジン４のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部５ｂは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部５ｂは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、推進軸５ａから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
As shown in FIG. 1, the
副変速部５ｃは、主変速部５ｂと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部５ｃは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、主変速部５ｂから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
シャトル部５ｄは、シャトル軸１２と、前後進切替部１３とを有している。シャトル軸１２には、副変速部５ｃから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後進切換部１３は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸１２の回転方向、即ち、トラクタ１の前進及び後進を切り換える。シャトル軸１２は、後輪デフ装置２０Ｒに接続されている。後輪デフ装置２０Ｒは、後輪７Ｒが取り付けられた後車軸２１Ｒを回転自在に支持している。
Like the
The
ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯ推進軸１４と、ＰＴＯクラッチ１５とを有している。ＰＴＯ推進軸１４は、回転自在に支持され、推進軸５ａからの動力が伝達可能である。ＰＴＯ推進軸１４は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に接続されている。ＰＴＯクラッチ１５は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達しない状態とに切り換わる。
The PTO
前変速部５ｆは、第１クラッチ１７と、第２クラッチ１８とを有している。第１クラッチ１７及び第２クラッチは、推進軸５ａからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル軸１２の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８からの動力は、前伝動軸２２を介して前車軸２１Ｆに伝達可能である。具体的には、前伝動軸２２は、前輪デフ装置２０Ｆに接続され、前輪デフ装置２０Ｆは、前輪７Ｆが取り付けられた前車軸２１Ｆを回転自在に支持している。
The front
第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、油圧クラッチ等で構成されている。第１クラッチ１７には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される第１作動弁２５に接続されている。第１クラッチ１７は、第１作動弁２５の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第２クラッチ１８には油路が接続され、当該油路には第２作動弁２６に接続されている。第２クラッチ１８は、第２作動弁２６の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第１作動弁２５及び第２作動弁２６は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。
The first clutch 17 and the second clutch 18 are composed of a hydraulic clutch or the like. An oil passage is connected to the first clutch 17, and the oil passage is connected to a
第１クラッチ１７が切断状態で且つ第２クラッチ１８が接続状態である場合、第２クラッチ１８を通じてシャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達される。これにより、前輪及び後輪が動力によって駆動する四輪駆動（４ＷＤ）で且つ前輪と後輪との回転速度が略同じとなる（４ＷＤ等速状態）。一方、第１クラッチ１７が接続状態で且つ第２クラッチ１８が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪の回転速度が後輪の回転速度に比べて速くなる（４ＷＤ増速状態）。また、第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８が切断状態である場合、シャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達されないため、後輪が動力によって駆動する二輪駆動（２ＷＤ）となる。
When the first clutch 17 is in the disengaged state and the second clutch 18 is in the connected state, the power of the shuttle shaft 12 is transmitted to the
トラクタ１は、測位装置４０を備えている。測位装置４０は、Ｄ－ＧＰＳ、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム（測位衛星）により、自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出可能である。即ち、測位装置４０は、測位衛星から送信された衛星信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、衛星信号に基づいて位置（例えば、緯度、経度）を検出する。測位装置４０は、受信装置４１と、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）４２とを有している。受信装置４１は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置４２とは別に車体３に取付けられている。この実施形態では、受信装置４１は、車体３に設けられたロプスに取付けられている。なお、受信装置４１の取付箇所は、実施形態に限定されない。
The
慣性計測装置４２は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。車体３、例えば、運転席１０の下方に設けられ、慣性計測装置４２によって、車体３のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
図１に示すように、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、運転者の操作によって車体３の操舵を行う手動操舵と、運転者の操作によらずに自動的に車体３の操舵を行う自動操舵とを行うことが可能な装置である。
The
As shown in FIG. 1, the
操舵装置１１は、ステアリングハンドル（ステアリングホイール）３０と、ステアリングハンドル３０を回転可能に支持するステアリングシャフト(回転軸)３１とを有している。また、操舵装置１１は、補助機構（パワーステアリング装置）３２を有している。補助機構３２は、油圧等によってステアリングシャフト３１（ステアリングハンドル３０）の回転を補助する。補助機構３２は、油圧ポンプ３３と、油圧ポンプ３３から吐出した作動油が供給される制御弁３４と、制御弁３４により作動するステアリングシリンダ３５とを含んでいる。制御弁３４は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁であり、ステアリングシャフト３１の操舵方向（回転方向）に対応して切り換わる。ステアリングシリンダ３５は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）３６に接続されている。
The
したがって、運転者がステアリングハンドル３０を把持して一方向又は他方向に操作すれば、当該ステアリングハンドル３０の回転方向に対応して制御弁３４の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁３４の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ３５が左又は右に伸縮することによって、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。つまり、車体３は、ステアリングハンドル３０の手動操舵によって、進行方向を左又は右に変更することができる。
Therefore, if the driver grips the steering handle 30 and operates it in one direction or the other direction, the switching position and opening degree of the
次に、自動操舵について説明する。
図２に示すように、自動操舵を行うに際しては、まず、自動操舵を行う前に走行基準ラインＬ１を設定する。走行基準ラインＬ１の設定後に、当該走行基準ラインＬ１に平行な走行予定ラインＬ２の設定を行うことによって自動操舵を行うことができる。自動操舵では、測位装置４０によって測定された車***置と走行予定ラインをＬ２とが一致するように、トラクタ１（車体３）の進行方向の操舵を自動的に行う。
Next, automatic steering will be described.
As shown in FIG. 2, when performing automatic steering, first, the traveling reference line L1 is set before performing automatic steering. After setting the travel reference line L1, automatic steering can be performed by setting the travel schedule line L2 parallel to the travel reference line L1. In the automatic steering, the tractor 1 (vehicle body 3) is automatically steered in the traveling direction so that the vehicle body position measured by the
具体的には、自動操舵を行う前にトラクタ１（車体３）を圃場内の所定位置に移動させ（Ｓ１）、所定位置にて運転者がトラクタ１に設けられた操舵切換スイッチ５２の操作を行うと（Ｓ２）、測位装置４０によって測定された車***置が走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０に設定される（Ｓ３）。また、トラクタ１（車体３）を走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０から移動させ（Ｓ４）、所定の位置で運転者が操舵切換スイッチ５２の操作を行うと（Ｓ５）、測位装置４０によって測定された車***置が走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１に設定される（Ｓ６）。したがって、始点Ｐ１０と終点Ｐ１１とを結ぶ直線が走行基準ラインＬ１として設定される。
Specifically, the tractor 1 (vehicle body 3) is moved to a predetermined position in the field (S1) before the automatic steering is performed, and the driver operates the
走行基準ラインＬ１の設定後（Ｓ６後）、例えば、トラクタ１（車体３）を、走行基準ラインＬ１を設定した場所とは異なる場所に移動させ（Ｓ７）、運転者が操舵切換スイッチ５２の操作を行うと（Ｓ８）、走行基準ラインＬ１に平行な直線である走行予定ラインＬ２が設定される（Ｓ９）。走行予定ラインＬ２の設定後、自動操舵が開始され、トラクタ１（車体３）の進行方向が走行予定ラインＬ２に沿うように変更される。例えば、現在の車***置が走行予定ラインＬ２に対して左側にある場合には、前輪７Ｆが右に操舵され、現在の車***置が走行予定ラインＬ２に対して右側にある場合には、前輪７Ｆが左に操舵される。なお、自動操舵中において、トラクタ１（車体３）の走行速度（車速）は、運転者が手動で当該トラクタ１に設けられたアクセル部材（アクセルペダル、アクセルレバー）の操作量を変更したり、変速装置の変速段を変更することにより変更することができる。
After setting the travel reference line L1 (after S6), for example, the tractor 1 (vehicle body 3) is moved to a location different from the location where the travel reference line L1 is set (S7), and the driver operates the
また、自動操舵の開始後、運転者が任意の箇所で操舵切換スイッチ５２の操作を行うと、自動操舵を終了することができる。即ち、走行予定ラインＬ２の終点は、操舵切換スイッチ５２の操作による自動操舵の終了によって設定することができる。つまり、走行予定ラインＬ２の始点から終点までの長さは、走行基準ラインＬ１よりも長く設定したり、短く設定することができる。言い換えれば、走行予定ラインＬ２は、走行基準ラインＬ１の長さとは関連付けされておらず、走行予定ラインＬ２によって、走行基準ラインＬ１の長
さよりも長い距離を自動操舵しながら走行させることができる。
Further, after the start of automatic steering, if the driver operates the
図１に示すように、操舵装置１１は、自動操舵機構３７を有している。自動操舵機構３７は、車体３の自動操舵を行う機構であって、測位装置４０で検出された車体３の位置（車***置）に基づいて車体３を自動操舵する。自動操舵機構３７は、ステアリングモータ３８とギア機構３９とを備えている。ステアリングモータ３８は、車***置に基づいて、回転方向、回転速度、回転角度等が制御可能なモータである。ギア機構３９は、ステアリングシャフト３１に設けられ且つ当該ステアリングシャフト３１と供回りするギアと、ステアリングモータ３８の回転軸に設けられ且つ当該回転軸と供回りするギアとを含んでいる。ステアリングモータ３８の回転軸が回転すると、ギア機構３９を介して、ステアリングシャフト３１が自動的に回転（回動）し、車***置が走行予定ラインＬ２に一致するように、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、トラクタ１は、表示装置４５を備えている。表示装置４５は、トラクタ１に関する様々な情報を表示可能な装置であって、少なくともトラクタ１の運転情報を表示可能である。表示装置４５は、運転席１０の前方に設けられている。
図１に示すように、トラクタ１は、設定スイッチ５１を備えている。設定スイッチ５１は、少なくとも自動操舵の開始前の設定を行う設定モードに切り換えるスイッチである。設定モードは、自動操舵を開始する前に当該自動操舵に関する様々な設定を行うモードであり、例えば、走行基準ラインＬ１の始点、終点の設定等を行うモードである。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1, the
設定スイッチ５１は、ＯＮ又はＯＦＦに切換可能であり、ＯＮである場合には設定モードが有効である信号を出力し、ＯＦＦである場合には設定モードが無効である信号を出力する。また、設定スイッチ５１は、ＯＮである場合には設定モードが有効である信号を表示装置４５に出力し、ＯＦＦである場合には設定モードが無効である信号を表示装置４５に出力する。
The setting
トラクタ１は、操舵切換スイッチ５２を備えている。操舵切換スイッチ５２は、自動操舵の開始又は終了を切り換えるスイッチである。具体的には、操舵切換スイッチ５２は、中立位置から上、下、前、後に切換可能であり、設定モードが有効である状態で中立位置から下方に切り換えられた場合には自動操舵の開始を出力し、設定モードが有効である状態で中立位置から上方に切り換えられた場合には自動操舵の終了を出力する。また、操舵切換スイッチ５２は、設定モードが有効である状態で中立位置から後に切り換えられた場合には、現在の車***置を走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０に設定することを出力し、操舵切換スイッチ５２は、設定モードが有効である状態で中立位置から前に切り換えられた場合には、現在の車***置を走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１に設定することを出力する。即ち、操舵切換スイッチ５２は、走行基準ラインＬ１の開始位置（始点Ｐ１０）及び終了位置（終点Ｐ１１）を設定する基準ライン設定スイッチを兼用している。なお、操舵切換スイッチ５２は、自動操舵の開始又は終了を切り換える操舵切換スイッチ５２と、基準ライン設定スイッチとは別体に構成してもよい。
The
トラクタ１は、補正スイッチ５３を備えている。補正スイッチ５３は、測位装置４０によって測定された車***置（緯度、経度）を補正するスイッチである。即ち、補正スイッチ５３は、衛星信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）と、慣性計測装置４２で計測した測定情報（加速度、角速度）とで演算された車***置（演算車***置という）を補正するスイッチである。
The
補正スイッチ５３は、押圧可能なプッシュスイッチ又はスライド可能なスライドスイッチで構成されている。以下、補正スイッチ５３がプッシュスイッチ、スライドスイッチのそれぞれである場合について説明する。
補正スイッチ５３がプッシュスイッチである場合、当該プッシュスイッチの操作回数に基づいて、補正量が設定される。補正量は、補正量＝操作回数×１回の操作回数当たりの補正量により決定される。例えば、図３Ａに示すように、プッシュスイッチを操作する毎に、補正量が数センチ或いは数十センチずつ増加する。プッシュスイッチの操作回数は、第１制御装置６０Ａに入力され、当該第１制御装置６０Ａが操作回数に基づいて補正量を設定（演算）する。
The
When the
また、補正スイッチ５３がスライドスイッチである場合、当該スライドスイッチの操作量（変位量）に基づいて、補正量が設定される。例えば、補正量は、補正量＝所定位置からの変位量により決定される。例えば、図３Ｂに示すように、スライドスイッチの変位量が５ｍｍ増加する毎に、補正量が数センチ或いは数十センチずつ増加する。スライドスイッチの操作量（変位量）は、第１制御装置６０Ａに入力され、当該第１制御装置６０Ａが変位量に基づいて補正量を設定（演算）する。なお、上述した補正量の増加方法及び増加の割合は、上述した数値に限定されない。
When the
詳しくは、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、補正スイッチ５３は、第１補正部５３Ａと、第２補正部５３Ｂとを有している。第１補正部５３Ａは、車体３の幅方向における一方側、即ち、左側に対応する車***置の補正を指令する部分である。第２補正部５３Ｂは、車体３の幅方向における他方側、即ち、右側に対応する車***置の補正を指令する部分である。
Specifically, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
図４Ａに示すように、補正スイッチ５３がプッシュスイッチである場合、第１補正部５３Ａ及び第２補正部５３Ｂは、操作を行う毎に自動的に復帰するＯＮ又はＯＦＦのスイッチである。第１補正部５３Ａを構成するスイッチと第２補正部５３Ｂを構成するスイッチとは一体化されている。なお、第１補正部５３Ａを構成するスイッチと第２補正部５３Ｂを構成するスイッチとは互いに離間して配置されていてもよい。図３Ａに示すように、第１補正部５３Ａを押圧する毎に、車体３の左側に対応する補正量（左補正量）が増加する。また、第２補正部５３Ｂを押圧する毎に、車体３の右側に対応する補正量（右補正量）が増加する。
As shown in FIG. 4A, when the
図４Ｂに示すように、補正スイッチ５３がスライドスイッチである場合、第１補正部５３Ａ及び第２補正部５３Ｂは、長孔の長手方向に沿って左又は右に移動する摘み部５５を含んでいる。補正スイッチ５３がスライドスイッチである場合、第１補正部５３Ａと第２補正部５３Ｂとは互いに幅方向に離間して配置されている。図３Ｂに示すように、摘み部５５を予め定められた基準位置から徐々に左側へ変位させると、変位量に応じて左補正量が増加する。また、摘み部５５を予め定められた基準位置から徐々に右側へ変位させると、変位量に応じて右補正量が増加する。なお、図４Ｂに示すように、スライドスイッチである場合、第１補正部５３Ａと第２補正部５３Ｂとを一体化に形成し、摘み部５５の基準位置を中央部に設定し、基準位置から左側に移動した場合に左補正量が設定され、摘み部５５を中間位置から右側に移動した場合に右補正量が設定される構成としてもよい。
As shown in FIG. 4B, when the
次に、補正スイッチ５３による補正量（左補正量、右補正量）と、走行予定ラインＬ２と、トラクタ１（車体３）の挙動（走行軌跡）との関係について説明する。
図５Ａは、自動操舵中で直進中に演算車***置Ｗ１が右にずれた場合の状態を示している。図５Ａに示すように、自動操舵が開始された状態において、実際のトラクタ１（車体３）の位置（実際位置Ｗ２）と演算車***置Ｗ１とが一致し、且つ、実際位置Ｗ２と走行予定ラインＬ２とが一致している場合、トラクタ１は走行予定ラインＬ２に沿って走行する。即ち、測位装置４０の測位に誤差がなく、測位装置４０で検出した車***置（演算車***置Ｗ１）が実際位置Ｗ２と同じである区間Ｐ１では、トラクタ１は走行予定ラインＬ２に沿って走行する。なお、測位装置４０の測位に誤差がなく補正も行われていない場合は、演算車***置Ｗ１と、補正量で補正した補正後の車***置（補正車***置）Ｗ３とは同じ値である。補正車***置Ｗ３は、補正車***置Ｗ３＝演算車***置Ｗ１－補正量である。
Next, the relationship between the correction amount (left correction amount, right correction amount) by the
FIG. 5A shows a state in which the calculated vehicle body position W1 is displaced to the right during automatic steering and going straight. As shown in FIG. 5A, in the state where the automatic steering is started, the actual position (actual position W2) of the tractor 1 (vehicle body 3) and the calculated vehicle body position W1 match, and the actual position W2 and the planned travel line If it matches L2, the
ここで、位置Ｐ２０の付近において、実際位置Ｗ２が走行予定ラインＬ２に対してズレていないのにも関わらず、様々な影響により、測位装置４０の測位に誤差が生じ、測位装置４０で検出した車***置Ｗ１が走行予定ラインＬ２（実際位置Ｗ２）に対して右側にズレてしまい、ズレ量Ｗ４が維持されているとすると、トラクタ１は、演算車***置Ｗ１と走行予定ラインＬ２とにズレが生じたと判断し、演算車***置Ｗ１と走行予定ラインＬ２とのズレ量Ｗ４を解消するように、当該トラクタ１を左に操舵する。そうすると、トラクタ１の実際位置Ｗ２は左の操舵によって走行予定ラインＬ２にシフトする。その後、運転者がトラクタ１が走行予定ラインＬ２からズレていることに気づき、位置Ｐ２１にて第２
補正部５３Ｂを操舵して右補正量を零から増加させたとする。演算車***置Ｗ１に対して右補正量が加えられ、補正後の車***置（補正車***置）Ｗ３は、実際位置Ｗ２と略同じにすることができる。つまり、第２補正部５３Ｂによって右補正量を設定することにより、位置Ｐ２０の付近において発生したズレ量Ｗ４を解消する方向に、測位装置４０の車***置を補正することができる。なお、図５Ａの位置Ｐ２１に示すように、車***置の補正後、トラクタ１の実際位置Ｗ２が走行予定ラインＬ２から左側に離れている場合は、トラクタ１は右に操舵され、当該トラクタ１の実際位置Ｗ２を、走行予定ラインＬ２に一致させることができる。
Here, in the vicinity of the position P20, although the actual position W2 does not deviate from the scheduled travel line L2, an error occurs in the positioning of the
It is assumed that the
図５Ｂは、自動操舵中で直進中に演算車***置Ｗ１が左にずれた場合の状態を示している。図５Ｂに示すように、自動操舵が開始された状態において、実際位置Ｗ２と演算車***置Ｗ１とが一致し、且つ、実際位置Ｗ２と走行予定ラインＬ２とが一致している場合、図５Ａと同様に、トラクタ１は走行予定ラインＬ２に沿って走行する。即ち、図５Ａと同様に、測位装置４０の測位に誤差がない区間Ｐ２では、トラクタ１は走行予定ラインＬ２に沿って走行する。また、図５Ａと同様に、演算車***置Ｗ１と補正車***置Ｗ３とは同じ値である。
FIG. 5B shows a state in which the calculated vehicle body position W1 is displaced to the left during automatic steering and going straight. As shown in FIG. 5B, when the actual position W2 and the calculated vehicle body position W1 match, and the actual position W2 and the planned traveling line L2 match in the state where the automatic steering is started, the actual position W2 and the planned traveling line L2 match. Similarly, the
ここで、位置Ｐ２２において、様々な影響により、測位装置４０の測位に誤差が生じ、測位装置４０で検出した車***置Ｗ１が実際位置Ｗ２に対して左側にズレてしまい、ズレ量Ｗ５が維持されているとすると、トラクタ１は、演算車***置Ｗ１と走行予定ラインＬ２とのズレ量Ｗ５を解消するように、当該トラクタ１を右に操舵する。その後、運転者がトラクタ１が走行予定ラインＬ２からズレていることに気づき、運転者が位置Ｐ２３にて第１補正部５３Ａを操舵して左補正量を零から増加させたとする。そうすると、演算車***置Ｗ１に対して左補正量が加えられ、補正後の車***置（補正車***置）Ｗ３は、実際位置Ｗ２と略同じにすることができる。つまり、第１補正部５３Ａによって左補正量を設定することにより、位置Ｐ２２の付近において発生したズレ量Ｗ５を解消する方向に、測位装置４０の車***置を補正することができる。なお、図５Ｂの位置Ｐ２３に示すように、車***置の補正後、トラクタ１の実際位置Ｗ２が走行予定ラインＬ２から右側に離れている場合は、トラクタ１は左に操舵され、当該トラクタ１の実際位置Ｗ２を、走行予定ラインＬ２に一致させることができる。
Here, at the position P22, an error occurs in the positioning of the
次に、設定スイッチ５１、補正スイッチ５３について説明する。
図６に示すように、ステアリングシャフト３１の外周は、ステアリングポスト１８０により覆われている。ステアリングポスト１８０の外周は、カバー１７７により覆われている。カバー１７７は、運転席１０の前方に設けられている。カバー１７７は、パネルカバー１７８とコラムカバー１７９とを含んでいる。
Next, the setting
As shown in FIG. 6, the outer periphery of the steering
パネルカバー１７８は、表示装置４５を支持している。パネルカバー１７８の上板部１７８ａには、表示装置４５を支持する支持部１７８ｅが設けられている。支持部１７８ｅは、ステアリングシャフト３１の前方且つステアリングハンドル３０の下方において表示装置４５を支持している。また、上板部１７８ａは、設定スイッチ５１及び補正スイッチ５３が取り付けられた取付面１７８ｆを有している。取付面１７８ｆは、支持部１７８ｅの後方であって且つステアリングハンドル３０の下方に設けられている。支持部１７８ｅと取付面１７８ｆとは連続しており、支持部１７８ｅは上板部１７８ａの前部に位置し、取付面１７８ｆは上板部１７８ａの後部に位置している。設定スイッチ５１、補正スイッチ５３は、取付面１７８ｆに取り付けられている。これにより、設定スイッチ５１、補正スイッチ５３は、ステアリングシャフト３１の周囲に配置されている。
The
パネルカバー１７８の左板部１７８ｂからはシャトルレバー１８１が突出している。シャトルレバー１８１は、車体３の走行方向を切り換える操作を行う部材である。より詳しく説明すると、シャトルレバー１８１を前方に操作（揺動）することにより、前後進切換部１３が走行装置７へ前進動力を出力する状態となり、車体３の走行方向が前進方向に切り換えられる。また、シャトルレバー１８１を後方に操作（揺動）することにより、前後進切換部１３が走行装置７へ後進動力を出力する状態となり、車体３の走行方向が後進方向に切り換えられる。シャトルレバー１８１が中立位置にあるときには、走行装置７へ動
力が出力されない。
The
コラムカバー１７９は、ステアリングハンドル３０の下方に配置されており、ステアリングシャフト３１の上部の周囲を覆っている。コラムカバー１７９は、略四角筒状に形成されており、パネルカバー１７８の取付面１７８ｆから上方に突出している。つまり、取付面１７８ｆは、コラムカバー１７９の周囲に設けられている。そのため、取付面１７８ｆに取り付けられた設定スイッチ５１、補正スイッチ５３は、コラムカバー１７９の周囲に配置されている。
The
次に、設定スイッチ５１、操舵切換スイッチ５２、補正スイッチ５３のそれぞれの配置について詳しく説明する。図６に示すように、設定スイッチ５１、操舵切換スイッチ５２、補正スイッチ５３は、ステアリングシャフト３１の周囲に配置されている。
設定スイッチ５１は、ステアリングシャフト３１の一側方（左方）に配置されている。操舵切換スイッチ５２は、ステアリングシャフト３１の一側方（左方）に配置されている。本実施形態の場合、操舵切換スイッチ５２は、揺動可能なレバーから構成されている。操舵切換スイッチ５２は、ステアリングシャフト３１側に設けられた基端部を支点として揺動可能である。操舵切換スイッチ５２の基端部は、コラムカバー１７９の内部に設けられている。操舵切換スイッチ５２は、コラムカバー１７９の一側方（左方）に突出している。
Next, the arrangement of each of the setting
The setting
補正スイッチ５３は、ステアリングシャフト３１の他側方（右方）に配置されている。より詳しくは、補正スイッチ５３は、ステアリングシャフト３１の右方且つ後方（斜め右後方）に配置されている。補正スイッチ５３は、コラムカバー１７９との位置関係では、コラムカバー１７９の右方且つ後方（斜め右後方）に配置されている。補正スイッチ５３は、パネルカバー１７８の取付面１７８ｆとの位置関係では、取付面１７８ｆの右後部に配置されている。補正スイッチ５３が傾斜した取付面１７８ｆの後部に配置されていることによって、補正スイッチ５３とステアリングハンドル３０との距離を長く確保することができる。これにより、意図しない補正スイッチ５３の操作やステアリングハンドル３０の操舵をより確実に防止できる。
The
上述の通り、設定スイッチ５１、操舵切換スイッチ５２、補正スイッチ５３は、ステアリングシャフト３１の周囲に配置されている。言い換えれば、設定スイッチ５１、操舵切換スイッチ５２、補正スイッチ５３は、ステアリングシャフト３１の周囲に集約して存在している。そのため、運転者は、各スイッチの位置を一目瞭然で把握することができる。加えて、運転者は、運転席１０に着座したままの状態で姿勢を変えずに各スイッチを操作することができる。そのため、操作性が良好となり、且つ誤操作を防止することができる。また、各スイッチから配策されるハーネス（配線）を短くすることができる。
As described above, the setting
尚、上述したスイッチの配置について、左と右とを入れ替えて配置してもよい。つまり、一側方が左方であって他側方が右方であってもよいし、一側方が右方であって他側方が左方であってもよい。具体的には、例えば、設定スイッチ５１及び操舵切換スイッチ５２をステアリングシャフト３１の右方に配置し、補正スイッチ５３をステアリングシャフト３１の左方に配置してもよい。
Regarding the arrangement of the switches described above, the left and right may be exchanged and arranged. That is, one side may be on the left and the other side may be on the right, or one side may be on the right and the other side may be on the left. Specifically, for example, the setting
図１に示すように、トラクタ１は、複数の制御装置６０を備えている。複数の制御装置６０は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御、車***置の演算等を行う装置である。複数の制御装置６０は、第１制御装置６０Ａ、第２制御装置６０Ｂ及び第３制御装置６０Ｃである。
第１制御装置６０Ａは、受信装置４１が受信した衛星信号（受信情報）と、慣性計測装置４２が測定した測定情報（加速度、角速度等）を受信し、受信情報及び測定情報に基づいて車***置を求める。例えば、第１制御装置６０Ａは、補正スイッチ５３による補正量が零である場合、即ち、補正スイッチ５３による車***置の補正が指令されていない場合、受信情報と測定情報とで演算された演算車***置Ｗ１に対して補正を行わず、演算車***置Ｗ１を自動操舵時に用いる車***置に決定する。一方、第１制御装置６０Ａは、補正スイッチ５３による車***置の補正が指令されている場合、補正スイッチ５３の操作回数及び補正スイッチ５３の操作量（変位量）のいずれかに基づいて車***置の補正量を設定
し、演算車***置Ｗ１を補正量で補正した補正車***置Ｗ３を自動操舵時に用いる車***置に決定する。
As shown in FIG. 1, the
The
第１制御装置６０Ａは、車***置（演算車***置Ｗ１、補正車***置Ｗ３）及び走行予定ラインＬ２に基づいて制御信号を設定し、制御信号を第２制御装置６０Ｂに出力する。第２制御装置６０Ｂは、自動操舵制御部２００を有している。自動操舵制御部２００は、第２制御装置６０Ｂに設けられた電気・電子回路、ＣＰＵ等に格納されたプログラム等から構成されている。自動操舵制御部２００は、第１制御装置６０Ａから出力された制御信号に基づいて車体３が走行予定ラインＬ２に沿って走行するように自動操舵機構３７のステアリングモータ３８を制御する。
The
図７に示すように、車***置と走行予定ラインＬ２との偏差が閾値未満である場合、自動操舵制御部２００は、ステアリングモータ３８の回転軸の回転角を維持する。車***置と走行予定ラインＬ２との偏差（位置偏差）が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ラインＬ２に対して左側に位置している場合は、自動操舵制御部２００は、トラクタ１の操舵方向が右方向となるようにステアリングモータ３８の回転軸を回転する。即ち、自動操舵制御部２００は、位置偏差が零となるように、右方向の操舵角を設定する。車***置と走行予定ラインＬ２との偏差が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ラインＬ２に対して右側に位置している場合は、自動操舵制御部２００は、トラクタ１の操舵方向が左方向となるようにステアリングモータ３８の回転軸を回転する。即ち、自動操舵制御部２００は、位置偏差が零となるように、左方向の操舵角を設定する。
As shown in FIG. 7, when the deviation between the vehicle body position and the planned traveling line L2 is less than the threshold value, the automatic
なお、上述した実施形態では、車***置と走行予定ラインＬ２との偏差に基づいて操舵装置１１の操舵角を変更していたが、走行予定ラインＬ２の方位とトラクタ１（車体３）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）Ｆ１とが異なる場合、即ち、走行予定ラインＬ２に対する車体方位Ｆ１の角度θｇが閾値以上である場合、自動操舵制御部２００は、角度θｇが零になる（車体方位Ｆ１が走行予定ラインＬ２の方位に一致する）ように操舵角を設定してもよい。また、自動操舵制御部２００は、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位（方位偏差）に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動操舵における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態における自動操舵における操舵角の設定は一例であり、限定されない。
In the above-described embodiment, the steering angle of the
第３制御装置６０Ｃは、運転席１０の周囲に設けられた操作部材の操作に応じて、連結部８を昇降させる。なお、第１制御装置６０Ａ、第２制御装置６０Ｂ及び第３制御装置６０Ｃは一体化されていてもよい。また、上述した走行系の制御、作業系の制御、車***置の演算は限定されない。以上のように、制御装置６０によって、トラクタ１（車体３）を自動操舵することができる。
The
さて、制御装置６０は、車体３の傾きに基づいて自動操舵の制御を変更する。車体３の傾きは、トラクタ１（車体３）に設けられた傾き検出装置で検出する。この実施形態では、傾き検出装置は、例えば、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有する慣性計測装置４２であり、トラクタ１（車体３）を検出することができる。なお。傾き検出装置は、複数の測位装置４０で構成される装置（例えば、ＧＰＳコンパス等）であってもよいし、その他の装置であってもよい。
Now, the
図１に示すように、自動操舵制御部２００は、パラメータ補正部２００ａと、操舵角演算部２００ｂと、操舵制御部２００ｃとを有している。パラメータ補正部２００ａ、操舵角演算部２００ｂ及び操舵制御部２００ｃは、制御装置６０に設けられた電気・電子部品、当該制御装置６０に組み込まれたプログラム等から構成されている。
パラメータ補正部２００ａは、傾き検出装置が検出した車体３の傾きに基づいて自動操舵で適用するパラメータを修正する。例えば、トラクタ１（車体３）が走行する圃場が平地である場合において、操舵装置１１の操舵角の大きさに追随してトラクタ１の進行方向は変更し易い。一方、トラクタ１（車体３）が走行する圃場が傾斜地である場合においては、当該傾斜地の影響をトラクタ１（車体３）が受けることから、操舵角の大きさとトラクタ１の進行方向の変更との関係が平地に比べて変化する。そのため、パラメータ補正部２００ａは、傾き検出装置によって検出した車体３の傾きが予め定められた閾値以上であ
る場合には、パラメータを修正する。
As shown in FIG. 1, the automatic
The
例えば、図８に示すように、トラクタ１の一方側（左側）が高く、当該トラクタ１の他方側（右側）が低い圃場を自動操舵で走行させる状況下（右下がり傾斜地を自動操舵で走行させる状況下）において、トラクタ１を一方側（左側）に操舵する場合は、即ち、トラクタ１を上り方向（上り側）ＵＰ１に操舵する場合は、パラメータ補正部２００ａは、傾斜の無い平地に比べて操舵角が大きくなるように、パラメータを変更する。例えば、パラメータ補正部２００ａは、車体３の幅方向の傾きの角度（ロール角）及び車体３の進行方向の傾きの角度（ピッチ角）のいずれかが所定値以外、例えば、＋５度（ｄｅｇ）以上である場合に、操舵角を増加する方向にパラメータを補正する。
For example, as shown in FIG. 8, under a situation where one side (left side) of the
一方で、右下がり傾斜地を自動操舵で走行させる状況下において、トラクタ１を他方側（右側）に操舵する場合は、即ち、トラクタ１を下り方向（下り側）ＤＮ１に操舵する場合は、パラメータ補正部２００ａは、傾斜の無い平地に比べて操舵角が小さくなるように、パラメータを変更する。例えば、パラメータ補正部２００ａは、車体３のロール角及び車体３のピッチ角のいずれかが所定値以外、例えば、－５度（ｄｅｇ）以下である場合に、操舵角を減少する方向にパラメータを補正する。なお、車体３の傾きの閾値は、一例であり限定されない。
On the other hand, when the
以下、パラメータ補正部２００ａによるパラメータの補正及び自動操舵について詳しく説明する。
パラメータ補正部２００ａは、操舵角を決定するパラメータである制御ゲインＧ１を、補正係数ＳＧ１と基準値（定数）ＳＤ１とに基づいて決定する。即ち、パラメータ補正部２００ａは、制御ゲインＧ１＝補正係数ＳＧ１×基準値ＳＤ１によって制御ゲインＧ１を求める。ここで、補正係数ＳＧ１は、傾斜に応じて変更される値である。また、基準値ＳＤ１は、制御ゲインＧ１を求めるために設定された固定値である。
Hereinafter, parameter correction and automatic steering by the
The
傾斜のない圃場を自動操舵で走行させている場合、即ち、傾き検出装置で検出された車体３の角度が零である場合、パラメータ補正部２００ａは、補正係数ＳＧ１を１．０に設定し、制御ゲインＧ１を求める。また、車体３の傾きが所定範囲以内である場合も、パラメータ補正部２００ａは、補正係数ＳＧ１を１．０に設定する。つまり、パラメータ補正部２００ａは、車体３の傾きが大きくない場合は、平地に対応する制御ゲインＧ１を設定する。
When the field without inclination is driven by automatic steering, that is, when the angle of the
図８に示すように、傾斜のある圃場を自動操舵で走行させている状況下（傾き検出装置で検出された車体３の角度、即ち、ロール角及びピッチ角のいずれかが所定範囲から外れている状況下）において、上り方向ＵＰ１に操舵を行う場合は、パラメータ補正部２００ａは、補正係数ＳＧ１を１．０よりも増加し、増加した補正係数ＳＧ１に基準値（定数）ＳＤ１を乗算することによって、制御ゲインＧ１を変更する。なお、パラメータ補正部２００ａは、補正係数ＳＧ１を車体３の傾きが大きくなるにつれて、即ち、勾配が強くなるにつれて増加させる。言い換えれば、パラメータ補正部２００ａは、制御ゲインＧ１の補正量、即ち、補正係数ＳＧ１の増加量を車体３の上り方向への傾きが大きくなるにつれて増加させる。
As shown in FIG. 8, under the condition that the vehicle is driven by automatic steering in a sloped field (the angle of the
また、下り方向ＤＮ１に操舵を行う場合は、パラメータ補正部２００ａは、補正係数ＳＧ１を１．０よりも減少し、減少した補正係数ＳＧ１に基準値（定数）ＳＤ１を乗算することによって、制御ゲインＧ１を変更する。なお、パラメータ補正部２００ａは、補正係数ＳＧ１を車体３の下り方向への傾きが
大きくなるにつれて、即ち、下り方向の勾配が強くなるにつれて減少させる。言い換えれば、パラメータ補正部２００ａは、制御ゲインＧ１の補正量、即ち、補正係数ＳＧ１の減少量を車体３の下り方向への傾きが大きくなるにつれて増加させる。
Further, when steering in the downward direction DN1, the
操舵角演算部２００ｂは、走行予定ラインＬ２と車体３との偏差（位置偏差、方位偏差）とパラメータとに基づいて、偏差を小さくする操舵装置１１の操舵角を演算する。具体的には、車***置（演算車***置Ｗ１、補正車***置Ｗ３）と走行予定ラインＬ２との位置偏差ΔＬ１と、パラメータ補正部２００ａで決定した制御ゲインＧ１に基づいて、自動操舵における操舵角を決定する。操舵角演算部２００ｂは、例えば、位置偏差ΔＬ１に制
御ゲインＧ１を乗算することにより操舵角を求める。なお、操舵角演算部２００ｂは、制御ゲインＧ１を用いて操舵角を求めるものであればよく、操舵角の算出方法は限定されない。
The steering
或いは、操舵角演算部２００ｂは、車体方位と走行予定ラインＬ２との方位偏差と、パラメータ補正部２００ａで決定した制御ゲインＧ１に基づいて、自動操舵における操舵角を決定する。操舵角演算部２００ｂは、例えば、方位偏差に制御ゲインＧ１を乗算することにより操舵角を求める。
操舵制御部２００ｃは、操舵角演算部２００ｂで演算した操舵角（演算操舵角）に基づいて、操舵装置１１を制御する。操舵制御部２００ｃは、上述したように、トラクタ１が走行予定ラインＬ２に対して左側に位置している場合は、トラクタ１の右方向への操舵角が演算操舵角となるように、ステアリングモータ３８を制御する。また、操舵制御部２００ｃは、上述したように、トラクタ１が走行予定ラインＬ２に対して右側に位置している場合は、トラクタ１の左方向への操舵角が演算操舵角となるように、ステアリングモータ３８を制御する。
Alternatively, the steering
The
図９Ａに示すように、トラクタ１を下り方向に操舵する場合において、制御ゲインＧ１を補正せずに操舵角θ１で操舵を行った場合、走行中の車体３は、傾斜による低地方向（傾斜方向）への外力Ｆを受けるため、当該トラクタ１の進行方向の変化が大きく、走行軌跡Ｋは、平地に比べて急激に変化する。そのため、トラクタ１は、走行予定ラインＬ２をオーバーシュートした位置まで移動してしまう。
As shown in FIG. 9A, when the
一方で、トラクタ１を下り方向に操舵する場合において、傾き検出装置より取得した車体３の傾きが所定以上である場合には、パラメータ補正部２００ａによって制御ゲインＧ１が変更されるため、図９Ｂに示すように、自動操舵における操舵角θ２は、図９Ａの操舵角θ１よりも小さくなる。そのため、走行中の車体３に傾斜による低地方向（傾斜方向）への外力Ｆを受けたとしても、当該トラクタ１の進行方向の変化を小さくすることができ、走行軌跡Ｋは、走行予定ラインＬ２に一致させやすくすることができる。
On the other hand, when the
図１０Ａに示すように、トラクタ１を上り方向に操舵する場合において、制御ゲインＧ１を補正せずに操舵角θ１で操舵を行った場合、走行中の車体３は、低地方向（傾斜方向）への外力Ｆを受けるため、当該トラクタ１の進行方向の変化が小さく、走行軌跡Ｋは、平地に比べて緩やかに変化する。そのため、トラクタ１は、走行予定ラインＬ２の手前の位置に留まってしまう。
As shown in FIG. 10A, when the
一方で、トラクタ１を上り方向に操舵する場合において、傾き検出装置より取得した車体３の傾きが所定以上である場合には、パラメータ補正部２００ａによって制御ゲインＧ１が変更されるため、図１０Ｂに示すように、自動操舵における操舵角θ３は、図１０Ａの操舵角θ１よりも大きくなる。そのため、走行中の車体３に傾斜による低地方向（傾斜方向）への外力Ｆを受けたとしても、当該トラクタ１の進行方向の変化を大きくすることができ、走行軌跡Ｋは、走行予定ラインＬ２に一致させやすくすることができる。
On the other hand, when the
なお、図９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１０Ｂでは、車体３に対して幅方向について説明したが、車体３の進行方向に対して車体３が傾いた場合であって上りの場合も下りの場合も同様の効果を奏することができる。例えば、平地に比べて車体３の進行方向に対する傾斜角度（ピッチ角）が所定以上であって、車体３から見て上り傾斜である場合、パラメータ補正部２００ａによって制御ゲインＧ１を増加させているため、ピッチ角に応じた操舵角θ３は、補正を行わずに設定された操舵角θ１よりも大きくなる。そのため、車体３が圃場を上っている場合に、車体３の進行方向を平地に比べて変更し易くすることができる。
In FIGS. 9A, 9B, 10A, and 10B, the width direction with respect to the
また、平地に比べて車体３の進行方向に対する傾斜角度（ピッチ角）が所定以上であって、車体３から見て下り傾斜である場合、パラメータ補正部２００ａによって制御ゲインＧ１を減少させているため、ピッチ角に応じた操舵角θ２は、補正を行わずに設定された操舵角θ１よりも小さくなる。そのため、車体３が圃場を下っている場合に、車体３の進行方向を平地に比べて緩やかに変更することができる。
Further, when the inclination angle (pitch angle) with respect to the traveling direction of the
作業車両１は、車体３の向きを変更する操舵装置１１と、車体３の傾きを検出する傾き検出装置と、走行予定ラインＬ２と車体３との偏差と予め定められたパラメータとに基づ
いて、偏差を小さくする操舵装置１１の操舵角を演算する操舵角演算部２００ｂと、操舵角演算部２００ｂで演算した操舵角に基づいて、操舵装置１１を制御する操舵制御部２００ｃと、傾き検出装置で検出された車体３の傾きに基づいて、操舵角演算部２００ｂで適用するパラメータを修正するパラメータ補正部２００ａと、を備えている。これによれば、走行予定ラインＬ２と車体３との偏差を小さくする操舵装置１１によって操舵をしながら走行している状況下において、車体３が傾いた場合に操舵角演算部２００ｂで適用するパラメータを修正するため、車体３の傾きに対応して車体３の操舵の挙動を変更することができる。例えば、車体３が傾斜地で走行している場合でも簡単に走行予定ラインＬ２に沿って走行させることができる。
The
パラメータ補正部２００ａは、傾き検出装置によって検出した車体３の傾きが予め定められた閾値以上である場合には、パラメータを修正する。これによれば、車体３の傾きが操舵に影響を与えるような状況下、即ち、閾値以上である場合にパラメータを修正しているため、傾きの少ない平地と傾きが大きい傾斜地の両方で車体３を走行予定ラインＬ２に沿って走行させることができる。
The
パラメータ補正部２００ａは、傾き検出装置より取得した車体３の傾きが上り向きを示している場合には、操舵角が増加する方向にパラメータを補正し、車体３の傾きが下り向きを示している場合には、操舵角が減少する方向にパラメータを補正する。これによれば、例えば、車体３が傾斜地を上っている場合において、パラメータの補正によって操舵角を増加させているため、上りの影響によって車体３が曲がりに難いのを解消することができる。また、例えば、車体３が傾斜地を下っている場合において、パラメータの補正によって操舵角を減少させているため、下りの影響によって車体３が曲がり過ぎるのを解消することができる。
When the inclination of the
パラメータ補正部２００ａは、傾き検出装置より取得した車体３の傾きが大きくなるのに従って、パラメータの修正量を増加させる。これによれば、車体３が傾斜地を上る場合や下る場合のいずれにおいても、傾斜に応じて修正量を増加させることができ、傾斜に応じた操舵を行うことができる。
パラメータ補正部２００ａは、パラメータとして操舵装置１１の操舵角を演算するための制御ゲインを修正する。これによれば、制御ゲインＳＧ１の修正によって簡単に操舵角を求めることができる。
The
The
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
１ 作業車両
３ 車体
１１ 操舵装置
２００ａ パラメータ補正部
２００ｂ 操舵角演算部
２００ｃ 操舵制御部
1
Claims (5)
前記ステアリングハンドルによる手動操舵と、走行基準ラインに基づいて設定された走行予定ラインに沿った操舵を行う前記ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、
前記車体の位置を検出可能な測位装置と、
前記測位装置で検出された前記車体の位置を前記走行基準ラインの開始位置及び終了位置に設定する基準ライン設定スイッチと、
前記走行基準ラインの長さに関連付けられていない前記走行予定ラインにおける前記自動操舵の開始及び終了のいずれかを切り換える操舵切換スイッチと、
前記車体の傾きを検出する傾き検出装置と、
前記自動操舵において、前記走行予定ラインと前記車体との偏差と予め定められたパラメータとに基づいて、前記偏差を小さくする前記操舵装置の操舵角を演算する操舵角演算部と、
前記操舵角演算部で演算した操舵角に基づいて、前記自動操舵における前記操舵装置を制御する操舵制御部と、
前記傾き検出装置で検出された前記車体の傾きに基づいて、前記操舵角演算部で適用する前記パラメータを修正するパラメータ補正部と、
を備え、
前記パラメータ補正部は、前記走行予定ラインを境界として見た場合に当該走行予定ラインの一方側が高地で且つ他方側がそれよりも低地である場所において、前記車体が当該走行予定ラインの他方側に位置し、且つ、前記傾き検出装置より取得した前記車体の幅方向の傾きが上り向きを示している場合には、前記操舵角が増加する方向にパラメータを補正し、前記車体が当該走行予定ラインの一方側に位置し、且つ、前記車体の傾きが下り向きを示している場合には、前記操舵角が減少する方向にパラメータを補正する作業車両。 A steering device with a steering handle and
A vehicle body that can be driven by either manual steering by the steering wheel or automatic steering of the steering wheel that steers along the planned travel line set based on the travel reference line.
A positioning device that can detect the position of the vehicle body and
A reference line setting switch that sets the position of the vehicle body detected by the positioning device at the start position and the end position of the travel reference line, and
A steering selector switch that switches between the start and end of the automatic steering on the scheduled travel line that is not associated with the length of the travel reference line.
The tilt detection device that detects the tilt of the vehicle body and
In the automatic steering, a steering angle calculation unit that calculates the steering angle of the steering device that reduces the deviation based on the deviation between the planned travel line and the vehicle body and predetermined parameters, and the steering angle calculation unit.
A steering control unit that controls the steering device in the automatic steering based on the steering angle calculated by the steering angle calculation unit.
A parameter correction unit that corrects the parameter applied by the steering angle calculation unit based on the inclination of the vehicle body detected by the inclination detection device, and a parameter correction unit.
Equipped with
The parameter correction unit positions the vehicle body on the other side of the planned travel line in a place where one side of the planned travel line is high and the other side is lower than that when the planned travel line is viewed as a boundary. Further, when the inclination in the width direction of the vehicle body acquired from the inclination detection device indicates an upward direction, the parameter is corrected in the direction in which the steering angle increases, and the vehicle body is on the planned travel line. A work vehicle that is located on one side and that corrects parameters in the direction in which the steering angle decreases when the vehicle body is tilted downward .
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