JP2021033841A - 走行支援システム - Google Patents
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Abstract
【課題】圃場内で走行車両を自動直進させる場合において適切な旋回のタイミングを作業者に認識させることができる走行支援システムを提供する。【解決手段】走行支援システムは、圃場Fを区画する複数の外周辺PLのそれぞれと平行して延びる複数のガイドラインGLを圃場F内に設定するガイドライン設定部と、互いに間隔Dを隔てて平行に延びる複数の直進案内ラインSLを圃場F内に設定する直進案内ライン設定部と、直進案内ラインSLに沿って作業車両2を自動直進させ、作業者によるステアリングハンドルの操作に応じて自動直進を解除して作業車両2の手動操舵を可能にする走行制御部と、圃場Fの形状とともに、複数のガイドラインGL、複数の直進案内ラインSL、および作業車両2の現在位置を重畳表示する操作表示部とを含む。【選択図】図5B
Description
本発明は、走行支援システムに関する。
下記特許文献1には、圃場内に設定された目標直進経路上で走行車両を自動直進させ、走行車両が圃場の畦際に達したときに自動直進を解除し、先ほどの目標直進経路に隣接する目標直線経路上で走行車両を自動直進させることで圃場内での走行車両の走行を支援する技術が開示されている。
この技術では、走行車両を運転する作業者がステアリングホイールを操作することによって走行車両の自動直進が直ちに解除され、作業者によるステアリングホイールの操作によって走行車両の旋回が行われる。
この技術では、走行車両を運転する作業者がステアリングホイールを操作することによって走行車両の自動直進が直ちに解除され、作業者によるステアリングホイールの操作によって走行車両の旋回が行われる。
このような技術を用いて走行車両を圃場内で走行させる際、以下のような表示系が賞用される。作業者が操作する操作部を構成する表示部に、目標直進経路が表示され、作業者は、表示部の表示を確認しながら、走行車両を旋回させるタイミングを決める。そのため、旋回のタイミングが各目標直進経路で一定とならず、目標直進経路毎に異なってしまうことがある。特に、圃場の形状が単純な長方形でない場合には、目標直進経路毎に最適な旋回のタイミングが異なるため、全ての目標直進経路において走行車両を適切に旋回させることが困難となるおそれがある。
そこで、この発明の一つの目的は、圃場内で走行車両を自動直進させる場合において適切な旋回のタイミングを作業者に認識させることができる走行支援システムを提供することである。
この発明の一実施形態は圃場を区画する複数の外周辺のそれぞれと平行して延びる複数のガイドラインを前記圃場内に設定するガイドライン設定部と、互いに間隔を隔てて平行に延びる複数の直進案内ラインを前記圃場内に設定する直進案内ライン設定部と、前記直進案内ラインに沿って走行車両を自動直進させ、前記走行車両に設けられた操作部の操作に応じて前記自動直進を解除して前記走行車両の手動操舵を可能にする走行制御部と、前記圃場の形状とともに、複数の前記ガイドライン、複数の前記直進案内ライン、および前記走行車両の現在位置を重畳表示する表示部とを含む、走行支援システムを提供する。
この構成によれば、圃場の形状、ガイドライン、直進案内ラインおよび作業車両の現在位置が表示部に重畳表示される。ガイドラインは、圃場を区画する外周辺と平行に延びる。そのため、直進案内ラインに沿って走行車両が自動直進しているときに、走行車両の現在位置がガイドラインに重なるタイミングで作業者が操作部を操作して自動直進を解除すれば、圃場の形状に関わらず、圃場の外周辺から一定の距離の位置で走行車両を旋回させることができる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に認識させることができる。
この発明の一実施形態では、前記走行支援システムが、前記ガイドラインよりも前記外周辺から離間した外周近接位置と当該外周辺側との間の外周近接領域に前記走行車両が進入すると、当該外周辺に対して設定された前記ガイドラインを前記表示部に表示する表示制御部をさらに含む。
この構成によれば、走行車両が外周辺の周辺に達したタイミングで当該外周辺に対応するガイドラインが表示される。そのため、走行車両を手動旋回させるタイミングに、必要なガイドラインを表示部に表示させることができる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
この構成によれば、走行車両が外周辺の周辺に達したタイミングで当該外周辺に対応するガイドラインが表示される。そのため、走行車両を手動旋回させるタイミングに、必要なガイドラインを表示部に表示させることができる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
この発明の一実施形態では、前記ガイドライン設定部が、各前記外周辺に対して複数の前記ガイドラインを設定する。そして、前記表示制御部は、前記走行車両が前記外周近接領域に進入すると、当該外周近接領域に対応する前記外周辺に対して設定された複数の前記ガイドラインを前記表示部に表示する。
この構成によれば、走行車両が外周近接領域に進入することによって、複数のガイドラインが表示部に表示される。したがって、圃場内の地面の状況等に応じて最適なガイドラインを適宜選択して走行車両を手動旋回させることができる。
この構成によれば、走行車両が外周近接領域に進入することによって、複数のガイドラインが表示部に表示される。したがって、圃場内の地面の状況等に応じて最適なガイドラインを適宜選択して走行車両を手動旋回させることができる。
この発明の一実施形態では、前記表示制御部が、前記走行車両が前記外周近接領域から離脱すると、当該外周近接領域に対応する前記外周辺に対して設定された前記ガイドラインを非表示とする。そのため、走行車両を手動旋回させるタイミングにおいて必要なガイドラインのみを表示部に表示させることができる。これにより、表示部の表示内容を見やすくできる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
この発明の一実施形態では、前記表示部に表示される前記直進案内ラインの色と前記表示部に表示される前記ガイドラインの色とが異なる。そのため、ガイドラインと直進案内ラインとの見間違えを抑制できる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
この発明の一実施形態では前記走行車両には、前記圃場に対して作業を行う下位置と、前記圃場に対する作業を行わない上位置との間で昇降する作業機が装着されている。そして、前記走行車両が前記自動直進中であるときには、前記作業機を前記下位置に移動させ、前記走行車両の前記自動直進が解除されているときには、前記作業機を前記上位置に移動させる作業機制御部をさらに含む。
この発明の一実施形態では前記走行車両には、前記圃場に対して作業を行う下位置と、前記圃場に対する作業を行わない上位置との間で昇降する作業機が装着されている。そして、前記走行車両が前記自動直進中であるときには、前記作業機を前記下位置に移動させ、前記走行車両の前記自動直進が解除されているときには、前記作業機を前記上位置に移動させる作業機制御部をさらに含む。
そのため、走行車両の自動直進を開始することによって、作業機による作業を自動で開始することができ、走行車両の現在位置がガイドラインに重なるタイミングで作業者が操作部を操作して自動直進を解除すれば、圃場の形状に関わらず、圃場の外周辺から一定の距離だけ離れた位置で作業機による作業を自動で終了することができる。したがって、直進案内ラインにおいて作業を終了させる位置を圃場の外周辺から一定の距離に揃えることができる。
以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る走行支援システム1の構成を示す模式図である。図1を参照して、走行支援システム1は、圃場F内での作業車両2の走行を支援するシステムである。
走行支援システム1は、圃場F内で走行しながら作業可能な作業車両2と、作業車両2の走行を支援する走行支援装置3とを含む。作業車両2は、WiFi等によって走行支援装置3と無線通信可能である。走行支援装置3は、作業車両2を運転(操作)する作業者によって操作可能である。
図1は、本発明の一実施形態に係る走行支援システム1の構成を示す模式図である。図1を参照して、走行支援システム1は、圃場F内での作業車両2の走行を支援するシステムである。
走行支援システム1は、圃場F内で走行しながら作業可能な作業車両2と、作業車両2の走行を支援する走行支援装置3とを含む。作業車両2は、WiFi等によって走行支援装置3と無線通信可能である。走行支援装置3は、作業車両2を運転(操作)する作業者によって操作可能である。
この明細書において、作業車両2には、走行機と、走行機に牽引される作業機とからなる作業車両や、走行機と作業機とが一体になっている作業車両が含まれる。
作業車両2は、たとえば、走行機10(走行車両)と、走行機10に牽引される作業機11とを含む。走行機10は、この実施形態では、トラクタである。作業機11としては、たとえば、肥料散布機(施肥機)、薬剤散布機、ロールベーラ、耕耘機、プラウ、レベラー、草刈機、播種機、収穫機等が挙げられる。この実施形態では、作業機11が耕耘機である。
作業車両2は、たとえば、走行機10(走行車両)と、走行機10に牽引される作業機11とを含む。走行機10は、この実施形態では、トラクタである。作業機11としては、たとえば、肥料散布機(施肥機)、薬剤散布機、ロールベーラ、耕耘機、プラウ、レベラー、草刈機、播種機、収穫機等が挙げられる。この実施形態では、作業機11が耕耘機である。
なお、走行機と作業機とが一体となっている作業車両としては、たとえば、田植機やコンバイン等が挙げられる。
走行機10は、作業機11が装着される走行機体12を含む。走行機体12は、その前部が左右一対の前輪17で支持され、その後部が左右一対の後輪18で支持されている。
走行機体12の前部にはボンネット19が配置されている。本実施形態では、このボンネット19内に、走行機10の駆動源であるエンジン20、燃料タンク(図示せず)等が収容されている。
走行機10は、作業機11が装着される走行機体12を含む。走行機体12は、その前部が左右一対の前輪17で支持され、その後部が左右一対の後輪18で支持されている。
走行機体12の前部にはボンネット19が配置されている。本実施形態では、このボンネット19内に、走行機10の駆動源であるエンジン20、燃料タンク(図示せず)等が収容されている。
ボンネット19の後方には、オペレータが搭乗するためのキャビン21が配置されている。キャビン21の内部には、オペレータが着座可能な座席23や、作業者が各種操作を行うための操作部44が設けられている。
操作部44としては、オペレータが操向操作するためのステアリングハンドル22、切換スイッチ(図示せず)、速度設定ボリューム(図示せず)等が挙げられる。切換スイッチは、作業者の操作に応じて、走行機10の操舵モードを自動操舵モードと手動操舵モードとの間で切り換えるために作業者が操作するスイッチである。
操作部44としては、オペレータが操向操作するためのステアリングハンドル22、切換スイッチ(図示せず)、速度設定ボリューム(図示せず)等が挙げられる。切換スイッチは、作業者の操作に応じて、走行機10の操舵モードを自動操舵モードと手動操舵モードとの間で切り換えるために作業者が操作するスイッチである。
自動操舵モードとは、走行機10が自動で(後述する走行機制御部40によって)操舵される操舵モードである。手動操舵モードとは、作業者によるステアリングハンドル22の手動操作に応じて、走行機10が操舵される操舵モードである。
手動操舵モードから自動操舵モードに切り換えるための作業者の操作を自動操舵開始操作という。自動操舵モードから手動操舵モードに走行機10の操舵モードを切り換えるための作業者の操作を、自動操舵解除操作という。切換スイッチの操作の他に、作業者によってステアリングハンドル22が操作されることによっても、自動操舵モードから手動操舵モードに走行機10の操舵モードが切り換えられる。
手動操舵モードから自動操舵モードに切り換えるための作業者の操作を自動操舵開始操作という。自動操舵モードから手動操舵モードに走行機10の操舵モードを切り換えるための作業者の操作を、自動操舵解除操作という。切換スイッチの操作の他に、作業者によってステアリングハンドル22が操作されることによっても、自動操舵モードから手動操舵モードに走行機10の操舵モードが切り換えられる。
走行機10の操舵モードが自動操舵モードおよび手動操舵モードのいずれの場合であっても、速度設定ボリュームを操作することによって、作業車両2の車速を設定することができる。
走行機体12の下部には、走行機10のシャーシ25が設けられている。シャーシ25は、機体フレーム26、トランスミッション27、フロントアクスル28、リアアクスル29等から構成されている。
走行機体12の下部には、走行機10のシャーシ25が設けられている。シャーシ25は、機体フレーム26、トランスミッション27、フロントアクスル28、リアアクスル29等から構成されている。
機体フレーム26は、走行機10の前部における支持部であって、直接または防振部材等を介してエンジン20を支持している。トランスミッション27は、エンジン20からの動力を変化させてフロントアクスル28およびリアアクスル29に伝達する。フロントアクスル28は、トランスミッション27から入力された動力を前輪17に伝達する。リアアクスル29は、トランスミッション27から入力された動力を後輪18に伝達する。
作業機11には、PTO軸(図示せず)を介してエンジン20の駆動力の一部が伝達される。作業機11は、PTO軸を介して伝達されたエンジン20の駆動力によって耕耘作業を行うことができる。作業機11の下部には、水平に配置された軸30を中心に回転駆動される耕耘爪31が複数設けられている。
回転する耕耘爪31が圃場Fの地面に接触する下位置まで作業機11を下降させることで、当該作業高さに対応する所定深さでの圃場Fの耕耘作業を行うことができる。また、耕耘爪31の回転を停止したり、回転する耕耘爪31が圃場Fの地面から離れる上位置(図1に示す位置)にまで作業機11を上昇させたりすることで、耕耘作業を停止させることができる。つまり、作業機11の昇降によって、作業機11によって耕耘作業を行う作業状態と、作業機11による耕耘作業を行わない非作業状態とのいずれかに作業機11の状態を切り換えることができる。作業機11が耕耘機以外の場合であっても、作業機の昇降によって作業状態と非作業状態とに作業機の状態を切り換えることができる。
回転する耕耘爪31が圃場Fの地面に接触する下位置まで作業機11を下降させることで、当該作業高さに対応する所定深さでの圃場Fの耕耘作業を行うことができる。また、耕耘爪31の回転を停止したり、回転する耕耘爪31が圃場Fの地面から離れる上位置(図1に示す位置)にまで作業機11を上昇させたりすることで、耕耘作業を停止させることができる。つまり、作業機11の昇降によって、作業機11によって耕耘作業を行う作業状態と、作業機11による耕耘作業を行わない非作業状態とのいずれかに作業機11の状態を切り換えることができる。作業機11が耕耘機以外の場合であっても、作業機の昇降によって作業状態と非作業状態とに作業機の状態を切り換えることができる。
図2は、作業車両2が作業しながら圃場F内を走行する様子を説明するための模式図である。図2には、作業車両2が圃場F内で作業を行いながら走行する際の走行経路Rが示されている。
図2を参照して、作業車両2は、圃場F内を蛇行し、その後、圃場Fの外周辺PL(外周辺PL1,PL2,PL3,PL4)の付近を周回する。
図2を参照して、作業車両2は、圃場F内を蛇行し、その後、圃場Fの外周辺PL(外周辺PL1,PL2,PL3,PL4)の付近を周回する。
詳しくは、作業車両2は、まず、外周辺PLのいずれか(たとえば、外周辺PL1)の一端側から他端側に向けて自動直進しながら作業した後、当該外周辺PL1の他端に接続される外周辺PL2の近傍に達すると、作業することなく旋回する。自動直進とは、操舵モードが自動操舵モードである状態(自動操舵状態)で、作業車両2を直進させることである。
作業車両2は、その後、先ほどとは逆方向に自動直進しながら作業する。すなわち、作業車両2は、外周辺PL1の他端側から一端側に向けて自動直進しながら作業する。作業車両2は、当該外周辺PL1の一端に接続される外周辺PL4の近傍に達すると、作業することなく旋回する。
作業車両2は、自動直進と旋回とを繰り返して、外周辺PL1の近傍から、外周辺PL1に対向する外周辺PL3の近傍まで移動した後、複数の外周辺PLの付近を作業しながら周回する。これにより、圃場F内での作業が終了する。
作業車両2は、自動直進と旋回とを繰り返して、外周辺PL1の近傍から、外周辺PL1に対向する外周辺PL3の近傍まで移動した後、複数の外周辺PLの付近を作業しながら周回する。これにより、圃場F内での作業が終了する。
図3は、走行支援システム1の電気的構成を示すブロック図である。
図3を参照して、走行機10は、制御部(以下、「走行機制御部40」)を含む。走行機制御部40は、CPUおよびメモリ41(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。走行機制御部40は、走行機10の動作(前進、後進、停止、旋回等の動作)を制御する。
図3を参照して、走行機10は、制御部(以下、「走行機制御部40」)を含む。走行機制御部40は、CPUおよびメモリ41(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)を備えたマイクロコンピュータを含む。走行機制御部40は、走行機10の動作(前進、後進、停止、旋回等の動作)を制御する。
走行機制御部40には、複数のコントローラ(コントローラ群42)、測位情報算出部43、操作部44、無線通信部45、および慣性計測装置46が電気的に接続されている。
複数のコントローラは、走行機10の各部を制御する。複数のコントローラには、エンジン20(図1を参照)の回転数等を制御するエンジンコントローラ、走行機10の車速を制御する車速コントローラ、走行機10の前輪17の転舵角を制御する操向コントローラ、昇降シリンダ(図示せず)を制御して作業機11を昇降させる昇降コントローラ、PTO軸の回転を制御するPTOコントローラ等が含まれる。
複数のコントローラは、走行機10の各部を制御する。複数のコントローラには、エンジン20(図1を参照)の回転数等を制御するエンジンコントローラ、走行機10の車速を制御する車速コントローラ、走行機10の前輪17の転舵角を制御する操向コントローラ、昇降シリンダ(図示せず)を制御して作業機11を昇降させる昇降コントローラ、PTO軸の回転を制御するPTOコントローラ等が含まれる。
測位情報算出部43は、作業車両2(走行機10)に取り付けられた衛星信号受信用アンテナ47に電気的に接続されている。衛星信号受信用アンテナ47は、衛星測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。衛星信号受信用アンテナ47は、走行機10のキャビン21の天井に取り付けられている(図1を参照)。衛星測位システムは、たとえば、GNSS(Global Navigation Satellite System)である。衛星信号受信用アンテナ47で受信された測位信号は、測位情報算出部43に入力される。
測位情報算出部43は、所定の時間間隔(たとえば、1秒間隔)の作業車両2の測位情報を算出する。測位情報には、作業車両2(厳密には、衛星信号受信用アンテナ47)の位置情報(たとえば緯度・経度情報)と、位置情報に対応する時刻情報とが含まれる。走行機制御部40は、測位情報算出部43から測位情報を取得する。
慣性計測装置46は、作業車両2の姿勢(走行機10の向き)や加速度等を特定することが可能なセンサユニットである。具体的には、慣性計測装置46は、互いに直交する第1軸、第2軸、および第3軸のそれぞれに対して、角速度センサと加速度センサとを取り付けたセンサ群を備える。
慣性計測装置46は、作業車両2の姿勢(走行機10の向き)や加速度等を特定することが可能なセンサユニットである。具体的には、慣性計測装置46は、互いに直交する第1軸、第2軸、および第3軸のそれぞれに対して、角速度センサと加速度センサとを取り付けたセンサ群を備える。
走行機制御部40は、エンジン20が起動されてからエンジン20が停止されるまでの間の所定の時間間隔(たとえば、1秒間隔)の位置情報を走行支援装置3に向けて送信する。
走行支援装置3は、走行支援装置3を制御する制御部(以下では、「支援装置制御部50」という。)を含む。支援装置制御部50は、CPUおよびメモリ(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)51を備えたマイクロコンピュータを含む。支援装置制御部50には、無線通信部52、操作表示部53、操作部54および記憶部55が電気的に接続されている。
走行支援装置3は、走行支援装置3を制御する制御部(以下では、「支援装置制御部50」という。)を含む。支援装置制御部50は、CPUおよびメモリ(揮発性メモリ、不揮発性メモリ等)51を備えたマイクロコンピュータを含む。支援装置制御部50には、無線通信部52、操作表示部53、操作部54および記憶部55が電気的に接続されている。
無線通信部52は、支援装置制御部50が作業車両2と無線通信するための通信インターフェースである。操作表示部53は、たとえば、タッチパネルディスプレイである。操作部54は、たとえば、操作ボタンである。記憶部55は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。
図2に示すように、圃場Fの形状が、長方形や正方形ではなく、互いに対向する外周辺PL同士が互いに平行でない四角形状である場合には、旋回開始に適した位置が横並びではなく直進走行毎に異なる。そのため、全ての直進走行の後に適切なタイミングで作業車両2の旋回を開始させるのは困難である。
図2に示すように、圃場Fの形状が、長方形や正方形ではなく、互いに対向する外周辺PL同士が互いに平行でない四角形状である場合には、旋回開始に適した位置が横並びではなく直進走行毎に異なる。そのため、全ての直進走行の後に適切なタイミングで作業車両2の旋回を開始させるのは困難である。
そこで、この実施形態では、図4に示すように、複数の外周辺PLのうちのいずれか(たとえば、外周辺PL1)と平行であり互いに一定の間隔Dを隔てて平行に延びる複数の直進案内ラインSLと、圃場F内で複数の外周辺PLと平行してそれぞれ延びる複数のガイドラインGL(ガイドラインGL1,GL2,GL3およびGL4)とが圃場F内に設定されている。
図3に示すように、支援装置制御部50は、複数のガイドラインGLを圃場F内に設定するガイドライン設定部60と、複数の直進案内ラインSLを圃場F内に設定する直進案内ライン設定部61とを含む。
ガイドライン設定部60は、たとえば、走行支援装置3に予め登録されている圃場F(登録圃場)の外周辺PLを圃場Fの内側にオフセットした直線の延長線をガイドラインGLとして設定する。圃場Fの位置情報が登録されていない場合には、作業者は、作業車両2が圃場F内で作業を行う前に圃場Fの外周辺PLの付近を予め周回させる必要がある。ガイドライン設定部60は、作業車両2が外周辺PLの付近を予め周回する際に得られる走行軌跡に基づいて、ガイドラインGLを設定する。具体的には、ガイドライン設定部60は、外周辺PLに沿う直進走行を開始する位置SP(図4参照)と、当該外周辺PLに沿う直進走行を停止する位置EP(図4参照)とを結ぶ直線の延長線をガイドラインGLとする。
ガイドライン設定部60は、たとえば、走行支援装置3に予め登録されている圃場F(登録圃場)の外周辺PLを圃場Fの内側にオフセットした直線の延長線をガイドラインGLとして設定する。圃場Fの位置情報が登録されていない場合には、作業者は、作業車両2が圃場F内で作業を行う前に圃場Fの外周辺PLの付近を予め周回させる必要がある。ガイドライン設定部60は、作業車両2が外周辺PLの付近を予め周回する際に得られる走行軌跡に基づいて、ガイドラインGLを設定する。具体的には、ガイドライン設定部60は、外周辺PLに沿う直進走行を開始する位置SP(図4参照)と、当該外周辺PLに沿う直進走行を停止する位置EP(図4参照)とを結ぶ直線の延長線をガイドラインGLとする。
直進案内ライン設定部61は、たとえば、走行支援装置3に予め登録されている圃場F(登録圃場)の外周辺PLを圃場Fの内側にオフセットすることによって複数の直進案内ラインSLを設定する。直進案内ライン設定部61は、作業車両2が外周辺PLの付近を予め周回する際に得られる走行軌跡に基づいて設定されたガイドラインGLと当該ガイドラインGLをオフセットした直線の延長線とを直進案内ラインSLとして設定してもよい。
記憶部55は、圃場Fに関する情報(圃場情報)を記憶する圃場情報記憶部56を含む。圃場情報には、圃場Fの複数の外周辺PLの位置情報、圃場Fに設定されたガイドラインGLおよび直進案内ラインSL等が含まれる。外周辺PLの位置情報が記憶されている圃場Fのことを、登録圃場という。
上述した自動操舵開始操作は、走行機10が直進案内ラインSL上に存在し、かつ、慣性計測装置46によって検出される走行機10の向きが直進案内ラインSLに平行する向きである場合にのみに行うことができる。
上述した自動操舵開始操作は、走行機10が直進案内ラインSL上に存在し、かつ、慣性計測装置46によって検出される走行機10の向きが直進案内ラインSLに平行する向きである場合にのみに行うことができる。
走行機制御部40は、自動操舵開始操作に応じて作業車両2を自動直進させ、自動操舵解除操作に応じて自動直進を解除して作業車両2の手動操舵を可能にする走行制御部48を含む。走行制御部48は、測位情報算出部43から取得した位置情報に基づいて作業車両2を自動直進させる。走行機制御部40は、昇降コントローラを制御して、作業車両2が自動直進中であるときには、作業機11を下位置に移動させ、作業車両2の自動直進が解除されているときには、作業機11を上位置に移動させる作業機制御部49を含む。つまり、作業車両2の自動直進の開始とともに作業機11による作業が自動的に開始され、作業車両2の自動直進の解除とともに作業機11による作業が自動的に終了される。
支援装置制御部50は、操作表示部53に表示する内容を制御する表示制御部62をさらに含む。表示制御部62が操作表示部53の表示内容を制御することによって、操作表示部53には、圃場Fの形状とともに、複数のガイドラインGL、複数の直進案内ラインSL、作業車両2の現在位置等が重畳表示される。
次に、図5A〜図5Eを用いて、操作表示部53に表示される表示内容の変化について説明する。操作表示部53には、圃場F内において作業車両2が走行しながら作業を行った作業済領域Wが他の部分と識別できるように表示されている。図5A〜図5Eは、作業車両2が圃場を走行する際に、操作表示部53に表示される画像の模式図である。
次に、図5A〜図5Eを用いて、操作表示部53に表示される表示内容の変化について説明する。操作表示部53には、圃場F内において作業車両2が走行しながら作業を行った作業済領域Wが他の部分と識別できるように表示されている。図5A〜図5Eは、作業車両2が圃場を走行する際に、操作表示部53に表示される画像の模式図である。
図5Aに示すように、直進案内ラインSLの走行中には、圃場Fの形状とともに、複数の直進案内ラインSL、作業車両2の現在位置等が重畳表示される。
図5Bに示すように、作業車両2が外周辺PL2に設定された外周近接領域PAに進入すると、当該外周辺PL2に対して設定されたガイドラインGL2が操作表示部53に重畳表示される。外周近接領域PAは、外周近接位置Pと外周辺PL2との間の領域である。外周近接位置Pは、ガイドラインGL2よりも外周辺PL2から離間した位置である。図5Bには、旋回中の作業車両2の位置が二点鎖線で示されている。作業車両2の旋回中においても、ガイドラインGL2の表示は継続される。ガイドラインGLの色と直進案内ラインSLの色とは、異なっている。
図5Bに示すように、作業車両2が外周辺PL2に設定された外周近接領域PAに進入すると、当該外周辺PL2に対して設定されたガイドラインGL2が操作表示部53に重畳表示される。外周近接領域PAは、外周近接位置Pと外周辺PL2との間の領域である。外周近接位置Pは、ガイドラインGL2よりも外周辺PL2から離間した位置である。図5Bには、旋回中の作業車両2の位置が二点鎖線で示されている。作業車両2の旋回中においても、ガイドラインGL2の表示は継続される。ガイドラインGLの色と直進案内ラインSLの色とは、異なっている。
図5Cに示すように、作業車両2が、直進案内ラインSLを走行し終えてから旋回し、隣接する直進案内ラインSLにおける直進走行を開始した後、外周近接領域PAから離脱すると、外周辺PL2に対して設定されたガイドラインGL2が非表示とされる。
逆に、図5Dに示すように、作業車両2が外周辺PL4に設定された外周近接領域PAに進入すると、当該外周辺PL4に対して設定された複数のガイドラインGLが操作表示部53に重畳表示される。外周辺PL4に設定された外周近接領域PAは、ガイドラインGL4よりも外周辺PL4から離間した外周近接位置Pと外周辺PL4との間の領域である。
逆に、図5Dに示すように、作業車両2が外周辺PL4に設定された外周近接領域PAに進入すると、当該外周辺PL4に対して設定された複数のガイドラインGLが操作表示部53に重畳表示される。外周辺PL4に設定された外周近接領域PAは、ガイドラインGL4よりも外周辺PL4から離間した外周近接位置Pと外周辺PL4との間の領域である。
図5Eに示すように、外周辺PL3が直進案内ラインSL(外周辺PL1)と平行でない場合、作業車両2が、外周辺PL3に近づくと、外周辺PL3に対応するガイドラインGL3が表示される。図5Eに示す画像では、外周辺PL2に対応するガイドラインGL2と外周辺PL3に対応するガイドラインGL3との両方が表示されている。ガイドラインGLは、対応する外周辺PL毎に異なる色で表示される。図5Eには、外周辺PL2に対応するガイドラインGL2と直進案内ラインSLとの交点に位置する作業車両2が二点鎖線で示されている。
この実施形態によれば、圃場Fの形状、ガイドラインGL、直進案内ラインSLおよび作業車両2の現在位置が操作表示部53に重畳表示される。ガイドラインGLは、圃場Fを区画する外周辺PLと平行に延びる。そのため、直進案内ラインSLに沿って作業車両2が自動直進しているときに、作業車両2の現在位置がガイドラインGLに重なるタイミングで作業者がステアリングハンドル22または切換スイッチを操作して自動直進を解除すれば、圃場Fの形状に関わらず、圃場Fの外周辺PLから一定の距離の位置で作業車両2を旋回させることができる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に認識させることができる。
作業車両2の現在位置がガイドラインGLに重なるタイミングとは、作業車両2がガイドラインGLと直進案内ラインSLとの交点に達したタイミングでもある。
また、この実施形態によれば、作業車両2が外周辺PLの周辺に達したタイミングで当該外周辺PLに対応するガイドラインGLが表示される。そのため、作業車両2を手動旋回させるタイミングにおいて必要なガイドラインGLを操作表示部53に表示させることができる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
また、この実施形態によれば、作業車両2が外周辺PLの周辺に達したタイミングで当該外周辺PLに対応するガイドラインGLが表示される。そのため、作業車両2を手動旋回させるタイミングにおいて必要なガイドラインGLを操作表示部53に表示させることができる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
また、この実施形態によれば、作業車両2が外周近接領域PAから離脱すると、当該外周近接領域PAに対応する外周辺PLに対して設定されたガイドラインGLが非表示とされる。そのため、作業車両2を手動旋回させるタイミングにおいて必要なガイドラインGLのみを操作表示部53に表示させることができる。これにより、操作表示部53の表示内容を見やすくできる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
また、この実施形態では、操作表示部53に表示される直進案内ラインSLの色と操作表示部53に表示されるガイドラインGLの色とが異なる。そのため、ガイドラインGLと直進案内ラインSLとの見間違えを抑制できる。したがって、適切な旋回のタイミングを作業者に一層確実に認識させることができる。
そのため、作業車両2の自動直進を開始することによって、作業機11による作業を自動的に開始することができ、作業車両2の現在位置がガイドラインGLに重なるタイミングで作業者がステアリングハンドル22または切換スイッチを操作して自動直進を解除すれば、圃場Fの形状に関わらず、圃場Fの外周辺PLから一定の距離だけ離れた位置で作業機11による作業を自動的に終了することができる。したがって、直進案内ラインSLにおいて作業を終了させる位置を圃場Fの外周辺PLから一定の距離に揃えることができる。
そのため、作業車両2の自動直進を開始することによって、作業機11による作業を自動的に開始することができ、作業車両2の現在位置がガイドラインGLに重なるタイミングで作業者がステアリングハンドル22または切換スイッチを操作して自動直進を解除すれば、圃場Fの形状に関わらず、圃場Fの外周辺PLから一定の距離だけ離れた位置で作業機11による作業を自動的に終了することができる。したがって、直進案内ラインSLにおいて作業を終了させる位置を圃場Fの外周辺PLから一定の距離に揃えることができる。
また、本実施形態のように、互いに対向する外周辺PL同士が互いに平行でない四角形状である場合には、図5Eに示すように、複数の外周辺PL(PL2,PL3)に対応するガイドラインGL(GL2,GL3)が操作表示部53に表示される場合がある。この場合には、作業者が、作業車両2の現在位置がいずれのガイドラインGLと重なるタイミングで作業車両2を旋回させるかを選択することができる。したがって、圃場F内の地面の状況等に応じて最適なガイドラインGLを適宜選択して作業車両2を手動旋回させることができる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、図6に示すように、各外周辺PLには、複数のガイドラインGLが設定されていてもよい。この場合、作業車両2が外周近接領域PA(図5Bを参照)に進入することによって、複数のガイドラインGLが操作表示部53に表示される。したがって、圃場F内の地面の状況等に応じて最適なガイドラインGLを適宜選択して作業車両2を手動旋回させることができる。
たとえば、図6に示すように、各外周辺PLには、複数のガイドラインGLが設定されていてもよい。この場合、作業車両2が外周近接領域PA(図5Bを参照)に進入することによって、複数のガイドラインGLが操作表示部53に表示される。したがって、圃場F内の地面の状況等に応じて最適なガイドラインGLを適宜選択して作業車両2を手動旋回させることができる。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
1 :走行支援システム
10 :走行車両
11 :作業機
44 :操作部
53 :操作表示部(表示部)
60 :ガイドライン設定部
61 :直進案内ライン設定部
62 :表示制御部
F :圃場
GL :ガイドライン
GL1 :ガイドライン
GL2 :ガイドライン
GL3 :ガイドライン
GL4 :ガイドライン
PA :外周近接領域
PL :外周辺
PL1 :外周辺
PL2 :外周辺
PL3 :外周辺
PL4 :外周辺
SL :直進案内ライン
10 :走行車両
11 :作業機
44 :操作部
53 :操作表示部(表示部)
60 :ガイドライン設定部
61 :直進案内ライン設定部
62 :表示制御部
F :圃場
GL :ガイドライン
GL1 :ガイドライン
GL2 :ガイドライン
GL3 :ガイドライン
GL4 :ガイドライン
PA :外周近接領域
PL :外周辺
PL1 :外周辺
PL2 :外周辺
PL3 :外周辺
PL4 :外周辺
SL :直進案内ライン
Claims (6)
- 圃場を区画する複数の外周辺のそれぞれと平行して延びる複数のガイドラインを前記圃場内に設定するガイドライン設定部と、
互いに間隔を隔てて平行に延びる複数の直進案内ラインを前記圃場内に設定する直進案内ライン設定部と、
前記直進案内ラインに沿って走行車両を自動直進させ、前記走行車両に設けられた操作部の操作に応じて前記自動直進を解除して前記走行車両の手動操舵を可能にする走行制御部と、
前記圃場の形状とともに、複数の前記ガイドライン、複数の前記直進案内ライン、および前記走行車両の現在位置を重畳表示する表示部とを含む、走行支援システム。 - 前記ガイドラインよりも前記外周辺から離間した外周近接位置と当該外周辺側との間の外周近接領域に前記走行車両が進入すると、当該外周辺に対して設定された前記ガイドラインを前記表示部に表示する表示制御部をさらに含む、請求項1に記載の走行支援システム。
- 前記ガイドライン設定部が、各前記外周辺に対して複数の前記ガイドラインを設定し、
前記表示制御部は、前記走行車両が前記外周近接領域に進入すると、当該外周近接領域に対応する前記外周辺に対して設定された複数の前記ガイドラインを前記表示部に表示する、請求項2に記載の走行支援システム。 - 前記表示制御部が、前記走行車両が前記外周近接領域から離脱すると、当該外周近接領域に対応する前記外周辺に対して設定された前記ガイドラインを非表示とする、請求項2または3に記載の走行支援システム。
- 前記表示部に表示される前記直進案内ラインの色と前記表示部に表示される前記ガイドラインの色とが異なる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の走行支援システム。
- 前記走行車両には、前記圃場に対して作業を行う下位置と、前記圃場に対する作業を行わない上位置との間で昇降する作業機が装着されており、
前記走行車両が前記自動直進中であるときには、前記作業機を前記下位置に移動させ、前記走行車両の前記自動直進が解除されているときには、前記作業機を前記上位置に移動させる作業機制御部をさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の走行支援システム。
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