JP2017127290A - 農業用作業車両 - Google Patents
農業用作業車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017127290A JP2017127290A JP2016011091A JP2016011091A JP2017127290A JP 2017127290 A JP2017127290 A JP 2017127290A JP 2016011091 A JP2016011091 A JP 2016011091A JP 2016011091 A JP2016011091 A JP 2016011091A JP 2017127290 A JP2017127290 A JP 2017127290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- tractor
- alignment
- route
- start point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 46
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
【課題】圃場を過剰に傷めることなく、農業用作業車両を現在の位置から作業開始点まで移動させることを可能とする。【解決手段】トラクタの位置情報取得部81は、測位用アンテナ6が受信した測位システムからの測位信号に基づいて走行機体の位置情報を取得可能である。記憶部60は、走行機体による農作業が開始される作業開始点を示す作業開始点情報及び走行機体に対して予め設定される旋回半径を示す旋回半径情報を記憶する。制御装置4は、走行機体及び作業機の動作制御を行う。制御装置4は、前記位置情報と前記作業開始点情報と前記旋回半径情報に基づいて、前記位置情報が示す位置(トラクタの現在の位置)から前記作業開始点情報が示す位置(作業開始点)まで、走行機体を後進させることなく移動させることが可能な経路を生成可能である。【選択図】図3
Description
本発明は、主として農業用作業車両に関する。詳細には、測位システムにより自らの位置情報を取得することが可能な農業用作業車両に関する。
従来から、測位システムにより自らの位置情報を取得することが可能な農業用作業車両が知られている。特許文献1は、この種の農業用作業車両である無人運転走行車両を開示する。
この特許文献1の無人運転走行車両は、開始位置設定手段と、所定範囲演算手段と、判断手段と、自動走行開始手段と、を備えた構成となっている。開始位置設定手段により、自動走行コースの自動走行開始位置が設定される。所定範囲演算手段により、自動走行開始位置を基点とする所定範囲が演算される。判断手段により、現在の車両位置が所定範囲内か否かが判断される。そして、自動走行開始手段により、現在の車両位置が所定範囲内の判断に基づき自動走行開始位置まで自動走行されるようになっている。
上記特許文献1の構成によれば、現在の車両位置が所定範囲内に入ったら、オペレータの操作を特に必要とせず車両位置を自動的に作業開始点(自動走行開始位置)に合わせることができる。しかしながら、自動走行開始手段により車両位置を作業開始点に合わせるときに車両を走行する経路によっては、走行車両の後進を伴う切返し操作が繰り返し行われて、圃場を過剰に踏み固めたりして傷めてしまうおそれがあった。即ち、上記特許文献1の構成では、車両位置を作業開始点に自動で合わせるときの車両の走行経路について特段の考慮がされていないという点で、改善の余地があった。
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、圃場を過剰に傷めることなく、農業用作業車両を現在の位置から作業開始点まで移動させることを可能とすることにある。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
本発明の観点によれば、以下の構成の農業用作業車両が提供される。即ち、この農業用作業車両は、車体部と、作業機と、位置情報取得部と、記憶部と、制御部と、を備える。前記作業機は、前記車体部に装着されて農作業に用いられる。前記位置情報取得部は、アンテナが受信した測位システムからの測位信号に基づいて前記車体部の位置情報を取得可能である。前記記憶部は、前記作業機による農作業が開始される作業開始点を示す作業開始点情報及び前記車体部に対して予め設定される旋回半径を示す旋回半径情報を記憶する。前記制御部は、前記車体部及び前記作業機の動作制御を行う。前記制御部は、前記位置情報と前記作業開始点情報と前記旋回半径情報に基づいて、前記位置情報が示す位置から前記作業開始点情報が示す位置まで、前記車体部を後進させることなく移動させることが可能な経路を生成可能である。
これにより、農業用作業車両がその車体部を後進させることなく現在の位置から作業開始点まで移動することのできる位置合わせ用の経路を取得することができ、農業用作業車両をこの生成した位置合わせ用の経路に沿って走行させることにより、圃場を過剰に傷めずに(過剰に踏み固めずに)農業用作業車両を作業開始点まで移動させることができる。即ち、従来は作業開始点への位置合わせのときに車体部の後進を伴う切返し等を多用してしまって圃場を過剰に傷めてしまうことがあったが、本構成ではこれを解消することができる。
前記の農業用作業車両においては、前記制御部は、前記車体部が前記作業開始点を基準とする所定領域内に位置する場合に、前記経路を生成可能であることが好ましい。
これにより、農業用作業車両が所定領域内に入り込んだときに、当該農業用作業車両を、車体部を後進させることなく作業開始点に位置合わせをすることのできる経路に沿って、作業開始点まで移動させることができる。これにより、オペレータが農業用作業車両を所定領域内に適当に配置させると、例えば自動で作業開始点に位置合わせすることができるように構成することができる。よって、作業開始点への農業用作業車両の位置合わせを開始するための作業が簡便となる。
前記の農業用作業車両においては、前記制御部は、前記車体部が前記作業開始点を基準とする所定領域内にて所定時間停止している場合に、前記経路を生成可能であることが好ましい。
これにより、農業用作業車両の走行中に車体部の作業開始点への位置合わせが意図せず開始してしまうことを防止することができる。
前記の農業用作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記記憶部は、圃場領域の位置及び形状を示す圃場情報を記憶可能である。前記制御部は、前記圃場領域内において前記経路を生成する。
これにより、農業用作業車両を位置合わせ用の経路に沿って移動させることにより、当該農業用作業車両を圃場の外にはみ出ることなく作業開始点まで移動させることが可能となる。よって、農業用作業車両を作業開始点に位置合わせするときに公道等を走行するおそれを排除し、安全に農業用作業車両を作業開始点まで走行させることができる。
前記の農業用作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記記憶部は、圃場領域の位置及び形状を示す圃場情報と前記圃場領域内に設けられる作業領域の位置及び形状を示す作業領域情報とを記憶可能である。前記制御部は、前記圃場領域内、かつ、前記作業領域外において、前記経路を生成する。
これにより、農業用作業車両を生成した経路に沿って走行させることにより、当該農業用作業車両を、圃場内の経路であり、かつ作業領域の内部を通らない位置合わせ用の経路に沿って(例えば、枕地や余裕代だけを通る位置合わせ用経路に沿って)作業開始点まで移動させることができる。従って、位置合わせ時の農業用作業車両の走行が圃場での農作業に影響を与えることがない。
前記の農業用作業車両においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記記憶部は、前記車体部及び前記作業機の大きさを示す情報を記憶可能である。前記制御部は、前記車体部及び前記作業機が前記圃場領域外に突出しないように前記経路を生成する。
これにより、農業用作業車両を生成した経路に沿って走行させることにより、農業用作業車両の車体部や当該農業用作業車両に装着した作業機が圃場外に突出しないようにして、当該農業用作業車両を作業開始点まで走行させることができる。よって、車体部や作業機が圃場領域のすぐ外側の畦等に接触して傷つくことを防止することができる。
前記の農業用作業車両においては、前記制御部は、前記経路として複数の経路を生成可能であることが好ましい。
これにより、農業用作業車両に搭載された制御部の判断だけでは自動で把握ができない状況がある場合でも、適切な位置合わせ用の経路を選択して農業用作業車両を作業開始点まで確実に走行させることができる。例えば、圃場内に別の農作業機等の障害物が置いてある場合に、その場所を通ることを回避した位置合わせ用の経路をオペレータが選択することで、接触を回避して位置合わせを行うことができる。
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るロボットトラクタ1の全体的な構成を示す側面図である。図2は、ロボットトラクタ1の平面図である。図3は、ロボットトラクタ1の制御系の主要な構成を示すブロック図である。図4は、ロボットトラクタ1の走行機体2の寸法、及び当該ロボットトラクタ1に装着した作業機3の寸法を説明する平面図である。
初めに、本発明に係る農業用作業車両の実施の一形態であるロボットトラクタ(以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。)1について説明する。トラクタ1は、圃場を自走する車体部としての走行機体2を備える。走行機体2には、図4に示すような作業機3が着脱可能に取り付けられている。この作業機3としては、例えば、耕耘機、草刈機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機3を選択して走行機体2に装着することができる。走行機体2は、装着された作業機3の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。
トラクタ1の構成について、図1及び図2を参照して説明する。トラクタ1の車体部である走行機体2は、図1に示すように、その前部が左右1対の前輪7,7で支持され、その後部が左右1対の後輪8,8で支持されている。
走行機体2の前部にはボンネット9が配置されている。このボンネット9内にはトラクタ1の駆動源であるエンジン10が収容されている。このエンジン10は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成しても良い。
ボンネット9の後方には、オペレータが搭乗するためのキャビン11が配置されている。このキャビン11の内部には、オペレータが操向操作するためのハンドル12と、オペレータが座る座席13と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、農業用作業車両は、キャビン11付きのものに限るものではなく、キャビン11を備えないものであってもよい。
上記の操作装置としては、図2に示すモニタ装置14、スロットルレバー15、シフトレバー、昇降レバー、PTOスイッチ17、PTO変速レバー18、及び複数の油圧変速レバー16等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席13の近傍、又はハンドル12の近傍に配置されている。モニタ装置14は、トラクタ1の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー15は、エンジン10の回転速度を設定するためのものである。前記シフトレバーは、トランスミッション22の変速比を変更操作するためのものである。昇降レバーは、走行機体2に装着された作業機3の高さを所定範囲内で昇降操作するためのものである。PTOスイッチ17は、トランスミッション22の後端から突出した図略のPTO軸(動力取出軸)への動力の伝達/遮断を切替操作するためのものである。すなわち、PTOスイッチ17がON状態であるときPTO軸に動力が伝達されてPTO軸が回転し、作業機3が駆動される一方、PTOスイッチ17がOFF状態であるときPTO軸への動力が遮断されてPTO軸が回転せず、作業機3が停止される。PTO変速レバー18は、作業機3に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはPTO軸の回転速度の変速操作を行うものである。油圧変速レバー16は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作することができる。
図1に示すように、走行機体2の下部には、トラクタ1のシャーシ20が設けられている。当該シャーシ20は、機体フレーム21、トランスミッション22、フロントアクスル23、及びリアアクスル24等から構成されている。
機体フレーム21は、トラクタ1の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン10を支持している。トランスミッション22は、エンジン10からの動力を変化させてフロントアクスル23及びリアアクスル24に伝達する。フロントアクスル23は、トランスミッション22から入力された動力を前輪7に伝達するように構成されている。リアアクスル24は、トランスミッション22から入力された動力を後輪8に伝達するように構成されている。
図3に示すように、トラクタ1は、走行機体2の動作(前進、後進、停止及び旋回等)並びに作業機3の動作(昇降、駆動、及び停止等)を制御するための制御部として、制御装置4を備える。制御装置4には、ガバナ装置41、変速装置42、及び昇降アクチュエータ44等がそれぞれ電気的に接続されている。
ガバナ装置41は、エンジン10の回転数を調整するものである。ガバナ装置41を制御装置4により制御してラック位置を適宜に調整することにより、エンジン10の回転数を所望の回転数にすることができる。
変速装置42は、具体的には例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置であり、トランスミッション22に備えられている。変速装置42を制御装置4により制御して図略の前記斜板の角度を適宜に調整することにより、トランスミッション22の変速比を所望の変速比にすることができる。
昇降アクチュエータ44は、例えば作業機3を走行機体2に連結している3点リンク機構を動作させることにより、作業機3を退避位置(農作業を行わない位置)又は作業位置(農作業を行う位置)の何れかに上げ下げするものである。昇降アクチュエータ44を制御装置4により制御して作業機3を適宜に昇降動作させることにより、例えば圃場の所望の高さで作業機3により農作業を行うことができる。
上述のような制御装置4を備えるトラクタ1は、オペレータがキャビン11内に搭乗して各種操作をすることにより、当該制御装置4によりトラクタ1の各部(走行機体2、作業機3等)を制御して、圃場内を走行しながら農作業を行うことができるように構成されている。加えて、本実施形態のトラクタ1は、オペレータがトラクタ1に搭乗しなくても、図1及び図3に示す遠隔操作装置46により前進、後進、旋回等を指示して走行させたり、トラクタ1に自律走行させたりすることも可能となっている。
具体的には、図3に示すように、このトラクタ1は自律走行を可能とするための各種の構成を制御装置4内に備えている。更に、トラクタ1は、測位システムに基づいて自ら(の車体部)の位置情報を取得するために必要な測位用アンテナ6等の各種の構成を備えている。このような構成により、トラクタ1は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。
次に、自律走行を可能にするためにトラクタ1が備える構成について詳細に説明する。具体的には、トラクタ1は、図1及び図3に示すように、操舵アクチュエータ43、測位用アンテナ6、及び無線通信用アンテナ48等を備える。
操舵アクチュエータ43は、例えば、ハンドル12の回転軸(ステアリングシャフト)の中途部に設けられ、ハンドル12の回転角度(操舵角)を調整するものである。操舵アクチュエータ43を制御装置4により制御して適宜に動作させることにより、ハンドル12の操舵角を所望の値にして、操舵輪である前輪7を旋回させて、トラクタ1を所望の旋回半径で旋回操作することができる。
測位用アンテナ6は、例えば衛星測位システム(GNSS)等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図1に示すように、測位用アンテナ6は、トラクタ1のキャビン11のルーフ92の上面に配置されている。測位用アンテナ6で受信された測位信号は、図3に示す位置情報算出部49に入力されて、当該位置情報算出部49でトラクタ1(厳密には、測位用アンテナ6)の位置情報が、例えば緯度・経度情報として算出される。当該位置情報算出部49で算出された位置情報は、制御装置4の位置情報取得部81により取得されて、トラクタ1の制御に利用される。
ここで、測位システムの具体例としては、GPS技術(GPS衛星)を活用した衛星測位システムが挙げられるが、これに代えて、準天頂衛星、グロナス衛星等の他の衛星を用いたシステムを利用することも可能である。また、GPS技術を活用した測位システムとしては、単独測位、相対測位、DGPS測位、RTK−GPS測位等を採用することができる。
無線通信用アンテナ48は、遠隔操作装置46からの信号を受信したり、遠隔操作装置46への信号を送信したりするものである。図1に示すように、無線通信用アンテナ48は、トラクタ1のキャビン11のルーフ92の上面に配置されている。無線通信用アンテナ48で受信した遠隔操作装置46からの信号は、図3に示す送受信処理部91で信号処理された後、制御装置4に入力される。また、制御装置4から遠隔操作装置46に送信する信号は、送受信処理部91で信号処理された後、無線通信用アンテナ48から送信されて、遠隔操作装置46で受信される。
遠隔操作装置46は、具体的には、タッチパネルを備えるタブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。オペレータは、遠隔操作装置46のディスプレイに表示された情報(例えば、自律走行を行うときに必要な圃場の情報等)を参照して確認することができる。また、オペレータは、遠隔操作装置46を操作して、トラクタ1の制御装置4に、トラクタ1を制御するための制御信号を送信することができる。なお、本実施形態の遠隔操作装置46はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、有人のトラクタ(図略)を無人のトラクタ1に付随して走行させる場合、有人側のトラクタに搭載されるモニタ装置を遠隔操作装置とすることもできる。
図3に示す制御装置4は、トラクタ1が自律走行するように制御するための各部を備えており、これと併せて測位用アンテナ6等の各種構成をトラクタに設けることにより、既存のトラクタを無人のトラクタ1として利用することが可能となる。制御装置4は、CPU、ROM、RAM等を有する小型のコンピュータとして構成されており、上記のROMには、オペレーションプログラムやアプリケーションプログラムや各種データが記憶されている。上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御装置4を、記憶部60、自動位置合わせ制御部70、表示用データ作成部80、及び位置情報取得部81等として動作させることができる。
このように構成されたトラクタ1は、遠隔操作装置46を用いるオペレータの指示に基づいて、制御装置4が備える図略の作業経路作成部によって圃場領域での作業経路を算出し、当該作業経路に沿って自律走行しつつ、作業機3による農作業を行うことができる。このように、トラクタ1が農作業をしながら走行する圃場領域上の経路を、以下の説明において「作業経路」と称する場合がある。また、圃場領域においてトラクタ1の作業機3による農作業の対象となる領域を「作業領域」と称する場合がある。この作業領域は、圃場領域の全体から枕地及び余裕代を除いた領域として定められ、オペレータ等により予め設定される。
次に、自律走行を可能とするために制御装置4に備えられている各部について、図3を参照して個別に説明する。
記憶部60は、トラクタ1の自律走行に必要な各種情報を記憶するメモリである。詳細には、記憶部60は、圃場情報記憶部50、作業領域情報記憶部51、開始点記憶部52、旋回半径記憶部61、及び作業機等寸法記憶部62等を備える。
圃場情報記憶部50は、トラクタ1が農作業を行う圃場領域Cの位置及び形状に関する情報を圃場情報として記憶するものである。圃場領域Cの位置及び形状は、例えば、画像解析等を用いて圃場領域Cのすぐ外側の畦等を把握することにより算出される。圃場情報記憶部50は、このようにして得られた圃場領域Cの圃場情報を記憶する。
作業領域情報記憶部51は、図6にハッチングで示す作業領域Wの位置及び形状に関する情報を作業領域情報として記憶するものである。作業領域Wは、例えば、トラクタ1を用いて農作業を行う前に当該トラクタ1を有人運転により作業領域Wの輪郭に沿って実際に1回り(周回)させ、そのときの測位用アンテナ6の位置情報を連続的に取得して移動軌跡を求め、この移動軌跡に基づいて計算することにより得ることができる。また、当該作業領域Wにおいてトラクタ1をどの方向に直進走行させながら作業機3による作業を行うか(例えば、南北方向か、東西方向か)について、オペレータが遠隔操作装置46を操作することにより指定する。制御装置4は、このようにして得られた、及び指定された作業領域Wについての作業領域情報を、作業領域情報記憶部51に記憶する。
開始点記憶部52は、トラクタ1が圃場領域C上で作業領域Wに対して農作業をしながら走行する作業経路の開始点(以下、「作業開始点」と称する場合がある。)Sを記憶するものである。作業開始点Sは、例えば、遠隔操作装置46のディスプレイに表示された作業領域Wの境界、又は作業領域Wの少し外側にある所望の点をオペレータが遠隔操作装置46のタッチパネルで指示することにより設定される。なお、上記の作業開始点を指定する際には、作業経路の終了点(以下、「作業終了点」と称する場合がある。)も併せて指定されるものとすることができる。作業開始点S及び作業終了点を、公道から圃場領域Cへの出入り口の位置等を適宜考慮して定めることにより、トラクタ1を使用した作業の効率を高めることができる。制御装置4は、遠隔操作装置46において上記のようにして設定された作業開始点Sの情報を、送受信処理部91を経由して取得し、当該情報を作業開始点情報として開始点記憶部52に記憶する。
なお、上記のように作業領域W、作業開始点S及び作業終了点が指定されると、前記作業経路作成部により、当該作業領域Wにおける直進走行、作業領域Wを外れた部分(枕地)での旋回、旋回後の作業領域Wにおける直進走行の再開を反復するような作業経路が、作業開始点Sと作業終了点とを結ぶように自動的に生成される。トラクタ1の自律走行による農作業は、生成された作業経路に沿って行われる。なお、この作業経路の自動生成にあたっては、後述の旋回半径記憶部61から取得した設定された旋回半径(例えば、最小旋回半径)等が考慮される。
上述したように、作業経路は作業開始点Sから延びるように形成される。従って、自律走行による農作業のためにトラクタ1を当該作業開始点Sに位置させたとき、当該トラクタ1の向きは作業経路の向きとほぼ一致している必要がある。
旋回半径記憶部61は、トラクタ1の設定された旋回半径を記憶するものである。この旋回半径記憶部61に記憶される、設定された旋回半径は、例えばトラクタ1の物理的な構成から定まる最小旋回半径の値とすることができ、例えばオペレータ又はサービスマンが(例えば遠隔操作装置46に)数値を入力することで設定することができる。
作業機等寸法記憶部62は、測位用アンテナ6から作業機3の端までの寸法、及び測位用アンテナ6から走行機体2の端までの寸法を記憶するものである。具体的には、作業機等寸法記憶部62は、例えば図4に示す寸法、即ち、トラクタ1の車幅方向における測位用アンテナ6から作業機3の左端までの距離L、測位用アンテナ6から作業機3の右端までの距離R、トラクタ1の車幅方向における測位用アンテナ6から走行機体2の左端までの距離a、及び測位用アンテナ6から走行機体2の右端までの距離b等を記憶する。これらの値は、例えばオペレータが実際に計測することにより得ることができる。遠隔操作装置46にオペレータが上記の距離L,R,a,bを入力すると、制御装置4は送受信処理部91を経由して当該入力値を取得し、走行機体2及び作業機3の大きさを示す情報として作業機等寸法記憶部62に記憶する。
位置情報取得部81は、測位用アンテナ6により取得された測位システムからの測位信号に基づいて、位置情報算出部49で算出されたトラクタ1の走行機体2の位置情報(具体的には、例えば緯度・経度情報)を取得するものである。
自動位置合わせ制御部70は、トラクタ1を圃場領域C内の所定の場所に配置したときに、自動で(自律走行により)トラクタ1を作業開始点Sまで移動させて、トラクタ1の走行機体2の位置を作業開始点Sに合わせる制御を行うものである。本実施形態では、自動位置合わせ制御部70を後述のように構成することにより、作業開始点Sへのトラクタ1の位置合わせを容易にできるようにして、利便性を向上させている。自動位置合わせ制御部70は、自動位置合わせ領域算出部71、位置合わせ用経路算出部72、及び位置合わせ開始判定部73を備える。
自動位置合わせ領域算出部71は、トラクタ1の位置を作業開始点Sに自動的に合わせる位置合わせ(以下、「自動位置合わせ」と称する場合がある。)を開始するためにトラクタ1を位置させなければならない領域を算出するものである。言い換えれば、自動位置合わせ領域算出部71は、圃場領域Cにおいてトラクタ1がこの範囲内に位置していれば自動位置合わせを行う(開始する)という、所定の範囲の領域を算出(規定)するものである。これにより、(オペレータが例えば遠隔操作装置46で前進、旋回等を指示することにより)トラクタ1を作業開始点Sの近傍の適宜の領域内に移動させて停止させるだけで、その地点から当該トラクタ1を後進させることなく(切返しを多用することなく)作業開始点Sに移動させることができる。この結果、自律走行による農作業を円滑に開始することができる。
自動位置合わせ領域算出部71は、作業開始点Sを基準とする所定の範囲を自動位置合わせ領域Xとして算出する。具体的には、自動位置合わせ領域算出部71は、ある地点にトラクタ1を位置させたときに、当該地点でのトラクタ1の向きがどの向きであっても、当該地点を出発して作業開始点Sまで到着する経路として、切返しを伴わず(後進操作をすることなく)、かつ、作業開始点Sへの到着時においてトラクタ1の向きを作業経路に沿わせることができるような経路を見つけることができた場合の当該地点の集まりを含む領域として、自動位置合わせ領域Xを算出する。ここで、切返しとは、例えば前進しながらの1回の旋回では曲がりきれない場合に、いったん少し後進した後に再び前進して曲がり直すことを意味する。なお、自動位置合わせ領域Xはオペレータにより任意に設定されてもよいし、トラクタ1の向きによっては切返しを伴わなければ作業開始点Sまで到達することができない領域を含んでいてもよい。自動位置合わせ領域Xに、トラクタ1の向きの如何を問わず切返しを伴わずに作業開始点Sまで到達することができる領域X1とトラクタ1の向きによっては切返しを伴わなければ作業開始点Sまで到達することができない領域X2が含まれる場合、両者の領域を識別可能に表示(例えば異なる色彩で表示)するとよい。領域X2としては、例えば、作業開始地点を中心とし、トラクタ1の旋回半径の長さ未満の長さを半径とする円形領域が例示される。
なお、上記の経路(切返しのない位置合わせ用経路Y)は、後述するように、作業領域W内を通過したり圃場領域Cの外側を通過したりせず、また、作業機3の端が圃場領域Cからはみ出ないような経路でなければならない。従って、図6では自動位置合わせ領域Xは概念的に矩形で示されているが、実際はより複雑な形状になり得る。また、作業開始点Sからあまりに遠い場所が自動位置合わせ領域Xに含まれると、意図しない自動位置合わせが行われてしまうおそれがある。このため、自動位置合わせ領域Xは、作業開始点Sから所定距離以下の領域となるように制限される。
位置合わせ用経路算出部72は、トラクタ1が切返しを行うことなく現在の位置から作業開始点Sまで走行することのできる切返しなしの位置合わせ用経路Yを算出するものである。位置合わせ用経路算出部72は、開始点記憶部52から読み出した作業開始点Sと、旋回半径記憶部61から読み出したトラクタ1の設定された旋回半径と、測位システムにより取得したトラクタ1の現在の位置情報と、に基づいて、位置合わせ用経路Yを算出する。位置合わせ用経路算出部72は、可能な場合には、複数の異なる切返しのない位置合わせ用経路Yを、候補となる位置合わせ用経路Yとして算出する。
位置合わせ開始判定部73は、自動位置合わせを開始するか否かを判定するものである。位置合わせ開始判定部73は、自動位置合わせ領域算出部71から自動位置合わせ領域Xを読み出すとともに、トラクタ1(の走行機体2)の現在の位置情報を位置情報取得部81により取得することで、トラクタ1が自動位置合わせ領域Xの内部にあるか否かを判断する。そして、トラクタ1が自動位置合わせ領域Xの内部にある場合は、当該自動位置合わせ領域X内でトラクタ1が停止している時間を測る停止時間計測タイマ26のカウントをスタートする。当該停止時間計測タイマ26により、トラクタ1が自動位置合わせ領域X内で停止した状態で所定時間が経過したことが検出されたら、位置合わせ開始判定部73は、自動位置合わせを開始すべきと判定する。
表示用データ作成部80は、自動位置合わせが開始される前においては、自動位置合わせ領域算出部71で算出した自動位置合わせ領域と、位置情報取得部81により取得したトラクタ1の現在の位置を、遠隔操作装置46のディスプレイに表示させるためのデータを作成する。また、表示用データ作成部80は、自動位置合わせが開始されるための条件が満たされると(具体的には、本実施形態では、トラクタ1が位置自動合わせ領域X内に一定時間以上停止すると)、位置合わせ用経路算出部72で複数の位置合わせ用経路Yの候補を算出し、これらの位置合わせ用経路Yを遠隔操作装置46のディスプレイに表示させるためのデータを作成する。表示用データ作成部80で作成された表示用データは、送受信処理部91を介して遠隔操作装置46で受信され、当該表示用データに基づいて遠隔操作装置46で作成された画像がディスプレイに表示される。
次に、トラクタ1の作業開始点Sへの位置合わせを自動で行うときに制御装置4により行われる制御について、図5を参照して説明する。図5は、トラクタ1の自動位置合わせを行うときに制御装置4により行われる処理を示すフローチャートである。
初めに、制御装置4の自動位置合わせ領域算出部71が、開始点記憶部52から読み出した作業開始点Sを基準として、自動位置合わせ領域Xを算出する(ステップS101)。なお、上述したように、自動位置合わせ領域Xは、自動位置合わせが意図せず行われてしまうことを防止するために、作業開始点Sの近傍の所定の範囲内に制限される。
次に、位置合わせ開始判定部73は、位置情報取得部81で取得したトラクタ1の位置(厳密には、測位用アンテナ6の位置)が自動位置合わせ領域X内に入っているかを監視する(ステップS102)。トラクタ1の位置が自動位置合わせ領域X内に入っている場合(例えば図7に示す場合)、位置合わせ開始判定部73は、トラクタ1が停止しており、その停止時間が所定時間以上継続しているか否かを判断する(ステップS103)。トラクタ1が走行中であるか、停止していてもその停止時間が所定時間未満である場合は、ステップS102に戻り、トラクタ1の位置の監視を継続する。
ステップS103の判断で、トラクタ1が自動位置合わせ領域X内で一定の時間以上停止している場合は、オペレータが自動位置合わせを希望していると考えられる。そこで、位置合わせ用経路算出部72は、トラクタ1の現在の位置から作業開始点Sまでを繋ぐ切返しのない位置合わせ用経路Yを算出する(ステップS104)。なお、本実施形態ではトラクタ1が自動位置合わせ領域X内にて所定時間(一定時間)停止しているか否かに基づいてオペレータが自動位置合わせを希望しているか否かを判断したが、オペレータにより自動位置合わせの開始が自動位置合わせ開始スイッチ等の操作手段を介して指示される場合、当該ステップは省略可能である。その場合、オペレータにより自動位置合わせの指示が行われた後、ステップS101、S102の処理を行うこととすればよい。
上述したとおり、自動位置合わせ領域Xは、トラクタ1が切返しなしの経路に沿って走行して作業開始点Sまで到達することのできる地点の集まりを含む領域として事前に計算されたものである。従って、トラクタ1が自動位置合わせ領域X内に入り込んだ場合、当該トラクタ1の位置から作業開始点Sまでの切返しなしの位置合わせ用経路Yが1又は複数存在することになる。図8には算出された複数の位置合わせ用経路Yの例が示されているが、位置合わせ用経路Yは1つだけ算出されても良い。ステップS104で位置合わせ用経路Yを算出する処理については、後に詳述する。
位置合わせ用経路Y(図8において円で囲んだ数字を付して示した経路)が算出されたら、表示用データ作成部80は、候補となる位置合わせ用経路Yを表示するための表示用データを作成する(ステップS105)。この表示用データは、送受信処理部91で信号処理がされた後、無線通信用アンテナ48から送信されて、遠隔操作装置46で受信される。こうして、表示用データに基づく画像が、図8に示すように遠隔操作装置46のディスプレイに表示される。オペレータは、遠隔操作装置46を操作して、表示された位置合わせ用経路Yの中から1つの位置合わせ用経路Yを選択する。
なお、算出される位置合わせ用経路が複数あるとは限らず、1つだけの場合もあり得る。この場合も、遠隔操作装置46のディスプレイに1つだけの位置合わせ用経路Yを表示して、遠隔操作装置46におけるオペレータの確認操作を待機することが好ましい。
オペレータにより1つの位置合わせ用経路Yが選択されたら、制御装置4は、選択された位置合わせ用経路Yに沿ってトラクタ1を走行させる。これにより、トラクタ1を切返しなしで作業開始点Sに自動的に移動させることが可能である(ステップS106)。
このような処理によって、制御装置4は、自動位置合わせ領域Xの内部にトラクタ1が位置した場合に(トラクタ1が自動位置合わせ領域Xの境界線を越えて当該自動位置合わせ領域X内に入った場合に)、位置合わせ用経路算出部72が算出した切返しのない位置合わせ用経路Yに沿ってトラクタ1が走行するように、当該トラクタ1を制御する。これにより、トラクタ1の切返し走行を伴うことなく、当該トラクタ1を作業開始点Sまで自動で移動させることができる。よって、従来のようにオペレータの操向操作によりトラクタ1の位置合わせを行う場合には、位置を正確に合わせなければならないために切返しを多用して圃場領域Cを過剰に傷めてしまう場合があったが、本実施形態ではこれを解消することができる。
なお、上記の自動位置合わせが開始される前においては、表示用データ作成部80は、自動位置合わせ領域算出部71で算出した自動位置合わせ領域Xと、測位システムにより取得したトラクタ1の現在の位置と、をリアルタイムで表示するための表示用データを作成しており、これが画像としてリアルタイムで遠隔操作装置46のディスプレイに表示される。よって、オペレータは、遠隔操作装置46のディスプレイを参照することで、トラクタ1をどこまで移動して停止させれば自動位置合わせを開始させることができるかを容易に把握することができる。
以下では、図9を参照して、前述のステップS104において、複数の候補となる位置合わせ用経路Yを算出(生成)するときに行われる処理について、より詳細に説明する。図9は、図5のステップS104において、複数の候補となる位置合わせ用経路Yを生成するときに行われる処理の詳細を示すフローチャートである。
まず初めに、位置合わせ用経路算出部72は、切返しのない位置合わせ用経路Yを作成可能か否かを判断する(ステップS201)。即ち、位置合わせ用経路算出部72は、旋回半径記憶部61からトラクタ1の設定された旋回半径(例えば、理論的に求まる最小旋回半径)を読み出すとともに、1回の旋回操作で回り切ることができるような旋回のみによって構成されている新たな位置合わせ用経路Yを作成可能か否かを判断する。なお、ステップS201の判断に至る前に図9の一連のフローで位置合わせ経路Yを以前に作成していた場合には、ステップS201では、以前に作成した位置合わせ経路Yとは異なる、切返しのない位置合わせ用経路Yを作成可能か否かを判断する。
ステップS201で、以前に図9の一連のフローで作成したことのある位置合わせ用経路Yとは異なる、切返しなしの位置合わせ用経路Yを作成することが不能と判断された場合、処理はステップS208に移行し、位置合わせ用経路算出部72は代わりに切返しのある(ただし、切返しの極力少ない)位置合わせ用経路Yを1つ作成して、ステップS105,S106に移行する。切返しなしの位置合わせ用経路Yを生成することが不能と判断される場合としては、自動位置合わせ領域Xにおいてトラクタ1が所定の旋回不能領域に位置し、且つ、トラクタ1を旋回させなければ作業開始点Sに至らせることができない場合が例示される。ここで、所定の旋回不能領域とは、例えば、自動位置合わせ領域Xに存在する障害物の位置を中心とし、トラクタ1の旋回半径の長さ未満の長さを半径とする円形領域である。なお、障害物の位置がオペレータにより事前に登録されている場合、当該旋回不能領域は予め自動位置合わせ領域Xから除外されていてもよい。
一方、ステップS202で、以前に図9の一連のフローで作成したことのある位置合わせ用経路Yとは異なる、切返しなしの位置合わせ用経路Yを作成することができると判断された場合、位置合わせ用経路算出部72は、以前に作成した位置合わせ用経路Yとは異なる、切返しのない位置合わせ用経路Yを算出する(ステップS202)。即ち、初回に位置合わせ用経路Yを算出するときは、位置合わせ用経路算出部72は、現在のトラクタ1の位置と作業開始点Sとを一連の経路で繋ぐ、1つ目の切返しのない位置合わせ用経路Yを作成する。また、2回目以降に位置合わせ用経路Yを算出するときは、これまでに作成した位置合わせ用経路Yの何れとも異なる切返しのない位置合わせ用経路Yを作成する。なお、位置合わせ用経路Yのバリエーションの観点から、過去に作成した位置合わせ用経路Yとの類似度を適宜の方法で計算し、類似度が低い位置合わせ用経路Yを作成することが好ましい。
続いて位置合わせ用経路算出部72は、今回の位置合わせ用経路Yが作業領域Wを通過するか否かを判断する(ステップS203)。具体的には、位置合わせ用経路算出部72は、農作業が行われる作業領域Wを作業領域情報記憶部51から読み出して、当該作業領域W内を今回の位置合わせ用経路Yが通過しているか否かを判断する。
ステップS203の判断で、今回の位置合わせ用経路Yが作業領域Wを通過している場合、この位置合わせ用経路Yは、農作業を行う領域に踏み込んでしまう点で望ましくないものであるため、位置合わせ用経路Yの候補として採用されない。この場合、処理はS201に戻り、他に切返しなしの位置合わせ用経路Yを作成可能な場合、位置合わせ用経路算出部72は新たな切返しなしの位置合わせ用経路Yを作成する。
ステップS203の判断で、今回の位置合わせ用経路Yが作業領域Wを通過しない場合、続いて位置合わせ用経路算出部72は、今回の位置合わせ用経路Yが圃場領域Cの外(圃場領域Cの外形線よりも外側)を通るか否かを判断する(ステップS204)。具体的には、位置合わせ用経路算出部72は、圃場情報記憶部50から圃場領域Cの位置及び形状の情報(圃場情報)を取得して、今回生成した位置合わせ用経路Yが圃場領域Cの内側を常に通っているか否かを判断する。
ステップS204の判断で、今回の位置合わせ用経路Yが一部でも圃場領域Cの外を通っている場合、この位置合わせ用経路Yは、公道等を通ってしまうおそれがある不適切なものであるので、位置合わせ用経路Yの候補として採用されない。この場合、処理はS201に戻り、他に切返しなしの位置合わせ用経路Yを作成可能な場合、位置合わせ用経路算出部72は新たな切返しなし位置合わせ用経路Yを作成する。
ステップS204の判断で、今回の位置合わせ用経路Yが常に圃場領域Cの内側を通る経路である場合、続いて位置合わせ用経路算出部72は、今回の位置合わせ用経路Yに沿ってトラクタ1を走行した場合に作業機3の端又は走行機体2の端が圃場領域Cからはみ出るか否かを判断する(ステップS205)。具体的には、位置合わせ用経路算出部72は、作業機等寸法記憶部62から読み出した作業機3の左右端の距離L,R(図4を参照)及び走行機体2の左右端の距離a,bから当該作業機3及び走行機体2の左端及び右端の軌跡を計算により推定して、この作業機3の両端及び走行機体2の両端が何れも、圃場情報記憶部50から読み出した圃場領域Cの形状よりも内側に常に配置されているか否かを判断する。
ステップS205の判断で、作業機3の左端及び右端並びに走行機体2の左端及び右端の少なくとも何れかの軌跡が圃場領域Cの外にはみ出る場合、当該位置合わせ用経路Yは、圃場領域Cのすぐ外側にある畦等に作業機3又は走行機体2が接触するおそれがある不適切なものであるので、位置合わせ用経路Yの候補として採用されない。この場合、処理はS201に戻り、他に切返しなしの位置合わせ用経路Yを作成可能な場合、位置合わせ用経路算出部72は新たな切返しなし位置合わせ用経路Yを作成する。
ステップS205の判断で、作業機3の左端及び右端並びに走行機体2の左端及び右端の軌跡の何れも圃場領域Cの内側に常に位置する場合、位置合わせ用経路算出部72は、この位置合わせ用経路Yを、候補となる位置合わせ用経路Yの1つとして記憶する(ステップS206)。それとともに、ステップS206において、今までに図9の一連のフローで作成した位置合わせ用経路の候補の数nに1を加えることにより、候補の数を更新する(n←n+1)。
続いて、位置合わせ用経路算出部72は、今までに記憶された候補となる位置合わせ用経路Yの数nが所定数(例えば、3つ)以上になったか否かを判断する(ステップS207)。位置合わせ用経路Yの候補の数が所定数未満(例えば、1つ又は2つ)である場合、更なる位置合わせ用経路Yを算出(取得)するために、再びステップS201を経てステップS202において別の位置合わせ用経路Yが作成される。
一方、位置合わせ用経路Yの候補の数が所定数以上になった場合、一連の処理を終了し、ステップS105,S106に移行する。
このようにして、ステップS104のステップS201〜S207では、切返しが発生せず、農作業を行う作業領域Wを通過せず、圃場領域Cの外を通過せず、作業機3の端が圃場領域Cの外の畦等にぶつからないような位置合わせ用経路Yを、候補となる位置合わせ用経路Yとして算出することができる。なお、切返しなしの位置合わせ用経路Yが作成不能な場合には、代わりに切返しの少ない位置合わせ用経路Yを算出することができる(S208)。
なお、図9に示したフローでは、切返しなしの位置合わせ用経路Yを所定数作成できない場合には、切返しありの位置合わせ用経路を1つ、候補として作成する。そのため、生成した複数の位置合わせ経路の中に、切返しなしの位置合わせ用経路Yと切返しありの位置合わせ経路とが混在する場合がある。しかしながら、位置合わせ経路の算出の方法はこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、切返しなしの位置合わせ用経路が1つも作成できない場合に限り、切返しありの位置合わせ経路を算出することとしても良い。
図9のフローにおいて、候補となる位置合わせ用経路Yの数nが所定数以上であるか否かの判定は、候補となる位置合わせ用経路Yを追加した後に行われている(ステップS207)。しかしながら、これに代えて、最初に、候補となる位置合わせ用経路Yの数nが所定数以上であるか否かを判定し、所定数以上であれば一連の処理を終了し、所定数未満であれば、切返しなしの位置合わせ用経路Yの作成処理(ステップS201〜S206に相当する処理)を行って再び候補の数の判定に戻るようにしても良い。
また、切返しありの位置合わせ経路の候補を1つでなく複数算出しても良い。この場合、切返しありの位置合わせ経路の候補の数mを、上記の位置合わせ用経路Yの候補の数nとは別に導入し、候補の数の判定に用いれば良い。
以上に説明したように、本実施形態のトラクタ1は、以下の構成とされる。即ち、このトラクタ1は、車体部としての走行機体2と、作業機3と、位置情報取得部81と、記憶部60と、制御部としての制御装置4と、を備える。作業機3は、走行機体2に装着されて農作業に用いられる。位置情報取得部81は、測位用アンテナ6が受信した測位システムからの測位信号に基づいて走行機体2の位置情報を取得可能である。記憶部60は、走行機体2による農作業が開始される作業開始点Sを示す作業開始点情報及び走行機体2に対して予め設定される旋回半径を示す旋回半径情報を記憶する。制御装置4は、走行機体2及び作業機3の動作制御を行う。制御装置4は、前記位置情報と前記作業開始点情報と前記旋回半径情報に基づいて、前記位置情報が示す位置(トラクタ1の現在の位置)から前記作業開始点情報が示す位置(作業開始点S)まで、走行機体2を後進させることなく移動させることが可能な経路としての位置合わせ用経路Yを生成可能である。
これにより、トラクタ1がその走行機体2を後進させることなく(即ち、切返しを行うことなく)現在の位置から作業開始点Sまで移動することのできる位置合わせ用経路Yを取得することができ、トラクタ1をこの生成した位置合わせ用経路Yに沿って走行させることにより、圃場領域Cを過剰に傷めずに(過剰に踏み固めずに)トラクタ1を作業開始点Sまで移動させることができる。即ち、従来は作業開始点Sへの位置合わせのときに走行機体2の後進を伴う切返し等を多用してしまって圃場領域Cを過剰に傷めてしまうことがあったが、本実施形態の構成により、これを解消することができる。
また、本実施形態のトラクタ1においては、制御装置4は、走行機体2が作業開始点Sを基準とする所定領域内に位置する場合に、切返しのない位置合わせ用経路Yを生成可能である。
これにより、トラクタ1が所定領域としての自動位置合わせ領域Xの内部に入り込んだときに、当該トラクタ1を、切返しを伴わない位置合わせ用経路Yに沿って、作業開始点Sまで移動させることができる。これにより、オペレータがトラクタ1を所定の自動位置合わせ領域X内に適当に配置させると、例えば自動で作業開始点Sに位置合わせすることができるように構成することができる。よって、作業開始点Sへのトラクタ1の位置合わせを開始するための作業が簡便となる。
また、本実施形態のトラクタ1においては、制御装置4は、走行機体2が作業開始点Sを基準とする所定領域内にて所定時間停止している場合に、切返しのない位置合わせ用経路Yを生成可能である。
これにより、トラクタ1の走行中に走行機体2の作業開始点Sへの位置合わせが意図せず開始してしまうことを防止することができる。
また、本実施形態のトラクタ1は、以下の構成とされる。即ち、記憶部60は、圃場領域Cの位置及び形状を示す圃場情報を記憶可能である。制御装置4の位置合わせ用経路算出部72は、圃場領域C内において切返しのない位置合わせ用経路Yを生成する。
これにより、トラクタ1を位置合わせ用経路Yに沿って移動させることにより、当該トラクタ1を圃場領域Cの外にはみ出ることなく作業開始点Sまで移動させることが可能となる。よって、トラクタ1を作業開始点Sに位置合わせするときに公道等を走行するおそれを排除し、安全にトラクタ1を作業開始点Sまで走行させることができる。
また、本実施形態のトラクタ1は、以下の構成とされる。即ち、記憶部60は、圃場領域Cの位置及び形状を示す圃場情報と圃場領域C内に設けられる作業領域Wの位置及び形状を示す作業領域情報とを記憶可能である。制御装置4の位置合わせ用経路算出部72は、常に圃場領域C内を通り、かつ、常に作業領域W外を通る、切返しのない位置合わせ用経路Yを生成する。
これにより、トラクタ1を、生成した位置合わせ用経路Yに沿って走行させることにより、当該トラクタ1を、圃場領域C内の経路であり、かつ作業領域Wの内部を通らない位置合わせ用経路Yに沿って(例えば、図8に示すように、枕地や余裕代だけを通る位置合わせ用経路Yに沿って)作業開始点Sまで移動させることができる。従って、位置合わせ時のトラクタ1の走行が圃場領域Cでの農作業に影響を与えることがない。
また、本実施形態のトラクタ1は、以下の構成とされる。即ち、記憶部60は、走行機体2及び作業機3の大きさを示す情報(距離L,R,a,b等)を記憶可能である。制御装置4の位置合わせ用経路算出部72は、走行機体2及び作業機3が圃場領域C外に突出しないように、切返しのない位置合わせ用経路Yを生成する。
これにより、トラクタ1を、生成した位置合わせ用経路Yに沿って走行させることにより、トラクタ1の走行機体2や当該トラクタ1に装着した作業機3が圃場領域C外に突出しないようにして、当該トラクタ1を作業開始点Sまで走行させることができる。よって、走行機体2や作業機3が圃場領域Cのすぐ外側の畦等に接触して傷つくことを防止することができる。
また、実施形態のトラクタ1においては、制御装置4の位置合わせ用経路算出部72は、前記経路として複数の切返しのない位置合わせ用経路Yを生成可能である。
これにより、トラクタ1に搭載された制御装置4の判断だけでは自動で把握ができない状況がある場合でも、適切な位置合わせ用経路Yを選択してトラクタ1を作業開始点Sまで確実に走行させることができる。例えば、圃場領域C内に別の農作業機等の障害物が置いてある場合に、その場所を通ることを回避した位置合わせ用経路Yをオペレータが選択することで、接触を回避して位置合わせを行うことができる。
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記の実施形態では、制御装置4は、自動位置合わせ領域Xの中にトラクタ1が入り込んで一定の時間以上停止したときに限り、自動位置合わせを行うこととしたが、必ずしもこれに限るものではない。即ち、例えばこれに代えて、トラクタ1が自動位置合わせ領域Xの境界線を越えて当該自動位置合わせ領域X内に入り込んだら直ちに自動位置合わせを始めることとしても良い。
上記の実施形態では、制御装置4は、走行機体2及び作業機3を構成する各部を統括的に制御するものとした。しかしながら、これに代えて、制御装置4が、走行機体2及び作業機3を構成する各部を個別に制御する制御装置の集合体であるものとしても良い。これにより、例えば自律走行に用いない構成を主として制御する制御装置を備える既存のトラクタに対して、自律走行に用いる構成を主として制御する新たな制御装置を追加することで、既存のトラクタを自律走行用トラクタ(ロボットトラクタ)として利用できるものとすることができる。
上記の実施形態では、作業領域情報記憶部51に記憶される作業領域Wの位置及び形状を示す情報(作業領域情報)は、トラクタ1に実際に作業領域Wの輪郭に沿って走行させたときの軌跡に基づいて取得される。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、作業領域Wの外周をなす角部の位置情報をオペレータが遠隔操作装置46により順次登録し、この角部の位置に基づいて作業領域Wの位置及び形状を取得することとしてもよい。
上記の実施形態では、農業用作業車両は、オペレータが搭乗せずに自律走行するロボットトラクタ1であるものとした。しかしながら、これに代えて、オペレータが搭乗して作業を行う一般的なトラクタに本発明を適用し、当該トラクタを作業開始点Sに移動させるときにだけ、この制御装置4を利用した自動走行(自律走行)を行うこととしても良い。
上記の実施形態では、位置合わせ用経路算出部72は、候補となる位置合わせ用経路Yとして3つの位置合わせ用経路Yを生成するものとした。しかしながら、候補として挙げる位置合わせ用経路Yの数はこれに限定されるものではなく、これよりも少なくても、あるいは多くても良い。
上記の実施形態では、トラクタ1は、作業開始点Sへの位置合わせを行うときに、自動位置合わせ制御部70の位置合わせ用経路算出部72で生成した位置合わせ用経路Yに沿ってトラクタ1を自律走行(自動走行)させるものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、位置合わせ用経路算出部72で生成した位置合わせ用経路Yをモニタ装置14等に表示し、オペレータがこれを参照しながらこの経路に沿ってトラクタ1をマニュアルで走行させるものとしても良い。
トラクタ1に、障害物(例えば、他の農作業機)の存在等を検知する障害物センサを更に備えることとすることにより、あるいは圃場領域C内の状態を画像分析等により分析することとすることにより、圃場領域C内の障害物の存在を検知して、候補に挙げた複数の位置合わせ用経路Yの中から当該障害物に衝突しない位置合わせ用経路を自動で選択することとしても良い。あるいは、障害物のある場所を通る位置合わせ用経路Yを生成した場合に、オペレータが他の位置合わせ用経路Yの生成を促す(経路の再生成を選択する)のを待って、別の位置合わせ用経路Yを生成することとしても良い。
本発明は、上記の実施形態のようにトラクタに適用されることに限定されず、例えば田植機に適用することもできる。その場合、植付部(植付装置)が作業機に相当することとなる。更に、本発明は、他の様々な農業用作業車両に適用することもできる。
1 ロボットトラクタ(農業用作業車両)
4 制御装置
6 測位用アンテナ(アンテナ)
51 開始点記憶部
61 旋回半径記憶部
72 位置合わせ用経路算出部
S 作業開始点
4 制御装置
6 測位用アンテナ(アンテナ)
51 開始点記憶部
61 旋回半径記憶部
72 位置合わせ用経路算出部
S 作業開始点
Claims (7)
- 車体部と、
前記車体部に装着されて農作業に用いられる作業機と、
アンテナが受信した測位システムからの測位信号に基づいて前記車体部の位置情報を取得可能な位置情報取得部と、
前記作業機による農作業が開始される作業開始点を示す作業開始点情報及び前記車体部に対して予め設定される旋回半径を示す旋回半径情報を記憶する記憶部と、
前記車体部及び前記作業機の動作制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記位置情報と前記作業開始点情報と前記旋回半径情報に基づいて、前記位置情報が示す位置から前記作業開始点情報が示す位置まで、前記車体部を後進させることなく移動させることが可能な経路を生成可能であることを特徴とする農業用作業車両。 - 請求項1に記載の農業用作業車両であって、
前記制御部は、前記車体部が前記作業開始点を基準とする所定領域内に位置する場合に、前記経路を生成可能であることを特徴とする農業用作業車両。 - 請求項1に記載の農業用作業車両であって、
前記制御部は、前記車体部が前記作業開始点を基準とする所定領域内にて所定時間停止している場合に、前記経路を生成可能であることを特徴とする農業用作業車両。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の農業用作業車両であって、
前記記憶部は、圃場領域の位置及び形状を示す圃場情報を記憶可能であり、
前記制御部は、前記圃場領域内において前記経路を生成することを特徴とする農業用作業車両。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の農業用作業車両であって、
前記記憶部は、圃場領域の位置及び形状を示す圃場情報と前記圃場領域内に設けられる作業領域の位置及び形状を示す作業領域情報とを記憶可能であり、
前記制御部は、前記圃場領域内、かつ、前記作業領域外において、前記経路を生成することを特徴とする農業用作業車両。 - 請求項4又は5に記載の農業用作業車両であって、
前記記憶部は、前記車体部及び前記作業機の大きさを示す情報を記憶可能であり、
前記制御部は、前記車体部及び前記作業機が前記圃場領域外に突出しないように前記経路を生成することを特徴とする農業用作業車両。 - 請求項1から6までの何れか一項に記載の農業用作業車両であって、
前記制御部は、前記経路として複数の経路を生成可能であることを特徴とする農業用作業車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016011091A JP2017127290A (ja) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | 農業用作業車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016011091A JP2017127290A (ja) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | 農業用作業車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017127290A true JP2017127290A (ja) | 2017-07-27 |
Family
ID=59394180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016011091A Pending JP2017127290A (ja) | 2016-01-22 | 2016-01-22 | 農業用作業車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017127290A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019111535A1 (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-13 | ヤンマー株式会社 | 作業車両用の目標経路生成システム |
JP2020028243A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | ヤンマー株式会社 | 作業車両用の自動走行システム |
WO2020059653A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社クボタ | 圃場作業車 |
JP2020106975A (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 株式会社クボタ | 走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両及び走行支援方法 |
CN111750859A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-09 | 广州极飞科技有限公司 | 过渡路径规划方法及相关装置 |
CN111766870A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-13 | 广州极飞科技有限公司 | 过渡路径和作业路径的规划方法及相关装置 |
JP2020194276A (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業情報提供装置および作業情報提供システム |
JP2022044934A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
JP2022044932A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
WO2022114051A1 (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 株式会社クボタ | 作業機および作業走行システム |
JP2022528527A (ja) * | 2019-04-04 | 2022-06-14 | 豊疆智能科技股▲ふん▼有限公司 | 田植え機及びその田植え方法並びに田植えシステム |
JP2022103648A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 井関農機株式会社 | 作業車両の制御システム |
JP2022103649A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 井関農機株式会社 | 作業車両の制御システム |
-
2016
- 2016-01-22 JP JP2016011091A patent/JP2017127290A/ja active Pending
Cited By (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7027142B2 (ja) | 2017-12-06 | 2022-03-01 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業車両用の目標経路生成システム |
JP2019101932A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | ヤンマー株式会社 | 作業車両用の目標経路生成システム |
US20220221874A1 (en) * | 2017-12-06 | 2022-07-14 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Target Route Generation System for Work Vehicle |
US11314261B2 (en) | 2017-12-06 | 2022-04-26 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Target route generation system for work vehicle |
US11662734B2 (en) * | 2017-12-06 | 2023-05-30 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Target route generation system for work vehicle |
WO2019111535A1 (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-13 | ヤンマー株式会社 | 作業車両用の目標経路生成システム |
US20230259136A1 (en) * | 2017-12-06 | 2023-08-17 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Target Route Generation System for Work Vehicle |
JP2020028243A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | ヤンマー株式会社 | 作業車両用の自動走行システム |
WO2020039782A1 (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | ヤンマー株式会社 | 作業車両用の自動走行システム |
JP7091189B2 (ja) | 2018-08-22 | 2022-06-27 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業車両用の自動走行システム |
WO2020059653A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社クボタ | 圃場作業車 |
CN112040762A (zh) * | 2018-09-19 | 2020-12-04 | 株式会社久保田 | 田地作业车 |
US11770993B2 (en) | 2018-09-19 | 2023-10-03 | Kubota Corporation | Agricultural field work vehicle |
CN112040762B (zh) * | 2018-09-19 | 2023-11-28 | 株式会社久保田 | 田地作业车 |
JP7113708B2 (ja) | 2018-09-19 | 2022-08-05 | 株式会社クボタ | 圃場作業車 |
JP2020043818A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社クボタ | 圃場作業車 |
JP2020106975A (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 株式会社クボタ | 走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両及び走行支援方法 |
JP7106443B2 (ja) | 2018-12-26 | 2022-07-26 | 株式会社クボタ | 走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両及び走行支援方法 |
JP7295969B2 (ja) | 2019-04-04 | 2023-06-21 | 豊疆智能科技股▲ふん▼有限公司 | 田植え方法並びに田植えシステム |
JP2022528527A (ja) * | 2019-04-04 | 2022-06-14 | 豊疆智能科技股▲ふん▼有限公司 | 田植え機及びその田植え方法並びに田植えシステム |
JP7316840B2 (ja) | 2019-05-27 | 2023-07-28 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業情報提供装置および作業情報提供システム |
JP2020194276A (ja) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業情報提供装置および作業情報提供システム |
CN111750859A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-09 | 广州极飞科技有限公司 | 过渡路径规划方法及相关装置 |
CN111766870A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-13 | 广州极飞科技有限公司 | 过渡路径和作业路径的规划方法及相关装置 |
JP2022044932A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
JP2022044934A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
JP7405044B2 (ja) | 2020-09-08 | 2023-12-26 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
JP7421697B2 (ja) | 2020-09-08 | 2024-01-25 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
WO2022114051A1 (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 株式会社クボタ | 作業機および作業走行システム |
JP7433196B2 (ja) | 2020-11-27 | 2024-02-19 | 株式会社クボタ | 作業機 |
JP2022103648A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 井関農機株式会社 | 作業車両の制御システム |
JP2022103649A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 井関農機株式会社 | 作業車両の制御システム |
JP7457889B2 (ja) | 2020-12-28 | 2024-03-29 | 井関農機株式会社 | 作業車両の制御システム |
JP7457890B2 (ja) | 2020-12-28 | 2024-03-29 | 井関農機株式会社 | 作業車両の制御システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017127290A (ja) | 農業用作業車両 | |
JP6592367B2 (ja) | 農業用作業車両 | |
JP2017127289A (ja) | 農業用作業車両 | |
JP6564725B2 (ja) | 走行指示装置 | |
JP6571017B2 (ja) | 農業用作業車両 | |
JP6440647B2 (ja) | 自律走行システム | |
KR102113415B1 (ko) | 작업 차량 제어 시스템 | |
KR20200092435A (ko) | 병주 작업 시스템 | |
EP4011185A1 (en) | Automatic travel system for work vehicle | |
JP7068528B2 (ja) | 領域登録システム | |
JP2017127292A (ja) | 農業用作業車両 | |
JP2017204061A (ja) | 自律走行経路生成システム | |
JP2017135995A (ja) | 農業用作業車両 | |
JP2022173259A (ja) | 圃場作業機 | |
JP6622130B2 (ja) | 経路生成装置 | |
CN115135131A (zh) | 区域登记方法以及区域登记系统 | |
JP6622131B2 (ja) | 経路生成装置 | |
WO2021106389A1 (ja) | 自律走行制御システム | |
JP2019057308A (ja) | 自律走行システム | |
KR20230034132A (ko) | 자동 주행 방법, 자동 주행 시스템, 및 자동 주행 프로그램 | |
US20220147046A1 (en) | Autonomous Traveling System | |
JP7116432B2 (ja) | 自律走行システム | |
WO2021106361A1 (ja) | 領域登録システム | |
JP7344453B2 (ja) | 作業車両 | |
JP2023026852A (ja) | 自動走行方法、農業用資材補給方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム |