JP2015112068A - 圃場作業機 - Google Patents
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Abstract
Description
このような実情から、近年のGPSの測位精度の向上を利用し、自動走行を用いたより精密な圃場作業が可能となる圃場作業機が所望されている。
所定の取付箇所に取り付けられたGPSモジュールと、前記GPSモジュールから出力された測位データと、前記GPSモジュールの取付箇所の位置と前記圃場作業装置における圃場作業位置との間の位置ずれを示す位置情報とに基づいて、前記圃場作業装置の作業走行中の圃場作業位置を算出する作業位置算出部とを備えている。
D(x,y,z)=MP−WP
と表すことができる。
この位置ずれ量:D(x,y,z)と、GPSモジュール5から順次送られてくる測位データから得られる受信位置(GPSモジュール5の位置)とから、リアルタイムの圃場作業位置(方位座標値):WP(x,y,z)が、次のように算出される。
WP(x,y,z)=F(R(x,y,z),D(x,y,z))
ここで、Fは、位置ずれ量と受信位置とから圃場作業位置を求める関数であり、実用的にはテーブルで構築することができる。図1の例のように、圃場作業装置2が2つの圃場作業位置を有する場合は、それぞれの位置ずれ量を用いてそれぞれの圃場作業位置を求めることができる。
(1)走行経路における圃場作業装置2の作業開始動作点及び作業終了動作点を含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成機能。例えば、圃場作業装置2の圃場に対する作業箇所が作業走行と非作業走行との境界である移行点に達した時点を、作業開始動作点または作業終了動作点として、動作タイミング情報が生成される。
(2)動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報を生成する報知情報機能。上記の動作タイミング情報に基づいて、ランプやブザーを通じて視覚的または聴覚的に運転者に対して作業走行や非作業走行の終了や開始を報知することで、運転者は圃場作業装置2を正確に操作することができる。さらに音声出機能を搭載すれば、話し言葉での運転支援も実現する。
(3)動作タイミング情報に基づいて圃場作業装置2に対する動作制御信号を生成する動作制御信号生成機能。この動作制御信号の一例は、動作タイミング情報に基づいて、圃場作業装置2による圃場作業のON・OFF制御のための動作制御信号であり、具体的には、圃場作業装置2が苗植付装置の場合、苗植付装置の上昇・下降や苗植付爪の停止・始動など自動的に行うための動作制御信号である。これにより、運転者の運転負担が軽減される。
図2に示すように、水田作業装置2は、車体フレーム10から後方に上下揺動するように延出されたリンク機構36に支持され、リンク機構36を昇降シリンダ37によって揺動操作することにより、接地フロート23が圃場面に下降して接地した下降作業状態と、接地フロート23が圃場面から高く上昇した上昇非作業状態とにわたって昇降操作できるようになっている。
図4は、粉粒体供給装置12を示す後面図である。図5は、粉粒体供給装置12を示す縦断側面図である。図2〜5に示すように、粉粒体供給装置12は、走行機体1のうちの運転座席33aよりも後方の部位に配備してある。粉粒体供給装置12は、供給装置フレーム15に支持されている。供給装置フレーム15は、左右一対の前支柱15a及び左右一対の後支柱15bを介して車体フレーム10に連結されている。供給装置フレーム15は、後述する繰出機構16の上端部を前後側から挟んで支持する前後一対の車体横向きの支持フレーム15f,15rを備えている(図5参照)。
(1)上述した実施形態では、経路算出部73は電子制御ユニット7内に構築されていたが、経路算出アルゴリズムが複雑になれば要求される演算能力が高くなるので、経路算出演算は、外部のコンピュータに行わせるクラウドネットワーク方式を採用してもよい。同様に、情報格納部71も外部のコンピュータ内に構築し、必要に応じて圃場作業機からアクセスするような構成にしてもよい。そのためには、圃場作業機にインターネットなどデータ通信回線に接続可能な通信ユニットを備える必要がある。
(2)経路算出部73で行われる経路算出の条件として、圃場の外形や圃場の出入口を取り上げたが、その他、日当たり、風通し、取水口の位置、これまでの実績として記録しておいた過去の走行経路、例えばトラクタによる耕耘や代掻きなどの前作業時における走行経路や圃場の状態、コンバインによる収穫作業時の走行経路や圃場の状態などを、加えてもよい。
(3)上述した実施形態では、1つの圃場に対する作業中において圃場作業装置2の作業幅は変更しないことを前提としていたが、作業幅が変更可能な圃場作業装置2を利用している場合、途中で作業幅を変更する走行経路が算出されるようにしてもよい。
(4)上述した実施形態では、経路算出部73は、非作業走行経路を少なくする旋回低減化経路アルゴリズムを採用していたが、その他の経路アルゴリズムを選択的に備えてもよい。例えば、所定以上の大きな曲率半径を有する曲線路の作業走行経路を算出する曲線経路アルゴリズムは、扇形形状の圃場には有効である。また、タッチパネル65などの入力デバイスを用いて入力された大まかな経路イメージをベースにして精密な走行経路を算出する経路アルゴリズムも、複雑な形状を有する圃場には有効である。
(5)本発明による圃場作業機には、GPS機能と地図データ収納機能が備えられているので、これを利用して、作業対象となる圃場への経路案内を行うことも可能である。
12:粉粒体供給装置
13:粉粒体タンク
2:圃場作業装置(水田作業装置)
21:苗植付機構
22:粉粒体供給部
27:縦送り駆動機構
28:苗載台
28a:苗載置部
30:フロア
31a:ボンネット
33b:ステアリングハンドル
33c:ハンドルポスト
33d:操縦パネル
35:手摺
36:リンク機構
37:昇降シリンダ
39:予備苗載せ台
40:電動パワーステアリング装置
5:GPSモジュール
5A:GPSアンテナ
5B:GPS処理回路
6:動作制御ユニット
61:自動走行制御部
62:作業装置制御部
63:入力信号処理部
7:電子制御ユニット
71:情報格納部
71a:圃場情報格納部
71b:作業情報格納部
72:作業設定部
73:経路算出部
74:作業位置算出部
8:運転支援ユニット
81:動作情報生成部
82:報知情報生成部
83:動作制御信号生成部
Claims (7)
- 走行機体と、
圃場に対する農作業を行う圃場作業装置と、
所定の取付箇所に取り付けられたGPSモジュールと、
前記GPSモジュールから出力された測位データと、前記GPSモジュールの取付箇所の位置と前記圃場作業装置における圃場作業位置との間の位置ずれを示す位置情報とに基づいて、前記圃場作業装置の作業走行中の圃場作業位置を算出する作業位置算出部と、
を備えた圃場作業機。 - 前記GPSモジュールが受信状況に応じて選択的に取り付け可能なように、前記取付箇所が複数設定されており、前記取付箇所のそれぞれに前記GPSモジュールから出力された測位データを前記作業位置算出部に伝送するための接続部が設けられている請求項1に記載の圃場作業機。
- 前記取付箇所は、走行機体のフロアよりも上方に設定されている請求項1または2に記載の圃場作業機。
- 前記取付箇所には、苗載せ台の支持フレーム、走行機体に立設された手摺、農用資材を貯留する貯留部の上部、予備苗載せ台の支持フレーム、操縦パネル、ボンネットのうちのいずれかが含まれている請求項1から3のいずれか一項に記載の圃場作業機。
- 前記取付箇所にはGPS電波のゴースト防止体が設けられている請求項1から4のいずれか一項に記載の圃場作業機。
- 前記圃場作業装置には作業内容が異なる複数の作業機器が含まれており、前記作業位置算出部は前記作業機器毎の作業位置を算出する請求項1から5のいずれか一項に記載の圃場作業機。
- 前記GPSモジュールが前記走行機体に取り付けられているとともに、前記圃場作業装置が前記走行機体に対して変位するものである場合、前記作業位置算出部は前記圃場作業位置の算出時に前記変位を考慮する請求項1から6のいずれか一項に記載の圃場作業機。
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