JP2021192595A - Control system of work vehicle and work vehicle equipped with the control system - Google Patents

Control system of work vehicle and work vehicle equipped with the control system Download PDF

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JP2021192595A JP2020099404A JP2020099404A JP2021192595A JP 2021192595 A JP2021192595 A JP 2021192595A JP 2020099404 A JP2020099404 A JP 2020099404A JP 2020099404 A JP2020099404 A JP 2020099404A JP 2021192595 A JP2021192595 A JP 2021192595A
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浩喜 三宅
Hiroki Miyake
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Abstract

To provide a control system, etc. of a work vehicle that can efficiently escape from a state in which it is unable to travel due to a slip during automatic travelling according to a situation of the occasion.SOLUTION: A control system includes: a positioning device for measuring the position of a work vehicle capable of travelling automatically; a measuring device for measuring a rotation speed of a driving wheel or a transmission shaft of the work vehicle; a changing device for changing shift stages of a speed change gear of the work vehicle; a detection device for detecting a steering direction of a steering device of the work vehicle; a slip determination unit for obtaining a difference between a theoretical vehicle speed obtained from the rotation speed and an actual vehicle speed obtained from an amount of movement of a position measured by the positioning device, and determining that a slip has occurred when the difference is a predetermined value or more; and a control device for executing control to cause the work vehicle to escape from a state in which it is unable to travel due to the slip after the slip determination unit has determined that the slip has occurred. The control device executes control to change the shift stages to a lower stage by the changing device when the steering direction is an advancing direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、自動走行時にスリップにより走行不能になった状態から脱出するよう作業車両を制御する制御システムとその制御システムを備えた作業車両に関するものである。 The present invention relates to a control system for controlling a work vehicle so as to escape from a state in which the vehicle cannot travel due to slip during automatic traveling, and a work vehicle provided with the control system.

従来、測位ユニットからの測定情報に基づいて求める作業車両の作業経路での実走行量と作業経路から得られる推測走行量とからスリップ率を算出し、そのスリップ率に基づいて旋回経路を補正する作業車両の自動走行システムが知られている（特許文献１）。 Conventionally, the slip ratio is calculated from the actual travel amount of the work vehicle on the work path obtained based on the measurement information from the positioning unit and the estimated travel amount obtained from the work route, and the turning path is corrected based on the slip ratio. An automatic traveling system for a work vehicle is known (Patent Document 1).

特開２０１９−１６５６６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-165665

上記自動走行システムでは、スリップ率に基づいて旋回経路が常に補正されて変更されるので、その変更される分に応じて作業効率が低下するおそれがある。特にスリップ率が大きくなると旋回経路の旋回半径が大きくなるよう補正されるので、作業効率の低下もさらに大きくなるおそれがある。
また、この自動走行システムでは、旋回経路が補正されるだけでは、その補正された旋回経路においても走行再開時に空転が同様に発生するおそれがあり、しかも、その空転した状態を継続させると圃場を荒らしてしまうおそれもある。 In the above-mentioned automatic traveling system, the turning path is constantly corrected and changed based on the slip ratio, so that the work efficiency may decrease according to the changed amount. In particular, when the slip ratio becomes large, the turning radius of the turning path is corrected to be large, so that the decrease in work efficiency may be further increased.
Further, in this automatic traveling system, if the turning path is only corrected, there is a possibility that idling may occur at the time of restarting traveling even in the corrected turning path, and if the idling state is continued, the field is moved. There is also a risk of vandalism.

そこで、本発明は、自動走行時にスリップにより走行不能になった状態からその場の状況に適合させて効率よく脱出することができる作業車両の制御システムとその制御システムを備えた作業車両を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a work vehicle control system capable of efficiently escaping from a state in which the vehicle cannot travel due to slipping during automatic driving according to the situation at the site, and a work vehicle provided with the control system. The purpose is.

本発明の上記課題は、以下の手段により解決される。 The above-mentioned problems of the present invention are solved by the following means.

すなわち、請求項１に記載の発明は、
自動走行可能な作業車両（１）の位置を測位する測位装置（６１）と、
前記作業車両の駆動輪（１２）又はその伝動軸（１７）の回転数を計測する計測装置（５１）と、
前記作業車両（１）の変速装置（１６）の変速段数を変更する変更装置（４２）と、
前記作業車両（１）の操舵装置（１９）の操舵方向を検出する検出装置（５２）と、
前記計測装置（５１）で計測される前記回転数から求める理論上の車速と前記測位装置（６１）で測位される位置の移動量から求める実際の車速との差を求め、前記差が所定の値以上になるとスリップが発生したと判定するスリップ判定部（３５）と、
前記スリップ判定部（３５）でスリップが発生したと判定した後に前記スリップによる走行不能状態から脱出する制御を行う制御装置（３７）と、
を備え、
前記制御装置（３７）は、前記検出装置（５２）で検出される操舵方向が直進方向であるときに、前記変更装置（４２）により前記変速段数を低い段数に変更する制御を行うことを特徴とする作業車両の制御システムである。 That is, the invention according to claim 1 is
A positioning device (61) that positions the position of a work vehicle (1) that can run automatically, and
A measuring device (51) that measures the number of rotations of the drive wheel (12) of the work vehicle or its transmission shaft (17), and
A changing device (42) for changing the number of shifting stages of the shifting device (16) of the work vehicle (1), and
A detection device (52) that detects the steering direction of the steering device (19) of the work vehicle (1), and
The difference between the theoretical vehicle speed obtained from the rotation speed measured by the measuring device (51) and the actual vehicle speed obtained from the movement amount of the position measured by the positioning device (61) is obtained, and the difference is predetermined. A slip determination unit (35) that determines that slip has occurred when the value exceeds the value, and
A control device (37) that controls to escape from the inoperable state due to the slip after the slip determination unit (35) determines that the slip has occurred.
Equipped with
The control device (37) is characterized in that when the steering direction detected by the detection device (52) is a straight-ahead direction, the change device (42) controls to change the number of shift gears to a lower number of gears. It is a control system for work vehicles.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両の制御システムにおいて、前記制御装置（３７）は、前記変速段数を徐々に低い段数に変更する場合に前記回転数がゼロになったとき、前記変更装置（４２）により前記変速段数を徐々に高い段数に変更する制御を行うことを特徴とするものである。 According to the second aspect of the present invention, in the control system of the work vehicle according to the first aspect, when the control device (37) gradually changes the number of gears to a lower number of gears, the number of revolutions becomes zero. At that time, the changing device (42) is characterized in that the number of gears is gradually changed to a higher number of gears.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の作業車両の制御システムにおいて、前記制御装置（３７）は、前記変更装置（４２）により前記変速段数を徐々に低い段数に変更して前記回転数がゼロになった後に前記変速段数を徐々に高い段数に変更する一連の制御を複数回繰り返しても前記位置の移動量がないとき、前記変更装置（４２）により前記変速装置（１６）の走行伝達方向を前進方向から後進方向に切り替えて前記一連の制御を複数回繰り返して行うことを特徴とするものである。 The invention according to claim 3 is the control system for a work vehicle according to claim 2, wherein the control device (37) gradually changes the number of gears to a lower number by the change device (42). When there is no movement amount of the position even if a series of control for gradually changing the number of gears to a higher number is repeated a plurality of times after the rotation speed becomes zero, the change device (42) causes the gearbox (16). It is characterized in that the traveling transmission direction of the above is switched from the forward direction to the reverse direction and the series of control is repeated a plurality of times.

また、請求項４に記載の発明は、
自動走行可能な作業車両（１）の位置を測位する測位装置（６１）と、
前記作業車両の駆動輪（１２）又はその伝動軸（１７）の回転数を計測する計測装置（５１）と、
前記作業車両（１）の変速装置（１６）の変速段数を変更する変更装置（４２）と、
前記作業車両（１）の操舵装置（１９）の操舵方向を検出する検出装置（５２）と、
前記作業車両（１）の操舵装置（１９）を自動操縦する操縦装置（４３）と、
前記計測装置（５１）で計測される前記回転数から求める理論上の車速と前記測位装置（６１）で測位される位置の移動量から求める実際の車速との差を求め、前記差が所定の値以上になるとスリップが発生したと判定するスリップ判定部（３５）と、
前記スリップ判定部（３５）でスリップが発生したと判定した後に前記スリップによる走行不能状態から脱出する制御を行う制御装置（３７）と、
を備え、
前記制御装置（３７）は、前記検出装置（５２）で検出される操舵方向が右方向又は左方向であるときに、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を直進方向に戻すよう徐々に変更する制御を行うことを特徴とする作業車両の制御システムである。 Further, the invention according to claim 4 is the invention.
A positioning device (61) that positions the position of a work vehicle (1) that can run automatically, and
A measuring device (51) that measures the number of rotations of the drive wheel (12) of the work vehicle or its transmission shaft (17), and
A changing device (42) for changing the number of shifting stages of the shifting device (16) of the work vehicle (1), and
A detection device (52) that detects the steering direction of the steering device (19) of the work vehicle (1), and
A control device (43) that automatically steers the steering device (19) of the work vehicle (1), and
The difference between the theoretical vehicle speed obtained from the rotation speed measured by the measuring device (51) and the actual vehicle speed obtained from the movement amount of the position measured by the positioning device (61) is obtained, and the difference is predetermined. A slip determination unit (35) that determines that slip has occurred when the value exceeds the value, and
A control device (37) that controls to escape from the inoperable state due to the slip after the slip determination unit (35) determines that the slip has occurred.
Equipped with
The control device (37) is gradually changed so that the steering direction is returned to the straight direction by the control device (43) when the steering direction detected by the detection device (52) is the right direction or the left direction. It is a control system for a work vehicle, which is characterized by performing control.

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の作業車両の制御システムにおいて、前記制御装置（３７）は、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を直進方向に戻した場合に前記位置の移動量がないとき、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を反対の方向に少し変更する制御を行うことを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is the control system for a work vehicle according to claim 4, wherein the control device (37) is in the position when the steering direction is returned to the straight direction by the control device (43). When there is no movement amount of the above, the control device (43) is characterized in that the steering direction is slightly changed in the opposite direction.

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の作業車両の制御システムおいて、前記制御装置（３７）は、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を反対の方向に少し変更する制御を行っても前記位置の移動量がないとき、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を直進方向に戻した後に前記変速装置により前記変速段数を低い段数に変更する制御を行うことを特徴とするものである。 The invention according to claim 6 is the control system for the work vehicle according to claim 5, wherein the control device (37) is controlled by the control device (43) to slightly change the steering direction in the opposite direction. When there is no movement amount of the position even if the above is performed, the steering device (43) returns the steering direction to the straight direction, and then the transmission device controls to change the number of gears to a lower number of gears. It is something to do.

請求項７に記載の発明は、自動走行が可能であり、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の作業車両の制御システムが装備されていることを特徴とする作業車両である。 The invention according to claim 7 is a work vehicle capable of automatic traveling and equipped with the work vehicle control system according to any one of claims 1 to 6.

請求項１に記載の発明では、スリップが発生したと判定した後にそのスリップに起因した走行不能な状態から脱出する制御として、操舵装置（１９）の操舵方向が直進方向であるときに、変速装置（１６）の変速段数を低い段数に変更する制御が行われるので、駆動輪（１２）が圃場等における地面（土壌）に対して低速回転で接して静止摩擦力が増えて空転しにくくなる。
このため、請求項１に記載の発明によれば、自動走行時にスリップにより走行不能になった状態からその場の状況に適合させて効率よく脱出することができる。 According to the first aspect of the present invention, as a control for escaping from the inoperable state caused by the slip after determining that the slip has occurred, when the steering direction of the steering device (19) is a straight direction, the transmission device Since the control is performed to change the number of gears in (16) to a lower number of gears, the drive wheels (12) come into contact with the ground (soil) in a field or the like at low speed, and the static friction force increases, making it difficult to slip.
Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to efficiently escape from the state in which the vehicle cannot travel due to slipping during automatic driving according to the situation at that time.

請求項２に記載の発明では、スリップによる走行不能状態から脱出する制御として、変速段数を徐々に低い段数に変更する場合に駆動輪又はその伝動軸の回転数がゼロになったとき、変速装置（１６）の変速段数を徐々に高い段数に変更する制御が行われるので、その回転数がゼロに停止した状態になって駆動輪が地面に対して静止摩擦が支配的に作用してから駆動輪が増速回転して接することで更に空転しにくくなる。このため、請求項２に記載の発明によれば、走行不能状態からより確実に脱出することができる。 In the invention according to claim 2, as a control for escaping from a non-travelable state due to slip, when the rotation speed of the drive wheel or its transmission shaft becomes zero when the number of gears is gradually changed to a lower gear, the transmission is Since the control is performed to gradually change the number of gears in (16) to a higher number of gears, the drive wheels are driven after the static friction acts predominantly on the ground in a state where the rotation speed is stopped at zero. The wheels rotate at an accelerated speed and come into contact with each other, making it even more difficult to slip. Therefore, according to the invention of claim 2, it is possible to more reliably escape from the inoperable state.

請求項３に記載の発明では、スリップによる走行不能状態から脱出する制御として、変速段数を徐々に低い段数に変更して回転数がゼロになった後に変速段数を徐々に高い段数に変更する一連の制御を複数回繰り返しても位置の移動量がないとき、変速装置の走行伝達方向を前進方向から後進方向に切り替えて一連の制御を複数回繰り返す制御が行われるので、駆動輪が前進方向側の地面部分とは異なる後進方向側の地面部分に減速回転、停止、および増速回転の流れで変化しながら接することでより一層空転しにくくなる。このため、請求項３に記載の発明によれば、走行不能状態からより一層確実に脱出することができる。 In the invention according to claim 3, as a control for escaping from the inoperable state due to slip, the number of gears is gradually changed to a lower number of gears, and after the number of revolutions becomes zero, the number of gears is gradually changed to a higher number of gears. When there is no movement amount of the position even if the control of is repeated multiple times, the control is performed by switching the traveling transmission direction of the transmission from the forward direction to the reverse direction and repeating a series of controls multiple times, so that the drive wheels are on the forward direction side. It becomes even more difficult to slip by touching the ground part on the reverse direction side, which is different from the ground part of the above, while changing with the flow of deceleration rotation, stop, and acceleration rotation. Therefore, according to the invention of claim 3, it is possible to escape from the inoperable state more reliably.

請求項４に記載の発明では、スリップが発生したと判定した後にスリップに起因した走行不能な状態から脱出する制御として、操舵装置（１９）の操舵方向が右方向又は左方向であるときに、操縦装置（４３）により操舵方向を直進方向に戻すよう徐々に変更する制御が行われるので、戻す前の右方向又は左方向とは反対側の駆動輪が地面（土壌）に対して空転する状態から脱して推進力を発揮しやすくなる。
このため、請求項４に記載の発明によれば、自動走行時にスリップにより走行不能になった状態からその場の状況に適合させて効率よく脱出することができる。 In the invention according to claim 4, when the steering direction of the steering device (19) is the right direction or the left direction as a control for escaping from the inoperable state caused by the slip after determining that the slip has occurred. Since the control device (43) gradually changes the steering direction so as to return to the straight direction, the drive wheel on the opposite side to the right or left direction before returning is idling with respect to the ground (soil). It becomes easier to get out of the way and exert propulsion.
Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to efficiently escape from the state in which the vehicle cannot travel due to slipping during automatic driving according to the situation at that time.

請求項５に記載の発明では、スリップによる走行不能状態から脱出する制御として、操舵方向を直進方向に戻した場合に位置の移動量がないとき、操舵方向を反対の方向に少し変更する制御を行うので、左右の駆動輪の少なくとも一方が空転しにくくなる。このため、請求項５に記載の発明によれば、走行不能状態からより確実に脱出することができる。 In the invention according to claim 5, as a control for escaping from a non-driving state due to slipping, a control for slightly changing the steering direction in the opposite direction when there is no movement amount of the position when the steering direction is returned to the straight direction is performed. This makes it difficult for at least one of the left and right drive wheels to slip. Therefore, according to the invention of claim 5, it is possible to more reliably escape from the inoperable state.

請求項６に記載の発明では、スリップによる走行不能状態から脱出する制御として、操舵方向を反対の方向に少し変更する制御を行っても位置の移動量がないとき、操舵方向を直進方向に戻した後に変速段数を低い段数に変更する制御を行うので、駆動輪が地面に対して低速回転で接して静止摩擦力が増えて空転しにくくなる。このため、請求項６に記載の発明によれば、走行不能状態からより一層確実に脱出することができる。 In the invention according to claim 6, when there is no movement amount of the position even if the control for slightly changing the steering direction in the opposite direction is performed as the control for escaping from the inoperable state due to slip, the steering direction is returned to the straight direction. After that, the control is performed to change the number of gears to a lower number of gears, so that the drive wheels come into contact with the ground at low speed rotation, the static friction force increases, and slipping becomes difficult. Therefore, according to the invention of claim 6, it is possible to escape from the inoperable state more reliably.

請求項７に記載の発明では、自ら備える制御システムにより脱出用の制御がなされる。このため、請求項７に記載の発明によれば、自動走行時にスリップにより走行不能になった状態からその場の状況に適合させて効率よく自動で脱出することができる。 In the invention according to claim 7, the control for escape is performed by the control system provided by the invention. Therefore, according to the invention of claim 7, it is possible to efficiently and automatically escape from the state where the vehicle cannot travel due to slipping during automatic driving according to the situation at that time.

実施形態に係る作業車両の制御システムを示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the control system of the work vehicle which concerns on embodiment. 図１の制御システムを示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the control system of FIG. 図１の制御システムにより制御される作業車両の使用例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the use example of the work vehicle controlled by the control system of FIG. 図１の制御システムの制御例を示すフローチャート図である。It is a flowchart which shows the control example of the control system of FIG. 図４の制御システムの脱出用の制御例を示すフローチャート図である。It is a flowchart which shows the control example for escape of the control system of FIG. Ｒターン中における脱出用制御の変形例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the control for escape during an R turn.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１および図２には、本発明の実施形態に係る作業車両の制御システムが示されている。
本実施形態に係る制御システムは、図１や図３に示されるように、自動走行可能な作業車両１が圃場９１等の作業地９においてスリップしていることを検知し、そのスリップに起因して起こる走行不能な状態から脱出するための制御を行うものである。スリップは、作業地９におけるぬかるみ等において発生しやすく、そのぬかるみ等の状態やその対処法が適切でないと走行不能になることがある。
この制御システムは、後に詳述するように、作業車両１の自動走行に必要な機器の一部と、スリップを検出して走行不能な状態から脱出する制御を行う制御装置の一例である脱出用の制御部３７とを備えている。 1 and 2 show a work vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 3, the control system according to the present embodiment detects that the automatically traveling work vehicle 1 is slipping in the work area 9 such as the field 91, and is caused by the slip. It controls to escape from the incapacitated state that occurs. Slip is likely to occur in the muddy or the like in the work area 9, and if the state of the muddy or the like and the countermeasures thereof are not appropriate, the vehicle may not be able to travel.
As will be described in detail later, this control system is an example of a part of the equipment necessary for the automatic traveling of the work vehicle 1 and an escape control device that detects slip and controls to escape from the inoperable state. The control unit 37 of the above is provided.

作業車両１は、その一例として、自動走行機能を備えたトラクタ１０である。トラクタ１０は、自動走行機能（モード）に加えて運転者による手動走行機能（モード）も備えており、そのいずれかのモードに切り替える図示しないモード切替手段を有している。
トラクタ１０は、図１に示されるように、その走行車体の後部に所要の作業を行う作業機２７が装着されている。作業機２７は、作業地９において行う作業に適合した作業機であればよく、例えば、作業地９が圃場９１であればロータリ耕うん機、播種機等の作業機が適用される。図１には、作業機２７として、３点リンク機構２８等により昇降可能に取り付けられるロータリ耕うん機が例示されている。 The work vehicle 1 is, for example, a tractor 10 having an automatic traveling function. The tractor 10 has a manual driving function (mode) by the driver in addition to the automatic driving function (mode), and has a mode switching means (not shown) for switching to any of the modes.
As shown in FIG. 1, the tractor 10 is equipped with a working machine 27 that performs required work at the rear portion of the traveling vehicle body. The working machine 27 may be any working machine suitable for the work performed in the working area 9, and for example, if the working area 9 is the field 91, a working machine such as a rotary tiller or a seeding machine is applied. FIG. 1 illustrates a rotary tiller as a working machine 27, which is vertically attached by a three-point link mechanism 28 or the like.

トラクタ１０は、図１に示されるように、走行車体の前部に操舵輪として機能する前輪１１が、走行車体の後部に駆動輪として機能する後輪１２が配置されており、また走行車体の前部にボンネット１３で覆われるエンジンルーム（空間）内にエンジン１４が搭載されている。また、トラクタ１０は、エンジン１４の回転動力を主にトランスミションケース１５内の変速装置１６により適宜減速させた後に伝動軸（駆動車軸）１７を介して駆動輪の一例である後輪１２に少なくとも伝える一方で、その回転動力の一部をトランスミションケース１５の後端部から突出するＰＴＯ軸１８を介して作業機２７に伝えるよう構成されている。 As shown in FIG. 1, the tractor 10 has a front wheel 11 that functions as a steering wheel at the front of the traveling vehicle body and a rear wheel 12 that functions as a driving wheel at the rear of the traveling vehicle body. The engine 14 is mounted in the engine room (space) covered with the bonnet 13 at the front portion. Further, the tractor 10 is at least attached to the rear wheel 12, which is an example of the drive wheel, via the transmission shaft (drive axle) 17 after appropriately decelerating the rotational power of the engine 14 mainly by the transmission 16 in the transmission case 15. On the other hand, a part of the rotational power is transmitted to the working machine 27 via the PTO shaft 18 protruding from the rear end portion of the transmission case 15.

また、トラクタ１０は、走行車体の上部にキャビン２０が設けられている。キャビン２０は、その内部に、運転座席２１が配置され、運転座席２１の前方にステアリングホイール２２が配置されている。運転座席２１やステアリングホイール２２の近傍には、各種の前進後進切替レバー２３等の操作レバーや、図示しないスイッチ、必要な情報を表示する表示パネル等が配置されている。またキャビン２０は、その内部の下部に、クラッチペダル２４ａ、ブレーキペダル２４ｂ、図示しないアクセルペダル等が配置されている。 Further, the tractor 10 is provided with a cabin 20 on the upper part of the traveling vehicle body. The driver's seat 21 is arranged inside the cabin 20, and the steering wheel 22 is arranged in front of the driver's seat 21. In the vicinity of the driver's seat 21 and the steering wheel 22, various operation levers such as forward / reverse switching levers 23, switches (not shown), display panels for displaying necessary information, and the like are arranged. Further, in the cabin 20, a clutch pedal 24a, a brake pedal 24b, an accelerator pedal (not shown) and the like are arranged at the lower part of the inside thereof.

さらに、トラクタ１０は、図２に示されるように、トラクタ１０の動作と作業機２７の動作について総合的に制御する制御装置３０の他、測位装置６１、通信装置６３、カメラ６５、表示装置６６、ブザー６７等も備えている。 Further, as shown in FIG. 2, the tractor 10 includes a positioning device 61, a communication device 63, a camera 65, and a display device 66, in addition to a control device 30 that comprehensively controls the operation of the tractor 10 and the operation of the working machine 27. , Buzzer 67, etc. are also provided.

制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置、ＲＯＭ（Read only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置、入力装置等からなるコンピュータ等で構成されており、その処理装置がＲＯＭ又はＨＤＤの記憶部３１に格納されている制御用のプログラム、データおよび検出情報に基づいて情報処理することで必要な制御対象に制御情報を送信するようになっている。
また、制御装置３０は、より具体的には、トラクタ１０の車両本体における動作を制御する車両制御部３２と、そのトラクタ１０における作業機２７の動作を制御する作業機制御部３３と、自動走行作業制御部３４、スリップ判定部３５と、脱出用制御部３７を有している。 The control device 30 is composed of a processing device such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a ROM (Read only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an HDD (Hard Disk Drive), a computer including an input device, and the like. The processing device transmits information to the necessary control target by processing information based on the control program, data, and detection information stored in the storage unit 31 of the ROM or HDD. ing.
More specifically, the control device 30 includes a vehicle control unit 32 that controls the operation of the tractor 10 in the vehicle body, a work machine control unit 33 that controls the operation of the work machine 27 in the tractor 10, and automatic traveling. It has a work control unit 34, a slip determination unit 35, and an escape control unit 37.

車両制御部３２は、例えば、エンジン１４の動作と走行動作を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等で構成されている。車両ＥＣＵは、エンジン１４の動作を専用に制御するエンジンＥＣＵと、走行動作を専用に制御する走行ＥＣＵとに分けて構成されていてもよい。
また、車両制御部３２は、図１又は図２に示されるように、その制御対象となる車両制御駆動部４０が制御装置３０に接続されている。車両制御駆動部４０としては、例えば、エンジン１４の操作駆動部、変速装置１６の変速段数や前進後進を変更する変更装置４２、前輪１１の操舵方向（切れ角）を変更する操舵装置１９を自動操縦する操縦装置４３、操舵装置４３の操舵方向を自動操縦する操縦装置４３、図示しないクラッチ装置の作動部やブレーキ装置の作動部等である。 The vehicle control unit 32 is composed of, for example, a vehicle ECU (Electronic Control Unit) that controls the operation of the engine 14 and the traveling operation. The vehicle ECU may be divided into an engine ECU that exclusively controls the operation of the engine 14 and a traveling ECU that exclusively controls the traveling operation.
Further, as shown in FIG. 1 or 2, the vehicle control unit 32 has a vehicle control drive unit 40 to be controlled connected to the control device 30. As the vehicle control drive unit 40, for example, an operation drive unit of the engine 14, a change device 42 for changing the number of gears of the transmission 16 and forward / reverse movement, and a steering device 19 for changing the steering direction (turning angle) of the front wheels 11 are automatically used. A control device 43 for maneuvering, a control device 43 for automatically maneuvering the steering direction of the steering device 43, an operating portion of a clutch device (not shown), an operating portion of a braking device, and the like.

車両制御部３２は、車両制御駆動部４０の動作について、その制御に必要な状態を検出する各種センサ５０により検出された検出情報を取得しながら必要に応じて制御する。
このような制御に使用される各種センサ５０は、例えば、エンジン１４の回転数、走行速度、ステアリングホイール２２の切れ角、操縦装置４３の操舵方向、操作レバー、操作ペダル、走行車体の傾き、障害物の有無等の各状態をそれぞれ検出する複数のセンサである。このうち走行速度の状態を検出するセンサとしては、例えば、後輪１２の伝動軸１７の回転数を計測する計測装置５１の一例である軸回転数センサ等が使用される。また、操舵装置１９の操舵方向を検出するセンサとしては、その操舵方向を検出する検出装置５２の一例である切れ角センサ等が使用される。 The vehicle control unit 32 controls the operation of the vehicle control drive unit 40 as necessary while acquiring the detection information detected by various sensors 50 that detect the state necessary for the control.
The various sensors 50 used for such control include, for example, the rotation speed of the engine 14, the traveling speed, the turning angle of the steering wheel 22, the steering direction of the control device 43, the operation lever, the operation pedal, the inclination of the traveling vehicle body, and obstacles. It is a plurality of sensors that detect each state such as the presence or absence of an object. Among these, as the sensor for detecting the state of the traveling speed, for example, a shaft rotation speed sensor or the like, which is an example of the measuring device 51 for measuring the rotation speed of the transmission shaft 17 of the rear wheel 12, is used. Further, as the sensor for detecting the steering direction of the steering device 19, a turning angle sensor or the like, which is an example of the detection device 52 for detecting the steering direction, is used.

作業機制御部３３は、例えば、作業機ＥＣＵ等で構成されている。作業機ＥＣＵは、農業機用の通信規格であるＩＳＯＢＵＳに適用可能な作業機２７に搭載されている。また、作業機制御部３３は、図２に示されるように、その制御対象になる作業機制御駆動部４８が制御装置３０に接続されている。作業機制御駆動部４８としては、例えば、ＰＴＯ軸１８の切替装置やその変速装置、作業機２７の昇降用装置４９、電動モータ等である。
作業機制御部３３は、作業機制御駆動部４８の動作について、その制御に必要な状態を検出する各種センサ５７にて検出された検出情報を取得しながら必要に応じて制御する。このような制御に使用される各種センサ５７は、例えば、ＰＴＯ軸１８の回転速度、作業機２７の昇降位置、駆動速度等の各状態をそれぞれ検出する複数のセンサである。 The work machine control unit 33 is composed of, for example, a work machine ECU or the like. The working machine ECU is mounted on the working machine 27 applicable to ISOBUS, which is a communication standard for agricultural aircraft. Further, as shown in FIG. 2, the work equipment control unit 33 has a work equipment control drive unit 48 to be controlled connected to the control device 30. Examples of the working machine control drive unit 48 include a switching device for the PTO shaft 18, a speed change device thereof, an elevating device 49 for the working machine 27, an electric motor, and the like.
The work machine control unit 33 controls the operation of the work machine control drive unit 48 as necessary while acquiring the detection information detected by various sensors 57 that detect the state necessary for the control. The various sensors 57 used for such control are, for example, a plurality of sensors that detect each state such as the rotation speed of the PTO shaft 18, the elevating position of the working machine 27, and the driving speed.

測位装置６１は、作業車両１であるトラクタ１０の自己位置等を示す位置情報として取得する装置である。
この測位装置６１は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用した装置で構成されており、受信アンテナ６２により航法衛星からの電波をそれぞれ受信して所定時間ごとにＧＮＳＳ座標を個別に取得して地球上での位置情報を取得するようになっている。受信アンテナ６２は、作業車両１の所定の部位に設けられるものであり、本実施の形態におけるトラクタ１０では例えば各キャビン２０の上面に設けられている。
また、測位装置６１は、作業地９付近等の所要の場所に基地局を設置して、より精度の高い位置情報を入手するよう構成してもよい。 The positioning device 61 is a device that acquires as position information indicating the self-position of the tractor 10 which is the work vehicle 1.
The positioning device 61 is composed of, for example, a device using a GNSS (Global Navigation Satellite System), receives radio waves from a navigation satellite by a receiving antenna 62, and individually acquires GNSS coordinates at predetermined time intervals. It is designed to acquire location information on the earth. The receiving antenna 62 is provided at a predetermined portion of the work vehicle 1, and is provided on, for example, the upper surface of each cabin 20 in the tractor 10 in the present embodiment.
Further, the positioning device 61 may be configured to obtain more accurate position information by installing a base station at a required place such as the vicinity of the work place 9.

通信装置６３は、管理装置７、携帯通信端末７０等の機器とデータ通信が可能な装置である。通信方式としては、例えば、インターネット等の通信ネットワークや、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）等の近距離の無線通信技術が適用される。管理装置７は、遠隔管理センター、圃場管理舎等の場所に設置されるコンピュータ（サーバ）等である。携帯通信端末７０は、例えば作業車両１のトラクタ１０における運転座席２１に乗車して自動又は手動で操縦する操縦者やトラクタ１０を自動走行させて使用する使用者が用いる、設置形式や携帯形式のタブレット型等の情報端末である。
また、この通信装置６３は、作業地９付近等の所要の場所に基地局を設置して通信の中継を行うよう構成してもよい。 The communication device 63 is a device capable of data communication with devices such as the management device 7 and the mobile communication terminal 70. As the communication method, for example, a communication network such as the Internet or a short-distance wireless communication technology such as Bluetooth (registered trademark) is applied. The management device 7 is a computer (server) or the like installed in a place such as a remote management center or a field management building. The mobile communication terminal 70 is, for example, an installation type or a portable type used by a driver who gets on the driver's seat 21 of the tractor 10 of the work vehicle 1 and operates automatically or manually, or a user who automatically runs the tractor 10. It is an information terminal such as a tablet type.
Further, the communication device 63 may be configured to relay communication by installing a base station at a required place such as the vicinity of the work area 9.

カメラ６５は、動画撮影が可能なものであり、走行車体の１か所のみに限らず、撮影が必要な複数の個所に配置される。表示装置６６は、運転座席２１に座る操縦者に伝えるべき必要な情報を表示させるものであり、例えば液晶表示パネル等で構成されている。ブザー６７は、操縦者やトラクタ１０の近傍にいる者に注意喚起を促すための警報音を発するものである。 The camera 65 is capable of shooting a moving image, and is not limited to only one place on the traveling vehicle body, but is arranged at a plurality of places where shooting is required. The display device 66 displays necessary information to be transmitted to the operator sitting in the driver's seat 21, and is composed of, for example, a liquid crystal display panel or the like. The buzzer 67 emits an alarm sound to call attention to the operator and a person in the vicinity of the tractor 10.

自動走行作業制御部３４は、予め設定される圃場９１等の作業地９の位置情報、作業情報、経路情報等の必要な情報に応じて作業車両１であるトラクタ１０の自動走行時や自動作業時の各動作を、プログラム、各種データ等に基づいて制御対象を制御する機能を有する部分である。 The automatic traveling work control unit 34 automatically travels or automatically works the tractor 10 which is the work vehicle 1 according to necessary information such as position information, work information, route information, etc. of the work area 9 such as the field 91 which is set in advance. It is a part that has a function to control each operation of time based on a program, various data, and the like.

この自動走行作業制御部３４は、上記車両制御部３２と作業機制御部３３と連携して制御を行うよう構成されている。
この自動走行作業制御部３４の制御に際しては、各種センサ５０，５７等の検出情報や、測位装置６１の位置情報や、通信装置６３から得られる通信情報等が使用される。また、自動走行作業制御部３４の制御に際しては、トラクタ１０の前方を初めとする周囲の状況を撮像するカメラ６５からの映像情報や、図示しない超音波、赤外線等を使用した障害物検知装置からの検知情報等も利用される。
そして、この自動走行作業制御部３４は、トラクタ１０の上記モード切替手段から送られる自動走行モードへの切り替え情報や、上記管理装置７、携帯通信端末７０等の機器から送信される自動走行モードの選択情報に基づいて作動する。 The automatic traveling work control unit 34 is configured to perform control in cooperation with the vehicle control unit 32 and the work machine control unit 33.
In controlling the automatic traveling work control unit 34, detection information of various sensors 50, 57 and the like, position information of the positioning device 61, communication information obtained from the communication device 63, and the like are used. Further, when controlling the automatic driving work control unit 34, video information from the camera 65 that captures the surrounding conditions including the front of the tractor 10 and an obstacle detection device using ultrasonic waves, infrared rays, etc. (not shown) are used. Detection information and the like are also used.
Then, the automatic driving work control unit 34 receives information on switching to the automatic driving mode sent from the mode switching means of the tractor 10, and an automatic driving mode transmitted from devices such as the management device 7 and the mobile communication terminal 70. It works based on the selection information.

スリップ判定部３５は、自動走行が開始されると、計測装置５１で計測される後輪１２の伝動軸１７の回転数から理論上の車速（Ｖｔ）と測位装置６１で測位される位置の移動量から実際の車速（Ｖｐ）を求めた後に両者の差（Ｖｔ−Ｖｐ）を求め、その差が所定の値（Ｖｓ）以上になるとトラクタ１０にスリップが発生したと判定する機能を有する部分である。
このような機能を有するスリップ判定部３５は、例えば、プログラムとデータを含むソフトウェアで構成される。 When the automatic traveling is started, the slip determination unit 35 moves the theoretical vehicle speed (Vt) and the position determined by the positioning device 61 from the rotation speed of the transmission shaft 17 of the rear wheel 12 measured by the measuring device 51. After obtaining the actual vehicle speed (Vp) from the quantity, the difference (Vt-Vp) between the two is obtained, and when the difference becomes a predetermined value (Vs) or more, the tractor 10 has a function of determining that slip has occurred. be.
The slip determination unit 35 having such a function is composed of, for example, software including a program and data.

理論上の車速（Ｖｔ）は、伝動軸１７の回転数をＮ（ｒｐｍ）、後輪１２の直径をＤ（ｍ）とした場合、Ｖｔ（ｍ／秒）＝（Ｎ／６０）・π・Ｄとして求められる。
実際の車速（Ｖｐ）は、位置の移動量ｐｎを伝動軸１７の回転数Ｎの計測時刻ｔ１における位置情報ｐ１から速度算出時刻ｔ２における位置情報ｐ２との差（ｐｎ＝ｐ２−ｐ１）を経過時間（ｔ２−ｔ１）で除算することでＶｐ（ｍ／秒）＝{（ｐ２−ｐ１）／（ｔ２−ｔ１）}として求められる。 The theoretical vehicle speed (Vt) is Vt (m / sec) = (N / 60) · π · when the rotation speed of the transmission shaft 17 is N (rpm) and the diameter of the rear wheel 12 is D (m). Obtained as D.
The actual vehicle speed (Vp) elapses from the difference (pn = p2-p1) between the position information p1 at the measurement time t1 of the rotation speed N of the transmission shaft 17 and the position information p2 at the speed calculation time t2 for the movement amount pn of the position. It is obtained as Vp (m / sec) = {(p2-p1) / (t2-t1)} by dividing by the time (t2-t1).

またスリップ判定部３５は、後述するように、スリップが発生したと判定してから、そのスリップに起因して走行不能の状態になることも判定する。 Further, as will be described later, the slip determination unit 35 also determines that after the slip has occurred, it is determined that the vehicle cannot travel due to the slip.

脱出用制御部３７は、スリップ判定部３５で後にそのスリップによる走行不能状態から脱出する制御を行う機能を有する部分である。また、脱出用制御部３７は、本制御システムにおける制御装置に相当するものでもある。
このような機能を有する脱出用制御部３７は、例えば、プログラムとデータを含むソフトウェアで構成される。 The escape control unit 37 is a portion having a function of controlling the slip determination unit 35 to escape from the inoperable state due to the slip later. Further, the escape control unit 37 also corresponds to the control device in this control system.
The escape control unit 37 having such a function is composed of, for example, software including a program and data.

脱出用制御部３７による脱出する制御は、厳密には、スリップが発生したと判定したときではなく、後述するようにスリップが発生したと判定した後にそのスリップによる走行不能状態になったことを判定したときに開始される（図４参照）。
脱出する制御の詳細については後述するが、検出装置５２で検出される操舵方向が直進方向であるときに行われる制御と右方向又は左方向であるときに行われる制御に大別される（図５参照）。 Strictly speaking, the escape control by the escape control unit 37 is not when it is determined that a slip has occurred, but after it is determined that a slip has occurred, it is determined that the vehicle has become unable to travel due to the slip. (See Fig. 4).
The details of the escape control will be described later, but the control is roughly divided into the control performed when the steering direction detected by the detection device 52 is the straight direction and the control performed when the steering direction is the right direction or the left direction (FIG. FIG. 5).

本実施形態では、制御システムにおけるスリップ判定部３５と脱出用制御部３７をトラクタ１０の制御装置３０の一部として構成した場合を示している。
しかし、本発明の制御システムにおけるスリップ判定部３５と脱出用制御部３７は、トラクタ１０の制御装置３０ではなく、例えば図２に二点鎖線で示されるように、上記における管理制御装置７１の一部として構成することも可能である。この場合、管理制御装置７１は脱出用の制御を行う制御装置の他の例になる。 In the present embodiment, the case where the slip determination unit 35 and the escape control unit 37 in the control system are configured as a part of the control device 30 of the tractor 10 is shown.
However, the slip determination unit 35 and the escape control unit 37 in the control system of the present invention are not the control device 30 of the tractor 10, but one of the management control devices 71 described above, as shown by, for example, a two-dot chain line in FIG. It can also be configured as a part. In this case, the management control device 71 is another example of a control device that controls escape.

管理装置７と携帯通信端末７０は、図２に示されるように、主にトラクタ１０の自動走行と自動作業における動作条件、動作状態等について管理して必要なときに制御する管理制御装置７１をはじめとして、トラクタ１０における通信装置６３に対する通信が可能な通信装置７５や、キーボード、タッチパネル等の入力装置７６や、液晶パネル、ランプ等の表示装置７８を有している。 As shown in FIG. 2, the management device 7 and the mobile communication terminal 70 mainly manage the operation conditions, operating states, and the like in the automatic running and automatic work of the tractor 10 and control the management control device 71 when necessary. First, it has a communication device 75 capable of communicating with the communication device 63 in the tractor 10, an input device 76 such as a keyboard and a touch panel, and a display device 78 such as a liquid crystal panel and a lamp.

管理制御装置７１は、上記コンピュータにおける処理装置がＲＯＭ又はＨＤＤの記憶部７２に格納されているプログラム、制御データと通信で得られる検知情報に基づいて情報処理をするとともに、制御対象である作業車両１のトラクタ１０に必要な制御情報を通信装置７５から送信するようになっている。また、管理制御装置７１では、それを操作する操作者により、トラクタ１０にて行う作業に関する種々の条件について必要に応じて設定、変更等を行うことができるようになっている。
また、管理制御装置７１は、作業車両１のトラクタ１０との間で、作業地情報、作業情報、位置情報、検出情報等の必要な情報を通信により受信して取得する情報取得部７３を有している。 The management control device 71 processes information based on the detection information obtained by communication with the program and control data stored in the storage unit 72 of the ROM or HDD by the processing device in the computer, and the work vehicle to be controlled. The control information required for the tractor 10 of 1 is transmitted from the communication device 75. Further, in the management control device 71, the operator who operates the management control device 71 can set and change various conditions related to the work performed by the tractor 10 as necessary.
Further, the management control device 71 has an information acquisition unit 73 that receives and acquires necessary information such as work location information, work information, position information, and detection information by communication with the tractor 10 of the work vehicle 1. is doing.

記憶部７２には、作業地９に関する作業地情報、作業機２７の作業に関する作業情報、自動走行や自動作業における各経路Ｒに関する経路情報等が格納されている。
作業地情報は、作業対象になる作業地９（圃場９１等）の場所を示す地図情報に関連付けて、作業地９の形状や、その入口９１ａ、出口９１ｂの位置に関する情報が含まれている。作業情報は、作業地９ごとに行う作業の内容、条件、作業の開始、作業の完了等の情報である。経路情報は、予め定める管理制御エリア内で自動走行や自動作業で移動するときの経路に関する情報である。
また記憶部７２には、管理制御する作業車両の作業経路を生成する経路生成プログラム等も格納されている。 The storage unit 72 stores work area information regarding the work area 9, work information regarding the work of the work machine 27, route information regarding each route R in automatic traveling and automatic work, and the like.
The work area information includes information on the shape of the work area 9 and the positions of the entrance 91a and the exit 91b in association with the map information indicating the location of the work area 9 (field 91 or the like) to be worked. The work information is information such as the content, conditions, start of work, completion of work, etc. of the work to be performed for each work site 9. The route information is information about a route when moving by automatic driving or automatic work within a predetermined management control area.
Further, the storage unit 72 also stores a route generation program or the like that generates a work route of the work vehicle to be managed and controlled.

そして、本実施形態に係る作業車両１であるトラクタ１０の制御システムは、次のように作動する。 Then, the control system of the tractor 10, which is the work vehicle 1 according to the present embodiment, operates as follows.

はじめに、作業車両１であるトラクタ１０は、図３に示されるように作業地９としての圃場９１において自動走行および自動作業（この２つは自動運転ともいえる。）を行うことが可能なものである。自動走行は、操縦者が乗る有人走行と操縦者が乗らない無人走行のいずれでもよい。自動作業は、作業機２７による作業になる。 First, the tractor 10, which is the work vehicle 1, is capable of performing automatic traveling and automatic work (these two can also be said to be automatic driving) in the field 91 as the work area 9 as shown in FIG. be. The automatic driving may be either a manned driving in which the driver rides or an unmanned driving in which the driver does not ride. The automatic work is the work by the working machine 27.

図３において符号９１ａは車両進入の入口、符号９１ｂは車両退出の出口、符号Ｐａは圃場９１ごとに予め設定されている外周記憶点、符号Ｐｂは入口９１ａに相当する位置にあると指定する外周記憶点、符号Ｐｃは出口９１ｂに相当する位置にあると指定する外周記憶点を、それぞれ示す。また、図３において符号Ｒｓ１〜Ｒｓ６が付された二点鎖線は自動作業時の作業走行経路、符号Ｒｔ１〜Ｒｔ５が付された二点鎖線は作業走行経路間における旋回走行経路をそれぞれ示す。また、図３における矢印と前、後、右、左の文字は、図中におけるトラクタ１０の各方向を示している。 In FIG. 3, reference numeral 91a is an entrance for entering a vehicle, reference numeral 91b is an exit for exiting a vehicle, reference numeral Pa is an outer peripheral storage point preset for each field 91, and reference numeral Pb is an outer circumference designated to be at a position corresponding to entrance 91a. The storage point and the reference numeral Pc indicate an outer peripheral storage point designated to be located at a position corresponding to the exit 91b, respectively. Further, in FIG. 3, the two-dot chain line with the reference numerals Rs1 to Rs6 indicates the work travel path during automatic work, and the two-dot chain line with the reference numerals Rt1 to Rt5 indicates the turning travel path between the work travel paths. Further, the arrows in FIG. 3 and the front, back, right, and left characters indicate the directions of the tractor 10 in the figure.

続いて、トラクタ１０は、作業先の圃場９１に到着した後、例えばトラクタ１０の操縦者が自動走行モードに切り替える操作をするか、トラクタ１０の管理装置７又は携帯通信端末７０の操作者が自動走行モードの開始の操作をすると、制御装置３０における自動走行作業制御部３４が始動して、自動走行作業が開始される。 Subsequently, after the tractor 10 arrives at the field 91 at the work destination, for example, the operator of the tractor 10 operates to switch to the automatic traveling mode, or the operator of the management device 7 of the tractor 10 or the operator of the mobile communication terminal 70 automatically switches to the automatic traveling mode. When the operation to start the traveling mode is performed, the automatic traveling work control unit 34 in the control device 30 is started, and the automatic traveling work is started.

また、このとき制御システムでは、図４に示されるように、トラクタ１０の自動走行が開始されたことを判断すると（ステップ１０：Ｓ１０）、制御装置３０におけるスリップ判定部３５が起動する。 Further, at this time, as shown in FIG. 4, when the control system determines that the automatic traveling of the tractor 10 has started (step 10: S10), the slip determination unit 35 in the control device 30 is activated.

スリップ判定部３５では、計測装置５１で計測される後輪１２の伝動軸１７の回転数の検出情報を取得してトラクタ１０の理論上の車速Ｖｔを前述したように算出するとともに、測位装置６１で測位される位置の移動量等の検出情報を取得して実際の車速Ｖｐを前述したように算出する（Ｓ１１）。
また、スリップ判定部３５では、理論上の車速Ｖｔと実際の車速Ｖｐの差（Ｖｔ−Ｖｐ）を求め、その差が所定の値Ｖｓ以上になるか否かが判断される（Ｓ１２）。所定の値Ｖｓは、例えば０．８３（ｍ／秒）のような値（正の数値）に設定される。 The slip determination unit 35 acquires the detection information of the rotation speed of the transmission shaft 17 of the rear wheel 12 measured by the measuring device 51, calculates the theoretical vehicle speed Vt of the tractor 10 as described above, and also calculates the positioning device 61. The actual vehicle speed Vp is calculated as described above by acquiring the detection information such as the movement amount of the position determined in (S11).
Further, the slip determination unit 35 obtains a difference (Vt-Vp) between the theoretical vehicle speed Vt and the actual vehicle speed Vp, and determines whether or not the difference becomes a predetermined value Vs or more (S12). The predetermined value Vs is set to a value (positive value) such as 0.83 (m / sec).

そして、スリップ判定部３５においては、ステップ１２において理論上の車速Ｖｔと実際の車速Ｖｐの差が所定の値Ｖｓ以上になったと判断されると、圃場９１で自動走行するトラクタ１０においてスリップが発生したと判定する（Ｓ１３）。
このときスリップ判定部３５では、スリップが発生したと判定してからの経過時間が所定の時間Ｔｓ以上になるか否かが判断される（Ｓ１４）。経過時間が所定の時間Ｔｓに達しない場合は、ステップ１１〜１３の動作が繰り返される。所定の時間Ｔｓは、例えば３（秒）のような値に設定される。 Then, when the slip determination unit 35 determines in step 12 that the difference between the theoretical vehicle speed Vt and the actual vehicle speed Vp is equal to or greater than a predetermined value Vs, slip occurs in the tractor 10 automatically traveling in the field 91. (S13).
At this time, the slip determination unit 35 determines whether or not the elapsed time from the determination that the slip has occurred is equal to or longer than the predetermined time Ts (S14). If the elapsed time does not reach the predetermined time Ts, the operations of steps 11 to 13 are repeated. The predetermined time Ts is set to a value such as 3 (seconds).

また、スリップ判定部３５では、ステップ１４においてスリップ発生の判定からの経過時間が所定の時間Ｔｓ以上になったことが判断されると、トラクタ１０がスリップに起因して走行不能な状態になったと判定する（Ｓ１５）。
これにより、自動走行するトラクタ１０が圃場９１において例えばぬかるみにはまって駆動輪である後輪１２等が空転してスリップして動けなくなるスタック状態になり始めたことを検知することができる。ちなみに、このようなスタック状態になった場合は、そのときの自動走行の条件のままで走行を続けようとしても、脱出することが難しく、また駆動輪の空転が続行されることにより圃場９１に穴を掘って脱出がさらに困難になる。 Further, when the slip determination unit 35 determines in step 14 that the elapsed time from the determination of slip occurrence is Ts or more for a predetermined time, the tractor 10 is in a state of being unable to travel due to the slip. Judgment (S15).
As a result, it is possible to detect that the automatically traveling tractor 10 has started to become stuck in the field 91, for example, because the rear wheels 12 and the like, which are driving wheels, slip and become stuck in the field 91. By the way, in such a stuck state, it is difficult to escape even if you try to continue running under the conditions of automatic running at that time, and the driving wheels continue to idle, so that the field 91 is reached. Digging a hole makes it even more difficult to escape.

そして、制御システムでは、ステップ１３においてスリップが発生したと判定した後にステップ１５において走行不能状態であると判定すると、脱出用制御部３７が始動して、その走行不能状態から脱出するための脱出用の制御を実行する（Ｓ１６）。
次に、この制御システムによる脱出用の制御について図５を参照しながら説明する。 Then, in the control system, if it is determined in step 13 that slip has occurred and then in step 15, it is determined that the vehicle is in an incapable of traveling state, the escape control unit 37 is started for escape to escape from the inoperable state. Is executed (S16).
Next, the control for escape by this control system will be described with reference to FIG.

制御システムによる脱出用の制御は、図５に示されるように、脱出用制御部３７が検出装置５２から操縦装置４３の操舵方向の情報を取得して、その操舵方向が直進方向であるか否かが判断される（Ｓ２０）。直進方向は、換言すれば左右の操舵可能な方向に対しては中立の方向になるが、また実質的に直進といえる僅かな左右の操舵方向を含めるようにしてもよい。 In the control for escape by the control system, as shown in FIG. 5, the escape control unit 37 acquires information on the steering direction of the control device 43 from the detection device 52, and whether or not the steering direction is the straight direction. Is determined (S20). In other words, the straight-ahead direction is a neutral direction with respect to the left-right steerable direction, but it may also include a slight left-right steering direction that can be said to be substantially straight-ahead.

脱出用制御部３７では、ステップ２０において操舵方向が直進方向であると判断されると、脱出用の制御として、変速装置１６における変速段数を低い段数に変更する制御を行う（Ｓ２１）。
このときの制御は、車両制御駆動部４０における変更装置４２により変速装置１６の変速段数を１段下げる動作を実行させる。このときの変速段数の低い段数への変更は、１段に限らず、複数段下げるようにしても構わない。
このような制御を行うことにより、駆動輪（左右の後輪１２Ｌ，１２Ｒ）が圃場９１における地面（土壌）に対して低速回転で接して静止摩擦力が増えて空転しにくくなる。 When the escape control unit 37 determines in step 20 that the steering direction is the straight-ahead direction, the escape control unit 37 controls to change the number of gears in the transmission 16 to a lower number of gears as an escape control (S21).
In the control at this time, the change device 42 in the vehicle control drive unit 40 executes an operation of reducing the number of gears of the transmission 16 by one step. At this time, the change to the lower number of gears is not limited to one, and may be lowered by a plurality of gears.
By performing such control, the drive wheels (left and right rear wheels 12L, 12R) come into contact with the ground (soil) in the field 91 at a low speed rotation, the static friction force increases, and it becomes difficult to slip.

また、このとき脱出用制御部３７では、変速段数を１段下げた後に、脱出の効果の有無を確認するため、トラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓよりも小さいか否かを判断する（Ｓ２２）。
位置の変化量は、測位装置６１で測位される位置の移動量等の検出情報に基づいて判断される。また所定の値Ｐｓは、脱出の可能性を判断するための目安になり、例えば位置の変化の誤差レベルを除く程度の距離（長さ）であればよい。この位置の変化量の判断については、これ以後の過程でも必要に応じて同様に実行される。 Further, at this time, the escape control unit 37 determines whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is smaller than the predetermined value Ps in order to confirm the presence or absence of the effect of escape after reducing the number of gears by one. (S22).
The amount of change in position is determined based on detection information such as the amount of movement of the position determined by the positioning device 61. Further, the predetermined value Ps serves as a guide for determining the possibility of escape, and may be, for example, a distance (length) that excludes the error level of the change in position. The determination of the amount of change in this position is similarly performed in the subsequent processes as necessary.

このステップ２２において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上であると判断された場合は、脱出が可能な状態になるとみなし、変速段数を変更する制御を中止して、その時点における最後の変速段数で走行を続ける（Ｓ３３）。
これにより、上記スリップ発生と走行不能状態のとき（前提条件）における１つの脱出可能な条件を得ることができる。 If it is determined in this step 22 that the amount of change in position is equal to or greater than a predetermined value Ps, it is considered that escape is possible, the control for changing the number of gears is stopped, and the last number of gears at that time. Continue running at (S33).
As a result, one escape-possible condition can be obtained when the slip occurs and the vehicle cannot run (precondition).

ステップ３３に進んだ場合は、最後の変速段数で走行した距離（位置の移動量）が所定の距離Ｄｓ以上になったか否かを判断する（Ｓ３４）。所定の距離Ｄｓは、例えば、スリップがなくなり走行可能な状態になると予測される距離に設定すればよい。
この制御システムでは、ステップ３４において走行距離が所定の距離Ｄｓ以上になったと判断されたときは、スリップに起因した走行不能状態から脱出することができたものとみなし、それまでの脱出用の制御が終了する。 When the process proceeds to step 33, it is determined whether or not the distance traveled in the last number of gears (movement amount of the position) is equal to or greater than the predetermined distance Ds (S34). The predetermined distance Ds may be set to, for example, a distance that is predicted to be in a state where the vehicle can travel without slipping.
In this control system, when it is determined in step 34 that the mileage has reached a predetermined distance Ds or more, it is considered that the vehicle has escaped from the inoperable state due to slip, and the control for escape up to that point has been achieved. Is finished.

ちなみに、この制御システムにおいては、これ以後においてもステップ３３に進んだ場合は、脱出用制御部３７により上記ステップ３４の判断が同様に行われ、走行距離が所定の距離Ｄｓ以上になった段階でそれまでに行われていた脱出用の制御が同様に終了するようになっている。 By the way, in this control system, if the process proceeds to step 33 even after this, the escape control unit 37 makes the same determination in step 34, and when the mileage reaches a predetermined distance Ds or more. The escape control that had been performed up to that point is also terminated.

その一方で、制御システムでは、ステップ２２において位置の変化量が所定の値Ｐｓよりも小さいと判断されると、脱出用制御部３７により駆動輪である後輪１２等が停止したか否かを判断する（Ｓ２３）。後輪１２の停止は、その伝動軸１７の回転数の計測装置５１による検出情報がゼロになることで確認される。 On the other hand, in the control system, when it is determined in step 22 that the amount of change in position is smaller than the predetermined value Ps, the escape control unit 37 determines whether or not the rear wheels 12 and the like, which are the driving wheels, have stopped. Judgment (S23). The stoppage of the rear wheel 12 is confirmed when the detection information of the rotation speed measuring device 51 of the transmission shaft 17 becomes zero.

この際、脱出用制御部３７は、駆動輪が停止しないと判断した場合には、ステップ２１に戻って変速段数を１段下げる制御を行った後、ステップ２２、２３の各動作を同様に行う。このときは駆動輪が空転していて未だ脱出し始める状態にないとみなし、変速段数をさらに低い段数に変更することになる。 At this time, if it is determined that the drive wheels do not stop, the escape control unit 37 returns to step 21 to control the number of gears to be reduced by one, and then performs the operations of steps 22 and 23 in the same manner. .. At this time, it is considered that the drive wheels are idling and are not in the state of starting to escape yet, and the number of gears is changed to a lower number of gears.

一方、脱出用制御部３７は、駆動輪が停止したと判断した場合には、脱出用の制御として、変速装置１６における変速段数を高い段数に変更する制御を行う（Ｓ２４）。
このときの制御は、車両制御駆動部４０における変更装置４２により変速装置１６の変速段数を１段上げる動作を実行させる。このときの変速段数の高い段数への変更は、１段に限らず、複数段上げるようにしても構わない。また、この制御を行うことにより、駆動輪が停止したことにより圃場９１における地面に対する駆動輪の静止摩擦力が支配的になるので、変速段数を上げて加速していくことで駆動輪の空転を少なくして前進する力を生みやすくなる。 On the other hand, when it is determined that the drive wheels have stopped, the escape control unit 37 controls to change the number of gears in the transmission 16 to a higher number of gears as an escape control (S24).
In the control at this time, the change device 42 in the vehicle control drive unit 40 executes an operation of increasing the number of gears of the transmission 16 by one step. At this time, the change to the number of gears with a higher number of gears is not limited to one, and may be increased by a plurality of gears. Further, by performing this control, the static friction force of the drive wheel with respect to the ground in the field 91 becomes dominant due to the stop of the drive wheel, so that the drive wheel slips by increasing the number of gears and accelerating. It becomes easier to generate the power to move forward with less.

また、このとき脱出用制御部３７では、変速段数を１段上げた後に、脱出の効果の有無を確認するため、トラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓよりも小さいか否かを判断する（Ｓ２５）。 Further, at this time, the escape control unit 37 determines whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is smaller than the predetermined value Ps in order to confirm the presence or absence of the effect of escape after increasing the number of gears by one. (S25).

このステップ２５において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上であると判断された場合は、変速段数等を変更する制御を中止して、その時点における最後の変速段数で走行を続ける制御が行われる（Ｓ３３）。
反対に、ステップ２５において位置の変化量が所定の値Ｐｓよりも小さいと判断された場合は、１段ずつ上げている変速段数が規定の上限段数に達したか否かを判断し（Ｓ２６）、変速段数が規定の上限段数に達していないときには、ステップ２４に戻って変速段数をさらに１段上げる制御を継続する。 If it is determined in step 25 that the amount of change in position is equal to or greater than a predetermined value Ps, control for changing the number of gears or the like is stopped, and control is performed to continue traveling at the last number of gears at that time. (S33).
On the contrary, when it is determined in step 25 that the amount of change in position is smaller than the predetermined value Ps, it is determined whether or not the number of gears increased by one step has reached the specified upper limit (S26). When the number of gears has not reached the specified upper limit, the process returns to step 24 and the control of further increasing the number of gears is continued.

続いて、制御システムでは、ステップ２６において変速段数が規定の上限段数に達したと判断した場合、ステップ２１からステップ２６までの一連の制御が繰り返された回数が所定の回数Ｎｓ以上になったか否かを判断し（Ｓ２７）、所定の回数Ｎｓ未満のときには所定の回数Ｎｓ以上になるまで一連の制御を継続して行う。
このときの一連の制御は、変速段数を低い段数に変更する制御から始まり駆動輪が停止した後に変速段数を高い段数に変更する制御が終了するまでの制御である。所定の回数Ｎｓは、試験結果や作業者の要望内容等の観点から設定すればよく、例えば３回に設定される。 Subsequently, when the control system determines that the number of gears has reached the specified upper limit in step 26, whether or not the number of times a series of controls from step 21 to step 26 is repeated is Ns or more a predetermined number of times. (S27), and when the number of times is less than the predetermined number of times Ns, a series of control is continuously performed until the number of times becomes Ns or more.
The series of controls at this time is control starting from the control of changing the number of gears to a lower number of gears and ending after the drive wheels are stopped and the control of changing the number of gears to a higher number of gears is completed. The predetermined number of times Ns may be set from the viewpoint of the test result, the content requested by the operator, and the like, and is set to, for example, three times.

ステップ２７で一連の制御の繰り返し回数が所定の回数Ｎｓ以上になったと判断した場合は、トラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓよりも小さいか否かを判断する（Ｓ２８）。ステップ２８において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上であると判断された場合は、変速段数等を変更する制御を中止して、その時点における最後の変速段数で走行を続ける（Ｓ３３）。 When it is determined in step 27 that the number of repetitions of the series of controls is Ns or more a predetermined number of times, it is determined whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is smaller than the predetermined value Ps (S28). If it is determined in step 28 that the amount of change in position is equal to or greater than a predetermined value Ps, the control for changing the number of gears or the like is stopped, and the vehicle continues traveling at the last number of gears at that time (S33).

反対に、ステップ２８において位置の変化量が所定の値Ｐｓよりも小さいと判断された場合は、脱出用制御部３７が変速装置１６における走行伝達方向を前進方向から後進方向に切り替えた後（Ｓ２９）、その後進走行において上記ステップ２１からステップ２６までの一連の制御を同様に行う（Ｓ３０）。このときの後進走行における一連の制御は、所定の回数Ｎｓ以上になるまで判断されながら繰り替えされる（Ｓ３１）。 On the contrary, when it is determined in step 28 that the amount of change in position is smaller than the predetermined value Ps, after the escape control unit 37 switches the traveling transmission direction in the transmission 16 from the forward direction to the reverse direction (S29). ), A series of control from step 21 to step 26 is similarly performed in the reverse running (S30). At this time, a series of controls in the reverse running is repeated while being determined until the predetermined number of times Ns or more is reached (S31).

また、脱出用制御部３７は、一連の制御が所定の回数Ｎｓ以上になった段階でトラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になったか否かを判断し（Ｓ３１）、位置の変化量が所定の値Ｐｓより小さいときにはステップ３０まで戻って後進走行における一連の制御を同様に実行するようになっている。 Further, the escape control unit 37 determines whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 has reached a predetermined value Ps or more when the series of controls has reached a predetermined number of times Ns or more (S31), and determines whether or not the change amount of the position has reached a predetermined value Ps or more (S31). When the amount of change is smaller than the predetermined value Ps, the process returns to step 30 and a series of controls in the reverse running are similarly executed.

そして、このステップ３１において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上であると判断された場合は、変速段数等を変更する制御を中止して、その時点における最後の変速段数で走行を続ける制御が行われる（Ｓ３３）。 When it is determined in this step 31 that the amount of change in position is equal to or greater than a predetermined value Ps, the control for changing the number of gears or the like is stopped, and the control for continuing traveling at the last number of gears at that time is performed. It is done (S33).

また、制御システムは、図５に示されるように、上記ステップ２０において操舵方向が直進方向でないと判断された場合、その蛇行方向が右方向であるか否かを判断する（Ｓ４０）。
ここで、蛇行方向が右方向又は左方向とは、トラクタ１０が左右の一方に旋回走行するときの操舵状態である場合に限らず、作業走行における作業経路Ｒｓが右方向に曲がる経路のときや左方向に曲がる経路のときの操舵状態である場合を含むものとする。 Further, as shown in FIG. 5, when it is determined in step 20 that the steering direction is not the straight direction, the control system determines whether or not the meandering direction is the right direction (S40).
Here, the meandering direction to the right or left is not limited to the steering state when the tractor 10 turns to the left or right, but also when the work path Rs in the work run turns to the right. This includes the case where the vehicle is in a steering state when the route turns to the left.

ステップ４０で操舵方向が右方向であると判断されると、脱出用に制御として、脱出用制御部３７が操舵方向を右方向から中央に少し戻す制御を行う（Ｓ４１）。
このときの制御は、操縦装置４３により操舵方向を変更するよう制御することで行われる。少し戻す量は、例えば、旋回時であれば予め定められた旋回経路Ｒｔを大きく逸脱しない程度の量にし、また、作業走行中であれば予め定められた作業経路Ｒｓを大きく逸脱しない程度の量に設定される。 When it is determined in step 40 that the steering direction is the right direction, the escape control unit 37 controls the escape control unit 37 to slightly return the steering direction from the right direction to the center as a control for escape (S41).
The control at this time is performed by controlling the steering device 43 to change the steering direction. The amount to be slightly returned is, for example, an amount that does not deviate significantly from the predetermined turning path Rt during turning, and an amount that does not greatly deviate from the predetermined working path Rs during work running. Is set to.

またこのときのトラクタ１０においては、左側の駆動輪（後輪１２Ｌ）が空転してスリップしていて、右側の駆動輪（後輪１２Ｒ）がロックしている状態（片輪ロック状態）になることが多い。しかし、上記操舵方向を右方向から中央に少し戻すという制御を行うことにより、そのトラクタ１０における右側の駆動輪による片輪ロック状態になることを避けながら右側の駆動輪による前進させる力が得られやすくなる。また、このときスリップしている左側の後輪１２Ｌが地面（土壌）に対して空転する状態から脱して推進力（駆動力）を発揮しやすくなる。さらに、このときの制御は操舵方向を少し中央側に戻す程度であるため、旋回経路Ｒｔや作業経路Ｒｓを大きく逸脱するおそれがない。 Further, in the tractor 10 at this time, the left drive wheel (rear wheel 12L) slips and slips, and the right drive wheel (rear wheel 12R) is locked (one-wheel lock state). Often. However, by controlling the steering direction to be slightly returned from the right direction to the center, a force for advancing by the right drive wheel can be obtained while avoiding a one-wheel lock state by the right drive wheel in the tractor 10. It will be easier. Further, at this time, the slipping left rear wheel 12L escapes from the state of idling with respect to the ground (soil), and it becomes easy to exert the propulsive force (driving force). Further, since the control at this time is such that the steering direction is slightly returned to the center side, there is no possibility of significantly deviating from the turning path Rt and the working path Rs.

ステップ４１において操舵方向を中央に少し戻す制御を行うたびにトラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になったか否かを判断する（Ｓ４２）。
この際、位置の変化量が所定の値Ｐｓより小さいと判断された場合には、操舵方向が直進方向に戻ったか否かを判断し（Ｓ４３）、直進方向に戻っていないときにステップ４１まで戻って操舵方向を中央に少し戻す制御を同様に行い、ステップ４１から４２までの制御動作を操舵方向が直進方向に戻るまで繰り返す。 It is determined whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is equal to or greater than the predetermined value Ps each time the steering direction is slightly returned to the center in step 41 (S42).
At this time, if it is determined that the amount of change in position is smaller than the predetermined value Ps, it is determined whether or not the steering direction has returned to the straight-ahead direction (S43), and when the steering direction has not returned to the straight-ahead direction, up to step 41. The control of returning and slightly returning the steering direction to the center is performed in the same manner, and the control operations from steps 41 to 42 are repeated until the steering direction returns to the straight direction.

一方、脱出用制御部３７では、ステップ４２において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になったと判断された場合は、脱出が可能な状態になるとみなし、操舵方向を変更する制御を中止して、その時点における変速段数（自動方向で設定されている段数）のままで走行を続ける制御が行われる（Ｓ３３）。 On the other hand, when the escape control unit 37 determines in step 42 that the amount of change in position is equal to or greater than a predetermined value Ps, it is considered that escape is possible, and the control for changing the steering direction is stopped. , Control is performed to continue traveling with the number of gears (the number of gears set in the automatic direction) at that time.

続いて、脱出用制御部３７では、ステップ４３において操舵方向が直進方向に戻ったと判断した場合は、脱出用に制御として、操舵方向を逆の左方向に少し変更する制御を行う（Ｓ４４）。この制御を行うことにより、スリップしていないと推測される右側の駆動輪（後輪１２Ｒ）の駆動力を大きくすることができる。 Subsequently, when the escape control unit 37 determines in step 43 that the steering direction has returned to the straight-ahead direction, the escape control unit 37 performs a control for slightly changing the steering direction to the opposite left direction as a control for escape (S44). By performing this control, it is possible to increase the driving force of the right driving wheel (rear wheel 12R) which is presumed not to slip.

ステップ４４における操舵方向を左方向に少し変更する制御を行った後にトラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓ未満であるか否かを判断する（Ｓ４５）。
このステップ４５において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になっていた場合は、脱出が可能な状態になるとみなし、操舵方向を変更する制御を中止して、その時点における変速段数のままで走行を続ける制御が行われる（Ｓ３３）。 After performing control to slightly change the steering direction to the left in step 44, it is determined whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is less than a predetermined value Ps (S45).
If the amount of change in position is equal to or greater than the predetermined value Ps in this step 45, it is considered that escape is possible, the control for changing the steering direction is stopped, and the vehicle travels with the number of gears at that time. Control is performed to continue (S33).

一方、ステップ４５において位置の変化量が所定の値Ｐｓ未満であった場合は、操舵方向を再び直進方向に戻す制御を行う（Ｓ４６）。
この場合は、トラクタ１０は全駆動輪がスリップしているとみなして、次善の脱出用制御として、図５に示されるように、ステップ２１からステップ３３までの制御を同様に行うようになる。すなわち、この場合は、ステップ２１からステップ３３に示されるような変速装置１６の変速段数を変更する制御を前進方向と後進方向において必要により実行することになる。 On the other hand, if the amount of change in position is less than the predetermined value Ps in step 45, control is performed to return the steering direction to the straight direction again (S46).
In this case, the tractor 10 considers that all the drive wheels are slipping, and performs the same control from step 21 to step 33 as the next best escape control as shown in FIG. .. That is, in this case, control for changing the number of gears of the transmission 16 as shown in steps 21 to 33 is executed as necessary in the forward direction and the reverse direction.

さらに、制御システムでは、図５に示されるように、上記ステップ４０において操舵方向が右方向でない（左方向である）と判断されると、脱出用に制御として、脱出用制御部３７が操舵方向を左方向から中央に少し戻す制御を行う（Ｓ４７）。
このときの制御は、上記ステップ４１の制御の場合と方向が異なる点で相違するが、その制御による作用効果はステップ４１の制御による前述した作業効果と左右を逆にして捉えればほぼ同じである。 Further, in the control system, as shown in FIG. 5, when it is determined in the step 40 that the steering direction is not the right direction (the left direction), the escape control unit 37 controls the escape to the steering direction. Is controlled to return slightly from the left to the center (S47).
The control at this time is different from the case of the control in step 41 in that the direction is different, but the action effect by the control is almost the same as the above-mentioned work effect by the control in step 41 if the left and right are reversed. ..

ステップ４７において操舵方向を中央に少し戻す制御を行うたびにトラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になったか否かを判断する（Ｓ４８）。
この際、位置の変化量が所定の値Ｐｓより小さいと判断された場合には、操舵方向が直進方向に戻ったか否かを判断し（Ｓ４９）、直進方向に戻っていないときにステップ４７まで戻って操舵方向を中央に少し戻す制御を同様に行い、ステップ４７から４８までの制御動作を操舵方向が直進方向に戻るまで繰り返す。 Every time the control for slightly returning the steering direction to the center is performed in step 47, it is determined whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is equal to or greater than a predetermined value Ps (S48).
At this time, if it is determined that the amount of change in position is smaller than the predetermined value Ps, it is determined whether or not the steering direction has returned to the straight-ahead direction (S49), and when the steering direction has not returned to the straight-ahead direction, up to step 47. The control of returning and slightly returning the steering direction to the center is performed in the same manner, and the control operations from steps 47 to 48 are repeated until the steering direction returns to the straight direction.

一方、脱出用制御部３７では、ステップ４８において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になったと判断された場合は、脱出が可能な状態になるとみなし、操舵方向を変更する制御を中止して、その時点における変速段数（自動方向で設定されている段数）のままで走行を続ける制御が行われる（Ｓ３３）。 On the other hand, when the escape control unit 37 determines in step 48 that the amount of change in position is equal to or greater than a predetermined value Ps, it is considered that escape is possible, and the control for changing the steering direction is stopped. , Control is performed to continue traveling with the number of gears (the number of gears set in the automatic direction) at that time.

続いて、脱出用制御部３７では、ステップ４９において操舵方向が直進方向に戻ったと判断した場合は、脱出用に制御として、操舵方向を逆の右方向に少し変更する制御を行う（Ｓ５０）。この制御を行うことにより、スリップしていないと推測される左側の駆動輪（後輪１２Ｌ）の駆動力を大きくすることができる。 Subsequently, when the escape control unit 37 determines in step 49 that the steering direction has returned to the straight-ahead direction, the escape control unit 37 controls the escape to slightly change the steering direction to the opposite right direction (S50). By performing this control, it is possible to increase the driving force of the left driving wheel (rear wheel 12L) which is presumed not to slip.

ステップ５０における操舵方向を右方向に少し変更する制御を行った後にトラクタ１０の位置の変化量が所定の値Ｐｓ未満であるか否かを判断する（Ｓ５１）。
このステップ５１において位置の変化量が所定の値Ｐｓ以上になっていた場合は、脱出が可能な状態になるとみなし、操舵方向を変更する制御を中止して、その時点における変速段数のままで走行を続ける制御が行われる（Ｓ３３）。 After performing control to slightly change the steering direction in step 50 to the right, it is determined whether or not the amount of change in the position of the tractor 10 is less than a predetermined value Ps (S51).
If the amount of change in position is equal to or greater than the predetermined value Ps in this step 51, it is considered that escape is possible, the control for changing the steering direction is stopped, and the vehicle travels with the number of gears at that time. Control is performed to continue (S33).

一方、ステップ５１において位置の変化量が所定の値Ｐｓ未満であった場合は、操舵方向を再び直進方向に戻す制御を行う（Ｓ５２）。
この場合は、トラクタ１０は全駆動輪がスリップしているとみなして、次善の脱出用制御として、図５に示されるように、ステップ２１からステップ３３までの制御を同様に行うようになる。すなわち、この場合は、ステップ２１からステップ３３に示されるような変速装置１６の変速段数を変更する制御を前進方向と後進方向において必要により実行することになる。 On the other hand, if the amount of change in position is less than the predetermined value Ps in step 51, control is performed to return the steering direction to the straight direction again (S52).
In this case, the tractor 10 considers that all the drive wheels are slipping, and performs the same control from step 21 to step 33 as the next best escape control as shown in FIG. .. That is, in this case, control for changing the number of gears of the transmission 16 as shown in steps 21 to 33 is executed as necessary in the forward direction and the reverse direction.

そして、制御システムは、図５に示されるように、上記した脱出用の制御がすべてステップ３３とステップ３４を満たして進むと、それまでの脱出用の制御が終了する。
また、この制御システムは、図４に示されるように、脱出用の制御が終了したか否かを判断し（Ｓ１７）、終了したと判断すると、その時点における位置情報に基づく自動走行を再開する（Ｓ１８）。 Then, as shown in FIG. 5, when all the above-mentioned escape controls satisfy steps 33 and 34 and proceed, the control system ends the previous escape controls.
Further, as shown in FIG. 4, this control system determines whether or not the control for escape has been completed (S17), and if it is determined that the control has been completed, the automatic traveling based on the position information at that time is restarted. (S18).

以上説明したように、本実施形態に係る制御システムでは、スリップが発生したと判定した後にそのスリップに起因した走行不能な状態から脱出する制御を操舵方向の違いに応じて適合する内容で行うようにしているので、圃場９１の地面（土壌）に対する駆動輪の摩擦力が適宜引き出されて駆動輪が空転しにくくなる。
したがって、この制御システムは、自動走行時にスリップにより走行不能になった状態からその場の状況に適合させて効率よく脱出することができる。 As described above, in the control system according to the present embodiment, after it is determined that a slip has occurred, the control for escaping from the inoperable state caused by the slip is performed with the content suitable for the difference in the steering direction. Therefore, the frictional force of the drive wheels with respect to the ground (soil) of the field 91 is appropriately drawn out, and the drive wheels are less likely to slip.
Therefore, this control system can efficiently escape from the state where the vehicle cannot travel due to slipping during automatic driving according to the situation at that time.

ちなみに、スリップに起因して走行不能になるときの状態は走行車両や圃場等の条件によって異なるが、この制御システムでは脱出する制御を走行不能になったときの操作状態に対応させて段階的に変化させながら行うようにしているので、種々の異なる走行不能な状態からの脱出が可能になる。
またこの制御システムでは、脱出の制御を行うことで、圃場９１等の作業地９におけるスリップの発生頻度や程度等の情報や、それら各スリップで走行不能になった状態から脱出できる場合の有効な制御内容の情報を得ることができる。このため、これらの情報に基づいて、作業を行う圃場９１等の乾田や湿田ごとのスリップの発生等を予測した管理情報を作成して活用することが可能になり有益である。 By the way, the state when it becomes impossible to drive due to slip differs depending on the conditions such as the traveling vehicle and the field, but in this control system, the control to escape is gradually made to correspond to the operation state when it becomes impossible to drive. Since it is performed while changing it, it is possible to escape from various different inoperable states.
Further, in this control system, by controlling the escape, information such as the frequency and degree of slip occurrence in the work area 9 such as the field 91 and information on the state where the slip cannot be run are effective. Information on the control content can be obtained. Therefore, based on this information, it is possible to create and utilize management information that predicts the occurrence of slips in dry fields such as fields 91 and wet fields where work is performed, which is useful.

なお、上記実施形態に係る制御システムにおいては、脱出用の制御が実行された場合、その制御が行われていることを知らせるため、例えば「脱出用制御中」等の表示や所定のスイッチ等の点滅を行うようにするとよい。
これにより、脱出用の制御が行われることによりそれまでの自動走行の動作と異なる動作が発生しても、トラクタ１０に乗る操縦者やトラクタ１０の自動走行をトラクタ１０に乗らずに操作する操作者に注意喚起することができ、利便性も向上する。この場合の表示は、例えば、トラクタ１０における表示装置６６（図２）や、上記携帯通信端末７０の表示装置７８（図２）において行えばよい。また、スイッチ等の点滅は、例えば自動走行モードを切り替えるランプ内蔵のスイッチ等において行えばよい。 In the control system according to the above embodiment, when the control for escape is executed, for example, a display such as "control for escape" or a predetermined switch is used to notify that the control is being performed. It is good to make it blink.
As a result, even if an operation different from the operation of the automatic driving up to that point occurs due to the control for escape, the operator who rides on the tractor 10 or the operation of operating the automatic traveling of the tractor 10 without riding on the tractor 10. It can alert people and improve convenience. The display in this case may be performed, for example, on the display device 66 (FIG. 2) of the tractor 10 or the display device 78 (FIG. 2) of the mobile communication terminal 70. Further, the blinking of the switch or the like may be performed by, for example, a switch having a built-in lamp for switching the automatic driving mode.

また、上記実施形態に係る制御システムにおいては、脱出用の制御が実行されているときに自動走行中のトラクタ１０に対して手動操作が行われて脱出が試みられた場合、その脱出が完了した後に自動走行が再開された際、トラクタ１０の操舵方向を直進方向に戻す制御を行うよう構成するとよい。
例えば、トラクタ１０が圃場９１内における直線状の作業経路Ｒｓを自動走行中にスリップの発生により走行不能な状態になって脱出用の制御が行われているとき、トラクタ１０の操縦者や携帯通信端末７０の操作者が手動操作により脱出を試みることがある。上記のように構成すれば、このような途中で手動操作が入っても、その手動操作による脱出が完了したときには、トラクタ１０を自動走行に自動でスムーズに復帰させることができる。このときの自動走行の復帰は、制御システムの方でスリップの発生がなくなったことをきっかけにして自動で移行するようにするか、あるいは、操縦者や操作者が所定のスイッチやボタン等を操作することで行えるようにすればよい。 Further, in the control system according to the above embodiment, when the tractor 10 during automatic traveling is manually operated and an attempt is made to escape while the control for escape is being executed, the escape is completed. When the automatic driving is resumed later, it is preferable to control the steering direction of the tractor 10 to return to the straight direction.
For example, when the tractor 10 is in a state where it cannot travel due to the occurrence of slip while automatically traveling on the linear work path Rs in the field 91 and control for escape is performed, the operator of the tractor 10 or mobile communication. The operator of the terminal 70 may attempt to escape by manual operation. With the above configuration, even if a manual operation is performed in the middle of the process, the tractor 10 can be automatically and smoothly returned to the automatic driving when the escape by the manual operation is completed. At this time, the return of automatic driving can be automatically shifted when the control system no longer causes slip, or the operator or operator operates a predetermined switch or button. You can do it by doing.

さらに、上記実施形態に係る制御システムにおいては、自動走行中の旋回経路Ｒｔとして図３に示されるような半円弧状の経路でなく、図６に示されるように次の作業経路Ｒｓを少し行き過ぎて大回りして旋回する、例えばＲターンと称される旋回ＲＲｔを行う場合、そのＲターンの旋回ＲＲｔ中に脱出用の制御が実行されている中で手動操作が入り、そのＲターンの旋回ＲＲｔの途中で脱出が完了して自動走行が再開されるときに、例えば「次の作業経路（Ｒｓ２）の開始位置（Ｓｐ）に車体を移動させてください。」等の表示を行うよう構成するとよい。 Further, in the control system according to the above embodiment, the turning path Rt during automatic traveling is not a semicircular path as shown in FIG. 3, but a little overshoots the next working path Rs as shown in FIG. When making a large turn, for example, a turning RRt called an R turn, a manual operation is performed while the control for escape is being executed during the turning RRt of the R turn, and the turning RRt of the R turn is performed. When the escape is completed and the automatic driving is restarted in the middle of, for example, "Please move the vehicle body to the start position (Sp) of the next work route (Rs2)." ..

これは、Ｒターンの旋回ＲＲｔの途中で脱出が完了して自動走行が再開された場合、その次の作業経路Ｒｓ２への残りの旋回経路Ｒｔの予測が不安定になりやすいため、そのときのトラクタ１０を次の作業経路Ｒｓ２の開始位置Ｓｐまで手動操作で移動させてもらい、次の作業経路Ｒｓ２からの自動走行をスムーズに開始させるために有効である。またこの手動操作による移動を行ってもらうことにより、そのＲターンの旋回ＲＲｔ中に再度ぬかるみ等にはまってスリップに起因した走行不能な状態に陥ることを回避することも可能になる。このときの表示についても、例えば、トラクタ１０における表示装置６６や、上記携帯通信端末７０の表示装置７８において行えばよい。
図６における符号Ｒｓ１は第１の作業経路、符号Ｅｐは第１の作業経路Ｒｓ１の終了位置、符号Ｒｓ２は第２の作業経路、符号Ｒｔ１は第１の作業経路Ｒｓ１から第２の作業経路Ｒｓ２に移行するときの第１の旋回経路を、それぞれ示す。 This is because if the escape is completed in the middle of the turning RRt of the R turn and the automatic driving is restarted, the prediction of the remaining turning path Rt to the next work path Rs2 tends to be unstable. It is effective for the tractor 10 to be manually moved to the start position Sp of the next work path Rs2 and to smoothly start the automatic traveling from the next work path Rs2. Further, by having the patient move by this manual operation, it is possible to avoid getting stuck in mud or the like again during the turning RRt of the R turn and falling into a state of being unable to travel due to slipping. The display at this time may also be performed by, for example, the display device 66 in the tractor 10 or the display device 78 in the mobile communication terminal 70.
In FIG. 6, reference numeral Rs1 is a first work path, reference numeral Ep is an end position of the first work path Rs1, reference numeral Rs2 is a second work path, and reference numeral Rt1 is a first work path Rs1 to a second work path Rs2. The first turning path at the time of transition to is shown respectively.

また、上記実施形態に係る制御システムでは、上記Ｒターンの旋回ＲＲｔ中に脱出用の制御が実行されている中で手動操作によりそのＲターンの旋回ＲＲｔの途中で脱出が完了して自動走行が再開される時期に、トラクタ１０が次の作業経路Ｒｓ２の開始位置Ｓｐ等の適切な位置に移動するまでは自動走行を再開させない制御を行うよう構成するとよい。
これにより、脱出後のトラクタ１０を安全かつ確実に自動走行させることができる。ちなみに、Ｒターンの旋回ＲＲｔの途中で手動操作による脱出が完了しても、次の作業経路Ｒｓ２の開始位置Ｓｐからずれた位置で脱出した場合、すぐに自動走行を再開させると、トラクタ１０が自動走行の開始と同時に急旋回して再びぬかるみにはまってスリップに起因した走行不能な状態に陥ってしまうおそれがある。しかし、このようなことは、上記したように適切な位置に移動するまでは自動走行を再開させないという制御を行えば回避することができる。 Further, in the control system according to the above embodiment, while the control for escape is being executed during the turning RRt of the R turn, the escape is completed in the middle of the turning RRt of the R turn by manual operation, and the automatic traveling is performed. It is preferable to configure the control so that the automatic traveling is not restarted until the tractor 10 moves to an appropriate position such as the start position Sp of the next work path Rs2 at the time of restarting.
As a result, the tractor 10 after escaping can be safely and reliably automatically driven. By the way, even if the escape by manual operation is completed in the middle of the turning RRt of the R turn, if the escape is performed at a position deviated from the start position Sp of the next work path Rs2, the tractor 10 will immediately restart the automatic driving. At the same time as the start of automatic driving, there is a risk that the vehicle will make a sharp turn and get stuck in the mud again, resulting in an inoperable state due to slipping. However, such a situation can be avoided by controlling that the automatic driving is not restarted until the vehicle is moved to an appropriate position as described above.

この他、本発明の制御システムは、作業車両１と管理装置７又は携帯通信端末７０との双方に構成部分を適宜配分して構成することが好ましいが、作業車両１のみに構成部分をすべて装備して構成するようにしてもよい。
また、作業車両１のトラクタ１０における駆動輪は、前輪１１と後輪１２の双方であってもよい。この場合、スリップ判定部３５は、前輪１１の伝動軸の回転数も含めて理論上の車速Ｖｔを算出するようにしてもよい。計測装置５１については、駆動輪の伝動軸の回転数に代えて駆動輪の回転数を計測してもよい。 In addition, the control system of the present invention is preferably configured by appropriately allocating the constituent parts to both the work vehicle 1 and the management device 7 or the mobile communication terminal 70, but only the work vehicle 1 is equipped with all the constituent parts. It may be configured as follows.
Further, the drive wheels in the tractor 10 of the work vehicle 1 may be both the front wheels 11 and the rear wheels 12. In this case, the slip determination unit 35 may calculate the theoretical vehicle speed Vt including the rotation speed of the transmission shaft of the front wheel 11. The measuring device 51 may measure the rotation speed of the drive wheels instead of the rotation speed of the transmission shaft of the drive wheels.

本発明は、トラクタ１０等の農作業用の作業車両に限られず、それ以外の各種作業を行う作業車両にも適用することができる。 The present invention is not limited to a work vehicle for agricultural work such as a tractor 10, but can also be applied to a work vehicle for performing various other works.

１ …作業車両
１２…後輪（駆動輪の一例）
１６…変速装置
１７…伝動軸
１９…操舵装置
３５…スリップ判定部
３７…脱出用の制御部（制御装置の一例）
４２…変更装置
４３…操縦装置
５１…計測装置
５２…検出装置
６１…測位装置
Ｖｔ…理論上の車速
Ｖｐ…実際の車速 1 ... Work vehicle 12 ... Rear wheels (an example of drive wheels)
16 ... Transmission device 17 ... Transmission shaft 19 ... Steering device 35 ... Slip determination unit 37 ... Escape control unit (example of control device)
42 ... Change device 43 ... Control device 51 ... Measuring device 52 ... Detection device 61 ... Positioning device Vt ... Theoretical vehicle speed Vp ... Actual vehicle speed

Claims (7)

自動走行可能な作業車両（１）の位置を測位する測位装置（６１）と、
前記作業車両の駆動輪（１２）又はその伝動軸（１７）の回転数を計測する計測装置（５１）と、
前記作業車両（１）の変速装置（１６）の変速段数を変更する変更装置（４２）と、
前記作業車両（１）の操舵装置（１９）の操舵方向を検出する検出装置（５２）と、
前記計測装置（５１）で計測される前記回転数から求める理論上の車速と前記測位装置（６１）で測位される位置の移動量から求める実際の車速との差を求め、前記差が所定の値以上になるとスリップが発生したと判定するスリップ判定部（３５）と、
前記スリップ判定部（３５）でスリップが発生したと判定した後に前記スリップによる走行不能状態から脱出する制御を行う制御装置（３７）と、
を備え、
前記制御装置（３７）は、前記検出装置（５２）で検出される操舵方向が直進方向であるときに、前記変更装置（４２）により前記変速段数を低い段数に変更する制御を行うことを特徴とする作業車両の制御システム。 A positioning device (61) that positions the position of a work vehicle (1) that can run automatically, and
A measuring device (51) that measures the number of rotations of the drive wheel (12) of the work vehicle or its transmission shaft (17), and
A changing device (42) for changing the number of shifting stages of the shifting device (16) of the work vehicle (1), and
A detection device (52) that detects the steering direction of the steering device (19) of the work vehicle (1), and
The difference between the theoretical vehicle speed obtained from the rotation speed measured by the measuring device (51) and the actual vehicle speed obtained from the movement amount of the position measured by the positioning device (61) is obtained, and the difference is predetermined. A slip determination unit (35) that determines that slip has occurred when the value exceeds the value, and
A control device (37) that controls to escape from the inoperable state due to the slip after the slip determination unit (35) determines that the slip has occurred.
Equipped with
The control device (37) is characterized in that when the steering direction detected by the detection device (52) is a straight-ahead direction, the change device (42) controls to change the number of shift gears to a lower number of gears. Work vehicle control system. 前記制御装置（３７）は、前記変速段数を徐々に低い段数に変更する場合に前記回転数がゼロになったとき、前記変更装置（４２）により前記変速段数を徐々に高い段数に変更する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の制御システム。 The control device (37) controls to gradually change the number of gears to a higher number by the changing device (42) when the number of revolutions becomes zero when the number of gears is gradually changed to a lower number. The work vehicle control system according to claim 1. 前記制御装置（３７）は、前記変更装置（４２）により前記変速段数を徐々に低い段数に変更して前記回転数がゼロになった後に前記変速段数を徐々に高い段数に変更する一連の制御を複数回繰り返しても前記位置の移動量がないとき、前記変更装置（４２）により前記変速装置（１６）の走行伝達方向を前進方向から後進方向に切り替えて前記一連の制御を複数回繰り返して行うことを特徴とする請求項２に記載の作業車両の制御システム。 The control device (37) is a series of controls in which the number of gears is gradually changed to a lower number by the changing device (42), and after the number of revolutions becomes zero, the number of gears is gradually changed to a higher number. When there is no movement amount of the position even if the above-mentioned position is repeated a plurality of times, the traveling transmission direction of the transmission device (16) is switched from the forward direction to the reverse direction by the change device (42), and the series of control is repeated a plurality of times. The work vehicle control system according to claim 2, wherein the work vehicle is controlled. 自動走行可能な作業車両（１）の位置を測位する測位装置（６１）と、
前記作業車両の駆動輪（１２）又はその伝動軸（１７）の回転数を計測する計測装置（５１）と、
前記作業車両（１）の変速装置（１６）の変速段数を変更する変更装置（４２）と、
前記作業車両（１）の操舵装置（１９）の操舵方向を検出する検出装置（５２）と、
前記作業車両（１）の操舵装置（１９）を自動操縦する操縦装置（４３）と、
前記計測装置（５１）で計測される前記回転数から求める理論上の車速と前記測位装置（６１）で測位される位置の移動量から求める実際の車速との差を求め、前記差が所定の値以上になるとスリップが発生したと判定するスリップ判定部（３５）と、
前記スリップ判定部（３５）でスリップが発生したと判定した後に前記スリップによる走行不能状態から脱出する制御を行う制御装置（３７）と、
を備え、
前記制御装置（３７）は、前記検出装置（５２）で検出される操舵方向が右方向又は左方向であるときに、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を直進方向に戻すよう徐々に変更する制御を行うことを特徴とする作業車両の制御システム。 A positioning device (61) that positions the position of a work vehicle (1) that can run automatically, and
A measuring device (51) that measures the number of rotations of the drive wheel (12) of the work vehicle or its transmission shaft (17), and
A changing device (42) for changing the number of shifting stages of the shifting device (16) of the work vehicle (1), and
A detection device (52) that detects the steering direction of the steering device (19) of the work vehicle (1), and
A control device (43) that automatically steers the steering device (19) of the work vehicle (1), and
The difference between the theoretical vehicle speed obtained from the rotation speed measured by the measuring device (51) and the actual vehicle speed obtained from the movement amount of the position measured by the positioning device (61) is obtained, and the difference is predetermined. A slip determination unit (35) that determines that slip has occurred when the value exceeds the value, and
A control device (37) that controls to escape from the inoperable state due to the slip after the slip determination unit (35) determines that the slip has occurred.
Equipped with
The control device (37) is gradually changed so that the steering direction is returned to the straight direction by the control device (43) when the steering direction detected by the detection device (52) is the right direction or the left direction. A work vehicle control system characterized by performing control. 前記制御装置（３７）は、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を直進方向に戻した場合に前記位置の移動量がないとき、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を反対の方向に少し変更する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の作業車両の制御システム。 When the control device (37) returns the steering direction to the straight direction by the control device (43) and there is no movement amount at the position, the control device (43) reverses the steering direction. The control system for a work vehicle according to claim 4, wherein the control is changed slightly. 前記制御装置（３７）は、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を反対の方向に少し変更する制御を行っても前記位置の移動量がないとき、前記操縦装置（４３）により前記操舵方向を直進方向に戻した後に前記変速装置により前記変速段数を低い段数に変更する制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の作業車両の制御システム。 When the control device (37) does not move the position even if the control device (43) controls to slightly change the steering direction in the opposite direction, the control device (43) controls the steering direction. The control system for a work vehicle according to claim 5, wherein the transmission is used to control the number of gears to be changed to a lower number of gears after the vehicle is returned to the straight direction. 自動走行が可能であり、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の作業車両の制御システムが搭載さていることを特徴とする作業車両。 A work vehicle capable of automatic traveling and equipped with the work vehicle control system according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4293462A1 (en) * 2022-06-07 2023-12-20 Kubota Corporation Management system

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