CN113163709A - 自动行驶系统 - Google Patents

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疋田康贵
中村翔一
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Yanmar Power Technology Co Ltd
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Abstract

本发明构成为:具备使用卫星定位系统取得作业车辆的位置信息的定位单元(21),通电路径包含:能够经由第一开关(C1)从电池(27)朝包含定位单元(21)在内的电子构件通电的第一通电路径(K1)、和能够经由第二开关(C2)至少从电池(27)朝定位单元(21)通电的第二通电路径(K2),在第一开关(C1)是接通状态的情况下,在第一通电路径(K1)和第二通电路径(K2)中的任一个均进行从电池(27)朝定位单元(21)的通电,在第一开关(C1)是断开状态的情况下,经由接通状态的第二开关(C2)通过第二通电路径(K2)进行从电池(27)朝定位单元(21)的通电。

Description

自动行驶系统
技术领域
本发明涉及使作业车辆自动行驶的自动行驶系统。
背景技术
上述的自动行驶系统具备使用卫星定位系统等取得作业车辆的位置信息的定位单元,且基于由该定位单元取得的作业车辆的位置信息,使作业车辆沿着预先生成的目标行驶路径自动行驶(例如,参照专利文献1)。
在开始作业车辆的自动行驶的情况下,进行将定位单元中包含的惯性计量装置等各种设备初始化、调整来自定位卫星的电波的接收状况等调整作业。由此,在通过自动行驶进行作业的情况下,在进行了调整作业的基础上,基于由定位单元取得的作业车辆的位置信息,使作业车辆沿着目标行驶路径自动行驶。
专利文献1:日本特开2018-127208号公报
针对定位单元,从搭载于作业车辆的电池供给电力。以往,与作业车辆的按键开关的状态相应地切换朝定位单元的电力供给,若按键开关成为接通状态,则从电池朝定位单元供给电力,若按键开关成为断开状态,则切断从电池朝定位单元的电力供给。
在自动行驶下的作业中,例如,若因暂时的休息等而将按键开关从接通状态切换为断开状态,则伴随着该按键开关的切换,切断从电池朝定位单元的电力供给。由此,为了重新开始作业,必须再次进行将定位单元中包含的惯性计量装置等各种设备初始化、调整来自定位卫星的电波的接收状况等调整作业,到能够重新开始作业为止需要时间,并且耗费作业工时。
发明内容
鉴于该实际情况,本发明的主要课题在于以下该点,即、提供即便在作业中途等将作业中断了的情况下,也能够顺畅地进行作业的重新开始,能够实现作业效率的提高的自动行驶系统。
本发明的第一特征结构在于以下的点,即、构成为,具备电力供给用的电池、使用卫星定位系统取得作业车辆的位置信息的定位单元、以及从上述电池向上述定位单元通电的通电路径,
上述通电路径包括:能够经由第一开关从上述电池朝包含上述定位单元在内的电子构件通电的第一通电路径、和能够经由与第一开关不同的第二开关至少从上述电池朝上述定位单元通电的第二通电路径,
在上述第一开关是接通状态的情况下,在上述第一通电路径和上述第二通电路径中的任一个均进行从上述电池朝上述定位单元的通电,
在上述第一开关是断开状态的情况下,经由接通状态的上述第二开关通过上述第二通电路径进行从上述电池朝上述定位单元的通电。
根据本结构,在使作业车辆自动行驶进行作业的情况下,将第一开关切换为接通状态,从而使得在第一通电路径和第二通电路径中的任一个均进行从电池朝定位单元的通电,因此定位单元能够适当地取得作业车辆的位置信息。由此,能够使作业车辆自动行驶,适当地进行作业。
例如,在因暂时的休息等将作业中断的情况下,即便将第一开关切换为断开状态,也能够经由接通状态的第二开关通过第二通电路径进行从电池朝定位单元的通电。由此,能够保持利用定位单元能够取得作业车辆的位置信息的状态,因此在重新开始作业的情况下,即便不进行调整作业,也能够顺畅地重新开始作业,能够实现作业效率的提高。并且,第二开关始终是接通状态,因此第二开关不会反复进行接通状态与断开状态的切换,能够防止产生第二开关的磨损、劣化,在耐久性方面良好。
本发明的第二特征结构在于以下的点,即、上述第二开关在上述第一开关成为断开状态起经过规定时间后成为断开状态,使利用上述第二通电路径进行的从上述电池朝上述定位单元的通电停止。
虽然即便在第一开关是断开状态的情况下,也能够经由接通状态的第二开关通过第二通电路径进行从电池朝定位单元的通电,但例如若即便在结束了作业的情况下,也保持原样地继续保持利用第二通电路径进行的从电池朝定位单元的通电,则会浪费地消耗电池的电力。因此,根据本结构,使第二开关在第一开关成为断开状态起经过规定时间后成为断开状态,从而能够使利用第二通电路径进行的从电池朝定位单元的通电停止,不会浪费地消耗电池的电力,防止电池耗尽。
本发明的第三特征结构在于以下的点,即、具备对上述第一开关成为断开状态起的上述规定时间进行计量,在经过上述规定时间后使上述第二开关为断开状态的计时单元,
在上述第一开关是接通状态的情况下,在上述第一通电路径和上述第二通电路径中的任一个均进行从上述电池朝上述计时单元的通电,
在上述第一开关是断开状态的情况下,经由接通状态的上述第二开关通过上述第二通电路径进行从上述电池朝上述计时单元的通电。
根据本结构,通过装备计时单元,从而能够正确地掌握是否第一开关成为断开状态起经过规定时间,能够在第一开关成为断开状态起经过规定时间后适当地将第二开关切换为断开状态。并且,即便第一开关是断开状态,也通过第二通电路径进行从电池朝计时单元的通电,因此即便在第一开关是断开状态的情况下,也能够适当地进行利用计时单元实现的动作。
本发明的第四特征结构在于以下的点,即、基于对规定的操作工具的操作使上述第二开关成为断开状态,而使利用上述第二通电路径进行的从上述电池朝上述定位单元的通电停止。
根据本结构,在结束了作业的情况、作业对象从作业区域远离的情况等、想要马上使朝定位单元的通电停止的情况下,用户等进行对规定的操作工具的操作,从而能够使第二开关为断开状态,停止利用第二通电路径进行的从电池朝定位单元的通电。由此,能够提高用户等的使用的便利性,并且防止从电池朝定位单元的浪费的通电。
本发明的第五特征结构在于以下的点,即、具备对用于取得作业车辆的位置信息的修正信息进行通信的修正信息通信设备,
在上述第一开关是接通状态的情况下,在上述第一通电路径和上述第二通电路径中的任一个均进行从上述电池朝上述修正信息通信设备的通电,
在上述第一开关是断开状态的情况下,经由接通状态的上述第二开关通过上述第二通电路径进行从上述电池朝上述修正信息通信设备的通电。
根据本结构,通过装备修正信息通信设备,从而使定位单元能够在进一步考虑了修正信息的状态下取得作业车辆的位置信息,能够取得高精度的作业车辆的位置信息。并且,即便在第一开关是断开状态的情况下,也经由接通状态的第二开关通过第二通电路径进行从电池朝修正信息通信设备的通电,因此能够保持能够取得高精度的作业车辆的位置信息的状态。由此,即便在作业中途将作业中断了的情况下,也能够从重新开始作业的最初取得高精度的作业车辆的位置信息,能够适当地进行作业车辆的自动行驶。
附图说明
图1是表示自动行驶系统的简要结构的图。
图2是表示自动行驶系统的简要结构的框图。
图3是表示生成了目标行驶路径的状态下的作业区域的图。
图4是表示从电池朝定位单元的通电电路的图。
图5是表示从电池朝定位单元的通电电路的图。
图6是表示从电池朝定位单元的通电电路的图。
图7是表示从电池朝定位单元的通电电路中的动作的流程图。
图8是表示第二实施方式中的从电池朝定位单元的通电电路的图。
具体实施方式
基于附图对本发明的自动行驶系统的实施方式进行说明。
〔第一实施方式〕
如图1所示,对于该自动行驶系统而言,作为作业车辆而应用拖拉机1,但也能够在拖拉机以外的、乘坐用插秧机、联合收割机、乘坐用割草机、轮式装载机、除雪车等乘坐用作业车辆、和无人割草机等无人作业车辆中加以应用。
如图1和图2所示,该自动行驶系统具备:搭载于拖拉机1的自动行驶单元2、和通信设定为与自动行驶单元2能够通信的便携式通信终端3。对便携式通信终端3能够采用具有能够进行触摸操作的触摸面板式的显示部51(例如,液晶面板)等的平板电脑型的个人计算机、智能手机等。
拖拉机1具备行驶机体7,该行驶机体7具有作为能够驱动的转向操纵轮而发挥功能的左右的前轮5、和能够驱动的左右的后轮6。在行驶机体7的前方侧配置引擎盖8,在引擎盖8内装备有电子控制式的柴油发动机(以下,称为发动机)9,该柴油发动机9具备共轨系统。在比行驶机体7的引擎盖8靠后方侧的位置设置有形成搭乘式的驾驶部的机舱10。
在行驶机体7的后部能够经由3点连杆机构11能够升降地并且能够翻滚地连结作为作业装置12的一个例子的旋转耕作装置。在拖拉机1的后部能够替代旋转耕作装置地连结剪草机、犁、播种装置、喷洒装置等各种作业装置12。
如图2所示,拖拉机1中设置有:对来自发动机9的动力进行变速的电子控制式的变速装置13、对左右的前轮5进行转向操纵的全液压式的动力转向机构14、对左右的后轮6进行制动的左右的侧制动器(未图示)、实现左右的侧制动器的液压操作的电子控制式的制动器操作机构15、接通、断开朝旋转耕作装置等作业装置12的传动的作业离合器(未图示)、实现作业离合器的液压操作的电子控制式的离合器操作机构16、对旋转耕作装置等作业装置12进行升降驱动的电子液压控制式的升降驱动机构17、具有与拖拉机1的自动行驶等有关的各种控制程序等的车载电子控制单元18、检测拖拉机1的车速的车速传感器19、检测前轮5的转向操纵角的转向角传感器20、以及测定拖拉机1的当前位置和当前方位的定位单元21等。
此外,对发动机9也可以采用设置有电子调速器的电子控制式的汽油发动机。对变速装置13能够采用液压机械式无级变速装置(HMT)、静液压式无级变速装置(HST)、或者带式无级变速装置等。对动力转向机构14也可以采用设置有电动马达的电动式的动力转向机构14等。
如图1所示,在机舱10的内部设置有:实现经由动力转向机构14(参照图2)的左右的前轮5的手动转向操纵的方向盘38、搭乘者用的驾驶席39、触摸面板式的显示部、以及各种操作工具等。
如图2所示,车载电子控制单元18具有:控制变速装置13的工作的变速控制部181、控制左右的侧制动器的工作的制动控制部182、控制旋转耕作装置等作业装置12的工作的作业装置控制部183、在自动行驶时设定左右的前轮5的目标转向操纵角并输出给动力转向机构14的转向操纵角设定部184、以及存储预先生成的自动行驶用的目标行驶路径P(例如,参照图3)等的非易失性的车载存储部185等。
如图2所示,定位单元21中设置有:利用作为卫星定位系统(NSS:卫星导航系统)的一个例子的GPS(全球定位系统)测定拖拉机1的当前位置和当前方位的卫星导航装置22、和具有三轴陀螺仪、三向加速度传感器等并测定拖拉机1的姿势、方位等的惯性计量装置(IMU:惯性计量单元)23等。在利用GPS的定位方法中有DGPS(Differential GPS:相对定位方式)、RTK-GPS(实时动态全球定位系统:干扰定位方式)等。在本实施方式中,采用适合移动体的定位的RTK-GPS。因此,如图1和图2所示,在田地周边的既知位置设置有实现利用RTK-GPS的定位的基准站4。
如图2所示,分别在拖拉机1和基准站4中设置有接收从定位卫星71(参照图1)发送的电波的定位天线24、61、和实现拖拉机1与基准站4之间的包含定位信息(修正信息)的各种信息的无线通信的通信模块25、62等。由此,卫星导航装置22能够基于拖拉机侧的定位天线24接收来自定位卫星71的电波而获得的定位信息、和基地站侧的定位天线61接收来自定位卫星71的电波而获得的定位信息(用于测定拖拉机1的当前位置的修正信息),以较高精度测定拖拉机1的当前位置和当前方位。另外,定位单元21设置卫星导航装置22和惯性计量装置23,由此能够高精度地测定拖拉机1的当前位置、当前方位、姿势角(偏航角、翻滚角、俯仰角)。
如图1所示,拖拉机1所具备的定位天线24、通信模块25、以及惯性计量装置23收纳于天线单元80。天线单元80配置于机舱10的前表面侧的上部位置。
如图2所示,便携式通信终端3中设置有:具有控制显示部51等的工作的各种控制程序等的终端电子控制单元52、和实现其与拖拉机侧的通信模块25之间的包含定位信息在内的各种信息的无线通信的通信模块53等。终端电子控制单元52具有:生成用于使拖拉机1自动行驶的目标行驶路径P(例如,参照图3)的行驶路径生成部54、和存储用户输入的各种输入信息、行驶路径生成部54生成的目标行驶路径P等的非易失性的终端存储部55等。
在行驶路径生成部54生成目标行驶路径P时,驾驶员、管理者等用户等按照显示于便携式通信终端3的显示部51的目标行驶路径设定用的输入向导,输入作业车辆的机种和作业装置12的种类、作业宽度等车体信息,输入的车体信息被存储于终端存储部55。将作为目标行驶路径P的生成对象的行驶区域S(参照图3)设为田地,便携式通信终端3的终端电子控制单元52取得包含田地的形状、位置在内的田地信息并存储于终端存储部55。
对田地信息的取得进行说明,用户等驾驶拖拉机1并使其实际行驶,从而使终端电子控制单元52能够依据由定位单元21取得的拖拉机1的当前位置等取得用于确定出田地的形状、位置等的位置信息。终端电子控制单元52依据所取得的位置信息确定出田地的形状和位置,而取得包含依据该确定出的田地的形状和位置确定出的行驶区域S的田地信息。在图3中示出确定出了矩形状的行驶区域S的例子。
若包含确定出的田地的形状、位置等的田地信息存储于终端存储部55,则行驶路径生成部54使用存储于终端存储部55的田地信息、车体信息,生成目标行驶路径P。
如图3所示,行驶路径生成部54将行驶区域S内划分并设定为中央区域R1和外周区域R2。中央区域R1设定于行驶区域S的中央部,为使拖拉机1沿往复方向自动行驶进行规定的作业(例如,耕耘等作业)的往复作业区域。外周区域R2设定于中央区域R1的周围。行驶路径生成部54例如依据车体信息中包含的转弯半径、拖拉机1的前后宽度以及左右宽度等,求出为了使拖拉机1在田地的边界转弯行驶所需要的转弯行驶用的空间等。行驶路径生成部54以在中央区域R1的外周确保求出的空间等的方式将行驶区域S内划分为中央区域R1和外周区域R2。
如图3所示,行驶路径生成部54使用车体信息、田地信息等,生成目标行驶路径P。例如,目标行驶路径P具有在中央区域R1具有相同的直行距离且隔开与作业宽度对应的恒定距离而平行地配置设定的直线状的多个作业路径P1。多个作业路径P1是用于使拖拉机1一边直行行驶,一边进行规定的作业的路径。连结路径P2是用于不进行规定的作业地,使拖拉机1的行驶方向转换180度的U形回转路径,且将作业路径P1的终端与邻接的下一个作业路径P1的始端连结。
而且,图3所示的目标行驶路径P只不过是一个例子,设定怎样的目标行驶路径能够适当地变更。例如,行驶路径生成部54也能够不生成连结路径P2,而仅生成作业路径P1。此时,如图3所示,对在用户等驾驶拖拉机1并使其实际行驶时作为作业的始端地点和终端地点的地点A和地点B进行登记。行驶路径生成部54生成将地点A与地点B连结的直线状的初始直线路径,并生成与该初始直线路径平行的多个平行路径,从而能够将初始直线路径和多个平行路径设为作业路径P1。
由行驶路径生成部54生成的目标行驶路径P能够显示于显示部51,并作为与车体信息和田地信息等建立了关联的路径信息存储于终端存储部55。路径信息中包含有目标行驶路径P的方位角、和与目标行驶路径P上的拖拉机1的行驶形态等相应地设定的设定发动机旋转速度、目标行驶速度等。
这样,若行驶路径生成部54生成目标行驶路径P,则终端电子控制单元52将路径信息从便携式通信终端3传送给拖拉机1,从而能够使拖拉机1的车载电子控制单元18取得路径信息。车载电子控制单元18能够基于所取得的路径信息,一边利用定位单元21取得自己的当前位置(拖拉机1的当前位置),一边使拖拉机1沿着目标行驶路径P自动行驶。利用定位单元21取得的拖拉机1的当前位置被实时(例如,数毫秒周期)从拖拉机1发送给便携式通信终端3,利用便携式通信终端3掌握拖拉机1的当前位置。
关于路径信息的传送,能够在拖拉机1开始自动行驶前的阶段,将路径信息整体从终端电子控制单元52一并传送给车载电子控制单元18。另外,例如也能够将包含目标行驶路径P的路径信息分割为信息量较少的以规定距离为单位的多个路径部分。此时,在拖拉机1开始自动行驶前的阶段,仅路径信息的初始路径部分被从终端电子控制单元52传送给车载电子控制单元18。也可以在自动行驶的开始后,每当拖拉机1到达与信息量等相应地设定的路径取得地点,将仅与该地点对应的后续的路径部分的路径信息从终端电子控制单元52传送给车载电子控制单元18。
在开始拖拉机1的自动行驶的情况下,例如若用户等使拖拉机1移动到开始地点而满足各种自动行驶开始条件,则用户利用便携式通信终端3操作显示部51并指示自动行驶开始,从而便携式通信终端3将自动行驶的开始指示发送给拖拉机1。由此,在拖拉机1中,车载电子控制单元18接受自动行驶的开始指示,从而开始进行一边利用定位单元21取得自己的当前位置(拖拉机1的当前位置),一边使拖拉机1沿着目标行驶路径P自动行驶的自动行驶控制。车载电子控制单元18作为自动行驶控制部而构成,该自动行驶控制部进行基于使用卫星定位系统通过定位单元21取得的拖拉机1的定位信息,使拖拉机1沿着行驶区域S内的目标行驶路径P自动行驶的自动行驶控制。
自动行驶控制中包括有:自动控制变速装置13的工作的自动变速控制、自动控制制动器操作机构15的工作的自动制动控制、自动转向操纵左右的前轮5的自动转向操纵控制、以及自动控制旋转耕作装置等作业装置12的工作的作业用自动控制等。
在自动变速控制中,变速控制部181以基于包含目标行驶速度的目标行驶路径P的路径信息、定位单元21的输出、车速传感器19的输出,将与目标行驶路径P上的拖拉机1的行驶形态等相应地设定的目标行驶速度作为拖拉机1的车速而获得的方式自动控制变速装置13的工作。
在自动制动控制中,制动控制部182基于目标行驶路径P、定位单元21的输出,以在目标行驶路径P的路径信息所包含的制动区域中使左右的侧制动器合理地对左右的后轮6进行制动的方式自动控制制动器操作机构15的工作。
在自动转向操纵控制中,转向操纵角设定部184基于目标行驶路径P的路径信息、定位单元21的输出来求出并设定左右的前轮5的目标转向操纵角,且将设定的目标转向操纵角输出给动力转向机构14,以使得拖拉机1在目标行驶路径P中自动行驶。动力转向机构14基于目标转向操纵角、转向角传感器20的输出,以将目标转向操纵角作为左右的前轮5的转向操纵角而获得的方式自动转向操纵左右的前轮5。
在作业用自动控制中,作业装置控制部183基于目标行驶路径P的路径信息、定位单元21的输出,自动控制离合器操作机构16和升降驱动机构17的工作,以使得伴随着拖拉机1到达作业路径P1(例如,参照图3)的始端等作业开始地点而开始作业装置12的规定的作业(例如耕耘作业),并且伴随着拖拉机1到达作业路径P1(例如,参照图3)的终端等作业结束地点而停止作业装置12的规定的作业。
这样,在拖拉机1中,由变速装置13、动力转向机构14、制动器操作机构15、离合器操作机构16、升降驱动机构17、车载电子控制单元418、车速传感器19、转向角传感器20、定位单元21、以及通信模块25等构成自动行驶单元2。
在该实施方式中,不仅能够实现以用户等不搭乘在机舱10的方式使拖拉机1自动行驶,也能够实现在用户等搭乘在机舱10的状态下使拖拉机1自动行驶。由此,不仅能够以用户等不搭乘在机舱10的方式,通过车载电子控制单元18的自动行驶控制,使拖拉机1沿着目标行驶路径P自动行驶,即便在用户等搭乘在机舱10的情况下,也能够通过车载电子控制单元18的自动行驶控制,使拖拉机1沿着目标行驶路径P自动行驶。
在用户等搭乘在机舱10的情况下,能够切换为利用车载电子控制单元18使拖拉机1自动行驶的自动行驶状态、和基于用户等的驾驶使拖拉机1行驶的手动行驶状态。由此,在自动行驶状态下沿目标行驶路径P自动行驶的中途,能够从自动行驶状态切换为手动行驶状态,相反地,在手动行驶状态下行驶的中途,能够从手动行驶状态切换为自动行驶状态。关于手动行驶状态与自动行驶状态的切换,例如,能够在驾驶席39的附近设置用于切换为自动行驶状态、手动行驶状态的切换操作部,并且也能够使该切换操作部显示于便携式通信终端3的显示部51。另外,能够为:在通过车载电子控制单元18进行的自动行驶控制中,若用户操作方向盘38,则从自动行驶状态切换为手动行驶状态。
如图1和图2所示,拖拉机1中设置有用于检测拖拉机1(行驶机体7)的周围的障碍物,并避免与障碍物的碰撞的障碍物检测系统100。障碍物检测系统100设置有:能够使用激光以三维的形式测定至测定对象物的距离的多个雷达传感器101、102、具有能够使用超声波测定至测定对象物的距离的多个声呐的声呐单元103、104、障碍物检测部110、以及碰撞避免控制部111。
利用雷达传感器101、102以及声呐单元103、104测定的测定对象物为物体、人等。雷达传感器101、102具备:将拖拉机1的前方侧作为测定对象的前雷达传感器101、将拖拉机1的后方侧作为测定对象的后雷达传感器102。声呐单元103、104具备:将拖拉机1的右侧作为测定对象的右侧声呐单元103、和将拖拉机1的左侧作为测定对象的左侧声呐单元104。
障碍物检测部110构成为进行基于雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息,将规定距离内的物体、人等测定对象物作为障碍物来检测的障碍物检测处理。碰撞避免控制部111构成为若利用障碍物检测部110检测到障碍物,则进行使拖拉机1减速或者使拖拉机1停止行驶的碰撞避免控制。碰撞避免控制部111在碰撞避免控制中,不仅使拖拉机1减速或者使拖拉机1停止行驶,还使报告蜂鸣器、报告灯等报告装置26工作,报告存在障碍物。碰撞避免控制部111在碰撞避免控制中,使用通信模块25、53,从拖拉机1向便携式通信终端3通信并使障碍物的存在显示于显示部51,从而能够报告存在障碍物。
障碍物检测部110实时地反复进行基于雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息实现的障碍物检测处理,适当地检测物体、人等障碍物。碰撞避免控制部111进行用于避免与被实时地检测的障碍物的碰撞的碰撞避免控制。
障碍物检测部110和碰撞避免控制部111装备于车载电子控制单元18。车载电子控制单元18经由CAN(控制器域网)能够通信地与共轨系统中包含的发动机用的电子控制单元、雷达传感器101、102、以及声呐单元103、104等连接。
如上所述,在开始拖拉机1的自动行驶的情况下,在使拖拉机1移动到开始地点后,进行将定位单元21所包含的惯性计量装置23等各种设备初始化、调整来自定位卫星71的电波的接收状况等、等调整作业。例如,若在因暂时的休息等将作业在作业中途中断了的情况下,需要再次进行调整作业,则到能够重新开始作业为止需要时间,并且耗费作业工时,由此无法顺畅地进行作业的重新开始。
因此,在本实施方式中,设计从电池27朝定位单元21的通电电路,从而使得即便在将作业中断了的情况下,也继续保持朝定位单元21等的电力供给,在重新开始作业时,也无需进行调整作业,而能够顺畅地进行作业的重新开始。
以下,基于图4~图6,对从电池27朝定位单元21的通电电路进行说明。而且,对于图4~图6而言,仅通电的部位(加粗部位)不同,且示出相同的通电电路,因此基于图4进行说明。
图4示出从收容于引擎盖8的电池27朝各种电子构件的通电路径。作为被从电池27供给电力的电子构件,设置有定位单元21、计时单元29、通信模块25、以及它们以外的各电子构件28等。作为从电池27朝定位单元21的通电路径,设置有能够经由第一开关C1从电池27朝定位单元21、各电子构件28通电的第一通电路径K1、以及能够经由与第一开关C1不同的第二开关C2从电池27向定位单元21通电的第二通电路径K2。
第一通电路径K1为连接电池27与定位单元21的通电路径。在第一通电路径K1且在通电方向的最上游侧配置有第一开关C1。第一开关C1由用于开始朝各电子构件28的电力供给、启动发动机9的按键开关构成,该按键开关配置于机舱10的方向盘38的附近。第一开关C1与用户等的操作相应地被切换为接通状态、断开状态,通过按键开关的接通操作成为接通状态,通过按键开关的断开操作成为断开状态。
如图4所示那样构成为,在第一通电路径K1且在第一开关C1的下游侧分支连接有第一~第三分支路径E1~E3,上述第一~第三分支路径E1~E3除定位单元21以外,还能够与各电子构件28、计时单元29、通信模块25通电。第一分支路径E1为从通电方向的最上游侧分支,且连接电池27与各电子构件28(定位单元21、计时单元29以及通信模块25以外的电子构件)的路径。第二分支路径E2为从比第一分支路径E1的第一分支连接位置E1a靠通电方向的下游侧的位置分支,且连接电池27与计时单元29的路径。第三分支路径E3为从比第二分支路径E2的第二分支连接位置E2a靠通电方向的下游侧的位置分支,且连接电池27与通信模块25的路径。
而且,也能够使和计时单元29连接的第二分支路径E2与和通信模块25连接的第三分支路径E3在通电方向上逆转上游侧与下游侧地配置,将第二、第三分支路径E2、E3在通电方向上如何配置能够适当地变更。
在第一通电路径K1且在第一分支连接位置E1a与第二分支连接位置E2a之间配置有使通电方向为从第一分支连接位置E1a侧朝第二分支连接位置E2a侧的单向的二极管D。由此,在第一通电路径K1中阻止从第二分支连接位置E2a侧朝第一分支连接位置E1a侧的通电。
在第一通电路径K1且在第一分支连接位置E1a与二极管D之间设置有用于将表示第一开关C1(按键开关)是接通状态的接通信号向计时单元29输入的接通信号输入路径F。由此,计时单元29通过经由接通信号输入路径F的接通信号的输入,来掌握第一开关C1是接通状态还是断开状态,以及第一开关C1从接通状态切换为断开状态的时机。
第二通电路径K2为从第一通电路径K1的中途部位分支,并与第一通电路径K1的中途部位汇合的路径,兼做第一通电路径K1的一部分,并且在与第一通电路径K1并联状态下设置。在第二通电路径K2配置第二开关C2,第一开关C1与第二开关C2在并联状态下设置。第二开关C2作为始终为接通状态的常闭开关而构成,设置有保持接通状态的电源保持继电器电路G。电源保持继电器电路G设置有从计时单元29将继电器控制输出向线圈G1输出的继电器控制输出路径G2。对于电源保持继电器电路G而言,在从计时单元29经由继电器控制输出路径G2向线圈G1输出继电器控制输出的期间,将第二开关C2保持为接通状态,若停止从计时单元29朝线圈G1的继电器控制输出,则将第二开关C2切换为断开状态。
第二通电路径K2在第一通电路径K1中从第一开关C1的上游侧分支,且在第一通电路径K1中在第二分支连接位置E2a与第三分支连接位置E3a之间汇合。由此,第二通电路径K2能够经由第二开关C2,从电池27向定位单元21、计时单元29以及通信模块25中的各个通电。在第一通电路径K1且在第一分支连接位置E1a与第二分支连接位置E2a之间配置有将通电方向限制为一个方向的二极管D,因此阻止通过第二通电路径K2朝各电子构件28的通电。
以下,对在使拖拉机1自动行驶进行作业的情况下,第一开关C1与第二开关C2的切换、以及切换了第一开关C1与第二开关C2的状态下的通电状态进行说明。
在进行拖拉机1的自动行驶的情况下,将第一开关(按键开关)C1切换为接通状态。在第一开关C1是接通状态的情况下,如图4所示,在第一通电路径K1和第二通电路径K2中的任一个,均进行从电池27朝定位单元21的通电。即,在第一开关C1是接通状态的情况下,经由第一通电路径K1和第二通电路径K2中的任一通电路径,均能够从电池27向定位单元21通电。此时,例如,调整电位差等,从而也能够使第一通电路径K1比第二通电路径K2优先进行通电。
在第一开关C1是接通状态的情况下,如图4所示,第一通电路径K1中的第一~第三分支路径E1~E3中的每一个也能够通电。由此,经由第一通电路径K1和第一~第三分支路径E1~E3,进行从电池27朝定位单元21的通电,并且也进行从电池27朝各电子构件28、计时单元29以及通信模块25的通电。另外,经由第二通电路径K2以及第二、第三分支路径E2、E3,进行从电池27朝定位单元21的通电,并且也进行从电池27朝计时单元29和通信模块25的通电。
这样,在进行拖拉机1的自动行驶的情况下,使第一开关C1为接通状态,从而能够经由第一通电路径K1和第二通电路径K2,进行从电池27朝定位单元21、各电子构件28、计时单元29以及通信模块25的通电。由此,各电子构件28成为能够使用的状态,并且通信模块25(相当于修正信息通信设备)除了定位信息之外还接收修正信息,从而能够使定位单元21依据定位信息和修正信息以较高精度测定拖拉机1的当前位置和当前方位,该定位信息是拖拉机侧的定位天线24接收来自定位卫星71的电波而获得,该修正信息是基地站侧的定位天线61接收来自定位卫星71的电波而获得。
例如,在因暂时的休息等使拖拉机1的自动行驶中断的情况下,将第一开关C1从接通状态切换为断开状态。在第一开关C1是断开状态的情况下,如图5所示,经由接通状态的第二开关C2通过第二通电路径K2进行从电池27朝定位单元21的通电。此时,也能够针对第二分支路径E2和第三分支路径E3中的每一个进行通电,因此经由第二通电路径K2和第二、第三分支路径E2、E3,进行从电池27朝定位单元21的通电,并且也进行从电池27朝计时单元29和通信模块25的通电。
如图5所示,即便第一开关C1为断开状态,作为常闭开关的第二开关C2也为接通状态,因此经由第二通电路径K2,进行从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电。由此,针对定位单元21、和通信模块25,保持电力的供给,因此保持已经进行了调整作业的状态。即,定位单元21能够保持依据定位信息和修正信息以较高精度测定拖拉机1的当前位置和当前方位的状态。
由此,即便作业在作业中途中断,第一开关C1被切换为断开状态,如图5所示,也经由第二通电路径K2,进行从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电,从而能够保持定位单元21依据定位信息和修正信息以较高精度测定拖拉机1的当前位置和当前方位的状态。其结果为,即便不再次进行调整作业,也能够重新开始拖拉机1的自动行驶,能够顺畅地进行作业的重新开始。而且,在重新开始拖拉机1的自动行驶的情况下,将第一开关C1从断开状态切换为接通状态。
不仅在作业中途将作业暂时中断的情况下,在结束了作业的情况下,也将第一开关C1切换为断开状态。在这种情况下,若继续保持经由第二通电路径K2,进行从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电的状态,则会浪费地消耗电池27的电力。
因此,在本实施方式中,计时单元29计量第一开关成为断开状态之后的时间,若从该计量开始经过规定时间(例如,两小时),则如图6所示,使第二开关C2为断开状态,使利用第二通电路径K2的从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电停止。针对规定时间,例如设定为两小时的恒定时间、也能够变更设定规定时间。
如图4所示,对于计时单元29而言,若第一开关C1是接通状态,则经由接通信号输入路径F接受接通信号的输入,因此如图5所示,能够将接通信号的输入消失的时机作为第一开关C1从接通状态变为断开状态的时机来识别。对于计时单元29而言,如图4和图5所示,接受电力的供给,从而经由继电器控制输出路径G2向线圈G1输出继电器控制输出,若第一开关成为断开状态之后的计量时间成为规定时间(例如,两小时),则如图6所示,停止朝线圈G1的继电器控制输出,从而将第二开关C2切换为断开状态。
而且,若第一开关C1从断开状态切换为接通状态,则计时单元29将计量的时间重置为零。由此,例如,即便在计时单元29正在计量第一开关成为断开状态之后的时间的当中,第一开关C1从断开状态切换为接通状态的情况下,计时单元29也将计量出的时间重置为零。
如图6所示,在第一开关C1和第二开关C2均是断开状态的情况下,停止从电池27朝定位单元21、各电子构件28、计时单元29以及通信模块25的通电。由此,在结束了作业的情况下,在将第一开关C1切换为断开状态起经过规定时间后,停止朝定位单元21等的通电,不浪费地消耗电池27的电力,防止电池27耗尽。
在结束了作业的情况下,也存在想要不等待将第一开关C1切换为断开状态起经过规定时间地,使朝定位单元21等的通电停止的情况。因此,在本实施方式中,如图4所示,设置有用于即便将第一开关C1切换为断开状态起未经过规定时间,也将第二开关C2切换为断开状态的电力切断开关30(相当于规定的操作工具)。
电力切断开关30作为始终为断开状态的常开开关而构成,通过用户等的操作切换为接通状态。电力切断开关30例如像利用图1的虚线所示那样配置于引擎盖8内,且设置于不向外部露出的位置。由此,防止误操作电力切断开关30,防止因误操作等停止朝定位单元21等的通电。
如图4所示,构成为能够将表示电力切断开关30是接通状态的切断开关接通信号经由切断开关接通信号输入路径H向计时单元29输入。如图6所示,若将电力切断开关30切换为接通状态,则切断开关接通信号被经由切断开关接通信号输入路径H向计时单元29输入。由此,计时单元29停止朝线圈G1的继电器控制输出,从而将第二开关C2切换为断开状态。这样,若通过用户等针对电力切断开关30的操作将电力切断开关30切换为接通状态,则使从计时单元29的继电器控制输出停止,将第二开关C2切换为断开状态,停止从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电。
对电力切断开关30进行操作不仅是在结束了作业的情况下进行的。例如,也存在由于定位单元21无法正确地测定拖拉机1的当前位置和当前方位的状态持续等,从而想要再次重做利用定位单元21进行的拖拉机1的当前位置和当前方位的测定的情况。在这样的情况下,操作电力切断开关30,从而能够在使从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电一下子停止的基础上,再次进行利用定位单元21实现的拖拉机1的当前位置和当前方位的测定。
基于图7的流程图对图4所示的通电电路中的动作进行说明。
首先,在第一开关C1是接通状态的情况下,如图4所示,经由第一通电路径K1和第二通电路径K2,进行从电池27朝定位单元21、各电子构件28、计时单元29以及通信模块25的通电(步骤#1为是的情况下,进行步骤#2)。
若第一开关C1被从接通状态切换为断开状态,则计时单元29进行计量第一开关C1成为断开状态起的时间的计时计量(步骤#1为否的情况下,进行步骤#3)。若电力切断开关30是断开状态,且第一开关C1成为断开状态起未经过规定时间,则返回(步骤#4为否的情况,且步骤#5为否的情况下)。
即便第一开关C1成为断开状态起未经过规定时间,若电力切断开关30被切换为接通状态,则也将第二开关C2切换为断开状态,使从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电停止(步骤#4为是的情况下,进行步骤#6)。
另外,即便电力切断开关30未被切换为接通状态,若第一开关C1成为断开状态起经过规定时间,则也将第二开关C2切换为断开状态,使从电池27朝定位单元21、计时单元29以及通信模块25的通电停止(步骤#5为是的情况下,进行步骤#6)。
〔第二实施方式〕
该第二实施方式是针对第一实施方式的图4中的通电电路的另一实施方式,因此基于图8,对第二实施方式中的通电电路进行说明。关于其他的结构,与第一实施方式相同,因此通过标注同一附图标记等来省略其说明。
图8与图4相同地示出从电池27朝各种电子构件的通电路径,因此针对与图4相同的结构,通过标注同一附图标记来适当地省略说明,因此基本针对与图4不同的结构进行说明。
在图8所示的通电电路中,与图4相同地,设置连接电池27与定位单元21的第一通电路径K1,在兼做该第一通电路径K1的一部分,并且与第一通电路径K1并联状态下设置第二通电路径K2。针对电源的供给侧,除电池27以外,还设置有用于使来自电池27的电力供给稳定的稳定化电源31。稳定化电源31配置于第一通电路径K1且配置于电池27与第二通电路径K2的分支位置之间。
在图8所示的通电电路中,与图4相同地,作为被从电池27供给电力的电子构件,设置有定位单元21、计时单元29、通信模块25、以及它们以外的各电子构件(省略图示)。与图4不同地,与计时单元29连接的第二分支路径E2追加有在第一通电路径K1中从在比二极管D靠上游侧的位置分支连接,且将比二极管D靠下游侧的位置与计时单元29连接的第四分支路径E4。由此,在利用第一通电路径K1从电池27向计时单元29通电的情况下,经由第一通电路径K1和第二分支路径E2,从电池27朝计时单元29通电。相对于此,在利用第二通电路径K2从电池27向计时单元29通电的情况下,经由第二通电路径K2和第四分支路径E4,从电池27朝计时单元29通电。
在图8所示的通电电路中,在连接第一开关C1与计时单元29的连接路径J设置有安全开关32。该安全开关32是用于若不对配置于机舱10的操纵部的离合器进行切断操作,则禁止发动机9的启动的安全开关。安全开关32由始终为断开状态的常开开关构成,对离合器进行切断操作,从而将安全开关32切换为接通状态。在安全开关32是断开状态的情况下,即便将第一开关(按键开关)C1操作到发动机9的启动位置,也不向起动马达等供给电力,而无法启动发动机9。
〔其他实施方式〕
对本发明的其他的实施方式进行说明。
此外,以下说明的各实施方式的结构并不限定于各自单独应用,也能够与其他的实施方式的结构组合来应用。
(1)作业车辆的结构能够进行各种变更。
例如,作业车辆可以构成为设置发动机9和行驶用的电动马达的混合动力式样,也可以构成为替代发动机9地设置行驶用的电动马达的电动式样。
例如,作业车辆也可以构成为作为行驶部而替代左右的后轮6地设置左右的履带的半履带式样。
例如,作业车辆也可以构成为左右的后轮6作为转向操纵轮而发挥功能的后轮转向式样。
(2)在上述实施方式中,将用于使第二开关C2为断开状态的条件设定为第一开关C1成为断开状态起经过规定时间,但能够设定其他的各种条件,并且也能够设定多种条件。
例如,在生成使拖拉机1自动行驶的目标行驶路径P时,如图3所示,存在登记地点A和地点B,生成连结地点A与地点B的直线状的初始直线路径,生成与该初始直线路径平行的多个平行路径,从而仅由作业路径P1生成目标行驶路径P的情况。此时,在进行自动行驶时,登记地点A、地点B,因此只要未登记地点A、地点B,即能够判定为不进行自动行驶。
因此,能够为,若登记有地点A、地点B,则使第二开关C2为接通状态,若未登记地点A、地点B,则使第二开关C2为断开状态,能够根据有无地点A和地点B的登记,来将第二开关C2切换为接通状态、断开状态。
这样,能够为,只要在能够进行自动行驶的状况下,即使第二开关C2为接通状态,若在无法进行自动行驶的状况下,则使第二开关C2为断开状态,能够根据是否处于能够进行自动行驶的状况下,来将第二开关C2切换为接通状态、断开状态。
另外,在将拖拉机1等作业车辆装载于卡车等并处于运搬中的情况下,不进行自动行驶,因此在这种情况下,也能够使第二开关C2为断开状态。此时,尽管作业车辆的车速是零,利用定位单元21取得的作业车辆的位置信息也在变化,因此能够依据利用作业车辆的车速和定位单元21取得的作业车辆的位置信息,判定是否使拖拉机等装载并处于运搬中。
(3)在上述实施方式中,将电力切断开关30配置于引擎盖8内,但例如也能够配置于机舱10的操纵部、并显示于便携式通信终端3的显示部51,将电力切断开关30配置于怎样的位置能够适当地变更。
附图标记说明
1…拖拉机(作业车辆);21…定位单元;25…通信模块(修正信息通信设备);27…电池;28…各电子构件;29…计时单元;30…电力切断开关(规定的操作工具);C1…第一开关;C2…第二开关;K1…第一通电路径;K2…第二通电路径。

Claims (5)

1.一种自动行驶系统,其特征在于,构成为,
具备电力供给用的电池、使用卫星定位系统取得作业车辆的位置信息的定位单元、以及从所述电池向所述定位单元通电的通电路径,
所述通电路径包括:能够经由第一开关从所述电池朝包含所述定位单元在内的电子构件通电的第一通电路径、和能够经由与第一开关不同的第二开关至少从所述电池朝所述定位单元通电的第二通电路径,
在所述第一开关是接通状态的情况下,在所述第一通电路径和所述第二通电路径中的任一个均进行从所述电池朝所述定位单元的通电,
在所述第一开关是断开状态的情况下,经由接通状态的所述第二开关通过所述第二通电路径进行从所述电池朝所述定位单元的通电。
2.根据权利要求1所述的自动行驶系统,其特征在于,
所述第二开关在所述第一开关成为断开状态起经过规定时间后成为断开状态,使利用所述第二通电路径进行的从所述电池朝所述定位单元的通电停止。
3.根据权利要求2所述的自动行驶系统,其特征在于,构成为,
具备计时单元,该计时单元对所述第一开关成为断开状态起的所述规定时间进行计量,在经过所述规定时间后使所述第二开关为断开状态,
在所述第一开关是接通状态的情况下,在所述第一通电路径和所述第二通电路径中的任一个均进行从所述电池朝所述计时单元的通电,
在所述第一开关是断开状态的情况下,经由接通状态的所述第二开关通过所述第二通电路径进行从所述电池朝所述计时单元的通电。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的自动行驶系统,其特征在于,
所述第二开关基于对规定的操作工具的操作成为断开状态,而使利用所述第二通电路径进行的从所述电池朝所述定位单元的通电停止。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的自动行驶系统,其特征在于,
具备修正信息通信设备,该修正信息通信设备对用于取得作业车辆的位置信息的修正信息进行通信,
在所述第一开关是接通状态的情况下,在所述第一通电路径和所述第二通电路径中的任一个均进行从所述电池朝所述修正信息通信设备的通电,
在所述第一开关是断开状态的情况下,经由接通状态的所述第二开关通过所述第二通电路径进行从所述电池朝所述修正信息通信设备的通电。
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