CN111345146A - 作业机和自动行驶控制系统、作业车和行驶路径生成系统 - Google Patents

作业机和自动行驶控制系统、作业车和行驶路径生成系统 Download PDF

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Abstract

本发明的播种系作业机的自动行驶控制系统具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体(C)的位置;作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;路径设定部,能够根据农田形状将供行驶机体(C)一边进行播种作业一边行驶的多个目标行驶路径(LM)以相互平行排列的状态设定;自动作业控制部,能够根据行驶机体(C)的位置控制作业装置;以及自动行驶控制部,能够进行自动往返行驶控制,所述自动往返行驶控制是指,根据行驶机体(C)的位置,控制行驶机体(C)沿着目标行驶路径(LM)行驶以及控制行驶机体(C)沿着目标行驶路径(LM)行驶后向下一个目标行驶路径(LM)旋转行驶。

Description

作业机和自动行驶控制系统、作业车和行驶路径生成系统
技术领域
本发明涉及播种系作业机、播种系作业机的自动行驶控制系统、农田作业 车以及行驶路径生成系统。
背景技术
(1)以往,有一种播种系作业机和播种系作业机的自动行驶控制系统,具 有自动行驶控制部,该自动行驶控制部能够实现自动往返行驶控制,所述自动 往返行驶控制为,根据行驶机体的位置,控制行驶机体沿着目标行驶路径行驶, 并控制行驶机体沿着目标行驶路径行驶后向下一个目标行驶路径旋转行驶。
例如,专利文献1示出了能够设定作业车在农田的行驶路径的行驶路径生 成系统。在该行驶路径生成系统中,设定多个目标行驶路径(在文献中为“往 程作业路径”)和旋转路径,并以从距离出入口(在文献中为“出入路径”)最 远的目标行驶路径开始行驶,并使车体从该目标行驶路径依次朝向出入口进行 往返行驶的方式,设定目标行驶路径的行驶顺序。
然而,由于在农田的田埂边际大多有例如电杆、水口等障碍物存在的情况, 因此,为了使行驶机体沿着目标行驶路径行驶后自动向下一个目标行驶路径旋 转行驶,目标行驶路径的设定必须考虑避免该障碍物与行驶机体接触。并且, 对于拖拉机、联合收割机可能再次在已收割区域行驶而言,播种系作业机要求 以避开已作业区域从而不踩踏种苗的方式进行行驶。因此,在播种系作业机的 自动行驶控制中,需要在考虑上述实际情况的前提下设定目标行驶路径。
(2)并且,以往,有一种播种系作业机和播种系作业机的自动行驶控制系 统,具有自动行驶控制部,该自动行驶控制部能够实现自动行驶控制,该自动 行驶控制是指,以使行驶机体沿着目标行驶路径行驶的方式进行控制。
例如,就专利文献2所揭示的行驶路径生成装置而言,具有路径设定部(在 文献中为“行驶路径生成部”)。行驶路径由内侧行驶路径和环绕行驶路径构成, 所述内侧行驶路径由目标行驶路径(在文献中为“直行路径”)和连接各目标行 驶路径彼此的旋转行驶路径(在文献中为“U形路径”)构成,所述环绕行驶路 径用于在农田的外周区域进行环绕行驶。
然而,就拖拉机等很可能在已作业区域再次行驶的情况而言,播种系作业 机要求以避开已作业区域从而不踩踏已播种的种苗的方式进行行驶。因此,就 播种系作业机而言,需要在进出农田时也以避开已播种的种苗的方式确保路径。
(3)以往,有一种在农田自动行驶的农田作业车以及一种自动生成上述农 田作业车的行驶路径的行驶路径生成系统。
以往,在插秧机、拖拉机、联合收割机等农田作业车中利用了如下技术, 即装载有卫星导航装置,使农田作业车沿着预先设定的行驶路径在农田内自动 行驶。该卫星导航装置测量具有作为全地球导航卫星系统(GNSS:Global Navigation Satellite System)的一个例子的已知的GPS(Global Positioning System) 的车体的位置和方位。作为上述生成行驶路径的技术之一,有在自动行驶前手 动使农田作业车在农田内行驶并进行教导的技术(例如专利文献3)。
在专利文献3中,记载有具有GPS装置和教导路径生成单元的进行自动行 驶的农用作业车。就该农用作业车而言,教导路径生成单元根据通过GPS装置 测量的位置信息,生成教导路径。此外,教导路径生成单元设定与教导路径平 行的目标路径,农用作业车在该目标路径上自动行驶。
就专利文献3所记载的技术而言,为了进行教导,在进行农田作业前需要 手动使作业车行驶。也考虑到作业车用于多个农田的情况,因此,每个农田都 需要教导,从而导致作业效率下降。并且,专利文献3所述的技术仅为设定平 行的目标路径并沿着该目标路径行驶。然而,当在农田内自动行驶时,不仅要 一边进行作业一边进行自动行驶,而且使作业车自动行驶到开始作业的位置也 有利于作业效率的提高。专利文献3所记载的技术并未想到如上所述地使作业 车自动行驶到开始作业的位置,尚有改善的余地。
(4)并且,在农田中,也有在农田的外周区域使作业车沿着农田的外周形 状环绕行驶的环绕行驶路径,但专利文献3所记载的技术并未想到上述环绕行 驶路径,尚有改善的余地。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本发明专利申请公布“特开2018-117566号”
专利文献2:日本发明专利申请公布“特开2018-116608号”
专利文献3:日本发明专利申请公布“特开2008-92818号”
发明内容
(本发明要解决的问题)
(1)与背景技术(1)相对应的问题如下。
本发明的目的在于,提供一种能够避免与障碍物接触且精度良好地进行自 动行驶控制的播种系作业机以及播种系作业机的自动行驶控制系统。
(2)与背景技术(2)相对应的问题如下。
鉴于上述实际情况,本发明的目的在于,提供一种能够确保进出农田的容 易性且能够自动实现行驶控制的播种系作业机以及播种系作业机的自动行驶控 制系统。
(3)与背景技术(3)相对应的问题如下。
在此,希望提供一种不会降低作业效率,能够在农田内自动行驶至作业开 始位置的农田作业车以及生成上述农田作业车的行驶路径的行驶路径生成系 统。
(4)与背景技术(4)相对应的问题如下。
在此,希望提供一种不会降低作业效率,能够在农田内自动行驶的农田作 业车以及生成上述农田作业车的行驶路径的行驶路径生成系统。
(解决问题的方案)
(1)与问题(1)相对应的解决方案如下。
本发明的播种系作业机的自动行驶控制系统的特征在于,具有:卫星测位 单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置;作业装置,能够对农田进行种 苗的播种作业;路径设定部,能够根据农田形状将供所述行驶机体一边进行所 述播种作业一边行驶的多个目标行驶路径以相互平行排列的状态设定;自动作 业控制部,能够根据所述行驶机体的位置控制所述作业装置;以及自动行驶控 制部,能够进行自动往返行驶控制,所述自动往返行驶控制是指,根据所述行 驶机体的位置,控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶,并控制所述行 驶机体沿着所述目标行驶路径行驶后向下一个所述目标行驶路径旋转行驶,所 述自动行驶控制部能够在从基于所述农田形状的农田外周向农田内侧偏离预先设定的设定距离以上的位置,实现根据所述自动往返行驶控制进行的所述旋转 行驶。
并且,本发明的自动行驶控制系统的技术特征也能够适用于播种系作业机, 因此,本发明也能够将上述播种系作业机作为权利保护对象。此时的播种系作 业机的特征在于,具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位 置;作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;路径设定部,能够根据农田 形状将供所述行驶机体一边进行所述播种作业一边行驶的多个目标行驶路径以 相互平行排列的状态设定;自动作业控制部,能够根据所述行驶机体的位置控 制所述作业装置;以及自动行驶控制部,能够进行自动往返行驶控制,所述自 动往返行驶控制是指,根据所述行驶机体的位置,控制所述行驶机体沿着所述 目标行驶路径行驶,并控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶后向下一 个所述目标行驶路径旋转行驶,所述自动行驶控制部能够在从基于所述农田形 状的农田外周向农田内侧偏离预先设定的设定距离以上的位置实现根据所述自 动往返行驶控制进行的所述旋转行驶。
根据本发明,由于在从农田的田埂边偏离设定距离以上的部位进行旋转行 驶,因此,在农田的田埂边,即使存在如电杆、水口等障碍物,也能够不与这 些障碍物接触而实现根据自动往返行驶控制进行的旋转行驶。并且,根据本发 明,由于自动往返行驶控制是在从农田的田埂边偏离设定距离以上的农田内侧 的范围内进行的,因此,当进行了自动往返行驶控制后,能够在农田的外周区 域留有未作业区域。因此,不会踩踏在农田内侧完成播种作业后的种苗,能够 顺利地在农田的外周区域进行余下的播种作业。并且,当在农田的田埂边存在 障碍物时,由于自动往返行驶控制是在农田内侧的范围内进行的,因此,能够仅在农田的外周区域通过人为操作进行播种作业。由此,能够实现一种避免与 障碍物接触且精度良好地进行自动行驶控制的播种系作业机以及播种系作业机 的自动行驶控制系统。
本发明中的“播种作业”是指,对农田播种发芽前的种子或对农田移植发 芽后的秧苗的作业的总称。并且,本发明中的“播种系作业机”是指,能够进 行上述播种的作业机以及能够移植秧苗的作业机的总称。并且,本发明中的“种 苗”是指,包含发芽前的种子和发芽后的秧苗。并且,本发明中的“自动往返 行驶控制”是指,包含在自动行驶控制中的一个实施方式。
在本发明中,作为优选,具有存储部,能够存储对收割作物进行收割的收 割机的作业宽度,与在农田中根据所述自动往返行驶控制进行所述播种作业的 内侧作业区域相比偏靠农田外侧的区域为所述行驶机体能够进行环绕行驶的外 周区域,自动作业控制部能够以通过在所述外周区域进行环绕行驶而进行所述 播种作业时的所述作业装置的实际作业宽度的总和为所述收割机的作业宽度的 整数倍的方式,控制所述作业装置的作业宽度中的动作的作业宽度。并且,在 本发明中,作为优选,所述路径设定部能够以通过在所述外周区域进行环绕行 驶而进行所述播种作业时的所述作业装置的实际作业宽度的总和为所述收割机 的作业宽度的整数倍的方式,设定所述目标行驶路径。
当收割机对收割作物进行收割时,首先,收割机一边沿着农田的外周旋转 行驶一边进行收割作业,然后,收割机在农田的内侧一边交替进行前进行驶和 使机体的行进方向反转的旋转行驶一边进行收割作业。此时,在内侧作业区域 和外周区域之间的境界导致种苗的播种作业的间隔错位的情况较多。因此,当 以跨越该境界的状态通过收割机进行收割作业时,可能导致例如作为收割机的 一个例子的半喂入型联合收割机的分禾器压倒收割作物从而产生收割损失。根 据该结构,在外周区域,以成为收割机的作业宽度的整数倍的方式进行播种作 业,因此,能够减少在收割机对收割作物进行收割时产生上述问题的可能性。 关于控制作业装置的作业宽度中的动作的作业宽度的结构,也包含作业装置的 整个作业宽度都动作的情况。
在本发明中,作为优选,所述作业装置包含能够平整农田的凹凸的整地转 子,当在进行所述旋转行驶的部位进行所述播种作业时,所述自动作业控制部 能够以平整农田的凹凸的方式控制所述整地转子。
进行旋转行驶的部位可能因行驶机体行驶后的压痕导致农田的整地状态变 差。当在该状态下进行移植作业时,可能会产生浮苗,因此,通过本结构平整 农田表面的凹凸并进行移植作业,能够减少产生浮苗等问题的可能性。
在本发明中,作为优选,所述路径设定部能够在与在农田中根据所述自动 往返行驶控制进行所述播种作业的内侧作业区域相比偏靠农田外侧的区域,设 定至少两圈环绕行驶路径,所述自动行驶控制部能够以使所述行驶机体沿着至 少一圈所述环绕行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制。
根据该结构,能够确保比作业装置的作业宽度大的足够的旋转行驶空间, 从而能够使行驶机体不接触农田田埂边的障碍物而高效地进行自动往返行驶控 制。并且,根据该结构,即使需要通过人为操作进行播种作业,人为操作的区 域也限定在外周侧的环绕行驶路径的区域。由此,能够将基于自动行驶控制的 播种作业尽量活用至农田外周侧,并且,能够可靠地避免与农田田埂边的障碍 物接触。
在本发明中,作为优选,具有农田形状计算部,所述农田形状计算部能够 根据通过所述行驶机体的位置的经时检测所获得的所述行驶机体的行驶轨迹计 算所述农田形状,所述农田形状计算部能够通过所述作业装置进行所述播种作 业且所述行驶机体沿着农田的外周进行环绕行驶,从而计算所述农田形状,所 述设定距离包含用于计算所述农田形状的环绕行驶中的通过所述播种作业形成 的外周已作业区域的作业宽度。
根据该结构,通过使行驶机体最初沿着农田的外周行驶从而计算农田形状, 在进行该行驶时进行播种作业。因此,与行驶机体最初沿着农田的外周行驶时 不进行播种作业的结构相比,能够高效地进行播种作业。并且,通过在设定距 离包含外周已作业区域的结构,当农田的监视者或行驶机体的搭乘者监视播种 系作业机的自动行驶时,监视者或搭乘者能够将外周已作业区域作为设定距离 的参照进行观察确认。
在本发明中,作为优选,当能够提供补充材料的补充位置与比形成所述农 田形状的外周的边中的至少一边偏靠农田外侧的区域相邻时,所述自动作业控 制部就在与所述补充位置相邻的所述边进行的所述播种作业而言,能够以使所 述作业装置仅在所述作业装置的作业宽度中的农田外侧的宽度范围动作的方 式,控制所述作业装置。
当在农田形状的外周中的与补充位置相邻的部位,以横跨作业装置的作业 宽度的方式进行播种作业时,行驶机体在补充时难以接近补充位置,可能给补 充作业带来障碍。根据该结构,在与补充位置相邻的部位,由于作业装置的农 田内侧部分没有动作,没有进行播种作业,因此,行驶机体在补充时能够容易 地接近补充位置,能够顺利地进行补充作业。
在本发明中,作为优选,所述路径设定部能够以确保环绕行驶路径的方式 设定所述目标行驶路径,所述环绕行驶路径是指,在外周已作业区域与根据所 述自动往返行驶控制进行所述播种作业的内侧作业区域之间,所述作业装置以 横跨所述作业装置的作业宽度的方式进行所述播种作业且所述行驶机体在农田 进行环绕行驶的路径,所述自动行驶控制部能够以使所述行驶机体沿着所述环 绕行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制。
根据该结构,由于农田的田埂边为作为外周已作业区域已经完成了播种作 业的区域,因此,能够以行驶机体不接触农田田埂边的障碍物的方式进行自动 行驶控制。
在本发明中,作为优选,当在所述环绕行驶路径的所述自动行驶控制完成 时,所述路径设定部能够以使所述行驶机体位于自在农田中能够进出的出入口 起的预先设定的范围内,且使所述行驶机体的行进方向沿着所述出入口的倾斜 方向的方式,设定所述环绕行驶路径。
根据该结构,当自动行驶控制完成时,只要行驶机体前进,行驶机体就能 够直接从出入口驶出农田外。
(2)与问题(2)相对应的解决方案如下。
本发明的播种系作业机的自动行驶控制系统的特征在于,具有:卫星测位 单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置;作业装置,能够对农田进行种 苗的播种作业;路径设定部,能够根据农田形状设定供所述行驶机体一边进行 所述播种作业一边行驶的目标行驶路径;以及自动行驶控制部,能够根据所述 行驶机体的位置,进行控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶的自动行 驶控制,所述路径设定部能够在比所述作业装置以横跨所述作业装置的作业宽 度的方式进行所述播种作业且所述行驶机体在农田进行环绕行驶的环绕行驶路 径偏靠农田内侧的位置设定所述目标行驶路径。
并且,本发明的自动行驶控制系统的技术特征也能够适用于播种系作业机, 因此,本发明也能够将播种系作业机作为权利保护的对象。此时的播种系作业 机的特征在于,具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置; 作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;路径设定部,能够根据农田形状 设定供所述行驶机体一边进行所述播种作业一边行驶的目标行驶路径;以及自 动行驶控制部,能够根据所述行驶机体的位置,进行控制所述行驶机体沿着所 述目标行驶路径行驶的自动行驶控制,所述路径设定部能够在比所述作业装置 以横跨所述作业装置的作业宽度的方式进行所述播种作业且所述行驶机体在农 田进行环绕行驶的环绕行驶路径偏靠农田内侧的位置设定所述目标行驶路径。
根据本发明,由于在农田内侧设定目标行驶路径,因此,能够在农田外侧 确保环绕行驶路径的空间。由此,当在农田内侧沿着目标行驶路径完成播种作 业后,通过沿着环绕行驶路径进行播种作业,从而能够以不踩踏已播种的种苗 的方式避开已作业区域地行驶。由此,在进出农田时也能够以避开已播种的种 苗的方式确保路径。由此,能够实现能够确保进出农田的容易性且能够实现自 动行驶控制的播种系作业机以及播种系作业机的自动行驶控制系统。
本发明中的“播种作业”是指,对农田播种发芽前的种子以及对农田移植 发芽后的秧苗的作业的总称。并且,本发明中的“播种系作业机”是指,能够 进行上述播种的作业机以及能够移植秧苗的作业机的总称。并且,本发明中的 “种苗”包含发芽前的种子和发芽后的秧苗。
在本发明中,作为优选,具有能够与所述自动行驶控制连动从而控制所述 作业装置的自动作业控制部,当沿着比所述环绕行驶路径偏靠内侧的所述目标 行驶路径进行所述自动行驶控制,且存在与所述作业装置的作业宽度中的基于 所述环绕行驶路径的作业宽度相重叠的重叠宽度时,所述自动作业控制部能够 以在所述作业装置的作业宽度中的所述重叠宽度范围内使所述作业装置的动作 停止的方式控制所述作业装置。
比环绕行驶路径偏靠内侧的播种作业的区域的宽度为与作业装置的作业宽 度的整数倍不同的宽度的情况较多。根据该结构,当存在与基于环绕行驶路径 的作业宽度相重叠的重叠宽度时,由于不会跨重叠宽度进行播种作业,因此, 能够在环绕行驶路径的区域确保作业装置的作业宽度的部分。由此,行驶机体 能够避开已播种的种苗在环绕行驶路径上行驶,并能够容易地退出农田。
在本发明中,作为优选,所述农田形状具有对向的一对第一边以及位于所 述一对第一边之间且比所述一对第一边短的一对第二边,所述路径设定部能够 设定沿着所述一对第一边中的至少一边延伸的多个所述目标行驶路径,并将连 接各个所述目标行驶路径的旋转行驶路径设定在与所述一对第二边相对应的所 述环绕行驶路径的区域。
根据该结构,与各个目标行驶路径沿着作为农田的短边方向的第二边设定 的结构相比,能够减少目标行驶路径和旋转行驶路径的数量,并减少行驶机体 的旋转次数。结果是,能够减少因旋转行驶导致农田的整地状态变差的部位。
在本发明中,作为优选,当在比所述环绕行驶路径偏靠农田内侧的位置完 成所述自动行驶控制时,所述路径设定部能够以使所述行驶机体位于自所述行 驶机体能够对农田进出的出入口起的预先设定的范围内的方式,设定所述目标 行驶路径。
根据该结构,由于在完成播种作业后,行驶机体直接从农田驶出,因此, 能够更高效地在农田进行播种作业。
在本发明中,作为优选,所述环绕行驶路径至少设定两圈,所述自动行驶 控制部进行的所述自动行驶控制包含使所述行驶机体沿着至少一圈所述环绕行 驶路径行驶的控制。
根据该结构,能够确保比作业装置的作业宽度大的足够的旋转行驶空间, 并能够在行驶机体不接触农田田埂边的障碍物的情况下高效地进行自动行驶控 制。
并且,根据该结构,即使在需要通过人为操作进行播种作业时,人为操作 的区域也被限定在外周侧的环绕行驶路径的区域。由此,能够将通过自动行驶 控制进行的播种作业尽量活用至农田外周侧,并且,能够可靠地避免与农田田 埂边的障碍物接触。
在本发明中,作为优选,具有农田形状计算部,能够根据通过所述行驶机 体的位置的经时检测而获得的所述行驶机体的行驶轨迹计算所述农田形状,所 述农田形状计算部能够通过所述作业装置进行所述播种作业且所述行驶机体沿 着农田的外周环绕行驶,从而计算所述农田形状,所述路径设定部能够以在与 通过在用于计算所述农田形状的环绕行驶中进行的所述播种作业而形成的外周 已作业区域相比偏靠内侧的位置确保所述环绕行驶路径的方式,设定所述目标 行驶路径。
根据该结构,最初通过行驶机体沿着农田的外周行驶从而计算农田形状, 并在该行驶时进行播种作业。因此,与最初行驶机体沿着农田的外周行驶时未 进行播种作业的结构相比,能够高效地进行播种作业。并且,由于农田的田埂 边为已作为外周已作业区域完成了播种作业的区域,因此,在比外周已作业区 域偏靠农田内侧的位置设定环绕行驶路径。由此,即使沿着环绕行驶路径进行 自动行驶控制,也能够在行驶机体不接触农田田埂边的障碍物的情况下进行自 动行驶控制。
在本发明中,作为优选,当能够提供补充材料的补充位置与比形成所述农 田形状的外周的边中的至少一边偏靠农田外侧的位置相邻时,对应于与所述补 充位置相邻的所述边的所述外周已作业区域的宽度形成为,比对应于不与所述 补充位置相邻的所述边的所述外周已作业区域的宽度小。
当在农田形状的外周中的与补充位置相邻的部位以横跨作业装置的作业宽 度的方式进行播种作业且外周已作业区域的宽度较大时,行驶机体在补充时难 以接近补充位置,可能给补充作业带来障碍。根据该结构,对应于与补充位置 相邻的边的外周已作业区域的宽度形成为比对应于不与补充位置相邻的边的外 周已作业区域的宽度小,因此,行驶机体在补充时能够容易地接近补充位置, 从而能够顺利地进行补充作业。
在本发明中,作为优选,所述自动行驶控制部进行的所述自动行驶控制包 含使所述行驶机体沿着所述环绕行驶路径行驶的控制,当在所述环绕行驶路径 完成所述自动行驶控制时,所述路径设定部能够以所述行驶机体位于自能够对 农田进出的出入口起的预先设定的范围内,且所述行驶机体的行进方向沿着所 述出入口的倾斜方向的方式,设定所述环绕行驶路径。
根据该结构,当自动行驶控制完成时,只要行驶机体前进,行驶机体就能 够直接从出入口驶出农田外。
(3)与问题(3)相对应的解决方案如下。
本发明的农田作业车的特征在于,具有:形状信息获取部,获取表示一边 进行预先设定的作业一边行驶的农田的形状的形状信息;出口信息获取部,获 取表示所述农田的出口区域的出口信息;环绕行驶路径计算部,根据所述形状 信息,计算用于在所述农田的外周区域环绕行驶1圈以上的环绕行驶路径;中央 区域路径计算部,根据所述环绕行驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周 区域的内侧的中央区域的中央区域路径;以及开始位置设定部,根据所述出口 信息和构成所述中央区域路径的所述直线路径的数量,设定所述中央区域路径 的行驶开始位置。
根据上述结构特征,能够根据出口区域的位置设定中央区域路径的行驶开 始位置。因此,能够将中央区域路径的终点设定在与农田的出口区域靠近的一 侧。并且,通过使中央区域路径的终点与环绕行驶路径的起点接近,能够使农 田作业车不踩压已完成作业的区域而进行外周区域的作业。因此,能够不降低 作业效率,而实现能够自动行驶到农田内的作业开始位置的农田作业车。
并且,作为优选,当构成所述中央区域路径的直线路径被设为以横跨所述 农田的一方端部和另一方端部的方式行驶的路径时,所述开始位置设定部将构 成所述中央区域路径的直线路径中的最后行驶的最终直线路径的终点设定在所 述农田的一方端部和所述另一方端部中的靠近所述出口区域的一侧,并且,当 所述直线路径的数量为偶数时,将所述行驶开始位置也设定在所述农田的一方 端部和所述另一方端部中的靠近所述出口区域的一侧,当所述直线路径的数量 为奇数时,将所述行驶开始位置设定在所述农田的一方端部和所述另一方端部 中的远离所述出口区域的一侧。
根据上述结构,能够将中央区域路径的终点容易地设定在靠近出口区域的 一侧。通过例如将中央区域路径的终点设为环绕行驶路径的起点,从而能够使 环绕行驶路径的终点接近出口区域。
并且,作为优选,所述环绕行驶路径计算部以所述农田的外形为基准,根 据进行所述作业的预先设定的作业宽度,设定所述环绕行驶路径,当所述直线 路径的数量为奇数时,所述中央区域路径计算部将以所述作业宽度沿着所述直 线路径进行所述作业的作业区域与同该作业区域相邻的相邻作业区域之间的间 隔从预先设定的间隔进行变更,以使所述直线路径的数量为偶数的方式重新计 算。
根据上述结构,与中央区域路径的终点同样地,中央区域路径的行驶开始 位置也能够设定在靠近出口区域的一侧。
并且,作为优选,能够变更进行所述作业的预先设定的作业宽度,当所述 直线路径的数量为奇数时,所述中央区域路径计算部以使所述直线路径的数量 为偶数的方式重新计算所述中央区域路径,所述中央区域路径包含所述中央区 域的所述直线路径中的至少一部分使所述作业宽度减少的已减少直线路径。
根据上述结构,通过变更作业宽度而设定中央区域路径,由此能够将直线 路径的数量设定为偶数。因此,与中央区域路径的终点同样,能够将中央区域 路径的行驶开始位置设定在靠近出口区域的一侧。当变更上述作业宽度时,优 选通知给用户。
并且,作为优选,所述中央区域路径包含从所述直线路径移动到与所述直 线路径相邻的相邻直线路径的旋转路径,所述旋转路径设定在在所述作业中中 断所述作业从而补充所述作业所需的材料的补充车辆所停放的畦侧。
根据上述结构,能够将向农田作业车补充材料的区域设定在当从直线路径 移动到与该直线路径相邻的相邻直线路径时行驶的区域。因此,能够在从直线 路径向与该直线路径相邻的相邻直线路径移动的过程中,向农田作业车补充材 料。因此,能够不使农田作业车中断作业地进行材料的补充,因而效率良好。
并且,作为优选,还具有:入口信息获取部,获取表示所述农田的入口区 域的入口信息;以及开始位置引导路径计算部,根据所述入口信息、所述环绕 行驶路径以及所述中央区域路径,计算在在所述农田内不进行作业的情况下从 所述入口区域引导至所述中央区域路径的行驶开始位置的开始位置引导路径, 所述开始位置引导路径计算部以减少行驶于在所述农田进行所述作业的作业区 域的范围的方式进行计算。
根据上述结构,能够以不会重复行驶二次行驶路径的方式设定开始位置行 驶路径。并且,虽然到进行作业为止的行驶距离伸长,但能够减少进行作业前 农田因行驶导致荒芜的情况。因此,能够不会导致农田荒芜地将农田作业车引 导至行驶开始位置。
并且,作为优选,所述开始位置引导路径计算部以避开所述环绕行驶路径 和所述中央区域路径的压痕的方式计算所述开始位置引导路径。
根据上述结构,当农田作业车从入口区域行驶至中央区域路径的行驶开始 位置时,能够不使农田作业车进行作业的农田荒芜。因此,能够使农田作业车 在农田适当地进行作业。
本发明的生成农田作业车的行驶路径的行驶路径生成系统的特征在于,具 有:形状信息获取部,获取表示一边进行预先设定的作业一边行驶的农田的形 状的形状信息;出口信息获取部,获取表示所述农田的出口区域的出口信息; 环绕行驶路径计算部,根据所述形状信息,计算用于在所述农田的外周区域进 行一圈以上环绕行驶的环绕行驶路径;中央区域路径计算部,根据所述环绕行 驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域 路径;以及开始位置设定部,根据所述出口信息以及构成所述中央区域路径的 所述直线路径的数量,设定所述中央区域路径的行驶开始位置。
根据上述结构特征,与上述农田作业车实质上并无差异,能够起到与农田 作业车相同的效果。
(4)与问题(4)相对应的解决方案如下。
本发明的农田作业车的特征在于,具有:设定条件受理部,受理一边在农 田中进行预先设定的作业一边行驶的行驶路径的设定条件;形状信息获取部, 获取表示所述农田的形状的形状信息;出入口信息获取部,获取表示所述农田 的出入口区域的出入口信息;环绕行驶路径计算部,根据所述设定条件、所述 形状信息以及所述出入口信息,计算用于在所述农田的外周区域环绕行驶一圈 以上的环绕行驶路径;中央区域路径计算部,根据所述设定条件和所述环绕行 驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域 路径;以及推荐路径提示部,将根据所述环绕行驶路径和所述中央区域路径计 算的所述行驶路径作为推荐路径进行提示。
根据上述结构特征,能够根据用于生成作业路径(一边进行作业一边行驶 的行驶路径)的设定条件对整个作业工序自动计算最合适的推荐路径。因此, 能够不降低作业效率地实现能够在农田内自动行驶的农田作业车。
并且,作为优选,还具有:开始位置引导路径计算部,根据所述设定条件、 所述出入口信息、所述环绕行驶路径以及所述中央区域路径,计算在不进行所 述作业的情况下从所述出入口区域引导至所述中央区域路径的行驶开始位置的 开始位置引导路径,所述推荐路径提示部将包含所述开始位置引导路径而计算 的所述行驶路径作为所述推荐路径进行提示。
根据上述结构,能够提示包含例如不会重复行驶二次行驶路径的开始位置 行驶路径的推荐路径。并且,能够提示包含虽然到进行作业为止的行驶距离伸 长但能够减少进行作业前农田因行驶导致荒芜的情况的开始位置行驶路径的推 荐路径。因此,能够不使农田荒芜地提示能够将农田作业车引导至行驶开始位 置的推荐路径。
并且,作为优选,所述设定条件为,所述直线路径的相对于所述农田的延 伸方向、在所述农田的行驶中中断所述作业而进行与该作业不同的其他作业的 次数、在所述中央区域的行驶中是否在所述外周区域存在能够旋转的旋转可能 区域以及是否在所述农田内存在不进行所述作业的非作业区域中的至少一个。
根据上述结构,根据设定条件能够容易地计算适合作业的作业路径。
并且,作为优选,所述环绕行驶路径和所述中央区域路径分别包含后退行 驶的后退行驶路径。
根据上述结构,作业中的后退行驶也包含在作业路径中,因此,能够计算 出更符合设定条件的作业路径。
并且,作为优选,还具有:中断引导路径计算部,计算引导至在所述作业 中中断所述作业从而补充所述作业所需的材料的补充地点并且从该补充地点引 导至中断所述作业的中断地点的中断引导路径,所述推荐路径提示部以包含所 述中断引导路径的方式提示所述推荐路径。
根据上述结构,在中断作业补充材料时行驶的中断引导路径也包含在作业 路径中,因此,能够计算出更符合设定条件的作业路径。
并且,作为优选,所述推荐路径为,所述行驶路径为最短距离的最短距离 路径、在所述行驶路径行驶的行驶时间最短的最短时间路径、进行在所述农田 内的相同地点行驶的2次行驶的区域最少的2次行驶最少路径以及与过去在所述 农田行驶时的行驶路径的一致程度为预先设定的值以上的一致路径中的至少一 个。
根据上述结构,用户能够从推荐路径中根据状况容易地选择行驶路径。并 且,通过例如提示多个推荐路径,能够使用户从行驶距离、时间、不使作业后 的农田荒芜等条件中,根据优先条件容易地选择行驶路径。
并且,作为优选,所述出入口区域根据以所述农田的出入口为基准的进行 所述作业的预先设定的作业宽度来进行设定。
根据上述结构,通过例如使农田作业车在出入口区域不进行作业,或者使 出入口区域的作业宽度为最低作业宽度,由此,当农田作业车从农田驶出时, 能够不踩压作业的区域。因此,能够顺利地使农田作业车向出入口移动。并且, 出入口附近的形状能够实现:即使在农田作业车难以进行作业时,也能够通过 手动作业进行作业,从而容易地完成作业。
并且,作为优选,所述环绕行驶路径计算部以所述农田的外形为基准,根 据进行所述作业的预先设定的作业宽度,设定所述环绕行驶路径,所述中央区 域路径计算部将以所述作业宽度沿着所述直线路径进行所述作业的作业区域与 同该作业区域相邻的相邻作业区域之间的间隔从根据所述设定条件预先设定的 间隔进行变更,从而计算所述中央区域路径。
根据上述结构,能够使彼此相邻的作业区域间的间隔相对于预先设定的间 隔减少或者增加,从而设定中央区域路径。由此,能够使中央区域的整体作业 宽度大致均等。
并且,作为优选,能够变更进行所述作业的预先设定的作业宽度,所述中 央区域路径计算部以包含所述中央区域的所述直线路径中的至少一部分使所述 作业宽度减少的已减少直线路径的方式计算所述中央区域路径。
根据上述结构,当设定例如多个直线路径中的最后行驶的直线路径时,能 够以扩大或缩小该直线路径的作业宽度的方式计算推荐行驶路径。由此,能够 使整体作业宽度保持一定。
并且,本发明的生成农田作业车的行驶路径的行驶路径生成系统的特征在 于,具有:设定条件受理部,受理一边在农田中进行预先设定的作业一边行驶 的行驶路径的设定条件;形状信息获取部,获取表示所述农田的形状的形状信 息;出入口信息获取部,获取表示所述农田的出入口区域的出入口信息;环绕 行驶路径计算部,根据所述设定条件、所述形状信息以及所述出入口信息,计 算用于在所述农田的外周区域环绕行驶一圈以上的环绕行驶路径;中央区域路 径计算部,根据所述设定条件和所述环绕行驶路径,计算以直线路径涵盖位于 所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径;以及推荐路径提示部,将根 据所述环绕行驶路径和所述中央区域路径计算的所述行驶路径作为推荐路径进 行提示。
根据上述结构特征,与上述农田作业车没有实质差异,能够起到与农田作 业车相同的效果。
并且,作为优选,还具有:开始位置引导路径计算部,根据所述设定条件、 所述出入口信息、所述环绕行驶路径以及所述中央区域路径,计算在不进行所 述作业的情况下从所述出入口区域引导至所述中央区域路径的行驶开始位置的 开始位置引导路径,所述推荐路径提示部将以包含所述开始位置引导路径的方 式计算的所述行驶路径作为所述推荐路径进行提示。
根据上述结构,能够提示包含例如不会重复行驶二次行驶路径的开始位置 行驶路径的推荐路径。并且,能够提示包含虽然至进行作业为止的行驶距离伸 长但能够减少进行作业前的农田因行驶导致荒芜的情况的开始位置行驶路径的 推荐路径。由此,能够提示不会使农田荒芜地将农田作业车引导至行驶开始位 置的推荐路径。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图(以下至图17均相同),为表示作为播种系 作业机的插秧机的侧视图。
图2是表示播种系作业机的自动行驶控制系统的结构的框图。
图3是表示自动行驶控制的功能和数据流的功能框图。
图4是表示为了获取农田形状而进行的环绕行驶的农田俯视图。
图5是表示随着环绕行驶而进行播种作业的状态的农田俯视图。
图6是表示目标行驶路径和旋转路径的设定的农田俯视图。
图7是表示目标行驶路径和旋转路径的设定的农田俯视图。
图8是表示环绕行驶路径的设定的农田俯视图。
图9是表示在最后的目标行驶路径进行的播种作业的俯视图。
图10是表示在最初和最后的目标行驶路径进行的播种作业的俯视图。
图11是表示目标行驶路径和旋转路径的设定的农田俯视图。
图12是表示环绕行驶路径的设定的农田俯视图。
图13是表示沿着第一圈环绕行驶路径进行播种作业的状态的农田俯视图。
图14是说明联合收割机的收割作业流程的说明图。
图15是表示分别在内侧作业区域和外周区域的秧苗移植状态的俯视图。
图16是表示其他实施方式的目标行驶路径和旋转路径的设定的农田俯视 图。
图17是表示秧苗插植装置以横跨外周区域与内侧作业区域间的境界的状态 进行播种作业的状态的农田俯视图。
图18是表示第二实施方式的图(以下至图25均相同),为乘坐型插秧机的 侧视图。
图19是进行行驶开始位置的设定处理的功能部的框图。
图20是表示外周区域和中央区域的图。
图21是表示出入口区域和环绕行驶路径的图。
图22是表示中央区域路径和开始位置引导路径的图。
图23是表示调整彼此相邻的直线路径的间隔时的例子的图。
图24是表示调整彼此相邻的直线路径的间隔时的例子的图。
图25是表示包含已减少直线路径的中央区域路径的图。
图26是表示第三实施方式的图(以下至图27均相同),为进行推荐路径的 提示处理的功能部的框图。
图27是表示中央区域路径和开始位置引导路径的图。
附图标记说明
27:整地转子
51B:自动行驶控制部
52B:自动作业控制部
54:路径设定部
55B:农田形状计算部
59:存储部
80A:卫星测位单元
C:行驶机体
W:秧苗插植装置(作业装置)
CA:内侧作业区域
CA1:内侧作业区域
CA2:内侧作业区域
CA3:内侧作业区域
D:设定距离
E:出入口
K1:农道(补充位置)
K2:农道(补充位置)
LM:目标行驶路径
TM:旋转行驶路径
LM11:环绕行驶路径
LM12:环绕行驶路径
LML:环绕行驶路径
S1:第一边(边)
S2:第二边(边)
S3:第一边(边)
S4:第二边(边)
SA:外周区域
SA11:外周区域
SA12:外周区域
SA1:第一外周已作业区域(外周已作业区域)
SA2:第二外周已作业区域(外周已作业区域)
SA3:第三外周已作业区域(外周已作业区域)
SA4:第四外周已作业区域(外周已作业区域)
SA5:最终环绕区域(外周区域)
W:秧苗插植装置(作业装置)
201:乘坐型插秧机(农田作业车)
230:形状信息获取部
231:出口信息获取部
232:入口信息获取部
233:环绕行驶路径计算部
234:中央区域路径计算部
235:开始位置设定部
236:开始位置引导路径计算部
290:出口(出入口)
291:出口区域(出入口区域)
200:行驶路径生成系统
G:终点
R1:环绕行驶路径
R2:后退行驶路径
R3:直线路径
R4:中央区域路径
R5:旋转路径
R6:最终直线路径
R7:开始位置引导路径
R8:已减少直线路径
S:行驶开始位置
W:作业宽度
330:设定条件受理部
331:形状信息获取部
332:出入口信息获取部
333:环绕行驶路径计算部
334:中央区域路径计算部
335:开始位置引导路径计算部
336:中断引导路径计算部
337:推荐路径提示部
具体实施方式
(第一实施方式)
首先,参照图1至图17对第一实施方式进行说明。
(播种系作业机的基本结构)
根据附图对本发明的实施方式进行说明。本发明中的“播种作业”是指, 向农田播种发芽前的种子以及向农田移植发芽后的秧苗的作业的总称。并且, 本发明的“播种系作业机”是指,能够进行上述播种的作业机以及能够移植秧 苗的作业机的总称。并且,本发明的“种苗”包含发芽前的种子和发芽后的秧 苗。在此,对作为播种系作业机的一个例子的乘坐型插秧机的例子进行说明。 在图1中,箭头“F”为行驶机体C的机体前部侧,箭头“B”为行驶机体C的 机体后部侧。
如图1所示,乘坐型插秧机具有行驶机体C,行驶机体C具有左右一对转 向车轮10、10和左右一对后车轮11、11。并且,在行驶机体C的后部,以能够 上下升降的方式连结有作为作业装置的秧苗插植装置W,秧苗插植装置W能够 对农田进行秧苗(种苗)的移植作业(播种作业的一种实施方式)。左右一对转 向车轮10设置在行驶机体C的机体前部,能够自由变更操作行驶机体C的朝向, 左右一对后车轮11设置在行驶机体C的机体后部。
秧苗插植装置W经由连杆机构21以自由升降的方式连结在行驶机体C的 后端。连杆机构21通过升降用液压缸20的伸缩动作进行升降动作。由此,秧 苗插植装置W能够在下降至农田表面进行移植作业的作业状态和上升至农田表 面的上方不进行移植作业的非作业状态之间切换。
在行驶机体C的前部具有开闭式机罩12。在机罩12内具有发动机13。在 此不进行详细说明,转向车轮10或后车轮11或双方具有作为用于传递发动机 13的动力的变速机构的已知的HST(静液压无级变速装置;Hydraulic Static Transmission;未图示)。发动机13的动力经由设置于机体的变速机构传递至转 向车轮10和后车轮11,变速后的动力经由电动马达驱动式插植离合器(未图示) 传递至秧苗插植装置W。行驶机体C具有沿着前后方向延伸的机体框架15,在 机体框架15的前部立设有支承支柱框架16。
在行驶机体C的机罩12的左右侧部具有多个(例如四个)通常预备载秧台 28和预备载秧台29。通常预备载秧台28和预备载秧台29能够载置用于向秧苗 插植装置W补充的预备秧苗。在行驶机体C的机罩12的左右侧部具有左右一 对预备秧苗框架30,左右预备秧苗框架30的上部彼此连结在连结框架31。预 备秧苗框架30支承各通常预备载秧台28和预备载秧台29。在连结框架31的上 部安装有卫星测位单元(卫星导航模块)80A。
卫星测位单元80A通过接收从环绕地球上空的多个导航卫星发送的电波, 检测行驶机体C的位置。即,通过利用作为卫星测位系统(GNSS:全球导航卫 星系统)的一个例子的已知的GPS(全球定位系统)技术,从而检测卫星测位 单元80A的位置。在本实施方式中,卫星测位单元80A利用了RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS:干涉测位方式),但也可以利用DGPS(Differential GPS: 相对测位方式)。卫星测位单元80A能够相对于连结框架31进行拆装。
除了卫星测位单元80A以外,作为检测行驶机体C的方位的方位检测单元, 在行驶机体C具有例如具备IMU(惯性测量单元;Inertial Measurement Unit) 的惯性测量单元(惯性导航模块)80B(参照图2和图3)。虽未图示,惯性测量 单元80B例如设置在行驶机体C的宽度方向中央的较低位置,能够测量行驶机 体C的旋转角度的角速度、行驶机体C的左右倾斜角度的角速度、行驶机体C 的前后倾斜角度的角速度等。通过对该角速度进行积分,能够计算机体的方位 变化角。惯性测量单元80B也可以具有陀螺传感器或加速度传感器。在本实施 方式中,作为本机位置检测模块80,包含卫星测位单元80A和惯性测量单元80B。
在行驶机体C的中央部具有进行各种驾驶操作的搭乘部40。搭乘部40具有 驾驶座椅41、转向手柄43以及例如主变速杆44等各种操作件。驾驶座椅41设 置在行驶机体C的中央部,供搭乘者乘座。转向手柄43能够通过人为操作对转 向车轮10进行转向操作。行驶机体C的前进后退切换操作和行驶速度的变更操 作能够通过如主变速杆44等的操作来实现,秧苗插植装置W的升降操作等能 够通过搭乘部40的各种操作件来实现。
虽未图示,在搭乘部40具有能够相对于行驶机体C进行拆装的平板电脑。 该平板电脑具有触屏式液晶界面,能够显示各种信息。该平板电脑也可以具有 下述控制单元5的至少一部分结构。此时,卫星测位单元80A和平板电脑可以 在从行驶机体C拆下的状态下以能够在彼此间进行数据通信的方式连接。并且, 也可以为例如农田的监视者或农田作业机的搭乘者一边持有卫星测位单元80A 和该平板电脑一边步行于田埂边从而检测位置信息的结构。
在秧苗插植装置W具有多个(例如四个)传动箱22、多个(例如八个)旋 转箱23、整地浮板25、载秧台26以及整地转子27。旋转箱23以自由旋转的方 式分别支承在各传动箱22的后部的左侧部和右侧部。在各个旋转箱23的两端 部具有一对旋转式插植臂24。整地浮板25用于平整农田的表面,多个整地浮板 25设置在秧苗插植装置W。在载秧台26载置有插植用毯状秧苗。整地转子27 能够平整农田的凹凸。
秧苗插植装置W一边向左右往返横向移送驱动载秧台26,一边通过从传动 箱22传递来的动力旋转驱动各旋转箱23,并从载秧台26的下部通过各插植臂 24交替取出秧苗并插植在农田表面。虽未图示,秧苗插植装置W通过设置于多 个旋转箱23的插植臂24插植秧苗。就秧苗插植装置W而言,当旋转箱23为 四个时为四行插植型,当旋转箱23为六个时为六行插植型,当旋转箱23为八 个时为八行插植型,当旋转箱23为十个时为十行插植型。
具有作为秧苗插植装置W的一部分的施肥装置34,施肥装置34向插植在 农田的秧苗提供肥料。在施肥装置34设有料斗34A、送出部34B、软管34C、 开沟器34D以及鼓风机34E。料斗34A存储肥料。存储于料斗34A的肥料通过 送出部34B送出,通过鼓风机34E的送风经由软管34C送至开沟器34D。通过 开沟器34D在农田表面形成槽,送至开沟器34D的肥料被提供至农田面的槽中。
在载秧台26的后方具有作为秧苗插植装置W的一部分的药剂散布装置35。 在药剂散布装置35具有主体箱35A以及连结在主体箱35A的上部并存储除草 剂等药剂的药剂料斗35B。药剂散布装置35的主体箱35A支承在秧苗插植装置 W。在主体箱35A的内部具有:送出机构35C,送出存储在药剂料斗35B的药 剂;以及扩散机构35D,将通过送出机构35C送出的药剂朝着斜后下方向左右 方向扩散从而实现药剂的散布。
送出机构35C和扩散机构35D由未图示的电动马达驱动。送出机构35C每 次动作都将设定量的药剂送出。扩散机构35D具有扩散板。药剂散布装置35在 每通过秧苗插植装置W插植了设定数的植株时,以在设定时间内驱动送出机构 35C和扩散机构35D从而散布药剂的方式进行控制。
(自动行驶控制的结构)
下面,根据图1至图3说明用于进行自动行驶控制的结构。在图2和图3 中示出了利用本发明的自动行驶控制系统的农田作业机的控制系统。农田作业 机的控制系统由控制单元5、以及在与该控制单元5之间通过车载LAN(车载 局域网)等配线网进行信号通信(数据通信)的各种输入输出设备构成。控制 单元5为该控制系统的核心部件,表现为多个被称为ECU(电子控制元件; Electronic Control Unit)的电子控制单元的集合体。来自卫星测位单元80A和惯 性测量单元80B的信号通过车载LAN输入控制单元5。
控制单元5与通信部66连接。通信部66用于在控制单元5与管理计算机6 之间进行数据交换。通信部66与管理计算机6通过互联网等网络连接。管理计 算机6例如为上述平板电脑、或监视者或作业计划决定者携带的智能手机等便 携式终端、或设置于监视者或作业计划决定者家中或管理事务所的计算机。并 且,管理计算机6为具有对行驶机体C和作为作业装置的秧苗插植装置W进行 远程操作的远程操作单元的远程操作终端。远程操作单元既可以为触屏,也可 以为计算机用键盘或鼠标,还可以为专用的面板开关、旋钮开关或板键开关。
控制单元5具有作为输入输出接口的输出处理部58和输入处理部57。输出 处理部58经由设备驱动65与各种动作设备70连接。作为动作设备70,包含作 为与行驶相关的设备的行驶设备群71以及作为与作业相关的设备的作业设备群 72。在行驶设备群71中包含例如转向车轮10、10的转向马达(未图示)、发动 机13的控制设备、上述HST的控制设备以及未图示的制动设备等。在作业设备 群72中包含对图1所示的秧苗插植装置W(包含未图示的各行离合器)、施肥 装置34以及药剂散布装置35进行控制的控制设备等。
输入处理部57连接有行驶状态传感器群63、作业状态传感器群64以及监 视者能够操作的行驶操作单元90等。行驶状态传感器群63除了包含车速传感 器63A、障碍物检测部63B以及转向角传感器63C,还包含发动机转数传感器、 过热检测传感器、刹车踏板位置检测传感器以及变速位置检测传感器等。车速 传感器63A例如根据后车轮11的传动机构中的传动轴的旋转速度检测车速。障 碍物检测部63B设置在行驶机体C的前部和左右两侧部,例如为光波测距式距 离传感器或图像传感器,能够检测农田的田埂边等。作业状态传感器群64包含 检测图1所示的秧苗插植装置W、施肥装置34以及药剂散布装置35的驱动状 态的传感器等。
行驶操作单元90为搭乘者手动操作的操作件的总称。基于行驶操作单元90 的手动操作的操作信号输入控制单元5。行驶操作单元90包含转向手柄43、主 变速杆44、模式操作件90A以及自动开始操作件90B等。模式操作件90A具有 将使控制单元5的行驶模式在进行自动驾驶的自动行驶模式与进行手动驾驶的 手动行驶模式之间切换的信号输出至控制单元5的功能。自动开始操作件90B 具有将用于开始自动行驶的最终自动开始指令赋予控制单元5的功能。在图2 中,仅示出了一个自动开始操作件90B,但为了防止误操作,也可以具有多个自 动开始操作件90B,通过同时操作多个自动开始操作件90B,输出最终自动开始指令。有时,与模式操作件90A的操作无关,从自动行驶模式到手动行驶模式 的转换是通过软件自动完成的。例如,当产生不能进行自动驾驶的状态时,控 制单元5强制执行从自动行驶模式到手动行驶模式的转换。
控制单元5具有行驶控制部51、作业控制部52、行驶模式管理部53、路径 设定部54、本机位置计算部55、通知部56以及存储部59等。
本机位置计算部55根据测位数据、方位数据以及车速数据,计算作为预先 设定的行驶机体C的特定部位的地图坐标(或农田坐标)的本机位置。测位数 据通过卫星测位单元80A经时获取。方位数据通过惯性测量单元80B经时获取。 车速数据通过车速传感器63A经时获取。作为本机位置,能够设定为行驶机体 C的基准点(例如车体中心、图1所示的秧苗插植装置W的中心等)的位置。
本机位置计算部55将本机位置经时记录在例如由RAM(随机存取存储器) 构成的存储部59。存储部59能够经时存储作为位置信息的本机位置。作为本机 位置计算部55的一个结构,具有行驶轨迹获取部55A和农田形状计算部55B。 行驶轨迹获取部55A能够根据存储在存储部59的本机位置的集合获取行驶轨 迹。也就是说,行驶轨迹获取部55A能够根据本机位置的经时检测获取行驶机 体C的行驶轨迹。并且,农田形状计算部55B能够根据行驶机体C的行驶轨迹 计算农田形状。
通过行驶轨迹获取部55A获取的行驶轨迹以及通过农田形状计算部55B计 算出的农田形状能够存储在存储部59。并且,存储在存储部59的行驶轨迹和农 田形状能够经由通信部66转送给管理计算机6。
通知部56根据来自控制单元5的各功能部的指令等生成通知数据,并赋予 通知装置62。作为通知装置62,例如有蜂鸣器、扬声器、灯、仪表等。通知部 56除了通知装置62以外,还将通知数据经由通信部66传送给管理计算机6
行驶控制部51具有发动机控制功能、转向控制功能以及车速控制功能等, 将控制信号赋予行驶设备群71。作业控制部52为了控制图1所示的秧苗插植装 置W、施肥装置34以及药剂散布装置35的动作,将控制信号赋予作业设备群 72。
本实施方式的插秧机既能够通过以自动行驶进行移植作业的自动驾驶在农 田行驶,又能够通过以手动行驶进行移植作业的手动驾驶在农田行驶。因此, 行驶控制部51包含手动行驶控制部51A和自动行驶控制部51B。并且,作业控 制部52包含手动作业控制部52A和自动作业控制部52B。当进行自动驾驶时设 定为自动行驶模式,当进行手动驾驶时设定为手动行驶模式。
行驶模式的切换由行驶模式管理部53管理。也就是说,行驶模式管理部53 能够将控制单元5的行驶模式在执行自动行驶的自动行驶模式和执行手动行驶 的手动行驶模式之间切换。由此,控制单元5能够在执行自动行驶控制的自动 行驶模式和不执行自动行驶控制的手动行驶模式之间切换。
自动行驶控制部51B生成包含自动转向和停车的车速变更控制信号,从而 控制行驶设备群71。详细情况将在后文中说明,例如,如图6所示,路径设定 部54在内侧作业区域CA设定多个目标行驶路径LM,并且,在外周区域SA 设定连接目标行驶路径LM的端部彼此的旋转行驶路径TM。本机位置由本机位 置计算部55计算。并且,自动行驶控制部51B以消除本机位置与目标行驶路径 LM之间的错位以及方位偏差的方式输出控制信号。即,自动行驶控制部51B 能够根据行驶机体C的位置,以控制行驶机体C沿着目标行驶路径LM行驶的 方式进行自动行驶控制。作为输出控制信号的控制方法,例如可以采用已知的 PID控制。
自动作业控制部52B能够以与基于自动行驶控制部51B的自动行驶控制连 动的方式控制秧苗插植装置W。换言之,自动作业控制部52B能够根据行驶机 体C的位置控制秧苗插植装置W。例如当行驶机体C以不伴随移植作业的方式 在农田行驶(以下称为“非作业行驶”)时,自动作业控制部52B输出使秧苗插 植装置W上升的控制信号。并且,自动作业控制部52B也能够向施肥装置34 和药剂散布装置35输出控制信号。例如,当行驶机体C在农田进行非作业行驶 时,自动作业控制部52B输出使施肥装置34和药剂散布装置35停止的控制信号,由此能够防止肥料和药剂的重复散布。
路径设定部54根据路径计算算法自动生成目标行驶路径LM。也可以构成 为,路径设定部54并不自动生成目标行驶路径LM,路径设定部54下载由上述 管理计算机6等生成的目标行驶路径LM并利用。
当选择了手动行驶模式时,根据监视者或搭乘者的操作,手动行驶控制部 51A输出转向量或变速指令等,通过控制行驶设备群71,实现手动驾驶。通过 路径设定部54计算出的目标行驶路径LM即使在手动驾驶时也能够用作使插秧 机沿着该目标行驶路径LM行驶的向导。
(播种系作业机在伴随获取农田形状时的自动行驶控制)
根据图4至图8对播种系作业机伴随获取农田形状时的自动行驶控制进行 说明。在图4至图8所示的农田中,图面左右方向为农田的横向H,图面上下 方向为农田的纵向V。图4至图8所示的农田形成为与横向H的长度相比纵向 V的长度长,即纵长形状。
图4至图8所示的农田形状为四边形。农田具有对向的一对第一边S1、S3 以及位于一对第一边S1、S3之间且比一对第一边S1、S3短的一对第二边S2、 S4。由第一边S1、S3和第二边S2、S4在农田形成四边的田埂边。农道K1、 K2分别与上下一对第二边S2、S4相邻,农道K1、K2分别沿着图4至图8所 示的农田的图面上下的第二边S2、S4向图面横向延伸。在第二边S4的图面右 下的田埂边设有农田的出入口E,行驶机体C能够经由该出入口E进出农道K2和农田。出入口E的地面沿着纵向V以越位于农道K2侧越高的方式倾斜。
图4示出了行驶机体C沿着农田的田埂边一边在农田内环绕一边进行移植 作业的情况。该农田的最初的环绕行驶是通过人为操作进行的。在本实施方式 中,当行驶机体C从农道K2经由出入口E进入农田后,插秧机沿着第一边S1 直接进行直行。当欲使行驶机体C从农道K2经由出入口E沿着农田内的第二 边S4行驶时,需要对行驶机体C进行旋转操作,由于出入口E为倾斜地,因此, 人为操作进行行驶机体C的旋转需要熟练的技术。沿着第一边S1行驶的路径为 不受搭乘者的驾驶技术影响能够容易地进入的路径。在本实施方式中,人为操 作进行的环绕行驶最初沿着第一边S1进行。然后,按照第二边S2、第一边S3、 第二边S4的顺序,沿着农田的四边的田埂边绕逆时针方向环绕行驶。
根据图2至图4进行说明如下。在通过人为操作进行环绕行驶的过程中, 通过本机位置计算部55经时计算出本机位置,根据本机位置的集合获取行驶轨 迹。并且,在进行环绕行驶过程中同时进行插秧作业,沿着农田的田埂边插植 秧苗。并且,农田形状计算部55B能够通过使秧苗插植装置W进行移植作业且 使行驶机体C沿着农田的外周环绕行驶,从而计算农田形状。
图5示出了作为外周区域SA的已作业区域的第一外周已作业区域SA1、第 二外周已作业区域SA2、第三外周已作业区域SA3以及第四外周已作业区域 SA4。第一外周已作业区域SA1为沿着第一边S1插植秧苗的已作业区域。第二 外周已作业区域SA2为沿着第二边S2插植秧苗的已作业区域。第三外周已作业 区域SA3为沿着第一边S3插植秧苗的已作业区域。第四外周已作业区域SA4 为沿着第二边S4插植秧苗的已作业区域。
在图5所示的实施方式中,沿着农田的四边移植秧苗的区域中的沿着纵向V 的第一外周已作业区域SA1和第三外周已作业区域SA3具有横跨秧苗插植装置 W的作业宽度的宽度。也就是说,第一边S1、S3为与沿着纵向V的二边的田 埂边相对应的环绕路径,在该路径上以横跨秧苗插植装置W的作业宽度的方式 插植秧苗。
沿着农田的四边插植秧苗的区域中的沿着横向H的第二外周已作业区域 SA2和第四外周已作业区域SA4具有比秧苗插植装置W的作业宽度更小的宽 度。也就是说,第二边S2和第二边S4为与沿着横向H的二边的田埂边相对应 的环绕路径,在该路径上仅以秧苗插植装置W的一部分插植秧苗。也就是说, 根据图1和图5进行说明如下。在第二边S2和第二边S4,通过秧苗插植装置 W的各行离合器,使多个旋转箱23中的靠近农田内侧的旋转箱23停止,仅使 农田外侧的旋转箱23动作。因此,第二外周已作业区域SA2和第四外周已作业 区域SA4中的秧苗的插植行数比第一外周已作业区域SA1和第三外周已作业区 域SA3中的秧苗的插植行数少。在本实施方式中,第二外周已作业区域SA2和 第四外周已作业区域SA4中的秧苗的插植行数被设定为二行,该插植行数能够 适当变更。
农道K1与比第二外周已作业区域SA2偏靠农田外侧的位置相邻,农道K2 与比第四外周已作业区域SA4偏靠农田外侧的位置相邻。该农道K1、K2以能 够供例如装载有补充秧苗或补充燃料等补充材料的车辆通行的方式整备。也就 是说,农道K1、K2作为能够提供补充材料的补充位置与农田相邻。当例如作 业者从农道K1或农道K2向行驶机体C补充补充材料时,可以想到,行驶机体 C从农田内侧以与第二外周已作业区域SA2或第四外周已作业区域SA4相邻的 状态停车,在农道K1或农道K2作业的作业者将补充材料亲手交给行驶机体C的搭乘者。此时,通过在第二外周已作业区域SA2和第四外周已作业区域SA4 插植二行秧苗而不是八行秧苗,从而能够容易地亲手交付这些补充材料。
即使在例如根据拖拉机、联合收割机等在农田的环绕行驶而预先获取农田 形状的情况下,由于播种系作业机要求更高精度的农田形状,因此,可以想到 使行驶机体C再次一边在农田环绕行驶一边获取高精度的农田形状。根据图2 和图5对上述情况进行说明。可以想到,在上述通过人为操作进行环绕行驶前, 经由通信部66已接收预先获取的农田形状的情况。此时,也可以构成为,行驶 机体C的搭乘者或农田监视者能够在环绕行驶前设定减少外周区域SA中的哪 个区域的插植行数。并且,自动作业控制部52B输出对应于上述设定的插植行 数的控制信号,经由各行离合器调整秧苗插植装置W的插植行数。减少插植行 数的区域的设定可以通过例如上述管理计算机6的操作来进行,还可以通过农 田的监视者或农田作业机的搭乘者对便携式终端的操作来进行。
如上所述,当能够提供补充材料的补充位置与比形成农田形状的外周的第 一边S1、S3和第二边S2、S4中的至少一边偏靠农田外侧的位置相邻时,自动 作业控制部52B能够在在与补充位置相邻的边进行的移植作业中,以仅在秧苗 插植装置W的作业宽度中的农田外侧的宽度使秧苗插植装置W动作的方式控制 秧苗插植装置W。因此,对应于与作为补充位置的农道K1、K2相邻的第二边S2、S4的第二外周已作业区域SA2和第四外周已作业区域SA4的宽度形成为, 比对应于未与农道K1、K2相邻的第一边S1、S3的第一外周已作业区域SA1和第三外周已作业区域SA3的宽度小。
如图6所示,当通过人为操作进行的环绕行驶完成后,通过路径设定部54 (参照图2和图3)设定多个目标行驶路径LM和多个旋转行驶路径TM。在图 6所示的实施方式中,目标行驶路径LM各自的长边方向以沿着农田的纵向V 相互平行排列的方式设定。换言之,在内侧作业区域CA中,目标行驶路径LM 沿着横向H的方向等间隔地排列设定。
内侧作业区域CA为在农田中根据作为自动行驶控制的一个实施方式的自 动往返行驶控制进行移植作业的区域。外周区域SA为比内侧作业区域CA偏靠 农田外侧,能够供行驶机体C环绕行驶的区域。
如图6所示,旋转行驶路径TM分别设定在从基于农田形状的农田的外周 向农田内侧偏离预先设定的设定距离D的位置。设定距离D既可以为第二外周 已作业区域SA2的宽度或第四外周已作业区域SA4的宽度,又可以为秧苗插植 装置W的作业宽度。也就是说,设定距离D包含通过用于计算农田形状的环绕 行驶进行的移植作业所形成的第二外周已作业区域SA2的作业宽度以及第四外 周已作业区域SA4的作业宽度。自动行驶控制部51B能够在从基于农田形状的 农田外周向农田内侧偏离预先设定的设定距离D的位置,实现基于自动往返行 驶控制的旋转行驶。
图2和图3所示的路径设定部54能够以在第一外周已作业区域SA1至第四 外周已作业区域SA4与根据自动往返行驶控制进行移植作业的内侧作业区域 CA之间确保环绕行驶路径LML的方式设定目标行驶路径LM,环绕行驶路径 LML为,秧苗插植装置W以横跨秧苗插植装置W的作业宽度的方式进行移植 作业且行驶机体C在农田环绕行驶的路径。目标行驶路径LM的两端设定在从 第二外周已作业区域SA2和第四外周已作业区域SA4各自起偏离相当于秧苗插 植装置W的作业宽度的距离的位置。行驶机体C最初行驶的最初目标行驶路径 LM1与第三外周已作业区域SA3之间多偏离相当于秧苗插植装置W的作业宽 度的距离。行驶机体C最后行驶的最后目标行驶路径LM2与第一外周已作业区 域SA1之间多偏离相当于秧苗插植装置W的作业宽度的距离。由此,在目标行 驶路径LM与外周区域SA的已作业区域之间确保作为行驶机体C能够行驶的 区域的最终环绕区域SA5,在该最终环绕区域SA5中设定下述环绕行驶路径LML。也就是说,路径设定部54能够以在与用于计算农田形状的环绕行驶中进 行的移植作业所形成的第一外周已作业区域SA1至第四外周已作业区域SA4相比偏靠内侧的区域确保环绕行驶路径LML的方式设定目标行驶路径LM。
并且,在比旋转行驶路径TM偏靠农田外侧的位置存在作为已作业区域的 第二外周已作业区域SA2和第四外周已作业区域SA4,因此,旋转行驶是通过 行驶机体C在比该外周区域SA的已作业区域偏靠内侧的区域进行的。也就是 说,进行作业行驶和旋转行驶的区域被限定在远离田埂边的农田内侧区域。因 此,在农田的田埂边,即使存在例如混凝土壁、电杆、送电线的铁塔等障碍物, 由于存在作为旋转余地的第二外周已作业区域SA2和第四外周已作业区域 SA4,因此,能够减少行驶机体C与该障碍物等接触的情况。
在本实施方式中,作业行驶是指,行驶机体C沿着目标行驶路径LM行驶 且通过秧苗插植装置W进行移植作业。并且,旋转行驶是指,沿着一个目标行 驶路径LM完成作业行驶后,行驶机体C沿着旋转行驶路径TM向下一个目标 行驶路径LM移动。
旋转行驶路径TM分别作为连接相邻的目标行驶路径LM、LM的相邻端部 彼此的旋转行驶路径TM进行设定。图6所示的旋转行驶路径TM以分别与第 二外周已作业区域SA2和第四外周已作业区域SA4相邻的状态设定。农道K1 与比第二外周已作业区域SA2偏靠农田外侧的部位相邻,农道K2与比第四外 周已作业区域SA4偏靠农田外侧的部位相邻。因此,当从农道K1、K2向行驶 机体C补充补充材料时,行驶机体C能够以在旋转行驶路径TM的旋转中途停 车的状态进行补充作业。由此,能够省去行驶机体C偏离目标行驶路径LM或 旋转行驶路径TM向专用补充位置移动的麻烦。
目标行驶路径LM分别以沿着作为农田的长边方向的纵向V的方式设定。 由此,与目标行驶路径LM分别以沿着作为农田的短边方向的横向H设定的结 构相比,能够减少目标行驶路径LM和旋转行驶路径TM的数量,并减少行驶 机体C的旋转次数。结果是,能够减少内侧作业区域CA和外周区域SA的已作 业区域之间的区域的整地状态变差的情况。
目标行驶路径LM的行驶顺序以从位于远离出入口E的一侧的最初目标行 驶路径LM1的开始位置ST起按顺序行驶的方式设定。也就是说,设定在出入 口E的最近处的目标行驶路径LM2为多个目标行驶路径LM中的行驶机体C最 后行驶的目标行驶路径LM。并且,以行驶机体C在该最后目标行驶路径LM2 朝向位于出入口E的一侧行驶的方式设定目标行驶路径LM和旋转行驶路径 TM。由此,在最后目标行驶路径LM2中,与位于出入口E的一侧相反一侧的 端部与旋转行驶路径TM连接,在最后目标行驶路径LM2的位于出入口E侧的 端部未设置旋转行驶路径TM。如图6和图7所示,在最后目标行驶路径LM2 中的位于出入口E侧的端部设定结束位置G。结束位置G位于从出入口E起预 先设定的范围内(例如自出入口E起5米以内)。也就是说,路径设定部54能 够以当在比环绕行驶路径LML偏靠农田内侧的部位完成自动行驶控制时,使行 驶机体C位于从能够使行驶机体C对农田进出的出入口E起的预先设定的范围 内的方式,设定目标行驶路径LM。
由此,以在行驶机体C到达结束位置G的同时完成了对内侧作业区域CA 插植秧苗的作业的方式,设定目标行驶路径LM和旋转行驶路径TM。因此,开 始自动行驶控制的开始位置ST如图6和图7所示地进行设定。在图6所示的实 施方式中,目标行驶路径LM的数量为偶数,因此,开始位置ST被设定在最初 目标行驶路径LM1中的结束位置G所位于的一侧的端部。在图7所示的实施方 式中,目标行驶路径LM的数量为奇数,因此,开始位置ST被设定在最初目标 行驶路径LM1中的结束位置G所位于的一侧的相反侧的端部。
如根据图4所说明的,在按照第一边S1至第二边S4的顺序,沿着农田的 四边的田埂边逆时针环绕行驶后,行驶机体C位于出入口E的附近。在该状态 下,搭乘者或农田监视者通过操作自动开始操作件90B(参照图2)开始进行自 动行驶控制。根据图6和图7进行说明如下。首先,行驶机体C移动到开始位 置ST。在向开始位置ST移动时,若在移植作业前使行驶机体C在内侧作业区 域CA的区域内移动,则行驶机体C的行驶轨迹作为压痕残留在农田表面,当 在该压痕部位插植秧苗时,在该部位可能会产生浮苗。为了避免上述不利情况,自动行驶控制部51B(参照图2和图3)以使行驶机体C一边在内侧作业区域 CA的外侧绕行一边移动到开始位置ST的方式输出控制信号。由此,行驶机体 C从出入口E的附近经由最终环绕区域SA5移动到开始位置ST。此时,秧苗插 植装置W呈上升状态即非作业状态。此外,在秧苗插植装置W上升期间,施肥 装置34和药剂散布装置35也停止,不进行施肥作业和药剂散布作业。由此, 能够避免对最终环绕区域SA5重复进行施肥和药剂散布作业。
在图6所示的实施方式中,行驶机体C一边在最终环绕区域SA5中的第四 外周已作业区域SA4与内侧作业区域CA之间的区域行驶一边移动到开始位置ST。当根据图4说明的环绕行驶完成时,行驶机体C的前部面向出入口E所位 于的一侧。行驶机体C既可以采用行驶机体C在该部位旋转180度后向开始位 置ST移动的移动方法,也可以采用行驶机体C一边从该部位后退一边向开始位 置ST移动的移动方法。
行驶机体C一边在最终环绕区域SA5行驶一边向开始位置ST移动,但由 于在最终环绕区域SA5中,在后续工序中会进行移植作业,因此,行驶机体C 之后会再次在最终环绕区域SA5行驶。行驶机体C行驶一次后的行驶轨迹作为 压痕残留在农田的表面。因此,可以想到,当在后续工序中,行驶机体C沿着 环绕行驶路径LML行驶时,若行驶机体C再次在该压痕上行驶,则转向车轮 10和后车轮11容易陷入压痕的泥沼中产生打滑。为了避免上述不利情况,自动 行驶控制部51B以与行驶机体C沿着环绕行驶路径LML行驶的路径相比行驶 机体C向左右某一侧错位的方式,输出使行驶机体C移动到开始位置ST的控 制信号。此时,行驶机体C相对于左右某一侧的错位量以考虑在后续工序的移 植作业中不将秧苗插植在压痕上的方式进行设定。
当行驶机体C到达开始位置ST后,在进行作为自动行驶控制的一个实施方 式的自动往返行驶控制期间,行驶机体C在农田中的图6(或图7)所示的内侧 作业区域CA进行作业行驶,且在内侧作业区域CA与第二外周已作业区域SA2 之间的区域、以及内侧作业区域CA与第四外周已作业区域SA4之间的区域进 行旋转行驶。在内侧作业区域CA,自动往返行驶控制交替重复进行作业行驶和 旋转行驶。
当内侧作业区域CA的作业行驶和比内侧作业区域CA偏靠外侧的旋转行驶 完成时,在图8所示的内侧作业区域CA插植了秧苗。当在内侧作业区域CA插 植了秧苗的状态下,行驶机体C在内侧作业区域CA行驶时,秧苗会被压倒。 因此,在内侧作业区域CA插植了秧苗之后的行驶中,自动行驶控制部51B以 使行驶机体C不在内侧作业区域CA行驶的方式输出控制信号。
在内侧作业区域CA与外周区域SA的已作业区域之间残留有作为未作业区 域的最终环绕区域SA5,最终环绕区域SA5具有相当于秧苗插植装置W的作业 宽度的宽度。因此,通过路径设定部54,设定沿着比内侧作业区域CA偏靠外 侧,且比外周区域SA的已作业区域偏靠内侧的最终环绕区域SA5的一圈环绕 行驶路径LML。并且,自动行驶控制部51B以使行驶机体C沿着环绕行驶路径 LML环绕行驶的方式输出控制信号。由此,进行使行驶机体C沿着环绕行驶路 径LML行驶的自动行驶控制。由此,自动行驶控制部51B能够以控制行驶机体 C沿着环绕行驶路径LML行驶的方式进行自动行驶控制。
在最终环绕区域SA5中的第二外周已作业区域SA2与内侧作业区域CA之 间的部位、以及第四外周已作业区域SA4与内侧作业区域CA之间的部位,进 行了上述行驶机体C向开始位置ST的非作业行驶以及上述旋转行驶。因此,可 以想到在最终环绕区域SA5的这些部位,农田的整地状态变差。根据图1、图2、 图3和图8对上述情况进行说明。当在最终环绕区域SA5进行移植作业时,根 据自动作业控制部52B的控制信号操作整地转子27,一边通过整地转子27平整 农田表面的凹凸一边进行移植作业。即,自动作业控制部52B根据由本机位置 计算部55计算的本机位置,输出使整地转子27对进行非作业行驶和旋转行驶 的部位进行动作的控制信号。根据自动作业控制部52B的控制信号进行的整地 转子27的动作既可以以横跨最终环绕区域SA5的整个区域的方式构成,也可以 以限定在进行上述非作业行驶和旋转行驶的部位的方式构成。由此,当在进行 旋转行驶的部位进行移植作业时,自动作业控制部52B能够以平整农田的凹凸 的方式控制整地转子27。
行驶机体C在最终环绕区域SA5一边进行环绕行驶一边进行移植作业,在 完成该移植作业后,行驶机体C从农田的出入口E驶出农田外,从而完成在农 田的移植作业。
当行驶机体C从农田的出入口E驶出农田外时,优选行驶机体C不伴随旋 转地前进或行驶机体C以转向车轮10的很小的转角(例如大于0度且小于等于 15度)前进,行驶机体C就能够从农田的出入口E驶出农田外。因此,在本实 施方式中,在最终环绕区域SA5的环绕行驶结束时,以行驶机体C位于从出入 口E起的预先设定的范围内(例如自出入口E起4米以内),且行驶机体C的行 进方向沿着出入口E的倾斜方向的方式,设定最终环绕区域SA5的环绕行驶路 径LML。因此,图8所示的环绕行驶路径LML绕顺时针方向设定。在本实施 方式中,环绕行驶路径LML被设定在与最初人为操作进行的环绕行驶(参照图 4)的环绕方向相反的方向的环绕方向。
由此,当环绕行驶路径LML的自动行驶控制完成时,路径设定部54能够 以使行驶机体C位于从能够在农田进出的出入口E起的预先设定的范围内且行 驶机体C的行进方向沿着出入口E的倾斜方向的方式设定环绕行驶路径LML。 (采用各行离合器的插植控制和目标行驶路径的设定)
自动作业控制部52B能够控制秧苗插植装置W的作业宽度中的动作的作业 宽度。在通常的移植作业中,自动作业控制部52B横跨秧苗插植装置W的作业 宽度的整个宽度使多个旋转箱23和多个插植臂24动作。
当在内侧作业区域CA进行作业行驶时,以在最终环绕区域SA5确保秧苗 插植装置W的作业宽度的方式进行作业行驶。因此,内侧作业宽度CA的横向 H的宽度为等于秧苗插植装置W的作业宽度的整数倍的宽度是理想的。当内侧 作业区域CA的横向H的宽度不为等于秧苗插植装置W的作业宽度的整数倍的 宽度时,在内侧作业区域CA的移植作业中,采用各行离合器(未图示,以下均 相同)。
图9示出了在内侧作业区域CA的最后目标行驶路径LM2进行移植作业的 状态。图9示出了作为基于目标行驶路径LM2的移植作业的区域和最终环绕区 域SA5之间的境界的境界线BL。当沿着该目标行驶路径LM2进行行驶机体C 的自动行驶控制时,在秧苗插植装置W的作业宽度中存在与基于环绕行驶路径 LML的作业宽度即最终环绕区域SA5重叠的宽度。该宽度称为“重叠宽度OW”。 当沿着该目标行驶路径LM2以横跨秧苗插植装置W的作业宽度的方式进行移 植作业时,在比内侧作业区域CA偏靠外侧的部位也会横跨重叠宽度OW插植秧苗,导致在最终环绕区域SA5无法确保秧苗插植装置W的作业宽度。因此, 对应于秧苗插植装置W中的位于比内侧作业区域CA偏靠外侧的部位的旋转箱 23和插植臂24(均参照图1,以下同样)的各行离合器受到切断操作,与该部 位相对应的旋转箱23和插植臂24停止。仅秧苗插植装置W中的位于内侧作业 区域CA的范围内的旋转箱23和插植臂24动作。
在图9所示的实施方式中,秧苗插植装置W具有八行宽的作业宽度。并且, 在图9所示的实施方式中,以使秧苗插植装置W的作业宽度进入内侧作业区域 CA的区域内的方式设定最初目标行驶路径LM1。因此,在基于最初目标行驶路 径LM1的作业行驶中,进行横跨八行宽的移植作业,横跨八行宽的移植作业进 行到最后目标行驶路径LM2之前。并且,在基于最后目标行驶路径LM2的作 业行驶中,示出了秧苗插植装置W仅在秧苗插植装置W的八行宽的作业宽度中 的四行宽的宽度进行动作的状态。在沿着最后目标行驶路径LM2的作业行驶中, 对于最终环绕区域SA5中的重叠宽度OW的区域不进行移植作业,在最终环绕 区域SA5确保八行宽的作业宽度。并且,在沿着最终环绕区域SA5的环绕行驶 中,进行秧苗插植装置W的作业宽度即八行宽的移植作业。
由此,当沿着比环绕行驶路径LML偏靠内侧的目标行驶路径LM的方式进 行自动行驶控制,并且,在秧苗插植装置W的作业宽度中存在与基于环绕行驶 路径LML的作业宽度相重叠的重叠宽度OW时,自动作业控制部52B能够以 在秧苗插植装置W的作业宽度中的重叠宽度OW停止秧苗插植装置W的动作 的方式,控制秧苗插植装置W。
就图1所示的施肥装置34和药剂散布装置35的散布作业而言,在沿着最 后目标行驶路径LM2的作业行驶中,根据自动作业控制部52B(参照图2和图 3)的控制,对最终环绕区域SA5的重叠宽度OW的区域不进行施肥作业和散 布作业。因此,施肥装置34的施肥作业和药剂散布装置35的散布作业仅对内 侧作业区域CA进行。并且,在沿着最终环绕区域SA5的环绕行驶中,进行秧 苗插植装置W的作业宽度即八行宽的施肥作业和散布作业。由此,能够避免对 重叠宽度OW的区域重复进行施肥作业和散布作业。
当沿着最后目标行驶路径LM2进行移植作业时,行驶机体C的左右一侧(图 9中的行驶机体C的行进方向的左侧,即行驶机体C的图面右侧)的转向车轮 10和后车轮11位于比内侧作业区域CA偏靠外侧的部位。因此,位于比内侧作 业区域CA偏靠外侧的部位的转向车轮10和后车轮11的行驶轨迹作为压痕RT 残留。压痕RT的区域比其左右区域更容易形成泥沼。并且,在沿着最终环绕区 域SA5的环绕行驶中,当行驶机体C的左右另一侧的转向车轮10和后车轮11 在该压痕RT上行驶时,可以想到,该转向车轮10和后车轮11陷入压痕RT的泥沼而容易导致打滑。为了避免上述不利情况,进行了图10所示的目标行驶路 径LM的设定。
图10示出了在内侧作业区域CA中,在最初目标行驶路径LM1进行移植作 业的状态和在最后目标行驶路径LM2进行移植作业的状态。最初目标行驶路径 LM1以秧苗插植装置W的作业宽度中的二行宽的作业宽度位于比内侧作业区域 CA偏靠外侧的位置的方式设定。行驶机体C沿着最初目标行驶路径LM1行驶, 在秧苗插植装置W的作业宽度中的六行宽的作业宽度进行移植作业。由此,与 以秧苗插植装置W的作业宽度进入内侧作业区域CA的区域内的方式设定最初 目标行驶路径LM1的结构相比,目标行驶路径LM在图10的图面上以整体向 左偏离二行宽的方式错位。并且,在最后目标行驶路径LM2,以比图9所示的 情况多二行宽的六行宽的作业宽度进行移植作业。
在图10所示的实施方式中,转向车轮10、10和后车轮11、11中的位于最 终环绕区域SA5侧的转向车轮10和后车轮11的压痕RT位于内侧作业区域CA 和最终环绕区域SA5之间的大致境界位置。因此,在沿着最终环绕区域SA5的 环绕行驶中,能够避开该压痕RT进行移植作业。由此,当在农田的行驶路径存 在重叠部位时,路径设定部54以使车轮不会再次行驶在行驶机体C的基于先设 定的行驶路径的行驶导致的压痕RT上的方式,设定相对于行驶机体C的行进方 向向机体横向错位的后续工序的行驶路径。在后续工序的移植作业中,当将秧 苗插植在压痕RT上时,该秧苗可能成为浮苗。因此,行驶机体C的相对于机体 横向的错位量是考虑到在后续工序的移植作业中不将秧苗插植在压痕RT上而 进行设定的。
(不伴随获取农田形状时的播种系作业机的自动行驶控制)
例如,当在之前年度已经根据插秧机在农田的环绕行驶获取了农田形状, 农田形状与之前年度相比没有变化(或者几乎没有变化)时,不需要进行根据 图4和图5说明的农田形状的获取。也就是说,当直接利用了在之前年度的移 植作业中采用的农田形状的地图信息时,如图11所示,首先设定内侧作业区域 CA,在内侧作业区域CA以平行排列的方式设定目标行驶路径LM。
当在行驶机体C的周边存在多个直接利用在之前年度的移植作业中采用的 农田形状的地图信息的农田时,也可以自动选择距离行驶机体C最近的农田, 还可以使行驶机体C的搭乘者或农田的监视者能够选择对象农田。监视者或搭 乘者选择对象农田的方法例如可以为操作上述管理计算机6,还可以为使行驶机 体C移动到选择对象的农田。此时,也可以在该管理计算机6的显示器的显示 界面上显示包含多个农田的地图图像,监视者或搭乘者从该地图图像中选择一 个农田。
在内侧作业区域CA以平行排列的方式设定目标行驶路径LM后,在内侧作 业区域CA内执行上述自动往返行驶控制。即,交替重复沿着目标行驶路径LM 进行移植作业的作业行驶和行驶机体C在比内侧作业区域CA偏靠外侧的区域 一边旋转一边向下一个目标行驶路径LM移动的旋转行驶。当对内侧作业区域 CA完成了移植作业后,如图12所示,通过路径设定部54设定能够在外周区域 SA进行环绕行驶的环绕行驶路径LM11、LM12。通过环绕行驶路径LM11、 LM12,能够使行驶机体C跨二圈地在外周区域SA环绕行驶。也即是说,路径 设定部54能够在与根据自动往返行驶控制在农田进行移植作业的内侧作业区域 CA相比偏靠农田外侧的位置,设定至少二圈环绕行驶路径LM11、LM12。因此, 设定了至少二圈环绕行驶路径LM11、LM12。
在二圈环绕行驶路径LM11、LM12中的第一圈环绕行驶路径LM11,沿着 内侧作业区域CA的外周进行基于自动行驶的移植作业,在第二圈环绕行驶路径 LM12,沿着农田的田埂边进行插秧机的通过人为操作进行的移植作业。也就是 说,通过自动行驶控制部51B进行的自动行驶控制包含控制行驶机体C沿着至 少一圈环绕行驶路径LM11行驶。换言之,自动行驶控制部51B能够进行控制 行驶机体C沿着至少一圈环绕行驶路径LM11行驶的自动行驶控制。
在第二圈进行的移植作业中,进行横跨秧苗插植装置W的作业宽度的移植 作业。因此,如图13所示,在基于沿着第一圈环绕行驶路径LM11的自动行驶 控制的移植作业中,外周区域SA11作为已作业区域形成,利用各行离合器调整 插植行数。由此,在外周区域SA12残留有横跨秧苗插植装置W的作业宽度的 环绕区域。在此,在二圈环绕行驶的移植作业中,考虑作为收割机的联合收割 机一次能够收割的行数。
在联合收割机在实际农田的收割作业中,如图14所示,当联合收割机进入 农田时(#a),通过手动转向进行二圈或三圈的周围收割行驶,收割农田外周区 域SA的直立谷秆(#b)。
作为图15所示的例子,在内侧作业区域CA(内侧作业区域CA1、CA2、 CA3)的作业行驶中插植的秧苗与在外周区域SA(外周区域SA11、外周区域 SA12)的环绕行驶中插植的秧苗各自的插植间隔在内侧作业区域CA和外周区 域SA的境界附近错位。当不考虑上述情况进行联合收割机的收割作业时,在该 插植间隔的错位部位,可能会使直立谷秆卡在联合收割机的分禾器从而产生收 割遗漏。因此,当由插秧机插植的秧苗作为直立谷秆(收割作物)被联合收割 机收割时,优选插秧机进行移植作业时的行进方向和联合收割机进行收割作业 时的行进方向相同。
在图15中,在外周区域SA11和外周区域SA12,行驶机体C沿着横向H 前进,因此,希望联合收割机在外周区域SA11和外周区域SA12的行进方向也 为沿着横向H的方向。并且,在内侧作业区域CA1至内侧作业区域CA3,行驶 机体C沿着纵向V前进,因此,希望联合收割机在内侧作业区域CA1至内侧作 业区域CA3的行进方向也为沿着纵向V的方向。
由此,插植在外周区域SA的秧苗的行数设定为联合收割机一次能够收割的 行数的整数倍的行数。联合收割机一次能够收割的行数的设定既可以为例如能 够通过上述管理计算机6的操作进行设定的结构,也可以为通过农田的监视者 或农田作业机的搭乘者操作的便携式终端的操作进行设定的结构。
在第二圈进行的移植作业中,以横跨秧苗插植装置W的作业宽度的方式进 行移植作业。因此,在第一圈在外周区域SA进行的移植作业中,采用各行离合 器调整插植行数。具体而言,以使第一圈插植行数与第二圈插植行数的合计值、 与联合收割机一次能够收割的行数的整数倍的行数一致的方式,调整秧苗插植 装置W的插植行数。在图15所示的实施方式中,联合收割机一次能够收割的 作业宽度为六行宽,秧苗插植装置W的作业宽度定义为八行宽。此时,在第一 圈(外周区域SA11)插植四行宽的秧苗,在第二圈(外周区域SA12)以横跨 秧苗插植装置W的作业宽度的方式插植八行宽的秧苗。因此,第一圈和第二圈 合计共插植了相当于联合收割机的作业宽度的二倍的12行宽的秧苗。此外,例 如,当联合收割机一次能够收割的作业宽度为五行宽,且秧苗插植装置W的作 业宽度为八行宽时,在第一圈插植二行宽的秧苗,在第二圈插植八行宽的秧苗。 由此,第一圈和第二圈合计共插植了相当于联合收割机的作业宽度的二倍的10 行宽的秧苗。并且,当联合收割机一次能够收割的作业宽度为六行宽,且秧苗 插植装置W的作业宽度为六行宽时,在第一圈和第二圈分别插植六行宽的秧苗。
由此,自动作业控制部52B能够以使通过在外周区域SA进行的环绕行驶 而进行移植作业时的秧苗插植装置W的实际作业宽度的合计为收割机的作业宽 度的整数倍的方式,控制秧苗插植装置W的作业宽度中的动作的作业宽度。“控 制秧苗插植装置W的作业宽度中的动作的作业宽度”并非是指排除秧苗插植装 置W的整个作业宽度动作的情况。
(第一实施方式的其他实施方式)
本发明并不限于上述实施方式所例示的结构,以下举例说明本发明的有代 表性的其他实施方式。
(1)在上述实施方式中,农田为长方形,但并不限于该实施方式。例如,农田 也可以为正方形,还可以为图16所示的梯形。在图16中,各个目标行驶路径 LM沿着第一边S1的方向设定,但各个目标行驶路径LM也可以沿着与第一边 S1对向的第一边S3的方向设定。也就是说,路径设定部54能够设定沿着一对 第一边S1、S3中的至少一边延伸的多个目标行驶路径LM,并能够将连接各个 目标行驶路径LM的旋转行驶路径TM设定在一对第二边S2、S4的环绕行驶路 径LML、LM11(参照图8和图12)的区域。并且,农田形状既可以为三角形, 也可以为五边形以上的多边形。
图17示出了图16的双点划线包围的部位。图17为表示秧苗插植装置W以 横跨外周区域SA和内侧作业区域CA的境界的状态进行播种作业的状态的农田 俯视图。根据图16所示的农田的形状,表示内侧作业区域CA和最终环绕区域 SA5(外周区域SA)的境界的境界线BL相对于行驶机体C的行进方向向左倾 斜。即使在上述情况下,作为优选,在最终环绕区域SA5留有横跨秧苗插植装 置W的作业宽度的宽度。因此,在秧苗插植装置W横跨外周区域SA和内侧作 业区域CA的境界的状态下,通过采用秧苗插植装置W的各行离合器,能够仅 相对于内侧作业区域CA进行移植作业。
在图17所示的实施方式中,秧苗插植装置W中的右侧部位位于内侧作业 区域CA,行驶机体C越前进,秧苗插植装置W中的位于内侧作业区域CA的 部位的比例越大。因此,也可以构成为,当秧苗插植装置W的右端进入内侧作 业区域CA的内侧时,仅使秧苗插植装置W的右端的各行离合器呈传递状态, 随着行驶机体C的前进,将左侧的各行离合器依次切换成传递状态。由此,即 使内侧作业区域CA和外周区域SA的境界(以境界线BL表示的部分)相对于 行驶机体C的行进方向倾斜,移植作业也能够没有间隙地进行。
(2)当农田形状为如梯田的细长形状时,可以想到,第一边S1、S3和第二边 S2、S4中的某一边的长度过短的情况。此时,农田形状计算部55B也可以不计 算农田形状。此时,可以将不能计算农田形状的信息经由通知部56发送给管理 计算机6。
(3)在上述实施方式中,目标行驶路径LM的长边方向以沿着农田的纵向V, 即纵长的农田的长边方向的方式设定,但并不限于该实施方式。例如,也可以 以目标行驶路径LM的长边方向沿着农田的短边方向的方式,以平行排列的方 式设定各个目标行驶路径LM。该结构特别在农道K1或农道K2位于与第一边 S1、S3相邻的位置时是有效的。
(4)在上述实施方式中,控制单元5具有农田形状计算部55B,通过最初行驶 机体C进行环绕行驶从而计算农田形状,但并不限于该实施方式。例如,农田 形状计算部55B也可以根据从管理计算机6或网络获取的地图信息计算农田形 状。
(5)在上述实施方式中,环绕行驶路径LM12进行基于人为操作的播种作业, 但也可以一边沿着环绕行驶路径LM12进行自动行驶控制一边进行播种作业。 此时,当环绕行驶路径LM12完成了自动行驶控制时,路径设定部54能够以行 驶机体C位于从能够进出农田的出入口E起的预先设定的范围内,并且使行驶 机体C的行进方向沿着出入口E的倾斜方向的方式,设定环绕行驶路径LM12。
(6)在上述实施方式中,设定了环绕行驶路径LM11和环绕行驶路径LM12, 但也可以设定三圈以上上述环绕行驶路径。并且,图8所示的环绕行驶路径LML 也可以为行驶机体C能够环绕二圈以上的行驶路径。根据上述结构,例如,路 径设定部54也可以构成为,能够以使通过在外周区域SA的环绕行驶而进行移 植作业时的秧苗插植装置W的实际作业宽度的总和为收割机(例如半喂入型联 合收割机)的作业宽度的整数倍的方式,设定目标行驶路径LM。
(7)在上述实施方式中,在与农道K1相邻的第二外周已作业区域SA2和与农 道K2相邻的第四外周已作业区域SA4插植二行宽的秧苗,而不是八行宽的秧 苗,但并不限于该实施方式。例如,可以在第二外周已作业区域SA2和第四外 周已作业区域SA4分别插植一行宽的秧苗,也可以插植三行宽或四行宽的秧苗。 例如,可以想到,当田埂边为混凝土田埂时,有时优选三行以上的插植行数。 并且,当例如补充位置为农道K1和农道K2中的任一方时,也可以仅在第二外 周已作业区域SA2和第四外周已作业区域SA4中的任一方插植二行宽的秧苗。
(8)在上述实施方式中,在出入口E附近,行驶机体C以直行或大致直行的状 态进出农田,但并不限于该实施方式。例如,除了图4和图5例示的以外,也 可以构成为,行驶机体C进入农田后马上较大地向左旋转,通过使行驶机体C 在农田沿顺时针方向环绕,从而进行农田形状的计算和播种作业。并且,除了 图8、图12和图13例示的以外,环绕行驶路径LML、环绕行驶路径LM11以 及环绕行驶路径LM12也可以为绕逆时针方向的环绕路径。此时,在行驶机体C 在环绕行驶路径LML和环绕行驶路径LM12绕逆时针方向环绕行驶后,也可以一边朝向出入口E较大地向右旋转一边驶出农田。
(9)上述卫星测位单元80A并不限于直接接收导航卫星发送的电波的结构。例 如,也可以在作业车周围的多个部位设置接收导航卫星发送的电波的基站,通 过与该多个部位的基站进行网络通信处理,确定行驶机体C和秧苗插植装置W 的位置信息。
(10)在图9和图10所示的实施方式中,秧苗插植装置W的作业宽度中的动 作的作业宽度由各行离合器控制,但并不限于该实施方式。例如,在基于最初 目标行驶路径LM1的作业行驶中,也可以对最终环绕区域SA5的重叠宽度OW 的区域进行移植作业。并且,在基于最后目标行驶路径LM2的作业行驶中,也 可以对最终环绕区域SA5的重叠宽度OW的区域进行移植作业。也就是说,在 图9和图10所示的实施方式中,秧苗插植装置W的作业宽度中的动作的作业 宽度也可以横跨秧苗插植装置W的整个宽度。此时,当沿着环绕行驶路径LML进行作业行驶时,先移植在重叠宽度OW的区域的秧苗被行驶机体C的行驶踩 踏,但也可以横跨秧苗插植装置W的整个宽度进行移植作业从而重新种植秧苗。
即使在图12所示的实施方式中,当沿着环绕行驶路径LM11进行作业行驶 时,也可以以横跨秧苗插植装置W的整个宽度的方式进行移植作业。此时,图 13所示的作为已作业区域的外周区域SA11向农田外侧扩张,外周区域SA12的 宽度被缩小。即使在该情况下,当沿着环绕行驶路径LM12进行作业行驶时, 因行驶机体C的行驶导致踩踏秧苗的区域也可以通过以横跨秧苗插植装置W的 整个宽度的方式进行移植作业而重新种植。
(13)在上述实施方式中,示出了作为作业装置的秧苗插植装置W,但作业装 置也可以为播种装置、施肥装置34或药剂散布装置35。当然,作业装置也包含 乘坐型管理机的药液等的散布装置,此时,本发明的“播种作业”也包含药液 等的散布作业。
(12)上述目标行驶路径LM为直线状,但目标行驶路径LM也可以设定为曲 线状。
(13)本发明的自动行驶控制系统的技术特征能够适用于播种系作业机,因此, 本发明也能够将上述播种系作业机作为权利保护的对象。因此,本发明也能够 适用于插秧机、播种机以及乘坐型管理机,且能够适用于插秧机、播种机以及 乘坐型管理机的自动行驶控制系统。也就是说,播种系作业机包含乘坐型插秧 机、乘坐型播种机以及乘坐型管理机等。
上述实施方式(包含其他实施方式,以下也相同)所揭示的结构在不产生 矛盾的条件下,能够与其他实施方式所揭示的结构组合适用。并且,本说明书 所揭示的实施方式仅为示例,本发明的实施方式并不限于此,在不超出本发明 的目的的范围内能够进行适当改变。
并且,本发明能够适用于在农田自动行驶的播种作业机和播种作业机的自 动行驶控制系统。
(第二实施方式)
下面,参照图18至图25对第二实施方式进行说明。
本发明的农田作业车具有设定在农田自动行驶时的行驶开始位置的功能。 下面,对本实施方式的农田作业车进行说明。
图18示出了作为农田作业车的一个例子的乘坐型插秧机201。乘坐型插秧 机201具有乘坐型且四轮驱动型的行驶机体202、经由连杆机构203以能够升降 的方式连结在行驶机体202的后部的秧苗插植装置204、以及配置在行驶机体 202的后部的施肥装置205等。
并且,如图18所示,行驶机体202具有以防震的方式装载在该行驶机体202 的前部的发动机206、具有静液压式无级变速装置等且对来自发动机206的动力 进行变速的变速单元207、由通过变速单元207变速后的动力驱动的能够转向的 左右前轮208、以及由通过变速单元207变速后的动力驱动的左右后轮209。并 且,还具有对从变速单元207向秧苗插植装置204和施肥装置205传递的动力 进行连通切断的离合器单元(未图示)、具有液压缸210等且对秧苗插植装置204 进行升降驱动的升降驱动单元(未图示)、控制液压式升降驱动单元等的动作的 电子控制单元(未图示)、能够进行行驶机体202的自动驾驶的自动驾驶系统(未 图示)、以及生成行驶路径的行驶路径生成系统200等。
自动驾驶系统能够使乘坐型插秧机201自动行驶。上述自动行驶是根据测 量行驶机体202的位置和方位的测位单元(未图示)的检测结果进行的。测位 单元具有:卫星导航装置,利用作为全地球导航卫星系统(GNSS:Global Navigation Satellite System)的一个例子的已知的GPS(全球定位系统;Global Positioning System)测量行驶机体202的位置和方位;以及惯性测量装置(IMU: Inertial Measurement Unit),根据各种传感器(陀螺仪和加速度传感器等)的检 测结果,测量行驶机体202的偏向角、俯仰角、滚转角等;等。利用GPS的测 位方法有DGPS(相对测位方式;Differential GPS)以及RTK-GPS(干涉测位方式;Real Time Kinematic GPS)等,在本实施方式中,采用了适合对移动体测位 的RTK-GPS。
卫星导航装置具有接收GPS卫星(未图示)发送的电波以及设置在已知位 置的基准站(未图示)发送的测位数据的卫星导航用天线单元211。基准站将通 过接收来自GPS卫星的电波而获得的测位数据发送给卫星导航装置。卫星导航 装置根据接收来自GPS卫星的电波而获得的测位数据和来自基准站的测位数据 求得行驶机体202的位置和方位。将如上所述地求得的行驶机体202的位置和 方位用于自动行驶。
下面,对通过乘坐型插秧机201进行的行驶开始位置S的设定进行说明。 图19是表示提示推荐路径的功能部的结构的框图。如图19所示,乘坐型插秧 机201具有形状信息获取部230、出口信息获取部231、入口信息获取部232、 环绕行驶路径计算部233、中央区域路径计算部234、开始位置设定部235以及 开始位置引导路径计算部236,各功能部为了进行行驶开始位置S的设定处理, 将CPU作为核心部件,通过硬件或软件或双方进行构建。在此,下面对上述各 功能部作为行驶路径生成系统200进行说明。在本实施方式中,行驶路径生成 系统200装载在乘坐型插秧机201。
形状信息获取部230获取表示一边进行预先设定的作业一边行驶的农田的 形状的形状信息。预先设定的作业是指,农田作业车主要进行的作业,对于乘 坐型插秧机201而言为插秧作业。表示农田形状的形状信息是指,乘坐型插秧 机201进行插秧作业的农田地图。上述地图可以根据例如乘坐型插秧机201一 边实际在农田行驶一边通过卫星导航装置和惯性测量装置获取的位置信息生成 并获取,也可以获取预先存储的地图。形状信息获取部230获取上述农田的形 状信息。形状信息获取部230获取的形状信息用于下述环绕行驶路径计算部233。
出口信息获取部231获取表示农田的出口区域(也称“出入口区域”)291 (参照图21)的出口信息。农田的出口区域291为乘坐型插秧机201驶出农田 时所利用的区域。出口信息为表示农田中的上述出口区域291的位置的信息。 图21示出了农田的出口区域291。在图21的例子中,在农田的角部(图21中 的左上角部)设有出口(也称“出入口”)290,在出口区域291附有区划线。 该出口290以至少使乘坐型插秧机201能够经过的方式具有比乘坐型插秧机201 的宽度更大的宽度。
出口区域291根据以农田的出口290作为基准进行作业的预先设定的作业 宽度W进行设定。进行作业的预先设定的作业宽度W为乘坐型插秧机201进行 插秧作业的作业范围的宽度。上述出口区域291以沿着出口290延伸的方向从 出口290的一方端部起的宽度W来设定,并且,以沿着与出口290延伸的方向 正交的方向从出口290的另一方端部起的宽度W来设定。因此,在本实施方式 中,当将出口290的长度设为A时,出口区域291相当于由长度“A+W”构成 的边和长度“W”构成的边所划出的区域(四边形的区域)。
返回图19,入口信息获取部232获取表示农田的入口区域的入口信息。农 田的入口区域为乘坐型插秧机201进入农田时所利用的区域。入口信息为表示 农田的上述入口区域的位置的信息。在此,在有的农田,出口290和入口是共 通的,但也有分开设置的情形。在本实施方式中,以出口290与入口共通的情 况为例进行说明。
环绕行驶路径计算部233根据形状信息计算用于在农田的外周区域环绕行 驶一圈以上的环绕行驶路径R1。形状信息通过形状信息获取部230获取,从形 状信息获取部230传递。在此,在设定行驶开始位置S时,将图20所示的农田 区分为作为外周部分的外周区域和位于外周区域的内侧的中央区域。外周区域 以使乘坐型插秧机201至少环绕行驶1圈以上的方式设定范围,在该外周区域 的内侧设定中央区域。因此,农田的外周区域为农田的外周部分。环绕行驶路 径计算部233在上述外周区域,计算能够使乘坐型插秧机201环绕1圈以上的 环绕行驶路径R1。
图21示出了通过环绕行驶路径计算部233计算的环绕行驶路径R1的一个 例子。环绕行驶路径R1只要根据乘坐型插秧机201进行作业的作业宽度W进 行设定即可。作业宽度W为沿着行驶机体202进行插秧作业的宽度,以农田的 外形为基准预先设定。在图21的例子中,计算在农田的外周区域环绕2圈的环 绕行驶路径R1。
在此,当在与乘坐型插秧机201行进的方向正交的方向旋转时,由于乘坐 型插秧机201和农田的端部之间的间隔,有时乘坐型插秧机201必须返回。此 时,乘坐型插秧机201进行后退行驶。在此,在环绕行驶路径R1,能够以包含 进行后退行驶的后退行驶路径R2的方式计算。图21示出了上述后退行驶路径 R2。作为优选,后退行驶路径R2的计算与环绕行驶路径R1的计算同时由环绕 行驶路径计算部233进行。在图21中,乘坐型插秧机201一边进行插秧作业一 边行驶的路径由实线表示,不进行插秧作业的行驶路径由虚线表示。由环绕行 驶路径计算部233计算的环绕行驶路径R1和后退行驶路径R2用于下述中央区 域路径计算部234。
返回图19,中央区域路径计算部234根据环绕行驶路径R1计算由直线路径 R3涵盖位于外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径R4。环绕行驶路径R1 由环绕行驶路径计算部233计算,从环绕行驶路径计算部233传递。中央区域 设定在农田的中央部。在该中央区域,乘坐型插秧机201以横跨农田的规定的 端面和与该端面对向的端面的方式,沿着直线路径R3进行行驶。因此,在中央 区域内,基本上乘坐型插秧机201不进行旋转,以在从上述规定的端面向所述 对向的端面进行直线行驶、以及从所述对向的端面向所述规定的端面进行直线 行驶之间重复的方式,在直线上行驶。上述在中央区域行驶的路径相当于直线路径R3。
并且,当在规定的直线路径R3行驶时,乘坐型插秧机201以能够在与该规 定的直线路径R3相邻的直线路径R3行驶的方式旋转。该旋转在外周区域进行。 中央区域路径计算部234不仅计算直线路径R3,而且计算进行上述旋转的旋转 路径R5。此时,优选中央区域路径R4包含直线路径R3和旋转路径R5。
图22示出了通过中央区域路径计算部234计算的中央区域路径R4的一个 例子。在图22中,乘坐型插秧机201一边进行插秧作业一边进行行驶的直线路 径R3用实线表示,不进行插秧作业而进行行驶的旋转路径R5用虚线表示。优 选中央区域路径R4也与环绕行驶路径R1同样,根据乘坐型插秧机201进行作 业的作业宽度W进行设定。由中央区域路径计算部234计算的中央区域路径R4 用于下述开始位置设定部235。
在此,在行驶于中央区域路径R4时,由于乘坐型插秧机201与农田的端部 之间的间隔,有时乘坐型插秧机201必须进行后退行驶。在此,中央区域路径 R4能够以包含后退行驶的后退行驶路径的方式构成。
返回图19,开始位置设定部235根据出口信息和构成中央区域路径R4的直 线路径R3的数量,设定中央区域路径R4的行驶开始位置S。出口信息通过出 口信息获取部231获取,从出口信息获取部231传递。中央区域路径R4由中央 区域路径计算部234计算,从中央区域路径计算部234传递。中央区域路径R4 包含直线路径R3。该直线路径R3为如图22所示的以横跨农田的一方端部和另 一方端部的方式行驶的路径。在此,为了易于理解,一方端部和另一方端部为 相互对向的端部。
首先,开始位置设定部235将构成中央区域路径R4的直线路径R3中的最 后行驶的最终直线路径R6的终点G设定在农田的一方端部和另一方端部中的靠 近出口区域291的一侧。如图22所示,在本实施方式中,直线路径R3是作为 从农田的一方端部到另一方端部的路径或者从农田的另一方端部到一方端部的 路径而计算的。
在农田的一方端部和另一方端部中,当出口区域291位于农田的一方端部 侧时,将最终直线路径R6的终点G设定在农田的中央区域的一方端部侧。此时, 最终直线路径R6作为从农田的另一方端部到一方端部的路径而计算。另一方面, 在农田的一方端部和另一方端部中,当出口区域291位于农田的另一方端部侧 时,将最终直线路径R6的终点G设定在农田的中央区域的另一方端部侧。此时, 最终直线路径R6作为从农田的一方端部到另一方端部的路径而计算。在本实施 方式中,以出口区域291位于农田的一方端部侧的情况为例进行说明。因此, 最终直线路径R6的终点G也设定在中央区域的农田的一方端部侧。
然后,开始位置设定部235判断直线路径R3的数量为偶数还是奇数。直线 路径R3的数量为构成中央区域路径R4的全部直线路径R3,也包含最终直线路 径R6。
当直线路径R3的数量为偶数时,开始位置设定部235将行驶开始位置S设 定在农田的一方端部和另一方端部中的靠近出口区域291的一侧,当直线路径 R3的数量为奇数时,开始位置设定部235将行驶开始位置S设定在农田的一方 端部和另一方端部中的远离出口区域291的一侧。在本实施方式中,如上所述, 将最终直线路径R6的终点G设定在农田的中央区域的一方端部侧。因此,当直 线路径R3的数量为偶数时,行驶开始位置S被设定在与农田的一方端部和另一 方端部中的设有最终直线路径R6的终点G的端部相同的端部侧。另一方面,当 直线路径R3的数量为奇数时,行驶开始位置S被设定在与农田的一方端部和另 一方端部中的设有最终直线路径R6的终点G的端部不同的端部侧。在本实施方 式中,如图22所示,直线路径R3的数量为偶数。因此,行驶开始位置S被设 定在与农田的一方端部和另一方端部中的设有最终直线路径R6的终点G的端部 相同的端部侧。
开始位置引导路径计算部236根据入口信息、环绕行驶路径R1以及中央区 域路径R4,计算不在农田内进行作业,而是从入口区域引导至中央区域路径R4 的行驶开始位置S的开始位置引导路径R7。入口信息由入口信息获取部232获 取,从入口信息获取部232传递。环绕行驶路径R1由环绕行驶路径计算部233 计算,从环绕行驶路径计算部233传递。中央区域路径R4由中央区域路径计算 部234计算,从中央区域路径计算部234传递。不在农田内进行作业,而是从 入口区域引导至中央区域路径R4的行驶开始位置S是指,乘坐型插秧机201从 入口区域进入农田,直到在农田开始进行插秧作业的位置即行驶开始位置S为止,进行不伴随插秧作业的自动行驶。上述进行自动行驶的行驶路径相当于开 始位置引导路径R7。图22示出了开始位置引导路径R7,在行驶于开始位置引 导路径R7时,乘坐型插秧机201不进行插秧作业的情况用虚线表示。
如图22所示,作为优选,开始位置引导路径R7以沿顺时针方向绕中央区 域行驶的方式,以连接多个直线状路径的多顶点路径的方式设定。在此,作为 优选,开始位置引导路径计算部236以避开环绕行驶路径R1和中央区域路径 R4导致的乘坐型插秧机201的压痕的方式计算开始位置引导路径R7。乘坐型插 秧机201的压痕为乘坐型插秧机201的前轮208和后轮209在农田的接地部位。 上述压痕不仅包含乘坐型插秧机201已经行驶而形成的压痕,还包括将来乘坐 型插秧机201通过行驶可能导致压痕的部位。进而,当其他农田作业车在农田 行驶时,也包含该农田作业车的压痕。
开始位置引导路径计算部236通过如上所述地计算开始位置引导路径R7, 当乘坐型插秧机201行驶至行驶开始位置S时,能够尽量避开环绕行驶路径R1 和中央区域路径R4,能够使乘坐型插秧机201不会经过将来要行驶的行驶路径 的压痕以及进行插秧作业的行。因此,能够使乘坐型插秧机201不会使进行插 秧作业的农田变荒芜,因此,乘坐型插秧机201能够适当地进行农田的作业。 具体而言,作为优选,以不经过该压痕和行的方式在设定的行驶路径上平行移 动,或在作业宽度W中的至少一部分宽度平行移动。进而,作为优选,以尽量 不经过环绕行驶路径R1的方式进行设定。此外,开始位置引导路径R7也能够 以沿逆时针方向绕中央区域行驶的方式,以连接多个直线状路径的多顶点路径 的方式来设定。
进入农田的乘坐型插秧机201沿着如上所述地设定的开始位置引导路径R7 自动行驶到行驶开始位置S,从该行驶开始位置至终点G沿着中央区域路径R4 一边进行插秧作业一边自动行驶,进而,沿着环绕行驶路径R1一边进行插秧作 业一边自动行驶,由此,能够在农田内效率良好地进行插秧作业。并且,当完 成插秧作业后,乘坐型插秧机201能够经由出口区域291顺利地驶出农田。
在此,如上所述,当直线路径R3的数量为奇数时,行驶开始位置S设定在 农田的一方端部和另一方端部中的与设有最终直线路径R6的终点G的端部不同 的端部侧。另一方面,将最终直线路径R6的终点G设定在农田的靠近出口区域 291的一侧,从而能够从终点G在外周区域环绕行驶并从农田退出。因此,当 直线路径R3的数量为奇数时,从农田的入口区域到行驶开始位置S的行驶路径 比直线路径R3的数量为偶数时长。
并且,作为优选,开始位置引导路径计算部236以行驶于在农田进行作业 的作业区域的范围较少的方式进行计算。也就是说,如上所述,开始位置引导 路径计算部236计算开始位置引导路径R7,但该开始位置引导路径R7设定在 将要进行作业的区域。另一方面,当乘坐型插秧机201行驶时,可能导致作业 地荒芜。在此,为了抑制作业地荒芜的情况,优选以沿着农田的外缘部行驶的 方式设定开始位置引导路径R7。
也就是说,当直线路径R3的数量为奇数时,中央区域路径计算部234以使 在作业宽度W沿着直线路径R3进行作业的作业区域与同该作业区域相邻的相 邻作业区域之间的间隔从预先设定的间隔进行变更,从而使直线路径R3的数量 为偶数的方式重新进行计算。
具体而言,当反复设定以与环绕行驶路径R1相同的作业宽度W进行作业 的作业区域时,中央区域路径计算部234能够将彼此相邻的作业区域之间的间 隔相对于预先设定的间隔减少或增加,从而设定中央区域路径R4.
上述具体例子参见图23。例如,如图23的(A)所示,当以彼此相邻的作 业宽度W不重叠的方式设定时,有时无法包含在规定的范围D内。此时,如图 23的(B)所示,优选使彼此相邻的作业宽度W重叠从而设定直线路径R3(使 后来设定的直线路径R3向先前进行插秧作业的直线路径R3侧移位)。由此,沿 着先前进行插秧作业的直线路径R3的一方端部的行与沿着后来进行插秧作业的 直线路径R3的一方端部的行之间的间隔比其他行的间隔短,但能够将各个作业 宽度W包含在范围D内。通过设定上述直线路径R3,能够使整体行距大致均等,确保稻子株距的通风,并确保抵御生育不良和病虫害的能力。并且,能够 通过收割机效率良好地进行收割作业。并且,预期能够增加作物的收量。优选 上述直线路径R3的移位量为作业宽度W±10%以下。
另一方面,如图24所示,根据农田,当在作业宽度W进行作业时,可能 产生在规定的范围D内未进行作业的区域。此时,如图24的(B)所示,作为 优选,以扩大彼此相邻的作业宽度W之间的间隔的方式设定直线路径R3(使后 来设定的直线路径R3向先前进行插秧作业的直线路径R3侧的相反侧移位)。由 此,沿着先前进行插秧作业的直线路径R3的一方端部的行与沿着后来进行插秧 作业的直线路径R3的一方端部的行之间的间隔比其他行的间隔大,能够消除未 进行插秧作业的区域,使得农田内的整体行距大致均等。因此,能够抑制因行 距过紧导致收量下降的情况。
在图24的例子中,也优选直线路径R3的移位量为作业宽度W±10%以下。 并且,上述中央区域的最终行的直线路径R3的调整可以自动缩小或者扩大间隔, 也可以由用户选择缩小或扩大。进而,也可以由用户选择不使用上述调整功能。 根据上述结构,能够不使用各行离合器,因此,不需要各行离合器机构和控制。 并且,在各行离合器的操作由用户进行的情况下,能够省略用户对各行离合器 的操作。
在此,乘坐型插秧机201能够变更进行作业的预先设定的作业宽度W。如 上所述,进行作业的预先设定的作业宽度W为乘坐型插秧机201进行插秧作业 的作业宽度。一般而言,插秧作业的宽度规定为行数。因此,能够变更作业宽 度W是指,当乘坐型插秧机201例如为8行插植时,能够变更为6行插植或4 行插植。上述行数的变更优选为,乘坐型插秧机201具有能够变更进行插秧作 业的行数的各行离合器。
当利用具有上述各行离合器的乘坐型插秧机201时,当直线路径R3的数量 为奇数时,中央区域路径计算部234能够重新计算中央区域路径R4,中央区域 路径R4包含中央区域的直线路径R3中的至少一部分使作业宽度W减少的已减 少直线路径R8。也就是说,如图25所示,中央区域的直线路径R3基本上以8 行插植的作业宽度W进行计算从而进行设定,当中央区域的直线路径R3未以8 行插植的作业宽度W进行作业时,优选例如以以6行插植或4行插植的作业宽 度W1进行作业的方式设定直线路径(已减少直线路径R8)。由此,能够使直线 路径R3的数量增加并成为偶数。
并且,就农田作业车而言,当进行预先设定的作业时,有时会中断该作业 而进行与该作业不同的其他作业。在乘坐型插秧机201的例子中,当进行作为 预先设定的作业的插秧作业时,中断插秧作业而进行补充用于插秧的毯状秧苗 或施肥等的材料的补充作业等其他作业属于上述情况。上述补充作业使装载有 材料的车辆(补充车辆)在农田的畦停车,在农田内以与该搬运车辆相邻的方 式使乘坐型插秧机201停车。
另一方面,如上所述,中央区域路径R4包含向直线路径R3和与该直线路 径R3相邻的相邻直线路径移动的旋转路径R5。并且,在旋转路径R5的行驶中 呈不进行插秧作业的行驶状态。在此,鉴于乘坐型插秧机201的作业效率,与 在直线路径R3的插秧作业中从直线路径R3退出进行材料的补充相比,优选在 旋转路径R5的旋转中(非作业中)进行材料的补充。
在此,作为优选,旋转路径R5设定在在作业中中断作业并补充该作业所需 的材料的补充车辆停车的畦侧。在此,如上所述,旋转路径R5在计算了直线路 径R3后设定。并且,直线路径R3的方向根据出口信息设定。因此,与其说将 旋转路径R5设定在在作业中中断作业并补充该作业所需的材料的补充车辆停车 的畦侧,不如说将在作业中中断作业并补充该作业所需的材料的补充车辆停车 的畦设定在旋转路径R5侧。也就是说,优选旋转路径R5的圆弧状部的任一部 位以使补充车辆在对向的畦停车的方式设定。由此,能够效率良好地进行材料 的补充。
(第二实施方式的其他实施方式)
在上述实施方式中,作为农田作业车,以乘坐型插秧机201为例进行了说 明,农田作业车例如也可以为在农田进行耕耘作业的拖拉机,或与乘坐型插秧 机201不同的插秧机。并且,也可以为在农田进行谷秆的收割作业的联合收割 机,或者进行播种的直播机,或者进行药剂散布等的乘坐型管理机。也就是说, 农田作业车包含拖拉机、插秧机、联合收割机、直播机以及乘坐型管理机。当 然,在农田进行与上述不同的作业的农田作业车也能够适用本发明。
在上述实施方式中,以行驶路径生成系统200装载在农田作业车的情况为 例进行了说明,行驶路径生成系统200也可以不装载在农田作业车,而是例如 设置在管理农田作业车的外部的(与农田作业车不同的)管理终端(例如服务 器),通过将在管理终端计算的各种行驶路径向农田作业车发送,从而使农田作 业车自动行驶。具体而言,在出口信息获取部231、环绕行驶路径计算部233、 中央区域路径计算部234、开始位置设定部235以及开始位置引导路径计算部 236等进行的对各种信息和路径的获取、计算、设定等在外部服务器等进行,农 田作业车只要发送和接收各种信息和路径即可。并且,也可以使农田作业车和 外部服务器等共同发挥作用。
在上述实施方式中,构成中央区域路径R4的直线路径R3以作为横跨农田 的一方端部和另一方端部行驶的路径为例进行了说明,直线路径R3也可以为相 对于连结农田的一方端部和另一方端部的虚拟线交叉(例如正交)的路径。并 且,直线路径R3的方向可以由用户设定,或者中央区域路径计算部234设定的 直线路径R3的方向可以由用户变更。
在上述实施方式中,以开始位置设定部235将构成中央区域路径R4的直线 路径R3中的最后行驶的最终直线路径R6的终点G设定在农田的一方端部和另 一方端部中的靠近出口区域291一侧的情况为例进行了说明。最后行驶的最终 直线路径R6的终点G也可以设定在农田的一方端部和另一方端部中的远离出口 区域291的一侧。
在上述实施方式中,对当直线路径R3的数量为偶数时,行驶开始位置S也 设定在农田的一方端部和另一方端部中的靠近出口区域291的一侧,当直线路 径R3的数量为奇数时,行驶开始位置S设定在农田的一方端部和另一方端部中 的远离出口区域291的一侧的情况进行了说明。也可以构成为,当直线路径R3 的数量为偶数时,行驶开始位置S设定在农田的一方端部和另一方端部中的远 离出口区域291的一侧,当直线路径R3的数量为奇数时,行驶开始位置S设定 在农田的一方端部和另一方端部中的靠近出口区域291的一侧。
在上述实施方式中,对环绕行驶路径计算部233根据以农田的外形为基准 进行作业的预先设定的作业宽度W设定环绕行驶路径R1的情况进行了说明, 也可以构成为,能够变更环绕行驶路径R1的作业宽度W。
在上述实施方式中,对当直线路径R3的数量为奇数时,中央区域路径计算 部234重新进行计算,从而将以作业宽度W沿着直线路径R3进行作业的作业 区域与同该作业区域相邻的相邻作业区域之间的间隔,从预先设定的间隔变更, 使得直线路径R3的数量为偶数的情况进行了说明。当直线路径R3的数量为奇 数时,中央区域路径计算部234也可以不进行使直线路径R3的数量为偶数的重 新计算。
在上述实施方式中,对能够变更进行作业的预先设定的作业宽度W的情况 进行了说明,也可以使作业宽度W不能变更。
在上述实施方式中,对当直线路径R3的数量为奇数时,中央区域路径计算 部234以使直线路径R3的数量为偶数的方式,重新计算包含中央区域的直线路 径R3中的至少一部分使作业宽度W减少的已减少直线路径的中央区域路径R4 的情况进行了说明。当直线路径R3的数量为奇数时,中央区域路径计算部234 也可以不重新计算中央区域路径R4。
在上述实施方式中,对中央区域路径R4包含从直线路径R3移动至与该直 线路径R3相邻的相邻直线路径的旋转路径R5,旋转路径R5设定在在作业中中 断作业并补充作业所需的材料的补充车辆停车的畦侧的情况进行了说明。旋转 路径R5也可以相对于补充车辆未停车的畦分离地设定。
在上述实施方式中,对开始位置引导路径计算部236计算开始位置引导路 径R7的情况进行了说明。也可以不具有开始位置引导路径计算部236。
在上述实施方式中,对开始位置引导路径计算部236优选为以避开环绕行 驶路径R1和中央区域路径R4的乘坐型插秧机201的压痕的方式计算开始位置 引导路径R7的情况进行了说明。开始位置引导路径计算部236也可以以不避开 环绕行驶路径R1和中央区域路径R4的乘坐型插秧机201的压痕的方式计算开 始位置引导路径R7。
在上述实施方式中,对在1个农田设定行驶开始位置S的例子进行了说明, 也可以将1个农田分割成多个区域,对各个农田设定行驶开始位置S。此时,例 如,优选适用于出入口位于农田的一个外缘部的中央,或俯视时呈凹凸形状的 情况。
在上述实施方式中,对在外周区域设定旋转路径R5的情况进行了说明。当 能够旋转的区域狭小时,乘坐型插秧机201也可以设定前进行驶到端部的直行 行驶、暂时后退的后退行驶、移动到相邻直线路径侧的旋转行驶、一边后退一 边调整作业开始位置的后退行驶以及进行作业的直行行驶这一连串行驶路径。
在上述实施方式中,对在农田中,设定1个开始位置引导路径R7的例子进 行了说明,也可以计算多个开始位置引导路径R7,由用户选择。也就是说,也 可以构成为,将开始位置引导路径R7作为推荐路径向用户提示多个,能够由用 户选择。
在上述实施方式中,对开始位置引导路径R7沿着农田的外缘进行计算的情 况进行了说明。作为优选,例如,当在农田内存在不合适的状况(例如荒芜的 农田,障碍物(畦、墓、铁塔、沉车地)等非作业区域)时,开始位置引导路 径R7以避开这些状况的方式设定。此时,作为优选,提示通过手动行驶到行驶 开始位置S,或者至能够向行驶开始位置S自动行驶的位置为止进行预行驶开始 位置自动引导,或者至能够向行驶开始位置S自动行驶的位置为止提示通过手 动进行行驶。当计算了用户不希望的开始位置引导路径R7时,可以切换成手动 行驶,或接受来自用户的再计算指示,重新计算与先前计算的开始位置引导路 径R7不同的开始位置引导路径R7。
在上述实施方式中,对开始位置引导路径R7设定在外周区域的情况进行了 说明,也可以根据乘坐型插秧机201插植行的数量,设定相对于环绕行驶路径 R1的开始位置引导路径R7的位置。具体而言,当插植行数例如为4行以上时, 可以将开始位置引导路径R7设定在环绕行驶路径R1的外侧,当插植行数例如 为2行以下时,可以将开始位置引导路径R7设定在环绕行驶路径R1的内侧。 由此,在至行驶开始位置S的行驶中,能够抑制外周区域变荒芜。
并且,本发明能够适用于在农田自动行驶的农田作业车以及自动生成上述 农田作业车的行驶路径的行驶路径生成系统。
(第三实施方式)
下面,参照图26至图27,对第三实施方式进行说明。在此没有说明的结构 适用第二实施方式记载的结构。
本发明的农田作业车具有根据预先设定的设定条件计算在农田自动行驶时 的行驶路径,并作为推荐路径进行提示的功能。
下面,对乘坐型插秧机201的推荐路径的提示进行说明。图26为表示推荐 路径的提示功能部的结构的框图。如图26所示,乘坐型插秧机201具有设定条 件受理部330、形状信息获取部331、出入口信息获取部332、环绕行驶路径计 算部333、中央区域路径计算部334、开始位置引导路径计算部335、中断引导 路径计算部336以及推荐路径提示部337。各功能部为了进行推荐路径的提示, 将CPU作为核心部件,以硬件或软件或双方进行构建。在此,以下,将上述各 功能部作为行驶路径生成系统200进行说明。在本实施方式中,行驶路径生成 系统200装载在乘坐型插秧机201。
设定条件受理部330受理一边在农田进行预先设定的作业一边行驶的行驶 路径的设定条件。农田是指农田作业车进行作业的场所。在本实施方式中,作 为农田作业车,举例说明了乘坐型插秧机201,因此,农田相当于进行插秧的田 地,预先设定的作业相当于插秧作业。设定条件能够由用户设定,例如,能够 经由以能够与乘坐型插秧机201的控制装置进行通信的方式设置的操作终端进 行输入。
例如,作为设定条件,优选为:直线路径R3(参照图27)的相对于农田的 延伸方向、在农田的行驶中中断作业进行与该作业不同的其他作业的次数、在 中央区域的行驶中在外周区域是否存在能够旋转的旋转可能区域以及在农田内 是否存在不进行作业的非作业区域等。
在此,行驶路径生成系统200在提示推荐路径时,计算下述各种行驶路径。 当计算该行驶路径时,如图20所示,将农田区分为外周部分的外周区域和位于 外周区域的内侧的中央区域。外周区域设定了能够使乘坐型插秧机201至少环 绕行驶1圈以上的范围,在该外周区域的内侧设定了中央区域。中央区域内设 定了沿着规定的一个方向的多个直线路径R3。
直线路径R3的相对于农田的延伸方向是指,与设定在中央区域内的直线路 径R3平行的虚拟线的方向。在农田的行驶中中断作业进行与该作业不同的其他 作业的次数是指,中断农田作业车本来要进行的作业,进行其他作业的次数。 具体而言,乘坐型插秧机201在进行插秧作业时,中断该插秧作业进行其他作 业(例如,毯状秧苗的补充等)的次数。
并且,“在中央区域的行驶中在外周区域旋转”是指,当乘坐型插秧机201 在构成中央区域的直线路径R3行驶并到达中央区域的端部时,在移动到与之前 行驶的直线路径R3相邻的直线路径R3时,在中央区域的外侧(外周区域)旋 转。因此,“在中央区域的行驶中在外周区域是否存在能够旋转的旋转可能区域” 是指,是否存在能够进行上述旋转的区域(旋转可能区域)。在农田内是否存在 不进行作业的非作业区域是指,是否存在乘坐型插秧机201在农田内不进行插 秧作业的区域。作为上述区域,例如有设置于农田的取水口、墓、铁塔等。
设定条件设定为上述条件中的至少一个,通过设定条件受理部330受理。 通过设定条件受理部330受理的设定条件用于下述环绕行驶路径计算部333、中 央区域路径计算部334以及开始位置引导路径计算部335。
形状信息获取部331获取表示农田形状的形状信息。表示农田形状的形状 信息是指,乘坐型插秧机201进行插秧作业的农田的地图。上述地图可以通过 例如乘坐型插秧机201实际一边在农田行驶一边从由卫星导航装置和惯性测量 装置获取的位置信息生成并获取,或者还可以通过预先存储的地图获取。形状 信息获取部331获取上述农田的形状信息。由形状信息获取部331获取的形状 信息用于下述环绕行驶路径计算部333。
出入口信息获取部332获取表示农田的出入口区域291的出入口信息。农 田的出入口区域291是指,乘坐型插秧机201驶出农田或进入农田时利用的区 域。出入口信息为表示农田中的上述区域的位置的信息。在此,农田有出口与 入口共通的情况,也有分开设置的情况。此时,获取双方的出入口信息。
图21示出了农田的出入口区域291。在图21的例子中,在农田的角部(图 21的左上角部)设有出入口290,在出入口区域291附有区划线。该出入口290 以至少使乘坐型插秧机201经过的方式以比乘坐型插秧机201的宽度更大的宽 度构成(在图21的例子中以粗线表示)。出入口区域291根据以农田的出入口 290为基准进行作业的预先设定的作业宽度W来设定。进行作业的预先设定的 作业宽度W是指,乘坐型插秧机201进行插秧作业的作业范围的宽度。上述出 入口区域291以沿着出入口290延伸的方向从出入口290的一方端部起的宽度W进行设定,并且,以沿着与出入口290延伸的方向正交的方向从出入口290 的另一方端部起的宽度W进行设定。因此,在本实施方式中,设出入口290的 长度为A,出入口区域291相当于由长度“A+W”构成的边和长度“W”构成 的边所围成的区域(四边形区域)。由出入口信息获取部332获取的出入口信息 用于下述环绕行驶路径计算部333以及开始位置引导路径计算部335。
就上述出入口区域291而言,乘坐型插秧机201在农田行驶到作业结束时 的情况较多,因此,构成为不进行插秧作业,当在农田的自动行驶进行的插秧 作业结束后,优选用户通过手动插秧进行插秧作业。在此,在图21中,乘坐型 插秧机201一边进行插秧作业一边自动行驶的行驶路径用实线表示,乘坐型插 秧机201不进行插秧作业仅进行自动行驶的行驶路径用虚线表示。因此,在出 入口区域291内,行驶路径用虚线表示。
返回图26,环绕行驶路径计算部333根据设定条件、形状信息以及出入口 信息,计算用于在农田的外周区域环绕行驶一圈以上的环绕行驶路径R1。设定 条件由设定条件受理部330受理,从设定条件受理部330传递。形状信息由形 状信息获取部331获取,从形状信息获取部331传递。出入口信息由出入口信 息获取部332获取,从出入口信息获取部332传递。农田的外周区域为农田的 外周部分。环绕行驶路径计算部333在上述外周区域,计算乘坐型插秧机201 能够环绕行驶1圈以上的环绕行驶路径R1。
图21示出了通过环绕行驶路径计算部333计算的环绕行驶路径R1的一个 例子。环绕行驶路径R1优选根据乘坐型插秧机201进行作业的作业宽度W来 设定。在图21的例子中,计算在农田的外周区域环绕行驶2圈的环绕行驶路径 R1。
在此,当乘坐型插秧机201向相对于行进方向正交的方向旋转时,由于乘 坐型插秧机201和农田的端部之间的间隔,有时乘坐型插秧机201必须返回。 此时,乘坐型插秧机201进行后退行驶。在此,在环绕行驶路径R1,能够以包 含进行后退行驶的后退行驶路径R2的方式计算。图21示出了上述后退行驶路 径R2。后退行驶路径R2的计算优选与环绕行驶路径R1的计算同时由环绕行驶 路径计算部333进行。由环绕行驶路径计算部333计算的环绕行驶路径R1和后 退行驶路径R2用于下述中央区域路径计算部334、开始位置引导路径计算部335 以及推荐路径提示部337。
返回图26,中央区域路径计算部334根据设定条件和环绕行驶路径R1计算 由直线路径R3涵盖位于外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径R4。设定 条件由设定条件受理部330受理,从设定条件受理部330传递。环绕行驶路径 R1由环绕行驶路径计算部333计算,从环绕行驶路径计算部333传递。中央区 域设定在农田的中央部。在该中央区域,乘坐型插秧机201以横跨农田的规定 的端面和与该端面对向的端面的方式,沿着直线路径R3进行行驶。因此,在中 央区域内,基本上乘坐型插秧机201不进行旋转,以在从上述规定的端面向所 述对向的端面进行直线行驶、以及从所述对向的端面向所述规定的端面进行直 线行驶之间重复的方式,在直线上行驶。上述在中央区域行驶的行驶路径相当 于直线路径R3。
并且,当在规定的直线路径R3行驶时,乘坐型插秧机201以能够在与该规 定的直线路径R3相邻的直线路径R3行驶的方式旋转。该旋转在外周区域进行。 中央区域路径计算部334不仅计算直线路径R3,而且计算进行上述旋转的旋转 路径R5。此时,优选中央区域路径R4包含直线路径R3和旋转路径R5。
图27示出了通过中央区域路径计算部334计算的中央区域路径R4的一个 例子。在图27中,乘坐型插秧机201一边进行插秧作业一边进行行驶的直线路 径R3用实线表示,不进行插秧作业而进行行驶的旋转路径R5用虚线表示。优 选中央区域路径R4也与环绕行驶路径R1同样,根据乘坐型插秧机201进行作 业的作业宽度W进行设定。由中央区域路径计算部334计算的中央区域路径R4 用于下述开始位置引导路径计算部335以及推荐路径提示部337。
在此,在行驶于中央区域路径R4时,由于乘坐型插秧机201与农田的端部 之间的间隔,有时乘坐型插秧机201必须进行后退行驶。在此,中央区域路径 R4能够以包含后退行驶的后退行驶路径的方式构成。
在乘坐型插秧机201中,能够变更进行作业的预先设定的作业宽度W。进 行作业的预先设定的作业宽度W是指,如上所述,乘坐型插秧机201进行插秧 作业的作业宽度。一般而言,插秧作业的宽度规定为行数。因此,能够变更作 业宽度W是指,当乘坐型插秧机201例如为8行插植时,能够变更为6行插植 或4行插植。上述行数的变更优选为,乘坐型插秧机201具有能够变更进行插 秧作业的行数的各行离合器。
当利用具有上述各行离合器的乘坐型插秧机201时,作为优选,中央区域 路径计算部334以包含中央区域的直线路径R3中的至少一部分使作业宽度W 减少的已减少直线路径R8的方式计算中央区域路径R4。也就是说,如图25所 示,中央区域的直线路径R3基本上以8行插植的作业宽度W进行计算并设定, 当中央区域的直线路径R3不以8行插植的作业宽度W进行作业时,例如,优 选设定以6行插植或4行插植的作业宽度W1进行作业的直线路径(已减少直 线路径R8)。由此,能够效率良好地进行插秧作业。上述已减少直线路径R8优 选为,中央区域的多个直线路径R3中的最后(最终)行驶的直线路径R3。
或者,上述环绕行驶路径计算部333能够以农田的外形为基准,根据进行 作业的预先设定的作业宽度W设定环绕行驶路径R1,中央区域路径计算部334 能够将以预先设定的作业宽度W沿着直线路径R3进行作业的作业区域与同该 作业区域相邻的相邻作业区域之间的间隔,从根据设定条件预先设定的间隔进 行变更,从而计算中央区域路径R4。也就是说,当反复设定以与环绕行驶路径 R1相同的作业宽度W进行作业的作业区域时,中央区域路径计算部334能够将 彼此相邻的作业区域之间的间隔,相对于预先设定的间隔减少或增加,从而设 定中央区域路径R4。
上述具体例子参照图23。例如,如图23的(A)所示,当以彼此相邻的作 业宽度W不重叠的方式设定时,有时无法包含在规定的范围D内。此时,如图 23的(B)所示,优选使彼此相邻的作业宽度W重叠从而设定直线路径R3(使 后来设定的直线路径R3向先前进行插秧作业的直线路径R3侧移位)。由此,沿 着先前进行插秧作业的直线路径R3的一方端部的行与沿着后来进行插秧作业的 直线路径R3的一方端部的行之间的间隔比其他行的间隔短,但能够将各个作业 宽度W包含在范围D内。通过设定上述直线路径R3,能够使整体行距大致均等,确保稻子株距的通风,并确保抵御生育不良和病虫害的能力。并且,能够 通过收割机效率良好地进行收割作业。并且,预期能够增加作物的收量。优选 上述直线路径R3的移位量为作业宽度W±10%以下。
另一方面,如图24所示,根据农田,当在作业宽度W进行作业时,可能 产生在规定的范围D内未进行作业的区域。此时,如图24的(B)所示,作为 优选,以扩大彼此相邻的作业宽度W之间的间隔的方式设定直线路径R3(使后 来设定的直线路径R3向先前进行插秧作业的直线路径R3侧的相反侧移位)。由 此,沿着先前进行插秧作业的直线路径R3的一方端部的行与沿着后来进行插秧 作业的直线路径R3的一方端部的行之间的间隔比其他行的间隔大,能够消除未 进行插秧作业的区域,使得农田内的整体行距大致均等。因此,能够抑制因行 距过紧导致收量下降的情况。
在图24的例子中,也优选直线路径R3的移位量为作业宽度W±10%以下。 并且,上述中央区域的最终行的直线路径R3的调整可以自动缩小或者扩大间隔, 也可以由用户选择缩小或扩大。进而,也可以由用户选择不使用上述调整功能。 根据上述结构,能够不使用各行离合器,因此,不需要各行离合器机构和控制。 并且,在各行离合器的操作由用户进行的情况下,能够省略用户对各行离合器 的操作。
返回图26,开始位置引导路径计算部335根据设定条件、出入口信息、环 绕行驶路径R1以及中央区域路径R4,计算不进行作业仅从出入口区域291引 导至中央区域路径R4的行驶开始位置S的开始位置引导路径R7。设定条件由 设定条件受理部330受理,从设定条件受理部330传递。出入口信息由出入口 信息获取部332获取,从出入口信息获取部332传递。环绕行驶路径R1由环绕 行驶路径计算部333计算,从环绕行驶路径计算部333传递。中央区域路径R4 由中央区域路径计算部334计算,从中央区域路径计算部334传递。不进行作 业仅从出入口区域291引导至中央区域路径R4的行驶开始位置S是指,乘坐型 插秧机201从出入口区域291进入农田,直到在农田开始插秧作业的位置即行 驶开始位置S为止,不进行插秧作业地进行自动行驶。上述进行自动行驶的行 驶路径相当于开始位置引导路径R7。图27示出了开始位置引导路径R7,在开 始位置引导路径R7的行驶中,乘坐型插秧机201不进行插秧作业以虚线表示。 由开始位置引导路径计算部335计算的开始位置引导路径R7传递至下述推荐路 径提示部337。
作为优选,开始位置引导路径计算部335以避开环绕行驶路径R1和中央区 域路径R4的乘坐型插秧机201的压痕的方式计算开始位置引导路径R7。乘坐 型插秧机201的压痕是指,乘坐型插秧机201的前轮208或后轮209在农田的 接地部位。上述压痕不仅包含乘坐型插秧机201通过行驶已经形成的压痕,还 包含将来乘坐型插秧机201通过行驶可能导致压痕的部位。并且,当其他农田 作业车在农田行驶时,也包含该农田作业车的压痕。
通过开始位置引导路径计算部335如上所述地计算开始位置引导路径R7, 当乘坐型插秧机201行驶至行驶开始位置S时,能够尽可能避开环绕行驶路径 R1和中央区域路径R4,能够使乘坐型插秧机201不经过将来要行驶的行驶路径 的压痕和进行插秧的行。因此,由于能够使乘坐型插秧机201不使进行插秧作 业的农田荒芜,因此,乘坐型插秧机201能够适当地进行农田的作业。具体而 言,作为优选,为了不经过该压痕和行,使设定的行驶路径平行移动,或平行 移动作业宽度W中的至少一部分宽度。并且,作为优选,以极力不经过环绕行 驶路径R1的方式进行设定。也可以以开始位置引导路径R7沿逆时针方向绕中 央区域行驶的方式,以连接多个直线状路径的多顶点路径的方式进行设定。
返回图26,中断引导路径计算部336计算引导至在作业中中断作业补充作 业所需的材料的补充地点并且从该补充地点引导至中断作业的中断地点的中断 引导路径。“在作业中中断作业”是指,乘坐型插秧机201中断插秧作业。作业 所需的材料是指,插秧作业所需的材料,具体为毯状秧苗或肥料。上述材料的 补充为,装载该材料的搬运车在农田的畦停车,从该搬运车向乘坐型插秧机201 进行补充。因此,补充地点为农田的与搬运车停车的畦相邻的位置。中断引导 路径是指,使乘坐型插秧机201从中断插秧作业的中断地点引导至与搬运车停 车的畦相邻的位置,并从与搬运车停车的畦相邻的位置引导至中断插秧作业的 中断地点的路径。在上述中断引导路径,乘坐型插秧机201也进行自动行驶。
推荐路径提示部337将根据环绕行驶路径R1、中央区域路径R4以及开始 位置引导路径R7计算的行驶路径作为推荐路径进行提示。环绕行驶路径R1由 环绕行驶路径计算部333计算,从环绕行驶路径计算部333传递。中央区域路 径R4由中央区域路径计算部334计算,从中央区域路径计算部334传递。开始 位置引导路径R7由开始位置引导路径计算部335计算,从开始位置引导路径计 算部335传递。
推荐路径提示部337将行驶路径为最短距离的最短距离路径、行驶于行驶 路径的行驶时间最短的最短时间路径、在农田内的同一场所行驶2次的区域最 少的2次行驶最少路径、以及与过去在农田行驶时的行驶路径的一致程度为预 先设定的值以上的一致路径中的至少1个,作为推荐路径进行提示。
行驶路径为最短距离的最短距离路径是指,从乘坐型插秧机201从出入口 区域291进入农田进行插秧作业起,至从出入口区域291退出为止所行驶的整 个行驶路径的距离为最短的路径。行驶于行驶路径的行驶时间为最短的最短时 间路径是指,从乘坐型插秧机201从出入口区域291进入农田进行插秧作业起, 至从出入口区域291退出为止的时间为最短的路径。
在农田内的同一场所行驶2次的区域最少的2次行驶最少路径为,从乘坐 型插秧机201从出入口区域291进入农田进行插秧作业起,至从出入口区域291 退出为止行驶的整个行驶路径与再次行驶的区域之间的重叠度最小的路径。与 过去在农田行驶时的行驶路径的一致程度为预先设定的值以上的一致路径是 指,与过去乘坐型插秧机201或与该乘坐型插秧机201不同的农田作业车手动 或自动在该农田行驶时的行驶路径的一致程度在规定比例以上的路径。
推荐路径提示部337提示上述路径。该提示优选为,例如以在输入了设定 条件的操作终端的显示界面显示的方式向用户提示。在此,在本实施方式中, 中断引导路径计算部336计算中断引导路径,因此,推荐路径提示部337优选 为以包含中断引导路径的方式提示上述推荐行驶路径。
通过如上所述地构成行驶路径生成系统200,根据用户输入的设定条件,自 动计算乘坐型插秧机201一边进行插秧作业一边自动行驶的行驶路径,并能够 作为推荐路径进行提示。因此,用户通过从提示的推荐路径选择适当的行驶路 径,能够顺利地进行插秧作业。用户从推荐行驶路径选择的行驶路径例如存储 在服务器或进行教导,从而能够有效地活用在下一次进行相同农田的作业时。 (第三实施方式的其他实施方式)
在上述实施方式中,以行驶路径生成系统200装载在农田作业车的情况为 例进行了说明。也可以构成为,行驶路径生成系统200未装载在农田作业车, 例如设置在管理农田作业车的外部的(与农田作业车不同的)管理终端(例如 服务器),通过将在管理终端计算的各种行驶路径发送给农田作业车,从而能够 使农田作业车自动行驶。具体而言,出入口信息获取部332、环绕行驶路径计算 部333、中央区域路径计算部334、开始位置引导路径计算部335以及推荐路径 提示部337等进行的各种信息和路径的获取、计算、设定等在外部服务器等进 行,农田作业车只要发送和接收各种信息和路径即可。并且,也可以使农田作 业车与外部服务器等共同发挥作用。
在上述实施方式中,对具有根据设定条件、出入口信息、环绕行驶路径R1 以及中央区域路径R4,计算不进行作业仅从出入口区域291引导至中央区域路 径R4的行驶开始位置S的开始位置引导路径R7的开始位置引导路径计算部235 的例子进行了说明,也可以不具有开始位置引导路径计算部235。此时,作为优 选,推荐路径提示部237将以未包含开始位置引导路径R7的方式计算的行驶路 径作为推荐路径进行提示。
在上述实施方式中,对设定条件作为直线路径R3的相对于农田的延伸方向、 在农田的行驶中中断作业进行与该作业不同的其他作业的次数、在中央区域的 行驶中在外周区域是否存在能够旋转的旋转可能区域、以及在农田内是否存在 不进行作业的非作业区域中的至少一个的情况进行了说明,设定条件也可以设 为除上述以外的情形。
在上述实施方式中,对环绕行驶路径R1和中央区域路径R4分别包含后退 行驶的后退行驶路径的情况进行了说明。环绕行驶路径R1和中央区域路径R4 也可以不分别包含后退行驶的后退行驶路径。
在上述实施方式中,对计算引导至在作业中中断作业补充作业所需的材料 的补充地点,且从该补充地点引导至中断作业的中断地点的中断引导路径的中 断引导路径计算部336进行了说明。也可以不具有中断引导路径计算部336。
在上述实施方式中,对推荐路径作为行驶路径为最短距离的最短距离路径、 行驶于行驶路径的行驶时间最短的最短时间路径、在农田内的同一场所行驶2 次的区域最少的2次行驶最少路径、以及与过去在农田行驶时的行驶路径之间 的一致程度在预先设定的值以上的一致路径中的至少一个的情况进行了说明。 推荐路径也可以为除此以外的路径。
在上述实施方式中,对出入口区域291根据以农田的出入口290为基准的 作业宽度W进行设定的情况进行了说明。出入口区域291也可以与作业宽度W 无关地设定。
在上述实施方式中,对中央区域路径计算部334将以预先设定的作业宽度 W沿着直线路径R3进行作业的作业区域与同该作业区域相邻的相邻作业区域 之间的间隔,从根据设定条件预先设定的间隔变更,从而计算中央区域路径R4 的情况进行了说明。中央区域路径计算部334也可以不将规定的作业区域与同 该作业区域相邻的相邻作业区域之间的间隔从预先设定的间隔变更而计算中央 区域。
在上述实施方式中,对农田作业车能够变更进行作业的预先设定的作业宽 度W的情况进行了说明。农田作业车也可以不能够变更进行作业的作业宽度W。
在上述实施方式中,对根据设定条件计算推荐行驶路径的情况进行了说明, 当考虑全部设定条件计算推荐行驶路径时,可以想到根据设定条件导致计算时 间增加的情况。在此,也可以按照每个设定条件或每几个设定条件计算推荐行 驶路径。具体而言,当推荐行驶路径为最短时间时,也可以以后退但不进行旋 转的方式具有旋转余量,或者将外周区域的作业次数设定(限制)为2次等。
在上述实施方式中,对开始位置引导路径计算部335优选以避开环绕行驶 路径R1和中央区域路径R4的乘坐型插秧机201的压痕的方式计算开始位置引 导路径R7的情况进行了说明。开始位置引导路径计算部335也可以不以避开旋 转行驶路径R1和中央区域路径R4的乘坐型插秧机201的压痕的方式计算开始 位置引导路径R7。

Claims (38)

1.一种播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置;
作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;
路径设定部,能够根据农田形状将供所述行驶机体一边进行所述播种作业一边行驶的多个目标行驶路径以相互平行排列的状态设定;
自动作业控制部,能够根据所述行驶机体的位置控制所述作业装置;以及
自动行驶控制部,能够进行自动往返行驶控制,所述自动往返行驶控制是指,根据所述行驶机体的位置,控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶,并控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶后向下一个所述目标行驶路径旋转行驶,
所述自动行驶控制部能够在从基于所述农田形状的农田外周向农田内侧偏离预先设定的设定距离以上的位置,实现根据所述自动往返行驶控制进行的所述旋转行驶。
2.根据权利要求1所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
具有存储部,能够存储对收割作物进行收割的收割机的作业宽度,
与在农田中根据所述自动往返行驶控制进行所述播种作业的内侧作业区域相比偏靠农田外侧的区域为所述行驶机体能够进行环绕行驶的外周区域,
自动作业控制部能够以通过在所述外周区域进行环绕行驶而进行所述播种作业时的所述作业装置的实际作业宽度的总和为所述收割机的作业宽度的整数倍的方式,控制所述作业装置的作业宽度中的动作的作业宽度。
3.根据权利要求2所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述路径设定部能够以通过在所述外周区域进行环绕行驶而进行所述播种作业时的所述作业装置的实际作业宽度的总和为所述收割机的作业宽度的整数倍的方式,设定所述目标行驶路径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述作业装置包含能够平整农田的凹凸的整地转子,
当在进行所述旋转行驶的部位进行所述播种作业时,所述自动作业控制部能够以平整农田的凹凸的方式控制所述整地转子。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述路径设定部能够在与在农田中根据所述自动往返行驶控制进行所述播种作业的内侧作业区域相比偏靠农田外侧的区域,设定至少两圈环绕行驶路径,
所述自动行驶控制部能够以使所述行驶机体沿着至少一圈所述环绕行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
具有农田形状计算部,所述农田形状计算部能够根据通过所述行驶机体的位置的经时检测所获得的所述行驶机体的行驶轨迹计算所述农田形状,
所述农田形状计算部能够通过所述作业装置进行所述播种作业且所述行驶机体沿着农田的外周进行环绕行驶,从而计算所述农田形状,
所述设定距离包含用于计算所述农田形状的环绕行驶中的通过所述播种作业形成的外周已作业区域的作业宽度。
7.根据权利要求6所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
当能够提供补充材料的补充位置与比形成所述农田形状的外周的边中的至少一边偏靠农田外侧的区域相邻时,所述自动作业控制部就在与所述补充位置相邻的所述边进行的所述播种作业而言,能够以使所述作业装置仅在所述作业装置的作业宽度中的农田外侧的宽度范围动作的方式,控制所述作业装置。
8.根据权利要求6或7所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述路径设定部能够以确保环绕行驶路径的方式设定所述目标行驶路径,所述环绕行驶路径是指,在外周已作业区域与根据所述自动往返行驶控制进行所述播种作业的内侧作业区域之间,所述作业装置以横跨所述作业装置的作业宽度的方式进行所述播种作业且所述行驶机体在农田进行环绕行驶的路径,
所述自动行驶控制部能够以使所述行驶机体沿着所述环绕行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制。
9.根据权利要求8所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
当在所述环绕行驶路径的所述自动行驶控制完成时,所述路径设定部能够以使所述行驶机体位于自在农田中能够进出的出入口起的预先设定的范围内,且使所述行驶机体的行进方向沿着所述出入口的倾斜方向的方式,设定所述环绕行驶路径。
10.一种播种系作业机,其特征在于,
具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置;
作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;
路径设定部,能够根据农田形状将供所述行驶机体一边进行所述播种作业一边行驶的多个目标行驶路径以相互平行排列的状态设定;
自动作业控制部,能够根据所述行驶机体的位置控制所述作业装置;以及
自动行驶控制部,能够进行自动往返行驶控制,所述自动往返行驶控制是指,根据所述行驶机体的位置,控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶,并控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶后向下一个所述目标行驶路径旋转行驶,
所述自动行驶控制部能够在从基于所述农田形状的农田外周向农田内侧偏离预先设定的设定距离以上的位置实现根据所述自动往返行驶控制进行的所述旋转行驶。
11.一种播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置;
作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;
路径设定部,能够根据农田形状设定供所述行驶机体一边进行所述播种作业一边行驶的目标行驶路径;以及
自动行驶控制部,能够根据所述行驶机体的位置,进行控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶的自动行驶控制,
所述路径设定部能够在比所述作业装置以横跨所述作业装置的作业宽度的方式进行所述播种作业且所述行驶机体在农田进行环绕行驶的环绕行驶路径偏靠农田内侧的位置设定所述目标行驶路径。
12.根据权利要求11所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
具有能够与所述自动行驶控制连动从而控制所述作业装置的自动作业控制部,
当沿着比所述环绕行驶路径偏靠内侧的所述目标行驶路径进行所述自动行驶控制,且存在与所述作业装置的作业宽度中的基于所述环绕行驶路径的作业宽度相重叠的重叠宽度时,所述自动作业控制部能够以在所述作业装置的作业宽度中的所述重叠宽度范围内使所述作业装置的动作停止的方式控制所述作业装置。
13.根据权利要求11或12所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述农田形状具有对向的一对第一边以及位于所述一对第一边之间且比所述一对第一边短的一对第二边,
所述路径设定部能够设定沿着所述一对第一边中的至少一边延伸的多个所述目标行驶路径,并将连接各个所述目标行驶路径的旋转行驶路径设定在与所述一对第二边相对应的所述环绕行驶路径的区域。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
当在比所述环绕行驶路径偏靠农田内侧的位置完成所述自动行驶控制时,所述路径设定部能够以使所述行驶机体位于自所述行驶机体能够对农田进出的出入口起的预先设定的范围内的方式,设定所述目标行驶路径。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述环绕行驶路径至少设定两圈,
所述自动行驶控制部进行的所述自动行驶控制包含使所述行驶机体沿着至少一圈所述环绕行驶路径行驶的控制。
16.根据权利要求11至14中任一项所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
具有农田形状计算部,能够根据通过所述行驶机体的位置的经时检测而获得的所述行驶机体的行驶轨迹计算所述农田形状,
所述农田形状计算部能够通过所述作业装置进行所述播种作业且所述行驶机体沿着农田的外周环绕行驶,从而计算所述农田形状,
所述路径设定部能够以在与通过在用于计算所述农田形状的环绕行驶中进行的所述播种作业而形成的外周已作业区域相比偏靠内侧的位置确保所述环绕行驶路径的方式,设定所述目标行驶路径。
17.根据权利要求16所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
当能够提供补充材料的补充位置与比形成所述农田形状的外周的边中的至少一边偏靠农田外侧的位置相邻时,对应于与所述补充位置相邻的所述边的所述外周已作业区域的宽度形成为,比对应于不与所述补充位置相邻的所述边的所述外周已作业区域的宽度小。
18.根据权利要求16或17所述的播种系作业机的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述自动行驶控制部进行的所述自动行驶控制包含使所述行驶机体沿着所述环绕行驶路径行驶的控制,
当在所述环绕行驶路径完成所述自动行驶控制时,所述路径设定部能够以所述行驶机体位于自能够对农田进出的出入口起的预先设定的范围内,且所述行驶机体的行进方向沿着所述出入口的倾斜方向的方式,设定所述环绕行驶路径。
19.一种播种系作业机,其特征在于,
具有:卫星测位单元,能够利用导航卫星检测行驶机体的位置;
作业装置,能够对农田进行种苗的播种作业;
路径设定部,能够根据农田形状设定供所述行驶机体一边进行所述播种作业一边行驶的目标行驶路径;以及
自动行驶控制部,能够根据所述行驶机体的位置,进行控制所述行驶机体沿着所述目标行驶路径行驶的自动行驶控制,
所述路径设定部能够在比所述作业装置以横跨所述作业装置的作业宽度的方式进行所述播种作业且所述行驶机体在农田进行环绕行驶的环绕行驶路径偏靠农田内侧的位置设定所述目标行驶路径。
20.一种农田作业车,其特征在于,
具有:形状信息获取部,获取表示一边进行预先设定的作业一边行驶的农田的形状的形状信息;
出口信息获取部,获取表示所述农田的出口区域的出口信息;
环绕行驶路径计算部,根据所述形状信息,计算用于在所述农田的外周区域环绕行驶1圈以上的环绕行驶路径;
中央区域路径计算部,根据所述环绕行驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径;以及
开始位置设定部,根据所述出口信息和构成所述中央区域路径的所述直线路径的数量,设定所述中央区域路径的行驶开始位置。
21.根据权利要求20所述的农田作业车,其特征在于,
当构成所述中央区域路径的直线路径被设为以横跨所述农田的一方端部和另一方端部的方式行驶的路径时,
所述开始位置设定部将构成所述中央区域路径的直线路径中的最后行驶的最终直线路径的终点设定在所述农田的一方端部和所述另一方端部中的靠近所述出口区域的一侧,并且,
当所述直线路径的数量为偶数时,将所述行驶开始位置也设定在所述农田的一方端部和所述另一方端部中的靠近所述出口区域的一侧,
当所述直线路径的数量为奇数时,将所述行驶开始位置设定在所述农田的一方端部和所述另一方端部中的远离所述出口区域的一侧。
22.根据权利要求21所述的农田作业车,其特征在于,
所述环绕行驶路径计算部以所述农田的外形为基准,根据进行所述作业的预先设定的作业宽度,设定所述环绕行驶路径,
当所述直线路径的数量为奇数时,所述中央区域路径计算部将以所述作业宽度沿着所述直线路径进行所述作业的作业区域与同该作业区域相邻的相邻作业区域之间的间隔从预先设定的间隔进行变更,以使所述直线路径的数量为偶数的方式重新计算。
23.根据权利要求21或22所述的农田作业车,其特征在于,
能够变更进行所述作业的预先设定的作业宽度,
当所述直线路径的数量为奇数时,所述中央区域路径计算部以使所述直线路径的数量为偶数的方式重新计算所述中央区域路径,所述中央区域路径包含所述中央区域的所述直线路径中的至少一部分使所述作业宽度减少的已减少直线路径。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
所述中央区域路径包含从所述直线路径移动到与所述直线路径相邻的相邻直线路径的旋转路径,
所述旋转路径设定在在所述作业中中断所述作业从而补充所述作业所需的材料的补充车辆所停放的畦侧。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
还具有:入口信息获取部,获取表示所述农田的入口区域的入口信息;以及
开始位置引导路径计算部,根据所述入口信息、所述环绕行驶路径以及所述中央区域路径,计算在在所述农田内不进行作业的情况下从所述入口区域引导至所述中央区域路径的行驶开始位置的开始位置引导路径,
所述开始位置引导路径计算部以减少行驶于在所述农田进行所述作业的作业区域的范围的方式进行计算。
26.根据权利要求25所述的农田作业车,其特征在于,
所述开始位置引导路径计算部以避开所述环绕行驶路径和所述中央区域路径的压痕的方式计算所述开始位置引导路径。
27.一种行驶路径生成系统,生成农田作业车的行驶路径,其特征在于,
具有:形状信息获取部,获取表示一边进行预先设定的作业一边行驶的农田的形状的形状信息;
出口信息获取部,获取表示所述农田的出口区域的出口信息;
环绕行驶路径计算部,根据所述形状信息,计算用于在所述农田的外周区域进行一圈以上环绕行驶的环绕行驶路径;
中央区域路径计算部,根据所述环绕行驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径;以及
开始位置设定部,根据所述出口信息以及构成所述中央区域路径的所述直线路径的数量,设定所述中央区域路径的行驶开始位置。
28.一种农田作业车,其特征在于,
具有:设定条件受理部,受理一边在农田中进行预先设定的作业一边行驶的行驶路径的设定条件;
形状信息获取部,获取表示所述农田的形状的形状信息;
出入口信息获取部,获取表示所述农田的出入口区域的出入口信息;
环绕行驶路径计算部,根据所述设定条件、所述形状信息以及所述出入口信息,计算用于在所述农田的外周区域环绕行驶一圈以上的环绕行驶路径;
中央区域路径计算部,根据所述设定条件和所述环绕行驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径;以及
推荐路径提示部,将根据所述环绕行驶路径和所述中央区域路径计算的所述行驶路径作为推荐路径进行提示。
29.根据权利要求28所述的农田作业车,其特征在于,
还具有:开始位置引导路径计算部,根据所述设定条件、所述出入口信息、所述环绕行驶路径以及所述中央区域路径,计算在不进行所述作业的情况下从所述出入口区域引导至所述中央区域路径的行驶开始位置的开始位置引导路径,
所述推荐路径提示部将包含所述开始位置引导路径而计算的所述行驶路径作为所述推荐路径进行提示。
30.根据权利要求28或29所述的农田作业车,其特征在于,
所述设定条件为,所述直线路径的相对于所述农田的延伸方向、在所述农田的行驶中中断所述作业而进行与该作业不同的其他作业的次数、在所述中央区域的行驶中是否在所述外周区域存在能够旋转的旋转可能区域以及是否在所述农田内存在不进行所述作业的非作业区域中的至少一个。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
所述环绕行驶路径和所述中央区域路径分别包含后退行驶的后退行驶路径。
32.根据权利要求28至31中的任一项所述的农田作业车,其特征在于,
还具有:中断引导路径计算部,计算引导至在所述作业中中断所述作业从而补充所述作业所需的材料的补充地点并且从该补充地点引导至中断所述作业的中断地点的中断引导路径,
所述推荐路径提示部以包含所述中断引导路径的方式提示所述推荐路径。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
所述推荐路径为,所述行驶路径为最短距离的最短距离路径、在所述行驶路径行驶的行驶时间最短的最短时间路径、进行在所述农田内的相同地点行驶的2次行驶的区域最少的2次行驶最少路径以及与过去在所述农田行驶时的行驶路径的一致程度为预先设定的值以上的一致路径中的至少一个。
34.根据权利要求28至33中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
所述出入口区域根据以所述农田的出入口为基准的进行所述作业的预先设定的作业宽度来进行设定。
35.根据权利要求28至34中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
所述环绕行驶路径计算部以所述农田的外形为基准,根据进行所述作业的预先设定的作业宽度,设定所述环绕行驶路径,
所述中央区域路径计算部将以所述作业宽度沿着所述直线路径进行所述作业的作业区域与同该作业区域相邻的相邻作业区域之间的间隔从根据所述设定条件预先设定的间隔进行变更,从而计算所述中央区域路径。
36.根据权利要求28至35中任一项所述的农田作业车,其特征在于,
能够变更进行所述作业的预先设定的作业宽度,
所述中央区域路径计算部以包含所述中央区域的所述直线路径中的至少一部分使所述作业宽度减少的已减少直线路径的方式计算所述中央区域路径。
37.一种行驶路径生成系统,生成农田作业车的行驶路径,其特征在于,
具有:设定条件受理部,受理一边在农田中进行预先设定的作业一边行驶的行驶路径的设定条件;
形状信息获取部,获取表示所述农田的形状的形状信息;
出入口信息获取部,获取表示所述农田的出入口区域的出入口信息;
环绕行驶路径计算部,根据所述设定条件、所述形状信息以及所述出入口信息,计算用于在所述农田的外周区域环绕行驶一圈以上的环绕行驶路径;
中央区域路径计算部,根据所述设定条件和所述环绕行驶路径,计算以直线路径涵盖位于所述外周区域的内侧的中央区域的中央区域路径;以及
推荐路径提示部,将根据所述环绕行驶路径和所述中央区域路径计算的所述行驶路径作为推荐路径进行提示。
38.根据权利要求37所述的行驶路径生成系统,其特征在于,
还具有:开始位置引导路径计算部,根据所述设定条件、所述出入口信息、所述环绕行驶路径以及所述中央区域路径,计算在不进行所述作业的情况下从所述出入口区域引导至所述中央区域路径的行驶开始位置的开始位置引导路径,
所述推荐路径提示部将以包含所述开始位置引导路径的方式计算的所述行驶路径作为所述推荐路径进行提示。
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