JP2020099250A - 水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム - Google Patents

水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP2020099250A
JP2020099250A JP2018239758A JP2018239758A JP2020099250A JP 2020099250 A JP2020099250 A JP 2020099250A JP 2018239758 A JP2018239758 A JP 2018239758A JP 2018239758 A JP2018239758 A JP 2018239758A JP 2020099250 A JP2020099250 A JP 2020099250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
traveling
automatic
work
travel
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018239758A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7034056B2 (ja
Inventor
石見 憲一
Kenichi Iwami
憲一 石見
祐樹 久保田
Yuki Kubota
祐樹 久保田
俊介 江戸
Shunsuke EDO
俊介 江戸
健二 玉谷
Kenji Tamatani
健二 玉谷
めぐみ 鈴川
Megumi Suzukawa
めぐみ 鈴川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2018239758A priority Critical patent/JP7034056B2/ja
Publication of JP2020099250A publication Critical patent/JP2020099250A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7034056B2 publication Critical patent/JP7034056B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

【課題】自動走行制御が中止された状態から容易に走行機体を走行させることが可能な水田植播系作業機の自動走行制御システムの提供。【解決手段】走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、目標走行経路に沿って走行機体が走行するように制御する自動走行制御が可能な自動走行制御部と、走行機体の走行状態を検出可能な走行状態センサと、作業装置の作業状態を検出可能な作業状態センサと、走行状態と作業状態とに基づいて自動走行制御を中止する中止要因の判定と、中止要因の判定に基づいて自動走行制御部に対する自動走行制御の中止の指示と、を可能に構成されている判定部と、中止要因を報知情報として報知可能な報知部と、報知情報に基づいて走行機体を走行させるための手順案内を表示可能な表示装置と、が備えられている。【選択図】図7

Description

本発明は、走行機体の位置に基づいて、目標走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御が可能な自動走行制御部が備えられた水田植播系作業機及び水田植播系作業機の自動走行制御システムに関する。
例えば特許文献1に開示された作業車では、走行状態センサ(文献では「障害物センサ処理部」)の処理に基づいて、自動走行制御部(文献では「作業走行制御部」)が自動走行制御を中止可能に構成されている。自動走行制御が中止された場合、作業車は途中で停止すると同時に、走行状態センサから自動走行制御部に対する指令の内容が報知部(文献では「報知デバイス群」)を通じて作業者等に報知される。
特開2018−116612号公報
ところで田植機のような水田植播系作業機では、水田内で水田植播系作業機の自動走行制御が中止された場合、走行機体が水田内で停止する。このような場合、例えば圃場の作業者が自動走行制御の中止内容を受信した後、水田内で停止した走行機体へ移動し、水田植播系作業機の不具合を調査するという作業が考えられる。このような作業は、作業者が水田の泥濘を踏み分けて走行機体へ移動しなければならず、作業者にとって負担である。また、走行機体に搭乗者が搭乗している場合であっても、搭乗者が、自動走行制御の再開手順や水田植播系作業機の手動操作の手順を熟知していないことも考えられる。この場合、搭乗者は他の作業者と電話連絡したり他の作業者を水田内で停止した走行機体まで呼び出したりしなければならない。このように、自動走行制御が中止された状態から走行機体を走行させる作業は、搭乗者や作業者にとって負担の掛かる作業となる虞がある。
上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、自動走行制御が中止された状態から容易に走行機体を走行させることが可能な水田植播系作業機及び水田植播系作業機の自動走行制御システムを提供することにある。
本発明による水田植播系作業機の自動走行制御システムは、航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、前記走行機体の位置に基づいて、目標走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御が可能な自動走行制御部と、前記走行機体の走行状態を検出可能な走行状態センサと、前記作業装置の作業状態を検出可能な作業状態センサと、前記走行状態と前記作業状態とに基づいて前記自動走行制御を中止する中止要因の判定と、前記中止要因の判定に基づいて前記自動走行制御部に対する前記自動走行制御の中止の指示と、を可能に構成されている判定部と、前記判定部の判定に基づいて前記自動走行制御が中止された場合、前記中止要因を報知情報として報知可能な報知部と、が備えられていることを特徴とする。
また、本発明に係る自動走行制御システムの技術的特徴は、水田植播系作業機そのものにも適用可能であって、そのため、本発明は、そのような水田植播系作業機も権利の対象とすることができる。その場合における水田植播系作業機は、航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、前記走行機体の位置に基づいて、目標走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御が可能な自動走行制御部と、前記走行機体の走行状態を検出可能な走行状態センサと、前記作業装置の作業状態を検出可能な作業状態センサと、前記走行状態と前記作業状態とに基づいて前記自動走行制御を中止する中止要因の判定と、前記中止要因の判定に基づいて前記自動走行制御部に対する前記自動走行制御の中止の指示と、を可能に構成されている判定部と、前記判定部の判定に基づいて前記自動走行制御が中止された場合、前記中止要因の報知が可能な報知部と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によると、自動走行制御の中止要因が報知され、走行機体を走行させるための手順案内が表示または報知される構成であるため、圃場の作業者等は自動走行制御の中止理由を把握可能となる。このため、圃場の作業者や監視者、走行機体の搭乗者、作業計画決定者等が、把握した中止理由に基づいて適切な対処を行い易くなり、走行機体を走行可能な状態に復旧し易くなる。これにより、自動走行制御が中止された状態から容易に走行機体を走行させることが可能な水田植播系作業機及び水田植播系作業機の自動走行制御システムが実現される。
なお、本発明における『植播作業』は、圃場に対して発芽前の種子を種蒔きしたり、圃場に対して発芽後の苗を移植したりする作業の総称を意味する。また、本発明における『水田植播系作業機』は、水田に対して上述した種蒔きが可能な作業機や水田に対して苗の移植が可能な作業機の総称を意味する。また、本発明における『種苗』は、発芽前の種子と発芽後の苗とを含むものである。
本発明による水田植播系作業機の自動走行制御システムにおいて、前記報知情報に基づいて前記走行機体を走行させるための手順案内を表示可能な表示装置が備えられていると好適である。また、本発明による水田植播系作業機において、前記報知部は、前記走行機体を走行させるための手順案内の報知が可能に構成されていると好適である。
本構成であれば、走行機体の搭乗者が、自動走行制御の再開手順や水田植播系作業機の手動操作の手順を熟知していなくても、搭乗者は手順案内を確認しながら走行機体を走行させる作業を行うことが可能となる。このため、搭乗者が復旧作業のために他の作業者と電話連絡したり他の作業者を呼び出したりする場合と比較して、搭乗者や作業者に掛かる作業負担が軽減される。
本発明において、前記表示装置は、前記走行機体及び前記作業装置に対する遠隔操作手段を有する遠隔操作端末であって、前記遠隔操作端末は、前記手順案内に基づいて前記遠隔操作手段が人為操作されることによって、前記走行機体を走行させるための操作が可能に構成されていると好適である。
本構成であれば、走行機体から離れた場所に居る圃場の作業者が、走行機体や作業装置を遠隔操作可能となる。このため、圃場の作業者が、水田の泥濘を踏み分けて走行機体へ移動することなく、手順案内に基づいて水田植播系作業機及びそのシステムの復旧作業を行うことが可能となる。
本発明において、前記判定部は、複数の前記中止要因の重要度を複数のエラーレベルに区分可能に構成され、前記手順案内に、前記自動走行制御を再開させる復帰手順案内と、人為操作に基づく前記走行機体の走行を可能にする走行手順案内と、が含まれ、前記表示装置は、前記復帰手順案内と前記走行手順案内とを前記複数のエラーレベルに応じて表示可能に構成されていると好適である。
本構成であれば、圃場の作業者や搭乗者がエラーレベルを確認することによって中止要因の重要度を識別可能となるため、作業者や搭乗者は、自動走行制御を再開させるべきかどうかを容易に判断できる。また、エラーレベルに応じて手順案内が復帰手順案内と走行手順案内とに切り換えられるため、作業者や搭乗者は水田植播系作業機及びそのシステムの復旧作業を円滑に行うことが可能となる。
本発明において、前記複数のエラーレベルに、前記自動走行制御を再開可能な再開可能レベルと、前記自動走行制御を再開不能な再開不能レベルと、が含まれ、前記表示装置は、前記判定部が前記再開可能レベルの前記中止要因を判定した場合における前記復帰手順案内の表示と、前記判定部が前記再開不能レベルの前記中止要因を判定した場合における前記走行手順案内の表示と、を可能に構成されていると好適である。
本構成によって、圃場の作業者や搭乗者が自動走行制御を再開の可否を明確に認識可能となる。
水田植播系作業機である田植機を示す側面図である。 水田植播系作業機の自動走行制御システムの構成を示すブロック図である。 自動走行制御の機能とデータの流れを示す機能ブロック図である。 目標走行経路及び旋回経路の設定を示す圃場の平面図である。 制御ユニットにおける走行モードの状態遷移を示す図である。 アラームモードに移行する条件を示す図である。 アラームモード移行後のガイダンス表示処理を示すフローチャート図である。 着座センサの検出に基づく処理を示すフローチャート図である。 報知処理の一例を示すフローチャート図である。 減速処理の一例を示すフローチャート図である。 着座センサの検出に基づく自動走行制御を示すロジックグラフ図である。
〔水田植播系作業機の基本構成〕
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明における『植播作業』は、圃場に対して発芽前の種子を種蒔きしたり、圃場に対して発芽後の苗を移植したりする作業の総称を意味する。また、本発明における『水田植播系作業機』は、水田に対して上述した種蒔きが可能な作業機や水田に対して苗の移植が可能な作業機の総称を意味する。また、本発明における『種苗』は、発芽前の種子と発芽後の苗とを含むものである。ここでは、水田植播系作業機の一例として乗用型田植機を例に挙げて説明する。なお、図1において、矢印「F」が走行機体Cの機体前部側、矢印「B」が走行機体Cの機体後部側である。
図1に示されているように、乗用型田植機には、左右一対の操舵車輪10,10と、左右一対の後車輪11,11と、を有する走行機体Cが備えられている。また、走行機体Cの後部に作業装置としての苗植付装置Wが上下昇降可能に連結され、苗植付装置Wは圃場に対する苗(種苗)の移植作業(植播作業の一形態)を可能に構成されている。左右一対の操舵車輪10は、走行機体Cの機体前部に設けられて走行機体Cの向きを変更操作自在なように構成され、左右一対の後車輪11は、走行機体Cの機体後部に設けられている。苗植付装置Wは、リンク機構21を介して走行機体Cの後端に昇降自在に連結されている。リンク機構21は昇降用油圧シリンダ20の伸縮作動により昇降作動する。これにより、苗植付装置Wは、圃場の田面に降下して移植作業を行う作業状態と、圃場の田面の上方に上昇して移植作業を行わない非作業状態と、に切換可能に構成されている。
走行機体Cの前部には、開閉式のボンネット12が備えられている。ボンネット12内には、エンジン13が備えられている。詳述はしないが、操舵車輪10若しくは後車輪11、またはその両方に、エンジン13の動力を伝達するための変速機構として、公知のHST(Hydraulic Static Transmission、不図示)が備えられている。エンジン13の動力が、機体に備えられた変速機構を介して操舵車輪10及び後車輪11に伝達され、変速後の動力が電動モータ駆動式の植付クラッチ(不図示)を介して苗植付装置Wに伝達される。走行機体Cには、前後方向に沿って延びる機体フレーム15が備えられ、機体フレーム15の前部には支持支柱フレーム16が立設されている。
走行機体Cにおけるボンネット12の左右側部には、複数(例えば四個)の通常予備苗台28と、予備苗台29と、が備えられている。通常予備苗台28及び予備苗台29は、苗植付装置Wに補給するための予備苗を載置可能なように構成されている。走行機体Cにおけるボンネット12の左右側部に左右一対の予備苗フレーム30が備えられ、左右の予備苗フレーム30の上部同士が連結フレーム31にて連結されている。予備苗フレーム30は各通常予備苗台28及び予備苗台29を支持する。連結フレーム31の上部に衛星測位ユニット80Aが取り付けられている。
衛星測位ユニット80Aは、地球の上空を周回する複数の航法衛星から発信される電波を受信することによって、走行機体Cの位置を検出可能に構成されている。即ち、衛星測位用システム(GNSS:グローバル・ナビゲーション・サテライト・システム)の一例として、周知の技術であるGPS(グローバル・ポジショニング・システム)を利用することによって、衛星測位ユニット80Aの位置が測位される。本実施形態では、衛星測位ユニット80Aは、RTK−GPS(Real Time Kinematic GPS:干渉測位方式)を利用したものであるが、DGPS(Differential GPS:相対測位方式)を利用することも可能である。
衛星測位ユニット80Aの他に、走行機体Cの方位を検出する方位検出手段として、例えばIMU(Inertial Measurement Unit)を有する慣性計測ユニット80B(図2及び図3参照)が、走行機体Cに備えられている。図示はしないが、慣性計測ユニット80Bは、例えば、走行機体Cの横幅方向中央の低い位置に設けられ、走行機体Cの旋回角度の角速度、走行機体Cの左右傾斜角度の角速度、走行機体Cの前後傾斜角度の角速度、等を計測可能である。この角速度を積分することによって、機体の方位変化角の算出が可能である。なお、慣性計測ユニット80Bは、ジャイロセンサや加速度センサを有する構成であっても良い。本実施形態では、自機位置検出モジュール80として、衛星測位ユニット80Aと慣性計測ユニット80Bとが含まれる。
走行機体Cの中央部には、各種の運転操作が行われる搭乗部40が備えられている。搭乗部40には、運転座席41と、操向ハンドル43と、例えば主変速レバー44等の各種操作具と、が備えられている。運転座席41は、走行機体Cの中央部に備えられ、搭乗者が着席可能なように構成されている。操向ハンドル43は、人為操作によって操舵車輪10の操向操作を可能なように構成されている。走行機体Cの前後進の切換え操作や走行速度の変更操作が、例えば主変速レバー44等の操作によって可能であり、苗植付装置Wの昇降操作等が搭乗部40の各種操作具によって可能である。
苗植付装置Wに、複数(例えば四個)の伝動ケース22と、複数(例えば八個)の回転ケース23と、整地フロート25と、苗載せ台26と、が備えられている。回転ケース23は、各伝動ケース22の後部の左側部及び右側部に、夫々回転自在に支持されている。夫々の回転ケース23の両端部に、一対のロータリ式の植付アーム24が備えられている。整地フロート25は、圃場の田面を整地するものであり、苗植付装置Wに複数備えられている。苗載せ台26に、植え付け用のマット状苗が載置される。
苗植付装置Wは、苗載せ台26を左右に往復横送り駆動しながら、伝動ケース22から伝達される動力により各回転ケース23を回転駆動して、苗載せ台26の下部から各植付アーム24により交互に苗を取り出して圃場の田面に植え付けるようになっている。図示はしないが、苗植付装置Wは、複数の回転ケース23に備えられた植付アーム24により苗を植え付けるように構成されている。回転ケース23が四個の場合は四条植え型式であり、回転ケース23が六個の場合は六条植え型式であり、回転ケース23が八個の場合は八条植え型式であり、回転ケース23が10個の場合は10条植え型式である。
〔自動走行制御の構成〕
次に、自動走行制御を行うための構成を図1乃至図3に基づいて説明する。図2及び図3に、本発明による自動走行制御システムを利用する圃場作業機の制御系が示されている。圃場作業機の制御系は、制御ユニット5、及び、この制御ユニット5との間で車載LANなどの配線網を通じて信号通信(データ通信)を行う各種入出力機器から構成されている。制御ユニット5は、この制御系の中核要素であり、多数のECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)と呼ばれる電子制御ユニットの集合体として示されている。衛星測位ユニット80Aや慣性計測ユニット80Bからの信号は、車載LANを通じて制御ユニット5に入力される。
制御ユニット5は通信部66と接続されている。通信部66は、制御ユニット5と、管理コンピュータ6と、の間でデータ交換するために用いられる。通信部66と管理コンピュータ6とはインターネット等のネットワークによって接続されている。管理コンピュータ6は、例えば、走行機体Cに着脱可能に搭載された車載用のタブレットコンピュータであったり、監視者や作業計画決定者が携帯するスマートフォン等の携帯端末であったり、監視者や作業計画決定者の自宅や管理事務所に設置されているコンピュータであったりする。管理コンピュータ6は、各種情報を表示可能なモニタを有し、本発明の表示装置に相当する。また、管理コンピュータ6は、走行機体C及び作業装置としての苗植付装置Wに対する遠隔操作手段を有する遠隔操作端末である。遠隔操作手段は、タッチパネルであっても良いし、コンピュータ用のキーボードやマウスであっても良いし、専用のパネルスイッチやロータリスイッチやシートキースイッチであっても良い。
制御ユニット5は、入出力インタフェースとして、出力処理部58と入力処理部57とを備えている。出力処理部58は、機器ドライバ65を介して種々の動作機器70と接続されている。動作機器70として、走行関係の機器である走行機器群71と、作業関係の機器である作業機器群72と、が含まれる。走行機器群71には、例えば、操舵車輪10,10の操舵モータ(不図示)、エンジン13の制御機器、上述したHSTの制御機器、不図示の制動機器などが含まれる。作業機器群72には、図1に示されるような苗植付装置Wに対する制御機器などが含まれる。
入力処理部57には、走行状態センサ群63(走行状態センサ)、作業状態センサ群64(作業状態センサ)、監視者が操作可能な走行操作ユニット90、などが接続されている。
走行状態センサ群63には、車速センサ63A、障害物検知部63B、操向角センサ63Cの他に、エンジン回転数センサ、オーバーヒート検出センサ、ブレーキペダル位置検出センサ、変速位置検出センサ等も含まれる。車速センサ63Aは、例えば、後車輪11に対する伝動機構中の伝動軸の回転速度により車速を検出するように構成されている。障害物検知部63Bは、走行機体Cの前部及び左右両側部に備えられ、例えば、光波測距式の距離センサであったり、画像センサであったりして、圃場の畦際等を検知可能なように構成されている。このように、走行状態センサ群63は走行機体Cの走行状態を検出可能に構成されている。
作業状態センサ群64に、図1に示されるような苗植付装置Wの駆動状態を検出するセンサなどが含まれ、作業状態センサ群64は作業装置としての苗植付装置Wの作業状態を検出可能に構成されている。
走行操作ユニット90は、搭乗者によって手動操作される操作具の総称である。走行操作ユニット90の手動操作に基づく操作信号が制御ユニット5に入力される。走行操作ユニット90には、操向ハンドル43、主変速レバー44、モード操作具90A、自動開始操作具90B、などが含まれる。モード操作具90Aは、制御ユニット5の走行モードを、自動運転が行われる自動走行モードと、手動運転が行われる手動走行モードと、に切換える信号を制御ユニット5に出力する機能を有する。自動開始操作具90Bは、自動走行を開始するための最終的な自動開始指令を制御ユニット5に与える機能を有する。なお、図2では、自動開始操作具90Bが一つだけ示されているが、誤操作を防止するために、複数の自動開始操作具90Bが備えられ、複数の自動開始操作具90Bが同時に操作されることによって、最終的な自動開始指令が出力される構成であっても良い。なお、モード操作具90Aによる操作とは無関係に、自動走行モードから手動走行モードへの移行が、ソフトウエアによって自動的に行われる場合もある。例えば、自動運転が不可能な状況が発生したら、制御ユニット5は、強制的に自動走行モードから手動走行モードや後述するアラームモードへの移行を実行する。
制御ユニット5には、走行制御部51、作業制御部52、走行モード管理部53、経路設定部54、自機位置算出部55、報知部56、記憶部59、判定部60、などが備えられている。
自機位置算出部55は、測位データと方位データと車速データとに基づいて、予め設定されている走行機体Cの特定箇所の地図座標(または圃場座標)である自機位置を算出する。測位データは衛星測位ユニット80Aによって経時的に取得される。方位データは慣性計測ユニット80Bによって経時的に取得される。車速データは車速センサ63Aによって経時的に取得される。自機位置として、走行機体Cの基準点(例えば車体中心、図1に示される苗植付装置Wの中心など)の位置を設定することができる。
自機位置算出部55は、自機位置を、例えばRAM(ランダム・アクセス・メモリー)で構成された記憶部59に経時的に記憶する。記憶部59は、位置情報としての自機位置を経時的に記憶可能に構成されている。
報知部56は、制御ユニット5の各機能部からの指令等に基づいて報知データを生成し、報知デバイス62に与える。報知デバイス62として、例えばブザーやスピーカやランプや計器等が例示される。なお、報知部56は、報知デバイス62以外にも、通信部66を介して管理コンピュータ6に報知データを伝送する構成であっても良い。
走行制御部51は、エンジン制御機能、操舵制御機能、車速制御機能などを有し、走行機器群71に制御信号を与える。作業制御部52は、図1に示される苗植付装置Wの動きを制御するために、作業機器群72に制御信号を与える。
本実施形態における田植機は、自動走行で移植作業を行う自動運転と、手動走行で移植作業を行う手動運転と、の両方で圃場を走行可能である。このため、走行制御部51に、手動走行制御部51Aと自動走行制御部51Bとが含まれる。また、作業制御部52に、手動作業制御部52Aと自動作業制御部52Bとが含まれる。なお、自動運転を行う際には、自動走行モードが設定され、手動運転を行うためには手動走行モードが設定される。走行モードの切換えは、走行モード管理部53によって管理される。つまり、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを、自動走行を実行する自動走行モードと、手動走行を実行する手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。これにより、制御ユニット5は、自動走行制御が実行される自動走行モードと、自動走行制御が実行されない手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。
自動走行制御部51Bは、自動操向及び停車を含む車速変更の制御信号を生成して、走行機器群71を制御する。詳細は後述するが、経路設定部54は、例えば図4に示されるように、内側作業領域CAに複数の目標走行経路LMを設定するとともに、外周領域SAに目標走行経路LMの端部同士を繋ぐ旋回走行経路TMを設定する。自機位置は自機位置算出部55によって算出される。そして、自車位置と目標走行経路LMとの間の位置ずれ、及び、方位ずれが解消されるように、自動走行制御部51Bは制御信号を出力する。即ち、自動走行制御部51Bは、走行機体Cの位置に基づいて、目標走行経路LMに沿って走行機体Cが走行するように制御する自動走行制御を可能なように構成されている。制御信号を出力する制御手法として、例えば公知のPID制御が用いられる。
自動作業制御部52Bは、自動走行制御部51Bに基づく自動走行制御と連動して苗植付装置Wを制御可能なように構成されている。例えば走行機体Cが移植作業を伴わずに圃場を走行(以下、『非作業走行』と称する)する場合、自動作業制御部52Bは苗植付装置Wを上昇させる制御信号を出力する。また、自動作業制御部52Bは不図示の施肥装置や薬剤散布装置に対する制御信号も出力可能に構成されている。例えば、走行機体Cが圃場を非作業走行する際に、自動作業制御部52Bが施肥装置や薬剤散布装置を停止させる制御信号を出力することによって、肥料や薬剤が重複散布される虞が防止される。
経路設定部54は、経路算出アルゴリズムによって自ら目標走行経路LMを生成する。なお、経路設定部54は自ら目標走行経路LMを生成せず、上述の管理コンピュータ6等で生成された目標走行経路LMを経路設定部54がダウンロードして用いる構成であっても良い。
手動走行モードが選択されている場合、監視者や搭乗者による操作に基づいて、手動走行制御部51Aが操舵量や変速指令等を出力し、走行機器群71を制御することによって、手動運転が実現される。なお、経路設定部54によって算出された目標走行経路LMは、手動運転であっても、田植機が当該目標走行経路LMに沿って走行するためのガイダンス目的で利用できる。
詳細は後述するが、判定部60は、走行状態センサ群63によって検出された走行状態と、作業状態センサ群64によって検出された作業状態と、に基づいて自動走行制御を中止する中止要因の判定を可能に構成されている。更に判定部60は、この中止要因の判定に基づいて自動走行制御部51Bに対する自動走行制御の中止の指示を可能に構成されている。また、報知部56は、判定部60の判定に基づいて自動走行制御が中止された場合、中止要因を報知情報として報知可能なように構成されている。
〔自動走行制御について〕
水田植播系作業機の自動走行制御について説明する。図4に示された圃場形状は四角形に形成されている。圃場は、対向する一対の第一辺S1,S3と、一対の第一辺S1,S3の間に位置するとともに一対の第一辺S1,S3よりも短い一対の第二辺S2,S4と、を有する。第一辺S1,S3と第二辺S2,S4とによって圃場に四辺の畦際が形成されている。上下一対の第二辺S2,S4の夫々に農道K1,K2が隣接し、農道K1,K2の夫々は、図4に示された圃場の紙面上下の第二辺S2,S4に沿って紙面横方向に延びる。第二辺S2における紙面右下の畦際に圃場の出入口Eが設けられ、走行機体Cはこの出入口Eを経由することによって農道K2と圃場とを出入り可能である。出入口Eの地面は、縦方向Vに沿って農道K2の位置する側ほど高くなるように傾斜する。
この圃場の形状に基づいて、複数の目標走行経路LMと、複数の旋回走行経路TMと、が経路設定部54によって設定される。図4に示される実施形態では、目標走行経路LMの夫々の長手方向が、圃場の縦方向Vと沿うように互いに平行に並んで設定される。換言すると、内側作業領域CAのうち、横方向Hの方向に目標走行経路LMが等間隔で並んで設定される。内側作業領域CAよりも外側に、少なくとも二周分の周回走行の領域が確保される。この周回走行の領域が、旋回走行経路TMの余裕地として存在するため、走行機体Cが圃場畦際の障害物(例えばコンクリート壁や電柱や送電線の鉄塔等)と接触する虞が軽減される。
目標走行経路LMの夫々が圃場の長手方向である縦方向Vと沿うように設定される。これにより、目標走行経路LMの夫々が圃場の短手方向である横方向Hと沿うように設定れる構成と比較して、目標走行経路LM及び旋回走行経路TMの数が減少し、走行機体Cの旋回頻度が減少する。その結果、内側作業領域CAと、外周領域SAにおける既作業領域と、の間の領域の整地状態が荒らされる虞が軽減される。また、旋回走行経路TMよりも圃場外側に農道K1または農道K2が対向する。このため、農道K1,K2から補給資材を走行機体Cに補給する場合、走行機体Cが旋回走行経路TMの旋回途中で停車した状態で補給作業が可能となる。これにより、走行機体Cが目標走行経路LMや旋回走行経路TMから外れて専用の補給位置へ移動する手間が省略される。
目標走行経路LMに沿って作業走行が行われ、旋回走行経路TMに沿って旋回走行が行われる。本実施形態では、作業走行とは、走行機体Cが目標走行経路LMに沿って走行しつつ苗植付装置Wによる移植作業が行われることを意味する。また、旋回走行とは、一つの目標走行経路LMに沿った作業走行の完了後に、走行機体Cが旋回走行経路TMに沿って次の目標走行経路LMへ移動することを意味する。内側作業領域CAにおいて、自動走行制御は作業走行と旋回走行とを交互に繰り返す。
目標走行経路LMの走行順は、出入口Eから離れた側に位置する最初の目標走行経路LM1における開始位置STから順に走行するように設定される。つまり、出入口Eの最寄りに設定された目標走行経路LM2は、複数の目標走行経路LMのうち、走行機体Cが最後に走行する目標走行経路LMである。また、走行機体Cがこの最後の目標走行経路LM2を出入口Eの位置する側に向かって走行するように、目標走行経路LM及び旋回走行経路TMは設定される。最後の目標走行経路LM2における出入口Eの近傍の端部に、終了位置Gが設定される。終了位置Gは、出入口Eからから予め設定された範囲内(例えば出入口Eから5メートル以内)に位置する。このように、走行機体Cが終了位置Gに到達すると同時に内側作業領域CAに対する苗の移植作業が完了するように、目標走行経路LM及び旋回走行経路TMが設定される。
〔制御ユニットにおける走行モードの切換えについて〕
制御ユニット5における走行モードの切換えについて、図1、図2、図5に基づいて説明する。図2に示される走行モード管理部53は、図5に示されるように、所定の条件を満たすことによって、制御ユニット5における走行モードの切換えが可能である。手動走行モードと自動走行モードとの間に自動待機モードが介在する。手動走行モードから自動走行モードへの切換えは、直接行われるのではなく、自動待機モードを経由して行われる。また、走行モードにおける一つのモードとしてアラームモードが設けられ、自動走行制御中に自動走行制御の中止が判定部60によって判定された場合、制御ユニット5の走行モードは自動的に自動走行モードからアラームモードへ切換えられる。
まず、手動走行モードから自動待機モードへの移行は、図5に示される[条件01]を満たした場合に可能となる。[条件01]として、以下の[条件01−1]〜[条件01−11]が例示される。
[条件01−1]:モード操作具90Aが人為的に自動走行モードへ切換操作された。即ち、自動走行モードへのモード切換要求が制御ユニット5へ出力された。
[条件01−2]:主変速レバー44の位置が中立位置(走行機体Cが前進も後進もしない位置)である。
[条件01−3]:操向ハンドル43が中立位置(操舵車輪10が直進方向または略直進方向を向く位置)に調整されている。
[条件01−4]:走行するべき目標走行経路LMを自動走行制御部51Bが特定し、自動走行制御部51Bは目標走行経路LMと自機位置との間の位置ずれを算出可能である。
[条件01−5]:苗植付装置Wが非作業状態である。
[条件01−6]:自機位置検出モジュール80が正常動作している。即ち、衛星測位ユニット80Aから適正な測位データが出力され、かつ、慣性計測ユニット80Bから適正な位置ベクトルデータが出力されている。
[条件01−7]:苗載せ台26に十分な量のマット状苗が載せられている。
[条件01−8]:燃料の残量に余裕がある。
[条件01−9]:内側作業領域CAに移植作業が行われていない未作業領域が残されている。
[条件01−10]:運転座席41に着座している搭乗者が、着座センサ63Dによって検出されている。
[条件01−11]:判定部60によるエラーの判定で、中レベル(図6参照)以上のエラーが判定されていない。
なお、これらの条件は例示であって、これらの条件の一部が無くても良いし、これらの条件以外の別の条件が加えられても良い。
自動運転のために必要な走行機器群71及び作業機器群72の準備が整っている場合、[条件01−1]〜[条件01−11]が全て(または略全て)成立する。[条件01]が満たされると、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを手動走行モードから自動待機モードへ切換える。なお、監視者や搭乗者が制御ユニット5の走行モードを自動待機モードから手動走行モードへ移行させたい場合が考えられる。この場合、監視者や搭乗者がモード操作具90Aを人為的にOFF操作することによって、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを自動待機モードから手動走行モードへ切換える。
自動待機モードから自動走行モードへの移行条件([条件02]とする)は、自動開始操作具90Bが人為的にON操作されることである。自動待機モードにおいて自動開始操作具90Bが人為的にON操作されると[条件02]が成立し、走行モード管理部53は、走行モードを自動待機モードから自動走行モードに切換える。
自動走行モードから手動走行モードへの移行は、図5に示される[条件03]を満たした場合に可能となる。[条件03]に含まれる条件として、以下の条件[条件03−1]及び[条件03−2]が例示される。
[条件03−1]:モード操作具90Aが人為的に手動走行モードへ切換操作された。即ち、手動走行モードへのモード切換要求が制御ユニット5へ出力された。
[条件03−2]:内側作業領域CAにおける移植作業が全て完了した。
なお、これらの条件は例示であって、これらの条件以外の別の条件が加えられても良い。
〔アラームモードの処理について〕
アラームモードの処理に関して、図1、図2、図5、図6、図7に基づいて説明する。走行モード管理部53が管理する走行モードの一つとしてアラームモードが設けられている。自動走行制御中に判定部60が中止要因を判定した場合、判定部60は、中止要因の判定に基づいて、自動走行制御部51Bに対して自動走行制御の中止の指示を出力する。そして、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを自動的に自動走行モードからアラームモードへ切換える。自動走行制御を中止する中止要因の判定は、判定部60によって行われ、図5及び図6に示される[条件04]に該当した場合に自動走行制御の中止が判定される。自動走行制御を中止する中止要因である[条件04]として、以下の[条件04−1]〜[条件04−16]が例示される。これらの条件に一つでも該当した場合、判定部60によって自動走行制御の中止が判定される。
[条件04−1]:衛星測位ユニット80Aにおける測位精度の一時的な低下が発生した。
[条件04−2]:制御ユニット5等の電子制御機器の瞬断が発生した。
[条件04−3]:苗載せ台26における苗の残量が僅かである。
[条件04−4]:車速が異常である。
[条件04−5]:エンジン13や苗植付装置Wに異常負荷が検出された。
[条件04−6]:走行機体Cが目標走行経路LMや旋回走行経路TMに対して許容範囲外に位置ずれした。
[条件04−7]:エンジン13に供給可能な燃料の残量が僅かである。
[条件04−8]:農用資材(肥料、薬剤、予備苗等)の残量が僅かである。
[条件04−9]:障害物検知部63Bによって障害物が検知された。
[条件04−10]:苗植付装置Wの故障が検出された。
[条件04−11]:車載LANの通信不良が検出された。
[条件04−12]:自機位置検出モジュール80が異常状態である。即ち、衛星測位ユニット80Aから適正な測位データが出力されていない、または、慣性計測ユニット80Bから適正な位置ベクトルデータが出力されていない。
[条件04−13]:エンジン13がオーバーヒートになった。
[条件04−14]:エンジン13が動作不能である(故障、バッテリ切れ等)。
[条件04−15]:操向ハンドル43の操向操作を操舵車輪10に伝達する操舵駆動系統の故障が検出された。
[条件04−16]:エンジン13の動力を操舵車輪10及び後車輪11へ伝達する変速機構の故障が検出された。
なお、これらの条件は例示であって、これらの条件の一部が無くても良いし、これらの条件以外の別の条件が加えられても良い。
図6に示されるように、上述の[条件04−1]〜[条件04−16]に基づく中止要因の判定に複数のエラーレベルが設けられる。即ち、判定部60は、複数の中止要因の重要度を複数のエラーレベルに区分可能に構成されている。エラーレベルは、低レベル(再開可能レベル)と、中レベル(再開不能レベル)と、高レベルと、の三つのレベルを有する。低レベルは、自動走行制御部51Bが自動走行制御を再開可能なエラーレベルである。中レベルは、自動走行制御部51Bが自動走行制御を再開不能なエラーレベルであって、人為操作による走行機体Cの走行が可能なエラーレベルである。高レベルは、走行機体Cの走行が不可能なエラーレベルである。
このように、複数のエラーレベルに、自動走行制御を再開可能な再開可能レベルとしての低レベルと、自動走行制御を再開不能な再開不能レベルとしての中レベルと、が含まれる。また、再開不能レベルに高レベルが含まれる構成であっても良い。
上述の[条件04−1]〜[条件04−5]は、判定部60が低レベルの中止要因を判定する条件である。なお、[条件04−1]〜[条件04−5]以外にも、低レベルの中止要因の判定に、例えば障害物検知部63Bの瞬間的な検知動作(いわゆる誤作動)等が含まれても良い。この中止要因の判定が行われた後、[条件04−1]〜[条件04−5]に該当しなくなった場合、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードをアラームモードから手動走行モードに切換可能となる。そして、制御ユニット5の走行モードが手動走行モードに切換えられた後、上述した走行モードの自動走行モードへの移行によって、自動作業制御部52Bに基づく自動走行制御の再開が可能である。
上述の[条件04−6]〜[条件04−12]は、判定部60が中レベルの中止要因を判定する条件である。この中止要因の判定が行われた後、[条件04−6]〜[条件04−12]に該当しなくなった場合、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードをアラームモードから手動走行モードに切換可能となる。しかし、制御ユニット5の走行モードが手動走行モードに切換えられた後、上述した走行モードの自動走行モードへの移行が試みられると、上述の[条件01−11]に該当する。この場合、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを手動走行モードから自動準備モードへ切換不能となる。このとき、手動作業制御部52Aに基づく走行機体Cの走行制御が可能である。このため、監視者や搭乗者は田植機を人為的に走行操作することによって、田植機を圃場の畦際や農道K2(図4参照)等へ移動させることが可能である。
また、判定部60は、図6に示されるように、[条件04−4]及び[条件04−5]が連続的に該当する場合にも中レベルの中止要因を判定可能に構成されている。例えば[条件04−4](または[条件04−5])に該当して自動走行制御が停止し、その後に自動走行制御が再開されても、再び同じ条件に該当して自動走行制御が停止するという現象が複数回発生することも考えられる。例えば[条件04−4]に連続的に該当して自動走行制御が繰り返し停止する場合には、変速機構が故障の前触れの状態であることも考えられる。また、[条件04−5]に連続的に該当して自動走行制御が繰り返し停止する場合には、操向条件や移植条件が適切でなく、エンジン13や変速機構に過負荷が掛かりやすい状態であることも考えられる。このような場合には、同じ判定条件が予め設定された回数以上に亘って該当すると、判定部60は、エンジン13や苗植付装置W等の故障を事前に防止するために低レベルの中止要因の判定を中レベルの中止要因の判定に変更可能に構成されている。なお、判定部60が低レベルの中止要因の判定を中レベルの中止要因の判定に変更するための、判定条件の連続該当回数の設定閾値は、適宜変更可能である。
上述の[条件04−13]〜[条件04−16]は、判定部60が高レベルの中止要因を判定する条件である。[条件04−13]〜[条件04−16]は、走行機体Cが自走不可能な条件である。この中止要因の判定が行われた場合、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードをアラームモード以外に切換不能に構成されている。
制御ユニット5の走行モードがアラームモードから手動走行モードへ移行するための条件は、アラームモードへ移行したときの判定条件やアラームレベル等によって異なる。このため、制御ユニット5は、アラームモードを解除するための手順をガイダンス方式で、例えば管理コンピュータ6のモニタに表示可能に構成されている。
判定部60の判定に基づいて自動走行制御が中止された場合、報知部56が中止要因を報知情報として、例えば通信部66を介して管理コンピュータ6へ報知する。そして、表示装置としての管理コンピュータ6は、報知情報に基づいて走行機体Cを走行させるための手順案内を表示可能に構成されている。なお、図7に基づいて説明する手順では、管理コンピュータ6のモニタに手順案内が表示される実施形態で記載されているが、管理コンピュータ6以外のモニタに手順案内が表示される構成であっても良い。
図7に示されるように、制御ユニット5の走行モードがアラームモードに移行すると(ステップ#01)、走行機体C及び苗植付装置Wは停止する。このとき、エンジン13も停止する構成であっても良い。また、管理コンピュータ6のモニタに、自動走行制御の中止の理由が表示される。これにより、走行機体Cの搭乗者や圃場の作業者や監視者、あるいは圃場から離れた場所に居る作業計画決定者は自動走行制御の中止の理由を認識可能となる。そして、エラーレベルが低レベル,中レベル,高レベルの何れであるかが判定される(ステップ#02)。
エラーレベルが低レベルである場合(ステップ#02:低レベル)、自動走行制御を再開させる手順案内が管理コンピュータ6のモニタに表示される(ステップ#03−1)。この手順案内は、制御ユニット5の走行モードをアラームモードから手動走行モードへ移行させ、引いては自動走行モードへ移行させる復帰手順案内である。そして、監視者または搭乗者が復帰手順案内の表示に基づく手順で田植機の操作を完了したら(ステップ#03−2:Yes)、走行モード管理部53は制御ユニット5の走行モードをアラームモードから手動走行モードへ切換える(ステップ#03−3)。これにより、監視者または搭乗者は制御ユニット5の走行モードを自動走行モードへ復帰させることができるため、自動走行制御の再開が可能であることの案内が管理コンピュータ6のモニタに表示される(ステップ#03−4)。
エラーレベルが中レベルである場合(ステップ#02:中レベル)、人為操作に基づく走行機体Cの走行を可能にする手順案内が管理コンピュータ6のモニタに表示される(ステップ#04−1)。この手順案内は、制御ユニット5の走行モードをアラームモードから手動走行モードへ移行させる走行手順案内である。そして、監視者または搭乗者が走行手順案内の表示に基づく手順で田植機の操作を完了したら(ステップ#04−2:Yes)、走行モード管理部53は制御ユニット5の走行モードをアラームモードから手動走行モードへ切換える(ステップ#04−3)。これにより、監視者または搭乗者は田植機を人為操作可能となるため、走行機体Cの走行が可能であることの案内が管理コンピュータ6のモニタに表示される(ステップ#04−4)。
このように、手順案内に、自動走行制御を再開させる復帰手順案内と、人為操作に基づく走行機体Cの走行を可能にする走行手順案内と、が含まれる。そして表示装置としての管理コンピュータ6は、復帰手順案内と走行手順案内とを複数のエラーレベルに応じて表示可能に構成されている。即ち、管理コンピュータ6は、判定部60が低レベルの中止要因を判定した場合における復帰手順案内の表示と、判定部60が中レベルの中止要因を判定した場合における走行手順案内の表示と、を可能に構成されている。そして、遠隔操作端末としての管理コンピュータ6は、手順案内に基づいて遠隔操作手段(例えばタッチパネル、キーボード、マウス等)が人為操作されることによって、走行機体Cを走行させるための操作が可能に構成されている。
これにより、走行機体Cの搭乗者や圃場の作業者や監視者、あるいは圃場から離れた場所に居る作業計画決定者は、自動走行制御の再開の可否を判断したり、走行機体Cの走行を再開するための操作を行ったりすることが容易にできる。
エラーレベルが高レベルである場合(ステップ#02:高レベル)、走行モード管理部53は制御ユニット5の走行モードをアラームモード以外に切換不能に構成されているため、異常状態の報知表示が管理コンピュータ6のモニタに表示される(ステップ#05)。これにより、走行機体Cの搭乗者や圃場の作業者や監視者、あるいは圃場から離れた場所に居る作業計画決定者は、水田植播系作業機に深刻な故障等が発生していることを認識可能となる。
〔着座センサの機能について〕
着座センサ63Dの機能について、図1、図2、図8乃至図11に基づいて説明する。自動走行制御中には、搭乗部40に搭乗している搭乗者(監視者)が自動走行状態を監視することが前提となっている場合、搭乗部40が無人の状態で自動走行制御が行われることは避けなければならない。このため、搭乗部40の運転座席41に搭乗者の着座状態を検出可能な着座センサ63Dが設けられ、この着座センサ63Dは、搭乗者の着座が検出された着座状態と、搭乗者の着座が検知されない非着座状態と、の夫々を検出可能に構成されている。着座センサ63Dは、例えばロードセルやリミットスイッチであって、運転座席41の真下に設けられる構成であっても良い。また、運転座席41にシートベルトと、シートベルトが使用されていることを検出するベルトスイッチとが備えられ、ベルトスイッチの信号に基づいて非着座状態が検出される構成であっても良い。更に、着座センサ63Dは赤外線センサ等の光学式センサであっても良い。もちろん上述した非着座状態を検出する構成の全て、またはいくつかを同時に採用する構成も可能である。
搭乗者の着座状態の有無が判定された後の処理は、制御ユニット5の走行モードの状態や走行状態等によって異なる。図8には、搭乗者の着座状態の有無が判定された後の処理の一例が示され、図8に示されるスタートからエンドまでの処理は一定の周期で繰り返し行われる。まず、制御ユニット5の走行モードの状態が判定される(ステップ#11)。
制御ユニット5の走行モードが自動走行モードである場合(ステップ#11:自動走行モード)、自動走行制御の状態が、図4に基づいて上述した作業走行中と旋回走行中との何れであるかが判定される(ステップ#12)。自動走行制御の状態が作業走行中である場合(ステップ#12:作業走行中)、着座センサ63Dが着座状態と非着座状態との何れを検出しているかが判定される(ステップ#13)。着座センサ63Dが非着座状態を検出している場合(ステップ#13:No)、後述する報知処理(ステップ#20)と、後述する減速処理(ステップ#30)と、が実行される。報知処理は報知部56によって行われる。
自動走行制御の状態が旋回走行中である場合にも(ステップ#12:旋回走行中)、着座センサ63Dが着座状態と非着座状態との何れを検出しているかが判定される(ステップ#14)。着座センサ63Dの状態が非着座状態である場合(ステップ#14:No)、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを自動的に自動走行モードからアラームモードへ切換える(ステップ#14−1)。具体的に、判定部60による中止要因の判定に、旋回走行中に着座センサ63Dの状態が非着座状態であることが判定条件に加えられる。換言すると、自動走行制御に基づく旋回走行が行われている場合に、搭乗者の着座していない状態が検出されると、判定部60による中止要因の判定に基づいて自動走行制御が中止され、走行機体Cが停止する。
非着座状態が検出されたことに起因するアラームモードへ移行は、低レベルのエラーレベルに該当すると考えることが可能である。このため、アラームモードへの移行後の状態は、搭乗者の人為操作によって自動走行制御に復帰可能な状態であると考えることが可能である。このような場合において、自動走行制御を再開可能な処理が、図8のステップ#15からステップ#16−3までに示される。
制御ユニット5の走行モードが手動走行モードである場合(ステップ#11:手動走行モード)、走行機体Cの状態が走行中か停止中かの何れであるかが判定される(ステップ#15)。走行機体Cの状態が停止中である場合(ステップ#15:停止中)、着座センサ63Dが着座状態を検出しているかどうかが判定される(ステップ#16)。着座センサ63Dが着座状態を検出している場合(ステップ#16:Yes)、制御ユニット5の走行モードが手動走行モードから自動準備モードへ移行したかどうかが判定される(ステップ#16−1)。制御ユニット5の走行モードが自動準備モードへ移行した後(ステップ#16−1:Yes)、自動開始操作具90Bが人為的に操作されたかどうかが判定される(ステップ#16−2)。そして、自動開始操作具90Bの操作が判定されたら(ステップ#16−2:Yes)、走行モード管理部53は、制御ユニット5の走行モードを自動的に自動準備モードから自動走行モードへ切換える(ステップ#16−3)。
図8のステップ#20に示された報知処理の一例が、図9に示される。図9に示された処理は、ステップ#20の中に組み込まれた処理である。このことから、図9に示された処理は、図8に示されるスタートからエンドまでの周期処理の中で、ステップ#13でNoの判定がされた後のタイミングで行われる。
報知部56は、タイマ処理に基づいて、非着座状態の情報を管理コンピュータ6のモニタに表示できるように構成されている。このタイマ処理に用いられるタイマ変数としてカウンタT1が設けられ、着座センサ63Dの検出に基づいて着座状態が判定されると、カウンタT1の値は零値にクリアされる。
ステップ#20に基づく報知処理では、まず、カウンタT1がカウント中であるかどうかが判定される(ステップ#21)。カウンタT1がカウント中でなければ(ステップ#21:No)、カウンタT1のカウント処理が開始され(ステップ#22)、カウンタT1の値は予め設定された時間間隔ごとにインクリメントされる。カウンタT1の値が予め設定された閾値まで到達すると(カウンタT1のカウントアップ、ステップ#23:Yes)、非着座状態の情報が報知部56を介して管理コンピュータ6のモニタに表示される(ステップ#24)。なお、図9に示される報知処理は一例であって、適宜変更可能である。
図8のステップ#30に示された減速処理の一例が、図10に示される。図10に示された処理は、ステップ#30の中に組み込まれた処理である。このことから、図10に示された処理は、図8に示されるスタートからエンドまでの周期処理の中で、ステップ#13でNoの判定がされた後のタイミングで行われる。
減速処理は、タイマ処理に基づいて減速動作が行われる。減速動作は、例えば主変速レバー44の変速段数が一段下げられることによって行われる。このタイマ処理に用いられるタイマ変数としてカウンタT2が設けられ、後述するステップ#35に基づく減速処理が完了する毎に、カウンタT2の値は零値にクリアされる。また、着座センサ63Dの検出に基づいて着座状態が判定された場合でも、カウンタT2の値は零値にクリアされる。
ステップ#30に基づく減速処理では、まず、走行機体Cの車速が減速後の目標速度に到達したかどうかが判定される(ステップ#31)。走行機体Cの車速が減速後の目標速度に到達していた場合(ステップ#31:Yes)、ステップ#30に基づく減速処理はステップ#31の段階で終了する。走行機体Cの車速が減速後の目標速度に到達していない場合(ステップ#31:No)、カウンタT2がカウント中であるかどうかが判定される(ステップ#32)。カウンタT2がカウント中でなければ(ステップ#32:No)、カウンタT2のカウント処理が開始され(ステップ#33)、カウンタT2の値は予め設定された時間間隔ごとにインクリメントされる。カウンタT2の値が予め設定された閾値まで到達すると(カウンタT2のカウントアップ、ステップ#34:Yes)、減速動作が行われる(ステップ#35)。その後、カウンタT2の値は零値にクリアされる(ステップ#36)。なお、図10に示される減速処理は一例であって、適宜変更可能である。
図11には、着座センサ63Dの状態に基づく自動走行制御の変化の一例がロジックグラフとして示されている。まず、時間Taの時点で、着座センサ63Dの検出が着座状態から非着座状態に切換わり(着座センサ63Dの検出状態:OFF)、その後に時間Tiが経過すると、図8のステップ#30〜ステップ#36の処理に基づいて最初の減速動作が行われる(減速動作:ON)。図11に示された実施形態では、カウンタT2のカウントアップの設定閾値は時間Tiに設定され、減速動作は時間Tiの間隔で行われる。図10のステップ#35の処理に基づいて、主変速レバー44の変速段数が、予め設定された設定変速段数以下になるまで、主変速レバー44の変速段数が一段ずつ下げられる。図11では、変速段数が四段階に亘って下げられている。これにより、変速機構(不図示)の減速比が徐々に変更され、走行機体Cの車速が徐々に減速する。
図11に示された実施形態では、カウンタT1のカウントアップの設定閾値は時間Tjに設定されている。時間Taの時点から時間Tjが経過すると、図9のステップ#24の処理に基づく報知が、報知部56によって行われる。
図11に示された実施形態では、自動走行制御の形態が時間Tbの時点で、図4に基づいて上述した作業走行から旋回走行に移行する。このため、時間Tbよりも後の時間では、図8のステップ#12の判定が旋回走行中の判定となり、図8のステップ#14でNoの判定となって、図8のステップ#14−1の処理に基づいて制御ユニット5の走行モードが自動走行モードからアラームモードへ移行する。このため、図11のロジックグラフでは時間Tbの時点で自動走行制御がONからOFFへ切換えられている。
時間Tbで自動走行制御が停止した後、着座センサ63Dの検出が非着座状態から着座状態に切り換わり、時間Tcの時点で自動開始操作具90Bの人為操作によって自動走行制御が再開された状態が示されている。これは、図8のステップ#16〜ステップ#16−3に示された処理が行われたことによって、自動走行制御が再開されたものとして示されている。
〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
(1)本発明に係る自動走行制御システムの技術的特徴は、水田植播系作業機そのものにも適用可能であって、そのため、本発明は、そのような水田植播系作業機も権利の対象とすることができる。したがって、本発明は田植機や播種機や乗用管理機にも適用可能であるし、田植機や播種機や乗用管理機の自動走行制御システムにも適用可能である。つまり、水田植播系作業機に乗用型田植機や乗用型播種機や乗用型管理機等が含まれる。
本発明に係る水田植播系作業機として、例えば上述の表示装置としての管理コンピュータ6が備えられない構成であっても良い。管理コンピュータ6が備えられない場合、判定部60の判定に基づいて自動走行制御が中止された場合、報知部56が、中止要因の報知と、走行機体Cを走行させるための手順案内の報知と、を可能なように構成されても良い。更に、本発明に係る水田植播系作業機の自動走行制御システムに、表示装置としての管理コンピュータ6が備えられず、例えば管理コンピュータ6以外の報知デバイス62を介して手順案内等が報知される構成であっても良い。
(2)上述した実施形態では、エラーレベルが、低レベル、中レベル、高レベルの三段階に設定されているが、エラーレベルは二段階であっても良いし、四段階以上であっても良い。
(3)上述の衛星測位ユニット80Aは、航法衛星から発信される電波を直接受信する構成に限定されない。例えば、作業車の周囲における複数の箇所に、航法衛星から発信される電波を受信する基地局が設けられ、当該複数の箇所の基地局とのネットワーク通信処理によって走行機体Cや苗植付装置Wの位置情報を特定する構成であっても良い。
(4)上述の管理コンピュータ6は、走行機体C及び作業装置としての苗植付装置Wに対する遠隔操作手段を有する遠隔操作端末として示されたが、この実施形態に限定されない。管理コンピュータ6が、例えばタブレットコンピュータや携帯端末である場合には、管理コンピュータ6と制御ユニット5とが通信ケーブル等によって接続される構成であっても良い。また、この場合の遠隔操作手段も、管理コンピュータ6に備えられたタッチパネルやシートキースイッチであっても良い。つまり、遠隔操作端末としての管理コンピュータ6や遠隔操作手段は、必ずしも走行機体Cや苗植付装置Wから離れた場所で用いられる必要はなく、水田植播系作業機に搭載された状態で用いられる構成であっても良い。
(5)上述の実施形態では、作業装置として苗植付装置Wが示されたが、作業装置は播種装置であっても良いし、施肥装置であっても良いし、薬剤散布装置であっても良い。もちろん、作業装置に乗用型管理機における薬液等の散布装置も含まれ、この場合には本発明における『植播作業』に、薬液等の散布作業も含まれる。
なお、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本発明は、圃場を自動走行する水田植播系作業機及び水田植播系作業機の自動走行制御システムに適用可能である。
6 :管理コンピュータ(表示装置)
51B :自動走行制御部
56 :報知部
60 :判定部
63 :走行状態センサ群
64 :作業状態センサ群
80A :衛星測位ユニット
C :走行機体
W :苗植付装置(作業装置)

Claims (7)

  1. 航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、
    圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、
    前記走行機体の位置に基づいて、目標走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御が可能な自動走行制御部と、
    前記走行機体の走行状態を検出可能な走行状態センサと、
    前記作業装置の作業状態を検出可能な作業状態センサと、
    前記走行状態と前記作業状態とに基づいて前記自動走行制御を中止する中止要因の判定と、前記中止要因の判定に基づいて前記自動走行制御部に対する前記自動走行制御の中止の指示と、を可能に構成されている判定部と、
    前記判定部の判定に基づいて前記自動走行制御が中止された場合、前記中止要因を報知情報として報知可能な報知部と、が備えられている水田植播系作業機の自動走行制御システム。
  2. 前記報知情報に基づいて前記走行機体を走行させるための手順案内を表示可能な表示装置が備えられている請求項1に記載の水田植播系作業機の自動走行制御システム。
  3. 前記表示装置は、前記走行機体及び前記作業装置に対する遠隔操作手段を有する遠隔操作端末であって、
    前記遠隔操作端末は、前記手順案内に基づいて前記遠隔操作手段が人為操作されることによって、前記走行機体を走行させるための操作が可能に構成されている請求項2に記載の水田植播系作業機の自動走行制御システム。
  4. 前記判定部は、複数の前記中止要因の重要度を複数のエラーレベルに区分可能に構成され、
    前記手順案内に、前記自動走行制御を再開させる復帰手順案内と、人為操作に基づく前記走行機体の走行を可能にする走行手順案内と、が含まれ、
    前記表示装置は、前記復帰手順案内と前記走行手順案内とを前記複数のエラーレベルに応じて表示可能に構成されている請求項2または3に記載の水田植播系作業機の自動走行制御システム。
  5. 前記複数のエラーレベルに、前記自動走行制御を再開可能な再開可能レベルと、前記自動走行制御を再開不能な再開不能レベルと、が含まれ、
    前記表示装置は、前記判定部が前記再開可能レベルの前記中止要因を判定した場合における前記復帰手順案内の表示と、前記判定部が前記再開不能レベルの前記中止要因を判定した場合における前記走行手順案内の表示と、を可能に構成されている請求項4に記載の水田植播系作業機の自動走行制御システム。
  6. 航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、
    圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、
    前記走行機体の位置に基づいて、目標走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御が可能な自動走行制御部と、
    前記走行機体の走行状態を検出可能な走行状態センサと、
    前記作業装置の作業状態を検出可能な作業状態センサと、
    前記走行状態と前記作業状態とに基づいて前記自動走行制御を中止する中止要因の判定と、前記中止要因の判定に基づいて前記自動走行制御部に対する前記自動走行制御の中止の指示と、を可能に構成されている判定部と、
    前記判定部の判定に基づいて前記自動走行制御が中止された場合、前記中止要因の報知が可能な報知部と、が備えられている水田植播系作業機。
  7. 前記報知部は、前記走行機体を走行させるための手順案内の報知が可能に構成されている請求項6に記載の水田植播系作業機。
JP2018239758A 2018-12-21 2018-12-21 水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム Active JP7034056B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018239758A JP7034056B2 (ja) 2018-12-21 2018-12-21 水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018239758A JP7034056B2 (ja) 2018-12-21 2018-12-21 水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020099250A true JP2020099250A (ja) 2020-07-02
JP7034056B2 JP7034056B2 (ja) 2022-03-11

Family

ID=71138905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018239758A Active JP7034056B2 (ja) 2018-12-21 2018-12-21 水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7034056B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022085678A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社クボタ 作業機
JP2022085682A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社クボタ 作業機
JP2022182073A (ja) * 2021-05-27 2022-12-08 井関農機株式会社 作業車両
WO2023127684A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社クボタ 作業車

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01288902A (ja) * 1988-05-17 1989-11-21 Komatsu Ltd 車両制御装置における異常発生時の制御方法
JPH09160642A (ja) * 1995-12-06 1997-06-20 Kubota Corp 作業機
JPH1011142A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Hitachi Ltd 自動走行機械の制御装置
JPH10124145A (ja) * 1996-10-15 1998-05-15 Nippon Yusoki Co Ltd 無人搬送車における自己診断の異常表示方法及びその装置
JP2000066725A (ja) * 1998-08-18 2000-03-03 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 作業車両及び作業車両の異常検出・対応方法
US20150319913A1 (en) * 2014-05-11 2015-11-12 Cnh Industrial America Llc Mission control system and method for an agricultural system
JP2018014045A (ja) * 2016-07-22 2018-01-25 株式会社クボタ 作業車
JP2018116612A (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社クボタ センサ管理装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01288902A (ja) * 1988-05-17 1989-11-21 Komatsu Ltd 車両制御装置における異常発生時の制御方法
JPH09160642A (ja) * 1995-12-06 1997-06-20 Kubota Corp 作業機
JPH1011142A (ja) * 1996-06-19 1998-01-16 Hitachi Ltd 自動走行機械の制御装置
JPH10124145A (ja) * 1996-10-15 1998-05-15 Nippon Yusoki Co Ltd 無人搬送車における自己診断の異常表示方法及びその装置
JP2000066725A (ja) * 1998-08-18 2000-03-03 Bio Oriented Technol Res Advancement Inst 作業車両及び作業車両の異常検出・対応方法
US20150319913A1 (en) * 2014-05-11 2015-11-12 Cnh Industrial America Llc Mission control system and method for an agricultural system
JP2018014045A (ja) * 2016-07-22 2018-01-25 株式会社クボタ 作業車
JP2018116612A (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社クボタ センサ管理装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022085678A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社クボタ 作業機
JP2022085682A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社クボタ 作業機
JP7319243B2 (ja) 2020-11-27 2023-08-01 株式会社クボタ 作業機
JP7386781B2 (ja) 2020-11-27 2023-11-27 株式会社クボタ 作業機
JP2022182073A (ja) * 2021-05-27 2022-12-08 井関農機株式会社 作業車両
JP7371667B2 (ja) 2021-05-27 2023-10-31 井関農機株式会社 作業車両
WO2023127684A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社クボタ 作業車

Also Published As

Publication number Publication date
JP7034056B2 (ja) 2022-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7354217B2 (ja) 自動作業システム
KR102140854B1 (ko) 자율 주행 작업 차량의 주행 경로 설정 방법
JP7034056B2 (ja) 水田植播系作業機、及び、水田植播系作業機の自動走行制御システム
JP6448152B2 (ja) 併走作業システム
CN113728771B (zh) 作业车
CN111580529B (zh) 作业系统
WO2015119265A1 (ja) 走行制御システム
EP3176665A1 (en) Work vehicle cooperation system
KR102121646B1 (ko) 포장 상태 검지 시스템
EP3123850A1 (en) Control device for work vehicle
KR20180100355A (ko) 경로 생성 장치
WO2015118730A1 (ja) 併走作業システムの遠隔操作装置
JP7034799B2 (ja) 作業車
JP2022111121A (ja) 自律走行システム
JP2004016010A (ja) 農業用作業車
JP2020099242A (ja) 植播系作業機、及び、植播系作業機の自動走行制御システム
JP2023178667A (ja) 作業車

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7034056

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150