WO2022145315A1 - 作業車両 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a work vehicle such as a tractor, for example.
- the work vehicle of Patent Document 1 has a vehicle body that can travel back and forth by either manual steering or automatic steering with a steering handle, and a PTO that transmits the power of a prime mover provided in the vehicle body to a work device supported behind the vehicle body. It is equipped with a (Power Take Off) axis and a control device that controls automatic steering and driving of the PTO axis.
- a (Power Take Off) axis and a control device that controls automatic steering and driving of the PTO axis.
- the technical means of the present invention for solving the above technical problems is characterized by the following points.
- the work vehicle includes a vehicle body capable of traveling back and forth by either manual steering or automatic steering with a steering handle, a prime mover provided on the vehicle body, a work device supported by the vehicle body, and a prime mover. It is equipped with a PTO axis that transmits power to the work device and a control device that controls automatic steering and driving of the PTO axis.
- the control device performs automatic steering when the vehicle body is moving backward when the PTO axis is stopped. It is permitted, and when the PTO axis is driven, automatic steering when the vehicle body is moving backward is prohibited.
- the work vehicle is an operation member for operating the drive of the PTO axis, and includes a PTO operation member that can switch from the neutral position to the drive position, and the PTO operation member is in the neutral position.
- the control device prohibits automatic steering when the vehicle body is moving backward.
- the PTO axis can be driven.
- the work vehicle has a positioning device capable of detecting the position of the vehicle body, a setting switch operated to instruct the setting of a traveling reference line as a reference for automatic steering, and automatic steering.
- the control device includes a steering switch operated to instruct start and stop, and the control device travels based on the position of the vehicle body detected by the positioning device when the vehicle body is driven by manual steering according to the operation of the setting switch. If a reference line is set and automatic steering when the vehicle body is moving backward is permitted, automatic steering is started according to the start operation of the steering switch, and the driving reference line and the position of the vehicle body detected by the positioning device are set. Based on this, automatic steering is executed, automatic steering is stopped according to the stop operation of the steering switch, and when automatic steering when the vehicle body is moving backward is prohibited, automatic steering is started and stopped according to the operation of the steering switch. Not performed.
- the work vehicle is provided with a notification device for notifying that automatic steering when the vehicle body is moving backward is prohibited.
- the notification device further notifies the guidance prompting to stop the PTO axis. Further, in one aspect of the present invention, the notification device performs the notification when the start of automatic steering is instructed when the automatic steering when the vehicle body is moving backward is prohibited.
- FIG. 12 is a side view of the work vehicle 1.
- the work vehicle 1 of the present embodiment is a tractor.
- the work vehicle of the present invention is not limited to the tractor as shown in FIG. 12, and may be an agricultural machine (agricultural vehicle) such as a combine or a transplant machine, or a construction machine (construction vehicle) such as a loader work machine. ) Etc. may be used.
- the front side of the driver (in the direction of arrow A1 in FIG. 12) seated in the driver's seat 10 of the work vehicle 1 is in the front
- the rear side of the driver (in the direction of arrow A2 in FIG. 12) is in the rear
- the left side of the driver is in the left.
- the right side of the driver will be described as the right side.
- the horizontal direction which is a direction orthogonal to the front-rear direction of the work vehicle 1, will be described as the vehicle body width direction.
- the work vehicle 1 includes a vehicle body 3, a motor 4, and a traveling device 75.
- the vehicle body 3 can travel back and forth by the traveling device 7.
- the traveling device 7 has a front wheel 7F and a rear wheel 7R.
- the front wheel 7F may be a tire type or a crawler type.
- the rear wheel 7R may also be a tire type or a crawler type.
- the prime mover 4 is composed of a diesel engine.
- the motor 4 may be configured by an electric motor or the like.
- a driver's seat 10 is provided on the upper part of the vehicle body 3.
- a connecting portion (not shown) including the elevating device 8 is provided at the rear portion of the vehicle body 3.
- the working device 2 can be attached to and detached from the connecting portion. By connecting the work device 2 to the connecting portion, the work device 2 is supported behind the vehicle body 3, and the vehicle body 3 can tow the work device 2.
- the working device 2 includes a tilling device for cultivating, a fertilizer spraying device for spraying fertilizer, a pesticide spraying device for spraying pesticides, a harvesting device for harvesting, a cutting device for cutting grass and the like, and a spreading device for spreading grass and the like. It is a grass collecting device for collecting grass and the like, a molding device for molding grass and the like, and the like.
- An operation table 9F is provided in front of the driver's seat 10 of the vehicle body 3.
- the operation table 9F is provided with operation units such as a steering handle 30, a lever, and a switch.
- An operation table 9L is provided on the left side of the driver's seat 10, and an operation table 9R is provided on the right side (see FIG. 7 to be described later).
- the operation tables 9L and 9R are also provided with operation units such as levers and switches.
- Lops 6 is installed behind the driver's seat 10 of the vehicle body 3.
- the rops 6 is an example of a protection mechanism that protects the driver seated in the driver's seat 10 when, for example, the work vehicle 1 falls.
- FIG. 1 is a control block diagram of the work vehicle 1.
- the work vehicle 1 includes a transmission 5, a differential device 20F, 20R, an elevating device 8, a steering device 11, a control device 60, a positioning device 40, a display device 45, operating valves 25 to 29, and switches 23, 24, 50 to 54. It is equipped with.
- the transmission 5 can switch the propulsive force of the traveling device 7 by shifting, and can also switch the traveling device 7 forward and backward.
- the transmission 5 includes a propulsion shaft (main shaft) 5a, a main transmission 5b, an auxiliary transmission 5c, a shuttle 5d, a PTO power transmission unit 5e, and a front transmission 5f.
- the propulsion shaft 5a is rotatably supported by a housing case (mission case) of the transmission 5. Power from the crank shaft of the prime mover 4 is transmitted to the propulsion shaft 5a.
- the main transmission 5b has a plurality of gears and a shifter for changing the connection of the gears.
- the main speed change unit 5b changes the rotation input from the propulsion shaft 5a and outputs (shifts) by appropriately changing the connection (meshing) of a plurality of gears with a shifter.
- the auxiliary transmission unit 5c has a plurality of gears and a shifter for changing the connection of the gears, similarly to the main transmission unit 5b.
- the auxiliary transmission 5c changes the rotation input from the main transmission 5b and outputs (shifts) by appropriately changing the connection (meshing) of a plurality of gears with a shifter.
- the shuttle section 5d has a shuttle shaft 12 and a forward / backward clutch 13.
- the power output from the auxiliary transmission unit 5c is transmitted to the shuttle shaft 12 via gears and the like.
- the forward / backward clutch 13 is composed of, for example, a hydraulic clutch or the like.
- An oil passage is connected to the forward / backward clutch 13, and an operating valve 28 is connected to the oil passage.
- the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the operating valve 28.
- the forward / backward clutch 13 switches between a connected state and a disconnected state depending on the opening degree of the operating valve 28.
- the actuating valve 28 is, for example, a two-position switching valve with a solenoid valve. By exciting or degaussing the solenoid of the solenoid valve of the operating valve 28, the forward / backward clutch 13 is switched to the connected state or the disconnected state.
- the rotation direction of the shuttle shaft 12 is switched by switching the forward / backward clutch 13 to the connected state or the disconnected state.
- the shuttle shaft 12 is connected to the rear wheel differential device 20R.
- the rear wheel differential device 20R rotatably supports the rear axle 21R to which the rear wheel 7R is attached.
- the PTO (Power Take Off) power transmission unit 5e has a PTO propulsion shaft 14 and a PTO clutch 15.
- the PTO propulsion shaft 14 is rotatably supported and can transmit power from the propulsion shaft 5a.
- the PTO propulsion shaft 14 is connected to the PTO shaft 16 via a gear or the like.
- the PTO clutch 15 is composed of, for example, a hydraulic clutch or the like.
- An oil passage is connected to the PTO clutch 15, and an operating valve 27 is connected to the oil passage.
- the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the operating valve 27.
- the PTO clutch 15 switches between a connected state and a disconnected state depending on the opening degree of the actuating valve 27.
- the actuating valve 27 is, for example, a two-position switching valve with a solenoid valve. By exciting or degaussing the solenoid of the solenoid valve of the operating valve 27, the PTO clutch 15 is switched to the connected state or the disconnected state.
- the power of the propulsion shaft 5a is transmitted to the PTO propulsion shaft 14 and the power of the propulsion shaft 5a is not transmitted to the PTO propulsion shaft 14.
- the power of the prime mover 4 is transmitted to the PTO shaft 16 via the propulsion shaft 5a, the PTO clutch 15, and the PTO propulsion shaft 14, so that the PTO shaft 16 is rotationally driven.
- An elevating device 8 and a working device 2 are connected to the PTO shaft 16.
- the driving force of the PTO shaft 16 is transmitted to the elevating device 8 and the working device 2, so that the elevating device 8 and the working device 2 operate.
- the front transmission unit 5f has a first clutch 17 and a second clutch 18.
- the first clutch 17 and the second clutch 18 can transmit the power from the propulsion shaft 5a, for example, the power of the shuttle shaft 12 is transmitted via the gear and the transmission shaft.
- the power from the first clutch 17 and the second clutch 18 can be transmitted to the front axle 21F via the front transmission shaft 22.
- the front transmission shaft 22 is connected to the front wheel differential device 20F, and the front wheel differential device 20F rotatably supports the front axle 21F to which the front wheels 7F are attached.
- 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 an operating valve 25 is connected to the oil passage.
- the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the operating valve 25.
- the first clutch 17 switches between a connected state and a disconnected state depending on the opening degree of the operating valve 25.
- An oil passage is connected to the second clutch 18, and an operating valve 26 is connected to the oil passage.
- the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the operating valve 26.
- the second clutch 18 switches between a connected state and a disconnected state depending on the opening degree of the operating valve 26.
- the actuating valves 25 and 26 are, for example, two-position switching valves with a solenoid valve. By exciting or degaussing the solenoid of the solenoid valve of each of the actuating valves 25 and 26, the corresponding clutches 17 and 18 are switched to the connected state or the disconnected state.
- the power of the prime mover 4 is transmitted to the shuttle shaft 12 via the propulsion shaft 5a, the main speed change unit 5b, the auxiliary speed change unit 5c, and the forward / backward clutch 13, and the shuttle shaft 12 rotates in the forward direction or the reverse direction.
- the rear wheel differential device 20R is driven, and the rear axle 21R and the rear wheel 7R rotate in the forward direction or the reverse direction.
- the power of the prime mover 4 is transmitted from the shuttle shaft 12 to the front transmission shaft 22 via the clutches 17 and 18, and the front transmission shaft 22 rotates in the forward direction or the reverse direction to drive the front wheel differential device 20F.
- the front axle 21F and the front wheel 7F rotate in the forward direction or the reverse direction.
- the vehicle body 3, that is, the work vehicle 1 moves forward or backward.
- the lifting device 8 has a lift arm 8a, a lower link 8b, a top link 8c, a lift rod (not shown), and a lift cylinder 8e.
- the front end portion of the lift arm 8a is swingably supported upward or downward on the rear upper portion of a case (mission case) accommodating the transmission 5.
- the lift arm 8a swings (elevates) by being driven by the lift cylinder 8e.
- the lift cylinder 8e is composed of a hydraulic cylinder.
- the lift cylinder 8e is connected to the hydraulic pump 33 via a control valve 29.
- the control valve 29 is a solenoid valve or the like, and expands and contracts the lift cylinder 8e.
- the front end of the lower link 8b is swingably supported upward or downward in the lower rear part of the transmission 5.
- the front end portion of the top link 8c is swingably supported above or below the rear portion of the transmission 5 above the lower link 8b.
- the lift arm 8a and the lower link 8b are connected by a lift rod.
- a working device 2 is connected to the rear portion of the lower link 8b and the rear portion of the top link 8c.
- the lift cylinder 8e is driven (expanded / contracted)
- the lift arm 8a moves up and down
- the lower link 8b connected to the lift arm 8a via the lift rod 8d moves up and down.
- the working device 2 swings (up and down) upward or downward with the front portion of the lower link 8b as a fulcrum.
- the work vehicle 1 has an auto-up device that raises the elevating device 8 on the condition that the vehicle body 3 moves backward.
- the auto-up device includes a lift cylinder 8e and a control valve 29.
- the positioning device 40 can detect its own position (positioning information including latitude and longitude) by a satellite positioning system (positioning satellite) such as D-GPS, GPS, GLONASS, Hokuto, Galileo, and Michibiki. That is, the positioning device 40 receives the satellite signal (position of the positioning satellite, transmission time, correction information, etc.) transmitted from the positioning satellite, and detects the position (for example, latitude, longitude) based on the satellite signal.
- the positioning device 40 has a receiving device 41 and an inertial measurement unit (IMU: Inertial Measurement Unit) 42.
- the receiving device 41 has an antenna or the like and receives a satellite signal transmitted from the positioning satellite.
- the receiving device 41 is attached to, for example, Lops 6 (FIG. 12).
- the inertial measurement unit 42 has an acceleration sensor that detects acceleration, a gyro sensor that detects angular velocity, and the like. Based on the detection result of the inertial measurement unit 42, the roll angle, pitch angle, yaw angle, etc. of the vehicle body 3 can be detected.
- the steering device 11 manually steers the vehicle body 3 by the driver seated in the driver's seat 10 operating the steering handle (steering wheel) 30, and automatically steers the vehicle body 3 without the driver's operation. It is a device capable of performing automatic steering.
- the steering device 11 has a steering handle 30, a steering shaft (rotating shaft) 31 that rotatably supports the handle 30, and an auxiliary mechanism (power steering device) 32.
- the auxiliary mechanism 32 assists the rotation of the steering shaft 31 and the steering handle 30 by hydraulic pressure or the like.
- the auxiliary mechanism 32 includes a control valve 34 to which hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied, and a steering cylinder 35 operated by the control valve 34.
- the control valve 34 is, for example, a three-position switching valve that can be switched by moving the spool or the like, and switches according to the steering direction (rotational direction) of the steering shaft 31.
- the steering cylinder 35 is connected to an arm (knuckle arm) 36 that changes the direction of the front wheel 7F.
- the switching position and opening degree of the control valve 34 are switched according to the rotation direction of the steering handle 30, and the switching position of the control valve 34 is switched.
- the steering cylinder 35 expands and contracts to the left or right according to the opening degree, and the steering direction of the front wheels 7F can be changed. That is, the traveling direction of the vehicle body 3 can be changed to the left or right by manually steering the steering handle 30.
- the steering device 11 has an automatic steering mechanism 37.
- the automatic steering mechanism 37 is a mechanism for automatically steering the vehicle body 3, and automatically steers the vehicle body 3 based on the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40.
- the automatic steering mechanism 37 includes a steering motor 38 and a gear mechanism 39.
- the steering motor 38 is a motor that can control the rotation direction, rotation speed, rotation angle, and the like based on the vehicle body position.
- the gear mechanism 39 includes a gear provided on the steering shaft 31 and rotating integrally with the shaft 31, and a gear provided on the rotating shaft of the steering motor 38 and rotating integrally with the rotating shaft.
- the steering shaft 31 When the rotation axis of the steering motor 38 rotates in the positive direction, the steering shaft 31 automatically rotates (rotates) in the positive direction via the gear mechanism 39, and the front wheels 7F are steered to either the left or right. Can be done. Further, when the rotation shaft of the steering motor 38 rotates in the opposite direction, the steering shaft 31 automatically rotates in the opposite direction via the gear mechanism 39, and the front wheels 7F can be steered to the other of the left and right.
- the control device 60 is composed of a CPU, a memory, and the like.
- the control device 60 controls the operation of each part of the work vehicle 1.
- the display device 45 is provided on the operation table 9F (FIG. 12) in front of the driver's seat 10.
- the display device 45 displays the driving information of the work vehicle 1 and various other information about the work vehicle 1.
- the display device 45 is also a notification device that notifies the automatic steering of the vehicle body 3.
- the switches 50 to 54 are operation switches (operation members) for automatic steering operated by the driver of the work vehicle 1.
- the mode switch 50 is a switch for instructing switching to the setting mode for setting the automatic steering.
- the setting mode is a mode in which various settings related to automatic steering are performed before starting automatic steering. For example, the start point and end point of the travel reference line, which will be described later, can be set in the setting mode.
- the setting switch 51 is a switch for instructing the setting of the traveling reference line for executing automatic steering when the setting mode is valid.
- the steering switches 52 and 54 are switches for instructing to start or stop the automatic steering of the vehicle body 3 based on the traveling reference line.
- the correction switch 53 is a switch for instructing to correct the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40. That is, the position of the vehicle body 3 calculated by the satellite signal (position of the positioning satellite, transmission time, correction information, etc.) and the measurement information (acceleration, angular velocity) measured by the inertial measurement unit 42 operates the correction switch 53. It can be corrected by.
- the control device 60 detects the operating state of each switch 50 to 54.
- the PTO shift lever 24 is an operating member for PTO operated by the driver of the work vehicle 1.
- FIG. 2 is a detailed view of the PTO shift lever 24.
- the PTO shift lever 24 is a lever operated for switching the rotation direction of the PTO shaft 16 and changing (shifting) the rotation speed of the PTO shaft 16.
- the PTO shift lever 24 is provided on the operation table 9L on the left side of the driver's seat 10 so as to be swingable back and forth (see FIGS. 12 and 7). By swinging the PTO shift lever 24, any one of the normal rotation first position Q1, the normal rotation second position Q2, the normal rotation third position Q3, and the reverse rotation position Qb from the neutral position Qn shown in FIG. It switches to the drive position.
- the lever 24 In the non-operated state of the PTO shift lever 24, the lever 24 is in the neutral position Qn, the movable terminal 24f interlocking with the lever 24 is connected to the fixed terminal 24a, and the terminals 24f, 24a and the input line 62a are connected from the power supply.
- a signal is input to the input port 60a of the control device 60 via the control device 60.
- the control device 60 detects that the PTO shift lever 24 is in the neutral position Qn. At this time, the PTO axis 16 is in the stopped state.
- the movable terminal 24f When the PTO speed change lever 24 is swung forward A1 in one step and the position of the lever 24 is switched to the forward rotation first position Q1, the movable terminal 24f is connected to the fixed terminal 24b, and the power supply transfers the terminal 24f to the terminal 24f. A signal is input to the input port 60b of the control device 60 via the 24b and the input line 62b. Further, when the PTO shift lever 24 is swung forward A1 in two steps and the position of the lever 24 is switched to the forward rotation second position Q2, the movable terminal 24f is connected to the fixed terminal 24c and the terminal is connected to the terminal. A signal is input to the input port 60c of the control device 60 via the 24f and 24c and the input line 62c.
- the movable terminal 24f is connected to the fixed terminal 24d, and the terminal is connected to the terminal from the power supply.
- a signal is input to the input port 60d of the control device 60 via the 24f and 24d and the input line 62d.
- the control device 60 detects that the PTO shift lever 24 has switched to the forward rotation first position Q1, the second position Q2, or the third position Q3. do.
- the PTO speed change switch 24 is switched to the forward rotation first position Q1
- the PTO shaft 16 is rotationally driven in the positive direction at a predetermined first rotation speed by the operation of the speed change device 5.
- the PTO shift switch 24 is switched to the normal rotation second position Q2
- the PTO shaft 16 is driven to rotate in the positive direction at a predetermined second rotation speed higher than the first rotation speed by the operation of the transmission device 5.
- the PTO shift switch 24 is switched to the forward rotation third position Q3, the PTO shaft 16 is driven to rotate in the positive direction at a predetermined third rotation speed higher than the second rotation speed by the operation of the transmission device 5.
- the movable terminal 24f is connected to the fixed terminal 24e and the terminals 24f and 24e are input from the power supply.
- a signal is input to the input port 60e of the control device 60 via the line 62e.
- the control device 60 detects that the PTO shift lever 24 is in the reverse rotation position Qb.
- the operation of the transmission 5 drives the PTO shaft 16 to rotate in the opposite direction at a predetermined rotation speed.
- FIG. 3 is a diagram for explaining automatic steering of the work vehicle 1.
- the traveling reference line L1 for executing the automatic steering is set.
- automatic steering can be performed by setting the travel schedule line L2 parallel to the travel reference line L1.
- the vehicle body 3 of the work vehicle 1 is automatically steered in the traveling direction so that the position of the vehicle body 3 measured by the positioning device 40 and the planned travel line coincide with L2.
- the driver drives the work vehicle 1, moves the work vehicle 1 to a predetermined position in the field (S1), and operates the mode switch 50 at the predetermined position. .. Then, the control device 60 shifts to the setting mode.
- the control device 60 sets the position of the vehicle body 3 measured by the positioning device 40 as the start point P10 of the travel reference line L1 (S2). S3).
- the driver manually steers the work vehicle 1 from the starting point P10 of the travel reference line L1 (S4), and stops the work vehicle 1 at a predetermined position. Then, when the driver performs the end point registration operation with the setting switch 51 (S5), the control device 60 sets the position of the vehicle body 3 measured by the positioning device 40 as the end point P11 of the travel reference line L1 (S6). ). As a result, the straight line connecting the start point P10 and the end point P11 is set as the travel reference line L1.
- the driver moves the work vehicle 1 to a place different from the place where the travel reference line L1 is set (S7), and performs a start operation by the steering switch 52 (or the steering switch 54 (FIG. 1)) ( S8).
- the control device 60 sets the planned travel line L2, which is a straight line parallel to the travel reference line L1 (S9).
- the control device 60 activates the automatic steering mechanism 37 to start automatic steering, and the driver is provided with a traveling operation member (accelerator pedal 182 and brake pedal 183 in FIG. 1 and a shuttle lever in FIG. 6) provided on the vehicle body 3.
- a traveling operation member acceleration pedal 182 and brake pedal 183 in FIG. 1 and a shuttle lever in FIG.
- the work vehicle 1 travels along the scheduled travel line L2.
- the travel reference line L1 and the scheduled travel line L2 are displayed by the display device 45 and can be visually recognized by the driver.
- the control device 60 when the position of the vehicle body 3 is on the left side with respect to the scheduled traveling line L2, the control device 60 operates the automatic steering mechanism 37 to steer the front wheels 7F to the right.
- the control device 60 When the position of the vehicle body 3 is on the right side with respect to the scheduled traveling line L2, the control device 60 operates the automatic steering mechanism 37 to steer the front wheels 7F to the left.
- the driver can change the traveling speed (vehicle speed) of the work vehicle 1 by changing the operation amount of the accelerator pedal 182 or the like or changing the shift stage of the transmission device 5.
- the control device 60 stops (ends) the automatic steering. That is, the end point of the scheduled travel line L2 is set by stopping the automatic steering by the stop operation of the steering switch 52. That is, the length from the start point to the end point of the planned travel line L2 can be set longer or shorter than the travel reference line L1. In other words, the planned travel line L2 is not associated with the length of the travel reference line L1, and the scheduled travel line L2 can automatically steer a distance longer than the length of the travel reference line L1 while traveling.
- the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40 may deviate from the actual position of the vehicle body 3.
- the misalignment of the vehicle body 3 can be corrected by the driver operating the correction switch 53.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the behavior of the work vehicle 1 while traveling straight by automatic steering.
- the actual position of the vehicle body 3 actual position
- the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40 calculated vehicle body position
- the actual position W2 and the planned travel line L2 match.
- the work vehicle 1 travels along the scheduled travel line L2. That is, in the section P1 where there is no error in the positioning of the positioning device 40 and the calculated vehicle body position W1 coincides with the actual position W2, the work vehicle 1 travels along the scheduled travel line L2.
- the calculated vehicle body position W1 and the vehicle body position (corrected vehicle body position) W3 corrected by the correction switch 53 are the same value.
- the control device 60 determines that a deviation has occurred between the calculated vehicle body position W1 and the planned traveling line L2, and left the vehicle body 3 to the left so as to eliminate the deviation amount W4 between the calculated vehicle body position W1 and the scheduled traveling line L2. Steer to. Then, the actual position W2 of the vehicle body 3 shifts to the left from the scheduled travel line L2.
- the driver notices that the position of the vehicle body 3 is shifted to the left from the scheduled travel line L2, and operates the correction switch 53 at the position P21 to adjust the correction amount to bring the calculated vehicle body position W1 closer to the actual position W2. input.
- the correction amount is added to the calculated vehicle body position W1, and the corrected vehicle body position W3 substantially coincides with the actual position W2. That is, by inputting the correction amount by the correction switch 53, the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40 can be corrected in the direction of eliminating the deviation amount W4 generated in the vicinity of the position P20.
- FIG. 3 shows a case where the work vehicle 1 performs automatic steering while moving forward
- the work vehicle 1 can perform automatic steering while moving backward.
- FIG. 5 is a diagram showing an automatic steering state when the work vehicle 1 moves forward and backward.
- the start operation is performed by the steering switch 52 at the start position ST1 and the start of automatic steering is instructed
- the first straight line portion SL1 is set.
- the control device 60 controls the speed change mechanism 5 and the automatic steering mechanism 37 to perform automatic steering while advancing the vehicle body 3 along the straight line portion SL1.
- control device 60 controls the automatic steering mechanism 37, so that the vehicle body 3 along the straight line portion SL1 Automatic steering when moving forward ends (stops).
- the control device 60 sets the second linear portion SL2. Then, the control device 60 controls the speed change mechanism 5 and the automatic steering mechanism 37 to perform automatic steering while moving the vehicle body 3 backward along the straight line portion SL2. Specifically, the control device 60 controls the drive of the steering motor 38 of the automatic steering mechanism 37 so that the vehicle body 3 moves backward along the straight line portion SL2 when the automatic steering is started by the steering switch 54. Then, the steering shaft 31 is rotated to steer the front wheels 7F.
- the control device 60 controls the automatic steering mechanism 37, so that the vehicle body 3 along the straight line portion SL2 The automatic steering when moving backward ends.
- FIG. 6 is a diagram showing a state in which the operation table 9F in front of the driver's seat 10 is viewed from the driver's seat 10 side.
- the operation table 9F is provided with a steering handle 30 and a steering shaft 31 to which the handle 30 is connected.
- the outer circumference of the steering shaft 31 is covered with a steering post 180.
- the outer circumference of the steering post 180 is covered with a cover 177.
- the cover 177 includes a panel cover 178 and a column cover 179.
- the panel cover 178 supports the display device 45.
- the upper plate portion 178a of the panel cover 178 is provided with a support portion 178e that supports the display device 45.
- the support portion 178e supports the display device 45 in front of the steering shaft 31 and below the steering handle 30.
- the mounting surface 178f of the upper plate portion 178a is provided behind the support portion 178e and below the steering handle 30.
- the support portion 178e and the mounting surface 178f are continuous.
- the support portion 178e is located at the front portion of the upper plate portion 178a, and the mounting surface 178f is located at the rear portion of the upper plate portion 178a.
- a mode switch 50 and a correction switch 53 are installed on the mounting surface 178f.
- the setting switch 51 and the correction switch 53 are arranged around the steering shaft 31.
- the shuttle lever 181 protrudes from the left plate portion 178b of the panel cover 178.
- the shuttle lever 181 is a member that performs an operation of switching the traveling direction of the vehicle body 3 to the front A1 or the rear A2. Specifically, by operating (swinging) the shuttle lever 181 forward A1 (upper side in FIG. 6), the forward / backward clutch 13 is in a state of outputting forward power to the traveling device 7, and the traveling direction of the vehicle body 3 is forward A1. Can be switched to. Further, by operating the shuttle lever 181 to the rear A2 (lower side in FIG. 6), the forward / backward clutch 13 is in a state of outputting the reverse power to the traveling device 7, and the traveling direction of the vehicle body 3 is switched to the rear A2. When the shuttle lever 181 is in the neutral position, no power is output to the traveling device 7.
- the column cover 179 is arranged below the steering handle 30 and covers the periphery of the upper part of the steering shaft 31.
- the column cover 179 is formed in a substantially square cylinder shape, and projects upward from the mounting surface 178f of the panel cover 178. That is, the mounting surface 178f is provided around the column cover 179. Therefore, the mode switch 50 and the correction switch 53 mounted on the mounting surface 178f are arranged around the column cover 179.
- the mode switch 50 is arranged at the lower left of the steering shaft 31.
- the mode switch 50 is composed of a push button type switch.
- the mode switch 50 is electrically connected to the control device 60 by an electric wiring 70 (FIG. 1) arranged inside the operation table 9F.
- the correction switch 53 is arranged at the lower right of the steering shaft 31.
- the correction switch 53 is electrically connected to the control device 60 by an electric wiring 73 (FIG. 1) arranged inside the operation table 9F.
- the correction switch 53 has a pressable left correction key 53L and a right correction key 53R. By pressing the left correction key 53L, the left correction amount for correcting the position of the vehicle body 3 to the left is input to the device 60. Further, by pressing the right correction key 53R, the right correction amount for correcting the position of the vehicle body 3 to the right is input to the control device 60.
- the control device 60 detects the number of operations of the correction switch 53 and calculates the correction amount based on the number of operations.
- the automatic steering lever 56 is installed on the left side of the steering shaft 31 in a state of protruding to the left.
- the automatic steering lever 56 can swing up, down, front, and rear from the neutral position with the base end provided on the steering shaft 31 side as a fulcrum.
- the base end portion of the automatic steering lever 56 is provided inside the column cover 179.
- Inside the column cover 179 the above-mentioned setting switch 51 and steering switch 52 (FIG. 1) are installed (details are not shown).
- the setting switch 51 and the steering switch 52 are electrically connected to the control device 60 by electric wirings 71 and 72 (FIG. 1) arranged inside the operation table 9F, respectively.
- the setting switch 51 By operating the mode switch 50 and swinging the automatic steering lever 56 backward from the neutral position while the setting mode is enabled, the setting switch 51 is in a state where the start point registration operation is performed. An instruction (signal) for setting the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40 at the start point P10 of the travel reference line L1 is input to the control device 60. Further, by swinging the automatic steering lever 56 forward from the neutral position, the setting switch 51 is in the state of the end point registration operation, and the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40 at this time is set on the traveling reference line L1. An instruction to be set at the end point P11 is input to the control device 60.
- the steering switch 52 After that, by swinging the automatic steering lever 56 downward from the neutral position, the steering switch 52 is in the start operation state, and the instruction to start the automatic steering is input to the control device 60. Further, by swinging the automatic steering lever 56 upward from the neutral position, the steering switch 52 is in a stopped operation state, and an instruction to stop the automatic steering is input to the control device 60.
- the mode switch 50, the correction switch 53, and the automatic steering lever 56 are collectively installed around the steering shaft 31. Therefore, the driver can grasp the positions of the switches 50, 53 and the lever 56 at a glance. Further, the driver can operate the switches 50, 53 and the lever 56 without changing the posture while sitting in the driver's seat 10. As a result, when performing automatic steering while advancing the vehicle body 3, the operability of the switches 50, 51, 52, 53 for automatic steering is improved, and erroneous operation of the switches 50, 51, 52, 53 is prevented. It will be possible.
- the switches 50 to 53 are first operation units installed on the operation table 9F in front of the driver's seat 10.
- the arrangement of the switches 50 to 53 and the lever 56 is not limited to the above-mentioned arrangement, and may be any arrangement. Further, the setting switch 51 and the steering switch 52 may be configured to be operable with operation knobs such as separate levers and buttons.
- FIG. 7 is a perspective view of the work vehicle 1 as viewed from the front.
- the operation table 9L on the left side of the driver's seat 10 is provided with a PTO shift lever 24 for operating the PTO shaft 16 described above.
- a rops 6 is installed behind A2 of the driver's seat 10.
- the rops 6 is composed of a pair of left and right columns 6L and 6R and a beam 6b.
- the columns 6L, 6R and the beam 6b are made of steel.
- the support column 6L is erected at the left rear portion of the vehicle body 3, and the support column 6R is erected at the right rear portion of the vehicle body 3.
- the beam 6b connects the upper ends of the columns 6L and 6R to each other.
- a switch box 19 is attached to the front of the support 6L on the left side.
- a magnet (not shown) is fixed to the mounting surface 19b of the switch box 19 in contact with the support column 6L (the back surface of the switch box 19 facing the rear A2 in FIG. 7, shown in FIG. 8 to be described later). Due to the magnetic force of this magnet, the switch box 19 can be attached to and detached from the support column 6L.
- the steering switch 54 is provided on the front surface 19f facing the front A1.
- the steering switch 54 is a second operation unit for automatic steering that can be attached to the rear of the driver's seat 10, and has the same function as the steering switch 52 included in the first operation unit installed on the operation table 9F. ..
- the steering switch 54 has an on-key 54a and an off-key 54b. Inside the switch box 19, contacts of the steering switch 54, electrical wiring, and the like are provided.
- the switch box 19 is a housing of the second operation unit.
- the steering switch 54 is connected to the control device 60 by an electric wiring 74 (see also FIG. 1) arranged from the switch box 19 behind the driver's seat 10 to the operation table 9F via the inside of the left side portion of the vehicle body 3. Is connected.
- the steering switch 54 By pressing the on-key 54a, the steering switch 54 is in the start-operated state, and an instruction to start automatic steering is input to the control device 60.
- the off key 54b By pressing the off key 54b, the steering switch 54 is stopped, and an instruction to stop the automatic steering is input to the control device 60.
- the steering switch 54 is an operation unit for automatic steering when moving backward, which is operated to start and stop automatic steering when the vehicle body 3 moves backward.
- the steering switches 52 and 54 can be used (effective) when the vehicle body 3 moves forward and backward. That is, the control device 60 starts or stops automatic steering by starting or stopping any of the steering switches 52 and 54 regardless of whether the vehicle body 3 is moving forward or backward. However, when the control device 60 starts automatic steering in response to the start operation of one of the steering switches 52 and 54, the control device 60 receives the stop operation of one of the steering switches. The other steering switch is disabled until the automatic steering is stopped (finished).
- the control device 60 receives the start operation of the steering switch 54 in the rear A2, and when the automatic steering at the time of reverse rotation is started, the steering switch 54 is stopped.
- the steering switch 52 is disabled, that is, the operation of the steering switch 52 is not accepted until the automatic steering is stopped.
- the control device 60 starts the automatic steering during forward movement in response to the start operation of the steering switch 52 in the front A1
- the control device 60 receives the stop operation of the steering switch 52 and automatically steers.
- the steering switch 54 is disabled, that is, the operation of the steering switch 54 is not accepted until the steering switch 54 is stopped.
- FIG. 8 is a perspective view of the switch box 19 and the support column 6L as viewed from the rear.
- the switch box 19 provided with the steering switch 54 is prevented from falling off from the support column 6L by the fallout prevention mechanism 57.
- the fall prevention mechanism 57 is composed of a wire 58 and a snap ring 59.
- the wire 58 penetrates the upper part of the switch box 19 to the left and right and surrounds the support column 6L. Through holes 58a and 58b are formed at both ends of the wire 58 located behind the support column 6L, respectively.
- the snap ring 59 is arranged behind the support column 6L and penetrates the through holes 58a and 58b of the wire 58. Therefore, the switch box 19 is restrained by the wire 58 and the snap ring 59 so as not to be separated from the vicinity of the support column 6L.
- the switch box 19 having the steering switch 54 is attached to the front surface of the left column 6L of the rops 6, but the switch box 19 can also be attached to the right column 6R.
- the electric wiring 74 of the switch box 19 protrudes from the rear of the driver's seat 10 to the outside (upper side) of the vehicle body 3, the electric wiring 74 does not interfere with the driving work. ..
- the electrical wiring 74 has a length that can be attached to any of the columns 6L and 6R from the rear of the driver's seat 10, the work of replacing the switch box 19 from one of the columns 6L and 6R to the other is performed. It can be done easily.
- the switch box 19 can be attached to any side surface of any of the columns 6L and 6R, any side surface of the beam 6b, and any position of the vehicle body 3. Considering the operability of the steering switch 54, it is not recommended to attach the switch box 19 to the beam 6b (FIG. 7) located higher than the driver seated in the driver's seat 10.
- FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the work vehicle 1. Each process of FIG. 9 is executed by the control device 60 according to a software program stored in advance.
- the control device 60 detects the states of the PTO shift lever 24 and the PTO shaft 16 (T1).
- the state of the PTO shaft 16 is detected, for example, based on the opening degree of the actuating valve 27.
- a sensor for detecting the rotational state of the PTO axis 16 may be provided, and the control device 60 may detect the state of the PTO axis 16 based on the output signal from the sensor.
- the control device 60 permits automatic steering when moving backward (T3). In addition, automatic steering at the time of forward movement is always permitted. Then, after the mode switch 50 and the setting switch 51 are operated to set the traveling reference line L1, if there is a start operation by any of the steering switches 52 and 54 (T4: YES), the control device 60 automatically steers.
- the mechanism 37 is controlled to start automatic steering (T5).
- control device 60 notifies the driver of the work vehicle 1 by displaying the automatic steering information indicating the state of the automatic steering being executed, the guidance regarding the automatic steering, and the like on the display device 45 (T6).
- the display device 45 may display the positions of the travel reference line L1 of the work vehicle 1 in the field H1, the scheduled travel line L2, and the work vehicle 1.
- the buzzer, speaker, lighting, or the like provided in the work vehicle 1 may be used to audibly or visually notify the state of automatic steering and guidance regarding automatic steering.
- control device 60 invalidates the steering switch that has not been started (T7). As a result, for example, even if the steering switch that has not been started is erroneously operated, the automatic steering is not stopped or the automatic steering is not newly started in response to the erroneous operation.
- the control device 60 controls the automatic steering mechanism 37 to stop the automatic steering (T9). .. Further, the control device 60 also stops the notification of the automatic steering information by the display device 45 (T10), and cancels the invalidation of the steering switch that has not been operated (T11).
- the control device 60 prohibits automatic steering when moving backward (T12). At this time, automatic steering during forward movement is not prohibited.
- the control device 60 is based on the operation state of the shuttle lever 181 (FIG. 6), the rotation state of the wheels 7F, 7R, and the like.
- the traveling direction of the vehicle body 3 is detected.
- a sensor may be provided to detect the operation state of the shuttle lever 181 and the rotation state of the wheels 7F and 7R. If the traveling direction of the vehicle body 3 is forward A1 (T13: NO), the control device 60 controls the automatic steering mechanism 37 to start automatic steering when moving forward (T5). Then, the control device 60 executes the subsequent processes from the process T6.
- the control device 60 does not start the automatic steering when moving backward, and sends a message or the like indicating that the automatic steering when moving backward is prohibited.
- the driver is notified by displaying the display on the display device 45 (T15).
- the control device 60 notifies the driver by displaying a guide prompting the PTO shift lever 24 to switch to the neutral position Qn on the display device 45 (T16).
- the notification by the display device 45 of the processes T15 and T16 may be continued, for example, until the PTO shift lever 24 is switched to the neutral position Qn and the PTO axis 16 is in the stopped state, or may be performed for a certain period of time. .. Further, in the processes T15 and T16, the buzzer, the speaker, the lighting, etc. provided in the work vehicle 1 are used to hear that the automatic steering at the time of reverse movement is prohibited and that the PTO shift lever 24 is switched to the neutral position Qn. It may be notified objectively or visually. That is, a notification device other than the display device 45 that can perform visual, auditory, or tactile notification may be used. Further, instead of the process T16, for example, a guidance prompting the stop of the PTO axis 16 may be notified.
- the control device 60 prohibits automatic steering when moving backward.
- automatic steering at the time of reverse movement may be prohibited based on whether or not one of the conditions of the PTO shift lever 24 and the condition of the PTO shaft 16 is correct or not.
- the PTO shift lever 24 is provided as an operating member for operating the drive of the PTO shaft 16.
- the lever 24 for example, as shown in FIG. PTO switch 23 may be provided.
- FIG. 10 is a detailed view of the PTO switch 23.
- the PTO switch 23 is a switch operated to instruct the drive and stop of the PTO shaft 16.
- the PTO switch 23 is operably provided on, for example, the operation table 9L on the left side of the driver's seat 10.
- the PTO switch 23 can switch from the neutral position Qx to any of the off position Qy and the on position (drive position) Qz.
- the PTO switch 23 In the non-operated state, the PTO switch 23 is in the neutral position Qx, the movable terminal 23d of the switch 23 is connected to the fixed terminal 23a, and a signal is input from the switch 23 to the input port 60g of the control device 60 through the input line 61a. Will be done. As a result, the control device 60 detects that the PTO switch 23 is in the neutral position Qx. At this time, the PTO shaft 16 is in the stopped state, and even if the PTO shift lever 24 (FIG. 2) is switched to any of the drive positions Q1, Q2, Q3, and Qb, the PTO shaft 16 is not rotationally driven.
- the movable terminal 23g is connected to the fixed terminal 23c, and a signal is input from the switch 23 to the input port 60i of the control device 60 through the input line 61c.
- the control device 60 detects that the PTO switch 23 has been switched to the on position Qz.
- the PTO shaft 16 can be driven by the operation of the transmission 5. That is, by switching the PTO shift lever 24 to any of the drive positions Q1, Q2, Q3, and Qb, the PTO shaft 16 is rotationally driven in the forward direction or the reverse direction at a predetermined rotation speed.
- the movable terminal 23g is connected to the fixed terminal 23b, and a signal is input from the switch 23 to the input port 60h of the control device 60 through the input line 61b.
- the control device 60 detects that the PTO switch 23 has been switched to the off position Qy. At this time, the operation of the transmission 5 causes the PTO shaft 16 to stop.
- the PTO shaft 16 can also be driven or stopped by operating the PTO switch 23 as described above. Therefore, instead of the position of the PTO shift lever 24, automatic steering at the time of reverse movement may be permitted or prohibited based on the position of the PTO switch 23. Specifically, for example, in the process T1 of FIG. 9, the state of the PTO switch 23 is detected instead of the PTO shift lever 24, and in the process T2, it is confirmed whether or not the PTO switch 23 is in the neutral position Qx. good.
- the PTO shift lever 24 may be composed of, for example, a shift lever or a select lever that can be swung back and forth and left and right.
- the switch box 19 (FIG. 7) that can be attached to the rear A2 of the driver's seat 10 is provided with the steering switch 54 as an operation unit for automatic steering, but the present invention is not limited to this.
- the switch box 19 may be provided with a correction switch 63 as an operation unit for automatic steering.
- the correction switch 63 has the same function as the correction switch 53 (FIG. 6) provided on the operation table 9F.
- the functions of the left correction key 63L and the right correction key 63R of the correction switch 63 are the same as those of the left correction key 53L and the right correction key 53R of the correction switch 53.
- the driver when the vehicle body 3 is being automatically steered while moving backward, the driver operates the correction keys 63L and 63R while looking at the rear A2, and the vehicle body 3 detected by the positioning device 40.
- the position can be corrected.
- the control device 60 operates one of the correction switches 53 and 63 when the automatic steering is executed, the other switch may be disabled until the automatic steering is completed.
- operation units for automatic steering such as the mode switch 50 and the setting switch 51 are provided with at least one of the operation tables 9F, 9L, and 9R on the front A1 or the side of the driver's seat 10 and the driver's seat 10. It may be provided in the switch box 19 which can be attached to the rear A2 of the above.
- the operation unit for automatic steering may be not only a push switch but also a switch of another type such as a slide switch or a tumbler switch, or may be composed of a key or a lever other than the switch.
- the work vehicle 1 of the present embodiment has the following effects.
- the work vehicle 1 of the present embodiment has a vehicle body 3 capable of traveling back and forth by either manual steering or automatic steering by the steering handle 30, a driver's seat 10 provided on the vehicle body 3, and the front or side of the driver's seat 10.
- the operation table 9F provided in the operation table 9, the first operation units 50 to 53 for automatic steering installed on the operation table 9F, and the second operation units 54 and 63 for automatic steering that can be attached to the rear of the driver's seat 10. , Equipped with.
- the first operation units 50 to 53 for automatic steering provided in front of the driver's seat 10 and the like are operated.
- the first operation units 50 to 53 and the second operation units 54, 63 include steering switches 52, 54 operated to instruct the start and stop of automatic steering.
- the steering switch 52 provided in front of the driver's seat 10 is operated, and when performing automatic steering while moving the vehicle body 3 backward, the steering switch 52 is operated behind the driver's seat 10.
- the provided steering switch 54 By operating the provided steering switch 54, automatic steering can be started and stopped, and operability is improved.
- the work vehicle 1 includes a positioning device 40 capable of detecting the position of the vehicle body 3, and at least the first operation unit 50 to of the first operation units 50 to 53 and the second operation units 54 and 63.
- the 53 is a setting switch 51 operated to instruct the setting of the traveling reference line L1 which is a reference for automatic steering, and a correction operated to instruct the correction of the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40. It includes a switch 53 and. Thereby, after operating the setting switch 51 to set the traveling reference line L1, the steering switches 52 and 54 according to the traveling direction of the vehicle body 3 can be operated to perform automatic steering. Further, during the automatic steering, the correction switch 53 can be operated to correct the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40, and the automatic steering can be appropriately performed.
- the second operation units 54 and 63 include a correction switch 63 operated to instruct the correction of the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40. Therefore, the correction switches 53 and 63 according to the traveling direction of the vehicle body 3 can be operated to correct the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40, the automatic steering can be appropriately performed, and the driver operates. It becomes possible to further reduce the complexity.
- the work vehicle 1 includes a control device 60 that controls automatic steering, and the control device 60 operates the setting switch 51 at the start and stop of the traveling of the vehicle body 3 by manual steering.
- the traveling reference line L1 is set based on the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40 and the steering switches 52 and 54 are started, the automatic steering is started and the steering switches 52 and 54 are stopped. Then, when the automatic steering is stopped and the correction switches 53 and 63 are operated, the position of the vehicle body 3 is corrected, and the same functions provided in the first operation units 50 to 53 and the second operation units 54 and 63 are performed.
- the other switch is disabled until the automatic steering is completed.
- the second operation unit 54 is electrically connected to the control device 60 by an electric wiring 74 arranged from the rear of the driver's seat 10 to the operation table 9F via the side portion of the vehicle body 3. ing.
- the input signal corresponding to the operation of the second operation unit 54 can be transmitted from the second operation unit 54 to the control device 60 through the electric wiring 74, and the automatic steering is performed according to the operation of the second operation unit 54. It will be possible to do.
- the protection mechanism 6 for protecting the driver's seat 10 is provided, and the second operation units 54 and 63 are removable from the protection mechanism 6.
- the driver can attach the second operation units 54 and 63 to the desired position of the protection mechanism 6, and the operability of the second operation units 54 and 63 can be improved.
- the protection mechanism 6 has columns 6L and 6R erected on the left and right rear portions of the vehicle body 3, and beams 6b connecting the upper ends of the columns 6L and 6R, respectively.
- the second operation units 54 and 63 are provided on a housing (switch box) 19 that can be attached to and detached from either the support column 6L or 6R, and a surface (front surface) 19f other than the mounting surface 19b of the housing 19 that is in contact with the support column 6L.
- the driver's field of view is narrowed by the protection mechanism 6 and the second operation units 54 and 63. Can be prevented. Further, since the driver looking back to the rear A2 can visually recognize the keys 54a, 54b, 63L, 63R of the second operation units 54, 63 while confirming the safety of the rear A2, the keys 54a, 54b, 63L , The operability of 63R can be improved.
- the work vehicle 1 is provided with a dropout prevention member 57 that prevents the second operation unit 54 from falling off from the protection mechanism 6.
- a dropout prevention member 57 that prevents the second operation unit 54 from falling off from the protection mechanism 6.
- the work vehicle 1 of the present embodiment has a vehicle body 3 capable of traveling back and forth by either manual steering or automatic steering by the steering handle 30, a prime mover 4 provided on the vehicle body 3, and work supported by the vehicle body 3.
- the device 2 includes a PTO shaft 16 that transmits the power of the prime mover 4 to the work device 2, and a control device 60 that controls automatic steering and driving of the PTO shaft 16.
- the control device 60 has the PTO shaft 16 stopped.
- the automatic steering at the time of reverse movement is performed while the PTO shaft 16 is stopped, and the automatic steering at the time of reverse movement is not performed while the PTO shaft 16 is being driven.
- the automatic steering of the time can be performed stably and safely.
- the work vehicle 1 is an operation member for operating the drive of the PTO shaft 16, and is a PTO operation member 24 capable of switching from the neutral positions Qn and Qx to the drive positions Q1 to Q3 and Qz.
- 23 PTO shift lever 24, PTO switch 23
- the control device 60 prohibits the automatic steering when the vehicle body 3 is moving backward, and the PTO shaft 16 can be driven.
- the work vehicle 1 has a positioning device 40 capable of detecting the position of the vehicle body 3, a setting switch 51 operated to instruct the setting of the traveling reference line L1 as a reference for automatic steering, and the like.
- the control device 60 includes steering switches 52 and 54 operated to instruct the start and stop of automatic steering, and the control device 60 is operated by the positioning device 40 when the vehicle body 3 is driven by manual steering in response to the operation of the setting switch 51.
- the traveling reference line L1 is set based on the detected position of the vehicle body 3 and the automatic steering when the vehicle body 3 is moving backward is permitted, the automatic steering is started according to the start operation of the steering switches 52 and 54.
- Automatic steering is executed based on the traveling reference line L1 and the position of the vehicle body 3 detected by the positioning device 40, and automatic steering is stopped according to the stop operation of the steering switches 52 and 54, when the vehicle body 3 is moving backward.
- the automatic steering is prohibited, the automatic steering is not started and stopped according to the operation of the steering switches 52 and 54.
- the work vehicle 1 is provided with a notification device (display device) 45 for notifying that automatic steering when the vehicle body 3 is moving backward is prohibited. This makes it possible to prevent the driver of the work vehicle 1 from misunderstanding that the work vehicle 1 is out of order when the automatic steering is prohibited in the work vehicle 1 when the automatic steering is not performed. ..
- the notification device 45 further notifies the guidance for urging the PTO axis 16 to be stopped.
- the PTO axis 16 since the PTO axis 16 is driven, automatic steering when moving backward is prohibited, and if the PTO axis 16 is stopped, automatic steering when moving backward is permitted. It can be detected by the driver of 1.
- the notification device 45 performs the notification when the start of automatic steering is instructed when the automatic steering when the vehicle body 3 is moving backward is prohibited.
- the driver recognizes that the automatic steering at the time of reverse movement is prohibited at the timing when the driver wants to start the automatic steering on the work vehicle 1, and that the cause of the prohibition is the driving of the PTO axis 16. Can be done.
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Abstract
作業車両(1)の後進時の自動操舵を安定且つ安全に行うため、作業車両(1)は、ステアリングハンドル(30)による手動操舵と自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体(3)と、前記車体に設けられた原動機(4)と、前記車体に支持された作業装置(2)と、前記原動機の動力を前記作業装置に伝達するPTO軸(16)と、前記自動操舵及び前記PTO軸の駆動を制御する制御装置(60)と、を備え、前記制御装置は、前記PTO軸が停止しているときは、前記車体の後進時の前記自動操舵を許可し、前記PTO軸が駆動しているときは、前記車体の後進時の前記自動操舵を禁止する。
Description
本発明は、例えば、トラクタ等の作業車両に関する。
従来、特許文献1の作業車両が知られている。特許文献1の作業車両は、ステアリングハンドルによる手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体と、車体に設けられた原動機の動力を車体の後方に支持された作業装置に伝達するPTO(Power Take Off)軸と、自動操舵及びPTO軸の駆動を制御する制御装置とを備えている。
特許文献1の作業車両では、PTO軸の回転数が上がった状態で、自動操舵により後進した場合、作業装置の作動状態によって、自動操舵を安定に行うのが困難になったり、車体の運転席から後方に振り返った運転者に危険を及ぼしたりするおそれがある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業車両の後進時の自動操舵を安定且つ安全に行うことを目的とする。
上記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。
本発明の一態様にかかる作業車両は、ステアリングハンドルによる手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体と、車体に設けられた原動機と、車体に支持された作業装置と、原動機の動力を作業装置に伝達するPTO軸と、自動操舵及びPTO軸の駆動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、PTO軸が停止しているときは、車体の後進時の自動操舵を許可し、PTO軸が駆動しているときは、車体の後進時の自動操舵を禁止する。
本発明の一態様にかかる作業車両は、ステアリングハンドルによる手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体と、車体に設けられた原動機と、車体に支持された作業装置と、原動機の動力を作業装置に伝達するPTO軸と、自動操舵及びPTO軸の駆動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、PTO軸が停止しているときは、車体の後進時の自動操舵を許可し、PTO軸が駆動しているときは、車体の後進時の自動操舵を禁止する。
また、本発明の一態様では、作業車両は、PTO軸の駆動を操作するための操作部材であって、中立位置から駆動位置に切り替え可能なPTO操作部材を備え、PTO操作部材が中立位置にあるときは、PTO軸が停止していて、制御装置が車体の後進時の自動操舵を許可し、PTO操作部材が駆動位置に切り替えられると、制御装置が車体の後進時の自動操舵を禁止し、PTO軸が駆動可能になる。
また、本発明の一態様では、作業車両は、車体の位置を検出可能な測位装置と、自動操舵の基準となる走行基準ラインの設定を指示するために操作される設定スイッチと、自動操舵の開始及び停止を指示するために操作される操舵スイッチと、を備え、制御装置は、設定スイッチの操作に応じて、手動操舵による車体の走行時に測位装置により検出された車体の位置に基づいて走行基準ラインを設定し、車体の後進時の自動操舵が許可されている場合、操舵スイッチの開始操作に応じて自動操舵を開始して、走行基準ラインと測位装置により検出された車体の位置とに基づいて自動操舵を実行し、操舵スイッチの停止操作に応じて自動操舵を停止し、車体の後進時の自動操舵が禁止されている場合、操舵スイッチの操作に応じて自動操舵の開始及び停止を行わない。
また、本発明の一態様では、作業車両は、車体の後進時の自動操舵が禁止されたことを報知する報知装置を備える。
また、本発明の一態様では、報知装置は、さらにPTO軸を停止させることを促す案内を報知する。
さらに、本発明の一態様では、報知装置は、車体の後進時の自動操舵が禁止されている場合において、自動操舵の開始が指示されたときに、前記報知を行う。
さらに、本発明の一態様では、報知装置は、車体の後進時の自動操舵が禁止されている場合において、自動操舵の開始が指示されたときに、前記報知を行う。
本発明によれば、作業車両の後進時の自動操舵を安定且つ安全に行うことができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本実施形態の作業車両1の外観を説明する。図12は、作業車両1の側面図である。本実施形態の作業車両1はトラクタである。但し、本発明の作業車両は、図12に示すような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。
以下、作業車両1の運転席10に着座した運転者の前側(図12の矢印A1方向)を前方、運転者の後側(図12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12に示すように、作業車両1は、車体3と、原動機4と、走行装置75とを備えている。車体3は、走行装置7により前後に走行可能である。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有している。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。原動機4は、ディーゼルエンジンから構成されている。他の例として、電動モータ等で原動機4を構成してもよい。
車体3の上部には、運転席10が設けられている。車体3の後部には、昇降装置8を含む連結部(図示省略)が設けられている。当該連結部には、作業装置2が着脱可能である。作業装置2を連結部に連結することにより、作業装置2が車体3の後方に支持され、車体3が作業装置2を牽引可能になる。作業装置2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。
車体3の運転席10の前方には、操作台9Fが設けられている。操作台9Fには、ステアリングハンドル30やレバーやスイッチ等の操作部が設けられている。運転席10の左側方には、操作台9Lが設けられ、右側方には、操作台9Rが設けられている(後述する図7参照)。操作台9L、9Rにも、レバーやスイッチ等の操作部がそれぞれ設けられている。
車体3の運転席10より後部には、ロプス6が設置されている。ロプス6は、例えば作業車両1の転倒時に、運転席10に着座した運転者を保護する保護機構の一例である。
次に、作業車両1の構成を説明する。図1は、作業車両1の制御ブロック図である。作業車両1は、変速装置5、デフ装置20F、20R、昇降装置8、操舵装置11、制御装置60、測位装置40、表示装置45、作動弁25~29、及びスイッチ23、24、50~54を備えている。
変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切り替え可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切り替えが可能である。変速装置5は、推進軸(主軸)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ている。推進軸5aには、原動機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)。
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、前後進クラッチ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。前後進クラッチ13は、例えば、油圧クラッチ等で構成されている。前後進クラッチ13には油路が接続され、当該油路には作動弁28が接続されている。作動弁28には、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される。前後進クラッチ13は、作動弁28の開度によって接続状態と切断状態とに切り替わる。作動弁28は、例えば、電磁弁付き二位置切替弁である。作動弁28の当該電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、前後進クラッチ13が接続状態又は切断状態に切り替わる。
前後進クラッチ13が接続状態か切断状態に切り替わることによって、シャトル軸12の回転方向が切り替わる。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。
PTO(Power Take Off)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からの動力を伝達可能である。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ている。PTOクラッチ15には油路が接続され、当該油路には作動弁27が接続されている。作動弁27には、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される。PTOクラッチ15は、作動弁27の開度によって接続状態と切断状態とに切り替わる。作動弁27は、例えば、電磁弁付き二位置切替弁である。作動弁27の当該電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、PTOクラッチ15が接続状態又は切断状態に切り替わる。
PTOクラッチ15が接続状態か切断状態に切り替わることによって、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替わる。原動機4の動力が推進軸5a、PTOクラッチ15、及びPTO推進軸14を介してPTO軸16に伝達されることで、PTO軸16が回転駆動する。PTO軸16には、昇降装置8と作業装置2が連結されている。PTO軸16の駆動力が昇降装置8及び作業装置2に伝達されることで、昇降装置8及び作業装置2が作動する。
前変速部5fは、第1クラッチ17及び第2クラッチ18を有している。第1クラッチ17及び第2クラッチ18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。
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、当該油路には作動弁25が接続されている。作動弁25には、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される。第1クラッチ17は、作動弁25の開度によって接続状態と切断状態とに切り替わる。第2クラッチ18には油路が接続され、当該油路には作動弁26が接続されている。作動弁26には、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される。第2クラッチ18は、作動弁26の開度によって接続状態と切断状態とに切り替わる。作動弁25、26は、例えば、電磁弁付き二位置切替弁である。各作動弁25、26の当該電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、対応するクラッチ17、18が接続状態又は切断状態に切り替わる。
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7Fと後輪7Rが駆動して、前輪7Fと後輪7R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、前輪7Fと後輪7Rが駆動するが、前輪7Fの回転速度が後輪7R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7Rだけ駆動する二輪駆動(2WD)となる。
つまり、原動機4の動力が推進軸5a、主変速部5b、副変速部5c、及び前後進クラッチ13を介してシャトル軸12に伝達されて、シャトル軸12が正方向又は逆方向に回転することで、後輪デフ装置20Rが駆動して、後車軸21R及び後輪7Rが正方向又は逆方向に回転する。また、原動機4の動力がシャトル軸12からクラッチ17、18を介して前伝動軸22に伝達されて、前伝動軸22が正方向又は逆方向に回転することで、前輪デフ装置20Fが駆動して、前車軸21F及び前輪7Fが正方向又は逆方向に回転する。これにより、車体3、即ち作業車両1が前進又は後進する。
昇降装置8は、リフトアーム8a、ロアリンク8b、トップリンク8c、リフトロッド(図示省略)、リフトシリンダ8eを有している。リフトアーム8aの前端部は、変速装置5を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム8aは、リフトシリンダ8eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ8eは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ8eは、制御弁29を介して油圧ポンプ33と接続されている。制御弁29は、電磁弁等であって、リフトシリンダ8eを伸縮させる。
ロアリンク8bの前端部は、変速装置5の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク8cの前端部は、ロアリンク8bよりも上方において、変速装置5の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム8aとロアリンク8bとは、リフトロッドにより連結されている。ロアリンク8bの後部及びトップリンク8cの後部には、作業装置2が連結される。リフトシリンダ8eが駆動(伸縮)すると、リフトアーム8aが昇降するとともに、リフトロッド8dを介してリフトアーム8aと連結されたロアリンク8bが昇降する。これにより、作業装置2がロアリンク8bの前部を支点として、上方又は下方に揺動(昇降)する。なお、作業車両1は、車体3が後進したことを作動条件として昇降装置8を上昇させるオートアップ装置を有している。この実施形態では、オートアップ装置は、リフトシリンダ8e及び制御弁29を含んでいる。
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。受信装置41は、例えばロプス6(図12)に取り付けられている。
慣性計測装置42は、加速度を検出する加速度センサと、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。慣性計測装置42の検出結果に基づいて、車体3のロール角、ピッチ角、ヨー角等が検出可能になる。
操舵装置11は、運転席10に着座した運転者がステアリングハンドル(ステアリングホイール)30を操作することによって車体3を操舵する手動操舵と、運転者の操作によらずに自動で車体3を操舵する自動操舵とを行うことが可能な装置である。
操舵装置11は、ステアリングハンドル30と、当該ハンドル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、補助機構(パワーステアリング装置)32とを有している。補助機構32は、油圧等によってステアリングシャフト31及び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替え可能な3位置切替弁であり、ステアリングシャフト31の操舵方向(回転方向)に対応して切り替わる。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。
運転者がステアリングハンドル30を一方向又は他方向に回転操作することで、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の切り替え位置及び開度が切り替り、当該制御弁34の切り替え位置及び開度に応じてステアリングシリンダ35が左方又は右方に伸縮し、前輪7Fの操舵方向が変更可能になる。つまり、ステアリングハンドル30の手動操舵によって、車体3の進行方向が左右に変更可能である。
また、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シャフト31と一体に回転するギアと、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一体に回転するギアとを含んでいる。
ステアリングモータ38の回転軸が正方向に回転することで、ギア機構39を介して、ステアリングシャフト31が自動的に正方向に回転(回動)し、前輪7Fを左右のうち一方に操舵することができる。また、ステアリングモータ38の回転軸が逆方向に回転すると、ギア機構39を介して、ステアリングシャフト31が自動的に逆方向に回転し、前輪7Fを左右のうち他方に操舵することができる。
制御装置60は、CPUとメモリ等から構成されている。制御装置60は、作業車両1の各部の動作を制御する。表示装置45は、運転席10の前方にある操作台9F(図12)に設けられている。表示装置45は、作業車両1の運転情報や、作業車両1に関するその他の様々な情報を表示する。また、表示装置45は、車体3の自動操舵に関する報知を行う報知装置でもある。
スイッチ50~54は、作業車両1の運転者により操作される自動操舵用の操作スイッチ(操作部材)である。そのうち、モードスイッチ50は、自動操舵の設定を行う設定モードへの切り替えを指示するためのスイッチである。設定モードは、自動操舵を開始する前に、自動操舵に関する様々な設定を行うモードである。例えば、後述する走行基準ラインの始点、終点の設定等が設定モードで行える。
設定スイッチ51は、設定モードが有効であるときに、自動操舵を実行するための走行基準ラインの設定を指示するためのスイッチである。操舵スイッチ52、54は、走行基準ラインに基づいて車体3の自動操舵を開始又は停止することを指示するためのスイッチである。補正スイッチ53は、測位装置40により検出された車体3の位置を補正することを指示するためのスイッチである。即ち、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)とで演算された車体3の位置は、補正スイッチ53を操作することで補正することができる。制御装置60は、各スイッチ50~54の操作状態を検出する。
PTO変速レバー24は、作業車両1の運転者により操作されるPTO用の操作部材である。図2は、PTO変速レバー24の詳細図である。PTO変速レバー24は、PTO軸16の回転方向を切り替えたり、PTO軸16の回転数を変更(変速)したりするために操作されるレバーである。PTO変速レバー24は、運転席10の左側方にある操作台9Lに前後に揺動操作可能に設けられている(図12、図7参照)。PTO変速レバー24は揺動操作されることにより、図2に示す中立位置Qnから正転第1位置Q1、正転第2位置Q2、正転第3位置Q3、及び逆転位置Qbのいずれかの駆動位置に切り替わる。
PTO変速レバー24の未操作状態では、当該レバー24は中立位置Qnにあり、当該レバー24と連動する可動端子24fが固定端子24aに接続されて、電源から当該端子24f、24aと入力ライン62aを介して制御装置60の入力ポート60aに信号が入力される。これにより、制御装置60は、PTO変速レバー24が中立位置Qnにあることを検出する。このとき、PTO軸16は停止状態にある。
PTO変速レバー24が前方A1に1段階揺動操作されて、当該レバー24の位置が正転第1位置Q1に切り替わると、可動端子24fが固定端子24bに接続されて、電源から当該端子24f、24bと入力ライン62bを介して制御装置60の入力ポート60bに信号が入力される。また、PTO変速レバー24が前方A1に2段階揺動操作されて、当該レバー24の位置が正転第2位置Q2に切り替わると、可動端子24fが固定端子24cに接続されて、電源から当該端子24f、24cと入力ライン62cを介して制御装置60の入力ポート60cに信号が入力される。さらに、PTO変速レバー24が前方A1に3段階揺動操作されて、当該レバー24の位置が正転第3位置Q3に切り替わると、可動端子24fが固定端子24dに接続されて、電源から当該端子24f、24dと入力ライン62dを介して制御装置60の入力ポート60dに信号が入力される。
制御装置60は、入力ポート60b、60c、60dのそれぞれに信号が入力されると、PTO変速レバー24が正転第1位置Q1、第2位置Q2、又は第3位置Q3に切り替わったことを検出する。PTO変速スイッチ24が正転第1位置Q1に切り替わると、変速装置5の作動により、PTO軸16が所定の第1回転数で正方向に回転駆動する。また、PTO変速スイッチ24が正転第2位置Q2に切り替わると、変速装置5の作動により、PTO軸16が第1回転数より大きい所定の第2回転数で正方向に回転駆動する。さらに、PTO変速スイッチ24が正転第3位置Q3に切り替わると、変速装置5の作動により、PTO軸16が第2回転数より大きい所定の第3回転数で正方向に回転駆動する。
また、PTO変速レバー24Lが後方A2に揺動操作されて、当該レバー24の位置が逆転位置Qbに切り替わると、可動端子24fが固定端子24eに接続されて、電源から当該端子24f、24eと入力ライン62eを介して制御装置60の入力ポート60eに信号が入力される。これにより、制御装置60は、PTO変速レバー24が逆転位置Qbにあることを検出する。このとき、変速装置5の作動により、PTO軸16が所定の回転数で逆方向に回転駆動する。
次に、作業車両1の自動操舵について説明する。図3は、作業車両1の自動操舵を説明するための図である。自動操舵を行う前に、まず、自動操舵を実行するための走行基準ラインL1を設定する。走行基準ラインL1の設定後に、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体3の位置と走行予定ラインをL2とが一致するように、作業車両1の車体3の進行方向の操舵を自動的に行う。
具体的には、自動操舵を行う前に、運転者が作業車両1を運転して、作業車両1を圃場内の所定位置に移動させて(S1)、当該所定位置でモードスイッチ50を操作する。すると、制御装置60が設定モードに移行する。次に、運転者が設定スイッチ51で始点登録操作を行うと(S2)、制御装置60が、このとき測位装置40によって測定された車体3の位置を走行基準ラインL1の始点P10として設定する(S3)。
次に、運転者が作業車両1を走行基準ラインL1の始点P10から手動操舵で走行させて(S4)、所定位置で停車させる。そして、運転者が設定スイッチ51で終点登録操作を行うと(S5)、制御装置60が、このとき測位装置40によって測定された車体3の位置を走行基準ラインL1の終点P11として設定する(S6)。これにより、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。
次に、運転者が作業車両1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て(S7)、操舵スイッチ52(又は操舵スイッチ54(図1))により開始操作を行う(S8)。すると、制御装置60が、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を設定する(S9)。それから、制御装置60が自動操舵機構37を作動させて、自動操舵を開始し、運転者が車体3に設けられた走行操作部材(図1のアクセルペダル182やブレーキペダル183や図6のシャトルレバー181等)を操作することで、作業車両1が走行予定ラインL2に沿うように走行する。走行基準ラインL1と走行予定ラインL2は、表示装置45により表示され、運転者が視認可能となる。
例えば、車体3の位置が走行予定ラインL2に対して左側にある場合には、制御装置60が自動操舵機構37を作動させて、前輪7Fを右に操舵する。また、車体3の位置が走行予定ラインL2に対して右側にある場合には、制御装置60が自動操舵機構37を作動させて、前輪7Fを左に操舵する。自動操舵中に、運転者がアクセルぺダル182等の操作量を変えたり、変速装置5の変速段を変えたりすることで、作業車両1の走行速度(車速)を変更することができる。
また、自動操舵の開始後、運転者が任意の箇所で、操舵スイッチ52により停止操作を行うと、制御装置60が自動操舵を停止(終了)する。即ち、走行予定ラインL2の終点は、操舵スイッチ52の停止操作による自動操舵の停止によって設定される。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、短く設定したりすることができる。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られておらず、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。
作業車両1の自動操舵による走行中に、測位装置40により検出された車体3の位置が実際の車体3の位置とずれることがある。その車体3の位置ずれは、運転者が補正スイッチ53を操作することで補正可能である。
次に、自動操舵時の補正スイッチ53の操作と作業車両1の挙動(走行軌跡)との関係について説明する。図4は、作業車両1の自動操舵による直進中の挙動の一例を示した図である。図4において、例えば作業車両1で自動操舵が開始されてからしばらくの間、実際の車体3の位置(実際位置)W2と測位装置40により検出された車体3の位置(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とが一致する。この場合、作業車両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、演算車***置W1が実際位置W2と一致する区間P1では、作業車両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、補正スイッチ53による補正後の車***置(補正車***置)W3とは同値である。補正車***置W3は、演算車***置W1から補正スイッチ53により入力された補正量を減算することで求められる(補正車***置W3=演算車***置W1-補正量)。
例えば、図4の位置P20の付近において、実際位置W2が走行予定ラインL2に対してずれていないにも関わらず、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で検出した演算車***置W1が走行予定ラインL2(実際位置W2)に対して右側にずれしまい、そのずれ量W4が維持される。この場合、制御装置60は、演算車***置W1と走行予定ラインL2とにずれが生じたと判断し、演算車***置W1と走行予定ラインL2とのずれ量W4を解消するように、車体3を左に操舵する。すると、車体3の実際位置W2が走行予定ラインL2から左に離れるようにシフトする。
その後、運転者が、走行予定ラインL2から車体3の位置が左にずれていることに気づき、位置P21にて補正スイッチ53を操作して、演算車***置W1を実際位置W2に近づける補正量を入力する。すると、演算車***置W1に対して当該補正量が加えられ、補正車***置W3が実際位置W2と略一致する。つまり、補正スイッチ53によって上記補正量を入力することにより、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により検出された車体3の位置を補正することができる。
なお、図4に示すように、車体3の位置の補正後(位置P21)に、実際位置W2が走行予定ラインL2から左にずれている場合、自動操舵により車体3が右に操舵されることで、車体3の実際位置W2が走行予定ラインL2に沿うようになる。
さて、前述の図3では、作業車両1が前進しながら自動操舵を行う場合を示しているが、作業車両1は後進しながらも自動操舵を行うことができる。
図5は、作業車両1の前進時と後進時の自動操舵状態を示した図である。例えば圃場H1内で自動操舵を行うに際して、いずれかの操舵スイッチ52、54で開始操作が行われる毎に、制御装置60が基準走行ラインL1と平行な複数の走行予定ラインL2の直線部分SLn(n=1、2、3・・・)を設定する。例えば、開始位置ST1にて操舵スイッチ52で開始操作が行われて、自動操舵の開始が指示されると、1本目の直線部分SL1が設定される。そして、制御装置60が変速機構5と自動操舵機構37を制御することで、直線部分SL1に沿って車体3を前進させながら自動操舵を行う。また、終了位置EN1にて操舵スイッチ52で停止操作が行われて、自動操舵の停止が指示されると、制御装置60が自動操舵機構37を制御することで、直線部分SL1に沿う車体3の前進時の自動操舵が終了(停止)する。
この後、例えば、作業車両1に装着した作業装置2で作業を行うために、1本目の直線部分SL1における前進時の自動操舵の終了後に、運転者が作業車両1を旋回させずに、車体3を後進させながら自動操舵を行おうとする。
その場合、例えば、開始位置ST2にて操舵スイッチ54で開始操作が行われて、自動操舵の開始が指示されると、制御装置60が2本目の直線部分SL2を設定する。そして、制御装置60が変速機構5と自動操舵機構37を制御することで、直線部分SL2に沿って車体3を後進させながら自動操舵を行う。具体的には、操舵スイッチ54によって自動操舵の開始が行われた際に、直線部分SL2に沿って車体3が後進するように、制御装置60が自動操舵機構37のステアリングモータ38の駆動を制御して、ステアリングシャフト31を回転させて、前輪7Fを操舵する。そして、終了位置EN2にて操舵スイッチ54で停止操作が行われて、自動操舵の停止が指示されると、制御装置60が自動操舵機構37を制御することで、直線部分SL2に沿う車体3の後進時の自動操舵が終了する。
次に、操作台9Fについて説明する。図6は、運転席10の前方にある操作台9Fを運転席10側から見た状態を示す図である。操作台9Fには、ステアリングハンドル30と、当該ハンドル30が連結されたステアリングシャフト31が設けられている。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、パネルカバー178とコラムカバー179とを含んでいる。
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の前方で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。上板部178aの取付面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とは連続している。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。取付面178fには、モードスイッチ50と補正スイッチ53が設置されている。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。
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の走行方向を前方A1又は後方A2に切り替える操作を行う部材である。詳しくは、シャトルレバー181を前方A1(図6で上側)に操作(揺動)することにより、前後進クラッチ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の走行方向が前方A1に切り替えられる。また、シャトルレバー181を後方A2(図6で下側)に操作することにより、前後進クラッチ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の走行方向が後方A2に切り替えられる。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。
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に取り付けられたモードスイッチ50と補正スイッチ53は、コラムカバー179の周囲に配置されている。
モードスイッチ50は、ステアリングシャフト31の左下方に配置されている。モードスイッチ50は、押しボタン式のスイッチから構成されている。モードスイッチ50は、操作台9Fの内部に配策された電気配線70(図1)により制御装置60と電気的に接続されている。
補正スイッチ53は、ステアリングシャフト31の右下方に配置されている。補正スイッチ53は、操作台9Fの内部に配策された電気配線73(図1)により制御装置60と電気的に接続されている。補正スイッチ53は、押圧可能な左補正キー53Lと右補正キー53Rを有している。左補正キー53Lを押圧操作することで、車体3の位置を左方へ補正する左補正量が御装置60に入力される。また、右補正キー53Rを押圧操作することで、車体3の位置を右方へ補正する右補正量が制御装置60に入力される。
各補正キー53L、53Rの押圧操作回数を増加させることで、左補正量及び右補正量を増大させることができる。各補正量は、各補正キー53L、53Rの操作回数に、所定の単位量を乗じることで求められる(補正量=操作回数×単位量)。即ち、各補正キー53L、53Rを押圧操作する毎に、各補正量が単位量(例えば、数センチ或いは数十センチ)ずつ増加する。制御装置60は、補正スイッチ53の操作回数を検出し、当該操作回数に基づいて補正量を演算する。
ステアリングシャフト31の左方には、自動操舵レバー56が左方へ突出状態で設置されている。自動操舵レバー56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、中立位置から上、下、前、及び後ろに揺動可能になっている。自動操舵レバー56の基端部は、コラムカバー179の内部に設けられている。コラムカバー179の内部には、前述の設定スイッチ51と操舵スイッチ52(図1)とが設置されている(詳細図示省略)。設定スイッチ51と操舵スイッチ52とは、操作台9Fの内部に配策された電気配線71、72(図1)によりそれぞれ制御装置60と電気的に接続されている。
モードスイッチ50が操作されて、設定モードが有効になっている状態で、自動操舵レバー56を中立位置から後方に揺動操作することで、設定スイッチ51が始点登録操作された状態となり、このとき測位装置40により検出された車体3の位置を走行基準ラインL1の始点P10に設定する指示(信号)が制御装置60に入力される。また、自動操舵レバー56を中立位置から前方に揺動操作することで、設定スイッチ51が終点登録操作された状態となり、このとき測位装置40により検出された車体3の位置を走行基準ラインL1の終点P11に設定する指示が制御装置60に入力される。
その後、自動操舵レバー56を中立位置から下方に揺動操作することで、操舵スイッチ52が開始操作された状態となり、自動操舵の開始の指示が制御装置60に入力される。さらに、自動操舵レバー56を中立位置から上方に揺動操作することで、操舵スイッチ52が停止操作された状態となり、自動操舵の停止の指示が制御装置60に入力される。
モードスイッチ50、補正スイッチ53、及び自動操舵レバー56は、ステアリングシャフト31の周囲に集約して設置されている。このため、運転者は、そのスイッチ50、53とレバー56の位置を一目瞭然で把握することができる。また、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スイッチ50、53とレバー56を操作することができる。この結果、車体3を前進させながら自動操舵を行う際に、自動操舵用のスイッチ50、51、52、53の操作性が向上し、且つ当該スイッチ50、51、52、53の誤操作を防止する可能となる。スイッチ50~53は、運転席10の前方にある操作台9Fに設置された第1操作部である。
なお、スイッチ50~53とレバー56の配置は、上述した配置に限定されず、任意の配置にしてもよい。また、設定スイッチ51と操舵スイッチ52とを別々のレバーやボタン等の操作ノブで操作可能な構成にしてもよい。
図7は、作業車両1を前方から見た斜視図である。運転席10の左側方にある操作台9Lには、前述したPTO軸16を操作するためのPTO変速レバー24が設けられている。運転席10の後方A2には、ロプス6が設置されている。ロプス6は、左右1対の支柱6L、6Rと梁6bとから構成されている。支柱6L、6Rと梁6bは、鋼材から構成されている。支柱6Lは、車体3の左後部に立設され、支柱6Rは、車体3の右後部に立設されている。梁6bは、支柱6L、6Rの上端部同士を連結している。
左側にある支柱6Lの前面には、スイッチボックス19が取り付けられている。支柱6Lと接するスイッチボックス19の取付面19b(図7で後方A2に面するスイッチボックス19の裏面、後述の図8に図示)には、磁石(図示省略)が固定されている。この磁石の磁力により、スイッチボックス19は支柱6Lに対して着脱可能になっている。
スイッチボックス19の取付面19b以外の表面のうち、前方A1に面した前面19fには、操舵スイッチ54が設けられている。操舵スイッチ54は、運転席10の後方に取り付け可能な自動操舵用の第2操作部であり、操作台9Fに設置された第1操作部に含まれる操舵スイッチ52と同一機能を有している。
操舵スイッチ54は、オンキー54aとオフキー54bとを有している。スイッチボックス19の内部には、操舵スイッチ54の接点や電気配線等が設けられている。スイッチボックス19は、第2操作部の筐体である。操舵スイッチ54は、運転席10の後方にあるスイッチボックス19から車体3の左側部の内側を経由して操作台9Fまで配策された電気配線74(図1も参照)により制御装置60と電気的に接続されている。
オンキー54aを押圧操作することで、操舵スイッチ54が開始操作された状態となり、自動操舵の開始の指示が制御装置60に入力される。オフキー54bを押圧操作することで、操舵スイッチ54が停止操作された状態となり、自動操舵の停止の指示が制御装置60に入力される。
作業車両1において後進しながら自動操舵を行う際に、運転席10に着座した運転者は、後方A2の安全確認のため、後方A2へ振り返る。その振り返った姿勢で運転者は、オンキー54aとオフキー54bとを目視可能になる。このため、運転者は、オンキー54aを押圧操作することにより、後進時の自動操作を開始し、オフキー54bを押圧操作することにより、後進時の自動操舵を停止する。即ち、操舵スイッチ54は、車体3の後進時に自動操舵を開始及び停止するために操作される後進時の自動操舵用の操作部である。
然るに、操舵スイッチ52、54は、車体3の前進時及び後進時に使用可能(有効)である。即ち、車体3の前進時でも後進時でも、操舵スイッチ52、54のいずれかを開始操作又は停止操作することで、制御装置60が自動操舵を開始又は停止する。但し、制御装置60は、操舵スイッチ52、54のうち、一方の操舵スイッチが開始操作されたことを受けて、自動操舵を開始すると、当該一方の操舵スイッチが停止操作されたことを受けて、自動操舵を停止(終了)するまで、他方の操舵スイッチを無効化する。
具体的には、例えば制御装置60は、後方A2にある操舵スイッチ54が開始操作されたことを受けて、後進時の自動操舵を開始すると、操舵スイッチ54が停止操作されたことを受けて、自動操舵を停止するまで、操舵スイッチ52を無効化、即ち操舵スイッチ52の操作を受け付けない。また、例えば制御装置60は、前方A1にある操舵スイッチ52が開始操作されたことを受けて、前進時の自動操舵を開始すると、操舵スイッチ52が停止操作されたことを受けて、自動操舵を停止するまで、操舵スイッチ54を無効化、即ち操舵スイッチ54の操作を受け付けない。
図8は、スイッチボックス19と支柱6Lを後方から見た斜視図である。操舵スイッチ54が設けられたスイッチボックス19は、脱落防止機構57により支柱6Lからの脱落が防止されている。脱落防止機構57は、ワイヤ58とスナップリング59とから構成されている。ワイヤ58は、スイッチボックス19の上部を左右に貫通して、支柱6Lを囲っている。支柱6Lの後方に位置するワイヤ58の両端部には、それぞれ貫通孔58a、58bが形成されている。スナップリング59は、支柱6Lの後方に配置されて、ワイヤ58の各貫通孔58a、58bを貫通している。このため、スイッチボックス19は、ワイヤ58とスナップリング59により支柱6Lの近傍から離れないように拘束されている。
図7及び図8では、操舵スイッチ54を有するスイッチボックス19をロプス6の左側の支柱6Lの前面に取り付けているが、スイッチボックス19は右側の支柱6Rに取り付けることもできる。図7に示したように、スイッチボックス19の電気配線74は、運転席10の後方から車体3の外部(上方)に出ているので、電気配線74が運転作業時の邪魔になることはない。また、電気配線74は運転席10の後方から支柱6L、6Rの何れかに取り付け可能な長さを有しているので、支柱6L、6Rのうち一方から他方へのスイッチボックス19の付け替え作業を容易に行うことができる。また、スイッチボックス19は、いずれかの支柱6L、6Rの任意の側面や、梁6bの任意の側面や、車体3の任意の位置に取り付けることもできる。なお、操舵スイッチ54の操作性を考えると、運転席10に着座した運転者より高い位置にある梁6b(図7)にスイッチボックス19を取り付けることはすすめられない。
次に、作業車両1のPTO軸16と連動した自動操舵の制御について説明する。図9は、作業車両1の動作を示したフローチャートである。図9の各処理は、制御装置60が予め記憶されたソフトウェアプログラムに従って実行する。
まず、制御装置60は、PTO変速レバー24とPTO軸16の状態を検出する(T1)。PTO軸16の状態は、例えば作動弁27の開度に基づいて検出される。又は、PTO軸16の回転状態を検出するセンサを設けて、当該センサからの出力信号に基づいて、制御装置60がPTO軸16の状態を検出してもよい。
制御装置60は、PTO変速レバー24が中立位置Qnにあり且つPTO軸16が停止状態であれば(T2:YES)、後進時の自動操舵を許可する(T3)。なお、前進時の自動操舵は、常時許可されている。そして、モードスイッチ50や設定スイッチ51が操作されて走行基準ラインL1が設定された後、操舵スイッチ52、54のいずれかで開始操作が有ると(T4:YES)、制御装置60は、自動操舵機構37を制御して、自動操舵を開始する(T5)。これにより、作業車両1では、車体3の進行方向に応じて、前進時の自動操舵又は後進時の自動操舵が行われる。
また、制御装置60は、実行している自動操舵の状態や自動操舵に関する案内等を示した自動操舵情報を、表示装置45に表示させることにより作業車両1の運転者に通知する(T6)。このとき、例えば図5に示したような、圃場H1における作業車両1の走行基準ラインL1や走行予定ラインL2や作業車両1の位置等を、表示装置45により表示させてもよい。又は作業車両1に備わるブザーやスピーカや照明類等により、自動操舵の状態と自動操舵に関する案内を聴覚的又は視覚的に通知してもよい。
また、制御装置60は、開始操作されなかった操舵スイッチを無効化する(T7)。これにより、例えば、開始操作されなかった操舵スイッチが誤操作されても、当誤操作に応じて自動操舵が停止されたり、新たに自動操舵が開始されたりすることはない。
その後、処理T4で開始操作を検出したのと同一の操舵スイッチで停止操作が有ると(T8:YES)、制御装置60は、自動操舵機構37を制御して、自動操舵を停止する(T9)。また、制御装置60は、表示装置45による自動操舵情報の通知も停止して(T10)、操作されなかった操舵スイッチの無効化を解除する(T11)。
一方、PTO変速レバー24が中立位置Qnにない場合又はPTO軸16が駆動状態にある場合には(T2:NO)、制御装置60は、後進時の自動操舵を禁止する(T12)。このとき、前進時の自動操舵は禁止されない。
そして、操舵スイッチ52、54のいずれかで開始操作が有ると(T13:YES)、制御装置60は、シャトルレバー181(図6)の操作状態や車輪7F、7Rの回転状態等に基づいて、車体3の走行方向を検出する。なお、シャトルレバー181の操作状態や車輪7F、7Rの回転状態を検出するセンサを設けてもよい。制御装置60は、車体3の走行方向が前方A1であれば(T13:NO)、自動操舵機構37を制御して、前進時の自動操舵を開始する(T5)。そして、制御装置60は処理T6から以降の処理を実行する。
また、制御装置60は、車体3の進行方向が後方A2であれば(T14:YES)、後進時の自動操舵を開始せず、後進時の自動操舵が禁止されていることを示すメッセージ等を表示装置45に表示させることにより、運転者に報知する(T15)。また、制御装置60は、PTO変速レバー24を中立位置Qnに切り替えることを促す案内を表示装置45に表示させることにより、運転者に報知する(T16)。
処理T15、T16の表示装置45による報知は、例えば、PTO変速レバー24が中立位置Qnに切り替わって、PTO軸16が停止状態になるまで継続してもよいし、又は一定時間だけ行ってもよい。また、処理T15、T16において、後進時の自動操舵が禁止されていることや、PTO変速レバー24の中立位置Qnへの切り替え案内等を、作業車両1に備わるブザーやスピーカや照明類等により聴覚的又は視覚的に報知してもよい。つまり、表示装置45以外の視覚的、聴覚的、又は触覚的な報知が行える報知装置を用いてもよい。さらに、処理T16に代えて、例えばPTO軸16の停止を促す案内を報知してもよい。
また、上述した実施形態では、PTO変速レバー24が中立位置Qnにない場合又はPTO軸16が駆動状態にある場合に(図9のT2:NO)、制御装置60が後進時の自動操舵を禁止したが、そのPTO変速レバー24の条件とPTO軸16の条件のうち、一方の条件の当否に基づいて後進時の自動操舵を禁止してもよい。
また、上述した実施形態では、操舵スイッチ52、54の操作により自動操舵の開始が指示され且つ車体3が後進する場合に(図9の処理T13:YES、処理T14:YES)、後進時の当該自動操舵の禁止及びPTO変速レバー24の切り替え案内を表示装置45により報知している(処理T15、T16)。然るに、操舵スイッチ52、54の操作により自動操舵の開始が指示され且つ車体3が前進する場合にも(処理T13:YES、処理T14:NO)、後進時の自動操舵の禁止及びPTO変速レバー24の切り替え案内を表示装置45により報知してもよい。なお、この場合、後進しながら自動操舵を行う場合は、PTO変速レバー24を中立位置Qnに切り替えることを促す案内を表示装置45等により報知するのが好ましい。
また、上述した実施形態では、PTO軸16の駆動を操作する操作部材として、PTO変速レバー24を設けたが、安全性の向上等のため、当該レバー24に加えて、例えば図10に示すようなPTOスイッチ23を設けてもよい。
図10は、PTOスイッチ23の詳細図である。PTOスイッチ23は、PTO軸16の駆動及び停止を指示するために操作されるスイッチである。PTOスイッチ23は、例えば運転席10の左側にある操作台9Lに操作可能に設けられる。PTOスイッチ23は、中立位置Qxからオフ位置Qyとオン位置(駆動位置)Qzのいずれかの位置に切り替え可能になっている。
未操作状態では、PTOスイッチ23は中立位置Qxにあり、当該スイッチ23の可動端子23dが固定端子23aに接続されて、当該スイッチ23から入力ライン61aを通して制御装置60の入力ポート60gに信号が入力される。これにより、制御装置60は、PTOスイッチ23が中立位置Qxにあることを検出する。このとき、PTO軸16は停止状態にあり、例えばPTO変速レバー24(図2)がいずれかの駆動位置Q1、Q2、Q3、Qbに切り替えられても、PTO軸16は回転駆動しない。
PTOスイッチ23が操作されてオン位置Qzに切り替わると、可動端子23gが固定端子23cと接続されて、当該スイッチ23から入力ライン61cを通して制御装置60の入力ポート60iに信号が入力される。これにより、制御装置60は、PTOスイッチ23がオン位置Qzに切り替わったことを検出する。このとき、変速装置5の作動により、PTO軸16は駆動可能になる。即ち、PTO変速レバー24がいずれかの駆動位置Q1、Q2、Q3、Qbに切り替えられることで、PTO軸16が所定の回転数で正方向又は逆方向に回転駆動する。
また、PTOスイッチ23が操作されてオフ位置Qyに切り替わると、可動端子23gが固定端子23bに接続されて、当該スイッチ23から入力ライン61bを通して制御装置60の入力ポート60hに信号が入力される。これにより、制御装置60は、PTOスイッチ23がオフ位置Qyに切り替わったことを検出する。このとき、変速装置5の作動により、PTO軸16は停止状態になる。
上記のようにPTOスイッチ23の操作によっても、PTO軸16を駆動又は停止させることができる。このため、PTO変速レバー24の位置に代えて、PTOスイッチ23の位置に基づいて、後進時の自動操舵を許可又は禁止してもよい。具体的には、例えば図9の処理T1で、PTO変速レバー24に代えて、PTOスイッチ23の状態を検出し、処理T2で、PTOスイッチ23が中立位置Qxにあるか否かを確認すればよい。PTO変速レバー24は、例えば前後及び左右に揺動操作可能なシフトレバー又はセレクトレバー等で構成されてもよい。
また、上述した実施形態では、運転席10の後方A2に取り付け可能なスイッチボックス19(図7)に、自動操舵用の操作部として操舵スイッチ54を設けたが、これに限定するのではなく、例えば図11に示すように、スイッチボックス19に自動操舵用の操作部として補正スイッチ63を設けてもよい。補正スイッチ63は、操作台9Fに設けられた補正スイッチ53(図6)と同一機能を有している。補正スイッチ63が有する左補正キー63L及び右補正キー63Rの機能は、補正スイッチ53の左補正キー53L及び右補正キー53Rと同一である。このような構成によると、車体3を後進させながら自動操舵を行っているときに、運転者が後方A2を見ながら補正キー63L、63Rを操作して、測位装置40により検出された車体3の位置を補正することができる。また、自動操舵の実行時に、制御装置60が、補正スイッチ53、63のうち、一方のスイッチが操作されると、自動操舵が終了するまで、他方のスイッチを無効化してもよい。
また、モードスイッチ50や設定スイッチ51のような他の自動操舵用の操作部を、運転席10の前方A1又は側方にある操作台9F、9L、9Rの少なくともいずれか1つと、運転席10の後方A2に取り付け可能なスイッチボックス19とに設けてもよい。さらに、自動操舵用の操作部は、プッシュスイッチだけでなく、スライドスイッチやタンブラスイッチ等の他の型式のスイッチでもよいし、スイッチ以外のキーやレバー等で構成されていてもよい。
本実施形態の作業車両1は、以下の効果を奏する。
本実施形態の作業車両1は、ステアリングハンドル30による手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体3と、車体3に設けられた運転席10と、運転席10の前方又は側方に設けられた操作台9Fと、操作台9Fに設置された自動操舵用の第1操作部50~53と、運転席10の後方に取り付け可能な自動操舵用の第2操作部54、63と、を備える。
本実施形態の作業車両1は、ステアリングハンドル30による手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体3と、車体3に設けられた運転席10と、運転席10の前方又は側方に設けられた操作台9Fと、操作台9Fに設置された自動操舵用の第1操作部50~53と、運転席10の後方に取り付け可能な自動操舵用の第2操作部54、63と、を備える。
上記の構成によれば、作業車両1において、車体3を前進させながら自動操舵を行うときは、運転席10の前方等に設けられた自動操舵用の第1操作部50~53を操作し、車体3を後進させながら自動操舵を行うときは、運転席10の後方に設けられた自動操舵用の第2操作部54、63を操作することができる。このため、自動操舵を行うときに、運転者が車体3の走行方向に応じて自動操舵用の操作部50~54、63を移動させる必要がなく、操作が煩雑になるのを軽減することが可能となる。
また、本実施形態では、第1操作部50~53及び第2操作部54、63は、自動操舵の開始及び停止を指示するために操作される操舵スイッチ52、54を含んでいる。これにより、車体3を前進させながら自動操舵を行うときには、運転席10の前方に設けられた操舵スイッチ52を操作し、車体3を後進させながら自動操舵を行うときは、運転席10の後方に設けられた操舵スイッチ54を操作することで、自動操舵を開始及び停止することができ、操作性が向上する。
また、本実施形態では、作業車両1は、車体3の位置を検出可能な測位装置40を備え、第1操作部50~53及び第2操作部54、63のうち少なくとも第1操作部50~53は、自動操舵の基準となる走行基準ラインL1の設定を指示するために操作される設定スイッチ51と、測位装置40により検出された車体3の位置の補正を指示するために操作される補正スイッチ53と、を含んでいる。これにより、設定スイッチ51を操作して、走行基準ラインL1を設定してから、車体3の走行方向に応じた操舵スイッチ52、54を操作して、自動操舵を行うことができる。また、自動操舵を行っているときに、補正スイッチ53を操作して、測位装置40により検出された車体3の位置を補正し、自動操舵を適切に行うことができる。
また、図11に示した実施形態では、第2操作部54、63は、測位装置40により検出された車体3の位置の補正を指示するために操作される補正スイッチ63を含んでいる。このため、車体3の走行方向に応じた補正スイッチ53、63を操作して、測位装置40により検出された車体3の位置を補正し、自動操舵を適切行うことができ、且つ運転者の操作が煩雑になるのをより軽減することが可能となる。
また、本実施形態では、作業車両1は、自動操舵を制御する制御装置60を備え、制御装置60は、手動操舵による車体3の走行の開始時及び停止時に、設定スイッチ51が操作されると、測位装置40により検出された車体3の位置に基づいて走行基準ラインL1を設定し、操舵スイッチ52、54が開始操作されると、自動操舵を開始し、操舵スイッチ52、54が停止操作されると、自動操舵を停止し、補正スイッチ53、63が操作されると、車体3の位置を補正し、第1操作部50~53と第2操作部54、63に設けられた同一機能を有するスイッチ(操舵スイッチ52、54、補正スイッチ53、63)のうち、一方のスイッチが操作されると、自動操舵が終了するまで、他方のスイッチを無効化する。
これにより、車体3を前進又は後進させながら自動操舵を適切に行うことができる。また、同一機能を有する操舵スイッチ52、54や補正スイッチ53、63において、一方のスイッチにより自動操舵を開始したり、車体3の位置を補正したりした場合に、他方のスイッチが誤操作されて、運転者が意図せず、自動操舵が停止したり、車体3の位置が補正されたりするのを防止することができ、安全性を確保することが可能になる。
また、本実施形態では、第2操作部54は、運転席10の後方から車体3の側部を経由して操作台9Fまで配策された電気配線74により制御装置60と電気的に接続されている。これにより、第2操作部54の操作に応じた入力信号を、第2操作部54から電気配線74を通して制御装置60に送信することができ、第2操作部54の操作に応じて自動操舵を行うことが可能となる。
また、本実施形態では、運転席10を保護する保護機構6を備え、第2操作部54、63は、保護機構6に対して着脱可能である。これにより、運転者が保護機構6の好みの位置に第2操作部54、63を取り付けることができ、第2操作部54、63の操作性を向上させることが可能となる。
また、本実施形態では、保護機構6は、車体3の左右の後部にそれぞれ立設された支柱6L、6Rと、当該支柱6L、6Rの上端部同士を連結する梁6bと、を有し、第2操作部54、63は、支柱6L、6Rのいずれかに着脱可能な筐体(スイッチボックス)19と、支柱6Lと接する筐体19の取付面19b以外の表面(前面)19fに設けられた操作可能なキー54a、54a、63L、63Rと、を含んでいる。
上記により、車体3を後進させながら自動操舵を行う際に、運転者が安全確認のため後方A2に振り返っても、運転者の視野が保護機構6や第2操作部54、63によって狭められるのを防ぐことができる。また、後方A2に振り返った運転者が、後方A2の安全を確認しながら第2操作部54、63のキー54a、54b、63L、63Rを視認することができるので、当該キー54a、54b、63L、63Rの操作性を向上させることができる。
また、本実施形態では、作業車両1は、第2操作部54が保護機構6から脱落するのを防止する脱落防止部材57を備える。これにより、作業車両1から伝わる振動等で第2操作部54が保護機構6から外れて、当該第2操作部54を紛失したり損傷したりするのを防止することができる。
また、本実施形態の作業車両1は、ステアリングハンドル30による手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体3と、車体3に設けられた原動機4と、車体3に支持された作業装置2と、原動機4の動力を作業装置2に伝達するPTO軸16と、自動操舵及びPTO軸16の駆動を制御する制御装置60と、を備え、制御装置60は、PTO軸16が停止しているときは、車体3の後進時の自動操舵を許可し、PTO軸16が駆動しているときは、車体3の後進時の自動操舵を禁止する。
上記の構成によれば、作業車両1において、PTO軸16の停止中に、後進時の自動操舵が行われ、PTO軸16の駆動中には、後進時の自動操舵が行われないので、後進時の自動操舵を安定且つ安全に行うことができる。
また、本実施形態では、作業車両1は、PTO軸16の駆動を操作するための操作部材であって、中立位置Qn、Qxから駆動位置Q1~Q3、Qzに切り替え可能なPTO操作部材24、23(PTO変速レバー24、PTOスイッチ23)を備え、PTO操作部材24、23が中立位置Qn、Qxにあるときは、PTO軸16が停止していて、制御装置60が車体3の後進時の自動操舵を許可し、PTO操作部材24、23が駆動位置Q1~Q3、Qzに切り替えられると、制御装置60が車体3の後進時の自動操舵を禁止し、PTO軸16が駆動可能になる。
上記の構成によれば、PTO操作部材24、23が駆動位置Q1~Q3、Qzに切り替えられて、PTO軸16が駆動すると、後進時の自動操舵を行えなくなり、PTO操作部材24、23が中立位置Qn、Qxにあって、PTO軸16が停止していると、後進時の自動操舵を行えるようになる。このため、作業車両1の後進時の自動操舵を安定且つ安全に行うことができる。
また、本実施形態では、作業車両1は、車体3の位置を検出可能な測位装置40と、自動操舵の基準となる走行基準ラインL1の設定を指示するために操作される設定スイッチ51と、自動操舵の開始及び停止を指示するために操作される操舵スイッチ52、54と、を備え、制御装置60は、設定スイッチ51の操作に応じて、手動操舵による車体3の走行時に測位装置40により検出された車体3の位置に基づいて走行基準ラインL1を設定し、車体3の後進時の自動操舵が許可されている場合、操舵スイッチ52、54の開始操作に応じて自動操舵を開始して、走行基準ラインL1と測位装置40により検出された車体3の位置とに基づいて自動操舵を実行し、操舵スイッチ52、54の停止操作に応じて自動操舵を停止し、車体3の後進時の自動操舵が禁止されている場合、操舵スイッチ52、54の前記操作に応じて自動操舵の開始及び停止を行わない。
上記の構成によれば、設定スイッチ51と操舵スイッチ52、54の操作により、作業車両1の後進時の自動操舵を確実且つ安定に行うことができる。また、後進時の自動操舵が禁止されているときは、操舵スイッチ52、54が開始操作されても、後進時の自動操舵が開始されないので、安全性を確保することができる。
また、本実施形態では、作業車両1は、車体3の後進時の自動操舵が禁止されたことを報知する報知装置(表示装置)45を備える。これにより、作業車両1で後進時の自動操舵が禁止されている場合において、当該自動操舵が行われなかったときに、作業車両1の運転者が故障であると誤解するのを防ぐことができる。
また、本実施形態では、報知装置45は、さらにPTO軸16を停止させることを促す案内を報知する。これにより、PTO軸16が駆動しているため、後進時の自動操舵が禁止されていることと、PTO軸16を停止させれば、後進時の自動操舵が許可されることとを、作業車両1の運転者に察知させることができる。
さらに、本実施形態では、報知装置45は、車体3の後進時の自動操舵が禁止されている場合において、自動操舵の開始が指示されたときに、前記報知を行う。これにより、運転者が作業車両1で自動操舵を開始させたいタイミングで、後進時の自動操舵が禁止されていることや、当該禁止の原因がPTO軸16の駆動にあること等を認識することができる。また、報知装置45による報知の頻度を抑えて、当該報知で運転者が煩雑になるのを防いだり、消費電力を低減したりすることができる。
以上、本発明について説明したが、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請求の範囲によって示され、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。
1 作業車両
2 作業装置
3 車体
4 原動機
16 PTO軸
23 PTOスイッチ(PTO操作部材)
24 PTO変速レバー(PTO操作部材)
30 ステアリングハンドル
40 測位装置
45 表示装置(報知装置)
51 設定スイッチ
52、54 操舵スイッチ
60 制御装置
L1 走行基準ライン
Q1 正転第1位置(駆動位置)
Q2 正転第2位置(駆動位置)
Q3 正転第3位置(駆動位置)
Qb 逆転位置(駆動位置)
Qn、Qx 中立位置
Qz オン位置(駆動位置)
2 作業装置
3 車体
4 原動機
16 PTO軸
23 PTOスイッチ(PTO操作部材)
24 PTO変速レバー(PTO操作部材)
30 ステアリングハンドル
40 測位装置
45 表示装置(報知装置)
51 設定スイッチ
52、54 操舵スイッチ
60 制御装置
L1 走行基準ライン
Q1 正転第1位置(駆動位置)
Q2 正転第2位置(駆動位置)
Q3 正転第3位置(駆動位置)
Qb 逆転位置(駆動位置)
Qn、Qx 中立位置
Qz オン位置(駆動位置)
Claims (6)
- ステアリングハンドルによる手動操舵及び自動操舵のいずれかで前後に走行可能な車体と、
前記車体に設けられた原動機と、
前記車体に支持された作業装置と、
前記原動機の動力を前記作業装置に伝達するPTO軸と、
前記自動操舵及び前記PTO軸の駆動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記PTO軸が停止しているときは、前記車体の後進時の前記自動操舵を許可し、
前記PTO軸が駆動しているときは、前記車体の後進時の前記自動操舵を禁止する作業車両。 - 前記PTO軸の駆動を操作するための操作部材であって、中立位置から駆動位置に切り替え可能なPTO操作部材を備え、
前記PTO操作部材が前記中立位置にあるときは、前記PTO軸が停止していて、前記制御装置が前記車体の後進時の前記自動操舵を許可し、
前記PTO操作部材が前記駆動位置に切り替えられると、前記制御装置が前記車体の後進時の前記自動操舵を禁止し、前記PTO軸が駆動可能になる請求項1に記載の作業車両。 - 前記車体の位置を検出可能な測位装置と、
前記自動操舵の基準となる走行基準ラインの設定を指示するために操作される設定スイッチと、
前記自動操舵の開始及び停止を指示するために操作される操舵スイッチと、を備え、
前記制御装置は、
前記設定スイッチの操作に応じて、前記手動操舵による前記車体の走行時に前記測位装置により検出された前記車体の位置に基づいて前記走行基準ラインを設定し、
前記車体の後進時の前記自動操舵が許可されている場合、前記操舵スイッチの開始操作に応じて前記自動操舵を開始して、前記走行基準ラインと前記測位装置により検出された前記車体の位置とに基づいて前記自動操舵を実行し、前記操舵スイッチの停止操作に応じて前記自動操舵を停止し、
前記車体の後進時の前記自動操舵が禁止されている場合、前記操舵スイッチの前記操作に応じて前記自動操舵の開始及び停止を行わない請求項1又は2に記載の作業車両。 - 前記車体の後進時の前記自動操舵が禁止されたことを報知する報知装置を備えた請求項1~3のいずれか1項に記載の作業車両。
- 前記報知装置は、さらに前記PTO軸を停止させることを促す案内を報知する請求項4に記載の作業車両。
- 前記報知装置は、前記車体の後進時の前記自動操舵が禁止されている場合において、前記自動操舵の開始が指示されたときに、前記報知を行う請求項4又は5に記載の作業車両。
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