CN109863852B - 行驶作业机、插秧机、水田直播机、喷雾作业机 - Google Patents

行驶作业机、插秧机、水田直播机、喷雾作业机 Download PDF

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Abstract

本发明提供行驶作业机、插秧机、水田直播机、喷雾作业机,其具有:行驶机体(C),其在田地中行驶;作业装置(W),其对田地进行作业;路径设定部,其设定目标移动路径(LM),该目标移动路径(LM)用于行驶机体(C)一边利用作业装置(W)进行作业一边进行行驶的作业行驶;行驶轨迹获取机构,其用于获取行驶机体(C)进行行驶时的行驶轨迹(FP);路径设定部沿行驶轨迹(FP)设定目标移动路径。

Description

行驶作业机、插秧机、水田直播机、喷雾作业机
技术领域
本发明涉及一种行驶作业机,其具有在田地中行驶的行驶机体、对田地进行作业的作业装置和设定目标移动路径的路径设定部,目标移动路径用于行驶机体一边利用作业装置进行作业一边行驶的作业行驶。
背景技术
例如,在专利文献1中公开了一种作业车,该作业车具有行驶机体(在文献中为“行驶车体C”)、对田地进行作业的作业装置(在文献中为“秧苗栽植装置W”)和设定行驶机体用于进行作业行驶的目标移动路径的路径设定部(在文献中为附图标记“68”)。路径设定部构成为,通过示教行驶来设定与用于进行自动转向的目标路径对应的示教路径,并且设定与示教路径平行的多个目标移动路径。
专利文献1:日本特开2017-123804号公报
在专利文献1中,基于通过人为操作而产生的示教路径来设定各目标移动路径,示教路径被设定为将人为操作的起点位置与人为操作的终点位置两点间连结的直线状路径。但是,在专利文献1的目标移动路径的设定中,没有考虑行驶机体的行驶轨迹。因此,即使在实际的行驶轨迹曲折的情况下,也将直线状的目标移动路径设定为后工序的目标移动路径。其结果是,在之后的实际作业行驶中,可能踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的行驶轨迹之间产生不作业区域。
另外,行驶机体交替地重复沿着目标移动路径的作业行驶和在田埂处向后工序的所述目标移动路径转弯的转弯行驶。但是,在专利文献1的结构中,各目标移动路径是基于示教路径而设定的,行驶机体沿目标移动路径的行驶没有被考虑到用于行驶机体在后工序中行驶的目标设定中。因此,当行驶机体以相对于实际的目标移动路径偏移的状态进行作业行驶时,在沿后工序的目标移动路径进行作业行驶时,可能踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域。
发明内容
鉴于上述事实,本发明的目的在于提供一种能够高精度地设定与行驶机体的作业行驶轨迹邻接的目标移动路径的行驶作业机。
本发明的行驶作业机的特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
在所述行驶机体交替重复沿着所述目标移动路径的所述作业行驶和向下一所述目标移动路径转弯的转弯行驶而进行行驶的情况下,所述路径设定部基于在所述行驶机体沿所述目标移动路径行驶的过程中获取的位置,设定用于所述行驶机体在走过所述目标移动路径后行驶的后工序用目标。
根据本发明,在用于行驶机体在后工序中行驶的目标设定中,考虑了行驶机体沿目标移动路径的行驶。即,即使在行驶机体以相对于实际的目标移动路径偏移的状态进行作业行驶的情况下,也根据在行驶中获取的位置设定后工序的目标。因此,可适当地设定转弯行驶后的目标,可沿转弯行驶前的作业行驶轨迹适当地进行转弯行驶后的作业行驶。其结果是,可实现能够高精度地设定与行驶机体的作业行驶轨迹邻接的目标移动路径的行驶作业机。
在本结构中,优选的是,
所述后工序用目标是用于所述行驶机体行驶的后工序用目标移动路径。
根据本结构,基于已经进行了作业行驶的作业行驶轨迹来设定后工序用的目标移动路径。由此,可避免在沿后工序的目标移动路径进行作业行驶时,踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。其结果是,可实现能够高精度地设定与行驶机体的作业行驶轨迹邻接的目标移动路径的行驶作业机。
在本结构中,优选的是,
所述行驶作业机具有通知机构,所述通知机构在所述行驶机体从所述转弯行驶进入沿着下一所述目标移动路径的行驶时,通知所述行驶机体的位置与下一所述目标移动路径之间的偏差。
刚刚完成转弯行驶后的行驶机体的位置相对于目标移动路径容易偏移。因此,根据本结构,在沿下一目标移动路径行驶时通知偏移,所以驾驶者容易修正相对于目标移动路径的偏移。
在本结构中,优选的是,
所述通知机构在完成所述转弯行驶后进行通知。
在转弯行驶中,由于行驶机体的位置处于相对于目标移动路径偏移的状态,所以如果在转弯行驶中通知偏移,则容易给驾驶者带来故障等误解,可能给驾驶者带来麻烦。根据本结构,由于是在完成转弯行驶后通知偏移的结构,所以没有无用的通知,能够向驾驶者作出必要的通知。
在本结构中,优选的是,
在不能设定所述后工序用目标的情况下,所述通知机构通知不能设定所述后工序用目标。
根据本结构,因为向驾驶者通知不能设定后工序用目标的状态,所以驾驶者容易采取手动操作等措施。
在本结构中,优选的是,
所述行驶作业机具有田埂检测机构,所述田埂检测机构检测出接近田埂,
当所述田埂检测机构检测出接近田埂时,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
沿着目标移动路径的作业行驶在田地的田埂附近才完成。根据本结构,因为通过检测出接近田埂来设定后工序用目标,所以能够基于沿着目标移动路径的作业行驶轨迹来设定后工序用目标。
在本结构中,优选的是,
在所述行驶机体从沿着所述目标移动路径的行驶进入所述转弯行驶时,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
根据本结构,能够将后工序用目标兼用作转弯行驶中的目标位置。因此,即使在例如将转弯行驶设定为自动转弯的情况下,也不需要另行设定自动转弯专用的目标位置,行驶机体能够顺畅地移动到后工序用目标。
在本结构中,优选的是,
当所述行驶机体相对于所述目标移动路径倾斜预先设定的角度以上时,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
根据本结构,因为基于行驶机体相对于目标移动路径的倾斜能够判断出行驶机体的转弯行驶,所以能够以简易的结构来设定后工序用目标。
在本结构中,优选的是,
在对人为操作件进行操作后,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
根据本结构,因为是利用人为操作来设定后工序用目标的结构,所以例如能够防止设定无意识的后工序用目标。由此,能够选择沿着后工序用目标移动路径的作业行驶和不沿后工序用目标移动路径的作业行驶中的任一者。
在本结构中,优选的是,
所述行驶作业机具有位置检测机构,所述位置检测机构基于导航卫星的定位信号获取位置信息,
基于在所述作业行驶的最后阶段定位到的多个所述位置信息的平均位置来设定所述后工序用目标。
位置检测机构可以举出DGPS(Differential GPS(差分全球定位***))和RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS(实时动态全球定位***))的例子。一般而言,RTK-GPS比DGPS更贵,但RTK-GPS的定位精度比DGPS的定位精度更高。另外,一般而言,公知在短时间内利用DGPS进行两点间的定位的情况下,两点间的相对误差小。在行驶机体结束作业行驶后进行转弯行驶而向后工序用目标移动这一期间的时间为较短时间的情况下,根据本结构,即使不使用价格高昂的RTK-GPS,也能够高精度地设定与行驶机体的作业行驶轨迹邻接的后工序用目标。
在本结构中,优选的是,
所述后工序用目标能够并列设定多个。
根据本结构,因为一起设定后工序用目标,所以例如容易设定多个行驶作业机同时进行作业行驶的情况下的后工序用目标。
在本结构中,优选的是,
基于所述行驶机体相对于所述目标移动路径的偏移来设定所述后工序用目标。
根据本结构,能够基于行驶机体沿目标移动路径的行驶来设定后工序用目标。
在本结构中,优选的是,
所述后工序用目标被设定为从相对于所述目标移动路径离开预先设定的间隔的位置以所述行驶机体相对于所述目标移动路径的偏移的量平行移动的状态。
根据本结构,能够可靠地避免在沿后工序的目标移动路径进行作业行驶时,踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。
在本结构中,优选的是,
所述后工序用目标能够在设定后进行校正。
在刚刚完成转弯行驶后,存在行驶机体相对于刚刚完成转弯行驶后的目标移动路径偏移的情况。根据本结构,即使在设定了后工序用目标的情况下,驾驶者也根据需要改变后工序用目标,从而能够消除行驶机体相对于目标移动路径的偏移。
在本结构中,优选的是,
沿所述行驶机体的作业行驶轨迹设定所述后工序用目标。
即使目标移动路径是直线状,也存在实际的行驶机体的作业行驶轨迹例如因行驶机体打滑或避让田地的障碍物等而变为曲线状的情况。根据本结构,即使作业行驶轨迹是曲线状,也能够以使基于后工序用目标的路径模仿作业行驶轨迹的方式设定后工序用目标。由此,可防止在沿后工序的目标移动路径进行作业行驶时,踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。
在本结构中,优选的是,
基于所述后工序用目标的路径是比所述作业行驶轨迹更接近直线的线形状。
在行驶机体的作业行驶轨迹相对于目标移动路径复杂地弯曲的情况下,如果是沿行驶机体的作业行驶轨迹设定后工序用目标的结构,则基于后工序用目标的路径也复杂地弯曲,行驶机体可能不能高精度地沿该路径行驶。根据本结构,因为将基于后工序用目标的路径设定为接近直线的线形状,所以行驶机体能够沿目标移动路径适当地进行作业行驶。
在本结构中,优选的是,
所述行驶作业机设置有控制机构,所述控制机构输出控制信号以进行所述作业行驶,
所述目标移动路径是大致直线状,
所述路径设定部作为与所述控制机构独立的功能而设定所述后工序用目标。
根据本结构,能够沿大致直线状的目标移动路径自动地进行作业行驶。另外,因为控制机构和路径设定部是分别独立的功能,所以在行驶机体沿目标移动路径进行了作业行驶后,能够等待驾驶者的是否沿基于后工序用目标的路径进行作业行驶的判断。
在本结构中,优选的是,
所述行驶作业机设置有控制机构,所述控制机构输出控制信号以进行所述作业行驶,
所述目标移动路径是大致直线状,
所述路径设定部作为与所述控制机构连动的功能而设定所述后工序用目标。
根据本结构,可实现在行驶机体沿目标移动路径进行作业行驶后设定后工序用目标,并沿基于后工序用目标的路径自动地进行作业行驶的结构。由此,能够与后工序用目标的设定连动地进行沿着基于后工序用目标的路径的自动的作业行驶。
在本结构中,优选的是,
在所述行驶机体比预先设定的距离更大幅度地偏离所述目标移动路径的情况下,所述目标移动路径不被用于所述作业行驶。
在行驶机体大幅度偏离目标移动路径的情况下,认为驾驶者很可能正在有意识地操作行驶机体。根据本结构,因为能够使目标移动路径不用于作业行驶,所以即使没有专用的操作件等也能够容易地使驾驶者的人为操作优先。
在本结构中,优选的是,
基于所述作业行驶的最后阶段的所述作业行驶来设定基准路径,
在其他田地中,所述路径设定部基于所述基准路径来设定所述后工序用目标。
根据本结构,因为能够将基准路径用于对其他田地的后工序用目标的设定,所以不在其他田地中进行示教行驶就能够容易地设定目标移动路径。
在本结构中,优选的是,
所述行驶作业机具有存储部,所述存储部能够针对每块田地存储多个所述基准路径。
根据本结构,仅通过从存储部读取与每块田地对应的基准路径,就能够设定目标移动路径,所以不需要重复示教行驶。
本发明的插秧机、水田直播机或喷雾作业机的特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
行驶轨迹获取机构,其用于获取所述行驶机体进行行驶时的行驶轨迹;
所述路径设定部沿所述行驶轨迹设定所述目标移动路径。
根据本结构,能够利用行驶轨迹获取机构获取行驶机体的行驶轨迹,并在目标移动路径的设定中考虑行驶机体的行驶轨迹。因此,即使在例如行驶轨迹为曲线状的情况下,路径设定部也能够设定沿着该曲线状的行驶轨迹的目标移动路径作为后工序的目标移动路径。由此,可减轻在沿该后工序的目标移动路径进行作业行驶时,踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。其结果是,可实现能够将目标移动路径设定为与行驶机体的行驶轨迹高精度地邻接的行驶作业机。
应予说明,沿行驶轨迹设定目标移动路径的意思,并不局限于目标移动路径为与行驶轨迹完全一致的路径的意思。例如,也可以是目标移动路径为与该行驶轨迹近似的路径的意思,或者是以使基于目标移动路径行驶的结果的轨迹与该行驶轨迹近似的方式设定的路径的意思。
在本结构中,优选的是,
所述目标移动路径由与第一区域对应地设定的第一路径和与第二区域对应地设定的第二路径构成,所述第一区域是所述行驶轨迹中所述行驶机体以与预先设定的移动路径一致或大致一致的状态进行行驶的部位,所述第二区域是所述行驶轨迹中所述行驶机体以向所述预先设定的移动路径的左右方向偏移的状态进行行驶的部位,
所述第二路径被设定为相对于所述第一路径向所述第二区域相对于所述预先设定的移动路径偏移的一侧偏移的状态。
根据本结构,行驶轨迹被划分为第一区域和第二区域,目标移动路径由多个路径构成,而且,与第二区域中的行驶轨迹的偏移对应地设定第二路径。因此,例如能够利用第一路径和第二路径划分路径的设定形式,与目标移动路径由单一的路径构成的结构相比,可实现能够灵活地按照实际的行驶机体的偏移进行行驶的行驶作业机。
应予说明,预先设定的移动路径可以是行驶机体进行行驶时成为目标的过去的目标移动路径,或者是人为操作所希望的行驶作业机移动路径,或者是作为行驶作业机通过人为操作进行行驶的结果的行驶轨迹。
在本结构中,优选的是,
所述第一路径与所述第二路径之间的偏移量小于所述预先设定的移动路径与所述第二区域之间的偏移量。
如果第一路径与第二路径之间的偏移量和上一次行驶轨迹中的偏移量相同,则行驶机体基于第一路径及第二路径的行驶也可能与上一次行驶轨迹同等地、或比上一次行驶轨迹更大地弯曲,使得行驶机体的行驶不稳定。根据本结构,因为第一路径与第二路径之间的偏移量变小,所以行驶机体基于第一路径及第二路径进行行驶的结果的轨迹是比上一次行驶轨迹更接近直线的轨迹。由此,行驶机体的行驶是稳定的。
在本结构中,优选的是,
在设定多个所述目标移动路径的状态下,越是后工序,所述第一路径与所述第二路径之间的偏移量越小。
根据本结构,越是后工序,目标移动路径就越收敛为接近直线的路径,越是后工序,行驶机体基于第一路径及第二路径的行驶就越稳定。
在本结构中,优选的是,
所述第一路径及所述第二路径形成为直线状。
根据本结构,因为目标移动路径由多个直线状的路径构成,所以目标移动路径的设定简单,行驶机体容易沿目标移动路径进行行驶。
在本结构中,优选的是,
所述目标移动路径由基于所述行驶轨迹的近似曲线构成。
根据本结构,即使在行驶轨迹为曲线状的情况下,也能够与曲线状的行驶轨迹对应地设定与该行驶轨迹邻接的目标移动路径,行驶机体能够以模仿该行驶轨迹的方式进行行驶。
在本结构中,优选的是,
所述插秧机、水田直播机或喷雾作业机具有位置检测机构,所述位置检测机构基于导航卫星的定位信号检测表示所述行驶机体的位置的定位数据,
所述行驶轨迹获取机构基于所述定位数据获取所述行驶轨迹。
根据本结构,通过使用位置检测机构的定位数据,能够构建行驶轨迹获取机构。
在本结构中,优选的是,
所述插秧机、水田直播机或喷雾作业机具有能够计测所述行驶机体的加速度及角加速度的惯性计测机构,
所述行驶轨迹获取机构基于所述加速度或者所述角加速度、或所述加速度及所述角加速度双方来获取所述行驶轨迹。
根据本结构,通过使用惯性计测机构的加速度、角加速度、即惯性量,能够构建行驶轨迹获取机构。
在本结构中,优选的是,
所述作业装置包含栽植装置、播种装置及药剂喷雾作业装置中的至少一个。
根据本结构,能够适当地用于插秧机、或水田直播机或喷雾作业机。
附图说明
图1是插秧机的整体侧视图。
图2是插秧机的整体俯视图。
图3是插秧机的主视图。
图4是表示转向操纵单元的图。
图5是表示实施方式1的控制结构的框图。
图6是表示实施方式1的自动转向控制的动作的整个农田地面的俯视说明图。
图7是表示实施方式1的使用惯性计测单元的自动转向控制的说明图。
图8是表示实施方式1的基本目标移动路径的设定的说明图。
图9是表示实施方式1的考虑了行驶轨迹的目标移动路径的设定的说明图。
图10是表示实施方式1的自动转向控制中的偏移的修正的说明图。
图11是表示实施方式1的考虑了行驶轨迹的目标移动路径的设定的说明图。
图12是表示实施方式1的考虑了行驶轨迹的目标移动路径的设定的说明图。
图13是表示实施方式1的设定多个目标移动路径的目标移动路径设定的说明图。
图14是表示实施方式1的显示部的说明图。
图15是表示实施方式1的其他实施方式的目标移动路径的设定的说明图。
图16是表示实施方式1的其他实施方式的目标移动路径的设定的说明图。
图17是表示实施方式1的其他实施方式的目标移动路径的设定的说明图。
图18是表示实施方式1的其他实施方式的目标移动路径的设定的说明图。
图19是表示实施方式2的控制结构的框图。
图20是表示实施方式2的自动转向控制的动作的整个农田地面的俯视说明图。
图21是表示实施方式2的使用惯性计测单元的自动转向控制的说明图。
图22是表示实施方式2的后工序用目标移动路径的设定的说明图。
图23是表示实施方式2的在田地的田埂处的自动转弯控制的说明图。
图24是表示实施方式2的在田地的田埂处的自动转弯控制的说明图。
图25是表示实施方式2的在田地的田埂处的自动转弯控制的说明图。
图26是表示实施方式2的自动转向控制中的偏移的修正的说明图。
图27是表示实施方式2的显示部的说明图。
图28是表示实施方式2的其他实施方式的后工序用目标移动路径的设定的说明图。
图29是表示实施方式2的其他实施方式的后工序用目标移动路径的设定的说明图。
图30是表示实施方式2的其他实施方式的后工序用目标移动路径的设定的说明图。
附图标记说明
43:方向盘(人为操作工件)
59:通知部(通知机构)
63:障碍物检测部(田埂检测机构)
70:卫星定位单元(位置检测机构)
74:惯性计测单元
76:路径设定部
78:行驶轨迹获取部
82:控制部(控制机构)
83:转向控制部(控制机构)
C:行驶机体
W:秧苗栽植装置(作业装置)
FP:行驶轨迹
LM:目标移动路径
LM2:后工序用目标移动路径(后工序用目标)
A1:第一区域
A2:第二区域
lm1:第一路径
lm2:第二路径
具体实施方式
〔行驶作业机的基本结构〕
基于附图对本发明的实施方式进行说明。在此,作为本发明的行驶作业机的一个例子,列举乘用型插秧机为例进行说明。应予说明,如图2所示,在本实施方式中,箭头F是行驶机体C的机体前部侧,箭头B是行驶机体C的机体后部侧,箭头L是行驶机体C的机体左侧,箭头R是行驶机体C的机体右侧。
如图1至图3所示,乘用型插秧机具有行驶机体C和作为作业装置的秧苗栽植装置W,行驶机体C具有左右一对转向车轮10和左右一对后车轮11,作为作业装置的秧苗栽植装置W能够对田地进行秧苗的栽植。左右一对转向车轮10设置在行驶机体C的机体前侧,操作自如地改变行驶机体C的朝向,左右一对后车轮11设置在行驶机体C的机体后侧。秧苗栽植装置W经由连杆机构21升降自如地连结在行驶机体C的后端,连杆机构21利用升降用液压缸20的伸缩动作而升降动作。
在行驶机体C的前部具有开闭式的发动机罩12。在发动机罩12的前端位置具有棒状的中央标志物14,中央标志物14作为用于沿利用指示装置33描绘在田地中的指标线(未图示)行驶的目标。行驶机体C具有沿前后方向延伸的机体框架15,在机体框架15的前部立设有支承支柱框架16。
在发动机罩12内具有发动机13。发动机13的动力经由设置于机体的未图示的HST(静液压式无级变速装置)传递至转向车轮10及后车轮11,变速后的动力经由电动马达驱动式的栽植离合器(未图示)传递到秧苗栽植装置W,对此将不再详细说明。
如图1及图2所示,秧苗栽植装置W具有四个传动箱22、八个旋转箱23、整地船体25、载秧台26和指示装置33。旋转箱23分别旋转自如地支承于各传动箱22的后部的左侧部及右侧部。在各旋转箱23的两端部具有一对旋转式的栽植臂24。整地船体25对田地的地面进行平整,在秧苗栽植装置W中设置有多个整地船体25。在载秧台26上载置栽植用的席状秧苗。指示装置33设置于秧苗栽植装置W的左右侧部,在田地的地面上形成指标线(未图示)。
秧苗栽植装置W一边驱动载秧台26而向左右往复横向输送载秧台26,一边利用从传动箱22传递的动力驱动各旋转箱23旋转,利用各栽植臂24从载秧台26的下部交替地取出秧苗并将其栽植于田地的地面。秧苗栽植装置W构成为利用设置于八个旋转箱23的栽植臂24栽植秧苗的八行栽植式。应予说明,秧苗栽植装置W也可以是四行栽植式、六行栽植式、七行栽植式、十行栽植式。
虽然没有详细说明,但是指示装置33能够切换为作用姿态和收纳姿态。在作用姿态的状态下,指示装置33伴随着行驶机体C的行驶而接触田地的地面,从而在与下一次的作业工序对应的田地地面形成指标线(未图示)。在收纳姿态的状态下,指示装置33向上方离开田地的地面。利用电动马达(未图示)进行指示装置33的姿态切换。
如图1至图3所示,在行驶机体C中的发动机罩12的左右侧部具有多个(例如四个)普通预备秧苗台28和预备秧苗台29。普通预备秧苗台28能够载置用于向秧苗栽植装置W补给的预备秧苗。预备秧苗台29构成为轨道式,能够载置用于向秧苗栽植装置W补给的预备秧苗。在行驶机体C的发动机罩12的左右侧部具有支承各普通预备秧苗台28和预备秧苗台29的作为框架部件的左右一对高的预备秧苗框架30,左右的预备秧苗框架30的上部彼此利用连结框架31连结。
如图1至图3所示,在行驶机体C的中央部具有进行各种驾驶操作的驾驶部40。驾驶部40具有驾驶座席41、方向盘43、主变速杆44和操作杆45。驾驶座席41设置于行驶机体C的中央部,能够供驾驶者乘坐。方向盘43能够利用人为操作对转向车轮10进行转向操作。主变速杆44能够进行前进后退的切换操作和行驶速度的变更操作。利用操作杆45进行秧苗栽植装置W的升降操作和左右的指示装置33的切换。方向盘43、主变速杆44、操作杆45等设置在位于驾驶座席41的机体前部侧的操纵塔42的上部。在驾驶部40的脚下部位设置有搭乘踏板46。
搭乘踏板46还向发动机罩12的左右两侧延伸。
当操作了主变速杆44时,改变HST(未图示)中的斜盘的角度,使发动机13的动力无级地变速。虽然未图示,但是利用搭载有伺服液压控制设备的液压单元控制HST的斜盘角度。伺服液压控制设备使用公知的液压泵、液压马达等。
当将操作杆45操作至上升位置时,栽植离合器(未图示)被实施分离操作而切断相对于秧苗栽植装置W的传动,使升降用液压缸20动作而使秧苗栽植装置W上升,将左右的指示装置33(参照图1)操作为收纳姿态。当将操作杆45操作至下降位置时,秧苗栽植装置W下降而变为与地面接触而停止状态。在该下降状态下,当将操作杆45操作至右指示位置时,右边的指示装置33从收纳姿态变为作用姿态。当将操作杆45操作至左指示位置时,左边的指示装置33从收纳姿态变为作用姿态。
在开始插秧作业时,驾驶者对操作杆45进行操作而使秧苗栽植装置W下降,并且使相对于秧苗栽植装置W的传动开始而开始插秧作业。并且,在停止插秧作业时,驾驶者对操作杆45进行操作而使秧苗栽植装置W上升,并且将相对于秧苗栽植装置W的传动切断。
在驾驶部40的操纵塔42的上部的操作面板47上具有显示部48,该显示部48能够利用液晶显示器显示各种信息。显示部48可以是触摸面板式的液晶显示器。另外,在后述的实施方式1中,如利用图5所说明的那样,在显示部48的右侧具有按压操作式的起点设定开关49A,在显示部48的左侧具有按压操作式的终点设定开关49B。或者,在后述的实施方式2中,如利用图18所说明的那样,在显示部48的右侧具有按压操作式的起点终点设定开关49C,在显示部48的左侧具有按压操作式的目标设定开关49D。应予说明,也可以是在显示部48的左侧具有起点终点设定开关49C,并且在显示部48的右侧具有目标设定开关49D的结构。
在主变速杆44的手柄部具有按压操作式的自动转向开关50。自动转向开关50被设定为自动复原型,在每次按压操作时,指示自动转向控制的进入、退出切换。自动转向开关50配置于,在用手握住主变速杆44的手柄部的状态下,例如能够用大拇指按到的位置。
如图4所示,在行驶机体C上,作为能够对左右的转向车轮10进行转向操作的转向操作机构而具有转向操纵单元U。转向操纵单元U具有转向操作轴54、转向臂55、与转向臂55连动地连结的左右的连动机构56、转向马达58和齿轮机构57。转向操作轴54经由离合器53与方向盘43连动地连结。转向臂55伴随着转向操作轴54的转动而摆动。齿轮机构57将转向马达58连动地连结于转向操作轴54。
转向操作轴54经由转向臂55及左右的连动机构56分别与左右的转向车轮10连动地连结。在转向操作轴54的下端部,具有由旋转编码器构成的转向角传感器60,利用转向角传感器60检测出转向操作轴54的旋转量。在转向操作轴54的中间部,具有对施加于方向盘43的转矩进行检测的转矩传感器61。
例如,在转向马达58正在使转向操作轴54向规定方向转动时,当向与其转动方向相反的方向人为操作方向盘43时,能够利用转矩传感器61检测出该情况。另外,在转向马达58停止动作时,当向任意方向人为操作方向盘43时,能够利用转矩传感器61检测出该情况。当进行了这样的人为操作时,能够优先于自动转向控制而基于人为操作使转向马达58动作。
离合器53设置在转向操作轴54与方向盘43之间,通过使离合器53分离,从而在方向盘43与转向操作轴54之间不传递动力。离合器53例如可以在田埂自动转弯时等自动转向控制时分离,在自动转向控制时,由转向马达58的动作引起的转向操作轴54的旋转不传递到方向盘43。
在进行转向操纵单元U的自动转向的情况下,驱动转向马达58,而利用转向马达58的驱动力对转向操作轴54进行转动操作,改变转向车轮10的转向角度。在不进行自动转向的情况下,转向操纵单元U能够利用对方向盘43的人为操作而进行转动操作。
〔自动转向控制的结构〕
接着,对用于进行自动转向控制的结构进行说明。
在行驶机体C上,作为接收来自卫星的电波而检测机体的位置的卫星定位***(GNSS:Global Navigation Satellite System(全球导航卫星***))的一个例子,具有利用作为公知技术的GPS(Global Positioning System(全球定位***))来求出机体的位置的卫星定位单元70(位置检测机构)。在本实施方式中,卫星定位单元70利用DGPS(Differential GPS:相对定位方式),但也可以使用RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS:干涉定位方式)。
具体而言,卫星定位单元70作为位置检测机构而设置于进行定位的对象(行驶机体C)。卫星定位单元70具有接收装置72,接收装置72带有天线71,接收从绕地球上空旋转的多个GPS卫星发出的电波。基于从导航卫星接收的电波信息,对接收装置72即卫星定位单元70的位置进行定位。
如图1至图3所示,卫星定位单元70以位于行驶机体C的前部的状态经由板状的支承板73安装于连结框架31。如图1及图3所示,接收装置72利用连结框架31和预备秧苗框架30支承在高处。由此,能够减少接收装置72产生接收障碍的可能,提高接收装置72中的电波的接收灵敏度。
应予说明,接收装置72不局限于安装在设置于预备秧苗框架30上部的连结框架31的结构。例如,也可以与预备秧苗框架30独立地在比预备秧苗框架30的上部更低的位置设置具有使接收装置72移动的功能的单独框架。另外,该单独框架也可以是向机体后侧延伸的结构。
除了卫星定位单元70以外,作为检测行驶机体C的方位的方位检测机构,将具有例如IMU(Inertial Measurement Unit(惯性测量单元))74A的惯性计测单元74设置于行驶机体C。惯性计测单元74也可以是代替IMU74A而具有陀螺传感器、加速度传感器的结构。虽然未图示,但是惯性计测单元74例如设置在驾驶座席41的后侧下方位置且行驶机体C的宽度方向中央的较低位置。惯性计测单元74能够检测出行驶机体C的转弯角度的角速度,能够通过对角速度进行积分而求出机体的方位变化角ΔNA(参照图7、图20)。因此,在由惯性计测单元74计测的计测信息中包含行驶机体C的方位信息。惯性计测单元74除了行驶机体C的转弯角度的角速度以外,还能够计测出行驶机体C的左右倾斜角度、行驶机体C的前后倾斜角度的角速度等,对此将不再详细说明。
以下,对设定本发明的行驶作业机及路径设定方法中的目标路径的实施方式进行说明。
〔实施方式1〕
如图5所示,在行驶机体C上设置有控制装置75。控制装置75能够切换为执行自动转向控制的自动转向模式和不执行自动转向控制的手动转向模式。
向控制装置75中输入卫星定位单元70、惯性计测单元74、自动转向开关50(参照图1。在以下说明中是相同的)、起点设定开关49A、终点设定开关49B、转向角传感器60、转矩传感器61、车速传感器62、障碍物检测部63(田埂检测部)等的信息。车速传感器62例如利用针对后车轮11的传动机构中的传动轴的旋转速度来检测车速。障碍物检测部63设置于行驶机体C的前部及左右两侧部,例如是光波测距式的距离传感器,或者是图像传感器,从而能够检测田地的田埂、田地内的铁塔等。当利用障碍物检测部63检测到障碍物时,利用警报部64向驾驶者通知警报,警报部64例如为蜂鸣器、语音导航。另外,控制装置75与通知部59(通知机构)连接,通知部59例如通知车速、发动机转速、卫星定位单元70的接收灵敏度的状态等。通知部59既可以是将警报和状态等显示于显示部48的结构,又可以是改变设置于中央标志物14(参照图1。在以下说明中是相同的)的LED照明的闪烁形式的结构。另外,警报部64也可以是经由通知部59将警报显示于显示部48的结构。在该情况下,例如将田埂检测的警报显示于显示部48。另外,警报部64也可以构成为通知部59的一部分。通知部59通知的时间也可以构成为能够任意地调整设定。
控制装置75具有路径设定部76、方位计算部77、作为行驶轨迹获取机构的行驶轨迹获取部78、控制部79和转向控制部80。路径设定部76设定行驶机体C(参照图1。在以下说明中是相同的)应行驶的目标移动路径LM(参照图6)。方位计算部77及行驶轨迹获取部78的详细情况见后述。控制部79基于由卫星定位单元70计测的行驶机体C的位置信息和由惯性计测单元74计测的行驶机体C的方位信息计算并输出操作量,以使行驶机体C沿目标移动路径LM行驶。转向控制部80基于操作量来控制转向马达58。具体而言,控制装置75具有微型计算机(未图示。以下相同),利用控制程序构成行驶轨迹获取部78、路径设定部76、方位计算部77、控制部79和转向控制部80。控制程序存储于存储装置(未图示。以下相同),由微型计算机执行。微型计算机及存储装置可以设置于控制装置75,但也可以与控制装置75分开设置。
另外,控制装置75例如可以将由卫星定位单元70定位到的定位数据、由惯性计测单元74检测到的惯性量和由车速传感器62检测到的车速按照时间顺序存储于未图示的RAM(Random Access Memory(随机存取存储器))。
具有设定开关49,设定开关49用于通过示教处理来设定用于自动转向控制的目标移动路径LM。在设定开关49具有设定起点位置Ts(参照图6。在以下说明中是相同的)的起点设定开关49A和设定终点位置Tf(参照图6。在以下说明中是相同的)的终点设定开关49B。如上所述,起点设定开关49A设置于显示部48的右侧,终点设定开关49B设置于显示部48的左侧。
通过基于起点设定开关49A及终点设定开关49B的操作的示教处理,利用路径设定部76设定与应自动转向的目标路径的示教路径。
方位计算部77基于由惯性计测单元74检测出的惯性量,计算行驶机体C的检测方位即本机方位NA(参照图6。在以下说明中是相同的)。并且,方位计算部77计算目标移动路径LM(参照图6。在以下说明中是相同的)中的目标方位LA(图6参照。在以下说明中是相同的)与本机方位NA之间的角度偏差即方位偏差。并且,在控制装置75被设定为自动转向模式时,控制部79计算并输出用于控制转向马达58的操作量,以减小角度偏差。
行驶轨迹获取部78基于由卫星定位单元70定位到的定位数据、由方位计算部77算出的本机方位NA和由车速传感器62检测到的车速计算行驶机体C的位置即本机位置NM(参照图7。在以下说明中是相同的)。本机位置NM被按照时间顺序存储于未图示的RAM,行驶轨迹获取部78基于本机位置NM的集合计算行驶轨迹FP(参照图7。在以下说明中是相同的)。
转向控制部80在行驶机体C的自动转向控制中,基于由控制部79输出的操作量执行自动转向控制。即,操作转向马达58,以使由行驶轨迹获取部78算出的本机位置NM变为目标移动路径LM上的位置。
〔目标移动路径〕
在水田中,插秧机交替进行沿直线状行栽植路径伴有插秧作业的作业行驶和用于在田埂附近向下一行栽植路径移动的田埂转弯行驶。图6示出了沿示教路径并列的多个目标移动路径LM。在本实施方式中,利用路径设定部76按照以下顺序设定各目标移动路径LM(1)~LM(6)。
首先,驾驶者使行驶机体C位于田地内的田埂的起点位置Ts,并操作起点设定开关49A。此时,控制装置75被设定为手动转向模式。然后,驾驶者一边进行手动操纵,一边使行驶机体C从起点位置Ts沿侧部侧的田埂的直线形状行驶,在移动到相反侧的田埂附近的终点位置Tf之后,操作终点设定开关49B。由此,执行示教处理。也就是说,根据基于卫星定位单元70在起点位置Ts处获取到的定位数据的位置坐标和基于卫星定位单元70在终点位置Tf处获取到的定位数据的位置坐标,设定连结起点位置Ts与终点位置Tf的示教路径。将沿着该示教路径的方向设定为作为基准的目标方位LA。应予说明,终点位置Tf处的位置坐标不仅可以基于卫星定位单元70的定位数据算出,还可以基于由行驶轨迹获取部78算出的示教行驶的行驶轨迹算出。另外,行驶机体C跨起点位置Ts和终点位置Tf的行驶既可以是伴有插秧作业的作业行驶,也可以是非作业状态的行驶。
在完成示教路径的设定后,进行用于向与示教路径邻接的行栽植路径移动的田埂转弯行驶,在本实施方式中,行驶机体C向起点位置Ls(1)移动。驾驶者可以通过手动操作方向盘43来进行田埂转弯行驶,也可以通过自动转弯控制来进行田埂转弯行驶。此时,控制部79通过本机方位NA反转,能够判断出行驶机体C进行了转弯。利用卫星定位单元70、惯性计测单元74能够检测出本机方位NA的反转。
除了可以通过本机方位NA的反转来判断行驶机体C转弯以外,还可以通过各种设备的动作来判断行驶机体C转弯。作为各种设备的动作,例如可以是秧苗栽植装置W、整地旋转部(未图示)、整地船体25等的上升动作,可以是使侧离合器(未图示)的分离,也可以是切断针对秧苗栽植装置W(参照图1。在以下说明中是相同的)的传动。另外,可以利用卫星定位单元70判断行驶机体C到达起点位置Ls(1)。
在完成示教路径的设定后,在任意时刻,利用路径设定部76设定目标移动路径LM(1)。既可以在完成示教路径的设定时设定目标移动路径LM(1),也可以在行驶机体C转弯过程中设定目标移动路径LM(1),还可以在行驶机体C转弯后设定目标移动路径LM(1)。另外,既可以是通过对设定开关49、自动转向开关50等的操作来设定目标移动路径LM(1)的结构,也可以是自动设定目标移动路径LM(1)的结构。
在判断出行驶机体C完成转弯后,继续控制装置75的手动转向模式,持续通过人为操作进行直线前进行驶。在这一期间,控制装置75确认由方位计算部77计算出的本机方位NA的方位偏差、转向车轮10的朝向、方向盘43的转向角等判断条件,判定是否处于能够切换为自动转向模式的状态。并且,如果处于能够切换为自动转向模式的状态,则控制装置75允许自动转向开关50的操作。此时,利用通知部59通知控制装置75是否处于能够切换为自动转向模式的状态。
在允许自动转向开关50的操作的状态下,当驾驶者操作了自动转向开关50时,利用路径设定部76设定目标移动路径LM(1),控制装置75从手动转向模式切换为自动转向模式。并且,开始沿着目标移动路径LM(1)的自动转向控制。目标移动路径LM(1)是在与示教路径邻接的状态下,沿目标方位LA的方位而设定,并且在示教处理后,行驶机体C最先进行作业行驶的目标移动路径LM。应予说明,虽然驾驶者在行驶机体C转弯后,对操作杆45进行操作而使秧苗栽植装置W下降来执行插秧作业,但也可以是在控制装置75从手动转向模式切换为自动转向模式时,秧苗栽植装置W下降而开始插秧作业。
持续进行自动转向控制,直到在与目标移动路径LM(1)的起点位置Ls(1)所在一侧相反的一侧的终点位置Lf(1)的附近,判定出障碍物检测部63检测到田埂。当利用障碍物检测部63判定出行驶机体C与田埂之间的距离处于预先设定的范围内时,利用警报部64的警报通知驾驶者。此时,警报部64的警报既可以是蜂鸣器等的声音,也可以是设置于中央标志物14的LED照明的点亮、闪烁,还可以显示于显示部48。并且,通过障碍物检测部63在预先设定的时间内持续检测出田埂而判定为检测出田埂,控制装置75被切换为手动转向模式而解除自动转向控制。
当行驶机体C到达目标移动路径LM(1)的终点位置Lf(1)时,驾驶者向目标移动路径LM(1)的未作业区域侧操作方向盘43而进行田埂转弯行驶,行驶机体C向下一作业行驶的起点位置Ls(2)移动。在行驶机体C转弯前,驾驶者能够对操作杆45进行操作而使秧苗栽植装置W上升,但也可以是通过操作方向盘43来切断针对秧苗栽植装置W的传动并使秧苗栽植装置W上升的结构。然后,判断行驶机体C进行了转弯。
在完成目标移动路径LM(1)上的作业行驶后,在任意时刻利用路径设定部76设定目标移动路径LM(2)。既可以在利用障碍物检测部63判定出田埂时设定目标移动路径LM(2),也可以在行驶机体C转弯过程中设定目标移动路径LM(2),还可以在行驶机体C转弯后设定目标移动路径LM(2)。另外,既可以是通过对设定开关49、自动转向开关50等的操作来设定目标移动路径LM(2)的结构,也可以是自动设定目标移动路径LM(2)的结构。在将目标移动路径LM(2)邻接地设定在了目标移动路径LM(1)的未作业区域侧后,沿目标移动路径LM(2)开始自动转向控制,行驶机体C进行作业行驶。
在行驶机体C到达目标移动路径LM(2)的终点位置Lf(2)后,按照目标移动路径LM(3)、目标移动路径LM(4)、目标移动路径LM(5)、目标移动路径LM(6)的顺序,重复田埂转弯行驶后的目标移动路径LM的设定和作业行驶。也就是说,逐一设定各目标移动路径LM。
〔行驶轨迹的获取机构〕
在本实施方式的乘用型插秧机中,为了适当地保持栽植秧苗的栽植间隔,本机位置NM的误差范围要求例如十厘米以内的范围内的精度。在使用RTK-GPS作为卫星定位单元70的结构中,因为通常RTK-GPS的误差在几厘米以内,所以能够获取高精度的行驶轨迹。但是,在使用DGPS作为卫星定位单元70的结构中,因为通常DGPS的误差往往达到数米的范围,所以可能不能获取高精度的行驶轨迹。因此,在使用DGPS作为卫星定位单元70的结构中,使用利用惯性计测单元74获取行驶轨迹的手段。
在进行自动转向控制的期间,如图7所示,利用方位计算部77,基于由惯性计测单元74检测到的惯性量,按时间顺序计测相对的方位变化角ΔNA。方位计算部77通过方位变化角ΔNA的积分,按照时间顺序计算出从开始自动转向控制的地点起的本机方位NA。行驶轨迹获取部78基于由车速传感器62检测到的车速和本机方位NA,计算出本机位置NM。其结果是,利用行驶轨迹获取部78,基于本机位置NM的集合,按时间顺序计算出行驶机体C的行驶轨迹FP。
方位计算部77计算本机方位NA与目标方位LA之间的方位偏差。控制部79为了使本机方位NA与目标方位LA一致而输出操作量,转向控制部80基于操作量操作转向马达58。由此,行驶机体C沿目标移动路径LM高精度地行驶。驾驶者为不对方向盘43进行操作的状态。
如上所述,虽然DGPS的误差往往达到数米的范围,但在例如十秒钟左右的短时间内利用DGPS进行两点间的定位的情况下,该两点间的位置的相对误差极小。如果利用该特性,则该两点间的距离越大,基于该两点间的定位数据计算出的绝对方位的精度越高。由此,在使用DGPS作为卫星定位单元70的结构中,方位计算部77基于由卫星定位单元70定位出的两点间的定位数据算出绝对方位,进行本机方位NA的校准处理以使基于惯性计测单元74的本机方位NA不产生方位误差。也就是说,即使在惯性计测单元74对方位变化角ΔNA的计测中包含误差的情况下,也可消除ΔNA的积分所带来的误差的累积,使行驶轨迹FP的获取和自动转向控制准确。
〔基本的目标移动路径的设定〕
图8以与行驶完目标移动路径LM1邻接的状态示出了后工序用目标移动路径LM2。图8中的行驶轨迹FP是行驶机体C以与作为预先设定的移动路径的行驶完目标移动路径LM1大致一致的状态走过的行驶轨迹。后工序用目标移动路径LM2被设定为行驶机体C在行驶完目标移动路径LM1后进行作业行驶的目标移动路径。由此,在图8的行驶完目标移动路径LM1相当于图6的目标移动路径LM(1)的情况下,图8的后工序用目标移动路径LM2相当于图6的目标移动路径LM(2)。另外,在图8的行驶完目标移动路径LM1相当于图6的目标移动路径LM(2)的情况下,图8的后工序用目标移动路径LM2相当于图6的目标移动路径LM(3)。后述的图9至图13中的行驶完目标移动路径LM1及后工序用目标移动路径LM2也相同。
应予说明,作为预先设定的移动路径的行驶完目标移动路径LM1也可以是上述示教路径。在该情况下,图8的后工序用目标移动路径LM2相当于图6的目标移动路径LM(1)。
基本上,基于卫星定位单元70的定位数据将后工序用目标移动路径LM2设定为与行驶完目标移动路径LM1分离预先设定的设定距离P。在此,设定距离P是与秧苗栽植装置W进行插秧作业的作业宽度相当的距离。
但是,在使用DGPS作为卫星定位单元70的情况下,考虑有基于定位数据的本机位置NM的位置坐标NM3因上述DGPS的位置误差而相对于实际的行驶完目标移动路径LM1偏移的情况。也就是说,即使在行驶机体C实际以高精度地沿着行驶完目标移动路径LM1的状态进行自动转向控制的情况下,基于卫星定位单元70的定位数据的位置坐标NM3也包含绝对误差。因此,如图8所示,位置坐标NM3有可能相对于行驶完目标移动路径LM1偏移偏差d1。由此,在实际仅基于位置坐标NM3设定后工序用目标移动路径LM2的情况下,有可能踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的行驶轨迹之间产生不作业区域。
在本实施方式中,基于沿行驶完目标移动路径LM1进行了自动转向控制的行驶机体C的实际的偏移,计算后工序用目标移动路径LM2相对于行驶完目标移动路径LM1的分离距离。如前所述,在短时间内利用DGPS进行两点间的定位的情况下,两点间的位置的相对误差极小。利用该特性,路径设定部76构成为,在设定后工序用目标移动路径LM2时,基于在即将进行田埂转弯之前的定位到的定位数据,将后工序用目标移动路径LM2设定在相对于本机位置NM分离相对距离的位置。也就是说,后工序用目标移动路径LM2被设定在相对于基于卫星定位单元70的定位数据算出的本机位置NM分离设定距离P的位置。
在沿着行驶完目标移动路径LM1的自动转向控制中,在行驶机体C以从行驶完目标移动路径LM1向未作业区域侧偏移偏差d1的状态进行作业行驶的情况下,图8所示的单点划线为行驶机体C的实际的行驶轨迹FP。应予说明,行驶轨迹FP由行驶轨迹获取部78算出。
在即将进行田埂转弯行驶之前,利用卫星定位单元70定位出本机位置NM的位置坐标NM3作为定位数据。在定位出位置坐标NM3之后,并且在开始自动行驶控制之前,进行田埂转弯行驶,并且在任意时刻,设定后工序用目标移动路径LM2。因为通常的田埂转弯行驶都在数秒钟左右完成,所以在刚刚完成田埂转弯行驶后利用卫星定位单元70定位到的位置坐标与即将进行田埂转弯行驶之前的位置坐标NM3之间的相对误差小。应予说明,位置坐标NM3也可以是对在终点位置Lf的附近利用卫星定位单元70定位出的多个定位数据求平均而得的坐标。
本来,后工序用目标移动路径LM2应该设定在相对于行驶完目标移动路径LM1分离设定距离P的位置、即图8所示的虚线lm的位置。而在本实施方式中,与行驶机体C的偏差d1对应地,将后工序用目标移动路径LM2设定为从虚线lm向未作业区域侧平行移动偏差d1的状态。
另外,在行驶机体C的实际的行驶轨迹FP从行驶完目标移动路径LM1向已作业区域侧偏移偏差d1的情况下,后工序用目标移动路径LM2被设定为,从相对于行驶完目标移动路径LM1的设定距离P,向已作业区域侧平行移动偏差d1的量的状态。
由此,即使在由卫星定位单元70定位出的定位数据中包含误差的情况下,也能够设定在相对于位置坐标NM3离开设定距离P的位置。利用将后工序用目标移动路径LM2设定在分离秧苗栽植装置W的作业宽度的量的位置的结构,可防止踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。
〔考虑了行驶轨迹的目标移动路径的设定〕
行驶机体C未必一定沿目标移动路径LM进行作业行驶。例如,如图9所示,即使在预先设定直线状的行驶完目标移动路径LM1作为移动路径的情况下,行驶机体C也可能因行驶机体C打滑或避让田地的障碍物等而蛇行。即,如图9的蛇行轨迹fp所示,行驶机体C的实际的行驶轨迹FP向行驶完目标移动路径LM1的左右方向偏移。在这样的情况下,若不考虑蛇行轨迹fp就设定后工序用目标移动路径LM2,则会产生以下不良情况。也就是说,若在从终点位置Lf附近的位置坐标NM3向未作业区域侧分离设定距离P的部位直接将后工序用目标移动路径LM2设定为一条直线状,则蛇行轨迹fp的已作业区域与沿后工序用目标移动路径LM2进行作业行驶时的作业宽度重叠。并且,若行驶机体C沿后工序用目标移动路径LM2进行作业行驶,则可能踩坏该已作业区域的已栽植秧苗。为了避免该不良情况,由多个路径的组合构成后工序用目标移动路径LM2。
基于图9对后工序用目标移动路径LM2的结构进行说明。利用路径设定部76基于行驶轨迹FP判定行驶机体C相对于行驶完目标移动路径LM1的偏移。具体而言,沿行驶完目标移动路径LM1在左右两侧设置偏差d2的阈值。第一区域A1是行驶轨迹FP中比偏差d2更靠行驶完目标移动路径LM1所处一侧的部位。另外,第二区域A2是行驶轨迹FP中比偏差d2更靠与行驶完目标移动路径LM1所处一侧相反的一侧的部位。
在本实施方式中,后工序用目标移动路径LM2由直线状的第一路径lm1和直线状的第二路径lm2构成。在沿行驶完目标移动路径LM1无障碍地进行了自动转向控制时,行驶轨迹FP收敛在第一区域A1的范围内,判定为行驶轨迹FP与行驶完目标移动路径LM1一致或大致一致。并且,第一路径lm1与第一区域A1对应地设定。应予说明,偏差d2的值是例如十厘米以下的值。
行驶轨迹FP中的位于第二区域A2的部位在图9中表示为蛇行轨迹fp。由此,基于第二区域A2的蛇行轨迹fp,与第二区域A2对应地设定第二路径lm2。在图9中,第二区域A2的蛇行轨迹fp处于从行驶完目标移动路径LM1向未作业区域侧偏移的状态。因此,第二路径lm2被设定为从第一路径lm1向未作业区域侧偏移的状态。
在本实施方式中,以位置坐标NM3为基准设定后工序用目标移动路径LM2,位置坐标NM3是第一区域A1的范围内的部位。因此,利用行驶轨迹获取部78,计算出定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp中的最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp1。另外,利用行驶轨迹获取部78,还计算出行驶轨迹FP中的向第二区域A2偏移的行驶距离R1。应予说明,行驶距离R1是沿着行驶完目标移动路径LM1的方向的长度,并不意味着蛇行轨迹fp的实际的蛇行长度。
第二路径lm2是与行驶完目标移动路径LM1平行的路径,被设定为从蛇行轨迹fp中的向未作业区域侧最大幅度地偏移的部位向未作业区域侧离开设定距离P的状态。第二路径lm2的路径长度被设定为与蛇行轨迹fp的行驶距离R1对应的长度。另外,第二路径lm2的路径长度也可以被设定为在前后方向上比行驶距离R1更长。
第一路径lm1和第二路径lm2是不连续的路径。在本实施方式中,第二路径lm2与第一路径lm1平行,并且第二路径lm2相对于第一路径lm1向与行驶轨迹FP分离的一侧以偏移宽度Δp2偏移。也就是说,当跨第一路径lm1和第二路径lm2进行自动转向控制时,作为目标的路径从第一路径lm1切换为第二路径lm2。由此,在行驶机体C沿第一路径lm1进行作业行驶后,行驶机体C相对于第二路径lm2向机体横向方向偏移。在该情况下,利用控制部79执行以下的偏移修正处理。
如图10所示,首先,在作为目标的路径从第一路径lm1切换为第二路径lm2时,利用卫星定位单元70定位出切换时刻的本机位置NM的位置坐标NM4。如上所述,在例如十秒钟左右的短时间内利用DGPS进行两点间的定位的情况下,两点间的位置的相对误差极小。利用这样的DGPS的特性,进行使行驶机体C尽快移动到从位置坐标NM4向横向方向以偏移宽度Δp2偏移的部位、即第二路径lm2所处的部位的控制。
如图10所示,行驶机体C以本机位置NM从第二路径lm2向横向以偏移宽度Δp2偏移的状态行驶的情况下,控制部79将目标方位LA变更为以设定倾斜角α1倾斜的方位。也就是说,控制部79将目标方位LA变更为以设定倾斜角α1向第二路径lm2所处的一侧倾斜的方位来作为自动转向控制时的目标方位LA,从而执行自动转向控制。
此时,本机位置NM离相当于第二路径lm2的部位越远,越将设定倾斜角α1向变大的一侧设定,本机位置NM离相当于第二路径lm2的部位越近,越将设定倾斜角α1设定得平缓。另外,如果车速为低速,则将设定倾斜角α1向变大的一侧设定,车速越是高速,越将设定倾斜角α1设定得平缓。但是,对设定倾斜角α1设定上限值,从而无论车速如何低,即使偏移大,设定倾斜角α1也不会超过设定上限值。由此,可防止行驶机体C急转弯而导致行驶状态变得不稳定的可能。
当本机方位NA到达以设定倾斜角α1倾斜的目标方位LA时,目标方位LA变更为以比设定倾斜角α1更缓的倾斜角α2倾斜的方位。这样,行驶机体C以相对于第二路径lm2的方位偏差逐渐变小的状态向倾斜方向行驶,所以行驶机体C迅速地靠近第二路径lm2。
相当于上述第二路径lm2的部位在横向方向上在相当于第二路径lm2的位置的左右两侧具有规定宽度的区域。即,设定了针对位置偏差的控制不灵敏区,当位置偏差进入了控制不灵敏区的范围内时,目标方位LA不倾斜,被设定为沿着本来的第二路径lm2的方向。
通过上述结构,将行驶机体C向第二路径lm2引导。另外,在作为目标的路径从第二路径lm2切换为第一路径lm1时,也执行上述偏移修正处理。其结果是,沿后工序用目标移动路径LM2以绕过蛇行轨迹fp的已作业区域的方式进行作业行驶,避免踩坏该已作业区域中的已栽植秧苗的可能。
如果是以从行驶轨迹FP分离设定距离P的方式设定第一路径lm1及第二路径lm2的结构,则由行驶轨迹FP产生的已作业区域的已栽植秧苗与沿后工序用目标移动路径LM2栽植的已栽植秧苗之间的间隔容易是等间隔。但是,当沿以设定距离P分离的方式设定的第一路径lm1及第二路径lm2进行作业行驶时,基于该作业行驶的行驶轨迹也蛇行。另外,在该蛇行的程度比行驶轨迹FP更大的情况下,更后工序的基于后工序用目标移动路径LM2的行驶轨迹也可能大幅度地蛇行,作为自动转向控制来说是不好的。为了避免该不良情况,基于蛇行的行驶轨迹FP而设定的后工序用目标移动路径LM2被设定为恢复成直线的路径。
在所有的行驶轨迹FP都收敛在第一区域A1的范围内的情况下,第一路径lm1被设定在从本机位置NM的位置坐标NM3分离设定距离P的位置。但是,如图9所示,在比行驶完目标移动路径LM1更靠未作业区域侧的蛇行轨迹fp包含在行驶轨迹FP中的情况下,第一路径lm1被设定在相对于与位置坐标NM3分离设定距离P的位置进一步分离校正间隔p的位置。换言之,第一路径lm1与第二路径lm2之间的偏移宽度Δp2比定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp1小校正间隔p。校正间隔p被设定为不会使行驶轨迹FP上的秧苗栽植装置W的作业宽度与沿第一路径lm1进行作业行驶时的秧苗栽植装置W的作业宽度之间的间隔过大的程度的适当间隔。
也就是说,与蛇行轨迹fp比行驶完目标移动路径LM1向未作业区域侧偏移相对应地,第一路径lm1被设定为向离开已作业区域侧的一侧进一步分离。由此,当跨第一路径lm1和第二路径lm2进行作业行驶时,该作业行驶的行驶轨迹变得比行驶轨迹FP更接近直线。
如图11所示,在蛇行轨迹fp比行驶完目标移动路径LM1向已作业区域侧蛇行的情况下,在基于行驶轨迹FP的已作业区域产生未栽植秧苗的凹入形状的空白区域A3。在该情况下,即使行驶机体C沿后工序用目标移动路径LM2的第一路径lm1进行作业行驶,也不可能踩坏行驶轨迹FP上的已栽植秧苗。因此,第一路径lm1被设定在从位置坐标NM3分离设定距离P的位置。第二路径lm2与蛇行轨迹fp对应地,设定为从第一路径lm1向已作业区域侧偏移。也就是说,以填补行驶轨迹FP与后工序用目标移动路径LM2之间的空白区域A3的方式,设定第二路径lm2。
在图11中,蛇行轨迹fp中的向已作业区域侧最大幅度地偏移的部位与第二路径lm2之间的分离距离被设定为设定距离P与校正间隔p相加而得的距离。换言之,第一路径lm1与第二路径lm2之间的偏移宽度Δp2比定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp中的最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp1小校正间隔p。由此,当跨第一路径lm1和第二路径lm2进行作业行驶时,利用栽植秧苗填补空白区域A3,并且该作业行驶的行驶轨迹比行驶轨迹FP更接近直线。
如图12所示,在行驶轨迹FP具有多个蛇行轨迹fp(1)~fp(3)的情况下,后工序用目标移动路径LM2具有多个第二路径lm2。在图12中,第二路径lm2(1)及lm2(3)比行驶完目标移动路径LM1更靠未作业区域侧,第二路径lm2(2)比行驶完目标移动路径LM1更靠已作业区域侧。多个蛇行轨迹fp(1)~fp(3)中的蛇行轨迹fp(1)向未作业区域侧最大幅度地偏移。因此,在从蛇行轨迹fp(1)中的向未作业区域侧最大幅度地偏移的部位向未作业区域侧分离设定距离P的距离的部位,设定第二路径lm2(1)。另外,第一路径lm1被设定在从与位置坐标NM3分离设定距离P的位置进一步分离校正间隔pa的位置。偏移宽度Δp1是定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp(1)中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度。另外,偏移宽度Δp1也可以是蛇行轨迹fp(1)中最大幅度地偏移的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度。换言之,第一路径lm1(1)与第二路径lm2之间的偏移宽度Δp2比定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp(1)中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp1小校正间隔pa。
而且,在图12中,蛇行轨迹fp(2)中的向已作业区域侧最大幅度地偏移的部位与第二路径lm2(2)之间的分离距离被设定为设定距离P与校正间隔pb相加而得的距离。偏移宽度Δp3是定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp(2)中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度。另外,偏移宽度Δp3也可以是蛇行轨迹fp(2)中最大幅度地偏移的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度。换言之,第一路径lm1与第二路径lm2(2)之间的偏移宽度Δp4比定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp(2)中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp3小校正间隔pb。
另外,在图12中,蛇行轨迹fp(3)中的向未作业区域侧最大幅度地偏移的部位与第二路径lm2(3)之间的分离距离既可以是设定距离P,也可以是设定距离P与任意的校正间隔相加而得的距离。偏移宽度Δp5是定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp(3)中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度。另外,偏移宽度Δp5也可以是蛇行轨迹fp(3)中最大幅度地偏移的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度。也就是说,第一路径lm1与第二路径lm2(3)之间的偏移宽度Δp6比定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp(3)中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp5小即可。由此,当跨第一路径lm1和第二路径lm2进行作业行驶时,该作业行驶的行驶轨迹比行驶轨迹FP更接近直线。应予说明,校正间隔pa及校正间隔pb既可以是相同值,也可以是彼此不同的值。
通过上述结构,沿后工序用目标移动路径LM2进行自动转向控制后的行驶轨迹的蛇行程度比沿行驶完目标移动路径LM1进行自动转向控制后的行驶轨迹FP的蛇行程度小。也就是说,沿后工序用目标移动路径LM2进行自动转向控制后的行驶轨迹为比沿行驶完目标移动路径LM1进行自动转向控制后的行驶轨迹FP更接近直线的行驶轨迹。因此,如图13所示,后工序用目标移动路径LM2(1)~LM2(5)会形成为每重复一次作业行驶的工序就接近直线的路径。也就是说,一边重复田地的作业行驶和田埂的转弯行驶一边设定多个后工序用目标移动路径LM2(1)~LM2(5),越是后工序的后工序用目标移动路径LM2,第一路径lm1与第二路径lm2之间的偏移宽度Δp2越小。由此,即使在行驶轨迹FP例如因行驶机体C打滑或避让田地的障碍物而蛇行的情况下,之后设定的后工序用目标移动路径LM2也会被逐渐修正为直线的路径,最终收敛为一条直线状。
〔显示部〕
如图14所示,机体的状态经由通知部59(参照图5。在以下说明中是相同的)显示于显示部48(参照图5。在以下说明中是相同的)的画面中。显示部48被划分为作业信息区域100、偏移信息区域101、车速信息区域102等多个显示区域。作业信息区域100在显示部48的上侧的左端显示作业日期时间和作业实际成绩等。偏移信息区域101在显示部48的上侧的中央显示行驶机体C(本机位置NM)相对于目标移动路径LM的偏移量。车速信息区域102在显示部48的上侧的右端显示车速。显示部48的除上侧以外的较大区域是位置信息区域104,位置信息区域104显示田地中的行驶机体C的位置。位置信息区域104的左端的较小区域是转向状态信息区域103,转向状态信息区域103显示控制装置75的自动转向模式或手动转向模式的状态。在位置信息区域104的右端配置有触摸面板操作式的软件按钮组120。在显示部48的更右侧配置有物理按钮组121。
在位置信息区域104中显示行驶机体C周边的田地的作业状态及目标移动路径LM和表示本机位置NM的机体符号SY。应予说明,为了容易理解,用粗实线画出了目标移动路径LM中的作业行驶中的目标移动路径LM。另外,在目标移动路径LM由第一路径lm1和第二路径lm2构成的情况下,显示第一路径lm1及第二路径lm2。而且,已经完成秧苗栽植的区域被以用点画出各栽植秧苗的方式显示出来。由此,在视觉上明确区别已作业区域和未作业区域。当行驶机体C以蛇行方式进行作业行驶时,通过用点画出的栽植秧苗,使蛇行的程度可视化。应予说明,对该栽植秧苗轨迹的显示除了用点画出以外,也可以是表示线状的栽植行的线。
还能够将行驶机体C的行驶轨迹FP显示在显示部48上,但这一点在图14中并没有明确表示。通过比较该行驶轨迹FP与目标移动路径LM,能够检查自动转向控制的精度。基于卫星定位单元70的定位数据,将行驶轨迹FP显示于显示部48。另外,机体符号SY被表示成箭头状,尖锐方向表示行进方向、即本机方位NA。为了在视觉上更容易知道本机方位NA与目标方位LA之间的方位偏差,在上面显示了从机体符号SY的中心向行进方向延伸的指针110和表示该方向的角度范围的方向刻度111。还可以显示方位偏差的数字值。驾驶者通过显示部48能够目视确认行驶机体C相对于目标移动路径LM的偏移及方位偏差。
当基于行驶完目标移动路径LM1上的作业行驶设定了后工序用目标移动路径LM2时,如图14所示,在偏移信息区域101显示行驶机体C相对于后工序用目标移动路径LM2的偏移量。显示偏移量的时刻既可以是从行驶完目标移动路径LM1向后工序用目标移动路径LM2进行田埂转弯行驶的过程中,也可以是完成该田埂转弯行驶后。另外,在作为目标的路径从第一路径lm1切换到第二路径lm2时,偏移信息区域101显示的偏移量从相对于第一路径lm1的偏移量切换为相对于第二路径lm2的偏移量。
〔实施方式1的其他实施方式〕
本发明并不限于上述实施方式所例示的结构,以下将例示本发明的具有代表性的其他实施方式。
〔1〕在上述实施方式中,逐一地设定各目标移动路径LM,但是并不限于上述实施方式。例如,也可以同时设定多个图13所示的各后工序用目标移动路径LM2。在图13中,在行驶完目标移动路径LM1的未作业区域侧,基于行驶轨迹FP,以预先设定的等间隔分别设定几个后工序用目标移动路径LM2(1)~LM2(5)。也可以将后工序用目标移动路径LM2设定为例如两个、三个这些预先设定的数量,还可以是一次性地设定后工序用目标移动路径LM2,直到其成为一条直线状的路径。
〔2〕不限于上述实施方式,例如,也可以如图15所示,以各第二路径lm2的偏移间隔窄的状态具有多个图12所示的第二路径lm2。在图15中,在第一路径lm1与第二路径lm2(1)之间,阶梯状地具有多个第二路径lm2,阶梯地设定第一路径lm1和第二路径lm2(1)。另外,在第二路径lm2(1)与第二路径lm2(2)之间也阶梯状地具有多个第二路径lm2,在第二路径lm2(2)与第二路径lm2(3)之间也阶梯状地具有多个第二路径lm2。根据该结构,在跨第一路径lm1和第二路径lm2(1)进行自动转向控制时,能够进行更加沿蛇行轨迹fp的作业行驶。另外,也可以为第一路径lm1与第二路径lm2(3)之间的第二路径lm2所例示地,根据行驶轨迹FP的偏移程度,增减阶梯状地设置的第二路径lm2的数量。另外,各第二路径lm2可以不必是直线形状,例如各第二路径lm2可以是近似曲线。
〔3〕上述实施方式所例示的后工序用目标移动路径LM2由形成为直线状的路径的第一路径lm1及第二路径lm2构成,但是并不限于上述实施方式。例如,后工序用目标移动路径LM2也可以是基于行驶轨迹FP的近似曲线的路径。如图16所示,后工序用目标移动路径LM2形成为曲线状,后工序用目标移动路径LM2也可以经由公知的波形滤波处理等成为比行驶轨迹FP更接近直线的路径。蛇行轨迹fp中的蛇行轨迹fp(1)向不作业区域侧最大幅度地偏移。因此,以使蛇行轨迹fp(1)中的最大幅度地偏移的部位与后工序用目标移动路径LM2中的与蛇行轨迹fp(1)对应的部位之间的分离距离为设定距离P的距离的方式,使后工序用目标移动路径LM2从行驶轨迹FP向未作业区域侧分离。由此,后工序用目标移动路径LM2的任意部位都从行驶轨迹FP向未作业区域侧分离设定距离P以上,行驶轨迹FP的已作业区域与沿后工序用目标移动路径LM2进行作业行驶时的作业宽度不会重复。其结果是,能够沿后工序用目标移动路径LM2,与行驶轨迹FP的已作业区域无间隙地进行插秧作业。在使用RTK-GPS作为卫星定位单元70的情况下,该结构显著有用。
〔4〕在上述实施方式中,例示了行驶轨迹FP在行驶完目标移动路径LM1的终点位置Lf没有偏移的情况,但是并不限于上述实施方式。例如,如图17所示,还考虑行驶轨迹FP在行驶完目标移动路径LM1的终点位置Lf没有收敛于第一区域A1,而是向未作业区域侧的第二区域A2偏移的情况。在这样的情况下,利用行驶轨迹获取部78,计算出定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp1a。另外,利用行驶轨迹获取部78,计算出定位出位置坐标NM3的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度Δp1b。也就是说,偏移宽度Δp1a与偏移宽度Δp1b之和是蛇行轨迹fp中最大幅度地偏移的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度Δp1。
第二路径lm2被设定在从与位置坐标NM3分离设定距离P的位置进一步分离偏移宽度Δp1a的位置。也就是说,第二路径lm2被设定为从蛇行轨迹fp中的向未作业区域侧最大幅度地偏移的部位向未作业区域侧分离设定距离P的状态。另外,与行驶轨迹FP中的收敛于第一区域A1的路径对应地,第一路径lm1设定为比第二路径lm2更靠已作业区域侧,第一路径lm1与第二路径lm2之间的偏移宽度Δp2被设定为比偏移宽度Δp1小校正间隔p。
如图18所示,还考虑行驶轨迹FP在行驶完目标移动路径LM1的终点位置Lf没有收敛于第一区域A1,而是向已作业区域侧的第二区域A2偏移的情况。在这样的情况下,利用行驶轨迹获取部78,计算出定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp中最大幅度地偏移的部位之间的偏移宽度Δp1a。另外,利用行驶轨迹获取部78,计算出定位出位置坐标NM3的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度Δp1b。应予说明,在图18中,因为定位出位置坐标NM3的部位与蛇行轨迹fp中最大幅度地偏移的部位重复,所以偏移宽度Δp1a为大致零值。也就是说,偏移宽度Δp1a与偏移宽度Δp1b之和是蛇行轨迹fp中最大幅度地偏移的部位与行驶完目标移动路径LM1之间的偏移宽度Δp1。与行驶轨迹FP中的收敛于第一区域A1的路径对应地,第一路径lm1设定在从行驶完目标移动路径LM1分离设定距离P的位置。换言之,第一路径lm1被设定在从与位置坐标NM3分离设定距离P的位置进一步分离偏移宽度Δp1b的位置。与蛇行轨迹fp对应地,第二路径lm2被设定为比第一路径lm1更向已作业区域侧偏移。蛇行轨迹fp中向已作业区域侧最大幅度地偏移的部位与第二路径lm2之间的分离距离被设定为设定距离P与校正间隔p相加而得的距离。
〔5〕在上述实施方式中,目标移动路径LM是在一个独立的田地内设定的结构,但是并不限于上述实施方式。例如,目标移动路径LM也可以是横跨多个田地而设定的结构。在该情况下,可以是将示教路径、相对于目标移动路径LM的实际的行驶轨迹FP存储为基准路径,并用于设定其他田地中的目标移动路径LM的结构。基准路径既可以是存储于设置于行驶机体C的微型计算机的存储部的结构,也可以是存储于外部终端的存储部的结构。在基准路径存储于外部终端的存储部的结构的情况下,可以在行驶机体C设置可经由WAN(Wide AreaNetwork(广域网))等与外部终端通信的通信设备,从外部终端的存储部向行驶机体C的微型计算机读取基准路径。也可以是在外部终端、行驶机体C的微型计算机所具有的存储部存储多个基准路径的结构。通过该结构,即使没有示教行驶,也能够仅通过读取与每个田地对应的基准路径来设定目标移动路径LM。
〔6〕不限于上述插秧机,本发明能够应用于包含直播机等在内的其他直播类作业机。另外,除了直播类作业机以外,拖拉机和联合收割机等农作业机中也能够应用本发明。
〔实施方式2〕
以下,参照附图对实施方式2的目标移动路径的设定进行说明。
如图19所示,在行驶机体C上具有控制装置75。控制装置75能够切换为执行自动转向控制的自动转向模式和不执行自动转向控制的手动转向模式。
控制装置75具有路径设定部76(路径设定机构)、方位偏差计算部81、控制部82(控制机构)和转向控制部83(控制机构)。路径设定部76设定行驶机体C应行驶的目标移动路径LM(参照图20)。方位偏差计算部81的详细情况见后述。控制部82基于由卫星定位单元70计测的行驶机体C的位置信息和由惯性计测单元74计测的行驶机体C的方位信息计算并输出操作量,以使行驶机体C沿目标移动路径LM行驶。转向控制部83基于操作量来控制转向马达58。具体而言,控制装置75具有微型计算机(未图示。以下相同),路径设定部76、方位偏差计算部81、控制部82和转向控制部83由控制程序构成。控制程序存储于存储装置(未图示。以下相同),由微型计算机执行。微型计算机及存储装置可以设置于控制装置75,但也可以与控制装置75分开设置。
具有起点终点设定开关49C,所述起点终点设定开关49C用于通过示教处理来设定用于自动转向控制的目标移动路径LM。通过操作起点终点设定开关49C,进行起点位置Ts(参照图20。在以下说明中是相同的)的设定和终点位置Tf(参照图20。在以下说明中是相同的)的设定。应予说明,起点终点设定开关49C可以不由一个开关构成,也可以是以彼此并列的状态设置起点位置Ts设定用的开关与终点位置Tf设定用的开关的结构。如上所述,起点终点设定开关49C设置在显示部48的右侧,但是不限于此,起点终点设定开关49C也可以设置于显示部48的左侧。
向控制装置75输入卫星定位单元70、惯性计测单元74、自动转向开关50、起点终点设定开关49C、目标设定开关49D、转向角传感器60、转矩传感器61、车速传感器62、障碍物检测部63(田埂检测部)等的信息。车速传感器62例如利用针对后车轮11的传动机构中的传动轴的旋转速度来检测车速。应予说明,车速不仅考虑车速传感器62,也可以考虑卫星定位单元70的定位数据。障碍物检测部63设置于行驶机体C的前部及左右两侧部,例如是光波测距式的距离传感器,或者是图像传感器,从而能够检测田地的田埂、田地内的铁塔等。当利用障碍物检测部63检测到障碍物时,利用警报部64向驾驶者通知警报,警报部64例如为蜂鸣器、语音导航。另外,控制装置75与通知部59(通知机构)连接,通知部59例如通知车速、发动机转速等的状态。警报、状态的通知既可以是显示于显示部48的结构,也可以是改变设置于中央标志物14(参照图1。在以下说明中是相同的)的LED照明的闪烁形式的结构。另外,警报部64也可以是经由通知部59将警报显示于显示部48的结构。在该情况下,例如将田埂检测的警报显示于显示部48。另外,警报部64也可以构成为通知部59的一部分。
通过基于起点终点设定开关49C的操作的示教处理,利用路径设定部76,设定与应自动转向的目标路径对应的示教路径。
方位偏差计算部81算出由惯性计测单元74检测到的行驶机体C的检测方位(本机方位NA)与目标移动路径LM中的目标方位LA之间的角度偏差、即方位偏差。并且,在控制装置75被设定为自动转向模式时,控制部82以使角度偏差变小的方式算出用于控制转向马达58的操作量并将其输出。
转向控制部83在行驶机体C的自动转向控制中,基于由控制部82输出的操作量执行自动转向控制。即,操作转向马达58,以使由卫星定位单元70及惯性计测单元74检测到的行驶机体C的检测位置(本机位置NM)变为目标移动路径LM上的位置。
应予说明,本实施方式中的控制信号既可以是控制部82输出的操作量,也可以是转向控制部83用于操作转向马达58的电压值或电流值。
〔目标移动路径〕
在水田中,插秧机交替进行沿直线状行栽植路径伴有插秧作业的作业行驶和用于在田埂附近向下一行栽植路径移动的田埂转弯行驶。图20示出了沿示教路径并列的多个目标移动路径LM。在本实施方式中,利用路径设定部76按照以下顺序设定各目标移动路径LM(1)~LM(6)。
首先,驾驶者使行驶机体C位于田地内的田埂的起点位置Ts,并操作起点终点设定开关49C。此时,控制装置75被设定为手动转向模式。然后,驾驶者一边进行手动操纵,一边使行驶机体C从起点位置Ts沿侧部侧的田埂的直线形状行驶,在移动到相反侧的田埂附近的终点位置Tf后,再次操作起点终点设定开关49C。由此,执行示教处理。也就是说,根据基于卫星定位单元70在起点位置Ts处获取到的定位数据的位置坐标和基于卫星定位单元70在终点位置Tf处获取到的定位数据的位置坐标,设定连结起点位置Ts与终点位置Tf的示教路径。将沿着该示教路径的方向设定为作为基准的目标方位LA。应予说明,终点位置Tf处的位置坐标不仅可以根据卫星定位单元70的定位数据算出,还可以根据基于车速传感器62的距起点位置Ts的距离和基于惯性计测单元74的行驶机体C的方位信息算出。另外,行驶机体C跨起点位置Ts和终点位置Tf的行驶既可以是伴有插秧作业的作业行驶,也可以是非作业状态的行驶。
在完成示教路径的设定后,进行用于向与示教路径邻接的行栽植路径移动的田埂转弯行驶,在本实施方式中,行驶机体C向起点位置Ls(1)移动。驾驶者可以通过手动操作方向盘43来进行田埂转弯行驶,也可以通过后述的自动转弯控制来进行田埂转弯行驶。此时,控制部82通过本机方位NA反转,能够判断出行驶机体C进行了转弯。利用卫星定位单元70、惯性计测单元74能够检测出本机方位NA的反转。
除了可以通过本机方位NA的反转来判断行驶机体C转弯以外,还可以通过各种设备的动作来判断行驶机体C转弯。作为各种设备的动作,例如可以是秧苗栽植装置W、整地旋转部(未图示)、整地船体25等的上升动作,可以是使侧离合器(未图示)分离,还可以是切断针对秧苗栽植装置W的传动的动作。另外,可以利用卫星定位单元70判断行驶机体C到达起点位置Ls(1)。
在完成示教路径的设定后,在任意时刻,利用路径设定部76设定目标移动路径LM(1)。既可以在完成示教路径的设定时设定目标移动路径LM(1),也可以在行驶机体C转弯过程中设定目标移动路径LM(1),还可以在行驶机体C转弯后设定目标移动路径LM(1)。在上述时刻,驾驶者通过操作目标设定开关49D来设定目标移动路径LM(1)。应予说明,不限于驾驶者通过操作目标设定开关49D来设定目标移动路径LM(1),例如也可以是驾驶者通过操作自动转向开关50等来设定目标移动路径LM(1)。而且,可以是不伴有驾驶者的操作而自动设定目标移动路径LM(1)的结构。
在判断出行驶机体C完成转弯后,继续控制装置75的手动转向模式,持续通过人为操作进行直线前进行驶。在这一期间,控制装置75确认由方位偏差计算部81计算出的本机方位NA的方位偏差、转向车轮10的朝向、方向盘43的转向角等判断条件,判定是否处于能够切换为自动转向模式的状态。并且,如果处于能够切换为自动转向模式的状态,则控制装置75允许自动转向开关50的操作。此时,利用通知部59通知控制装置75是否处于能够切换为自动转向模式的状态。
在控制装置75处于不能切换为自动转向模式的状态的情况下,通知部59还通知其理由。因此,能够向驾驶者通知例如对于自动转向控制来说的不良条件,所以驾驶者容易调整用于开始自动转向控制的条件。通知部59所发出的通知既可以是蜂鸣器等的声音,也可以是设置于中央标志物14的LED照明的点亮、闪烁,还可以显示于显示部48。另外,通知部59所发出的警报既可以构成为暂时通知,也可以构成为始终通知。
作为对于自动转向控制来说的不良条件,可例示出本机方位NA相对于目标方位LA的方位偏差特别大的情况、转向车轮10的朝向向左右变化很大的情况、行驶机体C的车速过快或过慢的情况等。另外,作为对于自动转向控制来说的不良条件,还可例示出能够补充卫星定位单元70的导航卫星的数量比预先设定的数量少的情况。
在允许自动转向开关50的操作的状态下,当驾驶者操作了自动转向开关50时,利用路径设定部76设定目标移动路径LM(1),控制装置75从手动转向模式切换为自动转向模式。并且,开始沿着目标移动路径LM(1)的自动转向控制。目标移动路径LM(1)是在与示教路径邻接的状态下沿目标方位LA的方位而设定,并且在示教处理后,行驶机体C最先进行作业行驶的目标移动路径LM。应予说明,虽然驾驶者在行驶机体C转弯后,对操作杆45进行操作(参照图1。在以下说明中是相同的)而使秧苗栽植装置W下降来执行插秧作业,但也可以是在控制装置75从手动转向模式切换为自动转向模式时,秧苗栽植装置W下降而开始插秧作业。
持续进行自动转向控制,直到在与目标移动路径LM(1)的起点位置Ls(1)所处一侧相反的一侧的终点位置Lf(1)的附近,判定出障碍物检测部63检测到田埂。在这一期间,例如,在自动转向控制时,利用电动马达操作HST的斜盘,即使驾驶者操作主变速杆44(参照图1。在以下说明中是相同的),主变速杆44的操作也不会传递到HST(未图示)。另外,也可以是在自动转向控制时,主变速杆44被限制在规定位置不动的结构。该结构特别是在主变速杆44与HST机械地连接的结构中有用。应予说明,也可以是在自动转向控制时,即使在主变速杆44不能操作HST的情况下,也能够通过未图示的专用操作件、制动器操作而使发动机13(图1参照。在以下说明中是相同的)停止或者使行驶机体C停止,从而使主变速杆44能够操作HST的结构。
当利用障碍物检测部63判定出行驶机体C与田埂之间的距离处于预先设定的范围内时,利用警报部64的警报向驾驶者通知。此时,警报部64所产生的警报既可以是蜂鸣器等的声音,也可以是设置于中央标志物14的LED照明的点亮、闪烁,还可以显示于显示部48。并且,通过障碍物检测部63在预先设定的时间内持续检测到田埂而判定为检测到田埂,停止发动机13,并且控制装置75被切换为手动转向模式而解除自动转向控制。另外,也可以是当判定为检测到田埂时,不使发动机13停止而使行驶机体C减速或停止的结构。也就是说,只要在判定为行驶机体C与田埂之间的距离处于预先设定的范围内时,解除自动转向控制即可。
这样,虽然构成为通过判定为检测到田埂而在田埂附近解除自动转向控制,但是也可以是即使在田埂附近,只要满足预定条件就继续自动转向控制的结构。例如,也可以是即使在利用障碍物检测部63检测到田埂并向驾驶者通知警报的状态下,也通过驾驶者持续操作自动转向开关50而不判定为检测到田埂从而继续自动转向控制的结构。此时,也可以是通过驾驶者停止操作自动转向开关50来解除自动转向控制。由此,无论是否判断为检测到田埂,都能继续自动转向控制,直到行驶机体C到达终点位置Lf(1)。另外,上述自动转向控制的继续不限于通过操作自动转向开关50,例如也可以通过操作起点终点设定开关49C、目标设定开关49D。
当行驶机体C到达目标移动路径LM(1)的终点位置Lf(1)时,驾驶者向目标移动路径LM(1)的未作业区域侧操作方向盘43而进行田埂转弯行驶,行驶机体C向下一作业行驶的起点位置Ls(2)移动。应予说明,该田埂转弯行驶也可以通过后述的自动转弯控制来进行。在行驶机体C转弯前,驾驶者能够对操作杆45进行操作而使秧苗栽植装置W上升,但也可以是通过操作方向盘43而切断针对秧苗栽植装置W的传动并使秧苗栽植装置W上升的结构。接着,判断行驶机体C进行了转弯。
在完成目标移动路径LM(1)上的作业行驶后,在任意时刻利用路径设定部76设定目标移动路径LM(2)。既可以在利用障碍物检测部63判定出田埂时设定目标移动路径LM(2),也可以在行驶机体C转弯过程中设定目标移动路径LM(2),还可以在行驶机体C转弯后设定目标移动路径LM(2)。在上述时刻,驾驶者通过操作目标设定开关49D来设定目标移动路径LM(2)。应予说明,不限于驾驶者通过操作目标设定开关49D来设定目标移动路径LM(2),例如也可以是驾驶者通过操作自动转向开关50等来设定目标移动路径LM(2)的结构。而且,也可以是不伴有驾驶者的操作而自动设定目标移动路径LM(2)的结构。在将目标移动路径LM(2)邻接地设定在了目标移动路径LM(1)的未作业区域侧后,沿目标移动路径LM(2)开始自动转向控制,行驶机体C进行作业行驶。
在行驶机体C到达目标移动路径LM(2)的终点位置Lf(2)后,按照目标移动路径LM(3)、目标移动路径LM(4)、目标移动路径LM(5)、目标移动路径LM(6)的顺序,重复田埂转弯行驶后的目标移动路径LM的设定和作业行驶。也就是说,逐一设定各目标移动路径LM。
在自动转向控制期间,利用卫星定位单元70按时间顺序获取本机位置NM(参照图22的NM3等。在以下说明中是相同的)的信息。另外,利用车速传感器62算出车速,并且如图21所示,利用惯性计测单元74按时间顺序计测相对的方位变化角ΔNA。方位偏差计算部81通过方位变化角ΔNA的积分,按时间顺序算出从开始自动转向控制的地点起的本机方位NA。并且,方位偏差计算部81算出本机方位NA与目标方位LA之间的方位偏差。控制部82以使本机方位NA与目标方位LA一致的方式输出操作量,转向控制部83基于操作量操作转向马达58。由此,行驶机体C沿目标移动路径LM高精度地行驶。驾驶者为不对方向盘43进行操作的状态。
〔目标移动路径的设定〕
图22以与目标移动路径LM邻接的状态示出了作为后工序用目标的后工序用目标移动路径LM2。后工序用目标移动路径LM2被设定为行驶机体C在目标移动路径LM后进行作业行驶的目标移动路径。由此,在图22的目标移动路径LM相当于图20的目标移动路径LM(1)的情况下,图22的后工序用目标移动路径LM2相当于图20的目标移动路径LM(2)。另外,在图22的目标移动路径LM相当于图20的目标移动路径LM(2)的情况下,图22的后工序用目标移动路径LM2相当于图20的目标移动路径LM(3)。后述的图23至图25中的目标移动路径LM及后工序用目标移动路径LM2也是相同的。
应予说明,图22的目标移动路径LM也可以是上述示教路径。在该情况下,图22的后工序用目标移动路径LM2相当于图20的目标移动路径LM(1)。
基本上,基于卫星定位单元70(参照图1。在以下说明中是相同的)的定位数据将后工序用目标移动路径LM2设定为与目标移动路径LM分离预先设定的设定距离P。在此,设定距离P是与秧苗栽植装置W进行插秧作业的作业宽度相当的距离。
但是,通常DGPS的误差往往达到数米的范围。因此,在使用DGPS作为卫星定位单元70的情况下,考虑存在如下情况:基于实际利用卫星定位单元70获取的定位数据的本机位置NM的坐标位置相对于实际的目标移动路径LM偏移。由此,在仅基于实际利用卫星定位单元70获取的本机位置NM的坐标位置来设定后工序用目标移动路径LM2的结构的情况下,可能踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域。
在本实施方式中,基于沿目标移动路径LM进行了自动转向控制的行驶机体C的实际偏移,算出后工序用目标移动路径LM2相对于目标移动路径LM的分离距离。虽然如上所述DGPS的误差往往达到数米的范围,但在例如十秒钟左右的短时间内利用DGPS进行两点间的定位的情况下,两点间的相对位置误差极小。利用该特性,在设定后工序用目标移动路径LM2时,路径设定部76基于在即将进行田埂转弯之前定位出的定位数据,将后工序用目标移动路径LM2设定在相对于本机位置NM分离相对距离的位置。也就是说,后工序用目标移动路径LM2设定在与基于卫星定位单元70的定位数据算出的本机位置NM分离设定距离P的位置。
在沿着目标移动路径LM的自动转向控制中,在行驶机体C以相对于目标移动路径LM向未作业区域侧偏移了偏移偏差d的状态进行作业行驶的情况下,行驶机体C的实际的作业行驶轨迹是图22所示的单点划线La的行驶轨迹。应予说明,基于卫星定位单元70的定位数据算出单点划线La的行驶轨迹。另外,由卫星定位单元70定位出的定位数据的绝对误差也包含在偏移偏差d中。
在即将进行田埂转弯行驶之前,利用卫星定位单元70定位出本机位置NM的位置坐标NM3作为定位数据。在定位出位置坐标NM3之后,并且在开始自动行驶控制之前,进行田埂转弯行驶,并且在任意时刻,设定后工序用目标移动路径LM2。因为通常的田埂转弯行驶都在数秒钟左右完成,所以在刚刚完成田埂转弯行驶后利用卫星定位单元70定位到的位置坐标与即将进行田埂转弯行驶之前的位置坐标NM3之间的相对误差小。应予说明,位置坐标NM3也可以是对在终点位置Lf的附近利用卫星定位单元70定位出的多个定位数据求平均而得的坐标。
本来,后工序用目标移动路径LM2应该设定在相对于目标移动路径LM分离设定距离P的位置、即图22所示的虚线lm的位置。而在本实施方式中,与行驶机体C的偏移偏差d对应地,后工序用目标移动路径LM2被设定为从虚线lm向未作业区域侧平行移动了偏移偏差d的状态。
另外,考虑行驶机体C的实际的作业行驶轨迹相对于目标移动路径LM向已作业区域侧以偏移偏差d偏移的情况。在该情况下,后工序用目标移动路径LM2被设定为从相对于目标移动路径LM的设定距离P起向已作业区域侧平行移动了偏移偏差d的量的状态。
由此,即使在由卫星定位单元70定位出的定位数据中包含误差的情况下,也能够设定在相对于本机位置NM离开设定距离P的位置。利用将后工序用目标移动路径LM2设定在分离秧苗栽植装置W的作业宽度的量的位置的结构,可防止踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。该结构特别是在使用DGPS作为卫星定位单元70的结构中有用。
〔关于田埂自动转弯〕
基本上,驾驶者通过操作方向盘43而进行田地的田埂转弯。但是,在通过人为操作进行田埂转弯时,必须以到达下一目标移动路径LM的起点位置Ls并且使机体的前进方向与目标移动路径LM的目标方位一致的方式进行机体的方向转换。因此,取决于驾驶者的熟练度的因素很多,对于不熟悉的驾驶者来说带来了负担。特别是,在上述那样的基于在即将进行田埂转弯之前定位出的位置坐标NM3来设定后工序用目标移动路径LM2的结构中,希望准备用于行驶机体C在一定时间内到达下一作业行驶的起点位置Ls并且在该一定时间内开始自动转向控制的条件。因此,在本实施方式中,控制部82构成为能够切换为自动转弯控制。
在自动转弯控制中,控制部82基于由卫星定位单元70定位出的本机位置NM,经由例如查表的数据转换,向转向控制部83指示转向操作。另外,不限于卫星定位单元70,例如也可以对由车速传感器62计测的车速和由惯性计测单元74计测的方位变化角ΔNA(参照图21)分别进行积分而算出本机位置NM。控制部82将判定为利用障碍物检测部63检测到田埂作为自动转弯的开始条件,在任意时刻开始自动转弯控制。自动转弯控制的目标位置是下一作业行驶的起点位置Ls,在起点位置Ls,以使行驶机体C的本机方位NA与目标方位LA一致的方式进行转弯控制。
以下,对田地的田埂处的转弯行驶的形式进行说明。
在图23所示的转弯行驶形式中,在沿目标移动路径LM以横跨作业宽度W1的左右宽度进行作业行驶后,从作业行驶的终点位置Lf向下一作业行驶的起点位置Ls进行U形转弯行驶。应予说明,作业宽度W1是秧苗栽植装置W的作业宽度,作业宽度W1和作业宽度W2具有相同宽度。后述的图24及图25所示的作业宽度W1及作业宽度W2也是相同的。
在图23所示的转弯行驶的形式中,终点位置Lf或起点位置Ls与田地的田埂之间的分离距离W3是作业宽度W1或作业宽度W2的两倍。由此,在行驶机体C(参照图1。在以下说明中是相同的)完成了所有的目标移动路径LM上的作业行驶后,一边沿田地的田埂进行两周的环绕行驶一边进行作业行驶。图23所示的转弯行驶的形式主要用于具有四行栽植式、六行栽植式的秧苗栽植装置W的插秧机。
在行驶机体C接近田地的田埂的状态下,利用障碍物检测部63(参照图19。在以下说明中是相同的)按时间顺序检测田埂,在判定为行驶机体C离开田地的田埂后,开始自动转弯控制。图23的P1所示的部位是田埂转弯行驶的大致中间位置,是行驶机体C最接近田地的田埂的位置。由此,在行驶机体C通过P1部位后,判定为行驶机体C离开田埂,利用控制部82开始自动转弯控制。后述的图24的P1所示的部位也是相同的。
作为开始自动转弯控制的时刻,例如,可以在行驶机体C通过P1部位后,经由通知部59(参照图19。在以下说明中是相同的)向驾驶者通知能够自动转弯的状态,通过操作起点终点设定开关49C(参照图19。在以下说明中是相同的)、目标设定开关49D(参照图19。在以下说明中是相同的)、自动转向开关50(参照图19。在以下说明中是相同的)等来开始自动转弯控制。另外,也可以自动开始自动转弯控制。另外,也可以为即使在行驶机体C通过P1部位前,也通过操作起点终点设定开关49C、目标设定开关49D、自动转向开关50等来允许自动转弯控制,在行驶机体C通过P1部位后,判定为行驶机体C离开田地的田埂,开始自动转弯控制。
在图24所示的转弯行驶形式中,在沿目标移动路径LM以横跨作业宽度W1的左右宽度进行了作业行驶后,从作业行驶的终点位置Lf向下一作业行驶的起点位置Ls进行U形转弯行驶。
在图24所示的转弯行驶的形式中,终点位置Lf或起点位置Ls与田地的田埂之间的分离距离是与秧苗栽植装置W的作业宽度相同的距离。因此,例如在具有七行栽植式、八行栽植式的秧苗栽植装置W的插秧机的情况下,当直接进行田埂转弯行驶时,行驶机体C的前部可能与田埂接触。由此,在图24所示的转弯行驶形式中,在行驶机体C到达目标移动路径LM的终点位置Lf后,行驶机体C暂时后退到Lff的位置,行驶机体C向下一作业行驶的起点位置Ls进行U形转弯行驶。
应予说明,在图24所示的转弯行驶形式中,作为开始自动转弯控制的时刻,不仅可以是在图23所示的转弯行驶的形式中说明的时刻,例如也可以是判定为行驶机体C从终点位置Lf后退到Lff的位置而开始自动转弯控制的结构。另外,也可以构成为在行驶机体C到达终点位置Lf后,通过操作自动转向开关50等来进行将从终点位置Lf后退到Lff的位置的后退动作也包含在内的自动转弯控制的行驶。
在图25所示的转弯行驶形式中,终点位置Lf或起点位置Ls与田地的田埂之间的分离距离是与秧苗栽植装置W的作业宽度相同的距离。而且,以使行驶机体C的转弯曲率半径小于秧苗栽植装置W的作业宽度的方式构成行驶机体C。由此,在图25所示的转弯行驶形式中,在沿目标移动路径LM以横跨作业宽度W1的左右宽度进行了作业行驶后,首先,行驶机体C从作业行驶的终点位置Lf以L形的方式转弯至沿着田地的田埂的位置P1。接着,行驶机体C沿田地的田埂直线前进行驶至位置P2。然后,行驶机体C从位置P2向下一作业行驶的起点位置Ls再一次进行L形的转弯行驶,从而完成田埂转弯行驶。图25所示的转弯行驶的形式主用于具有十行栽植式的秧苗栽植装置W的插秧机。
从位置P2向下一作业行驶的起点位置Ls的转弯行驶是行驶机体C向离开田地的田埂的方向对转向车轮10(参照图1。在以下说明中是相同的)进行转向的转弯行驶。由此,在行驶机体C通过P2部位后,判定为行驶机体C离开田埂,开始利用控制部82(参照图19。在以下说明中是相同的)进行自动转弯控制。作为开始自动转弯控制的时刻,例如可以为,在行驶机体C沿田地的田埂行驶的状态下,检测到方向盘43(图19参照。在以下说明中是相同的)被向下一作业行驶的起点位置Ls所处的一侧操作而开始自动转弯控制。另外,也可以在行驶机体C通过P2部位后,通过操作自动转向开关50等而开始自动转弯控制。除此以外,还可以构成为即使在行驶机体C通过P2部位前,也通过操作起点终点设定开关49C、目标设定开关49D、自动转向开关50等而允许自动转弯控制,在行驶机体C通过P2部位后,判定为行驶机体C离开田地的田埂,开始自动转弯控制。
方向盘43构成为,在进行自动转弯控制的期间,即使改变转向车轮10的转向角度,也不向方向盘43传递转向车轮10的转向角度。例如,在利用电信号将方向盘43的操作传递到转向控制部83(参照图19。在以下说明中是相同的)的情况下,转向控制部83只要与方向盘43的操作无关地进行自动转弯控制即可。另外,在方向盘43与转向车轮10之间存在离合器的情况下,只要在进行自动转弯控制的期间分离该离合器即可。应予说明,在开始自动转弯控制前,利用通知部59(图19参照。在以下说明中是相同的)或警报部64(参照图19。在以下说明中是相同的)向驾驶者通知自动转弯控制开始,督促驾驶者将手离开方向盘43。另外,也可以构成为在自动转弯控制时,即使在驾驶者不能操作方向盘43的情况下,驾驶者也能够通过未图示的专用操作件、制动器操作来操作方向盘43。
〔偏移修正处理〕
在行驶机体C从目标移动路径LM相比于预先设定的范围更向机体横向方向偏移的情况下,执行以下的偏移修正处理。如图26所示,在本机位置NM从目标移动路径LM沿横向方向以偏移量ΔP偏移的状态下,在行驶机体C进行行驶的情况下,控制部82将目标方位LA变更为以设定倾斜角α1倾斜的方位。也就是说,控制部82将目标方位LA变更为向目标移动路径LM所处的一侧以设定倾斜角α1倾斜的方位作为自动转向控制时的目标方位LA,从而执行自动转向控制。
此时,本机位置NM越从相当于目标移动路径LM的部位离开,越将设定倾斜角α1设定为变大的一侧,本机位置NM越靠近相当于目标移动路径LM的部位,越将设定倾斜角α1设定得平缓。另外,如果车速为低速,则向变大的一侧设定设定倾斜角α1,车速越是高速,越将设定倾斜角α1设定得平缓。但是,对设定倾斜角α1设定上限值,从而无论车速如何低,即使偏移大,设定倾斜角α1也不会超过设定上限值。由此,可防止行驶机体C急转弯而导致行驶状态变得不稳定的可能。
当本机方位NA(参照图20。在以下说明中是相同的)达到以设定倾斜角α1倾斜的目标方位LA时,将目标方位LA变更为以比设定倾斜角α1更缓的倾斜角α2倾斜的方位。而且,当本机方位NA达到以倾斜角α2倾斜的目标方位LA时,将目标方位LA变更为以比倾斜角α2更缓的倾斜角α3倾斜的方位。这样,行驶机体C以相对于目标移动路径LM的方位偏差逐渐变小的状态向倾斜方向行驶,所以能够迅速地减小偏移量ΔP。
相当于上述目标移动路径LM的部位在横向方向上在相当于目标移动路径LM的位置的左右两侧具有规定宽度的区域。即,设定了针对位置偏差的控制不灵敏区,当位置偏差进入了控制不灵敏区的范围内时,目标方位LA不倾斜,被设定为沿着本来的目标移动路径LM的方向。
通过上述结构,将行驶机体C向目标移动路径LM引导,所以特别是在刚刚进行上述自动转弯控制后开始的自动转向控制中,行驶机体C相对于目标移动路径LM的偏移迅速地收敛。
应予说明,也可以构成为如果判定为卫星定位单元70的定位数据的精度下降,则不执行上述偏移的校正控制。在该情况下,不考虑该偏移,以本机方位NA沿着沿目标移动路径LM的方向的目标方位LA的方式进行自动转向控制。
〔显示部〕
如图27所示,机体的状态经由通知部59显示于显示部48(参照图19。在以下说明中是相同的)的画面中。显示部48被划分为作业信息区域100、偏移信息区域101、车速信息区域102等多个显示区域。作业信息区域100在显示部48的上侧的左端显示作业日期时间和作业实际成绩等。偏移信息区域101在显示部48的上侧的中央显示行驶机体C(本机位置NM)相对于目标移动路径LM的偏移量。车速信息区域102在显示部48的上侧的右端显示车速。显示部48的除上侧以外的较大区域是位置信息区域104,位置信息区域104显示田地中的行驶机体C的位置。位置信息区域104的左端的较小区域是转向状态信息区域103,转向状态信息区域103显示控制装置75(参照图19。在以下说明中是相同的)的自动转向模式或手动转向模式的状态。在位置信息区域104的右端配置有触摸面板操作式的软件按钮组120。在显示部48的更右侧配置有物理按钮组121。
在位置信息区域104中显示行驶机体C周边的田地的作业状态及目标移动路径LM和表示本机位置NM的机体符号SY。应予说明,为了容易理解,用粗实线画出了目标移动路径LM中的作业行驶中的目标移动路径LM。而且,已经完成秧苗栽植的区域被以用点画出各栽植秧苗的方式显示出来。由此,在视觉上明确区别已作业区域和未作业区域。应予说明,对该栽植秧苗轨迹的显示除了用点画出以外,也可以是表示线状的栽植行的线。
还能够将行驶机体C实际行驶的路径、即行驶轨迹显示于显示部48,但这一点在图27中并没有明确表示。通过比较该行驶轨迹FP与目标移动路径LM,能够检查自动转向控制的精度。基于卫星定位单元70(参照图19。在以下说明中是相同的)的定位数据,将行驶轨迹显示于显示部48。另外,机体符号SY被表示成箭头状,尖锐方向表示行进方向、即本机方位NA。为了在视觉上更容易知道本机方位NA与目标方位LA之间的方位偏差,在上面显示了从机体符号SY的中心向行进方向延伸的指针110和表示该方向的角度范围的方向刻度111。另外,还显示了表示方位偏差的允许范围的边界线112。也可以显示方位偏差的数字值。驾驶者通过显示部48能够目视确认行驶机体C相对于目标移动路径LM的偏移及方位偏差。
当基于目标移动路径LM上的作业行驶设定了后工序用目标移动路径LM2时,如图27所示,在偏移信息区域101显示行驶机体C相对于后工序用目标移动路径LM2的偏移量。显示偏移量的时刻既可以是从目标移动路径LM向后工序用目标移动路径LM2进行田埂转弯行驶的过程中,也可以是完成该田埂转弯行驶后。
如上所述,在例如十秒钟左右的短时间内利用DGPS进行两点间的定位的情况下,两点间的相对位置误差极小。但是,相对于在即将进行田埂转弯前定位出的位置坐标NM3(参照图22。在以下说明中是相同的),从定位出位置坐标NM3的时刻起经过越长的时间进行定位,利用DGPS按时间顺序定位出的位置坐标的误差就越大。也就是说,相对于位置坐标NM3的相对定位精度伴随着时间的经过而下降。因此,在卫星定位单元70使用DGPS的结构的情况下,显示部48构成为,如果判定为偏移量的精度下降,则在偏移信息区域101中不显示偏移量。例如,可以预先设定在偏移信息区域101中显示偏移量的设定时间,当从定位出位置坐标NM3的时刻起经过了该设定时间时,在偏移信息区域101中不显示偏移量。
在进行上述自动转弯控制的期间,在显示部48显示的画面中的偏移信息区域101及位置信息区域104中不显示行驶机体C的位置和偏移量。也就是说,自动转弯中的显示部48显示处于自动转弯中,是驾驶者容易理解的显示。另外,也可以是根据驾驶者的意思自如切换为显示自动转弯中的行驶机体C的位置和偏移量的结构。显示或非显示的切换可以通过操作软件按钮组120、物理按钮组121来进行。另外,偏移量的通知也可以是利用通知部59产生的声音通知、开关的点亮显示或闪烁显示。
在因能够补充卫星定位单元70的导航卫星的数量少等因素而使卫星定位单元70的接收灵敏度不足的情况下,卫星定位单元70的定位数据可能含有较大误差。在这样的情况下,可以使偏移信息区域101不显示偏移量。另外,也可以经由通知部59向偏移信息区域101、位置信息区域104通知卫星定位单元70的接收灵敏度不足。由此,督促驾驶者通过人为操作进行作业行驶。应予说明,卫星定位单元70的接收灵敏度不足的通知既可以是语音导航、开关的点亮显示或闪烁显示,并且自如切换为不通知。另外,通知部59通知的时间可以构成为能够任意地设定调整。而且,也可以构成为,当在该状态下操作了自动转向开关50时,不考虑该偏移,以使本机方位NA沿着目标方位LA的方式进行自动转向控制。
目标移动路径LM也可以能够在设定后进行校正。例如,考虑在刚刚完成田埂转弯行驶后通过人为操作进行作业行驶,并且本机位置NM在从行驶机体C的前方观察时相对于目标移动路径LM向左右任一侧偏移的情况。在这样的情况下,驾驶者也可以能够进行以下校正:在从行驶机体C的前方观察时,使目标移动路径LM向本机位置NM所处的方向向左右平行移动。利用该结构,即使在本机位置NM相对于目标移动路径LM的偏移处于允许范围外的情况下,也能够通过校正目标移动路径LM,将本机位置NM的偏移相对于目标移动路径LM设定为允许范围内。由此,能够迅速开始沿着目标移动路径LM的自动转向控制。目标移动路径LM的校正既可以通过操作软件按钮组120来进行,也可以通过物理按钮组121的操作来进行。
〔实施方式2的其他实施方式〕
本发明并不限于上述实施方式所例示的结构,以下将例示本发明的具有代表性的其他实施方式。
〔1〕在上述实施方式中,逐一地设定后工序用目标移动路径LM2,但是并不限于上述实施方式。例如,如图28所示,也可以同时设定多个后工序用目标移动路径LM2。在图28中,在目标移动路径LM的未作业区域侧,以预先设定的等间隔分别设定后工序用目标移动路径LM2(A1)、LM2(A2)、LM2(A3)。基于目标移动路径LM上的行驶机体C的作业行驶轨迹来设定后工序用目标移动路径LM2(A1)、LM2(A2)、LM2(A3)。另外,基于后工序用目标移动路径LM2(A3)上的行驶机体C的作业行驶轨迹,分别等间隔地设定后工序用目标移动路径LM2(B1)、LM2(B2)、LM2(B3)。
设定后工序用目标移动路径LM2(A1)、LM2(A2)、LM2(A3)的时刻可以在终点位置Lf附近利用障碍物检测部63判定出田埂时进行设定,也可以在行驶机体C向起点位置Ls(A1)进行田埂转弯行驶的中途进行设定,还可以在行驶机体C到达起点位置Ls(A1)后进行设定。另外,设定后工序用目标移动路径LM2(B1)、LM2(B2)、LM2(B3)的时刻可以在终点位置Lf(A3)附近利用障碍物检测部63判定出田埂时进行设定,也可以在行驶机体C向起点位置Ls(B1)进行田埂转弯行驶的中途进行设定,还可以在行驶机体C到达起点位置Ls(B1)后进行设定。在上述时刻,驾驶者通过操作目标设定开关49D来设定各后工序用目标移动路径LM2,但是并不限于该结构,例如,可以是驾驶者通过操作自动转向开关50等进行设定的结构,也可以是不伴有驾驶者的操作而自动设定的结构。
在多个行驶作业机同时进行作业行驶的结构的情况下,可以构成为各行驶作业机沿后工序用目标移动路径LM2(A1)、LM2(A2)、LM2(A3)并列地进行作业行驶,之后,沿后工序用目标移动路径LM2(B1)、LM2(B2)、LM2(B3)并列地进行作业行驶。
〔2〕在上述实施方式中,路径设定部76构成为将后工序用目标移动路径LM2设定在目标移动路径LM的未作业区域,但是不限于上述实施方式。例如,在目标移动路径LM的左右两侧为未作业区域的情况下,如图29所示,可以构成为在目标移动路径LM的左右两侧设定后工序用目标移动路径LM2(L)、LM2(R)。在该情况下,可以构成为向后工序用目标移动路径LM2(L)、LM2(R)中的任一个进行田埂转弯行驶,在判定为行驶机体C进行了转弯后,确定设定该任一个后工序用目标移动路径LM2。本来,后工序用目标移动路径LM2(L)、LM2(R)应该设定在相对于目标移动路径LM分离设定距离P的位置、即图29所示的虚线lm(L)、lm(R)的位置。而在本实施方式中,与行驶机体C的偏移偏差d对应地,将后工序用目标移动路径LM2(L)、LM2(R)设定为从虚线lm(L)、lm(R)平行移动了偏移偏差d的状态。
〔3〕即使在将目标移动路径LM设定为直线状的情况下,也存在行驶机体C的实际的作业行驶轨迹例如因行驶机体C打滑或避让田地的障碍物等而如图30的虚线所示地蛇行的情况。在这样的情况下,沿行驶机体C的实际的作业行驶轨迹设定后工序用目标移动路径LM2。图30所示的后工序用目标移动路径LM2(1)沿行驶机体C的实际的作业行驶轨迹蛇行。由此,在沿后工序用目标移动路径LM2进行作业行驶时,可防止踩坏已作业区域的已栽植秧苗,或者在田埂转弯行驶前后的作业行驶轨迹之间产生不作业区域的可能。应予说明,既可以基于卫星定位单元70的定位数据计算出行驶机体C的实际的作业行驶轨迹,也可以分别对由车速传感器62计测的车速和由惯性计测单元74计测的方位变化角ΔNA(参照图21)进行积分而计算出行驶机体C的实际的作业行驶轨迹。
在沿行驶机体C的实际的作业行驶轨迹设定后工序用目标移动路径LM2的情况下,后工序用目标移动路径LM2为比行驶机体C的实际的作业行驶轨迹更接近直线的线形状。例如,在行驶机体C相对于目标移动路径LM的作业行驶轨迹复杂地蛇行的情况下,后工序用目标移动路径LM2也复杂地蛇行,从而行驶机体C可能不能沿后工序用目标移动路径LM2高精度地行驶。由此,图30所示的后工序用目标移动路径LM2(1)被设定在从相对于目标移动路径LM分离设定距离P的位置进一步离开Δp的位置。并且,后工序用目标移动路径LM2(1)被设定为图30的虚线所示的蛇行部位与后工序用目标移动路径LM2(1)的蛇行部位分离设定距离P的状态。由此,在设定后工序用目标移动路径LM2(1)后设定的后工序用目标移动路径LM2(2)被设定为比后工序用目标移动路径LM2(1)更接近直线,在设定后工序用目标移动路径LM2(2)后设定的后工序用目标移动路径LM2(3)被设定为大致直线状。其结果是,即使在行驶机体C的实际的作业行驶轨迹偶尔蛇行的情况下,也利用之后设定的后工序用目标移动路径LM2逐渐修正为直线状。应予说明,能够适当变更图30所示的目标移动路径LM与图30的右端所示的大致直线状的后工序用目标移动路径LM2(3)之间的具有蛇行部位的后工序用目标移动路径LM2的数量。
〔4〕在上述实施方式中,目标移动路径LM是在一个独立的田地内设定的结构,但是并不限于上述实施方式。例如,目标移动路径LM可以是横跨多个田地而设定的结构。在该情况下,可以是将示教路径、相对于目标移动路径LM的实际的作业行驶轨迹存储为基准路径,并用于设定其他田地中的目标移动路径LM的结构。基准路径既可以是存储于设置于行驶机体C的微型计算机的存储部的结构,也可以是存储于外部终端的存储部的结构。在基准路径存储于外部终端的存储部的结构的情况下,可以在行驶机体C设置可经由WAN(Wide AreaNetwork(广域网))等与外部终端通信的通信设备,从外部终端的存储部向行驶机体C的微型计算机读取基准路径。也可以是在外部终端、行驶机体C的微型计算机所具有的存储部存储多个基准路径的结构。通过该结构,即使没有示教行驶,也能够仅通过读取与每个田地对应的基准路径来设定目标移动路径LM。
〔5〕也可以构成为,当从定位出位置坐标NM3(参照图22)的时刻起经过了该设定时间时,不进行上述实施方式所示的后工序用目标移动路径LM2的设定。在卫星定位单元70使用DGPS的结构的情况下,相对于位置坐标NM3的相对定位精度伴随着时间的经过而降低。因此,也可以构成为在判定为不能高精度地设定后工序用目标移动路径LM2的情况下,路径设定部76不能设定后工序用目标移动路径LM2。
〔6〕也可以具有如下结构:在不能设定后工序用目标移动路径LM2的情况下,经由通知部59向驾驶者通知不能设定后工序用目标移动路径LM2。通知部59所发出的通知既可以是蜂鸣器等的声音,也可以是设置于中央标志物14的LED照明的点亮、闪烁,还可以显示于显示部48。作为不能设定后工序用目标移动路径LM2的情况,可例示出在后工序用目标移动路径LM2的设定路径上存在田地的田头掉头地(枕地)、田埂的情况、后工序用目标移动路径LM2的设定位置越过田地的边界而进入相邻的田地的情况、在后工序用目标移动路径LM2的设定路径上检测到障碍物的情况、检测出卫星定位单元70的不良情况的情况等。
〔7〕在行驶机体C以比预先设定的距离更大地偏离目标移动路径LM的情况下,目标移动路径LM也可以用于作业行驶。在行驶机体C大幅度偏离目标移动路径LM的情况下,认为驾驶者很可能正在有意识地操作行驶机体C。在这样的情况下,优选使驾驶者的人为操作优先。当然,也可以在沿目标移动路径LM完成作业行驶后进行田埂转弯行驶,在行驶机体C以比预先设定的距离更大地偏离后工序用目标移动路径LM2的情况下,也不将后工序用目标移动路径LM2用于作业行驶。
〔8〕路径设定部76可以与控制部82、转向控制部83连动地设定后工序用目标移动路径LM2。例如,控制部82可以判定路径设定部76设定后了工序用目标移动路径LM2,从而进行上述自动转弯控制、自动行驶控制中的任一方或双方。另外,驾驶者有时在行驶机体C沿目标移动路径LM进行作业行驶后,单独判断是否沿后工序用目标移动路径LM2进行作业行驶。因此,路径设定部76也可以自如切换为与控制部82、转向控制部83连动地设定后工序用目标移动路径LM2的结构和与控制部82或转向控制部83独立地设定后工序用目标移动路径LM2的结构。
〔9〕不限于上述实施方式,例如也可以构成为,在行驶机体C的本机方位NA与目标移动路径LM的目标方位LA之间的方位偏差比预先设定的范围更大幅度地出现方位偏差时,路径设定部76设定后工序用目标移动路径LM2。例如,可以构成为,在方位偏差的角度为90度以上的情况下,判定为行驶机体C进行了转弯,设定后工序用目标移动路径LM2。在该情况下,可以是自动设定后工序用目标移动路径LM2的结构,也可以是通过操作目标设定开关49D、自动转向开关50等而设定后工序用目标移动路径LM2的结构。另外,可以构成为,在通过操作目标设定开关49D、自动转向开关50等而允许设定后工序用目标移动路径LM2后,以方位偏差的角度大于预先设定的范围的方式定后工序用目标移动路径LM2。
〔10〕作为用于设定后工序用目标移动路径LM2的操作件,除了目标设定开关49D以外,也可以是例如显示部48中的软件按钮组120、处于显示部48的右侧的物理按钮组121。也就是说,该操作件可以是专用的操作件,也可以向已有的按钮开关、杆追加附加功能。
〔11〕在上述实施方式中,后工序用目标是后工序用目标移动路径LM2,但后工序用目标例如也可以是田埂转弯后的起点位置Ls。并且,也可以构成为在驾驶者操作目标设定开关49D时,将起点位置Ls作为基准而设定与已行驶的目标移动路径LM平行的后工序用目标移动路径LM2。另外,后工序用目标也可以是后工序用目标移动路径LM2的一部分,例如,也可以是后工序用目标移动路径LM2中的距起点位置Ls数米左右的区域。而且,在行驶机体C全部完成了沿目标移动路径LM的作业行驶的情况下,或者在插秧作业的中途必须补给燃料等的情况下,后工序用目标也可以是沿着田埂的田头掉头地(枕地)区域。
〔12〕不限于上述插秧机,本发明也可以应用于包含直播机等在内的其他直播类作业机。另外,这些作业机中能够设置药剂喷雾作业装置。而且,也可以应用于适当地组合栽植装置、播种装置、药剂喷雾作业装置而进行搭载的作业机。另外,除了直播类作业机以外,本发明也能够应用于拖拉机、联合收割机等农作业机。
〔13〕上述各实施方式能够彼此组合使用。
工业实用性
本发明能够应用于沿田地的目标移动路径进行作业行驶的插秧机、水田直播机、喷雾作业机等行驶作业机。

Claims (27)

1.一种行驶作业机,其特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
在所述行驶机体交替重复沿着所述目标移动路径的所述作业行驶和向下一所述目标移动路径转弯的转弯行驶而进行行驶的情况下,所述路径设定部基于在所述行驶机体沿所述目标移动路径行驶的过程中根据从卫星接收的电波算出的位置,设定用于所述行驶机体在走过所述目标移动路径后行驶的后工序用目标即后工序用目标移动路径,
所述行驶作业机具有通知机构,所述通知机构在所述行驶机体从所述转弯行驶进入沿着下一所述目标移动路径的行驶时,通知所述行驶机体的位置与下一所述目标移动路径之间的偏差。
2.一种行驶作业机,其特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
田埂检测机构,其检测出接近田埂;
在所述行驶机体交替重复沿着所述目标移动路径的所述作业行驶和向下一所述目标移动路径转弯的转弯行驶而进行行驶的情况下,所述路径设定部基于在所述行驶机体沿转弯前的所述目标移动路径行驶的过程中获取的位置,设定用于所述行驶机体在走过转弯前的所述目标移动路径后行驶的转弯后的后工序用目标,
当所述田埂检测机构检测出接近田埂时,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
3.一种行驶作业机,其特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
在所述行驶机体交替重复沿着所述目标移动路径的所述作业行驶和向下一所述目标移动路径转弯的转弯行驶而进行行驶的情况下,所述路径设定部基于在所述行驶机体沿转弯前的所述目标移动路径行驶的过程中获取的位置,设定用于所述行驶机体在走过转弯前的所述目标移动路径后行驶的转弯后的后工序用目标,
在所述行驶机体从沿着所述目标移动路径的行驶进入所述转弯行驶时,所述路径设定部设定转弯后的所述后工序用目标。
4.一种行驶作业机,其特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
位置检测机构,其基于导航卫星的定位信号获取位置信息;
在所述行驶机体交替重复沿着所述目标移动路径的所述作业行驶和向下一所述目标移动路径转弯的转弯行驶而进行行驶的情况下,所述路径设定部基于在所述行驶机体沿所述目标移动路径行驶的过程中获取的位置,设定用于所述行驶机体在走过所述目标移动路径后行驶的后工序用目标,
基于在所述目标移动路径的所述作业行驶的最后阶段定位到的多个所述位置信息的平均位置来设定所述后工序用目标
5.如权利要求1所述的行驶作业机,其特征在于,
所述通知机构在完成所述转弯行驶后进行通知。
6.如权利要求1或5所述的行驶作业机,其特征在于,
在不能设定所述后工序用目标的情况下,所述通知机构通知不能设定所述后工序用目标。
7.如权利要求1或4所述的行驶作业机,其特征在于,
当所述行驶机体相对于所述目标移动路径倾斜预先设定的角度以上时,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
8.如权利要求1或4所述的行驶作业机,其特征在于,
在对人为操作件进行操作后,所述路径设定部设定所述后工序用目标。
9.如权利要求1或4所述的行驶作业机,其特征在于,
所述后工序用目标能够并列设定多个。
10.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
基于所述行驶机体相对于所述目标移动路径的偏移来设定所述后工序用目标。
11.如权利要求10所述的行驶作业机,其特征在于,
所述后工序用目标被设定为从相对于所述目标移动路径离开预先设定的间隔的位置以所述行驶机体相对于所述目标移动路径的偏移的量平行移动的状态。
12.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
所述后工序用目标能够在设定后进行校正。
13.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
沿所述行驶机体的作业行驶轨迹设定所述后工序用目标。
14.如权利要求13所述的行驶作业机,其特征在于,
基于所述后工序用目标的路径是比所述作业行驶轨迹更接近直线的线形状。
15.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
所述行驶作业机设置有控制机构,所述控制机构输出控制信号以进行所述作业行驶,
所述目标移动路径是大致直线状,
所述路径设定部作为与所述控制机构独立的功能而设定所述后工序用目标。
16.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
所述行驶作业机设置有控制机构,所述控制机构输出控制信号以进行所述作业行驶,
所述目标移动路径是大致直线状,
所述路径设定部作为与所述控制机构连动的功能而设定所述后工序用目标。
17.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
在所述行驶机体比预先设定的距离更大幅度地偏离所述目标移动路径的情况下,所述目标移动路径不被用于所述作业行驶。
18.如权利要求1或2所述的行驶作业机,其特征在于,
基于所述作业行驶的最后阶段的所述作业行驶来设定基准路径,
在其他田地中,所述路径设定部基于所述基准路径来设定所述后工序用目标。
19.如权利要求18所述的行驶作业机,其特征在于,
所述行驶作业机具有存储部,所述存储部能够针对每块田地存储多个所述基准路径。
20.一种插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,具有:
行驶机体,其在田地中行驶;
作业装置,其对田地进行作业;
路径设定部,其设定目标移动路径,所述目标移动路径用于所述行驶机体一边利用所述作业装置进行作业一边进行行驶的作业行驶;
行驶轨迹获取机构,其用于获取所述行驶机体进行行驶时的行驶轨迹;
所述路径设定部基于沿上一行驶过的所述目标移动路径即行驶完目标移动路径行驶时的所述行驶轨迹设定接下来要进行行驶的所述目标移动路径,
所述目标移动路径由与第一区域对应地设定的第一路径和与第二区域对应地设定的第二路径构成,所述第一区域是沿着所述行驶完目标移动路径行驶时的所述行驶轨迹中所述行驶机体以与上一行驶过的所述目标移动路径一致或大致一致的状态进行行驶的部位,所述第二区域是沿着所述行驶完目标移动路径行驶时的所述行驶轨迹中所述行驶机体以向上一行驶过的所述目标移动路径的左右方向偏移的状态进行行驶的部位,
所述第二路径被设定为相对于所述第一路径向所述第二区域相对于上一行驶过的所述目标移动路径,在田地中偏移的一侧偏移的状态。
21.如权利要求20所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
所述第一路径与所述第二路径之间的偏移量小于所述预先设定的移动路径与所述第二区域之间的偏移量。
22.如权利要求20或21所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
在设定多个所述目标移动路径的状态下,越是后工序,所述第一路径与所述第二路径之间的偏移量越小。
23.如权利要求20或21所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
所述第一路径及所述第二路径形成为直线状。
24.如权利要求20或21所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
所述目标移动路径由基于所述行驶轨迹的近似曲线构成。
25.如权利要求20或21所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
所述插秧机、水田直播机或喷雾作业机具有位置检测机构,所述位置检测机构基于导航卫星的定位信号检测表示所述行驶机体的位置的定位数据,
所述行驶轨迹获取机构基于所述定位数据获取所述行驶轨迹。
26.如权利要求20或21所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
所述插秧机、水田直播机或喷雾作业机具有能够计测所述行驶机体的加速度及角加速度的惯性计测机构,
所述行驶轨迹获取机构基于所述加速度或者所述角加速度、或所述加速度及所述角加速度双方来获取所述行驶轨迹。
27.如权利要求20或21所述的插秧机、水田直播机或喷雾作业机,其特征在于,
所述作业装置包含栽植装置、播种装置及药剂喷雾作业装置中的至少一个。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021007385A (ja) * 2019-06-28 2021-01-28 株式会社クボタ 農作業機
CN110488808A (zh) * 2019-07-12 2019-11-22 北京合众思壮科技股份有限公司 自动驾驶方法及智能控制天线
CN110757461A (zh) * 2019-11-13 2020-02-07 江苏方时远略科技咨询有限公司 一种工业移动机器人的控制***及其控制方法
CN113348830A (zh) * 2021-06-29 2021-09-07 中国农业大学 基于信息反馈的插秧机无人驾驶控制***及控制方法
CN113545219B (zh) * 2021-07-13 2022-10-28 江苏大学 一种联合收获机田头转向***及方法和联合收获机
CN114532017B (zh) * 2022-03-18 2022-10-28 江苏玖顺农业机械有限公司 一种水稻种植用自动导航小型高速插秧机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09294413A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Kubota Corp 作業車の走行用補助装置
CN104794763A (zh) * 2015-04-21 2015-07-22 江西方兴科技有限公司 一种基于卫星定位的高速公路多义性路径识别通行卡及实现方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2020220A1 (de) * 1970-04-25 1971-11-11 Bosch Gmbh Robert Fahrzeug
CN1920485A (zh) * 2005-08-26 2007-02-28 厦门雅迅网络股份有限公司 一种自动修正导航路径的车辆导航方法
KR101202399B1 (ko) * 2009-04-28 2012-11-20 주식회사 하나팜 농업용 잔디 예초 모우어 로봇 및 그의 주행 안내방법
CN103425134B (zh) * 2012-05-18 2016-08-17 宁波市鄞州麦谷农业科技有限公司 高速插秧机的卫星导航自动驾驶***及其方法
DE202012006267U1 (de) * 2012-06-29 2012-10-11 Helmut Schmalz Fahrwegermittlung eines mobilen Mehrzweckgeräts mit Antriebsystem
JP2016007196A (ja) * 2014-06-26 2016-01-18 株式会社クボタ 植播系水田作業機
JP2016021890A (ja) * 2014-07-17 2016-02-08 株式会社クボタ 植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システム
JP6552420B2 (ja) 2016-01-13 2019-07-31 株式会社クボタ 作業車
JP2017139982A (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 株式会社クボタ 作業車

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09294413A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Kubota Corp 作業車の走行用補助装置
CN104794763A (zh) * 2015-04-21 2015-07-22 江西方兴科技有限公司 一种基于卫星定位的高速公路多义性路径识别通行卡及实现方法

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