JP4824353B2

JP4824353B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP4824353B2
Application number: JP2005199665A
Authority: JP
Inventors: 武二田中; 重治木村; 辰彦野島
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2025-07-08
Also published as: JP2007014278A

Description

本発明は、複数の自動制御機能を備えたトラクタなどの作業車両に関する。

複数の自動制御機能を備えた作業車両が知られている。例えば、トラクタが備える自動制御機能としては、深さ制御機能、傾き制御機能、クイックアップ制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、オートブレーキ制御機能などがある。

このような作業車両では、作業条件に応じて各自動制御機能の入切状態などを設定することにより、作業効率や作業精度の向上を図ることが可能であるが、その反面、自動制御機能の設定が複雑になり、誤設定をもたらす惧れがあるため、複数の自動制御機能を一括で入切設定可能な作業車両も提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１、２に記載の作業車両では、複数の自動制御機能について複数の入切設定パターンが用意され、その中から所望の入切設定パターンを選択することにより、各自動制御機能の入切状態を一斉に切換えることができる。また、所定のモード（例えば、特許文献１のオペレータモード）では、オペレータの好みで各自動制御機能を個別に入切設定できると共に、これらの入切設定パターンを記憶保持し、次回の作業においても再現することができる。
特開２００３−２１９７０７号公報特開２００４−１５９６２０号公報

しかしながら、上記従来の作業車両では、不慣れなオペレータが誤って入切設定を行った場合、元の入切設定状態に簡単に戻すことはできない。例えば、特許文献１のオペレータモードにおいて誤設定が行われた場合、他のモードを選択すれば、各自動制御機能の入切状態を一斉に切換えることは可能であるが、オペレータモードの設定内容はそのまま記憶保持されるため、再びオペレータモードに戻すと、誤設定状態が再現されてしまうという問題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、複数の自動制御機能を備えた作業車両であって、該自動制御機能として、作業機の耕深を自動制御する深さ制御機能、作業機の左右傾斜を自動制御する傾き制御機能、機体の後進に応じて作業機を自動的に上昇制御するバックアップ制御機能、機体の旋回に応じて作業機を自動的に昇降制御する旋回アップ制御機能、機体の旋回に応じて前輪を倍速で駆動させる前輪倍速制御機能、及び機体の旋回に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能を備えるものであり、当該作業車両の制御装置は、モード切換手段によって、走行モード、作業モード及び設定モードに移行可能に構成され、前記走行モードでは、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の制御作動を禁止し、前記作業モードでは、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の各々の入切の設定を可能にすると共に、該入設定された自動制御機能の制御作動を許可し、切設定された自動制御機能の制御作動を禁止し、前記設定モードでは、作業モードの自動制御機能の入切の設定を、前記作業モードにおいて入切設定されたものから予め入切設定されている既定値に戻すようにしたことを特徴とする作業車両である。このようにすると、走行モードと作業モードの選択により、各自動制御機能の設定状態を一斉に切換えることができるだけでなく、作業モードおいては、作業走行時において必要とする自動制御機能を任意に設定でき、しかも、作業モードにおいて誤設定が行われても、設定モードに移行するだけで、作業モードにおける自動制御機能の設定を簡単に既定値に戻すことができる。
請求項２の発明は、前記制御装置は、前記作業モードにおける自動制御機能の入切設定を不揮発性メモリに記憶させ、電源切り状態から電源入り状態になり、かつ、前記モード切換手段によって前記作業モードに移行した際には、前記作業モードにおける自動制御機能の入切設定を、前記不揮発性メモリに記憶されている設定とすることを特徴とする請求項１記載の作業車両である。このようにすると、オペレータが任意に設定した自動制御機能の設定を次回の作業においても再現することができる。
請求項３の発明は、前記モード切換手段は、単一の押しボタンスイッチによって構成され、当該押しボタンスイッチの操作毎に前記走行モードと前記作業モードの間を交互に移行させると共に、前記押しボタンスイッチの所定時間以上に亘る連続操作に応じて前記設定モードに移行させることを特徴とする。このようにすると、単一の押しボタンスイッチによって、３つのモード移行が可能になると共に、誤操作で設定モードに移行する可能性を低下させることができる。
請求項４の発明は、前記制御装置は、前記既定値を変更するための変更モードを備えることを特徴とする。このようにすると、例えば、ユーザにとって最適と思われる設定を予めサービスマンが既定値として設定しておくことができ、その結果、作業モードにおいて誤設定が行われても、設定モードに移行するだけで、最適な設定状態に戻すことが可能になる。
請求項５の発明は、前記制御装置は、前記変更モードにおける各自動制御機能の設定操作に応じて前記既定値を変更すると共に、変更された前記既定値を不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする。このようにすると、変更モードにおける各自動制御機能の設定変更が容易になるだけでなく、変更した設定内容を電源の入切に拘わらず確実に記憶保持できる。
請求項６の発明は、前記制御装置は、前記変更モードにおける所定の操作に応じて前記既定値を特定の初期値に戻すことを特徴とする。このようにすると、例えば、不慣れなサービスマンが誤って既定値を変更しても、既定値を特定の初期値（例えば、工場出荷状態）に簡単に戻すことができる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１はトラクタの走行機体であって、該走行機体１は、エンジン（図示せず）が搭載される原動機部２と、オペレータが乗車する操作部３と、ロータリ、ハローなどの各種作業機（図示せず）を選択的に連結可能な作業機連結部４とを備えて構成されている。

図２に示すように、走行機体１には、各種の自動制御機能を実現するための制御装置５が設けられている。制御装置５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（ＲＯＭ）などを含むマイコンユニット６と、各種のスイッチやセンサから信号を入力するデジタル入力回路７と、ポテンショメータなどから信号を入力するアナログ入力回路８と、ランプ、ブザー、ソレノイドなどを駆動させるドライバ９と、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ１０と、別途設置されるモニタ装置などと通信を行う通信回路１１とを備えて構成されている。

制御装置５が実現する自動制御機能としては、作業機の耕深を自動制御する深さ制御機能、作業機の左右傾斜を自動制御する傾き制御機能、クイックアップレバー１２の操作に応じて作業機を最上げ高さ又は作業高さまで自動的に昇降制御するクイックアップ制御機能、機体の後進に応じて作業機を自動的に上昇制御するバックアップ制御機能、機体の旋回に応じて作業機を自動的に上昇制御する旋回アップ制御機能、機体の旋回に応じて前輪を倍速で駆動させる前輪倍速制御機能、機体の旋回に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能などが含まれる。

図３に示すように、操作部３には、制御装置５の制御モードを切換えるモード切換手段や、各自動制御機能の個別入切設定手段を備えたメインパネル１３が設けられている。モード切換手段は、単一の押しボタンスイッチからなるモード切換スイッチ１４で構成されており、モード切換スイッチ１４で選択した制御モードが作業モードランプ１４ａ、走行モードランプ１４ｂによって表示される。また、個別入切設定手段としては、バックアップ制御機能を入切設定するバックアップスイッチ１５、旋回アップ制御機能を入切する旋回アップスイッチ１６、前輪倍速制御機能やオートブレーキ制御機能を入切する前輪倍速・オートブレーキスイッチ１７などが含まれる。また、各スイッチ１５〜１７の近傍には、バックアップ制御機能の入切設定状態を表示するバックアップランプ１５ａ、旋回アップ制御機能の入切設定状態を表示する旋回アップランプ１６ａ、前輪倍速制御機能の入切設定状態を表示する前輪倍速ランプ１７ａ、オートブレーキ制御機能の入切設定状態を示すオートブレーキランプ１７ｂなどが配置されている。

図４及び図５に示すように、制御装置５の制御モードとしては、走行モード、作業モード、設定モードなどがある。走行モードでは、路上走行時において必要としない自動制御機能、即ち、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の制御作動を禁止し、作業モードでは、作業走行時において必要とする自動制御機能、即ち、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の各々の入切の設定を可能にすると共に、該入設定された自動制御機能の制御作動を許可し、切設定された自動制御機能の制御作動を禁止し、設定モードでは、作業モードにおいて入切設定された自動制御機能の設定を、予め入切設定された既定値に戻すようになっている。このように構成すると、走行モードと作業モードの選択により、各自動制御機能の設定状態を一斉に切換えることができるだけでなく、作業モードおいては、作業走行時において必要とする自動制御機能を任意に入切設定でき、しかも、作業モードにおいて誤設定が行われても、設定モードに移行するだけで、作業モードにおける自動制御機能の設定を簡単に既定値に戻すことができる。

また、作業モードにおける自動制御機能の入切設定は、不揮発性メモリ１０に記憶される。その後、電源切り状態から電源入り状態になり、かつ、モード切換スイッチ１４によって作業モードに移行した際には、作業モードにおける自動制御機能の入切設定が、不揮発性メモリ１０に記憶されている設定となる。これにより、オペレータが任意に設定した自動制御機能の入切設定を次回の作業においても再現することができる。また、不揮発性メモリ１０に電源切り時の制御モードを記憶し、次回の電源入り時に、記憶した制御モードに自動的に移行するようにしてもよい。このようにすると、一時的に作業や走行を中断したとき、モード切換スイッチ１４の再操作が不要になる。

走行モードと作業モードとの間のモード移行は、モード切換スイッチ１４の通常操作に基づいて行われる。つまり、モード切換スイッチ１４の操作毎に走行モードと作業モードの間を交互に移行させるが、モード切換スイッチ１４が所定時間以上に亘って連続操作（長押し操作）された場合には、設定モードに移行させる。このようにすると、単一のモード切換スイッチ１４によって、３つのモード移行が可能になると共に、誤操作で設定モードに移行する可能性を低下させることができる。尚、本実施形態では、上記の操作に応じて設定モードに移行した場合、作業モードにおける自動制御機能の入切設定を既定値に戻した後、自動的に作業モードに復帰するようにしてある。

また、本実施形態の制御装置５は、前述した既定値を変更するための変更モードを備えている。このようにすると、例えば、ユーザにとって最適と思われる設定を予めサービスマンが既定値として設定しておくことができ、その結果、作業モードにおいて誤設定が行われても、設定モードに移行するだけで、最適な設定状態に戻すことが可能になる。また、変更モードへの移行は、モード切換スイッチ１４を押したまま、キースイッチをＯＮすることにより実行される。これにより、スイッチを追加せずに変更モードへの移行が可能になると共に、誤った変更モードへの移行も防止できる。尚、変更モードへの移行に際しては、ブザーなどでモード移行を報知することが好ましい。

変更モードにおいては、個別入切設定手段によって各自動制御機能を入切設定し、通常の作業が行えるようにすることが好ましい。そして、最終的な入切設定内容を、変更された既定値として不揮発性メモリ１０に記憶することができる。このようにすると、変更モードにおける各自動制御機能の既定値変更が容易になるだけでなく、変更した設定内容（既定値）を電源の入切に拘わらず確実に記憶保持できる。

また、変更モードにおいては、所定の操作に応じて既定値を特定の初期値に戻せるようにすることが好ましい。このような構成にすると、例えば、不慣れなサービスマンが誤って既定値を変更しても、既定値を特定の初期値（例えば、工場出荷状態）に簡単に戻すことが可能になる。また、本実施形態では、変更モードにおいてモード切換スイッチ１４が長押しされたとき、既定値を特定の初期値に戻すようにしている。これにより、スイッチを追加しなくても、既定値を初期値に戻す操作が可能になり、また、長押し操作を要求することにより、誤操作による初期化も防止できる。

次に、上記のような機能を実現するための具体的な処理手順について、図６〜図９に沿って説明する。図６に示すように、制御装置５のメインルーチンにおいては、まず、初期設定を行い（Ｓ１０１）、その後、モード切換制御（Ｓ１０２）、深さ制御（Ｓ１０３）、傾き制御（Ｓ１０４）、クイックアップ制御（Ｓ１０５）、バックアップ制御（Ｓ１０６）、旋回アップ制御（Ｓ１０７）、前輪倍速制御（Ｓ１０８）、オートブレーキ制御（Ｓ１０９）などのサブルーチンを繰り返し実行する。

図７に示すように、初期設定では、まず、キーＯＮ時にモード切換スイッチ１４がＯＮであったか否かを判断する（Ｓ２０１）。この判断結果がＹＥＳの場合は、ブザーを所定時間吹鳴すると共に（Ｓ２０２）、作業モードランプ１４ａ及び走行モードランプ１４ｂを点滅させ（Ｓ２０３）、変更モードへの移行を報知する。その後、モード切換スイッチ１４のＯＮ状態を再度判断し（Ｓ２０４）、ここで、モード切換スイッチ１４がＯＦＦの場合は、変更モードに移行し（Ｓ２０５）、モード切換スイッチ１４がＯＮ状態を維持している場合は、ブザーを停止する（Ｓ２０６）。つまり、ブザー吹鳴中にモード切換スイッチ１４から手を離した場合にのみ、変更モードに移行させる。尚、変更モードに移行しない場合は、前回制御時の入切設定状態が再現され、作業又は走行が可能になる（Ｓ２０７）。

図８に示すように、モード切換制御では、まず、モード切換スイッチ１４の操作を判断し（Ｓ３０１）、該判断結果がＹＥＳの場合は、現在の制御モードが作業モードであるか否かを判断する（Ｓ３０２）。ここで、ＮＯと判断した場合は、作業モードに切換えると共に（Ｓ３０３）、各自動制御機能に対して設定許可要求を行い（Ｓ３０４）、更に、入切設定状態を不揮発性メモリ１０に記憶された前回の状態に戻す（Ｓ３０５）。一方、作業モードにおいてモード切換スイッチ１４が通常操作された場合は、走行モードに切換えると共に（Ｓ３０６）、各自動制御機能に対して設定禁止要求を行い（Ｓ３０７）、更には、路上走行時に必要としない自動制御機能の強制的な切り処理を行うが（Ｓ３０８）、作業モードにおいてモード切換スイッチ１４が長押し操作された場合は（Ｓ３０９）、変更モードであるか否かを判断し（Ｓ３１０）、該判断がＮＯの場合は、作業モードの入切設定状態を既定値の状態に変更する一方（Ｓ３１１）、変更モードである場合は、既定値を特定の初期値に変更する（Ｓ３１２）。

各自動制御機能の個別入切設定処理ルーチンの一例として、前輪倍速制御ルーチンを図９に示す。この図に示すように、前輪倍速制御では、まず、設定禁止状態であるか否かを判断し（Ｓ４０１）、該判断結果がＹＥＳの場合は、以下の処理をスキップする。一方、判断結果がＮＯの場合は、個別入切設定手段の操作を判断し（Ｓ４０２）、該判断結果がＹＥＳの場合は、当該自動制御機能の入切設定状態を反転させると共に（Ｓ４０３）、この入切設定状態（自動状態）を不揮発性メモリ１０に記憶する（Ｓ４０４）。また、変更モードである場合は（Ｓ４０５）、切り換えられた入切設定状態を既定値として不揮発性メモリ１０に記憶する（Ｓ４０６）。更に、牽制条件（強制切り条件）を判断し（Ｓ４０７）、これが成立する場合は、現在の入切設定状態に拘わらず前輪倍速制御を強制的に切りとする（Ｓ４０８）。この牽制条件判断処理は、設定禁止状態であるか否かに拘わらず実行される。

叙述の如く構成された本実施形態によれば、制御装置５は、モード切換手段（モード切換スイッチ１４）によって、走行モード、作業モード及び設定モードに移行可能に構成され、走行モードでは、路上走行時において必要としない自動制御機能、即ち、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の制御作動を禁止し、作業モードでは、作業走行時において必要とする自動制御機能、即ち、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の各々の入切の設定を可能にすると共に、該入設定された自動制御機能の制御作動を許可し、切設定された自動制御機能の制御作動を禁止し、設定モードでは、作業モードにおいて入切設定された自動制御機能の設定を、予め入切設定された既定値に戻すように構成されているので、走行モードと作業モードの選択により、各自動制御機能の設定状態を一斉に切換えることができるだけでなく、作業モードおいては、作業走行時において必要とする自動制御機能を任意に設定でき、しかも、作業モードにおいて誤設定が行われても、設定モードに移行するだけで、作業モードにおける自動制御機能の設定を簡単に既定値に戻すことができる。

また、制御装置５は、作業モードにおける自動制御機能の入切設定を不揮発性メモリ１０に記憶させ、電源切り状態から電源入り状態になり、かつ、モード切換手段によって作業モードに移行した際には、作業モードにおける自動制御機能の設定を、不揮発性メモリ１０に記憶されている設定とするので、オペレータが任意に設定した自動制御機能の設定を次回の作業においても再現することができる。

また、モード切換手段は、単一の押しボタンスイッチ（モード切換スイッチ１４）によって構成され、当該押しボタンスイッチの操作毎に走行モードと作業モードの間を交互に移行させると共に、押しボタンスイッチの所定時間以上に亘る連続操作に応じて設定モードに移行させるので、単一の押しボタンスイッチによって、３つのモード移行が可能になると共に、誤操作で設定モードに移行する可能性を低下させることができる。

また、制御装置５は、既定値を変更するための変更モードを備えるので、例えば、ユーザにとって最適と思われる設定を予めサービスマンが既定値として設定しておくことができ、その結果、作業モードにおいて誤設定が行われても、設定モードに移行するだけで、最適な設定状態に戻すことが可能になる。

また、制御装置５は、変更モードにおける各自動制御機能の設定操作に応じて既定値を変更すると共に、変更された既定値を不揮発性メモリ１０に記憶させるので、変更モードにおける各自動制御機能の設定変更が容易になるだけでなく、変更した設定内容を電源の入切に拘わらず確実に記憶保持できる。

また、制御装置５は、変更モードにおける所定の操作に応じて既定値を特定の初期値に戻すので、例えば、不慣れなサービスマンが誤って既定値を変更しても、既定値を特定の初期値（例えば、工場出荷状態）に簡単に戻すことができる。

トラクタの側面図である。制御装置のブロック図である。メインパネルの正面図である。制御モードの遷移を示す説明図である。各制御モードの設定内容を示す説明図である制御装置のメインルーチンを示すフローチャートである。制御装置の初期設定ルーチンを示すフローチャートである。制御装置のモード切換制御ルーチンを示すフローチャートである。制御装置の前輪倍速制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１走行機体
３操作部
５制御装置
１０不揮発性メモリ
１３メインパネル
１４モード切換スイッチ
１５バックアップスイッチ
１６旋回アップスイッチ
１７前輪倍速・オートブレーキスイッチ

Claims

複数の自動制御機能を備えた作業車両であって、該自動制御機能として、作業機の耕深を自動制御する深さ制御機能、作業機の左右傾斜を自動制御する傾き制御機能、機体の後進に応じて作業機を自動的に上昇制御するバックアップ制御機能、機体の旋回に応じて作業機を自動的に昇降制御する旋回アップ制御機能、機体の旋回に応じて前輪を倍速で駆動させる前輪倍速制御機能、及び機体の旋回に応じて旋回内側の後輪を自動的に制動するオートブレーキ制御機能を備えるものであり、当該作業車両の制御装置は、モード切換手段によって、走行モード、作業モード及び設定モードに移行可能に構成され、前記走行モードでは、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の制御作動を禁止し、前記作業モードでは、深さ制御機能、傾き制御機能、バックアップ制御機能、旋回アップ制御機能、前輪倍速制御機能、及びオートブレーキ制御機能の各々の入切の設定を可能にすると共に、該入設定された自動制御機能の制御作動を許可し、切設定された自動制御機能の制御作動を禁止し、前記設定モードでは、作業モードの自動制御機能の入切の設定を、前記作業モードにおいて入切設定されたものから予め入切設定されている既定値に戻すようにしたことを特徴とする作業車両。
前記制御装置は、前記作業モードにおける自動制御機能の入切設定を不揮発性メモリに記憶させ、電源切り状態から電源入り状態になり、かつ、前記モード切換手段によって前記作業モードに移行した際には、前記作業モードにおける自動制御機能の入切設定を、前記不揮発性メモリに記憶されている設定とすることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
前記モード切換手段は、単一の押しボタンスイッチによって構成され、当該押しボタンスイッチの操作毎に前記走行モードと前記作業モードの間を交互に移行させると共に、前記押しボタンスイッチの所定時間以上に亘る連続操作に応じて前記設定モードに移行させることを特徴とする請求項１又は２記載の作業車両。
前記制御装置は、前記既定値を変更するための変更モードを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の作業車両。
前記制御装置は、前記変更モードにおける各自動制御機能の設定操作に応じて前記既定値を変更すると共に、変更された前記既定値を不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする請求項４記載の作業車両。
前記制御装置は、前記変更モードにおける所定の操作に応じて前記既定値を特定の初期値に戻すことを特徴とする請求項４又は５記載の作業車両。