特許第6788229号(P6788229)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6788229
(24)【登録日】2020年11月4日
(45)【発行日】2020年11月25日
(54)【発明の名称】圃場作業車の自動操舵装置
(51)【国際特許分類】
   B62D 6/00 20060101AFI20201116BHJP
   A01B 69/00 20060101ALI20201116BHJP
   A01C 11/02 20060101ALI20201116BHJP
   G05D 1/02 20200101ALI20201116BHJP
   B62D 137/00 20060101ALN20201116BHJP
【FI】
   B62D6/00
   A01B69/00 303V
   A01C11/02 331D
   G05D1/02 W
   G05D1/02 N
   B62D137:00
【請求項の数】3
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2017-107811(P2017-107811)
(22)【出願日】2017年5月31日
(65)【公開番号】特開2018-202929(P2018-202929A)
(43)【公開日】2018年12月27日
【審査請求日】2019年6月28日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000125
【氏名又は名称】井関農機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000899
【氏名又は名称】特許業務法人新大阪国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】神谷 寿
(72)【発明者】
【氏名】小佐野 光
(72)【発明者】
【氏名】堀田 直岐
(72)【発明者】
【氏名】飛田 秀平
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 悠太
【審査官】 飯島 尚郎
(56)【参考文献】
【文献】 特開2016−029913(JP,A)
【文献】 特開平09−187124(JP,A)
【文献】 特開2013−123383(JP,A)
【文献】 特開平10−159606(JP,A)
【文献】 特開2008−005739(JP,A)
【文献】 特開2011−130736(JP,A)
【文献】 国際公開第2015/147111(WO,A1)
【文献】 特開2013−046579(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 6/00
A01B 69/00
A01C 11/02
G05D 1/02
B62D 101/00−137/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
測位装置(199)からの位置情報に基づいて制御装置(100)で自動操舵装置(205)の操舵アクチュエータ(206)に操舵信号を出力して自律走行する圃場作業車において、圃場状態を検出する圃場認識手段(209)を設け、該圃場認識手段(209)の検出する圃場状態に基づいて前記制御装置(100)から前記操舵アクチュエータ(206)へ操舵制御信号を出力し、
前記圃場認識手段(209)が整地ロータ(63)の回転を検出する作業検知センサで、該作業検知センサが所定値より高い回転を検出すると所定値より強く、所定値より低い回転を検出すると所定値より弱く、前記操舵アクチュエータ(206)に操舵制御信号を出力することを特徴とする場作業車の自動操舵装置。
【請求項2】
測位装置(199)からの位置情報に基づいて制御装置(100)で自動操舵装置(205)の操舵アクチュエータ(206)に操舵信号を出力して自律走行する圃場作業車において、圃場状態を検出する圃場認識手段(209)を設け、該圃場認識手段(209)の検出する圃場状態に基づいて前記制御装置(100)から前記操舵アクチュエータ(206)へ操舵制御信号を出力し、
前記測位装置(199)にGPSアンテナ(200)からの電波の強弱を検出する電波検出装置(102)を設け、該電波検出装置(102)が検出する電波が所定値より低いと前記操舵アクチュエータ(206)の作動速度を所定値より遅くかつ走行速度を所定値より遅くする操舵制御信号を出力することを特徴とする場作業車の自動操舵装置。
【請求項3】
走行車体(2)の作業座席(41)上方に前記GPSアンテナ(200)を取り付けるアンテナフレーム(201)を設け、該アンテナフレーム(201)の上部にルーフ(110)を設けたことを特徴とする請求項に記載の圃場作業車の自動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圃場で走行しながら作業を行う田植機等の圃場作業車における自動操舵装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記の特許文献1には、走行作業機の自動操舵システムとして、圃場における走行作業機の位置を計測した測位データを出力する測位ユニットと、目標走行経路を算定する経路算定部と、測位データに基づいて目標走行経路に対する走行機体の向きを算定する向き算定部と、目標走行経路に沿うように走行するための自動操舵データを出力する操舵データ出力部と、自動操舵データに基づいて走行機体を操舵するための操舵信号を生成する自動操舵部を設ける技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2016−24541号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
圃場作業車が走行する圃場は、水深の深い水田や粘り気の強い泥地等があり、直進走行をすることが困難で、作業者の細かい操舵操作が必要である。このために、GPS衛星からの測位データで自機位置を認識し目標走行経路に対する走行機体の向きを算定して自動操舵を行う従来の技術だけでは、直進走行することが難しい。
【0005】
本発明は、水深や泥地粘度等の圃場条件に応じた操舵制御をすることで、自律直進走行を可能にして、自動操舵による植付や耕地等の圃場作業を効率的に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
【0007】
請求項1の発明は、測位装置199からの位置情報に基づいて制御装置100で自動操舵装置205の操舵アクチュエータ206に操舵信号を出力して自律走行する圃場作業車において、圃場状態を検出する圃場認識手段209を設け、該圃場認識手段209の検出する圃場状態に基づいて前記制御装置100から前記操舵アクチュエータ206へ操舵制御信号を出力し、
前記圃場認識手段209が整地ロータ63の回転を検出する作業検知センサで、該作業検知センサが所定値より高い回転を検出すると所定値より強く、所定値より低い回転を検出すると所定値より弱く、前記操舵アクチュエータ206に操舵制御信号を出力することを特徴とする圃場作業車の自動操舵装置とする。
請求項2の発明は、測位装置199からの位置情報に基づいて制御装置100で自動操舵装置205の操舵アクチュエータ206に操舵信号を出力して自律走行する圃場作業車において、圃場状態を検出する圃場認識手段209を設け、該圃場認識手段209の検出する圃場状態に基づいて前記制御装置100から前記操舵アクチュエータ206へ操舵制御信号を出力し、
前記測位装置199にGPSアンテナ200からの電波の強弱を検出する電波検出装置102を設け、該電波検出装置102が検出する電波が所定値より低いと前記操舵アクチュエータ206の作動速度を所定値より遅くかつ走行速度を所定値より遅くする操舵制御信号を出力することを特徴とする圃場作業車の自動操舵装置とする。
請求項3の発明は、走行車体2の作業座席41上方に前記GPSアンテナ200を取り付けるアンテナフレーム201を設け、該アンテナフレーム201の上部にルーフ110を設けたことを特徴とする請求項2に記載の圃場作業車の自動操舵装置とする。
本発明に関連する第1の発明は、測位装置199からの位置情報に基づいて制御装置100で自動操舵装置205の操舵アクチュエータ206に操舵信号を出力して自律走行する圃場作業車において、圃場状態を検出する圃場認識手段209を設け、該圃場認識手段209の検出する圃場状態に基づいて制御装置100から操舵アクチュエータ206へ操舵制御信号を出力することを特徴とする圃場作業車の自動操舵装置とする。
【0008】
本発明に関連する第2の発明は、圃場認識手段209が整地ロータ63の回転を検出する作業検知センサで、該作業検知センサが所定値より高い回転を検出すると所定値より強く、所定値より低い回転を検出すると所定値より弱く、操舵アクチュエータ206に操舵制御信号を出力することを特徴とする本発明に関連する第の発明の圃場作業車の自動操舵装置とする。
【0009】
本発明に関連する第3の発明は、測位装置199にGPSアンテナ200からの電波の強弱を検出する電波検出装置102を設け、該電波検出装置102が検出する電波が所定値より低いと操舵アクチュエータ206の作動速度を所定値より遅くかつ走行速度を所定値より遅くする操舵制御信号を出力することを特徴とする本発明に関連する第の発明の圃場作業車の自動操舵装置とする。
【0010】
本発明に関連する第4の発明は、走行車体2の作業座席41上方にGPSアンテナ200を取り付けるアンテナフレーム201を設け、該アンテナフレーム201の上部にルーフ110を設けたことを特徴とする本発明に関連する第の発明の圃場作業車の自動操舵装置とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明で、圃場作業車は、制御装置100から自動操舵装置205の操舵アクチュエータ206に出力される操舵制御信号で自動操舵されるが、その操舵制御信号が圃場認識手段209の検出する圃場状態に基づいて補正されるので、圃場の水深が深かったり圃場面の粘度が高かったりしても、正確な目標軌跡で自動操舵が可能になる。
本発明に関連する第1の発明で、場作業車は、制御装置100から自動操舵装置205の操舵アクチュエータ206に出力される操舵制御信号で自動操舵されるが、その操舵制御信号が圃場認識手段209の検出する圃場状態に基づいて補正されるので、圃場の水深が深かったり圃場面の粘度が高かったりしても、正確な目標軌跡で自動操舵が可能になる。
【0012】
本発明に関連する第2の発明で、圃場面に接地している整地ロータ63が作業検知センサとして圃場の状態を正確に検出して、作業検知センサが高回転で高速走行を検出すると強い操舵制御信号で素早く軌道修正を行ってふらつきを防ぎ、作業検知センサが低回転で低速走行を検出すると弱い操舵制御信号で急な軌跡修正を防いで安全に操向する。
【0013】
本発明に関連する第3の発明で、電波検出装置102が検出する電波が所定値より低くて圃場における自機位置認識が低いと、走行速度を遅くして急な操舵を行わないので、安全に作業を行える。
【0014】
本発明に関連する第4の発明で、アンテナフレーム201の高い位置にGPSアンテナ200を設けるので、GPSから電波を受信し易く圃場における自機位置認識が良好に行われるのであるが、ルーフ110で作業座席41に座る作業者への日差しを遮ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】苗移植機の側面図。
図2】苗移植機の平面図。
図3】走行車体の要部平面図。
図4】ハンドルを含む操縦部の要部背面図。
図5】(a)ハンドルの自動操舵装置の構成を示す要部背面図。(b)ハンドルの自動操舵装置の構成を示す要部側面図。
図6】各種制御に関連する部材を示すブロック図。
図7】取得された位置座標を機体の傾斜等に合わせて補正する制御を示すフローチャート。
図8】自動操舵装置による自動直進制御を示すフローチャート。
図9】自動直進設定部材の操作による第1及び第2基準位置の取得と、自動直進制御の入切を示すフローチャート。
図10】第1基準位置及び第2基準位置の消去操作を示すフローチャート。
図11】第1基準位置取得後のハンドル操作により第1基準位置を消去する制御を示すフローチャート。
図12】第1基準位置、第2基準位置、基準線を示すと共に、目標位置を示す作業の模式図。
図13】報知装置の作動と、報知装置の作動後に自動操舵装置の停止操作が行われないときの自動減速制御を示すフローチャート
図14】圃場の枕地走行により第1基準位置、第2基準位置及び基準線を消去する制御を示すフローチャート。
図15】アンテナフレームにルーフを取り付けた第一実施例の斜視図。
図16】アンテナフレームにルーフを取り付けた第二実施例の斜視図。
図17】第二実施例の一部平面図。
図18】アンテナフレームにルーフを取り付けた第三実施例の全体斜視図。
図19】第三実施例の簡易右側面図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。なお、実施例の説明においては、機体の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後というが、本発明の構成を限定するものでは無い。
【0017】
本発明の作業機の一実施例として図2に開示されている乗用型の田植機は、8条植えの構成であるが、本構成を異なる植付条数の田植機に用いても構わない。本件田植機は、図1及び図2で示すとおり、走行車体2の後側に昇降リンク装置3を介して、苗タンク53から苗を取って複数の苗植付装置55…で圃場に苗を植え付ける苗植付部や、種子を供給する播種装置等、あるいは圃場を耕耘するロータリ等の作業装置4を昇降可能に設け、該走行車体2の後部上側に施肥装置5の本体部分を配置している。
【0018】
まず、走行車体2を構成するメインフレーム15について説明する。
【0019】
図3に示すとおり、該メインフレーム15は、機体前部の前側梁フレーム16と、機体後部の後側梁フレーム17と、該前側梁フレーム16と後側梁フレーム17の前後間に中央梁フレーム18を設け、該前側梁フレーム16と中央梁フレーム18を左右一対の前側連結フレーム19,19で連結すると共に、該中央梁フレーム18と後側梁フレーム17を左右一対の後側連結フレーム20,20で連結する。
【0020】
なお、前側梁フレーム16と中央梁フレーム18と後側梁フレーム17は左右方向を長手方向とし、前側連結フレーム19と後側連結フレーム20は前後方向を長手方向とする。
【0021】
該左右の前側連結フレーム19,19と後側連結フレーム20,20の左右間隔は略同じ間隔とする。また、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の左右長さは前側梁フレーム16の左右長さよりも長く構成する。なお、左右の前側連結フレーム19,19と後側連結フレーム20,20は中央梁フレーム18の下部で溶接するものであるので、左右の前側連結フレーム19,19と後側連結フレーム20,20を一体の金属製の角材で構成してもよい。
【0022】
前記前側梁フレーム16と中央梁フレーム18と左右の前側連結フレーム19,19が形成する空間部には、左右の前輪10,10や後輪11,11、作業装置4等に駆動力を伝動するミッションケース13と、エンジン30から供給される駆動力を該ミッションケース13に出力する油圧式の無段変速装置(HST)14を設ける。
【0023】
そして、前記後側梁フレーム18の後部に、左右の持上フレーム21,21を左右の後側連結フレーム20,20の左右間隔よりも狭い間隔で且つ後方に突出させて設け、該左右の持上フレーム21,21の下部に後部支持フレーム22を装着する。
【0024】
該後部支持フレーム22の左右両側には、走行車体2の左右の後輪11,11を各々駆動させる後輪伝動ケース11a,11aを設け、該後部支持フレーム22の上部には、前記昇降リンク機構3を支持する左右のリンクフレーム23,23を上方に向けて設ける。
【0025】
前記昇降リンク機構3は、左右のリンクフレーム23,23の下部側で且つ左右間に左右一対のロワリンクアーム24,24を設け、該左右のロワリンクアーム24,24の左右間に昇降シリンダ25を設けると共に、該昇降シリンダ25の上方にアッパリンクアーム26を設けて構成する。なお、該左右のロワリンクアーム24,24と昇降シリンダ25とアッパリンクアーム26の走行車体2とは反対側の端部は、作業装置4の機体前側に装着する。
【0026】
さらに、前記中央梁フレーム18の左右両端部の前方と左右の前側連結フレーム19,19の左右外側に、走行車体2の左右の前輪10,10に各々伝動する前側伝動ケース10a,10aを各々設けると共に、該中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の左右端部を左右の延長フレーム27,27で各々連結する。該左右の延長フレーム27,27は前後方向を長手方向とする。
【0027】
また、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17と後部支持フレーム22の下部に前後方向の中央連結フレーム28を設け、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の前後間で且つ左右の後部連結フレーム20,20の左右間にエンジン30を支持する前後の支持プレート29,29を設ける。
【0028】
該前後の支持プレート29,29には、中央連結フレーム28の左右両側でエンジン30を受ける受けプレート29a…が各々設けられている。
【0029】
そして、前記前後の支持プレート29,29の左右両側に、後側梁フレーム17の下方を通過して後方に突出する左右の補助フレーム31,31を設け、該左右の補助フレーム31,31の後部を左右方向の後部補助フレーム32で連結する。なお、該左右の補助フレーム31,31の後端部は、前記左右の後輪伝動ケース11a,11aに連結する。
【0030】
上記により、メインフレーム15が構成される。該メインフレーム15のうち、前側梁フレーム16から後側梁フレーム17までの前後幅、及び左右の前側連結フレーム19,19及び後側連結フレーム20,20の左右幅を、作業者が搭乗するフロアステップ33で覆う。該フロアテップ33は一体形成して強度を向上させたり部品数を減らしたりするものや、前側と後側、左側と右側で各々分割可能に構成し、着脱を容易にするものを用いる。
【0031】
上記では、図3に示すとおり、前記中央梁フレーム18と後側梁フレーム17の左右両側端部の周辺と、左右の延長フレーム27,27がフロアステップ33に覆われず、露出する。このとき、前記フロアステップ33を拡大してメインフレーム15の全体を覆う構成としてもよいが、大きさや植付作業条数の異なる機体間でのフロアステップ33の共用化を図るべく、フロアステップ33の左右両側に、左右の延長ステップ34,34を各々配置する構成とする。
【0032】
上記構成により、メインフレーム15は複数のフレーム構成体を連結して構成しているので、従来に比べて強度の向上が図られている。
【0033】
また、エンジン30を搭載する前後の支持プレート29,29の下部に中央連結フレーム28を配置すると共に、前後の支持プレート29,29を左右の後部補助フレーム32,32と連結したことにより、重量物であるエンジン30を強固に保持することができる。
【0034】
前記走行車体2の前側には、図1図2に示すとおり、上部に機体を操舵するハンドル35、無段変速装置14や作業装置4を操作する変速操作レバー36、走行車体2の走行伝動を切り替える副変速切替装置(図示省略)を操作する副変速操作レバー37及び機体各部の操作を行う操縦パネル38を上部に備えるボンネット39を設ける。該ボンネット39の前側には開閉可能なフロントカバー40を設け、該フロントカバー40の内部には、燃料タンクやバッテリ、前記ハンドル35の操舵に前記左右の前輪10,10、及び左右の前輪伝動ケース10a,10aの下部側を回動させる連動機構(図示省略)を内装する。
【0035】
また、前記フロントカバー40の前方には、作業装置4の作業状態や作業時に消費される作業資材の減少、及び後述する自動操舵装置205の作動、非作動等の各種情報をLED等の点灯で表示するセンターマスコット70を設ける。該センターマスコット70は、側面視において、下部側で且つ後側に配置される作業表示部71と、上部側で且つ前側に配置される自動直進表示部72で構成される。
【0036】
そして、前記ボンネット39よりも機体後側で、且つ前記エンジン30の上方に、エンジン30の上方及び側方を覆うエンジンカバー30aを設け、該エンジンカバー30aの上部に作業者が着座する作業座席41を設ける。
【0037】
さらに、該作業座席41の後側で、具体的にはメインフレーム15の後端側に前記施肥装置5を積載する。該施肥装置5の駆動力は、左右の後輪伝動ケース11aの左右一側から施肥装置5に向かって配置される施肥伝動機構5aによって伝動される。
【0038】
前記ミッションケース13の前側には、前記左右の前輪伝動ケース10a,10aに伝動する前側伝動シャフト(図示省略)と、ミッションケース13の後部には、前記左右の後輪伝動ケース11a,11aに伝動する左右のドライブシャフト42,42を設ける。該左右のドライブシャフト42,42よりも伝動方向上手側には、左右のドライブシャフト42,42への伝動を入切するサイドクラッチ機構43,43が配置されており、前記ハンドル35を切操作して走行車体2を旋回操作させると、旋回内側に位置するサイドクラッチ機構43が切状態になり、旋回内側の後輪11への伝動を停止させる構成としている。
【0039】
図3に示すとおり、前記ミッションケース13の後側の左右中央付近に左右のクラッチ入切軸44,44を上下方向に設け、該左右のクラッチ入切軸44,44の上部に機体外側に向かうクラッチ入切アーム45,45を各々設ける。そして、前記操縦座席41の前側下部で且つ左右一側には、左右のサイドクラッチ機構43,43を入切操作するサイドクラッチペダル43a,43aを設ける。
【0040】
また、図1図2に示すとおり、作業装置4の下方には、圃場面に接地して滑走するセンターフロート62Cと左右のサイドフロート62L,62Rを設けると共に、該センターフロート62Cと左右のサイドフロート62L,62Rよりも機体前側に、圃場面の凹凸を整地する整地ロータ63を設ける。該整地ロータ63への駆動力は、左右一側の後輪伝動ケース11aに設ける整地伝動シャフト65により伝動される。また、左右一側の後輪伝動ケース11aには、整地ロータ63への伝動を入切する整地クラッチ66を設ける。
【0041】
整地ロータ63には圃場認識手段として作業検知センサ209を設ける。圃場の水深が深かったり圃場面の粘度が高かかったりすると整地ロータ63の回転が遅くなり高速走行や圃場面が荒れていると回転が速くなるので、圃場の状態が判定できて、作業検知センサ209の検出結果を制御装置100に入力して、自動操舵装置205の操舵アクチュエータ206への操舵制御信号を調整する。例えば、整地ロータ63の回転が速いと水深が浅く圃場面が固く走行速度が速いので、操舵角を大きめに制御する。
【0042】
前記センターフロート62Cには、該センターフロート62Cの回動角度を検知する回動ポテンショメータ64を設け、該回動ポテンショメータ64の回動角度が所定角度以上変化すると圃場の深さが変化したと判断し、制御装置100が前記昇降シリンダ25を伸縮させて昇降リンク機構3を上下回動させ、作業装置4の上下高さ、即ち作業位置を圃場の深さに対応させる構成とする。
【0043】
圃場内で前記作業装置4を用いて苗の植付や種子の播種作業、あるいは苗の生育後の追肥や除草等の作業を行うときは、圃場の一側から他側に向かって走行車体2を直進走行させることが一般的である。しかしながら、走行車体2は、圃場の耕盤の凹凸や表土の粘性により車輪が直進方向からずれた方向を向くと、次第にずれた方向に移動してしまうことがある。また、作業者の操縦技術によっては、走行車体2を直進方向に合わせられず、直進からずれた方向に移動させてしまうことがある。
【0044】
これにより、苗の植付や播種、除草や追肥等の作業軌跡が斜め方向になり、本来苗の植付や播種が可能な個所が空きスペースとなり、後から作業者が手作業で植付や播種を行う必要が生じ、作業者に余分な労力を生じさせることや、苗の植付条間や播種条間が作業装置4の条間よりも狭くなり、風通しが悪くなって病虫害が発生することがある。あるいは、除草作業や追肥作業等の、植付や播種の後工程の作業を行う際、苗を踏み潰してしまい、収量の低下を招くことや、苗を踏み潰さないように操縦することにより、作業能率を低下させる問題が生じることがある。
【0045】
これら問題を解決するには、作業者の手によらず、走行車体2を自動操舵させ、直進走行姿勢を維持させる、いわゆる自動直進システムを搭載することが考えられる。
【0046】
まず、図1図2に示すとおり、走行車体2に、GPS(GNSS)アンテナ200を装着するアンテナフレーム201を設ける。該アンテナフレーム201は、前記メインフレーム15の前側に設ける左右のアンテナステー202,202に左右の基部を装着する、正面視で門型の前側フレーム201aと、該前側フレーム201aの左右中央部から機体後方に向かい、走行車体2の後側の左右中央部に向かう後側フレーム201bで構成する。なお、門型の該前側フレーム201aの空間部の後方には、前記ボンネット32や操縦座席41が位置するものとする。
【0047】
また、前記アンテナフレーム201の上下高さは、機体中最も高くする。作業者がフロアステップ33上に立った状態で頭をぶつけることを防止しつつ、且つ受信精度を向上させるべく、アンテナフレーム201の上端部は、地表から2.5〜3.5m程度に位置するものとする。
【0048】
これにより、作業者はフロアステップ33上を移動しやすく、作業能率が向上すると共に、GPSアンテナ200を地表から上方に離間させることができるので、受信精度の向上が図られる。
【0049】
該前側フレーム201aと後側フレーム201bの接続部付近には、前記GPSアンテナ200を装着する。なお、前側フレーム201aと後側フレーム201bの接続部は、ボンネット32と操縦座席41の前後間附近であり、前記走行車体2の前後方向の中央部付近である。
【0050】
上記により、GPSアンテナ200の取付位置を機体の前後及び左右方向の中央部付近になるので、取得される機体の座標が実際の機体の位置から離れたものとなりにくく、自動直進システムによる直進走行位置の設定が適切になり、作業精度が向上する。
【0051】
また、前側フレーム201aの空間部の後方に操縦座席41が位置することにより、アンテナフレーム201が作業者の視界を遮ることを防止できるので、視認性が向上し、直進走行前の位置合わせが正確になると共に、機体前方の圃場の状態や障害物を早めに見つけられるので、作業者による手動操作に切り替えて安全且つ作業位置のずれを抑えることができる。
【0052】
なお、GPSアンテナ200は、単独測位方式、DGPS(相対測位)方式、RTK(干渉測位)方式等のうち、作業をする地域に適したものを用いるとよい。
【0053】
しかしながら、機体の傾斜や振動の影響によりGPSアンテナ200の地上高が変動すると、実際の機体位置と異なる座標位置が測定され、受信精度が低下すると共に、直進からずれた方向に機体が走行してしまう問題が生じる。
【0054】
これを防止すべく、図6に示すとおり、GPSアンテナ200に加えて、IMU(慣性計測装置)203を設ける。該IMU203は、走行車体2が傾斜姿勢になるときの地表からGPSアンテナ200までの高さと、傾斜していないときの地表からGPSアンテナ200までの高さの差に基づき、GPSアンテナ200が取得した位置座標を制御装置100に修正させるものである。
【0055】
なお、地表からGPSアンテナ200までの高さは、IMU203に内蔵される三軸の加速度センサと角速度センサで走行車体2の傾斜等の挙動を計測して割り出すものとする。
【0056】
これに加えて、自動直進システムによる機体の走行方向が正しいかどうかをより確実に制御装置100に判定させるべく、方位センサ204を設ける。
【0057】
このときの位置座標の補正については、図7のS1からS5に示すとおりである。
【0058】
これにより、機体の進路を計測される方位により定めることができるので、直進走行の精度がいっそう向上する。
【0059】
前記GPSアンテナ200が取得する位置情報は、IMU203と方位センサ204が検出する情報に基づき、制御装置100により補正される。そして、制御装置100は、現在の位置情報と先に取得されている位置情報を比較し、位置情報の相違が許容範囲を超えていると、機体を直進走行位置に戻すべく、左右の前輪10,10を左右方向に操舵させる。
【0060】
上記の左右の前輪10,10の操舵、あるいはクローラ等の信地旋回を自動化すべく、前記ハンドル35を操舵アクチュエータ206で回動させる自動操舵装置205を設ける。該自動操舵装置205は、図8のS6〜S9に示すとおり、前記制御装置100が算出した現在の位置情報のX座標と、先に取得されている基準となる位置情報のX座標の差異に基づき、操舵アクチュエータ206の作動量が変動されることで、機体を直進走行位置に向かわせるべく、ハンドル35を左右に切ると共に、直進走行位置に来ると操舵アクチュエータ206を停止させてハンドル35の自動操舵を停止させるものである。舵アクチュエータ206は、電動や油圧式のモータ、あるいはシリンダで構成する。
【0061】
なお、GPSアンテナ200からの電波を検出する電波検出装置102を設け、受信電波が所定値よりも低い場合には、走行速度を低下させると共に操舵アクチュエータ206への操舵角制御を小さくして作業の安全を図る。なお、受信電波が所定値に回復すると、走行速度と操舵アクチュエータ206への操舵角制御を元に戻す。
【0062】
上記構成により、算出された位置情報のX座標の差異に合わせてハンドル35が自動的に操舵され、機体を直進走行位置に自動的に合わせることができるので、作業装置4による作業位置が左右方向にずれることが防止され、圃場内に作業が行われない箇所が発生しにくくなる。これにより、作業が行われなかった箇所に、後から人手で作業を行う必要が無くなり、作業者の労力が軽減される。
【0063】
また、前工程の作業条と現在の作業条の作業位置が重複することを防止できるので、苗、種子や肥料等の作業資材を余分に消費することが防止され、作業コストの低減が図られると共に、作業資材の過剰供給による生育不良の発生が防止される。
【0064】
なお、耕耘機を装着したトラクタや、苗移植機や播種機は、作業条の圃場端まで走行し、約180度旋回して次の作業条に移動する。旋回走行中に自動直進システムが作動していると、機体が直進走行すべき位置からずれていると判断して操舵アクチェータ206を作動させ、旋回軌跡を乱すおそれがある。したがって、自動直進システムは、機体を旋回させる際にオフにする構成とする必要がある。ハンドル35を旋回操作すると自動直進システムがオフになる構成とすることも考えられるが、圃場の状態等によって機体の進行方向が大幅にずれたり、障害物を回避すべく作業者がハンドル35を旋回操作と同等以上に大きく操作したりした際に自動直進システムがオフになるので、作業者が直進途中で自動操舵システムを再度オンにせねばならず、作業者の手間が増えると共に、自動直進システムがオフになったことに気付かず、作業位置がずれたまま機体が走行し、作業精度が低下する問題が生じる。
【0065】
また、ハンドル35を旋回から直進に戻す操作で自動直進システムをオンにすることが考えられるが、旋回から直進に戻る際、次の作業条における直進位置に機体を合わせるには、細かいハンドル35の操舵操作を行う必要がある。この操作中に自動操舵システムがオンになっていると、機体が直進走行位置からずれたと制御装置100が判断すると操舵アクチュエータ206が作動してしまい、機体の位置が本来直進走行すべき位置に合わせられなくなる問題がある。
【0066】
この問題の発生を防止し、機体を適切な方向に直進走行させると共に、適切な区間で作動することが可能な自動直進システムについて、図6及び図8から図11を用いて説明する。
【0067】
なお、走行車体2の前後進方向の位置座標をY座標とすると共に、走行車体2の前後進方向と直交する方向、即ち左右方向の位置座標をX座標とする。
【0068】
まず、走行車体2に、自動直進の開始点である圃場の一側と自動直進の終了点である圃場の他側の座標を取得させると共に、自動直進システムを入切する、自動直進設定部材207を設ける。該自動直進設定部材207は、上下方向、左右方向、押込状態と戻り状態など、少なくとも二方向に操作可能な部材を少なくとも一つ装着するか、あるいは二つ以上の操作部材を装着するものとする。
【0069】
本願では、自動直進設定部材207として、図4に示すとおり、上下方向に操作可能なフィンガアップレバーを装着するが、トグルスイッチやプッシュスイッチ、ジョイスティック等を用いてもよい。
【0070】
これにより、部品点数の削減が図られると共に、基準位置(第1基準位置A、第2基準位置B)の取得操作と、自動操舵装置205の入切操作を、同じ側の片方の手で自動直進設定部材207を操作すればよいので、操作性が向上する。
【0071】
図4に示すとおり、該自動直進設定部材207を第1の方向W1、本願では機体上方に向けて操作すると、操作された位置で前記GPSアンテナ200が取得され、IMU203と方位センサ204の検出結果を用いて制御装置100が算出した位置座標が記録される。なお、自動直進設定部材207の第1の方向W1への操作が、基準位置取得部材の操作に該当する。
【0072】
前記自動直進設定部材207を操作したとき、他の位置座標の記録が無いときは、算出した位置座標を第1基準点Aとして記録し、該第1基準点Aが記録されているときは、算出した位置座標を第2基準点Bとして記録する。該第1基準点Aと第2基準点Bが記録されているときに前記自動直進設定部材207が操作された時は、位置座標を記録しない。
【0073】
なお、圃場内の作業途中で、自動直進が精度よく行えなくなった時等には、第1基準点A及び第2基準点Bを取得し直す必要があるので、図10に示すとおり、このときは前記自動直進設定部材207を所定時間(例:2〜3秒)に亘って第1の方向W1に操作すると、記録されている第1基準点A及び第2基準点Bが消去される設定とするとよい。あるいは、操作すると第1基準点A及び第2基準点Bが削除される、記録消去用のボタン(図示省略)を設けてもよい。
【0074】
自動直進システムの直進走行の基準位置となる前記第1基準点A及び第2基準点Bは、距離が近いほどX座標のズレは小さいが、二点間の距離が短ければ、自動直進を用いなくてもおおよそ直進走行は可能である。また、二点間の距離が短くなるときは、作業者が意図せず自動直進設定部材207に触れてしまい、第2基準点Bを取得するという状況が考えられる。
【0075】
この問題の発生を防止すべく、前記自動直進設定部材207を操作して第2基準点Bを取得する際、第1基準点Aを取得した位置からの距離が所定距離未満、例えば8〜12m未満であるときは、制御装置100は第2基準点Bを削除し、記録させないものとする。その後、再度自動直進設定部材207が操作され、第1基準点Aを取得した位置からの距離が所定距離以上であれば、制御装置100は第2基準点を記録させるものとする。
【0076】
なお、図11に示すとおり、第1基準点Aを取得した状態で、第2基準点Bを取得せずにハンドル35を所定時間内に所定量以上に操作し、走行車体2を旋回させたとき、制御装置100は、記録した第1基準点Aを削除する。その後、前記自動直進設定部材207が第1の方向W1に操作されると、制御装置100は、GPSアンテナ200により取得したその場所の位置座標を、第1基準点Aとして記録し、第1基準点AのY座標と第2基準点BのY座標を結ぶ線が直線状にならなくなることを防止する構成としてもよい。
【0077】
これにより、圃場の一端と他端の所定位置、例えば、直進走行を終えて走行車体2が旋回を開始する位置と、旋回終了後に作業装置4を下降させて直進走行を開始する位置に第1基準点Aと第2基準点Bを設定することができ、作業装置4を下降させて直進走行する位置で自動直進システムを作動させ、作業位置が進行方向に対して左右方向にズレない、高精度な作業が可能になる。
【0078】
また、作業者の誤操作により第2基準点Bが実際に設定すべき位置と異なることを防止できるので、次の作業条で第1基準点Aと第2基準点Bを取得し直す必要が無く、自動直進を用いる作業条を増やし、圃場内の作業精度を一層向上させることができる。
【0079】
なお、圃場に入ってから最初に作業を行う作業条では、所定位置で自動直進設定部材207を第1の方向W1に操作して、上記の第1基準点Aと第2基準点Bを取得する作業が必須になるので、自動直進を用いず、作業者がハンドル35を操作して、機体を直進走行させることになる。
【0080】
上記のとおり、自動直進設定部材207の操作によって第1基準点Aと第2基準点Bを取得していると、該第1基準点Aと第2基準点Bの各Y座標を結んだ基準線Rが、自動直進の目安となる線となり、走行中の機体の位置座標のX座標が、自動直進の目安となる線のX座標と合致しているか否かを判定し、合致していなければ自動操舵装置205により合致する方向にハンドル35を自動操舵させることで、自動直進走行を実現することができる。
【0081】
上記の自動直進走行は、第1基準点Aと第2基準点Bが記録されている状態で、自動直進設定部材207を第2の方向W2、本願では機体下方に向けて操作することで開始される。自動直進設定部材207を第2の方向W2に操作すると、制御装置100は、GPSアンテナ200が取得する位置座標のY座標と基準線RのY座標を比較し、前記操舵アクチュエータ206を作動させてハンドル35を左右方向に回転させ、走行車体2を直進走行すべき位置に移動させる制御を開始する。なお、自動直進設定部材207の第2の方向W2への操作が、入切部材の操作に該当する。
【0082】
この自動操舵制御は、前記ハンドル35が所定の時間内に走行車体2を旋回させる角度まで操作されるか、前記自動直進設定部材207が第2の方向W2に操作されると終了する。前記ハンドル35の操舵角度は、ハンドルポテンショメータ35aによって検知するものとする。
【0083】
なお、第1基準点Aまたは第2基準点BのY座標と一致する場所に走行車体2が到達すると、自動直進制御が終了される構成としてもよい。
【0084】
上記のとおり、自動直進制御は、ハンドル35を旋回操作するか、圃場端における旋回走行の開始地点付近に到達することで終了される。走行車体2が旋回走行する位置は、圃場端に近い位置であるので、自動直進制御に任せて作業者が操縦以外の作業を行っていると、旋回操作が遅れると予定外の位置に苗の植付が行われると共に、走行車体2が圃場端まで移動してしまい、旋回を行う位置まで後進が必要になり、作業能率が低下する問題が生じる。
【0085】
なお、図12は、第1基準位置A、第2基準位置B、基準線R、及び目標位置と現在の機体の位置を示す模式図である。
【0086】
この問題を防止すべく、図6及び図13に示すとおり、前記整地クラッチ66の入(作動)及び切(停止)による整地ロータ63の入切と回転数を検知する作業検知センサ209を設け、該作業検知センサ209が整地ロータ63の入(作動)を検知したとき、制御装置100は、走行車体2の位置座標(X座標及びY座標)である、目標位置座標(終了基準位置)を取得する。なお、該目標位置座標は、制御装置100、あるいは制御装置100に付随するメモリ領域に、少なくとも二ヵ所分を同時に保持可能とする。
【0087】
なお、作業検知センサ209による目標位置座標(終了基準位置)の取得は、整地ロータ63の入切の代わりに、作業装置4の上昇または下降、作業装置4への伝動の入または切、ハンドル35の旋回開始操舵または旋回終了操舵等を条件として行う構成としてもよい。
【0088】
そして、位置座標を取得した作業条の次の作業条において、前記自動操舵装置205を作動させて走行車体2を自動直進走行させるとき、制御装置100は、GPSアンテナ200が取得する現在位置座標のY座標から、直前の作業条(直近の作業条)で取得した目標位置座標のY座標までの距離を逐次算出する。このとき、制御装置100は、目標位置座標のX座標を現在位置座標のX座標に補正する構成としてもよい。
【0089】
そして、現在位置座標から目標位置座標までの距離が所定距離、例えば8〜12mになる報知位置に走行車体2が到達すると、走行車体2が圃場端に接近しており、前記自動直進設定部材207を第2の方向W2に操作して自動直進制御を終了させる必要があることを作業者に知らせるべく、ブザーやランプ、あるいは画面上に数値や文字を表示する、報知装置208が作動する構成とする。
【0090】
なお、該報知装置208に数値や文字を表示するのは、走行車体2に表示パネル(図示省略)を設ける構成や、作業者が持ち込む情報端末(スマートフォン、タブレット等)に情報を送信して表示させる構成が考えられる。
【0091】
なお、目標位置座標を取得していない作業条においては、走行車体2と目標位置までの距離を算出できないので、作業者は目視で圃場端を確認し、自動直進制御が不要と判断した位置で自動直進設定部材207を操作する必要がある。
【0092】
現在位置座標から目標位置座標までの距離については、前記左右の後輪11,11への左右のドライブシャフト42,42の回転を検知する後輪回転センサ210,210を設け、前記整地ロータ63を入にした位置から該後輪回転センサ210,210が検知した回転数を元に、制御装置100が移動距離を算出し、該移動距離と整地ロータ63を入にした位置のY座標位置までの距離を算出し、所定距離以内であれば報知装置208を作動させる構成としてもよい。
【0093】
しかしながら、報知装置208が作動しても、作業者が気付いて自動直進制御を終了させなければ、走行車体2を適切な位置で旋回させることはできない。これに対応すべく、前記報知装置208が作動してから所定距離(例えば、2〜5m)に亘って、自動直進設定部材207が第2の方向W2に操作されることなく走行車体2が前進走行したとき、前記制御装置100は、前記無段変速装置14のトラニオン軸14aを回動させ、走行車体2を減速させる。
【0094】
あるいは、距離でなく、前記報知装置208が作動してから所定時間(例えば、2〜5秒間)に亘って、自動直進設定部材207が第2の方向W2に操作されることなく走行車体2が前進走行したとき、前記制御装置100は、前記無段変速装置14の出力を低下させ、走行車体2を減速させる。
【0095】
上記の走行車体2の減速は、前記無段変速装置14のトラニオン軸14aをトラニオンアーム(図示省略)を介して回動させるHSTサーボモータ211を作動させ、該トラニオン軸14aを減速側に回動させることによって行われる。
【0096】
これにより、圃場端に接近すると走行車体2の走行速度が低下するので、作業者に圃場端の旋回位置が近付いていることを認識させることができ、適切な軌跡で旋回走行が行える。したがって、作業装置4が、圃場の外周の四辺、所謂枕地で重複して対地作業を行い、余分に作業資材(苗、肥料、薬剤等)を消費することが防止される。
【0097】
また、旋回後に整地ロータ63を入にして整地作業を開始する位置を、旋回前に整地作業を終了した位置に合わせることができるので、整地ロータ63による整地作業が行われない箇所の発生、及び作業装置4による対地作業行われない箇所の発生が防止される。これにより、整地作業が行われなかった箇所について、苗の植付深さが乱れる、肥料の浸透具合が異なる、走行が乱れるといった問題の発生が防止されると共に、対地作業が行われなかった位置について、作業者が手作業で作業を行う必要がなく、作業者の労力が軽減される。
【0098】
上記の自動減速は、時間経過により走行速度が漸減するものとし、緩やかに減速される制御構成とすると、作業装置4による対地作業精度、及び整地ロータ63の整地精度が低下することや、作業者が揺さぶられることが防止される。
【0099】
あるいは、自動減速の開始後、一回、または所定時間ごとに複数回、急激な減速を行う制御構成とすると、走行車体2の揺れにより、作業者が圃場端の接近に気付きやすくなる。
【0100】
また、自動減速制御が行われている所定時間(第2所定時間)内に、前記自動直進設定部材207を操作して自動直進制御を解除すると、制御装置100は、その時点の走行速度を維持する構成としてもよい。これにより、作業走行が停止しないので、圃場端での旋回走行に速やかに移行することができ、作業能率の低下が防止される。
【0101】
あるいは、予め設定されている走行速度、または自動減速が開始された時点での走行速度に変速すべく、制御装置100は、無段変速装置14のHSTサーボモータ211を作動させて、トラニオン軸14aを増速側に回動させる構成としてもよい。
【0102】
走行速度が自動的に増速されることにより、作業者が変速操作レバー36を操作して走行速度を増速する必要がなくなるので、操作性が向上する。
【0103】
報知装置208の作動に加えて、上記の走行車体2の自動減速制御により、走行車体2が圃場端、具体的には圃場端付近の旋回位置を認識することが期待されるが、作業者が別の作業に没入している、あるいは作業者が失神する等して、走行速度の自動減速にも気付かない可能性は想定される。
【0104】
したがって、前記走行車体2の自動減速制御は、前記無段変速装置14が前進、後進のいずれの走行速度も増減させない中立状態になるまで行われる。このとき、前記エンジン30は停止させない。これにより、その場に走行車体2を停止させることができるので、圃場端、所謂畦に機体が接触するまで前進することが防止され、機体の破損や、作業復帰するべく機体を後進させる距離が抑えられる。
【0105】
圃場端への接近により走行車体2の走行が自動停止したとき、走行車体2の走行速度の増減、及び前後進を操作する変速操作レバー36を中立位置に戻すと、制御装置100は無段変速装置14による走行速度の増減操作を受け付ける状態にする。その上で、前記変速操作レバー36を前進側に操作すると、走行車体2の走行が再開される。当然のことではあるが、前記副変速操作レバー37を中立位置に操作し、駆動力が走行系統に伝動されない状態では、副変速操作レバー37を走行伝動が行われる位置に操作するまで、走行は開始されない。
【0106】
上記の自動直進制御の基準となる、第1基準点Aと第2基準点B、及び第1基準点Aと第2基準点Bを結ぶ基準線Rは、圃場の一端から他端に向かう直進作業走行、及び圃場の他端から一端に直進作業走行する際に必要である。
【0107】
しかしながら、圃場の四辺、所謂枕地の作業走行は、直進作業走行であるものの、上記の直進作業走行と異なる進行方向になる作業辺が一辺は存在し、その作業辺では前記基準線Rを用いても、自動直進制御を行うことはできない。
【0108】
また、圃場の外において、機体を移送用のトラックの荷台等に移動させるときや、納屋などに収納する際に、誤って自動直進設定部材207を第2の方向W2に操作して自動操舵装置205を作動可能な状態にしていると、機体を移動させる際に基準線(R)のX座標と機体のX座標が不一致となり、直進走行位置からずれていると判断され、自動操舵装置205がハンドル35を自動操舵させることが起こり得る。これにより、機体の進路が本来走行すべき進路からずれた位置になり、機体の積み込みや収納作業に余分な手間が生じることになる。
【0109】
これを防止には、圃場から機体が退出する前に、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを消去する必要がある。図6及び図14に示すとおり、走行車体2が圃場の四辺のうち、直進作業走行する進行方向に直交する進行方向を少なくとも一辺含む、三辺の走行が行われると、枕地作業が行われたと判断して、制御装置100が第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除させる。
【0110】
枕地での走行車体2の進行方向は、GPSアンテナ200が取得する走行車体2の位置座標のうち、X軸座標またはY軸座標の変化が連続することで判定される。
【0111】
これにより、圃場内を機体が走行している間に第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除することができるので、圃場外に出てから自動直進設定部材207を操作しても自動直進が行われることがなく、予定の進行方向からずれた方向に走行することが防止され、作業能率の低下が防止されると共に、作業の安全性が向上する。
【0112】
また、機体を別の圃場に移動させたとき、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rが記録されていないことにより、作業中の圃場に適さない基準線Rに基づき自動直進制御が行われることを防止できるので、自動直進の精度が向上する。
【0113】
なお、圃場外に移動したときは、短時間で移送用のトラックに移動させる、あるいは納屋に移動させるべく、前記副変速操作レバー37を走行ポジションに操作する。この走行ポジションへの副変速操作レバー37の操作を検知する副変速位置検知スイッチ37aを設け、副変速位置検知スイッチ37aが走行ポジションに副変速操作レバー37が操作されたことを検知すると、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除する構成としてもよい。
【0114】
第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rの削除を、圃場内では使用しない走行ポジションへの副変速操作レバー37の操作に基づき行うことにより、枕地走行時に第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rが削除されていないとき、確実に削除することができるので、走行車体2の移動や別の圃場の作業時に自動直進制御が行われることがなく、作業精度の低下が防止される。
【0115】
また、副変速操作レバー37の誤操作により、圃場内で誤って第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除することを防止できるので、第1基準点Aと第2基準点Bを取得し直す作業条で自動直進が使えなくなることが防止され、作業精度が向上する。
【0116】
あるいは、前記IMU203や、走行車体2の前後及び左右方向の傾斜を検知する傾斜センサ212を用いて、走行車体2が所定角度以上(例えば、10〜15度)前上がり傾斜姿勢になると、制御装置100は、第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除する構成としてもよい。
【0117】
圃場から出る際、圃場の出入口を通過する走行車体2は作業中には略なり得ない角度の前上がり傾斜姿勢になるので、この傾斜角度が検知されたときは、圃場から出るときであると判断できる。
【0118】
これにより、枕地走行時に第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rが削除されていないとき、確実に削除することができるので、走行車体2の移動や別の圃場の作業時に自動直進制御が行われることがなく、作業精度の低下が防止される。
【0119】
なお、圃場や作業の内容によっては、走行車体2を後進させて出入口から出ることも考えられるので、前上がり傾斜角度だけでなく、後上がり傾斜角度に基づき第1基準点Aと第2基準点B、及び基準線Rを削除する制御構成としてもよい。
【0120】
前記自動操舵装置205により、走行車体2を自動直進走行させているときであっても、作業装置4等が消費する作業資材の補充作業や、機体や圃場に何らかの問題が発生したとき等には、作業者が走行を停止させる必要がある。この走行停止操作は、前記変速操作レバー36を中立位置に操作して無段変速装置14を中立にする、ブレーキペダルを踏んでブレーキを利かせる、サイドクラッチペダル43aを踏んでサイドクラッチ43を切状態にする、という方法が考えられる。
【0121】
上記の何れかの方法で走行車体2の走行を停止させたときであっても、制御装置100は、前記自動操舵装置205を停止させない構成とする。
【0122】
これにより、変速操作レバー36を前進操作する、ブレーキペダルやサイドクラッチペダル43aの操作を解除するなどして、走行停止を解除すると、すぐに自動直進走行に復帰することが可能になり、作業能率の低下が防止される。
【0123】
しかしながら、停止中にハンドル35が手動操舵される、あるいは自動操舵装置205が作動してハンドル35が自動操舵されると、自動直進走行の再開時の進行方向が停止時の進行方向からずれてしまい、走行車体2の進行方向が直線状でなくなるおそれがある。
【0124】
特に、走行車体2が停止していると、GPSアンテナ200が取得する位置座標は、地球の自転やGPS衛星の公転等の影響を受けやすく、実際の走行車体2が存在する位置とは異なる位置座標を取得することがあり、基準線Rから離れた位置にある、と誤認されやすくなる。
【0125】
これを防止すべく、前記変速操作レバー36の操作位置を検知するレバーポテンショメータ36a、ブレーキペダルやクラッチペダルの踏込操作を検知する踏込検知スイッチ213を設け、自動直進走行中に走行を停止させる操作が検知されると、制御装置100は、ハンドル35の操舵操作を反映しない、あるいはハンドル35を動かなくする構成とする。
【0126】
ハンドル35の操舵操作を反映しない構成とは、停車時の走行車体2の位置座標のX座標が基準線RのX座標から所定値以上ずれていても、操舵アクチュエータ206を作動させないことを意味する。
【0127】
また、ハンドル35を動かなくする構成とは、操舵アクチュエータ206の作動トルクを高くし、ハンドルロック状態にすることを意味する。
【0128】
上記構成により、走行再開後の進行方向がずれることを防止できるので、作業走行が直線状で行われ、作業精度の向上が図られる。
【0129】
前記ハンドル35は、自動直進走行中は操舵アクチュエータ206により自動操舵されるが、進路上の圃場の状態が自動直進走行に適さない(荒れている、圃場深度が深い、等)、障害物が存在する等の状況では、手動操作により回避行動をとる必要がある。
【0130】
前記操舵アクチュエータ206によるハンドル35の操舵操作は、次の構成により行われる。該ハンドル35の操舵操作に連動して回動するハンドル軸351の下部には入力ギア352を設け、操舵アクチュエータ206には出力ギア353を設ける。
【0131】
該入力ギア352と出力ギア353は、ハンドル35及び操舵アクチュエータ206の下方に配置される操舵ギアケース354に内装される。そして、該入力ギア352と出力ギア353の間には、伝動比を変更して駆動力を伝動する中継ギア355を設ける。
【0132】
該入力ギア352、出力ギア353及び中継ギア355のギア比は、ハンドル35の手動操作を妨げることを防止すべく、操舵アクチュエータ206が作動していても、手動操作によるトルクが強くなるギア比とする。
【0133】
これにより、自動直進中であってもハンドル35の手動操作に要する力が増大することを防止できるので、操作性が向上すると共に、走行に影響し得る状態の圃場や障害物を確実に回避することができるので、作業の安全性が確保される。
【0134】
なお、図1において、前輪10の前で走行車体2に圃場面に向けて超音波センサからなる深度センサ103を取り付けて貯水面までの距離を検出したり、前輪10に圃場の肥沃度を検出する通電センサ104を設けて圃場の肥沃度を検出したり、走行車体2上に温度センサ105を設けて外気温度を検出したりして、それぞれを操縦パネル38に表示するようにして作業者が圃場の状態を認識し易くする。また、温度センサ105が異常低温を検出すると圃場に水が無いと判断して操舵アクチュエータ206への制御出力を弱くしたり、通電センサ104の検出値が高いと圃場が柔らかいと判断して操舵アクチュエータ206編制御出力を強くしたりする。
【0135】
次に、作業座席41の上部を覆うルーフ110を設ける構成を図15から図19で説明する。
【0136】
図15の第一実施例は、アンテナフレーム201の前側フレーム201aに設ける左右取付片95L、95Rと後側フレーム201bの後取付桟96に樹脂成型のルーフ110を取り付けている。ルーフ110の前後幅はハンドル35と施肥装置5の間隔幅で、左右幅は走行車体2左右幅よりも少し狭くする。GPSアンテナ200はルーフ110の上側にする。
【0137】
図16の第二実施例は、前側フレーム201aの上部左右のブラケット114に左右サイドルーフアーム111L、111Rを枢支し、ロックピン113でブラケット114の固定穴に止めて左右開閉固定可能に設け、後側フレーム201bの中央ロッド201bcとの間に幕状のルーフ110を張った構成で、不使用時に左右サイドルーフアーム111L、111Rを中央ロッド201bcに沿わせてルーフ110を閉じるようにしている。
【0138】
図18の第三実施例では、フロアステップ33の側部にサイドステップ117を取り付けるサイドステップフレーム116に左右ルーフ支柱115L、115Rを設け、その左右ルーフ支柱115L、115Rの上部に樹脂成型のルーフ110を支持した構成で、図19の如く、左右ルーフ支柱115L、115Rを上下中間部で後方へ折り曲げてルーフ110を低く収納可能にしている。
【産業上の利用可能性】
【0139】
本発明は、乗用田植機だけでなく、圃場作業装置を装備した自動走行可能な播種機など種々の圃場作業機にも適用可能である。
【符号の説明】
【0140】
2 走行車体
41 作業座席
100 制御装置
102 電波検出装置
110 ルーフ
199 測位装置
200 GPSアンテナ
201 アンテナフレーム
205 自動操舵装置
206 操舵アクチュエータ
209 圃場認識手段(作業検知センサ)
図1
図2
図3
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