JP2022167515A - Control system of work vehicle - Google Patents

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章紘 町田
Akihiro Machida
久定 藤家
Hisasada Fujiie
浪漫 有村
Roman Arimura
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Abstract

To provide a work vehicle capable of autonomously traveling to a work start position.SOLUTION: A control device (S) of a work vehicle includes a control part (CA) for controlling a work vehicle (1) so as to execute work while causing the work vehicle to autonomously travel along work routes (203), and an instruction device (TAB) for instructing to start autonomous travel. The control part (CA) generates a headland route (209) reaching a work start position (203a) from the current position (211) of the work vehicle (1) within a headland area (207), and causes the work vehicle (1) to autonomously move to the work start position (203a) along the headland route (209) in the case that a start of autonomous travel is instructed in the instruction device (TAB).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、トラクタや薬液散布車両、田植え機等の作業車両を制御する作業車両の制御システムに関する。 The present invention relates to a work vehicle control system for controlling a work vehicle such as a tractor, a chemical spray vehicle, or a rice planter.

トラクタや薬液散布車両等の作業車両を自律走行させる技術について、下記の特許文献1に記載の技術が従来公知である。 BACKGROUND ART As a technique for autonomously traveling a work vehicle such as a tractor or a chemical spray vehicle, the technique described in Patent Document 1 below is conventionally known.

特許文献1(特開2018-147163号公報)には、トラクタ(1)の現在位置を測位して、第1領域(R1)に設定された作業経路(K1)や旋回経路(K2)に沿って自律走行させる技術が記載されている。特許文献1では、トラクタ(1)の進行方向の前方に略扇形状の候補特定用領域(P)が設定されており、候補特定用領域(P)に複数の作業経路(K1)が含まれる場合には、除外条件に応じて作業経路(K1)を選択している。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-147163), the current position of the tractor (1) is measured, and along the work route (K1) and the turning route (K2) set in the first region (R1) A technology for autonomous driving is described. In Patent Document 1, a substantially fan-shaped candidate identification area (P) is set in front of the tractor (1) in the traveling direction, and the candidate identification area (P) includes a plurality of work paths (K1). In this case, the work route (K1) is selected according to the exclusion conditions.

特開2018-147163号公報JP 2018-147163 A

(従来技術の問題点)
特許文献1に示す構成では、作業経路が予め定められ、作業の開始位置から作業を行っているが、作業を開始するには、車両を作業開始位置に、作業の進行方向に沿った状態で設置する必要があった。すなわち、作業経路の作業開始位置まで、自律的に移動させることはできなかった。
(Problem of conventional technology)
In the configuration shown in Patent Document 1, the work path is determined in advance, and the work is started from the work start position. I had to install. That is, it could not be moved autonomously to the work start position on the work path.

本発明は、作業開始位置まで自律的に走行可能な作業車両を提供することを技術的課題とする。 A technical object of the present invention is to provide a work vehicle that can autonomously travel to a work start position.

前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、作業機を有する作業車両と、前記作業車両の位置情報を取得する測位手段と、作業が行われる作業領域と作業領域の外周側の枕地領域とを有する圃場の情報と、前記作業領域内において予め設定された作業開始位置を含む作業経路の情報と、に基づいて、前記作業車両を前記作業経路に沿って自律走行させながら作業を実行させるように制御する制御部と、自律走行の開始を指示する指示装置と、を備え、前記制御部は、前記枕地領域内に、作業車両の現在位置から前記作業開始位置に到る枕地経路を生成し、前記指示装置において自律走行の開始が指示された場合に、前記枕地経路に沿って前記作業車両を前記作業開始位置に自律的に移動させることを特徴とする作業車両の制御システムである。 In order to solve the above technical problem, the invention according to claim 1 provides a work vehicle having a work machine, positioning means for acquiring position information of the work vehicle, a work area in which work is performed, and a work area. The work vehicle autonomously travels along the work route based on information on a farm field having a headland region on the outer peripheral side and information on a work route including a work start position set in advance in the work region. and an instruction device for instructing the start of autonomous travel. and autonomously moves the work vehicle to the work start position along the headland route when the command device instructs the start of autonomous travel. It is a control system for work vehicles that

請求項2に記載の発明は、前記作業車両の進行方向を取得する方向取得手段、を備え、前記制御部は、前記枕地領域において、前記作業領域と圃場外との間の作業領域側に最も近い位置に前記枕地経路を生成し、前記枕地経路に沿って予め定められた走行方向と、前記方向取得手段で取得される前記作業車両の進行方向と、の差が予め定められた範囲内の場合に、自律的な移動を開始させることを特徴とする請求項1に記載の作業車両の制御システムである。 The invention according to claim 2 further comprises direction acquisition means for acquiring the traveling direction of the work vehicle, and the control unit is configured to move the work area between the work area and the outside of the field in the headland area. The headland route is generated at the closest position, and a difference between a traveling direction predetermined along the headland route and the traveling direction of the work vehicle acquired by the direction acquisition means is predetermined. 2. The work vehicle control system according to claim 1, wherein autonomous movement is started when the vehicle is within the range.

請求項3に記載の発明は、前記制御部は、自律的な移動の開始時には、作業車両の位置が前記枕地経路に対して予め定められた距離以内にある状態が予め定められた時間継続するまで、予め定められた基準車速よりも低速で前記作業車両を移動させ、作業車両の位置が前記枕地経路に予め定められた距離以内にある状態が予め定められた時間継続した場合は、前記基準車速で作業車両を移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両の制御システムである。 According to the third aspect of the invention, when the autonomous movement is started, the control unit keeps the position of the work vehicle within a predetermined distance from the headland route for a predetermined time. If the work vehicle is moved at a speed lower than a predetermined reference vehicle speed until the vehicle is moved, and the position of the work vehicle is within a predetermined distance from the headland route, and the state continues for a predetermined time, 3. The work vehicle control system according to claim 1, wherein the work vehicle is moved at the reference vehicle speed.

請求項1に記載の発明によれば、作業車両の現在位置から作業開始位置に到る枕地経路に沿って作業車両が自律的に移動することで、作業開始位置まで自律的に走行可能な作業車両を提供することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、作業領域側に最も近い枕地経路を作業車両が移動することで、外周側の枕地経路を通過する場合に比べて移動経路を短くできると共に、畔の破損を抑制できる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加えて、作業車両が枕地経路に沿うまで低速で移動させることで、速やかに枕地経路に誘導できると共に、作業車両が枕地経路に沿った状態が安定した後に基準車速に増速することで、作業開始位置に速やかに到達できる。
According to the first aspect of the invention, the work vehicle can autonomously travel to the work start position by autonomously moving along the headland route from the current position of the work vehicle to the work start position. Work vehicles can be provided.
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the work vehicle moves through the headland route closest to the work area side, so that the work vehicle passes through the headland route on the outer peripheral side. In addition to shortening the movement path compared to the case of using a ridge, damage to the ridge can be suppressed.
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1 or 2, the work vehicle can be quickly guided to the headland route by moving at a low speed until it follows the headland route. In addition, by increasing the speed to the reference vehicle speed after the work vehicle has stabilized along the headland route, it is possible to quickly reach the work start position.

図1は本実施の形態の作業車両の制御システムの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a work vehicle control system according to the present embodiment. 図2は本実施の形態の作業車両の制御システムの機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the work vehicle control system according to the present embodiment. 図3は実施の形態の作業領域と枕地領域と作業経路との説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a work area, a headland area, and a work route according to the embodiment. 図4は実施の形態における移動経路の一例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a moving route in the embodiment. 図5は実施の形態におけるトラクタの向きと移動経路の進行方向との関係の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the orientation of the tractor and the traveling direction of the movement path in the embodiment. 図6は実施の形態のトラクタが枕地経路に沿って走行する場合の一例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of an example when the tractor of the embodiment travels along the headland route.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施の形態の説明においては、機体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、後進方向を後として説明する。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, specific examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In the description of the embodiment, the left and right directions are referred to as left and right, respectively, and the forward direction is referred to as forward, and the backward direction as rearward.
It should be noted that in the following explanation using the drawings, illustration of members other than those necessary for the explanation is omitted as appropriate for ease of understanding.

以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態の作業車両の制御システムの説明図である。
図1において、本実施の形態の作業車両の制御システムSは、作業車両の一例としての農業機械のトラクタ1を有する。トラクタ1は、後部に作業機2を有する。作業機2としては、圃場で行う作業に応じて、耕うん機やプラウ、施肥装置、播種機等、従来公知の作業機を使用可能である。また、作業車両としてトラクタ1を例示したが、これに限定されず、薬剤散布車両や田植え機、コンバイン、苗移植機等、任意の作業車両に適用可能である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a work vehicle control system according to the present embodiment.
In FIG. 1, a work vehicle control system S according to the present embodiment has a tractor 1 of an agricultural machine as an example of a work vehicle. A tractor 1 has a work implement 2 at its rear portion. As the work machine 2, conventionally known work machines such as a cultivator, a plow, a fertilizing device, and a seeding machine can be used according to the work to be performed in the field. Moreover, although the tractor 1 is illustrated as a work vehicle, it is not limited to this, and can be applied to any work vehicle such as a chemical spray vehicle, a rice planter, a combine harvester, a seedling transplanter, and the like.

図1において、実施の形態の作業車両の制御システムSは、情報処理装置の一例としてのサーバ101を有する。サーバ101は、通信回線の一例としてのインターネットワークNを介して、トラクタ1と情報の送受信が可能に構成されている。なお、実施の形態のトラクタ1は、無線通信でネットワークNを介してサーバ101と通信可能に構成されている。
さらに、実施の形態の作業車両の制御システムSは、作業者が使用する端末の一例であって、指示装置の一例としてのタブレット端末TABを有する。タブレット端末TABは、トラクタ1との間で、無線通信で情報の送受信が可能に構成されている。
In FIG. 1, the work vehicle control system S of the embodiment has a server 101 as an example of an information processing device. The server 101 is configured to be able to transmit and receive information to and from the tractor 1 via an internetwork N as an example of a communication line. In addition, the tractor 1 of the embodiment is configured to be able to communicate with the server 101 via the network N by wireless communication.
Furthermore, the work vehicle control system S of the embodiment has a tablet terminal TAB as an example of a pointing device, which is an example of a terminal used by a worker. The tablet terminal TAB is configured to be able to transmit and receive information to and from the tractor 1 by wireless communication.

(機能ブロック図の説明)
図2は本実施の形態の作業車両の制御システムの機能ブロック図である。
図2において、本実施の形態の作業車両の制御システムSは、トラクタ1の制御部CAと、タブレット端末TABの制御部CB、サーバ101の制御部(図示せず)等を有する。各制御部CA,CBは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェース(I/O)、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびに発振器等を有する小型情報処理装置、いわゆる、マイクロコンピュータ(コンピュータ装置の一例)により構成されており、前記ROMやRAM、不揮発性メモリ等の記憶部材に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(Description of functional block diagram)
FIG. 2 is a functional block diagram of the work vehicle control system according to the present embodiment.
2, the work vehicle control system S of the present embodiment includes a control unit CA of the tractor 1, a control unit CB of the tablet terminal TAB, a control unit (not shown) of the server 101, and the like. Each control unit CA, CB includes an input/output interface (I/O) for inputting and outputting signals with the outside, a ROM (read only memory) storing programs and information for performing necessary processing, RAM (random access memory) for temporarily storing such data, CPU (central processing unit) that performs processing according to programs stored in ROM, etc., and a small information processing device that has an oscillator, etc. It is composed of a microcomputer (an example of a computer device), and various functions can be realized by executing programs stored in storage members such as ROM, RAM, and nonvolatile memory.

(タブレット端末の制御部)
図2において、タブレット端末TABの制御部CBは、入力部の一例としてのタッチパネルTAB1や、電源ボタンや音量変更ボタン等の入力ボタンTAB2、通信部の一例としての通信モジュールTAB3等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、タブレット端末TABの制御部CBには、通信モジュールTAB3を介してトラクタ1の制御部CAやサーバ101から情報や信号の入力が可能である。
(Control part of tablet terminal)
In FIG. 2, the control unit CB of the tablet terminal TAB includes signal output elements such as a touch panel TAB1 as an example of an input unit, input buttons TAB2 such as a power button and a volume change button, and a communication module TAB3 as an example of a communication unit. is input. Therefore, information and signals can be input to the control unit CB of the tablet terminal TAB from the control unit CA of the tractor 1 and the server 101 via the communication module TAB3.

タブレット端末TABの制御部CBは、表示器の一例としてのタッチパネルTAB1や、スピーカ(図示せず)、通信モジュールTAB3、その他の図示しない制御要素に接続されており、各制御要素へ、制御信号を出力している。よって、通信モジュールTAB3を介してトラクタ1の制御部CAやサーバ101に情報や信号を出力可能である。 The control unit CB of the tablet terminal TAB is connected to a touch panel TAB1 as an example of a display, a speaker (not shown), a communication module TAB3, and other control elements (not shown), and sends control signals to each control element. output. Therefore, information and signals can be output to the control unit CA of the tractor 1 and the server 101 via the communication module TAB3.

タブレット端末TABの制御部CBは、前記タッチパネルTAB1からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。本実施の形態のタブレット端末TABの制御部CBは、基本ソフトウェアの一例としてのオペレーティングシステムOSや、アプリケーションソフトウェアの一例であって、処理手段の一例としての処理ソフトウェアAP1、その他の、図示しないアプリケーションソフトウェア(インターネットブラウザや文書作成ソフトウェア等)を有する。処理ソフトウェアAP1は、下記の制御手段を有する。 The control unit CB of the tablet terminal TAB has a function of executing processing according to an input signal from the touch panel TAB1 and outputting a control signal to each control element. The control unit CB of the tablet terminal TAB of the present embodiment includes an operating system OS as an example of basic software, processing software AP1 as an example of application software, and other application software (not shown). (Internet browser, document creation software, etc.). The processing software AP1 has the following control means.

情報表示手段CB1は、作業経路の設定を行うための画像や、設定された作業経路やトラクタ1の稼働状況等の情報をタッチパネルTAB1に表示する。 The information display means CB1 displays an image for setting the work route, information such as the set work route and the operation status of the tractor 1 on the touch panel TAB1.

図3は実施の形態の作業領域と枕地領域と作業経路との説明図である。
作業経路の生成手段CB2は、利用者の作業領域の設定に応じて、作業経路を生成する。図3において、作業経路の生成手段CB2は、一例として、圃場201において、圃場の出入口201aの位置や、トラクタ1の旋回半径、作業機の作業幅に応じて、作業領域202の広さ(外枠)や作業経路203、旋回経路204、枕地領域207を自動的に生成する。実施例1では、枕地領域207において作業をしながらトラクタ1が通過する経路である周り耕経路208が設定される。周り耕経路208は、終点が圃場の出入口201aとなり且つトラクタ1が作業領域202の外側を、一例として、3周するように、設定される。いわば、周り耕経路208の3周分の領域が枕地領域207として自動的に設定される。そして、周り耕経路208の開始位置208aに対応して、作業経路203の作業終了位置203bが設定され、作業終了位置203bから逆算される形で旋回経路204や作業経路203、作業開始位置203aが自動的に設定される。そして、作業経路203を囲む領域が作業領域202となる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a work area, a headland area, and a work route according to the embodiment.
The work path generation unit CB2 generates a work path according to the setting of the user's work area. In FIG. 3, as an example, in a field 201, the work path generation unit CB2 determines the width (outside frame), a work path 203, a turning path 204, and a headland area 207 are automatically generated. In Example 1, a roundabout cultivation route 208 is set as a route through which the tractor 1 passes while working in the headland area 207 . The circular plowing route 208 is set so that the end point is the entrance/exit 201a of the field and the tractor 1 makes three turns around the outside of the work area 202, for example. In other words, an area corresponding to three circumferences of the circumference cultivation path 208 is automatically set as the headland area 207 . Then, the work end position 203b of the work route 203 is set corresponding to the start position 208a of the encircling plowing route 208, and the turning route 204, the work route 203, and the work start position 203a are calculated backward from the work end position 203b. Set automatically. An area surrounding the work path 203 is a work area 202 .

作業開始の指示手段(自律走行開始の指示手段)CB3は、タッチパネルTAB1への作業者の入力に応じて、トラクタ1に作業の開始、すなわち、自律走行の開始の指示情報を送信する。 A work start instruction means (autonomous travel start instruction means) CB3 transmits to the tractor 1 instruction information for the start of work, that is, the start of autonomous travel, in accordance with the operator's input to the touch panel TAB1.

(トラクタ1の制御部)
図2において、トラクタ1の制御部CAは、通信部の一例としての通信モジュール111や、測位装置の一例としてのGPS装置112、方位取得装置の一例としてのジャイロセンサ113、その他、図示しない各種センサ等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、トラクタ1の制御部CAには、通信モジュール111を介してタブレット端末TABの制御部CBやサーバ101から情報や信号の入力が可能である。
(Control unit of tractor 1)
2, the control unit CA of the tractor 1 includes a communication module 111 as an example of a communication unit, a GPS device 112 as an example of a positioning device, a gyro sensor 113 as an example of a direction acquisition device, and various other sensors (not shown). An output signal from a signal output element such as is input. Therefore, information and signals can be input to the controller CA of the tractor 1 from the controller CB of the tablet terminal TAB and the server 101 via the communication module 111 .

トラクタ1の制御部CAは、エンジンやクラッチ等の走行系やハンドル等の操舵系、通信モジュール111、その他の図示しない制御要素に接続されており、各制御要素へ、制御信号を出力している。 The control unit CA of the tractor 1 is connected to a traveling system such as an engine and a clutch, a steering system such as a steering wheel, a communication module 111, and other control elements (not shown), and outputs control signals to each control element. .

トラクタ1の制御部CAは、各信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。本実施の形態のトラクタ1の制御部CAは、下記の制御手段を有する。
測位手段CA1は、GPS装置112からの信号に基づいてトラクタ1の現在位置の位置情報を取得する。
The control unit CA of the tractor 1 has a function of executing a process according to an input signal from each signal output element and outputting a control signal to each control element. The control unit CA of the tractor 1 of this embodiment has the following control means.
The positioning means CA1 acquires the position information of the current position of the tractor 1 based on the signal from the GPS device 112 .

方向取得手段CA2は、ジャイロセンサ113からの信号に基づいて、トラクタ1の進行方向(前方向の向き)を取得する。なお、方向を測定する方法はジャイロセンサに限定されず、方位磁石等、方向が測定可能な任意の方法を採用可能である。
作業経路情報の取得手段CA3は、作業経路203の情報を取得する。実施の形態の作業経路情報の取得手段CA3は、タブレット端末TABとの通信を介して、圃場201の位置情報や、作業領域202の情報、作業経路203や作業開始位置203aの情報、旋回経路204の情報を含む情報を取得し、記憶する。
The direction acquisition means CA2 acquires the traveling direction (forward direction) of the tractor 1 based on the signal from the gyro sensor 113 . Note that the method of measuring the direction is not limited to the gyro sensor, and any method that can measure the direction, such as a compass, can be adopted.
The work route information acquisition unit CA3 acquires information on the work route 203 . Acquisition means CA3 of the work route information of the embodiment, through communication with the tablet terminal TAB, the position information of the field 201, the information of the work area 202, the information of the work route 203 and the work start position 203a, the turning route 204 Acquire and store information, including information about

図4は実施の形態における移動経路の一例の説明図である。
図5は実施の形態におけるトラクタの向きと移動経路の進行方向との関係の説明図である。
移動経路の生成手段CA4は、現在位置の判別手段CA4aと、進行方向の判別手段CA4bと、を有し、トラクタ1の自律走行の開始の指示がされた場合に、トラクタ1の現在位置と進行方向から、トラクタ1の現在位置から作業開始位置203aに到る移動経路(枕地経路)209を生成する。
図4において、実施の形態の移動経路の生成手段CA4は、トラクタ1の現在位置211と進行方向212から、周り耕経路208に沿った移動経路209を生成する。一例として、実施の形態では、3周分の周り耕経路208の中で、最も作業領域202に近い側の経路、すなわち、最内周の経路を移動経路209として選択する。そして、現在位置211から移動経路209を接続する接続経路209aを生成する。接続経路209aは、一例として、トラクタ1の現在位置から移動経路209に向けて予め定められた旋回上限(60度)だけ傾斜した方向に向かう直線が、移動経路209に交差する位置まで設定される。なお、旋回角、操舵角ができるだけ小さくなるように、すなわち、移動経路209に徐々に近づくように接続経路209aを設定することも可能である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a moving route in the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the orientation of the tractor and the traveling direction of the movement path in the embodiment.
The moving route generating means CA4 has a current position determining means CA4a and a traveling direction determining means CA4b, and when the tractor 1 is instructed to start autonomous traveling, the moving route generating means CA4 determines the current position and the traveling direction of the tractor 1. Based on the direction, a travel route (headland route) 209 from the current position of the tractor 1 to the work start position 203a is generated.
In FIG. 4, the movement path generating means CA4 of the embodiment generates a movement path 209 along the circular tillage path 208 from the current position 211 and the traveling direction 212 of the tractor 1 . As an example, in the embodiment, the route closest to the work area 202 , that is, the innermost route is selected as the movement route 209 from among the three circumference cultivation routes 208 . Then, a connection route 209a that connects the movement route 209 from the current position 211 is generated. As an example, the connection path 209a is set to a position where a straight line in a direction inclined by a predetermined turning upper limit (60 degrees) from the current position of the tractor 1 toward the movement path 209 intersects the movement path 209. . It is also possible to set the connection path 209a such that the turning angle and the steering angle are as small as possible, that is, the connection path 209a gradually approaches the movement path 209. FIG.

図5において、実施の形態では、周り耕経路208の進行方向(ベクトル)208bと、トラクタ1の進行方向(ベクトル)212との成す角θ1が、一例として、±60度以内の場合に、移動経路209や接続経路209aが設定される。成す角θ1が、±60度を超える場合には、タブレット端末TABに「トラクタの向きのずれが許容範囲を超えているため作業開始位置に自動移動できない」旨の表示を行って、作業者にトラクタ1の進行方向を変えるように促す。
成す角θ1の許容範囲は、±60度の場合を例示したがこれに限定されない。トラクタ1の旋回半径に応じて数値は変更することも可能であるし、トラクタ1の後進や旋回で枕地領域207がどの程度まで荒れることが許容されるかによって、具体的な数値は変更可能である。よって、枕地領域207がどこまで荒れても許容されるのであれば、成す角θ1の許容範囲を360度とすること、すなわち、成す角θ1に関わらず移動経路209を設定する構成とすることも可能である。
In FIG. 5, in the embodiment, when the angle θ1 formed by the traveling direction (vector) 208b of the tractor 1 and the traveling direction (vector) 212 of the tractor 1 is within ±60 degrees as an example, A route 209 and a connection route 209a are set. When the formed angle θ1 exceeds ±60 degrees, a message is displayed on the tablet terminal TAB to the effect that "the tractor cannot be automatically moved to the work start position because the deviation of the orientation of the tractor exceeds the allowable range." Prompt to change the traveling direction of the tractor 1.
The allowable range of the formed angle θ1 was exemplified as ±60 degrees, but it is not limited to this. The numerical value can be changed according to the turning radius of the tractor 1, and the specific numerical value can be changed depending on how much the headland area 207 is allowed to be roughened by the backward movement and turning of the tractor 1. is. Therefore, if the headland region 207 is permitted to be roughened to any extent, the allowable range of the formed angle θ1 may be set to 360 degrees, that is, the moving route 209 may be set regardless of the formed angle θ1. It is possible.

また、実施の形態では、成す角θ1が許容範囲内でない場合は、移動経路209や接続経路209aが設定されない場合を例示したが、これに限定されない。成す角θ1の判定は、移動経路209の生成時に行うのではなく、走行開始の指示がされた場合に行う構成とすることも可能である。すなわち、移動経路209の生成の指示と、走行開始の指示とを別個に可能としておいて、移動経路209の生成の指示がされた場合に成す角θ1の判定を行わずに移動経路209や接続経路209aを生成する構成とすることも可能である。 Further, in the embodiment, the case where the movement path 209 and the connection path 209a are not set when the formed angle θ1 is not within the allowable range has been exemplified, but the present invention is not limited to this. The formed angle θ1 may be determined not when the moving route 209 is generated, but when an instruction to start traveling is given. That is, it is possible to separately issue an instruction to generate the movement route 209 and an instruction to start traveling, and the movement route 209 and the connection are not determined without determining the angle θ1 formed when the movement route 209 is instructed to generate. It is also possible to configure to generate the path 209a.

図6は実施の形態のトラクタが枕地経路に沿って走行する場合の一例の説明図である。
走行制御手段CA5は、トラクタ1の走行(前進、後進、停止、操舵、旋回)を制御する。走行制御手段CA5は、作業開始位置203a以降は作業経路203や旋回経路204、周り耕経路208に沿ってトラクタ1を走行させる。また、移動経路209が設定された場合は、作業開始位置203aに向けてトラクタ1を自律的に移動させる。
実施の形態の走行制御手段CA5は、トラクタ1が作業経路203や周り耕経路208を走行する場合には、予め定められた車速(基準車速)でトラクタ1を走行させる。図6において、実施の形態では、移動経路209に沿ってトラクタ1を移動させる場合には、トラクタ1の現在位置が移動経路209に対して予め定められた距離内にあるか否かを判別する。すなわち、トラクタ1の操舵や旋回等に伴って、トラクタ1の現在位置が移動経路209に対してずれが生じている場合に、ずれが所定の範囲内(一例として±30cm以内)であるか否かを判別する。そして、ずれが所定の範囲外の場合は、トラクタ1の車速を基準車速よりも低速の低速車速で走行させる。そして、ずれが所定の範囲内の状態が予め定められた時間(一例として3秒)経過すると、トラクタ1の車速を基準車速に増速させる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example when the tractor of the embodiment travels along the headland route.
The travel control means CA5 controls the travel of the tractor 1 (forward, reverse, stop, steering, turning). The traveling control means CA5 causes the tractor 1 to travel along the working path 203, the turning path 204, and the circular plowing path 208 after the work start position 203a. Also, when the movement route 209 is set, the tractor 1 is autonomously moved toward the work start position 203a.
The travel control means CA5 of the embodiment causes the tractor 1 to travel at a predetermined vehicle speed (reference vehicle speed) when the tractor 1 travels along the work route 203 and the rounding plowing route 208 . In FIG. 6, in the embodiment, when moving the tractor 1 along the movement path 209, it is determined whether or not the current position of the tractor 1 is within a predetermined distance from the movement path 209. . That is, if the current position of the tractor 1 is deviated from the movement path 209 due to steering or turning of the tractor 1, whether the deviation is within a predetermined range (for example, within ±30 cm) is determined. determine whether Then, when the deviation is outside the predetermined range, the vehicle speed of the tractor 1 is made to travel at a low vehicle speed that is lower than the reference vehicle speed. Then, when the deviation is within a predetermined range for a predetermined time (for example, 3 seconds), the vehicle speed of the tractor 1 is increased to the reference vehicle speed.

なお、トラクタ1の現在位置が移動経路209に対して、所定の範囲以上ずれた場合に低速で走行させる構成とすることが望ましいが、基準車速で走行させる構成とすることも可能である。また、ずれが所定範囲内の状態が一定時間継続するまで低速とすることが望ましいが、ずれが所定範囲内にあると速やかに基準車速に増速する構成とすることも可能である。 Although it is desirable to configure the tractor 1 to travel at a low speed when the current position of the tractor 1 deviates from the travel route 209 by a predetermined range or more, it is also possible to configure the tractor to travel at a reference vehicle speed. Further, it is desirable that the vehicle speed is kept at a low speed until the deviation is within a predetermined range for a certain period of time.

作業機の制御手段CA6は、作業機2の稼働(作動、停止)を制御する。実施の形態の作業機の制御手段CA6は、トラクタ1が移動経路209や旋回経路204を移動中は作業機2を停止、上昇させ、トラクタ1が作業経路203や周り耕経路208を移動中は作業機2を作動、下降させる。 The work machine control means CA<b>6 controls the operation (actuation, stoppage) of the work machine 2 . The control means CA6 of the working machine according to the embodiment stops and raises the working machine 2 while the tractor 1 is moving along the movement path 209 and the turning path 204, The working machine 2 is operated and lowered.

(実施の形態の作用)
前記構成を備えた実施の形態の作業車両の制御システムSでは、作業領域202の外側の枕地領域207にあるトラクタ1の位置や向きに応じて、移動経路209が自動的に生成される。そして、生成された移動経路209に沿って、作業開始位置203aまで自律的にトラクタ1が走行し、作業開始位置203aからは作業経路203に沿って走行して作業を行う。よって、作業開始位置203aまでトラクタ1を作業者が運転して移動させなくても、遠隔操作で作業開始位置203aまで移動させることができる。したがって、例えば、畔際まで使用者(作業者)が乗車してきて、使用者が降車後にトラクタ1が自律的に作業開始位置まで移動させることが可能である。
(Action of Embodiment)
In the control system S for the work vehicle according to the embodiment having the above configuration, the movement path 209 is automatically generated according to the position and orientation of the tractor 1 in the headland area 207 outside the work area 202 . The tractor 1 autonomously travels along the generated moving route 209 to the work start position 203a, and travels along the work route 203 from the work start position 203a to perform work. Therefore, even if the operator does not drive the tractor 1 to the work start position 203a, it can be moved to the work start position 203a by remote control. Therefore, for example, it is possible for a user (worker) to ride up to the edge of the bank, and after the user gets off the tractor 1, the tractor 1 can autonomously move the tractor 1 to the work start position.

また、実施の形態のトラクタ1では、移動経路209は、最内周の周り耕経路208が利用されている。3周分の周り耕経路208のうち、最外周や中央の周回の周り耕経路208を使用することも可能である。ただし、最外周を使用すると、トラクタ1の車体や作業機2の一部が畔に接触して畔を破壊したり、トラクタ1が破損したりする恐れがある。また、最終的には作業開始位置203aに移動することとなるため、中央や最外周を移動する場合、移動経路209の終端の近傍で作業開始位置203aに向けて急旋回等が入る可能性もある。また、中央の周回や最外周を使用すると、最内周を使用する場合に比べて、移動経路209に沿った移動距離が長くなる問題もある。よって、中央の周回や最外周を使用する場合に比べて、最内周を使用することが好ましい。
なお、トラクタ1に畔や障害物等の物体を検知するセンサ(検知手段)を設けて、センサが物体を検知した場合に、トラクタ1の走行を停止させる構成を適用することが好ましい。
In addition, in the tractor 1 of the embodiment, the movement route 209 uses the innermost circumference plowing route 208 . It is also possible to use the outermost circumference or central circumference cultivation path 208 of the three circumference cultivation paths 208 . However, if the outermost circumference is used, the body of the tractor 1 or a part of the work implement 2 may come into contact with the ridge and destroy the ridge, or the tractor 1 may be damaged. In addition, since it will eventually move to the work start position 203a, when moving in the center or the outermost periphery, there is a possibility that a sharp turn or the like will occur near the end of the movement path 209 toward the work start position 203a. be. There is also the problem that using the central or outermost circumference increases the movement distance along the movement path 209 compared to using the innermost circumference. Therefore, it is preferable to use the innermost circumference than to use the central circumference or the outermost circumference.
It is preferable to apply a configuration in which the tractor 1 is provided with a sensor (detection means) for detecting an object such as a ridge or an obstacle, and the tractor 1 stops traveling when the sensor detects the object.

さらに、実施の形態のトラクタ1では、移動経路209は、周り耕経路208の進行方向に沿った方向に設定されており、周り耕経路208を使用可能であり、設定が容易である。なお、移動経路209として、周り耕経路208を逆走する経路とすることも可能である。
また、実施の形態では、トラクタ1が移動経路209(接続経路209a)の移動開始時点の進行方向が、所定の範囲(±60度)外の場合は、移動が開始されず、後進や急旋回等で移動が開始される場合に比べて、圃場が荒れることが抑制される。
Furthermore, in the tractor 1 of the embodiment, the moving path 209 is set in the direction along the traveling direction of the circular tillage path 208, so that the circular tillage path 208 can be used, and the setting is easy. As the moving route 209, it is also possible to set the rounding plowing route 208 to a reverse route.
Further, in the embodiment, when the traveling direction of the tractor 1 at the start of movement of the movement path 209 (connection path 209a) is outside the predetermined range (±60 degrees), the movement is not started, and the backward movement or sharp turn is not started. Compared to the case where the movement is started by, etc., the agricultural field is suppressed from becoming rough.

さらに、実施の形態では、移動経路209を走行時に、トラクタ1の現在位置が移動経路209から外れている場合には、トラクタ1が低速で移動する。したがって、移動経路から外れた状態で高速で移動する場合に比べて、移動経路209に速やかに戻りやすく、移動距離が長くなることが抑制され、枕地領域207が荒れることも抑制される。 Furthermore, in the embodiment, when the current position of the tractor 1 is off the travel route 209 while traveling on the travel route 209, the tractor 1 moves at a low speed. Therefore, compared to the case of moving at high speed while deviating from the moving path, it is easier to quickly return to the moving path 209, the moving distance is prevented from becoming longer, and the headland area 207 is also prevented from becoming rough.

なお、実施の形態の作業車両の制御システムSにおいて、作業経路203等の生成をタブレット端末TABで行い、移動経路209の生成をトラクタ1で行う構成を例示したがこれに限定されない。各経路203,204,209の生成をタブレット端末TABで行ったり、トラクタ1で行ったり、サーバ101で行ったりすることが可能である。このとき、特定の装置で集中処理することも可能であるが、複数の装置で分散処理することも可能である。
また、例えば、作業開始位置203aは、自動的に設定される構成を例示したが、これに限定されず、作業者が入力する構成とすることも可能である。
さらに、タブレット端末TABにおいて、作業開始位置203aまでの自動移動を行う/行わない、の選択をするための項目を設けることも可能である。
In the control system S of the work vehicle of the embodiment, the tablet terminal TAB generates the work path 203 and the like, and the tractor 1 generates the travel path 209, but the configuration is not limited to this. Each route 203 , 204 , 209 can be generated by the tablet terminal TAB, by the tractor 1 , or by the server 101 . At this time, it is possible to perform centralized processing with a specific device, but it is also possible to perform distributed processing with a plurality of devices.
Also, for example, the work start position 203a has been exemplified as being automatically set, but it is not limited to this, and may be configured to be input by the worker.
Furthermore, in the tablet terminal TAB, it is possible to provide an item for selecting whether or not to automatically move to the work start position 203a.

1…作業車両、
2…作業機、
201…圃場、
202…作業領域、
203…作業経路、
203a…作業開始位置、
207…枕地領域、
209…枕地経路、
CA,CB…制御部、
CA1…測位手段、
CA2…方向取得手段、
S…作業車両の制御システム、
TAB…指示装置。
1... working vehicle,
2... working machine,
201 Field,
202 ... work area,
203 work path,
203a... Work start position,
207 ... Headland area,
209 ... Headland route,
CA, CB...control unit,
CA1 ... positioning means,
CA2... Direction acquisition means,
S: Control system for work vehicle,
TAB--an indicating device.

Claims (3)

作業機を有する作業車両と、
前記作業車両の位置情報を取得する測位手段と、
作業が行われる作業領域と作業領域の外周側の枕地領域とを有する圃場の情報と、前記作業領域内において予め設定された作業開始位置を含む作業経路の情報と、に基づいて、前記作業車両を前記作業経路に沿って自律走行させながら作業を実行させるように制御する制御部と、
自律走行の開始を指示する指示装置と、
を備え、
前記制御部は、
前記枕地領域内に、作業車両の現在位置から前記作業開始位置に到る枕地経路を生成し、
前記指示装置において自律走行の開始が指示された場合に、前記枕地経路に沿って前記作業車両を前記作業開始位置に自律的に移動させる
ことを特徴とする作業車両の制御システム。
a working vehicle having a working machine;
positioning means for acquiring position information of the work vehicle;
Based on information on a field having a work area in which work is performed and a headland area on the outer peripheral side of the work area, and information on a work route including a work start position set in advance in the work area, the work is performed. a control unit that controls the vehicle to perform work while autonomously traveling along the work path;
an instruction device for instructing the start of autonomous travel;
with
The control unit
generating a headland route from the current position of the work vehicle to the work start position in the headland region;
A control system for a work vehicle, wherein the work vehicle is autonomously moved to the work start position along the headland route when an instruction to start autonomous travel is given by the instruction device.
前記作業車両の進行方向を取得する方向取得手段、
を備え、
前記制御部は、
前記枕地領域において、前記作業領域と圃場外との間の作業領域側に最も近い位置に前記枕地経路を生成し、
前記枕地経路に沿って予め定められた走行方向と、前記方向取得手段で取得される前記作業車両の進行方向と、の差が予め定められた範囲内の場合に、自律的な移動を開始させる
ことを特徴とする請求項1に記載の作業車両の制御システム。
direction acquisition means for acquiring a traveling direction of the work vehicle;
with
The control unit
In the headland region, generating the headland route at a position closest to the work region side between the work region and the outside of the agricultural field,
When the difference between the traveling direction predetermined along the headland route and the traveling direction of the work vehicle acquired by the direction acquiring means is within a predetermined range, autonomous movement is started. The work vehicle control system according to claim 1, characterized in that:
前記制御部は、
自律的な移動の開始時には、作業車両の位置が前記枕地経路に対して予め定められた距離以内にある状態が予め定められた時間継続するまで、予め定められた基準車速よりも低速で前記作業車両を移動させ、
作業車両の位置が前記枕地経路に予め定められた距離以内にある状態が予め定められた時間継続した場合は、前記基準車速で作業車両を移動させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両の制御システム。
The control unit
At the start of autonomous movement, the work vehicle is driven at a speed lower than a predetermined reference vehicle speed until the position of the work vehicle remains within a predetermined distance from the headland route for a predetermined time. move the work vehicle
3. The work vehicle is moved at the reference vehicle speed when a state in which the work vehicle is within a predetermined distance from the headland route continues for a predetermined time. A control system for the described work vehicle.
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