JP6278682B2 - 圃場作業機 - Google Patents
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Description
このような実情から、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。
前記運転支援ユニットには、前記測位データから求められた自機位置が前記非作業経路から前記作業走行経路へ移行する移行点を、前記圃場作業装置の作業開始動作点とするとともに、前記自機位置が前記作業走行経路から前記非作業経路へ移行する移行点を、前記圃場作業装置の作業終了動作点とし、前記作業開始動作点及び前記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、前記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、手動操作を促す報知を生成する報知情報生成部が含まれている。
さらに、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、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に基づく操作を自動的に行うために、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。
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。
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ので、運転者は必要な操作を行うことができる。
(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。
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。
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)。
(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。
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
Claims (5)
- 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、
前記運転支援ユニットには、前記測位データから求められた自機位置が前記非作業経路から前記作業走行経路へ移行する移行点を、前記圃場作業装置の作業開始動作点とするとともに、前記自機位置が前記作業走行経路から前記非作業経路へ移行する移行点を、前記圃場作業装置の作業終了動作点とし、前記作業開始動作点及び前記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、前記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、手動操作を促す報知を生成する報知情報生成部が含まれている圃場作業機。 - 前記走行開始地点が前記圃場の入口位置であり、前記走行終了地点が前記圃場の出口位置である請求項1に記載の圃場作業機。
- 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請求項1または2に記載の圃場作業機。
- 前記経路算出部は、運転者によって選択される、複数の走行経路を算出する請求項1から3のいずれか一項に記載の圃場作業機。
- 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請求項1から4のいずれか一項に記載の圃場作業機。
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