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特開2023-148100トラクタ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148100

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】トラクタ

(51)【国際特許分類】

A01B 69/00 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303A

A01B69/00 301

A01B69/00 303M

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055960

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】辻英和

(72)【発明者】

【氏名】都築洋久

【テーマコード（参考）】

2B043

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB11

2B043BA02

2B043BB01

2B043BB03

2B043DA01

2B043DA04

2B043DA15

2B043DA17

2B043DC03

2B043EA16

2B043EA32

2B043EB04

2B043EB05

2B043EB08

2B043EC02

2B043ED03

2B043ED12

2B043EE01

2B043EE02

2B043EE05

2B043EE06

(57)【要約】

【課題】
本発明は、オペレータが更に運転を行い易い後進時の自動操舵制御可能なトラクタを提供することを課題とする。
【解決手段】
走行車体（３）の後部に昇降装置（１０）で昇降動作可能な作業機（１１）を搭載し、
作業機（１１）は駆動源（５）の駆動を伝動するＰＴＯ軸（１２）の入り切りにより駆動・非駆動を切り換え可能に構成し、
自動操舵による前進及び後進を可能な制御部（２２）を備え、
ＰＴＯ軸（１２）のＯＦＦ又はＰＴＯ軸（１２）のＯＮと昇降装置（１０）の下降を条件に後進による自動操舵の走行を可能とするトラクタとする。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車体（３）の後部に昇降装置（１０）で昇降動作可能な作業機（１１）を搭載し、
作業機（１１）は駆動源（５）の駆動を伝動するＰＴＯ軸（１２）の駆動・非駆動を切り換え可能に構成し、
自動操舵による前進及び後進を可能な制御部（２２）を備え、
ＰＴＯ軸（１２）のＯＦＦ、又はＰＴＯ軸（１２）のＯＮ及び昇降装置（１０）の下降を条件に後進による自動操舵の走行を可能とするトラクタ。

【請求項2】

１工程目の前進走行で走行の基準ラインを設定すると共に、作業機（１０）の下降位置と上昇位置から第一の距離情報（ａ）を取得し、
２工程目を自動操舵による前進を行う場合には前記第一の距離情報（ａ）に相当する距離（ａ１）から設定距離（ｂ）を差し引いた距離（ｃ）まで走行すると報知手段（５０）で報知すると共に、作業機（１０）の上昇位置と下降位置から第二の距離情報（ａ２）を新たに記憶し、
２工程目を自動操舵による後進を行う場合には報知手段（５０）による報知を行わないと共に、作業機の上昇・下降にかかわらず距離情報を取得しないで、前記第一の距離情報（ａ）の記憶を保持する請求項１記載のトラクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、自動操舵を可能とするトラクタに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自動直進操舵機能を有する農作業車で、後進の直進自動操舵機能を備え、後進時は作業を行わず、後進終了位置から前進して作業を行う。畝立て作業等に利用でき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2020-54316号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

オペレータが更に運転を行い易い後進時の自動操舵制御可能なトラクタを提供することを課題とする。

【0005】

本発明はことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
走行車体（３）の後部に昇降装置（１０）で昇降動作可能な作業機（１１）を搭載し、
作業機（１１）は駆動源（５）の駆動を伝動するＰＴＯ軸（１２）の駆動・非駆動を切り換え可能に構成し、
自動操舵による前進及び後進を可能な制御部（２２）を備え、
ＰＴＯ軸（１２）のＯＦＦ、又はＰＴＯ軸（１２）のＯＮ及び昇降装置（１０）の下降を条件に後進による自動操舵の走行を可能とするトラクタとする。

【0007】

請求項２記載の発明は、
１工程目の前進走行で走行の基準ラインを設定すると共に、作業機（１０）の下降位置と上昇位置から第一の距離情報（ａ）を取得し、
２工程目を自動操舵による前進を行う場合には前記第一の距離情報（ａ）に相当する距離（ａ１）から設定距離（ｂ）を差し引いた距離（ｃ）まで走行すると報知手段（５０）で報知すると共に、作業機（１０）の上昇位置と下降位置から第二の距離情報（ａ２）を新たに記憶し、
２工程目を自動操舵による後進を行う場合には報知手段（５０）による報知を行わないと共に、作業機の上昇・下降にかかわらず距離情報を取得しないで、前記第一の距離情報（ａ）の記憶を保持する請求項１記載のトラクタとする。

【発明の効果】

【0008】

後進作業時に作業機が予期しない作業を圃場に行うことを防止できると共に、後進作業時に作業機を使用することもできる。

【0009】

前進時は作業機による作業状態を確認するために運転席のオペレータは後方を向きがちになるのである程度の距離になると報知手段で報知することで注意を促すことができる。
後進時は運転席のオペレータは常時後ろを向いているので報知手段による報知を必要としないため無駄な報知を要さない。

【0010】

後進時は新たな距離情報を取得せず、前回の距離情報を保持するので、次回の前進による作業時に前回の距離情報による作業を行うことができる。

【0011】

距離による報知のため、安定した位置で報知できる。

【0012】

後進時はオペレータの所望の位置まで後進して、その位置から前進に入り易い。

【0013】

後進時には作業機の上下昇降動作にかかわらず距離情報を取得しないため、誤操作による上下昇降動作による無用な距離情報の取得を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】側面から見たトラクタの全体を示す図

【図2】制御ブロック図

【図3】平面から見たアームレストを示す図

【図4】アームレストの斜視図

【図5】背面から見たステアリングハンドルの周辺を示す図

【図6】前進時の自動操舵の工程図

【図7】前進と後進の双方の自動操舵の工程図

【発明を実施するための形態】

【0015】

本実施の形態について、トラクタ３で説明する。

【0016】

前輪１と後輪２により走行するトラクタ３は、車体４の前部に駆動源となるエンジン５を覆うボンネット６を備え、ボンネット６の後方にはステアリングハンドル７と運転座席８を内装するキャビン９を備えている。

【0017】

キャビン９の後方にはリフトアーム等の昇降装置１０で上下に昇降する作業機としての耕耘装置１１を備えている。

【0018】

耕耘装置１１はエンジン５の駆動を伝動するＰＴＯ軸１２の動力で駆動する。

【0019】

キャビン９内にはトラクタ３の速度を調節する変速レバー１３、前後進を設定する前後進レバー１４、ＰＴＯ軸１２の入り切りを行うＰＴＯスイッチ１５、自動操舵の入り切りを行う自動操舵入り切りスイッチ１６、昇降装置１０の上昇・下降を操作する昇降レバー１７等を備えている。

【0020】

キャビン９の上部には衛星２０からの位置情報を取得するＧＮＳＳ２１を搭載している。

【0021】

運転座席８のアームレストについて図３と図４に基づいて説明する。

【0022】

アームレスト３０の基端部３１には肘掛け部である覆いカバー３２を設け、先端部３３にはレバー設置部３４を設けている。

【0023】

覆いカバー３２内には各種制御の設定用のスイッチ３５を多数設けている。

【0024】

レバー設置部３４は左右方向に分ける仕切部３６を設け、仕切部３６の左右外側には昇降レバー１７を設け、左右内側には変速レバー１３を設けている。

【0025】

昇降レバー１７の前側には昇降スイッチ４２を設けている。

【0026】

昇降スイッチ４２は耕耘装置１１を最上昇位置と最下降位置の昇降用であるのに対し、昇降レバー１７は耕耘装置１１を所望の位置に昇降する。

【0027】

変速レバー１３の後側には無段変速用の変速設定ダイヤル３７を設けている。

【0028】

図３と図４の昇降レバー１７と変速レバー１３はそれぞれ３つのレバーが記載されているが、便宜上、操作の範囲を示すためのものである。

【0029】

図５に基づいて、キャビン９内のステアリングハンドル７の周辺について説明する。

【0030】

ステアリングハンドル７の周辺には前後進レバー１４と、スロットルレバー４０とウインカレバー４１と耕耘装置１１を設けている。

【0031】

キャビン９内のフロア４３にはブレーキ４５とアクセルペダル４６を設けている。

【0032】

ステアリングハンドル７の前方にはメータパネル４７を備えており、メータパネル４７には車速表示部４８と液晶表示部４９を備えており、自動操舵の入り切りの情報は液晶表示部４９に表示される。

【0033】

トラクタ３の制御部２２には自動操舵入り切りスイッチ１６、前後進レバー１４、変速レバー１３、昇降レバー１７、ＰＴＯスイッチ１５の操作情報、ＧＮＳＳ２１の位置情報等が入力される。ステアリングハンドル７を自動操舵させる自動操舵ユニット２２や前後進クラッチ２３や変速クラッチ２４等が出力される。

【0034】

次に、往復走行で耕耘作業を行う自動操舵による走行について図６に基づいて説明する。

【0035】

運転座席８に着座するオペレータが手動でトラクタを発進させ（Ａ０）、任意の作業開始位置まで前進すると耕耘装置１１を昇降レバー１７又は昇降スイッチ４２を操作して下降させ（Ａ１）、下降した位置ｋを記憶する。前進させながら自動操舵入り切りスイッチ１６を入にして自動操舵用の開始点ｓ１を取得し（Ａ２）、耕耘作業を行いながら所定の距離まで前進するとオペレータが手動で自動操舵入り切りスイッチ１６を切りにして自動操舵用の終了点ｓ２を取得し（Ａ３）、次いで、昇降レバー１７又は昇降スイッチ４２を操作して耕耘装置１１を上昇させる（Ａ４）。この上昇位置ｊを記憶する。最初の１工程目の前進走行はオペレータのステアリングハンドル７による操作である。この１工程目で耕耘装置１１の下降した位置と上昇した位置の距離aを記憶する。また、図示はしないが昇降動作の不要な作業機を搭載するときには開始点ｓ１と終了点ｓ２の距離を記憶する。オペレータは手動で耕耘装置１１を上昇させると共に、ステアリングハンドル７を操作して旋回動作をさせる。２工程目に入るときに手動で耕耘装置１１を下降させ（Ａ５）、次いで、自動操舵入り切りスイッチ１６を入にすると（Ａ６）、１工程目の開始点ｓ１と終了点ｓ２を結ぶ走行ラインと並行するラインに沿って自動操舵による耕耘作業を行う。自動操舵を開始して距離ａに相当するａ１から所定の距離ｂを減算した距離cまで走行すると、所定距離を走行したことを報知する報知手段５０が作動する（Ａ７）。さらに前進してオペレータが所望の位置で自動操舵入り切りスイッチ１６を切りにすると自動操舵が終了し、次いで、昇降レバー１７又は昇降スイッチ４２を操作して耕耘装置１１を上昇させて旋回動作に入る。以後、この往復工程が繰り返される。

【0036】

この作業は、主として通常の耕耘作業で用いられる。

【0037】

次に、前進して１工程を終了させた後、１工程目と隣接する位置を後進し、該後進した箇所を前進する自動操舵について図７に基づいて説明する。

【0038】

オペレータが手動でトラクタを発進させ（Ａ０）、任意の作業開始位置まで前進すると耕耘装置１１を下降させ（Ａ１）、下降した位置ｋを記憶する。前進させながら自動操舵入り切りスイッチ１６を入にして自動操舵用の開始点ｓ１を取得し（Ａ２）、耕耘作業を行いながら所定の距離まで前進すると自動操舵入り切りスイッチ１６を切りにして自動操舵用の終了点ｓ２を取得し（Ａ３）、次いで、耕耘装置１１を上昇させる（Ａ４）。この上昇位置ｊを記憶する。最初の１工程目の前進走行ははオペレータのステアリングハンドル７による操作である。この１工程目で耕耘装置１１の下降した位置と上昇した位置の距離aを記憶する。また、昇降動作の無い作業機を搭載するときには開始点ｓ１と終了点ｓ２の距離を記憶する。

【0039】

オペレータは耕耘装置１１を上昇させると共に、ステアリングハンドル７を操作して隣接する工程に向けて前進させながらトラクタ３を姿勢変更させる。そして、一旦、トラクタ３を停止させ、前後進レバー１４を後進に切り換えて後進を開始する（Ｂ０）。

【0040】

所望の位置まで後進させると、自動操舵入り切りスイッチ１６を操作して自動操舵に入る（Ｂ１）。耕耘装置１１を上昇させた状態の非作業による自動操舵で後進走行を行う。このときの後進のラインは１工程目の開始点ｓ１と終了点ｓ２を結ぶ走行ラインと並行するラインである。

【0041】

後進による走行中には、前述の報知手段５０による報知機能は作動しない。

【0042】

オペレータは所望の位置に達すると、自動操舵入り切りスイッチ１６を操作して自動操舵を終了させ（Ｂ２）、次いでオペレータは手動でトラクタ３を停止させる（Ｂ３）。

【0043】

トラクタ３の停止位置からオペレータが前後進レバー１４を前進側に切り換え発進させ（Ｃ０）、所望の位置に達すると耕耘装置１１を下降させ（Ｃ１）、次いで自動操舵入り切りスイッチ１６を入（Ｃ２）にして自動操舵による耕耘作業が開始される。すなわち、後進をしたルートを前進することになる。

【0044】

自動操舵を開始して距離ａに相当するａ１から所定の距離ｂを減算した距離cまで走行すると、所定距離を走行したことを報知する報知手段５０が作動する（Ｃ２）。さらに前進してオペレータが所望の位置で自動操舵入り切りスイッチ１６を切り（Ｃ３）にすると自動操舵が終了し、次いで、耕耘装置１１を上昇させて（Ｃ４）前述の隣接する工程に向けて前進させながらトラクタ３を姿勢変更させる。以上の工程が以後繰り返される。

【0045】

なお、図６と図７について、実線の矢印は前進走行、破線の矢印は後進走行、一点鎖線は距離を示している。また、図７の後進と２工程目の前進は便宜上別々に図示されているが、実際には略同じ部分を走行する。

【0046】

この作業は耕耘装置に畝立て作業機を搭載した場合等に用いられる。

【0047】

本実施の形態のその他の特徴点について説明する。

【0048】

後進時の自動操舵の入りが可能な条件として、ＰＴＯ軸１２がＯＦＦのときとする。すなわち、後進時には２工程目の開始位置まで単に走行することが目的のケースが多く、ＰＴＯ軸１２が駆動すると、後進時に作業機が予期しない作業を圃場に行うことになるためである。ＰＴＯ軸１２がＯＦＦとは具体的な一例としてＰＴＯクラッチ５１を接続していないときである。但し、ＰＴＯ軸１２がＯＮでも昇降装置１０が所定よりも下降を検出すると自動操舵の入りを可能とする。すなわち、この場合には、オペレータが後進時の作業を行うという意思表示をしたと認識して後進による自動操舵を行う。昇降装置１０の下降又はＰＴＯ軸１２のＯＮのいずれかの場合には、自動操舵の入りを規制する。

【0049】

自動操舵による走行中にオペレータは変速レバー１３による変速操作やスロットルレバー４０を適宜操作することができる。

【0050】

前記所定の距離ｂとは予め設定されている固定値（例えば６ｍ）である。

【0051】

３工程目の報知手段５０の報知のタイミングの距離は前回、すなわち２工程目の距離ａ１に相当する距離となる。すなわち、前の工程の距離が基準となる。

【0052】

耕耘装置１１を下降する前に自動操舵入り切りスイッチ１６を入り操作した場合は自動操作入り位置が開始点ｋとなり、耕耘装置１１を上昇した後に自動操舵入り切りスイッチ１６を切りにした場合には自動操舵切り位置を終了点ｊとする。

【0053】

本実施の形態では耕耘装置１１による耕耘作業を説明しているが、耕耘装置に代えて施肥機等の作業機を用いても良い。昇降が不要な作業機の場合には、自動操舵入り切りスイッチ１６の入り操作が開始点ｋとなり、かつ、切り操作が終了点ｊとなると共に、基準となるラインの生成を兼ねる。

【0054】

以下、本実施の形態の作用効果について説明する。