JP2018108034A - Route generation system of working vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technique that distributes a non-working area between multiple working vehicles and regenerates each route, and thereby can effectively utilize vehicle resources and improve work efficiency, when the working vehicle is added in a field by the working vehicle coming for support from the other field on the way where the working vehicle works along a predetermined route in the field.SOLUTION: A route generation system includes a route generation unit for generating a route of a working vehicle. When the other working vehicle is added in the field on the way where one working vehicle works along a previously generated route by the route generation unit in the field, a non-working area where the work by the one working vehicle is not performed is distributed between the one working vehicle and the other working vehicle, and thereby the route is regenerated to each working vehicle.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、圃場内で予め生成された経路に沿って作業車両が作業している途中に、当該圃場内に作業車両を追加する際に、それぞれの作業車両に対して経路を再生成するシステムに関する。   The present invention is a system for regenerating a route for each work vehicle when the work vehicle is added to the field while the work vehicle is working along a route generated in advance in the field. About.

従来、無人作業車と有人作業車とで一つの圃場内で協調して作業を行う技術が公知である。例えば、特許文献1に記載の技術では、単純な作業経路となる中央作業地では無人作業車を先行させ、複雑な走行経路となる枕地では有人作業車によって無人作業車を先導している。これにより、有人作業車と無人作業車とを効果的に連係させる協調制御システムを実現している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for performing an operation in cooperation with one unmanned work vehicle and a manned work vehicle in one agricultural field is known. For example, in the technology described in Patent Document 1, an unmanned work vehicle is preceded by a manned work vehicle at a central work place that is a simple work route, and an unmanned work vehicle is led by a manned work vehicle at a headland that is a complicated travel route. Thus, a cooperative control system that effectively links the manned work vehicle and the unmanned work vehicle is realized.

特開2016−31649号公報JP 2016-31649 A

作業効率化の観点から、一台の作業車両が圃場内で作業をしている途中に、他の圃場での作業を終えた別の作業車両が当該圃場での作業を手伝う場合がある。従来は、圃場内での作業中に作業車両が増えるような状況を考慮したものはなかったため、柔軟に対応することは難しかった。   From the viewpoint of improving work efficiency, another work vehicle that has finished work in another field may assist in work in the field while one work vehicle is working in the field. Conventionally, there has been no consideration of the situation in which the number of work vehicles increases during work in the field, and it has been difficult to respond flexibly.

本発明は、作業車両が圃場内で所定の経路に沿って作業を行っている途中に、他の圃場から作業車両が応援に来ることで、圃場内に作業車両が追加される場合に、複数の作業車両で未作業領域を分配し、それぞれの経路を再生成することで、車両資源を有効活用して作業効率を向上することができる技術を提供することを課題とする。   The present invention provides a plurality of work vehicles when a work vehicle is added to the field by supporting the work vehicle from another field while the work vehicle is working along a predetermined route in the field. It is an object of the present invention to provide a technique capable of effectively utilizing vehicle resources and improving work efficiency by distributing unworked areas with the work vehicles and regenerating respective routes.

作業車両の経路を生成する経路生成部を備える経路生成システムであって、圃場内で前記経路生成部によって予め生成された経路に沿って一の作業車両が作業している途中に、当該圃場内に他の作業車両を追加する際に、前記一の作業車両による作業が行われていない未作業領域を、前記一の作業車両と他の作業車両に分配して、それぞれの作業車両に対して経路を再生成する。   A route generation system including a route generation unit that generates a route of a work vehicle, wherein one work vehicle is working along a route generated in advance by the route generation unit in the field. When other work vehicles are added to the work vehicle, an unworked area in which work by the one work vehicle is not performed is distributed to the one work vehicle and the other work vehicles, and each work vehicle is distributed. Regenerate the route.

前記一の作業車両と他の作業車両は、近距離通信によって互いに通信可能に構成される。   The one work vehicle and the other work vehicle are configured to be able to communicate with each other by short-range communication.

本発明によれば、圃場内で所定の経路に沿って作業を行っている作業車両、及び、他の圃場から応援に来る作業車両の複数の作業車両で残りの未作業領域を分配し、経路を再生成して分散作業を行わせることで、作業車両の利用率を高め、作業効率を向上できる。   According to the present invention, the remaining unworked areas are distributed among a plurality of work vehicles of a work vehicle working along a predetermined route in a farm field and a work vehicle coming to support from another farm field, By regenerating and performing distributed work, the utilization rate of work vehicles can be increased and work efficiency can be improved.

圃場内で先行して作業を行うコンバインの側面図Side view of a combine that works in advance in the field コンバインの制御ブロック図Combine control block diagram 圃場内に追加されるコンバインの側面図Side view of a combine added to the field コンバインの制御ブロック図Combine control block diagram 経路生成システムのブロック図Block diagram of route generation system 圃場内で先行して作業を行うコンバインの経路を示す図The figure which shows the route of the combine which performs work in advance in the field 圃場にコンバインを追加した際、各コンバインに対して再生成された経路を示す図The figure which shows the route regenerated for each combine when adding the combine to the field 圃場から何れかのコンバインが離脱した際、残りのコンバインに対して再生成された経路を示す図The figure which shows the route regenerated with respect to the remaining combine when one of the combine leaves from the field

図1から図4を参照して、作業車両としてコンバインを例にした場合の実施形態について説明する。図1は、圃場内で先行して作業を行う作業車両としてのコンバイン1の全体構成を示す側面図である。図2は、コンバイン1の制御構成を示すブロック図である。図3は、圃場内に追加される作業車両としてのコンバイン100の全体構成を示す側面図である。図4は、コンバイン100の制御構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、コンバイン1・100は、自律して走行及び作業が可能なコンバイン(自律型コンバイン)として取り扱う。   With reference to FIGS. 1 to 4, an embodiment in which a combine is taken as an example of a work vehicle will be described. FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of a combine 1 as a work vehicle that performs work in advance in a field. FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the combine 1. FIG. 3 is a side view showing the overall configuration of the combine 100 as a work vehicle added to the field. FIG. 4 is a block diagram showing a control configuration of the combine 100. In the following description, the combine 1/100 is treated as a combine that can travel and work autonomously (autonomous combine).

コンバイン1は、自脱形コンバインである。コンバイン1は、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6、排藁処理部7、動力部8、及び、操縦部9を備える。   Combine 1 is a self-decomposing combine. The combine 1 includes a traveling unit 2, a mowing unit 3, a threshing unit 4, a sorting unit 5, a storage unit 6, a waste disposal processing unit 7, a power unit 8, and a control unit 9.

コンバイン1は、走行部2によって走行しつつ、刈取部3によって刈り取った穀稈を脱穀部4で脱穀し、選別部5で穀粒を選別して貯留部6のグレンタンク11に貯える。グレンタンク11に貯えられる穀粒は、排出オーガ12によって排出される。また、脱穀後の排藁は排藁処理部7によって処理される。動力部8のエンジン13から、これら走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6、排藁処理部7に動力が供給される。操縦部9は、運転席14やステアリングハンドル15等の運転操作具を内装するキャビン16を備える。   The combine 1 is crushed by the threshing unit 4 while crushed by the reaping unit 3 while traveling by the traveling unit 2, and the cereals are sorted by the sorting unit 5 and stored in the Glen tank 11 of the storage unit 6. The grain stored in the Glen tank 11 is discharged by the discharge auger 12. Further, the waste after threshing is processed by the waste processing unit 7. Power is supplied from the engine 13 of the power unit 8 to the travel unit 2, the mowing unit 3, the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the waste disposal unit 7. The control unit 9 includes a cabin 16 that houses driving operation tools such as a driver's seat 14 and a steering handle 15.

コンバイン1は、測位衛星からの信号を受信して測位する測位ユニット20を備える。測位ユニット20は、移動局となる移動通信機21、移動GPSアンテナ22、データ受信アンテナ23と、を備える。移動GPSアンテナ22及びデータ受信アンテナ23は、キャビン16に配置されている。一方、基準局となる固定通信機31、固定GPSアンテナ32、データ送信アンテナ33と、が所定位置に配置されている。つまり、コンバイン1は、RTK−GPS測位方式を用いて位置情報を取得している。   The combine 1 includes a positioning unit 20 that receives a signal from a positioning satellite and performs positioning. The positioning unit 20 includes a mobile communication device 21 serving as a mobile station, a mobile GPS antenna 22, and a data receiving antenna 23. The mobile GPS antenna 22 and the data receiving antenna 23 are disposed in the cabin 16. On the other hand, a fixed communication device 31, which is a reference station, a fixed GPS antenna 32, and a data transmission antenna 33 are arranged at predetermined positions. That is, the combine 1 acquires position information using the RTK-GPS positioning method.

コンバイン1の制御装置40は、CPU等のマイクロコンピュータからなる処理部41と、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部42とを有している。処理部41は、ROMに格納されているプログラム等をRAM上に読み出したうえで、これを実行することができる。記憶部42には、グレンタンク11の容量、刈取部3の幅等のコンバイン1の各諸元情報が記憶されている。   The control device 40 of the combine 1 includes a processing unit 41 including a microcomputer such as a CPU, and a storage unit 42 such as a ROM, RAM, hard disk drive, and flash memory. The processing unit 41 can execute a program stored in the ROM after reading the program on the RAM. The storage unit 42 stores various pieces of information of the combine 1 such as the capacity of the Glen tank 11 and the width of the cutting unit 3.

制御装置40は、制御プログラムを処理部41が実行することにより、各種構成要素の作動制御を行う。具体的には、通信時における情報の送受信、各種の入出力制御及び演算処理の制御等を行う。また、制御装置40は、外部とのデータ通信用の通信部43を備える。制御装置40は、通信部43を通じて、他の作業車両(コンバイン100、収穫物を搬送するトラック等)、携帯端末等の外部構成と通信可能である。   The control device 40 controls the operation of various components by the processing unit 41 executing the control program. Specifically, transmission / reception of information at the time of communication, various input / output controls, control of arithmetic processing, and the like are performed. Further, the control device 40 includes a communication unit 43 for data communication with the outside. The control device 40 can communicate with an external configuration such as another work vehicle (a combine 100, a truck that transports a harvested item, etc.), a portable terminal, or the like through the communication unit 43.

コンバイン1は、制御装置40の入力側の構成として、測位ユニット20、エンジン13の回転数を検出するエンジン回転数センサ51、コンバイン1の走行速度を検出する走行速度センサ52、コンバイン1の機体の変位情報として3方向の加速度を検出するジャイロセンサ53、コンバイン1の進行方向を検出する方位センサ54、ステアリングハンドル15の回動角を検出するステアリングセンサ55、グレンタンク11に貯留される穀粒の量を検出する穀粒センサ56を備える。   The combine 1 includes a positioning unit 20, an engine speed sensor 51 that detects the speed of the engine 13, a travel speed sensor 52 that detects the travel speed of the combine 1, and the body of the combine 1 as a configuration on the input side of the control device 40. Gyro sensor 53 that detects acceleration in three directions as displacement information, azimuth sensor 54 that detects the traveling direction of combine 1, steering sensor 55 that detects the rotation angle of steering handle 15, and the amount of grains stored in Glen tank 11 A grain sensor 56 for detecting the amount is provided.

制御装置40の出力側の構成は、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6、排藁処理部7、動力部8、操縦部9であり、入力される測位ユニット20からの位置情報及び各種センサによって検出される運転状況(例えばエンジン13の運転状態、機体の姿勢方位、グレンタンク11の容量残量等)に基づいて、適宜これらを制御する。このようにして、コンバイン1は、所定の経路に沿って自律的に走行及び作業を実行するように制御されている。   The configuration of the output side of the control device 40 is the traveling unit 2, the reaping unit 3, the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, the waste disposal processing unit 7, the power unit 8, and the control unit 9, and the input positioning. These are appropriately controlled based on the position information from the unit 20 and the driving conditions detected by the various sensors (for example, the operating state of the engine 13, the attitude orientation of the fuselage, the remaining capacity of the Glen tank 11, etc.). In this way, the combine 1 is controlled so as to autonomously run and work along a predetermined route.

コンバイン100は、普通形コンバインである。コンバイン100は、走行部102、刈取部103、脱穀部104、選別部105、貯留部106、排藁処理部107、動力部108、及び、操縦部109を備える。   The combine 100 is an ordinary combine. The combine 100 includes a traveling unit 102, a mowing unit 103, a threshing unit 104, a sorting unit 105, a storage unit 106, a waste disposal processing unit 107, a power unit 108, and a control unit 109.

コンバイン100は、走行部102によって走行しつつ、刈取部103によって刈り取った穀稈を脱穀部104で脱穀し、選別部105で穀粒を選別して貯留部106のグレンタンク111に貯える。グレンタンク111に貯えられる穀粒は、排出オーガ112によって排出される。また、脱穀後の排藁は排藁処理部107によって処理される。動力部108のエンジン113から、これら走行部102、刈取部103、脱穀部104、選別部105、貯留部106、排藁処理部107に動力が供給される。操縦部109は、運転席114やステアリングハンドル115等の運転操作具を内装するキャビン116を備える。   The combine 100 is crushed by the threshing unit 104 while crushed by the reaping unit 103 while traveling by the traveling unit 102, and the cereals are sorted by the sorting unit 105 and stored in the Glen tank 111 of the storage unit 106. The grain stored in the Glen tank 111 is discharged by the discharge auger 112. Further, the waste after threshing is processed by the waste processing unit 107. Power is supplied from the engine 113 of the power unit 108 to the traveling unit 102, the mowing unit 103, the threshing unit 104, the sorting unit 105, the storage unit 106, and the waste disposal processing unit 107. The control unit 109 includes a cabin 116 that houses driving operation tools such as a driver's seat 114 and a steering handle 115.

コンバイン100は、測位衛星からの信号を受信して測位する測位ユニット120を備える。測位ユニット120は、移動局となる移動通信機121、移動GPSアンテナ122、データ受信アンテナ123と、を備える。移動GPSアンテナ122及びデータ受信アンテナ123は、キャビン116に配置されている。測位ユニット120は、基準局として配置されている固定通信機31、固定GPSアンテナ32、データ送信アンテナ33と、の間で相対測位を行う。つまり、コンバイン100も同様に、RTK−GPS測位方式を用いて位置情報を取得している。   The combine 100 includes a positioning unit 120 that receives a signal from a positioning satellite and performs positioning. The positioning unit 120 includes a mobile communication device 121 serving as a mobile station, a mobile GPS antenna 122, and a data receiving antenna 123. The mobile GPS antenna 122 and the data receiving antenna 123 are arranged in the cabin 116. The positioning unit 120 performs relative positioning among the fixed communication device 31, the fixed GPS antenna 32, and the data transmission antenna 33 that are arranged as a reference station. That is, the combine 100 similarly acquires position information using the RTK-GPS positioning method.

コンバイン100の制御装置140は、CPU等のマイクロコンピュータからなる処理部141と、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部142とを有している。処理部141は、ROMに格納されているプログラム等をRAM上に読み出したうえで、これを実行することができる。記憶部142には、グレンタンク111の容量、刈取部103の幅等のコンバイン100の各諸元情報が記憶されている。   The control device 140 of the combine 100 includes a processing unit 141 formed of a microcomputer such as a CPU, and a storage unit 142 such as a ROM, RAM, hard disk drive, and flash memory. The processing unit 141 can execute a program stored in the ROM after reading the program on the RAM. The storage unit 142 stores various pieces of information of the combine 100 such as the capacity of the Glen tank 111 and the width of the cutting unit 103.

制御装置140は、制御プログラムを処理部141が実行することにより、各種構成要素の作動制御を行う。具体的には、通信時における情報の送受信、各種の入出力制御及び演算処理の制御等を行う。また、制御装置140は、外部とのデータ通信用の通信部143を備える。制御装置140は、通信部143を通じて、他の作業車両(コンバイン1、収穫物を搬送するトラック等)、携帯端末等の外部構成と通信可能である。   The control device 140 controls the operation of various components by causing the processing unit 141 to execute a control program. Specifically, transmission / reception of information at the time of communication, various input / output controls, control of arithmetic processing, and the like are performed. In addition, the control device 140 includes a communication unit 143 for data communication with the outside. The control device 140 can communicate with an external configuration such as another work vehicle (combine 1, a truck that transports a harvested item, etc.), a portable terminal, or the like through the communication unit 143.

コンバイン100は、制御装置140の入力側の構成として、測位ユニット120、エンジン113の回転数を検出するエンジン回転数センサ151、コンバイン100の走行速度を検出する走行速度センサ152、コンバイン100の機体の変位情報として3方向の加速度を検出するジャイロセンサ153、コンバイン100の進行方向を検出する方位センサ154、ステアリングハンドル115の回動角を検出するステアリングセンサ155、グレンタンク111に貯留される穀粒の量を検出する穀粒センサ156を備える。   The combine 100 includes a positioning unit 120, an engine speed sensor 151 that detects the speed of the engine 113, a travel speed sensor 152 that detects the travel speed of the combine 100, and the body of the combine 100 as a configuration on the input side of the control device 140. Gyro sensor 153 that detects acceleration in three directions as displacement information, azimuth sensor 154 that detects the traveling direction of combine 100, steering sensor 155 that detects the rotation angle of steering handle 115, and grains stored in Glen tank 111 A grain sensor 156 for detecting the amount is provided.

制御装置140の出力側の構成は、走行部102、刈取部103、脱穀部104、選別部105、貯留部106、排藁処理部107、動力部108であり、入力される測位ユニット120からの位置情報及び各種センサによって検出される運転状況(例えばエンジン113の運転状態、機体の姿勢方位、グレンタンク111の容量残量等)に基づいて、適宜これらを制御する。このようにして、コンバイン100は、所定の経路に沿って自律的に走行及び作業を実行するように制御されている。   The configuration on the output side of the control device 140 is a traveling unit 102, a mowing unit 103, a threshing unit 104, a sorting unit 105, a storage unit 106, a waste disposal processing unit 107, and a power unit 108. These are appropriately controlled based on the position information and the driving conditions detected by the various sensors (for example, the driving state of the engine 113, the attitude orientation of the aircraft, the remaining capacity of the Glen tank 111, etc.). In this way, the combine 100 is controlled to autonomously run and work along a predetermined route.

以下、図5から図7を参照して、作業車両の経路を生成する経路生成システム、及び、圃場内で先行して作業を行うコンバイン1に対して生成された初期経路P1、圃場内にコンバイン100が追加される際に、コンバイン1・100に対して再生成される経路P2・P3を例にとって、経路の再生成について説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 5 to FIG. 7, a route generation system for generating a route for the work vehicle, an initial route P1 generated for the combine 1 that performs work in advance in the field, and a combine in the field The route regeneration will be described by taking as an example the routes P2 and P3 regenerated for the combine 1 and 100 when 100 is added.

図5に示すように、経路生成システム200は、経路生成部201と、通信部202と、を備える。本実施形態では、経路生成システム200は、タブレット205に含まれている。つまり、タブレット205は、圃場を走行して作業する際の経路を生成する経路生成部201の機能を有するアプリケーションソフトと、圃場内で作業を行う作業車両と通信する通信部202の機能を有する通信手段(無線LAN)と、を備えることで経路生成システム200として機能する。   As illustrated in FIG. 5, the route generation system 200 includes a route generation unit 201 and a communication unit 202. In the present embodiment, the route generation system 200 is included in the tablet 205. That is, the tablet 205 communicates with the application software having the function of the route generation unit 201 that generates a route when traveling and working in the field, and the function of the communication unit 202 that communicates with the work vehicle that performs work in the field. And functioning as a route generation system 200.

タブレット205は、無人作業を実行するコンバイン1及びコンバイン100の外部に設けられる携帯端末であり、コンバイン1・100を制御するアプリケーションソフトがインストールされている。タブレット205は、コンバイン1の通信部43及びコンバイン100の通信部143と通信することで、コンバイン1・100の位置情報及び運転状況を取得し、表示することができる。また、タブレット205は、制御装置40・140に制御信号を送信してコンバイン1・100を操作することができる。つまり、圃場外のオペレータによりタブレット205を操作することで、コンバイン1及びコンバイン100に対して、走行速度の変更や緊急停止、穀粒排出等の各種操作を実行可能に構成されている。   The tablet 205 is a portable terminal provided outside the combine 1 and the combine 100 for performing unattended work, and application software for controlling the combine 1/100 is installed. The tablet 205 can acquire and display the positional information and the driving situation of the combine 1 • 100 by communicating with the communication unit 43 of the combine 1 and the communication unit 143 of the combine 100. Further, the tablet 205 can operate the combine 1 • 100 by transmitting a control signal to the control devices 40 • 140. In other words, by operating the tablet 205 by an operator outside the field, various operations such as changing the traveling speed, emergency stop, and grain discharge can be performed on the combine 1 and the combine 100.

経路生成部201は、作業領域となる圃場に関する情報(圃場情報F)を記憶している。通信部202は、作業車両(本実施形態ではコンバイン1・100)に搭載される通信部(通信部43・143)と通信可能に構成されている。通信部202は、通信部を通じて各作業車両の諸元に関する車両情報及び運転状況に関する情報を取得する。経路生成部201は、圃場情報F、各作業車両の諸元に関する車両情報及び運転状況に関する情報に基づいて経路Pを生成する。   The route generation unit 201 stores information (agricultural field information F) related to the agricultural field serving as a work area. The communication unit 202 is configured to be able to communicate with a communication unit (communication units 43 and 143) mounted on a work vehicle (combine 1 and 100 in the present embodiment). The communication unit 202 acquires vehicle information related to specifications of each work vehicle and information related to driving conditions through the communication unit. The route generation unit 201 generates a route P based on the field information F, the vehicle information related to the specifications of each work vehicle, and the information related to the driving situation.

圃場情報Fは、マップ状に構成されている。圃場情報Fとして、作業範囲となる圃場の外周の位置情報(地図情報)が予め設定されている。例えば、オペレータが事前に目視によって圃場を確認すること、又は、衛星写真やドローン等による航空写真を活用することによってデータ化された地図上に圃場端を登録することで圃場の外周が設定される。また、圃場情報Fは、圃場への出入り口となる傾斜路SLa・SLb・SLcの位置情報及び傾斜角の情報、並びに、圃場内の傾斜に関する情報を含んでいる。つまり、圃場情報Fは、三次元の地図情報によって構成されている。   The farm field information F is configured in a map. As the farm field information F, position information (map information) of the outer periphery of the farm field as a work range is set in advance. For example, the outer periphery of the field is set by registering the field edge on a map that has been converted into data by the operator confirming the field by visual inspection in advance or using aerial photographs such as satellite photographs or drones. . Further, the farm field information F includes position information and tilt angle information of the slopes SLa, SLb, and SLc that serve as entrances and exits to the farm field, and information about the slope in the farm field. That is, the field information F is configured by three-dimensional map information.

経路生成部201は、まず、図6に示すように、コンバイン1に対して圃場全体の作業を行うための経路P1を生成する。経路P1は、圃場情報Fとしての地図情報に対応している。経路P1は、始点S1から傾斜路SLaを通って圃場に進入し、直進状に走行しつつ、圃場の中心に向かって左に旋回しながら圃場全体を終点E1まで走行して、傾斜路SLcに退出する経路である。   As shown in FIG. 6, the route generation unit 201 first generates a route P <b> 1 for performing the entire field work on the combine 1. The route P1 corresponds to the map information as the field information F. The route P1 enters the field from the starting point S1 through the slope SLa, travels straight, travels the entire field to the end point E1 while turning left toward the center of the field, and enters the slope SLc. This is the exit route.

このように、経路生成部201によって生成された経路P1は、通信部202からコンバイン1の通信部43に送信される。そして、コンバイン1は、制御装置40によって、経路P1に沿って自律的に走行及び作業を実行するように制御される。   As described above, the path P1 generated by the path generation unit 201 is transmitted from the communication unit 202 to the communication unit 43 of the combine 1. The combine 1 is controlled by the control device 40 so as to autonomously run and work along the route P1.

次に、コンバイン1が経路P1に沿って走行及び作業を行い、地点R1に到達したタイミングで、圃場にコンバイン100を追加する場合、経路生成部201は、図7に示すように、経路P1の残りから圃場内の未作業領域を決定し、未作業領域に対してコンバイン1の新たな経路P2とコンバイン100の経路P3を生成する。つまり、未作業領域についてコンバイン1とコンバイン100で分配して、経路を再生成することで分散作業を行わせる。   Next, when the combine 1 travels and works along the route P1 and reaches the point R1, when the combine 100 is added to the field, the route generation unit 201, as shown in FIG. An unworked area in the field is determined from the rest, and a new path P2 for the combine 1 and a path P3 for the combine 100 are generated for the unworked area. That is, distributed work is performed by distributing the unworked area by the combine 1 and the combine 100 and regenerating the route.

この際、経路生成部201は、通信部202を通じてコンバイン1・100の車両情報及び運転状況に関する情報、並びに、コンバイン1・100の位置情報を取得し、これらの情報に基づいて、未作業領域に対して二台のコンバインで作業を行う際に最適となるように経路P2・P3を生成する。   At this time, the route generation unit 201 acquires the vehicle information and the driving status information of the combine 1 • 100 and the position information of the combine 1 • 100 through the communication unit 202, and based on these information, stores the information in the unworked area. On the other hand, routes P2 and P3 are generated so as to be optimal when work is performed with two combiners.

例えば、経路P2は、経路P1上の地点R1を始点S2とし、経路P1における地点R1の中心側のラインを一つ飛ばしで圃場の中心に向かって左に旋回しながら終点E2に向かう経路である。また、経路P3は、経路P1の始点S1に最も近い未作業領域の角部を始点S3とし、経路P2の進行方向に対して左側を圃場の中心に向かって左に旋回しながら終点E3に向かう経路である。   For example, the route P2 is a route from the point R1 on the route P1 to the end point E2 while turning left toward the center of the field by skipping one line on the center side of the point R1 on the route P1. . In addition, the route P3 starts from the corner of the unworked area closest to the start point S1 of the route P1, and starts toward the end point E3 while turning the left side toward the center of the field to the left with respect to the traveling direction of the route P2. It is a route.

このように生成された経路P2をコンバイン1に、経路P3をコンバイン100にそれぞれ送信する。これにより、コンバイン1は、制御装置40により、経路P2に沿って走行及び作業を行うよう制御され、コンバイン100は、制御装置140により、経路P3に沿って走行及び作業を行うよう制御される。   The route P2 thus generated is transmitted to the combine 1, and the route P3 is transmitted to the combine 100. As a result, the combine 1 is controlled by the control device 40 to travel and work along the route P2, and the combine 100 is controlled by the control device 140 to travel and work along the route P3.

コンバイン1が経路P2を進み、コンバイン100が経路P3を進む際に、走行速度の違い、旋回に掛かる時間等に起因して、両者が近い距離で作業を行う状況が生じ得る。本実施形態では、コンバイン1とコンバイン100が通信部43・143を通じて近距離(PtoP)通信を行い、互いの位置情報及び走行速度に応じた近接想定地点までに要する時間情報を共有する。近距離通信を用いた具体的な例としては、設定された経路上での機体の一時停止や加減速といった操向制御を行うことが挙げられる。例えば、到達時間の長い方の走行速度を落として他方を先に進めることでニアミスを回避することができる。   When the combine 1 travels along the route P2 and the combine 100 travels along the route P3, a situation may occur in which the two perform work at a close distance due to a difference in travel speed, time required for turning, and the like. In the present embodiment, the combine 1 and the combine 100 perform short-range (PtoP) communication through the communication units 43 and 143, and share time information required to approach each other according to the position information and the traveling speed. As a specific example using short-range communication, steering control such as temporary stop or acceleration / deceleration of the aircraft on a set route may be performed. For example, a near miss can be avoided by reducing the traveling speed of the longer arrival time and proceeding the other one first.

また、近距離通信によって、互いの諸元情報や運転状況を共有し、その情報に基づいた操向制御を行うこともできる。例えば、一方の機体のグレンタンク容量残量が少なくなり、穀粒を排出する際に、他方の機体を一時停止させて通過させたり、他方の機体を加速させて先に通過させたりすることができる。つまり、近距離通信を用いることで、予め設定された経路上で互いの機体同士でその都度最適となる走行形態を実現することが可能である。   In addition, it is also possible to share each other's specification information and driving conditions by short-range communication and perform steering control based on the information. For example, when the remaining capacity of the Glen Tank capacity of one aircraft is reduced and the grain is discharged, the other aircraft may be temporarily stopped and passed, or the other aircraft may be accelerated and passed first. it can. That is, by using short-range communication, it is possible to realize a traveling mode that is optimal each time between aircrafts on a preset route.

以下、図8を参照して、コンバイン1・100の何れかが圃場から離脱する場合の経路の再生成について説明する。例えば、コンバイン100のグレンタンク111が満杯になったことで、作業を中断して穀粒を排出する必要が出た場合が考えられる。なお、このような場合は、コンバイン100が自身で作業を中断して穀粒を排出することを決定しても良いし、その旨をタブレット205に表示させてオペレータに通知し、オペレータによってコンバイン100に指示を出しても良い。   Hereinafter, with reference to FIG. 8, the regeneration of the route when any one of the combines 1 and 100 leaves the field will be described. For example, it may be considered that the operation of the operation is interrupted and the grain needs to be discharged because the Glen tank 111 of the combine 100 is full. In such a case, the combine 100 may decide to interrupt the work by itself and discharge the grain, or display the fact on the tablet 205 to notify the operator, and the combine 100 may be notified by the operator. You may give instructions.

コンバイン100の離脱を受けて、経路生成部201は、コンバイン1に対して新たな経路P4を再生成する。経路P4は、経路P1・P2・P3の残りの未作業領域に対して設定される。例えば、経路P4は、コンバイン100が離脱した時のコンバイン1の位置を始点S4とし、一旦、経路P2の終点E2まで行き、コンバイン100が離脱した地点から経路P3の残りを引き継ぎ、終点E3を終点E4とする経路である。また、経路P4の終点E4に到達する前に穀粒を排出したコンバイン100が作業に戻る場合は、同様に未作業領域に対してコンバイン1・100の二台分の経路を再生成して、分散作業を実行させても良い。   Upon receipt of the combine 100, the route generation unit 201 regenerates a new route P4 for the combine 1. The route P4 is set for the remaining unworked areas of the routes P1, P2, and P3. For example, in the route P4, the position of the combine 1 when the combine 100 leaves is set as the start point S4. The route P4 temporarily goes to the end point E2 of the route P2. The route is E4. Moreover, when the combine 100 which discharged | emitted the grain before reaching | attaining the end point E4 of the path | route P4 returns to a work, it reproduces | regenerates the path | route for two sets of combine 1 * 100 similarly to a non-work area | region, Distributed work may be executed.

なお、コンバイン1のグレンタンク11又はコンバイン100のグレンタンク111に貯留される穀粒の容量が満杯に近づいたことを穀粒センサ56・156で検出することで、穀粒を運搬するトラックの近くで停止させることも可能である。この際、グレンタンク11(111)の残り容量と次の周回によって収穫する穀粒の量(例えば、収穫した穀粒の量を走行距離で割ることで単位距離当たりの収穫量を算出し、周回にかかる距離を地図情報等から決定し、次の周回で収穫する穀粒の予想量を求めることができる)を比較することで、効率良く穀粒を排出し、作業性を向上することができる。   In addition, it is near the truck which carries a grain by detecting that the capacity | capacitance of the grain stored in the grain tank 11 of the combine 1 or the grain tank 111 of the combine 100 is approaching full with the grain sensor 56 * 156. It is also possible to stop at. At this time, the remaining capacity of the Glen tank 11 (111) and the amount of grain to be harvested by the next round (for example, the yield per unit distance is calculated by dividing the amount of harvested grain by the travel distance, Can be determined from the map information, etc., and the expected amount of grain to be harvested in the next round can be obtained), so that the grain can be discharged efficiently and the workability can be improved. .

以上のように、本実施形態の経路生成システム200は、圃場内で作業する作業車両として、経路P1に沿って先行して自律作業を行っているコンバイン1に、圃場外からのコンバイン100を途中で加えて複数台とし、未作業領域を複数のコンバイン1・100に分配して経路P2・P3を生成するものである。これにより、車両資源を最大限に活用して作業車両の利用率を高め、作業効率を向上することができる。   As described above, the route generation system 200 according to the present embodiment applies the combine 100 from outside the field to the combine 1 that performs autonomous work in advance along the route P1 as a work vehicle that works in the field. In addition, a plurality of units are provided, and the unworked area is distributed to the plurality of combiners 1 and 100 to generate paths P2 and P3. Thereby, the utilization rate of a work vehicle can be improved by utilizing a vehicle resource to the maximum, and work efficiency can be improved.

以上の実施形態では、タブレット205に経路生成システム200の機能を持たせたが、コンバイン1の制御装置40に経路生成システム200の機能を持たせても良い。   In the above embodiment, the tablet 205 has the function of the route generation system 200, but the control device 40 of the combine 1 may have the function of the route generation system 200.

以上の実施形態では、コンバイン1及びコンバイン100を無人の自律型コンバインとしているが、特定の圃場内で作業を行う作業車両の台数の増減を受けて、その都度それぞれに最適な経路を再生成するという技術思想に基づいていれば、何れか一方又は両方を有人のコンバインとしても良い。特に、マニュアル運転の作業車両を導入する場合は、緊急の操作能力を期待できるとともに、再生成される経路を利用することで運転者の負荷を減らすこともできる。   In the above embodiment, the combine 1 and the combine 100 are unmanned autonomous combine harvesters. However, in response to the increase / decrease in the number of work vehicles working in a specific field, the optimal route is regenerated each time. If it is based on the technical idea, it is good also considering one or both as a manned combine. In particular, when a manually operated work vehicle is introduced, emergency operation capability can be expected, and a driver's load can be reduced by using a regenerated route.

以上の実施形態では、コンバイン1を自脱形コンバインとし、コンバイン100を普通形コンバインとしているが、これらに限定されることはない。また、実施形態では、コンバイン100を一台追加して、コンバイン1と合わせて二台としているが、圃場内に追加される作業車両の数はこれに限定されることはない。   In the above embodiment, the combine 1 is a self-removing combine and the combine 100 is a normal combine, but is not limited thereto. In the embodiment, one combine 100 is added and combined with the combine 1. However, the number of work vehicles added in the field is not limited to this.

以上の実施形態では、一つの圃場に対して作業を行う場合について例示しているが、圃場の数や規模、形状等、作業対象となる圃場の条件は、これに限定されるものではない。例えば、畦等で分離された小規模の複数圃場について適用する場合、圃場間の走行経路を含めた経路の再生成を行うことも可能である。   In the above embodiment, the case where the work is performed on one field is illustrated, but the conditions of the field to be worked, such as the number, scale, and shape of the field, are not limited thereto. For example, when applied to a plurality of small-scale farm fields separated by straw or the like, it is also possible to regenerate a route including a traveling route between the fields.

以上の実施形態では、作業車両(コンバイン1・100)の測位システムとしてRTK−GPS測位方式を採用したが、これに限らず、GPS測位、GNSS測位等他の測位方式を採用しても良い。   In the above embodiment, the RTK-GPS positioning method is adopted as the positioning system of the work vehicle (combine 1/100). However, the present invention is not limited to this, and other positioning methods such as GPS positioning and GNSS positioning may be adopted.

以上の実施形態では、作業車両として刈取作業を行うコンバインを例にとって説明したが、作業車両としてはこれに限らず、耕耘作業を行うトラクタや田植えを行う田植機等、圃場内で所定の経路に沿って作業を行う他の作業車両についても同様の思想を適用することができる。   In the above embodiments, a combine that performs a cutting operation as a work vehicle has been described as an example. The same idea can be applied to other work vehicles that perform work along the road.

1:コンバイン(一の作業車両)、40:制御装置、43:通信部、100:コンバイン(他の作業車両)、140:制御装置、143:通信部、200:経路生成システム、201:経路生成部、202:通信部、205:タブレット、P1・P2・P3・P4:経路   1: Combine (one work vehicle), 40: control device, 43: communication unit, 100: combine (other work vehicle), 140: control device, 143: communication unit, 200: route generation system, 201: route generation Part, 202: communication part, 205: tablet, P1, P2, P3, P4: route

Claims (2)

作業車両の経路を生成する経路生成部を備える経路生成システムであって、
圃場内で前記経路生成部によって予め生成された経路に沿って一の作業車両が作業している途中に、当該圃場内に他の作業車両を追加する際に、前記一の作業車両による作業が行われていない未作業領域を、前記一の作業車両と他の作業車両に分配して、それぞれの作業車両に対して経路を再生成することを特徴とする作業車両の経路生成システム。
A route generation system including a route generation unit that generates a route of a work vehicle,
While one work vehicle is working along a route previously generated by the route generation unit in the field, when another work vehicle is added to the field, the work by the one work vehicle is performed. A work vehicle route generation system, wherein an unworked area that has not been performed is distributed to the one work vehicle and another work vehicle, and a route is regenerated for each work vehicle.
前記一の作業車両と他の作業車両は、近距離通信によって互いに通信可能に構成される請求項1に記載の経路生成システム。   The route generation system according to claim 1, wherein the one work vehicle and the other work vehicle are configured to be able to communicate with each other by short-range communication.
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