JP2022103651A - Work vehicle control system - Google Patents

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Abstract

To provide a work vehicle capable of travelling autonomously to a work starting position.SOLUTION: A moving route 206 is set having a first moving route 206a along a direction intersecting with an advancing direction 203b, a second moving route 206b with the end of the first moving route 206a as a starting end along the advancing direction 203b, and a third moving route 206c with the end of the second moving route 206b as a starting end along a direction intersecting with the advancing direction 203b. A work vehicle 1 can autonomously travel from a headland region 207 to a work starting position 203a when the work vehicle moves along the moving route 206.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、トラクタや薬液散布車両、田植え機等の作業車両を制御する作業車両の制御システムに関する。 The present invention relates to a work vehicle control system that controls a work vehicle such as a tractor, a chemical spraying vehicle, and a rice transplanter.

トラクタや薬液散布車両等の作業車両を自律走行させる技術について、下記の特許文献１に記載の技術が従来公知である。 The technique described in Patent Document 1 below is conventionally known as a technique for autonomously traveling a work vehicle such as a tractor or a chemical spraying vehicle.

特許文献１（特開２０１８－１４７１６３号公報）には、トラクタ（１）の現在位置を測位して、第１領域（Ｒ１）に設定された作業経路（Ｋ１）や旋回経路（Ｋ２）に沿って自律走行させる技術が記載されている。特許文献１では、トラクタ（１）の進行方向の前方に略扇形状の候補特定用領域（Ｐ）が設定されており、候補特定用領域（Ｐ）に複数の作業経路（Ｋ１）が含まれる場合には、除外条件に応じて作業経路（Ｋ１）を選択している。 In Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-147163), the current position of the tractor (1) is determined and along the work path (K1) and the turning path (K2) set in the first region (R1). The technology for autonomous driving is described. In Patent Document 1, a substantially fan-shaped candidate identification area (P) is set in front of the traveling direction of the tractor (1), and the candidate identification area (P) includes a plurality of work paths (K1). In that case, the work route (K1) is selected according to the exclusion condition.

特開２０１８－１４７１６３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-147163

（従来技術の問題点）
特許文献１に示す構成では、作業経路が予め定められ、作業の開始位置から作業を行っているが、作業を開始するには、車両を作業開始位置に、作業の新工法に沿った状態で設置する必要があった。すなわち、作業経路の作業開始位置まで、自律的に移動させることはできなかった。 (Problems of conventional technology)
In the configuration shown in Patent Document 1, the work route is predetermined and the work is performed from the work start position. However, in order to start the work, the vehicle is placed at the work start position and the work is performed in a state in line with the new work method. It had to be installed. That is, it was not possible to autonomously move to the work start position of the work route.

本発明は、作業開始位置まで自律的に走行可能な作業車両を提供することを技術的課題とする。 An object of the present invention is to provide a work vehicle capable of autonomously traveling to a work start position.

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
作業機を有する作業車両と、
前記作業車両の位置情報を取得する測位手段と、
前記作業車両の進行方向を取得する方向取得手段と、
作業が行われる作業領域と作業が行われない枕地領域とが予め設定された圃場の情報と、前記作業領域内において予め設定された作業開始位置を含む作業経路の情報と、に基づいて、前記作業車両を前記作業経路に沿って自律走行させながら作業を実行させるように制御する制御部と、
自律走行の開始を指示する指示装置と、
を備え、
前記制御部は、
前記作業領域の外周を構成する辺の中で前記作業開始位置における作業車両の進行方向に沿う２辺を延長した２つの延長線と、作業領域の外周を構成する辺の中で前記進行方向に交差する方向に延び且つ前記作業開始位置から遠い辺と、前記圃場の外辺とで囲まれる枕地領域内に、前記測位手段で取得された前記作業車両の位置がある場合であって、
前記作業開始位置における作業車両の進行方向に交差する方向に沿った第１の移動経路と、前記第１の移動経路の終端を始端とし且つ前記進行方向に沿った第２の移動経路と、前記第２の移動経路の終端を始端とし且つ前記進行方向に交差する方向に沿った第３の移動経路と、を有する移動経路が設定され、
前記第２の移動経路は、前記作業開始位置に対して前記作業車両の旋回直径の距離分離れた位置に設定され、
前記第１の移動経路を前記作業車両が走行中に、前記第２の移動経路までの距離が旋回半径の距離に到達した場合に、前記作業車両の旋回を開始して前記第２の移動経路に進入させ、
前記第２の移動経路を前記作業車両が走行中に、前記第３の移動経路までの距離が旋回半径の距離に到達した場合に、前記作業車両の旋回を開始して前記第３の移動経路に進入させ、
前記第２の移動経路を前記作業車両が走行中に、前記作業開始位置を通過する作業経路の延長線上までの距離が前記旋回半径の距離に到達した場合に、前記作業車両の旋回を開始して、前記作業開始位置に向けて移動させる、
ことを特徴とする作業車両の制御システムである。 The invention according to claim 1 is to solve the technical problem.
A work vehicle with a work machine and
Positioning means for acquiring the position information of the work vehicle and
A direction acquisition means for acquiring the traveling direction of the work vehicle, and
Based on the information of the field in which the work area where the work is performed and the headland area where the work is not performed are preset, and the information of the work route including the work start position preset in the work area. A control unit that controls the work vehicle to execute work while autonomously traveling along the work route.
An instruction device that instructs the start of autonomous driving and
Equipped with
The control unit
Two extension lines extending two sides along the traveling direction of the work vehicle at the work start position among the sides constituting the outer circumference of the work area, and the traveling direction among the sides constituting the outer circumference of the work area. When the position of the work vehicle acquired by the positioning means is located in the headland area extending in the intersecting direction and surrounded by the side far from the work start position and the outer side of the field.
The first movement path along the direction intersecting the traveling direction of the work vehicle at the work start position, the second moving path starting from the end of the first moving path and along the traveling direction, and the above. A movement path having a third movement path starting from the end of the second movement path and along a direction intersecting the traveling direction is set.
The second movement path is set at a position separated from the work start position by the turning diameter of the work vehicle.
When the work vehicle is traveling on the first movement path and the distance to the second movement path reaches the distance of the turning radius, the work vehicle starts turning and the second movement path. To enter
When the work vehicle is traveling on the second movement path and the distance to the third movement path reaches the distance of the turning radius, the work vehicle starts turning and the third movement path. To enter
When the work vehicle is traveling on the second movement path and the distance to the extension line of the work path passing through the work start position reaches the distance of the turning radius, the work vehicle starts turning. And move it toward the work start position,
It is a work vehicle control system characterized by this.

請求項２に記載の発明は、
前記作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲内である場合であって、自律走行の開始の指示がされた場合の前記作業車両の進行方向に対して前記第１の移動経路が前記作業車両の前方にある場合には、
前記第１の移動経路は、前記作業車両の移動開始位置に対して前記作業車両の旋回半径の距離分離れた位置に設定され、
前記作業車両の移動開始時に、作業車両を旋回させて前記第１の移動経路に進入させる、
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である。 The invention according to claim 2 is
When the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector in the traveling direction of the work vehicle is within a predetermined range, an instruction to start autonomous driving is given. When the first movement path is in front of the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle in the case,
The first movement path is set at a position separated from the movement start position of the work vehicle by a distance of the turning radius of the work vehicle.
At the start of movement of the work vehicle, the work vehicle is turned to enter the first movement path.
The work vehicle control system according to claim 1.

請求項３に記載の発明は、
前記作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲外であり、且つ、自律走行の開始の指示がされた場合の前記作業車両の進行方向に対して前記第２の移動経路が前記作業車両の後方にある場合には、
前記作業車両を前記第１の移動経路に沿って後進させ、
前記第１の移動経路の延長上を後進中に前記作業車両の旋回半径の距離に前記第２の移動経路が到達した場合に、前記作業車両の前進と旋回とを開始して、前記第２の移動経路に進入させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業車両の制御システムである。 The invention according to claim 3 is
When the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector in the traveling direction of the work vehicle is outside the predetermined range, and the start of autonomous driving is instructed. When the second movement path is behind the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle, the second movement path is behind the work vehicle.
The work vehicle is moved backward along the first movement path.
When the second movement path reaches the distance of the turning radius of the work vehicle while moving backward on the extension of the first movement path, the work vehicle starts to move forward and turn, and the second movement is started. The work vehicle control system according to claim 1 or 2, wherein the system is made to enter the moving path of the vehicle.

請求項４に記載の発明は、
前記作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲外であり、且つ、自律走行の開始の指示がされた場合の前記作業車両の進行方向に対して前記第１の移動経路が前記作業車両の後方にある場合には、
前記第１の移動経路の移動方向に交差する後進移動経路を設定して、
前記作業車両を前記後進移動経路に沿って後進させ、
前記後進移動経路の延長上を前記作業車両が後進中に前記作業車両の旋回半径の距離に前記第１の移動経路が到達した場合に、前記作業車両の前進と旋回とを開始して、前記第１の移動経路に進入させる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の作業車両の制御システムである。 The invention according to claim 4 is
When the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector in the traveling direction of the work vehicle is outside the predetermined range, and the start of autonomous driving is instructed. When the first movement path is behind the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle, the first movement path is behind the work vehicle.
By setting a reverse movement route that intersects the movement direction of the first movement route,
The work vehicle is moved backward along the reverse movement path,
When the first movement path reaches the distance of the turning radius of the work vehicle while the work vehicle is moving backward on the extension of the reverse movement path, the work vehicle starts to move forward and turn, and the above-mentioned The work vehicle control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the system is made to enter the first movement path.

請求項１に記載の発明によれば、枕地領域にある作業車両の現在位置と作業開始位置に応じて生成された移動経路に沿って作業車両を移動させることで、作業開始位置まで自律的に走行可能な作業車両を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, by moving the work vehicle along the movement path generated according to the current position and the work start position of the work vehicle in the headland area, the work vehicle is autonomously moved to the work start position. It is possible to provide a work vehicle capable of traveling.

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲内である場合には、作業車両の移動開始時に、作業車両を旋回させて第１の移動経路に進入させることで、移動経路にスムーズに進入させることができる。 According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector of the traveling direction of the work vehicle is formed. If the range is within a predetermined range, the work vehicle can be smoothly entered into the movement path by turning the work vehicle to enter the first movement path at the start of movement of the work vehicle.

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲外であり、且つ、自律走行の開始の指示がされた場合の作業車両の進行方向に対して第２の移動経路が作業車両の後方にある場合には、作業車両を前記第１の移動経路に沿って後進させることで、移動経路にスムーズに進入させることができる。 According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1 or 2, the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector of the traveling direction of the work vehicle. However, if it is out of the predetermined range and the second movement path is behind the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle when the start of autonomous driving is instructed, the work vehicle Can be smoothly entered into the movement path by moving the vehicle backward along the first movement path.

請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲外であり、且つ、自律走行の開始の指示がされた場合の作業車両の進行方向に対して第１の移動経路が作業車両の後方にある場合には、作業車両を後進移動経路に沿って後進させることで、移動経路にスムーズに進入させることができる。 According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of any one of claims 1 to 3, a vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and a vector of the traveling direction of the work vehicle are used. When the angle formed by the vehicle is outside the predetermined range and the first movement path is behind the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle when the start of autonomous driving is instructed. By moving the work vehicle backward along the reverse movement path, it is possible to smoothly enter the movement path.

図１は本実施の形態の作業車両の制御システムの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a control system for a work vehicle according to the present embodiment. 図２は本実施の形態の作業車両の制御システムの機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the control system of the work vehicle according to the present embodiment. 図３は実施の形態の作業領域と枕地領域と作業経路との説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a work area, a headland area, and a work route according to the embodiment. 図４は実施の形態における移動経路の一例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a movement route in the embodiment. 図５は実施の形態における移動経路の他の例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of another example of the movement route in the embodiment. 図６は実施の形態における移動経路の説明図であり、図５の場合において初期位置における作業車両の進行方向が逆向きの場合の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a movement route in the embodiment, and is an explanatory diagram in the case of FIG. 5 when the traveling direction of the work vehicle at the initial position is opposite. 図７は実施の形態における移動経路の説明図であり、図４の場合において初期位置における作業車両の進行方向が逆向きの場合の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a movement route in the embodiment, and is an explanatory diagram in the case of FIG. 4 when the traveling direction of the work vehicle at the initial position is opposite.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施の形態の説明においては、機体の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向を前、後進方向を後として説明する。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。 Next, an embodiment which is a specific example of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In the description of the embodiment, the left and right directions are referred to as left and right, respectively, with respect to the forward direction of the aircraft, and the forward direction is referred to as forward and the reverse direction is referred to as rear.
In addition, in the explanation using the following drawings, the illustrations other than the members necessary for the explanation are omitted as appropriate for the sake of easy understanding.

以下、図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態の作業車両の制御システムの説明図である。
図１において、本実施の形態の作業車両の制御システムＳは、作業車両の一例としての農業機械のトラクタ１を有する。トラクタ１は、後部に作業機２を有する。作業機２としては、圃場で行う作業に応じて、耕うん機やプラウ、施肥装置、播種機等、従来公知の作業機を使用可能である。また、作業車両としてトラクタ１を例示したが、これに限定されず、薬剤散布車両や田植え機、コンバイン、苗移植機等、任意の作業車両に適用可能である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a control system for a work vehicle according to the present embodiment.
In FIG. 1, the work vehicle control system S of the present embodiment has an agricultural machine tractor 1 as an example of the work vehicle. The tractor 1 has a working machine 2 at the rear. As the working machine 2, conventionally known working machines such as a tiller, a plow, a fertilization device, and a seeding machine can be used depending on the work to be performed in the field. Further, although the tractor 1 is exemplified as the work vehicle, the tractor 1 is not limited to this, and the tractor 1 can be applied to any work vehicle such as a chemical spraying vehicle, a rice transplanter, a combine harvester, and a seedling transplanter.

図１において、実施の形態の作業車両の制御システムＳは、情報処理装置の一例としてのサーバ１０１を有する。サーバ１０１は、通信回線の一例としてのインターネットワークＮを介して、トラクタ１と情報の送受信が可能に構成されている。なお、実施の形態のトラクタ１は、無線通信でネットワークＮを介してサーバ１０１と通信可能に構成されている。
さらに、実施の形態の作業車両の制御システムＳは、作業者が使用する端末の一例であって、指示装置の一例としてのタブレット端末ＴＡＢを有する。タブレット端末ＴＡＢは、トラクタ１との間で、無線通信で情報の送受信が可能に構成されている。 In FIG. 1, the work vehicle control system S of the embodiment has a server 101 as an example of an information processing device. The server 101 is configured to be able to send and receive information to and from the tractor 1 via an internetwork N as an example of a communication line. The tractor 1 of the embodiment is configured to be able to communicate with the server 101 via the network N by wireless communication.
Further, the work vehicle control system S of the embodiment has a tablet terminal TAB as an example of a terminal used by an operator and as an example of an instruction device. The tablet terminal TAB is configured to be capable of transmitting and receiving information by wireless communication with the tractor 1.

（機能ブロック図の説明）
図２は本実施の形態の作業車両の制御システムの機能ブロック図である。
図２において、本実施の形態の作業車両の制御システムＳは、トラクタ１の制御部ＣＡと、タブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢ、サーバ１０１の制御部（図示せず）等を有する。各制御部ＣＡ，ＣＢは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ならびに発振器等を有する小型情報処理装置、いわゆる、マイクロコンピュータ（コンピュータ装置の一例）により構成されており、前記ＲＯＭやＲＡＭ、不揮発性メモリ等の記憶部材に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。 (Explanation of functional block diagram)
FIG. 2 is a functional block diagram of the control system of the work vehicle according to the present embodiment.
In FIG. 2, the work vehicle control system S of the present embodiment includes a control unit CA of the tractor 1, a control unit CB of the tablet terminal TAB, a control unit (not shown) of the server 101, and the like. Each control unit CA, CB needs an input / output interface (I / O) for inputting / outputting signals to and from the outside, a ROM (read-only memory) for storing programs and information for performing necessary processing, and the like. A small information processing device having a RAM (random access memory) for temporarily storing various data, a CPU (central processing unit) that performs processing according to a program stored in a ROM or the like, and an oscillator or the like, so-called It is composed of a microcomputer (an example of a computer device), and various functions can be realized by executing a program stored in a storage member such as a ROM, a RAM, or a non-volatile memory.

（タブレット端末の制御部）
図２において、タブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢは、入力部の一例としてのタッチパネルＴＡＢ１や、電源ボタンや音量変更ボタン等の入力ボタンＴＡＢ２、通信部の一例としての通信モジュールＴＡＢ３等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、タブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢには、通信モジュールＴＡＢ３を介してトラクタ１の制御部ＣＡやサーバ１０１から情報や信号の入力が可能である。 (Control unit of tablet terminal)
In FIG. 2, the control unit CB of the tablet terminal TAB is composed of a touch panel TAB1 as an example of an input unit, an input button TAB2 such as a power button and a volume change button, and a signal output element such as a communication module TAB3 as an example of a communication unit. Output signal is input. Therefore, information and signals can be input to the control unit CB of the tablet terminal TAB from the control unit CA of the tractor 1 and the server 101 via the communication module TAB3.

タブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢは、表示器の一例としてのタッチパネルＴＡＢ１や、スピーカ（図示せず）、通信モジュールＴＡＢ３、その他の図示しない制御要素に接続されており、各制御要素へ、制御信号を出力している。よって、通信モジュールＴＡＢ３を介してトラクタ１の制御部ＣＡやサーバ１０１に情報や信号を出力可能である。 The control unit CB of the tablet terminal TAB is connected to a touch panel TAB1 as an example of a display, a speaker (not shown), a communication module TAB3, and other control elements (not shown), and a control signal is sent to each control element. It is outputting. Therefore, information and signals can be output to the control unit CA of the tractor 1 and the server 101 via the communication module TAB3.

タブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢは、前記タッチパネルＴＡＢ１からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。本実施の形態のタブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢは、基本ソフトウェアの一例としてのオペレーティングシステムＯＳや、アプリケーションソフトウェアの一例であって、処理手段の一例としての処理ソフトウェアＡＰ１、その他の、図示しないアプリケーションソフトウェア（インターネットブラウザや文書作成ソフトウェア等）を有する。処理ソフトウェアＡＰ１は、下記の制御手段を有する。 The control unit CB of the tablet terminal TAB has a function of executing processing according to an input signal from the touch panel TAB1 and outputting a control signal to each of the control elements. The control unit CB of the tablet terminal TAB of the present embodiment is an operating system OS as an example of basic software, a processing software AP1 as an example of processing means of application software, and other application software (not shown). Has (Internet browser, document creation software, etc.). The processing software AP1 has the following control means.

情報表示手段ＣＢ１は、作業経路の設定を行うための画像や、設定された作業経路やトラクタ１の稼働状況等の情報をタッチパネルＴＡＢ１に表示する。 The information display means CB1 displays an image for setting a work route, information such as the set work route and the operating status of the tractor 1 on the touch panel TAB1.

図３は実施の形態の作業領域と枕地領域と作業経路との説明図である。
作業経路の生成手段ＣＢ２は、利用者の作業領域の設定に応じて、作業経路を生成する。図３において、作業経路の生成手段ＣＢ２は、一例として、圃場２０１に対して、利用者が作業領域２０２の広さ（外枠）と作業開始位置２０３ａとを設定すると、予め定められたトラクタ１の旋回半径や作業機の作業幅に応じて、作業経路２０３と、旋回経路（非作業経路）２０４とを自動的に生成する。なお、作業経路２０３の生成自体については従来公知の種々の構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a work area, a headland area, and a work route according to the embodiment.
The work route generation means CB2 generates a work route according to the setting of the work area of the user. In FIG. 3, the work path generation means CB2, as an example, sets the area (outer frame) of the work area 202 and the work start position 203a for the field 201, and the tractor 1 is predetermined. A work path 203 and a turn path (non-work path) 204 are automatically generated according to the turning radius and the working width of the working machine. Since various conventionally known configurations can be adopted for the generation of the work path 203 itself, detailed description thereof will be omitted.

作業開始の指示手段（自律走行開始の指示手段）ＣＢ３は、タッチパネルＴＡＢ１への作業者の入力に応じて、トラクタ１に作業の開始、すなわち、自律走行の開始の指示情報を送信する。 The work start instruction means (autonomous travel start instruction means) CB3 transmits the work start, that is, the autonomous travel start instruction information to the tractor 1 in response to the operator's input to the touch panel TAB1.

（トラクタ１の制御部）
図２において、トラクタ１の制御部ＣＡは、通信部の一例としての通信モジュール１１１や、測位装置の一例としてのＧＰＳ装置１１２、方位取得装置の一例としてのジャイロセンサ１１３、その他、図示しない各種センサ等の信号出力要素からの出力信号が入力される。したがって、トラクタ１の制御部ＣＡには、通信モジュール１１１を介してタブレット端末ＴＡＢの制御部ＣＢやサーバ１０１から情報や信号の入力が可能である。 (Control unit of tractor 1)
In FIG. 2, the control unit CA of the tractor 1 includes a communication module 111 as an example of a communication unit, a GPS device 112 as an example of a positioning device, a gyro sensor 113 as an example of a direction acquisition device, and various other sensors (not shown). The output signal from the signal output element such as is input. Therefore, information and signals can be input to the control unit CA of the tractor 1 from the control unit CB of the tablet terminal TAB or the server 101 via the communication module 111.

トラクタ１の制御部ＣＡは、エンジンやクラッチ等の走行系やハンドル等の操舵系、通信モジュール１１１、その他の図示しない制御要素に接続されており、各制御要素へ、制御信号を出力している。 The control unit CA of the tractor 1 is connected to a traveling system such as an engine and a clutch, a steering system such as a steering wheel, a communication module 111, and other control elements (not shown), and outputs a control signal to each control element. ..

トラクタ１の制御部ＣＡは、各信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。本実施の形態のトラクタ１の制御部ＣＡは、下記の制御手段を有する。
測位手段ＣＡ１は、ＧＰＳ装置１１２からの信号に基づいてトラクタ１の現在位置の位置情報を取得する。 The control unit CA of the tractor 1 has a function of executing processing according to an input signal from each signal output element and outputting a control signal to each of the control elements. The control unit CA of the tractor 1 of the present embodiment has the following control means.
The positioning means CA1 acquires the position information of the current position of the tractor 1 based on the signal from the GPS device 112.

方向取得手段ＣＡ２は、ジャイロセンサ１１３からの信号に基づいて、トラクタ１の進行方向（前方向の向き）を取得する。なお、方向を測定する方法はジャイロセンサに限定されず、方位磁石等、方向が測定可能な任意の方法を採用可能である。
作業経路情報の取得手段ＣＡ３は、作業経路２０３の情報を取得する。実施の形態の作業経路情報の取得手段ＣＡ３は、タブレット端末ＴＡＢとの通信を介して、圃場２０１の位置情報や、作業領域２０２の情報、作業経路２０３や作業開始位置２０３ａの情報、旋回経路２０４の情報を含む情報を取得し、記憶する。 The direction acquisition means CA2 acquires the traveling direction (forward direction) of the tractor 1 based on the signal from the gyro sensor 113. The method for measuring the direction is not limited to the gyro sensor, and any method that can measure the direction, such as a compass, can be adopted.
The work route information acquisition means CA3 acquires the information of the work route 203. The work route information acquisition means CA3 of the embodiment has communication with the tablet terminal TAB, such as the position information of the field 201, the information of the work area 202, the information of the work route 203 and the work start position 203a, and the turning route 204. Acquires and stores information including the information of.

図４は実施の形態における移動経路の一例の説明図である。
移動経路の生成手段ＣＡ４は、枕地領域の判別手段ＣＡ４ａと、初期方向の設定範囲判別手段ＣＡ４ｂと、進入方向の設定範囲判別手段ＣＡ４ｃとを有し、トラクタ１の現在位置から作業開始位置２０３ａまでの移動経路２０６を生成する。 FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a movement route in the embodiment.
The moving path generating means CA4 has a headland area discriminating means CA4a, an initial direction setting range discriminating means CA4b, and an approach direction setting range discriminating means CA4c, and the work start position 203a from the current position of the tractor 1. Generates the movement path 206 to.

図４において、枕地領域の判別手段ＣＡ４ａは、トラクタ１の位置が、作業領域２０２の外周を構成する一辺の中で作業経路２０３と平行な基準辺２０７ａおよび基準辺２０７ａの対辺２０７ｅを作業開始位置２０３ａから遠い方向まで延長した２つの延長線２０９と、基準辺２０７ａおよび対辺２０７ｅと頂点を共有し且つ作業開始位置２０３ａから遠い辺２０７ｃと、圃場２０１の外辺とで囲まれる枕地領域２０７内であるか否かを判別する。 In FIG. 4, the headland area determination means CA4a starts work on the reference side 207a and the opposite side 207e of the reference side 207a in which the position of the tractor 1 is parallel to the work path 203 in one side constituting the outer circumference of the work area 202. A headland area 207 surrounded by two extension lines 209 extending in a direction far from the position 203a, a side 207c far from the work start position 203a and a side 207c far from the work start position 203a and sharing the apex with the reference side 207a and the opposite side 207e. Determine if it is within.

言い換えると、枕地領域の判別手段ＣＡ４ａは、トラクタ１の位置が、作業領域２０２の外周を構成する辺２０７ａ，２０７ｂ，２０７ｃ，２０７ｅの中で作業開始位置２０３ａにおけるトラクタ１の進行方向２０３ｂに沿う２辺２０７ａ，２０７ｅを延長した２つの延長線２０９と、作業領域２０２の外周を構成する辺２０７ａ，２０７ｂ，２０７ｃ，２０７ｅの中で進行方向２０３ｂに交差する方向に延び且つ作業開始位置２０３ａから遠い辺２０７ｃと、圃場２０１の外辺とで囲まれる枕地領域２０７内にあるか否かを判別する。 In other words, in the headland area discriminating means CA4a, the position of the tractor 1 is along the traveling direction 203b of the tractor 1 at the work start position 203a in the sides 207a, 207b, 207c, 207e constituting the outer periphery of the work area 202. The two extension lines 209 extending the two sides 207a and 207e and the sides 207a, 207b, 207c and 207e constituting the outer circumference of the work area 202 extend in a direction intersecting the traveling direction 203b and are far from the work start position 203a. It is determined whether or not the side 207c is within the headland area 207 surrounded by the outer side of the field 201.

なお、実施の形態の移動経路の生成手段ＣＡ４は、トラクタ１の現在位置２１０が、図４に示す枕地領域２０７内である場合には移動経路２０６を生成し、別の領域にある場合にはタブレット端末ＴＡＢに移動経路２０６を生成できない旨の表示をさせるとともに、トラクタ１を枕地領域２０７内に移動させることを促す表示をするように制御する信号を送信する。 The movement path generation means CA4 of the embodiment generates the movement path 206 when the current position 210 of the tractor 1 is within the headland area 207 shown in FIG. 4, and when the current position 210 is in another area. Causes the tablet terminal TAB to display that the movement path 206 cannot be generated, and transmits a signal for controlling the display to prompt the tractor 1 to move into the headland area 207.

初期方向の設定範囲判別手段ＣＡ４ｂは、トラクタ１の現在位置（移動開始位置）２１０と作業開始位置２０３ａとを結ぶベクトル２１１と、トラクタ１の現在位置２１０における進行方向のベクトル２１２とがなす角（初期角）θ１が、予め定められた範囲（第１の設定範囲）θａ内であるか否かを判別する。第１の設定範囲θａは、一例として、ベクトル２１１を０度（基準）として±９０度の範囲が設定されている。すなわち、ベクトル２１１，２１２の内積がプラスとなる範囲が設定されている。なお、具体的な数値範囲は、例示した数値に限定されず、設計や仕様等に応じて適宜変更可能である。 The setting range determination means CA4b in the initial direction is an angle formed by a vector 211 connecting the current position (movement start position) 210 of the tractor 1 and the work start position 203a and the vector 212 in the traveling direction at the current position 210 of the tractor 1. It is determined whether or not the initial angle) θ1 is within the predetermined range (first set range) θa. As an example, the first setting range θa is set to a range of ± 90 degrees with the vector 211 as 0 degrees (reference). That is, a range in which the inner product of the vectors 211 and 212 is positive is set. The specific numerical range is not limited to the exemplified numerical values, and can be appropriately changed according to the design, specifications, and the like.

進入方向の設定範囲判別手段ＣＡ４ｃは、トラクタ１の現在位置２１０における進行方向のベクトル２１２と作業開始位置２０３ａにおけるトラクタ１の進行方向２０３ｂのベクトルとがなす角（進入角θ２）が予め定められた範囲（第２の設定範囲）θｂ内であるか否かを判別する。第２の設定範囲θｂは、一例として、進行方向２０３ｂを０度（基準）として時計回り方向を＋とした場合に、４５度～３１５度の範囲が設定されている。すなわち、単位ベクトル２１２，２０３ｂの内積が（１／２）1/2よりも小さい範囲が設定されている。具体的には、後進移動経路の設定が不要な場合（範囲内）か、後進移動経路の設定が必要な場合（範囲外）かを判別する。なお、具体的な数値範囲は、例示した数値に限定されず、設計や仕様等に応じて適宜変更可能である。 In the approach direction setting range determining means CA4c, the angle (approach angle θ2) formed by the vector 212 of the traveling direction at the current position 210 of the tractor 1 and the vector of the traveling direction 203b of the tractor 1 at the work start position 203a is predetermined. It is determined whether or not it is within the range (second setting range) θb. As an example, the second setting range θb is set in the range of 45 degrees to 315 degrees when the traveling direction 203b is set to 0 degrees (reference) and the clockwise direction is set to +. That is, a range in which the inner product of the unit vectors 212 and 203b is smaller than (1/2) 1/2 is set. Specifically, it is determined whether the reverse movement route does not need to be set (within the range) or the reverse movement route needs to be set (outside the range). The specific numerical range is not limited to the exemplified numerical values, and can be appropriately changed according to the design, specifications, and the like.

図４において、実施の形態の移動経路の生成手段ＣＡ４は、進入角θ２が第２の設定範囲θｂ内の場合は、作業開始位置２０３ａにおけるトラクタ１の進行方向２０３ｂに交差する方向に沿った第１の直角移動経路（第１の移動経路）２０６ａと、第１の直角移動経路２０６ａの終端を始端とし且つ進行方向２０３ｂに沿った平行移動経路（第２の移動経路）２０６ｂと、平行移動経路２０６ｂの終端を始端とし且つ進行方向２０３ｂに交差する方向に沿った第２の直角移動経路（第３の移動経路）２０６ｃと、を有する移動経路２０６を生成する。 In FIG. 4, when the approach angle θ2 is within the second setting range θb, the movement path generation means CA4 of the embodiment is the first along the direction intersecting the traveling direction 203b of the tractor 1 at the work start position 203a. 1 right-angle movement path (first movement path) 206a, parallel movement path (second movement path) 206b starting from the end of the first right-angle movement path 206a and along the traveling direction 203b, and parallel movement path. A movement path 206 having a second translation path (third movement path) 206c starting from the end of 206b and along a direction intersecting the traveling direction 203b is generated.

図５は実施の形態における移動経路の他の例の説明図である。
図５において、実施の形態の移動経路の生成手段ＣＡ４は、進入角θ２が第２の設定範囲θｂ外である場合、すなわち、自律走行の開始の指示がされた場合のトラクタ１の進行方向２１１に対して第１の直角移動経路２０６ａがトラクタ１の後方にある場合には、各移動経路２０６ａ～２０６ｃに加えて、進行方向２０３ｂに沿った後進移動経路２０６ｄも生成する。 FIG. 5 is an explanatory diagram of another example of the movement route in the embodiment.
In FIG. 5, the moving path generating means CA4 of the embodiment is the traveling direction 211 of the tractor 1 when the approach angle θ2 is outside the second set range θb, that is, when the instruction to start autonomous traveling is given. When the first right-angled movement path 206a is behind the tractor 1, in addition to the respective movement paths 206a to 206c, a reverse movement path 206d along the traveling direction 203b is also generated.

なお、実施の形態の各直角移動経路２０６ａ，２０６ｃは、作業領域２０２で対向する辺２０７ｂ，２０７ｃに対してトラクタ１の旋回半径ｒ１の距離分離れた位置に設定することが望ましい。また、平行移動経路２０６ｂは、作業開始位置２０３ｂに対して、旋回直径（２×ｒ１）分離れた距離に設定することが望ましい。なお、各移動経路２０６ａ～２０６ｃを、どの程度離れた距離に設定するかは、設計や仕様等に応じて変更可能である。また、特に断らない場合、以降の説明において、「旋回」は、操舵輪だけでの方向変換（大旋回）ではなく、操舵輪での方向変換に加えて内輪の回転停止または逆回転により大旋回よりも小さい旋回半径での旋回（小旋回、旋回モード）を指す意味で使用する。 It is desirable that each of the right-angled movement paths 206a and 206c of the embodiment is set at a position separated by a distance of the turning radius r1 of the tractor 1 with respect to the opposite sides 207b and 207c in the work area 202. Further, it is desirable that the parallel movement path 206b is set at a distance separated from the work start position 203b by the turning diameter (2 × r1). The distance between the movement paths 206a to 206c can be changed according to the design, specifications, and the like. Further, unless otherwise specified, in the following description, "turning" is not a direction change (large turn) only by the steering wheel, but a large turn by stopping the rotation of the inner wheel or reverse rotation in addition to the direction change by the steering wheel. It is used to mean turning with a smaller turning radius (small turning, turning mode).

走行制御手段ＣＡ５は、後進判別手段ＣＡ５ａと、旋回半径の判別手段ＣＡ５ｂとを有し、トラクタ１の走行（前進、後進、停止、操舵、旋回）を制御する。走行制御手段ＣＡ５は、枕地領域２０７では、生成された移動経路２０６に沿ってトラクタ１を走行させ、作業開始位置２０３ａ以降は、作業経路２０３および旋回経路２０４に沿ってトラクタ１を走行させる。 The travel control means CA5 has a reverse movement determining means CA5a and a turning radius determining means CA5b, and controls the traveling (forward, reverse, stop, steering, turning) of the tractor 1. The travel control means CA5 travels the tractor 1 along the generated movement path 206 in the headland region 207, and travels the tractor 1 along the work path 203 and the turning path 204 after the work start position 203a.

図６は実施の形態における移動経路の説明図であり、図５の場合において初期位置における作業車両の進行方向が逆向きの場合の説明図である。
図７は実施の形態における移動経路の説明図であり、図４の場合において初期位置における作業車両の進行方向が逆向きの場合の説明図である。
後進判別手段ＣＡ５ａは、図５、図７の移動経路２０６が生成された場合に、トラクタ１を後進させるか否かを判別する。実施の形態の後進判別手段ＣＡ５ａは、トラクタ１の現在位置２１０と進行方向（２１２）に基づいて、図５に示すように、第１の直角移動経路２０６ａがトラクタ１の後方にある場合には、移動開始時に後進移動経路２０６ｄに沿って後進移動させると判別する。また、図７に示すように、平行移動経路２０６ｂがトラクタ１の後方にある場合には、移動開始時に第１の直角移動経路２０６ａに沿って後進させると判別する。 FIG. 6 is an explanatory diagram of a movement route in the embodiment, and is an explanatory diagram in the case of FIG. 5 when the traveling direction of the work vehicle at the initial position is opposite.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a movement route in the embodiment, and is an explanatory diagram in the case of FIG. 4 when the traveling direction of the work vehicle at the initial position is opposite.
The reverse movement determination means CA5a determines whether or not to move the tractor 1 backward when the movement path 206 of FIGS. 5 and 7 is generated. The reverseward determining means CA5a of the embodiment is based on the current position 210 of the tractor 1 and the traveling direction (212), as shown in FIG. 5, when the first right-angled movement path 206a is behind the tractor 1. , It is determined that the vehicle is moved backward along the reverse movement path 206d at the start of movement. Further, as shown in FIG. 7, when the parallel movement path 206b is behind the tractor 1, it is determined that the translation is to be moved backward along the first right-angled movement path 206a at the start of the movement.

旋回半径の判別手段ＣＡ５ｂは、移動経路２０６に沿って作業開始位置２０３ａに向けて移動する際に、旋回を行う時期（タイミング）になったか否かを判別する。
図４に示す移動経路２０６が生成（設定）された場合、旋回半径の判別手段ＣＡ５ｂは、第１の直角移動経路２０６ａをトラクタ１が前進して走行中に、平行移動経路２０６ｂまでの距離が旋回半径ｒ１に到達した場合に、平行移動経路２０６ｂに進入させるように、トラクタ１の旋回を開始させる。なお、図４～図７に示す場合において、平行移動経路２０６ｂをトラクタ１が走行中に、第２の直角移動経路２０６ｃまでの距離が旋回半径ｒ１に到達した場合に、第２の直角移動経路２０６ｃに進入させるように、トラクタ１の旋回を開始させる。また、第２の直角移動経路２０６ｃをトラクタ１が走行中に、作業開始位置２０３ａを通過する作業経路２０３の延長線２０３ｃ上までの距離が旋回半径ｒ１の距離に到達した場合には、作業開始位置２０３ａに向けて進入するように、トラクタ１の旋回を開始させる。 The turning radius determining means CA5b determines whether or not it is time (timing) to turn when moving toward the work start position 203a along the moving path 206.
When the movement path 206 shown in FIG. 4 is generated (set), the turning radius determining means CA5b determines the distance to the parallel movement path 206b while the tractor 1 is traveling forward on the first right-angled movement path 206a. When the turning radius r1 is reached, the turning of the tractor 1 is started so as to enter the parallel movement path 206b. In the case shown in FIGS. 4 to 7, when the tractor 1 is traveling on the parallel movement path 206b and the distance to the second right-angle movement path 206c reaches the turning radius r1, the second right-angle movement path is reached. The turning of the tractor 1 is started so as to enter the 206c. Further, when the tractor 1 is traveling on the second right-angled movement path 206c and the distance to the extension line 203c of the work path 203 passing through the work start position 203a reaches the distance of the turning radius r1, the work is started. The turning of the tractor 1 is started so as to approach the position 203a.

図５に示す移動経路２０６が生成された場合に、後進移動経路２０６ｄをトラクタ１が後進して走行中に、第１の直角移動経路２０６ａまでの距離が旋回半径ｒ１に到達した場合に、第１の直角移動経路２０６ａに進入するように、トラクタ１の前進と旋回を開始させる。すなわち、後進移動経路２０６ｄをトラクタ１が後進する場合は、第１の直角移動経路２０６ａと後進移動経路２０６ｄとの交点（図５では、一例として、初期位置２１０）を一度通過した後に、旋回半径ｒ１に達すると、トラクタ１が前進しながら旋回する。以降は、図４に示す場合と同様にして、トラクタ１の旋回の判別を行う。 When the movement path 206 shown in FIG. 5 is generated, the distance to the first right-angled movement path 206a reaches the turning radius r1 while the tractor 1 is traveling backward on the reverse movement path 206d. The forward movement and turning of the tractor 1 are started so as to enter the right-angled movement path 206a of 1. That is, when the tractor 1 moves backward on the reverse movement path 206d, the turning radius is once passed through the intersection of the first right-angled movement path 206a and the reverse movement path 206d (in FIG. 5, as an example, the initial position 210). When it reaches r1, the tractor 1 turns while advancing. After that, the turning of the tractor 1 is determined in the same manner as in the case shown in FIG.

図６に示す移動経路２０６が生成された場合であって、初期角θ１が第１の設定範囲θａ内である場合、すなわち、トラクタ１の進行方向２１２に対して第１の直角移動経路２０６ａがトラクタ１の前方にあり、前進して走行を開始可能である場合には、トラクタ１の移動開始時に、第１の直角移動経路２０６ａに進入させるように、トラクタ１を旋回させる。以降の旋回のタイミングの判別は、図４の場合と同様にして、トラクタ１の旋回の判別を行う。 When the movement path 206 shown in FIG. 6 is generated and the initial angle θ1 is within the first setting range θa, that is, the first right-angled movement path 206a with respect to the traveling direction 212 of the tractor 1 If it is in front of the tractor 1 and can move forward and start traveling, the tractor 1 is turned so as to enter the first right-angled movement path 206a at the start of the movement of the tractor 1. Subsequent determination of the turning timing is performed in the same manner as in the case of FIG. 4, and the turning of the tractor 1 is determined.

図７に示す移動経路２０６が生成された場合は、初期角θ１が第１の設定範囲θａ外である場合、すなわち、トラクタ１の進行方向２１２に対して平行移動経路２０６ｂがトラクタ１の後方にあり、後進して走行を開始すべき場合には、トラクタ１は後進を行うが、後進中に、平行移動経路２０６ｂまでの距離が旋回半径ｒ１に到達した場合に、平行移動経路２０６ｂに進入するように、トラクタ１の前進と旋回を開始させる。すなわち、第１の直角移動経路２０６ａをトラクタ１が後進する場合は、第１の直角移動経路２０６ａと平行移動経路２０６ｂとの交点を一度通過した後に、旋回半径ｒ１に達すると、トラクタ１が前進しながら旋回する。 When the movement path 206 shown in FIG. 7 is generated, the initial angle θ1 is outside the first set range θa, that is, the translation path 206b is behind the tractor 1 with respect to the traveling direction 212 of the tractor 1. If the tractor 1 should move backward and start traveling, the tractor 1 moves backward, but enters the parallel movement path 206b when the distance to the parallel movement path 206b reaches the turning radius r1 during the reverse movement. As such, the forward movement and turning of the tractor 1 are started. That is, when the tractor 1 moves backward on the first right-angled moving path 206a, the tractor 1 moves forward when the turning radius r1 is reached after passing once through the intersection of the first right-angled moving path 206a and the parallel moving path 206b. Turn while turning.

作業機の制御手段ＣＡ６は、作業機２の稼働（作動、停止）を制御する。実施の形態の作業機の制御手段ＣＡ６は、トラクタ１が移動経路２０６や旋回経路２０４を移動中は作業機２を停止、上昇させ、トラクタ１が作業経路２０３を移動中は作業機２を作動、下降させる。 The control means CA6 of the work machine controls the operation (operation, stop) of the work machine 2. The control means CA6 of the working machine according to the embodiment stops and raises the working machine 2 while the tractor 1 is moving along the moving path 206 or the turning path 204, and operates the working machine 2 while the tractor 1 is moving along the working path 203. , Lower.

（実施の形態の作用）
前記構成を備えた実施の形態のトラクタ１の制御システムＳでは、作業領域２０２の外側の枕地領域２０７にあるトラクタ１の位置や向きに応じて、移動経路２０６が自動的に生成される。そして、生成された移動経路２０６に沿って、作業開始位置２０３ａまで自律的にトラクタ１が走行し、作業開始位置２０３ａからは作業経路２０３に沿って走行して作業を行う。よって、作業開始位置２０３ａまでトラクタ１を作業者が運転して移動させなくても、遠隔操作で作業開始位置２０３ａまで移動させることができる。 (Action of embodiment)
In the control system S of the tractor 1 of the embodiment having the above configuration, the movement path 206 is automatically generated according to the position and orientation of the tractor 1 in the headland area 207 outside the work area 202. Then, the tractor 1 autonomously travels along the generated movement path 206 to the work start position 203a, and travels along the work path 203 from the work start position 203a to perform the work. Therefore, even if the operator does not drive and move the tractor 1 to the work start position 203a, the tractor 1 can be moved to the work start position 203a by remote control.

なお、実施の形態のトラクタの制御システムＳにおいて、作業経路２０３等の生成をタブレット端末ＴＡＢで行い、移動経路２０６の生成をトラクタ１で行う構成を例示したがこれに限定されない。各経路２０３，２０４，２０６の生成をタブレット端末ＴＡＢで行ったり、トラクタ１で行ったり、サーバ１０１で行ったりすることが可能である。このとき、特定の装置で集中処理することも可能であるが、複数の装置で分散処理することも可能である。
また、例えば、作業開始位置２０３ａは、作業者が入力する構成を例示したが、作業開始位置２０３ａも自動生成する構成とすることも可能である。 In the tractor control system S of the embodiment, a configuration in which the work path 203 and the like are generated by the tablet terminal TAB and the movement path 206 is generated by the tractor 1 is exemplified, but the present invention is not limited to this. It is possible to generate the routes 203, 204, and 206 with the tablet terminal TAB, the tractor 1, and the server 101. At this time, centralized processing can be performed by a specific device, but distributed processing can also be performed by a plurality of devices.
Further, for example, although the configuration in which the work start position 203a is input by the operator is exemplified, the work start position 203a may also be automatically generated.

１…作業車両、
２…作業機、
２０１…圃場、
２０２…作業領域、
２０３…作業経路、
２０３ａ…作業開始位置、
２０３ｂ…作業開始位置における作業車両の進行方向のベクトル、
２０６…移動経路、
２０６ａ…第１の移動経路、
２０６ｂ…第２の移動経路、
２０６ｃ…第３の移動経路、
２０６ｄ…後進移動経路、
２０７…枕地領域、
２０７ａ…基準辺、
２０７ｂ…作業開始位置に近いほうの辺、
２０７ｅ…基準辺の対辺、
２０９…延長線、
２１０…作業車両の位置、
２１１…作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトル、
２１２…移動開始位置における作業車両の進行方向のベクトル、
ＣＡ，ＣＢ…制御部、
ＣＡ１…測位手段、
ＣＡ２…方向取得手段、
ｒ１…旋回半径、
Ｓ…作業車両の制御システム、
ＴＡＢ…指示装置、
θ１，θ２…なす角、
θａ，θｂ…予め定められた範囲。 1 ... Work vehicle,
2 ... Working machine,
201 ... field,
202 ... Work area,
203 ... work route,
203a ... Work start position,
203b ... Vector of the traveling direction of the work vehicle at the work start position,
206 ... Movement route,
206a ... First movement route,
206b ... Second movement route,
206c ... Third movement route,
206d ... Reverse movement route,
207 ... Headland area,
207a ... Reference side,
207b ... The side closer to the work start position,
207e ... The opposite side of the reference side,
209 ... Extension line,
210 ... Position of work vehicle,
211 ... A vector connecting the position of the work vehicle and the work start position,
212 ... Vector of the traveling direction of the work vehicle at the movement start position,
CA, CB ... Control unit,
CA1 ... Positioning means,
CA2 ... Direction acquisition means,
r1 ... turning radius,
S ... Work vehicle control system,
TAB ... Instruction device,
θ1, θ2 ... The angle of formation,
θa, θb ... A predetermined range.

Claims (4)

作業機を有する作業車両と、
前記作業車両の位置情報を取得する測位手段と、
前記作業車両の進行方向を取得する方向取得手段と、
作業が行われる作業領域と作業が行われない枕地領域とが予め設定された圃場の情報と、前記作業領域内において予め設定された作業開始位置を含む作業経路の情報と、に基づいて、前記作業車両を前記作業経路に沿って自律走行させながら作業を実行させるように制御する制御部と、
自律走行の開始を指示する指示装置と、
を備え、
前記制御部は、
前記作業領域の外周を構成する辺の中で前記作業開始位置における作業車両の進行方向に沿う２辺を延長した２つの延長線と、作業領域の外周を構成する辺の中で前記進行方向に交差する方向に延び且つ前記作業開始位置から遠い辺と、前記圃場の外辺とで囲まれる枕地領域内に、前記測位手段で取得された前記作業車両の位置がある場合であって、
前記作業開始位置における作業車両の進行方向に交差する方向に沿った第１の移動経路と、前記第１の移動経路の終端を始端とし且つ前記進行方向に沿った第２の移動経路と、前記第２の移動経路の終端を始端とし且つ前記進行方向に交差する方向に沿った第３の移動経路と、を有する移動経路が設定され、
前記第２の移動経路は、前記作業開始位置に対して前記作業車両の旋回直径の距離分離れた位置に設定され、
前記第１の移動経路を前記作業車両が走行中に、前記第２の移動経路までの距離が旋回半径の距離に到達した場合に、前記作業車両の旋回を開始して前記第２の移動経路に進入させ、
前記第２の移動経路を前記作業車両が走行中に、前記第３の移動経路までの距離が旋回半径の距離に到達した場合に、前記作業車両の旋回を開始して前記第３の移動経路に進入させ、
前記第２の移動経路を前記作業車両が走行中に、前記作業開始位置を通過する作業経路の延長線上までの距離が前記旋回半径の距離に到達した場合に、前記作業車両の旋回を開始して、前記作業開始位置に向けて移動させる、
ことを特徴とする作業車両の制御システム。 A work vehicle with a work machine and
Positioning means for acquiring the position information of the work vehicle and
A direction acquisition means for acquiring the traveling direction of the work vehicle, and
Based on the information of the field in which the work area where the work is performed and the headland area where the work is not performed are preset, and the information of the work route including the work start position preset in the work area. A control unit that controls the work vehicle to execute work while autonomously traveling along the work route.
An instruction device that instructs the start of autonomous driving and
Equipped with
The control unit
Two extension lines extending two sides along the traveling direction of the work vehicle at the work start position among the sides constituting the outer circumference of the work area, and the traveling direction among the sides constituting the outer circumference of the work area. When the position of the work vehicle acquired by the positioning means is located in the headland area extending in the intersecting direction and surrounded by the side far from the work start position and the outer side of the field.
The first movement path along the direction intersecting the traveling direction of the work vehicle at the work start position, the second moving path starting from the end of the first moving path and along the traveling direction, and the above. A movement path having a third movement path starting from the end of the second movement path and along a direction intersecting the traveling direction is set.
The second movement path is set at a position separated from the work start position by the turning diameter of the work vehicle.
When the work vehicle is traveling on the first movement path and the distance to the second movement path reaches the distance of the turning radius, the work vehicle starts turning and the second movement path. To enter
When the work vehicle is traveling on the second movement path and the distance to the third movement path reaches the distance of the turning radius, the work vehicle starts turning and the third movement path. To enter
When the work vehicle is traveling on the second movement path and the distance to the extension line of the work path passing through the work start position reaches the distance of the turning radius, the work vehicle starts turning. And move it toward the work start position,
A work vehicle control system characterized by that. 前記作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲内である場合であって、自律走行の開始の指示がされた場合の前記作業車両の進行方向に対して前記第１の移動経路が前記作業車両の前方にある場合には、
前記第１の移動経路は、前記作業車両の移動開始位置に対して前記作業車両の旋回半径の距離分離れた位置に設定され、
前記作業車両の移動開始時に、作業車両を旋回させて前記第１の移動経路に進入させる、
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。 When the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector in the traveling direction of the work vehicle is within a predetermined range, an instruction to start autonomous driving is given. When the first movement path is in front of the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle in the case,
The first movement path is set at a position separated from the movement start position of the work vehicle by a distance of the turning radius of the work vehicle.
At the start of movement of the work vehicle, the work vehicle is turned to enter the first movement path.
The work vehicle control system according to claim 1. 前記作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲外であり、且つ、自律走行の開始の指示がされた場合の前記作業車両の進行方向に対して前記第２の移動経路が前記作業車両の後方にある場合には、
前記作業車両を前記第１の移動経路に沿って後進させ、
前記第１の移動経路の延長上を後進中に前記作業車両の旋回半径の距離に前記第２の移動経路が到達した場合に、前記作業車両の前進と旋回とを開始して、前記第２の移動経路に進入させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の作業車両の制御システム。 When the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector in the traveling direction of the work vehicle is outside the predetermined range, and the start of autonomous driving is instructed. When the second movement path is behind the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle, the second movement path is behind the work vehicle.
The work vehicle is moved backward along the first movement path.
When the second movement path reaches the distance of the turning radius of the work vehicle while moving backward on the extension of the first movement path, the work vehicle starts to move forward and turn, and the second movement is started. The control system for a work vehicle according to claim 1 or 2, wherein the system is made to enter the moving path of the vehicle. 前記作業車両の位置と作業開始位置とを結ぶベクトルと前記作業車両の進行方向のベクトルとがなす角が、予め定められた範囲外であり、且つ、自律走行の開始の指示がされた場合の前記作業車両の進行方向に対して前記第１の移動経路が前記作業車両の後方にある場合には、
前記第１の移動経路の移動方向に交差する後進移動経路を設定して、
前記作業車両を前記後進移動経路に沿って後進させ、
前記後進移動経路の延長上を前記作業車両が後進中に前記作業車両の旋回半径の距離に前記第１の移動経路が到達した場合に、前記作業車両の前進と旋回とを開始して、前記第１の移動経路に進入させる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の作業車両の制御システム。 When the angle formed by the vector connecting the position of the work vehicle and the work start position and the vector in the traveling direction of the work vehicle is outside the predetermined range, and the start of autonomous driving is instructed. When the first movement path is behind the work vehicle with respect to the traveling direction of the work vehicle, the first movement path is behind the work vehicle.
By setting a reverse movement route that intersects the movement direction of the first movement route,
The work vehicle is moved backward along the reverse movement path,
When the first movement path reaches the distance of the turning radius of the work vehicle while the work vehicle is moving backward on the extension of the reverse movement path, the work vehicle starts to move forward and turn, and the above-mentioned The control system for a work vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the control system is made to enter the first movement path.
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