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作业车辆

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


作业车辆

技术领域

本发明涉及作业车辆。

背景技术

以往,已知具有进行方向盘的自动转向操纵的自动转向操纵机构的作业车辆(例如参照专利文献1)。专利文献1中公开的自动转向操纵机构具备转向马达和齿轮机构。转向马达是能够基于车身位置,控制旋转方向、旋转速度、旋转角度等的马达。齿轮机构包括设置于将方向盘支承为能够旋转的转向轴且与该转向轴共转的齿轮、和设置于转向马达的旋转轴且与该旋转轴共转的齿轮。若转向马达的旋转轴旋转,则经由齿轮机构而转向轴自动地旋转。

专利文献1:日本专利第7030540号公报

在具备自动转向操纵机构的现有的作业车辆中,转向马达和转向轴经由齿轮机构始终相连。因此,在进行移动行驶时、作业机的装卸时等的手动转向操纵的情况下,转向马达成为阻力,转向操纵力(马达扭矩)变高。即,在移动行驶时、作业机的装卸时等操作性有可能较差。另外,若马达扭矩变大,则长时间移动行驶的情况等下,担心驾驶员的疲劳的积累。

发明内容

鉴于上述这一点,本发明的目的在于提供一种能够提高被设置为可自动转向操纵的作业车辆的便利性的技术。

本发明的例示性的作业车辆具备:方向盘;转向轴,支承上述方向盘;转向马达,能够实现上述方向盘的自动转向操纵;以及切换机构,将上述转向马达与上述转向轴之间的动力传递状态在连接状态和切断状态之间切换。

根据例示性的本发明,能够提高被设置为可自动转向操纵的作业车辆的便利性。

附图说明

图1是表示拖拉机的概略结构的侧视图。

图2是表示与拖拉机的自动转向操纵功能相关的结构的框图。

图3是用于对基准线的设定方法的一个例子进行说明的图。

图4是表示转向轴周边的概略结构的侧视图。

图5是表示去除了齿轮箱的状态下的齿轮机构的概略结构的立体图。

图6A是示意性地表示切换机构的图,且是表示切断状态的图。

图6B是示意性地表示切换机构的图,且是表示连接状态的图。

图7是用于对变形例的切换机构进行说明的图。

图8是表示进行了自动行驶开始操作的情况下的与切换机构相关的控制动作例的流程图。

图9是表示自动行驶开始前的与切换机构相关的控制动作例的流程图。

图10是表示自动行驶中的与切换机构相关的控制动作例的流程图。

图11是表示自动行驶停止的情况下的与切换机构相关的控制动作例的流程图。

图12是用于对拖拉机所具备的变速档进行说明的示意图。

图13是表示基于变速档的信息的与切换机构相关的控制动作例的流程图。

图14是表示基于本车辆的位置信息的与切换机构相关的控制动作例的流程图。

附图标记说明

1…拖拉机(作业车辆);4a…变速装置;12…方向盘;13…转向轴;31…转向马达;32…齿轮机构;41、41A…切换机构。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在本实施方式中,作为作业车辆,举出拖拉机为例进行说明。但是,作业车辆也可以是各种收割机、插秧机、联合收割机、土木建筑作业装置、除雪车等除拖拉机以外的作业车辆。

另外,在本说明书中,如以下那样定义方向。首先,将作为作业车辆的拖拉机在作业时行进的方向作为“前”,将其相反方向作为“后”。另外,面朝拖拉机的行进方向将右侧作为右,将左侧作为左。然后,将与拖拉机的前后方向及左右方向垂直的方向作为上下方向。此时,将重力方向作为下,将其相反的一侧作为上。此外,以上的方向仅是用于说明的名称,并非意在限定实际的位置关系及方向。

<1.作业车辆的概要>

图1是表示本发明的实施方式所涉及的拖拉机1的概略结构的侧视图。如图1所示,拖拉机1具备车身2、发动机3以及传动箱4。

在车身2的前部配置有左右一对前轮5。在车身2的后部配置有左右一对后轮6。车身2能够通过前轮5及后轮6行驶。即,本实施方式的拖拉机1是轮式拖拉机。但是,拖拉机1不限于轮式拖拉机,也可以是履带式拖拉机等。

发动机3被发动机罩7覆盖地配置于车身2的前部。发动机3是拖拉机1的驱动源。此外,对于拖拉机1的驱动源,也可以取代发动机而采用电动马达等其他的驱动源。

传动箱4配置于发动机3的后方且驾驶部8的下方。发动机3的输出由配置在传动箱4内的变速装置(未图示)变速,并向前轮5及后轮6中的至少一方传递。

驾驶部8设置于车身2中的发动机3的后方。驾驶部8是供驾驶员(操作人员)搭乘的部分。驾驶部8包括驾驶座椅9及前面板10。驾驶座椅9是供驾驶员就座的场所。前面板10配置于驾驶座椅9的前方。在前面板10设置有转向装置11。即,在驾驶座椅9的前方配置有转向装置11。在前面板10还设置有表示拖拉机1的速度的仪表显示部等。

转向装置11包括方向盘12和转向轴13(参照后述的图2等)。即,拖拉机1具备方向盘12和转向轴13。此外,转向装置11还包括动力转向装置(未图示)。动力转向装置辅助方向盘12的手动转向操纵。

方向盘12由就座于驾驶座椅9的驾驶员操作。转向轴13支承方向盘12。详细而言,转向轴13将方向盘12支承为不能相对旋转。即,方向盘12和转向轴13一体地旋转。此外,在图1中,转向轴13被转向柱14覆盖。

方向盘12及转向轴13由配置在转向柱14内的部件(未图示)支承为能够旋转。转向轴13为柱状,相对于上下方向朝上方比下方成为后方的方向倾斜并倾斜地延伸(参照后述的图4)。方向盘12配置于转向轴13的上端部。通过方向盘12的旋转操作而能够变更前轮5的朝向。

此外,在驾驶部8例如设置有由驾驶员操作的各种操作杆15及踏板16。各种操作杆15例如可以包括主变速杆、副变速杆以及作业杆等。另外,各种踏板16例如可以包括加速器踏板、制动踏板以及离合器踏板等。

在本实施方式中,在驾驶座椅9的后部设置有翻车保护结构框架(日文:ロプスフレーム)17。通过翻车保护结构框架17,能够在拖拉机1翻倒时保护驾驶员。此外,拖拉机1也可以是驾驶座椅9由驾驶室覆盖的驾驶室规格,而不是设置有翻车保护结构框架17的防翻滚规格。

在车身2的后部设置有由3点连杆机构等构成的作业机连结部18。在作业机连结部18能够装配作业机。作业机例如可以是耕耘装置、犁、施肥装置、农药散布装置、收获装置或者收割装置等。另外,在车身2的后部设置有具有升降缸等液压装置的升降装置(未图示)。升降装置通过使作业机连结部18升降而能够使上述作业机升降。另外,发动机3产生的动力能够经由配置在传动箱4内的变速装置(未图示)和配置于车身2的后部的动力输出轴(PTO轴;未图示)向由作业机连结部18连结的作业机传递。

在本实施方式中,拖拉机1具有以沿着预先决定的路径的方式自主地进行转向操纵的自动转向操纵功能。即,拖拉机1设置为能够通过驾驶员操作方向盘12的手动转向操纵和自动转向操纵中的任一种方式行驶。图2是表示本实施方式所涉及的拖拉机1的与自动转向操纵功能相关的结构的框图。此外,拖拉机1可以是除了转向操纵之外,还自主地进行车速控制和借助作业机的作业中的至少一方的结构。

如图2所示,拖拉机1具备能够实现方向盘12的自动转向操纵的转向马达31。另外,拖拉机1具备齿轮机构32,该齿轮机构32设置为能够向转向轴13传递转向马达31的旋转动力。

转向马达31设置为能够控制旋转方向、旋转速度以及旋转角度等。若转向马达31的输出轴旋转,则经由齿轮机构32传递旋转动力而转向轴13自动地旋转。即,通过转向马达31的驱动,能够使方向盘12自动地旋转。此外,在本实施方式中,转向马达31及齿轮机构32配置在转向柱14内。

另外,如图2所示,拖拉机1具备控制装置21。控制装置21例如是构成为包括运算装置、输入输出部以及存储部的计算机装置。运算装置例如是处理器或微处理器。存储部是ROM(Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)这样的主存储装置。存储部也可以还包括HDD(Hard Disk Drive)或SSD(Solid State Drive)这样的辅助存储装置。在存储部中存储有各种程序及数据等。运算装置从存储部读出各种程序并执行根据程序的运算处理。

此外,控制装置21可以是单个,也可以是多个。在控制装置21为多个的情况下,形成为多个控制装置设置为能够相互通信的结构即可。另外,控制装置21配置于车身2上的适当位置。

在本实施方式中,控制装置21进行包括自动转向操纵的自动行驶的控制。即,拖拉机1设置为能够执行包括自动转向操纵的自动行驶。控制装置21具有作为自动行驶用的控制器的功能。此外,自动行驶是指通过由拖拉机1所具备的控制装置21控制与行驶相关的装置,从而以沿着预先决定的路径的方式至少自主地进行转向操纵。自动行驶可以是除了转向操纵之外,例如还自主地进行车速控制和借助作业机的作业中的至少一方的结构。

控制装置21与转向马达31电连接并控制转向马达31。转向马达31被供给由控制装置21决定的电力而驱动。如上所述,转向马达31的驱动力经由齿轮机构32向转向轴13传递,因此通过转向马达31的控制能够进行方向盘12的控制。换句话说,通过转向马达31的控制,能够进行前轮5的方向的控制。

在本实施方式中,控制装置21与位置取得部22及惯性测量装置23电连接。位置取得部22及惯性测量装置23配置于车身2上的适当位置。

位置取得部22使用配置在车身2上的定位天线24从定位卫星接收到的定位信号,将拖拉机1的位置例如作为纬度及经度的信息而取得。即,拖拉机1设置为能够取得本车辆的位置信息。位置取得部22向控制装置21输出拖拉机1的位置信息。

此外,位置取得部22例如可以在用适当方法接收来自未图示的基准站的定位信号之后,利用公知的RTK-GNSS(Real Time Kinematic GNSS:实时动态GNSS)法进行定位。另外,例如,位置取得部22也可以利用DGNSS(Differential GNSS:差分GNSS)法进行定位。

惯性测量装置23包括3轴角速度传感器和3方向加速度传感器。惯性测量装置23向控制装置21输出所测量到的信息。通过设置惯性测量装置23,能够测量车身2的横摆角、俯仰角以及侧倾角等惯性信息。

控制装置21根据利用了未图示的操作部的操作人员(驾驶员等)的指令,进行自动行驶的开始处理、结束处理。另外,控制装置21例如基于从位置取得部22及惯性测量装置23得到的信息,求出拖拉机1的车身2的位置、朝向。另外,控制装置21例如根据所求出的车身2的位置等与预先决定的自动行驶用的路径的关系,进行与自动转向操纵相关的运算,进行转向马达31的控制。另外,控制装置21根据转向马达31的动作信息,进行下一运算(反馈控制用的运算)。

这里,对本实施方式的拖拉机1所执行的自动转向操纵的概要进行说明。在进行自动转向操纵时,首先进行基准线L的设定。图3是用于对基准线L的设定方法的一个例子进行说明的图。基准线L的设定方法也可以是除图3所示的方法以外的方法。

在设定基准线L时,首先,拖拉机1移动至田地内的适当位置(图中的A点),进行A点登记。A点登记通过来自驾驶员的登记指令进行。发出A点登记的指令的时刻的通过位置取得部22得到的车身2的位置被登记为A点的位置。

若进行了A点登记,则驾驶员手动地使拖拉机1直行行驶,移动至规定位置(图中的B点)。然后,若拖拉机1到达规定位置,则进行B点登记。B点登记通过来自驾驶员的登记指令进行。发出B点登记的指令的时刻的通过位置取得部22得到的车身2的位置被登记为B点的位置。若进行了A点和B点的登记,则经过A点和B点的直线被设定为基准线L。

若设定了基准线L,则以规定的间隔生成与该基准线L平行的线作为自动行驶线。在自动转向操纵时,以该自动行驶线与由位置取得部22取得的车身2的位置一致的方式,进行拖拉机1的行进方向的转向操纵控制。拖拉机1的行进方向的转向操纵控制通过控制转向马达31来进行。

<2.转向轴与转向马达的关系的详细内容>

图4是表示本实施方式所涉及的拖拉机1所具备的转向轴13周边的概略结构的侧视图。如图4所示,齿轮机构32具有齿轮箱321。

齿轮箱321在转向柱14内支承于未图示的支承部件。齿轮箱321将转向轴13支承为能够旋转。在本实施方式中,齿轮箱321具有上箱体321a和下箱体321b。上箱体321a和下箱体321b相互重叠,并使用螺栓和螺母等固定件进行固定。在通过使上箱体321a和下箱体321b重叠而形成的内部空间中配置齿轮机构32所具有的多个齿轮322(参照后述的图5)。

此外,转向马达31固定于上箱体321a,大部分配置于上箱体321a的外部。转向马达31的输出轴311(参照后述的图5)突出到齿轮箱321内。

图5是表示去除了齿轮箱321的状态下的齿轮机构32的概略结构的立体图。此外,在图5中还包括齿轮机构32以外的要素。如图5所示,在齿轮箱321内配置有固定于齿轮箱321的轴用轴承323。转向轴13经由轴用轴承323可旋转地支承于齿轮箱321。另外,如图5所示,在齿轮箱321内配置有两个旋转轴324、325,该两个旋转轴324、325被固定配置于齿轮箱321的轴承(未图示)支承为能够旋转。

如图5所示,齿轮机构32包括多个齿轮322。多个齿轮322包括第一齿轮322a、第二齿轮322b、第三齿轮322c、第四齿轮322d、第五齿轮322e以及第六齿轮322f。

第一齿轮322a安装于转向马达31的输出轴311,与该输出轴311一起旋转。第二齿轮322b安装于第一旋转轴324,与第一旋转轴324一起旋转。第二齿轮322b与第一齿轮322a啮合。即,若第一齿轮322a旋转,则第二齿轮322b也旋转。第三齿轮322c与第二齿轮322b同样地安装于第一旋转轴324,与第一旋转轴324一起旋转。即,若第二齿轮322b旋转,则第三齿轮322c也旋转。

第四齿轮322d安装于第二旋转轴325,与第二旋转轴325一起旋转。第四齿轮322d与第三齿轮322c啮合。即,若第三齿轮322c旋转,则第四齿轮322d也旋转。第五齿轮322e与第四齿轮322d同样地安装于第二旋转轴325,与第二旋转轴325一起旋转。即,若第四齿轮322d旋转,则第五齿轮322e也旋转。第六齿轮322f安装于转向轴13,与转向轴13一起旋转。第六齿轮322f与第五齿轮322e啮合。即,若第五齿轮322e旋转,则第六齿轮322f也旋转。从以上可知,若转向马达31驱动而输出轴311旋转,则该旋转力经由多个齿轮322向转向轴13传递,转向轴13旋转。

在本实施方式中,拖拉机1具备切换机构,该切换机构将转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态在连接状态和切断状态之间切换。此外,以上,以该切换机构是连接状态为前提,进行了转向马达31的旋转动力的传递等的说明。

切换机构是所谓的离合器。通过设置切换机构,在进行自动转向操纵的情况下,能够使转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态为连接状态。另外,在进行手动转向操纵的情况下,能够使转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态为切断状态。

通过在手动转向操纵时使转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态为切断状态,能够抑制在手动转向操纵时转向马达31成为阻力。即,能够改善被设置为可自动转向操纵的拖拉机1的操作性。另外,例如在基于手动转向操纵的移动行驶时等,能够减少驾驶员的疲劳的积累。

<3.切换机构>

接下来,对上述切换机构的详细例进行说明。图6A及图6B是示意性地表示本实施方式的拖拉机1所具备的切换机构41的图。图6A是切换机构41为切断状态的情况的图。图6B是切换机构41为连接状态的情况的图。在本实施方式中,切换机构41包括在转向马达31中。换句话说,本实施方式的转向马达31是所谓的带离合器的马达。转向马达31成为具备马达主体部310和切换机构41的结构,该马达主体部310包括通过电力向该马达31的供给而旋转的旋转轴312,该切换机构41配置于旋转轴312的一端部侧。

切换机构41具备定子411、转子412、输出轴部413以及电枢414。切换机构41是所谓的电磁离合器。

定子411包括线圈,并构成为电磁铁。定子411以固定状态配置在构成转向马达31的箱体313内。定子411配置为包围旋转轴312的一端部。定子411当开关411a被接通而成为通电状态时作为磁铁发挥功能。定子411在开关411a被断开而为非通电状态的情况下不作为磁铁发挥功能。

转子412是平板状的离合器板。转子412与旋转轴312的一端部连结,与旋转轴312一起旋转。转子412的板面与旋转轴312的轴线正交。

输出轴部413具有平板部413a和轴部413b。平板部413a和轴部413b是单个部件。平板部413a在旋转轴312的轴线方向上与转子412空开间隔地相对配置。平板部413a的板面与转子412的板面平行。平板部413a可旋转地配置在箱体313内。轴部413b使轴线的位置与旋转轴312的轴线相同,沿旋转轴312的轴线方向延伸。在本例中,轴部413b构成转向马达31的输出轴311。即,在轴部413b的前端侧安装有上述第一齿轮322a。

电枢414配置于平板部413a的与设置有轴部413b的面相反的一侧。电枢414例如经由板簧等弹性部件415安装于平板部413a。在开关411a断开的情况下,电枢414位于与转子412分离的位置(参照图6A)。当开关411a被接通时,电枢414被作为磁铁发挥功能的定子411吸引,与配置在定子411和平板部413a之间的转子412密接(参照图6B)。即,当开关411a被接通时,输出轴部413能够与转子412一起旋转。此外,当开关411a被断开时,电枢414不被定子411吸引,因此借助弹性部件415的弹力被拉向平板部413a侧。其结果,电枢414成为与转子412分离的状态(参照图6A)。

从以上可知,切换机构41在开关411a断开的情况下,使转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态为切断状态。切换机构41在开关411a接通的情况下,使转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态为连接状态。在进行自动转向操纵的情况下,通过将开关411a接通,能够将转向马达31的旋转动力传递给转向轴13而适当地进行自动转向操纵。在进行手动转向操纵时,通过将开关411a断开,能够轻松地操作方向盘12而不会受到转向马达31的阻力。

图7是用于对变形例的切换机构41A进行说明的图。变形例的切换机构41A是机械离合器。切换机构41A通过操作未图示的切换操作部件,能够将转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态在连接状态和切断状态之间切换。此外,切换操作部件例如可以是离合器杆、离合器踏板等。切换操作部件的操作例如可以是由驾驶员手动地进行的结构。但是,切换操作部件也可以设置为能够由机器自动地操作。另外,在本变形例中,在转向马达31没有设置上述切换机构41,转向马达31是单纯的马达。

详细而言,切换机构41A切换齿轮机构32与转向轴13之间的连接关系。更详细而言,切换机构41A将齿轮机构32与转向轴13之间的连接关系在连接和非连接之间切换。通过使齿轮机构32和转向轴13为非连接状态,从而转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态成为切断状态。通过使齿轮机构32和转向轴13为连接状态,从而转向马达31与转向轴13之间的动力传递状态成为连接状态。

在这样的结构中,在使切换机构41A为切断状态而操作方向盘12时,能够不仅不会受到转向马达31的阻力,而且不会受到齿轮机构32的阻力。因此,能够改善手动转向操纵时的方向盘12的操作性。在收容构成齿轮机构32的多个齿轮322的齿轮箱321内,通常以齿轮322的润滑为目的填充有润滑脂(未图示)。在所填充的润滑脂的影响下,在使齿轮机构32移动时容易产生阻力,但在本变形例中,能够不受伴随这样的润滑脂的填充而产生的阻力的影响地进行手动转向操纵。

在本变形例中,构成齿轮机构32的第六齿轮322f不与转向轴13一体化。第六齿轮322f设置为能够相对于转向轴13旋转,切换机构41A包括以夹着转向轴13的方式配置的两个摩擦板(未图示)。各摩擦板例如使用花键加工等固定于转向轴13,与转向轴13一起旋转。

在切换机构41A为切断状态的情况下,各摩擦板与第六齿轮322f分离,即使使转向轴13旋转,第六齿轮322f也不旋转。即,在方向盘12旋转时,能够轻松地进行方向盘12的操作,而不会从齿轮机构32及转向马达31受到阻力。

若切换操作部件被操作而切换机构41A从切断状态变更为连接状态,则各摩擦板成为被按压于第六齿轮322f的状态。因此,若使转向轴13旋转,则第六齿轮322f随着各摩擦板而旋转。换言之,在连接状态下,若转向马达31驱动,则经由齿轮机构32向转向轴13传递旋转动力。

此外,在本变形例中,采用了由机械离合器构成的切换机构41A设置在转向轴13与齿轮机构32之间的结构,但这是示例。由机械离合器构成的切换机构例如也可以设置在转向马达31的输出轴311与齿轮机构32之间。另外,由机械离合器构成的切换机构也可以设置在齿轮机构32内。另外,设置在转向轴13与齿轮机构32之间的切换机构不限于机械离合器,例如也可以由电磁离合器构成。

<4.与切换机构相关的控制动作例>

接下来,对与拖拉机1中的切换机构41、41A相关的控制动作例进行说明。控制动作能够由上述控制装置21执行。

[4-1.自动行驶相关的控制动作例]

图8是表示进行了自动行驶开始操作的情况下的与切换机构41、41A相关的控制动作例的流程图。此外,自动行驶开始操作例如利用设置于拖拉机1、与拖拉机1可通信地设置的便携式通信终端(未图示)的操作部来进行。

在步骤S1中,控制装置21判定切换机构41、41A是否为连接状态。例如,在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,控制装置21通过确认开关411a(参照图6A等)的接通断开状态,能够判定切换机构41是否为连接状态。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,控制装置21能够根据来自检测离合器杆等切换操作部件的状态的传感器的信息,判定切换机构41A是否为连接状态。在判定为切换机构41、41A是连接状态的情况下(在步骤S1中为“是”),处理进入步骤S2。在判定为切换机构41、41A是切断状态的情况下(在步骤S1中为“否”),处理进入步骤S3。

在步骤S2中,控制装置21能够判断为切换机构41、41A成为能够进行自动转向操纵的状态,因此进行开始自动行驶的处理。即,在本例中,如果在进行了自动行驶的开始操作时切换机构41、41A为连接状态,则开始自动行驶。由于在确认了切换机构41、41A为适当的状态之后开始自动行驶,因此能够安全地开始自动行驶。

在步骤S3中,例如在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,控制装置21进行使切换机构41自动成为连接状态的处理。具体而言,控制装置21进行使开关411a接通的控制处理。由此,切换机构41从切断状态切换为连接状态。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,控制装置21进行用于向驾驶员等报告将切换机构41A切换为连接状态这一情况的处理。由此,设置于拖拉机1、与拖拉机1可通信地设置的便携式通信终端等的报告装置进行提醒使切换机构41A为连接状态的报告。使用报告装置的报告的方法例如可以是画面显示、声音引导等。若步骤S3的处理完成,则处理返回至步骤S1,进行步骤S1及之后的处理。

此外,即使在切换机构是机械切换机构41A的情况下,若能够自动操作离合器杆等切换操作部件,则也可以构成为使切换机构41A自动成为连接状态。

从以上可知,在本例中,在进行了自动行驶的开始操作后,确认切换机构41、41A是连接状态和切断状态中的哪一个。若采用这样的结构,则能够在确认了切换机构41、41A为连接状态后进行自动行驶的开始。即,能够安全地开始自动行驶。

另外,在本例中,如果在进行了自动行驶的开始操作后切换机构41、41A为切断状态,则使切换机构41自动成为连接状态,或者进行提醒使切换机构41A为连接状态的报告。在本例中,能够降低在切换机构41、41A为切断状态下开始自动行驶的可能性。即,能够安全地开始自动行驶。

图9是表示自动行驶开始前的与切换机构41、41A相关的控制动作例的流程图。此外,在本例中,以允许自动行驶开始的条件(开始条件)被预先设定为前提。例如,在开始条件成立的情况下,将开始条件的成立通知给驾驶员等,在驾驶员等进行了自动行驶的开始操作的情况下开始自动行驶。另外,作为其他例子,若开始条件成立,则自动地开始自动行驶。

在步骤S11中,控制装置21监视自动行驶的开始条件是否成立。自动行驶的开始条件例如在本车辆相对于预先设定的自动行驶的开始位置到达规定距离以内的情况下满足。另外,例如,自动行驶的开始条件在本车辆相对于预先设定的自动行驶的开始路径的角度成为规定角度以内的情况下满足。自动行驶的开始条件可以是单个,也可以是多个。在判定为开始条件成立的情况下(在步骤S11中为“是”),处理进入下一步骤S12。若判定为开始条件不成立(在步骤S11中为“否”),则再次进行步骤S11的处理。即,反复进行步骤S11的处理,直到开始条件成立。

此外,开始条件也可以包含填充在齿轮箱321内的温度为规定温度以上。规定温度例如可以是被设想为润滑脂的粘度不会对方向盘12的操作性产生不良影响的温度带的下限温度,可以通过实验等适当地决定。

在步骤S12中,控制装置21判定切换机构41、41A是否为连接状态。该判定处理与上述图8中的步骤S1相同。在判定为切换机构41、41A是连接状态的情况下(在步骤S12中为“是”),切换机构41、41A成为适合于自动转向操纵的状态,因此结束处理。另一方面,在判定为切换机构41、41A是切断状态的情况下(在步骤S12中为“否”),处理进入步骤S13。

在步骤S13中,例如在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,控制装置21进行使切换机构41自动成为连接状态的处理。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,控制装置21进行用于向驾驶员等报告将切换机构41A切换为连接状态这一情况的处理。这些处理与上述图8中的步骤S3相同。若步骤S13的处理完成,则处理返回至步骤S12,进行步骤S12及之后的处理。

从以上可知,在本例中,如果在判定为自动行驶的开始条件成立时切换机构41、41A为切断状态,则使切换机构41、41A自动成为连接状态,或者进行提醒使切换机构41、41A为连接状态的报告。在这样的结构中,能够将切换机构41、41A维持在切断状态,直到即将开始自动行驶之前。而且,在自动行驶的开始条件成立的时刻,能够迅速地将切换机构41、41A切换为适合于自动行驶的连接状态。

此外,对于提醒使切换机构41、41A为连接状态的报告而言,可以包括仅报告自动行驶的开始条件成立这一情况的结构。

另外,拖拉机1也可以是具备使其移至等待自动行驶的开始的待机状态(待机模式)的操作部(开关等)的结构。此外,待机状态可以是从手动向自动切换时的准备期间。在待机状态下,例如可以设置为能够登记上述的A点及B点(参照图3)。另外,在待机状态下,也可以设置为能够进行其他与自动行驶相关的设定。在设置为能够移至这样的待机状态的结构中,也可以采用如下结构,即:在移至待机状态时,如果切换机构41、41A为切断状态,则使切换机构41、41A自动成为连接状态,或者进行提醒使切换机构41、41A为连接状态的报告。此外,由于A点等的登记通过手动转向操纵来进行,因此在待机状态下进行A点等的登记的情况下,也可以采用如下结构,即:在与该登记相关的手动转向操纵完成后的适当的时机,进行使切换机构41、41A自动成为连接状态的处理等。

图10是表示自动行驶中的与切换机构41、41A相关的控制动作例的流程图。在图10的处理的开始时刻,拖拉机1为自动行驶中。另外,在图10的处理的开始时刻,切换机构41、41A为连接状态。另外,在图10中,在自动行驶中,由于某些原因,切换机构41、41A从连接状态切换为切断状态,以此为前提。

在步骤S21中,控制装置21监视切换机构41、41A是否成为切断状态。例如,在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,在开关411a(参照图6A等)断开时,判定为切换机构41成为切断状态。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,根据来自检测离合器杆等切换操作部件的状态的传感器的信息,判定切换机构41A是否为切断状态。在判定为切换机构41、41A成为切断状态的情况下(在步骤S21中为“是”),处理进入下一步骤S22。若判定为是连接状态(在步骤S21中为“否”),则再次进行步骤S21的处理。即,反复进行步骤S21的处理,直到检测到切断状态。

此外,自动行驶中的切换机构41、41A的从连接状态向切断状态的切换例如可以在驾驶员等操作了切换机构41、41A的操作部的情况下进行。该驾驶员等的操作可以是有意的操作,也可以是无意的操作。另外,例如,自动行驶中的切换机构41、41A的从连接状态向切断状态的切换也可以在转向马达31发生异常时进行。另外,例如,自动行驶中的切换机构41、41A的从连接状态向切断状态的切换也可以在由驾驶员对方向盘12进行了操作的情况下进行。对于驾驶员是否操作了方向盘12,例如能够通过监视转向马达31的负载的值(例如电流值)来判定。另外,对于驾驶员是否操作了方向盘12,能够通过监视来自测定转向装置的转角的转角传感器的信息来判定。

在步骤S22中,控制装置21判定本车辆是否需要停车。例如,在存在切换机构41、41A的向切断状态的切换是意外产生的可能性的情况下,控制装置21考虑到安全性而判定为需要停车。作为这样的情况的例子,可列举在转向马达31发生异常而切换机构41、41A成为切断状态的情况等。另外,例如,在判定为切换机构41、41A的向切断状态的切换是由于驾驶员的有意行为而产生的情况下,控制装置21可以判定为不使车辆停车。作为判定为不使车辆停车的例子,可列举驾驶员操作方向盘12而切换机构41、41A成为切断状态的情况。在判定为需要使车辆停车的情况下(在步骤S22中为“是”),处理进入步骤S23。在判定为不需要使车辆停车的情况下(在步骤S22中为“否”),处理进入步骤S24。

在步骤S23中,控制装置21进行使本车辆停车的处理。此外,在要进行该停车处理的情况下,优选向驾驶员等报告该情况。

在步骤S24中,控制装置21进行停止自动行驶的处理。但是,控制装置21不进行车辆的停车处理。此外,在要进行自动行驶的停止处理的情况下,优选向驾驶员等报告该情况。

从以上可知,在本例中,在基于自动行驶的行驶中切换机构41、41A成为切断状态的情况下,停止自动行驶,或者进行停车处理。通过这样构成,能够防止在不适合于自动行驶的状态下继续自动行驶。

此外,作为与以上的例子不同的方式,也可以采用如下结构,即:在自动行驶中切换机构41、41A成为切断状态的情况下,针对所有的情况,都使车辆停车的结构。即,在图10所示的流程中,也可以删除步骤S22的判定处理。

图11是表示自动行驶停止的情况下的与切换机构41、41A相关的控制动作例的流程图。自动行驶的停止例如根据驾驶员等的指示来执行。另外,例如,自动行驶的停止通过控制装置21的判断而自动地执行。

此外,作为使自动行驶停止的情况,例如可列举如下的情况。在田地内,仅在规划好的直线路径自动行驶,连接直线路径之间的转弯路径由就座于拖拉机1的驾驶员手动行驶。在这样的结构中,在直线路径的自动行驶完成的情况下,暂时停止自动行驶。另外,例如,在自动行驶中,由于倾斜的存在、打滑等,拖拉机1有时偏离预先设定的自动行驶路径。在这样的情况下,使自动行驶停止。

在步骤S31中,控制装置21判定切换机构41、41A是否为切断状态。该判定处理与上述图10中的步骤S21相同。在判定为切换机构41、41A是切断状态的情况下(在步骤S31中为“是”),切换机构41、41A成为适合于手动转向操纵的状态,因此结束处理。另一方面,在判定为切换机构41、41A是连接状态的情况下(在步骤S31中为“否”),处理进入步骤S32。

在步骤S32中,例如在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,控制装置21进行使切换机构41自动成为切断状态的处理。具体而言,控制装置21进行使开关411a断开的控制处理。由此,切换机构41从连接状态切换为切断状态。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,控制装置21进行用于向驾驶员等报告将切换机构41A切换为切断状态这一情况的处理。由此,设置于拖拉机1、与拖拉机1可通信地设置的便携式通信终端等的报告装置进行提醒使切换机构41A为切断状态的报告。使用报告装置的报告的方法例如可以是画面显示、声音引导等。若步骤S32的处理完成,则处理返回至步骤S31,进行步骤S31及之后的处理。

从以上可知,在本例中,如果在自动行驶停止后切换机构41、41A为连接状态,则使切换机构41自动成为切断状态,或者进行提醒使切换机构41A为切断状态的报告。若采用这样的结构,则在自动行驶停止后,能够不易忘记使切换机构41、41A为切断状态。例如,由于不易忘记在直线路径上行驶后使切换机构41、41A成为切断状态,因此能够通过手动转向操纵轻松地驾驶在直线路径后行驶的转弯路径上。

[4-2.其他控制动作例]

图12是用于对本实施方式的拖拉机1所具备的变速档进行说明的示意图。如图12所示,拖拉机1具备副变速杆151。副变速杆151例如是用于指示两个档位(低速侧和高速侧)中的任一个的操作件。驾驶员等在利用副变速杆151指定了大致的速度后,使用主变速杆(未图示)指定详细的速度。此外,副变速也可以切换为三个档位以上。在该情况下,三个以上的副变速档优选被划分为田地作业用的低速档(低速侧)和路上(田地外)行驶用的高速档(高速侧)中的任一个。例如在三个档位的情况下,可以是低速1档、高速1档以及高速2档等。

即,拖拉机1具备变速装置4a,该变速装置4a具有在田地中的作业时利用的低速档和在上述作业时以外利用的高速档。变速装置4a的变速档的信息被输入给控制装置21。变速档的信息例如可以是检测副变速杆151的杆位置的传感器的信息。

图13是表示基于变速档的信息的与切换机构41、41A相关的控制动作例的流程图。

在步骤S41中,控制装置21监视副变速的变速档是否为高速档。在变速档为高速档的情况下(在步骤S41中为“是”),处理进入下一步骤S42。在变速档为低速档的情况下(在步骤S41中为“否”),再次进行步骤S41的处理。即,反复进行步骤S41的处理,直到检测到变速档为高速档。

在步骤S42中,控制装置21判定切换机构41、41A是否为连接状态。该判定处理与上述图8中的步骤S1相同。在判定为切换机构41、41A是连接状态的情况下(在步骤S42中为“是”),处理进入下一步骤S43。另一方面,在判定为切换机构41、41A是切断状态的情况下(在步骤S42中为“否”),处理返回至步骤S41。

在步骤S43中,例如在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,控制装置21进行使切换机构41自动成为切断状态的处理。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,控制装置21进行用于向驾驶员等报告将切换机构41A切换为切断状态这一情况的处理。这些处理与上述图11中的步骤S32相同。

从以上可知,在本例中,如果变速装置4a为高速档且切换机构41、41A为连接状态,则使切换机构41自动成为切断状态,或者进行提醒使切换机构41A为切断状态的报告。由此,能够抑制在变速档成为高速档的情况下,忘记将切换机构41、41A从连接状态切换为切断状态。例如在路上行驶时,能够使切换机构41、41A可靠地成为切断状态,在路上轻松地驾驶。

此外,在自动行驶中,在检测到转向马达31的异常的情况、转向马达31的负载成为规定值以上的情况等下,与本例同样地,控制装置21也可以使切换机构41自动成为切断状态,或者进行提醒使切换机构41A为切断状态的报告处理。

图14是表示基于本车辆的位置信息的与切换机构41、41A相关的控制动作例的流程图。此外,在本例中,假设将包含田地的场所的田地信息预先登记于拖拉机1所具有的存储部(未图示)。另外,将本车辆的位置信息从位置取得部22(参照图2)输入到控制装置21。

在步骤S51中,控制装置21监视本车辆是否位于田地外。在本车辆位于田地外的情况下(在步骤S51中为“是”),处理进入下一步骤S52。在本车辆位于田地内的情况下(在步骤S51中为“否”),再次进行步骤S51的处理。即,反复进行步骤S51的处理,直到检测到本车辆位于田地外。

在步骤S52中,控制装置21判定切换机构41、41A是否为连接状态。该判定处理与上述图8中的步骤S1相同。在判定为切换机构41、41A是连接状态的情况下(在步骤S52中为“是”),处理进入下一步骤S53。另一方面,在判定为切换机构41、41A是切断状态的情况下(在步骤S52中为“否”),处理返回至步骤S51。

在步骤S53中,例如在切换机构是由电磁离合器构成的切换机构41的情况下,控制装置21进行使切换机构41自动成为切断状态的处理。另外,例如,在切换机构是由机械离合器构成的切换机构41A的情况下,控制装置21进行用于向驾驶员等报告将切换机构41A切换为切断状态这一情况的处理。这些处理与上述图11中的步骤S32相同。

从以上可知,在本例中,如果在判定为本车辆位于田地外时切换机构41、41A为连接状态,则使切换机构41自动成为切断状态,或者进行提醒使切换机构41A为切断状态的报告。由此,能够抑制在本车辆位于田地外的情况下,忘记将切换机构41、41A从连接状态切换为切断状态。因此,驾驶员能够轻松地进行通常进行手动行驶的田地外的行驶。

此外,作为其他方式,也可以在判定为本车辆的位置位于田地内的情况下,使切换机构41自动成为连接状态,或者进行提醒使切换机构41A为连接状态的报告。

<5.注意事项等>

本说明书中公开的各种技术特征能够在不脱离该技术创造的主旨的范围内加以各种变更。另外,本说明书中示出的多个实施方式及变形例可以在可能的范围内组合实施。

<6.附记>

例示性的本发明的作业车辆可以是如下结构(第一结构),即具备:方向盘;转向轴,支承上述方向盘;转向马达,能够实现上述方向盘的自动转向操纵;以及切换机构,将上述转向马达与上述转向轴之间的动力传递状态在连接状态和切断状态之间切换。

上述第一结构的作业车辆可以是如下结构(第二结构),即具备齿轮机构,该齿轮机构设置为能够向上述转向轴传递上述转向马达的旋转动力,上述切换机构切换上述齿轮机构与上述转向轴之间的连接关系。

上述第一结构或第二结构的作业车辆可以是如下结构(第三结构),即设置为能够执行包括上述自动转向操纵的自动行驶,如果在进行了上述自动行驶的开始操作时上述切换机构为上述连接状态,则开始上述自动行驶。

上述第一结构至第三结构中的任意一个结构的作业车辆可以是如下结构(第四结构),即设置为能够执行包括上述自动转向操纵的自动行驶,如果在进行了上述自动行驶的开始操作后上述切换机构为上述切断状态,则使上述切换机构自动成为上述连接状态,或者进行提醒使上述切换机构为上述连接状态的报告。

上述第一结构至第四结构中的任意一个结构的作业车辆可以是如下结构(第五结构),即设置为能够执行包括上述自动转向操纵的自动行驶,如果在上述自动行驶停止后上述切换机构为上述连接状态,则使上述切换机构自动成为上述切断状态,或者进行提醒使上述切换机构为上述切断状态的报告。

上述第一结构至第五结构中的任意一个结构的作业车辆可以是如下结构(第六结构),即设置为能够执行包括上述自动转向操纵的自动行驶,在基于上述自动行驶的行驶中上述切换机构成为上述切断状态的情况下,停止上述自动行驶,或者进行停车处理。

上述第一结构至第六结构中的任意一个结构的作业车辆可以是如下结构(第七结构),即具备变速装置,该变速装置具有在田地中的作业时利用的低速档和在上述作业时以外利用的高速档,如果上述变速装置为上述高速档且上述切换机构为上述连接状态,则使上述切换机构自动成为上述切断状态,或者进行提醒使上述切换机构为上述切断状态的报告。

上述第一结构至第七结构中的任意一个结构的作业车辆可以是如下结构(第八结构),即设置为能够取得本车辆的位置信息,如果在判定为本车辆位于田地外时上述切换机构为上述连接状态,则使上述切换机构自动成为上述切断状态,或者进行提醒使上述切换机构为上述切断状态的报告。

上述第一结构至第八结构中的任意一个结构的作业车辆可以是如下结构(第九结构),即设置为能够执行包括上述自动转向操纵的自动行驶,如果在判定为上述自动行驶的开始条件成立时上述切换机构为上述切断状态,则使上述切换机构自动成为上述连接状态,或者进行提醒使上述切换机构为上述连接状态的报告。

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