CN114786465A - 农业作业车、自动行驶控制程序、记录有自动行驶控制程序的记录介质、自动行驶控制方法 - Google Patents
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Abstract
农业作业车具备:第一自动转向部(61),基于由机体位置计算部(52)计算出的机体位置和由行驶路径管理部(53)管理的行驶路径来进行自动转向;第二自动转向部(62),以保持由至少两点限定的基准线的方位的方式进行自动转向;以及基准线管理部(57),将由行驶路径管理部(53)管理的行驶路径作为基准线储存于基准线存储部(56),并且在从由第一自动转向部(61)进行的自动转向转变为由第二自动转向部(62)进行的自动转向时,从基准线存储部(56)读取并设定基准线。
Description
技术领域
本发明涉及一种至少在农场的局部一边自动行驶一边实施农业作业的农业作业车。
背景技术
专利文献1的农业作业车具备:路径计算部,基于田地的地形数据、田地的入口位置、田地的出口位置以及作业宽度,计算出包括伴带有所述行驶机体的方向转换的非作业行驶路径和使用所述田地作业装置进行行驶作业的作业行驶路径的行驶路径;以及自动行驶控制部,基于计算出的行驶路径和卫星定位数据来进行自动行驶。此时,田地被分为外周区域和位于所述外周区域的内侧的中央区域,针对外周区域的作业通过环绕行驶来进行,针对中央区域的作业通过反复进行直行行驶和U形转弯行驶(转弯行驶)来进行。在自动行驶困难的情况下,或者在操作者希望进行特别的行驶的情况下,中止自动行驶,进行手动行驶。
在专利文献2的农业作业车中,进行示教行驶,该示教行驶是驾驶员从进行开关操作的第一位置直行至再次进行开关操作的第二位置的手动作业行驶。连结第一位置和第二位置的基准线的方位作为基准方位而被计算出,通过在U形转弯行驶后按压自动转向开关来进行自动转向下的直行作业行驶以维持基准方位。就是说,该农业作业车中,若在最初的示教行驶中计算出了基准方位,则之后通过手动转向下的U形转弯行驶和维持基准方位的自动转向下的直行行驶来进行田地作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2015-112071号公报
专利文献2:日本国特开2017-112962号公报
发明内容
发明所要解决的问题
即使是专利文献1所公开的沿预先设定于田地的目标路径通过自动转向进行行驶的农业作业车,在田地状态差的区域中也需要依靠手动转向。在这样的手动转向下的行驶中,优选的是专利文献2所公开的半自动行驶,就是说通过U形转弯来实现的方向转换和向接下来的直行行驶的定位通过手动来进行,操纵比较简单的直行行驶通过使用基准线进行的自动转向来进行。但是,在使用基准线进行的自动转向中,为了获取基准线(基准方位),需要带有开关操作的从第一位置到第二位置的示教行驶。作业中途的这样的示教行驶会成为繁琐的作业。
鉴于这样的实际情况,期望一种即使在沿着设定的目标路径进行的自动转向行驶的中途也能简单地转变到使用基准线进行的自动行驶的农业作业车。
用于解决问题的方案
本发明的第一农业作业车具备:机体位置计算部,基于卫星定位来计算机体位置;行驶路径管理部,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;第一自动转向部,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及第二自动转向部,基于设定的示教路径进行自动转向。
根据该结构,在由能进行全部行驶路径的自动转向的第一自动转向部进行的转向控制中断的情况下,能转变至由第二自动转向部实现的转向控制,所述第二自动转向部能基于通过作为先前的行驶的示教行驶而得到的行驶信息来进行自动转向。因此,为了开始以往的通过第二自动转向部进行的转向控制,在从第一自动转向部向第二自动转向部转变转向控制时,不需要进行用于获取基准线的示教行驶。由此,能容易地进行从由第一自动转向部实现的转向控制向由第一自动舵部实现的转向控制的转变。这样的特征在为了应对局部恶化的农场状态等情况下的作业行驶而从由第一自动转向部实现的转向控制突然转变至由第二自动转向部实现的转向控制时是有利的。
本发明的第二农业作业车具备:机体位置计算部,基于卫星定位来计算机体位置;行驶路径管理部,对用于在所述农场自动行驶的行驶路径进行管理;第一自动转向部,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;第二转向部,以保持由至少两点限定的基准线的方位的方式对所述机体进行自动转向;以及基准线管理部,将由所述行驶路径管理部管理的所述行驶路径作为所述基准线进行储存,并且在从由所述第一自动转向部实现的自动转向转变为由所述第二自动转向部实现的自动转向时,从所述基准线管理部读取并设定所述基准线,所述第一自动转向部储存由所述第一自动转向部实现的行驶中的行驶轨迹。
根据该结构,在将由还包括转弯行驶在内能自动转向的第一自动转向部实现的转向控制中断,转变至由保持直行行驶下的方位的第二自动转向部实现的转向控制时,由第二自动转向部实现的转向控制所需要的基准线援用了由第一自动转向部实现的自动直行行驶时所使用的行驶路径。因此,不再需要用于获取以往的第二自动转向部中的转向控制所需要的基准线的示教行驶。由此,能容易地进行从由第一自动转向部实现的转向控制向由第一自动舵部进行的转向控制的转变。在该结构中,在为了应对局部恶化的农场状态等情况下的作业行驶而从由第一自动转向部实现的转向控制突然转变至由第二自动转向部实现的转向控制时也是有利的。
本发明的第三农业作业车具备:机体位置计算部,基于卫星定位来计算机体位置;行驶路径管理部,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;第一自动转向部,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;第二自动转向部,以保持由至少两点限定的基准线的方位的方式对所述机体进行自动转向;以及基准线管理部,将由所述第一自动转向部实现的行驶中的行驶轨迹的一部分作为所述基准线储存于基准线存储部,并且在从由所述第一自动转向部实现的自动转向转变为由所述第二自动转向部实现的自动转向时,从所述基准线存储部读取并设定所述基准线。
在该结构中,在将由还包括转弯行驶在内能自动转向的第一自动转向部进行的转向控制中断,转变至由保持直行行驶中的方位的第二自动转向部进行的转向控制时,由第二自动转向部实现的转向控制所需要的基准线援用了由第一自动转向部实现的自动直行行驶时的行驶轨迹。因此,不再需要用于获取以往的第二自动转向部中的转向控制所需要的基准线的示教行驶。在该结构中,为了应对局部恶化的农场状态等情况下的作业行驶等而进行的、从由第一自动转向部实现的转向控制向由第一自动舵部实现的转向控制的转变能容易地进行。
需要说明的是,本发明中使用的直行行驶的术语不仅意味着直线行驶,还包括以较大的曲率半径弯曲的弯曲行驶等。
在由农业作业车实现的农场中的许多农业作业中,成为作业对象的农场面被分为外周区域和位于该外周区域的内侧的中央区域,一边反复进行直行行驶和用于方向转换的转弯行驶(主要是U形转弯行驶)一边进行中央区域的作业。此时,转弯行驶在外周区域进行。外周区域中的作业通过沿着田埂、农道等边界物的环绕行驶来进行。在联合收割机等进行收割作业的农业作业车中,先进行外周区域的作业行驶,然后退行中央区域的作业行驶。插秧机、施肥机、药剂散布机等先进行中央区域的作业行驶,然后退行外周区域的作业行驶。在这样的作业行驶中,在由第一自动转向部实现的作业行驶中也设定了很多较长的直行路径,因此能容易地获取基准线所使用的直线状的行驶轨迹。据此,在上述第一农业作业车中的本发明的优选的实施方式中,所述农场被分为外周区域和位于所述外周区域的内侧的中央区域,针对所述外周区域的作业通过环绕行驶来进行,针对所述中央区域的作业通过反复进行所述中央区域中的直行行驶和所述外周区域中的转弯行驶来进行,所述基准线管理部将用于所述中央区域中的所述直行行驶的所述行驶路径作为所述基准线储存于所述基准线存储部。同样地,在上述第二农业作业车中的本发明的优选的实施方式中,所述农场被分为外周区域和位于所述外周区域的内侧的中央区域,针对所述外周区域的作业通过环绕行驶来进行,针对所述中央区域的作业通过反复进行所述中央区域中的直行行驶和所述外周区域中的转弯行驶来进行,所述基准线管理部将所述中央区域中的所述直行行驶的所述行驶轨迹作为所述基准线储存于所述基准线存储部。
在具有凸部区域、凹部区域的农场中,划分出同一模式下的自动转向容易的区域和应直行行驶的距离根据行驶路径而不同且转弯的时间点困难的区域。在这样的农场中,在前者区域中使用由第一自动转向部实现的控制,但在后者的区域中由第二自动转向部实现的控制是有利的。在这样的由第二自动转向部实现的转向控制中,保持直行行驶中的机体方位,而将转弯的时间点、转弯行驶交给驾驶员的情况居多。据此,在本发明的优选的实施方式之一中,所述第一自动转向部能在进行所述中央区域中的所述直行行驶和所述外周区域中的所述转弯行驶时自动转向,所述第二自动转向部保持所述中央区域中的所述直行行驶中的机体方位,所述外周区域中的从所述直行行驶向所述转弯行驶的转变时间点和从所述转弯行驶向所述直行行驶的转变时间点通过手动来确定。
在本发明中,具有储存由第一自动转向部实现的行驶中的行驶轨迹的至少一部分的功能。特别是直行行驶中的行驶轨迹被用作由第二自动转向部实现的自动转向的基准线(基准方位),因此需要储存该行驶轨迹。但是,当农业作业车移动至下一个农场时,下一个农场中的行驶轨迹也不同,因此不再需要已储存的行驶轨迹。据此,在本发明的优选的实施方式之一中,在从农场退出的时间点删除储存于所述基准线存储部的所述基准线。
本发明的自动行驶控制程序是用于农业作业车的自动行驶控制程序,包括:机体位置计算功能,基于卫星定位来计算机体位置;行驶路径管理功能,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;第一自动转向功能,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及第二自动转向功能,基于设定的示教路径进行自动转向。
本发明的记录有自动行驶控制程序的记录介质是记录有用于农业作业车的自动行驶控制程序的记录介质,包括:机体位置计算功能,基于卫星定位来计算机体位置机体;行驶路径管理功能,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;第一自动转向功能,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及第二自动转向功能,基于设定的示教路径进行自动转向。
本发明的动行驶控制方法是用于农业作业车的自动行驶控制方法,包括:机体位置计算步骤,基于卫星定位来计算机体位置;行驶路径管理步骤,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;第一自动转向步骤,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及第二自动转向步骤,基于设定的示教路径进行自动转向。
附图说明
图1是作为农业作业车的一例的插秧机的侧视图。
图2是表示供设定行驶路径的田地的区域分割的说明图。
图3是对设定于外周区域的环绕行驶路径和插秧机的行驶进行说明的说明图。
图4是对设定于中央区域的往复行驶路径和插秧机的行驶进行说明的说明图。
图5是表示插秧机的控制系统的功能框图。
图6是表示从第一转向模式向第二转向模式转变时的数据流的说明图。
图7是表示从第一转向模式向第二转向模式转变时的数据流的其他实施例的说明图。
具体实施方式
作为本发明的农业作业车的实施方式,采纳乘坐型的插秧机如下进行说明。该插秧机一边行驶一边对作为农场的一例的田地投放作为农用物资的秧苗(插植作业)、肥料(施肥作业)。需要说明的是,在本说明书中,只要没有特别限定,“前”是指关于机体前后方向(行驶方向)的前方,“后”是指关于机体前后方向(行驶方向)的后方。此外,左右方向或横向是指与机体前后方向正交的机体横断方向(机体宽度方向)。“上”或“下”是机体的铅垂方向(垂直方向)上的位置关系,表示离地高度的关系。
图1是插秧机的侧视图。插秧机为乘坐型且具备四轮驱动式的行驶机体(以下,称为机体1)。机体1具备:以可升降摆动的方式连结于机体1的后部的平行四连杆式的连杆机构11、对连杆机构11进行摆动驱动的液压式的升降缸11a、以能左右摆动的方式连结于连杆机构11的后端部的秧苗插植装置3(农用物资投放装置的一例);以及从机体1的后端部架设至秧苗插植装置3的施肥装置4等。
机体1具备作为用于行驶的机构的车轮12、发动机13以及液压式的无级变速装置14。车轮12具有可转向的左右前轮12A和不可转向的左右后轮12B。发动机13和无级变速装置14搭载于机体1的前部。来自发动机13的动力经由无级变速装置14等供给至前轮12A、后轮12B等。
秧苗插植装置3作为一例配置为八行插植式。秧苗插植装置3具备载秧台31、八行量的插植机构32等。需要说明的是,该秧苗插植装置3通过未图示的各行离合器的控制,能够变更为两行插植、四行插植、六行插植等形式。或者,能通过针对每一行对离合器进行通断来变更为特定行插植的形式。
载秧台31是载置八行量的毯状秧苗的台座。载秧台31以与毯状秧苗的左右宽度对应的固定行程在左右方向上往复移动,纵向输送机构33在每次载秧台31到达左右的行程端时将载秧台31上的各毯状秧苗以规定间距纵向输送向载秧台31的下端。八个插植机构32为旋转式,以与插植行距对应的固定间隔在左右方向上配置。并且,各插植机构32通过来自机体1的动力,从载置于载秧台31的各毯状秧苗的下端切取一株量的秧苗将其插植于整地后的泥土部。
秧苗插植装置3具备对插植机构32的取苗量进行调节的取苗量调节功能。插植机构32穿过形成于对载秧台31的下端进行滑动引导的导轨的秧苗取出口,取出一株量的秧苗进行插植。通过上下变更载秧台31和对载秧台31的下端进行滑动引导的导轨的位置来调节取苗量。
如图1所示,施肥装置4具备:横长的料斗41、送出机构42、电动式的鼓风机43、多个施肥软管44以及设置于每一行的开沟器45。料斗41储留粒状或粉状的肥料。送出机构42利用从发动机13传递的动力来工作,从料斗41按规定量逐次送出两行量的肥料。该施肥装置4具有对送出机构42的肥料的送出量进行变更的送出量调节功能。
鼓风机43利用来自搭载于机体1的电池(未图示)的电力进行工作,产生将由各送出机构42送出的肥料输送向田地的泥面的输送风。施肥装置4能通过鼓风机43等的间歇操作在将储留于料斗41的肥料按规定量逐次供给至田地的工作状态与停止供给的非工作状态间进行切换。
各施肥软管44将利用输送风输送的肥料引导至各开沟器45。各开沟器45配备于各整地浮板15。并且,各开沟器45与各整地浮板15一起升降,在各整地浮板15接地的作业行驶时,在水田的泥土部中形成施肥沟并将肥料引导至施肥沟内。
机体1在其后部侧具备驾驶部20。驾驶部20具备:前轮转向用的方向盘21、通过进行无级变速装置14的变速操作来调整车速的主变速件(杆或踏板等)22、能进行副变速装置的变速操作的副变速杆23、能进行秧苗插植装置3的升降操作和工作状态的切换等的作业操作杆25、具有显示各种信息来报知操作员且接受各种信息的输入的触摸面板的通用终端9以及操作员用的驾驶座椅16等。而且,在驾驶部20的前方设有容纳预备苗的预备苗框架17。
方向盘21经由非图示的转向机构与前轮12A连结,通过方向盘21的旋转操作,对前轮12A的转向角进行调整。转向机构还连接有转向马达M1,自动行驶时,转向马达M1基于转向信号而工作,由此,对前轮12A的转向角进行调整。而且,还具备用于自动操作主变速件22的变速操作用马达M2,自动行驶时,变速操作用马达M2基于变速信号而工作,对无级变速装置14的变速位置进行调整。
以下,对由该插秧机实现的秧苗插植作业(田地作业的一例)中所使用的行驶路径进行说明。如图2所示,田地被划分为供设定环绕行驶路径的外周区域和供设定往复行驶路径的中央区域。插秧机最初沿往复行驶路径对中央区域进行秧苗插植作业,然后,沿环绕行驶路径对外周区域进行秧苗插植作业。
图3中示出了环绕行驶路径。环绕行驶路径包括与田地边界线(田埂)平行地延伸的环绕直线路径和为了将环绕直线路径彼此相连而采取了前进和后退的方向转换路径。需要说明的是,在图3中,对环绕直线路径赋予符号R1,对方向转换路径赋予符号R2。图4中示出了往复行驶路径。往复行驶路径包括多个相互大致平行的直行路径和将直行路径彼此相连的转弯路径(U形转弯路径)。在各个直行路径中,从插植开始位置US开始插植秧苗,在插植结束位置UF结束插植秧苗。需要说明的是,在图4中,对直行路径赋予R3,对转弯路径赋予符号R5。在图3和图4中,对用于从往复行驶路径向环绕行驶路径转变的转变路径赋予符号R4。在此处的例子中,转变路径与转弯路径相似。而且,在图3和图4中,插秧机的作业宽度用符号W表示,插秧机进出田地的出入口GA用斜线描绘。图4中示出了从出入口GA到往复行驶路径的行驶开始位置S的开始引导路径(赋予符号R6)。在转弯路径、方向转换路径、开始引导路径、转变路径中,插秧机在往复行驶路径中的作业完成之前以不进行作业的方式行驶,因此,这些路径用虚线表示。在环绕直线路径和直行路径中,插秧机一边进行作业一边行驶,因此,这些路径用实线表示。
图5中示出了该插秧机的控制系统的控制框图。插秧机的控制系统包括控制插秧机的各种动作的控制装置100和能与控制装置100进行数据交换的通用终端9。控制装置100中被输入来自定位单元8、模式切换手动操作件组27、行驶传感器组28、作业传感器组29的信号。来自控制装置100的控制信号被输出至行驶设备组1A和作业设备组1B。
定位单元8输出用于计算机体1的位置和方位(机体方位)的定位数据。定位单元8中包括接收来自全球导航卫星系统(GNSS)的卫星的电波的卫星定位模块8A和对机体1的三轴的倾斜、加速度进行检测的惯性测量模块8B。
行驶设备组1A中例如包括转向马达M1、变速操作用马达M2,基于来自控制装置100的控制信号,通过控制转向马达M1来调节转向角,通过控制变速操作用马达M2来调节车速。
作业设备组1B中例如包括对秧苗插植装置3进行升降调整的升降缸11a、对插植机构32的取苗量进行调节的取苗量调节设备、对送出机构42的肥料的送出量进行变更的送出量调节设备以及各行离合器的通断控制设备等。
该插秧机具有第一自动转向模式和第二自动转向模式。在第一自动转向模式下,基于通过卫星定位而得到的机体位置和设定于田地的行驶路径,对机体1进行自动转向。在第二自动转向模式中,以使由至少两点限定的基准线的方位与机体1的方位一致的方式,对机体1进行自动转向。当然,机体1能通过手动(手动转向模式)来转向。这样的转向模式的切换可以通过控制装置100自动进行,但通常通过模式切换手动操作件组27的手动操作来进行。模式切换手动操作件组27中包括多个杆、开关。例如,关于中央区域中的行驶,在第一自动转向模式下,直行行驶和用于方向转换的转弯行驶均以设定的直行路径和转弯路径为目标通过自动转向来进行。相对于此,在第二自动转向模式下,将基准线的方位设为机体方位的目标,通过自动转向来进行所述直行行驶。第二自动转向模式下的转弯行驶包括其开始时间点和结束时间点在内均进行手动转向。此时,从直行行驶向转弯行驶的转变时间点(转弯行驶的开始时间点)和从转弯行驶向直行行驶的转变时间点(转弯行驶的结束时间点)通过使用模式切换手动操作件组27来手动确定。当从转弯行驶转变至直行行驶时,从该位置再次开始将基准线的方位设为机体方位的目标的自动转向。
行驶传感器组28中包括检测转向角、车速、发动机转速等状态以及与之相对的设定值的各种传感器。作业传感器组29中包括检测连杆机构11、秧苗插植装置3、施肥装置4的状态的各种传感器。
控制装置100中具备行驶控制部6、作业控制部51、机体位置计算部52、行驶路径管理部53、行驶轨迹生成部54、基准线管理部55以及基准线存储部56。
行驶控制部6中具备自动行驶控制部6A、手动行驶控制部6B以及控制管理部6C。自动行驶控制部6A具有执行第一自动转向模式下的自动转向的第一自动转向部61和执行第二自动转向模式下的自动转向的第二自动转向部62。在第一自动转向模式下,基于对由行驶路径管理部53设定的成为目标的行驶路径和由机体位置计算部52计算出的机体位置进行比较而计算出的横向偏差和方位偏差,以使横向偏差和方位偏差缩小的方式对转向控制量进行运算。在第二自动转向模式下,以保持由至少两点限定的基准线的方位的方式对转向控制量进行运算。第二自动转向部62根据从模式切换手动操作件组27中的规定的操作件输出的转变指令来获取基准线,开始第二自动转向模式。就是说,在机体1经过方向转换行驶而到达适合于接下来的往复直线行驶的位置时(行对齐),驾驶员操作该操作件。在此之后,机体1以保持基准线的方位的方式进行自动转向。在手动行驶模式中,手动行驶控制部6B基于方向盘21的操作量来控制转向马达M1。
控制管理部6C基于来自模式切换手动操作件组27等的信号来选择第一自动转向模式、第二自动转向模式、手动行驶模式中的某个模式。
作业控制部51在自动行驶中基于预先提供的程序来自动控制作业设备组1B,在手动行驶中基于驾驶员的操作来控制作业设备组1B。
机体位置计算部52基于从定位单元8依次发送来的卫星定位数据来计算机体1的地图坐标(机体位置)。
在该实施方式中,通用终端9中具备田地信息储存部91、行驶路径地图生成部92、行驶路径生成部93。田地信息储存部91储存有种植种类、田地的入口(出口)位置、可补给秧苗的位置等与田地有关的信息。行驶路径地图生成部92基于使机体1沿着田地的外周区域(参照图2)的最外周部即与田埂之间的边界线行驶(示教行驶)而得到的行驶轨迹(示教路径),计算田地的外形尺寸。行驶路径生成部93基于田地的外形尺寸来将田地划分为外周区域和中央区域,生成用于在外周区域行驶的环绕行驶路径和用于在中央区域行驶的往复行驶路径。
行驶路径管理部53从通用终端9接收由行驶路径生成部93生成的行驶路径进行管理,依次设定用于在田地中以第一转向模式自动行驶的作为目标的行驶路径。
行驶轨迹生成部54基于由机体位置计算部52计算出的机体位置来生成机体1的至少部分行驶轨迹。特别是,在本实施方式中,行驶轨迹生成部54依次生成沿设定于中央区域的直行路径(在图4中以R3表示)行驶时的行驶轨迹,将其作为第二转向模式中使用的基准线储存于基准线存储部56。
在从第一自动转向模式向第二自动转向模式转变时,基准线管理部55从基准线存储部56读取第二自动转向模式下的转向所需要的基准线,将其提供给第二自动转向部62。
接着,使用图6对从第一转向模式向第二转向模式转变时的数据流进行说明。需要说明的是,如图4所示,插秧机设为通过在田地的中央区域往复行驶来进行秧苗插植作业。
首先,为了进行第一转向模式下的自动行驶,行驶路径管理部53将成为行驶目标路径的行驶路径提供至第一自动转向部61(#a1),机体位置计算部52将机体位置提供至第一自动转向部61(#a2)。第一自动转向部61基于提供的行驶路径和机体位置来计算位置偏差和方位偏差(#a3),生成缩小这些偏差的第一转向信号并输出至行驶设备组1A(#a4)。
机体位置也被提供至行驶轨迹生成部54(#b1)。行驶轨迹生成部54基于依次接收的机体位置来生成行驶轨迹(#b2)。此时,在中央区域的直行路径的行驶中得到的行驶轨迹被作为第二自动转向模式中使用的基准线储存于基准线存储部56(#b3)。
管理行驶控制的控制管理部6C从行驶传感器组28获取行驶状态信号,从作业传感器组29获取作业状态信号,从模式切换手动操作件组27获取操作信号(#c1)。基于这些数据,控制管理部6C将请求开始第一自动转向模式下的转向的第一自动接通(ON)信号、请求中止第一自动转向模式下的转向的第一自动断开(OFF)信号提供至第一自动转向部61(#c2),将请求开始第二自动转向模式下的转向的第二自动接通信号、请求中止第二自动转向模式下的转向的第二自动断开信号提供至第二自动转向部62(#c3)。而且,控制管理部6C在从第一自动转向模式向第二自动转向模式转变时,向基准线管理部55提供转变指令(#c4)。
由控制管理部6C实现的转变指令的输出和第二自动接通信号的输出在同一时间点进行,由此,第二自动转向部62执行第二自动转向模式下的自动转向。首先,基准线管理部55在接收到转变指令时从基准线存储部56读取基准线并将其提供至第二自动转向部62(#d1)。第二自动转向部62从机体位置计算部52接收机体位置(#d2)。基准线被设定于接收到转变指令的时间点的机体位置。第二自动转向部62基于基准线和机体位置来计算位置偏差和方位偏差(#d3),生成缩小这些偏差的第二转向信号并输出至行驶设备组1A(#d4)。
需要说明的是,在手动行驶时,从行驶传感器组28等输出的手动操作信号被提供至手动行驶控制部6B(#e1)。手动行驶控制部6B基于手动操作信号来生成手动转向信号并输出至行驶设备组1A(#e2)。
储存于基准线存储部56的基准线在插秧机从田地退出的时间点被删除。
图7中例示出了与使用图6说明过的数据流不同的数据流。与图6的区别在于:第二自动转向模式中使用的基准线不是来自由行驶轨迹生成部54生成的行驶轨迹,而是援用了由行驶路径管理部53管理的行驶路径(直线状的行驶路径)。行驶路径管理部53将为了机体1在中央区域的往复行驶而设定的用于直线行驶的行驶路径作为基准线储存于基准线存储部56(#z1)。
在此,对由第二自动转向部62实现的第二自动转向模式进行更加详细的描述。将田地中的具有规定以上距离的两点设定为起点和终点,并将由起点和终点限定的线设为示教线。该示教线被用作上述的基准线。在实际的第二自动转向模式下的行驶中,将连结于机体1的作为作业装置的秧苗插植装置3向田地下降时的位置和从田地上升时的位置分别设为埂际区域(与田埂的距离短的区域),在机体1通过第二自动转向模式下的行驶而接近埂际区域的情况下,第二自动转向部62报知驾驶员从与埂际区域相隔规定距离或规定时间起切换为手动。在该报知中,如果要继续进行第二自动转向模式下的自动直行,驾驶员需要持续按压模式切换手动操作件组27的对应开关。此时,在该报知中,如果要将第二自动转向模式下的自动直行切换为手动,驾驶员按压模式切换手动操作组的对应开关即可。自动直行的继续和向手动操作切换的开关可以是同一个开关。在该报知中,在未进行任何操作的情况下,在规定距离或规时间后,机体1强制停止。用于上述的切换的开关设于转向柱周边、主变速件22等前进后退操作件的上部、转向柱周边的操作面板等。在该插秧机中,从某个状态切换为另一个状态(例如第二自动转向模式中从自动向手动或从手动向自动)的操作件优选为摆动式、旋转式、押压式中的任一个。
而且,在由第一自动转向部61实现的自动行驶完全结束的情况下,机体1完全停止,控制系统进入不接受操作的牵制状态。在该牵制状态下,通过操作用于解除牵制状态的牵制状态解除操作件,能进行手动行驶、利用第二自动转向部62实现的行驶。
〔其他实施方式〕
(1)在上述实施方式中,当输出转变指令时,基准线管理56部从基准线存储部56读取基准线并将其提供至第二自动转向部62。也可以取而代之采用如下结构:基准线存储部56中事先储存有多个基准线,当输出转变指令时,基准线与获取信息(成为基准线的基础的行驶路径、行驶轨迹的位置等)一起显示于通用终端9的接触面板,操纵者选择要使用的基准线。
(2)在上述实施方式中,行驶路径地图生成部92、行驶路径生成部93构筑于通用终端9,但也可以构筑于控制装置100。而且,还可以构筑于能与控制装置100之间进行数据交换的外部的管理计算机。
(3)由第一自动转向部61实现的转弯路径的自动转向可以通过沿着生成的转弯路径的控制来进行,或者也可以通过使用预先确定的转向角的控制来进行,以便得到规定的转弯路径。
(4)在上述实施方式中,采用了插秧机作为作业车,但也可以是联合收割机、拖拉机、直播机、喷雾(散布)用管理机等农业作业车。
(5)本申请中的转向的术语被用于广义的意思,自动转向中包括自动控向,例如,本发明不仅能应用于通过车轮进行方向转换的作业车,还能应用于通过履带进行方向转换的作业车。
(6)本发明也能应用于例如在由联合收割机等进行了培垄的田地中将作业方向限定于一个方向的作业的行驶。
(7)也可以配置为使计算机实现上述实施方式中的各构件的功能的自动行驶控制程序。此外,也可以配置为记录有使计算机实现上述实施方式中的各构件的功能的自动行驶控制程序的记录介质。此外,也可以配置为将上述实施方式中由各构件进行的工作通过一个或多个步骤进行的自动行驶控制方法。
需要说明的是,上述实施方式(包括其他实施方式,以下同样如此)所公开的结构只要不发生冲突,可以与其他实施方式所公开的结构组合使用,此外,本说明书中公开的实施方式是例示,本发明的实施方式不限定于此,能在不脱离本发明的目的的范围内适当改变。
产业上的可利用性
本发明可以应用于能自动行驶的农业作业车。
符号说明
1:机体
6:行驶控制部
6A:自动行驶控制部
6B:手动行驶控制部
6C:控制管理部
8:定位单元
9:通用终端
27:模式切换手动操作件组
52:机体位置计算部
53:行驶路径管理部
54:行驶轨迹生成部
55:基准线管理部
56:基准线存储部
61:第一自动转向部
62:第二自动转向部
91:田地信息储存部
92:行驶路径地图生成部
93:行驶路径生成部
100:控制装置。
Claims (10)
1.一种农业作业车,其特征在于,具备:
机体位置计算部,基于卫星定位来计算机体位置;
行驶路径管理部,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;
第一自动转向部,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及
第二自动转向部,基于设定的示教路径进行自动转向。
2.一种农业作业车,其特征在于,具备:
机体位置计算部,基于卫星定位来计算机体位置;
行驶路径管理部,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;
第一自动转向部,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;
第二自动转向部,以保持由至少两点限定的基准线的方位的方式对所述机体进行自动转向;以及
基准线管理部,将由所述行驶路径管理部管理的所述行驶路径作为所述基准线储存于基准线存储部,并且在从由所述第一自动转向部实现的自动转向转变为由所述第二自动转向部实现的自动转向时,从所述基准线存储部读取并设定所述基准线。
3.一种农业作业车,其特征在于,具备:
机体位置计算部,基于卫星定位来计算机体位置;
行驶路径管理部,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;
第一自动转向部,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;
第二自动转向部,以保持由至少两点限定的基准线的方位的方式对所述机体进行自动转向;以及
基准线管理部,将由所述第一自动转向部实现的行驶中的行驶轨迹的一部分作为所述基准线储存于基准线存储部,并且在从由所述第一自动转向部实现的自动转向转变为由所述第二自动转向部实现的自动转向时,从所述基准线存储部读取并设定所述基准线。
4.根据权利要求2所述的农业作业车,其特征在于,
所述农场被分为外周区域和位于所述外周区域的内侧的中央区域,
针对所述外周区域的作业通过环绕行驶来进行,针对所述中央区域的作业通过反复进行所述中央区域中的直行行驶和所述外周区域中的转弯行驶来进行,
所述基准线管理部将用于所述中央区域中的所述直行行驶的所述行驶路径作为所述基准线储存于所述基准线存储部。
5.根据权利要求3所述的农业作业车,其特征在于,
所述农场被分为外周区域和位于所述外周区域的内侧的中央区域,
针对所述外周区域的作业通过环绕行驶来进行,针对所述中央区域的作业通过反复进行所述中央区域中的直行行驶和所述外周区域中的转弯行驶来进行,
所述基准线管理部将所述中央区域中的所述直行行驶的所述行驶轨迹作为所述基准线储存于所述基准线存储部。
6.根据权利要求4或5所述的农业作业车,其特征在于,
所述第一自动转向部能在进行所述中央区域中的所述直行行驶和所述外周区域中的所述转弯行驶时自动转向,所述第二自动转向部保持所述中央区域中的所述直行行驶中的机体方位,所述外周区域中的从所述直行行驶向所述转弯行驶的转变时间点和从所述转弯行驶向所述直行行驶的转变时间点通过手动来确定。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的农业作业车,其特征在于,
在从所述农场的退出时间点删除储存于所述基准线存储部的所述基准线。
8.一种自动行驶控制程序,用于农业作业车,其特征在于,包括:
机体位置计算功能,基于卫星定位来计算机体位置;
行驶路径管理功能,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;
第一自动转向功能,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及
第二自动转向功能,基于设定的示教路径进行自动转向。
9.一种记录有自动行驶控制程序的记录介质,记录有用于农业作业车的自动行驶控制程序,其特征在于,所述自动行驶控制程序包括:
机体位置计算功能,基于卫星定位来计算机体位置;
行驶路径管理功能,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;
第一自动转向功能,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及
第二自动转向功能,基于设定的示教路径进行自动转向。
10.一种自动行驶控制方法,用于农业作业车,其特征在于,包括:
机体位置计算步骤,基于卫星定位来计算机体位置;
行驶路径管理步骤,对用于在农场自动行驶的行驶路径进行管理;
第一自动转向步骤,基于所述机体位置和所述行驶路径对机体进行自动转向;以及
第二自动转向步骤,基于设定的示教路径进行自动转向。
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