JP2016187305A - Mobile agricultural machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圃場において耕耘作業などを行うトラクターや穀粒の収穫作業を行うコンバインや田植え作業を行う田植機等の移動農機を自律走行させる移動農機に関する。 The present invention relates to a mobile farm machine that autonomously travels a mobile farm machine such as a tractor that performs tillage work in a field, a combine that harvests grain, and a rice transplanter that performs rice planting work.
移動農機として、特開平8−20号の公開特許公報には、圃場周囲の畦に沿って畦よりも高位に位置して反射板を設け、移動農機の受・発信器から発信波を発信すると共に前記反射板から反射された反射波を受・発信器で検出して距離を測定し、反射板に沿って移動作業機を走行させるようにした自動操縦技術が記載されている。 As a mobile farm machine, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-20 discloses a published patent publication in which a reflector is provided along a ridge around a farm field and positioned higher than the cocoon, and a transmitted wave is transmitted from a receiver / transmitter of the mobile farm machine. In addition, an automatic control technique is described in which a reflected wave reflected from the reflecting plate is detected by a receiver / transmitter, a distance is measured, and a mobile work machine is caused to travel along the reflecting plate.
また、特開平7−184410号の公開特許公報には、圃場に誘導ケーブルを敷設し、その誘導ケーブルをたどりながら自動走行する移動農機が記載されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-184410 discloses a mobile agricultural machine in which a guide cable is laid on a farm field and automatically travels while following the guide cable.
前記自動操縦技術は、畦の周囲に反射板を設けることが大変で、長期間に亘って設置した反射板は反射機能を維持し難く、誤動作する可能性がある。 In the autopilot technology, it is difficult to provide a reflector around the heel, and the reflector installed over a long period of time is difficult to maintain the reflection function and may malfunction.
また、後記の誘導ケーブルを用いる移動農機の自動操縦は、誘導ケーブルの敷設と撤去が面倒である。 In addition, automatic steering of a mobile agricultural machine using a guide cable, which will be described later, is troublesome to install and remove the guide cable.
本発明は、自動操縦を行うための用具の準備作業や作業終了時の撤去作業が簡単な自動操縦移動農機を提供することが課題である。 An object of the present invention is to provide an autopilot mobile farm machine in which preparation work for tools for performing autopilot and removal work at the end of the work are simple.
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。 The problems of the present invention are solved by the following technical means.
請求項1に記載の発明は、畦に沿って圃場を囲う赤外線囲いRを設け、移動農機1の前側と左右側部に前記赤外線囲いRまでの距離を計測する前計測センサ2と左右側計測センサ3L,3Rを設け、該前計測センサ2と左右側計測センサ3L,3Rが計測する赤外線囲いRまでの距離で移動農機1の走行を制御して圃場内での往復走行を可能にしてなる移動農機とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、走行開始時に、左右側計測センサ3L,3Rで赤外線囲いRとの一定間隔を保持し、前進走行時に前計測センサ2が赤外線囲いRとの所定距離を検出すると左右側計測センサ3L,3Rが赤外線囲いRを検出しない側へ180度旋回することを特徴とする請求項1に記載の移動農機とする。
According to the second aspect of the present invention, at the start of traveling, the left and right
請求項3に記載の発明は、走行開始して初回旋回後に、左右側計測センサ3L,3Rが赤外線囲いRへの接近を検出せず、前進走行時に前計測センサ2が赤外線囲いRとの所定距離を検出すると前回と逆方向へ180度旋回することを特徴とする請求項1に記載の移動農機とする。
According to the third aspect of the present invention, the left and right
請求項4に記載の発明は、前計測センサ2の赤外線囲いRとの所定距離検出時に次旋回側の左右側計測センサ3L,3Rが赤外線囲いRへの接近を前回に続けて検出すると、走行停止することを特徴とする請求項1に記載の移動農機とする。
According to the fourth aspect of the present invention, when a predetermined distance from the infrared enclosure R of the
請求項1に記載の発明で、畦に沿って圃場を囲う赤外線囲いRは、畦の各コーナーに赤外線発信機を設けた支柱を立設することで形成できるので、設置と撤去が容易になり、移動農機1が赤外線囲いR内で往復走行することで、耕耘や田植え或いはコンバイン収穫作業等の自律走行が可能となる。
In the invention according to
請求項2に記載の発明で、左右側計測センサ3L,3Rが畦からの一定距離を保って走行することで移動農機1が畦を乗り越えることを防いで、前進走行時に前計測センサ2が赤外線囲いRRまでの所定距離を検出することで畦を越えることなく畦から離れる方向へ旋回するので、最初の往復走行が自律的に行われる。
In the invention according to
請求項3に記載の発明で、左右側計測センサ3L,3Rが畦への接近を検出しない圃場の中央部で、前進走行時に前計測センサ2が赤外線囲いRとの所定距離を検出して旋回し、往復走行が自律的に行われる。
In the invention according to claim 3, the
請求項4に記載の発明で、前進走行時に前計測センサ2が赤外線囲いRとの所定距離接近を検出して旋回しようとするが、旋回側の左右側計測センサ3L,3Rが赤外線囲いRを前回に続けて検出すると畦を乗り越える可能性があるので走行停止して作業を自動的に終了できる。
In the invention according to claim 4, when the
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。なお、本明細書において移動農機の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後という。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings. In this specification, the left and right directions are referred to as left and right, respectively, in the forward direction of the mobile agricultural machine, the forward direction is referred to as forward, and the reverse direction is referred to as rear.
図1に示す圃場の畦は正方形で、畦のコーナー部に赤外線発光受信器5a,5b,5c,5dを上端に取り付けた支柱を立て、各赤外線発光受信器5a,5b,5c,5dが赤外線を発光し受信することで赤外線を漏らすことなく赤外線囲いRを構成する。なお、畦は正方形以外の複雑な形状であってもコーナー部に赤外線発光受信器を設けた支柱を立てて赤外線囲いRを構成出来る。
The field ridge shown in FIG. 1 has a square shape, and a pillar having infrared
この圃場の左隅に移動農機(例えば、トラクタ)1を侵入させる。この移動農機1には、機体の前側に前計測センサ2を設け、機体の左右に左側計測センサ3Lと右側計測センサ3Rを設けている。前計測センサ2と左側計測センサ3Lと右側計測センサ3Rは、赤外線を検出するセンサで、例えば、1メートルの所定距離に赤外線を接近するとオンするようにしている。
A mobile agricultural machine (for example, a tractor) 1 is allowed to enter the left corner of the field. This mobile
図1に示した圃場の位置に移動農機1を侵入させて自動走行を開始すると、左側計測センサ3Lがオンして左側の畦に接近した状態で直進走行して耕耘作業を開始する。
When the
図2に示すフローチャートの如く、移動農機1が前方の畦に接近して前計測センサ2がオンすると、停止して右旋回し、直進走行して耕耘作業を続け、再度前計測センサ2がオンすると、停止して左旋回し、直進走行して耕耘作業を続けるが、旋回方向は左右を交互に繰り返すことになる。
As shown in the flowchart of FIG. 2, when the mobile
このようにして、圃場の左右中央では前後往復走行を繰り返すが、右の畦に接近すると、左右側計測センサ3L,3Rのどちらかが一度はオンしても旋回して畦と所定間隔を保って走行をするが、二度続けてオンすると、走行を停止して作業を終了する。
In this way, the vehicle reciprocates back and forth in the center of the left and right sides of the field, but when approaching the right heel, even if one of the left and
旋回時の動作で、トラクターであれば耕耘ロータリーの上昇・降下動作や、コンバインであれば刈取部の上昇・降下動作は、自動で行うものとする。 When turning, if it is a tractor, the tilling rotary moves up and down, and if it is a combine, the cutting unit moves up and down automatically.
次に、トラクターやコンバイン等の移動農機を使い易くするアイデアを説明する。 Next, I will explain ideas that make it easier to use mobile agricultural machines such as tractors and combines.
まず、移動農機にGPS機能を搭載し、移動農機が移動した経路から圃場の形状と面積を算出し、移動農機の耕耘幅や収穫幅等の処理能力から最適作業経路を算出して地図データとして記憶し、次回の同一圃場での作業時に記憶した最適作業経路地図を表示することで、作業者が効率よく作業出来るようにすると良い。 First, the mobile agricultural machine is equipped with a GPS function, the shape and area of the field are calculated from the route traveled by the mobile agricultural machine, and the optimal work route is calculated from the processing capacity of the mobile agricultural machine such as the tillage width and harvesting width as map data. It is preferable that the worker can efficiently work by displaying the optimum work route map stored and stored at the next work on the same field.
また、GPS機能で圃場の形状と面積を認識して、最適作業経路を分析して表示することで、作業者の操縦を補助したり自動操縦したり出来るようにすると良い。その場合に作業者が手動で操縦操作を行うと自動操縦に優先する。 Further, it is preferable to recognize the shape and area of the field with the GPS function and analyze and display the optimum work route so that the operator can be assisted or automatically operated. In this case, if the operator manually performs the steering operation, priority is given to the automatic piloting.
また、GPS機能で入手する圃場の標高から算出する気圧や機体の移動速度から算出する加速度等に基づいて気圧補正や冷却水沸点補正を行ってエンジンを最適の出力条件にするようにすると良い。 Further, it is preferable to perform an atmospheric pressure correction or a cooling water boiling point correction based on the atmospheric pressure calculated from the altitude of the field obtained by the GPS function, the acceleration calculated from the moving speed of the airframe, or the like so that the engine is set to the optimum output condition.
また、移動農機に左右と前後の傾斜センサを設け、該傾斜センサで取得する傾斜度情報とGPS機能で取得する地図情報とを統合して危険傾斜地図情報として記憶し、この危険傾斜地図情報を使用して次回の地走行時に所定以上傾斜地を通過する前に警報を出したり走行速度を減速したりすることで、安全な走行を可能にする。図3に示すように、傾斜角が所定の傾斜角度閾地を越える前に、警告音を鳴らし走行速度を低速とする。 In addition, the mobile agricultural machine is provided with left and right and front and rear inclination sensors, and the inclination information acquired by the inclination sensor and the map information acquired by the GPS function are integrated and stored as dangerous inclination map information. It is possible to use the vehicle to travel safely by issuing an alarm or decelerating the traveling speed before passing the slope more than a predetermined amount during the next ground traveling. As shown in FIG. 3, before the inclination angle exceeds a predetermined inclination angle threshold value, a warning sound is sounded to reduce the traveling speed.
また、無人移動農機と携帯端末を連携し、無人移動農機の不具合情報を携帯端末に送り、携帯端末の緊急停止スイッチを押すことで、無人移動農機が停止するようにすると良い。 In addition, it is preferable that the unmanned mobile farm machine is stopped by linking the unmanned mobile farm machine and the mobile terminal, sending defect information of the unmanned mobile farm machine to the mobile terminal, and pressing an emergency stop switch of the mobile terminal.
また、無人移動農機に自動識別カメラを搭載し、走行中に障害物や人を発見すると停止して携帯端末に通知するようにすることも出来る。 It is also possible to install an automatic identification camera on an unmanned mobile agricultural machine and stop and notify the mobile terminal when an obstacle or person is found while traveling.
さらに、無人移動農機に燃料監視機能を持たせ、燃料が無くなる前に燃料残量を携帯端末に通報して、携帯端末からの指示で農作業を中断して決められた畦際に移動するようにして、燃料の補給を行えるようにすると良い。 In addition, the unmanned mobile agricultural machine is provided with a fuel monitoring function so that the remaining amount of fuel is reported to the mobile terminal before the fuel runs out, and the farm work is interrupted by the instruction from the mobile terminal so that the unmanned mobile farmer can move to the specified position. It is better to be able to refuel.
また、移動農機の作業者に専用端末又はスマートホン用アプリを支給し、移動農機に不具合が生じると、専用端末又はスマートホンを用いて管理者或いは農機販売店へ連絡したり修理の予約を行えるようにしたりすると良い。専用端末又はスマートホンには管理者或いは農機販売店の所在地を表示したり修理対応時間や対応順番等の情報を表示したりする構成としている。 In addition, if a mobile terminal is provided with a dedicated terminal or smart phone app for a mobile farmer operator and a problem occurs in the mobile farmer, the administrator or farmer dealer can be contacted or a repair reservation can be made using the dedicated terminal or smart phone. It is better to do so. The dedicated terminal or the smart phone is configured to display the location of the manager or the agricultural machine dealer, or display information such as the repair response time and the response order.
また、カメラを搭載した無人移動農機を作業者が操縦して圃場内を周回することで圃場の状況や地形を学習させて、その後に無人で作業走行するようにしても良い。 Alternatively, an unmanned mobile agricultural machine equipped with a camera may be operated by an operator to circulate in the field so that the situation and topography of the field are learned.
1 移動農機
2 前計測センサ
3L 左側計測センサ
3R 右側計測センサ
1
Claims (4)
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JP2015067783A JP2016187305A (en) | 2015-03-28 | 2015-03-28 | Mobile agricultural machine |
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