JP2023090398A - Automatic travel paddy field work vehicle - Google Patents

Abstract

To provide an automatic travel paddy field work vehicle which suppresses the waste time when traveling in a farm field without performing the seedling planting work.SOLUTION: An automatic travel paddy field work vehicle comprises: a work device which can ascend/descend and performs work in a paddy field; an ascending/descending control part 51a which makes the work device ascend/descend between the lower position and the upper position; a work travel control part 63 which makes a vehicle body work-travel in such a state that the work device is made to descend to the lower position; and a non-work travel control part 64 which makes the vehicle body non-work travels. The non-work travel control part 64 generates the first non-work travel control state in which the vehicle body is made to non-work travel in such a state that the work device is made to ascend to the upper position, the second non-work travel control state which performs flying travel of making the vehicle body non-work travel while making the work device descend to the lower position from the upper position, and the third non-work travel control state which makes the vehicle body non-work travel in such a state that the work device is made to descend to the lower position.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、水田における作業を行う昇降可能な作業装置を備えた自動走行水田作業車に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic traveling paddy field work vehicle equipped with a work device capable of lifting and lowering for working in paddy fields.

特許文献１による自動走行田植機では、苗植付装置の駆動状態を切り替える植付クラッチを制御するクラッチ制御部と苗植付装置の昇降を制御する昇降制御部とが備えられ、苗植付装置の駆動が停止される際に苗植付装置が上昇し、苗植付装置の駆動が開始される際に苗植付装置が下降する。但し、植付クラッチが入状態から切状態に切り替えられた時点の機***置から、機体が所定距離を走行する間だけは、苗植付装置は下降状態に維持される。これにより、植付クラッチが入状態から切状態に切り替えられた後、すぐに苗植付装置が上昇することで、植え付け直前の状態であった苗が、植え付けられることなく苗植付装置から脱落することを回避している。最近の田植機では、苗植付作業を行わずに圃場内を走行する際、圃場を荒らさないよう苗植付装置を下降させておくことも提案されている。 The automatic traveling rice transplanter according to Patent Document 1 includes a clutch control unit that controls a planting clutch that switches the driving state of the seedling planting device and an elevation control unit that controls the elevation of the seedling planting device. When the driving of the seedling planting device is stopped, the seedling planting device is raised, and when the driving of the seedling planting device is started, the seedling planting device is lowered. However, the seedling planting apparatus is maintained in the lowered state only while the machine body travels a predetermined distance from the machine body position when the planting clutch is switched from the ON state to the OFF state. As a result, the seedling planting device rises immediately after the planting clutch is switched from the on state to the off state, so that the seedlings that were in the state immediately before planting fall out of the seedling planting device without being planted. avoiding doing In recent rice transplanters, it has been proposed to lower the seedling planting device so as not to disturb the field when traveling in the field without performing the seedling planting work.

特開２０２１－１０８６１５号公報JP 2021-108615 A

苗植付装置を下降させた状態で、苗植付作業を行わずに圃場内を走行する制御を採用した場合、苗植付装置が上昇状態から下降状態に達するまで車体は停止することになる。この車体の停車時間、つまり苗植付装置が下降状態になるまでの待ち時間は、無駄時間となる。特に、大型化した苗植付装置では、その昇降速度が低速となるので、そのような無駄時間が大きくなる。 If a control is adopted in which the seedling planting device is lowered and the vehicle travels in the field without planting seedlings, the vehicle body is stopped until the seedling planting device reaches the lowered state from the raised state. . This stop time of the vehicle body, ie, the waiting time until the seedling planting device is lowered, is wasted time. In particular, the up-and-down speed of the large-sized seedling planting apparatus is low, and such dead time increases.

上記実情に鑑み、本発明の課題は、苗植付作業を行わずに圃場内を走行する際の無駄時間が抑制される自動走行水田作業車を提供することである。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an automatically traveling paddy field work vehicle that reduces wasted time when traveling in a field without planting seedlings.

本発明による自動走行水田作業車は、水田における作業を行う昇降可能な作業装置と、前記作業装置を下位置と上位置との間で昇降させる昇降制御部と、前記作業装置を前記下位置に下降させた状態で車体を作業走行させる作業走行制御部と、前記車体を非作業走行させる非作業走行制御部と、を備え、前記非作業走行制御部は、前記作業装置を前記上位置に上昇させた状態で前記車体を非作業走行させる第１非作業走行制御状態と、前記作業装置を前記上位置から前記下位置に下降させながら前記車体を非作業走行させるフライング走行を行う第２非作業走行制御状態と、前記作業装置を前記下位置に下降させた状態で前記車体を非作業走行させる第３非作業走行制御状態と、を作り出す。 An automatic traveling paddy field work vehicle according to the present invention includes a work device that can be raised and lowered to perform work in a paddy field, an elevation control unit that raises and lowers the work device between a lower position and an upper position, and moves the work device to the lower position. A work travel control unit that causes the vehicle body to travel for work in a lowered state, and a non-work travel control unit that causes the vehicle body to travel for non-work, wherein the non-work travel control unit raises the work device to the upper position. a first non-working travel control state in which the vehicle body travels in a non-working state while the working device is lowered from the upper position to the lower position; A travel control state and a third non-work travel control state in which the vehicle body travels for non-work while the work device is lowered to the lower position are created.

この構成によれば、作業装置を下位置に下降させた状態で車体を非作業走行させる際に、作業装置を上位置から下位置に下降させながら、同時に走行を行う。作業装置が下位置に下降するまで停車し、その後に走行を開始するのではないので、停車による無駄時間がなくなり、作業時間効率が改善される。 According to this configuration, when the vehicle body is caused to travel in a non-work state with the working device lowered to the lower position, the working device travels simultaneously while being lowered from the upper position to the lower position. Since the working device does not stop until it is lowered to the lower position and then starts traveling, wasted time due to stopping is eliminated, and working time efficiency is improved.

作業装置を上位置から下位置に下降させながら、車体を非作業走行させるフライング走行が終了すると、続いて、作業装置を下位置に下降させた状態での通常の非作業走行、あるいは、作業装置を下位置に下降させた状態での作業走行が行われる。このため、作業装置が下位置に到達したタイミング、つまりフライング走行の終了タインミングを検知することは、制御的に重要である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記作業装置の下位置は、前記作業装置の一部が前記水田の地盤に接触したことを検出する接地センサからの接地信号により判定される。 When the flying travel in which the vehicle body travels in non-work while lowering the working device from the upper position to the lower position is completed, then normal non-working traveling with the working device lowered to the lower position, or the working device is lowered to the lower position for work travel. Therefore, it is important in terms of control to detect the timing when the working device reaches the lower position, that is, the timing when the flying travel ends. Therefore, in one preferred embodiment of the present invention, the lower position of the working device is determined by a grounding signal from a grounding sensor that detects contact of a portion of the working device with the ground of the paddy field. be.

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記接地信号に応答して、前記第２非作業走行制御状態での前記フライング走行から前記第３非作業走行制御状態での前記非作業走行に移行する。この構成により、フライング走行から次の非作業走行への移行がスムーズに行われる。 In one preferred embodiment of the present invention, in response to the ground signal, the flying travel in the second non-work travel control state transitions to the non-work travel in the third non-work travel control state. do. With this configuration, the transition from the flying travel to the next non-work travel is performed smoothly.

接地センサからの接地信号に応答してフライング走行制御を終了させる構成では、何らかの要因で接地信号が適切に出力されなかった場合、フライング走行が終了しないという問題が生じる。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第２非作業走行制御状態では、前記フライング走行の開始後、所定時間の経過または所定距離の走行にもかかわらず前記接地センサからの前記接地信号が得られなければ、前記フライング走行を中止して、前記車体を停止させる。これにより、接地信号が適切に出力されないという不都合が生じても、車体を停止することで、さらなる問題の発生が回避される。 In a configuration that terminates flying control in response to a grounding signal from a grounding sensor, there arises a problem that flying running is not terminated if the grounding signal is not properly output for some reason. For this reason, in one preferred embodiment of the present invention, in the second non-work travel control state, after the start of the flying travel, even if a predetermined time elapses or a predetermined distance travels, the ground contact sensor If the ground signal is not obtained, the flying running is stopped and the vehicle body is stopped. As a result, even if the ground signal is not output properly, the vehicle body is stopped, thereby avoiding further problems.

フライング走行では、作業装置を下降させながら車体が走行するので、本発明の好適な実施形態の１つでは、安全性を考慮して、前記フライング走行は、前記第３非作業走行制御状態での前記非作業走行より低い車速で行われる。 In the flying travel, the vehicle body travels while the working device is lowered. Therefore, in one preferred embodiment of the present invention, the flying travel is performed in the third non-work travel control state in consideration of safety. It is performed at a lower vehicle speed than the non-work travel.

作業装置が所定以下の大きさの場合、特に作業装置が軽量の場合、作業装置が上位置から下位置まで下降するまでの時間は短くなるので、フライング走行による無駄時間の節約効果が少ない。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第２非作業走行制御状態では、前記作業装置が所定以下の大きさの場合、前記フライング走行を行わない簡略モードが行われる。第２非作業走行制御状態でのフライング走行が中止されると、いきなり第３非作業走行制御状態での非作業走行が行われるが、無駄時間が短いので、作業時間効率はそれほど悪化しない。例えば、圃場作業車が田植機であれば、１０条植え以上の大型の田植機に限定して、第２非作業走行制御状態が実行されるようにしてもよいし、１０条植え以上の大型の田植機に限定して、第２非作業走行制御状態が実行されるようにしてもよい。なお、ここでの、作業装置の大きさとは、昇降時間に関係するファクタであり、体積や重量で規定され、作業装置が苗植付装置であれば、植付条数で規定されてもよい。 When the working device is smaller than a predetermined size, especially when the working device is lightweight, the time required for the working device to descend from the upper position to the lower position is shortened, so the effect of saving wasted time due to flying travel is small. For this reason, in one preferred embodiment of the present invention, in the second non-work travel control state, a simplified mode in which the flying travel is not performed is performed when the work device is smaller than a predetermined size. When the flying traveling in the second non-working traveling control state is stopped, the non-working traveling in the third non-working traveling controlling state is suddenly performed, but the dead time is short, so the working time efficiency does not deteriorate so much. For example, if the field work vehicle is a rice transplanter, the second non-working travel control state may be executed only for large-sized rice transplanters capable of planting 10 rows or more. The second non-work travel control state may be executed only for the rice transplanters. Here, the size of the work device is a factor related to the lifting time, and is defined by volume and weight. If the work device is a seedling planting device, it may be defined by the number of planting rows. .

さらに、本発明の好適な実施形態の１つでは、圃場外周に沿ったマップ外形を計測するための計測走行制御と、前記計測走行制御の後に最適な作業走行経路及び作業開始点が生成されるとともに前記作業開始点まで誘導する開始点誘導走行制御と、前記開始点誘導走行制御の後に行われる圃場内側領域の往復作業走行における前記往復作業走行の一工程の作業終了地点から次の工程である作業開始地点への移動までの間に行われる補助走行制御と、前記往復作業走行の終了後の前記圃場外周に沿った走行のための周り作業走行制御と、のうちの少なくともいずれかの走行制御において、前記作業装置が上位置から下位置に移行するタイミングで前記フライング走行を行う。この構成により、一連の圃場作業における走行制御が効率化される。 Furthermore, in one of the preferred embodiments of the present invention, measurement travel control for measuring the map contour along the outer circumference of the field, and after the measurement travel control, an optimum work travel route and work start point are generated. and a starting point guiding travel control that guides the operator to the work starting point, and a reciprocating work traveling in the inner field area performed after the starting point guiding traveling control. at least one of auxiliary travel control performed before movement to the work start point and circumference work travel control for travel along the outer circumference of the farm field after the end of the round trip work travel. , the flying travel is performed at the timing when the work device moves from the upper position to the lower position. This configuration improves the efficiency of travel control in a series of farm work.

自動操舵システムを搭載した田植機の側面図である。It is a side view of a rice transplanter equipped with an automatic steering system. エンジンから植付機構への動力伝達を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the power transmission from an engine to a planting mechanism. 苗植付装置と整地フロートの昇降を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining raising/lowering of a seedling planting apparatus and a leveling float. 田植機の自動走行のための走行経路を説明する模式図である。It is a mimetic diagram explaining a travel route for automatic travel of a rice transplanter. 第１非作業走行を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining first non-work traveling; 第２非作業走行を説明する模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a second non-work travel; 第３非作業走行を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a third non-work travel; 第２非作業走行を用いた空走りを行う走行経路の一例を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a travel route on which idle travel is performed using second non-work travel; 第２非作業走行を用いた空走りを行う走行経路の一例を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a travel route on which idle travel is performed using second non-work travel; 田植機の制御系を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control system of a rice transplanter.

以下、本発明の自動走行水田作業車の実施形態の１つとして、田植機を例に説明する。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左右方向（機体幅方向）を意味し、「左」は図１における紙面の手前の方向、「右」は図１における紙面の奥向きの方向を意味するものとする。 Hereinafter, a rice transplanter will be described as an example of an embodiment of the self-driving paddy field work vehicle of the present invention. In this embodiment, unless otherwise specified, "front" (the direction of arrow F shown in FIG. 1) means the front in the longitudinal direction (running direction) of the aircraft, and "rear" (the direction of arrow B shown in FIG. 1). ) means the rear in the longitudinal direction (running direction) of the fuselage. In addition, the left-right direction or the lateral direction means the left-right direction (machine width direction) perpendicular to the front-back direction of the machine body. shall mean the direction of orientation.

〔全体構造〕
図１に示すように、田植機は、乗用型で四輪駆動形式の車体１を備える。車体１は、車体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シリンダ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３Ａ、および、車体１の後端部領域から苗植付装置３Ａにわたって架設されている施肥装置３Ｂ等を備える。この実施形態では、苗植付装置３Ａ及び施肥装置３Ｂが、本発明の自動走行作業車に備えられる作業装置３である。 [Overall structure]
As shown in FIG. 1, the rice transplanter has a vehicle body 1 of riding type and four-wheel drive type. The vehicle body 1 includes a parallel quadruple-link type link mechanism 13 connected to the rear part of the vehicle body 1 so as to be able to swing vertically, a hydraulic lifting cylinder 13a for driving the link mechanism 13 to swing, and a rear end region of the link mechanism 13. a seedling planting device 3A that is rollably connected to the vehicle body 1; In this embodiment, the seedling planting device 3A and the fertilizing device 3B are working devices 3 provided in the automatic traveling working vehicle of the present invention.

車体１は、車輪式の走行装置１２、エンジン２Ａ、および主変速装置である油圧式の無段変速装置２Ｂを備える。無段変速装置２Ｂは、例えばＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ－Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：静油圧式無段変速装置）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２Ａから出力される動力（回転数）を変速する。走行装置１２は、車体方位を変更するための操舵輪として機能する左右の前輪１２Ａと、操舵不能な左右の後輪１２Ｂとを有する。 The vehicle body 1 includes a wheel-type traveling device 12, an engine 2A, and a hydraulic continuously variable transmission 2B as a main transmission. The continuously variable transmission 2B is, for example, an HST (Hydro-Static Transmission), and adjusts the angles of the motor swash plate and the pump swash plate to change the power (rotational speed) output from the engine 2A. number). The travel device 12 has left and right front wheels 12A functioning as steering wheels for changing the vehicle orientation, and left and right rear wheels 12B that cannot be steered.

図１に示すように、車体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２Ｂ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３Ａの昇降操作等を行う作業操作レバー１１、搭乗者（運転者・作業者・管理者）用の運転座席１６等を備える。さらに、運転部１４の前方において、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に支持されている。 As shown in FIG. 1 , the vehicle body 1 has a driving section 14 in the rear region. The driving unit 14 includes a steering wheel 10 for steering the front wheels, a main gear shift lever 7A that adjusts the vehicle speed by performing a gear shift operation of the continuously variable transmission 2B, an auxiliary gear shift lever 7B that enables a gear shift operation of the auxiliary transmission, and a seedling. It has a work operation lever 11 for performing lifting operation of the planting device 3A and the like, and a driver's seat 16 for passengers (driver, operator, manager). Further, in front of the operating section 14, a preliminary seedling storage device 17A for containing preliminary seedlings is supported by a preliminary seedling support frame 17. As shown in FIG.

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と連結されており、ステアリングホイール１０の回転操作を通じて、前輪１２Ａの操舵角が調整される。操舵機構には、ステアリングモータＭ１が連結されており、自動操舵時には、操舵信号に基づいてステアリングモータＭ１が動作することにより、前輪１２Ａの操舵角（操舵度）が調整される。さらに、主変速レバー７Ａを自動操作するための変速操作用モータＭ２も備えられており、自動走行時には、変速信号に基づいて変速操作用モータＭ２が動作することにより、無段変速装置２Ｂの変速位置が調整される。 The steering wheel 10 is connected to the front wheels 12A via a steering mechanism (not shown), and the steering angle of the front wheels 12A is adjusted by rotating the steering wheel 10. FIG. A steering motor M1 is connected to the steering mechanism. During automatic steering, the steering motor M1 operates based on a steering signal to adjust the steering angle (steering degree) of the front wheels 12A. Further, a shift operation motor M2 is also provided for automatically operating the main shift lever 7A. During automatic running, the shift operation motor M2 operates based on a shift signal to shift the continuously variable transmission 2B. position is adjusted.

図２に示すように、この田植機の苗植付装置３Ａは、１０条植え形式であるが、８条植え形式や６条植え形式などの他の形式であってもよい。エンジン２Ａからの動力は、植付クラッチＣ０及び各条クラッチＥＣを介して各植付機構２２に分配される。植付クラッチＣ０は、エンジン２Ａからの動力伝達を入切することによって苗植付装置３Ａの駆動状態を切り替える。各条クラッチＥＣは、苗植付装置３Ａ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。各条クラッチの制御により、２条植え、４条植え、６条植え、８条植え、１０条植えの形式に変更可能である。 As shown in FIG. 2, the seedling planting device 3A of this rice transplanter is of a 10-row planting type, but may be of another type such as an 8-row planting type or a 6-row planting type. Power from the engine 2A is distributed to each planting mechanism 22 via the planting clutch C0 and each row clutch EC. The planting clutch C0 switches the driving state of the seedling planting device 3A by switching on and off power transmission from the engine 2A. Each row clutch EC is configured to be able to select start and stop of work by the seedling planting device 3A every two rows. By controlling each row clutch, it is possible to change the format of 2-row planting, 4-row planting, 6-row planting, 8-row planting, and 10-row planting.

図１及び図２に示すように、苗植付装置３Ａは、苗載せ台２１、植付機構２２等を備える。苗載せ台２１は、例えば、１０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、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。１０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には、エンジン２Ａからの動力が伝達され、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）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３Ａ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。 As shown in FIGS. 1 and 2, the seedling planting device 3A includes a seedling platform 21, a planting mechanism 22, and the like. The seedling mounting table 21 is a base on which, for example, ten rows of mat-like seedlings are mounted. The seedling platform 21 reciprocates in the left-right direction with a constant stroke corresponding to the lateral width of the mat-like seedling, and every time the seedling platform 21 reaches the left and right stroke ends, each mat-like seedling on the seedling platform 21 is moved. The seedlings are longitudinally fed toward the lower end of the seedling placing table 21 at a predetermined pitch. The ten planting mechanisms 22 are of a rotary type and are arranged in the horizontal direction at regular intervals corresponding to the intervals between planting rows. Power from the engine 2A is transmitted to each planting mechanism 22, and one seedling (planted seedling) is cut from the lower end of each mat-like seedling placed on the seedling mounting table 21 to level the ground. Plant in later mud. As a result, when the seedling planting device 3A is in an operating state, the seedlings can be taken out from the mat-shaped seedlings placed on the seedling placement table 21 and planted in the mud part of the paddy field.

施肥装置３Ｂ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共に肥料を圃場に排出する施肥ホース２８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３Ｂは圃場に肥料を供給する。 The fertilizing device 3B includes a hopper 25 that stores granular or powdered fertilizer (medicine and other agricultural materials), a delivery mechanism 26 that delivers the fertilizer from the hopper 25, and a fertilizer delivered by the delivery mechanism 26 and conveys the fertilizer. and a fertilizing hose 28 for discharging to the field. Fertilizer stored in the hopper 25 is delivered by a delivery mechanism 26 by a predetermined amount and sent to the fertilizing hose 28, conveyed through the fertilizing hose 28 by the carrying wind of the blower 27, and discharged from the ditching device 29 to the field. be. Thus, the fertilizing device 3B supplies fertilizer to the field.

作溝器２９は、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。 A grooving machine 29 is provided on the grading float 15 . Each grooving device 29 ascends and descends together with each leveling float 15, forms a fertilizing groove in the muddy part of the paddy field, and guides the fertilizer into the fertilizing groove during work travel in which each leveling float 15 touches the ground.

昇降シリンダ１３ａの伸縮により変位するリンク機構１３により苗植付装置３Ａは昇降する。図３に示すように、昇降シリンダ１３ａは制御ユニット１００からの制御指令によって制御される油圧弁１３ｂによって伸縮する。苗植付装置３Ａの昇降位置は、例えば、昇降位置センサ２９２によって検出可能である。また、整地フロート１５は、苗植付装置３Ａのフレームに揺動リンク１５Ａによって上下揺動可能に取り付けられており、整地フロート１５の揺動角は、接地センサ２９１としても機能するフロート揺動検出センサによって検出され、制御ユニット１００に送られる。苗植付装置３Ａの圃場面（水田面の下に位置する泥土面である水田の地盤の表面である）に対する高さが変化すると、整地フロート１５に作用する接地反力により、整地フロート１５の前端側が苗植付装置３Ａのフレームに対して上下揺動する。このことから、整地フロート１５の苗植付装置３Ａのフレームに対する揺動角から、苗植付装置３Ａの圃場面に対する高さを検知ことができる。つまり、整地フロート１５は、接地センサ２９１の被検出変位体としても機能する。苗植付装置３Ａは、整地フロート１５が水田面より高い位置となる上位置（上昇位置）と、整地フロート１５が圃場面に接地する下位置（下降位置）の間で昇降する。 The seedling planting device 3A is moved up and down by the link mechanism 13 which is displaced by the elongation and contraction of the elevating cylinder 13a. As shown in FIG. 3, the elevating cylinder 13a is expanded and contracted by a hydraulic valve 13b controlled by a control command from the control unit 100. As shown in FIG. The elevation position of the seedling planting device 3A can be detected by an elevation position sensor 292, for example. The ground leveling float 15 is attached to the frame of the seedling planting device 3A by a rocking link 15A so as to be able to swing up and down. It is detected by a sensor and sent to control unit 100 . When the height of the seedling planting device 3A with respect to the field surface (surface of the ground of the paddy field, which is the mud surface located below the surface of the paddy field) changes, ground reaction force acting on the leveling float 15 causes the ground leveling float 15 to move. The front end side swings up and down with respect to the frame of the seedling planting device 3A. Therefore, the height of the seedling planting device 3A relative to the field can be detected from the rocking angle of the ground leveling float 15 with respect to the frame of the seedling planting device 3A. In other words, the ground leveling float 15 also functions as a detected displacement body of the ground sensor 291 . The seedling planting device 3A moves up and down between an upper position (raised position) where the leveling float 15 is higher than the surface of the paddy field and a lower position (lower position) where the leveling float 15 touches the field surface.

図１に示すように、運転部１４に取り外し可能に装着される通信端末９は、例えばタブレットコンピュータで構成され、各種の情報をオペレータに視覚情報や聴覚情報報として出力すると共に、各種の情報の入力を受け付けることができる。通信端末９は、無線または有線で、田植機の制御系とデータ交換可能に接続される。通信端末９には、自動走行のための種々の機能がインストールされており、例えば、田植機から離れた位置において、田植機をリモコン操縦することも可能である。 As shown in FIG. 1, the communication terminal 9 detachably attached to the operation unit 14 is composed of, for example, a tablet computer, and outputs various information to the operator as visual information and auditory information. It can accept input. The communication terminal 9 is wirelessly or wiredly connected to the control system of the rice transplanter so that data can be exchanged. Various functions for automatic running are installed in the communication terminal 9, and for example, remote control of the rice transplanter can be performed at a position away from the rice transplanter.

さらに、田植機は測位ユニット８を備える。測位ユニット８は、車体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と、車体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が含まれている。測位ユニット８は、予備苗支持フレーム１７の上部に支持される。 Furthermore, the rice transplanter has a positioning unit 8 . The positioning unit 8 outputs positioning data for calculating the position and orientation of the vehicle body 1 . The positioning unit 8 includes a satellite positioning module 8A that receives radio waves from satellites of the global navigation satellite system (GNSS) and an inertial measurement module 8B that detects the three-axis tilt and acceleration of the vehicle body 1 . The positioning unit 8 is supported on top of the preliminary seedling support frame 17 .

〔走行経路〕
自動走行により、田植機が圃場に苗植付作業を行う作業走行について、図４を用いて説明する。 [Travel route]
Operation traveling in which the rice transplanter carries out seedling planting work in a field by automatic traveling will be described with reference to FIG. 4 .

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。手動走行では、運転者が手動操作（リモコン操作を含む）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等を操作して作業走行を行う。自動走行では、あらかじめ設定された目標走行経路に沿って、田植機が自動制御で走行および作業を行う。 The rice transplanter in this embodiment can selectively perform manual traveling and automatic traveling. In manual traveling, the driver manually operates (including remote control operation) the steering wheel 10, the main gearshift lever 7A, the sub gearshift lever 7B, the work operation lever 11, etc. to perform work traveling. In automatic travel, the rice transplanter automatically travels and works along a preset target travel route.

田植機が苗植付作業を行う際には、まず、圃場の外周（外縁）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。図４に示すように、この周回走行によって、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。 When the rice transplanter performs the seedling planting work, first, the driver manually operates the rice transplanter to travel along the outer periphery (outer edge) of the field without performing the work. As shown in FIG. 4, by this round trip, the outer peripheral shape of the farm field (field map) is generated, and the farm field is divided into the outer peripheral area OA and the inner area IA.

圃場マップが生成されると、田植機が自動走行のために用いる走行経路が生成される。内部領域ＩＡでは、圃場の一つの辺に略平行となるように延びた複数の直線状の走行経路（以下、これを直線走行経路と称するが、必ずしも直線には限定されない）が生成される。この直線走行経路は、田植機が、内部領域ＩＡの全体をくまなく作業走行するための走行経路であり、自動走行における自動操舵は、この直線走行経路を目標走行経路として行われる。各直線走行経路は、Ｕ字状の旋回走行経路(実質的には１８０度旋回経路)によって繋がれる。直線走行経路に沿った走行及び旋回走行経路に沿った走行は、自動操舵と自動変速とからなる自動走行制御で行われる。 When the field map is generated, a travel route that the rice transplanter uses for automatic travel is generated. In the inner area IA, a plurality of linear running paths (hereinafter referred to as straight running paths, but not necessarily limited to straight lines) extending substantially parallel to one side of the field are generated. This straight travel route is a travel route for the rice transplanter to travel throughout the entire inner area IA for work, and automatic steering in automatic travel is performed using this straight travel route as a target travel route. Each straight travel route is connected by a U-shaped turning travel route (substantially a 180-degree turning route). Traveling along a straight travel route and travel along a turning travel route are performed by automatic travel control consisting of automatic steering and automatic transmission.

外周領域ＯＡでは、圃場の外周（外縁）に沿って外周領域ＯＡ内を周回する１つまたは複数回の周回走行経路が生成される。例えば、図４の例では、周回走行経路は、内側と外側の２つの周回走行経路とからなる。内側および外側の周回走行経路も自動走行が可能であるが、いずれか一方または両方が手動走行されてもよい。 In the outer peripheral area OA, one or more round traveling routes are generated that go around the outer peripheral area OA along the outer periphery (outer edge) of the farm field. For example, in the example of FIG. 4, the circular traveling route consists of two circular traveling routes, inner and outer. Although the inner and outer circular travel routes can also be automatically traveled, either one or both of them may be manually traveled.

直線走行経路に沿った走行のほとんどは、作業走行である。作業走行では、苗植付装置３Ａを下位置に下降させた状態で、作業装置３である苗植付装置３Ａを動作させながら、車体１が走行する。これにより、直線状の苗植付作業が数条単位で行われる。 Most of the travel along the straight travel path is work travel. In the work traveling, the vehicle body 1 travels while operating the seedling planting device 3A, which is the working device 3, in a state where the seedling planting device 3A is lowered to the lower position. As a result, linear seedling planting work is performed in units of several rows.

非作業走行は、本発明では、第１非作業走行と第２非作業走行と第３非作業走行とに分けられている。図５～図７を用いて、第１非作業走行と第２非作業走行と第３非作業走行とを以下に説明する。 The non-working travels are divided according to the invention into a first non-working travel, a second non-working travel and a third non-working travel. The first non-work travel, the second non-work travel, and the third non-work travel will be described below with reference to FIGS.

第１非作業走行とは、図５に示すように苗植付装置３Ａの植付機構２２を上位置（苗植付装置３Ａが上位置であることを意味する）に上昇させ、整地フロート１５を水田面の上方に位置させた状態で、かつ、植付機構２２の動作（苗植付装置３Ａの動作）を停止させた状態で、車体１が走行することである。この第１非作業走行は、従来から行われている非作業走行であり、第１非作業走行の間、植付機構２２は上位置に維持される。各直線走行経路を繋ぐ旋回走行経路の走行は、一般的にこの第１非作業走行である。直線走行経路に沿った作業走行の終了位置において、苗植付機構２２の動作が停止され、植付機構２２を上位置に上昇させた後に、第１非作業走行での旋回走行が開始される。 The first non-working travel means, as shown in FIG. is positioned above the surface of the paddy field, and the operation of the planting mechanism 22 (the operation of the seedling planting device 3A) is stopped. This first non-work run is a conventional non-work run in which the planting mechanism 22 is maintained in the up position during the first non-work run. Traveling on the turning travel path connecting the straight travel paths is generally this first non-work travel. At the end position of the work travel along the straight travel path, the operation of the seedling planting mechanism 22 is stopped, and after the planting mechanism 22 is raised to the upper position, the turning travel in the first non-work travel is started. .

第２非作業走行は、車体１が停止し、植付機構２２が非動作で上位置に上昇している休止状態から非作業走行に移行する際に用いられる、本発明の特徴的な走行である。第２非作業走行では、図６に示すように、非動作の植付機構２２（非動作の苗植付装置３Ａ）を下位置に下降させながら、車体１が走行する。つまり、植付機構２２を下位置に下降した後に、車体１が走行するのではなく、植付機構２２の下降動作と車体１の走行が同時に行われる。つまり、植付機構２２の下位置への下降を待つことなしに、車体１が先走りする。本願では、この先走りをフライング走行と称する。これにより、植付機構２２が下位置に達するまでの下降時間が節約される。 The second non-working traveling is a characteristic traveling of the present invention, which is used when the vehicle body 1 stops and the planting mechanism 22 is non-operating and rises to the upper position to transition to the non-working traveling. be. In a 2nd non-work driving|running|working, as shown in FIG. 6, the vehicle body 1 drive|works, lowering the non-operating planting mechanism 22 (non-operating seedling planting apparatus 3A) to a lower position. That is, the lowering operation of the planting mechanism 22 and the running of the vehicle body 1 are simultaneously performed instead of the vehicle body 1 traveling after the planting mechanism 22 is lowered to the lower position. That is, the vehicle body 1 runs ahead without waiting for the planting mechanism 22 to descend to the lower position. In the present application, this forward running is referred to as flying running. This saves the lowering time until the planting mechanism 22 reaches the lower position.

第３非作業走行は、従来から行われている非作業走行である。第３非作業走行では、図７に示すように、植付機構２２を下位置に下降させ、整地フロート１５を圃場面に接触(接地)させた状態で、かつ、植付機構２２を停止させた状態で、車体１が走行する。なお、第２非作業走行（フライング走行）は、連続的に（車体１の停止を伴わずに）第３非作業走行に移行することになる。 The third non-work travel is a conventional non-work travel. In the third non-work running, as shown in FIG. 7, the planting mechanism 22 is lowered to the lower position, and the planting mechanism 22 is stopped while the leveling float 15 is in contact with (grounded on) the field. In this state, the vehicle body 1 runs. The second non-work traveling (flying traveling) is continuously (without stopping the vehicle body 1) transitioning to the third non-working traveling.

接地センサ２９１は、整地フロート１５が圃場面（水田の地盤）に接触したことを検出することができるので、その際の検出信号が接地信号となる。したがって、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）の下位置は、接地センサ２９１からの接地信号により判定可能である。植付機構２２（苗植付装置３Ａ）の上位置は、昇降位置センサ２９２からの検出信号により判定可能である。 Since the grounding sensor 291 can detect that the leveling float 15 has come into contact with the field surface (the ground of the paddy field), the detection signal at that time becomes the grounding signal. Therefore, the lower position of the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) can be determined by the grounding signal from the grounding sensor 291 . The upper position of the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) can be determined by a detection signal from the elevation position sensor 292 .

第２非作業走行から第３非作業走行への移行は、接地信号によって検知することができる。したがって、第２非作業走行で設定されている車速が第３非作業走行で設定されている車速と異なる場合、接地信号に応答して、車速変更が行われる。第２非作業走行では、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）の下降動作と走行動作が同時に行われるので、第３非作業走行に比べて、走行が不安定になる可能性が高い。このことから、第２非作業走行で設定されている車速は第３非作業走行で設定されている車速より遅くすることが好ましい。 The transition from the second non-work travel to the third non-work travel can be detected by a ground signal. Therefore, when the vehicle speed set for the second non-work travel is different from the vehicle speed set for the third non-work travel, the vehicle speed is changed in response to the ground signal. In the second non-work travel, the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) descends and travels at the same time, so the travel is more likely to be unstable than in the third non-work travel. For this reason, it is preferable that the vehicle speed set for the second non-work travel is slower than the vehicle speed set for the third non-work travel.

第２非作業走行は、直線状の走行経路を非作業で走行する、いわゆる空走りに用いられる。例えば、図８には、複数の直線状の内部領域ＩＡでの作業走行のための走行経路群と、この走行経路群の開始点ＷＳと、出入口ＧＡが示されている。走行経路群は１８０度旋回によって繋がれる。外周領域ＯＡでの作業走行は、図８では非図示の周回作業経路を用いて行われる。外周領域ＯＡでの作業走行は内部領域ＩＡでの作業走行の後で行われる。田植機の待機位置から走行経路群の開始点ＷＳまでの走行には、周回作業経路もしくは周回作業経路に沿った経路が用いられるが、その経路が空走り経路ＦＬであり、非作業走行（空走り）が行われる。この空走りに、第２非作業走行が用いられる。 The second non-work traveling is used for so-called idling, in which the vehicle travels along a linear travel route without working. For example, FIG. 8 shows a group of travel paths for work travel in a plurality of linear inner areas IA, a starting point WS of the group of travel paths, and an entrance/exit GA. The travel route group is connected by a 180 degree turn. Work travel in the outer peripheral area OA is performed using a circular work path (not shown in FIG. 8). Work travel in the outer area OA is performed after work travel in the inner area IA. A lap work route or a route along the lap work route is used for traveling from the standby position of the rice transplanter to the start point WS of the travel route group. running) is performed. The second non-work travel is used for this idle travel.

図９にも、頻繁に用いられる空走りが示されている。この空走りは、走行経路群（添え字付き符号Ｌが付与されている）における最終の直線状の走行経路（図９では符号Ｌnが付与されている）の終了点が出入口ＧＡ側にするために用いられる。最終の直線状の走行経路以外の走行経路（符号Ｌn-1が付与されている）が非作業走行（空走り）され、次の走行経路（符号Ｌnが付与されている）が作業走行された後、非作業走行（空走り）した走行経路が作業走行される。これにより、最終の走行経路の終了点が出入口側に反転される。このような空走りにも、第２非作業走行が用いられる。 FIG. 9 also shows idle running, which is frequently used. This idling is performed so that the end point of the final linear travel route (labeled Ln in FIG. 9) in the group of travel routes (labeled with a subscript L) is on the entrance/exit GA side. used for Traveling routes other than the final linear travel route (labeled Ln-1) were non-work traveled (idle traveled), and the next travel route (labeled Ln) was traveled for work. After that, the non-work traveled (idle) travel route is traveled for work. As a result, the end point of the final travel route is reversed to the entrance/exit side. The second non-work traveling is also used for such idling.

図１０には、この田植機の制御系の制御ブロック図が示されている。田植機の制御系は、田植機の各種動作を制御する制御ユニット１００と、制御ユニット１００とのデータ交換が可能な通信端末９とからなる。制御ユニット１００には、測位ユニット８、手動操作具センサ群３１、走行センサ群３２、作業センサ群３３からの信号が入力されている。制御ユニット１００からの制御信号が、走行機器群１Ａと作業機器群１Ｂとに出力される。 FIG. 10 shows a control block diagram of the control system of this rice transplanter. The control system of the rice transplanter consists of a control unit 100 that controls various operations of the rice transplanter and a communication terminal 9 that can exchange data with the control unit 100 . Signals from the positioning unit 8 , the manual operation tool sensor group 31 , the travel sensor group 32 , and the work sensor group 33 are input to the control unit 100 . A control signal from the control unit 100 is output to the traveling equipment group 1A and the work equipment group 1B.

制御ユニット１００は、測位ユニット８の衛星測位モジュール８Ａから車体１の位置及び方位（車体前後方向の方位）を算出するための測位データを取得し、慣性計測モジュール８Ｂからは、車体１の三軸の傾きや加速度に関する慣性計測データを取得する。 The control unit 100 acquires positioning data for calculating the position and orientation of the vehicle body 1 (orientation in the longitudinal direction of the vehicle body) from the satellite positioning module 8A of the positioning unit 8. Acquire inertial measurement data about the tilt and acceleration of the

走行機器群１Ａには、例えば、ステアリングモータＭ１や変速操作用モータＭ２が含まれており、制御ユニット１００からの制御信号に基づいて、ステアリングモータＭ１が制御されることで操舵角が調節され、変速操作用モータＭ２が制御されることで車速が調節される。 The traveling device group 1A includes, for example, a steering motor M1 and a shift operation motor M2. Based on a control signal from the control unit 100, the steering motor M1 is controlled to adjust the steering angle. The vehicle speed is adjusted by controlling the shift operation motor M2.

作業機器群１Ｂには、例えば、苗植付装置３Ａを昇降調整する昇降シリンダ１３ａ、植付機構２２による苗取り量を調節する苗取り量調節機器、繰出機構２６による肥料の繰出し量を変更する繰出し量調節機器、植付クラッチＣ０や各条クラッチＥＣの入り切り制御機器などが含まれている。 The work equipment group 1B includes, for example, an elevating cylinder 13a for adjusting the elevation of the seedling planting device 3A, a seedling amount adjusting device for adjusting the amount of seedlings taken by the planting mechanism 22, and a fertilizer feeding amount by the feeding mechanism 26. It includes a delivery amount adjusting device, a planting clutch C0, an on/off control device for each row clutch EC, and the like.

手動操作具センサ群３１には、各種手動操作具の操作状態を検出するセンサやスイッチなどが含まれている。走行センサ群３２には、操舵角、車速、エンジン回転数などの状態及びそれらに対する設定値を検出する各種センサが含まれている。作業センサ群３３には、整地フロート１５の接地を検出する接地センサ２９１、リンク機構１３による昇降位置を検出する昇降位置センサ２９２、苗植付装置３Ａや施肥装置３Ｂの駆動状態を検出する各種センサが含まれている。 The manual operating tool sensor group 31 includes sensors, switches, and the like that detect the operating states of various manual operating tools. The traveling sensor group 32 includes various sensors for detecting conditions such as steering angle, vehicle speed, engine speed, and set values for them. The work sensor group 33 includes a grounding sensor 291 for detecting the grounding of the leveling float 15, a lifting position sensor 292 for detecting the lifting position by the link mechanism 13, and various sensors for detecting the driving state of the seedling planting device 3A and the fertilizing device 3B. It is included.

制御ユニット１００には、走行制御部６、作業制御部５１、車***置算出部５２、走行経路設定部５３、走行軌跡管理部５４が備えられている。 The control unit 100 includes a travel control section 6 , a work control section 51 , a vehicle body position calculation section 52 , a travel route setting section 53 and a travel locus management section 54 .

制御ユニット１００には、走行制御部６、作業制御部５１、車***置算出部５２、走行経路設定部５３、走行軌跡管理部５４が備えられている。 The control unit 100 includes a travel control section 6 , a work control section 51 , a vehicle body position calculation section 52 , a travel route setting section 53 and a travel locus management section 54 .

車***置算出部５２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や慣性航法データに基づいて、車体１の地図座標（車***置）を算出する。この地図座標は、緯度経度だけでなく、圃場座標系、あるいは特定の座標系での座標であってよい。 The vehicle body position calculator 52 calculates the map coordinates (body position) of the vehicle body 1 based on the satellite positioning data and the inertial navigation data sequentially sent from the positioning unit 8 . The map coordinates may be coordinates in a field coordinate system or a specific coordinate system as well as latitude and longitude.

この実施形態では、通信端末９に、タッチパネルＩＦ９０、圃場情報格納部９１、走行経路マップ生成部９２、走行経路生成部９３、リモコン部９４、などが備えられている。タッチパネルＩＦ９０は、グラフィックインタフェースであり、通信端末９に装備されているタッチパネルを通じて、情報の表示や入力を行う機能を有する。したがって、この通信端末９は、制御ユニット１００の情報やデータの入力出力インターフェースとして機能することができる。 In this embodiment, the communication terminal 9 includes a touch panel IF 90, a field information storage unit 91, a travel route map generation unit 92, a travel route generation unit 93, a remote control unit 94, and the like. The touch panel IF 90 is a graphic interface, and has a function of displaying and inputting information through the touch panel provided in the communication terminal 9 . Therefore, this communication terminal 9 can function as an input/output interface for information and data of the control unit 100 .

圃場情報格納部９１は、圃場の入口（出口）位置や苗や肥料の補給可能位置など圃場に関する情報が格納されている。走行経路マップ生成部９２は、圃場の外周領域ＯＡ（図３参照）の最外周部、つまり畔との境界線に沿って車体１を周回走行させることで得られる走行軌跡に基づいて、圃場の外形寸法を算出する。走行経路生成部９３は、圃場の外形寸法に基づいて圃場を外周領域ＯＡと内部領域ＩＡとに区分けし、自動走行するための走行経路を生成する。走行経路は、図４に示されたように、外周領域ＯＡを走行するための周回走行経路と、中央領域を走行するための直線走行経路とからなる。生成された走行経路は、制御ユニット１００に送られる。 The farm field information storage unit 91 stores information about the farm field, such as the entrance (exit) position of the farm field and the positions where seedlings and fertilizer can be supplied. The travel route map generator 92 generates a map of the farm field based on the travel locus obtained by causing the vehicle body 1 to travel along the outermost periphery of the outer peripheral area OA (see FIG. 3) of the farm field, that is, along the boundary line with the ridge. Calculate the external dimensions. The travel route generation unit 93 divides the field into an outer peripheral area OA and an inner area IA based on the outer dimensions of the field, and generates a travel route for automatic travel. The travel route, as shown in FIG. 4, consists of a circular travel route for travel in the outer peripheral area OA and a straight travel route for travel in the central area. The generated travel route is sent to the control unit 100 .

リモコン部９４は、この通信端末９を田植機の操作のためのリモコンとして機能させるプログラムを有する。リモコン部９４が動作すると、管理者は、通信端末９に付属するハードウエアスイッチや通信端末９のタッチパネルに表示されたソフトウエアスイッチを用いて、田植機をリモコン操作することができる。 The remote control unit 94 has a program that causes the communication terminal 9 to function as a remote control for operating the rice transplanter. When the remote controller 94 operates, the administrator can remote-control the rice transplanter using hardware switches attached to the communication terminal 9 or software switches displayed on the touch panel of the communication terminal 9 .

制御ユニット１００に構築されている走行経路設定部５３は、通信端末９から走行経路生成部９３によって生成された走行経路を受け取って管理し、経路追従操舵のための目標となる走行経路を目標走行経路として、順次設定する。 A travel route setting unit 53 built in the control unit 100 receives and manages the travel route generated by the travel route generation unit 93 from the communication terminal 9, and sets a target travel route for route following steering as a target travel route. The route is set sequentially.

走行軌跡管理部５４は、車***置算出部５２によって算出された車***置に基づいて、車体１の走行軌跡を生成して、記憶する。 The travel locus management unit 54 generates and stores the travel locus of the vehicle body 1 based on the vehicle body position calculated by the vehicle body position calculation unit 52 .

作業制御部５１は、自動走行では、前もって与えられているプログラムに基づいて自動的に作業機器群１Ｂを制御し、手動走行では、運転者の操作に基づいて、作業機器群１Ｂを制御する。作業制御部５１は、走行制御部６と連係して、苗植付装置３Ａの昇降や植付機構２２の駆動を制御する。その際、作業機器群１Ｂに属する昇降シリンダ１３ａは、作業制御部５１の昇降制御部５１ａによって、伸縮制御されることで、苗植付装置３Ａは、昇降する。 The work control unit 51 automatically controls the work equipment group 1B based on a program given in advance during automatic travel, and controls the work equipment group 1B based on the driver's operation during manual travel. The work control unit 51 controls the raising and lowering of the seedling planting device 3</b>A and the driving of the planting mechanism 22 in cooperation with the travel control unit 6 . At this time, the elevating cylinder 13a belonging to the work equipment group 1B is controlled to expand and contract by the elevating control section 51a of the work control section 51, thereby elevating the seedling planting apparatus 3A.

走行制御部６には、自動走行制御部６Ａと手動走行制御部６Ｂと制御管理部６Ｃとが備えられている。この田植機は、自動走行を行う自動走行モードと手動走行を行う手動走行モードとに切替可能である。制御管理部６Ｃは、図示されていない走行モード切替操作具の状態を検出する手動操作具センサ(手動操作具センサ群３１の１つ)からの信号や制御ユニット１００が制御的に生成する切替信号に基づいて、自動走行モードと手動走行モードのいずれかを選択する。 The travel control unit 6 includes an automatic travel control unit 6A, a manual travel control unit 6B, and a control management unit 6C. This rice transplanter can be switched between an automatic running mode for automatic running and a manual running mode for manual running. The control management unit 6C receives a signal from a manual operation tool sensor (one of the manual operation tool sensor group 31) that detects the state of the driving mode switching operation tool (not shown) and a switching signal generated by the control unit 100 in a controlled manner. Select between automatic driving mode and manual driving mode based on

手動走行モードで動作する手動走行制御部６Ｂは、ステアリングホイール１０の操作量に基づいて、ステアリングモータＭ１を制御するとともに、主変速レバー７Ａや副変速レバー７Ｂなどの手動操作具の操作に基づいて、変速操作用モータＭ２を制御する。 The manual travel control unit 6B that operates in the manual travel mode controls the steering motor M1 based on the amount of operation of the steering wheel 10, and based on the operation of manual operation tools such as the main shift lever 7A and the sub shift lever 7B. , to control the shift operation motor M2.

自動走行モードで動作する自動走行制御部６Ａは、経路追従操舵部６１、旋回自動操舵部６２、作業走行制御部６３、非作業走行制御部６４を備えている。経路追従操舵部６１は、走行経路設定部５３に設定された目標走行経路に沿って車体１が走行するように経路追従制御を行う。経路追従制御では、車***置算出部５２で算出された車***置を用いて、目標走行経路に対する車体１の位置ずれ（目標走行経路に対する横ずれ）と車体１の方位ずれ（目標走行経路の方位に対する車体方位のずれ角）を算出し、この位置ずれ及び方位ずれが小さくなるように操舵制御される。 The automatic travel control unit 6A that operates in the automatic travel mode includes a route following steering unit 61, an automatic turning steering unit 62, a work travel control unit 63, and a non-work travel control unit 64. The route following steering unit 61 performs route following control so that the vehicle body 1 travels along the target travel route set by the travel route setting unit 53 . In the route following control, the position of the vehicle body 1 relative to the target travel route (lateral deviation relative to the target travel route) and the azimuth deviation of the vehicle body 1 (the vehicle Azimuth deviation angle) is calculated, and steering control is performed so that this position deviation and azimuth deviation are reduced.

旋回自動操舵部６２は、車体１の方向転換のための旋回走行、例えば９０度旋回走行や１８０度旋回走行を行うための操舵制御を行う。各旋回走行制御は、予め登録されたプログラムを実行させることで、行われる。 The turning automatic steering section 62 performs steering control for turning for turning the vehicle body 1, for example, for turning 90 degrees or 180 degrees. Each turning travel control is performed by executing a pre-registered program.

作業走行制御部６３は、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を下位置に下降させた状態で車体１を作業走行させ、同時に植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を駆動し、圃場面に苗を植え付ける。 The work travel control unit 63 causes the vehicle body 1 to travel while the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) is lowered to the lower position, and at the same time drives the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A), Plant seedlings in the field.

非作業走行制御部６４は、第１非作業走行制御状態を作り出す第１非作業走行制御部６４１、第２非作業走行制御状態を作り出す第２非作業走行制御部６４２、第３非作業走行制御状態を作り出す第３非作業走行制御部６４３を備えている。第１非作業走行制御部６４１は、図５を用いて説明したように、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を上位置に上昇させた状態で、かつ植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を駆動停止させた状態で車体１を走行させる。９０度旋回走行時や１８０度旋回走行時などの車体１の方向転換時に用いられる。 The non-work travel control unit 64 includes a first non-work travel control unit 641 that creates a first non-work travel control state, a second non-work travel control unit 642 that creates a second non-work travel control state, and a third non-work travel control unit 642 that creates a second non-work travel control state. A third non-work travel control unit 643 is provided to create a state. As described with reference to FIG. 5, the first non-working travel control unit 641 controls the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) in a state where the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) is raised to the upper position. The vehicle body 1 is driven while the device 3A) is stopped. It is used when changing the direction of the vehicle body 1 during 90-degree turning or 180-degree turning.

第２非作業走行制御部６４２は、図６を用いて説明したように、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を上位置から下位置に下降させながら、かつ植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を駆動停止させた状態で車体１を走行させる、いわゆるフライング走行（先走り走行）を行う。なお、第２非作業走行制御部６４２は、フライング走行の開始後、所定時間の経過または所定距離の走行にもかかわらず接地センサ２９１からの接地信号が得られなければ、整地フロート１５が圃場面に達していない異常事態が発生したとみなして、フライング走行を中止して、車体１を停止させる。第２非作業走行制御部６４２によるフライング走行は、第１非作業走行制御部６４１や第３非作業走行制御部６４３による非作業走行より低い車速で行われる。 As described with reference to FIG. 6, the second non-working travel control unit 642 lowers the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) from the upper position to the lower position, and the planting mechanism 22 (seedling planting A so-called flying run (pre-running run) is performed in which the vehicle body 1 is run while the auxiliary device 3A) is stopped. Note that the second non-working travel control unit 642 determines that if a ground contact signal from the ground contact sensor 291 is not obtained after a predetermined time has passed or a predetermined distance has passed after the start of flying travel, the ground leveling float 15 will not move to the field. It is assumed that an abnormal situation has occurred that has not reached the limit, and the flying run is stopped to stop the vehicle body 1. The flying travel by the second non-work travel control unit 642 is performed at a lower vehicle speed than the non-work travel by the first non-work travel control unit 641 and the third non-work travel control unit 643 .

この第２非作業走行制御部６４２によるフライング走行は、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）が上位置から下位置に下降するまでの下降時間が長くなる大形の苗植付装置３Ａ、つまり所定重量を超える苗植付装置３Ａを装備した田植機に有効である。下降時間が短い小型の苗植付装置３Ａ、例えば、６条以下の苗植付装置３Ａを装備した田植機にとっては、メリットが少ない。このことから、下降時間が短い小型の苗植付装置３Ａ（他の作業装置３でも同様である）が装備された場合に、フライング走行を行わない簡略モードが備えられている。 Flying travel by the second non-working travel control unit 642 is a large-sized seedling planting device 3A in which the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) descends from the upper position to the lower position for a long time. That is, it is effective for a rice transplanter equipped with a seedling planting device 3A exceeding a predetermined weight. There is little merit for a rice transplanter equipped with a small-sized seedling planting device 3A having a short descending time, for example, a seedling planting device 3A with 6 rows or less. For this reason, when a small-sized seedling planting device 3A (the same applies to other working devices 3) having a short descending time is installed, a simple mode is provided in which flying travel is not performed.

第３非作業走行制御部６４３は、図７を用いて説明したように、植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を下位置に下降させた状態で、かつ植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を駆動停止させた状態で車体１を走行させる。植付機構２２（苗植付装置３Ａ）を下位置に下降させた状態では、整地フロート１５が補助面に接地しているので、田植機は、圃場面を整地しながら、走行することができる。 As described with reference to FIG. 7, the third non-working travel control unit 643 controls the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) in a state where the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) is lowered to the lower position. The vehicle body 1 is driven while the device 3A) is stopped. When the planting mechanism 22 (seedling planting device 3A) is lowered to the lower position, the leveling float 15 is in contact with the auxiliary surface, so the rice transplanter can travel while leveling the field. .

上述したような、一連の圃場作業における走行制御を効率化するための１つの処方を以下に示す。この走行制御では、圃場外周に沿ったマップ外形を計測するための計測走行制御と、計測走行制御の後に最適な作業走行経路及び作業開始点が生成されるとともに作業開始点まで誘導する開始点誘導走行制御と、開始点誘導走行制御の後に行われる圃場内側領域の往復作業走行における往復作業走行の一工程の作業終了地点から次の工程である作業開始地点への移動までの間に行われる補助走行制御と、往復作業走行の終了後の圃場外周に沿った走行のための周り作業走行制御と、のうちの少なくともいずれかの走行制御において、前記作業装置が上位置から下位置に移行するタイミングでフライング走行が行われる。 One prescription for improving the efficiency of travel control in a series of farm work as described above is shown below. This travel control consists of measurement travel control for measuring the contour of the map along the outer circumference of the field, and after the measurement travel control, the optimal work travel route and work start point are generated, and the start point guidance is guided to the work start point. Traveling control and assistance performed during the movement from the work end point of one process of the reciprocating work travel in the reciprocating work travel in the field inner area performed after the start point guidance travel control to the work start point of the next process Timing at which the work device shifts from the upper position to the lower position in at least one of travel control and travel control for traveling along the outer periphery of the farm field after reciprocating travel is completed. A flying run is performed at

〔別実施の形態〕
（１）第２非作業走行による非作業走行が行われる場所は、走行経路設定部５３によって設定される走行経路に予め登録しておくことができる。また、停車状態で苗植付装置３Ａを下位置に下降させ、第３非作業走行に移行する走行計画を、リモコン部９４を用いた遠隔操作や、手動操作具を用いた直接操作によって急遽変更して、第２非作業走行を実行させることも可能である。もちろん、停車状態から第３非作業走行への移行の全てを第２非作業走行で行うことも可能である。
（２）上述した実施形態では、本発明の自動走行作業車として田植機が取り挙げられたが、これに代えて、播種機や収穫機などの圃場作業機、あるいは草刈装置を備えた草刈機や水田作業装置を備えたトラクタなどの自動走行作業車にも適用可能である。
（３）上述した実施形態では、作業装置３である苗植付装置３Ａはリンク機構１３と油圧式の昇降シリンダ１３ａとによって昇降されていたが、電動式のシリンダが用いられてもよい。また、昇降方法としては、リンク機構１３以外に、作業装置３の種類に応じで、種々の方法が用いられる。
（４）上述した実施形態では、走行装置１２は、操舵輪タイプであったが、クローラタイプであってもよい。
（５）図１０を用いて説明された機能ブロックは、一例であり、各機能部が他の機能部と統合されること、各機能部が複数の機能部に分割されること、制御ユニット１００が複数の制御サブユニットに分散されること、など種々の改変が可能である。 [Another embodiment]
(1) The location where the second non-work travel is performed can be registered in advance in the travel route set by the travel route setting unit 53 . In addition, the traveling plan for lowering the seedling planting device 3A to the lower position while the vehicle is stopped and shifting to the third non-working traveling is suddenly changed by remote control using the remote controller 94 or direct operation using the manual operating tool. to execute the second non-work travel. Of course, it is also possible to perform the entire transition from the stopped state to the third non-work travel during the second non-work travel.
(2) In the above-described embodiments, a rice transplanter was taken up as an automatic traveling work vehicle of the present invention. It can also be applied to automatic traveling work vehicles such as tractors equipped with paddy field work equipment.
(3) In the embodiment described above, the seedling planting device 3A, which is the working device 3, is lifted and lowered by the link mechanism 13 and the hydraulic lift cylinder 13a, but an electric cylinder may be used. In addition, as a lifting method, various methods other than the link mechanism 13 are used according to the type of the work device 3 .
(4) In the embodiment described above, the travel device 12 is of the steering wheel type, but may be of the crawler type.
(5) The functional block described using FIG. 10 is an example, and each functional unit is integrated with other functional units, each functional unit is divided into a plurality of functional units, and the control unit 100 Various modifications are possible, such as being distributed among multiple control subunits.

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 It should be noted that the configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. The embodiments disclosed in this specification are exemplifications, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.

本発明は、水田における作業を行う昇降可能な作業装置を備えた作業車に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to a working vehicle equipped with a work device that can be raised and lowered for working in paddy fields.

１ ：車体
３ ：作業装置
３Ａ ：苗植付装置
３Ｂ ：施肥装置
１２ ：走行装置
１３ ：リンク機構
１３ａ ：昇降シリンダ
１３ｂ ：油圧弁
１５ ：整地フロート
１５Ａ ：揺動リンク
５１ ：作業制御部
５１ａ ：昇降制御部
５２ ：車***置算出部
５３ ：走行経路設定部
５４ ：走行軌跡管理部
６ ：走行制御部
６Ａ ：自動走行制御部
６Ｂ ：手動走行制御部
６Ｃ ：制御管理部
６１ ：経路追従操舵部
６２ ：旋回自動操舵部
６３ ：作業走行制御部
６４ ：非作業走行制御部
１００ ：制御ユニット
２９１ ：接地センサ
２９２ ：昇降位置センサ
６４１ ：第１非作業走行制御部
６４２ ：第２非作業走行制御部
６４３ ：第３非作業走行制御部 1: Vehicle body 3: Working device 3A: Seedling planting device 3B: Fertilizer 12: Traveling device 13: Link mechanism 13a: Elevating cylinder 13b: Hydraulic valve 15: Ground leveling float 15A: Swing link 51: Work control unit 51a: Elevating Control unit 52 : Vehicle body position calculation unit 53 : Travel route setting unit 54 : Travel locus management unit 6 : Travel control unit 6A : Automatic travel control unit 6B : Manual travel control unit 6C : Control management unit 61 : Route following steering unit 62 : Turning automatic steering unit 63 : Work travel control unit 64 : Non-work travel control unit 100 : Control unit 291 : Ground sensor 292 : Elevating position sensor 641 : First non-work travel control unit 642 : Second non-work travel control unit 643 : Third non-work travel control section

Claims (7)

水田における作業を行う昇降可能な作業装置と、
前記作業装置を下位置と上位置との間で昇降させる昇降制御部と、
前記作業装置を前記下位置に下降させた状態で車体を作業走行させる作業走行制御部と、
前記車体を非作業走行させる非作業走行制御部と、を備え、
前記非作業走行制御部は、前記作業装置を前記上位置に上昇させた状態で前記車体を非作業走行させる第１非作業走行制御状態と、前記作業装置を前記上位置から前記下位置に下降させながら前記車体を非作業走行させるフライング走行を行う第２非作業走行制御状態と、前記作業装置を前記下位置に下降させた状態で前記車体を非作業走行させる第３非作業走行制御状態と、を作り出す自動走行水田作業車。 A work device that can be raised and lowered for working in a paddy field;
an elevation control unit that raises and lowers the work device between a lower position and an upper position;
a work travel control unit that causes the vehicle body to travel for work with the work device lowered to the lower position;
a non-working travel control unit that causes the vehicle body to travel non-working,
The non-working travel control unit has a first non-working traveling control state in which the vehicle body travels in a non-working state while the working device is raised to the upper position, and a first non-working traveling control state in which the working device is lowered from the upper position to the lower position. a second non-working travel control state in which the vehicle body travels in a non-working manner while the working device is lowered to the lower position; A self-driving paddy field work vehicle that produces . 前記作業装置の下位置は、前記作業装置の一部が前記水田の地盤に接触したことを検出する接地センサからの接地信号により判定される請求項１に記載の自動走行水田作業車。 2. The automatic traveling paddy field working vehicle according to claim 1, wherein the lower position of said working device is determined by a grounding signal from a grounding sensor that detects contact of a part of said working device with the ground of said paddy field. 前記接地信号に応答して、前記第２非作業走行制御状態での前記フライング走行から前記第３非作業走行制御状態での前記非作業走行に移行する請求項２に記載の自動走行水田作業車。 3. The automatic traveling paddy field work vehicle according to claim 2, wherein in response to said grounding signal, said flying traveling in said second non-working traveling control state is shifted to said non-working traveling in said third non-working traveling controlled state. . 前記第２非作業走行制御状態では、前記フライング走行の開始後、所定時間の経過または所定距離の走行にもかかわらず前記接地センサからの前記接地信号が得られなければ、前記フライング走行を中止して、前記車体を停止させる請求項２または３に記載の自動走行水田作業車。 In the second non-work travel control state, the flying travel is stopped if the ground contact signal is not obtained from the ground contact sensor even though a predetermined time has elapsed or a predetermined distance has elapsed since the start of the flying travel. 4. The automatic traveling paddy field work vehicle according to claim 2 or 3, wherein the vehicle body is stopped by 前記フライング走行は、前記第３非作業走行制御状態での前記非作業走行より低い車速で行われる請求項１から４のいずれか一項に記載の自動走行水田作業車。 The automatically traveling paddy field work vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the flying traveling is performed at a vehicle speed lower than that of the non-working traveling in the third non-working traveling control state. 前記第２非作業走行制御状態では、前記作業装置が所定以下の大きさの場合、前記フライング走行を行わない簡略モードが行われる請求項１から５のいずれか一項に記載の自動走行水田作業車。 6. The automatic traveling paddy field work according to any one of claims 1 to 5, wherein in the second non-working traveling control state, a simple mode in which the flying traveling is not performed is performed when the working device is smaller than a predetermined size. car. 圃場外周に沿ったマップ外形を計測するための計測走行制御と、前記計測走行制御の後に最適な作業走行経路及び作業開始点が生成されるとともに前記作業開始点まで誘導する開始点誘導走行制御と、前記開始点誘導走行制御の後に行われる圃場内側領域の往復作業走行における前記往復作業走行の一工程の作業終了地点から次の工程である作業開始地点への移動までの間に行われる補助走行制御と、前記往復作業走行の終了後の前記圃場外周に沿った走行のための周り作業走行制御と、のうちの少なくともいずれかの走行制御において、前記作業装置が上位置から下位置に移行するタイミングで前記フライング走行を行う請求項１から６のいずれか一項に記載の自動走行水田作業車。 A measurement travel control for measuring the outer shape of the map along the outer circumference of the field, and a starting point guidance travel control for generating an optimal work travel route and a work start point after the measurement travel control and guiding to the work start point. , Auxiliary travel that is performed from the work end point of one step of the reciprocating work travel to the work start point that is the next step in the reciprocating work travel in the field inner region performed after the start point guidance travel control In the traveling control of at least one of control and traveling control for traveling along the outer circumference of the farm field after the end of the reciprocating traveling for work, the working device shifts from the upper position to the lower position. The automatic traveling paddy field work vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the flying traveling is performed with timing.

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