作業車
【課題】隣接耕合せの作業性を向上することができ、耕耘作業の作業性を向上することができる作業車を実現する。
【解決手段】走行車体1の向きを検出する向きセンサ39,40と、走行車体1に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部37と、旋回指令入力部37によって旋回指令が入力されると、向きセンサ39,40の検出結果に基づいて、旋回指令入力部37により入力された右又は左に前輪3を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体1を自動旋回させる自動旋回制御手段と、旋回目標角度を変更調節可能な旋回目標角度調節具42とを備えて、作業車を構成する。
【解決手段】走行車体1の向きを検出する向きセンサ39,40と、走行車体1に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部37と、旋回指令入力部37によって旋回指令が入力されると、向きセンサ39,40の検出結果に基づいて、旋回指令入力部37により入力された右又は左に前輪3を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体1を自動旋回させる自動旋回制御手段と、旋回目標角度を変更調節可能な旋回目標角度調節具42とを備えて、作業車を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、前輪を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体を自動旋回可能に構成された作業車に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の技術としては、例えば特許文献1に開示されているように、回向レバー(特許文献1の図1の63)を左又は右方向に傾動操作することによって、前走行輪の旋回動作が自動的に行われる枕地コントローラ(特許文献1の図1の75)を備えた移動農機や、特許文献2に開示されているように、操縦ハンドル(特許文献2の図10の26)を操作すると、前輪が自動的に操向操作されるように構成された農用トラクタが知られている。
【0003】
【特許文献1】特許第3632779号(図1、図2、図5、図8及び段落番号「0022」参照)
【特許文献2】特開2005−13243号公報(図10及び段落番号「0041」参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の移動農機では、回向レバーを左又は右方向に傾動操作すると、前走行輪が自動的に旋回作動して移動農機の自動旋回が開始され、一定角度旋回すると移動農機の自動旋回が終了していたと考えられる。また、特許文献2の農用トラクタでは、操縦ハンドルを操作すると、前輪が自動的に操向操作され、180度旋回すると農用トラクタの旋回が終了していた。
【0005】
そのため、自動旋回の終了後に、既に耕耘作業を行った圃場に隣接する圃場(以下隣接耕と称す)に合わせて移動農機又は農用トラクタを移動(以下隣接耕合せと称す)させる際に、例えば機体条件(例えば耕耘装置の幅、ホイールベースの長さ、トレッドの広さ、耕耘装置の種類等)の差異や圃場での作業条件(例えば圃場の硬さ、圃場の凹凸の大きさ等)の差異によって移動農機又は農用トラクタが旋回を終了した位置が隣接耕から遠くなる場合には、自動旋回の終了後の隣接耕合せにステアリングハンドル等の操作が多く必要になっていた。その結果、隣接耕合せの作業性を向上し、耕耘作業の作業性を向上するために改善の余地があった。
【0006】
具体的には、例えば旋回半径が同じで耕耘装置の幅が異なる場合を例にとって説明すると、幅の狭い耕耘装置(例えば図10(イ)のF)の場合には、圃場を耕耘する幅が狭くなるため、自動旋回させる旋回目標角度(自動旋回を開始してから自動旋回を終了するまでの間に作業車が旋回する角度)を大きくすることで(例えば図10(イ)では約200度)、隣接耕に近い位置に作業車を移動させることができる。一方、幅の広い耕耘装置(例えば図10(ロ)のF)の場合には、圃場を耕耘する幅が広くなるため、自動旋回させる旋回目標角度を小さくすることで(例えば図10(ロ)では約180度)、隣接耕に近い位置に作業車を移動させることができる。従って、耕耘装置の幅が狭い場合と耕耘装置の幅が広い場合とで旋回目標角度が同じ角度に設定されていると、隣接耕から遠い位置で自動旋回が終了する場合があり、自動旋回の終了後の隣接耕合せにステアリングハンドルの操作等が多く必要になる場合があった。
本発明は、隣接耕合せの作業性を向上することができ、耕耘作業の作業性を向上することができる作業車を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
[I]
(構成)
本発明の第1特徴は、作業車を次のように構成することにある。
走行車体の向きを検出する向きセンサと、走行車体に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部と、
前記旋回指令入力部によって旋回指令が入力されると、前記向きセンサの検出結果に基づいて、前記旋回指令入力部により入力された右又は左に前輪を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体を自動旋回させる自動旋回制御手段と、
前記旋回目標角度を変更調節可能な旋回目標角度調節具とを備える。
【0008】
(作用)
本発明の第1特徴によると、例えば機体条件(例えば耕耘装置の幅、ホイールベースの長さ、トレッドの広さ、耕耘装置の種類等)や圃場での作業条件(例えば圃場の硬さ、圃場の凹凸の大きさ等)に合わせて、作業車を自動旋回する旋回目標角度を変更することができ、自動旋回の終了後の作業車の位置を、隣接耕に合わせて変更することができる。その結果、作業車が旋回を終了する位置を隣接耕に近い位置に位置させることができ、少ないステアリングハンドル等の操作で、自動旋回の終了後の隣接耕合せを行うことができる。
【0009】
(発明の効果)
本発明の第1特徴によると、隣接耕合せの作業性を向上することができ、耕耘作業の作業性を向上することができる。
【0010】
[II]
(構成)
本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴の作業車において、次のように構成することにある。
前記自動旋回制御手段による走行車体の自動旋回の終了時に、前輪を走行車体の直進方向側又は直進方向を越えて逆方向側に自動操作する前輪自動操作手段を備える。
【0011】
(作用)
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第2特徴によると、自動旋回制御手段による走行車体の旋回が終了すると、前輪が自動的に走行車体の直進方向側又は直進方向を越えた逆方向側に自動操作されて、旋回終了後の前輪の向きを、隣接耕合せを行う方向に近づけることができる。その結果、例えば自動旋回の終了後の前輪の方向が、旋回時の旋回方向に操向操作されたままの状態で走行車体の旋回が終了した場合に比べ、旋回終了後に前輪を走行車体の直進方向側又は直進方向を越えた逆方向側に操作するステアリングハンドルの戻し操作が少なくて済み、少ないステアリングハンドル等の操作で、自動旋回の終了後の隣接耕合せを行うことができる。
【0012】
(発明の効果)
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第2特徴によると、隣接耕合せの作業性を更に向上することができ、耕耘作業の作業性を更に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
〔トラクタの全体構成〕
図1に、作業車の一例としてのトラクタの全体左側面図を示す。図1に示すように、走行車体1の前部にエンジン2が配設されており、このエンジン2からの動力によって左右一対の操向自在な前輪3及び左右一対の後輪4を駆動させることで、運転座席5に着座した運転者のステアリングハンドル6の操作に従ってトラクタが走行及び旋回するように構成されている。
【0014】
走行車体1の後部に配設されたミッションケース7の後部に、左右一対のリフトアーム8が連係されており、リフトシリンダ9を操作することによって揺動アーム10を上下に揺動操作して、揺動アーム10の後端部に連結した耕耘装置Fを昇降駆動できるように、昇降機構が構成されている。
【0015】
ミッションケース7の後部にエンジン2からの動力を取り出す後向きのPTО軸11が設けられており、このPTО軸11に耕耘装置Fを連動連結することで、耕耘装置FのロータリF1を回転駆動できるように構成されている。
【0016】
図2に示すように、ステアリング装置12は、パワーシリンダ13と、操作バルブ14と、メインポンプ16と、メータリングポンプ18とを備えて構成されている。なお、ステアリング装置12として異なる構成を採用してもよく、メインポンプ16やパワーシリンダ13等による油圧式のステアリング装置12ではなく、パワーシリンダ13を備えていないステアリング装置12や、パワーシリンダ13以外のアクチュエータを備えたステアリング装置12を採用してもよい。
【0017】
パワーシリンダ13は左右の前輪3のナックルアーム3aに連動連結されており、このパワーシリンダ13の操作バルブ14に、油圧回路15を介して、エンジン2に連動連結されたメインポンプ16が接続されている。操作バルブ14には油圧回路17を介してメータリングポンプ18が接続されており、このメータリングポンプ18の入力軸18aが後述するステアリング差動機構20を介してステアリングハンドル6に連動連結されている。
【0018】
[ステアリング差動機構]
図2に示すように、ステアリング差動機構20は、遊星歯車機構によって構成されており、メータリングポンプ18の入力軸18aに固定された太陽ギアとしての第1ギア21と、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに固定された第2ギア22と、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに相対回転自在に支持されたキャリア23と、このキャリア23と第1及び第2ギア21,22とに亘って配設された複数の第1及び第2遊星ギア24,25とを備えて構成されている。
【0019】
ステアリング装置12を構成するメータリングポンプ18の入力軸18aとステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aは、同心状に配設されており、この入力軸18aとハンドル操作軸6aとの間にステアリング差動機構20が配設されている。
【0020】
キャリア23は、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに相対回転自在に支持された第1筒軸26に固定されており、このキャリア23の外周部の複数箇所に配設された支軸23aに相対回転自在に第2筒軸27が支持されている。第2筒軸27には第1遊星ギア24が固定されており、この第1遊星ギア24がメータリングポンプ18の入力軸18aに固定された第1ギア21に咬合されている。
【0021】
第2筒軸27には、第1遊星ギア24より歯数の少ない第2遊星ギア25が固定されており、この第2遊星ギア25が第1ギア21より歯数の多いハンドル操作軸6aに固定された第2ギア22に咬合されている。第1筒軸26には、入力ギア28が固定されており、この入力ギア28が、ステアリングモータ30の駆動軸30aに固定された、入力ギア28より歯数の少ない出力ギア29に咬合されている。
【0022】
以上のように、ステアリング装置12及びステアリング差動機構20を構成することにより、ステアリングモータ30を停止させて駆動軸30aが回転していない状態では、駆動軸30aに連結された出力ギア29、第1筒軸26及びキャリア23が回動しないため、運転者のステアリングハンドル6の操作によりハンドル操作軸6aが回動すると、第2ギア22、第2遊星ギア25、第2筒軸27、第1遊星ギア24及び第1ギア21を介してメータリングポンプ18の入力軸18aがステアリングハンドル6の操作量に対応して回動するように構成されている。
【0023】
なお、第1ギア21、第2ギア22、第1及び第2遊星ギア24,25は異なる歯数に設定されているため、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aの回転が、増速されてメータリングポンプ18の入力軸18aに伝達されるように構成されている。
【0024】
一方、運転者がステアリングハンドル6を保持しハンドル操作軸6aが略回転していない状態で、ステアリングモータ30を正逆転させると、ステアリングモータ30の駆動軸30aに連結された出力ギア29及び入力ギア28を介して第1筒軸26が回動し、第1筒軸26に固定されたキャリア23がハンドル操作軸6aに対して相対回転して、キャリア23の支軸23aに対して第2筒軸27が相対回転し、この第2筒軸27に固定された第1及び第2遊星ギア24,25が回動する。第2遊星ギア25は回転していない第2ギア22に咬合されているため、第1及び第2遊星ギア24,25が回転すると、第1及び第2ギア21,22、並びに、第1及び第2遊星ギア24,25の伝動比に対応してメータリングポンプ18の入力軸18aが回動する。
【0025】
なお、出力ギア29と入力ギア28は異なる歯数に設定されており、入力ギア28はステアリング差動機構20を介してメータリングポンプ18の入力軸18aに連結されているため、ステアリングモータ30の駆動軸30aの回転が、出力ギア29、入力ギア28及びステアリング差動機構20によって減速されてメータリングポンプ19の入力軸18aに伝達されるように構成されている。
【0026】
ステアリングモータ30の回転数は任意に変更調節可能に構成されており、後述する制御装置31からモータ駆動回路45を介してステアリングモータ30の回転数を変更することにより、ステアリングモータ30の回転数に応じてメータリングポンプ18の入力軸18aの回転数を任意に変更調節できるように構成されている。
【0027】
従って、ステアリングハンドル6を保持しハンドル操作軸6aが回転していない状態でステアリングモータ30を正逆転させることで、メータリングポンプ18の入力軸18aを回転させることができ、左右の前輪3を操向操作することができる。
【0028】
運転者がステアリングハンドル6を回転させた方向と逆方向に第1筒軸26が回転するようにステアリングモータ30を正転させると、ステアリングモータ30の回転数に応じてメータリングポンプ18の入力軸18aの回転が増速されて、ステアリングレシオ(ステアリングハンドル6の操作量に対応するステアリング装置12の入力軸18aの操作量の比)を大きく変更することができる。
【0029】
逆に、運転者がステアリングハンドル6を回転させた方向と同じ方向に第1筒軸26が回転するようにステアリングモータ30を逆転させると、ステアリングモータ30の回転数に応じてメータリングポンプ18の入力軸18aの回転が減速されて、ステアリングレシオ(ステアリングハンドル6の操作量に対応するステアリング装置12の入力軸18aの操作量の比)を小さく変更することができる。
【0030】
ステアリングハンドル6を操作し、又はステアリングモータ30を回転させてメータリングポンプ18の入力軸18aが回転すると、この入力軸18aの操作量に応じて操作バルブ14が操作され、操作バルブ14からパワーシリンダ13に圧油が供給されて、パワーシリンダ13の作動により左右の前輪3をステアリングハンドル6又はステアリングモータ30の回転方向に応じた操向方向に、かつ、メータリングポンプ18の入力軸18aの操作量に応じた切れ角でナックルアーム3aを揺動操作する。そして、走行車体1をステアリングハンドル6又はステアリングモータ30の操作方向に対応する走行方向に、ステアリングハンドル6又はステアリングモータ30の操作量に応じて走行するように操向操作する。
【0031】
〔制御装置のブロック図及び走行伝動系〕
図3及び図4に、トラクタの制御装置31のブロック図及びトラクタの走行伝動系の概略平面図を示す。図3及び図4に示すように、このトラクタには操舵角センサ32、駆動軸回転センサ33、入力軸回転センサ34、レバー位置検出センサ36、旋回方向検出センサ38、方位センサ39(向きセンサに相当)、ヨーレートセンサ40(向きセンサに相当)、昇降位置検出センサ41、旋回角度調節具42(旋回目標角度調節具に相当)、上昇速度調節具43、中間位置調節具44、前輪切れ角センサ66、車速センサ67等の検出機器類が実装されている。
【0032】
図3に示すように、操舵角センサ32は、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに装備されており(図2参照)、基準位置からのハンドル操作軸6aの回転角を測定することにより左右の前輪3の操舵角を算出して、運転者のステアリングハンドル6の操作量(操舵操作量)及びステアリングハンドル6の操作速度(操舵操作速度)を検出できる。
【0033】
駆動軸回転センサ33及び入力軸回転センサ34は、それぞれステアリングモータ30の駆動軸30a及びメータリングポンプ18の入力軸18aに装備されており(図2参照)、ステアリングモータ30の駆動軸30a及びメータリングポンプ18の入力軸18aの回転数を検出できる。
【0034】
前述した操舵角センサ32、駆動軸回転センサ33及び入力軸回転センサ34からの検出結果をフィードバックして、モータ駆動回路45からステアリングモータ30へ出力することで、メータリングポンプ18の入力軸18aを、所定の回転数に精度よく回転させることができる。なお、このトラクタでは、操舵角センサ32、駆動軸回転センサ33及び入力軸回転センサ34の3つのセンサを装備してモータ駆動回路45からステアリングモータ30へ出力するように構成したが、これら3つのセンサのうちのいずれか2つのセンサをトラクタに装備し、この2つのセンサからの検出結果に基づいて制御装置31において演算処理することによりモータ駆動回路45からステアリングモータ30へ出力するように構成してもよい。
【0035】
ステアリングハンドル6の側部に、走行車体1を直進走行させる直進レバー35が揺動操作可能に装備されており、この直進レバー35は、直進レバー35を操作していない状態で中立位置に中立付勢されている。直進レバー35の根元部に、レバー位置検出センサ36が装備されており、直進レバー35の操作位置(手動上昇位置、中立位置、直進位置)を検出できる。なお、直進レバー35の手動上昇位置は、運転者が手動で耕耘装置Fを上昇させたい場合に操作するものであり、例えばステアリングハンドル6を操作して後述する自動直進制御が解除された場合等に人為的に耕耘装置Fを上昇させることができる。
【0036】
旋回レバー37(旋回指令入力部に相当)は、運転座席5の側部に装備されており、この旋回レバー37によって走行車体1の旋回及び旋回方向を指示することができる。旋回レバー37は、操作されていない状態では中立位置Nに中立付勢されている。旋回レバー37の根元部には、旋回レバー37の操作位置を検出する旋回方向検出センサ38が設けられており、この旋回方向検出センサ38によって、旋回レバー37の操作位置(左方向L、中立位置N及び右方向R)を検出できる。
【0037】
なお、直進レバー35と旋回レバー37の機能を有した4位置切り替え可能な操作レバー(図示せず)を装備する構成を採用してもよい。具体的には、例えばステアリングハンドル6の側部に上下及び前後揺動操作自在で中央部に付勢された操作レバーを装備し、上方又は下方に操作レバーを揺動操作すると手動上昇位置又は直進位置に操作され、前方又は後方に操作レバーを揺動操作すると左方向L又は右方向Rに操作されるように構成してもよい。
【0038】
方位センサ39は、走行車体1の左右中央部に配設されており、走行車体1の走行方向を検出する。ヨーレートセンサ40は、走行車体1の重心位置近傍に配設されており、トラクタに作用するヨーレートを検出する。リフトアーム8の揺動部(図1参照)には、昇降位置検出センサ41が設けられており、リフトシリンダ9によって昇降する耕耘装置Fの対地高さを検出できるように構成されている。
【0039】
前輪切れ角センサ66は、前輪3に連係されたナックルアーム3aの回転部に装着されており(図2参照)、ステアリング装置12により操作された前輪3の切れ角を検出する。車速センサ67は、走行車体1に装備されており、トラクタの車速を検出する。
【0040】
前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて、前輪3の切れ角が制御装置31によって監視されており、例えばパワーシリンダ13の作動油のリーク等により前輪3の切れ角が変化した場合等に、前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて制御装置31で前輪3の切れ角を補正し、正確な前輪3の切れ角が制御装置31で把握され、この補正された前輪3の切れ角で後述する自動直進制御及び自動旋回制御が実施されるように構成されている。
【0041】
運転座席5の側部には、後述する自動旋回制御の旋回角度(旋回目標角度:自動旋回を開始してから自動旋回を終了するまでの間に作業車が旋回する角度)の設定を行う旋回角度調節具42、自動旋回制御の上昇速度の設定を行う上昇速度調節具43、及び自動旋回制御の中間位置の設定を行う中間位置調節具44が装備されており、旋回角度調節具42、上昇速度調節具43又は中間位置調節具44をダイアル操作することにより、後述する自動旋回制御における旋回角度、上昇速度又は中間位置を運転者が希望する値に手動で変更調節することができる。
【0042】
制御装置31には、モータ駆動回路45、電磁弁46、電子ガバナコントローラ48、変速アクチュエータ51、前輪変速アクチュエータ52、操作バルブ54、PTOアクチュエータ55、デフロックアクチュエータ56、表示装置57等が接続されている。
【0043】
モータ駆動回路45は、ステアリングモータ30に接続されており、制御装置31からモータ駆動回路45に出力することで、制御装置31からの出力に基づいてステアリングモータ30の駆動及び停止、並びに、回転方向及び回転数の変更ができる。
【0044】
電磁弁46は、リフトシリンダ9に連係されており、電磁弁46に制御装置31から出力を行うことにより、リフトシリンダ9による耕耘装置Fの昇降操作を行うことができる。
【0045】
車両のエンジン2には、エンジン2の回転数を変更させるアクチュエータ(図示せず)を備えた電子ガバナ47が実装されており、アクセルペダル(図示せず)の操作量を検出するアクセルセンサ49、及びエンジン2の回転数を検出する回転センサ50からの検出結果に基づいて、制御装置31から電子ガバナ47に接続された電子ガバナコントローラ48に出力を行うことで、エンジン2の回転数を電気的に制御できるように構成されている。なお、エンジン2の回転数を電気的に制御できるのであれば、電子ガバナ47及び電子ガバナコントローラ48に限らず、他の構成(図示せず)を採用してもよい。
【0046】
トラクタの走行変速装置(図示せず)には、変速アクチュエータ51が装備されており、この変速アクチュエータ51に制御装置31から出力することにより、走行変速装置のシフト部材(図示せず)を操作して、走行変速装置の変速段数を電気的に変速操作できるように構成されている。
【0047】
図3及び図4に示すように、トラクタの前輪3への動力伝動系には前輪変速装置60が装備されており、前輪3を後輪4の周速度と等しい周速度で回転させる四輪駆動位置と、前輪3を後輪4の周速度より高速で回転させる増速位置とに切り替え可能に構成されている。前輪変速装置60には、前輪変速アクチュエータ52が連係されており、この前輪変速アクチュエータ52に制御装置31から出力することにより、前輪変速装置60のシフト部材61を操作して、前輪変速装置60を四輪駆動位置又は増速位置に切り替えて、前輪3の回転速度を変速操作できるように構成されている。
【0048】
後輪4,4には右及び左のサイドブレーキ62,62が装備されており、この右及び左のサイドブレーキ62,62に右及び左のサイドブレーキペダル62a,62aがそれぞれ連係されている。右及び左のサイドブレーキペダル62a,62aには、ブレーキシリンダ53,53が連係されており、このブレーキシリンダ53,53に接続された操作バルブ54,54に制御装置31から出力することにより、右又は左のサイドブレーキ62,62を電気的に制動側に操作できるように構成されている。
【0049】
図3に示すように、PTОアクチュエータ55は、ミッションケース7の後部に設けられたPTО軸11に連係されており、このPTОアクチュエータ55に制御装置31から出力することにより、PTО軸11に連動連結された耕耘装置FのロータリF1を駆動及び停止することができる。なお、このトラクタでは、昇降位置検出センサ41の検出結果に基づいて制御装置31からPTОアクチュエータ55に出力されて、耕耘装置Fが上昇位置に上昇したと判断される場合には、ロータリF1が自動的に停止し、耕耘装置Fが上昇位置から下降した場合には、ロータリF1が自動的に駆動されるように構成されている。
【0050】
デフロックアクチュエータ56は、トラクタの後輪デフ63のデフロック装置64に連係されており、このデフロックアクチュエータ56に制御装置31から出力することによりデフロック装置64を操作して後輪デフ63をロックし、左右の後輪4,4を略回転数差のない状態で回動させることができる。
【0051】
運転座席5の前部には、表示装置57(ブザー及びランプ)が装備されており、制御装置31から表示装置57に出力することにより、ブザーを鳴らし又はランプを点灯させることにより、運転者に視覚的又は聴覚的な情報を提供できる。
【0052】
上述した検出機器類及び出力機器類は制御装置31に接続されており、検出機器類からの検出結果に基づいて制御装置31からモータ駆動回路45、電磁弁46、電子ガバナコントローラ48等の出力機器類に出力を行うことで、後述する自動直進制御及び自動旋回制御を実現できる。
【0053】
〔自動直進制御及び自動旋回制御〕
図5〜図8に基づいて、このトラクタで実施されている自動直進制御及び自動旋回制御(自動旋回制御手段に相当)について説明する。図5は、この制御装置31のメインルーチンを示し、図6は、自動直進制御を実施した場合のサブルーチンをそれぞれ示す。図7及び図8は、自動旋回制御を実施した場合のサブルーチンを示す。
【0054】
図5に示すように、図3に示した検出機器類によって検出されて制御装置31に入力されたデータが監視されている(ステップ#11)。レバー位置検出センサ36の検出結果に基づいて、直進レバー35が直進位置に操作されたと判断される場合には(ステップ#12・YES)、後述する自動直進制御が実施される(ステップ#13)。
【0055】
一方、旋回方向検出センサ38の検出結果に基づいて、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されたと判断される場合には(ステップ#14・YES)、後述する自動旋回制御が実施される(ステップ#15)。なお、直進レバー35が直進位置に操作された後、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されると、後述する自動直進制御と自動旋回制御とが一時的に重複して実施される。
【0056】
図6に示すように、直進レバー35が直進位置に操作されて自動直進制御が実施されると、制御装置31から電磁弁46に出力されて耕耘装置Fが下降位置に下降するようにリフトシリンダ9が短縮されるとともに(ステップ#21)、制御装置31からデフロックアクチュエータ56に出力されて後輪デフ63がロックされて、左右の後輪4,4を略回転数差のない状態で回動させてトラクタの直進性を向上させる(ステップ#22)。なお、図示しないが、耕耘装置Fが上昇位置から下降すると、制御装置31からPTOアクチュエータ55に出力されて、自動的に耕耘装置FのロータリF1が回転駆動する。
【0057】
次に、車速センサ67により検出した車速をフィードバックしながら、制御装置31から電子ガバナコントローラ48及び変速アクチュエータ51に出力を行って、予め設定された直進時の車速になるようにエンジン2の回転数が電気的に制御されるとともに、予め設定された直進時の変速段数に走行変速装置が電気的に変速操作されて、直進時の車速に自動変速される(ステップ#23)。このように、自動的に直進時の車速を変更することにより、運転者がアクセルペダル(図示せず)の踏み操作を行わなくてもよくなって、直進作業の作業性を向上できるとともに、精度よくトラクタを直進走行させることができる。
【0058】
直進時のエンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数は、運転座席5付近に装備した直進回転数調節具(図示せず)及び直進変速段数調節具(図示せず)によって変更調節可能に構成されており、この直進回転数調節具又は直進変速段数調節具を運転者が操作することにより、圃場等の条件に応じて直進時の回転数又は変速段数(車速)を変更調節できる。なお、直進回転数調節具及び直進変速段数調節具に代えて、運転座席5付近に装備した直進車速調節具(図示せず)により直進時の車速を変更調節可能に構成してもよい。
【0059】
次に、操舵角センサ32の検出結果に基づいて、運転者がステアリングハンドル6を操作しているか否か判断され(ステップ#24)、運転者のステアリングハンドル6の操舵操作量が予め設定された設定操作量より少なく、運転者がステアリングハンドル6を保持し右及び左のいずれの方向にも操向操作していないと判断される場合(運転者がトラクタを直進させようとしている場合)には(ステップ#24・NO)、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、走行車体1の走行方向が設定方向から外れたか否か判断される(ステップ#25)。なお、例えば図11のA0地点にトラクタを移動させて、直進レバー35が直進位置に操作されると、方位センサ39によって検出した検出結果に基づいて、トラクタが直進する図11のA0とB1を結ぶ直線の方向が設定方向として設定される。
【0060】
方位センサ39からの検出結果に基づいて設定した設定方向に対して、ヨーレートセンサ40によって検出したヨーレートが変化し走行車体1の走行方向が設定方向から外れたと判断される場合には(ステップ#25・YES)、設定方向からヨーレートが変化した方向とは逆方向に、前輪3が操向操作されるように、制御装置31からモータ駆動回路45に出力を行って、ステアリングモータ30を駆動させて、トラクタが予め設定された設定方向へ沿って移動するように自動操向する(ステップ#26)。
【0061】
図示しないが、駆動軸回転センサ33によって検出した駆動軸30aの回転数をフィードバックして、ステアリングモータ30が予め設定された所定の回転数で回転するように、モータ駆動回路45からステアリングモータ30に出力されるように構成されている。なお、ヨーレートセンサ40によって検出したヨーレートの変化量に比例した回転数でステアリングモータ30を回転させるように構成してもよく、ヨーレートセンサ40によって検出したヨーレートの変化量の増加とともに、徐々にステアリングモータ30の回転数を増加させるように構成してもよい。
【0062】
ヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、予め設定された設定方向に走行車体1の走行向きが修正されたと判断される場合には(ステップ#27・YES)、制御装置31からのモータ駆動回路45への出力を断って、ステアリングモータ30を停止させる(ステップ#28)。
【0063】
運転者がステアリングハンドル6を保持し右及び左方向のいずれの方向にもステアリングハンドル6を操向操作していないと判断される状態が継続されると、上述したステアリングモータ30の正逆転及び停止(ステップ#24〜#28)を繰り返しながら(#29・NO)、トラクタの走行向きを修正して、トラクタを予め設定された設定方向に沿って走行させる。
【0064】
なお、運転者がステアリングハンドル6を右又は左方向に操向操作していると判断される場合には(ステップ#24・YES)、運転者のステアリングハンドル6の操作意思が優先され、ステアリングモータ30は正逆転されずに自動直進制御が終了して、運転者のステアリングハンドル6の操作に従って前輪3が操向操作される。
【0065】
以上のように、ステアリング差動機構20を構成するステアリングモータ30を正逆転させることにより、ステアリング装置12を自動的に操作して、走行車体1を予め設定された設定方向に沿って自動操向するように構成されている。
【0066】
なお、自動直進制御が実施されている間に、後述する自動旋回制御によって自動直進制御が解除されると、自動直進制御が自動的に終了するように構成されている(ステップ#29・YES)。
【0067】
図7及び図8に示すように、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されて自動旋回制御が実施されると、制御装置31から電磁弁46に出力されて耕耘装置Fが中間位置に低速で上昇するようにリフトシリンダ9が伸長される(ステップ#31)。この耕耘装置Fが上昇する速度は、上昇速度調節具43をダイアル操作することによって予め運転者により設定された第1上昇速度V1に設定されており、後述する中間位置から上昇位置に耕耘装置Fを上昇させる第2上昇速度V2より遅い速度に設定され、耕耘装置Fが圃場からゆっくりと上昇するように構成されている(図9(ロ)参照)。
【0068】
耕耘装置Fを圃場からゆっくりと上昇させることにより、下降位置で形成された耕耘装置Fの耕耘跡の上に、耕耘装置Fを低速で上昇させる際に耕耘された土等が盛られて、下降位置で形成された耕耘跡を小さくすることができる。また、上昇速度調節具43によって第1上昇速度V1を変更調節可能に構成することにより、例えば圃場の硬さ、圃場を耕す深さ、トラクタに装着する耕耘装置Fの種類等に応じて、第1上昇速度V1を変更調節することができ、好適な耕耘装置Fの上昇速度で耕耘作業等を行うことができる。
【0069】
なお、上昇位置は、耕耘装置Fが最も上昇した位置に設定され、下降位置は、運転座席5に設けた耕深さ調節具(図示せず)によって予め運転者により設定された耕耘装置Fが地面に入り込んだ位置(圃場を耕す深さ)に設定されている。また、中間位置は、中間位置調節具44をダイアル操作することによって予め運転者により設定された高さ(例えばこの実施例では耕耘装置FのロータリF1の下端が圃場面と略同一になるような高さ)に設定されている(図9(ロ)参照)。
【0070】
次に、昇降位置検出センサ41の検出結果に基づいて、耕耘装置Fが中間位置に上昇したか判断され(ステップ#32)、耕耘装置Fが中間位置に上昇したと判断される場合には(ステップ#32・YES)、上述した自動直進制御が解除される(ステップ#33,ステップ#29・YES)。このように、旋回レバー37が操作されても、耕耘装置Fが中間位置に上昇するまで、自動直進制御を継続させることで、耕耘装置FのロータリF1が圃場に入り込んだ状態でトラクタが旋回することを防止でき、耕耘装置FのロータリF1が圃場を荒らすことを防止できる。
【0071】
耕耘装置Fが中間位置に上昇したと判断されると、制御装置31から電磁弁46に出力されて耕耘装置Fが上昇位置に高速で上昇するようにリフトシリンダ9が伸長される(ステップ#34)。中間位置から上昇位置に耕耘装置Fを上昇させる第2上昇速度V2は、上述した第1上昇速度V1より速い速度に設定され、圃場から上昇した耕耘装置Fをより速く上昇位置に上昇させることができ、トラクタの旋回作業の作業性を向上できるように構成されている。なお、図示しないが、耕耘装置Fが上昇位置に上昇すると、制御装置31からPTOアクチュエータ55への出力が遮断されて、自動的に耕耘装置FのロータリF1が停止する。
【0072】
次に、車速センサ67により検出した車速をフィードバックしながら、制御装置31から電子ガバナコントローラ48及び変速アクチュエータ51に出力を行って、予め設定された旋回時の車速になるようにエンジン2の回転数が電気的に制御され、予め設定された旋回時の変速段数に走行変速装置が電気的に変速操作されて、旋回時の車速に自動変速される(ステップ#35)。
【0073】
具体的には、例えば旋回時より高速で直進走行するように直進回転数調節具及び直進変速段数調節具(又は直進車速調節具)を設定した場合には、エンジン2の回転数が低回転に制御され、走行変速装置の変速段数が低い変速段数に変速操作される。また、例えば旋回時より低速で直進走行するように直進回転数調節具及び直進変速段数調節具(又は直進車速調節具)を設定した場合には、エンジン2の回転数が高回転に制御され、走行変速装置の変速段数が高い変速段数に変速操作される。このように、自動的に旋回時の車速を変更することにより、運転者がアクセルペダル(図示せず)の踏み操作を行わなくてもよくなって、旋回作業の作業性を向上できるとともに、精度よくトラクタを旋回させることができる。
【0074】
旋回時のエンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数は、運転座席5付近に装備した旋回回転数調節具(図示せず)又は旋回変速段数調節具(図示せず)によって変更調節可能に構成されており、この旋回回転数調節具又は旋回変速段数調節具を運転者が操作することにより、圃場等の条件に応じて旋回時の回転数又は変速段数(車速)を変更調節できる。なお、旋回回転数調節具及び旋回変速段数調節具に代えて、運転座席5付近に装備した旋回車速調節具(図示せず)により旋回時の車速を変更調節可能に構成してもよい。
【0075】
次に、制御装置31からデフロックアクチュエータ56へ出力されて、自動直進制御で作動させた後輪デフ63のロックが解除される(ステップ#36)。
【0076】
次に、運転者が旋回レバー37を左方向L又は右方向Rに操作した方向にトラクタが左又は右旋回するように、制御装置31からモータ駆動回路45に出力されて、ステアリング差動機構20のステアリングモータ30が旋回駆動される(ステップ#37)。
【0077】
次に、制御装置31から前輪変速アクチュエータ52に出力して、前輪変速装置60を増速位置に切り替えて(ステップ#38)、前輪3の回転速度を高速側に変速操作して増速し(ステップ#39)、制御装置31から操作バルブ54に出力しブレーキシリンダ53を操作して、旋回中心側のサイドブレーキ62を制動側に操作しトラクタを小回りで旋回させる。具体的には、例えば運転者が旋回レバー37を左方向に操作した場合には、トラクタが左旋回する左側のサイドブレーキ62に連係されたブレーキシリンダ53を操作して、左側の後輪4に制動力を付与する。
【0078】
耕耘装置Fが中間位置に上昇したと判断されてからのステップ#33〜#39の一連の制御は、略同時に実行されるように制御装置31が構成されており、トラクタを迅速に旋回状態に変更できるように構成されている。
【0079】
次に、前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて、前輪3が予め設定された前輪操向角度に操作されたか判断され(ステップ#40)、ステアリングモータ30を駆動させることによって、トラクタを旋回させる予め設定された旋回半径に対応する前輪操向角度に前輪3が操作された場合には(ステップ#40・YES)、制御装置31からのモータ駆動回路45への出力を遮断して、ステアリングモータ30の旋回駆動を停止して前輪3が所定の前輪操向角度に操作された状態を保持する(ステップ#41)。
【0080】
次に、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、ステアリングハンドル6が所定の前輪操向角度に操作された状態でトラクタを旋回させ、トラクタが旋回角度より少し手前の予め設定された中間角度まで旋回したか判断される(ステップ#42)。トラクタが中間角度に旋回したと判断されると(ステップ#42・YES)、制御装置31からモータ駆動回路45に出力して、前輪3が直進方向(図10の白抜き矢印の方向)に向くように、ステアリングモータ30を直進駆動させる(ステップ#43)。
【0081】
このように、トラクタが中間角度に旋回すると、前輪3が直進方向に向くように構成することにより、例えば旋回角度にまでトラクタを旋回させてから前輪3を直進方向に向くように構成する場合に比べ、無理なく前輪3を直進方向に操作することができる。中間角度は、旋回角度調節具42により旋回角度を変更すると、旋回角度の変更に伴って変更されるように構成されている。なお、中間角度を変更可能な中間角度調節具(図示せず)を運転座席5付近に設けて、旋回角度に対する中間角度を大きく又は小さく変更できるように構成してもよい。
【0082】
次に、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、旋回角度調節具42によって予め設定された旋回角度までトラクタが旋回したか判断されるとともに(ステップ#44)、前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて、前輪3が直進方向に向くように操作されたか判断される(ステップ#45)。トラクタが旋回角度まで旋回し前輪3が直進方向に向いたと判断された場合には(ステップ#44・YES,ステップ#45・YES)、制御装置31からのモータ駆動回路45への出力を遮断して、ステアリングモータ30を停止させてステリングモータ30の直進駆動を解除する(ステップ#46)。
【0083】
このように、自動旋回制御による走行車体1の自動旋回の終了時に、前輪3を走行車体1の直進方向側に自動操作するように前輪自動操作手段が構成されている。
【0084】
トラクタの旋回が終了すると、制御装置31から表示装置57に出力することにより、ブザーを鳴らし又はランプを点灯させて、運転者にトラクタの旋回が完了したことを視覚的又は聴覚的に知らせるとともに(ステップ#47)、エンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数の自動変速を解除し、運転者のアクセルペダル及び変速操作具(図示せず)の操作に従ってエンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数が変更される作業時の車速に自動変速して(ステップ#48)、自動旋回制御を終了する。
【0085】
自動旋回制御が終了すると、運転者が隣接する隣接耕に隣接耕合せをし、再び直進レバー35を直進位置に操作することで、自動直進制御が実施される。以降は、自動直進制御、自動旋回制御及び運転者による隣接耕合せを繰り返し実施することで、圃場を連続的に耕耘することができる。
【0086】
〔トラクタの旋回状況〕
図9、図10、図12及び図13に基づいて、上述した自動直進制御及び自動旋回制御を実施した場合のトラクタの旋回状況について説明する。図9は、運転者が旋回レバー37を操作してからの耕耘装置Fが上昇する状況をするための概略図を示し、図9(イ)及び(ロ)は、概略平面図及び概略側面図をそれぞれ示す。図10は、トラクタが旋回する状況を説明するための概略図を示し、旋回角度調節具42を200度(図10(イ))又は180度(図10(ロ))に設定した場合の概略平面図をそれぞれ示す。
【0087】
図12及び図13は、従来のトラクタの旋回状況を説明するための概略図を示し、それぞれ図9及び図10に対応するものである。なお、図13(イ)は、従来のトラクタで200度旋回させた場合を想定した概略図であり、従来のトラクタで旋回角度の調節が可能であったことを示すものではない。
【0088】
図9(イ)及び(ロ)に示すように、運転者が旋回レバー37を操作してから耕耘装置Fが中間位置に第1上昇速度V1で上昇し圃場面からロータリF1が完全に抜け出すまでの間(図9中のL1の間)は、自動直進制御が継続されてトラクタが旋回しない。その結果、図12(イ)及び(ロ)に示す従来のトラクタのように、運転者が旋回レバー37を操作するのと略同時に耕耘装置Fを上昇させ、耕耘装置FのロータリF1が圃場から抜け出していない状態で、トラクタが旋回するようなことがなくなって、トラクタの耕耘装置Fを上昇させることによって圃場を荒らすことが少なくなるとともに、耕耘装置Fに無理な力が作用し難くなって、耕耘装置Fの破損を防止できる。
【0089】
具体的には、図9(イ)及び図12(イ)に示すように、耕耘装置FのロータリF1が圃場から抜け出していない状態でトラクタを旋回させることによって、地中に入り込んだ状態の耕耘装置Fがトラクタの旋回に伴って横移動し、この耕耘装置Fの横移動によって圃場に耕耘跡が形成されることを防止できる。また、耕耘装置FのロータリF1が圃場から抜け出していない状態でトラクタが旋回して、耕耘装置Fに横方向の無理な力が作用することが少なくなって、耕耘装置Fの破損を防止できる。
【0090】
また、図9(ロ)及び図12(ロ)に示すように、耕耘装置FをロータリF1が圃場から抜け出すまでの間、第1上昇速度V1でゆっくりと低速で上昇させることにより、下降位置で形成された耕耘装置Fの耕耘跡の上に、耕耘装置Fを低速で上昇させる際に耕耘された土等が盛られて、下降位置で形成された耕耘跡を小さくすることができ、従来のトラクタのように高速で上昇させることによって、側面視で圃場に左右に長い半円柱状の下方に凹入したロータリF1の耕耘跡が形成されることを防止できる。なお、耕耘装置Fが第1上昇速度V1で中間位置まで上昇すると、中間位置から上昇位置までの間(図9中のL2の間)、耕耘装置Fが第2上昇速度V2で高速で上昇する。
【0091】
図10(イ)及び(ロ)に示すように、運転者が右方に旋回するように旋回レバー37を操作したA1地点から距離L1の間、自動直進制御が継続されてB1地点まで走行すると、自動旋回制御によってトラクタが自動旋回する。トラクタが所定の旋回半径(前輪3の前輪操向角度)で旋回し、旋回角度調節具42により設定した旋回角度(200度又は180度)の少し手前の中間角度にまで旋回すると、左右の前輪3,3がトラクタの旋回している方向とは逆方向に操向操作されながら、旋回角度にまで旋回すると左右の前輪3,3が自走車体1の直進方向(図10中の白抜き矢印の方向)と同じ方向に向いた状態に自動的に操作されて自動旋回制御が終了する。
【0092】
その結果、図13(イ)及び(ロ)に示す従来のトラクタのように、左右の前輪3,3がトラクタの旋回している方向と同じ方向に操向操作されたままの状態で、自動旋回制御が終了して、ステアリングハンドル6を自動旋回制御が終了してからトラクタの旋回した方向と逆方向に操作する必要がなくなり、旋回後の隣接耕合せ作業等の作業性を向上させることができる。
【0093】
また、図10(イ)及び(ロ)に示すように、耕耘装置Fの幅が異なる場合において、旋回角度調節具42により旋回角度を変更調節することで、例えば図10(イ)に示すように耕耘装置Fの幅が比較的狭く隣接耕が比較的近い場合には、旋回角度を大きく設定して(図10(イ)の例では200度)トラクタを多く旋回させ、例えば図10(ロ)に示すように耕耘装置Fの幅が比較的広く隣接耕が比較的遠い場合には、旋回角度を小さく設定し(図10(ロ)の例では180度)トラクタを少なく旋回させて、トラクタを隣接耕の近くに位置させることができ、旋回作業の作業性を向上できる。
【0094】
〔トラクタの耕耘作業の状況〕
図11に基づいて、上述した自動直進制御及び自動旋回制御を実施した場合のトラクタの耕耘作業の状況について説明する。図11は、トラクタが直進及び旋回する状況を説明するための概略平面図を示す。図11に示すように、トラクタをA0地点に移動させて直進レバー35を直進位置に操作すると、自動直進制御によって運転者がステアリング6を保持し続けるだけで自動的に前輪3が自動操向されて、A1地点までトラクタを自動的に直進走行させることができる。
【0095】
A1地点で旋回レバー37を操作すると、耕耘装置Fが上昇を開始し、A1地点から距離L1の間、自動直進制御が継続されてB1地点まで走行する。そして、自動旋回制御によって運転者がステアリング6を保持し続けるだけで自動的に前輪3が自動操向されて、C1地点までトラクタを自動的に旋回させることができる。
【0096】
トラクタがC1地点まで移動し旋回を終了すると、前輪3が自走車体1の直進方向と同じ方向に向いた状態で自動旋回制御が終了し、エンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数が変更されて運転者によるアクセルペダル及び変速操作具の操作が可能になる。
【0097】
C1地点から運転者がトラクタを操作して隣接する隣接耕に隣接耕合せを行い、トラクタをD1地点に移動させて再び直進レバー35を直進位置に操作すると、再び自動直進制御が実施されて、運転者が隣接耕合せを行った方向にトラクタを直進走行させることができる。以降は自動直進、自動旋回及び隣接耕合せを繰り返すことで、圃場を連続的に耕耘することができる。
【0098】
以上のように、自動直進及び自動旋回を行うようにトラクタを構成することにより、運転者が運転座席5に着座して、直進レバー35を操作してステアリングハンドル6を保持するだけで、走行車体1を自動直進させながら耕耘作業することができ、旋回レバー37を操作してステアリングハンドル6を保持するだけで、走行車体1を自動旋回させることができる。その結果、走行車体1を直進させるステアリングハンドル6の操作及び走行車体1を旋回させるステアリングハンドル6の操作が必要なくなって、走行車体1を直進及び旋回させるためのステアリングハンドル6の操作に注意を払わなくてもよくなり、容易に走行車体1を直進及び旋回させることができ、運転座席5に着座して圃場の状況を十分に確認しながら、効率よく耕耘作業を行うことができる。
【0099】
[発明の実施の第1別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されたと判断されると、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、旋回レバー37を操作した左方向L又は右方向Rに前輪3を操向操作し、予め設定された旋回角度に走行車体1が旋回するように、自動旋回制御手段を構成した例を示したが、方位センサ39又はヨーレートセンサ40のいずれか一方の検出結果に基づいて、旋回レバー37を操作した左方向L又は右方向Rに前輪3を操向操作し、予め設定された旋回角度に走行車体1が旋回するように、自動旋回制御手段を構成してもよい。また、トラクタにGPS受信機(図示せず)及びナビゲーションシステム(図示せず)を装備し、GPS受信機によって受信したトラクタの現在位置及びナビゲーションシステムの地図情報に基づいて、旋回レバー37を操作した左方向L又は右方向Rに前輪3を操向操作し、予め設定された旋回角度に走行車体1が旋回するように、自動旋回制御手段を構成してもよい。
【0100】
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回指令入力部として旋回レバー37を採用した例を示したが、走行車体1に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部として異なるものを採用してもよく、例えばスイッチ等(図示せず)の異なる操作具を採用してよく、タッチパネル式の画面操作等により走行車体1に右又は左の旋回指令を入力するように構成してもよい。
【0101】
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回角度調節具42を、ダイアル操作によって変更調節できるように構成した例を示したが、旋回角度調節具42として異なるものを採用してもよく、例えば、複数の操作位置に切り替え可能な操作スイッチ(図示せず)や操作ボタン(図示せず)によって旋回角度調節具42を構成してもよい。
【0102】
[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、左右の前輪3が自走車体1の直進方向と同じ方向に操向操作されるように、前輪自動操作手段を構成した例を示したが、左右の前輪3を自走車体1の直進方向と同じ方向に操向操作する場合に限らず、左右の前輪3が自走車体1の直進方向側又は直進方向を超えて逆方向側に操向操作されるように、前輪自動操作手段を構成してもよく、例えば左右の前輪3が自走車体1の直進方向を超えて、自動直進制御により走行車体1を直進走行させる方向に操向操作されるように、前輪自動操作手段を構成してもよい。
【0103】
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回角度より小さい中間角度を設定し、トラクタが中間角度にまで旋回すると前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するように、前輪自動操作手段を構成した例を示したが、前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するタイミングは異なるタイミングであってもよく、例えばトラクタが旋回角度に旋回するのと同時に前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するように、前輪自動操作手段を構成してもよく、また、トラクタが旋回角度に旋回するのに遅れて前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するように、前輪自動操作手段を構成してもよい。
【0104】
[発明の実施の第3別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]及び[発明の実施の第2別形態]においては、作業車の一例として耕耘装置Fを備えたトラクタに自動直進制御及び自動旋回制御を適用した例を示したが、異なる作業装置を備えた異なる作業車においても同様に適用でき、例えば苗植付け装置を備えた田植機に適用することで、精度よく直進走行させることにより苗植付け作業の作業性を向上でき、精度よく旋回させることにより畦際での旋回作業の作業性を向上できる。また、後輪4に限らず例えば後車軸にクローラ走行装置(図示せず)を装着した作業車においても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】トラクタの全体左側面図
【図2】ステアリング装置及びステアリング差動機構の構造を示す概略図
【図3】制御装置のブロック図
【図4】トラクタの走行伝動系の概略図
【図5】制御装置のメインルーチンのフローチャート
【図6】自動直進制御のフローチャート
【図7】自動旋回制御のフローチャート
【図8】自動旋回制御のフローチャート
【図9】耕耘装置が上昇する状況を説明するための概略図
【図10】トラクタが旋回する状況を説明するための概略図
【図11】トラクタが直進及び旋回する状況を説明するための概略平面図
【図12】従来のトラクタの耕耘装置が上昇する状況を説明するための概略図
【図13】従来のトラクタが旋回する状況を説明するための概略図
【符号の説明】
【0106】
1 走行車体
3 前輪
37 旋回レバー(旋回指令入力部)
39 方位センサ(向きセンサ)
40 ヨーレートセンサ(向きセンサ)
42 旋回角度調節具(旋回目標角度調節具)
【技術分野】
【0001】
本発明は、前輪を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体を自動旋回可能に構成された作業車に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の技術としては、例えば特許文献1に開示されているように、回向レバー(特許文献1の図1の63)を左又は右方向に傾動操作することによって、前走行輪の旋回動作が自動的に行われる枕地コントローラ(特許文献1の図1の75)を備えた移動農機や、特許文献2に開示されているように、操縦ハンドル(特許文献2の図10の26)を操作すると、前輪が自動的に操向操作されるように構成された農用トラクタが知られている。
【0003】
【特許文献1】特許第3632779号(図1、図2、図5、図8及び段落番号「0022」参照)
【特許文献2】特開2005−13243号公報(図10及び段落番号「0041」参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の移動農機では、回向レバーを左又は右方向に傾動操作すると、前走行輪が自動的に旋回作動して移動農機の自動旋回が開始され、一定角度旋回すると移動農機の自動旋回が終了していたと考えられる。また、特許文献2の農用トラクタでは、操縦ハンドルを操作すると、前輪が自動的に操向操作され、180度旋回すると農用トラクタの旋回が終了していた。
【0005】
そのため、自動旋回の終了後に、既に耕耘作業を行った圃場に隣接する圃場(以下隣接耕と称す)に合わせて移動農機又は農用トラクタを移動(以下隣接耕合せと称す)させる際に、例えば機体条件(例えば耕耘装置の幅、ホイールベースの長さ、トレッドの広さ、耕耘装置の種類等)の差異や圃場での作業条件(例えば圃場の硬さ、圃場の凹凸の大きさ等)の差異によって移動農機又は農用トラクタが旋回を終了した位置が隣接耕から遠くなる場合には、自動旋回の終了後の隣接耕合せにステアリングハンドル等の操作が多く必要になっていた。その結果、隣接耕合せの作業性を向上し、耕耘作業の作業性を向上するために改善の余地があった。
【0006】
具体的には、例えば旋回半径が同じで耕耘装置の幅が異なる場合を例にとって説明すると、幅の狭い耕耘装置(例えば図10(イ)のF)の場合には、圃場を耕耘する幅が狭くなるため、自動旋回させる旋回目標角度(自動旋回を開始してから自動旋回を終了するまでの間に作業車が旋回する角度)を大きくすることで(例えば図10(イ)では約200度)、隣接耕に近い位置に作業車を移動させることができる。一方、幅の広い耕耘装置(例えば図10(ロ)のF)の場合には、圃場を耕耘する幅が広くなるため、自動旋回させる旋回目標角度を小さくすることで(例えば図10(ロ)では約180度)、隣接耕に近い位置に作業車を移動させることができる。従って、耕耘装置の幅が狭い場合と耕耘装置の幅が広い場合とで旋回目標角度が同じ角度に設定されていると、隣接耕から遠い位置で自動旋回が終了する場合があり、自動旋回の終了後の隣接耕合せにステアリングハンドルの操作等が多く必要になる場合があった。
本発明は、隣接耕合せの作業性を向上することができ、耕耘作業の作業性を向上することができる作業車を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
[I]
(構成)
本発明の第1特徴は、作業車を次のように構成することにある。
走行車体の向きを検出する向きセンサと、走行車体に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部と、
前記旋回指令入力部によって旋回指令が入力されると、前記向きセンサの検出結果に基づいて、前記旋回指令入力部により入力された右又は左に前輪を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体を自動旋回させる自動旋回制御手段と、
前記旋回目標角度を変更調節可能な旋回目標角度調節具とを備える。
【0008】
(作用)
本発明の第1特徴によると、例えば機体条件(例えば耕耘装置の幅、ホイールベースの長さ、トレッドの広さ、耕耘装置の種類等)や圃場での作業条件(例えば圃場の硬さ、圃場の凹凸の大きさ等)に合わせて、作業車を自動旋回する旋回目標角度を変更することができ、自動旋回の終了後の作業車の位置を、隣接耕に合わせて変更することができる。その結果、作業車が旋回を終了する位置を隣接耕に近い位置に位置させることができ、少ないステアリングハンドル等の操作で、自動旋回の終了後の隣接耕合せを行うことができる。
【0009】
(発明の効果)
本発明の第1特徴によると、隣接耕合せの作業性を向上することができ、耕耘作業の作業性を向上することができる。
【0010】
[II]
(構成)
本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴の作業車において、次のように構成することにある。
前記自動旋回制御手段による走行車体の自動旋回の終了時に、前輪を走行車体の直進方向側又は直進方向を越えて逆方向側に自動操作する前輪自動操作手段を備える。
【0011】
(作用)
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第2特徴によると、自動旋回制御手段による走行車体の旋回が終了すると、前輪が自動的に走行車体の直進方向側又は直進方向を越えた逆方向側に自動操作されて、旋回終了後の前輪の向きを、隣接耕合せを行う方向に近づけることができる。その結果、例えば自動旋回の終了後の前輪の方向が、旋回時の旋回方向に操向操作されたままの状態で走行車体の旋回が終了した場合に比べ、旋回終了後に前輪を走行車体の直進方向側又は直進方向を越えた逆方向側に操作するステアリングハンドルの戻し操作が少なくて済み、少ないステアリングハンドル等の操作で、自動旋回の終了後の隣接耕合せを行うことができる。
【0012】
(発明の効果)
本発明の第2特徴によると、本発明の第1特徴と同様に前項[I]に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第2特徴によると、隣接耕合せの作業性を更に向上することができ、耕耘作業の作業性を更に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
〔トラクタの全体構成〕
図1に、作業車の一例としてのトラクタの全体左側面図を示す。図1に示すように、走行車体1の前部にエンジン2が配設されており、このエンジン2からの動力によって左右一対の操向自在な前輪3及び左右一対の後輪4を駆動させることで、運転座席5に着座した運転者のステアリングハンドル6の操作に従ってトラクタが走行及び旋回するように構成されている。
【0014】
走行車体1の後部に配設されたミッションケース7の後部に、左右一対のリフトアーム8が連係されており、リフトシリンダ9を操作することによって揺動アーム10を上下に揺動操作して、揺動アーム10の後端部に連結した耕耘装置Fを昇降駆動できるように、昇降機構が構成されている。
【0015】
ミッションケース7の後部にエンジン2からの動力を取り出す後向きのPTО軸11が設けられており、このPTО軸11に耕耘装置Fを連動連結することで、耕耘装置FのロータリF1を回転駆動できるように構成されている。
【0016】
図2に示すように、ステアリング装置12は、パワーシリンダ13と、操作バルブ14と、メインポンプ16と、メータリングポンプ18とを備えて構成されている。なお、ステアリング装置12として異なる構成を採用してもよく、メインポンプ16やパワーシリンダ13等による油圧式のステアリング装置12ではなく、パワーシリンダ13を備えていないステアリング装置12や、パワーシリンダ13以外のアクチュエータを備えたステアリング装置12を採用してもよい。
【0017】
パワーシリンダ13は左右の前輪3のナックルアーム3aに連動連結されており、このパワーシリンダ13の操作バルブ14に、油圧回路15を介して、エンジン2に連動連結されたメインポンプ16が接続されている。操作バルブ14には油圧回路17を介してメータリングポンプ18が接続されており、このメータリングポンプ18の入力軸18aが後述するステアリング差動機構20を介してステアリングハンドル6に連動連結されている。
【0018】
[ステアリング差動機構]
図2に示すように、ステアリング差動機構20は、遊星歯車機構によって構成されており、メータリングポンプ18の入力軸18aに固定された太陽ギアとしての第1ギア21と、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに固定された第2ギア22と、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに相対回転自在に支持されたキャリア23と、このキャリア23と第1及び第2ギア21,22とに亘って配設された複数の第1及び第2遊星ギア24,25とを備えて構成されている。
【0019】
ステアリング装置12を構成するメータリングポンプ18の入力軸18aとステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aは、同心状に配設されており、この入力軸18aとハンドル操作軸6aとの間にステアリング差動機構20が配設されている。
【0020】
キャリア23は、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに相対回転自在に支持された第1筒軸26に固定されており、このキャリア23の外周部の複数箇所に配設された支軸23aに相対回転自在に第2筒軸27が支持されている。第2筒軸27には第1遊星ギア24が固定されており、この第1遊星ギア24がメータリングポンプ18の入力軸18aに固定された第1ギア21に咬合されている。
【0021】
第2筒軸27には、第1遊星ギア24より歯数の少ない第2遊星ギア25が固定されており、この第2遊星ギア25が第1ギア21より歯数の多いハンドル操作軸6aに固定された第2ギア22に咬合されている。第1筒軸26には、入力ギア28が固定されており、この入力ギア28が、ステアリングモータ30の駆動軸30aに固定された、入力ギア28より歯数の少ない出力ギア29に咬合されている。
【0022】
以上のように、ステアリング装置12及びステアリング差動機構20を構成することにより、ステアリングモータ30を停止させて駆動軸30aが回転していない状態では、駆動軸30aに連結された出力ギア29、第1筒軸26及びキャリア23が回動しないため、運転者のステアリングハンドル6の操作によりハンドル操作軸6aが回動すると、第2ギア22、第2遊星ギア25、第2筒軸27、第1遊星ギア24及び第1ギア21を介してメータリングポンプ18の入力軸18aがステアリングハンドル6の操作量に対応して回動するように構成されている。
【0023】
なお、第1ギア21、第2ギア22、第1及び第2遊星ギア24,25は異なる歯数に設定されているため、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aの回転が、増速されてメータリングポンプ18の入力軸18aに伝達されるように構成されている。
【0024】
一方、運転者がステアリングハンドル6を保持しハンドル操作軸6aが略回転していない状態で、ステアリングモータ30を正逆転させると、ステアリングモータ30の駆動軸30aに連結された出力ギア29及び入力ギア28を介して第1筒軸26が回動し、第1筒軸26に固定されたキャリア23がハンドル操作軸6aに対して相対回転して、キャリア23の支軸23aに対して第2筒軸27が相対回転し、この第2筒軸27に固定された第1及び第2遊星ギア24,25が回動する。第2遊星ギア25は回転していない第2ギア22に咬合されているため、第1及び第2遊星ギア24,25が回転すると、第1及び第2ギア21,22、並びに、第1及び第2遊星ギア24,25の伝動比に対応してメータリングポンプ18の入力軸18aが回動する。
【0025】
なお、出力ギア29と入力ギア28は異なる歯数に設定されており、入力ギア28はステアリング差動機構20を介してメータリングポンプ18の入力軸18aに連結されているため、ステアリングモータ30の駆動軸30aの回転が、出力ギア29、入力ギア28及びステアリング差動機構20によって減速されてメータリングポンプ19の入力軸18aに伝達されるように構成されている。
【0026】
ステアリングモータ30の回転数は任意に変更調節可能に構成されており、後述する制御装置31からモータ駆動回路45を介してステアリングモータ30の回転数を変更することにより、ステアリングモータ30の回転数に応じてメータリングポンプ18の入力軸18aの回転数を任意に変更調節できるように構成されている。
【0027】
従って、ステアリングハンドル6を保持しハンドル操作軸6aが回転していない状態でステアリングモータ30を正逆転させることで、メータリングポンプ18の入力軸18aを回転させることができ、左右の前輪3を操向操作することができる。
【0028】
運転者がステアリングハンドル6を回転させた方向と逆方向に第1筒軸26が回転するようにステアリングモータ30を正転させると、ステアリングモータ30の回転数に応じてメータリングポンプ18の入力軸18aの回転が増速されて、ステアリングレシオ(ステアリングハンドル6の操作量に対応するステアリング装置12の入力軸18aの操作量の比)を大きく変更することができる。
【0029】
逆に、運転者がステアリングハンドル6を回転させた方向と同じ方向に第1筒軸26が回転するようにステアリングモータ30を逆転させると、ステアリングモータ30の回転数に応じてメータリングポンプ18の入力軸18aの回転が減速されて、ステアリングレシオ(ステアリングハンドル6の操作量に対応するステアリング装置12の入力軸18aの操作量の比)を小さく変更することができる。
【0030】
ステアリングハンドル6を操作し、又はステアリングモータ30を回転させてメータリングポンプ18の入力軸18aが回転すると、この入力軸18aの操作量に応じて操作バルブ14が操作され、操作バルブ14からパワーシリンダ13に圧油が供給されて、パワーシリンダ13の作動により左右の前輪3をステアリングハンドル6又はステアリングモータ30の回転方向に応じた操向方向に、かつ、メータリングポンプ18の入力軸18aの操作量に応じた切れ角でナックルアーム3aを揺動操作する。そして、走行車体1をステアリングハンドル6又はステアリングモータ30の操作方向に対応する走行方向に、ステアリングハンドル6又はステアリングモータ30の操作量に応じて走行するように操向操作する。
【0031】
〔制御装置のブロック図及び走行伝動系〕
図3及び図4に、トラクタの制御装置31のブロック図及びトラクタの走行伝動系の概略平面図を示す。図3及び図4に示すように、このトラクタには操舵角センサ32、駆動軸回転センサ33、入力軸回転センサ34、レバー位置検出センサ36、旋回方向検出センサ38、方位センサ39(向きセンサに相当)、ヨーレートセンサ40(向きセンサに相当)、昇降位置検出センサ41、旋回角度調節具42(旋回目標角度調節具に相当)、上昇速度調節具43、中間位置調節具44、前輪切れ角センサ66、車速センサ67等の検出機器類が実装されている。
【0032】
図3に示すように、操舵角センサ32は、ステアリングハンドル6のハンドル操作軸6aに装備されており(図2参照)、基準位置からのハンドル操作軸6aの回転角を測定することにより左右の前輪3の操舵角を算出して、運転者のステアリングハンドル6の操作量(操舵操作量)及びステアリングハンドル6の操作速度(操舵操作速度)を検出できる。
【0033】
駆動軸回転センサ33及び入力軸回転センサ34は、それぞれステアリングモータ30の駆動軸30a及びメータリングポンプ18の入力軸18aに装備されており(図2参照)、ステアリングモータ30の駆動軸30a及びメータリングポンプ18の入力軸18aの回転数を検出できる。
【0034】
前述した操舵角センサ32、駆動軸回転センサ33及び入力軸回転センサ34からの検出結果をフィードバックして、モータ駆動回路45からステアリングモータ30へ出力することで、メータリングポンプ18の入力軸18aを、所定の回転数に精度よく回転させることができる。なお、このトラクタでは、操舵角センサ32、駆動軸回転センサ33及び入力軸回転センサ34の3つのセンサを装備してモータ駆動回路45からステアリングモータ30へ出力するように構成したが、これら3つのセンサのうちのいずれか2つのセンサをトラクタに装備し、この2つのセンサからの検出結果に基づいて制御装置31において演算処理することによりモータ駆動回路45からステアリングモータ30へ出力するように構成してもよい。
【0035】
ステアリングハンドル6の側部に、走行車体1を直進走行させる直進レバー35が揺動操作可能に装備されており、この直進レバー35は、直進レバー35を操作していない状態で中立位置に中立付勢されている。直進レバー35の根元部に、レバー位置検出センサ36が装備されており、直進レバー35の操作位置(手動上昇位置、中立位置、直進位置)を検出できる。なお、直進レバー35の手動上昇位置は、運転者が手動で耕耘装置Fを上昇させたい場合に操作するものであり、例えばステアリングハンドル6を操作して後述する自動直進制御が解除された場合等に人為的に耕耘装置Fを上昇させることができる。
【0036】
旋回レバー37(旋回指令入力部に相当)は、運転座席5の側部に装備されており、この旋回レバー37によって走行車体1の旋回及び旋回方向を指示することができる。旋回レバー37は、操作されていない状態では中立位置Nに中立付勢されている。旋回レバー37の根元部には、旋回レバー37の操作位置を検出する旋回方向検出センサ38が設けられており、この旋回方向検出センサ38によって、旋回レバー37の操作位置(左方向L、中立位置N及び右方向R)を検出できる。
【0037】
なお、直進レバー35と旋回レバー37の機能を有した4位置切り替え可能な操作レバー(図示せず)を装備する構成を採用してもよい。具体的には、例えばステアリングハンドル6の側部に上下及び前後揺動操作自在で中央部に付勢された操作レバーを装備し、上方又は下方に操作レバーを揺動操作すると手動上昇位置又は直進位置に操作され、前方又は後方に操作レバーを揺動操作すると左方向L又は右方向Rに操作されるように構成してもよい。
【0038】
方位センサ39は、走行車体1の左右中央部に配設されており、走行車体1の走行方向を検出する。ヨーレートセンサ40は、走行車体1の重心位置近傍に配設されており、トラクタに作用するヨーレートを検出する。リフトアーム8の揺動部(図1参照)には、昇降位置検出センサ41が設けられており、リフトシリンダ9によって昇降する耕耘装置Fの対地高さを検出できるように構成されている。
【0039】
前輪切れ角センサ66は、前輪3に連係されたナックルアーム3aの回転部に装着されており(図2参照)、ステアリング装置12により操作された前輪3の切れ角を検出する。車速センサ67は、走行車体1に装備されており、トラクタの車速を検出する。
【0040】
前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて、前輪3の切れ角が制御装置31によって監視されており、例えばパワーシリンダ13の作動油のリーク等により前輪3の切れ角が変化した場合等に、前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて制御装置31で前輪3の切れ角を補正し、正確な前輪3の切れ角が制御装置31で把握され、この補正された前輪3の切れ角で後述する自動直進制御及び自動旋回制御が実施されるように構成されている。
【0041】
運転座席5の側部には、後述する自動旋回制御の旋回角度(旋回目標角度:自動旋回を開始してから自動旋回を終了するまでの間に作業車が旋回する角度)の設定を行う旋回角度調節具42、自動旋回制御の上昇速度の設定を行う上昇速度調節具43、及び自動旋回制御の中間位置の設定を行う中間位置調節具44が装備されており、旋回角度調節具42、上昇速度調節具43又は中間位置調節具44をダイアル操作することにより、後述する自動旋回制御における旋回角度、上昇速度又は中間位置を運転者が希望する値に手動で変更調節することができる。
【0042】
制御装置31には、モータ駆動回路45、電磁弁46、電子ガバナコントローラ48、変速アクチュエータ51、前輪変速アクチュエータ52、操作バルブ54、PTOアクチュエータ55、デフロックアクチュエータ56、表示装置57等が接続されている。
【0043】
モータ駆動回路45は、ステアリングモータ30に接続されており、制御装置31からモータ駆動回路45に出力することで、制御装置31からの出力に基づいてステアリングモータ30の駆動及び停止、並びに、回転方向及び回転数の変更ができる。
【0044】
電磁弁46は、リフトシリンダ9に連係されており、電磁弁46に制御装置31から出力を行うことにより、リフトシリンダ9による耕耘装置Fの昇降操作を行うことができる。
【0045】
車両のエンジン2には、エンジン2の回転数を変更させるアクチュエータ(図示せず)を備えた電子ガバナ47が実装されており、アクセルペダル(図示せず)の操作量を検出するアクセルセンサ49、及びエンジン2の回転数を検出する回転センサ50からの検出結果に基づいて、制御装置31から電子ガバナ47に接続された電子ガバナコントローラ48に出力を行うことで、エンジン2の回転数を電気的に制御できるように構成されている。なお、エンジン2の回転数を電気的に制御できるのであれば、電子ガバナ47及び電子ガバナコントローラ48に限らず、他の構成(図示せず)を採用してもよい。
【0046】
トラクタの走行変速装置(図示せず)には、変速アクチュエータ51が装備されており、この変速アクチュエータ51に制御装置31から出力することにより、走行変速装置のシフト部材(図示せず)を操作して、走行変速装置の変速段数を電気的に変速操作できるように構成されている。
【0047】
図3及び図4に示すように、トラクタの前輪3への動力伝動系には前輪変速装置60が装備されており、前輪3を後輪4の周速度と等しい周速度で回転させる四輪駆動位置と、前輪3を後輪4の周速度より高速で回転させる増速位置とに切り替え可能に構成されている。前輪変速装置60には、前輪変速アクチュエータ52が連係されており、この前輪変速アクチュエータ52に制御装置31から出力することにより、前輪変速装置60のシフト部材61を操作して、前輪変速装置60を四輪駆動位置又は増速位置に切り替えて、前輪3の回転速度を変速操作できるように構成されている。
【0048】
後輪4,4には右及び左のサイドブレーキ62,62が装備されており、この右及び左のサイドブレーキ62,62に右及び左のサイドブレーキペダル62a,62aがそれぞれ連係されている。右及び左のサイドブレーキペダル62a,62aには、ブレーキシリンダ53,53が連係されており、このブレーキシリンダ53,53に接続された操作バルブ54,54に制御装置31から出力することにより、右又は左のサイドブレーキ62,62を電気的に制動側に操作できるように構成されている。
【0049】
図3に示すように、PTОアクチュエータ55は、ミッションケース7の後部に設けられたPTО軸11に連係されており、このPTОアクチュエータ55に制御装置31から出力することにより、PTО軸11に連動連結された耕耘装置FのロータリF1を駆動及び停止することができる。なお、このトラクタでは、昇降位置検出センサ41の検出結果に基づいて制御装置31からPTОアクチュエータ55に出力されて、耕耘装置Fが上昇位置に上昇したと判断される場合には、ロータリF1が自動的に停止し、耕耘装置Fが上昇位置から下降した場合には、ロータリF1が自動的に駆動されるように構成されている。
【0050】
デフロックアクチュエータ56は、トラクタの後輪デフ63のデフロック装置64に連係されており、このデフロックアクチュエータ56に制御装置31から出力することによりデフロック装置64を操作して後輪デフ63をロックし、左右の後輪4,4を略回転数差のない状態で回動させることができる。
【0051】
運転座席5の前部には、表示装置57(ブザー及びランプ)が装備されており、制御装置31から表示装置57に出力することにより、ブザーを鳴らし又はランプを点灯させることにより、運転者に視覚的又は聴覚的な情報を提供できる。
【0052】
上述した検出機器類及び出力機器類は制御装置31に接続されており、検出機器類からの検出結果に基づいて制御装置31からモータ駆動回路45、電磁弁46、電子ガバナコントローラ48等の出力機器類に出力を行うことで、後述する自動直進制御及び自動旋回制御を実現できる。
【0053】
〔自動直進制御及び自動旋回制御〕
図5〜図8に基づいて、このトラクタで実施されている自動直進制御及び自動旋回制御(自動旋回制御手段に相当)について説明する。図5は、この制御装置31のメインルーチンを示し、図6は、自動直進制御を実施した場合のサブルーチンをそれぞれ示す。図7及び図8は、自動旋回制御を実施した場合のサブルーチンを示す。
【0054】
図5に示すように、図3に示した検出機器類によって検出されて制御装置31に入力されたデータが監視されている(ステップ#11)。レバー位置検出センサ36の検出結果に基づいて、直進レバー35が直進位置に操作されたと判断される場合には(ステップ#12・YES)、後述する自動直進制御が実施される(ステップ#13)。
【0055】
一方、旋回方向検出センサ38の検出結果に基づいて、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されたと判断される場合には(ステップ#14・YES)、後述する自動旋回制御が実施される(ステップ#15)。なお、直進レバー35が直進位置に操作された後、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されると、後述する自動直進制御と自動旋回制御とが一時的に重複して実施される。
【0056】
図6に示すように、直進レバー35が直進位置に操作されて自動直進制御が実施されると、制御装置31から電磁弁46に出力されて耕耘装置Fが下降位置に下降するようにリフトシリンダ9が短縮されるとともに(ステップ#21)、制御装置31からデフロックアクチュエータ56に出力されて後輪デフ63がロックされて、左右の後輪4,4を略回転数差のない状態で回動させてトラクタの直進性を向上させる(ステップ#22)。なお、図示しないが、耕耘装置Fが上昇位置から下降すると、制御装置31からPTOアクチュエータ55に出力されて、自動的に耕耘装置FのロータリF1が回転駆動する。
【0057】
次に、車速センサ67により検出した車速をフィードバックしながら、制御装置31から電子ガバナコントローラ48及び変速アクチュエータ51に出力を行って、予め設定された直進時の車速になるようにエンジン2の回転数が電気的に制御されるとともに、予め設定された直進時の変速段数に走行変速装置が電気的に変速操作されて、直進時の車速に自動変速される(ステップ#23)。このように、自動的に直進時の車速を変更することにより、運転者がアクセルペダル(図示せず)の踏み操作を行わなくてもよくなって、直進作業の作業性を向上できるとともに、精度よくトラクタを直進走行させることができる。
【0058】
直進時のエンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数は、運転座席5付近に装備した直進回転数調節具(図示せず)及び直進変速段数調節具(図示せず)によって変更調節可能に構成されており、この直進回転数調節具又は直進変速段数調節具を運転者が操作することにより、圃場等の条件に応じて直進時の回転数又は変速段数(車速)を変更調節できる。なお、直進回転数調節具及び直進変速段数調節具に代えて、運転座席5付近に装備した直進車速調節具(図示せず)により直進時の車速を変更調節可能に構成してもよい。
【0059】
次に、操舵角センサ32の検出結果に基づいて、運転者がステアリングハンドル6を操作しているか否か判断され(ステップ#24)、運転者のステアリングハンドル6の操舵操作量が予め設定された設定操作量より少なく、運転者がステアリングハンドル6を保持し右及び左のいずれの方向にも操向操作していないと判断される場合(運転者がトラクタを直進させようとしている場合)には(ステップ#24・NO)、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、走行車体1の走行方向が設定方向から外れたか否か判断される(ステップ#25)。なお、例えば図11のA0地点にトラクタを移動させて、直進レバー35が直進位置に操作されると、方位センサ39によって検出した検出結果に基づいて、トラクタが直進する図11のA0とB1を結ぶ直線の方向が設定方向として設定される。
【0060】
方位センサ39からの検出結果に基づいて設定した設定方向に対して、ヨーレートセンサ40によって検出したヨーレートが変化し走行車体1の走行方向が設定方向から外れたと判断される場合には(ステップ#25・YES)、設定方向からヨーレートが変化した方向とは逆方向に、前輪3が操向操作されるように、制御装置31からモータ駆動回路45に出力を行って、ステアリングモータ30を駆動させて、トラクタが予め設定された設定方向へ沿って移動するように自動操向する(ステップ#26)。
【0061】
図示しないが、駆動軸回転センサ33によって検出した駆動軸30aの回転数をフィードバックして、ステアリングモータ30が予め設定された所定の回転数で回転するように、モータ駆動回路45からステアリングモータ30に出力されるように構成されている。なお、ヨーレートセンサ40によって検出したヨーレートの変化量に比例した回転数でステアリングモータ30を回転させるように構成してもよく、ヨーレートセンサ40によって検出したヨーレートの変化量の増加とともに、徐々にステアリングモータ30の回転数を増加させるように構成してもよい。
【0062】
ヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、予め設定された設定方向に走行車体1の走行向きが修正されたと判断される場合には(ステップ#27・YES)、制御装置31からのモータ駆動回路45への出力を断って、ステアリングモータ30を停止させる(ステップ#28)。
【0063】
運転者がステアリングハンドル6を保持し右及び左方向のいずれの方向にもステアリングハンドル6を操向操作していないと判断される状態が継続されると、上述したステアリングモータ30の正逆転及び停止(ステップ#24〜#28)を繰り返しながら(#29・NO)、トラクタの走行向きを修正して、トラクタを予め設定された設定方向に沿って走行させる。
【0064】
なお、運転者がステアリングハンドル6を右又は左方向に操向操作していると判断される場合には(ステップ#24・YES)、運転者のステアリングハンドル6の操作意思が優先され、ステアリングモータ30は正逆転されずに自動直進制御が終了して、運転者のステアリングハンドル6の操作に従って前輪3が操向操作される。
【0065】
以上のように、ステアリング差動機構20を構成するステアリングモータ30を正逆転させることにより、ステアリング装置12を自動的に操作して、走行車体1を予め設定された設定方向に沿って自動操向するように構成されている。
【0066】
なお、自動直進制御が実施されている間に、後述する自動旋回制御によって自動直進制御が解除されると、自動直進制御が自動的に終了するように構成されている(ステップ#29・YES)。
【0067】
図7及び図8に示すように、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されて自動旋回制御が実施されると、制御装置31から電磁弁46に出力されて耕耘装置Fが中間位置に低速で上昇するようにリフトシリンダ9が伸長される(ステップ#31)。この耕耘装置Fが上昇する速度は、上昇速度調節具43をダイアル操作することによって予め運転者により設定された第1上昇速度V1に設定されており、後述する中間位置から上昇位置に耕耘装置Fを上昇させる第2上昇速度V2より遅い速度に設定され、耕耘装置Fが圃場からゆっくりと上昇するように構成されている(図9(ロ)参照)。
【0068】
耕耘装置Fを圃場からゆっくりと上昇させることにより、下降位置で形成された耕耘装置Fの耕耘跡の上に、耕耘装置Fを低速で上昇させる際に耕耘された土等が盛られて、下降位置で形成された耕耘跡を小さくすることができる。また、上昇速度調節具43によって第1上昇速度V1を変更調節可能に構成することにより、例えば圃場の硬さ、圃場を耕す深さ、トラクタに装着する耕耘装置Fの種類等に応じて、第1上昇速度V1を変更調節することができ、好適な耕耘装置Fの上昇速度で耕耘作業等を行うことができる。
【0069】
なお、上昇位置は、耕耘装置Fが最も上昇した位置に設定され、下降位置は、運転座席5に設けた耕深さ調節具(図示せず)によって予め運転者により設定された耕耘装置Fが地面に入り込んだ位置(圃場を耕す深さ)に設定されている。また、中間位置は、中間位置調節具44をダイアル操作することによって予め運転者により設定された高さ(例えばこの実施例では耕耘装置FのロータリF1の下端が圃場面と略同一になるような高さ)に設定されている(図9(ロ)参照)。
【0070】
次に、昇降位置検出センサ41の検出結果に基づいて、耕耘装置Fが中間位置に上昇したか判断され(ステップ#32)、耕耘装置Fが中間位置に上昇したと判断される場合には(ステップ#32・YES)、上述した自動直進制御が解除される(ステップ#33,ステップ#29・YES)。このように、旋回レバー37が操作されても、耕耘装置Fが中間位置に上昇するまで、自動直進制御を継続させることで、耕耘装置FのロータリF1が圃場に入り込んだ状態でトラクタが旋回することを防止でき、耕耘装置FのロータリF1が圃場を荒らすことを防止できる。
【0071】
耕耘装置Fが中間位置に上昇したと判断されると、制御装置31から電磁弁46に出力されて耕耘装置Fが上昇位置に高速で上昇するようにリフトシリンダ9が伸長される(ステップ#34)。中間位置から上昇位置に耕耘装置Fを上昇させる第2上昇速度V2は、上述した第1上昇速度V1より速い速度に設定され、圃場から上昇した耕耘装置Fをより速く上昇位置に上昇させることができ、トラクタの旋回作業の作業性を向上できるように構成されている。なお、図示しないが、耕耘装置Fが上昇位置に上昇すると、制御装置31からPTOアクチュエータ55への出力が遮断されて、自動的に耕耘装置FのロータリF1が停止する。
【0072】
次に、車速センサ67により検出した車速をフィードバックしながら、制御装置31から電子ガバナコントローラ48及び変速アクチュエータ51に出力を行って、予め設定された旋回時の車速になるようにエンジン2の回転数が電気的に制御され、予め設定された旋回時の変速段数に走行変速装置が電気的に変速操作されて、旋回時の車速に自動変速される(ステップ#35)。
【0073】
具体的には、例えば旋回時より高速で直進走行するように直進回転数調節具及び直進変速段数調節具(又は直進車速調節具)を設定した場合には、エンジン2の回転数が低回転に制御され、走行変速装置の変速段数が低い変速段数に変速操作される。また、例えば旋回時より低速で直進走行するように直進回転数調節具及び直進変速段数調節具(又は直進車速調節具)を設定した場合には、エンジン2の回転数が高回転に制御され、走行変速装置の変速段数が高い変速段数に変速操作される。このように、自動的に旋回時の車速を変更することにより、運転者がアクセルペダル(図示せず)の踏み操作を行わなくてもよくなって、旋回作業の作業性を向上できるとともに、精度よくトラクタを旋回させることができる。
【0074】
旋回時のエンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数は、運転座席5付近に装備した旋回回転数調節具(図示せず)又は旋回変速段数調節具(図示せず)によって変更調節可能に構成されており、この旋回回転数調節具又は旋回変速段数調節具を運転者が操作することにより、圃場等の条件に応じて旋回時の回転数又は変速段数(車速)を変更調節できる。なお、旋回回転数調節具及び旋回変速段数調節具に代えて、運転座席5付近に装備した旋回車速調節具(図示せず)により旋回時の車速を変更調節可能に構成してもよい。
【0075】
次に、制御装置31からデフロックアクチュエータ56へ出力されて、自動直進制御で作動させた後輪デフ63のロックが解除される(ステップ#36)。
【0076】
次に、運転者が旋回レバー37を左方向L又は右方向Rに操作した方向にトラクタが左又は右旋回するように、制御装置31からモータ駆動回路45に出力されて、ステアリング差動機構20のステアリングモータ30が旋回駆動される(ステップ#37)。
【0077】
次に、制御装置31から前輪変速アクチュエータ52に出力して、前輪変速装置60を増速位置に切り替えて(ステップ#38)、前輪3の回転速度を高速側に変速操作して増速し(ステップ#39)、制御装置31から操作バルブ54に出力しブレーキシリンダ53を操作して、旋回中心側のサイドブレーキ62を制動側に操作しトラクタを小回りで旋回させる。具体的には、例えば運転者が旋回レバー37を左方向に操作した場合には、トラクタが左旋回する左側のサイドブレーキ62に連係されたブレーキシリンダ53を操作して、左側の後輪4に制動力を付与する。
【0078】
耕耘装置Fが中間位置に上昇したと判断されてからのステップ#33〜#39の一連の制御は、略同時に実行されるように制御装置31が構成されており、トラクタを迅速に旋回状態に変更できるように構成されている。
【0079】
次に、前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて、前輪3が予め設定された前輪操向角度に操作されたか判断され(ステップ#40)、ステアリングモータ30を駆動させることによって、トラクタを旋回させる予め設定された旋回半径に対応する前輪操向角度に前輪3が操作された場合には(ステップ#40・YES)、制御装置31からのモータ駆動回路45への出力を遮断して、ステアリングモータ30の旋回駆動を停止して前輪3が所定の前輪操向角度に操作された状態を保持する(ステップ#41)。
【0080】
次に、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、ステアリングハンドル6が所定の前輪操向角度に操作された状態でトラクタを旋回させ、トラクタが旋回角度より少し手前の予め設定された中間角度まで旋回したか判断される(ステップ#42)。トラクタが中間角度に旋回したと判断されると(ステップ#42・YES)、制御装置31からモータ駆動回路45に出力して、前輪3が直進方向(図10の白抜き矢印の方向)に向くように、ステアリングモータ30を直進駆動させる(ステップ#43)。
【0081】
このように、トラクタが中間角度に旋回すると、前輪3が直進方向に向くように構成することにより、例えば旋回角度にまでトラクタを旋回させてから前輪3を直進方向に向くように構成する場合に比べ、無理なく前輪3を直進方向に操作することができる。中間角度は、旋回角度調節具42により旋回角度を変更すると、旋回角度の変更に伴って変更されるように構成されている。なお、中間角度を変更可能な中間角度調節具(図示せず)を運転座席5付近に設けて、旋回角度に対する中間角度を大きく又は小さく変更できるように構成してもよい。
【0082】
次に、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、旋回角度調節具42によって予め設定された旋回角度までトラクタが旋回したか判断されるとともに(ステップ#44)、前輪切れ角センサ66の検出結果に基づいて、前輪3が直進方向に向くように操作されたか判断される(ステップ#45)。トラクタが旋回角度まで旋回し前輪3が直進方向に向いたと判断された場合には(ステップ#44・YES,ステップ#45・YES)、制御装置31からのモータ駆動回路45への出力を遮断して、ステアリングモータ30を停止させてステリングモータ30の直進駆動を解除する(ステップ#46)。
【0083】
このように、自動旋回制御による走行車体1の自動旋回の終了時に、前輪3を走行車体1の直進方向側に自動操作するように前輪自動操作手段が構成されている。
【0084】
トラクタの旋回が終了すると、制御装置31から表示装置57に出力することにより、ブザーを鳴らし又はランプを点灯させて、運転者にトラクタの旋回が完了したことを視覚的又は聴覚的に知らせるとともに(ステップ#47)、エンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数の自動変速を解除し、運転者のアクセルペダル及び変速操作具(図示せず)の操作に従ってエンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数が変更される作業時の車速に自動変速して(ステップ#48)、自動旋回制御を終了する。
【0085】
自動旋回制御が終了すると、運転者が隣接する隣接耕に隣接耕合せをし、再び直進レバー35を直進位置に操作することで、自動直進制御が実施される。以降は、自動直進制御、自動旋回制御及び運転者による隣接耕合せを繰り返し実施することで、圃場を連続的に耕耘することができる。
【0086】
〔トラクタの旋回状況〕
図9、図10、図12及び図13に基づいて、上述した自動直進制御及び自動旋回制御を実施した場合のトラクタの旋回状況について説明する。図9は、運転者が旋回レバー37を操作してからの耕耘装置Fが上昇する状況をするための概略図を示し、図9(イ)及び(ロ)は、概略平面図及び概略側面図をそれぞれ示す。図10は、トラクタが旋回する状況を説明するための概略図を示し、旋回角度調節具42を200度(図10(イ))又は180度(図10(ロ))に設定した場合の概略平面図をそれぞれ示す。
【0087】
図12及び図13は、従来のトラクタの旋回状況を説明するための概略図を示し、それぞれ図9及び図10に対応するものである。なお、図13(イ)は、従来のトラクタで200度旋回させた場合を想定した概略図であり、従来のトラクタで旋回角度の調節が可能であったことを示すものではない。
【0088】
図9(イ)及び(ロ)に示すように、運転者が旋回レバー37を操作してから耕耘装置Fが中間位置に第1上昇速度V1で上昇し圃場面からロータリF1が完全に抜け出すまでの間(図9中のL1の間)は、自動直進制御が継続されてトラクタが旋回しない。その結果、図12(イ)及び(ロ)に示す従来のトラクタのように、運転者が旋回レバー37を操作するのと略同時に耕耘装置Fを上昇させ、耕耘装置FのロータリF1が圃場から抜け出していない状態で、トラクタが旋回するようなことがなくなって、トラクタの耕耘装置Fを上昇させることによって圃場を荒らすことが少なくなるとともに、耕耘装置Fに無理な力が作用し難くなって、耕耘装置Fの破損を防止できる。
【0089】
具体的には、図9(イ)及び図12(イ)に示すように、耕耘装置FのロータリF1が圃場から抜け出していない状態でトラクタを旋回させることによって、地中に入り込んだ状態の耕耘装置Fがトラクタの旋回に伴って横移動し、この耕耘装置Fの横移動によって圃場に耕耘跡が形成されることを防止できる。また、耕耘装置FのロータリF1が圃場から抜け出していない状態でトラクタが旋回して、耕耘装置Fに横方向の無理な力が作用することが少なくなって、耕耘装置Fの破損を防止できる。
【0090】
また、図9(ロ)及び図12(ロ)に示すように、耕耘装置FをロータリF1が圃場から抜け出すまでの間、第1上昇速度V1でゆっくりと低速で上昇させることにより、下降位置で形成された耕耘装置Fの耕耘跡の上に、耕耘装置Fを低速で上昇させる際に耕耘された土等が盛られて、下降位置で形成された耕耘跡を小さくすることができ、従来のトラクタのように高速で上昇させることによって、側面視で圃場に左右に長い半円柱状の下方に凹入したロータリF1の耕耘跡が形成されることを防止できる。なお、耕耘装置Fが第1上昇速度V1で中間位置まで上昇すると、中間位置から上昇位置までの間(図9中のL2の間)、耕耘装置Fが第2上昇速度V2で高速で上昇する。
【0091】
図10(イ)及び(ロ)に示すように、運転者が右方に旋回するように旋回レバー37を操作したA1地点から距離L1の間、自動直進制御が継続されてB1地点まで走行すると、自動旋回制御によってトラクタが自動旋回する。トラクタが所定の旋回半径(前輪3の前輪操向角度)で旋回し、旋回角度調節具42により設定した旋回角度(200度又は180度)の少し手前の中間角度にまで旋回すると、左右の前輪3,3がトラクタの旋回している方向とは逆方向に操向操作されながら、旋回角度にまで旋回すると左右の前輪3,3が自走車体1の直進方向(図10中の白抜き矢印の方向)と同じ方向に向いた状態に自動的に操作されて自動旋回制御が終了する。
【0092】
その結果、図13(イ)及び(ロ)に示す従来のトラクタのように、左右の前輪3,3がトラクタの旋回している方向と同じ方向に操向操作されたままの状態で、自動旋回制御が終了して、ステアリングハンドル6を自動旋回制御が終了してからトラクタの旋回した方向と逆方向に操作する必要がなくなり、旋回後の隣接耕合せ作業等の作業性を向上させることができる。
【0093】
また、図10(イ)及び(ロ)に示すように、耕耘装置Fの幅が異なる場合において、旋回角度調節具42により旋回角度を変更調節することで、例えば図10(イ)に示すように耕耘装置Fの幅が比較的狭く隣接耕が比較的近い場合には、旋回角度を大きく設定して(図10(イ)の例では200度)トラクタを多く旋回させ、例えば図10(ロ)に示すように耕耘装置Fの幅が比較的広く隣接耕が比較的遠い場合には、旋回角度を小さく設定し(図10(ロ)の例では180度)トラクタを少なく旋回させて、トラクタを隣接耕の近くに位置させることができ、旋回作業の作業性を向上できる。
【0094】
〔トラクタの耕耘作業の状況〕
図11に基づいて、上述した自動直進制御及び自動旋回制御を実施した場合のトラクタの耕耘作業の状況について説明する。図11は、トラクタが直進及び旋回する状況を説明するための概略平面図を示す。図11に示すように、トラクタをA0地点に移動させて直進レバー35を直進位置に操作すると、自動直進制御によって運転者がステアリング6を保持し続けるだけで自動的に前輪3が自動操向されて、A1地点までトラクタを自動的に直進走行させることができる。
【0095】
A1地点で旋回レバー37を操作すると、耕耘装置Fが上昇を開始し、A1地点から距離L1の間、自動直進制御が継続されてB1地点まで走行する。そして、自動旋回制御によって運転者がステアリング6を保持し続けるだけで自動的に前輪3が自動操向されて、C1地点までトラクタを自動的に旋回させることができる。
【0096】
トラクタがC1地点まで移動し旋回を終了すると、前輪3が自走車体1の直進方向と同じ方向に向いた状態で自動旋回制御が終了し、エンジン2の回転数及び走行変速装置の変速段数が変更されて運転者によるアクセルペダル及び変速操作具の操作が可能になる。
【0097】
C1地点から運転者がトラクタを操作して隣接する隣接耕に隣接耕合せを行い、トラクタをD1地点に移動させて再び直進レバー35を直進位置に操作すると、再び自動直進制御が実施されて、運転者が隣接耕合せを行った方向にトラクタを直進走行させることができる。以降は自動直進、自動旋回及び隣接耕合せを繰り返すことで、圃場を連続的に耕耘することができる。
【0098】
以上のように、自動直進及び自動旋回を行うようにトラクタを構成することにより、運転者が運転座席5に着座して、直進レバー35を操作してステアリングハンドル6を保持するだけで、走行車体1を自動直進させながら耕耘作業することができ、旋回レバー37を操作してステアリングハンドル6を保持するだけで、走行車体1を自動旋回させることができる。その結果、走行車体1を直進させるステアリングハンドル6の操作及び走行車体1を旋回させるステアリングハンドル6の操作が必要なくなって、走行車体1を直進及び旋回させるためのステアリングハンドル6の操作に注意を払わなくてもよくなり、容易に走行車体1を直進及び旋回させることができ、運転座席5に着座して圃場の状況を十分に確認しながら、効率よく耕耘作業を行うことができる。
【0099】
[発明の実施の第1別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回レバー37が左方向L又は右方向Rに操作されたと判断されると、方位センサ39及びヨーレートセンサ40の検出結果に基づいて、旋回レバー37を操作した左方向L又は右方向Rに前輪3を操向操作し、予め設定された旋回角度に走行車体1が旋回するように、自動旋回制御手段を構成した例を示したが、方位センサ39又はヨーレートセンサ40のいずれか一方の検出結果に基づいて、旋回レバー37を操作した左方向L又は右方向Rに前輪3を操向操作し、予め設定された旋回角度に走行車体1が旋回するように、自動旋回制御手段を構成してもよい。また、トラクタにGPS受信機(図示せず)及びナビゲーションシステム(図示せず)を装備し、GPS受信機によって受信したトラクタの現在位置及びナビゲーションシステムの地図情報に基づいて、旋回レバー37を操作した左方向L又は右方向Rに前輪3を操向操作し、予め設定された旋回角度に走行車体1が旋回するように、自動旋回制御手段を構成してもよい。
【0100】
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回指令入力部として旋回レバー37を採用した例を示したが、走行車体1に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部として異なるものを採用してもよく、例えばスイッチ等(図示せず)の異なる操作具を採用してよく、タッチパネル式の画面操作等により走行車体1に右又は左の旋回指令を入力するように構成してもよい。
【0101】
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回角度調節具42を、ダイアル操作によって変更調節できるように構成した例を示したが、旋回角度調節具42として異なるものを採用してもよく、例えば、複数の操作位置に切り替え可能な操作スイッチ(図示せず)や操作ボタン(図示せず)によって旋回角度調節具42を構成してもよい。
【0102】
[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、左右の前輪3が自走車体1の直進方向と同じ方向に操向操作されるように、前輪自動操作手段を構成した例を示したが、左右の前輪3を自走車体1の直進方向と同じ方向に操向操作する場合に限らず、左右の前輪3が自走車体1の直進方向側又は直進方向を超えて逆方向側に操向操作されるように、前輪自動操作手段を構成してもよく、例えば左右の前輪3が自走車体1の直進方向を超えて、自動直進制御により走行車体1を直進走行させる方向に操向操作されるように、前輪自動操作手段を構成してもよい。
【0103】
前述の[発明を実施するための最良の形態]においては、旋回角度より小さい中間角度を設定し、トラクタが中間角度にまで旋回すると前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するように、前輪自動操作手段を構成した例を示したが、前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するタイミングは異なるタイミングであってもよく、例えばトラクタが旋回角度に旋回するのと同時に前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するように、前輪自動操作手段を構成してもよく、また、トラクタが旋回角度に旋回するのに遅れて前輪3を自走車体1の直進方向側に操向操作するように、前輪自動操作手段を構成してもよい。
【0104】
[発明の実施の第3別形態]
前述の[発明を実施するための最良の形態]、[発明の実施の第1別形態]及び[発明の実施の第2別形態]においては、作業車の一例として耕耘装置Fを備えたトラクタに自動直進制御及び自動旋回制御を適用した例を示したが、異なる作業装置を備えた異なる作業車においても同様に適用でき、例えば苗植付け装置を備えた田植機に適用することで、精度よく直進走行させることにより苗植付け作業の作業性を向上でき、精度よく旋回させることにより畦際での旋回作業の作業性を向上できる。また、後輪4に限らず例えば後車軸にクローラ走行装置(図示せず)を装着した作業車においても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】トラクタの全体左側面図
【図2】ステアリング装置及びステアリング差動機構の構造を示す概略図
【図3】制御装置のブロック図
【図4】トラクタの走行伝動系の概略図
【図5】制御装置のメインルーチンのフローチャート
【図6】自動直進制御のフローチャート
【図7】自動旋回制御のフローチャート
【図8】自動旋回制御のフローチャート
【図9】耕耘装置が上昇する状況を説明するための概略図
【図10】トラクタが旋回する状況を説明するための概略図
【図11】トラクタが直進及び旋回する状況を説明するための概略平面図
【図12】従来のトラクタの耕耘装置が上昇する状況を説明するための概略図
【図13】従来のトラクタが旋回する状況を説明するための概略図
【符号の説明】
【0106】
1 走行車体
3 前輪
37 旋回レバー(旋回指令入力部)
39 方位センサ(向きセンサ)
40 ヨーレートセンサ(向きセンサ)
42 旋回角度調節具(旋回目標角度調節具)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行車体の向きを検出する向きセンサと、走行車体に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部と、
前記旋回指令入力部によって旋回指令が入力されると、前記向きセンサの検出結果に基づいて、前記旋回指令入力部により入力された右又は左に前輪を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体を自動旋回させる自動旋回制御手段と、
前記旋回目標角度を変更調節可能な旋回目標角度調節具とを備えてある作業車。
【請求項2】
前記自動旋回制御手段による走行車体の自動旋回の終了時に、前輪を走行車体の直進方向側又は直進方向を越えて逆方向側に自動操作する前輪自動操作手段を備えてある請求項1記載の作業車。
【請求項1】
走行車体の向きを検出する向きセンサと、走行車体に右又は左の旋回指令を入力する旋回指令入力部と、
前記旋回指令入力部によって旋回指令が入力されると、前記向きセンサの検出結果に基づいて、前記旋回指令入力部により入力された右又は左に前輪を操向操作し予め設定された旋回目標角度に走行車体を自動旋回させる自動旋回制御手段と、
前記旋回目標角度を変更調節可能な旋回目標角度調節具とを備えてある作業車。
【請求項2】
前記自動旋回制御手段による走行車体の自動旋回の終了時に、前輪を走行車体の直進方向側又は直進方向を越えて逆方向側に自動操作する前輪自動操作手段を備えてある請求項1記載の作業車。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2008−278839(P2008−278839A)
【公開日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−128266(P2007−128266)
【出願日】平成19年5月14日(2007.5.14)
【出願人】(000001052)株式会社クボタ (4,415)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年5月14日(2007.5.14)
【出願人】(000001052)株式会社クボタ (4,415)
【Fターム(参考)】
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