JP2009245003A - 作業車の走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 GPS位置情報算出手段100にて求められる車体の位置情報に基づいて車体が作業対象領域内の設定経路に沿って走行するように操向手段を自動的に操作する自動操向制御を実行する制御状態と自動操向制御を実行しない非制御状態とに切り換え自在な自動操向制御手段JSが、非制御状態において経路設定モードに切り換えられると、車体が操向操作具にて操向手段が操作され且つ作業対象領域の周縁部に沿って移動するときのGPS位置情報算出手段100にて求められる複数の車体の位置情報を記憶し且つ記憶された複数の車体の位置情報に基づいて作業対象領域を特定してその特定した作業対象領域に基づいて設定経路を自動設定する経路設定処理を実行する。
【選択図】 図7
Description
前記GPS位置情報算出手段にて求められる前記車体の位置情報に基づいて前記車体が作業対象領域内の設定経路に沿って走行するように操向手段を自動的に操作する自動操向制御を実行する制御状態と前記自動操向制御を実行しない非制御状態とに切り換え自在な自動操向制御手段と、
手動操作式の操向操作具にて前記操向手段を操作する手動操作用の操作手段とが備えられているものであって、その第1特徴構成は、
前記自動操向制御手段が、
経路設定処理を実行する経路設定モードに切り換え自在に構成され、且つ、
前記非制御状態において前記経路設定モードに切り換えられると、前記車体が前記操向操作具にて前記操向手段が操作され且つ前記作業対象領域の周縁部に沿って移動するときの前記GPS位置情報算出手段にて求められる複数の車体の位置情報を記憶し且つ記憶された複数の前記車体の位置情報に基づいて前記作業対象領域を特定してその特定した前記作業対象領域に基づいて前記設定経路を自動設定する経路設定処理を実行するように構成されている点にある。
その結果、運転者は車体を作業対象領域の周縁部に沿って移動させればよく、作業対象領域内において全域又は略全域を対象として作業するための長い作業用走行経路の全長にわたり車体を移動させながら位置情報を計測する等の煩わしい作業は不要である。
前記自動操向制御手段が、前記車体が前記設定経路のうちの直線状経路部分に沿って走行するように自動操向制御を実行するときには、前記GPS位置情報算出手段にて求められる車体の位置情報及び前記ジャイロ装置にて検出される前記車体の方位変位情報に基づいて制御を実行し、且つ、前記車体が前記設定経路のうちの曲線状経路部分に沿って走行するように自動操向制御を実行するときには、前記ジャイロ装置にて検出される前記車体の方位変位情報のみに基づいて制御を実行するように構成されている点にある。
従って、操向操作具としての刈取操向レバー18と操向手段としての旋回状態切換機構17とを機械的に連係する構成により手動操作用の操作手段が構成されている。
図3〜図5に示すように、操向用の駆動操作機構26は、運転部4の座席前方側の操作パネル27Aに取付部としての連結具28Aを介してネジ止め固定されるフレーム部28に、操向用の電動モータ29(以下、操向用モータという)により回転駆動されるネジ軸30が機体横幅方向に沿う状態で回転自在に支持されており、このネジ軸30に螺合する雌ネジ部31を備えてネジ軸30の回転に伴ってネジ軸30の軸芯方向にスライド移動するスライド部材32が設けられている。
この変速用の駆動操作機構43は、図2及び図6に示すように、運転部4における運転座席20の左側に位置するパネル部分に、その左側のパネル部分に備えられる各種の操作具に干渉しないように上方に位置させる状態で前後一対の縦フレーム44を介して取り付け固定されている。
従って、制御装置Hと前記操向用の駆動操作機構26とを利用して、自動操向制御を実行する制御状態と前記自動操向制御を実行しない非制御状態とに切り換え自在な自動操向制御手段JSが構成され、前記操向用の駆動操作機構26が操向用の駆動操作機構26全体を取り外すか又はレバー接当具33を取り外すことで、手動操作により刈高操向レバー18を操作可能な状態に切り換えられている状態が非制御状態に対応する。
作業対象となる圃場の外部における地上側の適宜箇所に、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E(東方向),N(北方向),H(地球中心からの高さ方向)において高精度に位置(上記座標系E,N,Hでの座標値)が判っている地上側の基準位置に設置されて、図10に示すように、少なくとも4個のGPS衛星58からのスペクトラム拡散変調された電波(搬送波信号)を受信するGPS基準局R(以後、単に基準局Rともいう)用のアンテナ59aと、このアンテナ59a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59と、そのGPS受信機59からの搬送波位相情報を車体側に向けて送信するための送信アンテナ60aを備えた地上側通信手段としての送受信機60とが設けられている。
従って、前記位置指定スイッチ77が手動操作式の指令手段として機能し、制御装置Hは、その位置指定スイッチ77による操作指令に基づいて車体の位置情報を記憶するように構成されている。
制御装置Hは、位置指定スイッチ77が操作されると、その地点での前記GPS位置情報算出手段100にて求められるコンバインの車体の位置情報を読み込み記憶する(ステップ21、22)。このような位置情報を読み込む処理を、位置指定スイッチ77が数秒間以上連続して操作されることにより外周部の走行が終了したことが指令されるまで繰り返し実行し(ステップ23)、記憶されている複数の位置情報により外周部経路すなわち、刈取作業を行なうための作業対象領域Saを設定する(ステップ24)。
前記GPS位置情報算出手段100による算出されるGPS位置データを設定時間(100msec)が経過する毎に読み込み(ステップ41、42)、前記GPS位置データにより車体の位置を算出する(ステップ43)。又、当該処理を実行する単位時間(20msec)毎にジャイロ装置57の検出情報を読み込み、その検出情報に基づいて前回の検出方位からの車体の方位変位量を算出する(ステップ44、45)。
説明を加えると、上述したように、前記方位変位量データJDは単位時間(20msec)毎に得られるが、基となる車体の位置GP1,GP2‥は、現在時刻よりも100msec前に計測された位置である。そこで、この位置情報が得られる100msec経過毎に、基となる位置情報(100msec前のデータ)を今回得られた位置データにて補正することで、正確な位置情報を得ることができるようになっている。
尚、車速の情報は、前記変速用の駆動操作機構43におけるポテンショメータ54による変速レバーの操作位置の情報により求めることができる。
この旋回用走行制御においては、GPS位置データは用いないで、ジャイロ装置57の検出情報を読み込み、その検出情報から前回の検出方位からの車体の方位変位量を算出して車体の現在方位を算出する(ステップ81、82)。そして、その車体の現在方位の情報に基づいて、前回の直進走行経路に対して約90度向き変更した次回の直進走行経路に向かうように上述したような作業行程切換用の旋回走行を行う(ステップ83)。この旋回走行の際に、前記ジャイロ装置57の検出情報から車体の旋回角速度が予め設定された許容値を超えているときは、操向用モータ29の操作量を設定量ずつ小側に補正することにより、車体の旋回角速度が予め設定された許容値を超えない状態で旋回走行を行うようにしている(ステップ84、85)。
旋回走行が終了した後は、次の直進走行経路に沿って刈取作業を実行するのであり、以降、このような処理を繰り返して設定経路に沿って車体を走行させながら圃場内の刈取作業が全て終了するまで実行することになる。
以下、別実施形態を列記する。
18 操向操作具
57 ジャイロ装置
77 指令手段
100 GPS位置情報算出手段
JS 自動操向制御手段
Claims (4)
- GPS衛星から送信される電波を受信して車体の位置情報を求めるGPS位置情報算出手段と、
前記GPS位置情報算出手段にて求められる前記車体の位置情報に基づいて前記車体が作業対象領域内の設定経路に沿って走行するように操向手段を自動的に操作する自動操向制御を実行する制御状態と前記自動操向制御を実行しない非制御状態とに切り換え自在な自動操向制御手段と、
手動操作式の操向操作具にて前記操向手段を操作する手動操作用の操作手段とが備えられている作業車の走行制御装置であって、
前記自動操向制御手段が、
経路設定処理を実行する経路設定モードに切り換え自在に構成され、且つ、
前記非制御状態において前記経路設定モードに切り換えられると、前記車体が前記操向操作具にて前記操向手段が操作され且つ前記作業対象領域の周縁部に沿って移動するときの前記GPS位置情報算出手段にて求められる複数の車体の位置情報を記憶し且つ記憶された複数の前記車体の位置情報に基づいて前記作業対象領域を特定してその特定した前記作業対象領域に基づいて前記設定経路を自動設定する経路設定処理を実行するように構成されている作業車の走行制御装置。 - 前記自動操向制御手段が、前記経路設定処理において、手動操作式の指令手段による操作指令に基づいて前記車体の位置情報を記憶するように構成されている請求項1記載の作業車の走行制御装置。
- 前記自動操向制御手段が、前記経路設定処理において、予め設定された設定時間毎に前記車体の位置情報を記憶するように構成されている請求項1記載の作業車の走行制御装置。
- 前記車体の方位変位情報を検出するジャイロ装置が備えられ、
前記自動操向制御手段が、前記車体が前記設定経路のうちの直線状経路部分に沿って走行するように自動操向制御を実行するときには、前記GPS位置情報算出手段にて求められる車体の位置情報及び前記ジャイロ装置にて検出される前記車体の方位変位情報に基づいて制御を実行し、且つ、前記車体が前記設定経路のうちの曲線状経路部分に沿って走行するように自動操向制御を実行するときには、前記ジャイロ装置にて検出される前記車体の方位変位情報のみに基づいて制御を実行するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業車の走行制御装置。
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