JP2019004853A - Work vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】自動走行中に機体が障害物に接触することを回避できる作業車が要望されている。【解決手段】自走可能な機体と、機体に備えられ、圃場に対して対地作業を行うことが可能な作業装置と、自由領域と制限領域とが割り当てられる圃場マップを取得するマップ取得部63と、機体を自動走行させる走行経路を取得する経路取得部65と、機体の自機位置を計測する測位部51と、測位部51の検出結果に基づいて機体を走行経路に沿って自動走行させることが可能な走行制御部69と、が備えられ、走行制御部69が、自由領域において作業装置による対地作業を行う場合に機体の自動走行を許容し、制限領域において作業装置による対地作業を行う場合に、機体の自動走行を制限するように構成されている。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work vehicle capable of preventing an airframe from coming into contact with an obstacle during automatic traveling. SOLUTION: A map acquisition unit 63 for acquiring a self-propelled airframe, a work device provided on the airframe and capable of performing ground work on a field, and a field map to which a free area and a restricted area are assigned. The route acquisition unit 65 that acquires the travel route for automatically traveling the aircraft, the positioning unit 51 that measures the position of the aircraft itself, and the positioning unit 51 automatically travels the aircraft along the travel route based on the detection results. The traveling control unit 69 is provided, and the traveling control unit 69 allows the automatic traveling of the machine body when the traveling control unit 69 performs the ground work by the working device in the free area, and performs the ground work by the working device in the restricted area. In some cases, it is configured to limit the automatic travel of the aircraft. [Selection diagram] Fig. 4
Description
本発明は、自動走行が可能な作業車に関する。 The present invention relates to a work vehicle capable of automatic traveling.
従来の作業車が、例えば、下記特許文献1に記載されている。同文献の作業車には、自走可能な機体と、機体に備えられ、圃場に対して対地作業を行うことが可能な作業装置(同文献では「植付装置」)と、機体の自機位置を計測する測位部(同文献では「GPS受信アンテナ」)と、測位部の検出結果に基づいて機体を自動走行させる走行経路に沿って自動走行させることが可能な走行制御部(同文献では「制御回路」)と、が備えられている。
A conventional work vehicle is described in
しかし、上記従来の技術では、機体を自動走行させて作業装置による対地作業を行うにあたり、圃場に存在する障害物が十分に考慮されていなかった。このため、自動走行中の機体が障害物に接触するおそれがあった。 However, in the above-described conventional technique, obstacles existing in the field have not been sufficiently taken into account when performing ground work by the work device while automatically driving the machine body. For this reason, there exists a possibility that the airframe in automatic travel may contact an obstruction.
上記実情に鑑み、本発明の目的は、自動走行中に機体が障害物に接触することを回避できる作業車を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a work vehicle capable of avoiding the airframe from contacting an obstacle during automatic traveling.
本発明の作業車は、
自走可能な機体と、
前記機体に備えられ、圃場に対して対地作業を行うことが可能な作業装置と、
自由領域と制限領域とが割り当てられる圃場マップを取得するマップ取得部と、
前記機体を自動走行させる走行経路を取得する経路取得部と、
前記機体の自機位置を計測する測位部と、
前記測位部の検出結果に基づいて前記機体を前記走行経路に沿って自動走行させることが可能な走行制御部と、が備えられ、
前記走行制御部が、前記自由領域において前記作業装置による対地作業を行う場合に前記機体の自動走行を許容し、前記制限領域において前記作業装置による対地作業を行う場合に前記機体の自動走行を制限するように構成されているものである。
The work vehicle of the present invention is
A self-propelled aircraft,
A working device provided in the body and capable of performing ground work on a farm field;
A map acquisition unit for acquiring a field map to which a free area and a restricted area are assigned;
A route acquisition unit for acquiring a travel route for automatically traveling the aircraft;
A positioning unit for measuring the position of the aircraft,
A travel control unit capable of automatically traveling the aircraft along the travel route based on the detection result of the positioning unit, and
When the traveling control unit performs ground work by the working device in the free area, the automatic traveling of the machine is allowed, and when the ground control by the working device is performed in the restricted area, the automatic traveling of the machine is restricted. It is comprised so that it may do.
本発明によると、圃場マップに自由領域と制限領域が割り当てられるようになっている。自由領域においては対地作業を行う場合に機体の自動走行を自由に行うことができる。一方で、例えば、障害物の存在する箇所の周辺に割り当てられる制限領域においては、作業装置による対地作業を行う場合に機体の自動走行に所定の制限が加えられる。よって、本発明であれば、自動走行中に機体が障害物に接触することを回避できる作業車を構成できる。 According to the present invention, a free area and a restricted area are assigned to the field map. In the free area, when the ground work is performed, the aircraft can automatically travel freely. On the other hand, for example, in a restricted area allocated around a place where an obstacle exists, a predetermined restriction is imposed on the automatic traveling of the aircraft when performing ground work by the work device. Therefore, if it is this invention, the work vehicle which can avoid that an airframe contacts an obstruction during automatic driving | running | working can be comprised.
本発明において、
前記制限領域に、前記自由領域を外囲する畦際領域が含まれていると好適である。
In the present invention,
It is preferable that the restriction area includes a border area that surrounds the free area.
本構成によれば、圃場に存在する障害物の一例である畦の近傍の畦際領域では、機体の自動走行に制限が加えられるようになっている。これにより、自動走行中に機体が畦に接触することを回避できる。 According to this configuration, a restriction is imposed on the automatic traveling of the aircraft in the border area in the vicinity of the fence, which is an example of an obstacle present in the field. Thereby, it can avoid that an airframe contacts a bag during automatic driving | running | working.
本発明において、
前記走行制御部が、前記機体の自動走行を制限するにあたり、前記機体の減速若しくは停止または手動走行を促す報知の指令のうち少なくとも1つを実行するように構成されていると好適である。
In the present invention,
It is preferable that the travel control unit is configured to execute at least one of notification commands for prompting the vehicle to decelerate, stop, or manually travel when limiting the automatic travel of the airframe.
本構成によれば、機体を減速することで、仮に機体が障害物に接触したとしても機体が損傷し難くなる。また、機体を停止することで、機体が障害物に接触することを確実に防止できる。また、手動走行を促す報知を行うことで、機体が障害物に接触する前に、人が自動走行から手動走行に切り換える判断を行い易くなる。 According to this configuration, by decelerating the aircraft, even if the aircraft is in contact with an obstacle, the aircraft is hardly damaged. Moreover, it can prevent reliably that an airframe contacts an obstruction by stopping an airframe. In addition, by making a notification for prompting manual travel, it becomes easier for a person to make a determination to switch from automatic travel to manual travel before the aircraft contacts an obstacle.
本発明において、
前記走行制御部が、前記自動走行の終了に伴い前記機体を手動走行の開始地点へ誘導するように構成されていると好適である。
In the present invention,
It is preferable that the travel control unit is configured to guide the aircraft to a start point of manual travel when the automatic travel ends.
本構成によれば、作業装置による対地作業を行う自動走行の終点から手動走行の開始地点までに至る経路を人が考える手間を無くすことができる。 According to this configuration, it is possible to eliminate the time and labor for a person to think about a route from the end point of automatic travel for performing ground work by the work device to the start point of manual travel.
本発明において、
前記開始地点を複数の候補地点から選択可能となっていると好適である。
In the present invention,
It is preferable that the start point can be selected from a plurality of candidate points.
本構成によれば、複数提示される候補地点の中から作業計画等に応じて最適な手動走行の開始地点を選択するだけでよいので、例えば、手動走行の開始地点を人が考える手間を省くことができる。 According to this configuration, since it is only necessary to select an optimum starting point for manual travel from a plurality of candidate points presented according to the work plan or the like, for example, it saves a person from thinking about the starting point for manual traveling. be able to.
本発明において、
前記走行制御部が前記機体を前記開始地点へ誘導するにあたり、前記作業装置による既作業領域を通過しないように誘導経路が設定されると好適である。
In the present invention,
When the travel control unit guides the airframe to the start point, it is preferable that a guide route is set so as not to pass through an existing work area by the work device.
本構成によれば、自動走行の終点から手動走行の開始地点へ機体を走行させる際に、機体が既作業領域を踏み荒らすことがないものとなる。 According to this configuration, when the aircraft travels from the automatic travel end point to the manual travel start point, the aircraft does not step on the already-worked area.
以下、本発明の実施形態の一例を、図面に基づいて説明する。なお、図中において、矢印Fの方向が「前」、矢印Bの方向が「後」である。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawing, the direction of the arrow F is “front” and the direction of the arrow B is “rear”.
図1、図2に示すように、乗用型田植機(「作業車」の一例)には、左右一対の操向可能及び駆動可能な前輪1及び左右一対の駆動可能な後輪2で構成される走行装置3によって自走可能な機体4と、機体4に備えられ、圃場に対して対地作業を行うことが可能な作業装置5と、が備えられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a riding type rice transplanter (an example of a “work vehicle”) includes a pair of left and right steerable and drivable
図1等に示すように、作業装置5は、リンク機構6により機体4の後部に支持されている。作業装置5は、油圧式の昇降シリンダ7を伸縮させることで、昇降可能に構成されている。作業装置5は、複数条(例えば6条)植え式で、対地作業として圃場に対する苗の植え付けを行うことが可能な苗植付装置である。乗用型田植機は、機体4を走行させながら、作業装置5によって圃場に苗を植え付けてゆくことが可能になっている。作業装置5の高さは、接地フロート8に備えられるフロートセンサ9(図4参照)により検出される。
As shown in FIG. 1 and the like, the
図1、図4に示すように、乗用型田植機には、機体4を走行させながら次工程の直線経路LS(図5、図6参照)の指標を圃場の田面に形成可能なマーカ装置10が備えられている。マーカ装置10は、機体4の左右両側に夫々備えられている。マーカ装置10は、田面に接地して指標を形成する作用姿勢(図1参照)と、田面から離間した格納姿勢(図4参照)と、に変更可能となっている。図4に示すように、左右のマーカ装置10には、夫々、マーカ装置10を作用姿勢と格納姿勢とに切り換え可能な電動式のマーカモータ11が備えられている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the rider-type rice transplanter has a
図1、図2に示すように、乗用型田植機には、ボンネット12の先端部に、指標と位置合わせするためのセンターマスコット13が備えられている。また、乗用型田植機には、作業装置5である苗植付装置の苗載台へ補給する予備苗を載置する左右一対の予備苗台15が備えられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the riding type rice transplanter is provided with a
図1、図3に示すように、乗用型田植機には、ボンネット12で覆われている動力源としてのエンジン16、エンジン16の動力を変速させる変速装置17、作業装置5への動力伝達の入り切りが可能な作業クラッチ18等が備えられている。変速装置17には、動力を無段階に変速可能な静油圧式無段変速装置19、ミッションケース20に収容されて動力を複数段に変速可能な副変速装置21等が備えられている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the riding type rice transplanter has an
図3に示すように、エンジン16の動力は、伝動ベルト22を介して静油圧式無段変速装置19に伝達されて変速され、静油圧式無段変速装置19において変速された動力が副変速装置21に伝達される。副変速装置21において変速された動力は、前輪デフ機構(図示せず)及び前車軸ケース23の内部の前車軸(図示せず)を介して、左右の前輪1に伝達される。また、副変速装置21の動力は、伝動軸24から、後車軸ケース25の入力軸26、入力軸26に固定された駆動ベベルギヤ27、駆動ベベルギヤ27に咬合する被駆動ベベルギヤ28、被駆動ベベルギヤ28が固定された駆動軸29、左右のサイドクラッチ30を介して、左右の後輪2に伝達される。
As shown in FIG. 3, the power of the
また、図3に示す静油圧式無段変速装置19において変速された動力は、ミッションケース20において副変速装置21の直前から分岐され、その分岐された動力が作業クラッチ18(図4参照)及びPTO軸31(図1参照)を介して作業装置5に伝達されるようになっている。作業クラッチ18は、電動式のクラッチモータ32により動力の伝動状態と遮断状態とを切り換えることができる。作業クラッチ18が伝動状態になることにより、作業装置5による対地作業が行われる。
Further, the power shifted in the hydrostatic continuously
図3に示すように、ミッションケース20の下部の縦軸心周りは、操向部材33が揺動自在に支持され、操向部材33と左右の前輪1とに亘ってタイロッド34が接続されている。ステアリングハンドル35と操向部材33とが、ステアリング軸36を介して機械的に連結されている。ステアリングハンドル35により操向部材33が揺動操作され、ステアリングハンドル35を操作することにより、左右の前輪1の操向角度を変化させることができる。ステアリング軸36の操向角は、操向角センサ48(図4参照)で検出される。
As shown in FIG. 3, a steering
図1、図2に示すように、乗用型田植機には、人が運転操作や監視を行うことが可能な運転部37が備えられている。運転部37には、人が着座可能な運転座席38、前輪1の操向操作を行うステアリングハンドル35、手動操作に基づいて変速装置17の変速操作を行うことが可能な主変速レバー39、走行装置3の制動操作を行うことが可能なブレーキペダル40、作業装置5の昇降等の操作を行うことが可能な作業レバー41(図4参照)等が備えられている。また、運転部37には、図4に示すように、手動走行モードと自動走行モードとを切り換えるスイッチ式の切換操作部42、人が情報を入力可能な入力装置43、情報を表示したり音を出力したりすることが可能な表示装置44等が備えられている。入力装置43と表示装置44とは、タッチパネル式の液晶表示器として一体的に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the riding rice transplanter is provided with a driving
図4に示すように、主変速レバー39は、中立位置N1を挟んで、前進位置F1、後進位置R1に、手動操作で位置変更可能に構成されている。主変速レバー39の操作位置は、第1レバーセンサ45で検出される。
As shown in FIG. 4, the
主変速レバー39が中立位置N1に操作されると、静油圧式無段変速装置19が動力を出力しない状態(車速が零の状態)となる。主変速レバー39が前進位置F1に操作されると、主変速レバー39の揺動量に応じて静油圧式無段変速装置19が前進動力を出力する状態(前進状態)となる。主変速レバー39が後進位置R1に操作されると、主変速レバー39の揺動量に応じて静油圧式無段変速装置19が前進動力を出力する状態(後進状態)となる。
When the
図4に示す作業レバー41は、ステアリングハンドル35の下側に右横側に備えられている。作業レバー41は、中立位置NPから上側の第1上昇位置UU1、第2上昇位置UU2、下側の第1下降位置DD1、第2下降位置DD2、後側の右マーカ位置MR及び前側の左マーカ位置MLの十字方向に操作自在に構成されている。作業レバー41は、中立位置NPに付勢されている。作業レバー41の操作位置は、第2レバーセンサ46で検出される。
The
作業レバー41を第1上昇位置UU1に操作すると、制御弁47が上昇ポジションに操作されて昇降シリンダ7が収縮作動し、作業レバー41が第1上昇位置UU1に操作されている間だけ作業装置5が上昇する。作業レバー41が中立位置NPに操作されると、制御弁47が中立ポジションに操作されて作業装置5の上昇が停止する。
When the working
作業レバー41を第2上昇位置UU2に操作すると、作業クラッチ18が遮断状態に操作され、作業装置5の自動昇降制御が停止状態となり、左右のマーカ装置10が格納姿勢に操作され、制御弁47が上昇ポジションに操作されて、昇降シリンダ7が収縮作動して作業装置5が上昇する。作業装置5が上限位置に達したことが検出されると、制御弁47が中立ポジションに操作されて、昇降シリンダ7が停止する。
When the
作業レバー41を第1下降位置DD1に操作すると、制御弁47が下降ポジションに操作され、昇降シリンダ7が伸長作動して、作業レバー41が第1下降位置DD1に操作されている間だけ作業装置5が下降する。作業レバー41が中立位置NPに操作されると、制御弁47が中立ポジションに操作されて作業装置5の下降が停止する。
When the working
作業レバー41が第2下降位置DD2に操作されると、作業クラッチ18が遮断状態に操作され、作業装置5の自動昇降制御が停止状態となり、左右のマーカ装置10が格納姿勢に操作された状態で、制御弁47が下降ポジションに操作されて、昇降シリンダ7が伸長作動して作業装置5が下降する。中央の接地フロート8(図2参照)が圃場に接地すると、作業装置5の自動昇降制御により、作業装置5が圃場に接地して停止した状態となる。作業レバー41を再び第2下降位置DD2に操作すると、作業装置5の自動昇降制御の作動状態で、作業クラッチ18が伝動状態に操作される。
When the
〔自動走行用の構成〕
図4に示すように、乗用型田植機には、ステアリング軸36を回動操作して操向部材33を操作することで、前輪1の操向角を変更可能な電動式の操向モータ49が備えられている。機体4には、主変速レバー39の位置を操作可能な電動式の変速モータ50が備えられている。つまり、変速モータ50は、主変速レバー39を介して、静油圧式無段変速装置19の動力の出力状態を変更可能となっている。
[Configuration for automatic driving]
As shown in FIG. 4, in the riding type rice transplanter, an
図1、図2、図4に示すように、乗用型田植機には、機体4の自機位置と自機方位を計測する測位部51が備えられている。測位部51には、アンテナユニット52と、慣性計測装置53(IMU:Inertial Measurement Unit)と、が備えられている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the riding type rice transplanter is provided with a
図1、図2、図4に示すアンテナユニット52は、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の一例である周知のGPS(Global Positioning System)を利用して機体4の位置及び方位を測定するように構成されている。GPSを利用した測位方法には、DGPS(Differential GPS)やRTK−GPS(Real Time Kinematic GPS)等があるが、本実施形態においては、移動体の測位に適したRTK−GPSが採用されている。
The
図1、図2、図4に示す慣性計測装置53は、3軸のジャイロスコープ(図示せず)と3方向の加速度センサ(図示せず)とを有して機体4のヨー角、ピッチ角、ロール角、等を計測するように構成されている。
The
図4に示すように、乗用型田植機には、外部との間で情報の通信を可能にする通信モジュール54が備えられている。通信モジュール54としては、例えば、Wi−Fi等により近距離通信を行うことが可能な近距離通信ユニット55や、インターネットや専用無線回線により遠距離通信を行うことが可能な遠距離通信ユニット56を備えることができる。遠距離通信ユニット56は、例えば、据置型通信端末、スマートフォン、タブレット、ノートPC等に備えられる。遠距離通信ユニット56は、近距離通信ユニット55と通信することで、インターネット等の回線を通じて外部のサーバ57と情報の送受信を行うことが可能になっている。
As shown in FIG. 4, the riding type rice transplanter is provided with a
〔制御構成について〕
図4に示すように、乗用型田植機には、各種制御を行う制御装置60が備えられている。制御装置60には、CPU及びEEPROM等を有するマイクロプロセッサが備えられている。制御装置60には、各種機能部がハードウェアやプログラム等によって構築されている。
[About control configuration]
As shown in FIG. 4, the riding rice transplanter is provided with a
図4に示すように、制御装置60には、フロートセンサ9の情報、第1レバーセンサ45の情報、第2レバーセンサ46の情報、入力装置43の情報、操向角センサ48の情報、通信モジュール54からの情報、アンテナユニット52の情報、慣性計測装置53の情報等が入力されている。制御装置60は、昇降シリンダ7を駆動する制御弁47、操向モータ49、変速モータ50、クラッチモータ32、マーカモータ11等の制御を行うようになっている。
As shown in FIG. 4, the
図4に示す制御装置60には、各種情報を記憶する記憶部62、圃場マップM(図5、図6参照)を取得するマップ取得部63、機体4を走行させる経路を生成する経路生成部64、機体4を走行させる経路を取得する経路取得部65、複数の候補地点C(図5参照)の中から手動走行の開始地点MS(図6参照)を設定可能な開始設定部66、圃場マップMや経路の管理を行う情報管理部67、報知等に関する制御を行う表示制御部68、自動走行モードと手動走行モードとの切り換えを行うと共に自走走行モードにおいて機体4の自動走行を制御する走行制御部69、自動走行モードにおいて作業装置5の昇降制御及び駆動制御等を行う昇降駆動制御部70等が備えられている。
4 includes a
〔記憶部について〕
図4に示す記憶部62は、圃場の識別符号(圃場ID)毎に圃場マップMを記憶している。圃場マップMには、作業対象圃場の外周形状(畦の位置等)、作業対象圃場の出入口Eの位置、圃場内の障害物D(例えば、排水口、鉄塔、木、石、隆起箇所等)の位置と形状等の情報が付帯している。また、記憶部62には、機体4の寸法情報(作業装置5の作業幅等の寸法情報を含む)等の情報も記憶されている。
[About the storage unit]
The memory |
〔マップ取得部について〕
図4に示すマップ取得部63には、作業を行う対象の圃場マップMを取得するようになっている。マップ取得部63は、記憶部62から圃場マップMを取得する。マップ取得部63は、アンテナユニット52で取得した機体4の位置に基づいて、複数の圃場マップMの中から作業対象圃場の圃場マップMを選択して記憶部62から取得する。
[About the map acquisition unit]
The
〔経路生成部について〕
図4に示す経路生成部64は、記憶部62から読み出した情報に基づいて走行機体を走行させる経路を生成する。経路には、図5、図6に示すように、ガイダンス表示を行うガイダンス経路LG、走行機体を作業走行させながら自動走行させる走行経路LW、作業装置5を駆動しない状態で機体4を自動走行させる誘導経路LD等がある。説明を加えると、経路生成部64は、機体4を自動で作業走行させる走行経路LW、機体4を非作業状態で自動走行させる誘導経路LDを、圃場マップMに設定可能になっている。図6に示すように、誘導経路LDは、作業装置5による既作業領域A3を通過しないように設定される。
[About the route generator]
The
〔経路取得部について〕
図4に示す経路取得部65は、機体4を走行させる各種の経路を取得するようになっている。経路取得部65は、経路生成部64から各種の経路を取得するようになっている。
[About the route acquisition unit]
The
〔開始設定部について〕
図4に示す開始設定部66は、入力装置43の操作情報に基づいて、複数の候補地点C(図5参照)から手動走行の開始地点MS(図6参照)を選択して設定可能となっている。ここで、開始地点MSは、複数の候補地点Cから選択可能となっている。
[About the start setting section]
The
〔情報管理部について〕
図4に示す情報管理部67は、マップ取得部63から作業対象圃場の圃場マップMを読み出して、記憶部62から読み出した情報に基づいて、その圃場マップMに自由領域A1と制限領域A2を設定するようになっている(図5、図6参照)。また、情報管理部67は、経路生成部64で生成された経路等を管理するようになっている。情報管理部67は、圃場マップMに、自由領域A1と制限領域A2を設定するようになっている。図5、図6に示すように、制限領域A2には、自由領域A1を外囲する畦際領域が含まれている。制限領域A2には、畦際領域以外にも、障害物Dの近傍箇所の領域も含まれている。
[About Information Management Department]
The
〔表示制御部について〕
図4に示す表示制御部68は、情報管理部67から情報を読み出して、表示装置44に各種情報を表示させるようになっている。
[Display control unit]
The
〔走行制御部について〕
図4に示す走行制御部69は、切換操作部42の操作情報に基づいて、機体4の手動走行モードと自動走行モードとを切り換え可能になっている。走行制御部69は、自動走行モードにおいて、測位部51の検出結果に基づいて機体4を走行経路LW(図5、図6参照)に沿って自動走行させることが可能になっている。
[About the travel control unit]
The
走行制御部69は、自由領域A1において作業装置5による対地作業を行う場合に機体4の自動走行を許容し、制限領域A2において作業装置5による対地作業を行う場合に、機体4の自動走行を制限するように構成されている。
The traveling
走行制御部69は、障害物Dの近傍箇所では、自動走行を制限するようになっている。説明を加えると、走行制御部69は、機体4の自動走行を制限するにあたり、機体4の減速及び手動走行を促す報知の指令を実行するように構成されている。
The traveling
走行制御部69は、自動走行の終了に伴い機体4を手動走行の開始地点MS(図6参照)へ誘導するように構成されている。また、走行制御部69が機体4を開始地点MSへ誘導するにあたり、作業装置5による既作業領域A3を通過しないように誘導経路LD(図6参照)が設定されるようになっている。
The traveling
〔昇降駆動制御部について〕
図4に示す昇降駆動制御部70は、自動走行モードにおいて、作業装置5の昇降制御、作業装置5の駆動状態と非駆動状態の切り換え制御、マーカ装置10の作用姿勢と格納姿勢の切り換え制御を行うようになっている。マーカ装置10の作用姿勢と格納姿勢の切り換えは、左右の各マーカ装置10に備えられる電動式のマーカモータ11により行われる。
[Elevation drive control unit]
In the automatic travel mode, the elevating
〔作業の流れの一例について〕
作業対象の圃場としては、一例として、図5、図6に示すように、矩形であり、圃場の中央側の箇所に障害物Dが存在し、圃場に対する出入口Eが2箇所あるものを示す。また、作業にあたっては、圃場の中央側の箇所において往復走行による対地作業(苗植付装置による苗の植付作業)を行ってから、圃場の外周箇所において周り走行による対地作業を行うものを例示する。また、この例では、自動走行中に際して、機体4に人が搭乗しているもの(有人走行)を想定している。
[Example of work flow]
As an example, the farm field to be worked is a rectangular field as shown in FIGS. 5 and 6, in which an obstacle D exists at a location on the center side of the farm field, and there are two entrances E to the farm field. In addition, in the work, an example of performing ground work by reciprocating travel (planting work of seedlings by a seedling planting device) at a location on the center side of the field and then performing ground work by traveling around at an outer periphery of the field To do. In this example, it is assumed that a person is on board the
まず、手動走行により機体4を圃場内に乗り入れる。機体4が圃場内や圃場の近傍に位置すると、測位部51の測定データに基づいて作業対象となる圃場の圃場マップMが自動的に選択される。次に、圃場マップMにおいて、自由に自動走行を行うことが可能な自由領域A1と、自動走行を制限する制限領域A2が設定される。続いて、自由領域A1と制限領域A2とに亘って、自動走行を行うための走行経路LWが設定される。走行経路LWは、障害物D自体は避けて設定される。
First, the
次に、図4に示す切換操作部42の操作により、手動走行モードから自動走行モードに切り換えられると、図4に示す走行経路LWの始点ASから自動作業走行が開始される。
Next, when the manual travel mode is switched to the automatic travel mode by the operation of the switching
自動作業走行では、測位部51で取得された測位データに基づいて、機体4を走行経路LWにおける直線経路LSに沿って走行するように、操向モータ49による前輪1の自動操向、変速モータ50による変速装置17の自動調速による自動車速調整、を行いながら、作業装置5により田面への苗の植え付けが行われる。
In automatic work traveling, based on the positioning data acquired by the
図5に示すように、走行経路LWにおける旋回経路LTに近付くと、変速モータ50が操作されて自動的に車速が減速されるとともに、マーカ装置10が格納姿勢になり、作業装置5が非駆動状態且つ上昇状態になる。そして、旋回経路LTに沿って機体4が走行するように、操向モータ49により前輪1が自動操向される。次工程の走行経路LWに差し掛かると、マーカ装置10が作用姿勢になり、作業装置5が下降状態になる。植付開始位置に差し掛かると、作業装置5が駆動状態になり、田面に苗の植え付けが行われてゆく。このような工程を繰り返して、圃場に苗が自動的に植え付けられていく。この間、図4に示す表示装置44に、圃場マップM、走行経路LW、機体4の自機位置及び自機方位等がガイダンス表示されている。
As shown in FIG. 5, when approaching the turning route LT in the travel route LW, the
ここで、図5に示すように、障害物Dの周辺の制限領域A2に機体4が侵入すると、自動走行に制限が加えられる。具体的には、機体4が制限領域A2にある間は、表示装置44により障害物Dに対する注意や手動走行を促す情報の表示や音の出力(報知)が実行される。また、これと共に、機体4の減速が実行される。つまり、制限領域A2内では、搭乗者に機体4の手動走行が促される。機体4が制限領域A2を抜けて再び自由領域A1に侵入すると、自動走行の制限が解除され、再び自由に自由走行を行うことができる。
Here, as shown in FIG. 5, when the
このような工程を繰り返して、圃場の中央側の箇所に作業装置5による対地作業(苗植付装置による苗の植付作業)を行ってゆく。
Such a process is repeated, and the ground work (planting operation of the seedling by the seedling planting device) by the working
最終的に、走行経路LWの終点AEに到達すると、マーカ装置10が格納姿勢になり、作業装置5が非駆動状態且つ上昇状態になり、車速が零になって、機体4が停止する。
Eventually, when the end point AE of the travel route LW is reached, the
次に、図6に示すように、自動走行の終点AEから手動走行の開始地点MSへ、誘導経路LDに沿って機体4が自動走行する。この場合、誘導経路LDは、機体4が既作業領域A3を通らないように設定されている。機体4が手動走行の開始地点MSに到達すると、自動走行モードから手動走行モードに切り換わる。
Next, as shown in FIG. 6, the
最後に、図6に示すように、手動走行により、表示装置44に表示されるガイダンス経路LGに含まれる周り経路LAに沿って、制限領域A2内の周り作業(周り植え)を行い、出入口Eから機体4を圃場から脱出させて、1つの圃場での作業が完了となる。この場合も、機体4が制限領域A2にある間は、表示装置44により障害物Dに対する注意や手動走行を促す情報の表示や音の出力(報知)が実行される。また、これと共に、機体4の減速が実行される。つまり、制限領域A2内では、機体4の手動走行が促される。
Finally, as shown in FIG. 6, the surrounding operation (around planting) in the restricted area A <b> 2 is performed along the surrounding route LA included in the guidance route LG displayed on the
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態について説明する。下記の各別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わせて上記実施形態に適用してもよい。なお、本発明の範囲は、これら実施形態に示した内容に限定されるものではない。
[Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described. Each of the following different embodiments may be applied to the above embodiment in combination as long as no contradiction arises. The scope of the present invention is not limited to the contents shown in these embodiments.
(1)上記実施形態では、自動作業走行を行うにあたり機体4に人が搭乗して有人走行を行うものを例示しているが、これに限られない。例えば、自動作業走行を行う際には、機体4に人が搭乗せずに無人走行を行うものであってもよい。この場合、圃場の外に、機体4の自動走行を監視する監視者を配置するとよい。開始地点MSを選択するための複数の候補地点Cは、手動走行を行う操縦者が乗車して手動走行を開始し易い箇所に設定されていると好適である。候補地点Cの一例としては、例えば、周り作業を行った後でスムーズに出入口Eから圃場の外に脱出可能な箇所、出入口Eの近傍の箇所、農道が隣接する畦際の箇所、圃場の外の農道が存在する箇所等が挙げられる。
(1) In the above-described embodiment, an example is shown in which a person rides on the
(2)上記実施形態では、アンテナユニット52で取得した機体4の位置に基づいて、作業対象となる圃場の識別符号を特定するものを例示しているが、これに限られない。例えば、作業対象となる圃場の識別符号を、機体4に乗り込んだ人が選択操作により特定するものであってもよい。
(2) In the above-described embodiment, the identification code of the field to be worked is specified based on the position of the
(3)上記実施形態では、制御装置60が対象圃場の圃場マップMを外部のサーバ57等から取得するものを例示しているが、これに限られない。例えば、制御装置60のマップ取得部63に圃場の識別符号毎の圃場マップMを予め記憶させておいてもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、自動走行の終点AEから手動走行の開始地点MSへ、誘導経路LDに沿って機体4が自動走行するものを例示しているが、これに限られない。例えば、表示装置44に、終点AE、開始地点MS、誘導経路LDのガイダンス表示を行うのみで、誘導経路LDに沿って機体4を手動走行させるようにしてもよい。
(4) In the above embodiment, the case where the
(5)上記実施形態では、制限領域A2が、自由領域A1を外囲する畦際領域であるものを例示しているが、これに限られない。例えば、制限領域A2が圃場内に存在する障害物Dの近傍の領域であってもよい。また、制限領域A2が、畦際領域と障害物Dの近傍の領域の両方であってもよい。 (5) In the above embodiment, the restriction area A2 is an example of a border area that surrounds the free area A1, but the present invention is not limited to this. For example, the restricted area A2 may be an area in the vicinity of the obstacle D existing in the field. Further, the restricted area A2 may be both the border area and the area in the vicinity of the obstacle D.
(6)上記実施形態では、走行制御部69は、機体4の自動走行を制限するにあたり、機体4の減速及び手動走行を促す報知の指令を実行するように構成されているものを例示しているが、これに限られない。例えば、走行制御部69が、機体4の自動走行を制限するにあたり、機体4の停止及び手動走行を促す報知の指令を実行するように構成されていてもよい。また、走行制御部69が、機体4の自動走行を制限するにあたり、手動走行を促す報知の指令のみを実行するように構成されていてもよい。つまり、走行制御部69は、機体4の自動走行を制限するにあたり、機体4の減速若しくは停止または手動走行を促す報知の指令のうち少なくとも1つを実行するように構成されていればよい。
(6) In the above-described embodiment, the
(7)上記実施形態では、開始地点MSを複数の候補地点Cから選択可能なものを例示しているが、これに限られない。例えば、複数の候補地点Cを示すことなく最も推奨される開始地点MSのみを示すようにしてもよい。 (7) In the above embodiment, the start point MS can be selected from a plurality of candidate points C, but is not limited thereto. For example, only the most recommended start point MS may be shown without showing a plurality of candidate points C.
(8)上記実施形態では、自動走行の終了に伴い機体4を手動走行の開始地点MSへ誘導するものを例示しているが、これに限られない。例えば、手動走行の開始地点MSへの誘導を行わず、操縦者の判断で、未作業領域の作業を行うようにしてもよい。
(8) In the above-described embodiment, the
(9)上記実施形態では、周り作業の開始箇所を複数の候補地点Cとするものを例示しているが、これに限られない。例えば、作業装置5による対地作業を行う場合に機体4に人が搭乗していない場合(無人作業走行を行う場合)には、手動走行の操縦を行う人が機体4に乗り込む箇所を複数の候補地点Cに含めるようにしてもよい。人が機体4に乗り込む箇所は、例えば、農道が隣接する畦際領域の箇所や、出入口Eの近傍箇所や、圃場の外の農道の箇所であってもよい。
(9) In the above embodiment, an example is given in which the start location of the surrounding work is a plurality of candidate locations C, but is not limited thereto. For example, when a person is not on board the
(10)上記実施形態では、出入口Eが2つある圃場を例示しているが、これに限られない。出入口Eの数は、1つ、または、3つ以上であってもよい。また、障害物Dは圃場内の任意の箇所にあってもよい。また、圃場の形状は、矩形状以外の異形圃場であってもよい。 (10) In the above embodiment, a field having two doorways E is illustrated, but the present invention is not limited to this. The number of the entrances / exits E may be one, or three or more. Moreover, the obstacle D may exist in the arbitrary places in a farm field. Further, the shape of the farm field may be an irregular farm field other than a rectangular shape.
(11)上記実施形態では、マップ取得部63が機体4の記憶部62から圃場マップMを取得するようにしているが、これに限られない。例えば、マップ取得部63が、通信モジュール54を介して、外部のサーバ57から圃場マップMをダウンロードやストリーミングの形態で取得するようにしてもよい。
(11) In the above embodiment, the
(12)上記実施形態では、経路取得部65が、経路生成部64から経路を取得するものを例示しているが、これに限られない。例えば、経路取得部65が、通信モジュール54を介して、外部のサーバ57から生成された経路をダウンロードやストリーミングの形態で取得するようにしてもよい。
(12) In the above-described embodiment, the
(13)上記実施形態では、GPSを利用した測位方法としてRTK−GPSを採用しているものを例示しているが、これに限られない。例えば、GPSを利用した測位方法として、DGPS等の他の方式を用いた方式を採用してもよい。 (13) In the above-described embodiment, an example in which RTK-GPS is employed as a positioning method using GPS is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, as a positioning method using GPS, a method using another method such as DGPS may be adopted.
(14)上記実施形態では、機体4にマーカ装置10を備えるものを例示しているが、機体4にマーカ装置10を備えないものであってもよい。
(14) In the above embodiment, the
本発明は、作業装置として苗植付装置を備える上記乗用型田植機以外にも、例えば、作業装置として播種装置を備える植播系水田作業車である乗用型直播機、作業装置としてプラウ等を備えるトラクタ、若しくは、作業装置として刈取部等を備えるコンバイン等の農作業車、または、作業装置としてバケット等を備える建設作業車等の種々の作業車に利用できる。 In addition to the above-described riding type rice transplanter provided with a seedling planting device as a working device, the present invention includes, for example, a riding type direct seeding machine that is a planting-type paddy field work vehicle provided with a seeding device as a working device, and a plow as a working device. The present invention can be used for various working vehicles such as a tractor provided, a farm vehicle such as a combine equipped with a cutting unit as a working device, or a construction working vehicle equipped with a bucket as a working device.
4 :機体
51 :測位部
63 :マップ取得部
65 :経路取得部
69 :走行制御部
M :圃場マップ
A1 :自由領域
A2 :制限領域
A3 :既作業領域
MS :開始地点
C :候補地点
LD :誘導経路
LW :走行経路
4: Airframe 51: Positioning unit 63: Map acquisition unit 65: Route acquisition unit 69: Travel control unit M: Field map A1: Free region A2: Restricted region A3: Existing work region MS: Start point C: Candidate point LD: Guidance Route LW: Traveling route
Claims (6)
前記機体に備えられ、圃場に対して対地作業を行うことが可能な作業装置と、
自由領域と制限領域とが割り当てられる圃場マップを取得するマップ取得部と、
前記機体を自動走行させる走行経路を取得する経路取得部と、
前記機体の自機位置を計測する測位部と、
前記測位部の検出結果に基づいて前記機体を前記走行経路に沿って自動走行させることが可能な走行制御部と、が備えられ、
前記走行制御部が、前記自由領域において前記作業装置による対地作業を行う場合に前記機体の自動走行を許容し、前記制限領域において前記作業装置による対地作業を行う場合に前記機体の自動走行を制限するように構成されている作業車。 A self-propelled aircraft,
A working device provided in the body and capable of performing ground work on a farm field;
A map acquisition unit for acquiring a field map to which a free area and a restricted area are assigned;
A route acquisition unit for acquiring a travel route for automatically traveling the aircraft;
A positioning unit for measuring the position of the aircraft,
A travel control unit capable of automatically traveling the aircraft along the travel route based on the detection result of the positioning unit, and
When the traveling control unit performs ground work by the working device in the free area, the automatic traveling of the machine is allowed, and when the ground control by the working device is performed in the restricted area, the automatic traveling of the machine is restricted. A work vehicle that is configured to.
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