CN107632599B - 作业车以及用于作业车的倾斜行驶管理系统 - Google Patents

作业车以及用于作业车的倾斜行驶管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供作业车以及用于作业车的倾斜行驶管理系统,期望对于通过警报的通知等推迟了作业的倾斜区域,也能够做出有效的对策的技术。作业车具备:车身;倾斜检测器,其检测车身倾斜角;倾斜评价部,在由倾斜检测器检测出的车身倾斜角超过了规定的角度值的情况下,该倾斜评价部输出行驶限制信息;本车位置计算部,其基于定位数据计算作业地的作业车的位置即本车位置;倾斜记录部,其将根据输出行驶限制信息时的本车位置确定的行驶路径的周边区域作为倾斜区域进行记录。

Description

作业车以及用于作业车的倾斜行驶管理系统
技术领域
本发明涉及沿行驶路径行驶的作业车、以及对该作业车在倾斜地上的行驶进行管理的用于作业车的倾斜行驶管理系统。
背景技术
专利文献1的水田作业车在作业结束之后,登上田埂而朝向下一个田地时,机体姿势容易变得不稳定,因此设置有检测行驶机体的左右倾斜角的检测机构,并且具有基于上述检测机构的设定角以上的检测结果使警报装置工作的功能、以及通过使相对于行驶机体的主离合器断开动作而使行驶机体停止的功能。
专利文献2的能够自主行驶的乘用管理机设置有检测机体的前后方向以及左右方向的倾斜角度的倾斜角度检测机构,并具有基于检测出的倾斜角度执行自主行驶速度的变更、或者停止的功能。由此,在乘用管理机陷入田地内的柔软的土地基、泥沼的情况下,或车轮驶上障碍物、田埂、车辙等的情况下,机体大幅度倾斜,因此通过降低行驶速度或使其停止,来提高安全性。
在专利文献3中公开了如下水田作业车:在越过田埂而出入于水田(越过田埂的操作)时,或通过水田作业车的自主行驶而进行向卡车的卸载时,选择驾驶员从驾驶部下车并进行低速行驶的(下车操作)方法、以及驾驶员保持乘车并继续行驶的(乘车操作)方法。在该水田作业车中,若由倾斜传感器检测出的车身主体的倾斜检测值超过设定值则发出警报,因此驾驶员通过接收该警报,能够准确地识别倾斜地的倾斜程度,从而适当地做出从乘车操作变更为下车操作的判断。
专利文献4的农用作业车辆具备对行驶机体相对于水平的倾斜角进行测量的倾斜传感器、以及显示倾斜传感器的检测结果的面板,倾斜角包含行驶机体中的前后方向的倾斜的俯仰角、以及左右方向的倾斜的倾侧角,面板具有分别显示上述俯仰角以及上述倾侧角的俯仰角显示部以及倾侧角显示部,在俯仰角以及上述倾侧角的至少一方超过了预先确定的值的情况下,发出警报。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-332329号公报
专利文献2:日本特开2005-215742号公报
专利文献3:日本特开2014-064527号公报
专利文献4:日本特开2015-189439号公报
发明内容
上述以往的作业车在车身倾斜了规定以上时,鸣响警报或停车,因此作为针对行驶时的短暂性的车身倾斜的对策是有效的。然而,对于作业地的某一范围内的宽阔的倾斜区域,期望即使车身倾斜了一些也进行作业,但这种倾斜区域的作业行驶需要靠熟练者的驾驶来进行,或者通过特别规格的作业车来进行。然而,难以从宽阔的作业地中探寻不能进行作业的倾斜区域并进行剩余的作业。
根据这样的实际情况,期望对于通过警报的通知等推迟了作业的倾斜区域,也能够做出有效的对策的技术。
沿行驶路径行驶的本发明的作业车具备:车身;倾斜检测器,其检测车身倾斜角;倾斜评价部,在由上述倾斜检测器检测出的车身倾斜角超过了规定的角度值的情况下,该倾斜评价部输出行驶限制信息;本车位置计算部,其基于定位数据计算作业地的上述作业车的位置即本车位置;倾斜记录部,其将根据输出上述行驶限制信息时的上述本车位置确定的行驶路径的周边区域作为倾斜区域进行记录。
根据该结构,在行驶中检测出规定以上的车身倾斜角的情况下,输出用来赋予针对行驶的某些限制的行驶限制信息。当输出行驶限制信息时,根据此处的本车位置确定的行驶路径的周边区域作为倾斜区域而被记录。由此,能够通过倾斜记录部掌握检测出规定以上的车身倾斜角的行驶路径即倾斜区域,因此即使该倾斜区域作为未作业区域而被留下,也能够在之后做出基于熟练者的驾驶进行的作业行驶、特别规格的作业车进行的作业行驶这样的对策。
在输出了行驶控制信息的情况下,作为基于该行驶控制信息执行的行驶限制,可列举警告通知、车速降低、车身停止、行进方向变更等。特别是,在作业车处于自动转向的无人驾驶中、或者无驾驶员驾驶(虽然不驾驶但监视员乘车的驾驶)中,难以一边考虑倾斜一边进行细微的转向,因此发出警告是重要的。因此,在本发明的优选的一个实施方式中构成为,在上述车身倾斜角超过警告阈值的情况下,上述倾斜评价部输出对自动转向的行驶进行警告的行驶警告信号,作为上述行驶限制信息。此外,如果是相对较缓的车身倾斜角,则能够进行低车速的自动转向行驶或手动转向行驶,因此在对无人驾驶的行驶进行警告的情况下,可以选择从车速降低、自动驾驶向手动驾驶切换等对策。当然,即使是手动转向,也可以通过这种警告提醒驾驶员进行谨慎的驾驶。
在另一优选的一个实施方式中构成为,在上述车身倾斜角超过自动转向行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜评价部输出使自动转向中的车身停车的自动转向禁止信号,作为上述行驶限制信息。在该结构中,在作业车通过自动转向行驶时,若车身倾斜角超过自动转向行驶禁止阈值,则首先使车身停止。在车身的停止状态下,能够慢慢地考虑从车速减低、自动转向向手动转向切换等对策。
当然,在车身急剧地倾斜的情况下,有时无论自动转向行驶中或手动转向行驶中,立即使车身停止为宜。因此,在本发明的优选的实施方式中构成为,在上述车身倾斜角超过行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜评价部输出使车身停止的停车信号,作为上述行驶限制信息。
通过对为了作业车行驶而预先设定的行驶路径、和根据使用GPS、GNSS等卫星定位系统获得的定位数据计算的本车位置进行比较,以减少其偏差的方式使车身行驶,从而实现预定那样的作业行驶。这种作业行驶可以是手动转向也可以是自动转向。然而,在自动转向中,一边考虑车身的倾斜一边维持沿行驶路径行驶的控制困难。另外,作业地中的倾斜区域如果不进行土地修整就不会改变。因此,自动转向的行驶被禁止的倾斜区域可以被记录下来而限定为手动转向的行驶。由此,在对包括如下行驶路径的作业行驶做计划时,该行驶路径包括这种被限定为手动转向行驶的倾斜区域,可以适当地选择所投入的作业车的规格、起用的驾驶员的熟练度。因此,在本发明的优选的一个实施方式中构成为,记录于上述倾斜记录部的倾斜区域在下次的作业计划时的行驶路径生成时被从上述倾斜记录部读出。
使用于上述作业车的、与车身倾斜的检测以及其检测结果的记录有关的控制可以使用计算机系统构建。这种计算机系统即倾斜行驶管理系统也包含在本发明中。本发明的用于作业车的倾斜行驶管理系统,所述作业车沿行驶路径行驶,并具备:本车位置计算部,其基于定位数据计算作业地的作业车的位置即本车位置;倾斜检测器,其检测车身倾斜角;所述用于作业车的倾斜行驶管理系统具备:输入处理部,其接收与上述本车位置建立关联的上述车身倾斜角;倾斜评价部,其基于上述车身倾斜角输出行驶限制信息;倾斜记录部,其将根据输出上述行驶限制信息时的上述本车位置确定的行驶路径的周边区域作为倾斜区域进行记录。这样的倾斜行驶管理系统也能够获得作为上述作业车的特征说明的作用效果,而且也能够获取上述各种优选的实施方式。
附图说明
图1是表示作业地的作业行驶中的倾斜行驶管理的基本情况的说明图。
图2是表示作业车的一个实施方式的拖拉机的侧视图。
图3是表示拖拉机的控制系统的功能框图。
图4是表示倾斜记录部中的记录形态的一个例子的说明图。
附图标记说明
1:车身
5:控制单元
7:输出处理部
8:输入处理部
50:行驶控制部
51:手动行驶控制部
52:自动行驶控制部
53:作业控制部
54:本车位置计算部
55:无人/有人驾驶检测部
56:作业地管理部
57:路径生成部
58:通知部
60:倾斜评价部
61:倾斜阈值设定部
62:行驶限制信息生成部
63:倾斜记录部
85:倾斜检测器
具体实施方式
在说明本发明的作业机的具体的实施方式之前,使用图1对作业地的作业行驶中的倾斜行驶管理的基本情况进行说明。这里,作业车被示意性地描绘,具备车身1和配备于车身1的作业装置30。而且,在该作业车中具备检测车身倾斜角的功能、以及使用GNSS模块等计算表示行驶中的车身1的行驶位置的坐标位置(以下简称为本车位置)的功能。根据作业计划,预先计划的作业车应行驶的行驶路径在图1中由直线示出,但实际上由多个直线行驶路径和将相邻的直线行驶路径连接的转弯行驶路径(180°转弯、90°转弯)构成。在图1中,行驶路径中的指定本车位置的行驶点由Pn(n为下标)表示,对行驶点赋予地图坐标位置(x,y)。
该作业车还具备通过自动转向进行无人行驶或者无驾驶员行驶的自动转向功能、以及通过手动转向进行有人行驶的手动转向功能,并能够选择自动转向行驶与手动转向行驶。也能够采用对一个作业地投入多个作业车,使一方为手动转向行驶,使另一方为自动转向行驶的作业行驶形态。
根据作业行驶中检测出的车身倾斜角,输出具有不同内容的行驶限制信息。这里设定了具有警告阈值<自动转向行驶禁止阈值<行驶禁止阈值这种大小关系的三个阈值。警告阈值是成为在自动转向的行驶时对监视自动转向行驶的监视者通知警告的触发的阈值,并且输出行驶警告信号作为行驶限制信息。自动转向行驶禁止阈值是成为使自动转向中的车身停车的触发的阈值,并且输出自动转向禁止信号作为行驶限制信息。行驶禁止阈值无关于自动转向或者手动转向,是成为使车身紧急停车的触发的阈值,并且输出停车信号作为行驶限制信息。这三个阈值与以其作为触发的车身控制是一个例子,既可以减少设定的阈值的数量,也可以增加设定的阈值的数量。另外,也可不分为自动转向与手动转向进行不同的控制,而是进行共同的控制。另外,也可以采用根据车速降低阈值那样的控制方法。
在图1的例子中,在行驶路径中示出了低中高的三个等级的倾斜区域。在图1所示的作业行驶中,首先在本车位置:P10检测出超过警告阈值的车身倾斜角。伴随于此,输出与行驶警告信号有关的行驶限制信息。此时,在作业车通过自动转向行驶的情况下,通知行驶警告。对自动转向进行监视的监视者接收该警告而关注作业车的行驶状态。在必要的情况下,使车速降低或者使作业装置30成为非作业状态,减少作业车的行驶负担而实现稳定化。若达到本车位置:P18,则车身倾斜度成为警告阈值以下,因此不再输出行驶限制信息,行驶警告被解除。行驶路径中的从作为本车位置的行驶点:P10至行驶点:P18的行驶轨迹所包含的行驶路径部分以及其周边区域作为倾斜区域(行驶警告倾斜区域)而被记录。此外,车身倾斜角也可以与阈值评价无关而是与规定间隔的本车位置一起被记录。
接下来,作业车在行驶点:P29时的车身倾斜角超过警告阈值,在行驶点:P30超过了自动转向行驶禁止阈值。由于该作业车自动转向,因此在行驶点:P29通知行驶警告,在行驶点:P30使自动转向中的车身停车。因此,驾驶员乘上作业车,通过手动转向再次开始作业行驶,当在行驶点:P34车身倾斜角成为自动转向行驶禁止阈值以下时、或者在行驶点:P35车身倾斜度成为警告阈值以下时,能够转换为自动转向。这里,从行驶点:P29至行驶点:P35的行驶轨迹所包含的行驶路径部分以及其周边区域也作为倾斜区域而被记录,特别是,从行驶点:P30至行驶点:P34作为自动转向行驶禁止的倾斜区域而被记录。这里的周边区域优选的是以车身1的中心为基准的车身宽度+α(可以任意地设定)的区域,但也可以使周边区域实质上为零、并以行驶轨迹线的形式处理倾斜区域。
此外,从行驶点:P30至行驶点:P34之间,车身倾斜度当然超过了警告阈值,因此通知行驶警告,但为了区别行驶警告状态与自动转向行驶禁止状态,能够以可区别的方式通知该警告消息、警告音。
而且,作为特殊的例子,在行驶点:P50,车身倾斜角超过行驶禁止阈值,导致车身紧急停车。为了脱离这种紧急停车的状态,暂时解除该倾斜行驶管理程序,通过后退、转弯行驶而回避该倾斜区域。由于被禁止行驶的倾斜区域局部存在,因此通过绕开该区域行驶,能够继续进行作业行驶。这里,包含行驶点:P50的行驶路径部分以及其周边区域作为倾斜区域而被记录,并在下次的作业计划时被读出,并在该行驶路径的生成时被加以考虑。这种倾斜区域的迂回路径也可以是预先生成并记录。
接下来,使用附图对本发明的作业车以及用于作业车的倾斜行驶管理系统的具体的一个实施方式进行说明。在该实施方式中,作业车是如图2所示那样对由田埂界定边界的田地(作业地)进行行驶作业的拖拉机。该拖拉机在通过前轮11与后轮12支承的车身1的中央部设有操纵部20。在车身1的后部,经由液压式的升降机构31配备有回转式耕耘装置即作业装置30。前轮11作为转向轮发挥功能,通过变更其转向角而变更拖拉机的行驶方向。前轮11的转向角通过转向机构13的动作而变更。在转向机构13中包括用于自动转向的转向马达14。在进行手动行驶时,前轮11的转向可以通过配置于操纵部20的方向盘22的操作进行。在拖拉机的车室21中设有作为GNSS模块构成的卫星定位模块80。作为卫星定位模块80的结构要素,在车室21的顶部区域安装有用于接收GPS信号、GNSS信号的卫星用天线。此外,在卫星定位模块80中,为了对卫星导航进行补充,可以包含组装有陀螺仪加速度传感器、磁方位传感器的惯性导航模块。当然,惯性导航模块也可以设于不同于卫星定位模块80的另一部位。
并且,在构成车身1的框架上设有检测车身倾斜的倾斜检测器85。在该实施方式的倾斜检测器85中,具备检测机体前后方向(前进后退方向)的倾斜角(俯仰角)、机体横穿方向(左右方向)的倾斜角(倾侧角)的角度传感器。作为倾斜检测传感器,可以使用将倾斜导致的液面变化作为静电电容变化而检测的静电电容式液面传感器方式、重锤式的传感器、陀螺仪传感器等。
在图3中示出了构建于该拖拉机的控制系统。该控制系统作为实现已使用图1说明的、基于车身倾斜角而工作的倾斜行驶管理的系统而构成。在作为该控制系统的核心要素的控制单元5中,具备作为输入输出接口发挥功能输出处理部7、输入处理部8、通信处理部70。输出处理部7与车辆行驶设备组71、作业装置设备组72、通知设备73等连接。在车辆行驶设备组71中,以转向马达14为首,虽然未图示,但包括变速机构、发动机单元等为了使车辆行驶而被控制的设备。在作业装置设备组72中包括作业装置30的驱动机构、使作业装置30升降的升降机构31等。在通知设备73中包括显示器、灯、扬声器,用于将超过容许值的车身倾斜向驾驶员、监视者发出警告。通知设备73与输出处理部7之间的信号传送通过有线或者无线而进行。
通信处理部70通过无线通信标准、有线通信标准在与外部的计算机之间进行数据交换。在图3中,作为外部的计算机,示出了构建于远处的管理中心KS的管理计算机100以及用于监视无人驾驶中的作业车的监视终端9。
输入处理部8与卫星定位模块80、行驶系统检测传感器组81、作业系统检测传感器组82、自动/手动切换操作器具83、倾斜检测器85等连接。在行驶系统检测传感器组81中包括检测发动机转速、变速状态等行驶状态的传感器。在作业系统检测传感器组82中包括对作业装置30的地上高度、倾斜进行检测的传感器、对作业负荷等进行检测的传感器等。自动/手动切换操作器具83是能够选择通过自动转向行驶的自动转向模式、和通过手动转向行驶的手动转向模式中的某一个的开关。例如,在自动转向模式中,通过在行驶中操作自动/手动切换操作器具83,切换成手动转向的行驶,在手动转向的行驶中,通过操作自动/手动切换操作器具83,切换成自动转向的行驶。
在控制单元5中,构建有已使用图1说明过的倾斜行驶管理的核心功能部即倾斜评价部60。除此之外,在控制单元5中具备行驶控制部50、作业控制部53、本车位置计算部54、无人/有人驾驶检测部55、作业地管理部56、路径生成部57、通知部58。
控制车辆行驶设备组71的行驶控制部50构成为,使该拖拉机能够通过自动行驶(自动转向)与手动行驶(手动转向)这两者行驶,因此包括手动行驶控制部51与自动行驶控制部52。手动行驶控制部51基于驾驶员的操作对车辆行驶设备组71进行控制。自动行驶控制部52基于本车位置与行驶路径的偏差生成自动转向指令,并经由输出处理部7输出到转向马达14。作业控制部53为了控制作业装置30的移动,对作业装置设备组72赋予控制信号。
本车位置计算部54基于从卫星定位模块80传送来的定位数据,计算本车位置。通知部58生成用于通过显示器、扬声器等通知设备73向驾驶员、监视者通知的通知信号(显示数据、声音数据)。
无人/有人驾驶检测部55根据来自自动/手动切换操作器具83的状态信号判定作业车是无人驾驶(无驾驶员驾驶)还是有人驾驶。另外,也能够基于行驶系统检测传感器组81所包含的座椅开关的状态信号来进行驾驶员是否落座于驾驶座的判定。
作业地管理部56对与进行作业行驶的田地有关的信息即田地信息(作业地信息)进行管理。在田地信息中,包括田地的地图位置、形状、大小、种植品种等的数据。田地信息可以从设置于远处的管理中心KS、农家的住宅中的管理计算机100、或者驾驶员所持有的便携通信计算机下载。
路径生成部57从田地信息中读出田地的外形数据,生成该田地中的适当的行驶路径。该行驶路径的生成既可以基于由作业者输入的基本的初始参数自动地进行,也可以基于由作业者输入的实质性规定行驶路径的输入参数进行。另外,行驶路径自身也可以采用从管理计算机100下载的结构。总之,由路径生成部57取得的行驶路径在存储器中展开,无论自动转向行驶或者手动转向行驶,都是为了使作业车沿行驶路径行驶而使用的。
为了在由倾斜检测器85检测出的车身倾斜角超过了规定的角度值的情况下输出行驶限制信息,在倾斜评价部60中包括倾斜阈值设定部61、行驶限制信息生成部62、倾斜记录部63。倾斜阈值设定部61对成为用于输出行驶限制信息的条件的车身倾斜角进行设定,在该实施方式中,与图1中的例子相同,设定警告阈值、自动转向行驶禁止阈值以及行驶禁止阈值。各阈值的大小关系是,警告阈值<自动转向行驶禁止阈值<行驶禁止阈值。
行驶限制信息生成部62对检测出的车身倾斜角与各阈值进行比较,输出如下行驶限制信息。
(1)在车身倾斜角超过了警告阈值的情况下,向通知部58要求输出警告自动转向的行驶的行驶警告信号。
(2)在车身倾斜角超过了自动转向行驶禁止阈值的情况下,向行驶控制部50要求输出使自动转向中的车身1停车的自动转向禁止信号。
(3)在车身倾斜角超过了行驶禁止阈值的情况下,向行驶控制部50要求输出使车身1停止的停车信号。
倾斜记录部63在输出上述(1)(2)(3)的行驶限制信息时,接收由本车位置计算部54计算出的本车位置,将行驶限制信息的内容与输出该行驶限制信息的行驶路径的区域即倾斜区域建立关联并记录。在倾斜记录部63中记录的记录数据经由通信处理部70被发送到管理计算机100等外部计算机。
在图4中示意性地示出倾斜记录部63中的记录例。在该例子中,通过行驶路径中的本车位置确定的行驶点由Pn表示,行驶点的地图坐标位置由(Xn,Yn)表示,各行驶点的车身倾斜角由θn表示,各行驶点所属的行驶路径部分由Ln与Tn表示。此外,n是用于识别的下标,并且是从1开始的自然数。在图4中,行驶路径由相互平行地延伸的多条直线行驶路径、和将相邻的直线行驶路径连接的转弯行驶路径构成,直线行驶路径由Ln表示,转弯行驶路径由Tn示表示。根据图4可知,在该行驶例子中,在从行驶点P20至行驶点P25之间检测出成为自动转向行驶禁止的车身倾斜角,从行驶点P20至行驶点P25的行驶路径部分被视为倾斜区域。该倾斜区域属于L3的直线行驶路径。因此,在基于由倾斜记录部63记录的该记录数据进行下次作业计划时的行驶路径生成时,将L3的直线行驶路径作为自动转向行驶禁止路径处理。
在监视终端9中具备由平板构成的显示器或蜂鸣器。监视终端9能够经由通信处理部70接收由倾斜检测器85检测出并通过输入处理部8数据化的车身倾斜角数据、以及从倾斜评价部60输出的行驶控制信息。由于在车身倾斜角数据中包括倾侧角以及俯仰角,因此在显示器上显示使各自的倾斜状态图形化的画面。在监视终端9中也具有将包含本车位置的行驶路径显示于显示器的功能。在接收了行驶控制信息的情况下,强制将对应的消息显示于显示器,并且从蜂鸣器通知警告音。由此,能够使监视者意识到作业车倾斜行驶并提醒其注意。
〔另一实施方式〕
(1)在上述实施方式中,作为输出行驶限制信息的车身倾斜的条件,设定有多个阈值,但为了简化控制,也设为单一的阈值。而且,也可以不分为自动转向时与手动转向时地控制,而是进行共同的控制。
(2)在上述实施方式中,作为机体倾斜角,机体前后方向(前进后退方向)的倾斜角(俯仰角)与机体横穿方向(左右方向)的倾斜角(倾侧角)被共同地处理,但也可以分别具有独立的阈值而独立地进行控制。另外,也可以采用仅处理俯仰角与倾侧角中的某一个的结构。
(3)在上述实施方式中,作业车构成为能够选择自动转向与手动转向,但也可以是手动转向专用车,还可以是自动操作专用车。
(4)图3所示的功能框图中的各功能部主要是出于说明的目的而被划分的。实际上,各功能部可以与其他功能部合并、或者分为多个功能部。例如,也可以将倾斜评价部60的至少一部分构建于能够与作业车的控制单元5进行数据通信的移动电话、平板电脑。
(5)在上述实施方式中,作为作业车,将配备有回转式耕耘装置作为作业装置30的拖拉机列举为作业车,但除了这种拖拉机以外,例如插秧机、施肥机、联合收割机等农作业车、或者具备推土机、滚轮等作为作业装置30的建筑作业车等的各种作业车,也能够作为实施方式而被采用。
工业上的可利用性
本发明能够应用于沿设定的行驶路径在作业地中进行作业行驶的作业车。

Claims (5)

1.一种作业车,其沿行驶路径行驶,该作业车的特征在于,具备:
车身;
倾斜检测器,其检测车身倾斜角;
倾斜评价部,在由上述倾斜检测器检测出的车身倾斜角超过了规定的角度值的情况下,该倾斜评价部输出行驶限制信息;
本车位置计算部,其基于定位数据计算作业地的上述作业车的位置即本车位置;
倾斜记录部,其将根据输出上述行驶限制信息时的本车位置确定的行驶路径的周边区域作为倾斜区域进行记录;
在上述车身倾斜角超过自动转向行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜评价部输出使自动转向中的车身停车的自动转向禁止信号,作为上述行驶限制信息,并且即使在作为行驶限制信息输出了上述自动转向禁止信号的情况下,也能够以手动转向行驶,
在以自动转向行驶时上述车身倾斜角超过警告阈值的情况下,上述倾斜记录部将在该车身倾斜角超过警告阈值期间行驶的行驶路径部分以及该行驶路径部分的周围区域记录为上述倾斜区域,
在上述车身倾斜角超过警告阈值的情况下且进一步超过比上述警告阈值大的自动转向行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜记录部将代替上述自动转向而以允许的手动转向行驶的行驶路径以及该行驶路径部分的周围区域记录为自动转向行驶禁止的上述倾斜区域,
记录于上述倾斜记录部的倾斜区域在下次的作业计划的行驶路径生成时被从上述倾斜记录部读出。
2.根据权利要求1所述的作业车,其特征在于,
在上述车身倾斜角超过警告阈值的情况下,上述倾斜评价部输出对自动转向的行驶进行警告的行驶警告信号,作为上述行驶限制信息。
3.根据权利要求1或2所述的作业车,其特征在于,
在上述车身倾斜角超过行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜评价部输出使车身停止的停车信号,作为上述行驶限制信息。
4.根据权利要求3所述的作业车,其特征在于,
在上述车身倾斜角超过行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜评价部输出无论为车体在自动转向中还是手动转向中都使车身停止并禁止所述车身行驶的停车信号,作为上述行驶限制信息。
5.一种用于作业车的倾斜行驶管理系统,所述作业车沿行驶路径行驶,并具备:本车位置计算部,其基于定位数据计算作业地的作业车的位置即本车位置;倾斜检测器,其检测车身倾斜角;
所述用于作业车的倾斜行驶管理系统的特征在于,具备:
输入处理部,其接收与上述本车位置建立关联的上述车身倾斜角;
倾斜评价部,其基于上述车身倾斜角输出行驶限制信息;
倾斜记录部,其将根据输出上述行驶限制信息时的本车位置确定的行驶路径的周边区域作为倾斜区域进行记录;
在上述车身倾斜角超过自动转向行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜评价部输出使自动转向中的车身停车的自动转向禁止信号,作为上述行驶限制信息,并且即使在作为行驶限制信息输出了上述自动转向禁止信号的情况下,也能够以手动转向行驶,
在以自动转向行驶时上述车身倾斜角超过警告阈值的情况下,上述倾斜记录部将在该车身倾斜角超过警告阈值期间行驶的行驶路径部分以及该行驶路径部分的周围区域记录为上述倾斜区域,
在上述车身倾斜角超过警告阈值的情况下且进一步超过比上述警告阈值大的自动转向行驶禁止阈值的情况下,上述倾斜记录部将代替上述自动转向而以允许的手动转向行驶的行驶路径以及该行驶路径部分的周围区域记录为自动转向行驶禁止的上述倾斜区域,
记录于上述倾斜记录部的倾斜区域在下次的作业计划的行驶路径生成时被从上述倾斜记录部读出。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6701002B2 (ja) * 2016-06-23 2020-05-27 株式会社クボタ 走行支援システム及び作業車
US10194574B2 (en) * 2016-11-18 2019-02-05 Cnh Industrial America Llc System for adjusting smoothing tools of a harrow according to location
JP6663366B2 (ja) * 2017-01-27 2020-03-11 ヤンマー株式会社 経路生成システム、及びそれによって生成された経路に沿って作業車両を走行させる自律走行システム
JP6503025B2 (ja) * 2017-07-31 2019-04-17 本田技研工業株式会社 作業機
JP6972924B2 (ja) * 2017-10-27 2021-11-24 コベルコ建機株式会社 走行ルートガイダンス装置
JP6908510B2 (ja) * 2017-12-07 2021-07-28 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 走行経路設定装置
JP7080101B2 (ja) * 2018-05-14 2022-06-03 株式会社クボタ 作業車
JP7039026B2 (ja) * 2018-05-28 2022-03-22 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 地図情報生成システム、および作業支援システム
US11543829B2 (en) 2018-06-21 2023-01-03 Kubota Corporation Work vehicle and base station
JP7018831B2 (ja) * 2018-06-21 2022-02-14 株式会社クボタ 作業車両
JP7039406B2 (ja) * 2018-07-11 2022-03-22 株式会社クボタ 作業車両
GB2576494B (en) * 2018-08-06 2022-03-23 Dyson Technology Ltd A mobile robot and method of controlling thereof
JP7062314B2 (ja) * 2018-10-22 2022-05-06 株式会社ナイルワークス 運転経路生成システム、運転経路生成方法、運転経路生成プログラム、座標測量システム、およびドローン
KR20210093240A (ko) * 2018-11-29 2021-07-27 가부시끼 가이샤 구보다 자동 주행 제어 시스템, 자동 주행 제어 프로그램, 자동 주행 제어 프로그램을 기록한 기록 매체, 자동 주행 제어 방법, 제어 장치, 제어 프로그램, 제어 프로그램을 기록한 기록 매체, 제어 방법
CN109720284A (zh) * 2018-12-18 2019-05-07 天津中德应用技术大学 一种履带收割机的控制系统
CA3122892C (en) 2018-12-19 2023-11-07 Thales Canada Inc. System and method for determining grade and acceleration due to motoring and braking
JP7102332B2 (ja) * 2018-12-26 2022-07-19 株式会社クボタ 走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両
US11822336B2 (en) * 2019-04-10 2023-11-21 Trimble Inc. Autonomous soil moisture control
US11168454B2 (en) 2019-04-10 2021-11-09 Trimble Inc. Dynamic autonomous soil moisture control
JP7260412B2 (ja) * 2019-06-20 2023-04-18 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両用の自動走行システム
JP7271416B2 (ja) * 2019-12-27 2023-05-11 株式会社クボタ 作業車両及び作業車両の走行管理システム
JP7461234B2 (ja) 2020-06-30 2024-04-03 株式会社日立製作所 作業計画システム、および、作業計画方法
KR102247523B1 (ko) * 2020-09-25 2021-05-03 재단법인대구경북과학기술원 농기계 및 그의 자율 주행 방법
JP2022183960A (ja) * 2021-05-31 2022-12-13 ヤンマーホールディングス株式会社 自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム
CZ309571B6 (cs) * 2021-11-11 2023-04-19 Výzkumný ústav zemědělské techniky, v. v. i Zařízení pro tvorbu lokálních prohlubní
NL2030091B1 (en) 2021-12-09 2023-06-26 Agxeed Holding B V A method for cultivating a piece of sloping farmland, and a method and system for generating a cultivation plan

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066725A (ja) * 1998-08-18 2000-03-03 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 作業車両及び作業車両の異常検出・対応方法
CN1603182A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 三菱扶桑卡客车株式会社 车辆的倾翻抑制控制装置
CN104737214A (zh) * 2012-09-26 2015-06-24 株式会社久保田 对地作业车辆、对地作业车辆管理系统、对地作业信息显示方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11332329A (ja) 1998-05-28 1999-12-07 Kubota Corp 水田作業車
JP2001075646A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Iseki & Co Ltd 作業車の自動走行装置
JP2001161112A (ja) * 1999-12-10 2001-06-19 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 農作業機の操向制御装置
SE526913C2 (sv) * 2003-01-02 2005-11-15 Arnex Navigation Systems Ab Förfarande i form av intelligenta funktioner för fordon och automatiska lastmaskiner gällande kartläggning av terräng och materialvolymer, hinderdetektering och styrning av fordon och arbetsredskap
JP2005215742A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Yanmar Co Ltd 農業用作業車
JP2005229831A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Iseki & Co Ltd 農作業機
US8019514B2 (en) * 2007-02-28 2011-09-13 Caterpillar Inc. Automated rollover prevention system
US8275516B2 (en) * 2009-07-21 2012-09-25 Trimble Navigation Limited Agricultural vehicle autopilot rollover risk assessment system
US8612084B2 (en) * 2009-09-15 2013-12-17 The University Of Sydney System and method for autonomous navigation of a tracked or skid-steer vehicle
US20120022790A1 (en) * 2010-07-21 2012-01-26 Empire Technology Development Llc Topography recording techniques
EP2798420B1 (en) * 2011-12-28 2017-04-19 Husqvarna AB Yard maintenance vehicle route and orientation mapping system
JP5782001B2 (ja) 2012-09-26 2015-09-24 株式会社クボタ 水田作業車
WO2015119263A1 (ja) * 2014-02-06 2015-08-13 ヤンマー株式会社 自律走行作業車両の走行経路の設定方法
JP2015189439A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 ヤンマー株式会社 農作業車両
JP6315696B2 (ja) * 2014-09-29 2018-04-25 日立建機株式会社 運搬車両の停止位置算出装置
US9481977B1 (en) * 2015-07-24 2016-11-01 Caterpillar Inc. System and method for controlling a machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000066725A (ja) * 1998-08-18 2000-03-03 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 作業車両及び作業車両の異常検出・対応方法
CN1603182A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 三菱扶桑卡客车株式会社 车辆的倾翻抑制控制装置
CN104737214A (zh) * 2012-09-26 2015-06-24 株式会社久保田 对地作业车辆、对地作业车辆管理系统、对地作业信息显示方法

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Publication number Publication date
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CN107632599A (zh) 2018-01-26
US10474153B2 (en) 2019-11-12
EP3272195A1 (en) 2018-01-24
JP6837767B2 (ja) 2021-03-03

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