JP6976156B2 - 作業車の自動操舵システム - Google Patents
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Description
このような実情に鑑み、制御オーバーシュートが抑制される自動操舵システムが要望されている。
この構成によれば、位置ずれ及び方位ずれを解消するために算出される操舵量は、操舵量制限部によって制限されるので、それらのずれを一挙に解消するような大きな操舵量で操舵されることは回避される。このため、制御オーバーシュートが繰り返されることは抑制され、旋回走行がスムーズに行われる。
また、車体の方向転換を伴うような旋回走行経路に沿って走行している場合、目標となる方位である走行経路の延び方向は、走行にともなって刻々と変化する。このため、従来のように、単にその時点での方位ずれを解消するために算出された操舵量では、直進走行に比べて、制御オーバーシュートの度合が大きくなり、スムーズな走行が困難となる。このことから、本発明では、前記操舵量制限部による操舵量の制限は、前記走行経路が旋回走行経路の場合に有効となるように構成され、旋回走行における過度な操舵を抑制している。
この構成によれば、位置ずれ及び方位ずれを解消するために算出される操舵量は、操舵量制限部によって制限されるので、それらのずれを一挙に解消するような大きな操舵量で操舵されることは回避される。このため、制御オーバーシュートが繰り返されることは抑制され、旋回走行がスムーズに行われる。
また、滑りやすい走行面や凸凹の走行面等を走行する場合には、車体の位置ずれや方位ずれが突発的に生じるので、操舵量を制限すると、そのような位置ずれや方位ずれに対処することができない。そのような場合は、緊急避難的に車速を低下させるのが安定な走行にとっては好ましい。このことから、本発明では、前記操舵量制限部による操舵量の制限を解除する制限解除部が備えられ、前記制限解除部は、前記操舵量の制限を解除すると同時に、車速低減指令を出力する。
まず、位置ずれは、車体10の基準点BP(車体中心、衛星測位用アンテナ位置など)から走行経路までの最短距離であり、図7ではdで示されている。方位ずれは、基準点BPを通る車体前後方向線(図7における一点鎖線)と走行経路とのなす角度であり、図7では、θで示されている。図7で太い矢印で示されているのが、クローラ方式の左走行ユニットと右走行ユニットとの間の速度差で作り出される操舵方向線であり、操舵量に対応する。例えば、左走行ユニットと右走行ユニットとが、操向輪であれば、操舵量は操舵角であり、操舵方向線は、操舵角によって規定される方向線である。
(1)上述した実施形態では、操舵量制限部42は、左右方向の一方方向から中立位置を超えて左右方向の他方向に至る操舵量を禁止している。これに代えて、現在操舵量に対して、所定値を超える操舵量を禁止するような構成を採用してもよい。さらには、現在操作量を入力パラメータとして、許可操舵量範囲が導出されるルックアップテーブルを備え、導出された許可操舵量範囲外となる操舵量は禁止されるような構成を採用してもよい。
また、トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機、サトウキビ収穫機等の種々の収穫機、田植機、トラクタなどの圃場作業車にも適用できる。さらには、芝刈機や建機などにも適用可能である。
10 :車体(走行車体)
11 :走行装置
12 :運転部
13 :脱穀装置
14 :穀粒タンク
15 :切断機構
16 :搬送装置
17 :リール
18 :穀粒排出装置
4 :操舵量算出モジュール
41 :操舵量算出部
42 :操舵量制限部
43 :制限解除部
5 :制御ユニット
501 :報知部
502 :入力処理部
503 :出力処理部
51 :走行制御部
511 :手動走行制御部
512 :自動走行制御部
52 :作業制御部
53 :走行モード管理部
54 :走行経路設定部
55 :自車位置算出部
56 :車体方位算出部
57 :位置ずれ算出部
58 :方位ずれ算出部
62 :報知デバイス
63 :走行状態センサ群
64 :作業状態センサ群
65 :機器ドライバ
66 :通信部
70 :動作機器
71 :走行機器群
72 :作業機器群
80 :自車位置検出モジュール
81 :衛星航法モジュール
82 :慣性航法モジュール
710 :操舵機器
Claims (5)
- 設定された走行経路に沿って作業地を自動走行する作業車の自動操舵システムであって、
中立位置を基準とする左方向への操舵量に基づいて左旋回を行い、前記中立位置を基準とする右方向への操舵量に基づいて右旋回を行う操舵走行装置と、
自車位置を算出する自車位置算出部と、
前記走行経路と前記自車位置とから位置ずれを算出する位置ずれ算出部と、
車体の向きを示す車体方位を算出する車体方位算出部と、
前記走行経路と前記車体方位とから方位ずれを算出する方位ずれ算出部と、
前記位置ずれと前記方位ずれとに基づいて、前記位置ずれ及び前記方位ずれを解消するための前記操舵量を算出する操舵量算出部と、
前記操舵量算出部によって算出される前記操舵量を、現状の操舵量に基づいて制限する操舵量制限部と、を備え、
前記操舵量制限部は、前記操舵量算出部に対して左右方向の一方方向から前記中立位置を超えて左右方向の他方向に至る操舵量を禁止する自動操舵システム。 - 設定された走行経路に沿って作業地を自動走行する作業車の自動操舵システムであって、
中立位置を基準とする左方向への操舵量に基づいて左旋回を行い、前記中立位置を基準とする右方向への操舵量に基づいて右旋回を行う操舵走行装置と、
自車位置を算出する自車位置算出部と、
前記走行経路と前記自車位置とから位置ずれを算出する位置ずれ算出部と、
車体の向きを示す車体方位を算出する車体方位算出部と、
前記走行経路と前記車体方位とから方位ずれを算出する方位ずれ算出部と、
前記位置ずれと前記方位ずれとに基づいて、前記位置ずれ及び前記方位ずれを解消するための前記操舵量を算出する操舵量算出部と、
前記操舵量算出部によって算出される前記操舵量を、現状の操舵量に基づいて制限する操舵量制限部と、を備え、
前記操舵量制限部による操舵量の制限は、前記走行経路が旋回走行経路の場合に有効となる自動操舵システム。 - 前記自車位置が前記旋回走行経路における旋回内側に存在している場合に、前記操舵量制限部による操舵量の制限が有効となり、前記自車位置が前記旋回走行経路における旋回外側に存在している場合には、前記操舵量制限部による操舵量の制限が無効となる請求項2に記載の自動操舵システム。
- 設定された走行経路に沿って作業地を自動走行する作業車の自動操舵システムであって、
中立位置を基準とする左方向への操舵量に基づいて左旋回を行い、前記中立位置を基準とする右方向への操舵量に基づいて右旋回を行う操舵走行装置と、
自車位置を算出する自車位置算出部と、
前記走行経路と前記自車位置とから位置ずれを算出する位置ずれ算出部と、
車体の向きを示す車体方位を算出する車体方位算出部と、
前記走行経路と前記車体方位とから方位ずれを算出する方位ずれ算出部と、
前記位置ずれと前記方位ずれとに基づいて、前記位置ずれ及び前記方位ずれを解消するための前記操舵量を算出する操舵量算出部と、
前記操舵量算出部によって算出される前記操舵量を、現状の操舵量に基づいて制限する操舵量制限部と、を備え、
前記操舵量制限部による操舵量の制限を解除する制限解除部が備えられ、前記制限解除部は、前記操舵量の制限を解除すると同時に、車速低減指令を出力する自動操舵システム。 - 前記操舵走行装置は、それぞれ独立して速度調整可能な左走行ユニットと右走行ユニットから構成され、前記操舵量は前記左走行ユニットと前記右走行ユニットとの速度差である請求項1から4のいずれか一項に記載の自動操舵システム。
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