特許 6811655 作業車

(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】6811655

(24)【登録日】2020年12月17日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】作業車

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20201228BHJP

   A01C 11/02 20060101ALI20201228BHJP

【ＦＩ】

   A01B69/00 303F

   A01B69/00 303M

   A01C11/02 331D

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-48683(P2017-48683)

(22)【出願日】2017年3月14日

(65)【公開番号】特開2018-148858(P2018-148858A)

(43)【公開日】2018年9月27日

【審査請求日】2019年6月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】宮本 惇平

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 竣也

(72)【発明者】

【氏名】久保田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】石見 憲一

【審査官】 坂田 誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−７１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２１８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−７１１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５５４９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ｇ０５Ｄ １／００ − １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行機体を走行させる走行装置と、
対地作業を行うことが可能な作業装置と、
衛星測位システムを用いて位置情報を取得可能な受信装置と、
前記受信装置で取得された前記位置情報を含む測位情報に基づいて目標ラインに沿って前記走行機体を走行させるように前記走行装置を自動操向する自動操向オン状態と、前記走行装置を自動操向しない自動操向オフ状態と、を切り換え可能な自動操向制御部と、
前記自動操向制御部を前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態へ手動操作に基づいて切り換え操作可能な切換操作具と、
前記目標ラインを、前記切換操作具により前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態に切り換えられた際の前記受信装置の位置に前記走行機体の前方側の離間距離を加算した値に基づいて求められる補正位置上に設定する目標設定部と、が備えられている作業車。

【請求項2】

走行機体を走行させる走行装置と、
対地作業を行うことが可能な作業装置と、
衛星測位システムを用いて位置情報を取得可能な受信装置と、
前記受信装置で取得された前記位置情報を含む測位情報に基づいて目標ラインに沿って前記走行機体を走行させるように前記走行装置を自動操向する自動操向オン状態と、前記走行装置を自動操向しない自動操向オフ状態と、を切り換え可能な自動操向制御部と、
前記自動操向制御部を前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態へ手動操作に基づいて切り換え操作可能な切換操作具と、
前記目標ラインを、前記切換操作具により前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態に切り換えられた際の前記受信装置の位置に目標方位に対する自機方位の方位偏差と前記走行機体の前方側の離間距離とに基づいて算出される偏差距離を加算した値に基づいて求められる修正位置上に設定する目標設定部と、が備えられている作業車。

【請求項3】

前記自動操向制御部は、前記自動操向オン状態において、目標方位に対する自機方位との方位偏差に方位ゲインを乗算して前記走行装置の操向制御量を算出するように構成され、
前記自動操向制御部は、前記切換操作具により前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態に切り換えられてから前記走行機体が所定距離だけ走行するまで前記方位ゲインを通常時よりも減少させるように構成されている請求項１または２に記載の作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動操向制御を行うことが可能な作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の作業車が、例えば、下記特許文献１に記載されている。この作業車には、走行機体を走行させる走行装置（同文献では「前輪」「後輪」）と、対地作業を行うことが可能な作業装置（同文献では「植付部」）と、衛星測位システムを用いて位置情報を取得可能な受信装置（同文献では「ＧＰＳ受信アンテナ」）と、が備えられている。さらに、この作業車には、受信装置で取得された位置情報を含む測位情報に基づいて目標ラインに沿って走行機体を走行させるように走行装置を自動操向する自動操向オン状態と、走行装置を自動操向しない自動操向オフ状態と、を切り換え可能な自動操向制御部（同文献では「方向制御手段」）が備えられている。さらに、この作業車には、自動操向制御部を自動操向オフ状態から自動操向オン状態へ手動操作に基づいて切り換え操作可能な切換操作具（同文献では「走行モード選択スイッチ」）が備えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−７１１４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記従来の技術では、オペレータの感覚に適合しない位置に目標ラインが設定された場合、微調整スイッチを手動操作して、目標ラインの位置を手動調整する必要があり、オペレータの手間となっていた。

【0005】

上記実情に鑑み、手間をかけずにオペレータの感覚に適合した位置に目標ラインを設定して好適な自動操向制御を行うことができる作業車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の作業車は、
走行機体を走行させる走行装置と、
対地作業を行うことが可能な作業装置と、
衛星測位システムを用いて位置情報を取得可能な受信装置と、
前記受信装置で取得された前記位置情報を含む測位情報に基づいて目標ラインに沿って前記走行機体を走行させるように前記走行装置を自動操向する自動操向オン状態と、前記走行装置を自動操向しない自動操向オフ状態と、を切り換え可能な自動操向制御部と、
前記自動操向制御部を前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態へ手動操作に基づいて切り換え操作可能な切換操作具と、
前記目標ラインを、前記切換操作具により前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態に切り換えられた際の前記受信装置の位置に前記走行機体の前方側の離間距離を加算した値に基づいて求められる補正位置上に設定する目標設定部と、が備えられているものである。

【0007】

本発明によると、切換操作具が手動操作されて自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換わるタイミングで、目標ラインが設定される。この際に、切換操作具が手動操作されるのは、例えば畦際等における旋回直後である状況であることが多く、目標ラインを設定する方向に対して走行機体の進行方向がズレている状況が多く発生すると想定される。このため、目標ラインを、アンテナユニットの位置上ではなく、オペレータの目線の先にあるアンテナユニットの位置からアンテナユニットの位置に走行機体の前方側の離間距離を加算した値に基づいて求められる補正位置上に設定するようにする。これにより、例えば、目標ラインを設定する方向に対して走行機体の進行方向がズレていたとしても、操向によりそのズレを解消した位置に、好適に目標ラインを設定できる。これにより、自動操向を開始する際に、手間をかけずにオペレータの感覚に適合した位置に目標ラインを設定して好適な自動操向制御を行うことができる。さらに、目標ラインを設定する方向に対して走行機体の進行方向がズレていたとしても、操向によりそのズレを解消した箇所に目標ラインが設定されるので、自動操向制御の開始時に、走行機体が蛇行することを回避できる。
したがって、本発明によれば、手間をかけずにオペレータの感覚に適合した位置に目標ラインを設定して好適な自動操向制御を行うことができるものとなる。

【0008】

本発明の作業車は、
走行機体を走行させる走行装置と、
対地作業を行うことが可能な作業装置と、
衛星測位システムを用いて位置情報を取得可能な受信装置と、
前記受信装置で取得された前記位置情報を含む測位情報に基づいて目標ラインに沿って前記走行機体を走行させるように前記走行装置を自動操向する自動操向オン状態と、前記走行装置を自動操向しない自動操向オフ状態と、を切り換え可能な自動操向制御部と、
前記自動操向制御部を前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態へ手動操作に基づいて切り換え操作可能な切換操作具と、
前記目標ラインを、前記切換操作具により前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態に切り換えられた際の前記受信装置の位置に目標方位に対する自機方位の方位偏差と前記走行機体の前方側の離間距離とに基づいて算出される偏差距離を加算した値に基づいて求められる修正位置上に設定する目標設定部と、が備えられているものである。

【0009】

本発明によると、切換操作具が手動操作されて自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換わるタイミングで、目標ラインが設定される。この際に、切換操作具が手動操作されるのは、例えば畦際等における旋回直後である状況であることが多く、目標ラインを設定する方向に対して走行機体の進行方向がズレている状況が多く発生すると想定される。このため、目標ラインを、アンテナユニットの位置上ではなく、アンテナユニットの位置に目標方位に対する自機方位の方位偏差に基づいて算出される偏差距離を加算した値に基づいて求められる修正位置上に設定するようにする。これにより、例えば、目標ラインを設定する方向に対して走行機体の進行方向がズレていたとしても、操向によりそのズレを解消した位置に、好適に目標ラインを設定できる。これにより、自動操向を開始する際に、手間をかけずにオペレータの感覚に適合した位置に目標ラインを設定して好適な自動操向制御を行うことができる。さらに、目標ラインを設定する方向に対して走行機体の進行方向がズレていたとしても、操向によりそのズレを解消した箇所に目標ラインが設定されるので、自動操向制御の開始時に、走行機体が蛇行することを回避できる。
したがって、本発明によれば、手間をかけずにオペレータの感覚に適合した位置に目標ラインを設定して好適な自動操向制御を行うことができるものとなる。

【0010】

上記構成において、
前記自動操向制御部は、前記自動操向オン状態において、目標方位に対する自機方位との方位偏差に方位ゲインを乗算して前記走行装置の操向制御量を算出するように構成され、
前記自動操向制御部は、前記切換操作具により前記自動操向オフ状態から前記自動操向オン状態に切り換えられてから前記走行機体が所定距離だけ走行するまで前記方位ゲインを通常時よりも減少させるように構成されていると好適である。

【0011】

例えば、オペレータは、畦際等における旋回完了直後に、切換操作具を手動操作して自動操向オン状態に切り換えることが多いが、この段階では、目標方位に対して自機方位の方位偏差が残っている場合が多い。本構成によれば、自動操向オン状態に切り換えられてから走行機体が所定距離だけ走行するまでは、走行装置の操向制御量を算出するために、方位偏差に乗算される方位ゲインを通常時よりも減少させるようになっている。このため、自動操向を開始してから急激な自動操向制御が実行されることが回避され、圃場の荒れやオペレータの乗車負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】田植機を示す側面図である。

【図2】田植機を示す上面図である。

【図3】ステアリング機構を模式的に示す模式図である。

【図4】自動操向制御に係る制御構成を示すブロック図である。

【図5】自動操向制御について説明する上面視の説明図である。

【図6】目標ラインの設定について説明する上面視の説明図である。

【図7】別実施形態における目標ラインの設定について説明する上面視の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態の一例を、図面に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、農作業車のうちの植播系水田作業車である乗用型の田植機（「作業車」の一例）には、走行機体Ｃを走行させる走行装置Ａと、圃場に対する対地作業を行うことが可能な作業装置と、が備えられている。田植機の作業装置は、圃場に対する苗の植え付けが可能な苗植付装置Ｗである。なお、図２に示す矢印Ｆが走行機体Ｃの「前」、矢印Ｂが走行機体Ｃの「後」、矢印Ｌが走行機体Ｃの「左」、矢印Ｒが走行機体Ｃの「右」である。

【0014】

図１に示すように、走行装置Ａとしては、左右一対の前輪１０と左右一対の後輪１１とが備えられている。走行機体Ｃには、走行装置Ａにおける左右の前輪１０を操向可能なステアリング機構Ｕが備えられている。

【0015】

図１、図２に示すように、走行機体Ｃの前部には、開閉式のボンネット１２が備えられている。ボンネット１２内には、エンジン１３が備えられている。ボンネット１２の先端位置には、指標ラインＬＮ（図５等参照）を確認するための棒状のセンターマスコット１４が備えられている。図１に示すように、走行機体Ｃには、前後方向に沿って延びる枠状の機体フレーム１５が備えられている。機体フレーム１５の前部には、支持支柱フレーム１６が立設されている。

【0016】

図１に示すように、苗植付装置Ｗは、油圧シリンダで構成される昇降シリンダ２０の伸縮作動により昇降作動するリンク機構２１を介して、走行機体Ｃの後端に昇降自在に連結されている。

【0017】

図１、図２に示すように、苗植付装置Ｗには、４個の伝動ケース２２、各伝動ケース２２の後部の左側部及び右側部に回転自在に支持された回転ケース２３、各回転ケース２３の両端部に備えられた一対のロータリ式の植付アーム２４、圃場の田面を整地する複数の整地フロート２５、植え付け用のマット状苗が載置される苗載せ台２６等が備えられている。つまり、苗植付装置Ｗは、８条植え型式に構成されている。

【0018】

このように構成された苗植付装置Ｗは、苗載せ台２６を左右に往復横送り駆動しながら、伝動ケース２２から伝達される動力により各回転ケース２３を回転駆動して、苗載せ台２６の下部から各植付アーム２４により交互に苗を取り出して圃場の田面に植え付けるようになっている。

【0019】

図１、図２に示すように、走行機体Ｃにおけるボンネット１２の左右側部には、苗植付装置Ｗに補給するための予備苗を載置可能な複数の予備苗台２８が備えられている。また、走行機体Ｃにおけるボンネット１２の左右側部には、各予備苗台２８を支持する左右一対の予備苗フレーム３０と、左右の予備苗フレーム３０の上部に亘って連結される連結フレーム３１と、が備えられている。

【0020】

図１に示すように、苗植付装置Ｗの左右側部には、それぞれ、圃場の田面に指標ラインＬＮ（図５等参照）を形成するためのマーカ装置３３が備えられている。左右のマーカ装置３３は、それぞれ、圃場の田面に接地して走行機体Ｃの走行に伴い圃場の田面に指標ラインＬＮを形成する作用姿勢、及び、圃場の田面から上方に離れた格納姿勢に操作自在に構成されている。

【0021】

図１、図２に示すように、走行機体Ｃの中央部には、各種の運転操作が行われる運転部４０が備えられている。運転部４０には、運転者が着座可能な運転座席４１、操縦塔４２、前輪１０の手動の操向操作用のステアリングホイールにより構成されるステアリングハンドル４３、前後進の切り換え操作や走行速度を変更操作が可能な主変速レバー４４、操作レバー４５等が備えられている。運転座席４１は、走行機体Ｃの中央部に備えられている。操縦塔４２に、ステアリングハンドル４３、主変速レバー４４、操作レバー４５等が操作自在に備えられている。

【0022】

図１、図２に示す操作レバー４５は、ステアリングハンドル４３の下側の右横側に備えられている。詳細な図示はしないが、操作レバー４５は中立位置から、上方の上昇位置、下方の下降位置、後方の右マーカ位置、及び、前方の左マーカ位置、の十字方向に操作自在に構成され、中立位置に付勢されている。

【0023】

操作レバー４５を上昇位置に操作すると、植付クラッチ（図示なし）が遮断状態に操作されて、苗植付装置Ｗが上昇し、左右のマーカ装置３３が格納姿勢に操作される。操作レバー４５を下降位置に操作すると、苗植付装置Ｗが下降し、操作レバー４５を下降位置に再度操作すると、植付クラッチ（図示なし）が伝動状態に操作される。

【0024】

操作レバー４５を右マーカ位置に操作すると、右のマーカ装置３３が格納姿勢から作用姿勢になる。操作レバー４５を左マーカ位置に操作すると、左のマーカ装置３３が格納姿勢から作用姿勢になる。

【0025】

運転部４０の操縦塔４２には、人為操作可能な切換操作具５０（図４参照）が備えられている。切換操作具５０は、ステアリング機構Ｕの自動操向の入り切りの切り換え操作を行うことが可能に構成されている。切換操作具５０は、例えば、押圧操作式のボタンスイッチで構成され、主変速レバー４４の握り部に配置されている。また、運転部４０には、ステアリング機構Ｕの自動操向制御に用いる基準となるティーチング方向Ｔ（図５等参照）を登録するために、押圧操作式の始点登録スイッチ５２Ａ及び押圧操作式の終点登録スイッチ５２Ｂ（図４参照）が備えられている。

【0026】

〔ステアリング機構について〕
図３に示すように、ステアリング機構Ｕには、ステアリングハンドル４３に連動連結されるステアリング操作軸５４、ステアリング操作軸５４の回動に伴って揺動するピットマンアーム５５、ピットマンアーム５５に連動連結される左右の連繋機構５６、ギヤ機構５７等が備えられている。ステアリングハンドル４３は、ステアリング操作軸５４に連動連結され、手動操作に基づいてステアリング機構Ｕを操作可能となっている。電動モータである操向モータ５８は、ギヤ機構５７を介して、ステアリング操作軸５４に連動連結され、制御信号に基づいてステアリング機構Ｕを操作可能となっている。

【0027】

図３に示すように、エンジン１３の動力は、伝動ベルト３６を介して静油圧式の無段変速装置３７、及び、ミッションケース３８に伝達され、ミッションケース３８の内部の副変速装置から、前輪１０のデフ機構（図示せず）及び前車軸ケース３９の内部の伝動軸（図示せず）を介して、左右の前輪１０に伝達される。ミッションケース３８の動力は、苗植付装置Ｗにも伝達される。

【0028】

図３に示すように、ステアリング操作軸５４は、ピットマンアーム５５、左右の連繋機構５６を介して、左右の前輪１０に、それぞれ、連動連結されている。ステアリング操作軸５４の回転量は、ステアリング操作軸５４の下端部に備えられるロータリエンコーダからなる切れ角センサ６０（図４参照）により検出されるようになっている。言い換えると、切れ角センサ６０は、ステアリングハンドル４３の切れ角を検出可能となっている。

【0029】

図３、図４に示すように、操向モータ５８は、制御装置７５からの制御信号に基づいてステアリング機構Ｕを操作可能となっている。また、操向モータ５８は、制御信号に基づく出力結果としてのモータ回転角を検出するレゾルバ５８Ａを有している。

【0030】

図３に示すように、ステアリング機構Ｕの手動操向を行う場合には、運転者がステアリングハンドル４３を操作する操作力に、操向モータ５８によるステアリングハンドル４３の操作に応じた補助力を付与してステアリング操作軸５４を回動操作し、前輪１０の切れ角を変更するようになっている。一方、ステアリング機構Ｕの自動操向を行う場合には、操向モータ５８を駆動して、操向モータ５８の駆動力によりステアリング操作軸５４を回動操作し、前輪１０の切れ角を変更するようになっている。

【0031】

〔受信装置を有するアンテナユニットと慣性計測装置について〕
図１、図２、図４に示すように、走行機体Ｃには、衛星測位システムを用いて走行機体Ｃに関する位置情報を取得可能な受信装置６３及び主に走行機体Ｃの傾き（ピッチ角、ロール角）を検出可能な副慣性計測装置６４を有するアンテナユニット６１と、慣性情報を計測する主慣性計測装置６２と、が備えられている。

【0032】

主慣性計測装置６２、及び、副慣性計測装置６４は、それぞれ、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）により構成されている。

【0033】

受信装置６３及び副慣性計測装置６４を有するアンテナユニット６１と、主慣性計測装置６２と、は走行機体Ｃにおける異なる箇所に配置されている。また、受信装置６３及び副慣性計測装置６４を有するアンテナユニット６１と、主慣性計測装置６２と、は走行機体Ｃにおける左右中心線ＣＬ上に配置されている。

【0034】

上述の衛星測位システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）には、その代表的なものとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が挙げられる。ＧＰＳは、地球の上空を周回する複数のＧＰＳ衛星から受信装置６３で位置情報を受信し、受信装置６３を搭載した走行機体Ｃの自機位置等を算出するために用いられる。

【0035】

図１、図２に示すように、受信装置６３を有するアンテナユニット６１は、連結フレーム３１に取り付けられている。

【0036】

本実施形態では、図４に示すように、受信装置６３において複数のＧＰＳ衛星から直接受信したデータを、受信装置６３において基準局を介して複数のＧＰＳ衛星から受信したデータで補正する、いわゆるデファレンシャルＧＰＳ測位方式が採用されている。

【0037】

図４に示す副慣性計測装置６４は、走行機体Ｃの前後方向の傾き（ピッチ角）、走行機体Ｃの左右方向の傾き（ローリング角）を検出する。副慣性計測装置６４で検出されたピッチ角及びローリング角に基づいて、受信装置６３の位置情報を補正するようになっている。

【0038】

図４に示すように、主慣性計測装置６２には、主に、走行機体Ｃのヨー角度（走行機体Ｃの旋回角度）の角速度を検出可能なジャイロスコープ７０と、互いに直交する３軸方向の加速度を検出可能な加速度計７１と、が備えられている。つまり、主慣性計測装置６２により計測される慣性情報には、ジャイロスコープ７０により検出される方位変化情報と、加速度計７１により検出される位置変化情報と、が含まれている。上述のように、主慣性計測装置６２を、走行機体Ｃの進行方向の旋回中心の近傍に配置していることから、ジャイロスコープ７０に生じる方位変化情報の積算誤差を小さく抑えることが可能になるとともに、加速度計７１による位置変化情報の検出精度が高いものとなる。

【0039】

〔制御構成について〕
図４に示すように、走行機体Ｃには、ステアリング機構Ｕの自動操向の制御を行う制御装置７５が備えられている。制御装置７５には、位置方位算出部７６と、基準設定部７７と、目標設定部７８と、自動操向制御部７９と、が備えられている。

【0040】

位置方位算出部７６は、アンテナユニット６１及び主慣性計測装置６２から取得する情報に基づいて、走行機体Ｃの自機位置ＮＭ及び自機方位ＮＡを算出するように構成されている。

【0041】

基準設定部７７は、始点登録スイッチ５２Ａの操作時にアンテナユニット６１で取得されている始点の位置情報、及び、終点登録スイッチ５２Ｂの操作時にアンテナユニット６１で取得されている終点の位置情報に基づいて、始点と終点を通るティーチング方向Ｔを設定するようになっている。

【0042】

目標設定部７８は、目標ラインＬＭを、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられた際の受信装置６３の位置に走行機体Ｃの前方側の離間距離Ｂ１を加算した値に基づいて求められる補正位置Ｍ１上に設定するようになっている。

【0043】

自動操向制御部７９は、受信装置６３で取得された位置情報と主慣性計測装置６２で取得された慣性情報を含む測位情報に基づいて目標ラインＬＭに沿って走行機体Ｃを走行させるように走行装置Ａを自動操向する自動操向オン状態と、走行装置Ａを自動操向しない自動操向オフ状態と、を切り換え可能となっている。自動操向制御部７９は、切換操作具５０の操作に基づいて、自動操向オン状態と、自動操向オフ状態を切り換え可能になっている。具体的には、自動操向制御部７９は、切換操作具５０の手動操作に基づいて、自動操向オフ状態から自動操向オン状態への切り換えと、自動操向オン状態から自動操向オフ状態への切り換えを両方行うことができる。自動操向オフ状態では、操向モータ５８による自動操向は行わない。自動操向オン状態になると、操向モータ５８に制御信号を出力して、走行機体Ｃが目標ラインＬＭに沿って走行するように操向モータ５８を制御し、ステアリング機構Ｕの自動操向を行う。

【0044】

自動操向制御部７９は、図６に示すように、自動操向オン状態において、目標方位ＴＡに対する自機方位ＮＡとの方位偏差θに方位ゲインを乗算した乗算結果及び目標ラインＬＭに対する自機位置ＮＭとの位置偏差に位置ゲインを乗算した乗算結果に基づいて走行装置Ａの操向制御量を算出するように構成されている。

【0045】

自動操向制御部７９は、図５に示すように、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられてから走行機体Ｃが所定距離Ｄだけ走行するまで方位ゲインを通常時よりも減少させるように構成されている。

【0046】

〔自動操向制御について〕
一例として、水田において苗の植え付け作業を行う場合について説明する。
図５に示すように、まず、走行機体Ｃを圃場内の畦際の或る第一位置Ｑ１に位置させ、始点登録スイッチ５２Ａ（図４参照）を操作する。そして、苗植付装置Ｗを上昇させ、且つ、整地フロート２５を接地させた状態で、第一位置Ｑ１から側部側の畦際の直線形状に沿って、走行機体Ｃを直進走行させ、反対側の畦際近くの第二位置Ｑ２まで移動させてから、終点登録スイッチ５２Ｂ（図４参照）を操作する。これにより、第一位置Ｑ１において受信装置６３により取得された位置情報と第二位置Ｑ２において受信装置６３により取得された位置情報とから、始点となる第一位置Ｑ１と終点となる第二位置Ｑ２とを結ぶ方向であるティーチング方向Ｔが設定される。

【0047】

次に、図６に示すように、ステアリングハンドル４３の操作により、走行機体Ｃを手動で旋回させる。切れ角センサ６０により、走行機体Ｃの旋回開始が検出されると、苗植付装置Ｗ、整地フロート２５、マーカ装置３３とが、圃場の田面から自動的に上昇し、非作業状態となる。走行機体Ｃの旋回が終了すると、走行機体Ｃの旋回完了位置Ｑ３が、切れ角センサ６０の検出結果に基づいて検出される。

【0048】

なお、図６等に示すように、受信装置６３は、走行機体Ｃの前部に配置されているが、データ処理の基準となる自機位置ＮＭは、受信装置６３の実際の設置位置ではなく、主慣性計測装置６２の近傍位置に設定されている。データ処理の基準となる自機位置ＮＭの設定は、受信装置６３と自機位置ＮＭとする箇所までの距離、及び、受信装置６３や主慣性計測装置６２に基づいて算出される自機方位ＮＡに基づいて求められるようになっている。目標ラインＬＭに沿って正確に走行させたいのは、苗植付装置Ｗであるので、自機位置ＮＭを、このように、苗植付装置Ｗの近傍に設定することにより、苗植付装置Ｗが目標ラインＬＭに沿って正確に走行するように、走行機体Ｃの自動操向制御を行うことができるものとなる。

【0049】

切換操作具５０が操作されると、受信装置６３における位置情報に基づく走行機体Ｃの自機位置ＮＭ、自機方位ＮＡが記憶される。そして、目標ラインＬＭを、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられた際の受信装置６３の位置に走行機体Ｃの前方側の離間距離Ｂ１を加算した値に基づいて求められる補正位置Ｍ１上に目標ラインＬＭが設定される。離間距離Ｂ１は、センターマスコット１４の位置とオペレータがセンターマスコット１４を通じて走行機体Ｃの進行方向（自機方位ＮＡの方向）に地面を見た際に視線が地面と交差する位置との間の距離に設定されている。補正位置Ｍ１は、自動走行制御を開始する制御開始位置Ｑ４となっている。これとともに、主慣性計測装置６２により計測される情報が、受信装置６３により取得された自機位置ＮＭの位置情報、及び、受信装置６３により取得された自機位置ＮＭの位置情報と直前位置の位置情報に基づいて算出された自機方位ＮＡに基づいて補正される。

【0050】

なお、図５では、図示の都合上、マーカ装置３３により形成された指標ラインＬＮと、目標ラインＬＭとを少しずらしてあるが、実際は、運転者の目線が、センターマスコット１４の先端部と指標ラインＬＮとが一致するように、手動の位置合わせが行われるので、目標ラインＬＭは、指標ラインＬＮと略一致するように設定される。

【0051】

そして、これとともに、主に主慣性計測装置６２に基づく、走行機体Ｃの自動操向制御が開始される。つまり、自動操向制御においては、主慣性計測装置６２の慣性情報が主に用いられ、受信装置６３の位置情報が主慣性計測装置６２の慣性情報の補正用に用いられる。具体的には、受信装置６３により取得された位置情報に基づく自機位置ＮＭと自機方位ＮＡと、主慣性計測装置６２のジャイロスコープ７０により計測される角速度を積分処理して求められる方位変化情報と、主慣性計測装置６２の加速度計７１により計測される加速度を積分処理して求められる位置変化情報と、に基づいて、現在の自機位置ＮＭや自機方位ＮＡが逐次算出される。そして、現在の自機位置ＮＭや自機方位ＮＡが、目標ラインＬＭ、ティーチング方向Ｔと合致するようにステアリング機構Ｕの自動操向が行われ、走行機体Ｃの自動操向制御が行われる。

【0052】

走行機体Ｃの自動操向制御中に、自機方位ＮＡとティーチング方向Ｔとの角度偏差（ズレ角度）がなく、自機位置ＮＭと目標ラインＬＭとの距離偏差（ズレ距離）がない場合、ステアリング機構Ｕは操向制御されない。
また、走行機体Ｃの自動操向制御中に、自機方位ＮＡとティーチング方向Ｔとの角度偏差（ズレ角度）があり、自機位置ＮＭと目標ラインＬＭとの距離偏差（ズレ距離）がない場合、ステアリング機構Ｕは、自機方位ＮＡとティーチング方向Ｔとの角度偏差（ズレ角度）をなくす方向に操向制御される。
また、走行機体Ｃの自動操向制御中に、自機方位ＮＡとティーチング方向Ｔとの角度偏差（ズレ角度）があり、自機位置ＮＭと目標ラインＬＭとの距離偏差（ズレ距離）がある場合には、ステアリング機構Ｕは、自機方位ＮＡとティーチング方向Ｔとの角度偏差（ズレ角度）をなくす方向に操向制御される。
また、走行機体Ｃの自動操向制御中に、自機方位ＮＡとティーチング方向Ｔとの角度偏差（ズレ角度）がなく、自機位置ＮＭと目標ラインＬＭとの距離偏差（ズレ距離）がある場合、ステアリング機構Ｕは、自機位置ＮＭと目標ラインＬＭとの距離偏差（ズレ距離）をなくす方向に操向制御される。
これにより、走行機体Ｃが、目標ラインＬＭに沿って正確に走行するものとなる。

【0053】

このように、走行機体Ｃの自動操向制御中には、受信装置６３により取得される位置情報が必須ではないので、仮に、走行機体Ｃの自動操向制御中に、受信装置６３に電波障害等が発生した場合であっても、主慣性計測装置６２により計測される慣性情報に基づいて走行機体Ｃの自動操向制御を継続でき、苗植付装置Ｗによる苗の植え付けを目標ラインＬＭに沿って正確に行うことができる。

【0054】

また、この場合、図５に示すように、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられてから走行機体Ｃが所定距離Ｄだけ走行するまで方位ゲインを通常時よりも減少させるように構成されている。

【0055】

そして、苗植付装置Ｗによる苗の植付作業を行いながら走行機体Ｃを自動操向制御で直進走行させ（作業走行）、走行機体Ｃが畦際に接近すると、運転者が切換操作具５０を操作することにより、走行機体Ｃの自動操向制御が停止され、手動操向に切り換わる。そして、畦際において同様に非作業状態で旋回操作を行い、同様の操作を繰り返して、圃場への苗の植え付けを行ってゆく。

【0056】

このように、切換操作具５０を操作した際の走行機体Ｃの状態に応じたオペレータの感覚に適合した箇所に目標ラインＬＭを設定して適切に自動操向制御を行うので、乗車感を損なわず、違和感の少ない自動操向制御を行うことができるものとなる。

【0057】

〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態について説明する。下記の各別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わせて上記実施形態に適用してもよい。なお、本発明の範囲は、これら実施形態の内容に限定されるものではない。

【0058】

（１）上記実施形態では、目標設定部７８が、目標ラインＬＭを、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられた際の受信装置６３の位置に走行機体Ｃの前方側の離間距離Ｂ１を加算した値に基づいて求められる補正位置Ｍ１上に設定するようになっているものを例示しているが、これに限られない。例えば、図７に示すように、目標ラインＬＭを、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられた際の受信装置６３の位置に目標方位ＴＡに対する自機方位ＮＡの方位偏差θに基づいて算出される偏差距離Ｂ２を加算した値に基づいて求められる修正位置Ｍ２上に設定するように目標設定部７８が構成されていてもよい。

【0059】

この場合においても、図５に示すものと同様に、自動操向制御部７９は、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられてから走行機体Ｃが所定距離Ｄだけ走行するまで方位ゲインを通常時よりも減少させるように構成されている。

【0060】

（２）上記実施形態では、自動操向制御部が、自動操向オン状態において、目標方位ＴＡに対する自機方位ＮＡとの方位偏差θに方位ゲインを乗算して走行装置Ａの操向制御量を算出するように構成されているものを例示しているが、これに限られない。例えば、このような方位ゲインを乗算しない態様で方位偏差θに基づいて走行装置の操向制御量を算出するようにしてもよい。

【0061】

（３）上記実施形態では、切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられてから走行機体Ｃが所定距離Ｄだけ走行するまで方位ゲインを通常時よりも減少させるように構成されているものを例示しているが、これに限られない。切換操作具５０により自動操向オフ状態から自動操向オン状態に切り換えられた直後に通常の方位ゲインを用いて自動操向制御を行うものであってもよい。

【0062】

（４）上記実施形態では、切換操作具５０の操作に基づいて、自動操向オン状態から自動操向オフ状態への切り換えを行うことができるものを例示しているが、これに限られない。例えば、切換操作具５０の操作に基づいて、自動操向オン状態から自動操向オフ状態への切り換えを行わないものであってもよい。その場合は、苗植付装置Ｗが下降作業状態から上昇非作業状態になることにより、自動操向オン状態から自動操向オフ状態への切り換えを行うことができる。また、ステアリングハンドル４３の切れ角が所定角度以上になって旋回が開始されることにより、自動操向オン状態から自動操向オフ状態への切り換えを行うことができる。

【0063】

（５）上記実施形態では、デファレンシャルＧＰＳ測位方式を例示しているが、これに限られない。例えば、ＲＴＫ測位方式等の他の測位方式であってもよい。

【0064】

（６）上記実施形態では、自動操向制御において、主慣性計測装置６２が主に用いられ、受信装置６３が主慣性計測装置６２の補正用に用いられるものを例示しているが、これに限られない。例えば、自動操向制御において、受信装置６３の位置情報が主に用いられ、主慣性計測装置６２の慣性情報が受信装置６３の位置情報の補正用に用いられるものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明は、作業装置として苗植付装置を備える上記乗用型の田植機以外にも、例えば、作業装置として播種装置を備える植播系水田作業車である乗用型の直播機、作業装置としてプラウ等を備えるトラクタ、若しくは、作業装置として刈取部等を備えるコンバイン等の農作業車、または、作業装置としてバケット等を備える建設作業車等の種々の作業車に利用できる。

【符号の説明】

【0066】

５０ ：切換操作具
６３ ：受信装置
７８ ：目標設定部
７９ ：自動操向制御部
Ａ ：走行装置
Ｂ１ ：離間距離
Ｂ２ ：偏差距離
Ｃ ：走行機体
ＬＭ ：目標ライン
Ｍ１ ：補正位置
Ｍ２ ：修正位置
ＮＡ ：自機方位
ＴＡ ：目標方位
Ｗ ：苗植付装置（作業装置）
θ ：方位偏差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】