JP2021083392A - 収穫機 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動走行を継続したままで、簡単な操作により、実際に走行している機体の位置を圃場の状況に対して適切にするように、走行経路を調整することが望まれている。【解決手段】収穫部を有し、自動で収穫作業走行を行う収穫機であって、収穫作業走行を行う走行経路S1を設定する経路設定部と、走行経路S1に沿った収穫作業走行を制御する自動走行制御部と、所定の補正条件を満たすことを契機として、走行経路S1を所定の距離だけ平行移動させる経路補正部とを備える。【選択図】図6

Description

本発明は、設定された走行経路に沿って自動走行を行う収穫機に関する。
特許文献1に記載されるような、圃場の植立穀稈を収穫するコンバインは、設定された走行経路に沿って自動走行しながら収穫作業を行う。走行経路は、圃場全体の収穫作業を効率的に行うことができるように設定される。
特開2002−358122号公報
しかしながら、自動走行において、設定された走行経路上を走行している機体の実際の位置が、作業走行に伴って形成される既作業地の位置や植立穀稈の植立状況等の圃場の状況に対して適切でない場合がある。
例えば、作業走行中に機体の位置情報が正確に取得されなくなると、実際に走行している機体の位置が設定された走行経路からずれてしまう。他にも、走行経路の設定時に、操作ミスや走行経路を設定する機器の不具合があった場合、走行経路自体が圃場の状況に対して適切でない場合もある。
以上のように、実際に走行している機体の位置が圃場の状況に対して適切でない場合、手動により機体の走行方向を変更して、走行している機体の位置を適切にすることも可能であるが、通常、自動走行中に操向操作を行うと、機体が停車してしまう。そして、走行経路を手動で修正した上で自動走行を停止して、再度、自動走行を開始する手順を踏む必要がある。
そのため、自動走行を継続したままで、簡単な操作により、実際に走行している機体の位置が圃場の状況に対して適切にするように、走行経路を調整することが望まれている。
本発明の一実施形態に係る収穫機は、収穫部を有し、自動で収穫作業走行を行う収穫機であって、前記収穫作業走行を行う走行経路を設定する経路設定部と、前記走行経路に沿った前記収穫作業走行を制御する自動走行制御部と、所定の補正条件を満たすことを契機として、前記走行経路を所定の距離だけ平行移動させる経路補正部とを備える。
このような構成により、実際に走行している機体の位置が圃場の状況に対してずれている場合でも、簡単に自動走行に係る走行経路を補正することができ、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、手動で前記走行経路が平行移動される方向を機体の左右方向のいずれかから選択する経路変更操作部を備え、前記補正条件が前記経路変更操作部の選択操作であり、前記経路補正部は、前記経路変更操作部で選択された方向に前記走行経路を平行移動させても良い。
このような構成により、圃場の状況に対する実際に走行している機体の位置関係に応じて、容易に走行経路を平行移動させる方向を手動で選択でき、より容易に、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、選択的に自動走行または手動走行のいずれかを行うことができ、前記手動走行の際の操向操作を行う操向レバーを備え、前記経路変更操作部は前記操向レバーであり、所定の範囲を持つ設定揺動角度だけ前記操向レバーが操作されることを前記補正条件として、前記経路補正部は、前記操向レバーで選択された方向に前記走行経路を平行移動させても良い。
このような構成により、新たな経路変更操作部を設けることなく、操向レバーを流用して走行経路の調整を行うことができる。さらに、一般的には、自動走行中に操向レバーの操作が禁止されることが多いところ、設定揺動角度の範囲で操向レバーが操作された場合にのみ走行経路の平行移動を行う構成とすることで、操作が禁止されている操向レバーを走行経路の調整に流用することができる。
また、前記操向レバーが前記設定揺動角度の最大値より大きな角度で操作された場合、前記自動走行制御部は機体を停車させることが好ましい。
緊急の異常事態等に対処するために、通常、自動走行中に操向レバーが操作されると機体が停車する。上記のような構成により、設定揺動角度の範囲で操向レバーが操作された場合にのみ走行経路の平行移動を行い、設定揺動角度を超えて操向レバーが操作された場合には、異常事態が生じていると判断して機体を停車させることができ、自動走行中の異常事態に容易に対処しながら、操向レバーを走行経路の調整に流用して自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、前記走行経路の平行移動を要求する経路変更操作部を備え、前記補正条件が前記経路変更操作部の操作であり、前記経路補正部は、前記経路変更操作部の操作を契機としてあらかじめ定めた方向に前記走行経路を平行移動させても良い。
このように、走行経路の平行移動のために用いられる経路変更操作部を専用品として設けることで経路変更操作具の操作性を自由に設定することができ、走行経路の平行移動の操作性を向上させることができる。
また、前記走行経路が平行移動された後、再度前記経路変更操作部が操作されると、前記経路補正部は、前記あらかじめ定めた方向とは逆の方向に前記走行経路を平行移動させても良い。
このような構成により、圃場の一部で植立穀稈がばらついて植立されているような場合に、その範囲でのみ走行経路を補正し、その範囲を超えると容易に元の走行経路に復帰することができる、その結果、植立穀稈の植立状態に応じて適切な走行経路を作業走行することができ、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、前記経路設定部は、条方向に沿った走行ラインを含む前記走行経路を設定し、前記平行移動の方向は前記走行ラインに直交する方向であっても良い。
植立穀稈が条を形成している場合、機体が条に沿い、かつ、条方向の両端の植立穀稈が収穫されるように走行経路が設定される。したがって、田植機等により条植えされているような圃場において、効率良く収穫ロスを減らして収穫作業を行うことができる。
しかし、このような条植えしている圃場では、条間はそれほど広いものではないため(一般的に30cm前後)、少し経路がずれると、機体前端に設けられている分草具が植立穀稈の株元に突っ込み、植立穀稈を引き抜いたり、押し倒したりする恐れがある。
本構成であれば、条方向に交差する方向に平行移動させるため、条間を考慮して平行移動量を設定することで、経路を大きく変更することがなく、上述した植立穀稈への分草具の突っ込みを簡単に回避することができる。
また、前記走行経路は、前記圃場の任意の一辺に対して略平行な複数の走行ラインを含み、任意の前記走行ラインを走行中に前記走行経路を平行移動させる際には、前記経路補正部は、全ての前記走行ラインを同じ方向に同じ距離だけ平行移動させても良い。
このような構成により、圃場全体において走行経路がずれているような場合には、一度の補正動作によって、圃場全体において走行経路を適正化することができ、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、平行移動した後の前記走行経路は、前記経路設定部が設定した前記走行経路と同じ位置、または、前記経路設定部が設定した前記走行経路に対して一方向側にずれた位置に補正されても良い。
平行移動した後の走行経路が、当初に設定された時の走行経路に対して、常に一方向側に位置することにより、隣り合う走行ラインにおいて、互いに離れる方向に走行ラインが平行移動することがなくなる。そのため、それぞれの走行ラインで収穫走行を行った領域である既収穫領域の間に未収穫の領域が残ることが抑制される。未収穫の領域が残ると、最終的にその領域のみを作業走行する必要が生じるが、未収穫の領域が残ることが抑制されることにより、再度の作業走行が抑制され、作業走行を効率的に行うことが可能となる。
また、運転者が搭乗する搭乗口を有する運転部を備え、前記搭乗口は、機体の左右方向に対して偏心して設けられ、最初に行われる平行移動は、機体の左右方向における前記搭乗口が位置する側と反対側の方向に行われても良い。
収穫作業において、旋回方向が左右の一方側に偏ることが多く、既作業領域が機体の左右方向の他方側に存在することが多い。そのため、搭乗口は機体の他方側に偏心されることがあり、作業機もその方向(他方側)の植立穀稈を収穫しやすい構造とされることがある。最初に行われる平行移動が機体の左右方向における一方側方向に行われることにより、平行移動した走行ラインにおける収穫可能な領域の横方向端部と既作業領域とのオーバーラップが少なくなっても、他方側の植立穀稈は収穫されやすいため、収穫もれを抑制して収穫作業を行うことができる。
また、前記走行経路は、圃場の任意の一辺に対して略平行な複数の走行ラインを含み、前記経路補正部は、それぞれの前記走行ラインを前記収穫作業走行中に、前記走行ラインの平行移動を、左右方向それぞれについて1回以下だけ行っても良い。
走行経路の補正を過度に行いすぎると、かえって適切な走行経路を逸脱してしまう場合がある。逆に、機体の位置情報や走行経路に多少の誤差がある場合、一度走行経路を補正すれば、圃場全体としては概ね誤差が解消される場合がある。また、圃場の一部の植立穀稈がずれて植立されている場合がある。このような場合、その範囲でのみ走行経路が補正され、その範囲を超えると元の走行経路に復帰されるだけで十分である。以上のような場合に、上記構成によると、植立穀稈の植立状態に応じて適切な走行経路を作業走行することができ、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、警告装置を備え、それぞれの前記走行ラインにおいて、左右方向それぞれについて、1回目に前記補正条件が成立した場合には、前記警告装置が第1の警告を発すると共に前記経路補正部が前記走行ラインの平行移動を行い、2回目以降に前記補正条件が成立した場合には前記警告装置が前記第1の警告と異なる第2の警告を発すると共に走行中の前記走行ラインが維持されても良い。
このような構成により、経路変更操作部が操作される等して補正条件が満足された場合に、実際に補正が行われるか否かを運転者は容易に把握することができる。その結果、運転者は、走行経路が補正される際の準備や、走行経路の補正が行われない際の対応等を的確に行うことができ、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
また、前記走行経路が平行移動される際に警告を発する警告装置を備えても良い。
このような構成により、運転者は、走行経路が補正される際の準備を的確に行うことができ、自動走行による作業走行を適切に継続することができる。
コンバインを示す左側面図である。 コンバインを示す平面図である。 コンバインの自動走行の概要を示す図である。 自動走行における走行経路を示す図である。 コンバインの制御系の構成を示す機能ブロック図である。 走行経路の補正を説明する概念図である。 走行経路が補正される操向レバーの操作角度を説明する図である。 既収穫領域のオーバーラップ変化を説明する図である。
〔コンバインの全体構成〕
図1および図2には、収穫機の一例である自脱型コンバイン(以下単に「コンバイン13」と称す)が示される。自脱型コンバインは、植立穀稈が複数の条を形成する配置で植立された圃場において、条に沿って収穫作業を行うものである。本コンバイン13は、機体フレーム1と、クローラ走行装置2とを備える。機体の前方には、植立穀稈を刈り取る刈取部3(「収穫装置」に相当)が設けられる。機体の前部には、運転キャビン4が設けられる。運転キャビン4は、運転者が搭乗する運転部5と、運転部5を覆うキャビン6とを備える。運転部5の下方には、エンジン(図示省略)が設けられる。運転部5には、運転者が着座する運転座席19と、機体を操向操作する操向レバー92(「経路設定部」に相当)とが設置される。運転キャビン4の機体左右方向における右側には、運転者が運転部5に搭乗するための搭乗口(図示せず)が設けられる。
刈取部3は、バリカン型の切断装置10と分草杆15とを備える。分草杆15は、機体の横幅方向に間隔を空けて並んで7本設けられる。各分草杆15の先端部に、デバイダ18が支持される。左端のデバイダ18と右端のデバイダ18との間隔が、このコンバイン13の刈幅となる。デバイダ18の後側に、機体の横幅方向に並ぶ6つの引起装置16が設けられる。本実施形態では、コンバイン13は、少なくとも6条の植立穀稈を6条個別に導入して刈り取ることが可能な構成であるが、コンバイン13は、6条以上、あるいは6条以下の植立穀稈を個別に導入して刈り取る構成とすることもできる。切断装置10は、引起装置16の下部の後方に設けられる。切断装置10は、両横端の分草杆15に亘る状態で設けられる。コンバイン13の作業走行に伴い、デバイダ18は隣り合う条の間を条に沿って進行する。植立穀稈は、デバイダ18により機体の左右方向に振り分けられて、引起装置16に向けて導かれる。植立穀稈は引起装置16によって引き起こされ、株元が切断装置10により切断される。
また、コンバイン13は、穀粒タンク7と、穀粒排出装置8と、脱穀装置9と、排藁搬送装置11と、排藁処理部12とを備える。穀粒タンク7は、運転キャビン4の後方に設けられ、脱穀処理によって得られた穀粒を貯留する。穀粒排出装置8は、穀粒タンク7内の穀粒を排出する。脱穀装置9は穀粒タンク7の左方に設けられ、フィードチェーンFCによって搬送される刈取穀稈を脱穀処理する。フィードチェーンFCは脱穀装置9の左側部に設けられ、刈取穀稈の株元を挟持搬送する。排藁搬送装置11は脱穀装置9の後部に連設され、フィードチェーンFCから排藁を受け取って機体後方に向けて搬送する。排藁処理部12は脱穀装置9の後方に設けられ、排藁搬送装置11によって搬送された排藁を処理する。
〔自動走行〕
図3、図4を用いてコンバイン13の自動走行について説明する。コンバイン13は、圃場において設定された走行経路S1に沿って自動走行する。このためには、自車位置が必要である。自車位置検出モジュール80には、衛星航法モジュール81と慣性航法モジュール82とが含まれている。衛星航法モジュール81は、人工衛星GSからのGNSS(global navigation satellite system)信号(GPS信号を含む)を受信して、自車位置を算出するための測位データを出力する。慣性航法モジュール82は、ジャイロ加速度センサおよび磁気方位センサを組み込んでおり、瞬時の走行方向を示す位置ベクトルを出力する。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81による自車位置算出を補完するために用いられる。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81とは別の場所に配置してもよい。
自動走行に先立って、運転者は、コンバイン13を手動で操作し、図3に示すように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行を行う。なお、可能であれば、自動走行で、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行が行われても良い。これにより既刈地(既作業地)となった領域は、外周領域SAとして設定される。そして、外周領域SAの内側に未刈地(未作業地)のまま残された領域は、作業対象領域CAとして設定される。図3は、外周領域SAと作業対象領域CAの一例を示している。
外周領域SAおよび作業対象領域CAが設定されると、図4に示すように、作業対象領域CAにおける走行経路S1が算定される。算定された走行経路S1は、作業走行のパターンに基づいて順次設定され、設定された走行経路S1に沿って、コンバイン13が自動走行する。走行経路S1は、圃場の任意の一辺に対して略平行な複数の走行ラインSL1と、走行ラインSL1を結ぶ旋回走行ラインR1とからなる。そのため、自動走行は、走行ラインSL1を走行する作業走行と、走行ラインSL1間を所定の旋回パターンで移動する旋回走行とが繰り返される。なお、このコンバイン13は、旋回走行のための旋回パターンとして、図4に示すようなU字状の旋回走行経路に沿って方向転換するU旋回パターンの他、様々な旋回パターンにより旋回走行が行われる。例えば、前後進を繰り返しながら方向転換するα旋回パターンや、後進走行をともなってU旋回パターンよりも狭い領域でU旋回パターンと同様の方向転換をするスイッチバック旋回パターンが旋回走行として行われても良い。
〔制御系〕
次に、図1を参照しながら図5を用いてコンバイン13の制御系について説明する。コンバイン13の制御系は、多数のECUと呼ばれる電子制御ユニットからなる制御ユニット50、および、この制御ユニット50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50は、この制御系の中核要素であり、複数のECUの集合体として示されている。自車位置検出モジュール80からの信号は、車載LANを通じて制御ユニット50に入力される。
制御ユニット50は、入出力インタフェースとして、入力処理部57と出力処理部58とを備える。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60と接続し、動作機器60に対して制御信号を送信する。動作機器60として、走行関係の機器である走行機器群67と作業関係の機器である作業機器群68とがある。走行機器群67には、例えば、操舵機器69、エンジン機器、変速機器、制動機器などが含まれている。作業機器群68には、刈取部3、脱穀装置9、穀粒排出装置8における動力制御機器などが含まれている。
入力処理部57には、走行状態センサ群63、作業状態センサ群64、走行操作ユニット90、などが接続される。走行状態センサ群63には、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、操舵位置検出センサなどが含まれている。作業状態センサ群64には、収穫作業装置(刈取部3、脱穀装置9、穀粒排出装置8等)の駆動状態を検出するセンサ、穀稈や穀粒の状態を検出するセンサなどが含まれる。
走行操作ユニット90は、運転者によって手動操作され、その操作信号が制御ユニット50に入力される操作具の総称である。走行操作ユニット90には、主変速操作具91、操向レバー92、モード操作具93、自動開始操作具94等が含まれている。手動走行モードでは、操向レバー92を中立位置から左右に揺動操作することにより、左のクローラ機構のクローラ速度と右のクローラ機構のクローラ速度とが調整され、機体(車体)の向きが変更される。本発明では、機体が進行する向きを変更する操作を操舵と総称し、車輪等の向きを変えることだけでなく、左右のクローラの速度を調整することも操舵すると称す。モード操作具93は、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を切り替えるための指令を制御ユニット50に与える機能を有する。自動開始操作具94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50に与える機能を有する。なお、モード操作具93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すると、制御ユニット50は、強制的に自動走行モードから手動走行モードへの移行を実行する。具体的には自動走行中に操向レバー92が所定量以上操作されると、強制的に自動走行モードから手動走行モードへの移行が実行される。
報知デバイス62(「警告装置」に相当)は、運転者等に作業走行状態や種々の警告を報知するためのデバイスであり、ブザー、ランプ、スピーカ、ディスプレイなどである。
制御ユニット50は、自車位置算出部55、車体方位算出部56、報知部59、走行制御部51、作業制御部52、走行モード管理部53、走行経路設定部54(「経路設定部」に相当)、経路補正部20を備える。報知部59は、制御ユニット50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。走行経路設定部54は、管理している旋回経路を含む走行ラインSL1を順次選択して、走行経路S1として設定する。自車位置算出部55は自車位置検出モジュール80から逐次送られてくる測位データに基づいて、予め設定されている機体の基準点の地図座標(または圃場座標)である自車位置を算出する。つまり、自車位置算出部55は、機体の基準点の位置を算出する基準点算出部として機能する。車体方位算出部56は、自車位置算出部55で逐次算出される自車位置から、微小時間での走行軌跡を求めて機体の走行方向での向きを示す車体方位を決定する。また、車体方位算出部56は、慣性航法モジュール82からの出力データに含まれている方位データに基づいて車体方位を決定することも可能である。
走行制御部51は、操舵制御部71、手動走行制御部72、自動走行制御部73を備える。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67に制御信号を与えて走行を制御する。作業制御部52は、収穫作業装置(刈取部3、脱穀装置9、穀粒排出装置8等)の動きを制御するために、作業機器群68に制御信号を与える。
操舵制御部71は、走行経路設定部54によって設定された目標となる走行経路S1と、自車位置算出部55によって算出された自車位置との間の位置ずれ量と方位ずれ量との少なくとも一方が小さくなるように操舵制御(旋回制御)を行う。このコンバイン13は自動走行で収穫作業を行う自動運転と手動走行で収穫作業を行う手動運転との両方で走行可能である。このため、走行制御部51には、さらに、手動走行制御部72と自動走行制御部73とが含まれている。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。走行モードの切り替えは、走行モード管理部53によって管理される。
自動走行モードが設定されている場合、自動走行制御部73は、操舵制御部71と協働しながら、設定された走行経路S1上を走行する自動操舵の制御信号、および機体の停止を含む車速変更の制御信号を生成して、走行機器群67を制御する。その際、車速変更に関する制御信号は、前もって設定された車速値に基づいて生成される。
手動走行モードが選択されている場合、運転者による操作に基づいて、手動走行制御部72が制御信号を生成し、走行機器群67を制御することで、手動運転が実現する。なお、走行経路設定部54によって算出された走行経路S1は、手動運転において、コンバイン13が当該走行経路S1に沿って走行するためのガイダンス目的で利用されても良い。
経路補正部20は、後述するように、手動操作または自動制御によって所定の補正条件を満たすことにより、設定された走行経路S1を補正する。例えば、補正条件として操向レバー92が操作されることにより、経路補正部20は走行経路S1を補正する。
〔走行経路の補正〕
次に、図1,図5を参照しながら図6,図7を用いて、経路補正部20による走行経路S1の補正について説明する。
圃場に植立された植立穀稈14(作物)が適切に刈取作業(収穫作業)が行われるように、コンバイン13等の収穫機では、収穫作業走行を行う走行経路S1が生成される。例えば、稲等の植立穀稈14は、圃場に条を成して植立される。コンバイン13と条との位置関係が適切となる走行経路S1を作業走行することにより、稲の刈取作業が適切に行われる。具体的には、条と条との間にデバイダ18が侵入するようにコンバイン13が走行経路S1上を作業走行することにより、稲が適切に切断装置10に導かれて適切な刈取作業が行われる。
ここで、自車位置算出部55や自車位置検出モジュール80等の誤作動や精度誤差により、コンバイン13が走行する経路が設定された走行経路S1と一致しない場合がある。また、圃場に植立された植立穀稈14の位置がずれており、設定された走行経路S1を作業走行しても適切に刈取作業が行われない場合がある。上述の具体例に沿った例としては、デバイダ18が条と重なって進行して条に衝突し、籾が脱粒して収穫率が低下する場合がある。このような場合、コンバイン13が走行する経路を微調整すべく、走行経路S1を補正することが適当である。
そのため、運転者が走行経路S1を調整する必要性を感じた際に、運転者が経路変更操作部として操向レバー92を操作して走行経路S1を補正する。具体的には、経路補正部20は、操向レバー92に対して所定の補正条件を満たす操作が行われた旨の信号を、入力処理部57を介して受信すると、走行経路S1を補正して新たな走行経路S2を生成する。例えば、操向レバー92が右あるいは左方向に、2°以上15°以下の範囲(設定揺動角度)で操作されたことを補正条件として、経路補正部20は、操作された方向に、走行経路S1を10cm平行移動させて新たな走行経路S2を生成する。移動方向は走行ラインSL1に直交する方向とされ、これにより、走行ラインSL1を、始点と終点とが適切な位置となるように平行移動させることができる。この際、走行中の走行ラインSL1のみが平行移動されて新たな走行ラインSL2とされても良いが、全ての走行ラインSL1が10cmずつ平行移動されて新たな走行ラインSL2が生成されても良い。また、走行ラインが走行ラインSL2に補正されることに伴い、旋回走行ラインR1も旋回走行ラインR2に補正され、走行経路S1が走行経路S2に補正されることとなる。その後、コンバイン13は、補正された走行経路S2上を刈取作業走行(収穫作業走行)する。
このように、走行経路S1を作業走行しても適切な刈取作業ができない場合、作業走行中に、走行経路S1を走行経路S2に補正する。これにより適切な走行経路S2を作業走行することが可能となり、適切に自動走行による刈取作業を継続することができる。また、走行経路S1は微調整すれば適切な作業走行を行うことが可能である場合が多く、あらかじめ定められた距離、例えば10cmの平行移動を行うだけで、適切な作業走行を行うことができる。
なお、平行移動される距離は10cmに限らず、任意の距離を設定できる。通常は、5cmから15cm程度の平行移動を行うことにより、走行経路S1のずれは解消される。また、操向レバー92が補正条件を満たすための操作範囲として、誤動作を防ぐために一定の不感帯を設けることが適切である。そのため、設定揺動角度は2°以上に設定される。この角度も2°に限らず任意に設定することができ、例えば、0°以上5°以下の任意の値にすることができる。また、自動走行中に異常事態を回避するために、操向レバー92が一定以上操作されると自動走行が解除されることが適切である。そのため、設定揺動角度に上限を設け、この範囲を超えて操作されるとコンバイン13が停車する。あるいは、設定揺動角度の上限を超えて操作された際には、コンバイン13は停車すると共に自動走行モードが解除されても良い。さらには、設定揺動角度の上限を超えて操作された際には、操作方向に応じてコンバイン13が旋回する構成とされても良い。この上限も15°に限らず任意に設定することができ、例えば、10°以上20°以下の任意の値にすることができる。
〔別実施形態〕
(1)隣り合う2つの走行ラインSL1は、それぞれの走行ラインSL1をコンバイン13が収穫走行することにより植立穀稈が収穫された既収穫領域SA1が互いに幅rでオーバーラップするように生成される。
図8に示すように、既に収穫走行が終了した走行ラインSLRと隣り合う走行ラインSL1が、走行ラインSLRから離れる方向に平行移動されると(走行ラインSL2)、オーバーラップの幅が小さくなる。平行移動の距離を10cmに設定していたとすると、一般的にオーバーラップの幅rは10cmより十分に大きいので、オーバーラップ部分がなくなることはない。しかし、圃場の荒れや自車位置の誤差等により、走行ラインSL1がずれていると、一度の平行移動で、オーバーラップ部分がなくなる可能性がある。また、走行ラインSL1において、走行ラインSLRから離れる方向に、複数回繰り返して平行移動が行われると(走行ラインSL3)、オーバーラップ部分がなくなる可能性が高くなる。そして、オーバーラップ部分がなくなると、隣り合う既収穫領域SA1に隙間が生じ、植立穀稈の刈り残しが生じる可能性が高くなる。そうすると、後に、刈り残し部分に対して収穫走行を行う必要が生じ、作業効率が悪化する。
そのため、全ての走行ラインSL1において、経路補正部20により補正された、平行移動した後の走行ライン(SL2,SL3)は、走行経路設定部54により設定された走行ラインSL1に対して、一方向側(圃場における一方向であり、図における左右いずれか一方向側)に位置するように平行移動されることが好ましい。つまり、各走行ラインSL1において一度だけ平行移動する場合は、走行ラインSL2は、それぞれの走行ラインSL1に対して同じ方向に平行移動される。また、走行ラインSL1において、複数回平行移動される場合であっても、一度一方向側に平行移動されると、その後、走行ラインSL1を跨いで他方側に平行移動されることは行われない。これにより、オーバーラップの幅rが繰り返し小さくなることが抑制される。この際、各走行ラインSL1において、複数回平行移動を繰り返す場合には、左右交互に平行移動が行われることが好ましい。これにより、同じ方向への平行移動が繰り返されることがなくなり、オーバーラップの幅が小さくなることが抑制されると共に、2度目の平行移動後の走行ラインSL3は、元の走行ラインSL1と略同じ経路となり、平行移動した後の走行ライン(SL2,SL3)は、走行ラインSL1に対して一方向側に位置するか同じ位置になり、オーバーラップの幅の縮小が最小限に抑えられる。さらに、平行移動の方向(一方向側)は、既収穫領域SA1に近づく方向であっても良い。これにより、オーバーラップの幅の縮小が抑制される。
また、最初の平行移動の方向は、機体の左右方向に対して左方向に固定しても良い。一般的に、コンバイン13は反時計回りに圃場の外周側から内周側に向かって収穫作業が行われ、既収穫領域SA1は機体の右横方向に存在する。そのため、コンバイン13では、搭乗口は機体の左右方向における右側に偏心して設けられ、左端のデバイダ18の隣り合うデバイダ18との間隔は、右端のデバイダ18の隣り合うデバイダ18との間隔より広い。そのため、機体の左横方向に平行移動し、機体の右横方向にある既収穫領域SA1とのオーバーラップの幅rが小さくなっても、右端のデバイダ18は植立穀稈を掻き込むことができる可能性が高く、刈り残しの可能性が比較的低くなる。なお、時計回りに収穫作業が行われる場合は、搭乗口が機体の左右方向における左側に偏心して設けられ、最初の平行移動の方向が、機体の左右方向に対して右方向に固定されても良い。
(2)上記各実施形態において、経路変更操作部は、操向レバー92を用いず、別途スイッチやレバー等が経路変更操作部として設けられても良い。例えば、経路変更操作部としてレバーが設けられ、レバーが左右いずれかに操作されることにより、操作された方向に、あらかじめ定めた距離だけ走行経路S1を平行移動させて走行経路S2を設定することもできる。また、経路変更操作部としてスイッチが設けられ、スイッチを押下されることにより、あらかじめ定めた右または左に、あらかじめ定めた距離だけ走行経路S1を平行移動させて走行経路S2を設定することもできる。さらには、左右2つのスイッチが設けられ、左側のスイッチが押下された場合には、あらかじめ定めた距離だけ走行経路S1を左方向に平行移動させて走行経路S2を設定し、右側のスイッチが押下された場合には、あらかじめ定めた距離だけ走行経路S1を右方向に平行移動させて走行経路S2を設定することもできる。
このような構成により、より簡単で確実な操作で走行経路S1を補正して、自動走行において適切な作業走行を継続することができる。
(3)上記各実施形態において、1つの走行ラインSL1において、走行経路S1を補正することができる回数を制限しても良い。例えば、経路補正部20は、1つの走行ラインSL1において、左右に1回ずつのみ走行経路S1を補正できるように制御する。植立穀稈14が一時的に乱れて植立されているような場合、一時的に走行ラインSL1が補正されて走行ラインSL2をコンバイン13が作業走行し、その後元の走行ラインSL1に戻されれば、多少の走行経路S1のずれを補正するためには十分である。
また、同じ方向に繰り返して平行移動された結果、隣り合う走行ラインSL1において、走行ラインSL1間の距離が広がることにより、刈り残しが生じる場合がある。走行経路S1を補正することができる回数を制限することにより、過剰に走行ラインSL1間の距離が広がることが抑制され、刈り残しが生じる可能性を低減することができる。
さらに、頻繁に補正を繰り返す必要があるような状態では、何らかの異常が自車位置算出部55や自車位置検出モジュール80等に生じていることが考えられ、その場合、補正を繰り返すより、異常を解消したほうが効率的に作業走行を行うことができる。そのため、走行経路S1を補正することができる回数を制限することが有効な場合がある。
この時、経路変更操作部として専用のスイッチ等が設けられている場合、一度目の操作で一方向に走行ラインSL1を平行移動させ、二度目の操作で走行ラインSL1を元に戻す構成とすることができ、操作が容易となる。
また、走行経路S1を補正することができる回数を制限している場合において、走行中の走行ラインSL1のみを平行移動させても良いし、走行経路S1を構成する全ての走行ラインSL1を平行移動させても良い。さらに、いずれの方法を用いるかを別途設定可能な構成にすることもできる。
圃場の一部に植立穀稈14が乱れて植立されている場合、走行中の走行ラインSL1のみを平行移動させる方が有効であり、圃場の途中から植立穀稈14がずれて植立されているような場合には、走行経路S1を構成する全ての走行ラインSL1を平行移動させる方が有効である。そして、いずれの方法を用いるかを別途設定可能な構成にすることもでき、この場合、植立穀稈14の状況に応じて最適な補正を行うことができる。
(4)上記各実施形態において、走行経路S1が補正される際に、報知部59は、報知デバイス62に走行経路S1が補正される旨の報知をさせても良い。例えば、報知部59は、報知デバイス62に警報音を発生させても良い。これにより、走行経路S1が補正される際に注意喚起されると共に、運転者は意図しない走行経路S1の補正が誤ってなされたような場合でも、すぐにそのことに気付いて再補正を行う等の対処を行うことができる。
また、補正できる回数が制限されている場合、補正可能な回数の範囲内で経路変更操作部の操作がなされた場合と、補正可能な回数に達し後で経路変更操作部の操作がなされた場合とで、報知部59が異なる報知を行うように制御を行う構成とされても良い。例えば、補正可能な場合に経路変更操作部の操作がなされると1回の警報が報知され、補正不能な場合に経路変更操作部の操作がなされると連続して2回の警報が報知されても良い。このような構成により、走行経路S1が補正されるか否かを運転者が認知でき、適切な作業走行を継続することが容易となる。
また、最初の平行移動の方向が決められている場合、適切な方向に経路変更操作部の操作がなされた場合と、不適切な方向に経路変更操作部の操作がなされた場合とで異なる警報が報知されても良い。これにより、運転者は適切な操作を行っているか否かを認知でき、適切な作業走行を継続することが容易となる。
また、平行移動の方向を左右交互に行うように制限されている場合、2回目以降の平行移動の際に、適切な方向に経路変更操作部の操作がなされた場合と、不適切な方向に経路変更操作部の操作がなされた場合とで異なる警報が報知されても良い。これにより、運転者は適切な操作を行っているか否かを認知でき、適切な作業走行を継続することが容易となる。
(5)上記各実施形態において、走行経路S1の補正は、経路変更操作部の操作により手動で行う場合に限らず、自動的に行われても良い。この場合、機体に、植立穀稈14とコンバイン13との位置関係を検出するセンサ等の圃場の状況に対する実際に走行している機体の位置を検出するセンサを設け、センサでの検出結果から補正条件を判断し、あらかじめ定めた右または左に、あらかじめ定めた距離だけ走行経路S1を平行移動させて走行経路S2を設定することもできる。あるいは、センサの検出結果からずれ方向を判断し、その方向に、あらかじめ定めた距離だけ走行経路S1を平行移動させて走行経路S2を設定することもできる。例えば、センサは機体の一部と圃場とを撮影できるカメラ等であり、撮影画像を経路補正部20等が解析して圃場の状況と機体の位置関係とを判断する。これにより、より容易に適切な作業走行を継続ことができる。
(6)植立穀稈は稲に限らず大豆やトウモロコシ等の作物であっても良く、走行経路は条に関係なく設定されても良い。例えば、走行経路は、圃場の収穫作業に伴って残る未作業地を考慮して、効率的に収穫作業が行えるように設定される。この際、収穫機は一定の幅(刈幅)を持って収穫作業が行われ、既作業地に隣接する未作業地を作業走行する際には、刈幅に対応する作業領域の端部を既作業地に重複させるようなマージンを持つように走行経路が設定される。自動走行中に、マージン幅が適切でなかったり、既作業地側に刈り残しが生じたりするような場合、運転者は、経路変更操作部を操作して走行経路を補正する。
本発明は、自脱型コンバインに限らず、普通型コンバインその他の収穫機に適用することができる。
3 刈取部
5 運転部
13 コンバイン(収穫機)
18 デバイダ
20 経路補正部
54 走行経路設定部(経路設定部)
62 報知デバイス(警告装置)
73 自動走行制御部
92 操向レバー(走行経路操作部)
S1 走行経路
SL1 走行ライン

Claims (13)

  1. 収穫部を有し、自動で収穫作業走行を行う収穫機であって、
    前記収穫作業走行を行う走行経路を設定する経路設定部と、
    前記走行経路に沿った前記収穫作業走行を制御する自動走行制御部と、
    所定の補正条件を満たすことを契機として、前記走行経路を所定の距離だけ平行移動させる経路補正部とを備える収穫機。
  2. 手動で前記走行経路が平行移動される方向を機体の左右方向のいずれかから選択する経路変更操作部を備え、
    前記補正条件が前記経路変更操作部の選択操作であり、
    前記経路補正部は、前記経路変更操作部で選択された方向に前記走行経路を平行移動させる請求項1に記載の収穫機。
  3. 選択的に自動走行または手動走行のいずれかを行うことができ、
    前記手動走行の際の操向操作を行う操向レバーを備え、
    前記経路変更操作部は前記操向レバーであり、
    所定の範囲を持つ設定揺動角度だけ前記操向レバーが操作されることを前記補正条件として、前記経路補正部は、前記操向レバーで選択された方向に前記走行経路を平行移動させる請求項2に記載の収穫機。
  4. 前記自動走行の際に、前記操向レバーが前記設定揺動角度の最大値より大きな角度で操作された場合、前記自動走行制御部は機体を停車させる請求項3に記載の収穫機。
  5. 前記走行経路の平行移動を要求する経路変更操作部を備え、
    前記補正条件が前記経路変更操作部の操作であり、
    前記経路補正部は、前記経路変更操作部の操作を契機としてあらかじめ定めた方向に前記走行経路を平行移動させる請求項1に記載の収穫機。
  6. 前記走行経路が平行移動された後、再度前記経路変更操作部が操作されると、前記経路補正部は、前記あらかじめ定めた方向とは逆の方向に前記走行経路を平行移動させる請求項5に記載の収穫機。
  7. 前記経路設定部は、条方向に沿った走行ラインを含む前記走行経路を設定し、
    前記平行移動の方向は前記走行ラインに直交する方向である請求項1から6のいずれか一項に記載の収穫機。
  8. 前記走行経路は、圃場の任意の一辺に対して略平行な複数の走行ラインを含み、
    任意の前記走行ラインを走行中に前記走行経路を平行移動させる際には、前記経路補正部は、全ての前記走行ラインを同じ方向に同じ距離だけ平行移動させる請求項1から7のいずれか一項に記載の収穫機。
  9. 平行移動した後の前記走行経路は、前記経路設定部が設定した前記走行経路と同じ位置、または、前記経路設定部が設定した前記走行経路に対して一方向側にずれた位置に補正される請求項1から8のいずれか一項に記載の収穫機。
  10. 運転者が搭乗する搭乗口を有する運転部を備え、
    前記搭乗口は、機体の左右方向に対して偏心して設けられ、
    最初に行われる平行移動は、機体の左右方向における前記搭乗口が位置する側と反対側の方向に行われる請求項9に記載の収穫機。
  11. 前記走行経路は、圃場の任意の一辺に対して略平行な複数の走行ラインを含み、
    前記経路補正部は、それぞれの前記走行ラインを前記収穫作業走行中に、前記走行ラインの平行移動を、左右方向それぞれについて1回以下だけ行う請求項1から10のいずれか一項に記載の収穫機。
  12. 警告装置を備え、
    それぞれの前記走行ラインにおいて、左右方向それぞれについて、1回目に前記補正条件が成立した場合には、前記警告装置が第1の警告を発すると共に前記経路補正部が前記走行ラインの平行移動を行い、
    2回目以降に前記補正条件が成立した場合には前記警告装置が前記第1の警告と異なる第2の警告を発すると共に走行中の前記走行ラインが維持される請求項11に記載の収穫機。
  13. 前記走行経路が平行移動される際に警告を発する警告装置を備える請求項1から11のいずれか一項に記載の収穫機。
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