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Abstract
Description
圃場等の作業地に対して、自動走行しながら作業を行う作業機に関する。 The present invention relates to a work machine that automatically travels to a work area such as a field.
特許文献1に開示されるように、作業車両(作業機)は、圃場(作業地)を走行しながら、植付作業等の作業を行う。また、作業車両(作業機)は、自動走行により、作業走行を行う。作業車両(作業機)は、走行経路を算出し、GNSS(Global Navigation Satellite System)等を用いて算出した自機位置に基づいて走行経路に沿った自動走行を行う。
As disclosed in
このような作業車両(作業機)においては、自動作業走行における、さらなる利便性の向上が求められている。 In such a work vehicle (working machine), further improvement in convenience in automatic work running is required.
上記目的を達成するために、本発明に係る、農場を自動走行可能な作業機は、前記農場の外周領域を走行するために作成された少なくとも1本以上の周回経路と、前記外周領域の内側に位置する内部領域を走行するために作成された複数の内部往復経路とを格納する走行経路格納部と、前記走行経路格納部から読み出した前記周回経路と前記内部往復経路を自動走行の目標となる目標走行経路として設定する走行経路設定部と、機***置算出部によって算出された機***置と前記目標走行経路とに基づいて機体を走行させる自動走行モードと前記内部往復経路同士を繋ぐ旋回経路に基づいて前記機体を非作業で走行させる旋回走行モードとを有する走行制御部と、前記旋回経路を補完する補完経路を設定する補完経路設定部と、を備える。 In order to achieve the above object, the work machine capable of automatically traveling on a farm according to the present invention includes at least one or more circuit paths created for traveling in the outer peripheral region of the farm and the inside of the outer peripheral region. A travel route storage unit that stores a plurality of internal round-trip routes created for traveling in an internal region located in, and the circuit route and the internal round-trip route read from the travel route storage unit are set as targets for automatic travel. A travel route setting unit set as a target travel route, an automatic travel mode for traveling the aircraft based on the aircraft position calculated by the aircraft position calculation unit and the target travel route, and a turning route connecting the internal reciprocating routes. Based on this, it includes a traveling control unit having a turning traveling mode for traveling the aircraft without work, and a complementary route setting unit for setting a complementary route that complements the turning path.
走行中の内部往復経路の終点と次に走行すべき内部往復経路の始点とが、経路方向で大きくずれていない場合(当該終点と当該始点とがほぼ横に揃っている場合)、それらを繋ぐ走行は、半円状もしくは半楕円状の旋回経路に沿った走行となり、単純な180度旋回走行又は2回90度旋回走行とその間の直進走行で実現する。しかしながら、圃場形状が長方形でない場合、周回経路に近い内部往復経路の長さが、他の内部往復経路の長さと異なることがある。その場合、走行中の内部往復経路の終点と次に走行すべき内部往復経路の始点とが、斜めに大きく離れるので、それらを繋ぐ旋回経路が半円状もしくは半楕円状の旋回経路とは異なるいびつな形状となる。このため、単純な半円状もしくは半楕円状の旋回経路が利用できないという問題が生じる。上記構成の作業機では、この問題は、補完経路設定部が単純な旋回経路を補完経路で補完することによって必要となる旋回経路を設定することで解決される。 If the end point of the internal round-trip route during travel and the start point of the internal round-trip route to be traveled next do not deviate significantly in the route direction (when the end point and the start point are almost horizontally aligned), connect them. The running is a running along a semicircular or semi-elliptical turning path, and is realized by a simple 180-degree turning run or two 90-degree turning runs and a straight running between them. However, if the field shape is not rectangular, the length of the internal round-trip path close to the circular path may differ from the length of other internal round-trip paths. In that case, the end point of the internal round-trip route during travel and the start point of the internal round-trip route to be traveled next are greatly separated from each other, so that the turning path connecting them is different from the semicircular or semi-elliptical turning path. It has a distorted shape. Therefore, there arises a problem that a simple semi-circular or semi-elliptical turning path cannot be used. In the working machine having the above configuration, this problem is solved by setting the required turning path by the complementary path setting unit complementing the simple turning path with the complementary path.
補完経路設定部による補完経路の設定を簡単化するためには、補間経路を新たに生成するのではなく、既に生成されている走行経路を利用するか、あるいは、その走行経路を平行移動させると好都合である。このため、前記補完経路設定部は、前記周回経路または前記周回経路に平行な経路を前記補完経路として設定するように構成されるとよい。 In order to simplify the setting of the complementary route by the complementary route setting unit, instead of newly generating the interpolation route, the already generated traveling route is used, or the traveling route is translated. It is convenient. Therefore, the complementary route setting unit may be configured to set the circular route or a route parallel to the circular route as the complementary route.
上述したように、圃場形状が長方形でない場合、周回経路に近い内部往復経路の終点と次に走行すべき内部往復経路の始点とが、斜めに大きく離れることになる。言い換えると、内部往復経路の終点は、当該内部往復経路と周回経路との交点となる。このような場合、内部往復経路の終点から当該周回経路に移行し、当該周回経路における内部往復経路の始点に近い位置で、当該始点に向けて旋回することで、内部往復経路の終点から次の内部往復経路の始点への旋回走行がスムーズに行われる。このため、前記補完経路設定部は、前記内部往復経路の延長線と斜めに交差する前記周回経路を前記補完経路として設定するように構成されるとよい。 As described above, when the field shape is not rectangular, the end point of the internal round-trip route close to the circular route and the start point of the internal round-trip route to be traveled next are largely separated diagonally. In other words, the end point of the internal round-trip route is the intersection of the internal round-trip route and the circular route. In such a case, by shifting from the end point of the internal round-trip route to the circular route and turning toward the start point at a position close to the start point of the internal round-trip route in the circular route, the next from the end point of the internal round-trip route to the next. The turning run to the starting point of the internal round-trip route is performed smoothly. Therefore, the complementary route setting unit may be configured to set the circular route that diagonally intersects the extension line of the internal round-trip route as the complementary route.
さらに別な実施形態として、前記補完経路設定部は、前記内部往復経路に平行な経路を前記補完経路として設定すると好適である。この場合、内部往復経路に平行な経路を補完経路として利用することで、作業機は、内部往復経路の平行なラインに沿って任意の位置に走行可能となり、単純な90度旋回走行や180度旋回走行を用いた内部往復経路から内部往復経路への移行が実現する。 As yet another embodiment, it is preferable that the complementary route setting unit sets a route parallel to the internal round-trip route as the complementary route. In this case, by using the route parallel to the internal round-trip route as a complementary route, the working machine can travel to an arbitrary position along the parallel line of the internal round-trip route, and can travel in a simple 90-degree turn or 180-degree. The transition from the internal round-trip route to the internal round-trip route using turning travel is realized.
走行中の前記内部往復経路の終点と、次に走行すべき前記内部往復経路の始点とが、前記旋回走行モードでの走行によって繋がれるような、前記自動走行モードでの前記内部往復経路の走行では、前記補完経路設定部は、前記終点から前記始点までの距離が所定値以上の場合に前記補完経路を設定すると、好適である。これにより、終点から始点までの距離が短くて、通常の旋回走行が可能な場合にも、補完経路を設定するという走行制御上の無駄を回避することができる。 Traveling on the internal reciprocating route in the automatic traveling mode such that the end point of the internal reciprocating route during travel and the starting point of the internal reciprocating route to be traveled next are connected by traveling in the turning traveling mode. Then, it is preferable that the complementary route setting unit sets the complementary route when the distance from the end point to the start point is a predetermined value or more. As a result, even when the distance from the end point to the start point is short and normal turning running is possible, it is possible to avoid waste in running control of setting a complementary route.
補完経路設定部によって設定可能な補完経路が複数算出される場合がある。その場合には、補完経路を含めた旋回走行経路の長さが最も短いものが、走行時間の節約の観点から好適である。このため、好適な実施形態では、前記補完経路設定部は、前記補完経路の候補が複数算出される場合、前記終点から前記始点までの距離が最も短い前記候補を前記補完経路として設定する。 Multiple complementary routes that can be set may be calculated by the complementary route setting unit. In that case, the one having the shortest turning route including the complementary route is suitable from the viewpoint of saving the traveling time. Therefore, in a preferred embodiment, when a plurality of candidates for the complementary route are calculated, the complementary route setting unit sets the candidate having the shortest distance from the end point to the start point as the complementary route.
農場における作業では、一般的には、農場を農場の境界線に沿った狭い幅の外周領域と広い内部領域とに分けて行われる。内部領域は長方形などの単純な形状であり、外周領域に比べて規則正しい走行軌跡での作業走行が行われ、品質の良い作業結果が得られる。この良好な作業結果を維持するため、イレギュラーな走行軌跡となる補完経路を用いた走行が内部領域で行われることは、できるだけ回避することが要望される。このことから、好適な実施形態では、前記補完経路設定部は、前記補完経路として前記内部領域に進入しない経路を優先的に設定する。 Work on the farm is generally done by dividing the farm into a narrow outer perimeter area and a wide interior area along the farm boundaries. The inner area has a simple shape such as a rectangle, and the work runs on a regular running locus as compared with the outer peripheral area, and good work results can be obtained. In order to maintain this good work result, it is desired to avoid running in the internal region using the complementary route which is an irregular running locus as much as possible. For this reason, in a preferred embodiment, the complementary route setting unit preferentially sets a route that does not enter the internal region as the complementary route.
好適な実施形態では、前記周回経路及び前記内部往復経路の属性値として走行方向が設定されており、前記補完経路設定部は、前記補完経路に要求されている走行方向と同等な走行方向が設定されている前記周回経路または前記内部往復経路、あるいは当該経路に平行な経路を前記補完経路とする。この構成では、機体が補完経路を走行する際の走行方向と、機体が当該走行経路を予め決められている手順で走行する際の走行方向が一致することになる。これにより、同じ走行経路を複数回走行することになっても、同一方向での複数回走行となる。同一方向での複数回走行での作業跡の乱れは、正逆方向での複数回走行に比べて小さいので、当該実施形態は好適である。 In a preferred embodiment, the traveling direction is set as the attribute values of the circular route and the internal reciprocating route, and the complementary route setting unit sets the traveling direction equivalent to the traveling direction required for the complementary route. The circuit route, the internal round-trip route, or a route parallel to the route is defined as the complementary route. In this configuration, the traveling direction when the aircraft travels on the complementary route and the traveling direction when the aircraft travels on the traveling route according to a predetermined procedure are the same. As a result, even if the vehicle travels on the same travel route a plurality of times, the vehicle travels a plurality of times in the same direction. This embodiment is suitable because the disturbance of the work trace in the multiple runs in the same direction is smaller than that in the multiple runs in the forward and reverse directions.
以下、圃場を作業走行する田植機について説明する。 Hereinafter, a rice transplanter that runs on a field will be described.
ここで、理解を容易にするために、本実施形態では、特に断りがない限り、「前」(図1に示す矢印Fの方向)は機体前後方向(走行方向)における前方を意味し、「後」(図1に示す矢印Bの方向)は機体前後方向(走行方向)における後方を意味するものとする。また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向(機体幅方向)、すなわち、「左」(図2に示す矢印Lの方向)および「右」(図2に示す矢印Rの方向)は、それぞれ、機体の左方向および右方向を意味するものとする。 Here, in order to facilitate understanding, in the present embodiment, unless otherwise specified, "front" (direction of arrow F shown in FIG. 1) means front in the front-rear direction (traveling direction) of the aircraft, and " "Rear" (direction of arrow B shown in FIG. 1) means rearward in the front-rear direction (traveling direction) of the aircraft. Further, the left-right direction or the lateral direction is the aircraft crossing direction (aircraft width direction) orthogonal to the aircraft front-rear direction, that is, "left" (direction of arrow L shown in FIG. 2) and "right" (arrow R shown in FIG. 2). Direction) shall mean the left and right directions of the aircraft, respectively.
〔全体構造〕
図1~図3に示すように、田植機は、乗用型で四輪駆動形式の機体1を備える。機体1は、機体1の後部に昇降揺動可能に連結された平行四連リンク形式のリンク機構13、リンク機構13を揺動駆動する油圧式の昇降リンク13a、リンク機構13の後端部領域にローリング可能に連結される苗植付装置3、機体1の後端部領域から苗植付装置3にわたって架設されている施肥装置4、および、苗植付装置3の後端部領域に設けられる薬剤散布装置18等を備える。苗植付装置3、施肥装置4および薬剤散布装置18は、作業装置の一例である。
[Overall structure]
As shown in FIGS. 1 to 3, the rice transplanter includes a passenger-type, four-wheel
機体1は、走行のための機構として車輪12、エンジン2(「動力源」に相当)、および主変速装置である油圧式の無段変速装置9を備える。無段変速装置9は、例えばHST(Hydro-Static Transmission)であり、モータ斜板およびポンプ斜板の角度を調節することにより、エンジン2から出力される駆動力(回転数)を変速する。車輪12は、操舵可能な左右の前輪12Aと、操舵不能な左右の後輪12Bとを有する。エンジン2および無段変速装置9は、機体1の前部に搭載される。エンジン2からの動力は、無段変速装置9等を介して前輪12A、後輪12B、作業装置等に供給される。
The
苗植付装置3は、一例として8条植え形式に構成される。苗植付装置3は、苗載せ台21、8条分の植付機構22等を備える。なお、この苗植付装置3は、図示されていない各条クラッチの制御により、2条植え、4条植え、6条植え等の形式に変更可能である。
The
苗載せ台21は、8条分のマット状苗を載置する台座である。苗載せ台21は、マット状苗の左右幅に対応する一定ストロークで左右方向に往復移動し、縦送り機構23は、苗載せ台21が左右のストローク端に達するごとに、苗載せ台21上の各マット状苗を苗載せ台21の下端に向けて所定ピッチで縦送りする。8個の植付機構22は、ロータリ式で、植え付け条間に対応する一定間隔で左右方向に配置される。そして、各植付機構22は、植付クラッチ(図示せず)が伝動状態に移行されることによりエンジン2から駆動力が伝達され、苗載せ台21に載置された各マット状苗の下端から一株分の苗(植付苗とも称す)を切り取って、整地後の泥土部に植え付ける。これにより、苗植付装置3の作動状態では、苗載せ台21に載置されたマット状苗から苗を取り出して水田の泥土部に植え付けることができる。
The
図1~図3に示すように、施肥装置4(供給装置)は、粒状または粉状の肥料(薬剤やその他の農用資材)を貯留するホッパ25(貯留部)と、ホッパ25から肥料を繰り出す繰出機構26と、繰出機構26によって繰出された肥料を搬送するとともに肥料を圃場に排出する施肥ホース28(ホース)と、を有する。ホッパ25に貯留された肥料が、繰出機構26によって所定量ずつ繰り出されて施肥ホース28へ送られて、ブロワ27の搬送風によって施肥ホース28内を搬送され、作溝器29から圃場へ排出される。このように、施肥装置4は圃場に肥料を供給する。ホッパ25及び繰出機構26は機体フレーム1Eに載置支持され、作溝器29は苗植付装置3の下端部に設けられている。施肥ホース28は繰出機構26と作溝器29とに亘って延び、肥料がホッパ25から圃場へ供給される際に、肥料は施肥ホース28を経由する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the fertilizer application device 4 (supply device) dispenses fertilizer from the hopper 25 (reservoir) for storing granular or powdery fertilizer (drugs and other agricultural materials) and the
ブロワ27は、機体1に搭載されたバッテリ73からの電力で作動し、各繰出機構26により繰り出された肥料を圃場の泥面に向けて搬送する搬送風を発生させる。施肥装置4は、ブロワ27等の断続操作により、ホッパ25に貯留した肥料を所定量ずつ圃場に供給する作動状態と、供給を停止する非作動状態とに切り換えることができる。
The
各施肥ホース28は、搬送風で搬送される肥料を各作溝器29に案内する。各作溝器29は、各整地フロート15に配備される。そして、各作溝器29は、各整地フロート15と共に昇降し、各整地フロート15が接地する作業走行時に、水田の泥土部に施肥溝を形成して肥料を施肥溝内に案内する。
Each
図1~図3に示すように、機体1は、その後部側領域に運転部14を備える。運転部14は、前輪操舵用のステアリングホイール10、無段変速装置9の変速操作を行うことで車速を調節する主変速レバー7A、副変速装置の変速操作を可能にする副変速レバー7B、苗植付装置3の昇降操作と作動状態の切り換え等を可能にする作業操作レバー11、各種の情報を表示(報知)してオペレータに報知(出力)すると共に、各種の情報の入力を受け付けるタッチパネルを有する情報端末5、および、オペレータ(運転者・作業者)用の運転座席16等を備える。副変速レバー7Bは、走行車速を、作業中の作業速と移動中の移動速とに切り替える操作に用いられる。例えば、圃場間の移動は移動速で行われ、植付作業等は作業速で行われる。さらに、運転部14の前方に、予備苗を収容する予備苗収納装置17Aが予備苗支持フレーム17に支持される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
車速を操作する操作具として、さらに、アクセルレバー7Fが設けられても良い。走行車速は、主に主変速レバー7Aの操作位置に応じて、無段変速装置9の斜板の角度とエンジン回転数とでスケジュールされるマップに即して制御される。ここで、圃場の状態や作業状況により、走行車速を維持しながらエンジン回転数のみを上げたい場合や、燃費等を考慮してエンジン回転数を下げたい場合がある。このような場合、アクセルレバー7Fによりエンジン回転数が増減される。具体的には、アクセルレバー7Fの操作位置を変更することにより、無段変速装置9の斜板の角度が維持されながら、エンジン回転数のみを現在のエンジン回転数から増減させることができる。さらに、アクセルレバー7Fの操作位置を検知するポテンショメータ(図示せず)が設けられても良い。
An
上述のように、基本的には、主変速レバー7Aの操作位置に応じてエンジン回転数が決定される。ただし、このように決定されたエンジン回転数にかかわらず、アクセルレバー7Fのポテンショメータの検出値に応じて、このエンジン回転数は増減する。例えば、主変速レバー7Aの操作位置に応じて決定されたエンジン回転数で走行している際に、アクセルレバー7Fがエンジン回転数を上昇させる方向に操作されるとエンジン回転数は増大し、このエンジン回転数がアクセルレバー7Fで指示された最低限必要な指示回転数となる。
As described above, basically, the engine speed is determined according to the operating position of the
ステアリングホイール10は、非図示の操舵機構を介して前輪12Aと連結され、ステアリングホイール10の回転操作を通じて、前輪12Aの操舵角が調節される。
The
〔自動走行〕
自動走行により、田植機が圃場を田植作業する作業走行について図1~図3を参照しながら、図4を用いて説明する。
[Automatic driving]
A work run in which a rice transplanter plantes rice in a field by automatic running will be described with reference to FIGS. 1 to 3 with reference to FIG.
本実施形態における田植機は、手動走行および自動走行を選択的に行うことができる。手動走行と自動走行とは、自動・手動切替スイッチ7Cを切り替えることにより選択される。手動走行は、運転者が手動で、ステアリングホイール10、主変速レバー7A、副変速レバー7B、作業操作レバー11等の操作具を操作して作業走行を行うものである。自動走行は、あらかじめ設定された走行経路に沿って、田植機が自動制御で走行および作業を行うものである。また、自動走行は、運転者の搭乗を要する有人自動走行(有人自動走行モード)と、運転者の搭乗を要しない無人自動走行(無人自動走行モード)とを行うことができる。有人自動走行は、田植機から提供されるガイダンスに沿って一部の操作を運転者が行いながら、その他の走行および作業に伴う動作を田植機が自動制御するものである。無人自動走行では、運転者が搭乗することは要しないが、無人自動走行中に運転者が搭乗していても良い。また、無人自動走行は、運転者が自動走行の開始操作、例えば後述されるリモコン90(図6参照)による開始操作を行うことにより、自動制御で作業走行を開始し、あらかじめ設定された作業走行を自動制御で行うものである。有人自動走行が行われる有人自動モードと無人自動走行が行われる無人自動モードとは、情報端末5を用いて設定される。
The rice transplanter in the present embodiment can selectively perform manual traveling and automatic traveling. Manual running and automatic running are selected by switching the automatic / manual changeover switch 7C. In the manual running, the driver manually operates the operating tools such as the
田植機が植え付け作業を行う際には、まず、圃場の外周に沿って、運転者が手動操作で、作業を行わずに田植機を走行させる。この外周走行によって、圃場の外周形状(圃場マップ)が生成され、圃場が外周領域OAと内部領域IAに区分けされる。また、この際、田植機が圃場に侵入する出入口Eが設定されると共に、圃場の外周辺のうちの一辺または指定された複数辺が、田植機にマット状苗や肥料、薬剤、燃料等を補給するための苗補給辺SLとして設定される。 When the rice transplanter performs the planting work, first, the driver manually operates the rice transplanter along the outer circumference of the field without performing the work. By this outer peripheral running, the outer peripheral shape (field map) of the field is generated, and the field is divided into the outer peripheral region OA and the inner region IA. At this time, the entrance / exit E for the rice transplanter to enter the field is set, and one side or a plurality of designated sides of the outer periphery of the field puts mat-like seedlings, fertilizers, chemicals, fuel, etc. on the rice transplanter. It is set as a seedling supply side SL for replenishment.
圃場マップが生成される際には、田植機が作業走行を行う走行経路が設定される。内部領域IAでは、圃場の一つの辺に略平行な複数の経路を旋回経路で繋ぐ内部往復経路IPLが生成される。内部往復経路IPLは、開始点Sから終了点Gまで、内部領域IAの全体をくまなく走行する走行経路である。内部往復経路IPLが生成される際には、出入口Eの近傍に、誘導開始可能エリアGAが生成される。この誘導開始可能エリアGA内に田植機が停止されることにより、田植機は内部往復経路IPLの開始点Sまで自動走行により移動することが可能となる。なお、誘導開始可能エリアGAから行われる開始点誘導は専用の走行経路が設定されるが、この走行経路は複数設定されても良い。圃場の形状によっては、停車位置からの開始点誘導が困難な場合がある。複数の走行経路を設定しておくことにより、停車位置にかかわらず適切に開始点誘導される可能性が高まり好ましい。 When the field map is generated, the travel route on which the rice transplanter performs the work travel is set. In the internal region IA, an internal round-trip path IPL connecting a plurality of paths substantially parallel to one side of the field with a swirling path is generated. The internal round-trip route IPL is a travel route that travels all over the entire internal region IA from the start point S to the end point G. When the internal round-trip path IPL is generated, the guidance startable area GA is generated in the vicinity of the entrance / exit E. By stopping the rice transplanter in the guidance startable area GA, the rice transplanter can automatically travel to the start point S of the internal round-trip route IPL. A dedicated travel route is set for the start point guidance performed from the guidance startable area GA, but a plurality of these travel routes may be set. Depending on the shape of the field, it may be difficult to guide the starting point from the stop position. By setting a plurality of travel routes, it is preferable that the starting point is appropriately guided regardless of the stop position.
外周領域OAでは、圃場の外周に沿って外周領域OA内を周回する、内側周回経路IRLと外側周回経路ORLの2つの走行経路が生成される。内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとを作業走行することにより、外周領域OAの全体の作業走行が行われる。内部往復経路IPLの作業走行(往復作業走行)が終了した後、内側周回経路IRLの作業走行開始位置までの移動は、別途設定された走行経路を走行して行われる。圃場の外形が複雑な場合、内部往復経路IPLの終点と内側周回経路IRLの開始点を離す必要がある場合がある。このような際には、内部往復経路IPLの終点から内側周回経路IRLの開始点に移動する走行経路として、圃場の任意の一辺に平行な経路を含む走行経路が設けられても良い。 In the outer peripheral region OA, two traveling routes, an inner circular route IRL and an outer peripheral route ORL, which orbit in the outer peripheral region OA along the outer peripheral region of the field, are generated. By working on the inner circuit path IRL and the outer circuit path ORL, the entire work travel of the outer peripheral region OA is performed. After the work travel of the internal round-trip route IPL (round-trip work travel) is completed, the movement to the work travel start position of the inner round-trip route IRL is performed by traveling on a separately set travel route. If the outline of the field is complicated, it may be necessary to separate the end point of the internal round-trip path IPL from the start point of the inner circuit path IRL. In such a case, a travel route including a route parallel to any one side of the field may be provided as a travel route for moving from the end point of the internal round-trip route IPL to the start point of the inner circuit route IRL.
自動走行を行う場合には、このように走行経路が生成された状態で、田植機は、まず、出入口Eから圃場に侵入し、誘導開始可能エリアGAに移動して停止する。誘導開始可能エリアGAで、自動走行が開始されると、田植機はいったん後進した後開始点Sに移動し(開始点誘導)、終了点Gに至るまで内部領域IAの内部往復経路IPLの自動走行が行われる。無人自動走行における走行車速は、あらかじめ設定された走行車速の最高速度に応じて制御される。また、開始点誘導時の自動走行における走行車速は、設定された走行車速に応じた走行車速でも良いが、圃場の外周領域OAを走行する場合が多いため、より低速の所定の走行車速で開始点誘導時の自動走行が行われても良い。 In the case of automatic traveling, the rice transplanter first invades the field from the entrance / exit E, moves to the guidance startable area GA, and stops in the state where the traveling route is generated in this way. When automatic driving is started in the guidance startable area GA, the rice transplanter moves backward once and then moves to the start point S (start point guidance), and automatically of the internal round-trip route IPL of the internal area IA until the end point G is reached. The run is done. The traveling vehicle speed in unmanned automatic driving is controlled according to the maximum speed of the traveling vehicle speed set in advance. Further, the traveling vehicle speed in the automatic traveling at the time of guiding the starting point may be a traveling vehicle speed according to the set traveling vehicle speed, but since it often travels in the outer peripheral region OA of the field, it starts at a lower predetermined traveling vehicle speed. Automatic running at the time of point guidance may be performed.
施肥装置4による施肥作業は、植え付け作業と連動して行われる。例えば、図4に示されるように、内部領域IAに内部往復経路IPLが設定され、外周領域OAに旋回経路が設定されている。内部往復経路IPLは複数の平行経路であって、旋回経路は隣接の内部往復経路IPL同士を繋ぐ経路である。苗植付装置3による植え付け作業は内部往復経路IPLに沿って行われ、施肥装置4による施肥作業も内部往復経路IPLに沿って行われる。一方、外周領域OAの当該旋回経路では植え付け作業は行われず、施肥装置4による施肥作業も外周領域OAの当該旋回経路では行われない。
The fertilizer application work by the
田植機が内部往復経路IPLに沿って内部領域IAを植え付け作業しながら走行すると、田植機は内部領域IAと外周領域OAとの境界領域に到達する。内部領域IAにおける当該境界領域が『終了位置』であって、この終了位置で植付機構22が停止し、苗植付装置3が上昇する。一般的には、植付機構22の停止または苗植付装置3の上昇と同時に繰出機構26が停止して施肥装置4による施肥作業が停止する。これにより、内部領域IAにおける一つの内部往復経路IPLに沿った植え付け作業及び施肥作業が完了する。この後、田植機は、外周領域OAへ移動して、隣接の内部往復経路IPLに移動するために外周領域OAで旋回走行する。
When the rice transplanter travels while planting the internal region IA along the internal round-trip path IPL, the rice transplanter reaches the boundary region between the internal region IA and the outer peripheral region OA. The boundary region in the inner region IA is the "end position", and the
外周領域OAで旋回走行が完了すると、田植機は、再び内部領域IAに移動して、隣接の内部往復経路IPLに沿って植え付け作業及び施肥作業を開始する。内部領域IAのうちの内部領域IAと外周領域OAとの境界領域が『開始位置』であって、この開始位置で苗植付装置3が下降し、植付機構22が再び作動する。一般的には、苗植付装置3の下降または植付機構22の作動開始と同時に繰出機構26が動き始めて施肥装置4による施肥作業が開始される。
When the turning run is completed in the outer peripheral region OA, the rice transplanter moves to the inner region IA again and starts the planting work and the fertilizer application work along the adjacent internal round-trip path IPL. The boundary region between the inner region IA and the outer peripheral region OA of the inner region IA is the "start position", and the
内部領域IAの作業走行が終了すると、外周領域OAの作業走行が行われる。まず、田植機は、内側周回経路IRLの開始点まで手動で移動され、その後、無人自動走行により、内側周回経路IRLの作業走行を行う。次に、田植機は、外側周回経路ORLの開始点まで手動で移動され、その後、有人自動走行により、外側周回経路ORLの作業走行を行う(周回作業走行)。有人自動走行においては、手動操作された走行車速で、走行経路に沿った自動走行が行われ、作業装置はガイダンス(運転アシスト)に応じて手動で操作される。また、旋回時には、所定の位置で自動的に機体1が一時停止され、ガイダンスに応じて手動で必要な作業装置の操作が行われると、自動走行で旋回走行が行われる。以上の作業走行により、圃場全体の植え付け作業が終了する。
When the work run of the inner region IA is completed, the work run of the outer peripheral region OA is performed. First, the rice transplanter is manually moved to the start point of the inner circuit route IRL, and then the work travel of the inner circuit route IRL is performed by unmanned automatic traveling. Next, the rice transplanter is manually moved to the start point of the outer orbital route ORL, and then the work traveling of the outer orbiting route ORL is performed by manned automatic traveling (circumferential work traveling). In manned automatic driving, automatic driving is performed along a traveling route at a manually operated traveling vehicle speed, and the working device is manually operated according to guidance (driving assist). Further, at the time of turning, the
なお、内部往復経路IPLおよび内側周回経路IRLは、無人の自動走行に限らず、有人の自動走行または手動走行で作業走行が行われても良い。また、外側周回経路ORLは、有人自動走行に限らず、手動走行で作業走行が行われても良く、無人自動走行で作業走行が行われても良い。さらに、内部往復経路IPLの終了点Gから内側周回経路IRLへの移動は、手動走行に限らず、有人または無人の自動走行で行われても良い。同様に内側周回経路IRLの終点から外側周回経路ORLへの移動も、手動走行に限らず、有人または無人の自動走行で行われても良い。 The internal round-trip route IPL and the inner circuit route IRL are not limited to unmanned automatic traveling, and work traveling may be performed by manned automatic traveling or manual traveling. Further, the outer circuit route ORL is not limited to the manned automatic traveling, and the work traveling may be performed by manual traveling, or the working traveling may be performed by unmanned automatic traveling. Further, the movement from the end point G of the internal round-trip route IPL to the inner circuit route IRL is not limited to manual driving, and may be performed by manned or unmanned automatic driving. Similarly, the movement from the end point of the inner circuit route IRL to the outer circuit route ORL is not limited to manual driving, and may be performed by manned or unmanned automatic driving.
また、有人自動走行は、少なくとも運転者が搭乗していることと、主変速レバー7Aが中立位置にあることとが自動走行の開始条件である。開始条件を満たした状態において、主変速レバー7Aが進行方向に移動されると自動走行が開始される。上記圃場の走行経路おいて、有人自動走行は、外側周回経路ORLでの作業走行の際に行われるが、その他の走行経路において行われても良い。また、有人自動走行において、苗植付装置3の昇降は自動制御により行われる。例えば、内部往復経路IPLや内側周回経路IRLでの有人自動走行における作業走行では、苗植付装置3の昇降は自動制御により行われる。ただし、外側周回経路ORLでの作業走行の際には、苗植付装置3の下降は手動操作により行われる。具体的には、外側周回経路ORLの旋回位置に機体1が到達すると、苗植付装置3は自動制御で上昇される。その状態で旋回が完了すると、機体1は停止し、手動操作により苗植付装置3を下降させることにより、自動走行による作業走行が継続される。外側周回経路ORLでは周囲に障害物が存在する可能性が他の走行経路より高い。円滑な作業走行を行うために、外側周回経路ORLでの作業走行では、障害物等が存在しないことが確認されたうえで、苗植付装置3の下降は手動操作により行われる。
Further, in manned automatic driving, at least that the driver is on board and that the
また、無人自動走行は、リモコン90が操作されることにより自動走行が開始され、あらかじめ設定された走行経路で自動制御により作業走行が行われる。上記圃場の走行経路において、無人自動走行は、内部往復経路IPLおよび内側周回経路IRLでの作業走行の際に行うことができる。無人自動走行においても、苗植付装置3の昇降は自動制御により行われる。
Further, in the unmanned automatic traveling, the automatic traveling is started by operating the
〔制御系〕
次に、図1~図3を参照しながら図5を用いて、田植機の制御系について説明する。
[Control system]
Next, the control system of the rice transplanter will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG.
田植機の制御系の中核をなす制御ユニット30は、田植機の走行制御や各種作業装置1Cの動作制御を行う。制御ユニット30は、手動走行の際には運転者が行う各種操作具1Bの操作に応じて制御を行い、自動走行の際には自車位置を取得しながら、自車位置に応じた制御を行う。
The
そのため、自動走行用マイコン6等を含む制御ユニット30は、自車位置を算出するための測位ユニット8、各種設定や操作を行うと共に各種情報を表示する情報端末5、田植機の各種状態を検出するセンサ群1A、各種操作具1B、各種作業装置1C、操舵に係る前輪12Aや無段変速装置9等を含む走行機器1D等と接続される。なお、操作具1Bの1つであるモード切替スイッチ7Eは、手動走行を行う手動走行モード、有人で自動走行を行う有人自動走行モード、無人で自動走行を行う無人自動走行モードのいずれかを選択ためのスイッチである。
Therefore, the
センサ群1Aは、機体1の周囲の障害物を検知する障害物検知装置の一例としてソナーセンサ60が相当する。ソナーセンサ60は、例えば、機体1の前方の領域の障害物を検知する4つの前ソナー61と、機体1の後方の領域の障害物を検知する2つの後ソナー62と、機体1の側方の領域の障害物を検知する2つの横ソナー63とから構成される。なお、障害物検知装置はソナーセンサ60に限らず、障害物を検知できれば、任意の装置を用いることができる。例えば、障害物検知装置として、レーザーセンサや接触センサを用いることができる。また、障害物検知装置は、撮像装置にて機体1の周辺が撮影され、画像解析により障害物が検知される構成とされても良い。画像解析は、機械学習により生成した学習済みモデルを用いて行うこともでき、人工知能を用いた任意の手段で行うことができる。
The
各種操作具1Bは、例えば、上述の主変速レバー7A、副変速レバー7B、アクセルレバー7F、ステアリングホイール10、リモコン90等が相当する。各種作業装置1Cは、例えば、作業操作レバー11が相当する。リモコン90(遠隔操縦装置)からの無線指令信号を受信し、受信した無線指令信号を電気信号に変換して制御ユニット30に送信する受信装置72は、自走車の両横側部のうち、右側の横側部に設けられている。
The
図1及び図2に示された苗植付装置3は、作業装置1Cの具体例である。苗植付装置3は、水田における作業を行う。より具体的には、苗植付装置3は、予め決められた条方向に沿って苗植付作業を行う。
The
尚、本発明はこれに限定されず、作業装置1Cの具体例として、予め決められた条方向に沿って播種作業を行う播種装置が備えられていても良い。即ち、作業装置1Cは、予め決められた条方向に沿って苗植付作業または播種作業を行う植播系作業装置であっても良い。
The present invention is not limited to this, and as a specific example of the working
測位ユニット8は、機体1の位置および方位を算出するための測位データを出力する。測位ユニット8には、全地球航法衛星システム(GNSS)の衛星からの電波を受信する衛星測位モジュール8A(「衛星測位部」に相当)と、機体1の三軸の傾きや加速度を検出する慣性計測モジュール8B(「車体方位計測部」に相当)が含まれている。なお、慣性計測モジュール8Bは測位ユニット8に内蔵されても良いが、別途設けられても良い。また、衛星測位モジュール8Aと慣性計測モジュール8Bは、それぞれ個別に設けられ、合わせて、機能的に測位ユニット8を構成しても良い。
The
手動走行モードにおいて、制御ユニット30は、操作具1Bの操作や情報端末5の設定状態に応じて走行機器1Dを制御し、車速や操舵量を制御することにより、走行を制御する。また、制御ユニット30は、操作具1Bの操作や情報端末5の設定状態に応じて作業装置1Cの動作を制御する。
In the manual travel mode, the
有人自動走行モードまたは無人自動走行モードにおいて、制御ユニット30は、測位ユニット8から逐次送られてくる衛星測位データに基づいて、機体1の地図座標(自車位置)を算出する。また、制御ユニット30は、圃場マップを取得し、圃場マップおよび情報端末5の設定や操作に応じて走行経路を設定する。同時に、制御ユニット30は、走行経路中の位置に応じた作業装置1Cの動作を決定する。そして、制御ユニット30は、自車位置に基づいて走行経路中の走行位置を算出し、走行経路中の走行位置および情報端末5の設定状態に応じて、走行機器1Dおよび作業装置1Cを制御する。このようにして、制御ユニット30は、自動走行モードでの作業走行を制御する。
In the manned automatic traveling mode or the unmanned automatic traveling mode, the
また、制御ユニット30は、無人自動走行モードに比べて有人自動走行モードにおいて、車速を低減させ、加減速が緩やかに行われるように制御する。これにより、無人自動走行モードでは効率的に作業走行が行われ、有人自動走行モードでは搭乗する運転者の乗り心地を損なわないようにすることができる。
Further, the
エンジン回転数は、手動走行においては主変速レバー7Aの操作位置に応じ、自動走行においては自動走行ECU(自動走行用マイコン6)の制御に応じて、エンジン回転数制御用マイコン(制御ユニット30等に相当または内蔵)により制御される。
The engine rotation speed is determined according to the operation position of the
なお、制御ユニット30は、上述の機能を実現できれば任意の構成とすることができ、複数の機能ブロックから構成されても良い。また、制御ユニット30の機能の一部または全部は、ソフトウエアで構成されても良い。ソフトウエアに係るプログラムは、任意の記憶部に記憶され、制御ユニット30が備えるECUやCPU等のプロセッサ、あるいは別に設けられたプロセッサにより実行される。
The
〔リモコン〕
この田植機には、図6に示されるリモコン90が備えられ、このリモコン90を用いて田植機を遠隔操縦することができる。このリモコン90は、7つのボタンと2つのインジケータを備えている。なお、本願明細書では、ボタンは広義に解釈されるべきであり、スイッチやキーなどの種々の操作体を含むものであり、さらにソフトウエアボタンやハードウエアボタンも含まれる。第1ボタン90aは、電源ON/OFFボタンである。第2ボタン90bは、単押し操作で自動走行モードを維持した状態で機体1を一時停止させる。さらに、第2ボタン90bは、ファンクションボタン90gとの同時押し操作で、機体1を停止させ、自動走行モードを終了させる。その際、エンジンは停止させない。第3ボタン90cは、単押し操作で、機体1を加速させ、ファンクションボタン90gとの同時押し操作で、機体1を微速前進させる。第4ボタン90dは、単押し操作で、機体1を減速させ、ファンクションボタン90gとの同時押し操作で、機体1を微速後進させる。第5ボタン90eは、ファンクションボタン90gとの同時押し操作で、自動走行を開始させる。第6ボタン90fは、ファンクションボタン90gとの同時押し操作で、植付作業を開始させる。第1インジケータ90xは、バッテリ残量を示し、バッテリ残量が少なくなれば、表示色が緑から赤に変化する。第2インジケータ90yは、通信のON/OFFを示す。つまり、第2インジケータ90yは、リモコン90が操作されたことを示す。また、第2インジケータ90yは、リモコン90による操作が、田植機の制御系に受け付けられたことを示す表示を行うことも可能である。
〔Remote controller〕
The rice transplanter is provided with the
ファンクションボタン90gとの同時押し操作で実現する各ボタンの機能は、各ボタンの長押し、あるいは2回押しでも実現するように構成してもよい。また、電源ボタンである第1ボタン90aによって機体1を停止させるように構成してもよい。機体1を自動走行モードのままで一時的に停止させる場合には、第2ボタン90bを単押し操作する。第2ボタン90bが長押しまたは2回押し操作で機体1を停止させ、自動走行モードを終了させてもよい。アイドリングストップのためのエンジン停止が行われ場合には、リモコン90のボタン操作でエンジンの再スタートが実現するようしてもよい。なお、ファンクションボタン90gと各ボタンとの同時押し操作で実現する機能と、各ボタンの機能と、各ボタンの単押し操作で実現する各ボタンの機能とは、入れ替えてもよい。なお、この実施形態では、リモコン90は7つのボタンと2つのインジケータとを備えていたが、それぞれの数は、任意に変更してもよい。
The function of each button realized by the simultaneous pressing operation with the
リモコン90のクレードル、あるいはリモコン90とデータ通信可能なコネクタが運転部14に設置されると、リモコン90が情報端末5や制御ユニット30とデータ交換可能となる。リモコン90のバッテリが充電可能な場合、クレードルを介して、充電できる。その際、クレードルが、リモコン90の装着時と非装着時とのいずれにおいても防水可能となるカバーを備えていると、田植機の洗車時に水被害を受けない。リモコン90と情報端末5との間でのデータ交換により、リモコン90の操作案内や操作結果をタッチパネル50に表示することができる。また、リモコン90と機体1との距離を管理し、当該距離が所定値を超えた場合、注意報知を行う機能を情報端末5、制御ユニット30、リモコン90の少なくとも1つに備えてもよい。同様に、情報端末5や制御ユニット30とリモコン90との間で通信不良が生じた場合に、注意報知を行う機能を情報端末5、制御ユニット30、リモコン90の少なくとも1つに備える。また、リモコン90に対する特定操作(実演モード操作など)により、田植機が予め設定されたシーケンシャルな動作を自律的に行うような構成を採用することも可能である。
When the cradle of the
リモコン90は種々の形態で構成することができる。例えば、携帯電話やタブレットコンピュータに相応なプログラムをインストールすることで、リモコン90として利用することも可能である。
The
〔情報端末〕
情報端末5は、運転座席16に着座した作業者(運転者や監視者などを含む)によって手動操作、視覚確認、音声確認できるように、運転部14に備えられている。情報端末5は、ネットワークコンピュータ機能を有する。図7に示されるように、ハウジング5Aにはタッチパネル50と、複数の操作キーからなるハードウエアボタン群5aとが組み込まれている。さらに、タッチパネル50にも実質的に同一の操作キーがソフトウエアボタン群50aとして表示される。タッチパネル50の表示内容、例えばマップ画面やルート画面を拡大キーの操作等により拡大した場合、ソフトウエアボタン群50aは消去されるが、ソフトウエアボタン群50aに対する操作は、ハードウエアボタン群5aにより代替可能である。このため、ソフトウエアボタン群50aとハードウエアボタン群5aとにおける各操作キーの位置が互いに対応している。作業者によるキー操作が要求される場合には、ソフトウエアボタン群50aのうちの対応する操作キーが点滅または点灯等で注意喚起される。その際、ハードウエアボタン群5aの操作キーでも有効な場合は、ハードウエアボタン群5aの対応する操作キーが点滅または点灯される。田植機は、基本的には野外での使用となるので、タッチパネル50に表示される文字は、可能な限り、白地に黒文字で表示される。
[Information terminal]
The
〔情報端末のグラフィックインターフェース〕
この田植機は、圃場における苗植付作業を自動走行で行うことができる。そのための必要となる情報は、情報端末5のタッチパネル50に表示される。この情報端末5には、タッチパネル50を通じて、作業者への情報表示及び作業者による操作入力を行うためのグラフィックインターフェースが備えられている。その際、タッチパネル50には田植機の走行状態を示すために田植機を模写したアイコンが表示される。この田植機は、有人での自動走行と無人での自動走行とを行うことができるので、それぞれの場合で、田植機アイコンの形状または色、あるいはその両方が変更される。作業者は、タッチパネル50の画面に表示される情報に案内されながら、種々の指令を入力する。自動作業走行では以下の処理、
(1)センサ・リモコンチェック処理、
(2)準備処理、
(3)マップ作成処理、
(4)ルート作成処理、
(5)作業走行設定処理、
(6)走行アシスト処理、
などが実施され、各処理のために必要な情報が情報端末5に表示される。
[Graphic interface of information terminal]
This rice transplanter can automatically carry out seedling planting work in the field. The information required for that purpose is displayed on the
(1) Sensor / remote control check processing,
(2) Preparation process,
(3) Map creation process,
(4) Route creation process,
(5) Work drive setting process,
(6) Driving assist processing,
Etc. are carried out, and the information necessary for each process is displayed on the
〔自動走行中の制御における操作具の操作〕
図1~図5を用いて、自動走行中の制御における操作具の操作について説明する。
[Operation of operating tools in control during automatic driving]
The operation of the operating tool in the control during automatic driving will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
無人自動走行においては、走行が開始された後は、基本的に作業者の操作は介入されず、主変速レバー7Aは中立位置のまま、走行および作業は制御ユニット30により制御される。
In the unmanned automatic running, after the running is started, the operation of the operator is basically not intervened, the
有人自動走行においては、運転者が主変速レバー7Aの操作を行うことにより走行が開始され、旋回走行や作業を行う際にも一定の手動操作が必要な場合がある。この際、運転者は、制御ユニット30の制御により行われるガイダンスを受け、ガイダンスに応じた操作を行うことにより、走行が開始され、旋回走行や作業が行われる。例えば、経路の進行方向に対して、主変速レバー7Aを進行方向に操作させるガイダンスが行われる。ガイダンスは、音声ガイダンスや情報端末5への表示等により行われ、主変速レバー7Aの操作や作業装置1Cの操作を促すガイダンスも含まれる。さらに、有人自動走行においては、走行の開始時や後進中、旋回中にその旨の報知が行われる。
In manned automatic driving, driving is started by the driver operating the
有人自動走行において、主変速レバー7Aを中立位置にする操作は自動走行の開始のために必要であり、苗植付装置3の下降等の作業装置1Cの動作に係る操作は自動作業走行を継続するために必要である。例えば、旋回時に非作業状態にされた作業装置1Cは、旋回後に作業状態に移行させることが必要である。そのため、これらの操作を促す音声等によるガイダンスは、これら操作が行われない限り継続して行われる。例えば、有人自動走行による最外周植付作業において、手動操作により苗植付装置3が下降されないと自動走行は継続しない。そのため、主変速レバー7Aを中立位置にすることを促すガイダンスは、苗植付装置3が下降されるまで報知され続ける。
In manned automatic driving, the operation of setting the
有人自動走行における旋回中または後進中に主変速レバー7Aが中立位置に操作された場合に主変速レバー7Aを操作位置に戻すガイダンスや、無人自動制御中に主変速レバーが前後進方向に操作された場合に主変速レバー7Aを中立位置に戻すガイダンス、自動作業走行中に作業者により上昇された苗植付装置3を下降させるガイダンス、最外周植付作業における各辺の始端部で苗植付装置3を昇降するガイダンスは、ガイダンスに沿った操作が行われるまで報知され続けることが好ましい。なお、有人自動走行における旋回中または後進中に主変速レバー7Aが中立位置に操作された場合に主変速レバー7Aを操作位置に戻すガイダンスや、無人自動制御中に主変速レバーが前後進方向に操作された場合に主変速レバー7Aを中立位置に戻すガイダンス、自動作業走行中に作業者により上昇された苗植付装置3を下降させるガイダンスは、あらかじめ設定された自動走行に反する操作であり、このような操作がされた場合は、設定された自動走行を行うのに適切な操作が行われるようにガイダンス(警告)されることになる。
Guidance to return the
この時、音声ガイダンスは所定回数、所定時間報知され、情報端末5への表示によるガイダンスのみが、上記操作が行われるまで継続される構成であっても良い。
At this time, the voice guidance may be notified a predetermined number of times for a predetermined time, and only the guidance displayed on the
有人自動走行は、モード切替スイッチ7E等により有人自動走行が選択された状態で、所定の条件が整ったうえで、自動走行起動・停止スイッチ7Dが押下されることにより開始され、主変速レバー7Aが前進方向に操作されることにより走行が開始される。また、無人自動走行は、所定の条件が整ったことにより開始され、リモコン90の操作で走行が開始され、リモコン90以外の操作では走行が開始されない。
Manned automatic driving is started by pressing the automatic driving start / stop switch 7D after the predetermined conditions are met in a state where manned automatic driving is selected by the
有人自動走行において、自動走行は主変速レバー7Aを操作することにより開始される。また、有人自動走行では、旋回の終了後に手動操作により苗植付装置3が下降される。また、自動走行起動・停止スイッチ7Dの操作により、有人自動走行モードに移行される。
In manned automatic driving, automatic driving is started by operating the
ただし、最外周植付時の旋回時の苗植付装置3の昇降は、ガイダンスに従って操作される。この場合でも、撮像装置を用いた画像解析等により、苗植付装置3を昇降しても問題ないことが確認できる場合は、苗植付装置3の昇降も自動制御で行われても良い。
However, the raising and lowering of the
なお、以上のガイダンスは、ボイスアラーム等によって行われる音声ガイダンスや、情報端末5による表示の他にも、機体1の上部等に設けられた積層灯71やリモコン90等を用いた様々な手段により報知されても良い。このようなガイダンスは、報知制御部等によって制御され、報知制御部は制御ユニット30であっても良いし、制御ユニット30に内蔵されても良く、制御ユニット30とは別に設けられても良い。
In addition to the voice guidance given by the voice alarm and the display by the
〔ソナーセンサによる検知〕
図1~図3、図5を用いて、ソナーセンサによる障害物を検知する構成および検知内容に応じた走行制御について説明する。
[Detection by sonar sensor]
A configuration for detecting an obstacle by a sonar sensor and a traveling control according to the detection content will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 5.
ソナーセンサ60は機体1の周囲の障害物を検知し、自動走行において、制御ユニット30は障害物の検知内容に応じて自動走行を制御する。具体的には、このような制御は、自動走行用マイコン6等を含む制御ユニット30に内蔵される自動走行制御部または障害物対応部等の機能ブロックが行うことができ、さらに、これらの機能ブロックは、制御ユニット30とは別に設けられても良い。
The
無人自動走行により機体1が発進する際(無人自動走行開始時)に、障害物が検知されると、発進が抑制されて走行は開始されない(発信抑制モード)。例えば、前進での無人自動走行開始時には、ソナーセンサ60のうち、前ソナー61および横ソナー63の検知結果が用いられ、前ソナー61および横ソナー63が障害物を検知すると、発進が抑制されて走行は開始されない。また、後進での無人自動走行開始時には、ソナーセンサ60のうち、後ソナー62および横ソナー63の検知結果が用いられ、後ソナー62および横ソナー63が障害物を検知すると、発進が抑制されて走行は開始されない。この際、横ソナー63は、運転者が搭乗する際に通過する搭乗領域である乗降ステップ(ステップ14A)の周囲が検知され、特に、運転部14に乗り降りしようとしている人物が検知される。
If an obstacle is detected when the
無人自動走行による走行中は障害物の検知が行われ、障害物が検知されると、自動走行の停止等の制御が行われる(障害物検知モード)。具体的には、無人自動走行による走行中にソナーセンサ60が障害物を検知すると、走行が停止され、あるいは走行車速が減速される。例えば、無人自動走行により機体1が直進走行する際には前ソナー61の検知結果が用いられ、無人自動走行により機体1が後進走行する際には後ソナー62の検知結果が用いられる。また、無人自動走行により旋回する際には、これらに加えて横ソナー63の検知結果が用いられても良く、旋回方向の横ソナー63のみの検知結果が用いられても良い。なお、走行が停止される際には、走行車速が徐々に減速されて、最終的に機体1が停止されても良い。なお、内部往復経路IPLを走行する往復作業走行の際に障害物検知が行われても良く、さらに、最外周植付時(最外周作業走行)にも障害物検知が行われても良い。また、ソナーセンサ60の検知結果を用いた走行の制御は、無人自動走行の場合に限らず、有人自動走行、あるいは手動走行の際に行われても良い。特に、外側周回経路ORL(図4参照)は、有人自動走行あるいは手動走行で作業走行が行われる。圃場の最外周には水口等の障害物が多くある。そのため、有人自動走行あるいは手動走行による最外周作業走行においても、ソナーセンサ60を用いた障害物検知が行われても良い。
Obstacles are detected during driving by unmanned automatic driving, and when an obstacle is detected, control such as stopping automatic driving is performed (obstacle detection mode). Specifically, when the
〔苗補給〕
図1~図5を用いて、苗補給および薬剤補給について説明する。
[Seedling supply]
Seedling supply and drug supply will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
田植機は、苗切れが生じると苗補給を行う。苗補給時には、前進走行で、苗補給辺SLの畦際の苗の補給位置に機体1が寄せられる。苗補給が終了すると、機体1は後進し、走行経路に復帰する。
The rice transplanter replenishes the seedlings when the seedlings run out. At the time of seedling replenishment, the
自動走行は、苗補給ありモードと苗補給なしモードとが設定可能である。苗補給ありモードでは、旋回経路の手前の内部往復経路IPLの終了位置(終了点)またはその近傍の終端領域で、苗補給を行うか否かを選択するために、機体1は一時停車し、自動走行は一時停止する。苗の補給が不要なときは、一時停車中にリモコン90が人為的に操作されることにより自動走行が再開されて次の内部往復経路IPLに向けて旋回走行が行われ、リモコン90が操作されるまで停車状態で機体1は待機する。苗の補給が必要なときは、苗補給が必要である状態である旨の人為的な操作が行われることにより、まずは機体1が畦に向かって所定距離だけ所定の車速で自動的に直進して停止する。その後、リモコン90による別の人為的な操作により機体1を苗補給辺SLの畦際に寄せることができる。この際、機体1は、例えば、リモコン90の所定のボタンを押下している間だけ所定の車速で走行する。別実施形態として、苗補給場所(補給位置)は苗補給辺ではなく、圃場の外周辺上の特定の苗補給ポイント(補給位置)であっても良い。また、苗補給ありモードでは、苗補給辺や苗補給ポイントに向かって経路が生成され、経路に沿って自動走行されても良い。
For automatic driving, a mode with seedling supply and a mode without seedling supply can be set. In the seedling supply mode, the
なお、上記のように苗補給ありモードにおいて苗補給が行われる機能は、チョイ寄せ機能、あるいは単にチョイ寄せと称される場合があり、チョイ寄せ機能に係る走行はチョイ寄せ走行と称される場合がある。 In addition, as described above, the function in which seedlings are replenished in the seedling replenishment mode may be referred to as a choi gathering function or simply a choi gathering function, and the running related to the choi gathering function is referred to as a choi gathering running. There is.
また、苗補給に係る操作は、リモコン90により行われても良いが、他の操作具1Bにより行われても良い。例えば、苗補給が不要なときは、自動走行を開始するためのスイッチ(自動開始操作具(図示せず))等の所定の操作具1Bを操作した後、主変速レバー7Aを進行方向に操作することにより、自動走行が再開されて旋回走行が行われても良い。また、苗補給が必要なときは、主変速レバー7Aを進行方向に操作することにより、操作に応じて機体1が苗補給辺SLの畦際に寄せられても良い。なお、無人自動走行の際には、搭乗者が運転部14に搭乗していない場合があるため、リモコン90により操作が行われることが好ましい。
Further, the operation related to the seedling supply may be performed by the
また、以上の説明では、苗補給を行う場合について説明したが、苗に限らず、苗補給辺SLの資材の補給位置で、他の資材を補給する際にチョイ寄せ機能が用いられても良い。 Further, in the above description, the case of supplying seedlings has been described, but the case is not limited to the seedlings, and the choi gathering function may be used when supplying other materials at the material supply position of the seedling supply side SL. ..
また、苗補給なしモードでも、旋回経路と内部往復経路IPLとの境界で、制御の切り替えのために機体1は一時的に停車する。苗補給なしモードであっても、予期せぬ苗の補給が必要になったり、その他の事情が生じたりすることにより、機体1を苗補給辺SLの畦際に寄せることが必要となる場合がある。この際、機体1が一時的に停車している間に、リモコン90等による人為的な操作により、機体1を苗補給辺SLの畦際に寄せることができる。あるいは、機体1が一時的に停車する前に徐々に減速され、その間に、リモコン90等による人為的な操作により、機体1を苗補給辺SLの畦際に寄せることができる。
Further, even in the mode without seedling supply, the
なお、機体1が一時停車した後、所定の時間が経過することにより、走行が自動的に再開されても良いが、走行の再開に人為的な操作が要されても良い。
It should be noted that the traveling may be automatically restarted after a predetermined time elapses after the
有人自動走行中は、主変速レバー7Aの操作等をガイダンスし、これに応じた操作に基づいた走行が行われる。ただし、最外周植付作業において、外側周回経路ORLの各辺をつなぐ旋回走行(方向転換)は、運転者の操作を要さずに前後進が切り替わる。そのため、有人自動走行であっても、このような操作を要さない走行時には、走行が切り替わるとしてもガイダンスを行わないことが好ましい。ただし、外側周回経路ORLの各辺をつなぐ旋回走行においても、作業装置1Cの動作には手動操作を要する構成としても良く、この際は、作業装置1Cの動作にかかる操作を行う旨のガイダンスが報知される。
During manned automatic driving, guidance is given to the operation of the
〔苗切れ・肥料切れ等の際の制御〕
図1~図5を用いて、苗切れ・肥料切れ等の際の制御について説明する。
[Control when seedlings run out, fertilizer runs out, etc.]
The control at the time of seedling shortage, fertilizer shortage, etc. will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
苗植付装置3や施肥装置4、薬剤散布装置18、播種機等の各種資材を供給する装置には、それぞれの資材の残量を検出するセンサ(センサ群1Aの1つ)が設けられても良い。以下、苗の残量を検出する苗切れセンサを例に説明するが、肥料、薬剤、種籾等の各種資材にも適用できる。
A sensor (one of the
苗切れセンサが、苗の残量が所定の量以下になっていることを検知すると、制御ユニット30は、情報端末5やボイスアラーム発生装置100等にその旨を報知させても良い。
When the seedling shortage sensor detects that the remaining amount of seedlings is equal to or less than a predetermined amount, the
また、作業走行の開始時、あるいは停車後の作業走行の再開時に、苗切れセンサが苗の残量が所定の量以下になっていることを検知すると、制御ユニット30は、走行が行われないように制御しても良い。苗の残量が不足する状態で植付作業が行われると、圃場の途中で欠株が生じる可能性がある。そのため、このような可能性がある状態では走行を行わない構成とすることにより、欠株の発生が抑制される。
Further, when the seedling shortage sensor detects that the remaining amount of seedlings is less than a predetermined amount at the start of the work run or at the restart of the work run after the vehicle is stopped, the
走行経路の途中で苗の残量が所定の量以下になっていることが検知された場合、機体1が停止されても良いが、苗植付装置3を上昇させた状態で、苗補給辺SLまで走行させても良い。また、苗切れセンサの検出に基づいて、次の苗補給辺SLまで作業走行するのに必要な苗の残量が計算され、苗補給辺SLに戻るのに必要な量が残る範囲の所定の量が検知された場合、作業走行を継続しながら苗補給辺SLまで走行する構成とされても良い。また、苗の量が足りていない場合に次の作業経路に入らず、情報端末5またはリモコン90等の報知装置で作業者にその旨が報知されても良い。また、苗補給辺SLに限らず、苗切れセンサが検知した位置によっては、苗補給が可能なその他の辺まで走行する構成としても良い。自動走行の際の、苗補給辺SLまたはその他の辺までの移動は、その場所からの走行経路が生成され、その走行経路に沿った自動走行であっても良い。
If it is detected that the remaining amount of seedlings is less than the predetermined amount in the middle of the traveling route, the
苗が切れたことを検知する苗切れセンサは、例えば、撮像装置で閾値以下まで苗が減った事もって苗切れと判断する画像解析が行われる構成であっても良いし、機械学習された学習済みモデルに撮像画像を入力して苗切れを検知しても良い。また、苗が切れたことを検知する苗切れセンサは、苗載せ台21の苗送り部の終端部分に設けられた、苗の有無を検知する苗切れセンサ(センサ群1Aの1つ)であっても良い。
The seedling shortage sensor that detects that the seedlings have run out may have, for example, a configuration in which image analysis is performed to determine that the seedlings have run out because the number of seedlings has decreased to below the threshold by the image pickup device, or machine-learned learning. You may detect the seedling shortage by inputting the captured image to the finished model. The seedling shortage sensor that detects that the seedlings have run out is a seedling cutoff sensor (one of the
苗補給辺SLへの移動は、チョイ寄せ機能を用いることができるが、苗植付装置3を上昇させた状態(空作業)でのチョイ寄せ走行は、チョイ寄せの速度制限が解除されて、旋回領域の前後に行われるチョイ寄せに比較して、走行車速が速くても良い。これにより、苗補給辺SLから遠い位置で苗残量の低下が検知されたとしても、速やかに苗補給辺SLまで移動することができる。
The choi gathering function can be used to move to the seedling supply side SL, but the choi gathering speed limit is released for the choi gathering running with the
同様に、田植機は、搭載された薬剤がなくなると薬剤の補給を行う。薬剤補給時には、後進走行で、苗補給辺SLの畦際に機体1が寄せられる。薬剤補給が終了すると、機体1は前進し、走行経路に復帰する。
Similarly, the rice transplanter replenishes the drug when the loaded drug runs out. At the time of drug replenishment, the
薬補給時は有人自動走行では、自動状態を維持しながら、人の操作により旋回し、後進走行して苗補給辺SLの畦際に機体1が寄せられる。
At the time of drug replenishment, in manned automatic driving, while maintaining the automatic state, the
無人自動走行では、旋回経路から内部往復経路IPLに移動する際に機体1が一時的に停止され、その間に人為的な操作を行うことにより、機体1が所定の速度で後進し(チョイ寄せ)、苗補給辺SLの畦際に機体1が寄せられる。この人為的な操作は、リモコン90等で行うことができる。なお、このような人為的な操作は、旋回の途中を走行している際に受け付けることができ、旋回が終了してから、機体1は所定の速度で後進する。
In unmanned automatic driving, the
〔マップ選択処理〕
田植機におけるマップ選択処理について、図1~図5、及び図8を用いて説明する。図8の機能ブロック図には、マップ選択処理に関する機能部が含まれる。本実施形態におけるマップ選択処理では、制御ユニット30と情報端末5との間で互いに情報やデータの送受信が行われる。本実施形態では、制御ユニット30に、機***置算出部311が備えられ、情報端末5に、表示装置551(タッチパネル50)、マップ情報記憶部552、マップ情報表示部553が備えられる。各機能部は、マップ選択に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウエア又はソフトウエア或いはその両方で構築されている。
[Map selection process]
The map selection process in the rice transplanter will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 8. The functional block diagram of FIG. 8 includes a functional unit related to the map selection process. In the map selection process in the present embodiment, information and data are transmitted and received between the
機***置算出部311は、衛星測位を用いて機***置を算出する。衛星測位には測位ユニット8が利用され、測位ユニット8から機***置算出部311に、例えば緯度情報、経度情報、及び高度情報からなるGPS情報が伝達される。なお、本実施形態では高度情報は、ジオイド高と標高とが合算された機体1の高さ(測位ユニット8の高さ)が相当する。機***置とは、実空間における機体1の位置であって、緯度情報、経度情報、及び高度情報により示される。機***置算出部311は、このようなGPS情報に基づき、実空間における機体1の位置を算出する。
The aircraft
マップ情報記憶部552は、作業地の形状を示すマップ情報を、作業地の位置を示す位置情報とマップ情報が作成された時間を示す時間情報とに基づいて記憶する。作業地の形状とは、田植機が植え付け作業を行う圃場の形状であって、圃場の外形の形状にあたる。本実施形態では、このような圃場の外形の形状を示す情報は、マップ情報として扱われる。作業地の位置とは圃場の位置であって、圃場の外周部分の位置であっても良いし、圃場に田植機が出入りする出入口Eの位置であっても良い。更には、圃場の中央部分の位置であっても良い。また、マップ情報が作成された時間を示す時間情報とは、上述した位置情報が取得された時間を示すタイムスタンプであっても良いし、マップ情報がマップ情報記憶部552に記憶された時間を示すタイムスタンプであっても良い。マップ情報には、上述した圃場の位置を緯度情報、経度情報、及び高度情報等により規定した位置情報と共に、マップ情報が作成された時間を規定した時間情報とが含まれる。なお、マップ情報における位置情報は、測位の経度・緯度情報に代えて、作業地座標に基づく座標位置、特定の基準点からのX,Y座標、などに基づいて生成することも可能である。
The map
表示装置551は表示画面を有する。本実施形態では表示装置551は情報端末5のタッチパネル50が相当する。本実施形態では、タッチパネル50が表示画面を兼ねる。このため、特に区別をしない場合には、表示画面をタッチパネル50として説明する。
The display device 551 has a display screen. In the present embodiment, the display device 551 corresponds to the
マップ情報表示部553は、マップ情報記憶部552に記憶されたマップ情報のうち、機***置と位置情報と時間情報とに基づいて抽出したマップ情報を、タッチパネル50に表示させる。上述したように、マップ情報記憶部552にはマップ情報が記憶され、マップ情報には位置情報と時間情報とが含まれる。機***置とは、機***置算出部311により算出された実空間における機体1の位置であり、具体的には田植機の現在位置である。マップ情報表示部553は、マップ情報記憶部552に記憶されたマップ情報の中から、田植機の現在位置を含む圃場の外形の形状を示すマップ情報であって、時間情報に基づいて最新のタイムスタンプを有するマップ情報を抽出し、当該抽出したマップ情報をタッチパネル50に表示させる。これにより、田植機が圃場内にいる場合には、自動で当該圃場の形状を示す最新のマップ情報をタッチパネル50に表示することが可能となる。
The map
〔圃場形状取得処理〕
田植機における圃場形状取得処理について、図1~図5、及び図8を用いて説明する。図8の機能ブロック図には、圃場形状取得処理に関する機能部が含まれる。本実施形態における圃場形状取得処理では、制御ユニット30と情報端末5との間で互いに情報やデータの送受信が行われる。本実施形態では、制御ユニット30に、機***置算出部311が備えられ、情報端末5に、表示装置551(タッチパネル50)、位置情報算定部571、マップ情報作成部572、走行経路生成部573が備えられる。各機能部は、圃場形状取得に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウエア又はソフトウエア或いはその両方で構築されている。
[Field shape acquisition process]
The field shape acquisition process in the rice transplanter will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 8. The functional block diagram of FIG. 8 includes a functional unit related to the field shape acquisition process. In the field shape acquisition process in the present embodiment, information and data are transmitted and received between the
機***置算出部311は、衛星測位を用いて機***置を算出する。衛星測位には測位ユニット8が利用され、測位ユニット8から機***置算出部311に、例えば緯度情報、経度情報、及び高度情報からなるGPS情報が伝達される。なお、本実施形態では高度情報は、ジオイド高と標高とが合算された機体1の高さ(測位ユニット8の高さ)が相当する。機***置とは、実空間における機体1の位置であって、緯度情報、経度情報、及び高度情報により示される。機***置算出部311は、このようなGPS情報に基づき、実空間における機体1の位置を算出する。
The aircraft
位置情報算定部571は、作業地の外周に沿って区切られた複数の領域の夫々を走行する際に、一つの領域における走行開始時は、機***置と機体1における外周側の後方側端部の位置とに基づいて位置情報を算定する。作業地の外周とは、田植機が植え付け作業を行う圃場の外周部分であって、圃場を区画する畦の内周部分にあたる。作業地の外周に沿って区切られた複数の領域とは、例えば圃場の外形が多角形状である場合には、多角形の各辺が相当する。また、圃場の外形が少なくとも円弧状部を有する場合には、当該円弧状部を一つの領域として、複数の領域に区分けしても良い。もちろん、外形が多角形状である場合にも、一つの辺を分割して複数の領域に区分けしても良い。
When the position
ここで、田植機には、機体1に対して昇降自在に、対地作業を行う作業ユニットが設けられる。対地作業を行う作業ユニットとは、苗植付装置3である。係る場合、位置情報算定部571は、上昇位置にある苗植付装置3が下降状態とされた時点を走行開始時とし、下降状態にある苗植付装置3が上昇位置に戻された時点を走行終了時とすると好適である。上昇位置にある苗植付装置3が下降状態とされた時点とは、苗植付装置3の植付機構22が圃場の植付面(圃場面)に対して苗の植付ができるように植付面に近づけられ、整地フロート15が接地した時点である。このような苗植付装置3の下降は、整地フロート15にセンサ(センサ群1Aの1つ)を設けて検出することも可能であるし、苗植付装置3の昇降操作を行う作業操作レバー11の位置を検出して行うことも可能である。
Here, the rice transplanter is provided with a work unit for performing ground work so as to be able to move up and down with respect to the
また、下降状態にある苗植付装置3が上昇位置に戻された時点とは、苗植付装置3の植付機構22が圃場の植付面から遠ざけられ、整地フロート15が植付面から離間した時点である。このような苗植付装置3の上昇も、整地フロート15にセンサ(センサ群1Aの1つ)を設けて検出することも可能であるし、苗植付装置3の昇降操作を行う作業操作レバー11の位置を検出して行うことも可能である。
Further, when the
このように、位置情報算定部571は、苗植付装置3の植付機構22が圃場の植付面に対して苗の植付ができるように植付面に近づけられ、整地フロート15が接地した時点を走行開始時とし、苗植付装置3の植付機構22が圃場の植付面から遠ざけられ、整地フロート15が植付面から離間した時点を走行終了時とすることで、位置情報の算定を適切に行うことが可能となる。
In this way, the position
図8に戻り、マップ情報作成部572は、位置情報に基づいて、作業地の形状を示すマップ情報を作成する。位置情報は、上述した位置情報算定部571により算定され、マップ情報作成部572に伝達される。作業地の形状を示すマップ情報とは、田植機が圃場の外周を走行して取得した位置情報により示される緯度情報及び経度情報からなる座標を連続的に繋いだ圃場の形状を示すマップにあたる。したがって、マップ情報作成部572は、位置情報算定部571により算定された位置情報により示される緯度情報及び経度情報からなる座標を連続的に繋いだ圃場の形状を示すマップを作成する。このようなマップ情報の作成は、公知の方法を利用して作成可能であるので、説明は省略する。なお、ここでは、作成途中のマップ情報も、単にマップ情報として説明する。
Returning to FIG. 8, the map
〔ルート作成処理〕
田植機におけるルート作成処理について、図1~図5を参照しながら、図9~図11を用いて説明する。
[Route creation process]
The route creation process in the rice transplanter will be described with reference to FIGS. 1 to 5 with reference to FIGS. 9 to 11.
自動走行の目標となる走行経路(ルート)は、圃場の内部領域IAの苗植付作業を行うための内部往復経路IPLと、圃場の外周領域OAの苗植付作業を行うための周回経路と、出入口Eの近傍に設定される誘導開始可能エリアGAから内部往復経路IPLの開始点(作業開始点)Sへの移動ための開始点誘導経路とからなる。なお、圃場の外周領域OAは周回経路に沿った走行によって苗植付作業が行われる領域であり、内部領域IAは、外周領域OAの内部に残される領域である。ここでの、ルート作成処理には、往復経路作成処理と、苗補給経路作成処理、周回経路作成処理と、開始点誘導経路作成処理とが含まれている。 The travel route (route) that is the target of automatic driving is an internal round-trip route IPL for planting seedlings in the inner region IA of the field and a circular route for planting seedlings in the outer peripheral region OA of the field. , It consists of a start point guidance path for moving from the guidance startable area GA set in the vicinity of the entrance / exit E to the start point (work start point) S of the internal round-trip path IPL. The outer peripheral area OA of the field is an area where the seedling planting work is performed by traveling along the circumferential path, and the inner area IA is an area left inside the outer peripheral area OA. Here, the route creation process includes a round-trip route creation process, a seedling supply route creation process, a circuit route creation process, and a start point guidance route creation process.
ルート作成に関する各種処理のために必要な機能部は、図9に示されているように、情報端末5に構築されている。この情報端末5は、機***置算出部311、走行制御部312、作業制御部313などの機能部を構築している制御ユニット30と車載LANなどの通信線を通じて接続している。制御ユニット30は、走行機器1Dや作業装置1Cとも接続している。情報端末5に構築されている機能部は、基準辺設定部521、往復経路作成部522、走行方向決定部523、補給辺設定部531、補給制御管理部532、周回経路作成部524、運転形態管理部525、開始点設定部541、開始点誘導経路作成部542である。
As shown in FIG. 9, the functional unit required for various processes related to route creation is built in the
基準辺設定部521は、田植機の作業地である農場(圃場等)の外形の一辺を基準辺として設定する。往復経路作成部522は、基準辺に対して所定の方向で延びる複数の直進経路を含む内部往復経路IPLを作成する。走行方向決定部523は、内部往復経路IPLにおける走行方向を設定する。補給辺設定部531は、農場の外形の特定辺を田植機が消費する資材の資材補給辺として設定する。補給制御管理部532は、資材補給辺に向かって走行している内部往復経路IPLの直進経路の終端領域から、またはその次に走行する直進経路の始端領域から、あるいはその両方の領域から田植機を資材補給辺に寄せ付けるための補給走行制御を走行制御部312と連係して管理する。周回経路作成部524は、農場の外形を算出するために圃場の境界線に沿って走行する外形算出走行における走行軌跡に基づいて、農場の外周領域に少なくとも1本以上の周回経路を作成する。運転形態管理部525は、周回経路の運転形態として、有人自動走行、無人自動走行、手動走行からの選択を可能にする。開始点設定部541は、内部往復経路IPLを用いた作業走行の開始点Sを設定する。開始点誘導経路作成部542は、誘導条件を満たした田植機を開始点Sへ自動的に誘導するための開始点誘導経路SGLを作成する。
The reference
ルート作成に関する機能部を実現するプログラムは、上述したように、情報端末5にインストールされている。各種処理は、情報端末5のタッチパネル50の画面に表示される内容と、タッチパネル50に対する操作によって進行する。
As described above, the program that realizes the functional unit related to route creation is installed in the
内部領域IAでのルート作成では、植付の基準辺の選択、及び、植付方向の選択が行われる。植付基準辺の候補となる辺には、数値が付与されている。作業者は、所望の辺を基準辺として選択し、さらに、植付方向が基準辺に対して平行とするか、垂直とするかを選択する。この植付方向は、内部領域IAにおける往復走行での直進経路の方向となる。往復走行では直進経路と旋回経路とを組み合わせた経路が用いられるが、この直進経路は、直線状には限られず、大きな湾曲状、あるいは蛇行状であってもよい。 In the route creation in the inner area IA, the reference side for planting and the planting direction are selected. Numerical values are given to the sides that are candidates for the planting reference side. The operator selects a desired side as a reference side, and further selects whether the planting direction is parallel to or perpendicular to the reference side. This planting direction is the direction of the straight path in the reciprocating travel in the inner region IA. In the round-trip travel, a route that combines a straight route and a turning route is used, but the straight route is not limited to a straight line, and may be a large curved shape or a meandering shape.
植付方向の選択に関しては、基準辺が選択されると、自動的に往復走行での往復回数が少なくなる植付方向が自動的に選択されるように構成してもよい。また、同一圃場または類似圃場における初回の選択時は、圃場の最も長い辺に平行となるような植付方向がデフォルトとして設定され、それ以降の植付方向の選択時は、前回の選択結果がデフォルトとして設定されるように構成してもよい。 Regarding the selection of the planting direction, when the reference side is selected, the planting direction may be automatically selected so that the number of round trips in the reciprocating travel is reduced. In addition, when the first selection is made in the same field or similar field, the planting direction is set as the default so that it is parallel to the longest side of the field, and when the subsequent planting direction is selected, the previous selection result is used. It may be configured to be set as the default.
なお、圃場形状は、長方形に限らず、台形やひし形などの四角形でもよいし、さらに三角形や、五角形以上の多角形でもよい。従って、基準辺としては、長方形の四辺に限らず、対向する辺が非平行となる辺が選択されてもよい。また、湾曲された辺を基準辺として選択した場合は、その辺に沿った走行経路が設定されてもよいし、徐々に直線状に慣らされた経路が設定されてもよい。一方で、このような場合は誤差が大きくなるので基準辺に選択できないようにしてもよい。 The field shape is not limited to a rectangle, but may be a quadrangle such as a trapezoid or a rhombus, and may be a triangle or a polygon having a pentagon or more. Therefore, the reference side is not limited to the four sides of the rectangle, and a side in which the opposite sides are non-parallel may be selected. Further, when a curved side is selected as a reference side, a traveling route along the side may be set, or a gradually linearly accustomed route may be set. On the other hand, in such a case, the error becomes large, so it may not be possible to select the reference side.
内部領域IAにおける往復走行での作業では、その作業途中に苗補給が必要となる。なお、ここでの苗補給はその他の資材補給(薬剤、肥料、燃料など)に読み替えられる。苗補給では、田植機は、往復走行を中断して、畦に接近しなければならないが、この苗補給のための畦接近走行が可能となる位置での田植機の自動停止が可能である。この畦接近走行のための自動停止(苗補給辺自動停止)をするかしないかの選択がこの画面を通じて行うことができる。さらに、苗補給を行う辺は、往復走行での直進経路と交差する圃場辺であり、この辺を選択することもこの画面を通じて行うことができる。選択可能な辺は、1辺でもよいし、2辺でもよい。また、変形した圃場では、隣接する2つの辺が補給辺の候補となる可能性がある。 In the reciprocating work in the internal area IA, seedling replenishment is required during the work. The seedling supply here is read as other material supply (drugs, fertilizers, fuel, etc.). In seedling replenishment, the rice transplanter must interrupt the round-trip travel and approach the ridges, but the rice transplanter can be automatically stopped at a position where the ridges can be approached for this seedling replenishment. Through this screen, it is possible to select whether or not to automatically stop (automatically stop the seedling supply side) for this ridge approaching run. Further, the side for supplying seedlings is a field side that intersects the straight path in the round-trip travel, and this side can also be selected through this screen. The selectable side may be one side or two sides. Also, in a deformed field, two adjacent sides may be candidates for supply sides.
圃場が特殊な場合、資材補給辺の候補は、全ての圃場辺の中から選択可能にする必要がある。このため、そのような特殊圃場が考慮される場合、資材補給辺を全ての圃場辺の中から選択できるように構成する。 When the field is special, the candidate for the material supply side needs to be selectable from all the field sides. Therefore, when such a special field is considered, the material supply side is configured so that it can be selected from all the field sides.
外周領域での周回経路に沿った作業走行(周り植え走行)においても、苗補給が必要な場合がある。この場合でも、機体1は圃場辺で自動停止させられる。その際、機体1が圃場辺から所定距離以上離れている場合、機体1を圃場辺に横寄せしてから、自動停止させられる。自動停止すると、補給を促す報知が行われる。
Seedling replenishment may also be required during work travel along the orbital route in the outer peripheral region (surrounding planting travel). Even in this case, the
苗補給辺の選択に関して、基準辺が選択されることで、好ましくは自動的に周り植え走行での苗補給辺が決定されるように構成されてもよいし、苗補給辺を選択してから、好ましくは自動的に基準辺が決定されるように構成されてもよい。 Regarding the selection of the seedling supply side, it may be configured so that the reference side is selected, preferably the seedling supply side in the surrounding planting run is automatically determined, or after the seedling supply side is selected. , Preferably configured so that the reference edge is automatically determined.
苗補給では、一般的に、機体1の前部が畦(補給辺)に接近する必要があるので、旋回に入る前、あるいは旋回の途中で、畦に向かって前進する。補給後は、後進と旋回とによって、次の直進経路に入る。次の直進経路に入る際に行われる旋回制御では旋回半径を固定した制御が好都合である。この場合、機体1は、元の直進経路の通常の旋回走行が行われる位置まで後進で戻り、そこから通常の旋回走行により次の直進経路に入ることになる。薬剤補給などでは、機体1の後部が畦に接近する必要があるので、畦接近走行として、旋回してから後進する旋回後進畦寄せ走行が採用される。補給後は、前進で次の直進経路に入る。これらの一連の苗補給走行も、リモコン90等を用いた遠隔制御が可能である。
In seedling replenishment, generally, the front part of the
変形している畦の近くで苗補給が行われた場合、苗補給後に次の直線経路に戻る際に行われる旋回走行において、機体1が畦に接近する可能性がある。このような旋回走行では、通常行われる旋回に比べて、旋回開始位置を畦から遠い位置に設定したり、旋回半径を変更したりする。
When the seedlings are replenished near the deformed ridges, the
苗補給のための自動停止を選択した場合、補給辺側の外周領域(枕地とも称する)OAに自動走行で直進する。この自動走行のためには、内部往復経路IPLの直進経路を延長させることによって生成された延長経路が利用される。その延長経路の走行中は、植付・播種・施肥などの作業を行われず、畦に接近した処理位置で、機体1は自動停止する。
When automatic stop for seedling replenishment is selected, the vehicle automatically travels straight to the outer peripheral area (also referred to as headland) OA on the replenishment side. For this automatic traveling, an extension route generated by extending the straight path of the internal round-trip path IPL is used. While traveling on the extension route, operations such as planting, sowing, and fertilization are not performed, and the
自動停止を選択せずに補給を行う場合には、旋回走行の前や旋回途中で、苗植付装置3が上昇している時に、手動操作またはリモコン90を用いた割込み制御によって、畦接近走行が可能となる。その場合は、補給後に次の開始点まで機体1を手動で走行させないと、自動運転の再開は不能となる。もちろん、補給が不要な場合には、自動停止を選択する必要はない。補給が不要となる例は、密苗、ロング(ロール)マット苗を採用している場合、苗植付装置3ではなく直播装置が装備されている場合、などである。補給とは関係なしに、リモコン90を用いた操作などによって、旋回走行の前や旋回途中で機体1を停止するように設定してもよい。
When replenishment is performed without selecting automatic stop, when the
リモコン90等による遠隔操縦を行っている場合には、補給資材の残量チェックは、作業者による目視ではなく、残量センサを用いて行い、その検出結果または資材切れをリモコン90に送信する構成や、音声で周囲に報知する構成を採用してもよい。残量センサによって資材切れ(資材不足)が検出された場合には、自動停止することができる。このような自動停止や資材切れ(資材不足)の報知は、内部領域IAでの作業走行だけでなく、外周領域OAでの作業走行においても行うことができる。その際、資材補給位置までの資材補給経路が作成されるように構成してもよい。
When remote control is performed by the
残量センサは、カメラによる撮影画像を入力として苗などの資材残量を出力する機械学習モデルで構成することができる。また、資材残量が推定できる場合、資材補給するために自動停止する位置も推定できる。この推定位置に基づいて、資材補給のための自動停止を予約することができる。この予約は自動または手動で行うことができ、予約のキャンセルは手動で行うことができる。 The remaining amount sensor can be configured by a machine learning model that outputs the remaining amount of materials such as seedlings by inputting an image taken by a camera. In addition, if the remaining amount of materials can be estimated, the position where the materials are automatically stopped to be replenished can also be estimated. Based on this estimated position, an automatic stop for material supply can be reserved. This reservation can be made automatically or manually, and the reservation can be canceled manually.
資材残量が推定できる場合、推定された残量で、次の補給可能な位置まで走行可能であるかどうかの判定が行われる。この判定結果に基づいて、資材補強のために機体1が停止し、資材補給走行を開始するための予想位置の報知が行われる。
If the remaining amount of material can be estimated, it is determined whether or not the vehicle can travel to the next replenishable position with the estimated remaining amount. Based on this determination result, the
この実施形態では、外周領域OAでの作業走行(周り植え走行)は、周回経路として、外周領域(枕地)OAの内側に位置する内側周回経路IRLと、外周領域OAの外側に位置する外側周回経路ORLとに沿って行われる。内側周回経路IRLに沿った走行は、内側周回走行または内側周り走行と呼ばれ、外側周回経路ORLに沿った走行は、外側周回走行または外側周り走行と呼ばれる。マップ作成において機体1が走行した走行軌跡に実質的に一致するように作成される。内側周回経路IRLは、内部往復経路IPLと外側周回経路ORLの間にある経路である。内側周回走行及び外側周回走行は、有人自動、無人自動または手動で行うことができる。
In this embodiment, the work run (round planting run) in the outer peripheral region OA includes the inner circular path IRL located inside the outer peripheral region (headland) OA and the outer side located outside the outer peripheral region OA as the orbital route. It is performed along the circuit path ORL. Traveling along the inner orbital path IRL is referred to as inner orbital or inner peripheral travel, and traveling along the outer orbital path ORL is referred to as outer orbital or outer peripheral travel. In map creation, it is created so as to substantially match the travel locus on which the
この実施形態では、外側周回経路ORLは自動走行であっても有人自動走行になるように規定されているが、外側周回経路ORLはマップ作成のティーチング走行の走行軌跡に基づいて、しかもその走行は苗植付装置3を下降させた状態での走行であるので、無人自動走行でも問題が生じる可能性は小さい。このことから、外側周回経路ORLに対しても無人自動走行が選択できるように構成してもよい。また、内側周回経路IRLと外側周回経路ORLはそれぞれ別経路として設定されているのでアルゴリズムが複雑になりやすいが、最初から2つの経路のつなぎ経路を設けてもよい。または、内側周回経路IRLの終了時点でその終点から外側周回経路ORLの開始位置に向けて誘導する経路を設けてもよい。
In this embodiment, the outer orbital route ORL is specified to be manned automatic driving even if it is an automatic traveling, but the outer orbiting route ORL is based on the traveling locus of the teaching traveling of map creation, and the traveling thereof is performed. Since the
この実施形態では、往復走行における旋回走行のためのスペースを十分にとるために、外周領域OAに形成される周回経路は、2周の周回経路と既定されている。しかしながら、機種や作業条数によっては、1周の周回経路で十分である。したがって、周回経路が1周の周回経路で形成されることを選択できるような構成にしてもよい。但し、周回経路が1周の周回経路で形成される場合、往復走行で用いられる旋回経路には、後進を用いた切り返し経路、あるいは作業幅を超えるつなぎ直進経路でアングル状の2つの旋回経路をつなぐつなぎ旋回経路を採用することが好ましい。その際、つなぎ直進経路の走行では、周回経路を倣うような走行制御が行われるが、畦との間隔を規定している越境判定の許容範囲を拡大するなどの特例措置が採用される。さらには、旋回途中で畦との干渉リスクがある場合に後進等を用いた複数回切り返しで徐々に旋回する旋回リトライ機能も採用される。 In this embodiment, the orbital path formed in the outer peripheral region OA is defined as a two-lap orbital path in order to secure sufficient space for turning in the reciprocating run. However, depending on the model and the number of work lines, one round route is sufficient. Therefore, the configuration may be such that the orbital path can be selected to be formed by one orbital path. However, when the orbital path is formed by one orbital path, the turning path used for reciprocating travel includes a turning path using reverse movement or two angle-shaped turning paths with a connecting straight path exceeding the working width. It is preferable to adopt a connecting turning path. At that time, when traveling on a straight route, the travel control is performed so as to imitate the circuit route, but special measures such as expanding the permissible range of cross-border judgment that regulates the distance from the ridge are adopted. Furthermore, when there is a risk of interference with the ridge during turning, a turning retry function that gradually turns by turning back multiple times using reverse movement or the like is also adopted.
ルート作成処理において、通常は、予め決められた軌跡に基づき通常旋回(180度旋回)、又はコの字旋回(直進して畦に接近し次に後進してから前記通常旋回を行い最後に前進して、次の作業開始点に入る旋回)が採用されるが、空植え等の特定目的や、作業幅が畦際の旋回走行のためのスペースに比べて狭い場合には、図10や図11のような旋回方法が採用されても良い。 In the route creation process, usually, a normal turn (180 degree turn) or a U-shaped turn (go straight to approach the ridge, then move backward, and then make the normal turn and finally move forward based on a predetermined trajectory. Then, turning to enter the next work start point) is adopted, but if the work width is narrower than the space for turning running at the ridge or for a specific purpose such as empty planting, FIG. A turning method such as 11 may be adopted.
図10と図11には上述した特殊な旋回走行(旋回経路)が例示されている。図10は、つなぎ旋回の一例を示している。このつなぎ旋回は、1つの直進経路から隣接する直進経路ではなく、その次の次の直進経路に移動するための移動走行である。このつなぎ旋回は、ほぼ90度の方向転換を行う第1旋回経路(図10では符号Q1が付与されている)と、直線経路(図10では符号Q3が付与されている)と、第2旋回経路(図10では符号Q2が付与されている)とからなる。直線経路の長さは、移動先の直進経路の位置に応じて算定される。図11は、後進を用いた切り返し旋回の一例を示している。切り返し旋回は、走行している直進経路から旋回走行で隣接経路に移動する際に、その旋回走行のためのスペース(畦までの距離:外周領域OAの幅)が少ない場合に用いられる。図11で示された切り返し旋回は、第1旋回経路(図11では符号R1が付与されている)と、後進逆旋回経路(図11では符号R2が付与されている)と第2旋回経路(図11では符号R3が付与されている)とからなる。第1旋回経路と後進逆旋回経路とにより切り返しと称せられる走行が実現するが、この切り返しを増やすことで、旋回走行に必要なスペースを小さくすることができる。 10 and 11 exemplify the above-mentioned special turning running (turning path). FIG. 10 shows an example of a connecting turn. This connecting turn is a moving run for moving from one straight path to the next straight path instead of the adjacent straight path. This joint turn consists of a first turn path (reference numeral Q1 is assigned in FIG. 10), a linear path (reference numeral Q3 is assigned in FIG. 10), and a second turn, which makes a direction change of approximately 90 degrees. It consists of a route (reference numeral Q2 is assigned in FIG. 10). The length of the straight path is calculated according to the position of the straight path of the destination. FIG. 11 shows an example of a turning turn using reverse movement. The turning turn is used when the space for turning (distance to the ridge: width of the outer peripheral region OA) is small when moving from the straight path in which the vehicle is traveling to the adjacent route in the turning. The turn-back turn shown in FIG. 11 includes a first turn path (reference numeral R1 is assigned in FIG. 11), a reverse reverse turn path (reference numeral R2 is assigned in FIG. 11), and a second turn path (reference numeral R2 is assigned in FIG. 11). In FIG. 11, the reference numeral R3 is assigned). A run called turning is realized by the first turning path and the reverse reverse turning path, and by increasing this turning, the space required for turning can be reduced.
〔自動運転の中断・終了、走行ライン先送り、自動運転の中断からの再開〕
自動走行の途中で自動走行が困難な状況が発生すると、自動走行は中断または終了され、走行制御は手動に移行する。自動走行が終了された場合には、自動走行での作業の再開は不可能となるが、自動走行が中断された場合には、自動走行での作業の再開は可能である。自動走行では、行われた自動走行の履歴(走破した走行経路など)が記録されている。自動走行の中断後、同じ機***置で、あるいは手動走行で走行した後に、自動走行を再開する際には、自動走行が中断された機***置及びその機***置の走行経路のID等がメモリ等から読み出される。中断位置と再開位置が異なる場合において、中断位置と再開位置が同じライン上にある場合は、機体がライン上に重複した状態において、タッチパネルで再開指示可能である。中断位置と再開位置が異なるライン上にある場合は、タッチパネル50に表示される走行経路を用いて、設定されている走行経路を先送りし(ライン送りと称せられる)、機体1の現在位置に走行経路をマッチングさせる。
[Interruption / termination of automatic driving, postponement of running line, restart from interruption of automatic operation]
If a situation occurs in which automatic driving is difficult during automatic driving, automatic driving is interrupted or terminated, and driving control shifts to manual driving. When the automatic running is completed, the work in the automatic running cannot be restarted, but when the automatic running is interrupted, the work in the automatic running can be restarted. In automatic driving, the history of automatic driving performed (running route, etc.) is recorded. When the automatic driving is resumed after the automatic driving is interrupted, at the same aircraft position, or after the manual driving is resumed, the position of the aircraft where the automatic driving was interrupted and the ID of the traveling route of the aircraft position are stored in the memory or the like. Read out. When the suspend position and the restart position are different, if the suspend position and the restart position are on the same line, it is possible to instruct the restart on the touch panel in a state where the aircraft overlaps on the line. If the suspended position and the restart position are on different lines, the set travel route is postponed (referred to as line feed) using the travel route displayed on the
タッチパネル50における走行経路の画面表示に関して追記される事項は以下の通りである。
(1)自動運転が中断された走行経路が赤色などの特徴色で描画される。その際、色変更される経路区間は、直進経路単位が好ましいが、中断点を含む直進経路の一部区間でもよい。
(2)自動運転の中断点付近に複数の経路が存在する場合、作業者によって処理対象となる走行経路が選択される。
(3)走行経路は、その走行経路の作業属性に応じて色変更される。例えば、走行経路に沿って苗植付作業が完了した経路と、苗植付作業が行われている経路と、これから行われる経路、空走り経路と呼ばれる苗植付作業を行わずに走行された経路などは、それぞれ識別可能に色塗りされる。また、苗植付作業が完了した経路の周辺は、その作業幅(各条単位)で色塗りされてもよい。
(4)手動走行においても、その走行軌跡と走行経路マップとのマッチングが行われ、手動走行で走行した作業跡も既作業領域として表示される。
(5)自動走行が中断され、複数本の走行経路に沿った手動走行を経て、再度自動走行が再開される場合での走行経路の先送りを容易にするため、走行経路早送り、早戻し機能が用意されている。
(6)自動走行を再開する際には、再開する走行ラインを選択する必要がある。その選択作業を容易にするため、自動運転再開時は、中断した走行経路、中断した走行経路の次の走行経路、中断した走行経路のひとつ前の走行経路のいずれかがデフォルトの再開走行経路として設定される。
The items to be added regarding the screen display of the traveling route on the
(1) The traveling route where the automatic driving is interrupted is drawn in a characteristic color such as red. At that time, the route section whose color is changed is preferably a straight route unit, but may be a partial section of the straight route including an interruption point.
(2) When there are a plurality of routes near the interruption point of the automatic operation, the operator selects the traveling route to be processed.
(3) The color of the traveling route is changed according to the work attribute of the traveling route. For example, the route along the travel route where the seedling planting work was completed, the route where the seedling planting work was performed, the route to be performed in the future, and the route without performing the seedling planting work called the idle running route. The routes and the like are colored so that they can be identified. Further, the periphery of the route where the seedling planting work is completed may be colored according to the work width (each row unit).
(4) Even in manual driving, the travel locus and the travel route map are matched, and the work traces traveled by manual travel are also displayed as an existing work area.
(5) In order to facilitate the postponement of the driving route when the automatic driving is interrupted and the automatic driving is restarted after the manual driving along a plurality of driving routes, the traveling route fast-forwarding and fast-rewinding functions are provided. It is prepared.
(6) When resuming automatic driving, it is necessary to select a traveling line to be restarted. In order to facilitate the selection work, when resuming automatic driving, one of the interrupted travel route, the travel route next to the interrupted travel route, and the travel route immediately before the interrupted travel route is set as the default restart travel route. Set.
〔中止指示無効処理〕
田植機における中止指示無効処理について説明する。図12は、中止指示無効処理における機能部を示すブロック図である。図12に示されるように、本実施形態における中止指示無効処理では、制御ユニット30と情報端末5との間で互いに情報やデータの送受信が行われる。本実施形態では、制御ユニット30に、機***置算出部311、走行制御部312が備えられ、情報端末5に、表示装置551(タッチパネル50)、マップ情報取得部51、走行中止指示部52、無効指示部53、取り消し部54、資材補給位置設定部55、補給指示受付部56、報知部57が備えられる。各機能部は、圃場形状取得に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウエア又はソフトウエア或いはその両方で構築されている。
[Cancellation instruction invalid processing]
The process of invalidating the stop instruction in the rice transplanter will be described. FIG. 12 is a block diagram showing a functional unit in the stop instruction invalidation process. As shown in FIG. 12, in the stop instruction invalidation process in the present embodiment, information and data are transmitted and received between the
機***置算出部311は、衛星測位を用いて機***置を算出する。衛星測位には測位ユニット8が利用され、測位ユニット8から機***置算出部311に、例えば緯度情報、経度情報、及び高度情報からなるGPS情報が伝達される。なお、本実施形態では高度情報は、ジオイド高と標高とが合算された機体1の高さ(測位ユニット8の高さ)が相当する。機***置とは、実空間における機体1の位置であって、緯度情報、経度情報、及び高度情報により示される。機***置算出部311は、このようなGPS情報に基づき、実空間における機体1の位置を算出する。
The aircraft
マップ情報取得部51は、作業地の形状を示すマップ情報を取得する。作業地の形状を示すマップ形状は、上述したように、マップ情報記憶部552に記憶されている。したがって、本実施形態では、マップ情報取得部51はマップ情報記憶部552からマップ情報を取得する。
The map
走行制御部312は、取得されたマップ情報と機***置とに基づいて作業地において作業を行いながら自動走行させる。本実施形態では、上述したようにルート作成処理においてマップ情報に基づいて、自動走行の目標となる走行経路が設定される。したがって、走行制御部312は、機***置が走行経路に沿うように圃場において苗の植付作業を行いながら田植機を自動走行させる。このような走行経路にしたがって田植機を自動走行させる制御は公知であるので詳細な説明は省略する。
The
走行中止指示部52は、予め設定された走行停止条件を具備した場合に、走行制御部312に対して作業走行の中止指示を行う。予め設定された走行停止条件とは、自動走行を停止させるための条件である。このような走行停止条件として、例えば作業に用いる作業資材の残量が所定量以下になったこととすることが可能である。作業に用いる作業資材とは、植付作業に用いる苗、圃場に施肥する肥料、及び薬剤等が相当する。もちろん、作業資材は苗、肥料、及び薬剤のうち少なくとも何れか一方でも良い。したがって、走行中止指示部52は、植付作業に用いる苗や圃場に施肥する肥料や薬剤の残量が所定量以下になった場合に、走行制御部312に対し作業走行に中止指示を行う。なお、苗や肥料や薬剤の残量は、直接、センサで検出するようにしても良いし、初めに搭載していた搭載量から使用した量を減算して、理論的に算出したものであっても良い。
The travel
走行制御部312は、このような中止指示を走行中止指示部52から受けると、自動走行制御を中止する。したがって、田植機は、植付作業に用いる苗や圃場に施肥する肥料や薬剤の残量が所定量以下になった場合に、自動走行を停止する。
When the
走行中止指示部52が、作業資材の残量が所定量以下になった場合に中止指示を行うように構成するときには、報知部57が、作業資材の残量が所定量以下である場合に、作業資材の残量が少なくなっていることを報知するように構成すると良い。報知は、情報端末5において行っても良いし、機体1から行っても良い。更には、ユーザが所持する携帯端末(例えばスマートフォン)に通知するようにしても良い。また、報知するタイミングは、作業資材の残量が所定量以下となった時点でも良いし、作業資材の残量が所定量以下となった後、予め設定された地点(例えば畦)に近づいた時点でも良い。これにより、ユーザが作業資材の残量が所定量以下であることを把握することができるのはもちろん、走行中止指示部52により中止指示が行われたことも把握することが可能となる。
When the traveling
ここで、田植機は、中止指示を受けた場合でもユーザの指示に応じて例外的に自動走行ができるように構成されている。そこで、無効指示部53が、中止指示が行われた場合であっても、ユーザの指示に応じて走行中止指示部52による中止指示を無効とし、走行制御部312による自動走行を可能とする無効指示を行うように構成されている。中止指示が行われた場合とは、植付作業に用いる苗や圃場に施肥する肥料や薬剤の残量が所定量以下になり、走行中止指示部52が中止指示を行った場合である。ユーザの指示とは、例えば情報端末5による所定の操作(所定の操作ボタンの押下)や、リモコン90による所定の操作(所定の操作ボタンの押下)が相当する。したがって、無効指示部53は、植付作業に用いる苗や圃場に施肥する肥料や薬剤の残量が所定量以下になり、走行中止指示部52が中止指示を行った場合であっても、ユーザによる情報端末5による所定の操作(例えば、無効とする表示をタッチパネル50に表示しておき、ユーザが当該表示にタッチ操作を行った場合に操作したと認識することが可能である)や、リモコン90による所定の操作があったときには、走行中止指示部52による中止指示を無効とし、走行制御部312に対して自動走行を可能とする無効指示を行う。これにより、田植機が自動走行を再開する。
Here, the rice transplanter is configured to be exceptionally capable of automatic driving in response to a user's instruction even when a stop instruction is received. Therefore, even when the stop instruction is given, the
また、田植機は、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合、所定距離または所定時間の間、走行中止指示部52を無効にして自動走行させるように構成することが可能である。すなわち、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合、田植機が予め設定された距離を走行する間、又は、所定時間が経過するまでの間、走行中止指示部52を無効にして自動走行させるように構成することが可能である。なお、走行中止指示部52を無効にするとは、走行中止指示部52による中止指示を無効にしても良いし、走行中止指示部52そのものの機能を無効にしても良い。いずれであっても、上記のように構成することで、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合に、田植機が予め設定された距離を走行する間、又は、所定時間が経過するまでの間、田植機が自動走行を行うことが可能となる。
Further, when the stop instruction is invalidated by the
ここで、本実施形態では走行制御部312は、作業地に設定された自動走行の目標となる走行経路に沿って自動走行させる。特に、圃場における内部領域IAでは、図13に示されるように内部往復経路IPLに沿って自動走行が行われる。このような内部往復経路IPLは、内部領域IA内を往復する複数の往復走行経路として設定される。したがって、走行制御部312は、作業地を複数の往復走行経路に沿って走行させる。この場合、走行制御部312は、上述した無効指示を受けた場合、すなわち、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合に、往復走行経路における終了位置または、次の開始位置まで走行させると良い。
Here, in the present embodiment, the
往復走行経路における終了位置とは、往復走行経路を一つの片道走行経路とする(例えば内部往復経路IPL1とする)場合には、内部往復経路IPL1の終了位置G1が相当する。係る場合、内部往復経路IPL1を走行中に、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合には、走行制御部312は内部往復経路IPL1の終了位置G1まで走行させると良い。また、往復走行経路を、往復走行経路を往路走行経路と復路走行経路とする(例えば内部往復経路IPL1と内部往復経路IPL2とからなるとする)場合には、内部往復経路IPL2の終了位置G2が相当する。この場合には、内部往復経路IPL1或いは内部往復経路IPL2を走行中に、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合には、走行制御部312は内部往復経路IPL2の終了位置G2まで走行させると良い。
The end position in the round-trip travel route corresponds to the end position G1 of the internal round-trip route IPL1 when the round-trip travel route is one one-way travel route (for example, the internal round-trip route IPL1). In such a case, if the stop instruction is invalidated by the
往復走行経路における次の開始位置とは、往復走行経路を一つの片道走行経路とする(例えば内部往復経路IPL1とする)場合には、次の往復走行経路である内部往復経路IPL2の開始位置S2が相当する。係る場合、内部往復経路IPL1を走行中に、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合には、走行制御部312は内部往復経路IPL2の開始位置S2まで走行させると良い。また、往復走行経路を、往復走行経路を往路走行経路と復路走行経路とする(例えば内部往復経路IPL1と内部往復経路IPL2とからなるとする)場合には、次の往復走行経路である内部往復経路IPL3の開始位置S3が相当する。この場合には、内部往復経路IPL1或いは内部往復経路IPL2を走行中に、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合には、走行制御部312は内部往復経路IPL3の開始位置S3まで走行させると良い。これにより、圃場の中央部において田植機が停車することを防止し、例えば圃場における苗や肥料の補給をし易い位置まで走行させて停車させることが可能となる。
The next start position in the round-trip travel route is the start position S2 of the internal round-trip route IPL2, which is the next round-trip travel route, when the round-trip travel route is one one-way travel route (for example, the internal round-trip route IPL1). Is equivalent. In such a case, if the stop instruction is invalidated by the
本実施形態では、無効指示部53による無効指示を取り消し部54が取り消しできるようにも構成されている。これにより、例えばユーザに指示に応じて無効指示部53が行った無効指示により自動走行が可能となった状態を、更にユーザの取り消し意思に応じて取り消すことが可能となる。取り消し部54による取り消しは、ユーザの取り消し意思に応じて行っても良いし、情報端末5或いは上位システムからの指示に応じて自動的に行っても良い。
In the present embodiment, the invalidation instruction by the
上述したように田植機は、苗の植付作業を行っている際に田植機に搭載されている苗や肥料等の作業資材が少なくなった場合に当該作業資材を補給するように構成されている。このような作業資材を補給する補給位置を、往復走行経路において設定する資材補給位置設定部55が備えられている。
As described above, the rice transplanter is configured to replenish the work materials such as seedlings and fertilizers mounted on the rice transplanter when the seedlings are planted. There is. A material supply
このような補給位置が設定されている場合には、走行制御部312は、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合に、次の補給位置まで走行させると良い。これにより、次の補給位置まで田植機を自動走行させることができ、作業資材の補給を行うことが可能となる。
When such a replenishment position is set, the
例えば、上述した補給位置が設定されているか否か予め判明していると好適である。そこで、補給指示受付部56が往復走行経路の走行中に作業資材の残量が所定量以下になった場合に、作業資材を補給するか否かの指示を受け付けるように構成すると良い。これにより、走行制御部312が、上述した次の補給位置まで自動走行させることが可能となる。
For example, it is preferable that it is known in advance whether or not the above-mentioned supply position is set. Therefore, it is preferable to configure the replenishment
一方、作業資材を補給する指示を受け付けていない場合は、走行制御部312は、往復走行経路における予め設定された地点に達した場合に停止させるようにすると良い。予め設定された地点とは、例えば往復走行経路のうち、往路走行経路における終点及び復路走行経路における終点とすることが可能であるし、あるいは、往復走行経路における終点とすることも可能である。また、往復走行経路における始点や終点とは異なる地点とすることも可能である。このような地点に達した場合に停止させることで、その都度、ユーザの指示を仰ぐことが可能となる。
On the other hand, when the instruction to replenish the work material is not received, the
上記実施形態では、走行中止指示部52は苗の植付作業に用いる苗や肥料の残量が所定量以下になった場合に中止指示を行うとして説明したが、走行中止指示部52は、機体1の周囲に存在する物体を物体センサ(例えばソナーセンサ60)が検知した場合に、中止指示を行うように行うことも可能である。もちろん、苗や肥料の残量が所定量以下になった場合、及び、物体センサが物体を検知した場合の双方において、中止指示を行うように構成することも可能である。
In the above embodiment, the travel
上記のように、例えばソナーセンサ60により機体1の周囲に物体が検知された場合には中止指示に応じて自動運転(自動走行)中の機体1が一時停止する。しかしながら、検知された物体が自動走行に支障がないと判定される場合(具体的には、例えばソナーセンサ60とは異なる他のセンサにより、当該物体のサイズが所定の大きさ以下であることを示す検知結果が取得された場合や、人(例えば作業者)の目視により、当該物体が無視できる大きさの障害物であると判明した場合等のように、検知された物体のサイズに基づいて、自動走行に支障がないと判定される場合)は、上述した中止指示無効処理によって、自動走行を継続するように構成することが可能である。また、その際、検知された物体の近傍では、機体1の走行速度を通常の走行速度(物体が検知されていない場合における走行速度)よりも遅い所定の走行速度にし、当該物体の傍を通過するようにしても良い。これらの操作はリモコン90や、情報端末5等で行えるようにしても良いし、自動制御プログラムで自動的に行われるようにしても良い。
As described above, for example, when an object is detected around the
上記実施形態では、走行制御部312は、作業地を複数の往復走行経路に沿って走行させ、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合に、往復走行経路における終了位置または、次の開始位置まで走行させるとして説明したが、走行制御部312は、作業地を複数の往復走行経路に沿って走行させ、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合に、往復走行経路における終了位置や次の開始位置とは異なる場所まで走行させるように構成することも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、無効指示部53による無効指示を取り消す取り消し部54を更に備えるとして説明したが取り消し部54を備えないように構成することも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、走行中止指示部52は、作業に用いる作業資材の残量が所定量以下になった場合に、中止指示を行うとして説明したが、走行中止指示部52は作業資材の残量が所定量以下になった場合であっても、中止指示を行わないように構成することも可能である。
In the above embodiment, the travel
上記実施形態では、往復走行経路において作業資材を補給する補給位置を設定する資材補給位置設定部55を備え、走行制御部312は、無効指示部53により中止指示が無効にされた場合に、次の補給位置まで走行させるとして説明したが、資材補給位置設定部55を備えずに構成することも可能であるし、走行制御部312は、中止指示が無効にされた場合であっても、次の補給位置まで走行させないように構成することも可能である。
In the above embodiment, the material supply
上記実施形態では、往復走行経路の走行中に作業資材の残量が所定量以下になった場合に、作業資材を補給するか否かの指示を受け付ける補給指示受付部56を備え、走行制御部312は、作業資材を補給する指示を受け付けていない場合に、往復走行経路における予め設定された地点に達した場合に停止させるとして説明したが、補給指示受付部56を備えずに構成することも可能であるし、走行制御部312は、作業資材を補給する指示を受け付けていない場合に、往復走行経路における予め設定された地点に達した場合に停止させないように構成することも可能である。
In the above embodiment, a replenishment
上記実施形態では、作業資材の残量が所定量以下である場合に、作業資材の残量が少なくなっていることを報知する報知部57を備えるとして説明したが、報知部57を備えずに構成することも可能である。
In the above embodiment, it has been described that the
上記実施形態では、田植機が行う作業が苗の植え付け作業であるとして説明したが、田植機は他の作業を行うものであっても良い。また、作業資材は、苗、肥料、及び薬剤のうち少なくとも何れか一方であるとして説明したが、これら以外の作業資材であっても良い。 In the above embodiment, it has been described that the work performed by the rice transplanter is the planting work of seedlings, but the rice transplanter may perform other work. Further, although it has been described that the work material is at least one of seedlings, fertilizers, and chemicals, work materials other than these may be used.
〔越境判定処理〕
田植機における越境判定処理について説明する。図14は、越境判定処理における機能部を示すブロック図である。図14に示されるように、本実施形態における越境判定処理では、制御ユニット30と情報端末5との間で互いに情報やデータの送受信が行われる。本実施形態では、制御ユニット30に、機***置算出部311、越境判定部64、越境防止制御部65、越境許可部66、再開指示部67、一時停止指示部68が備えられる。各機能部は、越境判定に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウエア又はソフトウエア或いはその両方で構築されている。
[Cross-border judgment processing]
The cross-border determination process in the rice transplanter will be described. FIG. 14 is a block diagram showing a functional unit in the cross-border determination process. As shown in FIG. 14, in the cross-border determination process in the present embodiment, information and data are transmitted and received between the
機***置算出部311は、衛星測位を用いて機***置を算出する。衛星測位には測位ユニット8が利用され、測位ユニット8から機***置算出部311に、例えば緯度情報、経度情報、及び高度情報からなるGPS情報が伝達される。なお、本実施形態では高度情報は、ジオイド高と標高とが合算された機体1の高さ(測位ユニット8の高さ)が相当する。機***置とは、実空間における機体1の位置であって、緯度情報、経度情報、及び高度情報により示される。機***置算出部311は、このようなGPS情報に基づき、実空間における機体1の位置を算出する。
The aircraft
田植機は、境界付けられた作業地を走行する。そこで、越境判定部64が、境界との接触を避けるために設定された境界線と機***置とに基づいて、機体1が境界線を越えているか否かを判定する。境界とは、図15に示されるような例えば圃場を区画するために設けられる、圃場に隣接する畦や道(以下「畦等」とする)が相当する。境界線は、田植機がこのような境界物に接触することを防止するために、図15に示されるように、圃場の外縁部(圃場輪郭線)に沿って設けられる。田植機にあっては、このような境界線は作業走行に利用するマップにおいて設けると好適である。このようなマップは、作業地の形状を示すマップ情報として上述したマップ情報記憶部552に記憶され、マップ情報はマップ情報取得部51によりマップ情報記憶部552から取得される。境界線はこのようなマップ情報に予め規定しておいても良いし、圃場を周回走行して圃場形状を示す圃場形状情報を取得した際に算出して設定しても良い。機***置は、上述した機***置算出部311から伝達される。したがって、越境判定部64は、田植機が畦等に接触することを防止するために、田植機が作業走行に利用するマップにおいて仮想的に設けられる境界線と機***置算出部311から伝達された機***置とに基づいて、機体1が境界線を越えているか否かを判定する。
Rice transplanters travel on bordered work areas. Therefore, the
越境防止制御部65は、機体1が境界線を越えていると判定された場合に、機体1の走行を禁止する。「機体1が境界線を越えていると判定された場合」とは、上述した越境判定部64により田植機の機体1が境界線を越えていると判定された場合である。このため、越境判定部64の判定結果が越境防止制御部65に伝達されるように構成すると好適である。ここで、田植機は、走行制御部312により、マップ情報と機***置とに基づいて作業地において作業を行いながら自動走行が行われる。したがって、越境防止制御部65は、越境判定部64により田植機の機体1が境界線を越えていると判定された場合に、走行制御部312に対して自動走行を禁止させ、更に自動走行だけでなく、手動走行も禁止させる。これにより、田植機は、マップ情報において境界線が設定された位置に対応する圃場における位置で停止する。
The cross-border
越境許可部66は、越境許可指令により越境判定部64による判定を中断させ、機体1が境界線を越えた状態を許可する。越境判定部64は継続して機体1が境界線を越えているか否かを判定する。越境許可指令とは、境界線を越えることを許可する指令である。このような越境許可指令は、例えばユーザによるリモコン操作により境界線を越えて走行を行う指示が相当する。このような指示を取得した場合、越境許可部66は、ユーザにより機体1が境界線を越えた状態を許可された越境許可指令があったとして、越境判定部64による判定を中断させる。これにより、例えばリモコン操作により田植機が境界線を越えて圃場の外縁部側に走行することができ、例えば植え付け作業に用いる苗や肥料や薬剤の補給を行うことが可能となる。
The
再開指示部67は、越境許可部66により許可された場合において、機体1における予め設定された設定部位が境界線よりも作業地の中央側に進入した場合に、越境判定部64による判定を再開させ、越境許可部66による許可を停止させる。「越境許可部66により許可された場合」とは、越境許可指令を受けた越境許可部66により機体1が境界線を越えた状態を許可された場合である。機体1における予め設定された設定部位とは、例えば機体1の中央部とすることも可能であるし、例えば前進走行時には機体1の前端部と中央部との間における所定の部位とすることも可能であるし、例えば後進走行時には機体1の後端部と中央部との間における所定の部位とすることも可能である。
The
再開指示部67は、越境許可指令を受けた越境許可部66により機体1が境界線を越えた状態を許可された場合において、機体1の所定に部位に設定された設定部位が境界線よりも中央側に進入した場合に、越境判定部64に対して中断していた判定を再開させ、越境許可部66に対して機体1が境界線を越えた状態の許可を停止させる。これにより、越境判定部64による越境判定が再開される。
In the
また、上述した設定部位は、作業地において行われる作業の熟練度に応じて変更可能とすると好適である。作業地において行われる作業の熟練度とは、田植機が圃場において行う苗の植付作業の熟練度である。具体的には、苗の植付作業に慣れているか否かの度合いである。例えば、設定部位は、苗の植付作業に慣れているユーザ(ベテランである作業者)の場合よりも、苗の植付作業に慣れていないユーザ(初心者である作業者)の場合の方が、前進走行時には機体1の前端部と中央部との間における前端部に近い側に設定すると良く、例えば後進走行時には機体1の後端部と中央部との間における後端部に近い側に設定すると良い。これにより、慣れたユーザ程、畦等に近づけることができ、慣れていないユーザ程、畦等への接近を抑制することが可能となる。
Further, it is preferable that the above-mentioned setting portion can be changed according to the skill level of the work performed at the work site. The skill level of the work performed in the work area is the skill level of the seedling planting work performed by the rice transplanter in the field. Specifically, it is the degree of whether or not they are accustomed to planting seedlings. For example, the setting site is more for users who are not accustomed to planting seedlings (workers who are beginners) than for users who are accustomed to planting seedlings (workers who are veterans). When traveling forward, it is better to set it on the side close to the front end between the front end and the center of the
また、設定部位は、作業地における外周部分を走行する場合よりも、作業地における外周部分よりも中央側を走行する場合の方が機体1の内側に設定されると好適である。これにより、作業地の中央側を走行する際には外周部分を走行する場合に比べて判定条件を緩くすることができ、円滑に作業を進めることが可能となる。
Further, it is preferable that the set portion is set inside the
また、設定部位は、機体1の前進時は機体1の前後方向中央部よりも前方側に設けられ、機体1の後進時は機体1の前後方向中央部よりも後方側に設けると好適である。このように設定部位を設定することで、走行状態に応じて設定部位を設定できるので、利便性を向上することが可能となる。
Further, it is preferable that the setting portion is provided on the front side of the center portion in the front-rear direction of the
例えば、設定部位は、植付作業に用いる予備苗を載置する予備苗台の先端部、機体1における前側部に設けられるボンネットの先端部、苗を植え付ける植付部における機体1の幅方向両端部、衛星測位に用いられるGPSアンテナの搭載部、及び機体1の重心部のうち、少なくともいずれか一つに設定することが可能である。これにより、容易に設定部位を設定することが可能となる。
For example, the setting sites are the tip of the spare seedling stand on which the spare seedlings used for planting work are placed, the tip of the bonnet provided on the front side of the
一時停止指示部68は、越境許可部66により許可されている場合であっても、機体1が境界線よりも予め設定された量を超えたときには、機体1の走行を一時停止させる。これにより、田植機が畦等に接触することを防止することが可能となる。
The temporary
次に、図16を用いて説明する。図16の(a)に示されるように、内部領域IAにおいて設定された内部往復経路IPLに沿って作業走行を行い、内部領域IAと外周領域OAとの境界部分に達すると、自動運転を一時停止する。この状態で、所定時間が経過すると、田植機は外周領域OAにおいて旋回走行を行い、次の内部往復経路IPLに沿って作業走行を行う。 Next, it will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 16A, the work runs along the internal round-trip path IPL set in the internal region IA, and when the boundary portion between the internal region IA and the outer peripheral region OA is reached, the automatic operation is temporarily stopped. Stop. In this state, when a predetermined time elapses, the rice transplanter makes a turning run in the outer peripheral region OA and performs a work run along the next internal round-trip path IPL.
内部領域IAと外周領域OAとの境界部分に達してから所定時間以内に、手動操作により前進させ、越境判定部64により機体1が境界線を越えると判定される、すなわち図16の(b)において黒丸で示される設定部位の位置が境界線を超えると判定されると、越境防止制御部65により機体1の走行が禁止される。これにより、図16の(b)に示されるように、田植機は一時停止する。
Within a predetermined time after reaching the boundary portion between the inner region IA and the outer peripheral region OA, the aircraft is manually advanced and the
この状態で、越境許可指令があると、越境許可部66は機体1が境界線を越えた状態を許可する。この場合、許可された状態は、機体1が境界線よりも予め設定された量を超えるまで継続される。したがって、この間は、田植機は前後進が可能となる。なお、機体1における変更後の設定部位が設定される位置は、図16の(c)において白丸で示される。
In this state, if there is a cross-border permission command, the
機体1の境界線を越えた状態が許可された状態において、機体1において予め設定された設定部位(白丸で示される位置に設けられた設定部位の全て)が、図16の(d)に示されるように、内部領域IA側に進入すると、再開指示部67により越境判定部64が越境に係る判定を再開させられる。
In the state where the state beyond the boundary line of the
越境判定部64が越境に係る判定を再開すると、図16の(e)に示されるように、機体1が境界線を越えているか否かの判定に用いる部位は、図16の(d)に示される機体1において予め設定された設定部位が、元の部位(黒丸で示される部位)に戻される。
When the
上記実施形態では、越境許可部66により許可されている場合であっても、機体1が境界線よりも予め設定された量を超えたときには、機体1の走行を一時停止させる一時停止指示部68を備えるとして説明したが、一時停止指示部68を備えずに構成することも可能である。
In the above embodiment, even when the
上記実施形態では、設定部位は、作業地において行われる作業の熟練度に応じて変更可能であるとして説明したが、設定部位は作業の熟練度に応じて変更できないように構成することも可能である。 In the above embodiment, it has been described that the set part can be changed according to the skill level of the work performed at the work site, but the set part can be configured so as not to be changed according to the skill level of the work. be.
上記実施形態では、設定部位は、機体1の前進時は機体1の前後方向中央部よりも前方側に設けられ、機体1の後進時は機体1の前後方向中央部よりも後方側に設けられるとして説明したが、設定部位は機体1の前進時及び後進時において変更しないように構成することも可能である。また、機体1の前進時は機体1の前後方向中央部よりも後方側に設け、機体1の後進時は機体1の前後方向中央部よりも前方側に設けることも可能である。
In the above embodiment, the setting portion is provided on the front side of the center portion in the front-rear direction of the
上記実施形態では、設定部位は、植付作業に用いる予備苗を載置する予備苗台の先端部、機体1における前側部に設けられるボンネットの先端部、苗を植え付ける植付部における機体1の幅方向両端部、衛星測位に用いられるGPSアンテナの搭載部、及び機体1の重心部のうち、少なくともいずれか一つであるとして説明したが、設定部位はこれら以外の部位に設けることも可能である。
In the above embodiment, the setting site is the tip of the spare seedling stand on which the spare seedlings used for planting work are placed, the tip of the bonnet provided on the front side of the
上記実施形態では、設定部位は、作業地における外周部分(外周領域OA)を走行する場合よりも、作業地における外周部分よりも中央側を走行する場合の方が機体1の内側に設定されるとして説明したが、設定部位は、作業地における外周部分を走行する場合と、作業地における外周部分よりも中央側を走行する場とで同じ位置に設定することも可能であるし、設定部位は、作業地における外周部分を走行する場合よりも、作業地における外周部分よりも中央側を走行する場合の方が機体1の外側に設定することも可能である。
In the above embodiment, the setting portion is set inside the
次に、自動走行の中断と自動走行の再開に関する実施例を、図17と図18とを用いて説明する。図17に示された機能ブロック図では、情報端末5に、走行経路格納部526と、走行経路設定部527と、走行経路探索部528とが新たに備えられている。図18に示された走行経路は、内部往復経路IPLと内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとから構成されている。この変形例では、内部往復経路IPLは、複数の互いに平行な直線状経路(走行経路要素である)からなり、内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとは、圃場の上辺、左右辺と平行な直線状経路(走行経路要素である)と、圃場の下辺に沿った湾曲状経路とからなる。なお、この湾曲状経路は、経路生成処理においては、ノードLNによって接続された複数の直線部分LEとして管理されている。したがって、この変形例では、1本の湾曲状経路は、1本の走行経路要素としても取り扱うことができ、かつ、1本の湾曲状経路を構成する複数の直線部分LEのそれぞれも走行経路要素として取り扱うことができる。つまり、湾曲状経路以外の走行経路要素は、苗植付装置3の上げ下げのタイミングで設定される走行区間であるが、上記のような1本の湾曲状経路を構成する各直線部分LE(走行経路要素)は、経路生成アルゴリズムで区分けされた走行区間と見なされる。したがって、湾曲状経路は、全体として1本の走行経路要素として取り扱われるが、場合によっては、複数の連続した走行経路要素の集合としても取り扱われる。
Next, an example relating to the interruption of the automatic running and the resumption of the automatic running will be described with reference to FIGS. 17 and 18. In the functional block diagram shown in FIG. 17, the
走行経路格納部526は、作業地の形状に合わせて、往復経路作成部522や周回経路作成部524によって生成された走行経路である走行経路要素群を格納する。走行経路設定部527は、走行経路格納部526から順次読み出された走行経路要素を自動走行の目標となる目標走行経路として設定する。設定された目標走行経路は走行制御部312に与えられる。走行制御部312は、機***置算出部311によって算出された機***置と目標走行経路(走行経路要素)とに基づいて機体1を操舵する自動走行モードと、運転者の手動操作に基づいて車体を操舵する手動走行モードとを有する。走行経路探索部528は、自動走行モードの停止後、再び自動走行を開始するために自動走行モードが再開された際に、自動走行の開始のために必要となる目標走行経路に用いられる走行経路要素を探索して走行経路設定部527に与える。なお、自動走行モードの停止には、一時的に自動走行モードが退避し、所定の時間の経過や所定の手動走行モードでの走行の後に自動走行モードが再開される「一時停止」、及び、自動走行モードの再開には、初期処理を含む開始手順が要求される「完全停止」が含まれる。「完全停止」は、エンジン停止やメインキーのOFFなどの、実質的に制御系がシャットダウンされるイベント発生時に生じる。「一時停止」であっても「完全停止」であっても、自動走行モードが再開時には、走行経路設定部によって、適切な目標走行経路が設定されなければならない。
The travel
走行途中での自動走行モードから手動走行モードへの移行は、通常、作業者による走行モード切替操作などによって行われる。しかしながら、作業車の制御系が自動走行モードのための必要条件が欠如したと判定した場合には、自動的に自動走行モードの停止及び停車、その後の手動走行モードへの移行が発生する。自動走行モードでの走行の途中で、何らかの自動解除イベントが発生すると、自動走行モードの停止、さらには手動走行モードへの移行が行われる。その後に、自動走行モードを再開させるための自動再開イベント(自動走行開始のための操作)の発生に応答して、走行経路探索部528が、自動走行モードの再開時に必要な目標走行経路を探索する。走行経路探索部528による目標走行経路の探索は、作業者による手動操作によって行うことも、自動的に行うことも可能である。
The transition from the automatic driving mode to the manual driving mode during traveling is usually performed by a driving mode switching operation or the like by an operator. However, if the control system of the work vehicle determines that the necessary conditions for the automatic driving mode are lacking, the automatic driving mode is automatically stopped and stopped, and then the manual driving mode is shifted to. If any automatic release event occurs during driving in the automatic driving mode, the automatic driving mode is stopped and the mode is shifted to the manual driving mode. After that, in response to the occurrence of an automatic restart event (operation for starting automatic driving) for restarting the automatic driving mode, the driving
自動解除イベントには、エンジン2の緊急停止やエンジン2の一時停止も含まれており、自動走行モードの停止が付随する。自動再開イベントには、車両メインスイッチON、エンジン一時停止からの復帰、自動走行開始ボタンON、などが含まれる。走行経路探索部528による目標走行経路の探索処理は、タッチパネル50に表示される探索開始ボタンをクリックすることでも開始可能である。
The automatic release event also includes an emergency stop of the
走行経路要素群を構成する各走行経路要素は、カーナビなどの道路情報で用いられているように、地図座標や圃場座標で表された各走行経路要素の位置である位置情報を属性値として、走行経路格納部526に格納されている。これにより、走行経路探索部528は、所望の自動走行モード再開位置と位置情報とに基づいて目標走行経路を探索することができる。所望の自動走行モード再開位置が現在の機***置である場合、現在の機***置に近い位置である走行経路要素を抽出して、抽出された走行経路要素を目標走行経路として出力すれば、現在の機***置から自動走行モードが再開可能である。自動走行モードが停止された位置(自動解除イベント発生位置)で、自動走行モードを再開させる場合には、機体1を自動解除イベント発生位置まで運転して、自動再開イベントを発生させるとよい。また、自動走行モードが停止された位置から遠く離れた所望位置で、自動走行モードを再開させる場合には、機体1を所望位置まで運転して、自動再開イベントを発生させるとよい。
As used in road information such as car navigation systems, each travel route element constituting the travel route element group uses position information, which is the position of each travel route element represented by map coordinates or field coordinates, as an attribute value. It is stored in the travel
また、現在の機体1が、自動走行モードが停止された位置から遠く離れている場合には、現在の機***置から自動走行モードが停止された位置に設定されていた走行経路要素までの、案内走行経路を設定するアルゴリズムが利用される。
Further, when the
さらに、この実施形態では、作業走行に用いられた各走行経路要素は、作業走行有りまたは作業走行無しを属性値として走行経路格納部526に格納されている。これにより、走行経路探索部528は、目標走行経路の候補として、まだ作業走行に用いられていない走行経路要素だけを、目標走行経路として探索することができる。
Further, in this embodiment, each travel path element used for the work travel is stored in the travel
走行経路探索部528による目標走行経路の探索が、作業者による手動操作によって行われる場合、走行経路要素群に対応する表示要素を表示する表示部が利用される。この実施形態では、表示部として、情報端末5のタッチパネル50が用いられる。走行経路探索部528は、タッチパネル50に、図18に例示されているような、走行経路要素群を模式化した表示要素群を、圃場地図に重ねて表示する。作業者は、表示された表示要素群から所望の表示要素を選択する。走行経路探索部528は、選択された表示要素に対応する走行経路要素を走行経路格納部526から読み出し、走行経路設定部527に与える。走行経路設定部527は、与えられた走行経路要素を目標走行経路として設定する。
When the search for the target travel route by the travel
表示要素群が多数であり、タッチパネル50の小さな画面で所望の表示要素をクリックして選択するのが困難な場合には、図19で示すような、ライン送り機能を用いることができる。このライン送りでは、注目表示要素は、輝度変更や色彩変更によって他の表示要素と識別可能に表示される(図19では太線で示されている)。情報端末5のメニュからライン探索を選択すると、走行経路要素群に対応する表示要素群がタッチパネル50に表示されるとともに、情報端末5のソフトウエアボタン群50aに、進行ボタン(+ボタン)と後退ボタン(-ボタン)が表示される。この進行ボタン(+ボタン)または後退ボタン(-ボタン)をクリックすることにより、注目表示要素が順次進むか、または後退する。作業者は、所望の表示要素が注目表示要素となった際に、決定ボタンを押す。これにより、走行経路探索部528は、当該表示要素に対応する走行経路要素を走行経路格納部526から読み出し、走行経路設定部527に与える。つまり、苗植付装置3の上げ下げのタイミングで設定された走行区間を単位として、ライン送り機能が可能である。通常のライン送り機能では、図18における湾曲状経路は、複数の連続した走行経路要素の集合として、1本のラインとして取り扱われるので、湾曲状経路に対応する表示要素が注目表示要素となった際に、進行ボタンを押すと、注目表示要素は湾曲状経路の次の走行経路要素に対応する表示要素に進む。
When there are a large number of display elements and it is difficult to click and select a desired display element on the small screen of the
ただし、湾曲状経路に対応する表示要素が注目表示要素となった際に、別に設定されたボタンを操作することで、この湾曲状経路を構成する複数の連続した走行経路要素(直線部分LE)の順送りが可能となり、湾曲状経路の任意の直線部分LEに対応する表示要素の選択が可能となる。この構成により、図18に示したような湾曲状経路における所望の位置の直線部分LEを選択することも可能である。さらに、長い湾曲状経路の場合、直線部分LEの数が多数となり、その取り扱いが煩わしくなるので、当該湾曲状経路を構成する多数の直線部分LEの一部をライン集合体としてライン送りの一単位として取り扱うことも可能である。 However, when the display element corresponding to the curved route becomes the attention display element, by operating a button set separately, a plurality of continuous traveling route elements (straight line portion LE) constituting this curved route are used. Can be sequentially fed, and the display element corresponding to any straight line portion LE of the curved path can be selected. With this configuration, it is also possible to select a linear portion LE at a desired position in a curved path as shown in FIG. Further, in the case of a long curved path, the number of straight portion LEs becomes large, and the handling thereof becomes troublesome. It is also possible to treat as.
次に、走行している直進経路から直進経路へ移行するための旋回走行の変形例を、図17と図20と図21と図22とを用いて説明する。この特殊な旋回走行のために、図17で示すように、情報端末5に補完経路設定部529が構築されている。補完経路設定部529と直接データ交換を行う機能部は、走行経路格納部526と走行経路設定部527とである。
Next, a modified example of the turning running for shifting from the traveling straight path to the straight path will be described with reference to FIGS. 17 and 20 and FIGS. 21 and 22. For this special turning run, as shown in FIG. 17, a complementary
ここでは、走行経路格納部526は、外周領域OAを走行するために作成された少なくとも1本以上の周回経路と、外周領域の内側に位置する内部領域IAを走行するために作成された複数の内部往復経路IPLとを格納する。内部往復経路IPLは、その1本を特に限定する場合には、直進経路と称せられる。周回経路は、一回り経路と二回り経路とのいずれかが選択可能であり、二回り経路は内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとからなる。一回り経路は、外側周回経路ORLである。
Here, the travel
走行経路設定部527は、走行経路格納部526から読み出した周回経路と直進経路を自動走行の目標となる目標走行経路として設定する。この変形例では、走行制御部312は、互いに平行に延びている内部往復経路IPLの直進経路同士を繋ぐ旋回経路に基づいて機体を非作業で走行させる旋回走行モードを有する。補完経路設定部529は、以下に説明するように、旋回経路を補完する補完経路を設定する。
The travel
図20で示すように、圃場が長方形の場合、内部往復経路IPLの走行中の直進経路の終点と次に走行すべき直進経路の始点とが横方向でほぼ揃っているので、それらを繋ぐ旋回走行は、半円状もしくは半楕円状の旋回経路TPに沿った走行となる。なお、図20と図21と図22とでは、直進経路の終点には「e」が、直進経路の始点には「s」が付与されている。この直進経路の終点と直進経路の始点との間隔が短い場合に用いられる旋回経路TPは、単純な180度旋回走行を行う経路である。直進経路の終点と直進経路の始点との間隔が長い場合に用いられる旋回経路TPは、2回の90度旋回走行とその間の直進走行とを行う経路である。 As shown in FIG. 20, when the field is rectangular, the end point of the straight path while the internal round-trip path IPL is running and the start point of the straight path to be run next are almost aligned in the lateral direction, so a turn connecting them. The travel is along a semi-circular or semi-elliptical turning path TP. In FIGS. 20, 21, and 22, "e" is assigned to the end point of the straight path and "s" is given to the start point of the straight path. The turning path TP used when the distance between the end point of the straight path and the starting point of the straight path is short is a simple path for turning 180 degrees. The turning path TP used when the distance between the end point of the straight path and the starting point of the straight path is long is a path for performing two 90-degree turning runs and a straight running between them.
しかしながら、図21で示すように、圃場形状が長方形以外の形状では、周回経路に近い走行中の直進経路(内部往復経路IPL)の終点と次に走行すべき直進経路(内部往復経路IPL)の始点とが、斜めに大きく離れてしまうことがある。そのような場合、旋回経路が、単純な半円状の旋回経路もしくは半楕円状の旋回経路とはならない。このため、図21で示すように、走行中の直進経路の終点からすぐに単純な180度旋回走行を行い、次に走行すべき直進経路に移行し、その位置から、非作業での後進によって次に走行すべき直進経路の始点に移動する。後進によって達した直進経路の始点からは、通常の前進での作業走行が行われる。この走行形態は、走行中の直進経路の終点と次に走行すべき直進経路の始点とがあまり離れていない場合には有効である。走行中の直進経路の終点と次に走行すべき直進経路の始点とが大きく離れている場合、後進距離が大きくなる。このような後進での走行は、未作業領域を荒らすことがあり、続いて行われる苗植付作業に悪影響を与える可能性がある。この問題を回避するための走行形態の一例が、図22に示されている。この走行形態の基本的な特徴は、単純な半円状の旋回経路もしくは半楕円状の旋回経路で繋ぐことができない直進経路の終点と直進経路の始点とを、補完経路CLで補完された単純な旋回経路によって繋ぐことである。この補完経路CLは、補完経路設定部529によって設定される。
However, as shown in FIG. 21, when the field shape is other than a rectangle, the end point of the traveling straight path (internal round-trip path IPL) close to the circuit path and the next straight path (internal round-trip path IPL) to be traveled. The starting point may be significantly separated from the starting point. In such a case, the turning path does not become a simple semicircular turning path or a semi-elliptical turning path. Therefore, as shown in FIG. 21, a simple 180-degree turn is immediately performed from the end point of the straight route during travel, the vehicle shifts to the straight route to be traveled next, and the vehicle moves backward from that position without any work. Move to the starting point of the straight route to be traveled next. From the starting point of the straight route reached by the reverse movement, the work running in the normal forward movement is performed. This traveling mode is effective when the end point of the straight route being traveled and the starting point of the straight route to be traveled next are not so far apart. When the end point of the straight route being traveled and the start point of the straight route to be traveled next are far apart, the reverse distance becomes large. Such backward running may ruin the unworked area and may adversely affect the subsequent seedling planting work. An example of a traveling mode for avoiding this problem is shown in FIG. The basic feature of this traveling mode is that the end point of the straight path and the start point of the straight path, which cannot be connected by a simple semicircular turning path or a semi-elliptical turning path, are complemented by the complementary path CL. It is to connect by a simple turning path. This complementary route CL is set by the complementary
図22では、L1で示された直進経路(走行中経路)の終点からL2で示された直進経路(次走行経路)の始点までの旋回走行において、補完経路CLが用いられている。なお、以下、L1が付与された直進経路は第1直進経路と称し、L2が付与された直進経路は第2直進経路と称する。第1直進経路の延長線は、内側周回経路IRLと交点CLSで交わる。さらに、第1直進経路と交点CLSで交わる内側周回経路IRLにおける、第2直進経路の始点に近接する点を近傍点CLEとする。補完経路設定部529は、第1直進経路の延長線区間及び、内側周回経路IRLの交点CLSと近傍点CLEとの間の区間を、補完経路CLとする。これにより、第1直進経路の終点から第2直進経路の始点は、補完経路CLと、近傍点CLEから第2直進経路の始点への旋回経路とによって繋ぐことができる。補完経路CLは、予め生成されている内部往復経路IPLを流用するので、新たな経路生成は不要である。なお、近傍点CLEから第2直進経路の始点への旋回経路は、近傍点CLEと第2直進経路との間隔が短いので、図11で示したような後進を用いた切り返し旋回経路が用いられる。
In FIG. 22, the complementary route CL is used in the turning travel from the end point of the straight route (running route) indicated by L1 to the start point of the straight route (next travel route) indicated by L2. Hereinafter, the straight route to which L1 is given is referred to as a first straight route, and the straight route to which L2 is given is referred to as a second straight route. The extension of the first straight path intersects the inner circuit path IRL at the intersection CLS. Further, the point close to the start point of the second straight path in the inner circuit path IRL that intersects with the first straight path at the intersection CLS is referred to as a neighborhood point CLE. The complementary
図22に示されているような、切り返し旋回経路を避けるために、補完経路CLとして最外周の外側周回経路ORLの直線部分を用いることができる。この場合、外側周回経路ORLに設定される近傍点CLEと第2直進経路の始点まで間隔が長くなるので、その間を繋ぐ走行経路として、切り返し旋回経路ではなく、図10において点線で示したような180度旋回経路が用いられる。その間隔がさらに長ければ、図10において点線で示したような2回90度旋回経路とその間の直進走行を用いた旋回経路(半楕円状旋回経路の一種)が用いられる。 In order to avoid the turning path as shown in FIG. 22, a straight portion of the outermost outer peripheral path ORL can be used as the complementary path CL. In this case, since the distance between the neighborhood point CLE set in the outer circuit path ORL and the start point of the second straight path becomes long, the traveling path connecting between them is not a turning path but a dotted line in FIG. A 180 degree swivel path is used. If the interval is longer, a turning path (a type of semi-elliptical turning path) using a two-time 90-degree turning path and a straight running between them as shown by the dotted line in FIG. 10 is used.
図22の例では、補完経路設定部529は、既に生成されて走行経路格納部526に格納されている周回経路を補完経路CLとして流用している。これに代えて、補完経路設定部529は、既に生成されている周回経路に平行な経路を補完経路CLとしてもよい。経路の平行移動は、新たに補完経路CLを生成することに比べて演算負荷が低くいという利点がある。
In the example of FIG. 22, the complementary
さらに別な走行形態として、補完経路設定部529は、内部往復経路IPLに平行な経路を補完経路CLとして設定することも可能である。例えば、図22の例では、第2直線経路を第1直線経路に重なる位置まで平行移動して、補完経路CLとして利用することができる。あるいは、第1直線経路をそのまま、第2直線経路の始点に最接近する位置まで延長し、その延長線を補完経路CLとして利用することができる。
As yet another travel mode, the complementary
補完経路設定部529には、補完経路CLの設定に関する、以下のような条件を登録することができる。
(1)自動走行モードでの内部往復経路IPLの走行では、走行中の内部往復経路IPLの終点と、次に走行すべき内部往復経路IPLの始点とが、旋回走行モードでの走行によって繋がれる。その際、補完経路設定部529は、走行中の内部往復経路IPLの終点から、次に走行すべき内部往復経路IPLの始点までの距離が所定値以上であるという条件が満たされた場合に、補完経路CLを設定する。
The following conditions regarding the setting of the complementary route CL can be registered in the complementary
(1) In the running of the internal round-trip path IPL in the automatic running mode, the end point of the internal round-trip path IPL being run and the starting point of the internal round-trip path IPL to be run next are connected by running in the turning running mode. .. At that time, the complementary
(2)設定可能な補完経路CLが複数算出される場合には、補完経路設定部529は、補完経路CLを含めた旋回走行経路の長さが最も短いものを選択する。
(2) When a plurality of configurable complementary route CLs are calculated, the complementary
(3)補完経路設定部529は、内部領域IAに進入しない補完経路CL、または内部領域IAでの走行距離が短い補完経路CLを優先的に設定する。
(3) The complementary
(4)補完経路設定部529は、機体1が補完経路CLを走行する際の走行方向に一致する走行方向を有する走行経路を補完経路CLとして優先的に設定する。このため、周回経路及び内部往復経路IPLは、走行方向を属性値の1つとして、走行経路格納部526に格納される。
(4) The complementary
上述した実施形態の説明では、リモコン90は、自動走行の開始操作や中止操作、資材補給時のチョイ寄せなどに用いられていたが、操舵難度が高く、自動走行が困難な領域の手動操縦にも適している。特に、傾斜地など、機体1が危険に晒される領域では、機体1に運転者が乗り込まないので、リモコン90を用いた遠隔操縦は有利である。
In the description of the above-described embodiment, the
図23には、そのような操舵難度が高い特殊領域SAとして、出入口E付近の領域が示されている。特殊領域SAでの作業走行がリモコン90によって手動操縦される際に機能する制御系の機能ブロック図が図24に示されている。この機能ブロック図では、情報端末5に、新たに作業管理部530が備えられている。作業管理部530は、農場を、外周領域OAと、外周領域OAの内側に位置する内部領域IAと、操舵難度が高い特殊領域SAとに区分けする。走行経路設定部527は、外周領域OAを走行するための内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとからなる周回経路、及び内部領域IAを走行するための内部往復経路IPLを、自動走行の目標となる目標走行経路として設定する。走行制御部312は、機***置算出部311によって算出された機***置と目標走行経路とに基づいて機体を操舵する自動走行モードと、機体1に乗り込んだ作業者による手動操作に基づいて機体1を走行させる手動走行モードと、車外の作業者によるリモコン90を用いた遠隔操作に基づいて機体1を走行させるリモコン走行モードとを有する。
FIG. 23 shows a region near the entrance / exit E as a special region SA having such a high steering difficulty. FIG. 24 shows a functional block diagram of the control system that functions when the work running in the special area SA is manually controlled by the
特殊領域SAでの走行モードとして、デフォルトでリモコン走行モードを割り当てことが可能であり、その場合、機体1が特殊領域SAに入る直前に、走行モードはリモコン走行モードに切り替えられる。これにより、自動走行が困難となる特殊領域では、作業者によるリモコン90を用いた遠隔操作で、作業走行が行われる。特殊領域での自動走行が禁止されるので、田植機が特殊領域に進入する直前に機体1が強制停止され、リモコン90を用いた手動走行が必要であることが報知される。
The remote control travel mode can be assigned by default as the travel mode in the special region SA, and in that case, the travel mode is switched to the remote control travel mode immediately before the
特殊領域SAとして設定された出入口E付近の苗植付作業は、圃場全体の作業の最終段階となり、その作業領域の形状が複雑(変形多角形形状)であり、狭い作業幅と広い作業幅が混在する。さらに、苗植付作業では、作業車の正確な位置決めが必要であるとともに、既に苗植付けが完了した領域に重ねて苗植付けを行うことは避けなければならない。このことから、部分的な作業行程において、作業幅は頻繁に変更する必要がある。苗植付作業における作業幅の変更は、苗植付装置3における苗植付条数の変更によって可能となる。その変更な、リモコン90を用いて遠隔操作で行う必要がある。
The seedling planting work near the entrance / exit E set as the special area SA is the final stage of the work of the entire field, and the shape of the work area is complicated (deformed polygonal shape), and the narrow work width and the wide work width are wide. Mixed. Furthermore, in the seedling planting work, it is necessary to accurately position the work vehicle, and it is necessary to avoid planting the seedlings in the area where the seedling planting has already been completed. For this reason, the work width needs to be changed frequently in the partial work process. The work width in the seedling planting work can be changed by changing the number of seedling planting rows in the
このことから、特殊領域SAにおける遠隔操縦には、上述したようなリモコン90の機能だけでなく、さらに特別な機能を付加した機能拡張仕様のリモコン90が用いられる。このリモコン90には、図24に示すように、走行機器操作部91と作業機器操作部92とが備えられている。走行機器操作部91は、機体1の走行開始や走行停止、車速、機体1の操向(操舵)を遠隔操作するために設けられており、作業者の操作に応じた走行制御信号を走行制御部312に無線で送信する。作業機器操作部92は、苗植付装置3などの作業装置の動作を遠隔操作するために設けられており、作業者の操作に応じた作業制御信号を作業制御部313に無線で送信する。
For this reason, for remote control in the special area SA, not only the functions of the
作業機器操作部92は、苗植付装置3の昇降、植付機構22のON・OFFなどを指令することができる。さらに、この作業機器操作部92には有効条指定部921が設けられている。有効条指定部921は、苗植付装置3の作業幅、つまり苗植付条数を指定することができる。図25に示すように、エンジン2からの動力は、各条クラッチECを介して各植付機構22に分配される。各条クラッチECは、苗植付装置3による作業開始及び作業停止を所定条数毎に選択可能に構成されている。この例では、各条クラッチECは、苗植付装置3による作業開始及び作業停止を2条毎に選択可能に構成されているが、各条クラッチECは、1条毎、又は3条以上毎に選択可能に構成されてもよい。作業者が、リモコン90の有効条指定部921を操作することで、所望の苗植付条数を指定し、作業制御部313に送信する。作業制御部313は指定された苗植付条数に基づいて、各条クラッチECをON・OFF制御し、所望の苗植付条数、つまり所望の作業幅を作り出す。
The work
農場の畦などの境界線が直線ではなく凹凸形状である場合、あるいは、境界線が鋭角で交わっている場合、その領域近傍の作業走行における操舵は、出入口Eの近傍領域と同様に、複雑となり、自動走行には適さないので、リモコン90を用いた手動操縦が有効となる。そのような領域は、圃場毎に異なるので、それを特殊領域SAとするためには、圃場毎に設定する必要がある。このため、情報端末5に構築された作業管理部530が、表示部の一例であるタッチパネル50に表示された圃場の地図を用いて、作業者が、圃場の任意の領域を特殊領域SAとして設定することができる。
When the boundary line such as the ridge of the farm is not a straight line but an uneven shape, or when the boundary lines intersect at an acute angle, steering in the work run near the area becomes complicated as in the area near the entrance / exit E. Since it is not suitable for automatic driving, manual control using the
本発明のリモコン走行モードは、以下に述べるような種々の制御条件で実施可能である。
(1)特殊領域SAにおける苗植付作業などの対地作業がリモコン走行モードでのみ可能とする。特殊領域SAにおける対地作業を伴わない走行は、リモコン走行モード以外でも可能である。
(2)予め設定されたシーケンシャルな動作、走行開始、各条クラッチECをON・OFF、所定距離の苗植付作業、走行停止などを、1単位の作業走行動作としてプログラム化し、この1単位の動作を1単位のリモコン動作で実行される。1単位のリモコン動作は、リモコン90の特定ボタンの組み合わせ操作や特別に設けられたプログラムボタンの操作などである。
(3)特殊領域SAに機体1に入っている場合、特別な操作を行わない限り、リモコン走行モードが維持される。
(4)機体1に作業者が搭乗しており、この作業者によって手動運転が行われている際に、機体1が特殊領域SAに達しても、リモコン走行モードには移行せずに、搭乗者による手動走行である搭乗手動走行モードが続行される。機体1が特殊領域SAに達した時に、一端停車して、リモコン走行モードと搭乗手動走行モードのいずれかを選択できる制御を実行してもよい。
The remote control traveling mode of the present invention can be carried out under various control conditions as described below.
(1) Ground work such as seedling planting work in the special area SA is possible only in the remote control driving mode. Traveling without ground work in the special area SA is possible even in modes other than the remote control traveling mode.
(2) Sequential operation set in advance, start of running, ON / OFF of each clutch EC, seedling planting work of a predetermined distance, running stop, etc. are programmed as one unit of work running operation, and this one unit The operation is executed by one unit of remote control operation. The remote control operation of one unit is a combination operation of specific buttons of the
(3) When the
(4) When a worker is on board the
次に旋回走行に用いられる操舵制御を説明する。操舵機構の動作により、前輪12Aの操舵角が調節される。従来、田植機の旋回に関して、図11において実線で示された旋回走行(90度旋回+直進+90度旋回)や図11において点線で示された旋回走行(90度旋回)では、旋回開始時に操舵角は最大切れ角まで回し、その後、操舵角をニュートラルに戻すことで、90度旋回が行われていた。最大切れ角での旋回は、旋回性能が向上するが、圃場を荒らす問題と、旋回精度が悪くなる問題がある。このことから、この実施形態では、旋回開始時に最大切れ角が用いられず、旋回走行の旋回度(図11では90度)に応じた、最大切れ角より小さな旋回開始時切れ角が用いられる。旋回開始時切れ角は、旋回度をパラメータとして算出してもよいが、車速もパラメータとすればさらによい。また、目標旋回経路を設定しておき、機***置算出部311によって算出される機***置に基づいて目標旋回経路からのずれ量を算出し、このずれ量に基づいて操舵角を微調整してもよい。
Next, the steering control used for turning will be described. The steering angle of the
操舵角の算出には、搭載されている操舵機構の左右最大切れ角及び切れ角の中央値が参照値として用いられる。但し、各田植機に搭載されている操舵機構は、それぞれ異なる個性を有するため、この左右最大切れ角及び切れ角の中央値は各田植機によって異なる可能性がある。したがって、共通の目標操舵角を用いて操舵制御を行うと、適切な操舵角が現出されない可能性がある。このため、この実施形態では、操舵機構の左右最大切れ角及び切れ角の中央値が予め測定され、その値が記憶されている。実際の操舵制御時には、記憶された左右最大切れ角及び切れ角の中央値を参照して、操舵角制御信号が生成される。 In calculating the steering angle, the left and right maximum turning angle and the median turning angle of the mounted steering mechanism are used as reference values. However, since the steering mechanism mounted on each rice transplanter has different individuality, the maximum left-right turning angle and the median turning angle may differ depending on each rice transplanter. Therefore, if steering control is performed using a common target steering angle, an appropriate steering angle may not appear. Therefore, in this embodiment, the maximum left-right turning angle and the median turning angle of the steering mechanism are measured in advance, and the values are stored. At the time of actual steering control, the steering angle control signal is generated with reference to the stored left and right maximum turning angle and the median turning angle.
〔長距離走行時増幅機能〕
次に、自動走行による非作業走行における長距離走行時増幅機能について、図1~図5,図26~図31を用いて説明する。
[Amplification function during long-distance driving]
Next, the amplification function during long-distance running in non-working running by automatic running will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 26 to 31.
自動走行において、機体1は、走行しながら苗の植え付け等の作業が行われる作業走行の走行経路となる作業走行経路WLと、作業が行われない非作業走行の走行経路となる非作業走行経路NWLとを走行する。作業走行経路WLでは、あらかじめ設定された車速V0で走行が行われる。車速V0は、適切に作業を行うために、比較的低い車速に抑えられる。非作業走行経路NWLでは、あらかじめ設定された、車速V0よりさらに遅い車速V1で走行が行われる。
In the automatic traveling, the
非作業走行に続いて作業走行が行われる場合において、非作業走行の走行距離が長い場合がある。例えば、図26に示すように、非作業走行経路NWLの前進走行により作業走行経路WLの作業走行の開始位置である植付開始点WSPまで走行し、作業走行経路WLの植付開始点WSPから苗の植え付け作業走行を行う場合、非作業走行経路NWLにおける直進走行の走行距離が長くなる場合がある。また、図27に示すように、作業走行経路WLの植付開始点WSPまで非作業走行経路NWLを後進で非作業走行し、作業走行経路WLの植付開始点WSPから前進して苗の植え付け作業走行を行う場合、後進の直進走行の走行距離が長くなる場合がある。 When the work run is performed following the non-work run, the mileage of the non-work run may be long. For example, as shown in FIG. 26, the vehicle travels to the planting start point WSP, which is the start position of the work travel of the work travel route WL, by the forward travel of the non-work travel route NWL, and from the planting start point WSP of the work travel route WL. When the seedling planting work is carried out, the mileage of the straight running on the non-working running route NWL may be long. Further, as shown in FIG. 27, the non-working travel path NWL is driven backward non-working to the planting start point WSP of the working travel path WL, and the seedlings are planted by advancing from the planting start point WSP of the working travel path WL. When performing work driving, the mileage of backward straight traveling may be long.
このような場合、自動走行では、非作業走行は比較的低速な車速V1で行われ、非作業走行が行われる時間が長くなる。そのため、図28,図29に示すように、前進または後進による非作業走行において、直進走行する距離が所定の距離TS1(「第1距離」に相当)以上である場合、または、直進走行する時間が所定の時間以上である場合、走行車速を設定された車速V1等の直前の車速(「第1車速」に相当)より速い車速V2(「第2車速」に相当)に増速する処理を行っても良い。 In such a case, in the automatic running, the non-working running is performed at a relatively low vehicle speed V1, and the time during which the non-working running is performed becomes long. Therefore, as shown in FIGS. 28 and 29, when the distance traveled straight ahead is equal to or longer than the predetermined distance TS1 (corresponding to the "first distance") in non-working travel by moving forward or backward, or the time for traveling straight ahead. When is longer than a predetermined time, the process of increasing the traveling vehicle speed to a vehicle speed V2 (corresponding to the "second vehicle speed") faster than the vehicle speed immediately before the set vehicle speed V1 or the like (corresponding to the "first vehicle speed") is performed. You may go.
非作業走行においては作業を行わず、適切に作業を行うために車速を抑制する必要がない。また、低速での非作業走行を行う距離または時間が長くなると、作業効率が悪くなる。長距離走行時増幅機能を実施することにより、低速(車速V1)での非作業走行を行う距離または時間が長くなる状況において、車速を増速(車速V2)することにより、非作業走行中の走行車速を最適化することができ、作業効率を向上させることができる。 In non-working driving, no work is performed, and it is not necessary to control the vehicle speed in order to perform the work properly. In addition, if the distance or time for non-working at low speed becomes long, the work efficiency deteriorates. By implementing the long-distance driving amplification function, in a situation where the distance or time for non-working at low speed (vehicle speed V1) becomes long, the vehicle speed is increased (vehicle speed V2) during non-working driving. The traveling vehicle speed can be optimized and the work efficiency can be improved.
長距離走行時増幅機能に係る走行は、図30に例示する、制御ユニット30により制御される。制御ユニット30は、走行制御部312と自動走行制御部75とを備える。走行制御部312は、自動走行制御部75の制御、または、主変速レバー7A等の操作具1Bの操作に応じて走行機器1D(「走行装置」に相当)を制御して機体1を走行させる。自動走行制御部75は、自動走行中に、衛星測位モジュール8A(「衛星測位部」に相当)が出力する測位データに基づいて求められる自車位置に応じて、所定の走行経路を走行するように走行制御部312を制御しながら、苗植付装置3等の作業装置1Cを制御する。
The running related to the long-distance running amplification function is controlled by the
走行制御部312は、非作業走行で直進走行する距離が所定の距離TS1以上となると、自動走行における走行車速を、あらかじめ設定された車速V1より速い車速V2に増速する。非作業走行中に直進走行する距離は、走行機器1Dや測位ユニット8等を用いて計測する。走行機器1Dを用いて直進走行する距離を計測する場合、車輪12の車軸やエンジン2から車輪12に駆動力を伝達する駆動軸の回転数を測定する回転数センサ12Cを設け、車軸や駆動軸の回転数から走行距離が算出される。また、測位ユニット8を用いて直進走行する距離を計測する場合、走行制御部312は、測位ユニット8の慣性計測モジュール8B(「車体方位計測部」に相当)により非作業走行中の車体の方位の変化を計測し、所定の時間または距離だけ走行する間の車体の方位の変化量が所定の範囲内である場合、機体1が直進走行していると判定する。同時に、走行制御部312は、測位ユニット8の衛星測位モジュール8Aが出力する自車位置の変化量から走行距離を算出する。そして、走行制御部312は、非作業走行中に直進走行する距離が所定の距離TS1以上であるか否かを判定する。
When the distance traveled straight ahead in non-working travel becomes a predetermined distance TS1 or more, the
このように、走行機器1Dや測位ユニット8を用いて直進走行であるか否かを判定することにより、容易に、非作業走行中に直進走行しているか否かを判定でき、容易に長距離走行時増幅機能を実施することができる。
In this way, by using the traveling
また、走行制御部312は、自車位置から植付開始点WSPまで直進走行する距離が所定の距離TS2(「第2距離」に相当)以上である場合、直進走行した距離にかかわらず、自動走行における走行車速を、あらかじめ設定された車速V1より速い車速V2に増速しても良い。自動走行は、所定の走行経路を走行する。また、植付開始点WSPの圃場マップ上の位置(座標)はあらかじめ分かっており、自車位置も測位ユニット8により圃場マップ上の位置(座標)が分かる。そのため、走行制御部312は、自車位置から植付開始点WSPまでの距離を算出し、所定の距離TS2以上であるか否かを判定することができる。
Further, when the distance traveled straight from the vehicle position to the planting start point WSP is equal to or longer than the predetermined distance TS2 (corresponding to the "second distance"), the
このように、非作業走行が所定の距離または時間行われた後に走行車速を増速するだけでなく、自動走行中は走行経路があらかじめ定められているため、自車位置から植付開始点WSPまでの距離が所定の距離TS2以上であるか否かが事前に分かり、自車位置から植付開始点WSPまでの距離が所定の距離TS2以上であると判定された際には、走行車速が増速される。その結果、非作業走行の開始時点から走行車速を増速することが可能となり、より効率的に走行を行うことができる。 In this way, not only is the traveling vehicle speed increased after the non-working driving has been performed for a predetermined distance or time, but also the traveling route is predetermined during automatic driving, so that the planting start point WSP is started from the own vehicle position. It is known in advance whether or not the distance to the vehicle is the predetermined distance TS2 or more, and when it is determined that the distance from the own vehicle position to the planting start point WSP is the predetermined distance TS2 or more, the traveling vehicle speed is determined. It will be accelerated. As a result, it becomes possible to increase the traveling vehicle speed from the start of non-working traveling, and traveling can be performed more efficiently.
さらに、走行制御部312は、車速V2に増速した非作業走行中において、自車位置から植付開始点WSPまでの距離が所定の距離TS3(「第3距離」に相当)以下になると、車速を車速V1に減速しても良い。
Further, when the distance from the own vehicle position to the planting start point WSP becomes a predetermined distance TS3 (corresponding to the "third distance") during non-working traveling at a speed increased to the vehicle speed V2, the
このように、非作業走行中の増速状態において、植付開始点WSPが近付くと、走行車速を作業走行に適した車速V1に減速することにより、植付開始点WSPに向けて減速を開始し、植付開始点WSPの時点までに作業に適した車速にまで減速し、作業走行を適切な走行車速で行うことができる。 In this way, when the planting start point WSP approaches in the speed-increasing state during non-working driving, the traveling vehicle speed is decelerated to the vehicle speed V1 suitable for working driving, so that deceleration is started toward the planting starting point WSP. However, it is possible to decelerate to a vehicle speed suitable for work by the time of the planting start point WSP, and perform work running at an appropriate traveling vehicle speed.
なお、長距離走行時増幅機能は、作業走行経路WLにつながる旋回経路を含む非作業走行経路NWLにおいて実施されても良い。例えば、非作業走行による旋回中に直進走行が含まれるような非作業走行経路NWLにおいて、直進走行の距離または時間が長い場合に長距離走行時増幅機能が実施されても良い。また、非作業走行における旋回前または旋回後に直進走行が含まれるような非作業走行経路NWLにおいて、直進走行の距離または時間が長い場合に長距離走行時増幅機能が実施されても良い。さらに、直進走行に限らず、旋回走行の距離または時間が長い場合に長距離走行時増幅機能が実施されても良い。旋回走行は、直進走行に比べて低速で行うことが好ましいが、自動走行における車速V1より速い車速で走行しても問題ない場合がある。このような場合、旋回走行を含む非作業走行の距離または時間が長い場合、車速V1より速く、旋回走行に支障のない車速V2に増速しても良い。 The long-distance running amplification function may be performed on the non-working path NWL including the turning path connected to the working running path WL. For example, in a non-working travel path NWL in which straight-ahead travel is included during a turn due to non-working travel, a long-distance travel amplification function may be implemented when the distance or time of straight-ahead travel is long. Further, in the non-working travel path NWL in which the straight traveling is included before or after the turning in the non-working traveling, the long-distance traveling amplification function may be implemented when the distance or time of the straight traveling is long. Further, the amplification function during long-distance running may be implemented not only for straight running but also for long-distance running when the distance or time of turning is long. It is preferable that the turning running is performed at a lower speed than the straight running, but there may be no problem even if the vehicle runs at a vehicle speed higher than the vehicle speed V1 in the automatic driving. In such a case, when the distance or time of non-working travel including turning travel is long, the vehicle speed may be increased to V2, which is faster than the vehicle speed V1 and does not hinder the turning traveling.
このように、旋回経路を含む非作業走行経路NWLの直進領域、あるいは旋回経路においても、車速を増速することができるため、より効率的に走行を行うことができる。 As described above, since the vehicle speed can be increased even in the straight-ahead region of the non-working travel path NWL including the turning path or in the turning path, it is possible to travel more efficiently.
作業走行経路WLにつながる非作業走行経路NWLの例として、以下のような場合が例示される。 The following cases are exemplified as an example of the non-working route NWL connected to the working traveling route WL.
図31に示すように、変形圃場の場合、2つの直進経路IPSL間を旋回走行する際に、非作業走行による直進走行が長くなることがある。例えば、作業走行経路WL1を作業走行した後、傾斜した圃場の外周辺で旋回し、その後、作業走行経路WL2で作業走行を行う場合、非作業走行による直進走行が長くなる。この際の旋回走行は、主に以下の種類の旋回走行経路で行われる。 As shown in FIG. 31, in the case of a deformed field, when turning between two straight paths IPSL, the straight running due to non-working running may become long. For example, when the work travel path WL1 is followed by a turn around the outside of a sloping field and then the work travel is performed on the work travel route WL2, the straight travel due to the non-work travel becomes long. The turning running at this time is mainly performed by the following types of turning running paths.
1つ目の旋回走行では、作業走行経路WL1の終了位置まで作業走行した後、非作業走行で外周領域OAまで進んで非作業走行経路NWL1を旋回走行する。すると、外周辺が傾斜しているため、機体1は作業走行経路WL2の途中の領域まで進むこととなり、作業走行経路WL2の開始位置まで非作業走行経路NWL2を後進する必要が生じる。そして、非作業走行経路NWL2において長距離走行時増幅機能が実施され、非作業走行経路NWL1において長距離走行時増幅機能が実施されても良い。なお、図では、非作業走行経路NWL2は作業走行経路WL2と並べて描かれているが、実際には、非作業走行経路NWL2は作業走行経路WL2上に設けられる。
In the first turning run, after working running to the end position of the working running path WL1, the non-working running proceeds to the outer peripheral region OA and turns on the non-working running path NWL1. Then, since the outer periphery is inclined, the
2つ目の旋回走行では、作業走行経路WL1の終了位置まで作業走行した後、非作業走行経路NWL3を、非作業走行で外周領域OAに進み、直進走行を挟んで2度の旋回走行を行い、作業走行経路NW2の開始位置まで前進走行が行われる。そして、非作業走行経路NWL3において長距離走行時増幅機能が実施される。 In the second turning run, after working running to the end position of the working running path WL1, the non-working running path NWL3 is advanced to the outer peripheral region OA in the non-working running, and the turning running is performed twice with the straight running running in between. , Forward travel is performed to the start position of the work travel route NW2. Then, the long-distance running amplification function is performed on the non-working running path NWL3.
また、他の作業走行経路WLにつながる非作業走行経路NWLの例として、苗等の資材を補給する際のチョイ寄せ走行の経路であっても良い。 Further, as an example of the non-working travel route NWL connected to the other work travel route WL, it may be a route for chopping travel when replenishing materials such as seedlings.
チョイ寄せにおいて、内部往復経路IPLの終端領域で機体1が停止された後、苗補給位置等の補給位置まで、機体1は非作業走行で前進あるいは後進による直進走行を行い、資材を補給した後、非作業走行で後進あるいは前進による直進走行を行い、終端領域に戻る。通常のチョイ寄せ走行は車速V1より低速の所定の車速で行われるが、この終端領域と補給位置との間の非作業走行において、長距離走行時増幅機能が実施されて、非作業走行の距離または時間が長い場合に車速が直前の走行における車速より増速されも良い。これにより、単に資材補給のために行われる非作業走行を、比較的早い車速で行うことができ、効率的にチョイ寄せ走行を行うことができる。増速される車速は、走行効率と適切なチョイ寄せ走行とのバランスを考慮して設定できるが、チョイ寄せ時の車速は車速V1より遅い場合もあるため、増速された車速は車速V1より遅くなる場合もある。
After the
また、内部往復経路IPLを走行中に、所定のセンサ等により、苗等の資材がなくなった、あるいは残り少なくなったことを検知すると、自動走行制御部75は、機体1を停止させる場合がある。このような場合、手動走行により補給位置まで機体1が走行され、資材の補給が行われる、このような、圃場の任意の位置から資材の補給位置まで移動する際に、チョイ寄せ機能を適用しても良い。圃場の途中で機体1が停止した際に、所定の操作が行われることにより、自動走行制御部75は、チョイ寄せ機能を行う状態に移行する。そして、手動操作により、補給位置に向けて、前進または後進による非作業走行が行われ、資材の補給後に、手動操作により、停止した位置に向けて、前進または後進による非作業走行が行われる。
Further, when the predetermined sensor or the like detects that the materials such as seedlings are exhausted or the remaining amount is low while traveling on the internal round-trip route IPL, the automatic
このように、圃場の任意の位置と補給位置との間の非作業走行にチョイ寄せ走行を適用し、チョイ寄せ走行の際に、長距離走行時増幅機能が実施されて、非作業走行の距離または時間が長い場合に車速が直前の走行における車速より増速されも良い。これにより、圃場の途中で資材を補給する必要が生じたとしても、資材を補給するための非作業走行を効率的に行うことができる。 In this way, the choi-aligned run is applied to the non-working run between an arbitrary position in the field and the replenishment position, and the long-distance running amplification function is implemented during the choi-closed run, and the distance of the non-working run is implemented. Alternatively, if the time is long, the vehicle speed may be increased from the vehicle speed in the immediately preceding run. As a result, even if it becomes necessary to replenish the material in the middle of the field, non-working running for replenishing the material can be efficiently performed.
なお、長距離走行時増幅機能における走行車速の増速および減速は、急激に行われても良いが、徐々に加速および減速が行われても良い。走行速度の変更が徐々に行われることにより、周囲の状況変化等に適切に対応することが容易となると共に、急激な走行車速の変化により搭乗者等が不快を感じることを抑制することができる。 It should be noted that the acceleration and deceleration of the traveling vehicle speed in the long-distance traveling amplification function may be performed rapidly, but may be gradually accelerated and decelerated. By gradually changing the traveling speed, it becomes easy to appropriately respond to changes in the surrounding conditions and the like, and it is possible to suppress the passengers and the like from feeling uncomfortable due to the sudden change in the traveling vehicle speed. ..
また、車速V2等の増速後の車速や車速V1は、あらかじめ定められた車速でも良いが、自動走行の開始時あるいは自動走行中に任意に設定できる構成であっても良く、自動走行中に任意に変更できる構成であっても良い。また、距離TS1,距離TS2,距離TS3は、あらかじめ定められた距離でも良いが、自動走行の開始時あるいは自動走行中に任意に設定できる構成であっても良く、自動走行中に任意に変更できる構成であっても良い。これにより、圃場の状況や作業状況、運転者の技量等により、最適な長距離走行時増幅機能を実施することができる。 Further, the vehicle speed and the vehicle speed V1 after speeding up such as the vehicle speed V2 may be a predetermined vehicle speed, but may be configured to be arbitrarily set at the start of automatic driving or during automatic driving, and during automatic driving. The configuration may be arbitrarily changed. Further, the distance TS1, the distance TS2, and the distance TS3 may be a predetermined distance, but may be configured to be arbitrarily set at the start of automatic driving or during automatic driving, and can be arbitrarily changed during automatic driving. It may be configured. As a result, the optimum long-distance running amplification function can be implemented depending on the field conditions, work conditions, driver's skill, and the like.
なお、これらの設定、変更は、情報端末5等により行うことができる。長距離走行時増幅機能は機体1に搭載される制御ユニット30により制御されても良いが、管理サーバ等の機外に設けられた制御システムにより、遠隔制御されても良い。
It should be noted that these settings and changes can be made by the
〔高負荷圃場専用旋回機能〕
次に、自動走行による旋回時の高負荷圃場専用旋回機能について、図1~図4,図5,図30,図32を用いて説明する。
[Swivel function for high-load fields]
Next, the turning function for high-load fields at the time of turning by automatic running will be described with reference to FIGS. 1 to 4, 5, 5, 30 and 32.
圃場は湿田圃場等のように圃場の状況が他の圃場と異なる場合もあり、圃場内においても状況は常に一定ではない。また、自動走行は、所定の走行車速で走行するように制御され、エンジン回転数も走行車速に対応した回転数に保たれる。湿田圃場等の負荷が高い圃場の場合、自動走行における所定の走行車速・エンジン回転数では、旋回中に車輪12が地面にはまってしまい、走行車速が低下したり、機体1が停車したりして、適切な旋回走行が行えず、効率的な走行が行えない場合がある。
The condition of the field may be different from that of other fields such as a wet field, and the condition is not always constant even in the field. Further, the automatic traveling is controlled so as to travel at a predetermined traveling vehicle speed, and the engine rotation speed is also maintained at a rotation speed corresponding to the traveling vehicle speed. In a field with a high load such as a wet field, the
このような状況を回避するため、本実施形態では、高負荷圃場における旋回走行の際に、通常の自動走行を行う通常モードに対して、走行車速を増速したり、エンジン回転数を増加させたり、エンジンパワー(トルク)を向上させたりする湿田モードに移行する高負荷圃場専用旋回機能を実施する。 In order to avoid such a situation, in the present embodiment, when turning in a high-load field, the traveling vehicle speed is increased or the engine speed is increased as compared with the normal mode in which the normal automatic driving is performed. We will also implement a high-load field-only turning function that shifts to the wet field mode, which improves engine power (torque).
高負荷圃場専用旋回機能に係る走行は、図30に例示する、制御ユニット30により制御される。制御ユニット30は、走行制御部312と自動走行制御部75とを備える。通常モードから湿田モードへの切り替えは、情報端末5による設定や、所定の操作具1Bによる操作に基づいて行われても良いし、圃場の状況を自動的に判断して切り替えても良い。
The traveling related to the high-load field dedicated turning function is controlled by the
操作・設定により旋回時に湿田モードに切り替える場合には、運転者は、圃場の状況を確認して負荷が高いと判断した場合、情報端末5による設定や、所定の操作具1Bによる操作により、湿田モードに設定する。湿田モードに設定されることにより、走行制御部312は、旋回時には、湿田モードに対応した制御を行う。情報端末5による設定は、自動走行の開始時の各種設定と同時に行われても良いし、自動走行中に行う構成としても良い。
When switching to the wet field mode when turning by operation / setting, if the driver confirms the condition of the field and determines that the load is high, the driver can set the wet field by setting with the
自動的に判断して旋回時に湿田モードに切り替える場合には、自動走行制御部75は、圃場の状況または機体1の滑りから負荷が高いと判断した場合、湿田モードに設定する。
When automatically determining and switching to the wet field mode at the time of turning, the automatic
湿田モードに設定されている場合、旋回走行時には、走行制御部312は、車速の増速、エンジン回転数の増加、およびエンジンパワー(トルク)の向上のうちの少なくとも1つを組み合わせて行う。車速を増速する場合、走行制御部312は、自動走行により、直進経路IPSLを自動走行の車速V1で走行させた後、旋回経路IPRLを旋回する際に、車速を車速V1より速い車速V3に増速するように制御する。そして、旋回後に直進経路IPSLを走行する際には、車速を車速V1に戻す。エンジン回転数を増加する場合、走行制御部312は、自動走行により、直進経路IPSLを自動走行の車速V1に対応した回転数に制御した後、旋回経路IPRLを旋回する際に、車速V1に対応した回転数より大きな所定の回転数にエンジン回転数を増加させるように制御する。そして、旋回後に直進経路IPSLを走行する際には、エンジン回転数を車速V1に対応した回転数に戻す。エンジンパワー(トルク)を向上させる際には走行制御部312は、旋回走行時に、無段変速装置9を制御して、エンジンパワー(トルク)を向上させる。
When the wet field mode is set, the
このように、高負荷圃場での自動走行において、湿田モードに設定し、旋回走行の際に、車速の増速、エンジン回転数の増加、およびエンジンパワー(トルク)の向上のうちの少なくとも1つを組み合わせて行うことにより、旋回車速の低下や機体1の停止を抑制し、効率的に旋回走行を行うことが可能となる。
In this way, in automatic driving in a high-load field, at least one of the increase in vehicle speed, the increase in engine speed, and the improvement in engine power (torque) when the wet field mode is set and the vehicle turns. By performing this in combination, it is possible to suppress a decrease in the turning vehicle speed and stop the
なお、機体1の滑りから負荷が高いと判断する場合、測位ユニット8により出力された自車位置の単位時間当たりの変化距離から算出された車速と、回転数センサ12Cにより計測された車軸あるいは駆動軸の回転数から算出された車速とを比較し、測位ユニット8を用いて算出した車速より回転数センサ12Cを用いて算出した車速の方が、所定の車速または所定の割合以上遅い場合に、機体1が滑り、圃場の負荷が高いと判断することができる。この場合、圃場内の走行中に圃場の各領域において負荷が所定以上高いか否かを随時判断して、その都度、自動走行制御部75は、湿田モードと通常モードとを切り替えても良いが、圃場での最初の外周走行時に、その圃場の負荷が所定以上高いか否かを最初に判断して、圃場の負荷が所定以上高と判断される場合には、自動走行制御部75は、自動走行の開始時に湿田モードに設定しても良い。
When it is determined that the load is high from the slip of the
また、管理サーバ(図示せず)に過去に走行した際の負荷の状況が記録された圃場マップを格納しておき、自動走行制御部75は、管理サーバ(図示せず)から過去の圃場マップを取得し、圃場マップに記録された圃場の負荷が所定の負荷より高い場合に、湿田モードに設定する構成としても良い。
In addition, a field map in which the load status when traveling in the past is recorded is stored in the management server (not shown), and the automatic
また、機体1の滑りから負荷が高いか否かの判断を、自動走行における設定車速と、実際に走行している機体1の車速を比較しても良い。例えば、上述のように測位ユニット8を用いて実際の車速を算出し、この車速が設定車速より所定の車速または割合以上遅い場合、自動走行制御部75は、湿田モードに設定しても良い。この場合の湿田モードの切り替えは、走行中に随時行われても良い。
Further, it may be possible to compare the set vehicle speed in the automatic traveling with the vehicle speed of the actually traveling
以上のように、自動走行制御部75が圃場の負荷を判断して、湿田モードまたは通常モードに設定するため、より的確に圃場が高負荷であることを判断することができ、適切に湿田モードに設定することができる。
As described above, since the automatic
〔高負荷圃場時の増速機能〕
次に、高負荷圃場において、自動走行による車速を調整する高負荷圃場時の増速機能について、図1~図4,図5を用いて説明する。
[Speed-up function in high-load fields]
Next, in a high-load field, the speed-increasing function in a high-load field that adjusts the vehicle speed by automatic driving will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and 5.
上述のような湿田圃場等高負荷圃場では、自動走行中に車輪12が地面にはまってしまい、走行車速が低下したり、機体1が停車したりして、適切な車速で自動走行が行えず、効率的な走行が行えない場合がある。
In a high-load field such as a wet field as described above, the
このような状況を回避するため、本実施形態では、高負荷圃場において、走行車速が一定以上低下すると、指示車速を増速させて走行車速を増速させる高負荷圃場時の増速機能を実施する。 In order to avoid such a situation, in the present embodiment, in a high-load field, when the traveling vehicle speed drops by a certain amount or more, the speed-increasing function in the high-load field is implemented to increase the indicated vehicle speed to increase the traveling vehicle speed. do.
高負荷圃場時の増速機能に係る走行は、図30に例示する、制御ユニット30により制御される。制御ユニット30は、走行制御部312と自動走行制御部75とを備える。
The running related to the speed-increasing function in a high-load field is controlled by the
自動走行中に、走行制御部312は、自動走行制御部75から指示される所定の指示車速で機体1が走行するように制御を行う。自動走行制御部75は、自動走行中に、機体1の走行車速(実車速)を取得し、指示車速と比較する。実車速は、測位ユニット8により出力された自車位置の単位時間当たりの変化距離から算出される。
During automatic driving, the traveling
自動走行制御部75は、実車速と指示車速とを比較し、指示車速が実車速より所定の車速以上速いか否かを判定する。指示車速が実車速より所定の車速以上速い状態が、所定の時間以上継続した場合、自動走行制御部75は、指示車速を増速して、走行制御部312に増速した指示車速で走行するように制御させる。指示車速は、あらかじめ定められた車速だけ増速されても良いが、実車速と指示車速との差分に応じた車速だけ増速されても良く、実車速と指示車速との差分またはこれに所定のマージンを加えた車速だけ増速されても良い。
The automatic
さらに、自動走行制御部75は、指示車速を増速した後も、実車速と指示車速との比較を継続する。そして、引き続き、指示車速が実車速より所定の車速以上速い状態が、所定の時間以上継続した場合、自動走行制御部75は、さらに指示車速を増速する。逆に、指示車速と実車速との差が所定の車速より小さくなると、自動走行制御部75は、その指示車速を維持する。
Further, the automatic
さらに、実車速が指示車速より速くなった場合、または、指示車速が変更された場合、自動走行制御部75は、指示車速を当初の指示車速、または変更された指示車速に戻しても良いし、指示車速を所定の車速だけ減速しても良い。
Further, when the actual vehicle speed becomes faster than the indicated vehicle speed, or when the indicated vehicle speed is changed, the automatic
このように、実車速と指示車速とを比較し、その差分に応じて指示車速を増速することにより、圃場の負荷により機体1が滑る等して実車速が十分に出ていないとしても、実車速を増速するように制御することができ、実車速を指示車速に近づけ、適切な走行車速で走行し、効率的な走行を行うことができる。
In this way, by comparing the actual vehicle speed and the indicated vehicle speed and increasing the indicated vehicle speed according to the difference, even if the actual vehicle speed is not sufficiently obtained due to the load of the field such as the
〔手動操作規制機能〕
次に、自動走行中の手動操作規制機能について説明する。
[Manual operation regulation function]
Next, the manual operation regulation function during automatic driving will be described.
自動走行中に所定の条件が成立すると、自動走行が一時停止状態となり、機体が停止する。自動走行が一時停止した状態となると、所定の操作を行ったり、所定時間操作を行わなかったりすることにより、操作の内容または操作の有無に応じて、自動走行が再開されたり、自動走行または手動走行に係る別の状態に移行したりする。 If a predetermined condition is satisfied during automatic driving, the automatic driving will be suspended and the aircraft will stop. When the automatic driving is temporarily stopped, the automatic driving is restarted, the automatic driving or the manual driving is performed depending on the content of the operation or the presence or absence of the operation by performing a predetermined operation or not performing the operation for a predetermined time. It shifts to another state related to driving.
例えば、苗補給ありモードにおいて、機体1が内部往復経路IPLの所定の終端領域まで走行すると、機体1は停車すると共に、自動走行は一時停止する。自動走行が一時停止した状態で、自動開始操作具(図示せず)の操作に続いて主変速レバー7Aを前進方向に操作する等の所定の操作が行われたり、何の操作も行わずに所定時間経過したりすると、自動走行が再開され、機体1は旋回走行に移行する。また、自動走行が一時停止した状態で、主変速レバー7Aを前進方向に操作する等の所定の操作が行われると、チョイ寄せが行われる状態に移行し、所定の距離だけ前進走行したり、主変速レバー7A等の操作に応じて苗を補給するための走行が開始されたりする。
For example, in the seedling replenishment mode, when the
また、自動走行が一時停止された際には、情報端末5への表示やボイスアラーム等により、ガイダンスや警告等が行われる。ガイダンスや警告等として、自動走行が一時停止されている旨の警告、機体1の状態を知らせる種々の警告、次に行うことができる操作についてのガイダンス等が行われる。機体1の状態を知らせる種々の警告としては、測位ユニット8が衛星信号を適切に受信できていない旨の警告、衛星信号の受信不良等により自動走行が停止(終了)した旨の警告等が含まれる。ガイダンスとしては、自動走行を再開するための操作に関する手順、チョイ寄せを行うための操作に関する手順等が含まれる。
Further, when the automatic driving is temporarily stopped, guidance, warning, etc. are given by a display on the
このように自動走行が一時停止された際に、ガイダンスや警告が行われているにもかかわらず、作業者・運転者(オペレータ)が誤った操作を行い、オペレータの意図に反した走行が行われる場合がある。 When the automatic driving is temporarily stopped in this way, the operator / driver (operator) performs an erroneous operation despite the guidance and warning being given, and the vehicle runs against the intention of the operator. May be reported.
例えば、苗補給ありモードでの自動走行中に、内部往復経路IPLの終端領域で機体1が停止して自動走行が一時停止した際に、オペレータは自動走行を再開させて旋回走行を開始するつもりで操作を行ったにもかかわらず、操作を誤って、手動走行で機体1を前進走行させてしまう場合がある。具体的には、自動走行が一時停止した状態で、自動走行が再開されるための操作を誤ることにより、自動走行が再開されず、誤った操作に対応する走行が開始されてしまう。また、自動走行が一時停止した状態で、自動開始操作具(図示せず)の操作した後、主変速レバー7Aを前進方向に操作する前に、衛星信号の受信不良等により自動走行が停止してしまい、その後主変速レバー7Aを前進方向に操作することにより、手動走行での前進走行が開始されてしまう場合もある。
For example, during automatic driving in the mode with seedling supply, when the
このように、自動走行が一時停止した際に、オペレータがその意図に反した操作を行うことを抑制するために、本実施形態では、手動操作規制機能を実施する。 As described above, in order to prevent the operator from performing an operation contrary to the intention when the automatic driving is temporarily stopped, the manual operation restriction function is implemented in the present embodiment.
手動操作規制機能は、自動走行が一時停止した場合に、所定の時間が経過するまでの間は、自動開始操作具(図示せず)や主変速レバー7A等の操作具1Bの操作を受け付けない機能である。
When the automatic driving is temporarily stopped, the manual operation regulation function does not accept the operation of the
オペレータの手動操作が無効とされる手動操作規制機能が実施されることにより、オペレータがガイダンスや警告に意識を向けることが促され、オペレータがガイダンスや警告に則した適切な操作を行う可能性を向上させることができる。その結果、オペレータは、オペレータの意図に則して、機体1を走行させることができる。
By implementing the manual operation regulation function that disables the manual operation of the operator, the operator is encouraged to pay attention to the guidance and warning, and the operator may perform appropriate operation according to the guidance and warning. Can be improved. As a result, the operator can drive the
以下、図1~図5,図33,図34を用いて、手動操作規制機能について詳細に説明する。 Hereinafter, the manual operation regulation function will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5, 33, and 34.
手動操作規制機能は、図33に例示する、制御ユニット30により制御される。制御ユニット30は、走行制御部312と、自動走行制御部75と、報知制御部77とを備える。また、制御ユニット30は、操作具1B、走行機器1D、情報端末5、およびボイスアラーム発生装置100等と接続される。走行制御部312は、自動走行制御部75の制御、または、主変速レバー7A等の操作具1Bの操作に応じて走行機器1D(「走行装置」に相当)を制御して機体1を走行させる。自動走行制御部75は、自動走行中に、測位ユニット8が出力する測位データに基づいて求められる自車位置に応じて、所定の走行経路を走行するように走行制御部312を制御する。報知制御部77は、自動走行制御部75等の制御に応じて、情報端末5やボイスアラーム発生装置100等の報知部に、ガイダンスや警告を行わせる。
The manual operation control function is controlled by the
図34に示すように、自動走行制御部75は、自動走行が一時停止になってから、あるいは機体1が停車してから、所定の時間が経過するまで、操作具1Bによる操作を受け付けない。
As shown in FIG. 34, the automatic
図34に示すタイムチャートに沿って、手動操作規制機能における状態の遷移の例について説明する。 An example of the state transition in the manual operation regulation function will be described with reference to the time chart shown in FIG. 34.
自動走行中に、ある時刻t0で自動走行が一時停止し、機体1が停車したとする。この時刻t0までは、自動走行制御部75は、操作具1Bによる操作を有効に受け付け、報知制御部77を制御して、情報端末5やボイスアラーム発生装置100等の報知部に、自動走行中の状況に応じたガイダンスおよび警告を行わせる。
It is assumed that the automatic driving is temporarily stopped at a certain time t0 during the automatic driving, and the
自動走行が一時停止し、機体1が停車すると、自動走行制御部75は、所定の時間tw1(「第一時間に相当」)の間、操作具1B等による操作を受け付けず、操作されても操作を無効とする。また、自動走行が一時停止すると、自動走行制御部75は、報知制御部77を介して、自動走行が一時停止している旨の警告や、移行可能な状態に移行するために必要な操作や自動走行を再開するために必要な操作等に関するガイダンスを報知させる。そして、オペレータは、この操作具1B等による操作を受け付けない期間の間、警告やガイダンスに意識を向けることができる。
When the automatic running is temporarily stopped and the
具体的には、オペレータは、自動走行を再開するために必要な操作等に関するガイダンスを確認し、適切な操作を行って、自動走行を再開させることができる。また、自動開始操作具(図示せず)を操作した後、主変速レバー7Aを前進方向に操作する前に、衛星信号の受信不良等により自動走行が停止(終了)してしまっても、オペレータは警告やガイダンスに注意が向いているため、自動走行が停止(終了)してしまっている旨の報知や、この状態で自動走行を再開するための操作についてのガイダンスを確認できる可能性が向上し、適切な操作を行って、自動走行を再開させることができる。自動走行が停止(終了)した場合、自動走行を再開させるには、主変速レバー7Aを中立位置に戻した後、自動開始操作具(図示せず)を操作し、その後に主変速レバー7Aを前進方向に操作する必要がある。そのため、自動走行が停止(終了)した場合は、主変速レバー7Aを中立位置に戻す旨のガイダンスを含めて行われることが好ましい。また、異なる状態に移行する場合にも、オペレータは、移行可能な状態に移行するために必要な操作に関するガイダンスを確認して、適切に操作を行い、意図した状態の移行を適切に行う可能性が向上される。このように、オペレータが警告やガイダンスに注意を向ける時間を設け、オペレータが警告やガイダンスを考慮して次の操作を行う契機とすることができるため、自動走行の一時停止中に手動操作規制機能を実施することにより、オペレータの意図に則した適切な操作が行われる可能性を向上させることができる。
Specifically, the operator can confirm the guidance regarding the operation required for resuming the automatic driving and perform an appropriate operation to restart the automatic driving. Further, even if the automatic driving is stopped (finished) due to a satellite signal reception failure or the like after operating the automatic start operation tool (not shown) and before operating the
このような、ガイダンスや警告が報知されている間に、時刻t1になると、自動走行制御部75は、時刻t1以降、操作具1B等による操作を受け付け、操作を有効とし、操作に応じた制御を行う。
When the time t1 is reached while such guidance or warning is being notified, the automatic
その後、時刻t2にて、操作具1B等によって操作が行われたとすると、自動走行制御部75は操作に応じた制御を行う。例えば、自動走行を再開するための操作が行われると、自動走行制御部75は自動走行を再開させる。また、異なる状態に移行するための操作、例えば、チョイ寄せを開始する操作が行われると、状態を移行して、主変速レバー7Aの操作に応じたチョイ寄せ走行を行わせる制御を行う。同時に、自動走行制御部75は、操作に応じて行われる走行の際に行われるガイダンスや警告が行われるように、報知制御部77を制御する。
After that, assuming that the operation is performed by the
なお、自動走行が一時停止した時刻t0からの経過時間が、時間tw1より長い時間tw2(「第二時間に相当」)となる時刻t3まで操作がされない場合、つまり、自動走行が一時停止してから何の操作もされずに所定の時間tw2が経過すると、自動走行制御部75は、自動走行を自動的に再開させても良い。
If the operation is not performed until the time t3 when the elapsed time from the time t0 when the automatic driving is temporarily stopped becomes the time tw2 (“corresponding to the second time”) longer than the time tw1, that is, the automatic driving is temporarily stopped. When the predetermined time tw2 elapses without any operation, the automatic
また、自動走行を再開するための操作、あるいは異なる状態に移行するための操作を行う操作具1Bとして、リモコン90、機体1に設けられるボタンスイッチ、情報端末5に表示される画面スイッチ等の任意のものが含まれても良い。例えば、チョイ寄せ走行を行うための、主変速レバー7Aと異なるボタン等が機体1に別途設けられても良い。チョイ寄せ走行を行うためのボタン等が、主変速レバー7Aと別に設けられることにより、主変速レバー7Aを誤って操作することにより、意図せずにチョイ寄せ走行が行われることを容易に回避することができる。
Further, as an
自動走行が一時停止している間に行われるガイダンスや警告は、所定時間行われ、あるいは所定回数行われると終了しても良い。この場合、操作を有効とするまでの時間tw1の始点は、自動走行が一時停止された時刻t0でも良いが、ガイダンスや警告が終了した時刻としても良い。ガイダンスや警告が終了してから所定の時間tw1の間操作が無効となることにより、オペレータは、全てのガイダンスや警告を受ける機会を得ることができ、それに応じた的確な操作を行うことが容易となる。 Guidance and warnings given while the automatic driving is paused may be given for a predetermined time or ended after being given a predetermined number of times. In this case, the starting point of the time tw1 until the operation becomes effective may be the time t0 at which the automatic driving is temporarily stopped, but it may also be the time at which the guidance or warning ends. By disabling the operation for a predetermined time tw1 after the guidance or warning ends, the operator can have an opportunity to receive all the guidance or warning, and it is easy to perform an appropriate operation accordingly. Will be.
さらに、ガイダンスや警告が行われた後、操作の途中で自動走行が停止(終了)した場合、それに伴うガイダンスや警告が行われることが好ましい。このように、操作具1Bの操作中であっても、別途ガイダンスや警告が報知される場合、自動走行制御部75は、自動走行が終了した時点で、再び操作具1Bの操作を無効とすることが好ましい。この場合、自動走行が終了した時刻、あるいは自動走行の終了に伴うガイダンスや警告が終了した時刻から、所定の時間tw1の間、自動走行制御部75は操作具1Bによる操作を受け付けない構成とすることが好ましい。
Further, if the automatic driving is stopped (finished) in the middle of the operation after the guidance or warning is given, it is preferable that the guidance or warning is given accordingly. In this way, even during the operation of the
このような構成により、操作の途中で自動走行が終了したとしても、オペレータが操作の途中で自動走行が終了したことに気付かずに操作を行うことが抑制され、適切な操作を行い、オペレータの意図に則した走行が行われる。 With such a configuration, even if the automatic driving ends in the middle of the operation, the operator is prevented from performing the operation without noticing that the automatic driving has ended in the middle of the operation, and the operator performs an appropriate operation. Driving is performed according to the intention.
以上のようなガイダンスや警告は、情報端末5に文字やイラストを表示したり、ボイスアラーム発生装置100から音声によるガイダンスや警告を行ったりする他、種々の方法、装置により行われても良い。例えば、リモコン90に文字等を表示したり、リモコン90に所定の振動を与えたり、オペレータが携帯するその他の携帯端末等に文字等の表示、音声の発生を行ったりすることができる。さらに、これらのうちの1つ以上が任意に組み合わされて行われても良い。
The guidance and warning as described above may be performed by various methods and devices, in addition to displaying characters and illustrations on the
また、上述のようなガイダンスや警告の具体例は以下のようになる。自動走行が一時停止した場合は、「自動運転が一時停止しました」との情報端末5への表示が行われたり、ボイスアラーム発生装置100から音声が発生されたりする。また、衛星信号の受信不良が発生した場合、「GPSが低下しました」との情報端末5への表示が行われたり、ボイスアラーム発生装置100から音声が発生されたりする。さらに、衛星信号の受信不良やその他の理由により自動走行が停止(終了)した場合、「自動走行が終了しました」との情報端末5への表示が行われたり、ボイスアラーム発生装置100から音声が発生されたりする。この場合、さらに、「自動走行を再開するためにレバーを中立位置に戻してください」や「GSボタンを押した後、レバーを操作してください」との情報端末5への表示が行われたり、ボイスアラーム発生装置100から音声が発生されたりする。また、チョイ寄せ走行に移行された場合、「チョイ寄せ中です」との情報端末5への表示が行われたり、ボイスアラーム発生装置100から音声が発生されたりする。
Specific examples of the above guidance and warnings are as follows. When the automatic driving is temporarily stopped, the
〔報知音削減機能〕
次に、図1~図5を用いて、自動走行中の手動操作規制機能について説明する。
[Notification sound reduction function]
Next, the manual operation regulation function during automatic driving will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
上述のように、自動走行中には、運転者や作業者等のオペレータに、必要な操作を促したり、注意喚起を促したりするために、様々なガイダンスや警告等の報知が行われる。このような報知により、オペレータは、作業や走行を継続するために必要な操作を把握でき、作業や走行の状況、機体1の周囲の状況等を把握することができる。そのため、経験の浅いオペレータにとっては、作業や走行に熟達していなくても、状況や行うべき操作を理解しやすくなり、オペレータの負担を軽減しながら、適切な作業や走行を継続することができる。
As described above, during automatic driving, various guidances, warnings, and the like are notified in order to prompt operators such as drivers and workers to perform necessary operations and to call attention. By such notification, the operator can grasp the operation necessary for continuing the work and the running, and can grasp the situation of the work and the running, the situation around the
このような報知は、状況が変化するまで、あるいは必要な操作が行われるまで、繰り返し行われる。あるいは、所定の報知が、所定の時間または所定の回数繰り返される。例えば、外側周回経路ORLでの作業走行における旋回後の作業走行再開の際には、苗植付装置3の下降は手動操作により行われ、苗植付装置3の下降を要する状態になってから、苗植付装置3の下降が行われるまで、苗植付装置3の下降を促す報知が継続される。
Such notification is repeated until the situation changes or the necessary operation is performed. Alternatively, the predetermined notification is repeated for a predetermined time or a predetermined number of times. For example, when the work run is resumed after turning in the work run on the outer circuit path ORL, the
しかしながら、作業に熟練した作業者にとっては、外側周回経路ORLで苗植付装置3の下降操作を行うことは、ガイダンス等を確認するまでもなく容易に行うことができる。逆に、不必要な報知が継続されると、作業に熟練した作業者はかえって煩わしく感じ、負担となる場合もある。
However, for a worker who is skilled in the work, it is possible to easily perform the lowering operation of the
このような状況を抑制するために、本実施形態では、報知を削減し得る報知音削減機能を実施することができる。 In order to suppress such a situation, in the present embodiment, it is possible to implement a notification sound reduction function that can reduce notification.
具体的には、報知音削減機能は、報知を削減せずに行う通常モードと、報知が削減される削減モードに切り替えることができ、削減モードに設定されている際には、報知が削減されて行われる。報知音削減機能におけるモードの切り替えは、自動走行の開始時に、情報端末5等により行うことができ、自動走行中に設定を変更することも可能である。また、報知音削減機能は、制御ユニット30の自動走行制御部75(図33等参照)等の所定の機能ブロックにより制御により実施される。
Specifically, the notification sound reduction function can switch between a normal mode in which notification is not reduced and a reduction mode in which notification is reduced, and when the reduction mode is set, notification is reduced. Is done. The mode of the notification sound reduction function can be switched by the
削減モードにおいては、同一の報知を繰り返す回数、あるいは同一の報知を繰り返す時間が削減される。例えば、外側周回経路ORLで苗植付装置3の下降を促す「植付装置を下降させて下さい」という報知を、通常モードでは苗植付装置3が下降されるまで繰り返されていたとすると、削減モードでは1度だけこの報知が行われる。
In the reduction mode, the number of times the same notification is repeated or the time for repeating the same notification is reduced. For example, if the notification "Please lower the planting device" that prompts the lowering of the
なお、削減モードにおける報知の削減は、回数や時間の削減に限らず、同一の報知が行われる間隔を通常モードの際の間隔より広げても良く、あるいは削減モードにおいては一部または全部の報知を行わないようにしても良い。 The reduction of notifications in the reduction mode is not limited to the reduction of the number of times and the time, and the interval at which the same notification is performed may be wider than the interval in the normal mode, or a part or all of the notifications may be performed in the reduction mode. You may not do it.
また、削減モードにおいて、回数や時間を削減するか、間隔を広げるか、報知を行わないようにするかの設定は、選択的に行われる構成とされても良い。さらに、報知を行わないように設定する場合の設定は、どの報知を行わないようにするかを選択できる構成としても良い。また、以上の設定は、報知の内容ごとに行うことができる構成とされても良い。 Further, in the reduction mode, the setting of reducing the number of times or time, widening the interval, or not performing the notification may be configured to be selectively performed. Further, the setting in the case of setting not to perform the notification may be a configuration in which it is possible to select which notification is not performed. Further, the above settings may be configured so that they can be made for each content of the notification.
また、ガイダンスや警告等の報知は、情報端末5への表示、ボイスアラーム発生装置100から音声の発生、その他の種々の態様で行うことができる。
Further, the notification such as guidance and warning can be performed by displaying on the
〔自動運転停車機能〕
次に、自動走行中の自動運転停車機能について、図1~図5、図35を用いて説明する。
[Automatic stop function]
Next, the automatic driving stop function during automatic driving will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 35.
自動走行中には、種々の条件が成立すると機体1が自動的に停車される場合がある。例えば、自動走行中にソナーセンサ60が障害物を検知すると、障害物を検知し次第、あるいは障害物までの距離が所定の距離より短いことが検知されると、機体1が停車される。他にも、越境判定において、機体1が越境し、または越境しようとしていることが検知されたり、肥料等の資材がつまったことが検知されたり、衛星信号の受信不良が発生したり、機体1に傾斜センサ81が設けられている場合に、機体1が所定の角度以上傾斜していることが検知されたり、機体1がスリップしていることが検知されたり、機体1が走行経路を逸脱していることが検知されたりすると、機体1が停車するように制御される。
During automatic driving, the
種々の条件が成立して機体1が停車される場合、機体1は条件の成立と共に直ちに急停車するように制御される。しかしながら、機体1が停車される条件によっては、急停車することが必要な場合があるが、その反面、機体1が急停車されると、作業者に過度の負担がかかる場合があり、または、作業効率が悪化したり、圃場が荒れたりして、かえって適切でない場合もある。
When various conditions are met and the
例えば、障害物が検知された場合は、機体1を直ちに停車させないと、障害物に機体1が衝突する等のリスクが高くなる場合がある。また、機体1が越境した場合、機体1を直ちに停車させないと、機体1が圃場から突出したり、畦に衝突したりしてしまう場合がある。さらに、機体1が所定以上傾斜した場合は、機体1を直ちに停車させないと、機体1が転倒する場合もある。
For example, when an obstacle is detected, if the
逆に、資材がつまった状態で多少の走行が行われたとしても、資材のつまりを解消させた後に、資材を供給せずに走行した経路を、資材を供給した後で再度走行すればすむ。また、衛星信号の受信環境の悪化や、機体1のスリップ、走行経路の逸脱等の場合は、程度によっては走行を継続させたり、機体1を徐々に停止させたりすればよい場合が多く、急停車を要する場合はまれである。
On the contrary, even if some driving is performed with the materials clogged, it is sufficient to drive again after supplying the materials on the route that was traveled without supplying the materials after clearing the clogging of the materials. .. In addition, in the case of deterioration of the satellite signal reception environment, slip of the
さらに、機体1を停車させる条件にかかわらず、機体1を停車させる必要が生じた圃場内の位置によっても、急停車を行った方が良い場合と行わない方が良い場合とに分かれる。特に、外側周回経路ORLは、畦に近い領域を走行することもあり、機体1を停車させる必要性が大きい。例えば、畦際には水口等の障害物が多く、機体1が畦に衝突することは機体1が破損等する可能性もあり回避すべきである。そのため、外側周回経路ORLを走行中に障害物を検知した場合は、機体1を急停車させることが適切である。また、外側周回経路ORLを走行中に、衛星信号の受信環境が悪化したり、機体1が走行経路を逸脱して位置ずれが生じたりした場合、機体1が畦等の障害物に衝突する可能性が高まるため、機体1を急停車させることが適切である。
Further, regardless of the conditions for stopping the
以上のように、機体1を停車させる条件の内容や、機体1を停車させる条件が成立した圃場内の位置によって、機体1を急停車させる必要があったり、急停車させる必要がなく、むしろ、機体1を徐々に停車させた方が適切な場合があったりする。
As described above, depending on the content of the conditions for stopping the
そこで、本実施形態では、機体1を停車させる条件が成立した際に、条件の内容または条件が成立した圃場内の位置によって、機体1を急停車させたり、徐々に停車させたりするように、機体1を停車させる際の負の加速度(減速度)を異ならせる自動運転停車機能を実施する。
Therefore, in the present embodiment, when the condition for stopping the
自動運転停車機能は、図35に例示する、制御ユニット30により制御される。制御ユニット30は、走行制御部312と、自動走行制御部75と、異常検知部78と、越境判定部64(「越境センサ」に相当)とを備える。また、制御ユニット30は、走行機器1D、センサ群1A、情報端末5、および測位ユニット8等と接続される。
The automatic driving stop function is controlled by the
越境判定部64は、測位ユニット8が出力する自車位置と圃場マップとから、機体1が圃場から越境することを検知する。越境は、自車位置と圃場の外周との距離を検出し、自車位置と圃場の外周との距離が所定の距離以下となったことを越境として検知する。
The
異常検知部78は、後述するように、越境判定部64の検知結果や、センサ群1Aが取得する種々の情報等を受け取り、受け取った情報から、機体1または機体1の周囲に生じた異常を検知する。
As will be described later, the
走行制御部312は、自動走行制御部75の制御、または、操作具1Bの操作に応じて走行機器1D(「走行装置」に相当)を制御して機体1を走行させる。
The
自動走行制御部75は、自動走行中に、測位ユニット8が出力する測位データに基づいて求められる自車位置に応じて、所定の走行経路を走行するように走行制御部312を制御する。また、自動走行制御部75は停車制御部79を備える。停車制御部79は、異常検知部78が検知した異常に基づいて、機体1を停車させるように走行制御部312を制御する。
The automatic
センサ群1Aは、障害物センサの1つであるソナーセンサ60、機体1の傾斜を検出する傾斜センサ81、車輪12の車軸やエンジン2から車輪12に駆動力を伝達する駆動軸の回転数を測定する回転数センサ12C、資材がつまったことを検知する資材づまりセンサ83等のうちの任意のものが含まれる。なお、傾斜センサ81は、機体1がどの方向にどの程度傾斜しているかを検出することができればよく、測位ユニット8の慣性計測モジュール8Bが用いられても良い。
The
異常検知部78は、各種の異常を検知し、検知内容に応じて、機体1を停車させる条件が成立したか否かを判定し、自動走行制御部75の停車制御部79に判定結果を受け渡す。異常検知部78は、センサ群1Aや測位ユニット8、越境判定部64等と協働して、機体状態や機体1の周囲状態等の状態を検出し、検出した状態に対応する異常を検知するセンサとして機能する。
The
例えば、機体1を停車させる条件のうちの障害物検知の場合、異常検知部78は、ソナーセンサ60から障害物を検知したことを示す障害物検知信号を受信し、障害物検知信号を自動走行制御部75の停車制御部79に送信する。障害物検知信号を受信した停車制御部79は、障害物検知信号に応じて機体1が停車するように走行制御部312を制御する。
For example, in the case of obstacle detection under the condition of stopping the
また、機体1を停車させる条件のうちの機体1が越境する越境検知の場合、異常検知部78は、越境判定部64から越境を検知したことを示す越境信号を受信し、越境信号を自動走行制御部75の停車制御部79に送信する。越境信号を受信した停車制御部79は、越境信号に応じて機体1が停車するように走行制御部312を制御する。
Further, in the case of cross-border detection in which the
また、機体1を停車させる条件のうちの機体1が傾斜する傾斜検知の場合、異常検知部78は、傾斜センサ81から機体1の傾斜を検知したことを示す傾斜信号を受信し、傾斜信号を自動走行制御部75の停車制御部79に送信する。傾斜信号を受信した停車制御部79は、傾斜信号に応じて機体1が停車するように走行制御部312を制御する。
Further, in the case of tilt detection in which the
また、機体1を停車させる条件のうちの、苗や肥料等の資材がつまる資材づまり検知の場合、異常検知部78は、資材づまりセンサ83から資材づまりを検知したことを示す資材づまり信号を受信し、資材づまり信号を自動走行制御部75の停車制御部79に送信する。資材づまり信号を受信した停車制御部79は、資材づまり信号に応じて機体1が停車するように走行制御部312を制御する。
Further, in the case of material jam detection in which materials such as seedlings and fertilizers are jammed under the condition for stopping the
また、機体1を停車させる条件のうちの機体1がスリップしたスリップ検知の場合、まず、異常検知部78は、回転数センサ12Cの検出値から、車輪12の回転数に対応する車速を算出する。これとは別に、異常検知部78は、測位ユニット8から出力される自車位置の単位時間当たりの変化量から車速を算出する。そして、異常検知部78は、算出した2つの車速を比較し、車輪12の回転数に対応する車速が自車位置の変化量から算出した車速より所定の速度以上速い場合、機体1がスリップしていると判定し、スリップ信号を自動走行制御部75の停車制御部79に送信する。スリップ信号を受信した停車制御部79は、スリップ信号に応じて機体1が停車するように走行制御部312を制御する。
Further, in the case of slip detection in which the
他にも、異常検知部78は、測位ユニット8が衛星信号の受信感度が低下した衛星信号受信異常や、自車位置と走行経路に所定の距離以上のずれが生じた位置ずれ異常等を検知し、これらの異常を検知した場合にも、機体1を停車させるように走行制御部312を制御する。さらに、異常検知部78は、有人自動走行中に運転者が運転座席16から離れたことを検知した場合や、苗や肥料等の資材がなくなった場合等を、異常として検知し、機体1が停車するように走行制御部312を制御する構成とすることもできる。
In addition, the
このような異常を検知した際に、機体1を停車させる条件が整ったと判断して、異常検知部78は機体1を停車させる。そして、自動走行制御部75の停車制御部79は、条件の内容に相当する異常の内容に応じて、機体1を停車させる際の減速度を異ならせる。つまり、異常検知部78で検知できる種々の異常が、機体1を急停車させる条件に対応する異常と、機体1を徐々に停車させる条件に対応する異常とに区分けされる。そして、自動走行制御部75の異常検知部78は、機体1を急停車させる条件に対応する異常を検知した場合は機体1を急停車させるように走行制御部312を制御し、機体1を徐々停車させる条件に対応する異常を検知した場合は機体1を徐々に停車させるように走行制御部312を制御する。このような機体1の停車において、急停車する場合の減速度は、徐々に停車する場合の減速度に比べて大きくなる。
When such an abnormality is detected, it is determined that the conditions for stopping the
例えば、機体1を急停車させる条件に対応する異常は、障害物検知、越境検知、および傾斜検知であり、機体1を徐々停車させる条件に対応する異常は、その他の、資材づまり検知、スリップ検知、衛星信号受信異常、位置ずれ異常等である。
For example, the abnormalities corresponding to the conditions for suddenly stopping the
このように、機体1を停車させる条件に対応する異常が、機体1を急停車させる条件に対応する異常と、機体1を徐々に停車させる条件に対応する異常とに区分けされる。そして、機体1を急停車させる条件に対応する異常が検知された場合には、機体1が急停車され、機体1を徐々に停車させる条件に対応する異常が検知された場合には、機体1が徐々に停車される。これにより、機体1が停車されても、作業者に過度の負担がかかったり、作業効率が悪化したり、圃場が荒れたりすることを、可能な範囲で抑制しながら、作業者の負担や作業効率、圃場の荒れにもかかわらず、急停車する必要がある場合には機体1が急停車されて、重大な異常に適切に対応することができる。そのため、異常の内容に応じて、機体1を適切な態様で停車させることができ、作業効率を向上させることができる。
As described above, the abnormality corresponding to the condition for stopping the
なお、異常を、機体1を急停車させる条件に対応する異常と、機体1を徐々停車させる条件に対応する異常との2つに区分けする場合に限らず、3つ以上の減速度の異なる停車の態様を設け、それぞれの異常が、減速度の異なる3つ以上の停車の態様に対応する条件に振り分けられても良い。そして、異常検知部78は、検知した異常の内容に応じて、異なる減速度で機体1が停車するように、走行制御部312を制御する。
It should be noted that the abnormality is not limited to the case where the abnormality corresponds to the condition corresponding to the condition for suddenly stopping the
これにより、検知した異常に応じて、より適切な態様で機体1を停車させることができる。
As a result, the
また、異常を検知した際には、機体1が停車されるだけではなく、異常検知部78は、機体1を減速させて、徐行するように走行制御部312を制御しても良い。
Further, when an abnormality is detected, not only the
異常の内容によっては、機体1を停車させる必要がない場合もある。異常が検知された際に、機体1を停車させる減速度が異なる態様の他に、機体1を徐行させる態様を設け、異常を、それぞれの態様で機体1を制御する条件として振り分ける。これにより、異常の内容に応じて、適切に機体1の走行状態を制御することができる。
Depending on the content of the abnormality, it may not be necessary to stop the
また、異常の内容によっては、圃場の同じ位置を走行するたびに、同じ異常が検知される場合がある。例えば、圃場に設けられる水口や立木は、常に同じ場所にあり、その近傍を走行する度に障害物として検知される。また、圃場の状態は毎年同じ傾向にあり、過去に機体1がスリップした位置で、その後にも機体1がスリップする可能性がある。
Further, depending on the content of the abnormality, the same abnormality may be detected every time the vehicle travels in the same position in the field. For example, a water outlet or a standing tree provided in a field is always in the same place, and is detected as an obstacle every time the vehicle travels in the vicinity thereof. In addition, the condition of the field tends to be the same every year, and there is a possibility that the
そのため、異常の内容と異常が発生した位置を含む圃場の情報(圃場情報)を記憶しておき、走行する際には、圃場情報を参照して、異常が発生した位置として記憶された位置においては、記憶された異常の内容に応じて機体1を急停車、徐々に停車、あるいは徐行させても良い。例えば、圃場マップ(圃場情報)に異常の内容と異常が発生した位置とを記憶して、管理サーバ85または情報端末5に保存し、その後に走行する際には、異常検知部78は、通信部86を介して圃場マップを取得し、取得した圃場マップを参照して、過去に異常を検知した位置において、過去に検知した異常に応じて機体1を急停車、徐々に停車、あるいは徐行させるように走行制御部312を制御する。
Therefore, the field information (field information) including the content of the abnormality and the position where the abnormality occurred is stored, and when traveling, the field information is referred to at the position stored as the position where the abnormality occurred. May stop the
これにより、適切に異常の検知ができない状態であっても、過去の実績から適切に走行状態を制御することができる。 As a result, even if the abnormality cannot be detected properly, the running state can be appropriately controlled from the past results.
また、障害物センサは、ソナーセンサ60に代わり、あるいはソナーセンサ60と共に、機体1の周囲の画像を撮影できる撮像装置82とすることもできる。異常検知部78は、撮像装置82が撮影した画像を解析し、障害部の存在を検知する。画像の解析は、AIを用いた機械学習により生成した学習済みモデルを用いて行うこともできる。撮像装置82を用いて障害物を検知することにより、容易に障害物の検知を行うことができる。
Further, the obstacle sensor may be an
なお、撮像装置82を用いて障害物を検知する場合、障害物の大きさを容易に判定することができる。障害物が大きい場合は機体1を急停車させることが必要となる場合が多いが、障害物が小さい場合は、障害部を容易に回避することができる等、機体1を急停車させることを要さない場合もある。
When an obstacle is detected by using the
そのため、障害物の大きさを判定することができる場合、自動走行制御部75の停車制御部79は、検知した障害物が所定の大きさ以上の場合の減速度に比べて減速度を小さくしても良い。
Therefore, when the size of the obstacle can be determined, the
これにより、障害物の大きさに応じて機体1を停車する際の減速度を最適にすることができ、より作業効率を向上させることができる。
As a result, the deceleration when the
また、ソナーセンサ60は、反射波が戻ってくる時間から障害物までの距離を判定することができる。また、撮像装置82を用いて障害物を検知する場合も、画像解析により障害物までの距離を判定することができる。障害物までの距離が近い場合は機体1を急停車させる必要があるが、障害物までの距離が遠い場合、障害物を回避して走行したり、障害物が走行の妨げにならなくなる場合もあるので、機体1を急停車させることを要さない場合がある。
Further, the
そのため、停車制御部79は、検知された障害物までの距離が所定の距離以下の場合は、前記所定の距離より長い場合の前記減速度に比べて前記減速度を小さくさせても良い。
Therefore, when the distance to the detected obstacle is the predetermined distance or less, the vehicle
これにより、障害物までの距離に応じて機体1を停車する際の減速度を最適にすることができ、より作業効率を向上させることができる。
As a result, the deceleration when the
なお、機体1を急停車させる必要性は、異常の内容のみならず、異常が検知された圃場内の位置によっても変わる。そのため、機体1を停車させる際の減速度を決める条件として、異常の内容に変わり、あるいは異常の内容に加えて、異常が検知された圃場内の位置が考慮されても良い。すなわち、異常が検知された圃場内の位置に応じて、停車制御部79は、機体1を停車させる際の減速度を異ならせても良い。
The necessity of suddenly stopping the
例えば、圃場の外周辺に沿って圃場の内側を周回する外周走行経路は、畦等の圃場の外周領域の近傍を走行する。圃場の外周領域には水口等の障害物が設けられることが多く、外周走行経路を走行中に異常が検知された際には機体1を急停車させる必要性が高くなる。また、外周走行経路を走行中に異常が検知された際には、走行経路が少しずれると、畦等に機体1が衝突したり、機体1が越境したりする可能性が高くなる。そのため、停車制御部79は、外周走行経路を走行中に異常が検知された際には、機体1を急停車させることが好ましい。
For example, the outer peripheral traveling path that goes around the inside of the field along the outer periphery of the field travels in the vicinity of the outer peripheral region of the field such as ridges. Obstacles such as water outlets are often provided in the outer peripheral region of the field, and it becomes more necessary to suddenly stop the
このように、異常が検知された圃場内の位置に応じて、機体1を停車させる際の減速度を異ならせることにより、圃場内の位置に応じて適切に機体1を停車させることができ、作業効率を向上させることができる。
In this way, by making the deceleration when stopping the
なお、急停車させる際の減速度と、徐々に停車させる際の減速度とは、それぞれあらかじめ定められた減速度としても良いが、設定により可変としても良い。また、急停車させる条件となる異常と、徐々に停車させる条件となる異常とは、それぞれあらかじめ定められた条件としても良いが、条件を設定により可変としても良い。また、異常の内容に応じた減速度や、圃場内の位置に応じた減速度は、あらかじめ定められた減速度としても良いが、設定により可変としても良く、異常の内容毎、あるいは圃場内の位置毎に、それぞれ個別の減速度を設定できる構成としても良い。さらに、上記設定は、情報端末5等により、自動走行の開始時に設定することができ、自動走行中に情報端末5等により設定を変更できる構成としても良い。
The deceleration when the vehicle is suddenly stopped and the deceleration when the vehicle is gradually stopped may be a predetermined deceleration, but may be variable depending on the setting. Further, the abnormality that is a condition for suddenly stopping and the abnormality that is a condition for gradually stopping may be predetermined conditions, but may be variable by setting the conditions. Further, the deceleration according to the content of the abnormality and the deceleration according to the position in the field may be a predetermined deceleration, but may be variable depending on the setting, and may be variable for each content of the abnormality or in the field. The deceleration may be set individually for each position. Further, the above setting can be set by the
以上のような設定を任意に行うことにより、圃場の状況や作業状況に応じて、より最適に機体1の停車を制御することができ、より作業効率を向上させることができる。
By arbitrarily making the above settings, it is possible to more optimally control the stoppage of the
〔機体スリップ検知機能〕
次に、自動走行中の自動運転停車機能について、図1~図5、図35を用いて説明する。
[Aircraft slip detection function]
Next, the automatic driving stop function during automatic driving will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 35.
自動走行において、自動走行制御部75が指示する指示車速に応じて、自動走行制御部75は走行機器1Dやエンジン2等を制御して、機体1を走行させる。自動走行において、機体1の車速に応じて、植え付けられる苗の供給や、散布される肥料の供給が調整され、圃場全体において適切な植え付けや肥料の散布が行われる。圃場がぬかるんでいる際には、指示車速に応じて機体1を走行させても、機体1がスリップし、実際の機体1の車速が指示車速を大きく下回ることがある。実際の機体1の車速が指示車速に対してずれると、適切な植え付けや肥料の散布が行われなくなる。
In automatic driving, the automatic
そのため、実際の機体1の車速が、指示車速または指示車速に応じて制御された車速に対して、所定の速度、または所定の割合以上遅い場合、機体スリップ検知機能を実施する。機体スリップ検知機能は、実際の機体1の車速が、指示車速または指示車速に応じて制御された車速に対して、所定の速度、または所定の割合以上速い場合、機体1がスリップしていると判断し、自動走行制御部75の制御により、自動走行を一時停止させる機能である。
Therefore, when the actual vehicle speed of the
このように、機体1がスリップしていると判断された際に自動走行を一時停止させることにより、作業走行が停止され、不適切な車速で走行することにより、植え付けや肥料の散布が計画通りに行われないことを抑制することができ、適切な作業走行を行うことができる。
In this way, when it is determined that the
ここで、実際の機体1の車速は、測位ユニット8が出力する自車位置の単位時間当たりの変化量から算出される。また、指示車速に応じて制御された車速は、車輪12の車軸やエンジン2から車輪12に駆動力を伝達する駆動軸の回転数を測定する回転数センサ12Cが検出する車軸や駆動軸の回転数から算出される。
Here, the actual vehicle speed of the
自動走行制御部75は、自車位置の変化量から算出される車速が指示車速より遅い場合、すなわち、自車位置の変化量から算出される車速と、回転数センサ12Cを用いて算出される車速とを比較し、自車位置の変化量から算出される車速の方が、所定の速度、または所定の割合以上遅い場合、機体1がスリップしていると判断し、自動走行を一時停止させる。
The automatic
なお、自動走行制御部75は、機体1がスリップしていると判断した場合、直ちに自動走行を一時停止させても良いが、一時的にスリップしている場合もあるので、所定時間、スリップしている状態が継続した後に自動走行を一時停止させても良い。
When the automatic
例えば、自動走行制御部75は、5秒以上継続して機体1がスリップしていると判断した後で、自動走行を一時停止させても良い。さらに、自動走行制御部75は、3秒以上継続して機体1がスリップしていると判断すると、苗植付装置3を上昇させたり、施肥装置4の繰出機構26を停止させたりして作業装置を停止させ、その後、合計で5秒以上継続して機体1がスリップしていると判断した後に、自動走行を一時停止させても良い。
For example, the automatic
これにより、作業走行に影響が出るほどスリップが継続した場合のみ、自動走行が一時停止されるため、スリップが継続する場合のみ作業走行を停止して適切な作業走行を行いながら、作業効率を向上させることができる。 As a result, the automatic running is temporarily stopped only when the slip continues to the extent that the work running is affected, so the work efficiency is improved while the work running is stopped and the work running is performed appropriately only when the slip continues. Can be made to.
〔別実施形態〕
(1)走行経路は、圃場の外周に沿った非作業走行を行うことにより設定される。走行経路は、情報端末5または制御ユニット30にて生成することができる。この際、情報端末5または制御ユニット30に、独立した機能ブロックとして経路設定部が設けられる構成とすることができる。また、情報端末5および制御ユニット30の両方に経路設定部が設けられ、選択的に、情報端末5または制御ユニット30のいずれで経路設定を行うかを決定する構成とすることもできる。また、外部のサーバ等で走行経路を生成し、生成された走行経路を情報端末5または制御ユニット30が受信できる構成としても良い。田植機の作業走行で得られた各種データ(マップ形状取得処理やルート作成処理などで作成されたデータ、走行中の検出された障害物に関する障害物データ、走行中に得られた走行状態データ、作業状態データ、圃場状態データなど)は、外部に設置された中央コンピュータやクラウドサービス用コンピュータにアップロードされても良い。さらに、作業前に、登録されているそのようなデータはダウンロードされても良い。
[Another Embodiment]
(1) The traveling route is set by performing non-working traveling along the outer circumference of the field. The travel route can be generated by the
(2)制御ユニット30は、任意の機能ブロックに細分化できる。例えば、自動走行の際の走行を制御する自動走行制御部、手動走行の際の走行を制御する手動走行制御部、各種の作業装置を制御する作業装置制御部、情報端末5やその他の機器との間で情報の送受信を行う通信部、ソナーセンサ60を制御し、障害物を検知する障害物検知部、障害物の検知結果に応じて自動走行制御部や手動走行制御部に指令を出す障害制御部、積層灯71を制御する積層灯制御部、主変速レバー7A等を制御する変速機操作部等が、制御ユニット30の機能ブロックとして個別に設けられても良い。また、図8,図9における情報端末5および制御ユニット30の構成要素は、説明のために特定の構成要素のみを示しているが、情報端末5および制御ユニット30は、各図で示された全ての構成要素を搭載しても良く、必要に応じて任意の構成要素を組み合わせて搭載しても良い。
(2) The
(3)上記各実施形態において、田植機が行う各種の報知を行う報知装置は情報端末5やボイスアラーム発生装置100に限らず、種々の報知装置を用いて行うことができる。例えば、リモコン90にLEDを設けて点灯パターンにより種々の情報が報知されても良いし、リモコン90にモニタを設けて種々の情報が表示されても良い。また、積層灯71やセンターマスコット20、ライト、その他の発光体の点灯パターン、作業者が所持するスマートフォンやモバイル端末、パーソナルコンピュータ等への表示や振動、リモコン90等の振動等により報知することができる。また、報知装置が行う各種報知は、制御ユニット30、または制御ユニット30に内蔵される報知制御部、あるいは制御ユニット30の外部に設けられる報知制御部により、走行状態、作業状態、各種センサの検知状態等に応じて制御される。
(3) In each of the above embodiments, the notification device for performing various notifications performed by the rice transplanter is not limited to the
(4)燃料切れ、バッテリ切れ、植付苗、肥料、薬剤などの資材切れ(資材不足)が発生した位置、あるいはそれらの発生が予測される位置が算出された場合には、その報知において、資材切れ(資材不足)の位置をタッチパネル50に、好ましくは走行経路上に表示する構成としてもよい。
(4) If the location where fuel shortage, battery exhaustion, planted seedlings, fertilizer, chemicals, or other material shortage (material shortage) has occurred, or the position where they are predicted to occur, is calculated, in the notification. The position of the material shortage (material shortage) may be displayed on the
(5)上記各実施形態では、田植機を例に説明したが、本発明は、田植機を始め、直播機、管理機(薬剤や肥料等の散布を行う)、トラクタ、収穫機等の各種農作業機、さらに、作業地を作業走行する各種作業機に適用することができる。 (5) In each of the above embodiments, a rice transplanter has been described as an example, but the present invention includes a rice transplanter, a direct seeding machine, a management machine (spraying chemicals, fertilizers, etc.), a tractor, a harvester, and the like. It can be applied to agricultural work machines and various work machines that work on the work site.
本発明は、田植機等の農作業機、その他の作業機に適用することができる。 The present invention can be applied to agricultural work machines such as rice transplanters and other work machines.
1 :機体
1A :センサ群
1B :操作具
1C :作業装置
1D :走行機器(走行装置)
1E :機体フレーム
2 :エンジン
3 :苗植付装置
4 :施肥装置
5 :情報端末
5A :ハウジング
5a :ハードウエアボタン群
6 :自動走行用マイコン
7A :主変速レバー
7B :副変速レバー
7C :手動切替スイッチ
7D :停止スイッチ
7E :モード切替スイッチ
7F :アクセルレバー
8 :測位ユニット
8A :衛星測位モジュール(衛星測位部)
8B :慣性計測モジュール(車体方位計測部)
9 :無段変速装置
10 :ステアリングホイール
11 :作業操作レバー
12 :車輪
12A :前輪
12B :後輪
12C :回転数センサ
13 :リンク機構
13a :昇降リンク
14 :運転部
14A :ステップ
15 :整地フロート
16 :運転座席
17 :予備苗支持フレーム
17A :予備苗収納装置
18 :薬剤散布装置
20 :センターマスコット
21 :苗載せ台
22 :植付機構
23 :縦送り機構
25 :ホッパ
26 :繰出機構
27 :ブロワ
28 :施肥ホース
29 :作溝器
30 :制御ユニット
50 :タッチパネル
50a :ソフトウエアボタン群
51:マップ情報取得部
52:走行中止指示部
53:無効指示部
54:取り消し部
55:資材補給位置設定部
56:補給指示受付部
57:報知部
60 :ソナーセンサ(障害物センサ、物体センサ)
61 :前ソナー
62 :後ソナー
63 :横ソナー
64:越境判定部
65:越境防止制御部
66:越境許可部
67:再開指示部
68:一時停止指示部
71 :積層灯
72 :受信装置
73 :バッテリ
75 :自動走行制御部
77 :報知制御部
78 :異常検知部(センサ)
79 :停車制御部
81 :傾斜センサ
82 :撮像装置
83 :資材づまりセンサ
85 :管理サーバ
86 :通信部
90 :リモコン
90a :第1ボタン
90b :第2ボタン
90c :第3ボタン
90d :第4ボタン
90e :第5ボタン
90f :第6ボタン
90g :ファンクションボタン
90x :第1インジケータ
90y :第2インジケータ
91 :走行機器操作部
92 :作業機器操作部
921 :有効条指定部
100 :ボイスアラーム発生装置
311 :機***置算出部
312 :走行制御部
313 :作業制御部
521 :基準辺設定部
522 :往復経路作成部
523 :走行方向決定部
524 :周回経路作成部
525 :運転形態管理部
527 :走行経路設定部
528 :走行経路探索部
529 :補完経路設定部
530 :作業管理部
531 :補給辺設定部
532 :補給制御管理部
541 :開始点設定部
542 :開始点誘導経路作成部
551 :表示装置
552 :マップ情報記憶部
553 :マップ情報表示部
571 :位置情報算定部
572 :マップ情報作成部
573 :走行経路生成部
B :矢印
CL :補完経路
CLS :交点
CLE :近傍点
E :出入口
EC :各条クラッチ
F :矢印
G :終了点
GA :誘導開始可能エリア
IA :内部領域
IPL :内部往復経路
IPRL:旋回経路
IPSL:直進経路
IRL :内側周回経路
L :矢印
NWL :非作業走行経路
NWL1:非作業走行経路
NWL2:非作業走行経路
NWL3:非作業走行経路
OA :外周領域、外周部分
ORL :外側周回経路
R :矢印
S :開始点
SGL :開始点誘導経路
SL :苗補給辺
t0 :時刻
t1 :時刻
t2 :時刻
t3 :時刻
TS1 :距離(第1距離)
TS2 :距離(第2距離)
TS3 :距離(第3距離)
tw1 :時間(第一時間)
tw2 :時間(第二時間)
V0 :車速
V1 :車速(第1車速)
V2 :車速(第2車速)
V3 :車速
WL :作業走行経路
WL1 :作業走行経路
WL2 :作業走行経路
WSP :植付開始点CL :補完経路
CLS :交点
CLE :近傍点
E :出入口
EC :各条クラッチ
F :矢印
G :終了点
GA :誘導開始可能エリア
IA :内部領域
IPL :内部往復経路
IPRL:旋回経路
IPSL:直進経路
IRL :内側周回経路
L :矢印
NWL :非作業走行経路
NWL1:非作業走行経路
NWL2:非作業走行経路
NWL3:非作業走行経路
OA :外周領域、外周部分
ORL :外側周回経路
R :矢印
S :開始点
SGL :開始点誘導経路
SL :苗補給辺
t0 :時刻
t1 :時刻
t2 :時刻
t3 :時刻
TS1 :距離(第1距離)
TS2 :距離(第2距離)
TS3 :距離(第3距離)
tw1 :時間(第一時間)
tw2 :時間(第二時間)
V0 :車速
V1 :車速(第1車速)
V2 :車速(第2車速)
V3 :車速
WL :作業走行経路
WL1 :作業走行経路
WL2 :作業走行経路
WSP :植付開始点
1:
1E: Aircraft frame 2: Engine 3: Seedling planting device 4: Fertilizer application device 5:
8B: Inertial measurement module (vehicle body orientation measurement unit)
9: Stepless speed changer 10: Steering wheel 11: Work operation lever 12:
61: Front sonar 62: Rear sonar 63: Horizontal sonar 64: Cross-border determination unit 65: Cross-border prevention control unit 66: Cross-border permission unit 67: Resume instruction unit 68: Pause instruction unit 71: Stacked light 72: Receiver 73: Battery 75: Automatic driving control unit 77: Notification control unit 78: Abnormality detection unit (sensor)
79: Stop control unit 81: Tilt sensor 82: Image pickup device 83: Material jam sensor 85: Management server 86: Communication unit 90: Remote control 90a: First button 90b: Second button 90c: Third button 90d: Fourth button 90e : 5th button 90f: 6th button 90g: Function button 90x: 1st indicator 90y: 2nd indicator 91: Traveling equipment operation unit 92: Working equipment operation unit 921: Effective rule designation unit 100: Voice alarm generator 311: Aircraft Position calculation unit 312: Travel control unit 313: Work control unit 521: Reference side setting unit 522: Reciprocating route creation unit 523: Travel direction determination unit 524: Circular route creation unit 525: Operation mode management unit 527: Travel route setting unit 528 : Travel route search unit 529: Complementary route setting unit 530: Work management unit 531: Supply side setting unit 532: Supply control management unit 541: Start point setting unit 542: Start point guidance route creation unit 551: Display device 552: Map information Storage unit 553: Map information display unit 571: Position information calculation unit 572: Map information creation unit 573: Travel route generation unit B: Arrow CL: Complementary route CLS: Intersection CLE: Neighborhood point E: Doorway EC: Each line clutch F: Arrow G: End point GA: Guidance startable area IA: Internal area IPL: Internal round-trip route IPRL: Turning route IPSL: Straight route IRL: Inner circuit route L: Arrow NWL: Non-working route NWL1: Non-working route NWL2: Non-working travel route NWL3: Non-working travel route OA: Outer peripheral region, outer peripheral part OL: Outer circuit route R: Arrow S: Starting point SGL: Starting point guidance route SL: Seedling supply side t0: Time t1: Time t2: Time t3 : Time TS1: Distance (1st distance)
TS2: Distance (second distance)
TS3: Distance (third distance)
tw1: Time (first hour)
tw2: Time (second time)
V0: Vehicle speed V1: Vehicle speed (first vehicle speed)
V2: Vehicle speed (second vehicle speed)
V3: Vehicle speed WL: Work travel route WL1: Work travel route WL2: Work travel route WSP: Planting start point CL: Complementary route CLS: Intersection CLE: Neighborhood point E: Doorway EC: Each line clutch F: Arrow G: End point GA: Guidance startable area IA: Internal area IPL: Internal round-trip route IPRL: Turning route IPSL: Straight route IRL: Inner circumference route L: Arrow NWL: Non-working travel route NWL1: Non-working travel route NWL2: Non-working travel route NWL3 : Non-working route OA: Outer peripheral area, outer peripheral part ORL: Outer circuit route R: Arrow S: Starting point SGL: Starting point guided route SL: Seedling supply side t0: Time t1: Time t2: Time t3: Time TS1: Distance (1st distance)
TS2: Distance (second distance)
TS3: Distance (third distance)
tw1: Time (first hour)
tw2: Time (second time)
V0: Vehicle speed V1: Vehicle speed (first vehicle speed)
V2: Vehicle speed (second vehicle speed)
V3: Vehicle speed WL: Work travel route WL1: Work travel route WL2: Work travel route WSP: Planting start point
Claims (8)
前記農場の外周領域を走行するために作成された少なくとも1本以上の周回経路と、前記外周領域の内側に位置する内部領域を走行するために作成された複数の内部往復経路とを格納する走行経路格納部と、
前記走行経路格納部から読み出した前記周回経路と前記内部往復経路を自動走行の目標となる目標走行経路として設定する走行経路設定部と、
機***置算出部によって算出された機***置と前記目標走行経路とに基づいて機体を走行させる自動走行モードと前記内部往復経路同士を繋ぐ旋回経路に基づいて前記機体を非作業で走行させる旋回走行モードとを有する走行制御部と、
前記旋回経路を補完する補完経路を設定する補完経路設定部と、
を備える作業機。 It is a work machine that can run automatically on the farm.
A run that stores at least one orbital path created for traveling in the outer peripheral area of the farm and a plurality of internal round-trip routes created for traveling in an internal area located inside the outer peripheral area. The route storage unit and
A travel route setting unit that sets the circuit route read from the travel route storage unit and the internal round-trip route as a target travel route that is a target of automatic driving, and a travel route setting unit.
An automatic traveling mode in which the aircraft is driven based on the aircraft position calculated by the aircraft position calculation unit and the target traveling route, and a turning traveling mode in which the aircraft is traveled without work based on a turning path connecting the internal reciprocating routes. And a traveling control unit with
A complementary route setting unit that sets a complementary route that complements the turning path,
A working machine equipped with.
前記補完経路設定部は、前記補完経路に要求されている走行方向と同じ走行方向が設定されている前記周回経路または前記内部往復経路、あるいは当該経路に平行な経路を前記補完経路とする請求項1から7のいずれか一項に記載の作業機。 The traveling direction is set as the attribute value of the circuit route and the internal round-trip route.
A claim that the complementary route setting unit uses the circular route, the internal round-trip route, or a route parallel to the route as the complementary route, in which the same traveling direction as the traveling direction required for the complementary route is set. The working machine according to any one of 1 to 7.
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