JP7113683B2 - 圃場作業機 - Google Patents
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Description
圃場において、先ず畦際を畦に沿って、作業を行わずに走行する。この場合、マーカーにより圃場面に指標を形成しながら走行する(特許文献1の図7のLA1参照)。
この後、畦際を畦に沿って、圃場を1周するように、作業走行を行い(特許文献1の図8のLB1~LB4参照)、圃場から出ていく。
機体の位置を検出する測位部と、
圃場の畦際を圃場の畦に沿って機体を走行させる第1作業行程が行われることにより、前記測位部の検出に基いて、前記第1作業行程の作業領域から圃場の中央側に、前記機体の走行が可能な横幅を開けて、前記第1作業行程の作業領域に沿って設定された第2作業行程の走行経路を取得する走行経路取得部とが備えられており、
前記第1作業行程の作業領域から圃場の中央側に設定される横幅は、前記第2作業行程の終了後において前記第2作業行程の周囲に残された前記機体が走行していない未作業の領域を前記機体が走行する第3作業行程が行われる際に、前記機体が走行する横幅に基づき生成される。
この場合、第1作業行程及び第2作業行程において、作業を行わずに走行する状態は少なく、1度走行した領域を再び走行する状態も少ない。
この場合、第3作業行程において、作業を行わずに走行する状態は少なく、1度走行した領域を再び走行する状態も少ない。
例えば圃場の一例である水田では、1度走行した領域を再び走行する状態が少なくなることにより、荒れた耕盤を走行することによる作業精度の低下を避けることができる。
前記走行経路取得部は、
前記機体の走行が可能な横幅を開けて並ぶように設定された複数の前記第2作業行程の走行経路を取得すると好適である。
前記走行経路取得部は、
前記横幅が前記機体に装備された作業装置の横幅の整数倍の値となるように設定された前記第2作業行程の走行経路を取得すると好適である。
第1作業行程の作業領域と第2作業行程の作業領域との間の横幅が、例えば機体に装備された作業装置の横幅の2倍であれば、第3作業行程において、第1作業行程の作業領域と第2作業行程の作業領域との間を2回走行すればよく、第1作業行程の作業領域と第2作業行程の作業領域との間の横幅が、例えば機体に装備された作業装置の横幅の3倍であれば、第3作業行程において、第1作業行程の作業領域と第2作業行程の作業領域との間を3回走行すればよい。
前記第1作業行程が終了してから、取得された前記第2作業行程の走行経路に、前記機体を走行させる為の案内部が備えられていると好適である。
本発明によると、第1作業行程を終了した後、機体を案内部により第2作業行程の走行経路に無理なく走行させることができるので、作業能率の向上の面で有利なものとなる。
前記第2作業行程を行う為の指標を前記機体の前進に伴って圃場面に形成する右及び左のマーカーが、昇降自在に備えられ、
前記案内部が、前記マーカーであると好適である。
本発明によると、既存の装置といってよい右及び左のマーカーを案内部とすることにより、構造の簡素化の面で有利なものとなる。
前記機体の前部に支持された前側の前記マーカーと、前記機体の後部に装備された作業装置に支持された後側の前記マーカーとが設けられていると好適である。
前記測位部の検出に基いて、前記第2作業行程の走行経路に沿って前記機体が走行するように、前記機体を操縦する自動走行制御部が備えられていると好適である。
前記自動走行制御部は、前記第2作業行程が開始されると作動状態となり、前記第2作業行程が終了すると停止状態となると好適である。
前記第2作業行程の開始が、
前記機体に装備された作業装置に動力を伝達する作業クラッチが伝動状態に操作されたこと、
昇降機構により前記作業装置が圃場面に下降操作されたこと、
前記機体を支持する前輪が旋回側から直進側に操作されたこと、
前記第2作業行程を行う為の指標を前記機体の前進に伴って圃場面に形成する右及び左のマーカーの少なくとも一方の前記マーカーが、圃場面に接地して圃場面に指標を形成する作用位置に下降操作されたこと、
のうちの少なくとも一つであると好適である。
前記第2作業行程の終了が、
前記機体に装備された作業装置に動力を伝達する作業クラッチが遮断状態に操作されたこと、
昇降機構により前記作業装置が圃場面から上昇操作されたこと、
前記機体を支持する前輪が直進側から旋回側に操作されたこと、
前記第2作業行程を行う為の指標を前記機体の前進に伴って圃場面に形成する右及び左のマーカーの両方が、圃場面から上昇した退避位置に上昇操作されたこと、
のうちの少なくとも一つ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、機体11の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を備えた機体11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(昇降機構に相当)が備えられて、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。機体11の前部の右部及び左部に、右及び左の予備苗のせ台18が設けられている。
図1に示すように、機体11の前部に支持されたエンジン(図示せず)の動力が、静油圧型式の無段変速装置(図示せず)で変速されて、前輪1及び後輪2に伝達されている。
図3に示すように、苗植付装置5の左右方向の軸芯P2周りに、フロート9の後部が上下に揺動自在に支持されている。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31が備えられており、高さセンサー31の検出値が制御装置30に入力されている。
図1及び図2に示すように、機体11の前部の右部及び左部に、右及び左のマーカー19(案内部に相当)が設けられている。
これにより、指標L1,L2,L3は、機体11の左右中央部から苗植付装置5の横幅に相当する長さの位置(苗植付装置5の右(左)の端部から、苗植付装置5の横幅の1/2に相当する長さの位置)に形成される。
図1及び図3に示すように、操縦ハンドル25の下側の右の横側部に操作レバー35が備えられて、操作レバー35が右の横外側に延出されている。
図1及び図3に示すように、右及び左の予備苗のせ台18の上部に亘って、支持フレーム36が連結されており、支持フレーム36において、機体11の左右中央部に位置する部分に、計測装置37(測位部に相当)が取り付けられている。
これにより、計測装置37及び慣性計測装置38によって、機体11の位置及び機体11の方位が検出される。
図1及び図3に示すように、センターマスコット24が、機体11の前部の左右中央部に設けられている。操縦ハンドル25を操作する操向モータ39が設けられている。押しボタン型式の設定スイッチ40が、変速レバー26の握り部に設けられている。自動走行のメインスイッチ41が設けられている。
図4に示すように、4つの畦A1,A2,A3,A4と、一つの出入り口Bを備えた平面視で長方形状の圃場を想定している。
図3及び図4に示すように、メインスイッチ41をOFF位置に操作した状態で、運転者は操縦ハンドル25及び変速レバー26を操作して、機体11を出入り口Bから圃場に入れて位置K1に移動させる。
位置K1,K2の位置データが得られると、以下の説明のように、走行経路設定部52によって、第2作業行程S21~S25の走行経路L21~L25が設定され、設定された走行経路L21~L25が、走行経路取得部53に取得されて格納される。
図4及び図5に示すように、位置K2から、運転者は、操縦ハンドル25及び変速レバー26を操作して、左への旋回走行C1及び後進走行D1を行って、機体11(苗植付装置5)を位置K3に位置させる。
左への旋回走行C2において、運転者は、操作レバー35を操作して、左のマーカー19を作用位置に操作することにより、左のマーカー19の回転体23と指標L1とを目視しながら、左のマーカー19の回転体23が指標L1に位置するように、左への旋回走行C2を行う。これにより、機体11(センターマスコット24)を、第2作業行程S21の走行経路L21に位置させることができる。
図6及び図7に示すように、位置K4において運転者は、操作レバー35を操作して、苗植付装置5を圃場面に下降操作して、苗植付装置5及び施肥装置12を作動させ、右のマーカー19を作用位置に操作して、位置K4から右及び左のマーカー19を作用位置に操作した状態で機体11を前進させて、第2作業行程S21を開始する。
図8及び図9に示すように、第2作業行程S21を終了すると、次に運転者は、操縦ハンドル25及び変速レバー26を操作して、右への旋回走行C3を行って、機体11を位置K5に位置させる。
図9及び図10に示すように、機体11(苗植付装置5)が畦A2から苗植付装置5の横幅に相当する長さの位置(第2作業行程S21の始端位置に隣接する位置)に達すると運転者は、操作レバー35を操作して、苗植付装置5を上昇操作することにより、第2作業行程S22を終了する。
この場合、運転者は、センターマスコット24が指標L3に位置し、且つ、機体11(苗植付装置5)が第2作業行程S22の終端位置に隣接する位置(畦A2から苗植付装置5の横幅に相当する長さの位置)である位置K6に、機体11(苗植付装置5)を位置させる。
畦A3と第2作業行程S25の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅に相当する領域が残るように、苗植付装置5の右側の一部の回転ケース7及び植付アーム8を停止させることもある。
図11に示すように、第2作業行程S21~S25を終了すると、第1作業行程S11の作業領域と第2作業行程S21の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R1が畦A1に沿って形成される。
畦A3と第2作業行程S25の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R3が畦A3に沿って形成される。
畦A4と第2作業行程S21~S25の作業領域の畦A4側の端部との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R4が畦A4に沿って形成される。
図11及び図12に示すように、運転者が、操作レバー35を操作して、苗植付装置5を上昇操作することにより、第2作業行程S25を終了すると、自動走行制御部54が自動的に停止状態となるのであり、運転者はメインスイッチ41をOFF位置に操作する。
位置K7は、機体11(苗植付装置5)が、畦A3と第2作業行程S25の作業領域との間に位置し、且つ、第2作業行程S25の終端位置に隣接する位置(畦A4から苗植付装置5の横幅に相当する長さの位置)である。
2回の第1作業行程S11,S12を行う場合、以下の説明のような状態となる。
図14及び図15に示すように、右及び左のマーカー19を退避位置に操作した状態で位置K11から畦A1に沿って第1作業行程S11を行う。
位置K12と位置K13とが直線で結ばれて、第1作業行程S12の走行経路(作業領域)が認定され、第1作業行程S12の作業領域から圃場の中央側に、苗植付装置5の横幅の2倍に相当する長さの位置に、第1作業行程S12の作業領域に沿って、走行経路L21が設定される。
第1作業行程S12の作業領域と第2作業行程S21の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R2が畦A2に沿って形成される。
畦A4と第2作業行程S24の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R4が畦A4に沿って形成される。
3回の第1作業行程S11,S12,S13を行う場合、以下の説明のような状態となる。
位置K22と位置K23とが直線で結ばれて、第1作業行程S13の走行経路(作業領域)が認定され、第1作業行程S13の作業領域から圃場の中央側に、苗植付装置5の横幅の2倍に相当する長さの位置に、第1作業行程S13の作業領域に沿って、走行経路L21が設定される。
第1作業行程S12の作業領域と第2作業行程S21~S24の作業領域の畦A2側の端部との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R2が畦A2に沿って形成される。
畦A4と第2作業行程S21~S24の作業領域の畦A4側の端部との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R4が畦A4に沿って形成される。
4回の第1作業行程S11,S12,S13,S14を行う場合、以下の説明のような状態となる。
位置K32と位置K33とが直線で結ばれて、第1作業行程S14の走行経路(作業領域)が認定され、第1作業行程S14の作業領域から圃場の中央側に、苗植付装置5の横幅の2倍に相当する長さの位置に、第1作業行程S14の作業領域に沿って、走行経路L21が設定される。
この後、左のマーカー19を作用位置に操作して第2作業行程S22を行い、右及び左のマーカー19を退避位置に操作して第2作業行程S23を行う。
第1作業行程S12の作業領域と第2作業行程S23の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R2が畦A2に沿って形成される。
第1作業行程S14の作業領域と第2作業行程S21の作業領域との間に、機体11(苗植付装置5)の横幅を備えた領域R4が畦A4に沿って形成される。
領域R1~R4の横幅が、機体11(苗植付装置5)の横幅の2倍(整数倍)になるように設定してもよい。
この状態は、4条型式の乗用型田植機や、4条型式の乗用型直播機に適したものとなるのであり、領域R1~R4の各々において、2回の第3作業行程S31~S34を行うことになる。
前述以外の構成として、領域R1~R4の横幅が、機体11(苗植付装置5)の横幅の3倍以上の整数倍になるように設定してもよい。
走行経路設定部52を備えないようにしてもよい。
この構成では、位置K1,K2~K32,K33の位置データが得られると、位置K1,K2~K32,K33の位置データが、制御装置30から外部の設定装置(コンピュータ等)(図示せず)に送信されて、外部の設定装置により走行経路L21~L25が設定され、設定された走行経路L21~L25が、制御装置30に送信されて、走行経路取得部53に取得され格納されるように構成すればよい。
右及び左のマーカー19を、機体11の前部ではなく、苗植付装置5の右部及び左部に昇降操作自在に備えてもよい。
右及び左の前側のマーカー19を、機体11の前部の右部及び左部に昇降操作自在に備えることに加えて、右及び左の後側のマーカー19を、苗植付装置5の右部及び左部に昇降操作自在に備えてもよい。
後側のマーカー19に比べて、前側のマーカー19は指標L1に近いので、前側のマーカー19(回転体23)と指標L1との位置関係が把握し易く、機体11を位置K4に移動させることが行い易くなる。
右及び左のマーカー19を自動的に昇降操作するオートマーカー装置(図示せず)を備えてもよい。
この場合、図6に示すように、左への旋回走行C2から最初の第2作業行程S21に入る際には、オートマーカー装置により右のマーカー19が作用位置に自動的に操作されることに加えて、オートマーカー装置により左のマーカー19も作用位置に自動的に操作されるようにすればよい。又は、運転者が操作レバー35を操作することにより、オートマーカー装置に抗して、左のマーカー19を作用位置に操作できるようにすればよい。
マーカー19及びセンターマスコット24を廃止し、マーカー19に代えて、液晶等によるディスプレイ(図示せず)を、操縦ハンドル25の前側等に設けて、ディスプレイを案内部としてもよい。
前述の(発明の実施の第9別形態)のように、ディスプレイを備えた場合、操向モータ39及び自動走行制御部54を廃止してもよい。
第2作業行程S21~S25が開始されたと判断される条件として、以下の(1)~(4)の条件が想定される。
(2)油圧シリンダ4により苗植付装置5が圃場面に下降操作されたこと(フロート9が圃場面に接地したこと)。
(3)操縦ハンドル25により前輪1が旋回側から直進側に操作されたこと。
(4)右及び左のマーカー19の少なくとも一方のマーカー19が作用位置に下降操作されたこと。
(1)~(4)の条件のうちの2つ(又は3つ)(又は全て)が成立すると、第2作業行程S21~S25が開始されたと判断されるように構成してもよい。
第2作業行程S21~S25が終了されたと判断される条件として、以下の(11)~(14)の条件が想定される。
(12)油圧シリンダ4により苗植付装置5が圃場面から上昇操作されたこと(フロート9が圃場面から上側に離れたこと)。
(13)操縦ハンドル25により前輪1が直進側から旋回側に操作されたこと。
(14)右及び左のマーカー19の両方が退避位置に上昇操作されたこと。
(11)~(14)の条件のうちの2つ(又は3つ)(又は全て)が成立すると、第2作業行程S21~S25が終了されたと判断されるように構成してもよい。
後輪2のデフ装置は備えずに、右の後輪2に動力を伝達する右のサイドクラッチ(図示せず)、及び、左の後輪2に動力を伝達する左のサイドクラッチ(図示せず)を備えた場合、前輪1が直進位置を挟んで右及び左の設定角度の範囲内に操作されると、右及び左のサイドクラッチが伝動状態に操作され、前輪1の右(左)の設定角度を越えて右(左)の旋回側に操向操作されると、右(左)のサイドクラッチが遮断状態に操作されるように構成してもよい。
前述のように、植付クラッチ27及び施肥クラッチ28が自動的に伝動状態に操作される状態を、前述の(発明の実施の第11別形態)の(1)の条件としてもよい。
4 油圧シリンダ(昇降機構)
5 苗植付装置(作業装置)
12 施肥装置(作業装置)
11 機体
19 マーカー(案内部)
27 植付クラッチ(作業クラッチ)
28 施肥クラッチ(作業クラッチ)
37 計測装置(測位部)
53 走行経路取得部
54 自動走行制御部
A1~A4 畦
S11~S14 第1作業行程
S21~S25 第2作業行程
S31~S34 第3作業行程
L1~L3 指標
L21~L26 走行経路
Claims (10)
- 機体の位置を検出する測位部と、
圃場の畦際を圃場の畦に沿って機体を走行させる第1作業行程が行われることにより、前記測位部の検出に基いて、前記第1作業行程の作業領域から圃場の中央側に、前記機体の走行が可能な横幅を開けて、前記第1作業行程の作業領域に沿って設定された第2作業行程の走行経路を取得する走行経路取得部とが備えられており、
前記第1作業行程の作業領域から圃場の中央側に設定される横幅は、前記第2作業行程の終了後において前記第2作業行程の周囲に残された前記機体が走行していない未作業の領域を前記機体が走行する第3作業行程が行われる際に、前記機体が走行する横幅に基づき生成される圃場作業機。 - 前記走行経路取得部は、
前記機体の走行が可能な横幅を開けて並ぶように設定された複数の前記第2作業行程の走行経路を取得する請求項1に記載の圃場作業機。 - 前記走行経路取得部は、
前記横幅が前記機体に装備された作業装置の横幅の整数倍の値となるように設定された前記第2作業行程の走行経路を取得する請求項1又は2に記載の圃場作業機。 - 前記第1作業行程が終了してから、取得された前記第2作業行程の走行経路に、前記機体を走行させる為の案内部が備えられている請求項1~3のうちのいずれか一項に記載の圃場作業機。
- 前記第2作業行程を行う為の指標を前記機体の前進に伴って圃場面に形成する右及び左のマーカーが、昇降自在に備えられ、
前記案内部が、前記マーカーである請求項4に記載の圃場作業機。 - 前記機体の前部に支持された前側の前記マーカーと、前記機体の後部に装備された作業装置に支持された後側の前記マーカーとが設けられている請求項5に記載の圃場作業機。
- 前記測位部の検出に基いて、前記第2作業行程の走行経路に沿って前記機体が走行するように、前記機体を操縦する自動走行制御部が備えられている請求項1~6のうちのいずれか一項に記載の圃場作業機。
- 前記自動走行制御部は、前記第2作業行程が開始されると作動状態となり、前記第2作業行程が終了すると停止状態となる請求項7に記載の圃場作業機。
- 前記第2作業行程の開始が、
前記機体に装備された作業装置に動力を伝達する作業クラッチが伝動状態に操作されたこと、
昇降機構により前記作業装置が圃場面に下降操作されたこと、
前記機体を支持する前輪が旋回側から直進側に操作されたこと、
前記第2作業行程を行う為の指標を前記機体の前進に伴って圃場面に形成する右及び左のマーカーの少なくとも一方の前記マーカーが、圃場面に接地して圃場面に指標を形成する作用位置に下降操作されたこと、
のうちの少なくとも一つである請求項8に記載の圃場作業機。 - 前記第2作業行程の終了が、
前記機体に装備された作業装置に動力を伝達する作業クラッチが遮断状態に操作されたこと、
昇降機構により前記作業装置が圃場面から上昇操作されたこと、
前記機体を支持する前輪が直進側から旋回側に操作されたこと、
前記第2作業行程を行う為の指標を前記機体の前進に伴って圃場面に形成する右及び左のマーカーの両方が、圃場面から上昇した退避位置に上昇操作されたこと、
のうちの少なくとも一つである請求項8又は9に記載の圃場作業機。
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