JP7189121B2 - work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、自動操舵機能を備えた作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle with an automatic steering function.
従来、走行予定ルートに基づいて自動操舵(オートステアリング)を行うトラクタ等の作業車両が知られている(例えば特許文献1)。オートステアリングとは、作業差車両が予め設定した走行予定ルートを走行するように自動的に操舵の制御が行われるものである。これにより、作業者は、運転以外の作業に労力を注ぐことができ、作業の効率を高めることができる。 Conventionally, work vehicles such as tractors that perform automatic steering based on a planned travel route are known (for example, Patent Document 1). Auto-steering is a system in which steering is automatically controlled so that a work-delayed vehicle travels along a preset travel route. As a result, the worker can devote effort to work other than driving, and work efficiency can be improved.
一般に、オートステアリングを行っている場合に途中で作業者がハンドルを操作すると、オートステアリングが解除されてしまう。 Generally, when the operator operates the steering wheel during auto steering, the auto steering is canceled.
しかし、ハンドル操作があった場合に必ずオートステアリングが解除されてしまうと、作業者の意図に沿わないこともある。また、オートステアリング中であっても、一時的にハンドル操作が必要となる場合考えられる。 However, if the automatic steering is always canceled when the steering wheel is operated, the intention of the operator may not be met. Also, even during auto steering, it may be necessary to temporarily operate the steering wheel.
このような場合に、再度、オートステアリングの設定を行うことは、煩雑であるし手間もかかる。 In such a case, it is complicated and time-consuming to set the auto steering again.
本発明の一態様は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者の意図に沿ってオートステアリングを継続可能な作業車両を実現するにある。 SUMMARY OF THE INVENTION One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a work vehicle capable of continuing auto steering in accordance with the operator's intention.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る作業車両は、予め設定された経路を自動的に走行する自動操舵機能を有する作業車両であって、前記自動操舵機能の有効および無効を設定する設定部と、前記設定部が前記自動操舵機能を有効に設定している場合、前記自動操舵機能を実行する実行部と、作業者による自車のハンドル操作の有無を判定する判定部と、前記自動操舵機能を中断する中断ボタンと、を備え、前記実行部は、前記自動操舵機能を実行中に、前記中断ボタンが押下されることなく前記判定部が前記ハンドル操作有りと判定した場合、前記自動操舵機能を解除し、前記中断ボタンが押下されながら前記判定部が前記ハンドル操作有りと判定した場合、前記自動操舵機能を中断し、前記中断ボタンの押下終了後、前記自動操舵機能を再開する、ことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a work vehicle according to one aspect of the present invention is a work vehicle having an automatic steering function that automatically travels a preset route, wherein the automatic steering function is enabled and disabled. a setting unit that sets the automatic steering function, an execution unit that executes the automatic steering function when the setting unit has enabled the automatic steering function, and a determination unit that determines whether or not the operator is operating the steering wheel of the own vehicle. and an interrupt button for interrupting the automatic steering function, wherein the executing unit determines that the steering wheel is operated without the interrupt button being pressed while the automatic steering function is being executed. the automatic steering function is canceled, and if the determination unit determines that the steering wheel is operated while the interruption button is pressed, the automatic steering function is interrupted, and after the interruption button is pressed, the automatic steering function is characterized by restarting
前記の構成によれば、自動操舵機能を実行中にハンドル操作を行ったとしても、中断ボタンを押下していれば、自動操舵機能が中断されるのみで、中断ボタン押下後に、自動操作機能が再開される。これにより、作業者がハンドル操作を行いたいが、自動操舵機能を解除したくない場合に適切に対応することができる。すなわち、作業者の意図に沿ってオートステアリングを継続可能とすることができる。 According to the above configuration, even if the steering wheel is operated while the automatic steering function is being executed, if the interrupt button is pressed, the automatic steering function is only interrupted. resumed. As a result, it is possible to appropriately cope with the case where the operator wants to operate the steering wheel but does not want to cancel the automatic steering function. That is, it is possible to continue auto steering according to the operator's intention.
本発明の一態様に係る作業車両では、前記実行部は、前記自動操舵機能を再開するときに、その時点における自車の位置と前記予め設定された経路とから、自車を前記予め設定された経路に戻すための最適な経路を導出し、導出後、自車を当該最適な経路を走行させて前記予め設定された経路に戻すものであってもよい。 In the work vehicle according to the aspect of the present invention, when the automatic steering function is restarted, the execution unit determines the vehicle from the position of the vehicle at that time and the preset route. An optimum route for returning to the previously set route may be derived, and after the derivation, the own vehicle may be driven along the optimum route to return to the preset route.
前記の構成によれば、自動操舵機能が再開されたときに、最適な経路で予め設定された経路に戻ることができる。 According to the above configuration, when the automatic steering function is resumed, it is possible to return to the preset route on the optimum route.
本発明の一態様に係る作業車両では、前記中断ボタンは、前記ハンドルに設けられているものであってもよい。 In the work vehicle according to one aspect of the present invention, the interruption button may be provided on the handle.
前記の構成によれば、作業者はハンドルを操作しつつ、中断ボタンを押下することができ、中断ボタンの押下を容易にすることができる。 According to the above configuration, the operator can press the interrupt button while operating the handle, and can easily press the interrupt button.
本発明の一態様に係る作業車両では、前記ハンドルにハンドルスピンナーが設けられており、前記中断ボタンは、前記ハンドルスピンナーに設けられているものであってもよい。 In the work vehicle according to the aspect of the present invention, the steering wheel may be provided with a steering wheel spinner, and the suspension button may be provided on the steering wheel spinner.
前記構成によれば、ハンドルスピンナーに中断ボタンが設けられるので、ハンドルの回転を容易に操作しつつ、中断ボタンを押下することができ、中断ボタンの押下を容易にすることができる。 According to the above configuration, since the handle spinner is provided with the interruption button, the interruption button can be depressed while easily operating the rotation of the steering wheel, and the interruption button can be easily depressed.
本発明の一態様に係る作業車両では、前記中断ボタンは、自車の運転席内部のアームレストに設けられているものであってもよい。 In the work vehicle according to the aspect of the present invention, the interruption button may be provided on an armrest inside the driver's seat of the own vehicle.
前記の構成によれば、作業者は、容易に中断ボタンの押下を行うことができる。 According to the above configuration, the operator can easily press the interruption button.
本発明の一態様によれば、自動操舵機能を実行中にハンドル操作を行ったとしても、中断ボタンを押下していれば、自動操舵機能が中断されるのみで、中断ボタン押下後に、自動操作機能が再開される。これにより、作業者がハンドル操作を行いたいが、自動操舵機能を解除したくない場合に適切に対応することができるという効果を奏する。すなわち、作業者の意図に沿ってオートステアリングを継続可能とすることができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, even if the steering wheel is operated while the automatic steering function is being executed, if the interrupt button is pressed, the automatic steering function is only interrupted. Function is resumed. As a result, it is possible to appropriately cope with the case where the operator wants to operate the steering wheel but does not want to cancel the automatic steering function. That is, there is an effect that auto steering can be continued in accordance with the operator's intention.
本発明の各態様に係る作業車両の機能は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記作業車両が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより上記作業車両の機能をコンピュータにて実現させる制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The functions of the work vehicle according to each aspect of the present invention may be implemented by a computer. In this case, the functions of the work vehicle are implemented by the computer by operating the computer as each part (software element) included in the work vehicle. A control program realized in and a computer-readable recording medium recording it are also included in the scope of the present invention.
〔概要〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態に係るトラクタ10は、オートステアリング機能(自動操舵機能)を備えた作業車両である。トラクタ10におけるオートステアリング機能は、オートステアリングスイッチ101をONにすることによりオートステアリングが実行され、ハンドル操作等のマニュアル操舵が行われることによりオートステアリングが解除される。ただし、本実施形態では、オートステアリング中に、ハンドル操作が行われたとしても、ハンドル操作中に中断ボタン102を押下中であれば、オートステアリングは完全には解除されず、中断ボタン102が押下されなくなるとオートステアリングが再び実行されるものである。また、中断ボタン102押下中は、ハンドル操作によりトラクタ10の操舵を行えるものである。
〔Overview〕
An embodiment of the present invention will be described in detail below. As shown in FIG. 1, a
これにより、オートステアリングを実行中に、ハンドル操作を行った場合であっても、オートステアリングが必ずしも完全に解除されるものではなくなり、作業者の意図に沿ってオートステアリングの解除を行うことができる。 As a result, even if the steering wheel is operated during auto steering, the auto steering is not necessarily completely released, and the auto steering can be released according to the operator's intention. .
なお、トラクタ10の農業機械としての一般的な機能については、公知技術で実現可能であるので、本明細書ではその説明は省略する。また、本実施形態では、トラクタ10を例に挙げて説明するが、本発明は、コンバイン、田植え機等の様々な作業車両に適用可能である。
It should be noted that the general functions of the
また、トラクタ10の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部が設けられていてもよく、この連結部によってベーラ等の作業装置が昇降可能かつ着脱可能に装着されていてもよい。また、作業装置は、ベーラに限られるものではなく、耕耘機、肥料散布機、農薬散布機、収穫機、刈取機等であってもよい。
Further, a connecting portion configured by a three-point link mechanism or the like may be provided at the rear portion of the
〔機能ブロック〕
図1は、トラクタ10の機能ブロック図である。図1に示すように、トラクタ10は操作部100、駆動部110、制御部120、および表示部130を含む。操作部100は、トラクタ10を操作するものであり、図3に示すハンドル151、アクセル、ブレーキ等のペダル155、各種操作スイッチ(コントロールレバー157)等を含む。また、操作部100には、オートステアリングスイッチ101および中断ボタン102が含まれる。
[Functional block]
FIG. 1 is a functional block diagram of the
オートステアリングスイッチ101は、オートステアリングを実行するためのスイッチである。エンジン始動後に、オートステアリングスイッチ101「ON(入)」にすることによりオートステアリングを実行することができる。なお、後述する表示部130にオートステアリングスイッチ101がアイコンとして表示されている構成であってもよい。この場合、当該アイコンを操作(例えば、タップ)することにより、オートステアリングを実行、解除(入、切)することができる 。
The
中断ボタン102は、オートステアリング実行中に押下されると、押下中は、作業者によりハンドル操作が行われても、オートステアリングが完全には解除されなくなるものである。より詳細には、オートステアリング実行中に、中断ボタン102が押下中であった場合、押下中は作業者によるハンドル操作によりトラクタ10の操舵が可能となり、かつ、押下されなくなると、オートステアリングで設定された走行予定ルートに戻り、オートステアリングが継続されるものである。
If the
また、中断ボタン102は、作業者により押下されている間は「入」状態となり、作業者が手を離すと「切」状態となるものである。
The interrupt
走行予定ルートには、中断ボタン102が押下されなくなった時点における位置から最短の距離となる経路で戻ってもよいし、進行方向を考慮して最適な経路で戻ってもよい。
The scheduled travel route may be returned by the route that is the shortest distance from the position at the time when the
なお、中断ボタン102が押下されること無く、オートステアリング中にハンドル操作が行われると、オートステアリングは解除される。
Note that if the steering wheel is operated during auto steering without pressing the interrupt
駆動部110は、トラクタ10を駆動させるものであり、原動機(エンジン(ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン)、電動モータ等)、変速装置等を含む。
The
制御部120は、トラクタ10における走行系、作業系等の各種制御を実行するものであり、オートステアリング制御部(設定部、実行部、判定部)121を含む。
The
オートステアリング制御部121は、トラクタ10におけるオートステアリングの設定および実行を行うものである。オートステアリング制御部121は、オートステアリングスイッチ101がONにされると、オートステアリングを実行する。また、オートステアリング実行中に、中断ボタン102が押下されると、押下中は、オートステアリングの実行を中断し、中断ボタン102の押下が終了すると、オートステアリングを再開する。
The auto
オートステアリング制御部121は、設定された走行予定ルートに基づいてトラクタ10の操舵を自動で制御する。例えば、オートステアリング制御部121は、トラクタ10の走行位置と走行予定ルートとが一致するようにトラクタ10の走行方向を制御する。すなわち、トラクタ10の走行位置と、走行予定ルートで示される位置とを比較し、走行位置と走行予定ルートとが一致している場合は、操舵方向を保持し、走行位置と走行予定ルートとがずれている場合、当該走行位置と走行予定ルートとのずれ量がゼロなるように、操舵方向を制御してトラクタ10の走行方向を制御する。
The auto
表示部130は、運転席の近傍に配置されている表示装置であり、各種メータ類の表示、オートステアリングの設定等を行うものである。表示部130は1つである必要はなく、例えば図3に示すようにメータ類は、運転席前方のダッシュボードメータ130Aに設置され、オートステアリングの設定やインプリメントの制御を行えるものは、運転席側方のターミナル130Bとに分けて設置されていてもよい。
The
〔処理の流れ〕
図2は、オートステアリングを実行する場合のトラクタ10における処理の流れを示すフローチャートである。
[Process flow]
FIG. 2 is a flow chart showing the flow of processing in the
図2に示すように、トラクタ10のエンジンが始動し(S101)、オートステアリングスイッチ101がONにされると(S102でYES)、オートステアリング制御部121はオートステアリング(自動操舵運転)を実行する(S103)。オートステアリング中に、ハンドルを操作される前に(S104でNO)、中断ボタン102が押下されると(S107でYES)、オートステアリング制御部121は、中断ボタン102押下中のオートステアリングを中断する(S108)。その後、中断ボタン102の押下が終了すると(S109でYES)、オートステアリング制御部121はトラクタ10を走行予定ルートに戻る制御を行い(S110)、オートステアリングを再開する(S103)。
As shown in FIG. 2, when the engine of the
〔運転席の概要〕
図3は、トラクタ10の運転席を上部から見た様子を示す図である。図3に示すように、トラクタ10の運転席には、中央付近にシート153、前方にハンドル151、メータ類を表示するダッシュボードメータ130A(表示部130)、足元にアクセル、ブレーキ等のペダル155、シート153の左側方にコンソールボックス、右側方にアームレスト159、コントロールレバー157等が配置されている。また、コントロールレバー157の前方にトラクタのオートステアの設定、インプリメントの制御を行うターミナル130B(表示部130)が配置されている。そして、詳細は後述するが、本実施形態では、中断ボタン102がハンドル151、ハンドル151に取り付けられたハンドルスピンナー152、またはアームレスト159に設けられる。なお、ターミナル130B上に中断ボタン102をアイコンとして表示してもよい。
[Overview of driver's seat]
FIG. 3 is a diagram showing the driver's seat of the
〔中断ボタン102の配置〕
図4および図5は、中断ボタン102の配置を示す図である。本実施形態では、図4の401に示すように、中断ボタン102はハンドル151の内側部分に配置されていてもよい。中断ボタン102をハンドル151の内側部分に配置することにより、中断ボタン102を押下しつつハンドル操作を行うことが容易になる。また、オートステアリングを再開したい場合に中断ボタン102から手を離して押下を終了することも容易となる。また、ハンドル操作と中断ボタン102の押下とを片手で行うことも可能となり、作業者の作業効率向上にもつなげることができる。
[Arrangement of Interrupt Button 102]
4 and 5 are diagrams showing the layout of the interrupt
また、図4の402に示すように、中断ボタン102は、ハンドル151に設けられたハンドルスピンナー152に配置されていてもよい。中断ボタン102をハンドルスピンナー152に配置することにより、ハンドル操作を片手で容易に行いつつ、中断ボタン102を押下し続けるということができる。
Alternatively, the interrupt
また、図5に示すように、アームレスト159の一部に中断ボタン102を配置してもよい。中断ボタン102をアームレスト159の一部に配置することにより、オートステアリングを中断したときに、中断ボタン102の押下を確実に行うことができる。
Moreover, as shown in FIG. 5, the interrupt
さらに、図3に示すように、足元に中断ボタン102を配置してもよい。図3では足元に中断ボタン102を配置したが、中断ボタン102用のペダル155を追加してもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 3, an interrupt
なお、中断ボタン102の配置位置は、上記に限られるものではなく、作業者が操作し易く、かつ作業者のハンドル操作を妨げない位置であれば、上記以外の位置に配置されていてもよい。
The arrangement position of the interrupt
また、本実施形態では、オートステアリングを中断する機能有するものとして中断ボタン102を例に挙げて説明したが、ボタンに限られるものではなく、スイッチ等の「入」「切」ができるものであってもよい。すなわち、作業者が手を離したら「切」状態となるものではなく、操作する毎に「入」と「切」とが入れ替わるオルタネイト型のものであってもよい。
Further, in the present embodiment, the
〔中断ボタン102押下時の経路〕
図6は、トラクタ10において、オートステアリングが実行されるとともに、オートステアリング中に中断ボタン102が押下され、その後、中断ボタン102の押下が終了しときの、トラクタ10の走行経路を示す図である。
[Path when the interrupt
FIG. 6 is a diagram showing the travel route of the
図6に示すように、オートステアリング機能により走行予定ルート65を設定し、オートステアリングによりトラクタ10が走行予定ルート65を図の左側から右側に向かって走行しているとする。
As shown in FIG. 6, it is assumed that a
そして、走行中に作業者が障害物61を発見し、地点Aにおいて、中断ボタン102を押下しながらトラクタ10のハンドルを右に切ったとする。この場合、トラクタ10は作業者のハンドル操作に基づき右方向に経路を変更し走行ルート63を走行し、障害物61を回避する。その後、地点Bにおいて、中断ボタン102の押下を終了すると、トラクタ10は最適な経路で走行予定ルート65に戻り、オートステアリングを再開する。
Assume that the operator finds an
最適な経路は、トラクタ10と位置と走行予定ルート65との最短距離を結ぶ経路であってもよいし、トラクタ10の進行方向、速度、走行予定ルート65とトラクタ10の進行方向との角度等から導出してもよい。例えば、障害物61がさほど大きくなくハンドルを大きく切ることなく避けられた場合は、最短ルートでトラクタ10を予定の経路に戻すことが考えられる。しかし、障害物61が大きい場合など走行予定ルート65との乖離が大きい場合は、最短経路でトラクタ10を戻すと横転する可能性がある。その場合は、横転しない程度の角度で走行予定ルート65に戻る。走行予定ルート65への戻り具合はターミナル130B上で各種設定することができるようにしてもよい。
The optimum route may be a route that connects the shortest distance between the
このように、従来では、オートステアリングが解除され、再度オートステアリングの設定を行わなければならない状況となる場合であっても、本実施形態では、中断ボタン102の押下という容易な操作のみで、作業者が意図しないオートステアリングの解除を防止することができる。
As described above, in the conventional art, even in the case where the auto steering is canceled and the auto steering must be set again, in the present embodiment, the operation can be performed simply by pressing the interrupt
これは、次の走行予定経路を自動で作る場合に、前の、つまり現在走行している経路を参考にする場合に有効である。例えば、直進で農作業を行う作業を繰り返したい場合に、ある部分に障害物61があり、障害物を避ける運転をした場合に、その部分と平行する部分は曲線として学習し、それ以降のルートでも繰り返し同様の自動走行を行う場合がある。しかし、本願のように中断ボタン102を押下している場合は、学習をせずに無視をするようにしておけば次の経路は意図したように直進を続けることができる。
This is effective when referring to the previous, that is, currently traveled, route when automatically creating the next planned travel route. For example, if you want to repeat farm work in a straight line, there is an
〔ソフトウェアによる実現例〕
トラクタ10の制御部(オートステアリング制御部121)120は、集積回路(ICチップ)等に形成されたECU(Electronic Control Unit)などの論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of realization by software]
The control unit (auto steering control unit 121) 120 of the
後者の場合、制御部120は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも1つのプロセッサ(制御装置)を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも1つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
In the latter case, the
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
10 トラクタ
61 障害物
63 走行ルート
65 走行予定ルート
100 操作部
101 オートステアリングスイッチ
102 中断ボタン
110 駆動部
120 制御部
121 オートステアリング制御部(設定部、判定部、実行部)
130 表示部
10
130 display unit
Claims (5)
前記自動操舵機能の有効および無効を設定する設定部と、
前記設定部が前記自動操舵機能を有効に設定している場合、前記自動操舵機能を実行する実行部と、
作業者による自車のハンドル操作の有無を判定する判定部と、
前記自動操舵機能を中断する中断ボタンと、を備え、
前記実行部は、前記自動操舵機能を実行中に、
前記中断ボタンが押下されることなく前記判定部が前記ハンドル操作有りと判定した場合、前記自動操舵機能を解除し、
前記中断ボタンが押下された場合、前記中断ボタンの押下中、前記自動操舵機能を中断し、前記中断ボタンの押下終了後、前記自動操舵機能を再開する、ことを特徴とする作業車両。 A work vehicle having an automatic steering function that automatically travels a preset route,
a setting unit configured to enable or disable the automatic steering function;
an execution unit that executes the automatic steering function when the setting unit has enabled the automatic steering function;
a determination unit that determines whether or not the operator has operated the steering wheel of the own vehicle;
an interrupt button for interrupting the autopilot function;
The execution unit, while executing the automatic steering function,
canceling the automatic steering function when the determination unit determines that the steering wheel is operated without the interruption button being pressed;
The work vehicle, wherein when the interrupt button is pressed, the automatic steering function is interrupted while the interrupt button is being pressed, and the automatic steering function is resumed after the interrupt button is finished being pressed.
導出後、自車を当該最適な経路を走行させて前記予め設定された経路に戻すことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 When the automatic steering function is restarted, the execution unit derives an optimum route for returning the vehicle to the preset route from the position of the vehicle at that time and the preset route. death,
2. The work vehicle according to claim 1, wherein after the derivation, the own vehicle travels the optimum route and returns to the preset route.
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