JP2018171073A - Field work machine - Google Patents

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哲 直本
Satoru Sugumoto
哲 直本
吉田 和正
Kazumasa Yoshida
和正 吉田
宮西 吉秀
Yoshihide Miyanishi
吉秀 宮西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field work machine capable of easily and effectively solving a problem in which accuracy deterioration occurs in azimuth detection using a satellite at low speed.SOLUTION: A field work machine comprises: a positioning unit 5 having a GNSS module 50 and outputting positioning data; an automatic steering unit 83 performing, in a work travel route where the field work machine travels activating a field work device 2 among calculated travel routes, automatic steering so that a travelling machine body travels along the travel route on the basis of the positioning data and the travel route; a low speed shifting state determination unit 84 determining a low speed shifting state that a travel speed is shifted to be a prescribed speed or less; and an automatic steering determination unit 82 stopping, when the low speed shifting state is determined during execution of the automatic steering, the automatic steering.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、GNSSモジュールを備え、設定された作業走行経路に沿って自動操舵される圃場作業機に関する。
なお、GNSS(Global Navigation Satellite System)は、ここでは測位衛星を用いて測位するシステムの総称として用いられており、例えばGPSなども含まれる。
The present invention relates to a field work machine including a GNSS module and automatically steered along a set work travel route.
Here, GNSS (Global Navigation Satellite System) is used as a general term for systems that perform positioning using positioning satellites, and includes, for example, GPS.

GPS装置により計測される位置情報に基づいて、ティーチング経路生成手段により生成されたティーチング経路に対して平行な目標経路を生成し、該目標経路上を自律的に走行し、オペレータにより自動旋回操作具が操作されることにより、次の目標経路へ向けて自動的に旋回し、かつ、旋回動作の終了後に引き続き、次の目標経路上を自律的に走行する農用作業車が、特許文献1から知られている。この農用作業車には、自律運転(直進)SWと旋回SWとからなる自律運転SWが備えられており、オペレータが自律運転(直進)SWを「入」とすることで自律走行が開始されるとともに、自律運転(直進)SWを「切」とすることで自律走行を終了し、さらに、オペレータが所望する旋回方向に旋回SWを回動操作することで自動的に旋回走行が行われる。このようなオペレータによる操作に基づいて自動走行が行われる。   Based on the position information measured by the GPS device, a target route parallel to the teaching route generated by the teaching route generation means is generated, autonomously travels on the target route, and an automatic turning operation tool by the operator Has been known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-260260 that automatically turns to the next target route by the operation of the vehicle and autonomously travels on the next target route after the turning operation is completed. It has been. This agricultural work vehicle is provided with an autonomous driving SW composed of an autonomous driving (straight) SW and a turning SW, and the autonomous driving is started when the operator sets the autonomous driving (straight) SW to “ON”. At the same time, the autonomous driving is terminated by setting the autonomous driving (straight running) SW to “OFF”, and the turning is automatically performed by turning the turning SW in the turning direction desired by the operator. Automatic traveling is performed based on such an operation by the operator.

ところが、このようなGPS衛星を利用した方位検出では、低速移動時において誤差が大きくなるという問題が生じる。例えば、特許文献2では、移動体にGPS受信機を搭載して移動中の南北方向速度および東西方向速度を求め、これらの両速度の比を計算することで進行方向の方位を求めるような手法を採用している場合、高速移動時においては南北方向速度および東西方向速度の値が大きいため、各速度に誤差を生じても検出方位に与える影響は少ないが、速度が低下するにつれて速度の誤差が方位の誤差に与える影響が大きくなるという問題提起がなされている。そして、この問題を解消するため、この特許文献2では、測位衛星からの電波を受信するアンテナに対して、所定の仰角範囲内のいずれか一つの測位衛星からの電波を遮断する電波遮断部と、この電波遮断部により電波が遮断されトラッキングが外れた測位衛星を識別し、この測位衛星に関する方位情報に基づいて電波遮断部が遮断した測位衛星の方位を特定する方位決定手段と、この方位決定手段により特定された方位を視覚的に表示する表示手段とを備えることを提案している。   However, such azimuth detection using a GPS satellite has a problem that an error becomes large during low-speed movement. For example, in Patent Document 2, a GPS receiver is mounted on a moving body, a north-south direction speed and an east-west direction speed during movement are obtained, and a direction in the traveling direction is obtained by calculating a ratio of these two speeds. When the speed is high, the north-south direction speed and the east-west direction speed value are large when moving at high speed, so even if an error occurs in each speed, there is little effect on the detection direction, but as the speed decreases, the speed error There has been a problem that the influence of the error on the bearing error becomes large. And in order to eliminate this problem, in this patent document 2, with respect to the antenna which receives the electromagnetic wave from a positioning satellite, the electromagnetic wave cutoff part which interrupts | blocks the electromagnetic wave from any one positioning satellite within a predetermined elevation angle range, Azimuth determining means for identifying a positioning satellite whose radio wave has been blocked by this radio wave blocking unit and whose tracking has been removed, and identifying the direction of the positioning satellite blocked by the radio wave blocking unit based on the azimuth information about the positioning satellite, and this azimuth determination Providing display means for visually displaying the orientation specified by the means.

さらに、特許文献3では、車両が中・高速で移動している場合には、一定の受信強度をもつGPS信号が受信されるが、車両が低速になると、受信強度の小さなGPS信号までキャッチしてしまうことがあり、このような微弱な信号は、常時受信されるのではなく、断続的または突発的に受信されることが多く、この信号が測位に利用されると、位置ズレや位置飛びを引き起こし、位置検出精度が悪化するという問題提起がなされている。そして、この問題を解消するため、この特許文献2による装置では、GPS衛星からGPS信号を受信する受信手段と、受信されたGPS信号に基づきGPS衛星の測位を行う測位手段と、測位手段によって測位されたGPS衛星の識別情報を記憶する記憶手段と、移動体が一定速度以下になったとき、記憶手段に記憶された識別情報によって識別されるGPS衛星を測位対象とするように測位手段を制御する測位制御手段とを備えている。つまり、移動体が一定速度以下になったとき、記憶手段に記憶された識別情報によって識別されるGPS衛星の測位が可能となるため、特に低速域における状態の良くないGPS衛星を測位対象から除外し、位置検出精度の悪化を最小限にしている。   Furthermore, in Patent Document 3, when the vehicle is moving at medium / high speed, a GPS signal having a constant reception intensity is received. However, when the vehicle becomes low speed, a GPS signal having a low reception intensity is caught. Such weak signals are not always received, but are often received intermittently or suddenly. When this signal is used for positioning, position shifts and position jumps may occur. And the problem that the position detection accuracy deteriorates has been made. In order to solve this problem, in the apparatus according to Patent Document 2, a receiving unit that receives a GPS signal from a GPS satellite, a positioning unit that performs positioning of the GPS satellite based on the received GPS signal, and a positioning unit that performs positioning. Storage means for storing the identification information of the GPS satellites, and the positioning means to control the GPS satellites identified by the identification information stored in the storage means when the moving body falls below a certain speed Positioning control means. In other words, GPS satellites that are identified by the identification information stored in the storage means can be positioned when the moving body falls below a certain speed, so GPS satellites that are not in good condition in the low speed range are excluded from positioning targets. In addition, the deterioration of position detection accuracy is minimized.

特開2008−92818号JP 2008-92818 A 特開平11−118896号Japanese Patent Laid-Open No. 11-118896 特開2005−326198号JP 2005-326198 A

圃場作業機では、作業途中において通常作業走行から低速走行に移行することは珍しくはないので、自動操舵走行の不安定化をもたらす低速時の方位検出精度の低下は、問題である。しかしながら、上述した従来の技術では、GPS方位装置における低速時精度低下の問題は、いずれも装置コストを引き上げるとともにその効果も満足できるものではない。したがって、衛星を用いた方位検出における低速時精度低下の問題を簡単かつ効果的に解消できる圃場作業機が要望されている。   In an agricultural field work machine, it is not uncommon to shift from normal work travel to low speed travel during work, so a decrease in direction detection accuracy at low speed that causes instability of automatic steering travel is a problem. However, in the conventional techniques described above, any of the problems of low accuracy at the low speed in the GPS azimuth device raises the device cost and does not satisfy the effect. Therefore, there is a demand for a field work machine that can easily and effectively solve the problem of low accuracy at low speed in azimuth detection using a satellite.

上記課題を解決するための本発明による圃場作業機の1つは、走行機体と、前記走行機体に搭載されたエンジンと、前記エンジンからの動力を変速して駆動輪に伝達する走行動力伝達機構と、GNSSモジュールを有し、測位データを出力する測位ユニットと、前記走行機体が走行するための走行経路のうちの圃場作業装置を駆動しながら走行する作業走行経路において、前記測位データと前記走行経路とに基づいて前記走行機体を前記走行経路に沿うように自動操舵する自動操舵部と、前記走行機体の走行速度が所定速度以下に移行する低速移行状態を判定する低速移行状態判定部と、前記自動操舵部による自動操舵の実行中に前記低速移行状態が判定された場合、当該自動操舵を停止する自動操舵決定部と、を備えた。   One of the field work machines according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a traveling machine body, an engine mounted on the traveling machine body, and a traveling power transmission mechanism that shifts power from the engine and transmits it to drive wheels. A positioning unit that outputs positioning data, and a work travel route that travels while driving a field work device in a travel route for travel of the traveling machine body, the positioning data and the travel An automatic steering unit that automatically steers the traveling vehicle body along the traveling route based on a route, a low-speed transition state determination unit that determines a low-speed transition state in which the traveling speed of the traveling vehicle body transitions to a predetermined speed or less, An automatic steering determination unit that stops the automatic steering when the low-speed transition state is determined during execution of automatic steering by the automatic steering unit.

この構成によれば、自動操舵によって走行中に、走行機体が、通常速度から所定速度以下の低速に移行する低速移行状態が低速移行状態判定部によって判定されると、自動操舵決定部は自動操舵部による自動操舵が停止され、運転者による人為操舵での走行に切り替わる。これにより、走行機体が方位データの精度を低下させるような低速で走行しているにもかかわらず、自動操舵を続けることで、苗植付位置精度や播種位置精度が低下することが防止される。しかも、低速移行状態を判定には、状態検出手段から出力される、走行動力伝達機構を含む前記走行機体の各種状態の検出結果としての状態信号が利用されるので、低速状態をもたらす種々の状況から、迅速に低速移行状態を判定することができる。   According to this configuration, when the low-speed transition state in which the traveling vehicle body shifts from the normal speed to a low speed equal to or lower than the predetermined speed is determined by the low-speed transition state determination unit while traveling by automatic steering, the automatic steering determination unit performs automatic steering. The automatic steering by the part is stopped, and the driving is switched to manual driving by the driver. This prevents the planting position accuracy and the sowing position accuracy from being lowered by continuing automatic steering even though the traveling machine is traveling at a low speed that reduces the accuracy of the orientation data. . Moreover, since the state signal as the detection result of various states of the traveling machine body including the traveling power transmission mechanism, which is output from the state detecting means, is used to determine the low speed transition state, various situations that cause the low speed state Therefore, it is possible to quickly determine the low speed transition state.

走行速度に大きな影響を与える操作の1つは、変速装置に対する変速操作である。特に無段変速装置に対する変速は、ギヤ変速装置などの有段変速装置などに比べて強く意識しないで変速することが少なくない。当然ながら、走行力を制動するブレーキ操作や走行動力の伝達を遮断するクラッチ切り操作は、確実に走行速度の急激な低下をもたらす。したがって、走行動力伝達機構に、無段変速操作レバーによって変速比が調整される無段変速装置が含まれているような植播系圃場作業機における好適な実施形態の1つでは、前記低速移行状態を判定するために用いられる前記状態信号には、前記無段変速操作レバーによる所定以下の低速をもたらす減速操作を示す減速操作信号、前記無段変速操作レバーの中立位置への操作を示す減速操作信号、ブレーキ操作を示すブレーキ操作信号、クラッチ切り操作を示すクラッチ切り操作信号、走行速度が所定値以下であることを示す速度信号、のうちの少なくとも1つが含まれている。これにより、走行機体の低速を迅速に検知して、自動操舵に関する上述した適切な制御が可能となる。   One of the operations that greatly affects the traveling speed is a shift operation for the transmission. In particular, a gear shift for a continuously variable transmission is often performed without being conscious of a stronger force than a stepped transmission such as a gear transmission. Of course, the brake operation for braking the traveling force and the clutch disengaging operation for interrupting the transmission of the traveling power surely cause a rapid decrease in the traveling speed. Therefore, in one of the preferred embodiments in the planting field work machine in which the traveling power transmission mechanism includes a continuously variable transmission whose speed ratio is adjusted by a continuously variable transmission operation lever, the low speed transition is performed. The state signal used for determining the state includes a deceleration operation signal indicating a deceleration operation that causes a low speed less than a predetermined value by the continuously variable transmission operation lever, and a deceleration indicating an operation to the neutral position of the continuously variable transmission operation lever. At least one of an operation signal, a brake operation signal indicating a brake operation, a clutch disconnection operation signal indicating a clutch disconnection operation, and a speed signal indicating that the traveling speed is equal to or less than a predetermined value is included. Accordingly, it is possible to quickly detect the low speed of the traveling machine body and perform the above-described appropriate control related to automatic steering.

上記課題を解決するための本発明による植播系圃場作業機の他の1つは、走行機体と、前記走行機体に搭載されたエンジンと、前記エンジンからの動力を変速して駆動輪に伝達する走行動力伝達機構と、圃場に対して植播作業を行う圃場作業装置と、GNSSモジュールを有し、測位データを出力する測位ユニットと、前記走行機体が走行するための走行経路を算定する経路算定部と、前記走行経路のうちの前記圃場作業装置を駆動しながら走行する作業走行経路において、前記測位データと前記走行経路とに基づいて前記走行機体を前記走行経路に沿うように自動操舵する自動操舵部と、前記走行動力伝達機構を含む前記走行機体の各種状態を検出して状態信号を出力する状態検出手段と、前記状態信号に基づいて前記走行機体の走行速度が所定速度以下に移行する低速移行状態を判定する低速移行状態判定部と、前記自動操舵部による自動操舵の実行中に前記低速移行状態が判定された場合、当該低速移行を回避する低速移行回避指令を機器制御部に出力する自動操舵維持部とを備えている。   Another one of the planting field work machines according to the present invention for solving the above problems is a traveling machine body, an engine mounted on the traveling machine body, and the power from the engine is shifted and transmitted to the drive wheels. A traveling power transmission mechanism that performs the planting work on the field, a positioning unit that has a GNSS module and outputs positioning data, and a path for calculating a traveling path for the traveling vehicle to travel In the work travel route that travels while driving the field work device in the travel route, the traveling body is automatically steered along the travel route based on the positioning data and the travel route. An automatic steering unit; state detecting means for detecting various states of the traveling machine body including the traveling power transmission mechanism and outputting a state signal; and a traveling speed of the traveling machine body based on the state signal A low-speed transition state determination unit that determines a low-speed transition state that transitions below a predetermined speed; and a low-speed transition avoidance command that avoids the low-speed transition when the low-speed transition state is determined during execution of automatic steering by the automatic steering unit And an automatic steering maintenance unit that outputs to the device control unit.

この構成によれば、自動操舵によって走行中に、走行機体が、通常速度から所定速度以下の低速に移行する低速移行状態が低速移行状態判定部によって判定されると、自動操舵維持部は、この低速への移行を回避すべく低速移行回避指令を機器制御部に出力する。これにより、植播系圃場作業機は、走行機体が方位データの精度を低下させるような低速で走行することが回避され、苗植付位置精度や播種位置精度が低下することのない安定した自動操舵が続行される。   According to this configuration, when the low-speed transition state in which the traveling vehicle body shifts from the normal speed to a low speed equal to or lower than the predetermined speed is determined by the low-speed transition state determination unit while traveling by automatic steering, the automatic steering maintenance unit A low speed shift avoidance command is output to the device control unit in order to avoid the low speed shift. As a result, the planting field work machine is prevented from traveling at a low speed such that the traveling machine body decreases the accuracy of the orientation data, and the stable seeding planting position accuracy and the seeding position accuracy are not deteriorated. Steering continues.

圃場での作業走行では、圃場の局地的な状態によって、急激に走行負荷が増大し、エンジンに負荷がかかり、エンジンの回転数の低下、結果的に走行機体の速度低下が引き起こされる。このためには、エンジン回転数を上げる必要があるが、エンジン回転数を上げると走行機体の速度が上がり、圃場作業に不都合が生じる。このような問題を解消するため、本発明による好適な実施形態の1つでは、前記低速移行状態判定部は前記エンジンにおける負荷の増大に基づいて前記低速移行状態を判定し、前記自動操舵維持部は、前記低速移行回避指令として、前記エンジン回転数を上昇させるエンジン回転数上昇指令と、前記走行動力伝達機構に対して当該エンジン回転数の上昇による走行速度の上昇を相殺するための変速指令を出力するように構成されている。   In the work traveling on the field, the traveling load increases rapidly due to the local state of the field, the engine is loaded, and the rotational speed of the engine is decreased, resulting in a decrease in the speed of the traveling machine body. For this purpose, it is necessary to increase the engine speed. However, if the engine speed is increased, the speed of the traveling machine body is increased, resulting in inconvenience in farm work. In order to solve such a problem, in one preferred embodiment according to the present invention, the low-speed transition state determination unit determines the low-speed transition state based on an increase in load in the engine, and the automatic steering maintenance unit The low-speed transition avoidance command includes an engine speed increase command for increasing the engine speed and a shift command for offsetting an increase in travel speed due to the increase in the engine speed to the travel power transmission mechanism. It is configured to output.

なお、本発明による植播系圃場作業機では、操舵性を向上させるため、前記走行速度が高速の時にステアリングの応答性を低下させ、前記走行速度が低速の時にステアリングの応答性を向上させる機器制御部が備えられている。つまり、同じステアリング角度が設定されても、高速走行時には低速走行時に比べて短時間で走行機体の方向が変更されてしまう。このため、高速時にステアリングの応答性を低下させ、低速時にステアリングの応答性を向上させ、高速時であっても低速時であっても、適正な操舵性が得られる。   In the planting field work machine according to the present invention, in order to improve the steering performance, the steering response is lowered when the traveling speed is high, and the steering responsiveness is improved when the traveling speed is low. A control unit is provided. In other words, even when the same steering angle is set, the direction of the traveling machine body is changed in a shorter time during high speed traveling than during low speed traveling. For this reason, the steering responsiveness is lowered at high speed, the steering responsiveness is improved at low speed, and appropriate steering performance can be obtained at both high speed and low speed.

測位データを出力する測位ユニットには、GNSSモジュールによる方位検出を補完する目的でジャイロセンサを有するジャイロモジュール、つまりジャイロセンサモジュールが含まれている場合が多い。植播系圃場作業機にそのようなジャイロセンサモジュール(以下単にジャイロモジュールと称する)が搭載されている場合、ジャイロモジュールは加速度を検出するため、この加速度検出値から、二次元または三次元における走行機体または圃場作業装置あるいはその両方の移動距離と方角のベクトルを求めることができる。このようなベクトルを用いた機能改善の例を、測位ユニットにはジャイロモジュールが含まれている植播系圃場作業機における好適な実施形態として以下に列挙する。
(1)この好適な実施形態では、ジャイロモジュールの測位データ(加速度データ)から算定できる走行機体の上下変動量が利用される。つまり、機器制御部は、前記測位データから算定された前記走行機体の上下変動量が所定値より大きい場合には、前記走行速度を低下させるかまたはステアリングの応答性を向上さるかあるいはその両方を行うように構成される。これにより、圃場に凹凸があっても、安定した操舵が可能となる。
(2)この好適な実施形態でも、ジャイロモジュールの測位データ(加速度データ)から算定できる走行機体の上下変動量が利用される。つまり、前記測位データから算定された前記走行機体の上下変動量に基づいて、前記圃場作業装置の前記走行機体に対するローリング制御または昇降制御あるいはその両方の制御の制御感度を変更するように構成されている。これにより、圃場に凹凸があっても、安定したローリング制御または昇降制御が実現する。
(3)この好適な実施形態では、ジャイロモジュールからの測位データ(加速度データ)から算定できる瞬時の走行機体の向きが利用される。つまり、前記測位データから算定された前記走行機体の向きと前記作業走行経路の向きとが所定値以上に異なっている場合、あるいはステアリング切れ角と前記作業走行経路の向きとが所定値以上に異なっている場合、前記自動操舵部による自動操舵が禁止されるように構成されている。これにより、不測の事態で、自動操舵が不調となった場合は、迅速に自動操舵を停止して、運転者が操舵を取り戻すことができる。
In many cases, a positioning unit that outputs positioning data includes a gyro module having a gyro sensor, that is, a gyro sensor module, for the purpose of complementing azimuth detection by the GNSS module. When such a gyro sensor module (hereinafter simply referred to as a gyro module) is mounted on the planting field work machine, the gyro module detects acceleration, and therefore, in this case, the two-dimensional or three-dimensional traveling is detected from the acceleration detection value. The travel distance and direction vector of the airframe and / or the field work device or both can be obtained. Examples of function improvement using such vectors are listed below as preferred embodiments in a planting field work machine in which the positioning unit includes a gyro module.
(1) In this preferred embodiment, the amount of vertical fluctuation of the traveling aircraft that can be calculated from the positioning data (acceleration data) of the gyro module is used. That is, when the vertical fluctuation amount of the traveling vehicle calculated from the positioning data is larger than a predetermined value, the device control unit reduces the traveling speed and / or improves the steering response. Configured to do. As a result, stable steering is possible even if there are irregularities in the field.
(2) Also in this preferred embodiment, the vertical fluctuation amount of the traveling machine body that can be calculated from the positioning data (acceleration data) of the gyro module is used. That is, it is configured to change the control sensitivity of rolling control and / or lifting control for the traveling machine body of the field work device based on the vertical fluctuation amount of the traveling machine body calculated from the positioning data. Yes. This realizes stable rolling control or elevation control even if the field has irregularities.
(3) In this preferred embodiment, an instantaneous orientation of the traveling machine body that can be calculated from positioning data (acceleration data) from the gyro module is used. That is, when the direction of the traveling machine body calculated from the positioning data and the direction of the work travel route are different from each other by a predetermined value or more, the steering angle and the direction of the work travel route are different from each other by a predetermined value or more. The automatic steering by the automatic steering unit is prohibited. As a result, when the automatic steering becomes unsatisfactory due to an unexpected situation, the automatic steering can be quickly stopped and the driver can regain the steering.

さらに、本発明の好適な実施形態の1つでは、圃場硬さに基づいてステアリングの応答性(例えばトルク制御量)を変更する機器制御部が備えられている。圃場硬さに対応して、ステアリングのトルク制御量を変更することで、圃場が硬すぎる場合にステアリングハンドルを取られてしまうような問題や、圃場が軟らかすぎる場合にステアリング操作が過剰となるような問題が低減する。   Furthermore, in one of the preferred embodiments of the present invention, a device control unit is provided that changes the steering response (for example, torque control amount) based on the field hardness. By changing the steering torque control amount according to the field hardness, the steering handle may be removed when the field is too hard, or the steering operation may be excessive when the field is too soft. Problems are reduced.

さらに、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記自動操舵決定部は、前記自動操舵部による自動操舵が停止中に前記低速移行状態が判定された場合、前記自動操舵部による自動操舵の開始を禁止するように構成されている。この構成によれば、自動操舵が停止されている時に、つまり人為操舵での走行中に、低速移行状態が判定されると、自動操舵決定部は自動操舵部による自動操舵の開始を禁止する。これにより、植播系圃場作業機が、方位データの精度を低下させるような低速で走行しているにもかかわらず、人為操舵から自動操舵へ移行することで、苗植付位置精度や播種位置精度が低下してしまうことが回避される。   Furthermore, in one of the preferred embodiments of the present invention, the automatic steering determination unit performs automatic steering by the automatic steering unit when the low-speed transition state is determined while the automatic steering by the automatic steering unit is stopped. Configured to prohibit starting. According to this configuration, when the automatic steering is stopped, that is, when the low-speed transition state is determined during running by artificial steering, the automatic steering determination unit prohibits the automatic steering unit from starting automatic steering. As a result, even though the planting field work machine is traveling at a low speed that reduces the accuracy of the orientation data, the planting position accuracy and sowing position can be improved by shifting from artificial steering to automatic steering. A reduction in accuracy is avoided.

本発明の基本的な構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the basic composition of the present invention. 本発明の具体的な制御の流れを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the flow of a specific control of this invention. 本発明の実施形態の1つである乗用田植機の側面図である。It is a side view of the riding rice transplanter which is one of the embodiments of the present invention. 本発明の実施形態の1つである乗用田植機の平面図である。It is a top view of the riding rice transplanter which is one of the embodiments of the present invention. 乗用田植機の動力伝達系を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the power transmission system of a riding rice transplanter. 乗用田植機のパワーステアリング装置を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a power steering device of a riding rice transplanter. 乗用田植機に搭載された制御系を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control system mounted in the riding rice transplanter.

本発明による圃場作業機の具体的な実施形態を説明する前に、図1を用いて本発明を特徴付けている基本的な構成、及び図2を用いて本発明を特徴付けている基本的な制御の流れを説明する。ここでは、圃場作業機として、田植機や播種機(直播機とも呼ばれる)などの直線またはほぼ直線状の作業走行を繰り返す作業条件を有する作業機が想定されている。この作業機は、圃場を自走する走行機体1と、走行機体1の後部に昇降可能に取り付けられている圃場作業装置2とからなる。この作業機には、特に本発明に関係する制御系として、測位データを出力する測位ユニット5、状態検出手段6、機器制御部7、演算制御ユニット8が備えられている。これらの測位ユニット5、状態検出手段6、機器制御部7、演算制御ユニット8は車載LANで接続されており、相互にデータ交換可能である。   Before describing a specific embodiment of a field work machine according to the present invention, a basic configuration characterizing the present invention using FIG. 1 and a basic structure characterizing the present invention using FIG. Will be described. Here, as a field work machine, a work machine having a work condition that repeats a linear or substantially linear work traveling such as a rice transplanter or a sowing machine (also referred to as a direct sowing machine) is assumed. The working machine includes a traveling machine body 1 that self-travels in a farm field, and a farm field working device 2 that is attached to a rear portion of the traveling machine body 1 so as to be movable up and down. This working machine is provided with a positioning unit 5 that outputs positioning data, a state detection means 6, a device control unit 7, and an arithmetic control unit 8 as a control system particularly related to the present invention. The positioning unit 5, the state detection means 6, the device control unit 7, and the arithmetic control unit 8 are connected by an in-vehicle LAN and can exchange data with each other.

測位ユニット5は、GNSS(Global Navigation Satellite System)を用いて緯度や経度などの方位を検出するGNSSモジュール50を備えており、その構成は、カーナビゲーションシステムなどで用いられている測位ユニットに類似している。状態検出手段6は、各種センサやスイッチからなる状態検出器群60からの検出信号を検出信号処理部61で処理して走行機体1及び圃場作業装置2の各種状態を検出して状態信号を出力する。機器制御部7は、エンジンを含む走行機体1に設けられている走行動作機器やステアリング装置における操舵動作機器を制御するとともに、圃場作業装置2に設けられている作業動作機器を制御する。測位ユニット5には、瞬間的な植播系圃場作業機の動き(方向ベクトル)を検出するため、及びGNSSモジュール50を補完するためにジャイロセンサを有するジャイロモジュール51が備えられている。   The positioning unit 5 includes a GNSS module 50 that detects an orientation such as latitude and longitude using a GNSS (Global Navigation Satellite System), and its configuration is similar to that of a positioning unit used in a car navigation system or the like. ing. The state detection means 6 processes a detection signal from the state detector group 60 including various sensors and switches by the detection signal processing unit 61 to detect various states of the traveling machine body 1 and the field work device 2 and outputs a state signal. To do. The equipment control unit 7 controls the travel motion equipment provided in the traveling machine body 1 including the engine and the steering motion equipment in the steering device, and also controls the work motion equipment provided in the field work device 2. The positioning unit 5 is provided with a gyro module 51 having a gyro sensor in order to detect an instantaneous movement (direction vector) of the planting field work machine and to complement the GNSS module 50.

演算制御ユニット8には、オペレーションプログラムやアプリケーションブログラムや各種データを格納する情報格納部80、経路算定部81、自動操舵決定部82、自動操舵部83、低速移行状態判定部84、自動操舵維持部85が構築されている。情報格納部80には、作業対象となっている圃場の地図位置や当該圃場の境界線を規定する畦の位置データなどの圃場情報や、実施されるべき圃場作業に関する機器設定データなどの作業情報が含まれている。   The arithmetic control unit 8 includes an information storage unit 80 for storing operation programs, application programs, and various data, a route calculation unit 81, an automatic steering determination unit 82, an automatic steering unit 83, a low-speed transition state determination unit 84, and automatic steering maintenance. Part 85 is constructed. In the information storage unit 80, work information such as field information such as map position of the field that is the work target and position data of the straw that defines the boundary line of the field, and device setting data related to the field work to be performed. It is included.

経路算定部81は、走行機体1が走行するための走行経路を算定する。その際、運転者が予め行った直線状の作業走行の走行軌跡に基づいて、作業幅分だけ順次ずれていく目標となる作業走行経路を算定することができる。また、情報格納部80から読み出された圃場情報や作業情報などに基づいて目標となる作業走行経路を算定してもよい。   The route calculation unit 81 calculates a travel route for the traveling machine body 1 to travel. At this time, based on the linear travel trajectory previously performed by the driver, it is possible to calculate a target travel route that is sequentially shifted by the work width. Further, the target work travel route may be calculated based on the field information and work information read from the information storage unit 80.

なお、ここで例示されている植播系圃場作業機には、圃場作業装置2を用いて圃場作業(田植や播種など)を行いながら長い距離を直進走行する走行経路(直線状走行経路)と、その走行経路の端部で行われる圃場作業を伴わないで方向転換走行(180°旋回)する走行経路(方向転換非作業走行経路)が設定されている。したがって、自動操舵部83は、走行経路のうちの圃場作業装置2を駆動しながら走行する作業走行経路において、経路算定部81によって算定された目標となる直線状の作業走行経路に沿うように、測位ユニット5から得られた測位データを利用して、機器制御部7を介して、自動操舵する。   In addition, the planting system field work machine illustrated here includes a travel route (straight travel route) that travels straight over a long distance while performing field work (rice planting, sowing, etc.) using the field work device 2. A travel route (direction change non-work travel route) for turning around (turning 180 °) without the field work performed at the end of the travel route is set. Therefore, the automatic steering unit 83 is configured to follow the target linear work travel route calculated by the route calculation unit 81 in the work travel route that travels while driving the field work device 2 in the travel route. Using the positioning data obtained from the positioning unit 5, automatic steering is performed via the device control unit 7.

低速移行状態判定部84は、状態検出手段6から出力される状態信号に基づいて、走行機体1の走行速度が所定速度以下に移行する低速移行状態を判定する。ここでの所定速度以下の低速とは、GNSSモジュール50による方位測定の精度が低下する速度であり、低速移行状態判定部84が低速移行状態を判定した場合には特別処理が行わる。その特別処理の1つは、自動操舵決定部82によって行われる。つまり、自動操舵決定部82は、自動操舵部83による自動操舵の実行中に低速移行状態が判定された場合、当該自動操舵を停止する。また、自動操舵決定部82は、自動操舵部83による自動操舵の停止中に低速移行状態が判定されている場合、自動操舵部83による自動操舵の開始を禁止する。これにより、低速移行状態が判定されていると、自動操舵による走行は停止されるか、または自動操舵による走行が禁止されるので、GNSSモジュール50による方位測定の精度が低下する速度での自動操舵走行は行われない。   The low speed transition state determination unit 84 determines a low speed transition state in which the traveling speed of the traveling machine body 1 transitions to a predetermined speed or less based on the state signal output from the state detection means 6. The low speed below the predetermined speed here is a speed at which the accuracy of the azimuth measurement by the GNSS module 50 is lowered, and special processing is performed when the low speed transition state determination unit 84 determines the low speed transition state. One of the special processes is performed by the automatic steering determination unit 82. That is, the automatic steering determination unit 82 stops the automatic steering when a low-speed transition state is determined during execution of automatic steering by the automatic steering unit 83. The automatic steering determining unit 82 prohibits the automatic steering unit 83 from starting automatic steering when a low-speed transition state is determined while automatic steering is stopped by the automatic steering unit 83. Thus, when the low-speed transition state is determined, traveling by automatic steering is stopped or traveling by automatic steering is prohibited, so automatic steering at a speed at which the accuracy of azimuth measurement by the GNSS module 50 is reduced. There is no running.

特別処理の他の1つを行うためには、自動操舵決定部82に代えて自動操舵維持部85が必要である。自動操舵維持部85は、自動操舵中に低速移行状態が判定された場合、この低速移行を回避する低速移行回避指令を機器制御部7に出力する。これにより、走行機体1が、GNSSモジュール50による方位測定の精度が低下する低速で走行することが回避される。例えば、低速移行状態判定部84が走行機体1に搭載されているエンジンにおける負荷の増大に基づいて低速移行状態を判定した場合、自動操舵維持部85は、エンジン回転数上昇指令と変速指令を機器制御部7に与える。機器制御部7は、エンジン回転数上昇指令に基づいてエンジン制御部にエンジン回転数を所定値まで上昇させるように指令する。同時に、機器制御部7は、走行機体1に搭載されている走行動力伝達機構に対して当該エンジン回転数の上昇による走行速度の上昇を相殺するための変速指令を変速装置に出力する。これにより、GNSSモジュール50による方位測定の精度が低下する低速での自動操舵走行が回避される。   In order to perform another one of the special processes, an automatic steering maintenance unit 85 is required instead of the automatic steering determination unit 82. The automatic steering maintenance unit 85 outputs a low speed shift avoidance command for avoiding this low speed shift to the device control unit 7 when the low speed shift state is determined during the automatic steering. Thereby, the traveling machine body 1 is prevented from traveling at a low speed at which the accuracy of the azimuth measurement by the GNSS module 50 is lowered. For example, when the low-speed transition state determination unit 84 determines the low-speed transition state based on an increase in the load on the engine mounted on the traveling machine body 1, the automatic steering maintenance unit 85 sends the engine speed increase command and the shift command to the device. This is given to the control unit 7. The equipment control unit 7 instructs the engine control unit to increase the engine speed to a predetermined value based on the engine speed increase command. At the same time, the device control unit 7 outputs a shift command for canceling the increase in the traveling speed due to the increase in the engine speed to the traveling power transmission mechanism mounted on the traveling machine body 1 to the transmission. As a result, automatic steering traveling at a low speed at which the accuracy of the azimuth measurement by the GNSS module 50 is reduced is avoided.

本発明による植播系圃場作業機は、直線状の走行経路及び枕地旋回などの旋回をともなう走行経路を自動操舵または人為操舵で走行することが可能である。しかしながら、説明を簡単にするため、図1及び図2の説明において用いられている植播系圃場作業機では、直線状の走行経路は自動操舵で走行され、枕地旋回などの旋回をともなう走行経路は人為操舵で走行されるとする。したがって、直線状の作業走行経路から方向転換非作業走行経路への移行時には、自動操舵から人為操舵への切り替え、また、直線状の作業走行経路から方向転換非作業走行経路への移行時には、人為操舵から自動操舵への切り替えが必要となる。また、その他の予め設定されている、走行機体1及び圃場作業装置2の各種状態に応じて、人為操舵から自動操舵への切り替えあるいは自動操舵から人為操舵への切り替えが必要となる。自動操舵決定部82は、状態検出手段6からの状態信号に基づいて自動操舵部83における自動操舵の動作開始と動作停止とを決定し、その決定結果を自動操舵部83に与える。   The planting field working machine according to the present invention can travel on a traveling route with a straight traveling route and a turn such as a headland turning by automatic steering or artificial steering. However, in order to simplify the description, in the planting system field work machine used in the description of FIG. 1 and FIG. 2, the linear travel route is traveled by automatic steering and travel with a turn such as a headland turn. It is assumed that the route is driven by artificial steering. Therefore, at the time of transition from the straight work travel path to the direction change non-work travel path, the automatic steering is switched to the artificial steering, and at the transition from the straight work travel path to the direction change non-work travel path, It is necessary to switch from steering to automatic steering. In addition, switching from human-steering to automatic steering or switching from automatic steering to human-steering is required depending on other various states of the traveling machine body 1 and the field work device 2 that are set in advance. The automatic steering determination unit 82 determines the start and stop of the automatic steering operation in the automatic steering unit 83 based on the state signal from the state detection unit 6, and gives the determination result to the automatic steering unit 83.

本発明による植播系圃場作業機は、直線状の走行経路及び枕地旋回などの旋回をともなう走行経路を自動操舵または人為操舵で走行することが可能である。しかしながら、説明を簡単にするため、図1及び図2の説明において用いられている植播系圃場作業機では、直線状の走行経路は自動操舵で走行され、枕地旋回などの旋回をともなう走行経路は人為操舵で走行されるとする。したがって、直線状の作業走行経路から方向転換非作業走行経路への移行時には、自動操舵から人為操舵への切り替え、また、直線状の作業走行経路から方向転換非作業走行経路への移行時には、人為操舵から自動操舵への切り替えが必要となる。また、その他の予め設定されている、走行機体1及び圃場作業装置2の各種状態に応じて、人為操舵から自動操舵への切り替えあるいは自動操舵から人為操舵への切り替えが必要となる。自動操舵決定部82は、状態検出手段6からの状態信号に基づいて自動操舵部83における自動操舵の動作開始と動作停止とを決定し、その決定結果を自動操舵部83に与える。   The planting field working machine according to the present invention can travel on a traveling route with a straight traveling route and a turn such as a headland turning by automatic steering or artificial steering. However, in order to simplify the description, in the planting system field work machine used in the description of FIG. 1 and FIG. 2, the linear travel route is traveled by automatic steering and travel with a turn such as a headland turn. It is assumed that the route is driven by artificial steering. Therefore, at the time of transition from the straight work travel path to the direction change non-work travel path, the automatic steering is switched to the artificial steering, and at the transition from the straight work travel path to the direction change non-work travel path, It is necessary to switch from steering to automatic steering. In addition, switching from human-steering to automatic steering or switching from automatic steering to human-steering is required depending on other various states of the traveling machine body 1 and the field work device 2 that are set in advance. The automatic steering determination unit 82 determines the start and stop of the automatic steering operation in the automatic steering unit 83 based on the state signal from the state detection unit 6, and gives the determination result to the automatic steering unit 83.

このように構成された植播系圃場作業機における、自動操舵の開始と停止に関する基本的な制御の流れを、図2を用いて簡単に説明する。図2では、簡単化されているが、各種センサや各種操作スイッチなどを含む状態検出器群60による検出信号は、検出信号処理部61で必要な処理(例えばレベル調整、AD変換、正規化、単位変換など)が施され、走行機体1及び圃場作業装置2の各種状態(操作状態を含む)を表す状態信号として生成される。状態信号は、自動操舵決定部82と低速移行状態判定部84とに送られるが、ここでは、状態信号が低速移行状態判定部84に送られることにより処理されていく制御の流れだけを説明する。   A basic control flow regarding the start and stop of automatic steering in the planting field farm machine configured as described above will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 2, although simplified, the detection signal from the state detector group 60 including various sensors and various operation switches is processed by the detection signal processing unit 61 (for example, level adjustment, AD conversion, normalization, Unit conversion etc.) are performed and it is produced | generated as a state signal showing the various states (an operation state is included) of the traveling body 1 and the field work apparatus 2. FIG. The state signal is sent to the automatic steering determination unit 82 and the low speed transition state determination unit 84. Here, only the flow of control that is processed when the state signal is sent to the low speed transition state determination unit 84 will be described. .

低速移行状態判定部84は、受け取った状態信号を入力パラメータとして、予め設定されている演算ルールに基づいて処理し、走行機体1がGNSSモジュール50による方位測定の精度が低下する低速に移行する状態(低速移行状態)が発生しているかどうか判定する。判定結果は自動操舵決定部82に与えられる。   The low-speed transition state determination unit 84 processes the received state signal as an input parameter based on a preset calculation rule, and the traveling body 1 transitions to a low speed at which the accuracy of azimuth measurement by the GNSS module 50 is reduced. It is determined whether (low speed transition state) has occurred. The determination result is given to the automatic steering determination unit 82.

なお、低速移行状態判定部84による低速移行状態との判定に結びつく状態信号の例を以下に列挙する。なお、この植播系圃場作業機の走行動力伝達機構には無段変速装置が搭載されているとする。
(1)無段変速装置の変速位置を調整する変速操作具が所定の低速位置以下に操作されたことによって生成される信号、
(2)変速操作具が中立位置に操作されたことによって生成される信号、
(3)左右一対の駆動輪への動力伝達を制御する左右一対のサイドクラッチの少なくとも一方の切り状態の検出によって生成される信号、
(4)停止ペダルによる制動操作によって生成される信号、
(5)走行動力伝達機構のクラッチが切り操作されることによって生成される信号、
(6)走行機体1の速度が所定値以下になったことによって生成される信号、
などであり、上記信号の1つまたは複数の組み合わせによって低速移行状態が判定される。
Examples of state signals associated with the determination of the low-speed transition state by the low-speed transition state determination unit 84 are listed below. It is assumed that a continuously variable transmission is mounted on the traveling power transmission mechanism of the planting field work machine.
(1) A signal generated when a shift operation tool for adjusting the shift position of the continuously variable transmission is operated below a predetermined low speed position;
(2) A signal generated by operating the speed change operation tool to the neutral position,
(3) A signal generated by detecting the disengagement state of at least one of the pair of left and right side clutches that controls power transmission to the pair of left and right drive wheels;
(4) A signal generated by a braking operation by a stop pedal,
(5) A signal generated when the clutch of the travel power transmission mechanism is disengaged,
(6) A signal generated when the speed of the traveling machine body 1 becomes a predetermined value or less,
The low speed transition state is determined by one or a combination of the above signals.

手動操舵中における低速移行状態判定部84の判定結果が低速移行状態であった場合、自動操舵決定部82は、自動操舵の開始を禁止し、例えば、人為的操作によって自動操舵の開始を指令する操作体を用いて自動操舵の開始が指令されても、その指令は無効となる。特定条件の成立によって自動操舵に切り替えられる機能が働いている場合であっても、自動操舵決定部82が自動操舵の開始を禁止する状態であればそのような自動操舵への切り替えも無効となる。   When the determination result of the low-speed transition state determination unit 84 during manual steering is a low-speed transition state, the automatic steering determination unit 82 prohibits the start of automatic steering, for example, instructs the start of automatic steering by human operation. Even if the start of automatic steering is commanded using the operating body, the command becomes invalid. Even if the function of switching to automatic steering is working when a specific condition is satisfied, switching to automatic steering is also invalidated if the automatic steering determination unit 82 is in a state that prohibits the start of automatic steering. .

また、自動操舵中に判定結果が低速移行状態であった場合、自動操舵決定部82は、次の2つの処理のいずれかを行うことができる。
(1)自動操舵中に判定結果が低速移行状態であった場合、自動操舵停止処理を行う。この自動操舵停止処理では、自動操舵決定部82が自動操舵部83に動作停止指令を与える。自動操舵部83は、自動操舵決定部82から受け取った指令に基づいて、対応する制御を機器制御部7に実行させるための実行指令を出す。
(2)自動操舵中に判定結果が低速移行状態であった場合、低速移行回避処理を行う。この低速移行回避処理では、自動操舵決定部82が自動操舵部83に動作停止指令を与える。自動操舵部83は、自動操舵決定部82から受け取った指令に基づいて、元の速度に復帰するための処理、エンジン回転数を上げて変速比を下げることによってエンジン負荷を取り除く処理などを行うべく、機器制御部7に実行指令を出す。
Further, when the determination result is the low-speed transition state during automatic steering, the automatic steering determination unit 82 can perform one of the following two processes.
(1) If the determination result is a low-speed transition state during automatic steering, automatic steering stop processing is performed. In this automatic steering stop process, the automatic steering determination unit 82 gives an operation stop command to the automatic steering unit 83. Based on the command received from the automatic steering determination unit 82, the automatic steering unit 83 issues an execution command for causing the device control unit 7 to execute the corresponding control.
(2) When the determination result is a low-speed transition state during automatic steering, a low-speed transition avoidance process is performed. In this low speed shift avoidance process, the automatic steering determination unit 82 gives an operation stop command to the automatic steering unit 83. Based on the command received from the automatic steering determination unit 82, the automatic steering unit 83 performs processing for returning to the original speed, processing for removing the engine load by increasing the engine speed and decreasing the gear ratio, and the like. Then, an execution command is issued to the device control unit 7.

次に、図面を用いて、本発明による植播系圃場作業機の具体的な実施形態の1つを説明する。この実施形態では、植播系圃場作業機は、乗用田植機として構成されており、基本的には、図1と図2とを用いて説明した、本発明の基本的な構成を備えており、基本的な制御を実行することができる。図3は、圃場作業機の一例である乗用田植機の側面図であり、図4は平面図である。走行機体1は、車体フレーム10の下部に左右一対の前輪11a及び左右一対の後輪11bを備えている。走行機体1の後部に、粉粒体タンク12aが備えられた粉粒体供給装置12が配備されている。走行機体1の後方に、車体横方向に並んだ6つの苗植付機構21、及び車体横方向に並んだ6つの粉粒体供給部22が備えられた水田作業装置2が連結されている。つまりこの実施形態では、圃場作業装置2として水田作業装置2に走行機体1に支持されている。この乗用田植機は、水田作業装置2を下降作業状態に下降させた状態で走行機体1を走行させることにより、苗植作業と施肥作業とを行うものである。   Next, one specific embodiment of the planting-type field work machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the planting field work machine is configured as a riding rice transplanter, and basically has the basic configuration of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2. Basic control can be performed. FIG. 3 is a side view of a riding rice transplanter as an example of a field work machine, and FIG. 4 is a plan view. The traveling machine body 1 includes a pair of left and right front wheels 11 a and a pair of left and right rear wheels 11 b at the bottom of the body frame 10. At the rear part of the traveling machine body 1, a granular material supply device 12 provided with a granular material tank 12 a is provided. A paddy field work device 2 provided with six seedling planting mechanisms 21 arranged in the lateral direction of the vehicle body and six powder body supply units 22 arranged in the lateral direction of the vehicle body is connected to the rear of the traveling machine body 1. That is, in this embodiment, the paddy field work device 2 is supported by the traveling machine body 1 as the agricultural field work device 2. This riding rice transplanter performs seedling planting work and fertilization work by running the traveling machine body 1 in a state where the paddy field work device 2 is lowered to the lowered work state.

走行機体1は、車体前部に配備されたエンジン31、エンジン31からの駆動力を入力して変速する走行用かつ作業用のトランスミッション32を備え、エンジン31からの駆動力をトランスミッション32から前輪11a及び後輪11bに伝達して前輪11a及び後輪11bを駆動して走行するように、四輪駆動車に構成してある。エンジン31は、エンジンボンネット31aと後カバー31bとによって覆われている。走行機体1は、車体後部に配備された運転座席33aを有した運転部33を備えている。運転者は運転部33に搭乗して操縦する。前輪11aを操向操作するステアリングハンドル33bが運転座席33aの前方に配備され、ステアリングハンドル33bを支持するステアリングポスト33cと運転座席33aとの間に上方が開放されたフロア30が形成されている。ステアリングポスト33cの周辺に操縦パネル33dが設けられている。走行機体1の後部に、粉粒体タンク13に粉粒体を供給する作業や、水田作業装置2に苗供給する作業などに使用する作業用スペース34を設けてある。作業用スペース34には、運転座席33aの両横側方と後方とにわたって位置する作業用ステップ34a、及び運転座席33aの両横側方に位置する手摺35を備えてある。さらに、走行機体1の前部には、左右一対の予備苗載せ台39が設けられている。   The traveling machine body 1 includes an engine 31 disposed in the front part of the vehicle body, and a traveling and working transmission 32 that receives a driving force from the engine 31 to change speed. The driving force from the engine 31 is transmitted from the transmission 32 to the front wheels 11a. And it is comprised to the four-wheel drive vehicle so that it may drive | transmit and drive to the rear-wheel 11b and drive the front-wheel 11a and the rear-wheel 11b. The engine 31 is covered with an engine bonnet 31a and a rear cover 31b. The traveling machine body 1 includes a driving unit 33 having a driving seat 33a arranged at the rear of the vehicle body. The driver gets on and operates the driving unit 33. A steering handle 33b that steers the front wheel 11a is provided in front of the driver seat 33a, and a floor 30 is formed between the steering post 33c that supports the steering handle 33b and the driver seat 33a and the upper side is opened. A control panel 33d is provided around the steering post 33c. A working space 34 is provided at the rear part of the traveling machine 1 for use in supplying powder to the powder tank 13 and supplying seedlings to the paddy field work device 2. The work space 34 is provided with a work step 34a located across both sides and the rear of the driver seat 33a, and a handrail 35 located on both sides of the driver seat 33a. Further, a pair of left and right spare seedling platforms 39 are provided at the front portion of the traveling machine body 1.

エンジンボンネット31aの先端位置に支柱状となるセンターマスコット47が備えられている。また、水田作業装置(圃場作業装置の一例)2は6条植え用に構成され、左右両側部には、作用姿勢と格納姿勢とに切換自在にマーカ装置48が備えられている。マーカ装置48は、それ自体はよく知られており、図2で示すように、水田作業装置2に対して前後向き姿勢の揺動軸を中心に揺動自在に支持されたマーカアーム48aと、このマーカアーム48aの揺動端に回転自在に支持され、外周に複数の突起が形成されたマーカリング48bとで構成されている。   A center mascot 47 having a pillar shape is provided at the tip of the engine bonnet 31a. A paddy field work device (an example of a field work device) 2 is configured for six-row planting, and a marker device 48 is provided on both the left and right sides so as to be switchable between an action posture and a retracted posture. The marker device 48 is well known per se, and, as shown in FIG. 2, a marker arm 48a supported so as to be swingable with respect to the paddy field work device 2 around a swing shaft in a front-rear orientation, The marker arm 48a includes a marker ring 48b that is rotatably supported at the swinging end and has a plurality of protrusions formed on the outer periphery.

マーカアーム48aが作用姿勢に設定されることによりマーカリング48bの外周が圃場面に接触し、走行機体1の走行に伴い回転する形態で圃場面に対して次の走行の中心となる凹状のマークが連続的に形成される。従って、自動操舵をOFFにして人為操舵で苗植付け作業を行う場合には、マーカリング48bによって圃場面に凹状のマークを形成しておくことにより、走行機体1を旋回させた後に苗植付作業を継続する場合には、センターマスコット47を、圃場面のマークに照準する形態でステアリング操作を行うことにより、既植苗の列を基準にして最適となる位置に対する苗の植付が可能となる。   When the marker arm 48a is set to the acting posture, the outer periphery of the marker ring 48b contacts the field scene, and is a concave mark that becomes the center of the next traveling with respect to the field scene in a form that rotates as the traveling body 1 travels. Are formed continuously. Therefore, when performing the seedling planting work by artificial steering with the automatic steering turned off, a concave mark is formed on the field scene by the marker ring 48b, so that the seedling planting work is performed after the traveling machine body 1 is turned. If the center mascot 47 is steered in such a manner that the center mascot 47 is aimed at the field scene mark, seedlings can be planted at an optimum position with reference to the row of existing seedlings.

図3に示すように、水田作業装置2は、車体フレーム10から後方に上下揺動するように延出されたリンク機構36に支持され、リンク機構36を昇降シリンダ37によって揺動操作することにより、接地フロート23が圃場面に下降して接地した下降作業状態と、接地フロート23が圃場面から高く上昇した上昇非作業状態とにわたって昇降操作できるようになっている。   As shown in FIG. 3, the paddy field work device 2 is supported by a link mechanism 36 that is extended from the vehicle body frame 10 so as to swing back and forth, and the link mechanism 36 is swung by an elevating cylinder 37. The lowering operation state where the grounding float 23 descends to the farm scene and comes into contact with the ground and the ascending non-working state where the grounding float 23 rises higher from the farm scene can be operated up and down.

水田作業装置2は、リンク機構36に前端側が支持された作業部フレーム24を備えている。作業部フレーム24は、エンジン31からの駆動力が回転軸38を介して伝達されるフィードケース25、車体横方向に所定間隔を隔てて並んだ3つの植付駆動ケース26を備えている。3つの植付駆動ケース26それぞれの後端部の両横側に苗植付機構21を装着してある。作業部フレーム24の前部の上方に、苗載台28を下端側ほど後方に位置する傾斜姿勢で設けてある。作業部フレーム24の下部に、車体横方向に所定間隔を隔てて並ぶ3つの接地フロート23を装備してある。6つの苗植付機構21それぞれの横付近に1つずつ位置する状態で車体横方向に並んだ6つの対地作業部としての粉粒体供給部22を、3つの接地フロート23に振り分けて支持してある。   The paddy field work apparatus 2 includes a working part frame 24 supported at the front end side by a link mechanism 36. The working unit frame 24 includes a feed case 25 to which a driving force from the engine 31 is transmitted via a rotating shaft 38, and three planting drive cases 26 arranged at predetermined intervals in the lateral direction of the vehicle body. A seedling planting mechanism 21 is mounted on both sides of the rear end of each of the three planting drive cases 26. Above the front part of the working unit frame 24, the seedling stage 28 is provided in an inclined posture that is located rearward toward the lower end side. Three grounding floats 23 arranged at predetermined intervals in the lateral direction of the vehicle body are provided at the lower part of the working unit frame 24. The powder supply parts 22 as six ground working parts arranged in the lateral direction of the vehicle body in a state of being located one by one near each of the six seedling planting mechanisms 21 are distributed and supported by three grounding floats 23. It is.

水田作業装置2は、リンク機構36に前端側が支持された作業部フレーム24を備えている。作業部フレーム24は、エンジン31からの駆動力が回転軸38を介して伝達されるフィードケース25、車体横方向に所定間隔を隔てて並んだ3つの植付駆動ケース26を備えている。3つの植付駆動ケース26それぞれの後端部の両横側に苗植付機構21を装着してある。作業部フレーム24の前部の上方に、苗載台28を下端側ほど後方に位置する傾斜姿勢で設けてある。作業部フレーム24の下部に、車体横方向に所定間隔を隔てて並ぶ3つの接地フロート23を装備してある。6つの苗植付機構21それぞれの横付近に1つずつ位置する状態で車体横方向に並んだ6つの対地作業部としての粉粒体供給部22を、3つの接地フロート23に振り分けて支持してある。   The paddy field work apparatus 2 includes a working part frame 24 supported at the front end side by a link mechanism 36. The working unit frame 24 includes a feed case 25 to which a driving force from the engine 31 is transmitted via a rotating shaft 38, and three planting drive cases 26 arranged at predetermined intervals in the lateral direction of the vehicle body. A seedling planting mechanism 21 is mounted on both sides of the rear end of each of the three planting drive cases 26. Above the front part of the working unit frame 24, the seedling stage 28 is provided in an inclined posture that is located rearward toward the lower end side. Three grounding floats 23 arranged at predetermined intervals in the lateral direction of the vehicle body are provided at the lower part of the working unit frame 24. The powder supply parts 22 as six ground working parts arranged in the lateral direction of the vehicle body in a state of being located one by one near each of the six seedling planting mechanisms 21 are distributed and supported by three grounding floats 23. It is.

各苗植付機構21は、2つの植付アーム21aを備え、フィードケース25から植付駆動ケース26に伝達される駆動力によって駆動され、2つの植付アーム21aそれぞれに備えてある植付爪の先端が上下に長い回動軌跡を描きながら上下に往復移動する苗植運動を行なう。圃場作業の1つである苗植付作業においては、各苗植付機構21は、2つの植付アーム21aによって交互に、苗載台28の下端部において苗載台上のマット状苗から一株分の植付苗を取出して、取出した植付苗を圃場に下降搬送し、接地フロート23によって整地された泥土部に植え付ける。   Each seedling planting mechanism 21 includes two planting arms 21a, and is driven by a driving force transmitted from the feed case 25 to the planting drive case 26. The planting claws provided in each of the two planting arms 21a. The seedling planting movement that moves back and forth up and down while drawing the turning trajectory that is long in the vertical direction. In the seedling planting work, which is one of the farm work, each seedling planting mechanism 21 alternates from the mat-like seedlings on the seedling stage at the lower end of the seedling stage 28 by two planting arms 21a. The planted seedlings for the stock are taken out, and the taken-out planted seedlings are transported down to the field and planted in the mud portion that has been leveled by the grounding float 23.

苗載台28には、図4に示すように6つの苗植付機構21に供給するためのマット状苗を車体横方向に並べて載置する6つの苗載置部28aを備えてある。苗載台28は、作業部フレーム24に備えられた支持部及び支柱24aに車体横方向に往復移動するように支持されている。苗載台28は、苗載台28とフィードケース25とにわたって設けられた横送り機構により、苗植付機構21の苗植運動に連動させて車体横方向に往復移送されて、マット状苗を苗植付機構21に対して車体横方向に往復移送する。これにより、各苗植付機構21が苗載台28に載置されたマット状苗の下端部の横一端側から他端側に向けて植付苗を取出していく。   As shown in FIG. 4, the seedling stage 28 is provided with six seedling placement portions 28 a for arranging and placing mat-like seedlings to be supplied to the six seedling planting mechanisms 21 in the lateral direction of the vehicle body. The seedling stage 28 is supported by a support part and a support 24a provided in the working part frame 24 so as to reciprocate in the lateral direction of the vehicle body. The seedling stage 28 is reciprocated in the lateral direction of the vehicle body in conjunction with the seedling planting movement of the seedling planting mechanism 21 by a lateral feed mechanism provided across the seedling stage 28 and the feed case 25, so that the mat-like seedlings are transferred. Reciprocating in the vehicle body lateral direction with respect to the seedling planting mechanism 21. Thereby, each seedling planting mechanism 21 takes out the planting seedling from the lateral one end side to the other end side of the lower end portion of the mat-like seedling placed on the seedling placing stand 28.

苗載台28の6つの苗載置部28aそれぞれに、縦送りベルト28bを装備してある。各苗載置部28aの縦送りベルト28bは、苗載台28が横移送の左右のストロークエンドに到達すると、苗載台28とフィードケース25とにわたって設けてある縦送り駆動機構27(図5参照)によって設定ストロークだけ回転駆動され、苗植付機構21によって取出される苗の縦方向での長さに相当する長さだけマット状苗を苗植付機構21に向けて縦送りする。   Each of the six seedling placement portions 28a of the seedling placement stand 28 is equipped with a vertical feed belt 28b. When the seedling stage 28 reaches the left and right stroke ends of the lateral transfer, the vertical feed belt 28b of each seedling placement part 28a is provided with a vertical feed drive mechanism 27 (see FIG. 5) provided across the seedling stage 28 and the feed case 25. The mat-like seedlings are vertically fed toward the seedling planting mechanism 21 by a length corresponding to the length of the seedlings taken out by the seedling planting mechanism 21 in the vertical direction.

図5は、水田作業装置2を駆動するための伝動構造を示す概略図である。回転軸38からフィードケース25に入力された駆動力がフィードケース25に内装されたミッションによって植付出力軸25aに伝達され、この植付出力軸25aから3つの植付駆動ケース26それぞれの前端部に入力されるように構成してある。各植付駆動ケース26において、植付駆動ケース26に入力された駆動力が、端数条植クラッチ29を有した伝動機構によって一対の苗植付機構21に伝達されるように構成してある。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a transmission structure for driving the paddy field work device 2. The driving force input to the feed case 25 from the rotary shaft 38 is transmitted to the planting output shaft 25a by a mission built in the feed case 25, and the front end portions of the three planting drive cases 26 are transmitted from the planting output shaft 25a. It is comprised so that it may input. In each planting drive case 26, the driving force input to the planting drive case 26 is transmitted to the pair of seedling planting mechanisms 21 by a transmission mechanism having a fractional planting clutch 29.

従って、左端の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29は、入り切り操作されることにより、6つの苗植付機構21のうちの一部である、左端の苗植付機構21と、左端の苗植付機構21に隣り合った苗植付機構21との2つの苗植付機構21への伝動が入り切りし、左端側2条用の苗植付機構21を、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。   Accordingly, the fractional planting clutch 29 installed in the leftmost planting drive case 26 is turned on and off, thereby being a part of the six seedling planting mechanisms 21 and the leftmost planting mechanism 21. The transmission to the two seedling planting mechanisms 21 adjacent to the seedling planting mechanism 21 adjacent to the leftmost seedling planting mechanism 21 is turned on and off, and the seedling planting mechanism 21 for the left end side two-rows Switching between the working state to be performed and the non-working state in which the seedling movement is stopped.

右端の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29は、入り切り操作されることにより、6つの苗植付機構21のうちの一部である、右端の苗植付機構21と、右端の苗植付機構21に隣り合った苗植付機構21との2つの苗植付機構21への伝動を入り切りし、右端側2条用の苗植付機構21Rを、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。   The fractional planting clutch 29 housed in the rightmost planting drive case 26 is turned on and off, thereby being a part of the six seedling planting mechanisms 21, the rightmost seedling planting mechanism 21, and the right end Work to perform the seedling planting movement of the seedling planting mechanism 21R for the right end side 2 ridges by turning on and off the transmission to the two seedling planting mechanisms 21 with the seedling planting mechanism 21 adjacent to the seedling planting mechanism 21 Switch between the state and the non-working state where the seedling movement is stopped.

中央の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29は、入り切り操作されることにより、6つの苗植付機構21のうちの一部である、左端側2条用の苗植付機構21Lと、右端側2条用の苗植付機構21Rとの間の2つの苗植付機構21への伝動を入り切りし、中央2条用の苗植付機構21Nを、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。   The fractional planting clutch 29 built in the central planting drive case 26 is turned on and off, and is a part of the six seedling planting mechanisms 21, which is a part of the six seedling planting mechanisms 21. The work to perform the seedling planting movement of the seedling planting mechanism 21N for the central two strips by turning on and off the transmission to the two seedling planting mechanisms 21 between 21L and the seedling planting mechanism 21R for the rightmost two strips Switch between the state and the non-working state where the seedling movement is stopped.

縦送り駆動機構27は、フィードケース25の前部から横外向きに延出された縦送り出力軸271と、苗載台28の裏面側に回転操作できるように支持された苗載台横方向の縦送り駆動軸272とを備えている。縦送り出力軸271は、回転軸38からフィードケース25に入力された駆動力によって回転駆動され、縦送り出力軸271に支持してある左右一対の伝動アーム273を回転駆動する。縦送り駆動軸272に受動アーム274を一体回転するように支持し、縦送り駆動軸272の3箇所に端数条縦送りクラッチ20が装備されている。   The vertical feed drive mechanism 27 includes a vertical feed output shaft 271 extending laterally outward from the front portion of the feed case 25, and a seedling platform lateral direction supported so as to be rotatable on the back side of the seedling platform 28. And a vertical feed drive shaft 272. The vertical feed output shaft 271 is rotationally driven by the driving force input from the rotary shaft 38 to the feed case 25, and rotationally drives a pair of left and right transmission arms 273 supported by the vertical feed output shaft 271. A passive arm 274 is supported by the longitudinal feed drive shaft 272 so as to rotate integrally, and the fractional longitudinal clutch 20 is provided at three locations of the longitudinal feed drive shaft 272.

図5で模式的に示されているだけであるが、トランスミッション32には、変速装置32aが備えられており、変速操作レバーの操作を通じて走行機体の速度を変更することができる。さらに、トランスミッション32から左右一対の後輪11bに動力を伝達する動力伝達系に、左右一対のサイドクラッチ11Bが設けられている。この左右一対のサイドクラッチ11Bの択一的なON・OFF操作によって、走行機体1の操向(操舵)を制御することができる。   Although only schematically shown in FIG. 5, the transmission 32 is provided with a speed change device 32 a, and the speed of the traveling machine body can be changed through operation of the speed change operation lever. Further, a pair of left and right side clutches 11B are provided in a power transmission system that transmits power from the transmission 32 to the pair of left and right rear wheels 11b. The steering (steering) of the traveling machine body 1 can be controlled by the selective ON / OFF operation of the pair of left and right side clutches 11B.

図6に模式的に示されているだけであるが、ステアリングハンドル33bと、前輪11aとは、電動パワーステアリング装置40を介して連動連結している。詳述すると、ステアリングハンドル33bのハンドルシャフト41には、ステアリングハンドル33bの回動トルクを検出するトルクセンサ42が設けられている。このトルクセンサ42の検出結果に基づいてステアリングハンドル33bを回動させるアシスト力を付与するための電動モータ43が電磁クラッチ44及びギヤ機構45を介してハンドルシャフト41に連動連結されている。このハンドルシャフト41と操向輪としての前輪11aとは、図示されていないピットマンアーム、ナックルアーム、タイロッド等の連係機構を介して連動されている。トルクセンサ42の検出信号は、機器制御部7に入力される。機器制御部7は、トルクセンサ42の検出結果等に基づいて制御信号を生成し、モータ制御回路7Aを介して電動モータ43、及び電動モータ43の出力の伝動の入り切りを行う電磁クラッチ44を駆動制御する。なお、自動操舵時には、機器制御部7からの制御信号により、電動モータ43が制御され、トルクセンサ42の検出信号とは関係なく、ステアリングハンドル33bが自動的に操作される。   Although only schematically shown in FIG. 6, the steering handle 33 b and the front wheel 11 a are interlocked and connected via the electric power steering device 40. More specifically, the handle shaft 41 of the steering handle 33b is provided with a torque sensor 42 that detects the rotational torque of the steering handle 33b. An electric motor 43 for applying an assisting force for rotating the steering handle 33b based on the detection result of the torque sensor 42 is linked to the handle shaft 41 via an electromagnetic clutch 44 and a gear mechanism 45. The handle shaft 41 and the front wheel 11a as a steered wheel are linked via a linkage mechanism (not shown) such as a pitman arm, a knuckle arm, or a tie rod. A detection signal of the torque sensor 42 is input to the device control unit 7. The device control unit 7 generates a control signal based on the detection result of the torque sensor 42 and the like, and drives the electric motor 43 and the electromagnetic clutch 44 that turns on and off the transmission of the output of the electric motor 43 via the motor control circuit 7A. Control. At the time of automatic steering, the electric motor 43 is controlled by a control signal from the device control unit 7, and the steering handle 33b is automatically operated regardless of the detection signal of the torque sensor 42.

さらに、図6に模式的に示されているだけであるが、リンク機構36の昇降シリンダ37は、機器制御部62からの制御信号に基づき、ソレノイド制御回路7Bを介して駆動制御される。昇降シリンダ37の上昇にともなって苗植付作業や施肥作業が停止され、昇降シリンダ37の下降にともなって苗植付作業や施肥作業が開始される。なお、この昇降シリンダ37の操作は、ステアリングハンドル33bの周辺に設けられた作業操作具の一種である昇降レバー49の上昇位置への操作または下降位置への操作によって昇降操作される。   Furthermore, although only schematically shown in FIG. 6, the elevating cylinder 37 of the link mechanism 36 is driven and controlled via a solenoid control circuit 7 </ b> B based on a control signal from the device control unit 62. The seedling planting work and the fertilization work are stopped as the elevating cylinder 37 is raised, and the seedling planting work and the fertilization work are started as the elevating cylinder 37 is lowered. The operation of the elevating cylinder 37 is raised or lowered by operating the elevating lever 49, which is a kind of work operating tool provided around the steering handle 33b, to the raised position or to the lowered position.

走行機体1の自動操舵時に必要となる自機位置は、測位ユニット5からの測位データから求められる。測位ユニット5には、GNSSモジュール50と、GNSSモジュール50を補完するジャイロセンサを有するジャイロモジュール51が含まれている。図7に示すように、このGNSSモジュール50には、衛星用アンテナ5Aが接続されている。衛星用アンテナ5Aは、電波受信感度が良好となる箇所、この実施形態では、図3に示すように、手摺35の上部領域に接続部5Cを介して取り付けられている。   The own position required for automatic steering of the traveling machine body 1 is obtained from the positioning data from the positioning unit 5. The positioning unit 5 includes a GNSS module 50 and a gyro module 51 having a gyro sensor that complements the GNSS module 50. As shown in FIG. 7, the GNSS module 50 is connected to a satellite antenna 5A. The satellite antenna 5A is attached to a location where the radio wave reception sensitivity is good, in this embodiment, in the upper region of the handrail 35 via the connection portion 5C as shown in FIG.

図7には、この乗用田植機に装備されている制御系が示されている。この制御系は、図1と図2とを用いて説明された自動操舵に関する基本原理を流用している。図7の機能ブロック図には、図1における制御系の機能ブロック図では示されていなかったいくつかの機能部が示されている。例えば、演算制御ユニット8の各機能部とデータ交換可能に接続している報知処理ユニット64、作業設定部86、スリップ率算出部87、外部から有線または無線等で入力される信号を入力信号処理部65、この乗用田植機を用いた圃場作業に関して運転者に与えられる種々の支援を管理する運転支援ユニット89などである。   FIG. 7 shows a control system equipped in this riding rice transplanter. This control system uses the basic principle regarding automatic steering explained with reference to FIGS. 1 and 2. The functional block diagram of FIG. 7 shows several functional units that were not shown in the functional block diagram of the control system in FIG. For example, the notification processing unit 64, the work setting unit 86, the slip rate calculation unit 87, which are connected to each functional unit of the arithmetic control unit 8 so as to be able to exchange data, input signal processing of signals input from the outside by wire or wireless And a driving support unit 89 that manages various types of support given to the driver regarding the field work using the riding rice transplanter.

報知処理ユニット64は、運転者または外部に報知するために運転支援ユニット89内に構築されている報知情報生成部89aで生成され情報を処理し、報知処理ユニット64に出力する。報知処理ユニット64に接続されている報知デバイスとしては、画像情報を表示するディスプレイ64aや音声情報を発するスピーカ64bが代表的であるが、ブザーやランプも含まれる。ディスプレイ64aはタッチパネル66を装備しており、タッチパネル66を通じて入力された情報は、入力信号処理部65を介して、その情報を必要とする機能部に送られる。この実施形態における状態検出手段6の構成は、図1及び図2を用いて説明された構成と実質的に同じであるので、ここでの説明は省略する。なお、入力信号処理部65は、エンジン回転数、車輪回転数、燃料残量、苗残量、肥料残量、変速位置、水田作業装置(圃場作業装置)2の姿勢(上昇状態や下降状態)などを特定する信号が入力される状態検出手段6と統合化することも可能である。   The notification processing unit 64 processes the information generated by the notification information generation unit 89a built in the driving support unit 89 to notify the driver or the outside, and outputs the processed information to the notification processing unit 64. As a notification device connected to the notification processing unit 64, a display 64a for displaying image information and a speaker 64b for emitting sound information are typical, but a buzzer and a lamp are also included. The display 64 a is equipped with a touch panel 66, and information input through the touch panel 66 is sent via the input signal processing unit 65 to a function unit that requires the information. Since the configuration of the state detection means 6 in this embodiment is substantially the same as the configuration described with reference to FIGS. 1 and 2, the description thereof is omitted here. In addition, the input signal processing unit 65 includes the engine speed, the wheel speed, the remaining fuel amount, the seedling remaining amount, the fertilizer remaining amount, the shift position, and the posture of the paddy field work device (farm field work device) 2 (in an up state or a down state). It is also possible to integrate with the state detection means 6 to which a signal specifying such as is input.

報知処理ユニット64は、自動操舵部83とデータ交換しており、例えば、自動操舵での走行時には、ディスプレイ64aを通じて自動操舵中であることを表示するとともに、スピーカ64bを通じてその旨の報知を行う。   The notification processing unit 64 exchanges data with the automatic steering unit 83. For example, when traveling by automatic steering, the notification processing unit 64 displays that the automatic steering is being performed through the display 64a, and notifies that through the speaker 64b.

運転支援ユニット89が作り出す機能には、走行機体1の操縦支援や水田作業装置2の操作支援ではなく、圃場作業に必要な資材の補給支援機能も含まれている。乗用田植機において、それ自体は公知であるが、苗や肥料の残量を検出する残量検出ユニット(図示されていない)や資材詰まりなどの資材補給不能を検出する補給不能検出ユニット(図示されていない)が備えられている。運転支援ユニット89は、状態検出手段6を通じて送られてくる資材残量が閾値レベルを下回ると、そのことを報知する。また、運転支援ユニット89は、状態検出手段6を通じて補給不能が検知されると、その旨の報知情報を生成して報知処理ユニット64を通じて報知するとともに、その時、自動操舵がONされておれば、自動操舵の停止を指令し、さらには走行機体1の停止を指令するように構成してもよい。   The functions generated by the driving support unit 89 include not only the operation support of the traveling machine 1 and the operation support of the paddy field work device 2, but also the supply support function of materials necessary for field work. In a riding rice transplanter, which is known per se, a remaining amount detection unit (not shown) for detecting the remaining amount of seedlings and fertilizers, and an unreplenishment detection unit (not shown) for detecting material supply failure such as material clogging. Not provided). The driving support unit 89 notifies that when the remaining amount of material sent through the state detecting means 6 is below the threshold level. Further, when it is detected that the replenishment is impossible through the state detection unit 6, the driving support unit 89 generates notification information to that effect and notifies the notification through the notification processing unit 64. At that time, if the automatic steering is ON, You may comprise so that the stop of automatic steering may be instruct | indicated and also the stop of the traveling body 1 may be instruct | indicated.

作業設定部86は、圃場作業装置としての水田作業装置2を用いてこれから行おうとする圃場の境界形状、走行開始地点、走行終了地点、苗などの補給地点などを設定する。設定されたデータは、自動操舵時の目標となる走行経路を算定するために経路算定部81に与えられる。スリップ率算出部87は、走行機体1に設けられた駆動車輪(この実施形態では前輪11aと後輪11b)の回転に基づいて算出される走行機体1の移動距離と、測位ユニット5から出力される測位データに基づいて算出される走行機体1の移動距離とから駆動車輪のスリップ率を算出する。圃場作業では、駆動車輪の回転、つまり車速に基づく走行距離当たりの作業量(圃場に対する植付苗間隔や、圃場への播種量)が一定となるような作業が好ましいので、駆動車輪のスリップは作業量の不均一化を導く。このため、スリップ率算出部87で算出されたスリップ率は、そのような作業量の不均一化を回避するための動作制御の修正、例えば自動操舵の停止などにも利用される。   The work setting unit 86 sets a field boundary shape, a travel start point, a travel end point, a replenishment point such as a seedling, and the like to be performed using the paddy field work device 2 as a field work device. The set data is given to the route calculation unit 81 in order to calculate a target travel route during automatic steering. The slip ratio calculation unit 87 is output from the positioning unit 5 and the travel distance of the traveling machine body 1 calculated based on the rotation of drive wheels (in this embodiment, the front wheels 11 a and the rear wheels 11 b) provided in the traveling machine body 1. The slip ratio of the driving wheel is calculated from the travel distance of the traveling machine 1 calculated based on the positioning data. In the field work, it is preferable to rotate the drive wheel, that is, the work amount per mileage based on the vehicle speed (the planting seedling interval with respect to the field and the seeding amount on the field) is constant. This leads to uneven work volume. For this reason, the slip ratio calculated by the slip ratio calculation unit 87 is also used for correcting the operation control for avoiding such uneven work amount, for example, stopping automatic steering.

演算制御ユニット8に構築されている、情報格納部80、経路算定部81、自動操舵決定部82、自動操舵部83、低速移行状態判定部84、自動操舵維持部85の機能説明は、図1及び図2を用いて説明された内容が援用される。特にこの実施形態では、低速移行状態判定部84は、状態検出手段6からの状態信号から走行機体1の速度が所定値以下であると見なされると、低速移行状態と判定する。ここでの所定値という速度は、GNSSモジュール50の方位検出精度が有意に低下する下限速度であり、この速度に限定されるわけではなく、任意に変更可能である。低速移行状態判定部84で、低速移行状態と判定されると、自動操舵決定部82は、第1処理モードと第2処理モードの内、選択されている処理モードの実行を要求する。第1処理モードは簡単な制御モードであり、その時点で自動操舵が実行されている場合、当該自動操舵を停止し、人為操舵に移行させる。また、その時点で人為操舵が行われている場合、自動操舵に入ることを禁止する。第2処理モードは、下限速度以下になった走行機体1を増速させて、下限速度を超えるようにする制御モードである。具体的には、それがエンジン負荷の増大に起因する減速であれば、エンジン回転数を上げるとともに、変速装置の変速比を負荷軽減の方向に切り替える。この第2処理モードにおける制御は、自動操舵時だけに行われるのが通常であるが、人為操舵時にも行われてもよい。   Description of functions of the information storage unit 80, the route calculation unit 81, the automatic steering determination unit 82, the automatic steering unit 83, the low-speed transition state determination unit 84, and the automatic steering maintenance unit 85 built in the arithmetic control unit 8 is shown in FIG. And the content demonstrated using FIG. 2 is used. In particular, in this embodiment, the low-speed transition state determination unit 84 determines that the low-speed transition state is established when the speed of the traveling machine body 1 is considered to be equal to or less than a predetermined value from the state signal from the state detection means 6. The speed of the predetermined value here is a lower limit speed at which the azimuth detection accuracy of the GNSS module 50 is significantly lowered, and is not limited to this speed, and can be arbitrarily changed. When the low-speed transition state determination unit 84 determines that the state is a low-speed transition state, the automatic steering determination unit 82 requests execution of the processing mode selected from the first processing mode and the second processing mode. The first processing mode is a simple control mode, and when automatic steering is being executed at that time, the automatic steering is stopped and shifted to artificial steering. In addition, when manual steering is performed at that time, entry into automatic steering is prohibited. The second processing mode is a control mode in which the traveling machine body 1 that has become lower than the lower limit speed is increased so as to exceed the lower limit speed. Specifically, if the deceleration is caused by an increase in engine load, the engine speed is increased and the gear ratio of the transmission is switched to a load reduction direction. The control in the second processing mode is normally performed only at the time of automatic steering, but may be performed at the time of artificial steering.

なお、上述した第1処理モードと第2処理モードは予め選択可能に構成してもよいし、いずれか一方だけを備えてもよい。あるいは、両方の処理モードを備え、各処理モードの実行条件としての下限速度を相違させてもよい。通常は、第1処理モードの実行条件としての下減速度は、第2処理モードの実行条件としての下減速度より大きく設定される。   The first processing mode and the second processing mode described above may be configured to be selectable in advance, or only one of them may be provided. Alternatively, both processing modes may be provided, and the lower limit speed as an execution condition of each processing mode may be different. Normally, the lower deceleration as the execution condition of the first processing mode is set larger than the lower deceleration as the execution condition of the second processing mode.

この実施形態において、枕地でのUターン走行に関して、枕地への進入検知及び枕地からの離脱に応答して、圃場作業装置2を自動的に昇降される自動昇降制御機能を付加してもよい。この場合、枕地への進入により、圃場作業を一時的に停止させる際に、自動操舵のOFFとともに、昇降シリンダ37による水田作業装置2の上昇操作の実行が行われる。逆に、自動操舵の動作開始時には、水田作業装置2の下降操作が行われる。   In this embodiment, with respect to the U-turn running at the headland, an automatic lifting control function for automatically moving the field work device 2 up and down in response to detection of entry into the headland and separation from the headland is added. Also good. In this case, when the farm work is temporarily stopped by entering the headland, the raising operation of the paddy field work device 2 by the lifting cylinder 37 is performed together with the automatic steering being turned off. Conversely, when the automatic steering operation starts, the paddy field work device 2 is lowered.

なお、自動での直線作業走行中に何らかの要因で、緊急避難的に作業走行経路を外れなければならないことがある。そのような時には、ステアリングハンドル33bの操作量、軸トルク、前輪切れ角などは自動制御時にはあり得ない異常値になる。このことを利用して、そのような異常値が生じた場合、自動操舵決定部82は、自動操舵行っている自動操舵部83に自動操舵の動作停止を中断する指令を与える。これにより、異常時の迅速な処理が可能となる。   In some cases, it may be necessary to evacuate the work travel route in an emergency evacuation manner for some reason during the automatic linear work travel. In such a case, the operation amount of the steering handle 33b, the shaft torque, the front wheel turning angle, and the like become abnormal values that are impossible during automatic control. By utilizing this, when such an abnormal value occurs, the automatic steering determination unit 82 gives a command to interrupt the automatic steering operation stop to the automatic steering unit 83 performing automatic steering. Thereby, quick processing at the time of abnormality becomes possible.

この実施形態では、図7の拡大図から理解できるように、昇降レバー49の自由先端部に、人為操作体70が、トグルスイッチとして設けられている。人為操作体70を一度押すと、自動操舵決定部82は自動操舵部83による自動操舵の動作開始を指令し、再度押すと、自動操舵決定部82は自動操舵部83による自動操舵の動作停止を指令する。もちろん、トグルスイッチに代えて、自動操舵の動作開始と動作停止の位置が設定されている2方向のレバースイッチやシーソスイッチを用いてもよい。昇降レバー49以外の人為操作体70の取付位置として、ステアリングハンドル33bや非図示の主変速レバー及びアクセルレバーなどが挙げられる。また、人為操作体70が複数個所に設けられてもよい。   In this embodiment, as can be understood from the enlarged view of FIG. 7, an artificial operation body 70 is provided as a toggle switch at the free distal end portion of the elevating lever 49. When the human operator 70 is pressed once, the automatic steering determination unit 82 commands the start of the automatic steering operation by the automatic steering unit 83, and when pressed again, the automatic steering determination unit 82 stops the automatic steering operation by the automatic steering unit 83. Command. Of course, instead of the toggle switch, a two-way lever switch or seesaw switch in which the positions of the automatic steering operation start and operation stop are set may be used. Examples of the attachment position of the manipulating body 70 other than the lift lever 49 include a steering handle 33b, a main transmission lever and an accelerator lever (not shown), and the like. Further, the artificial operation body 70 may be provided at a plurality of locations.

本発明による植播系圃場作業機では、走行機体1に対する操舵制御だけでなく、圃場作業装置2を構成する種々の動作機器の機器制御の自動化が可能である。したがって、そのような制御情報の動作履歴データをデータベース化して記録することにより、有益な営農情報が得られる。特に、測位ユニット5による測位データまたは情報格納部80に格納されている地図データあるいはその両方と、圃場作業履歴データとがリンクされることにより圃場における微細区画単位での農作業管理に寄与することができる。   In the planting field work machine according to the present invention, not only the steering control for the traveling machine body 1 but also the equipment control of various operation devices constituting the field work apparatus 2 can be automated. Therefore, useful farming information can be obtained by recording the operation history data of such control information in a database. In particular, the positioning data by the positioning unit 5 and / or the map data stored in the information storage unit 80, and both, and the field work history data can be linked to contribute to farm work management in units of fine sections in the field. it can.

この実施形態の植播系圃場作業機では、自動操舵部83は、演算制御ユニット8との連係により、上述した自動操舵以外に運転性を向上させるために以下に示すような機能を備えている。
(1)操舵性を向上させるため、走行速度が高速の時にステアリングの応答性を低下させ、走行速度が低速の時にステアリングの応答性を向上させる。高速時にはステアリングの応答性が低下させられるとともに、低速時にはステアリングの応答性を上げることで、高速時であっても低速時であっても、良好な操舵性が実現する。
(2)ジャイロモジュール51から出力される加速度検出値から、走行機体1の上下変動量され、この上下変動量に基づいて、圃場作業装置2の走行機体に対するローリング制御または昇降制御あるいはその両方の制御の制御感度を変更するように構成されている。これにより、圃場に凹凸があっても、安定したローリング制御または昇降制御が実現する。(3)ジャイロモジュール51から出力される加速度検出値に基づく測位データ(車体の動きベクトル)から算定できる瞬時の走行機体の向きと作業走行経路の向きとが所定値以上に異なっている場合、あるいはステアリング切れ角と前記作業走行経路の向きとが所定値以上に異なっている場合、自動操舵部83による自動操舵が禁止される。これにより、不測の事態で、自動操舵が不調となった場合は、迅速に自動操舵を停止して、運転者が操舵を取り戻すことができる。
(4)フロート感知の設定値などから把握される圃場硬さに基づいて、モータ制御回路7Aに補正制御量を付加し、ステアリングのトルク制御量を変更する。
In the planting field farm machine of this embodiment, the automatic steering unit 83 has the following functions in order to improve drivability in addition to the above-described automatic steering in cooperation with the arithmetic control unit 8. .
(1) In order to improve the steering performance, the steering responsiveness is reduced when the traveling speed is high, and the steering responsiveness is improved when the traveling speed is low. Steering responsiveness is reduced at high speeds, and by increasing steering responsiveness at low speeds, good steering is realized at both high and low speeds.
(2) The vertical fluctuation amount of the traveling machine body 1 is calculated from the acceleration detection value output from the gyro module 51, and the rolling control and / or the raising / lowering control for the traveling machine body of the field work device 2 are controlled based on the vertical fluctuation amount. Is configured to change the control sensitivity. This realizes stable rolling control or elevation control even if the field has irregularities. (3) When the instantaneous orientation of the traveling vehicle and the orientation of the work travel route that can be calculated from the positioning data (vehicle motion vector) based on the acceleration detection value output from the gyro module 51 are different from each other by a predetermined value or When the steering angle and the direction of the work travel route are different from each other by a predetermined value or more, automatic steering by the automatic steering unit 83 is prohibited. As a result, when the automatic steering becomes unsatisfactory due to an unexpected situation, the automatic steering can be quickly stopped and the driver can regain the steering.
(4) A correction control amount is added to the motor control circuit 7A on the basis of the field hardness ascertained from the float sensing setting value, and the steering torque control amount is changed.

〔別実施形態〕
(1)上述した実施形態では、経路算定部81は演算制御ユニット内に構築されていたが、経路算出アルゴリズムが複雑になれば要求される演算能力が高くなるので、経路算出演算は、外部のコンピュータに行わせるクラウドネットワーク方式を採用してもよい。同様に、情報格納部80も外部のコンピュータ内に構築し、必要に応じて植播系圃場作業機からアクセスするような構成にしてもよい。そのためには、植播系圃場作業機にインターネットなどデータ通信回線に接続可能な通信ユニットが備えられか、あるいは運転者によって持ち込まれる。
(2)低速移行状態判定部84が低速移行状態の判定に用いる下限速度は、過去の作業走行におけるデータ、実際の走行経路や圃場の状態などを加味して、手動または自動で調整される構成を採用してもよい。
(3)直進の作業走行と方向転換を伴う非作業走行の両方において、自動操舵部83によって走行機体1を自動走行制御してもよいが、例外的な操作が含まれる非作業走行(特に方向転換走行)では運転者によって人為操舵されることが好ましい。
(4)本発明による圃場作業機には、GNSS機能と地図データ収納機能が備えられているので、これを利用して、作業対象となる圃場への自動操舵あるいは走行経路案内を行うことも可能である。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the route calculation unit 81 is built in the calculation control unit. However, if the route calculation algorithm is complicated, the required calculation capability increases. You may employ | adopt the cloud network system performed by a computer. Similarly, the information storage unit 80 may also be constructed in an external computer and accessed from the planting field work machine as necessary. For this purpose, the planting field work machine is provided with a communication unit that can be connected to a data communication line such as the Internet, or is brought in by the driver.
(2) The lower limit speed used by the low-speed transition state determination unit 84 to determine the low-speed transition state is adjusted manually or automatically in consideration of past work travel data, actual travel route, field conditions, and the like. May be adopted.
(3) Although the traveling body 1 may be automatically controlled by the automatic steering unit 83 in both the straight working traveling and the non-working traveling with a change of direction, the non-working traveling (particularly the direction) includes an exceptional operation. It is preferable that the vehicle is manually steered by the driver in the conversion traveling).
(4) The field work machine according to the present invention is provided with a GNSS function and a map data storage function, and can be used to perform automatic steering or travel route guidance to the field to be worked. It is.

本発明は、乗用田植機だけでなく、圃場作業装置を装備した自動走行可能な播種機など種々の圃場作業機にも適用可能である。   The present invention is applicable not only to a riding rice transplanter but also to various field work machines such as a seeder capable of automatic traveling equipped with a field work device.

1 :走行機体
2 :水田作業装置(圃場作業装置)
5 :測位ユニット
6 :状態検出手段
7 :機器制御部
8 :演算制御ユニット
11B :サイドクラッチ
11a :前輪
11b :後輪
32 :トランスミッション
32a :変速装置
33 :運転部
33a :運転座席
33b :ステアリングハンドル
49 :昇降レバー
50 :GNSSモジュール
51 :ジャイロモジュール(ジャイロセンサモジュール)
60 :状態検出器群
61 :検出信号処理部
70 :人為操作体
73 :経路算出部
80 :情報格納部
81 :経路算定部
81 :自動操作決定部
82 :自動操舵決定部
83 :自動操舵部
1: Traveling machine body 2: Paddy field work device (field work device)
5: Positioning unit 6: State detection means 7: Device control unit 8: Arithmetic control unit 11B: Side clutch 11a: Front wheel 11b: Rear wheel 32: Transmission 32a: Transmission 33: Driving unit 33a: Driving seat 33b: Steering handle 49 : Lift lever 50: GNSS module 51: Gyro module (gyro sensor module)
60: State detector group 61: Detection signal processing unit 70: Artificial operation body 73: Route calculation unit 80: Information storage unit 81: Route calculation unit 81: Automatic operation determination unit 82: Automatic steering determination unit 83: Automatic steering unit

Claims (1)

走行機体と、
前記走行機体に搭載されたエンジンと、
前記エンジンからの動力を変速して駆動輪に伝達する走行動力伝達機構と、
GNSSモジュールを有し、測位データを出力する測位ユニットと、
前記走行機体が走行するための走行経路のうちの圃場作業装置を駆動しながら走行する作業走行経路において、前記測位データと前記走行経路とに基づいて前記走行機体を前記走行経路に沿うように自動操舵する自動操舵部と、
前記走行機体の走行速度が所定速度以下に移行する低速移行状態を判定する低速移行状態判定部と、
前記自動操舵部による自動操舵の実行中に前記低速移行状態が判定された場合、当該自動操舵を停止する自動操舵決定部と、
を備えた圃場作業機。
Traveling aircraft,
An engine mounted on the traveling body;
A traveling power transmission mechanism that shifts power from the engine and transmits the power to the drive wheels;
A positioning unit having a GNSS module and outputting positioning data;
Of the travel routes for traveling by the traveling machine body, in the work travel route that travels while driving the field work device, the travel aircraft body is automatically set along the travel route based on the positioning data and the travel route. An automatic steering section for steering;
A low-speed transition state determination unit that determines a low-speed transition state in which the traveling speed of the traveling body transitions to a predetermined speed or less;
An automatic steering determination unit that stops the automatic steering when the low-speed transition state is determined during execution of automatic steering by the automatic steering unit;
Field work machine equipped with.
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