JP2004154012A - 作業車両の走行制御装置 - Google Patents
作業車両の走行制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004154012A JP2004154012A JP2002320430A JP2002320430A JP2004154012A JP 2004154012 A JP2004154012 A JP 2004154012A JP 2002320430 A JP2002320430 A JP 2002320430A JP 2002320430 A JP2002320430 A JP 2002320430A JP 2004154012 A JP2004154012 A JP 2004154012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- traveling
- work vehicle
- gps
- rice transplanter
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
- A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
- A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Abstract
【解決手段】複数のGPS衛星S1,S2,S3,S4から送信される位置及び時間情報を受信解読し、解読した位置及び時間情報に基づき機体の走行方向を修正する方向制御手段26を備えた作業車両1を、予めティーチング走行させて、GPSの単独測位法により得られた作業車両1の位置及び時間情報から作業車両1の目標走行方位を決定すると共に、ティーチング走行に引き続いて行う作業車両1の自動走行時に、上記目標走行方位に向けて方向制御手段26による走行制御がなされるように構成した。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPS等の外部情報により乗用型田植機やトラクタ等の作業車両を目標走行経路に沿って走行させる際の走行制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、作業車等の走行車体を手動操縦により予定走行経路に沿って走行させる時、正確な位置検出が可能なGPS衛星からの搬送波信号の二重位相差情報に基づくGPS位置検出によって、走行車体の時系列的な位置データを取得し、その位置データに基づいて設定時間後に走行車体が位置すると予測される位置を的確に求め、その位置情報を運転者の操向用目標操作情報として表示することによって、オペレータの操向操作を補助するように横成したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−234202号公報(第2−4頁、第2−4図)
【0004】
ところが、上述したものは、GPSによる相対測位法の一つである搬送波位相を観測量として用いた干渉測位法により走行車体の位置情報を求めるものであって、例えばその地点の重力方向に対して水平方向を東西及び南北方向で表した局地水平座標系において高精度に位置が判っている地上側の基準位置に設置され、少なくとも4個のGPS衛星からの搬送波信号を受信するためのGPS基準局用のアンテナと、そのアンテナの受信信号を処理して搬送波位相情報を得るGPS受信機と、そのGPS受信機からのGPS基準局での搬送波位相情報を送信するアンテナを備えたデータ送受信機とを地上側に設置する一方、走行車体には、GPS衛星からの搬送波信号を受信するGPS受信アンテナと、そのGPS受信アンテナの受信信号を処理して搬送波の位相情報を得るGPS受信機と、地上側の送受信機の送信情報を受信するデータ受信アンテナを備えたデータ送受信機からなるGPS移動局を設置しなければならず、多くの装置部品を必要とする上記干渉測位法によれば装置全体を構成するコストが高くなってしまうという問題を有していた。
また、上記GPS位置検出により得られる走行車体の操向用目標操作情報に基づいて、オペレータは頻繁に走行車体の走行方向を修正しなければならず、必ずしもオペレータの作業負荷が軽減されるものではなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決することを目的とした研究、開発の課経で創案したものであって、複数のGPS衛星から送信される位置及び時間情報を受信解読するGPS測位装置と、該GPS測位装置で解読した位置及び時間情報に基づき機体の走行方向を修正する方向制御手段を備えた作業車両において、該作業車両を予めティーチング走行させて、GPSの単独測位法により得られた作業車両の位置及び時間情報から作業車両の目標走行方位を決定すると共に、ティーチング走行に引き続いて行う作業車両の自動走行時に、上記目標走行方位に向けて方向制御手段による走行制御がなされるように構成したことを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下添付図面に基づいて詳細に説明する。図1において、1は水田用作業車両の一例である乗用型田植機であって、該乗用型田植機1の走行機体2を左右一対の前輪3と後輪4によって支持すると共に、前記走行機体2の後方上部には運転席5を載置し、その前方には操作パネル6を装備し、該操作パネル6の上部には運転ハンドル7、その下方には操作部床面を形成するステップ8が設けられている。
また、前記走行機体2の前側には、図示しないエンジン等を被包するボンネット9が設けられている。
そして、前記走行機体2の後部には、リンク機構10を介して植付作業部11を昇降自在に装着している。この植付作業部11は、前方に傾斜して設けられた苗載台12と、該苗載台12に保持されている苗を植付ける複数のプランタ13等を有し、該プランタ13の下方には植付田面を整地するフロート14を設けているが、これらの基本構成は何れも従来通りである。
【0007】
また、前記植付作業部11に複数のGPS衛星S1,S2,S3,S4から発信される位置及び時間情報を受信するGPS受信アンテナ15を設置すると共に、該GPS受信アンテナ15で受信した乗用型田植機1の位置及び時間情報を解読するGPS測位装置16を操作パネル6の下方に収容してある。
【0008】
そして、前記GPS測位装置16は、所謂GPSの単独測位法によって乗用型田植機1の位置及び時間情報を取得しようとするものであって、当該単独測位法によれば、4個以上のGPS衛星S1,S2,S3,S4から送信される位置及び時間情報を1台のGPS受信アンテナ15で受信すればよく、したがって多くの装置部品を必要としないことから装置全体を低コストなものに構成できる。
尚、前記単独測位法による測位は、他のGPS測位法に比べて測位精度は劣るものの、移動する作業車両の測位情報がリアルタイムで得られると共に、その時系列的な測位結果は、測位対象物である作業車両の真の位置からの誤差(図2に示すe1,e2,e3,e4,・・)が概ね同方位に一定量で偏移しており、この時系列的な測位結果を比較することにより乗用型田植機1の進行方向を判断している。
【0009】
また、図3は乗用型田植機1の走行制御部21を示すブロック図であって、前記走行制御部21は、マイクロコンピュータ(CPU,ROM,RAM等を含む)を用いて構成されており、その入力側には、4個のGPS衛星S1,S2,S3,S4から送信される位置及び時間情報を受信解読するGPS測位装置16、乗用型田植機1の手動走行、ティーチング走行及び自動走行(操縦)を選択する走行モード選択スイッチ22、運転ハンドル7の操舵角を検出するポテンショメータによるステアリングセンサ23、前輪3の操向角を検出するポテンショメータによる前輪操向角検出センサ24、乗用型田植機1の前進走行及び速度を検出するT/M(トランスミッション)回転センサ25等の入力機器が所定の入力インターフェース回路を介して接続する一方、出力側には、乗用型田植機1の自動走行(操縦)時に左右一対の前輪3を操向させるためのステアリング制御モータ26等の出力機器が所定の出力インターフェース回路を介して接続している。
【0010】
次に、上述した乗用型田植機1を圃場内の目標走行経路に沿って自動走行させながら植付作業を行う際の走行制御について、図4に示す植付作業の走行経路を示す概念図と、図5に示すフローチャートを参照しながら以下説明する。
【0011】
図4に示すように、一般的に乗用型田植機1による植付け作業は、矩形圃場Fの長手方向に沿い、且つ矩形圃場Fの短手方向に所定の間隔を置いた往復走行により行われている。
そして、乗用型田植機1による最初の往路行程の植付作業は、図5に示すステップS1において、前記走行モード選択スイッチ22のティーチング(手動操縦)モードを選択し、ステップS2に進む。
【0012】
ステップS2では、手動操縦による所定距離のティーチング走行を行って、GPSの単独測位法により当該乗用型田植機1の位置及び時間情報をGPS受信アンテナ15で受信し、ステップS3に進む。
【0013】
次に、ステップS3では、ステップS2のティーチング走行による所定距離の植付作業で取得した乗用型田植機1の位置及び時間情報をGPS測位装置16によって解読すると共に、それに基づいて、ティーチング走行後に実施する自動走行(操縦)による植付作業行程の目標走行方位を決定する。
尚、前記目標走行方位の左右両側に所定の幅を有する許容設定幅を設け、該許容設定幅に対して自動走行する乗用型田植機1の進行方向にズレが生じた場合に、後述する当該乗用型田植機1の直進走行制御がなされるように構成してある。
【0014】
そして、手動操縦による最初の往路行捏の植付作業(ティーチング走行)が終了すると、前記ステップS1に示した走行モード選択スイッチ22を自動走行(操縦)モードに切り換え、ステップS4に進んで自動走行(操縦)による植付作業を開始する。
【0015】
そして、ステップS5では、自動走行(操綻)による植付作業を開始した乗用型田植機1の位置及び時間情報を、GPSの単独測位法によりGPS受信アンテナ15で受信すると共にGPS測位装置16によって解読し、前記ティーチング走行により決定した目標走行方位の許容設定幅に対する乗用型田植機1の進行方向のズレを確認する。
即ち、乗用型田植機1の進行方向のズレが、前記目標走行方位の許容設定幅内に入っていればステップS6に進み、目標走行方位の許容設定幅から外れた場合はステップS7に進む。
ここで、ステップS2及びステップS5においては、GPSの単独測位による位置情報が、乗用型田植機1の真の位置から偏移しているとしても、所定時間間隔の時系列的な位置情報はそれぞれ同方位に略同量偏移しているため、この時系列的な位置情報を比較することで、乗用型田植機1の真の位置(座標)を求めることなく目標走行方位及び該目標走行方位に対する乗用型田植機1の進行方向のズレを求めることができる。
【0016】
ステップS6では、乗用型田植機1の自動走行(操縦)時に左右一対の前輪3を操向させるステアリング制御モータ26が停止状態にあり、一方ステップS7では、左右一対の前輪3の修正操向角を演算してステップS8に進む。
【0017】
そして、ステップS8では、上述した前輪3の修正操向角の演算値に基づいて、前輪3の操向角をステアリング制御モータ26によって修正することで、当該乗用型田植機1の直進走行制御がなされ、しかる後にステップS9に進む。
【0018】
ステップS9では、乗用型田植機1の自動走行(操縦)による植付作業が、往路または復路の終了地点まで行われたか否かを判断し、終了地点に達していない場合はステップS5に戻って上述した直進走行制御を繰り返し、終了地点に達した場合は、ステップS10に進む。
【0019】
ステップS10では、枕地180度旋回(ターン)を行い、次いでテップS11に示す次の植付作業行程(復路)へ向け機体の幅寄せを実施することによって、最初の往路行程の植付作業が終了する。
そして、次の復路以降の植付作業行程においても、前記ティーチング走行に引き続いて自動走行(操縦)による植付作業を実施する。
【0020】
、上述したGPSの単独測位法による乗用型田植機1の直進走行制御は、4個以上のGPS衛星S1,S2,S3,S4から送信される位置及び時間情報を1台のGPS受信アンテナ15で受信すればよく、したがって多くの装置部品を必要としないことから装置全体を低コストなものに構成でき、他の作業車両であるトラクタ等にも採用可能な走行制御技術である。
また、自動走行(操縦)による植付作業を開始した乗用型田植機1の位置及び時間情報を、GPSの単独測位法によりGPS受信アンテナ15で受信すると共にGPS測位装置16によって解読し、それによって、予め実施したティーチング走行により決定した目標走行方位の許容設定幅に対する乗用型田植機1の進行方向のズレを確認し、そのズレに相当する修正をステアリング制御モータ26によって行うものであるから、オペレータは運転ハンドル7による頻繁な機体の走行方向の修正を行わなくてすみ、その分オペレータの作業負荷を軽減させることができる。
そして、乗用型田植機1の自動走行(操縦)による植付作業中は、苗載台12にセットされている苗の減量や、施肥装置(不図示)の作動状態のチェック等を、オペレータが安全且つ容易に行うことができるようになると共に、当該乗用型田植機1の走行を停止させずに補助苗台(不図示)から苗載台12への苗補給が可能になる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、複数のGPS衛星S1,S2,S3,S4から送信される位置及び時間情報を受信解読するGPS測位装置16と、該GPS測位装置16で解読した位置及び時間情報に基づき機体の走行方向を修正する方向制御手段26を備えた作業車両1において、該作業車両1を予めティーチング走行させて、GPSの単独測位法により得られた作業車両1の位置及び時間情報から作業車両1の目標走行方位を決定すると共に、ティーチング走行に引き続いて行う作業車両1の自動走行時に、上記目標走行方位に向けて方向制御手段26による走行制御がなされるように構成したことによって、上述したGPSの単独測位法による乗用型田植機1の直進走行制御は、多くの装置部品を必要としないことから装置全体を低コストなものに構成することができる。
また、自動走行(操縦)による植付作業を開始した乗用型田植機1の位置及び時間情報をGPS測位装置16によって解読し、それによって、予め実施したティーチング走行により決定した目標走行方位の許容設定幅に対する乗用型田植機1の進行方向のズレを確認し、そのズレに相当する修正を方向制御手段26によって行うものであるから、オペレータは頻繁な機体の走行方向の修正を行わなくてすみ、その分オペレータの作業負荷を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】作業車両とGPS単独測位法を示す概念図である。
【図2】GPS単独測位法による位置情報を示す概念図である。
【図3】走行制御部を示すブロック図である。
【図4】植付作業の走行経路を示す概念図である。
【図5】走行制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 作業車両
16 GPS測位装置
26 方向制御手段
S1 GPS衛星
S2 GPS衛星
S3 GPS衛星
S4 GPS衛星
Claims (1)
- 複数のGPS衛星(S1,S2,S3,S4)から送信される位置及び時間情報を受信解読するGPS測位装置(16)と、該GPS測位装置(16)で解読した位置及び時間情報に基づき機体の走行方向を修正する方向制御手段(26)を備えた作業車両(1)において、該作業車両(1)を予めティーチング走行させて、GPSの単独測位法により得られた作業車両(1)の位置及び時間情報から作業車両(1)の目標走行方位を決定すると共に、ティーチング走行に引き続いて行う作業車両(1)の自動走行時に、上記目標走行方位に向けて方向制御手段(26)による走行制御がなされるように構成したことを特徴とする作業車両の走行制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002320430A JP2004154012A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 作業車両の走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002320430A JP2004154012A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 作業車両の走行制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004154012A true JP2004154012A (ja) | 2004-06-03 |
Family
ID=32801338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002320430A Pending JP2004154012A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 作業車両の走行制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004154012A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016007195A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社クボタ | 作業車 |
JP2016021892A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 株式会社クボタ | 作業車 |
JP2019047786A (ja) * | 2018-09-20 | 2019-03-28 | 株式会社クボタ | 水田作業機 |
WO2020129684A1 (ja) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 株式会社クボタ | 走行作業機 |
-
2002
- 2002-11-01 JP JP2002320430A patent/JP2004154012A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016007195A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社クボタ | 作業車 |
JP2016021892A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 株式会社クボタ | 作業車 |
JP2022075997A (ja) * | 2018-09-20 | 2022-05-18 | 株式会社クボタ | 田植機 |
JP2019047786A (ja) * | 2018-09-20 | 2019-03-28 | 株式会社クボタ | 水田作業機 |
JP7352679B2 (ja) | 2018-09-20 | 2023-09-28 | 株式会社クボタ | 田植機 |
JP7182408B2 (ja) | 2018-09-20 | 2022-12-02 | 株式会社クボタ | 田植機 |
WO2020129684A1 (ja) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | 株式会社クボタ | 走行作業機 |
JP7120907B2 (ja) | 2018-12-20 | 2022-08-17 | 株式会社クボタ | 走行作業機 |
EP3900510A4 (en) * | 2018-12-20 | 2022-09-21 | Kubota Corporation | DRIVING MACHINE |
JP2022169575A (ja) * | 2018-12-20 | 2022-11-09 | 株式会社クボタ | 走行作業機 |
EP3900510A1 (en) * | 2018-12-20 | 2021-10-27 | Kubota Corporation | Traveling operation machine |
JP2020099224A (ja) * | 2018-12-20 | 2020-07-02 | 株式会社クボタ | 走行作業機 |
JP7479425B2 (ja) | 2018-12-20 | 2024-05-08 | 株式会社クボタ | 走行作業機 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11650599B2 (en) | Positioning detection device and working machine having positioning detection device | |
JP6552420B2 (ja) | 作業車 | |
JP6525902B2 (ja) | 圃場作業車両 | |
JP6592367B2 (ja) | 農業用作業車両 | |
KR20170024028A (ko) | 병주 작업 시스템 | |
JPH09178481A (ja) | 作業車の走行用データ作成装置及び誘導制御装置 | |
JP7068528B2 (ja) | 領域登録システム | |
JP7083445B2 (ja) | 自律走行システム | |
WO2020129722A1 (ja) | 自動走行作業車のための制御装置 | |
JPH10243708A (ja) | 作業車の走行経路作成装置及び走行制御装置 | |
JPH09154315A (ja) | 作業車の制御装置 | |
JP7479425B2 (ja) | 走行作業機 | |
JP2018148858A (ja) | 作業車 | |
CN113825390A (zh) | 自主行驶*** | |
JP6695297B2 (ja) | 自律走行システム | |
JPH09107717A (ja) | 作業機械の姿勢制御装置 | |
JP2005071142A (ja) | 作業車両の走行制御装置 | |
JP3238308B2 (ja) | 作業車の誘導制御装置 | |
JP2004154012A (ja) | 作業車両の走行制御装置 | |
JP3236487B2 (ja) | 作業車の誘導制御装置 | |
JP3429151B2 (ja) | 作業車の走行制御装置 | |
JP3158029B2 (ja) | 作業車の作業状態制御装置 | |
JPH10234204A (ja) | 走行用アシスト装置 | |
JP3113567B2 (ja) | 作業車の作業状態制御装置 | |
JP2019008646A (ja) | 作業車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061229 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070508 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071009 |