JP7233950B2 - 農業機械 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示のトラクタは、車体を自動で運転する自動運転用の電子制御システムと、障害物の有無を検出する障害物検出モジュールと、障害物検出モジュールが障害物を検出すると車体の走行を抑制する走行抑制制御部と、探査対象領域に存在する障害物を検出する複数の障害物探査器とを備えている。
そこで、本発明は、より精度よく車体の周囲に存在する障害物を検出することができる農業機械を提供することを目的とする。
前記障害物検出装置は、前記前輪の前方に設けられている。
前記障害物検出装置は、前記前輪の前方であって且つ前記ボンネットと前記前輪との間に設けられている。
前記農業機械は、前記ボンネットを支持する前車軸フレームと、前記前車軸フレーム側から幅方向外側に延び且つ前記障害物検出装置を支持する支持アームと、を備えている。
前記農業機械は、前記ボンネットの前側に設けられたウエイトを備え、前記障害物検出装置は、前記ウエイトの幅方向の側方に設けられている。
前記位置変更機構における前記アーム部材は、前記長手方向が前記ボンネットの幅方向に沿うように配置されている。
前記選択装置は、前記の登録された複数の検出位置の一覧を表示する表示装置であり、表示される前記一覧の中から1以上の検出位置を選択するよう操作可能に構成されている。
前記車体には複数種類の作業装置を装着可能であり、前記の登録された複数の検出位置は、前記車体に装着可能な前記複数種類の作業装置のそれぞれに応じたものである。
前記農業機械は、前記前輪及び前記後輪を用いての前記農業機械の自動走行を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記障害物検出装置における障害物の検出結果に基づいて前記自動走行を制御する。
図1は、農業機械の1つであるトラクタを示している。この実施形態では、トラクタを例にとり農業機械について説明するが、農業機械は、トラクタの他、コンバイン、田植機等であってもよい。なお、説明の便宜上、図1の矢印E1の方向を前方、矢印E2の方向を後方、矢印E3の方向を幅方向という。幅方向E3において、矢印E4側を幅方向内側、矢印E5を幅方向外側ということがある。
図6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、ハンドル(ステアリングホイール)11aと、ハンドル11aの回転に伴って回転する回転軸(操舵軸)11bと、ハンドル11aの操舵を補助する補助機構(パワーステアリング機構)11cと、を有している。補助機構11cは、油圧ポンプ21と、油圧ポンプ21から吐出した作動油が供給される制御弁22と、制御弁22により作動するステアリングシリンダ23とを含んでいる。制御弁22は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁22は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な3位置切換弁である。また、制御弁22は、操舵軸11bの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ23は、前輪7Fの向きを変えるアーム(ナックルアーム)24に接続されている。
トラクタ1は、位置検出装置30を備えている。位置検出装置30は、保護装置9の天板に装着されている。なお、位置検出装置30は、保護装置9の天板に装着されているが、車体3における装着場所は限定されず、別の場所であってもよい。また、位置検出装置30は、作業装置に装着されていてもよい。
また、制御装置40は、後述する障害物検出装置45における障害物の検出結果に基づいて自動走行を制御する。例えば、障害物検出装置45が障害物を検出していない場合は自動走行を継続して行い、障害物検出装置45が障害物を検出した場合に自動走行を停止する。より具体的には、障害物検出装置45が障害物を検出した場合に、制御装置40は、障害物とトラクタ1との距離が予め定められた距離以下である場合に、トラクタ1を停止することで自動走行を停止する。
レーザスキャナ45Aの投受光部45A1は、前輪7Fの上端部7F3よりも低い位置に設置されている。即ち、投受光部45A1は、ボンネット25の上壁部25Uの下方で且つ、前車軸15の上方に位置している。
以上によれば、左支持アーム52によって、障害物検出装置45の1つであるレーザスキャナ45Aを、保護装置9の前方で且つボンネット25の幅方向の左の外方で支持し、且つ、ウエイト26の左側方で支持している。
以上によれば、右支持アーム54によって、障害物検出装置45の1つであるレーザスキャナ45Aを、保護装置9の前方で且つボンネット25の幅方向の右の外方で支持し、且つ、ウエイト26の右側方で支持している。また、右支持アーム54によって、レーザスキャナ45Aだけでなく、ソナー45Bをウエイト26の右側方で支持している。つまり、図3Bに示すように、右支持アーム54は、ウエイト26の右側方に配置され、ウエイト26の前端部26Fの後方に設けられている。また、障害物検出装置45(レーザスキャナ45A及びソナー45B)は、右支持アーム54と同様に、ウエイト26の右側方に配置され、ウエイト26の前端部26Fの後方に設けられている。より詳しくは、ウエイト26の右側方において、ウエイト26の前端部26Fと後端部との間の領域A11に、右支持アーム54及び障害物検出装置45(レーザスキャナ45A及びソナー45B)が設けられている。
障害物検出装置45は、前輪7Fの前方であって且つボンネット25と前輪7Fとの間、即ち、前輪7Fの前方においてボンネット25と前輪7Fとの幅方向の範囲内(投影範囲G1)に設けられている。これによれば、ボンネット25と前輪7Fとの間に存在する障害物を、障害物検出装置45によって、より正確に検出することができる。
上述した実施形態では、障害物検出装置45を保護装置9の前方に設けているが、保護装置9の前方以外の箇所に、障害物検出装置45を設けてもよい。図7は、障害物検出装置45の配置の変形例を示している。図7に示すように、保護装置9の後部にレーザスキャナ45Aを設けてもよいし、保護装置9の左部及び右部にソナー45Bを設けてもよい。また、図7に示すように、前輪7Fの前方において、レーザスキャナ45Aの両側にソナー45Bを設けてもよい。また、前輪7Fの前方において、当該前輪7Fのトレッド部7F4と対向する対向範囲A22に、レーザスキャナ45A又はソナー54Bを設けてもよい。
さて、上述した実施形態では、位置変更機構80は、障害物検出装置45を検出位置Q1と退避位置Q2とに位置変更しているが、障害物検出装置45を複数の検出位置Q1に位置変更してもよい。
位置変更機構180は、車体に固定された第1支持アーム201と、第1支持アーム201の長手方向に移動可能な第3支持アーム203とを有している。第1支持アーム201は、筒状に形成された金属製の部材であり、一端が取付プレート53cに固定されている。
第1支持アーム201及び第2支持アーム102に形成された複数の貫通孔202のうち、任意の貫通孔202にロックピン213を挿入することによって、第1支持アーム201に対するロックピン213の位置を固定(保持)することができ、ロックピン213を挿入する貫通孔202を変更することにより、レーザスキャナ45A及びソナー45Bの幅方向の位置、即ち、検出位置Q1の位置を変更することができる。
図14Aに示すように、シリンダ220は、空気、油圧等の媒体によって伸縮可能であり、ロッド220aは、ブラケット221を介して第3支持アーム203に取付けられ、チューブ220bは、第1支持アーム201にブラケット222を介して取付けられている。これによれば、シリンダ220の伸縮によって障害物検出装置45を任意の検出位置Q1に位置変更することができる。
なお、位置変更機構80、180は、ボンネット25の側方又は前輪7Fに設けた障害物検出装置45以外に設けた他の障害物検出装置45にも適用が可能である。また、ボンネット25の側方又は前輪7Fに障害物検出装置45が設けられていないトラクタにも適用が可能である。例えば、保護装置9の周囲に障害物検出装置45が設けられているトラクタ1に位置変更機構80、180を設けてもよいし、特開2018-174890号公報等の従来のトラクタ1に位置変更機構80、180を設けてもよい。
位置変更機構80、180において、移動側の支持アーム(第2支持アーム102、第3支持アーム203)に、掛止部260を有するブラケット55~58を掛止して、締結具261を移動側の支持アームに取付けるようにしてもよい。
3 :車体
7F :前輪
7R :後輪
9 :保護装置
10 :運転席
20 :車体フレーム
26 :ウエイト
40 :制御装置
45 :障害物検出装置
50 :支持機構
80 :位置変更機構
101、201 :第1支持アーム
102 :第2支持アーム
203 :第3支持アーム
Q1 :検出位置
Q2 :退避位置
Claims (11)
- 前輪及び後輪を有する車体と、
前記車体の前側に設けられたボンネットと、
前記車体に設けられ且つ運転席を保護する保護装置と、
障害物を検出可能な障害物検出装置であって、前記保護装置の前方で且つ前記ボンネットの幅方向の外方に設けられた障害物検出装置と、
前記障害物検出装置の位置を変更可能な位置変更機構と、
前記障害物検出装置が障害物を検出する位置として登録された複数の検出位置から1以上の検出位置を選択するために操作可能な選択装置と、
を備えており、
前記選択装置の操作にて実際の検出位置とは異なる検出位置が選択されると、前記位置変更機構が、前記障害物検出装置の位置を、選択された検出位置へと変更する農業機械。 - 前記障害物検出装置は、前記前輪の側方に設けられている請求項1に記載の農業機械。
- 前記障害物検出装置は、前記前輪の前方に設けられている請求項1に記載の農業機械。
- 前記障害物検出装置は、前記前輪の前方であって且つ前記ボンネットと前記前輪との間に設けられている請求項1に記載の農業機械。
- 前記ボンネットを支持する前車軸フレームと、
前記前車軸フレーム側から幅方向外側に延び且つ前記障害物検出装置を支持する支持アームと、
を備えている請求項1~4のいずれかに記載の農業機械。 - 前記ボンネットの前側に設けられたウエイトを備え、
前記障害物検出装置は、前記ウエイトの幅方向の側方に設けられている請求項1~5のいずれかに記載の農業機械。 - 前記位置変更機構は、長手方向に移動可能に前記車体に支持されるアーム部材を有し、
前記位置変更機構は、前記アーム部材の長手方向の移動により、前記障害物検出装置の位置を変更する請求項1~6のいずれかに記載の農業機械。 - 前記位置変更機構における前記アーム部材は、前記長手方向が前記ボンネットの幅方向に沿うように配置されている請求項7に記載の農業機械。
- 前記選択装置は、前記の登録された複数の検出位置の一覧を表示する表示装置であり、表示される前記一覧の中から1以上の検出位置を選択するよう操作可能に構成されている請求項1~8のいずれかに記載の農業機械。
- 前記車体には複数種類の作業装置を装着可能であり、
前記の登録された複数の検出位置は、前記車体に装着可能な前記複数種類の作業装置のそれぞれに応じたものである請求項1~9のいずれかに記載の農業機械。 - 前記前輪及び前記後輪を用いての前記農業機械の自動走行を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記障害物検出装置における障害物の検出結果に基づいて前記自動走行を制御する請求項1~10のいずれかに記載の農業機械。
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