JP2023113947A - Farm field work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、GPS(Global Positioning System)を備え、予め圃場に設定された目標経路に沿って自動作業走行が可能な、田植機、播種機、施肥機などの圃場作業機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a field working machine such as a rice transplanter, a sowing machine, a fertilizing machine, etc., which has a GPS (Global Positioning System) and is capable of automatically traveling along a target route set in advance in a field.
特許文献1には、ボンネットの上方に配設された門型状の取付フレームの左右両側に予備苗載台を配設し、その上部中央にGPSアンテナ操作筐体が固設された田植機が開示されている。この田植機では、GPS機能を用いた自動走行に先立って走行経路のティーチングが行われる。ティーチング時には、人がGPSアンテナ操作筐体から取り外したGPSアンテナを持って所望の経路の位置を指定する。この位置指定を通じて決定されたティーチング経路に基づいて無限直線が目標経路として生成され、この目標経路上を田植機が自動走行する。直線的な目標経路を自動走行している途中で、赤外光や超音波を用いた距離センサなどにより圃場端が検出されると、180°旋回する必要があるので、枕地の確保のため、その圃場端から予め設定した距離だけ離れた位置で、田植機は自動停止する。
田植機による田植作業では、積み込んでいる苗がなくなると畦に機体を寄せて新たに苗を補給する必要がある。この田植機は、苗植付部が枕地に位置して上昇している状態で、苗つぎ警告または肥料補給警告があれば、旋回走行は行わず、圃場端に向かって自律的に直進走行をし、圃場端で停止する。
Patent Document 1 discloses a rice transplanter in which spare seedling loading stands are arranged on both left and right sides of a gate-shaped mounting frame arranged above a bonnet, and a GPS antenna operation housing is fixed in the center of the upper part thereof. disclosed. In this rice transplanter, teaching of a travel route is performed prior to automatic travel using the GPS function. At the time of teaching, a person holds the GPS antenna removed from the GPS antenna operation housing and designates the position of the desired route. An infinite straight line is generated as a target route based on the teaching route determined through this position designation, and the rice transplanter automatically travels on this target route. When the edge of the field is detected by a distance sensor that uses infrared light or ultrasonic waves while the robot is automatically traveling along a straight target route, it must make a 180° turn. , the rice transplanter automatically stops at a position a preset distance away from the edge of the field.
In the rice planting work using a rice transplanter, when the loaded seedlings run out, it is necessary to move the machine to the ridge and supply new seedlings. When the seedling planting section is located on the headland and is rising, this rice transplanter does not turn and runs straight toward the edge of the field if there is a seedling splicing warning or a fertilizer replenishment warning. and stop at the edge of the field.
自動走行を用いた圃場作業を、より簡単にかつ熟練を要することなく実施することができる圃場作業機が所望されている。 There is a demand for a field work machine that can perform field work using automatic travel more easily and without the need for skill.
本発明による圃場作業車は、走行機体と、圃場に対する農作業を行う圃場作業装置と、測位データを出力するGPSモジュールと、前記測位データと前記圃場作業装置を用いた作業走行を行う走行経路とに基づいて運転支援を行う運転支援ユニットと、を備え、前記運転支援ユニットには、圃場の枕地において前記走行機体が作業走行経路から次の作業走行経路に向かって旋回する際に、走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路から作業走行経路へ移行するタイミングを含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成部が備えられ、前記作業走行は自動走行制御部によって自動走行され、非作業走行は運転者によって操縦され、前記運転支援ユニットには、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報として、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで、非作業走行の終了または作業走行の開始を報知する報知情報生成部が含まれている。
また、本発明による圃場作業機は、走行機体と、圃場に対する農作業を行う圃場作業装置と、測位データを出力するGPSモジュールと、前記測位データと前記圃場作業装置を用いた作業走行を行う走行経路とに基づいて運転支援を行う運転支援ユニットと、を備え、前記運転支援ユニットには、圃場の枕地において前記走行機体が作業走行経路から次の作業走行経路に向かって旋回する際に、走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路から作業走行経路へ移行するタイミングを含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成部が備えられ、前記動作情報生成部が、前記走行機体が前記作業走行経路から次の作業走行経路に向かって旋回する際に、自機位置が前記作業走行経路から走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路へ移行する移行タイミングを含む動作タイミング情報を生成し、前記作業走行は自動走行制御部によって自動走行され、非作業走行は運転者によって操縦され、前記運転支援ユニットには、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報として、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報として、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで、作業走行の終了または非作業走行の開始を報知する報知情報生成部が含まれている。
また、本発明による圃場作業機は、走行機体と、圃場に対する農作業を行う圃場作業装置と、少なくとも地形データを含む圃場情報を格納する圃場情報格納部と、前記圃場作業装置の走行方向に対する横断方向での作業幅を含む作業装置情報を格納する作業情報格納部と、走行開始地点と走行終了地点とを設定する作業設定部と、前記圃場情報と前記作業装置情報と前記走行開始地点と前記走行終了地点とに基づいて前記走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路と前記圃場作業装置を用いた走行作業を行う作業走行経路とを含む走行経路を算出する経路算出部と、測位データを出力するGPSモジュールと、前記測位データと前記走行経路とに基づいて運転支援を行う運転支援ユニットとを備えている。
A field work vehicle according to the present invention comprises a traveling body, a field work device for performing farm work on a field, a GPS module for outputting positioning data, and a travel route for work travel using the positioning data and the field work device. and a driving support unit that performs driving support based on the driving support unit, and the driving support unit is configured to control the driving of the traveling machine body when the traveling machine body turns from the working traveling route toward the next working traveling route on the headland of the field. A motion information generation unit is provided for generating motion timing information including the timing of transition from a non-work travel route that accompanies a direction change to a work travel route. In consideration of the operation time by the driver, the driving assistance unit outputs the non-working timing at a slightly earlier timing as notification information for notifying the driver of the operation timing based on the operation timing information. A notification information generator is included for notifying the end of travel or the start of work travel.
A field working machine according to the present invention comprises a traveling body, a field working device for performing farm work on a field, a GPS module for outputting positioning data, and a travel route for work traveling using the positioning data and the field working device. and a driving assistance unit that performs driving assistance based on the above, wherein the driving assistance unit includes, when the traveling machine body turns from the working traveling route toward the next working traveling route on the headland of the field, the traveling A motion information generation unit is provided for generating motion timing information including a timing of transition from a non-work travel route that accompanies a direction change of the machine body to a work travel route, and the motion information generation unit generates motion information when the traveling machine body moves from the work travel route. When turning toward the next work travel route, generating operation timing information including transition timing at which the machine position shifts from the work travel route to a non-work travel route that accompanies the direction change of the traveling machine body, and the work travel. is automatically driven by the automatic driving control unit, and the non-working driving is controlled by the driver. Considering the operation time by the driver, as notification information for notifying the driver of the operation timing based on the operation timing information at a slightly earlier timing, considering the operation time by the driver, at a slightly earlier timing. A notification information generator is included for notifying the end of travel or the start of non-work travel.
A field working machine according to the present invention comprises a traveling body, a field working device for performing farm work on a field, a field information storage section for storing field information including at least terrain data, and a transverse direction to the running direction of the field working device. a work information storage unit that stores work device information including a work width in a field; a work setting unit that sets a travel start point and a travel end point; and the farm field information, the work device information, the travel start point, and the travel a route calculation unit that calculates a travel route including a non-work travel route involving a direction change of the traveling machine body and a work travel route for performing travel work using the agricultural field work device based on the end point; and outputting positioning data. and a driving assistance unit that performs driving assistance based on the positioning data and the travel route.
この構成によれば、圃場作業装置を用いた農作業を行うにあたって、まずは、圃場情報格納部から読み出された圃場の地形データを基本条件として、当該農作業に適した走行機体の走行経路が算定される。その際、田植や播種や施肥などの圃場に対する農作業では、直線経路または大きな曲率半径を有する直線状の走行経路(ここでは作業走行経路と呼ぶ)に沿って作業が行われ、1本の作業走行経路から次の作業走行経路に移行するために方向転換経路(非作業経路と呼ぶ)が必要となる。したがって、経路算出部は、地形データから圃場の外形を求め、当該圃場に対して、設定された走行開始地点から始まって走行終了地点で終わる、作業走行経路と非作業走行経路とからなる走行経路を算出する。また、走行経路算定には作業幅が必要となるので、用いられる圃場作業装置の作業幅も前もって作業情報格納部から読み出される。走行経路が算出されると、GPSモジュールから得られる測位データ(緯度経度データ)に基づいて自車位置を求め、経路算出部によって算出された走行経路上を走行機体が正確に走行するように運転支援ユニットがこの圃場作業機の運転を支援する。これにより、本発明による圃場作業機では、ティーチングのような煩わしい作業をすることなしに、熟練を要さなくとも質の高い圃場作業の実施が可能となる。
なお、走行開始地点と走行終了地点は、同一であってもよいし、所定の距離範囲で任意の地点(多数の地点が設定可能となる)が設定されてもよい。
According to this configuration, when performing farm work using the farm work device, first, the traveling route of the traveling machine suitable for the farm work is calculated based on the terrain data of the farm field read from the farm field information storage unit. be. At that time, agricultural work such as rice planting, seed sowing, and fertilization is performed along a straight path or a straight travel path with a large radius of curvature (here, called a work travel path). A turning path (referred to as a non-working path) is required to transition from one path to the next working travel path. Therefore, the route calculation unit obtains the outer shape of the field from the terrain data, and for the field, a travel route consisting of a work travel route and a non-work travel route that starts from the set travel start point and ends at the travel end point. Calculate In addition, since the working width is required for calculating the travel route, the working width of the field working device to be used is also read in advance from the work information storage unit. When the travel route is calculated, the position of the vehicle is determined based on the positioning data (latitude and longitude data) obtained from the GPS module, and the vehicle is driven so that it travels accurately on the travel route calculated by the route calculation unit. A support unit supports the operation of this field implement. As a result, with the field work machine according to the present invention, it is possible to perform high-quality field work without the need for troublesome work such as teaching, and without the need for skill.
Note that the travel start point and the travel end point may be the same, or may be set to arbitrary points (multiple points can be set) within a predetermined distance range.
圃場には、その畦や農道から圃場に出入りするための場所が決められている場合が少なくない。そのような圃場では、前記走行開始地点が前記圃場の入口位置によって設定され、前記走行終了地点が前記圃場の出口位置によって設定される。このような圃場の入口位置及びの出口位置は、予め圃場情報に含まれていると好都合である。 It is not uncommon for farm fields to have designated places for entering and exiting the field from the ridges and farm roads. In such a field, the travel start point is set by the entry position of the field, and the travel end point is set by the exit position of the field. It is convenient if the entry position and the exit position of such a field are included in advance in the field information.
田植、播種、施肥などの圃場作業装置では、方向転換を伴う非作業走行時には、圃場作業装置の動作を停止させたり、その姿勢を非作業姿勢に変更したりする。このため、作業走行の終了点と開始点、言い換えると非作業走行の終了点と開始点では、圃場作業装置に対して何らかの操作を行わなければならない。この終了点と開始点のタイミングは、圃場作業において重要である。このため、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記運転支援ユニットには、走行経路における前記圃場作業装置の作業開始動作点及び作業終了動作点を含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成部が含まれている。そのような動作タイミング情報を運転者に報知し、その報知に基づいて運転者が必要な操作を行う実施形態においては、前記運転支援ユニットに、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報を生成する報知情報生成部が含まれている。また、そのような動作タイミング情報に基づく操作を自動的に行う実施形態においては、前記運転支援ユニットに、前記動作タイミング情報に基づいて前記圃場作業装置に対する動作制御信号を生成する動作制御信号生成部が含まれている。 2. Description of the Related Art In a field working device for rice planting, seed sowing, fertilization, or the like, the operation of the field working device is stopped or its posture is changed to a non-working posture during non-work traveling accompanied by a direction change. Therefore, at the end point and start point of the work travel, in other words, at the end point and start point of the non-work travel, some operation must be performed on the field working device. The timing of this end point and start point is important in field work. For this reason, in one of the preferred embodiments of the present invention, the driving support unit includes an operation information generating unit for generating operation timing information including a work start operation point and a work end operation point of the agricultural field working device on the travel route. part is included. In an embodiment in which such operation timing information is notified to the driver and the driver performs a necessary operation based on the notification, the driving support unit provides operation timing to the driver based on the operation timing information. A notification information generation unit is included for generating notification information for notification. Further, in an embodiment in which an operation based on such operation timing information is automatically performed, an operation control signal generation section for generating an operation control signal for the field working device based on the operation timing information is provided in the driving support unit. It is included.
圃場作業に関して非熟練者であるばかりか、運転に関しても非熟練者が、圃場作業機を操縦しなければならない場合も少なくない。このような問題を解決するために、本発明の好適な実施形態の1つにおいては、前記運転支援ユニットに、前記走行経路に基づいて前記走行機体を自動走行させる自動走行制御部が含まれている。これにより、圃場作業及び圃場作業機の運転に不慣れであっても、安定した圃場作業を行うことができる。 There are many cases in which not only unskilled workers in field work but also unskilled workers in driving must operate field work machines. In order to solve such problems, in one preferred embodiment of the present invention, the driving support unit includes an automatic travel control section that automatically travels the traveling body based on the travel route. there is As a result, stable field work can be carried out even if the worker is unfamiliar with field work and operation of the field work machine.
圃場の形状が、長方形のような基本形状であれば、適切な走行経路は一義的に求まるが、変形した形状であれば、最適な走行経路を算定することが困難なのである。そのような場合の好適な解決策は、経路算出部が複数の走行経路を算出し、その複数の走行経路から運転者が最適なものと1つ選択するようにすればよい。 If the shape of the field is a basic shape such as a rectangle, an appropriate running route can be uniquely determined, but if the shape is deformed, it is difficult to calculate the optimum running route. A suitable solution for such a case is to allow the route calculation unit to calculate a plurality of travel routes and allow the driver to select the most suitable one from the plurality of travel routes.
経路算出部による走行経路の算出には、グラフ理論などを用いた経路アルゴリズムを用いるとよいが、特に田植作業や播種作業などでは、方向転換のための旋回の回数をできるだけ少なくすることが要望される。このため、経路アルゴリズムの重要な条件として旋回の回数を少なくすることが導入されると好都合である。したがって、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記経路算出部は、前記非作業走行経路を少なくする旋回低減化経路アルゴリズムを有する。 A route algorithm using graph theory or the like may be used to calculate the travel route by the route calculation unit, but especially in rice planting or seeding work, it is desired to minimize the number of turns for turning as much as possible. be. For this reason, it would be advantageous to introduce a low number of turns as an important condition of the route algorithm. Therefore, in one of the preferred embodiments of the present invention, the route calculator has a turn reduction route algorithm that reduces the non-working travel route.
本発明による圃場作業機の具体的な実施形態を説明する前に、図1を用いて本発明を特徴付けている基本的な構成を説明する。ここでは、圃場作業機(以下単に作業機と称する)として、田植機や播種機や施肥機などの、植付条数や植付条間といった作業条件を受ける作業機が想定されている。この作業機は、圃場を自走する走行機体1と走行機体1に対して姿勢変更可能に取り付けられている圃場作業装置2とからなる。この作業機には、特に本発明に関係する制御系として、動作制御ユニット6と電子制御ユニット7とが備えられている。さらに、GPS(Global Positioning System)を用いて緯度や経度などの方位を検出して、測位データとして出力するGPSモジュール5も備えられている。動作制御ユニット6、電子制御ユニット7、GPSモジュール5は、他の制御ユニットとともに、車載LANで接続されており、相互にデータ交換可能である。
Before describing a specific embodiment of a field work machine according to the present invention, a basic configuration characterizing the present invention will be described with reference to FIG. Here, as a field working machine (hereinafter simply referred to as a working machine), a working machine such as a rice transplanter, a sowing machine, a fertilizing machine, etc., which is subjected to working conditions such as the number of planted rows and the distance between planted rows is assumed. This working machine consists of a traveling body 1 that self-propels in a field and a
動作制御ユニット6には、走行機体1の自動走行を行うために、エンジンやトランスミッションやステアリング装置における動作機器を制御する自動走行制御部61、圃場作業装置2の作業変更や姿勢変更などを行う動作機器を制御する機器制御部62が含まれている。電子制御ユニット7には、オペレーションプログラムやアプリケーションブログラムや各種データを格納する情報格納部71、作業設定部72、経路算出部73が構築されている。この情報格納部71には、特に本発明に関係するものとして、少なくとも地形データを含む圃場情報を格納する圃場情報格納部71aと、圃場作業装置2の走行方向に対する横断方向での作業幅を含む作業装置情報を格納する作業情報格納部71bが含まれている。さらに、電子制御ユニット7には、運転支援ユニット8が含まれている。
The
作業設定部72は、圃場作業装置2を用いてこれから行おうとする圃場の走行開始地点と走行終了地点とを設定する。走行開始地点は走行機体1を圃場に入れる位置でもあり、走行終了地点は走行機体1を圃場から出す位置でもあり、走行開始地点と走行終了地点とは一般的には同じである。もちろん、農道に面した畦部分が全て走行開始地点や走行終了地点に用いることができる場合、そのように設定してもよい。この走行開始地点と走行終了地点とは、以下に説明する走行経路算出のための走行出発点と走行終了点としても用いられる。
The
経路算出部73は、圃場情報格納部71aから読み出された圃場情報と作業情報格納部71bから読み出された作業装置情報、及び作業設定部72で設定されている走行開始地点と走行終了地点とに基づいて走行機体1の方向転換を伴う非作業走行経路と圃場作業装置2による走行作業を行う作業走行経路とを含む走行経路を算出する。具体的には、経路算出部73は、圃場情報に含まれている地形データから作業すべき作業地エリアを求め、作業装置情報に含まれている走行横断方向での作業幅をもって、作業地エリアを埋め尽くす走行経路を算出する。その際、水田での田植や播種では、原則的に、長い直進走行と、その端部での方向転換走行(180°旋回)とを繰り返すパターンが採用され、その方向転換走行では農作業(田植や播種など)が行われない。最後にその方向転換走行に用いられたエリア(一般的に枕地と呼ばれる)を作業走行することで、作業地エリア(圃場)に対する農作業が完結する。このような走行パターンを出来るだけ崩さないように走行経路が算定される。
The
走行経路の算定手順の一例が図1に模式的に示されている。まずは、作業対象となる圃場の地形データ(地図データ)から圃場の外形を設定する(#a)。圃場作業装置2の作業幅(苗植付作業なら条間×条数)に基づいて枕地エリアを設定し、走行開始地点及び走行終了地点(図中矢印で示されている)を設定する(#b)。田植作業や播種作業は直進走行で行われるのが好適であるので、好ましくは旋回低減化経路アルゴリズムが採用される。したがって、枕地を180°方向転換のための非作業走行用エリア、枕地内を圃場作業装置による走行作業を行う作業エリアとみなして、できるだけ長い直進経路が得られる走行経路(作業走行経路)、言い換えれば方向転換経路(非作業走行経路)が少ない走行経路を算出する(#c)。走行経路が算出されると、この走行経路に沿って、走行機体1が走行しながら、圃場作業装置2が駆動することで、圃場に対する農作業が実施される(#d)。直進経路(曲率半径が大きな緩やかな湾曲経路も含む)の走行中では、圃場作業装置2による圃場作業をONとし、方向転換経路の走行中では、圃場作業装置2による圃場作業をOFFとする必要がある。つまり、圃場作業装置2の作業開始動作点は、非作業経路から作業走行経路への移行点であり、作業終了動作点は、作業走行経路から非作業経路への移行点である。最後に、枕地における作業、枕地作業走行が行われる(#e)。
An example of the procedure for calculating the travel route is schematically shown in FIG. First, the outline of the field to be worked is set from topographical data (map data) of the field (#a). A headland area is set based on the work width of the field work device 2 (row spacing x number of rows for seedling planting work), and a travel start point and a travel end point (indicated by arrows in the figure) are set ( #b). Since rice planting and seeding operations are preferably carried out in a straight line, a turning reduction route algorithm is preferably employed. Therefore, the headland is regarded as a non-work travel area for 180° direction change, and the headland is regarded as a work area in which travel work is performed by the field work device, and a travel route (work travel route) that can obtain a straight route as long as possible, In other words, a travel route with few turn-changing routes (non-work travel routes) is calculated (#c). When the travel route is calculated, the
算出された走行経路に沿った圃場作業機の運転は、運転支援ユニット8によって支援される。運転支援ユニット8は、GPSモジュール5から出力される測位データから求められる自機位置が算出された走行経路上に位置するように運転支援する。この目的のために運転支援ユニット8に構築される機能部として、例えば次の3つが挙げられる。(1)走行経路における圃場作業装置2の作業開始動作点及び作業終了動作点を含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成部81。動作情報生成部81は、圃場作業装置2の圃場に対する作業箇所が上述した移行点に達した時点を、作業開始動作点または作業終了動作点とする動作タイミング情報を生成する。(2)動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報を生成する報知情報生成部82。報知情報生成部82が、動作タイミング情報に基づいて、ランプやブザーを通じて視覚的または聴覚的に運転者に対して作業走行や非作業走行の終了や開始を報知するので、運転者は圃場作業装置2を正確に操作することができる。報知情報生成部82に音声機能を搭載すれば、話し言葉での操作指示も実現する。(3)動作タイミング情報に基づいて圃場作業装置2に対する動作制御信号を生成する動作制御信号生成部83。このような動作制御信号生成部83が搭載されると、圃場作業装置2による圃場作業のON・OFF制御を自動化することができる。例えば、苗植付装置の場合、苗植付装置の上昇・下降や苗植付爪の停止・始動などが移行点で自動的に実行されるので、運転者の負担が軽減される。
The driving
また、圃場作業装置2に関してだけでなく、走行機体1の操縦に関しても自動化を行う際には、運転支援ユニット8がGPSモジュール5からの測位データによる自機位置と、走行経路との比較によって走行誤差を算出し、これを自動走行制御部61に送ることで、走行機体1を正確に自動走行させることができる。自動走行に関しては、ほぼ直線である作業走行経路の走行のみを自動化してもよいし、旋回を伴う非作業走行の走行も自動化してもよい。
In addition, when automating not only the
次に、図面を用いて、本発明による圃場作業機の具体的な実施形態の1つを説明する。
図2は、圃場作業機の一例である乗用田植機の側面図であり、図3は平面図である。走行機体1は、車体フレーム10の下部に左右一対の前輪11a及び左右一対の後輪11bを備えている。走行機体1の後部に、粉粒体タンク12aが備えられた粉粒体供給装置12が配備されている。走行機体1の後方に、車体横方向に並んだ6つの苗植付機構21、及び車体横方向に並んだ6つの粉粒体供給部22が備えられた圃場作業装置としての水田作業装置2が連結されている。
Next, one of the specific embodiments of the field work machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a side view of a riding rice transplanter, which is an example of a field working machine, and FIG. 3 is a plan view. The traveling body 1 includes a pair of left and right
水田作業機は、水田作業装置2を下降作業状態に下降させた状態で走行機体1を走行させることにより、苗植作業と施肥作業とを行うものであり、詳しくは、次の如く構成してある。
The paddy field work machine performs seedling planting and fertilization work by running the traveling body 1 while the paddy
走行機体1は、車体前部に配備されたエンジン31、エンジン31からの駆動力を入力して変速する走行用かつ作業用のトランスミッション32を備え、エンジン31からの駆動力をトランスミッション32から前輪11a及び後輪11bに伝達して前輪11a及び後輪11bを駆動して走行するように、四輪駆動車に構成してある。エンジン31は、エンジンボンネット31aと後カバー31bとによって覆われている。走行機体1は、車体後部に配備された運転座席33aを有した運転部33を備えている。運転者は運転部33に搭乗して操縦する。前輪11aを操向操作するステアリングハンドル33bが運転座席33aの前方に配備され、ステアリングハンドル33bを支持するステアリングポスト33cと運転座席33aとの間に上方が開放されたフロア30が形成されている。ステアリングポスト33cの周辺に操縦パネル33dが設けられている。走行機体1の後部に、粉粒体タンク13に粉粒体を供給する作業や、水田作業装置2に苗供給する作業などに使用する作業用スペース34を設けてある。作業用スペース34には、運転座席33aの両横側方と後方とにわたって位置する作業用ステップ34a、及び運転座席33aの両横側方に位置する手摺35を備えてある。さらに、走行機体1の前部には、左右一対の予備苗載せ台39が設けられている。
The traveling machine body 1 includes an
水田作業装置2について説明する。
図2に示すように、水田作業装置2は、車体フレーム10から後方に上下揺動するように延出されたリンク機構36に支持され、リンク機構36を昇降シリンダ37によって揺動操作することにより、接地フロート23が圃場面に下降して接地した下降作業状態と、接地フロート23が圃場面から高く上昇した上昇非作業状態とにわたって昇降操作できるようになっている。
The paddy
As shown in FIG. 2, the paddy
水田作業装置2は、リンク機構36に前端側が支持された作業部フレーム24を備えている。作業部フレーム24は、エンジン31からの駆動力が回転軸38を介して伝達されるフィードケース25、車体横方向に所定間隔を隔てて並んだ3つの植付駆動ケース26を備えている。3つの植付駆動ケース26それぞれの後端部の両横側に苗植付機構21を装着してある。作業部フレーム24の前部の上方に、苗載台28を下端側ほど後方に位置する傾斜姿勢で設けてある。作業部フレーム24の下部に、車体横方向に所定間隔を隔てて並ぶ3つの接地フロート23を装備してある。6つの苗植付機構21それぞれの横付近に1つずつ位置する状態で車体横方向に並んだ6つの対地作業部としての粉粒体供給部22を、3つの接地フロート23に振り分けて支持してある。
The paddy
各苗植付機構21は、2つの植付アーム21aを備え、フィードケース25から植付駆動ケース26に伝達される駆動力によって駆動され、2つの植付アーム21aそれぞれに備えてある植付爪の先端が上下に長い回動軌跡を描きながら上下に往復移動する苗植運動を行なう。圃場作業の1つである苗植付作業においては、各苗植付機構21は、2つの植付アーム21aによって交互に、苗載台28の下端部において苗載台上のマット状苗から一株分の植付苗を取出して、取出した植付苗を圃場に下降搬送し、接地フロート23によって整地された泥土部に植え付ける。
Each
苗載台28には、図3に示すように6つの苗植付機構21に供給するためのマット状苗を車体横方向に並べて載置する6つの苗載置部28aを備えてある。苗載台28は、作業部フレーム24に備えられた支持部及び支柱24aに車体横方向に往復移動するように支持されている。苗載台28は、苗載台28とフィードケース25とにわたって設けられた横送り機構により、苗植付機構21の苗植運動に連動させて車体横方向に往復移送されて、マット状苗を苗植付機構21に対して車体横方向に往復移送する。これにより、各苗植付機構21が苗載台28に載置されたマット状苗の下端部の横一端側から他端側に向けて植付苗を取出していく。
As shown in FIG. 3, the seedling mounting table 28 is provided with six
苗載台28の6つの苗載置部28aそれぞれに、縦送りベルト28bを装備してある。
各苗載置部28aの縦送りベルト28bは、苗載台28が横移送の左右のストロークエンドに到達すると、苗載台28とフィードケース25とにわたって設けてある縦送り駆動機構27(図6参照)によって設定ストロークだけ回転駆動され、苗植付機構21によって取出される苗の縦方向での長さに相当する長さだけマット状苗を苗植付機構21に向けて縦送りする。
Each of the six
When the
6つの粉粒体供給部22それぞれは、接地フロート23から下向きに突設され、かつ後述する粉粒体供給管14に接続された作溝具を備え、苗植付機構21による苗植箇所の横付近で圃場面に溝を形成し、粉粒体供給装置12によって供給される肥料を形成した溝に供給する。肥料を供給した後の溝は、接地フロート23に支持してある覆土部材によって溝横側の泥土が押し寄せられて埋め戻される。
Each of the six granular
図6は、水田作業装置2を駆動するための伝動構造を示す概略図である。回転軸38からフィードケース25に入力された駆動力がフィードケース25に内装されたミッションによって植付出力軸25aに伝達され、この植付出力軸25aから3つの植付駆動ケース26それぞれの前端部に入力されるように構成してある。各植付駆動ケース26において、植付駆動ケース26に入力された駆動力が、端数条植クラッチ29を有した伝動機構によって一対の苗植付機構21に伝達されるように構成してある。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a transmission structure for driving the paddy
従って、左端の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29は、入り切り操作されることにより、6つの苗植付機構21のうちの一部の苗植付機構であって、左端の苗植付機構21と、左端の苗植付機構21に隣り合った苗植付機構21との2つの苗植付機構21(以下、左端側2条用の苗植付機構21Lと呼ぶ。)への伝動を入り切りし、左端側2条用の苗植付機構21を、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。
Therefore, the fractional row planting clutch 29 housed in the
右端の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29は、入り切り操作されることにより、6つの苗植付機構21のうちの一部の苗植付機構であって、右端の苗植付機構21と、右端の苗植付機構21に隣り合った苗植付機構21との2つの苗植付機構21(以下、右端側2条用の苗植付機構21Rと呼ぶ。)への伝動を入り切りし、右端側2条用の苗植付機構21Rを、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。
The fractional row planting clutch 29 housed in the rightmost
中央の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29は、入り切り操作されることにより、6つの苗植付機構21のうちの一部の苗植付機構であって、左端側2条用の苗植付機構21Lと、右端側2条用の苗植付機構21Rとの間の2つの苗植付機構21(以下、中央2条用の苗植付機構21Nと呼ぶ。)への伝動を入り切りし、中央2条用の苗植付機構21Nを、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。
The fractional row planting clutch 29 housed in the center
従って、以下において、左端の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29を、左端側2条用の端数条植クラッチ29Lと呼び、中央の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29を、中央2条用の端数条植クラッチ29Nと呼び、右端の植付駆動ケース26に内装された端数条植クラッチ29を、右端側2条用の端数条植クラッチ29Rと呼ぶ。
Therefore, hereinafter, the fractional streak clutch 29 housed in the leftmost
縦送り駆動機構27は、フィードケース25の前部から横外向きに延出された縦送り出力軸271と、苗載台28の裏面側に回転操作できるように支持された苗載台横方向の縦送り駆動軸272とを備えている。縦送り出力軸271は、回転軸38からフィードケース25に入力された駆動力によって回転駆動され、縦送り出力軸271に支持してある左右一対の伝動アーム273を回転駆動する。縦送り駆動軸272に受動アーム274を一体回転するように支持し、縦送り駆動軸272の3箇所に端数条縦送りクラッチ20が装備されている。
The vertical
つまり、苗載台28が左右の横送りストロークエンドに到達すると、受動アーム274が左右一対の伝動アーム273のうちの一方の伝動アーム273に当接し、受動アーム274が伝動アーム273によって揺動操作されて、縦送り駆動軸272が所定の回転角だけ駆動される。縦送り駆動軸272が駆動されると、3つの端数条縦送りクラッチ20のうちの左端の端数条縦送りクラッチ20Lにより、6つ苗載置部28aのうちの左端の苗載置部28aに備えてある縦送りベルト28bと、左端の苗載置部28aに隣り合った苗載置部28aに備えてある縦送りベルト28bとの両縦送りベルト28b(以下、左端側2条用の縦送りベルト28Lと呼ぶ。)に縦送り駆動軸272の駆動力が伝達される。
That is, when the seedling loading table 28 reaches the left and right lateral feed stroke ends, the
縦送り駆動軸272が駆動されると、3つの端数条縦送りクラッチ20のうちの右端の端数条縦送りクラッチ20Rにより、6つ苗載置部28aのうちの右端の苗載置部28aに備えてある縦送りベルト28bと、右端の苗載置部28aに隣り合った苗載置部28aに備えてある縦送りベルト28bとの両縦送りベルト28b(以下、右端側2条用の縦送りベルト28Rと呼ぶ。)に縦送り駆動軸272の駆動力が伝達される。縦送り駆動軸272が駆動されると、3つの端数条縦送りクラッチ20のうちの中央の端数条縦送りクラッチ20Nにより、6つ苗載置部28aのうちの左端側2つの苗載置部28aと右端側2つの苗載置部28aとの間の2つの苗載置部28aに備えてある縦送りベルト28b(中央2条用の縦送りベルト28Nと呼称する。)に縦送り駆動軸272の駆動力が伝達される。
When the vertical
従って、3つの端数条縦送りクラッチ20のうちの左端の端数条縦送りクラッチ20は、入り切り操作されることにより、左端側2条用の苗植付機構21Lに対応する左端側2条用の縦送りベルト28Lへの伝動を入り切りし、左端側2条用の縦送りベルト28Lを、苗縦送りを行なう作業状態と、苗縦送りを停止する非作業状態とに切り換える。
Therefore, the leftmost fractional vertical feed clutch 20 out of the three vertical
3つの端数条縦送りクラッチ20のうちの中央の端数条縦送りクラッチ20は、入り切り操作されることにより、中央2条用の苗植付機構21Nに対応する中央2条用の縦送りベルト28Nへの伝動を入り切りし、中央2条用の縦送りベルト28Nを、苗縦送りを行なう作業状態と、苗縦送りを停止する非作業状態とに切り換える。
The central fractional
3つの端数条縦送りクラッチ20のうちの右端の端数条縦送りクラッチ20は、入り切り操作されることにより、右端側2条用の苗植付機構21Rに対応する右端側2条用の縦送りベルト28Rへの伝動を入り切りし、右端側2条用の縦送りベルト28Rを、苗縦送りを行なう作業状態と、苗縦送りを停止した非作業状態とに切り換える。
The rightmost fractional
圃場作業装置の1つである粉粒体供給装置12について説明する。
図4は、粉粒体供給装置12を示す後面図である。図5は、粉粒体供給装置12を示す縦断側面図である。図2~5に示すように、粉粒体供給装置12は、走行機体1のうちの運転座席33aよりも後方の部位に配備してある。粉粒体供給装置12は、供給装置フレーム15に支持されている。供給装置フレーム15は、左右一対の前支柱15a及び左右一対の後支柱15bを介して車体フレーム10に連結されている。供給装置フレーム15は、後述する繰出機構16の上端部を前後側から挟んで支持する前後一対の車体横向きの支持フレーム15f,15rを備えている(図5参照)。
The granular
FIG. 4 is a rear view showing the granular
粉粒体供給装置12は、車体横方向に長い形状に形成された1つの粉粒体タンク13と、粉粒体タンク13の下部に車体横方向に並べて連結された4つの繰出機構16とを備えている。各繰出機構16は、粉粒体タンク13に車体横方向に並べて備えられた4つの底部13aのうちの1つの底部13aに上端側が連結された1つの繰出ケース16aを備えている。粉粒体タンク13の4つの底部13aそれぞれの車体前後方向視での形状を、漏斗形状に形成してある。4つの底部13aそれぞれの左右の横壁13bは、下端側ほど底部13aの内側に寄った傾斜壁に形成してある。
The granular
図5に示すように、各繰出機構16は、粉粒体タンク13の貯留空間に内部が連通している前記繰出ケース16aを備える他、この繰出ケース16aの内部に回転駆動できるように設けられた繰出回転体16bを備え、粉粒体タンク13に貯留された粉粒状の肥料を回転する繰出回転体16bによって繰出ケース内の下部に繰り出す。詳述すると、各繰出回転体16bは、周面に回転方向に並べて形成された繰出凹部を備え、繰出凹部の容積によって設定される設定量ずつの繰出しによって、かつ繰出凹部の間隔によって繰出間隔が設定される間欠的な繰出しによって肥料の繰出し(施肥作業)を行なう。
As shown in FIG. 5, each
各繰出ケース16aの前側の下部に風導入口16cを形成してある。各繰出ケース16aの風導入口16cは、各繰出機構16の前方に位置する車体横向きの1つの送風ダクト17を介して電動式の送風ブロワ18に接続してある。図1に示すように、送風ブロワ18の吸気口から吸気ダクト18aをエンジン31の付近に延出してあり、送風ブロワ18は、エンジン31の放熱などによって温度上昇した空気を吸引して搬送風を発生させる。
A
各繰出ケース16aの後側の下部に2つの粉粒体送出口16dを形成してある。4つの繰出機構16のうちの左端の繰出機構16Lにおいては、2つの粉粒体送出口16dを6つの粉粒体供給部22のうちの左端の粉粒体供給部22と、この左端の粉粒体供給部22に隣り合っている粉粒体供給部22とに、2本の粉粒体供給管14によって各別に接続してある。
Two
4つの繰出機構16のうちの右端の繰出機構16においては、2つの粉粒体送出口16d,16dを6つの粉粒体供給部22のうちの右端の粉粒体供給部22と、この右端の粉粒体供給部22に隣り合っている粉粒体供給部22とに、2本の粉粒体供給管14,14によって各別に接続してある。
In the
4つの繰出機構16のうちの中央2つの繰出機構16における左側の繰出機構16において、繰出ケース16aに形成された2つの粉粒体送出口16d,16dのうちの一方の粉粒体送出口16dを、水田作業装置2の6つの粉粒体供給部22のうち、左端側2つの粉粒体供給部22と右端側2つの粉粒体供給部22との間に位置する中央2つの粉粒体供給部22における左の粉粒体供給部22に粉粒体供給管14によって接続してある。4つの繰出機構16のうちの中央2つの繰出機構16における右側の繰出機構16において、繰出ケース16aに形成された2つの粉粒体送出口16d,16dのうちの一方の粉粒体送出口16dを、水田作業装置2の6つの粉粒体供給部22のうち、左端側2つの粉粒体供給部22と右端側2つの粉粒体供給部22との間に位置する中央2つの粉粒体供給部22における右の粉粒体供給部22に粉粒体供給管14によって接続してある。中央2つの繰出機構16は、粉粒体供給管14が接続されていない粉粒体送出口16dから粉粒体を送出する機能を停止するように構成してある。
In the
従って、4つの繰出機構16のうちの左端の繰出機構16及び右端の繰出機構16は、1つの繰出ケース16aにおいて、繰出回転体16bによって粉粒体タンク13から肥料を繰出し、繰出した肥料を、送風ブロワ18からの常温よりも高温の搬送風によって2つの粉粒体送出口16dから2本の粉粒体供給管14,14に送出し、6つの粉粒体供給部22のうちの横端の粉粒体供給部22と、横端の粉粒体供給部22に隣り合う粉粒体供給部22とに供給する。
Therefore, the left
4つの繰出機構16のうちの中央2つの繰出機構16における左の繰出機構16は、繰出回転体16bによって粉粒体タンク13から肥料を繰出し、繰出した粉粒体を、送風ブロワ18からの常温よりも高温の搬送風によって粉粒体送出口16dから粉粒体供給管14に送出し、6つの粉粒体供給部22のうちの中央2つの粉粒体供給部22における左の粉粒体供給部22に供給する。4つの繰出機構16のうちの中央2つの繰出機構16における右の繰出機構16は、繰出回転体16bによって粉粒体タンク13から肥料を繰出し、繰出した粉粒体を、送風ブロワ18からの常温よりも高温の搬送風によって粉粒体送出口16dから粉粒体供給管14に送出し、6つの粉粒体供給部22のうちの中央2つの粉粒体供給部22における右の粉粒体供給部22に供給する。
Of the four
なお、図示は省略されているが、この粉粒体供給装置12においても、4つの繰出機構16のうちの左端の繰出機構16は、粉粒体タンク13から繰出した粉粒体を左端側1つの粉粒体供給部22に供給するように、左端側2条用の繰出機構16を構成している。4つの繰出機構16のうちの中央2つの繰出機構16は、粉粒体タンク13から繰出した粉粒体を中央2つの粉粒体供給部22に供給するように、中央2条用の繰出機構16を構成している。4つの繰出機構16のうちの右端の繰出機構16は、粉粒体タンク13から繰出した粉粒体を右端側2つの粉粒体供給部22に供給するように、右端側2条用の繰出機構16を構成している。さらに、回転操作により、繰出回転体16bの単位時間当たりの駆動回転数を変更することで肥料の繰出量を変更する繰出量調節機構(非図示)も備えられている。
Although not shown in the drawings, the
図7に模式的に示されているだけであるが、ステアリングハンドル33bと、前輪11aとは、電動パワーステアリング装置40を介して連動連結している。詳述すると、ステアリングハンドル33bのハンドルシャフト41には、ステアリングハンドル33bの回動トルクを検出するトルクセンサ42が設けられている。このトルクセンサ42の検出結果に基づいてステアリングハンドル33bを回動させるアシスト力を付与するための電動モータ43が電磁クラッチ44及びギア機構45を介してハンドルシャフト11に連動連結されている。このハンドルシャフト41と操向輪としての前輪11aとは、図示されていないピットマンアーム、ナックルアーム、タイロッド等の連係機構を介して連動されている。トルクセンサ42の検出信号は、走行機体1に搭載した動作制御ユニット6の自動走行制御部61に入力される。自動走行制御部61は、トルクセンサ42の検出結果等に基づいて制御信号を生成し、モータ制御回路6Aを介して電動モータ43、及び電動モータ43の出力の伝動の入り切りを行う電磁クラッチ44を駆動制御する。なお、自動走行する場合には、自動走行制御部61からの制御信号により、電動モータ43が制御され、トルクセンサ42の検出信号とは関係なく、ステアリングハンドル33bが自動的に操作される。
Although only schematically shown in FIG. 7, the
さらに、図7に模式的に示されているだけであるが、リンク機構36の昇降シリンダ37は、動作制御ユニット6の機器制御部62からの制御信号に基づき、ソレノイド制御回路6Bを介して駆動制御される。昇降シリンダ37の上昇にともなって苗植付作業や施肥作業が停止され、昇降シリンダ37の下降にともなって苗植付作業や施肥作業が開始される。
Further, although only schematically shown in FIG. 7, the lifting
走行機体1の自動走行時に必要となる自機位置は、GPSモジュール5からの測位データから求められる。図8に示すように、このGPSモジュール5は、GPSアンテナ5AとGPS処理回路5Bとからなる。GPSアンテナ5Aは、電波受信感度が良好となる箇所、この実施形態では、図2に示すように、手摺35の上部領域にクイックカップリング方式の接続部5Cを介して取り付けられている。GPS処理回路5Bは、運転座席33aの下方に配置された制御ボックス(電子制御ユニット7が内蔵されている)CB内に配置されている。GPSアンテナ5AとGPS処理回路5Bとをパッケージ化して、単体のGPSモジュール5として電波受信感度が良好となる箇所に取り付け、GPS処理回路5Bと制御ボックスCBとを有線または無線で接続してもよい。また、GPSアンテナ5AないしはGPSモジュール5の取付箇所は、予め複数設定しておき、地域や気候に応じて最適な取付箇所に選択的に取り付けられる構成を採用してもよい。この実施形態では、その他の取付箇所として苗載せ台28のトップフレームが設定されており、ここに接続部5Cが設けられている。
The position of the mobile body 1 required for automatic travel is obtained from the positioning data from the
GPSアンテナ5AないしはGPSモジュール5の取付箇所の下方には、水田の水面や走行機体1の金属板による反射を通じてGPS電波が乱されることを防止するため、板状の反射防止体、つまりゴースト防止体が設けられることが好ましい。図示することは省略されているが、この乗用田植機の粉粒体供給装置12には雨水防止用カバーが設置されているので、その箇所にGPSアンテナ5Aが取り付けられる場合には、この雨水防止用カバーがゴースト防止体として用いられる。
A plate-shaped antireflection body, that is, a ghost prevention, is provided below the mounting location of the
図8には、この乗用田植機に装備されている制御系が示されている。この制御系は、図1を用いて説明された本発明の基本原理を流用している。制御系の中核部は、電子ユニットとして制御ボックスCB内に収納されている。 FIG. 8 shows a control system installed in this riding rice transplanter. This control system uses the basic principle of the present invention described with reference to FIG. The core of the control system is housed in the control box CB as an electronic unit.
この実施形態では、電子制御ユニット7内で構築されている、情報格納部71、作業設定部72、経路算出部73、運転支援ユニット8がそれぞれ有する機能は、図1を用いて既に説明しているので、ここでは、省略する。この電子制御ユニット7には、上記以外の機能部として、作業位置算出部74が構築されている。
In this embodiment, the functions of the
GPSモジュール5からの測位データから得られる座標位置は、GPS受信位置つまりGPSアンテナ5Aの取付箇所の位置を示している。したがって、水田作業装置2の圃場に対する正確な作業位置(例えば、苗植付位置や施肥位置)を知るには、GPSアンテナ5Aの取付箇所と水田作業装置2の作業位置との間の位置ずれ量を用いて、GPSモジュール5からの測位データから得られる座標位置を補正する必要がある。この補正を行って、水田作業装置2による圃場作業位置を算出するのが、作業位置算出部74の機能である。
The coordinate position obtained from the positioning data from the
さらには、入力信号処理部65と報知処理ユニット64とが電子制御ユニット7の内部または外部に配置されており、それぞれが、電子制御ユニット7に構築されている上記機能部とデータ交換可能に接続している。入力信号処理部65は、この乗用田植機に装備されているセンサやスイッチからの信号、外部から無線等で入力される信号、などを処理して、その信号が必要な機能部に転送する。例えば、エンジン回転数、車輪回転数、燃料残量、苗残量、肥料残量、変速位置、水田作業装置(圃場作業装置)2の姿勢(上昇状態や下降状態)などを特定する信号が入力される。
Furthermore, the input
報知処理ユニット64は、運転者または外部に報知するために報知情報生成部82で生成され情報を処理し、報知デバイスに出力する。報知デバイスとしては、画像情報を表示するディスプレイ64aや音声情報を発するスピーカ64bが代表的であるが、ブザーやランプも含まれる。ディスプレイ64aはタッチパネル66を装備しており、タッチパネル66を通じて入力された情報は、入力信号処理部65を介して、その情報を必要とする機能部に送られる。
The
上述のように構成された乗用田植機による苗植付作業の1つの走行例を図9の模式図を用いて説明する。ここでは、経路算出部73が、作業対象となる台形状の圃場の外周に作業幅Wに対応する幅で枕地MAを設定するとともに、できるだけ直線距離を長くとった走行経路を算出している。説明を簡単にするため、走行経路は、4本の直線からなる作業走行経路と、作業経路間を枕地MAにおいてつなぐ移行経路(方向転換経路)である非作業走行経路と、最後に枕地MAに対して作業を行う枕地作業走行経路とに区分けされている。つまり、枕地MAによって囲まれた内部領域IAは直線走行することになる。図9では、圃場の入口位置(走行開始地点)と出口位置(走行終了地点)とがそれぞれ白抜き矢印で示されている。また、作業走行経路は実線で、非作業走行経路は点線で、枕地作業走行経路は一点鎖線で示されている。
One running example of the seedling planting work by the riding rice transplanter configured as described above will be described with reference to the schematic diagram of FIG. Here, the
まず、入口位置から圃場に進入した田植機は、枕地MAを横切る直進走行を行う。苗植付機構21による苗植付地点が枕地MAと内部領域IAとの境界の座標位置(図9では点P1で示されている)に達すると、リンク機構36の昇降シリンダ37が作動して水田作業装置2を下降させ、苗植付機構21を作業状態に切り替える必要がある。つまり、この点P1は、作業開始動作点に対応するものであり、作業位置算出部74によって算出された座標位置と、点P1の座標位置とが一致すると、動作情報生成部81によって作業開始動作点に達したことを表す動作タイミング情報が生成される。
First, the rice transplanter that has entered the field from the entrance position travels straight across the headland MA. When the seedling planting point by the
水田作業装置2の操作が自動モードとなっている場合は、この動作タイミング情報の生成に応答して、昇降シリンダ37による水田作業装置2の下降動作や苗植付機構21の植付動作のための動作制御信号が動作制御信号生成部83から動作制御ユニット6に出力される。また、水田作業装置2の操作が手動モードとなっている場合は、この動作タイミング情報の生成に応答して、その旨の報知する報知情報が報知情報生成部82で生成され、報知処理ユニット64に出力される。手動モードにおいては、実際には、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで手動操作を促す報知がなされる。
When the operation of the paddy
直線作業走行を続行し、苗植付地点が内部領域IAと枕地MAとの境界の座標位置(図9では点Q1で示されている)に達すると、方向転換のため、リンク機構36の昇降シリンダ37が作動して水田作業装置2を上昇させ、苗植付機構21を非作業状態に切り替える必要がある。つまり、この点Q1は、作業終了動作点に対応するものであり、作業位置算出部74によって算出された座標位置と、点Q1の座標位置とが一致すると、動作情報生成部81によって作業終了動作点に達したことを表す動作タイミング情報が生成される。
When the straight work travel is continued and the seedling planting point reaches the coordinate position of the boundary between the inner area IA and the headland MA (indicated by point Q1 in FIG. 9), the
ここでも、水田作業装置2の操作が自動モードとなっている場合は、この動作タイミング情報の生成に応答して、水田作業装置2の上昇動作や苗植付機構21の植付停止動作のための動作制御信号が動作制御信号生成部83から動作制御ユニット6に出力される。また、水田作業装置2の操作が手動モードとなっている場合は、この動作タイミング情報の生成に応答して、方向転換を報知する報知情報が報知情報生成部82で生成され、報知処理ユニット64に出力される。手動モードにおいては、実際には、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで手動操作を促す報知がなされる。
Also here, when the operation of the paddy
方向転換走行は、第1の直線作業走行が終了する点Q1から第2の直線作業走行が開始される点P2までの、枕地MAの非作業走行であり、大きな切れ角による180°旋回走行である。点P2の座標位置に、作業位置算出部74によって算出された座標位置が達すると、動作情報生成部81によって次の作業開始動作点に達したことを表す動作タイミング情報が生成され、逆方向の直線作業走行が実行される。
The direction change travel is a non-work travel on the headland MA from the point Q1 where the first straight work travel ends to the point P2 where the second straight work travel starts, and 180° turning travel with a large turning angle. is. When the coordinate position calculated by the work
上述した直進の作業走行と方向転換を伴う非作業走行の両方において、自動走行制御部61によって走行機体1を自動走行制御してもよいが、例外的な操作が含まれる非作業走行(特に方向転換走行)では運転者が操縦してもよい。
In both the above-described straight-ahead work travel and non-work travel involving direction changes, the automatic
このようにして、最後の直線作業走行が終了する点Q3に達すると、枕地MAの枕地作業経路に沿った枕地作業走行が行われるが、これは畦の状態などの作業走行条件が複雑であれば、自動走行でなく、運転者によって走行機体1を操縦するとよい。そのような場合でも、旋回が必要となるコーナ部に走行機体1が接近しているといった報知を行うと運転者の負担が軽くなる。 In this way, when reaching the point Q3 at which the last linear work travel ends, the headland work travel is performed along the headland work route of the headland MA. If it is complicated, it is better to operate the traveling body 1 by the driver instead of the automatic traveling. Even in such a case, the burden on the driver can be reduced by notifying that the traveling machine body 1 is approaching a corner where a turn is required.
なお、運転支援ユニット8が作り出す機能には、走行機体1の操縦支援や水田作業装置(圃場作業装置)2の操作支援だけではなく、農作業に必要な資材の補給支援機能も含まれている。この実施形態の乗用田植機の場合、それ自体は公知である、苗や肥料の残量を検出する残量検出ユニット(図示されていない)や資材詰まりなどの資材補給不能を検出する補給不能検出ユニット(図示されていない)が備えられている。運転支援ユニット8は、入力信号処理部65を通じて送られてくる資材残量が閾値レベルを下回ると、そのことを報知するとともに自動走行を停止させる動作制御信号を動作制御ユニット6に出力する。また、運転支援ユニット8は、入力信号処理部65を通じて補給不能が検知されると、その旨の報知情報を生成して報知処理ユニット64を通じて報知するとともに、自動走行を停止させる動作制御信号を動作制御ユニット6に出力する。さらに、経路算出部73が、必要資材の補給や補給故障の修理のために、走行機体1が近くの畦まで自動走行するための非常走行経路を算出することも可能である。
The functions created by the driving
本発明による圃場作業機では、走行機体1に対する走行制御だけでなく、圃場作業装置2を構成する種々の動作機器の機器制御の自動化が可能である。したがって、そのような制御情報の動作履歴データをデータベース化して記録することにより、有益な営農情報が得られる。特に、GPSモジュール5による測位データまたは圃場情報格納部71aに格納されている地図データあるいはその両方と、動作履歴データとがリンクされることにより、圃場における微細区画単位での農作業管理に寄与することができる。
In the field working machine according to the present invention, it is possible to automate not only the traveling control of the traveling machine body 1 but also the machine control of various operating machines constituting the
〔別実施形態〕
(1)上述した実施形態では、経路算出部73は電子制御ユニット7内に構築されていたが、経路算出アルゴリズムが複雑になれば要求される演算能力が高くなるので、経路算出演算は、外部のコンピュータに行わせるクラウドネットワーク方式を採用してもよい。同様に、情報格納部71も外部のコンピュータ内に構築し、必要に応じて圃場作業機からアクセスするような構成にしてもよい。そのためには、圃場作業機にインターネットなどデータ通信回線に接続可能な通信ユニットを備える必要がある。
(2)経路算出部73で行われる経路算出の条件として、圃場の外形や圃場の出入口を取り上げたが、その他、日当たり、風通し、取水口の位置、これまでの実績として記録しておいた過去の走行経路、例えばトラクタによる耕耘や代掻きなどの前作業時における走行経路や圃場の状態、コンバインによる収穫作業時の走行経路や圃場の状態などを、加えてもよい。
(3)上述した実施形態では、1つの圃場に対する作業中において圃場作業装置2の作業幅は変更しないことを前提としていたが、作業幅が変更可能な圃場作業装置2を利用している場合、途中で作業幅を変更する走行経路が算出されるようにしてもよい。
(4)上述した実施形態では、経路算出部73は、非作業走行経路を少なくする旋回低減化経路アルゴリズムを採用していたが、その他の経路アルゴリズムを選択的に備えてもよい。例えば、所定以上の大きな曲率半径を有する曲線路の作業走行経路を算出する曲線経路アルゴリズムは、扇形形状の圃場には有効である。また、タッチパネル65などの入力デバイスを用いて入力された大まかな経路イメージをベースにして精密な走行経路を算出する経路アルゴリズムも、複雑な形状を有する圃場には有効である。
(5)本発明による圃場作業機には、GPS機能と地図データ収納機能が備えられているので、これを利用して、作業対象となる圃場への経路案内を行うことも可能である。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the
(2) As conditions for route calculation performed by the
(3) In the above-described embodiment, it is assumed that the working width of the
(4) In the above-described embodiment, the
(5) Since the field working machine according to the present invention has a GPS function and a map data storing function, it is also possible to use this to provide route guidance to the field to be worked.
本発明は、乗用田植機だけでなく、圃場作業装置を装備した自動走行可能なトラクタなどの圃場作業機にも適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable not only to a riding rice transplanter but also to a field working machine such as a tractor equipped with a field working device and capable of automatically traveling.
1:走行機体
12:粉粒体供給装置
13:粉粒体タンク
2:圃場作業装置(水田作業装置)
21:苗植付機構
22:粉粒体供給部
27:縦送り駆動機構
28:苗載台
28a:苗載置部
30:フロア
31a:ボンネット
33b:ステアリングハンドル
33c:ハンドルポスト
33d:操縦パネル
35:手摺
36:リンク機構
37:昇降シリンダ
39:予備苗載せ台
40:電動パワーステアリング装置
5:GPSモジュール
5A:GPSアンテナ
5B:GPS処理回路
6:動作制御ユニット
61:自動走行制御部
62:作業装置制御部
63:入力信号処理部
7:電子制御ユニット
71:情報格納部
71a:圃場情報格納部
71b:作業情報格納部
72:作業設定部
73:経路算出部
74:作業位置算出部
8:運転支援ユニット
81:動作情報生成部
82:報知情報生成部
83:動作制御信号生成部
1: Traveling body 12: Granular material supply device 13: Granular material tank 2: Field work device (paddy field work device)
21: Seedling planting mechanism 22: Granular material supply unit 27: Vertical feed drive mechanism 28: Seedling mounting table 28a: Seedling mounting unit 30:
Claims (2)
前記運転支援ユニットには、圃場の枕地において前記走行機体が作業走行経路から次の作業走行経路に向かって旋回する際に、走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路から作業走行経路へ移行するタイミングを含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成部が備えられ、
前記作業走行は自動走行制御部によって自動走行され、非作業走行は運転者によって操縦され、
前記運転支援ユニットには、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報として、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで、非作業走行の終了または作業走行の開始を報知する報知情報生成部が含まれている圃場作業機。 A driving support that provides driving support based on a traveling machine, a field work device that performs farm work on a field, a GPS module that outputs positioning data, and a travel route for work travel using the positioning data and the field work device. a unit and
The driving support unit includes a transition from a non-work travel route to a work travel route accompanied by a direction change of the travel machine when the travel machine turns from the work travel route toward the next work travel route on the headland of the field. an operation information generating unit that generates operation timing information including the timing of
The work travel is automatically traveled by the automatic travel control unit, the non-work travel is controlled by the driver,
In the driving support unit, as notification information for notifying the driver of the operation timing based on the operation timing information, the non-work travel end or work A farm working machine including a notification information generating unit for notifying the start of travel.
前記運転支援ユニットには、圃場の枕地において前記走行機体が作業走行経路から次の作業走行経路に向かって旋回する際に、走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路から作業走行経路へ移行するタイミングを含む動作タイミング情報を生成する動作情報生成部が備えられ、
前記動作情報生成部が、前記走行機体が前記作業走行経路から次の作業走行経路に向かって旋回する際に、自機位置が前記作業走行経路から走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路へ移行する移行タイミングを含む動作タイミング情報を生成し、
前記作業走行は自動走行制御部によって自動走行され、非作業走行は運転者によって操縦され、
前記運転支援ユニットには、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報として、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで、前記動作タイミング情報に基づいて運転者に動作タイミングを報知するための報知情報として、運転者による操作時間を考慮して、少し早いタイミングで、作業走行の終了または非作業走行の開始を報知する報知情報生成部が含まれている圃場作業機。 A driving support that provides driving support based on a traveling machine, a field work device that performs farm work on a field, a GPS module that outputs positioning data, and a travel route for work travel using the positioning data and the field work device. a unit and
The driving support unit includes a transition from a non-work travel route to a work travel route accompanied by a direction change of the travel machine when the travel machine turns from the work travel route toward the next work travel route on the headland of the field. an operation information generating unit that generates operation timing information including the timing of
The motion information generation unit changes the position of the machine from the work travel route to a non-work travel route that accompanies a direction change of the travel machine when the traveling machine body turns from the work traveling route toward the next work traveling route. generating operation timing information including transition timing for transition;
The work travel is automatically traveled by the automatic travel control unit, the non-work travel is controlled by the driver,
Considering the operation time of the driver, the driving support unit stores information for notifying the driver of the operation timing based on the operation timing information at a slightly earlier timing based on the operation timing information. The notification information for notifying the driver of the operation timing includes a notification information generating unit that notifies the end of work travel or the start of non-work travel at a slightly earlier timing in consideration of the operation time by the driver. field work machine.
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