JP2023091609A - Farm field work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圃場に対して圃場作業を行う作業装置を備える圃場作業機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a field working machine having a working device for performing field work on a field.
特許文献1に開示されるように、圃場作業機の一つである田植機は、圃場を走行しながら、苗植付作業を行う。また、自動走行が可能な田植機は、自動走行しながら苗植付作業を行う自動作業走行を行う。自動走行が可能な田植機は、走行経路を算出し、GNSS(Global Navigation Satellite System)等を用いて算出した機体の位置に基づいて走行経路に沿った自動走行を行う。
As disclosed in
自動走行は、有人自動走行のみならず無人自動走行が行われる場合がある。少なくとも無人自動走行を行う田植機は、圃場の障害物との衝突を避けるために、障害物を検知する検知器(障害物検知装置)を備える。そして、自動走行の開始の際には、検知器が正常に動作することの確認作業が行われる。 Automated driving may include not only manned automated driving but also unmanned automated driving. At least the unmanned automatic traveling rice transplanter is equipped with a detector (obstacle detection device) that detects an obstacle in order to avoid collision with an obstacle in a field. Then, at the start of automatic driving, confirmation work is performed to confirm that the detectors are operating normally.
一方、10条植え等、一度に多くの条の苗を植え付けることが可能な田植機は、苗植付装置の幅が大きくなるため、機体の幅が大きくなり、移動・搬送の際に不便である。そのため、苗植付装置の姿勢を変更し、機体の幅を狭くすることが可能な田植機も存在する。 On the other hand, a rice transplanter capable of planting many rows of seedlings at one time, such as 10 rows, has a large width of the seedling planting device, which increases the width of the machine body and is inconvenient when moving and transporting. be. Therefore, there are also rice transplanters that can change the attitude of the seedling planting device and narrow the width of the machine body.
苗植付装置は重量が重く、苗植付装置の幅を狭くした非作業姿勢から苗植付作業を行う作業姿勢に姿勢変更した際の衝撃が大きい。姿勢変更に伴う衝撃により、検知器の検知範囲がずれたり、検知器に障害が生じたりすることを考慮することが好適である。 The seedling planting device is heavy, and the impact is great when the seedling planting device is changed from a non-working posture in which the width of the seedling planting device is narrowed to a working posture for seedling planting work. It is preferable to take into consideration that the detection range of the detector may be shifted or the detector may be damaged due to the impact accompanying the attitude change.
特に、検知器の動作確認後に、苗植付装置を非作業姿勢から作業姿勢に変更すると、姿勢変更の衝撃で検知器が正常な機能を発揮できない状態となり、自動走行中に適切に障害物の検知ができない場合がある。 In particular, if the seedling planting device is changed from a non-working posture to a working posture after the operation of the detector has been confirmed, the detector will not be able to function normally due to the impact of the posture change. Detection may not be possible.
本発明は、精度良く検知器の動作確認を行うことを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to check the operation of a detector with high accuracy.
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る圃場作業機は、機体と、圃場に対する作業を行い、作業姿勢と非作業姿勢との間で姿勢変更可能な作業装置と、前記機体の周囲の障害物を検知する検知器と、前記検知器の動作確認を実行する動作確認実行部と、前記作業装置が前記作業姿勢であることを検出する姿勢検出部とを備え、前記動作確認実行部は、前記作業装置が前記作業姿勢であることが前記姿勢検出部で検出されている状態において前記動作確認を実行する。 In order to achieve the above object, an agricultural field work machine according to one embodiment of the present invention is a machine body, a work device that performs work on a field and is capable of changing its posture between a working posture and a non-working posture, and the machine body. a detector that detects obstacles around the device, an operation confirmation execution unit that performs operation confirmation of the detector, and a posture detection unit that detects that the work device is in the working posture; The execution unit executes the operation check in a state in which the posture detection unit has detected that the working device is in the working posture.
このような構成により、検知器の動作確認後、作業走行を行っている間に作業装置を非作業姿勢から作業姿勢に姿勢変更する必要がない。そのため、作業装置を非作業姿勢から作業姿勢に変更する際に生じる衝撃が動作確認後に検知器に及ぶことがなく、作業走行中に検知器が正常な機能を発揮できない状態となることが抑制される。そのため、精度良く検知器の動作確認を行うことが可能となり、検知器は走行中に精度良く障害物を検知することができる。 With such a configuration, it is not necessary to change the posture of the working device from the non-working posture to the working posture while the worker travels for work after confirming the operation of the detector. Therefore, the impact generated when the working device is changed from the non-working posture to the working posture does not affect the detector after the operation is confirmed, and the detector is prevented from functioning normally during work travel. be. Therefore, it is possible to check the operation of the detector with high accuracy, and the detector can detect an obstacle with high accuracy while the vehicle is running.
前記作業装置は、苗載せ台および植付機構を有する苗植付装置であっても良い。 The working device may be a seedling planting device having a seedling platform and a planting mechanism.
このような構成により、苗植付装置を備える田植機において、精度良く検知器の動作確認を行うことが可能となり、検知器は走行中に精度良く障害物を検知することができる。 With such a configuration, in the rice transplanter equipped with the seedling planting device, it is possible to accurately check the operation of the detector, and the detector can accurately detect obstacles during travel.
また、前記苗植付装置は、互いに分離可能な右植付部分と左植付部分とを有し、前記作業姿勢は、前記右植付部分と前記左植付部分とが接続されて左右方向に沿って配置された姿勢であり、前記非作業姿勢は、分離された前記右植付部分および前記左植付部分に亘る左右幅が、前記作業姿勢での前記右植付部分および前記左植付部分に亘る左右幅よりも狭くなる姿勢であっても良い。 Further, the seedling planting device has a right planting part and a left planting part separable from each other, and the working posture is set in a horizontal direction when the right planting part and the left planting part are connected. in the non-working posture, wherein the lateral width across the separated right planting portion and the left planting portion is the same as the right planting portion and the left planting portion in the working posture. The posture may be narrower than the lateral width of the attached portion.
このような構成により、右植付部分と左植付部分とを分離したうえで、苗植付装置を作業姿勢から非作業姿勢に姿勢変更することができる。また、機体の幅が狭くなる状態に苗植付装置を姿勢変更することができる。そのため、容易に苗植付装置の姿勢変更を行うことができる。そして、このような構成においても、動作確認を苗植付装置が作業姿勢に姿勢変更された後に行うことにより、動作確認後に苗植付装置を非作業姿勢から作業姿勢に変更する際に生じる衝撃が検知器に及ぶことがなく、精度良く検知器の動作確認を行うことが可能となる。 With such a configuration, the seedling planting device can be changed from the working posture to the non-working posture after separating the right planting portion and the left planting portion. In addition, the posture of the seedling planting device can be changed so that the width of the machine body is narrowed. Therefore, the posture of the seedling planting device can be easily changed. Also in such a configuration, by performing operation confirmation after the attitude of the seedling planting device is changed to the working posture, the impact generated when the seedling planting device is changed from the non-working posture to the working posture after the operation is confirmed. does not reach the detector, and it is possible to check the operation of the detector with high accuracy.
また、前記非作業姿勢では、前記右植付部分と前記左植付部分とが向かい合った状態で折りたたまれても良い。 Further, in the non-working posture, the right planting portion and the left planting portion may be folded in a state facing each other.
このような構成により、容易に、機体の幅が狭くなる状態に苗植付装置を姿勢変更することができる。 With such a configuration, the attitude of the seedling planting device can be easily changed so that the width of the machine body is narrowed.
また、前記姿勢検出部は、前記右植付部分と前記左植付部分とが接続されると入状態になるスイッチであっても良い。 Further, the posture detection section may be a switch that is turned on when the right planting portion and the left planting portion are connected.
このような構成により、動作確認実行部は、スイッチが入状態であることにより苗植付装置が作業姿勢であることを容易に確認することができる。その結果、動作確認を苗植付装置が作業姿勢に姿勢変更された後に行うことが容易となり、動作確認を苗植付装置が作業姿勢に姿勢変更された後に行うことができ、精度良く検知器の動作確認を行うことが可能となる。 With such a configuration, the operation confirmation executing section can easily confirm that the seedling planting device is in the working posture by checking that the switch is on. As a result, it becomes easy to check the operation after the seedling planting device is changed to the working posture, and it is possible to check the operation after the seedling planting device is changed to the working posture. It is possible to check the operation of
また、前記機体の位置を算出する機体位置算出部と、前記機体の位置に基づいて自動走行を制御する自動走行制御部とをさらに備え、前記動作確認は、前記自動走行の開始の際に行われることが好ましい。 Further, the apparatus further includes an aircraft position calculation unit that calculates the position of the aircraft, and an automatic travel control unit that controls automatic travel based on the position of the aircraft, and the operation confirmation is performed when the automatic travel is started. It is preferred that
自動走行中には、機体の周囲に存在する障害物を検知することが重要である。自動走行の開始の際に障害物を検知する検知器の動作確認を行うことにより、自動走行中に精度良く障害物を検知することができる。そして、上述のように、この動作確認を作業装置が作業姿勢に姿勢変更された後に行うことにより、動作確認後に作業装置を非作業姿勢から作業姿勢に変更する際に生じる衝撃が検知器に及ぶことがなく、作業走行中に検知器が正常な機能を発揮できない状態となることが抑制される。そのため、精度良く検知器の動作確認を行うことが可能となり、検知器は自動走行中に精度良く障害物を検知することができる。 During automatic driving, it is important to detect obstacles existing around the aircraft. By checking the operation of the detector that detects obstacles when starting automatic driving, it is possible to accurately detect obstacles during automatic driving. As described above, by performing this operation check after the work device is changed to the working posture, the impact generated when the work device is changed from the non-working posture to the working posture after the operation check reaches the detector. Therefore, it is possible to prevent the detector from being unable to perform its normal functions during work travel. Therefore, it is possible to check the operation of the detector with high precision, and the detector can detect obstacles with high precision during automatic driving.
また、報知部をさらに備え、前記動作確認実行部は、前記動作確認の実行を開始する操作を受け付け、前記操作を受け付けた際に、前記苗植付装置が前記作業姿勢であることが前記姿勢検出部で検出されていない場合には、前記報知部に警告を報知させても良い。 The operation confirmation execution unit further includes a notification unit, wherein the operation confirmation execution unit receives an operation for starting execution of the operation confirmation, and confirms that the seedling planting device is in the working posture when the operation is received. If the detecting section does not detect it, the reporting section may issue a warning.
このような構成により、作業装置が作業姿勢でない状態で検知器の動作確認を行うことが抑制され、作業装置が作業姿勢である際に検知器の動作確認を行うことが促される。その結果、精度良く検知器の動作確認を行うことが可能となる。 With such a configuration, it is suppressed to check the operation of the detector when the working device is not in the working posture, and it is encouraged to check the operation of the detector when the working device is in the working posture. As a result, it is possible to check the operation of the detector with high accuracy.
以下、圃場を作業走行する圃場作業機として、田植機を例として説明する。 A rice transplanter will be described below as an example of a field working machine that travels in a field.
ここで、理解を容易にするために、本実施形態では、特に断りがない限り、「前」(図1に示す矢印Fの方向)は機体前後方向(走行方向)における前方を意味し、「後」(図1に示す矢印Bの方向)は機体前後方向(走行方向)における後方を意味するものとする。また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向(機体幅方向)を意味し、「左」(図2に示す矢印Lの方向)および「右」(図2に示す矢印Rの方向)は、それぞれ、機体の左方向および右方向を意味するものとする。 Here, for ease of understanding, in the present embodiment, unless otherwise specified, "front" (the direction of arrow F shown in FIG. 1) means forward in the longitudinal direction of the aircraft (running direction). "Rear" (the direction of arrow B shown in FIG. 1) means the rear in the longitudinal direction (running direction) of the aircraft. In addition, the left-right direction or the lateral direction means the transverse direction of the fuselage (the width direction of the fuselage) orthogonal to the longitudinal direction of the fuselage, and is defined as “left” (the direction of arrow L shown in FIG. 2) and “right” (the direction of arrow L shown in FIG. 2). R direction) shall mean the left and right directions of the aircraft, respectively.
〔全体構造〕
図1,図2に示すように、田植機は、乗用型で四輪駆動形式の機体1を備える。機体1は、機体1の後部に昇降揺動可能に連結された平行四連リンク形式のリンク機構13、リンク機構13を揺動駆動する油圧式の昇降リンク13a、リンク機構13の後端部領域にローリング可能に連結される苗植付装置3(作業装置)、機体1の後端部領域から苗植付装置3に亘って架設されている施肥装置4、および、苗植付装置3の後端部領域に設けられる薬剤散布装置18等を備える。苗植付装置3、施肥装置4、および薬剤散布装置18は作業装置の一例である。
[Overall structure]
As shown in FIGS. 1 and 2, the rice transplanter includes a ride-on, four-wheel-
機体1は、走行のための機構として車輪12、エンジン2、および主変速装置である油圧式の無段変速装置9を備える。無段変速装置9は、例えばHST(Hydro-Static Transmission)であり、モータ斜板およびポンプ斜板の角度を調節することにより、エンジン2から出力される駆動力を変速する。車輪12は、操舵可能な左右の前輪12Aと、操舵不能な左右の後輪12Bとを有する。エンジン2および無段変速装置9は、機体1の前部に搭載される。エンジン2からの動力は、無段変速装置9等を介して前輪12A、後輪12B、作業装置等に供給される。
The
苗植付装置3は、一例として10条植え形式に構成される。苗植付装置3は、苗載せ台21、10条分の植付機構22、5つのフロート15等を備える。なお、この苗植付装置3は、図示されていない各条クラッチ(植付クラッチ)の制御により、2条植え、4条植え、6条植え、8条植え等の形式に変更可能である。
The
苗載せ台21は、10条分のマット状苗を載置する台座である。苗載せ台21は、マット状苗の左右幅に対応する一定ストロークで左右方向に往復移動し、苗載せ台21が左右のストローク端に達する毎に、苗載せ台21上の各マット状苗を苗載せ台21の下端に向けて所定ピッチで縦送りする。
The seedling mounting table 21 is a base on which 10 rows of mat-like seedlings are mounted. The
10個の植付機構22は、ロータリ式で、植え付け条間に対応する一定間隔で左右方向に配置される。そして、各植付機構22は、植付クラッチ(図示せず)が伝動状態に移行されることによりエンジン2から駆動力が伝達され、苗載せ台21に載置された各マット状苗の下端から一株分の苗(植付苗とも称す)を切り取って、整地後の泥土部に植え付ける。これにより、苗植付装置3は、苗載せ台21に載置されたマット状苗から苗を取り出して水田の泥土部に植え付けることができる。
The ten
フロート15は苗植付作業の際に圃場を整地する。各フロート15は、2条分の植付機構22と対応付けて設けられる。
The
施肥装置4は、貯留された粒状または粉状の肥料(薬剤やその他の農用資材)を、所定量ずつ繰り出して圃場へ排出し、圃場に肥料を供給する。
The fertilizing
機体1は、その後部側領域に運転部14を備える。運転部14は、前輪操舵用のステアリングホイール10、無段変速装置9の変速操作を行うことで車速を調節する主変速レバー7A、副変速装置の変速操作を可能にする副変速レバー7B、苗植付装置3の昇降操作と植付クラッチ(図示せず)の入切(伝動状態と非伝動状態との間の切り替え)を操作する作業操作レバー11(操作具)、各種の情報を表示してオペレータに報知(出力)すると共に、各種の情報の入力を受け付けるタッチパネルを有する情報端末5、および、オペレータ(運転者・作業者)用の運転座席16等を備える。副変速レバー7Bは、走行車速を、作業中の作業速と移動中の移動速とに切り替える操作に用いられる。例えば、圃場間の移動は移動速で行われ、植付作業等は作業速で行われる。さらに、運転部14の前方に、予備苗を収容する予備苗収納装置17Aが予備苗支持フレーム17に支持される。
The
また、予備苗支持フレーム17には、測位ユニット8、積層灯24、ボイスアラーム発生装置25が設けられる。
Further, the preliminary
測位ユニット8は、機体1の位置および方位を算出するための測位データを出力する。測位ユニット8には、全地球航法衛星システム(GNSS)の衛星からの電波を受信する衛星測位モジュール8Aと、機体1の三軸の傾きや加速度を検出する慣性計測モジュール8Bが含まれている。
The
積層灯24は各種の情報や警告を点灯パターンにより報知する。ボイスアラーム発生装置25は、音声により各種の情報や警告を報知する。
The
後述のように、本実施形態の田植機は自動走行を行うことができる。自動走行による走行開始時や自動走行中に、進行方向の前方や機体1の周囲に障害物があると、走行や作業に問題が生じる場合がある。そのため、本実施形態の田植機は、機体1の周囲の障害物を検知する検知器の一例としてソナーセンサ30を備える。障害物の検知は、基本的には自動走行中に行われるが、手動走行中に障害物の検知が行われる構成とすることもできる。
As will be described later, the rice transplanter of this embodiment can automatically travel. If there is an obstacle in front of the traveling direction or around the
具体的には、例えば、ソナーセンサ30は、機体1の前方の領域の障害物を検知する4つの前ソナー31と、機体1の後方の領域の障害物を検知する4つの後ソナー32と、機体1の左右の横側方の前側領域の障害物を検知する左右一対の横ソナー33とから構成される。
Specifically, for example, the
〔自動走行〕
自動走行により、田植機が圃場を田植作業する作業走行について図1,図2を参照しながら、図3を用いて説明する。
[Automatic driving]
Working traveling in which a rice transplanter performs rice planting work in a field by automatic traveling will be described using FIG. 3 while referring to FIGS. 1 and 2. FIG.
本実施形態における田植機は、手動走行および自動走行を選択的に行うことができる。手動走行は、運転者が手動で、ステアリングホイール10、主変速レバー7A、副変速レバー7B、作業操作レバー11等の作業走行操作具を操作して作業走行を行うものである。自動走行は、あらかじめ設定された走行経路に沿って、田植機が自動制御で走行および作業を行うものである。また、自動走行は、運転者の搭乗を要する有人自動走行(有人自動走行モード)と、運転者の搭乗を要しない無人自動走行(無人自動走行モード)とを行うことができる。有人自動走行は、田植機から提供されるガイダンスに沿って一部の操作を運転者が行いながら、その他の走行および作業に伴う動作を田植機が自動制御するものである。無人自動走行では、運転者が搭乗することは要しないが、無人自動走行中に運転者が搭乗していても良い。また、無人自動走行は、運転者が自動走行の開始操作、例えば後述されるリモコン34(図7参照)による開始操作を行うことにより、自動制御で作業走行を開始し、あらかじめ設定された作業走行を自動制御で行うものである。有人自動走行が行われる有人自動モードと無人自動走行が行われる無人自動モードとは、情報端末5を用いて設定される。
The rice transplanter in this embodiment can selectively perform manual traveling and automatic traveling. In the manual travel, the driver manually operates work travel operating tools such as the
田植機が植え付け作業を行う際には、まず、圃場の外周に沿って、運転者が手動操作で、作業を行わずに田植機を走行させる。この外周走行によって、圃場の外周形状(圃場マップ)が生成され、圃場が外周領域OAと内部領域IAに区分けされる。また、この際、田植機が圃場に侵入する出入口Eが設定されると共に、圃場の外周辺のうちの一辺または指定された複数辺が、田植機にマット状苗や肥料、薬剤、燃料等を補給するための補給辺SLとして設定される。 When the rice transplanter performs the planting work, first, the driver manually operates the rice transplanter to travel along the outer circumference of the field without performing the work. By this outer circumference traveling, the outer circumference shape (farm field map) of the farm field is generated, and the farm field is divided into the outer circumference area OA and the inner area IA. At this time, an entrance E through which the rice transplanter enters the field is set, and one side or a plurality of specified sides of the outer periphery of the field is used to feed the rice transplanter with mat-like seedlings, fertilizers, chemicals, fuel, and the like. It is set as a replenishment side SL for replenishment.
圃場マップが生成された後に、田植機が作業走行を行う走行経路が設定される。内部領域IAでは、圃場の一つの辺に略平行な複数の経路を旋回経路で繋ぐ内部往復経路IPLが生成される。内部往復経路IPLは、内部領域IAの全体をくまなく走行する走行経路である。 After the field map is generated, a travel route along which the rice transplanter travels for work is set. In the internal area IA, an internal reciprocating route IPL is generated that connects a plurality of routes substantially parallel to one side of the field with a turning route. The internal round-trip route IPL is a travel route that travels throughout the entire internal area IA.
外周領域OAでは、圃場の外周に沿って外周領域OA内を周回する、内側周回経路IRLと外側周回経路ORLの2つの走行経路が生成される。内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとを作業走行することにより、外周領域OAの全体の作業走行が行われる。なお、外周領域OA内を周回する走行経路は、内側周回経路IRLと外側周回経路ORLとの2つに限らず、1以上の走行経路であれば良い。この場合、もっとも外側の走行経路が外側周回経路ORLとなる。 In the outer peripheral area OA, two travel routes, an inner peripheral route IRL and an outer peripheral route ORL, are generated that circulate within the outer peripheral region OA along the outer periphery of the farm field. By traveling for work on the inner loop route IRL and the outer loop route ORL, the entire outer peripheral area OA is traveled for work. It should be noted that the number of travel routes that circle the outer peripheral area OA is not limited to two, i.e., the inner loop route IRL and the outer loop route ORL, and may be one or more. In this case, the outermost traveling route is the outer circular route ORL.
なお、内部往復経路IPLおよび内側周回経路IRLは、無人の自動走行で行われるが、有人の自動走行または手動走行で作業走行が行われても良い。また、外側周回経路ORLは、有人自動走行で行われるが、手動走行で作業走行が行われても良く、無人自動走行で作業走行が行われても良い。 Although the inner round-trip route IPL and the inner loop route IRL are performed by unmanned automatic travel, work travel may be performed by manned automatic travel or manual travel. In addition, the outer loop route ORL is automatically manned, but may be manually traveled for work, or may be unmanned automatically traveled for work.
また、有人自動走行は、少なくとも運転者が搭乗していることと、主変速レバー7Aが中立位置にあることとが自動走行の開始条件である。開始条件を満たした状態において、主変速レバー7Aが進行方向に移動されると自動走行が開始される。上記圃場の走行経路おいて、有人自動走行は、外側周回経路ORLでの作業走行の際に行われるが、その他の走行経路において行われても良い。また、有人自動走行において、苗植付装置3の昇降は自動制御により行われる。例えば、内部往復経路IPLや内側周回経路IRLでの無人自動走行における作業走行では、苗植付装置3の昇降は自動制御により行われる。ただし、外側周回経路ORLでの作業走行の際には、苗植付装置3の下降は手動操作により行われる。具体的には、外側周回経路ORLの旋回位置に機体1が到達すると、苗植付装置3は自動制御で上昇される。その状態で旋回が完了すると、機体1は停止し、手動操作により苗植付装置3を下降させることにより、自動走行による作業走行が継続される。外側周回経路ORLでは周囲に障害物が存在する可能性が他の走行経路より高い。円滑な作業走行を行うために、外側周回経路ORLでの作業走行では、障害物等が存在しないことが確認されたうえで、苗植付装置3の下降は手動操作により行われる。なお、無人自動走行および外側周回経路ORL以外での有人自動走行においても、苗植付装置3の下降が手動操作により行われる構成とされても良い。
Manned automatic driving is started when at least a driver is on board and the
〔苗植付装置の姿勢変更〕
図4に示すように、苗植付装置3は右植付部分3Rと左植付部分3Lとから構成され、右植付部分3Rと左植付部分3Lとは互いに分離可能な構成である。苗植付装置3は作業姿勢と非作業姿勢とに亘って姿勢変更することができる。
[Change the attitude of the seedling planting device]
As shown in FIG. 4, the
作業姿勢は苗植付作業を行う際の姿勢であり、右植付部分3Rと左植付部分3Lとが接続されて左右方向に沿って配置された姿勢である(図4(a)の状態)。
The working posture is a posture when the seedling planting work is performed, and is a posture in which the
非作業姿勢は、分離された右植付部分3Rおよび左植付部分3Lに亘る左右幅が、作業姿勢での右植付部分3Rおよび左植付部分3Lに亘る左右幅よりも狭くなる姿勢である。例えば、作業姿勢から非作業姿勢に姿勢変更される際には、まず、接続されていた右植付部分3Rおよび左植付部分3Lが分離される。次に、右植付部分3Rおよび左植付部分3Lは、機体1の上下方向(鉛直方向)に向く軸芯周りに回動して互いに近づく方向に寄せられると共に、互いの前面が向かい合うように姿勢変更する(図4(b)の状態)。
The non-working posture is a posture in which the lateral width of the separated right planted
これにより、苗植付装置3は、非作業姿勢において、作業姿勢より機体1の左右方向の幅が狭くなり、結果的に田植機の左右方向の幅が狭くなる。その結果、田植機は、非作業姿勢において、移動・搬送が容易となる。
Thereby, in the non-working posture, the width of the
また、苗植付装置3は、作業姿勢であることを検知する姿勢検出部を備える。例えば、姿勢検出部はスイッチ3Sである。スイッチ3Sは、右植付部分3Rおよび左植付部分3Lの接続部分に設けられ、右植付部分3Rと左植付部分3Lとが接続されると入状態になる。これにより、スイッチ3Sは苗植付装置3が作業姿勢であることを検出することができる。なお、姿勢検出部は、苗植付装置3が作業姿勢であることを検出するセンサ等であっても良い。
Moreover, the
〔ソナーセンサの動作確認〕
上述のように、ソナーセンサ30は、機体1の周囲の障害物を検知する。自動走行においては、障害物の検知が重要であるため、自動走行の開始前にソナーセンサ30の動作確認が行われる。
[Checking the operation of the sonar sensor]
As described above, the
動作確認は、機体1が停止している状態において、全てのソナーセンサ30が障害物を検知するか否かを確認する。図5に示すように、それぞれのソナーセンサ30は個別の検知範囲30Aを備える。そのため、動作確認においては、各ソナーセンサ30の検知範囲30Aに疑似的な障害物を配置し、各ソナーセンサ30が障害物を検知することを確認することにより行われる。例えば、機体1の周りを作業者が徒歩で周回し、全てのソナーセンサ30が障害物として作業者を検知することを確認することにより、動作確認が行われる。
In the operation confirmation, it is confirmed whether or not all the
〔制御系の構成〕
次に、図1,図2,図5を参照しながら図6を用いて、田植機の自動作業走行およびソナーセンサ30の動作確認に係る制御について説明する。
[Configuration of control system]
Next, with reference to FIGS. 1, 2, and 5, and using FIG. 6, automatic work traveling of the rice transplanter and control related to operation confirmation of the
<機能ブロックの構成>
図6に示すように、田植機の自動作業走行およびソナーセンサ30の動作確認を含む制御は、制御ユニット40によって制御される。
<Configuration of functional blocks>
As shown in FIG. 6 , the
制御ユニット40は、測位ユニット8、ソナーセンサ30、苗植付装置3、姿勢検出部であるスイッチ3S、走行装置である車輪12、情報端末5、積層灯24、および、ボイスアラーム発生装置25等と通信可能に接続される。情報端末5、積層灯24、およびボイスアラーム発生装置25は、情報や警告を報知する報知部としての機能を有する。
The
制御ユニット40は、機体位置算出部42、走行制御部43、作業制御部45、動作確認実行部47を備える。
The
機体位置算出部42は、測位ユニット8から測位データを取得し、測位データに基づいて、所定の時間毎に断続的に、機体1の位置および機体1の位置における機体1の走行方位を算出する。
The airframe
走行制御部43は、自動走行および手動走行における、操舵制御および駆動制御を行う。手動走行において、走行制御部43は、作業者(運転者)の操作に応じて車輪12の動作を制御する。
The
走行制御部43は自動走行制御部44を備え、自動走行制御部44は自動走行の操舵制御および駆動制御を行う。自動走行制御部44は、あらかじめ設定された目標走行経路に沿って作業走行が行われるように、機体1の位置および機体1の走行方位に基づいて、車輪12の動作を自動制御する。
The
作業制御部45は、作業者(運転者)の操作、あるいはあらかじめ設定されたプログラムに応じて、苗植付装置3等の作業装置の動作を制御する。
The
動作確認実行部47は、ソナーセンサ30の動作確認を制御する。ソナーセンサ30の動作確認は、自動走行の開始前に行われる。
The operation
<ソナーセンサの動作確認> <Checking the operation of the sonar sensor>
以下、動作確認実行部47によるソナーセンサ30の動作確認について詳細に説明する。
Operation confirmation of the
自動走行を行う際には、情報端末5により、自動走行に係る各種の設定が行われる。このような設定が行われた後、または設定の前に、ソナーセンサ30の動作確認が行われる。ソナーセンサ30の動作確認も情報端末5を操作することにより行うことができる。
When performing automatic driving, various settings related to automatic driving are performed by the
情報端末5等が操作されて、ソナーセンサ30の動作確認が開始されると、動作確認実行部47は、まず、苗植付装置3が作業姿勢であるか否かを確認する。例えば、苗植付装置3が作業姿勢であることの確認は、姿勢検出部であるスイッチ3Sが入状態であることを確認することにより行うことができる。すなわち、苗植付装置3の右植付部分3Rおよび左植付部分3L(図2参照)が作業姿勢となり接続されるとスイッチ3Sは入状態となる。そのため、動作確認実行部47は、スイッチ3Sが入状態であることを確認することにより、苗植付装置3が作業姿勢であると判定できる。例えば、スイッチ3Sは入状態になると、作業姿勢信号を出力する。そして、動作確認実行部47は、スイッチ3Sが出力する作業姿勢信号を受信することにより、苗植付装置3が作業姿勢であることを確認する。
When the
動作確認実行部47は、動作確認が開始されたにもかかわらず、苗植付装置3が作業姿勢であることが確認できない場合、その旨の報知を行う。報知を受けた作業者(運転者)は、苗植付装置3を作業姿勢に姿勢変更し、または、作業姿勢に姿勢変更されることを妨げている原因を排除して苗植付装置3を作業姿勢に姿勢変更し、再度、ソナーセンサ30の動作確認を実行する操作を行う。
If the operation
ソナーセンサ30の動作確認を開始する操作を受け付けたにもかかわらず、苗植付装置3が作業姿勢でない旨の報知は、積層灯24またはボイスアラーム発生装置25、あるいは積層灯24およびボイスアラーム発生装置25により行われる。積層灯24は点灯パターンにより報知を行う。ボイスアラーム発生装置25は音声を発することにより報知を行う。他にも、情報端末5のタッチパネルに警告を表示することにより、報知が行われても良い。
The notification that the
そして、動作確認実行部47は、苗植付装置3が作業姿勢であることを確認すると、各ソナーセンサ30が障害物を検知することができるか否かの動作確認を行う。動作確認実行部47は、各ソナーセンサ30を動作状態にしたうえで、上述のように機体1の周囲を作業者が歩く等して機体1の周囲に疑似的な障害物が配置された状態で、全てのソナーセンサ30が障害物を検知することを確認することにより動作確認を行う。
After confirming that the
ソナーセンサ30の動作確認が良好に完了すると、自動走行の開始条件を満たしていることを条件として、自動走行を開始できる状態となる。この状態で、自動走行を開始するための所定の操作を受け付けることにより、自動走行制御部44および作業制御部45は、自動走行を開始する。
When the operation check of the
苗植付装置3を非作業姿勢から作業姿勢に姿勢変更すると大きな衝撃がソナーセンサ30に及び、ソナーセンサ30が適切に障害物を検知することができない状態になる場合がある。上述のように、苗植付装置3が作業姿勢である際にソナーセンサ30の動作確認が行われることにより、動作確認後に苗植付装置3が作業姿勢に姿勢変更されることがない。そのため、ソナーセンサ30の動作確認後にソナーセンサ30が苗植付装置3の姿勢変更による衝撃で適切に障害物を検知することができない状態になることが抑制される。その結果、動作確認後の自動走行中にソナーセンサ30が適切に障害物を検知することができない状態になることが抑制される。以上のことから、適切にソナーセンサ30の動作確認が行われ、自動走行中に精度良く障害物が検知される。
When the attitude of the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態において、ソナーセンサ30は、4つの前ソナー31、4つの後ソナー32、および2つの横ソナー33に限らず、任意の数のソナーセンサ30が設けられても良い。また、ソナーセンサ30の配置位置についても、機体1の周囲の内の必要な領域を検知範囲30Aとしてカバーできる位置に、1または複数のソナーセンサ30が配置されても良い。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the
これにより、田植機の構成や作業状況に応じて、必要な数のソナーセンサ30が必要な位置に配置され、適切に障害物を検知することができる。
As a result, a required number of
(2)上記各実施形態において、苗植付装置3が作業姿勢でない旨の報知が行われない構成であっても良い。これにより、積層灯24やボイスアラーム発生装置25等の報知を行うための構成を簡易化することができる。
(2) In each of the above-described embodiments, the configuration may be such that the notification that the
(3)上記各実施形態において、ソナーセンサ30の動作確認は、自動走行可能な田植機に限らず、ソナーセンサ30を備え、手動操作で作業走行を行う田植機において、作業走行の前に苗植付装置3が作業姿勢の状態で行われても良い。
(3) In each of the above embodiments, the confirmation of the operation of the
(4)上記各実施形態において、制御ユニット40の一部または全部は、機体1に設けられる構成に限らず、情報端末5または、機体1と通信可能に機体1の外部に設けられる管理コンピュータ等に設けられても良い。
(4) In each of the above-described embodiments, part or all of the
これにより、田植機本体の機能を最小限にとどめ、田植機を簡素な構成とすることができる。 As a result, the function of the rice transplanter body can be minimized, and the structure of the rice transplanter can be simplified.
(5)上記各実施形態において、制御ユニット40は上記のような機能ブロックから構成されるものに限定されず、任意の機能ブロックから構成されても良い。例えば、制御ユニット40の各機能ブロックはさらに細分化されても良く、逆に、各機能ブロックの一部または全部がまとめられても良い。また、制御ユニット40の機能は、上記機能ブロックに限らず、任意の機能ブロックが実行する方法により実現されても良い。また、制御ユニット40の機能の一部または全部は、ソフトウエアで構成されても良い。ソフトウエアに係るプログラムは、任意の記憶装置に記憶され、制御ユニット40が備えるCPU等のプロセッサ、あるいは別に設けられたプロセッサにより実行される。
(5) In each of the above-described embodiments, the
(6)圃場に薬剤を散布する薬剤散布装置18は苗植付装置3に支持され、苗植付装置3の昇降に伴って昇降する。
(6) The
また、薬剤散布装置18は補給辺SLで薬剤を補給する。そのため、薬剤散布装置18の薬剤を補給するために、機体1は後進で補給辺SLに寄せられる。この際、薬剤散布装置18は苗植付装置3の上昇に伴い上昇される。特に、自動走行においては、薬剤散布装置18が薬剤を補給するために、自動走行が一時停止され、これに伴い、苗植付装置3および薬剤散布装置18は上昇される。
Further, the
ここで、苗植付装置3の上昇に伴い薬剤散布装置18が上昇されると、薬剤散布装置18の高さが、薬剤の補給作業において高すぎる場合がある。手動走行または有人自動走行の際には、機体1に作業者(運転者)が搭乗しているため、作業操作レバー11を操作して、苗植付装置3を下降させることができる。しかしながら、無人自動走行においては、機体1に作業者(運転者)が搭乗していないため、薬剤の補給作業を容易に行うことができない。
Here, if the
そこで、上記各実施において、図7に例示するリモコン34に苗植付装置3を下降させる機能を設けることが好ましい。例えば、リモコン34の植付けボタン34aを長押しすることにより、ボタンを押している間だけ苗植付装置3が下降する構成とすることができる。これにより、リモコン34を操作することにより、機体1の外部からの操作で苗植付装置3を必要な高さまで下降させることができる。その結果、薬剤の補給作業を容易に行うことができる。なお、下降の際に、積層灯24やボイスアラーム発生装置25等により、下降中である旨の報知が行われても良い。
Therefore, in each of the above-described implementations, it is preferable to provide the
なお、リモコン34での苗植付装置3の下降は、無人自動走行の際に限らず、有人自動走行および手動走行の少なくともいずれかにおいても可能な構成であっても良い。
It should be noted that the lowering of the
(7)上記各実施形態において、作業装置は苗植付装置3に限らず、収穫装置やブームスプレーヤ等の圃場に対して作業を行う各種の作業装置であっても良く、田植機に限らず、各種の圃場作業機であっても良い。
(7) In each of the above embodiments, the working device is not limited to the
本発明は、自動走行が可能な圃場作業機に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a field work machine capable of automatically traveling.
1 機体
3 苗植付装置(作業装置)
3L 左植付部分
3R 右植付部分
3S スイッチ(姿勢検出部)
21 苗載せ台
22 植付機構
24 積層灯(報知部)
25 ボイスアラーム発生装置(報知部)
30 ソナーセンサ(検知器)
42 機体位置算出部
44 自動走行制御部
47 動作確認実行部
1
3L
21
25 voice alarm generator (notification unit)
30 sonar sensor (detector)
42 Body
Claims (7)
圃場に対する作業を行い、作業姿勢と非作業姿勢との間で姿勢変更可能な作業装置と、
前記機体の周囲の障害物を検知する検知器と、
前記検知器の動作確認を実行する動作確認実行部と、
前記作業装置が前記作業姿勢であることを検出する姿勢検出部とを備え、
前記動作確認実行部は、前記作業装置が前記作業姿勢であることが前記姿勢検出部で検出されている状態において前記動作確認を実行する圃場作業機。 Airframe and
a working device that performs work on a field and can change its posture between a working posture and a non-working posture;
a detector that detects obstacles around the aircraft;
an operation confirmation execution unit for executing operation confirmation of the detector;
a posture detection unit that detects that the working device is in the working posture;
The operation confirmation execution unit is a field working machine that executes the operation confirmation in a state in which the posture detection unit detects that the work device is in the working posture.
前記作業姿勢は、前記右植付部分と前記左植付部分とが接続されて左右方向に沿って配置された姿勢であり、
前記非作業姿勢は、分離された前記右植付部分および前記左植付部分に亘る左右幅が、前記作業姿勢での前記右植付部分および前記左植付部分に亘る左右幅よりも狭くなる姿勢である請求項2に記載の圃場作業機。 The seedling planting device has a right planting part and a left planting part separable from each other,
The working posture is a posture in which the right planting portion and the left planting portion are connected and arranged along the left-right direction,
In the non-working posture, the lateral width of the separated right planting portion and left planting portion is narrower than the lateral width of the right planting portion and the left planting portion in the working posture. 3. The field working machine according to claim 2, which is in a posture.
前記機体の位置に基づいて自動走行を制御する自動走行制御部とをさらに備え、
前記動作確認は、前記自動走行の開始の際に行われる請求項1から5のいずれか一項に記載の圃場作業機。 a body position calculation unit that calculates the position of the body;
Further comprising an automatic traveling control unit that controls automatic traveling based on the position of the aircraft,
The field working machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the operation confirmation is performed when the automatic travel is started.
前記動作確認実行部は、前記動作確認の実行を開始する操作を受け付け、前記操作を受け付けた際に、前記作業装置が前記作業姿勢であることが前記姿勢検出部で検出されていない場合には、前記報知部に警告を報知させる請求項1から6のいずれか一項に記載の圃場作業機。 further equipped with a notification unit,
The action confirmation execution unit receives an operation for starting execution of the action confirmation, and if the posture detection unit has not detected that the working device is in the working posture when the operation is received, 7. The field working machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the notification unit is caused to notify a warning.
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