JP6858695B2 - Self-driving work machine - Google Patents

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Description

本発明は、走行機体と、航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、が備えられた自動走行作業機に関する。 The present invention is an automatic traveling work machine provided with a traveling body, a positioning receiver that receives a positioning signal from a navigation satellite, and an automatic traveling control device that automatically travels along a traveling route based on the positioning signal. Regarding.

例えば、特許文献1に、走行機体(文献では「フレーム1−5」)と、草刈機の位置情報を得る測位受信機(文献では「GPS装置4」)と、位置情報に基づいて予め記憶された走行順路に倣って走行及び草刈り作業を行う自動走行制御装置(文献では「制御装置3」)と、が備えられた遠隔操作式草刈機が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a traveling machine (“frame 1-5” in the document), a positioning receiver (“GPS device 4” in the document) that obtains the position information of the mower, and pre-stored based on the position information. A remote-operated mower equipped with an automatic traveling control device (“control device 3” in the literature) that performs traveling and mowing work according to the traveling route is disclosed.

特開2011−142900号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-142900

しかし、走行機体が傾斜法面を走行する場合、測位受信機が傾くことによって、測位受信機が補足可能な航法衛星の数が減少し、測位受信機の測位精度が低下する虞がある。また、傾斜法面の下手方向に川や水田が存在する場合、航法衛星から送信される測位信号が川や水田で乱反射することによって、測位受信機がマルチパスの影響を受けやすくなって、測位精度が低下する虞がある。 However, when the traveling aircraft travels on an inclined slope, the tilting of the positioning receiver may reduce the number of navigation satellites that the positioning receiver can capture, and may reduce the positioning accuracy of the positioning receiver. In addition, when a river or paddy field exists in the lower direction of the slope, the positioning signal transmitted from the navigation satellite is diffusely reflected by the river or paddy field, which makes the positioning receiver more susceptible to multipath and positioning. There is a risk that the accuracy will decrease.

上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、傾斜した法面であっても、航法衛星から測位信号を精度よく受信し、走行経路を逸脱せずに自動走行が可能な自動走行作業機を提供することにある。 In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide an automatic traveling work machine capable of accurately receiving a positioning signal from a navigation satellite and automatically traveling without deviating from a traveling route even on an inclined slope. To provide.

本発明による自動走行作業機は、
走行機体と、
航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、
前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、
前記走行機体の傾きを検出して傾斜角情報を出力する傾斜検出部と、
前記傾斜角情報に基づいて傾斜角度を決定する傾斜角度決定部と、
前記測位受信機を一以上の自由度で回転する回転制御機構と、
が備えられ、
前記回転制御機構は、前記傾斜角度に基づいて前記測位受信機を水平に保持し、
前記走行経路は、法面上で自動走行を行うために設定された、複数の直線状のライン走行経路であり、
前記複数の直線状のライン走行経路のうちの所定のライン走行経路を走行する際における前記回転制御機構が前記測位受信機を回転させる前記傾斜角度は、前記所定のライン走行経路を走行する直前に走行した一つ前のライン走行経路を走行中に検出された前記走行機体の傾きに基づいて決定されることを特徴とする。
The automatic traveling work machine according to the present invention
Traveling aircraft and
A positioning receiver that receives positioning signals from navigation satellites, and
An automatic driving control device that automatically travels along a traveling route based on the positioning signal,
A tilt detection unit that detects the tilt of the traveling aircraft and outputs tilt angle information,
An inclination angle determining unit that determines an inclination angle based on the inclination angle information,
A rotation control mechanism that rotates the positioning receiver with one or more degrees of freedom,
Is provided,
The rotation control mechanism holds the positioning receiver horizontally based on the tilt angle .
The traveling route is a plurality of linear line traveling routes set for automatic traveling on a slope.
The inclination angle at which the rotation control mechanism rotates the positioning receiver when traveling on a predetermined line traveling path among the plurality of linear line traveling paths is immediately before traveling on the predetermined line traveling path. characterized Rukoto is determined based on running the previous line travel route to the slope of the traveling machine body that is detected during travel.

本発明では、測位受信機を水平に保持する回転制御機構が備えられているため、走行機体が傾斜法面を走行する場合であっても、測位受信機が回転制御機構によって水平に保持されるため、測位受信機が傾くことが無い。これにより、測位受信機が十分な数の航法衛星を精度良く補足可能になると共に、マルチパスの影響を受け難くなる。その結果、傾斜した法面であっても、航法衛星から測位信号を精度よく受信し、走行経路を逸脱せずに自動走行が可能な自動走行作業機が実現される。 In the present invention, since the rotation control mechanism for holding the positioning receiver horizontally is provided, the positioning receiver is held horizontally by the rotation control mechanism even when the traveling machine travels on an inclined slope. Therefore, the positioning receiver does not tilt. This allows the positioning receiver to accurately capture a sufficient number of navigation satellites and is less susceptible to multipath. As a result, an automatic traveling work machine that can accurately receive the positioning signal from the navigation satellite even on an inclined slope and can automatically travel without deviating from the traveling route is realized.

本構成において、
前記回転制御機構は、前記測位受信機の真下に設けられていると好適である。
In this configuration
It is preferable that the rotation control mechanism is provided directly below the positioning receiver.

本構成であれば、回転制御機構が測位受信機の上方や側方に設けられる構成と比較して、航法衛星から送信される測位信号が回転制御機構によって妨げられることなく、測位受信機が十分な数の航法衛星を精度良く補足可能になる。 With this configuration, the positioning receiver is sufficient without the positioning signal transmitted from the navigation satellite being obstructed by the rotation control mechanism, as compared with the configuration in which the rotation control mechanism is provided above or to the side of the positioning receiver. It will be possible to accurately capture a large number of navigation satellites.

本構成において、
前記測位受信機の下方を覆うと共に、前記測位信号の伝播を遮断する遮断板が設けられていると好適である。
In this configuration
It is preferable that a blocking plate is provided so as to cover the lower part of the positioning receiver and block the propagation of the positioning signal.

本構成であれば、航法衛星から送信される測位信号が川や水田で乱反射する場合であっても、乱反射した測位信号が遮断板によって妨げられる。これにより、測位受信機がマルチパスの影響を受け難くなる。 With this configuration, even if the positioning signal transmitted from the navigation satellite is diffusely reflected in a river or paddy field, the diffusely reflected positioning signal is blocked by the blocking plate. This makes the positioning receiver less susceptible to multipath.

本構成において、
前記走行機体の走行経路を予め設定する走行経路設定部が備えられ、
前記走行経路設定部は、前記走行機体の人為操作によるティーチング走行軌跡に基づいて、前記ティーチング走行軌跡に平行な複数のライン走行経路を生成すると好適である。
In this configuration
A travel route setting unit for presetting the travel route of the traveling aircraft is provided.
It is preferable that the traveling route setting unit generates a plurality of line traveling routes parallel to the teaching traveling locus based on the teaching traveling locus by the artificial operation of the traveling machine body.

本構成によると、ライン走行経路がティーチング走行軌跡に基づいて複数生成される。このため、自動走行作業機の作業対象において、一部の作業対象領域のみの人為操作によって、ライン走行経路が生成され、ライン走行経路に基づく自動走行が可能となる。 According to this configuration, a plurality of line travel paths are generated based on the teaching travel locus. Therefore, in the work target of the automatic traveling work machine, a line traveling route is generated by an artificial operation of only a part of the work target area, and automatic traveling based on the line traveling route becomes possible.

本構成において、
前記傾斜角度決定部は、前記ティーチング走行軌跡に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を決定し、
前記回転制御機構は、前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転すると好適である。
In this configuration
The tilt angle determining unit determines the tilt angle based on the tilt angle information detected over the teaching travel locus.
It is preferable that the rotation control mechanism rotates the positioning receiver at a timing before the start of automatic traveling on the line traveling path.

自動走行中に測位受信機が回転動作すると、測位受信機が補足する航法衛星の数が変化し易くなり、測位受信機の測位精度が安定しなくなる虞がある。本構成であれば、自動走行開始前のタイミングで測位受信機を回転するため、自動走行中に測位受信機が回転動作する構成と比較して、測位受信機の測位精度が安定し易くなる。 If the positioning receiver rotates during automatic driving, the number of navigation satellites supplemented by the positioning receiver tends to change, and the positioning accuracy of the positioning receiver may become unstable. In this configuration, since the positioning receiver is rotated at the timing before the start of automatic driving, the positioning accuracy of the positioning receiver is more likely to be stable as compared with the configuration in which the positioning receiver rotates during automatic driving.

本構成において、
前記傾斜角度決定部は、一つの前記ライン走行経路に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を更新し、
前記回転制御機構は、次の前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転すると好適である。
In this configuration
The tilt angle determining unit updates the tilt angle based on the tilt angle information detected over one of the line traveling paths.
It is preferable that the rotation control mechanism rotates the positioning receiver at a timing before the start of automatic traveling on the next line traveling path.

法面の傾斜角度は必ずしも一定ではなく、法面の上手側と下手側とでは傾斜角度が異なる場合がある。しかし、隣接する二つのライン走行経路における法面の傾斜角度の差は、隣接せずに離れている二つのライン走行経路における法面の傾斜角度の差よりも小さい場合が多い。本構成であれば、例えば、一つ前に走行したライン走行経路に亘って検出される傾斜角情報に基づいて傾斜角度を更新可能なように構成されている。このため、次のライン走行経路における法面の傾斜角度に近い傾斜角度として、一つ前に走行したライン走行経路における法面の傾斜角度を用いることができる。 The inclination angle of the slope is not always constant, and the inclination angle may differ between the upper side and the lower side of the slope. However, the difference in slope angle between two adjacent line travel paths is often smaller than the difference in slope inclination angle between two non-adjacent line travel routes. With this configuration, for example, the tilt angle can be updated based on the tilt angle information detected over the line travel path that traveled immediately before. Therefore, as the inclination angle close to the inclination angle of the slope in the next line traveling path, the inclination angle of the slope in the line traveling path immediately before can be used.

本構成において、
前記傾斜角度を記憶する記憶部が備えられ、
前記記憶部に、前記走行経路と、前記走行経路における予め設定された複数の地点ごとの前記傾斜角度と、が記憶され、
前記自動走行制御装置は、前記記憶部に記憶された前記走行経路に沿って自動走行し、
前記回転制御機構は、前記走行機体が前記地点を通過するタイミングで、前記測位受信機を回転すると好適である。
In this configuration
A storage unit for storing the tilt angle is provided.
The travel path and the inclination angle for each of a plurality of preset points in the travel path are stored in the storage unit.
The automatic traveling control device automatically travels along the traveling path stored in the storage unit, and the automatic traveling control device automatically travels along the traveling path.
It is preferable that the rotation control mechanism rotates the positioning receiver at the timing when the traveling machine passes the point.

本構成であれば、法面の傾斜角度を地点毎に記憶できるため、例えば、法面のうち、自動走行の途中で傾斜角度が大きく変化する箇所で回転制御機構を回転させることができる。これにより、自動走行の途中で傾斜角度が大きく変化する箇所があっても、測位受信機を水平に保持することができる。 With this configuration, since the inclination angle of the slope can be stored for each point, for example, the rotation control mechanism can be rotated at a place on the slope where the inclination angle changes significantly during automatic traveling. As a result, the positioning receiver can be held horizontally even if there is a place where the inclination angle changes significantly during the automatic traveling.

本構成において、
機体外部と情報通信する通信部が備えられ、
前記走行経路及び前記傾斜角度は、前記通信部を介して外部端末に送信されて当該外部端末に表示可能であると好適である。
In this configuration
Equipped with a communication unit that communicates information with the outside of the aircraft
It is preferable that the traveling path and the inclination angle can be transmitted to the external terminal via the communication unit and displayed on the external terminal.

本構成であれば、走行経路及び傾斜角度が外部端末に表示されることによって、傾斜角度の変化を操作者に報知することができる。これにより、傾斜角度の変化の度合い等を操作者が確認し、操作者が自動走行作業機の自動走行と手動走行とを切換えることができる。 With this configuration, the change in the tilt angle can be notified to the operator by displaying the traveling route and the tilt angle on the external terminal. As a result, the operator can confirm the degree of change in the inclination angle and the like, and the operator can switch between the automatic traveling and the manual traveling of the automatic traveling work machine.

自動走行草刈機の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the automatic traveling mower. 旋回状態の平面図である。It is a plan view of a turning state. 直進状態の平面図である。It is a plan view of a straight running state. 自動走行制御装置と傾斜角決定部とを表すブロック図である。It is a block diagram which shows the automatic driving control device and the inclination angle determination part. 法面上の走行経路を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the traveling path on a slope. 自動走行草刈機の法面走行時における測位受信機の姿勢制御を示す自動走行草刈機の正面図である。It is a front view of the automatic traveling mower which shows the attitude control of the positioning receiver at the time of the slope traveling of the automatic traveling mower. 走行経路と傾斜角度との関係を表す図である。It is a figure which shows the relationship between a traveling path and an inclination angle. 走行経路及び傾斜角度の別実施形態を表す図である。It is a figure which shows another embodiment of a traveling path and an inclination angle. 走行経路の別実施形態を表す図である。It is a figure which shows the other embodiment of the traveling path.

〔自動走行作業機の基本構成〕
本発明による自動走行作業機について、その実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示されているように、本実施形態に例示される自動走行作業機としての自動走行草刈機に、走行機体1と、第一車輪2Aと、第二車輪2Bと、草刈装置3と、測位受信機4と、回転制御機構5と、が備えられている。第一車輪2Aは、走行機体1における長手方向の一端側に左右一対で設けられている。第二車輪2Bは、走行機体1における長手方向の他端側に左右一対で設けられている。草刈装置3は、走行機体1の下部における第一車輪2Aと第二車輪2Bとの間に設けられている。測位受信機4は走行機体1の上に設けられている。回転制御機構5は多自由度で回動可能であり、測位受信機4と走行機体1との間に設けられている。測位受信機4は、航法衛星からの電波を受信して機体の位置を検出する衛星測位用システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の一例として、周知の技術であるGPS(Global Positioning System)を利用して測位信号を受信するように構成されている。なお、測位受信機4は、GPSに限らず、マルチGNSSに対応する構成であっても良い。測位受信機4と回転制御機構5との間に、遮断板6が設けられている。遮断板6は、測位受信機4の真下に位置する状態で設けられている。
[Basic configuration of automatic driving machine]
An embodiment of the automatic traveling work machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the automatic traveling grass mower as the automatic traveling work machine exemplified in the present embodiment includes a traveling machine body 1, a first wheel 2A, a second wheel 2B, and a grass cutting device 3. , A positioning receiver 4 and a rotation control mechanism 5 are provided. A pair of left and right first wheels 2A are provided on one end side in the longitudinal direction of the traveling machine body 1. The second wheels 2B are provided in pairs on the other end side of the traveling machine body 1 in the longitudinal direction. The mowing device 3 is provided between the first wheel 2A and the second wheel 2B in the lower part of the traveling machine body 1. The positioning receiver 4 is provided on the traveling machine body 1. The rotation control mechanism 5 is rotatable with multiple degrees of freedom and is provided between the positioning receiver 4 and the traveling machine body 1. The positioning receiver 4 uses GPS (Global Positioning System), which is a well-known technology, as an example of a satellite positioning system (GNSS: Global Navigation Satellite System) that receives radio waves from a navigation satellite and detects the position of the aircraft. It is configured to receive the positioning signal. The positioning receiver 4 is not limited to GPS, and may be configured to support multi-GNSS. A blocking plate 6 is provided between the positioning receiver 4 and the rotation control mechanism 5. The blocking plate 6 is provided so as to be located directly below the positioning receiver 4.

走行機体1の上方に、送信機7(図4参照)と通信可能なアンテナ8が設けられている。送信機7は、操作者が持ち運びしながら自動走行作業機を人為操作可能なように構成されている。送信機7は、例えば作業者が手元で操作するプロポーショナル方式の送信機による操作であったり、タッチパネル方式の表示画面を有する携帯端末機器による操作であったりしても良い。 An antenna 8 capable of communicating with the transmitter 7 (see FIG. 4) is provided above the traveling machine body 1. The transmitter 7 is configured so that the operator can artificially operate the automatic traveling work machine while carrying it. The transmitter 7 may be operated by a proportional transmitter operated by an operator at hand, or may be operated by a mobile terminal device having a touch panel display screen, for example.

図示はしないが、走行機体1に、エンジンEの動力を、第一車輪2Aと第二車輪2Bに伝達すると共に、草刈装置3に伝達する伝動機構が備えられている。伝動機構は、第一車輪2A及び第二車輪2Bと、草刈装置3と、に対する動力伝達を断続できるように構成されている。エンジンEの動力が、第一車輪2A及び第二車輪2Bと、草刈装置3と、に伝達されることで、機体を走行させながら草刈作業を行うことができる。第一車輪2Aに第一操向モータ9Aが設けられ、第一車輪2Aは第一操向モータ9Aの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。また、第二車輪2Bに第二操向モータ9Bが設けられ、第二車輪2Bは第二操向モータ9Bの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。図2及び図3に示されているように、第一車輪2A及び第二車輪2Bは夫々、直進用姿勢、右向き揺動姿勢、並びに、左向き揺動姿勢の夫々に向き変更操作可能である。 Although not shown, the traveling machine body 1 is provided with a transmission mechanism that transmits the power of the engine E to the first wheel 2A and the second wheel 2B and also transmits the power to the mowing device 3. The transmission mechanism is configured so that power transmission to the first wheel 2A, the second wheel 2B, and the mowing device 3 can be interrupted. By transmitting the power of the engine E to the first wheel 2A, the second wheel 2B, and the mowing device 3, the mowing work can be performed while the machine body is running. The first steering motor 9A is provided on the first wheel 2A, and the first wheel 2A is configured to swing around the vertical axis core by the driving force of the first steering motor 9A so that the steering can be operated freely. Further, the second wheel 2B is provided with the second steering motor 9B, and the second wheel 2B is configured to swing around the vertical axis core by the driving force of the second steering motor 9B so that the steering can be operated freely. There is. As shown in FIGS. 2 and 3, the first wheel 2A and the second wheel 2B can be turned and operated in the straight-ahead posture, the right-facing swing posture, and the left-facing swing posture, respectively.

〔自動走行制御装置〕
図4に示されているように、予め設定された走行経路に沿って自動走行草刈機の自動走行を可能にするための制御ユニットUが、例えばマイクロコンピュータに組み込まれた状態で、自動走行草刈機に備えられている。制御ユニットUに、走行モード判定部10と、記憶部11と、走行経路設定部12と、自動走行制御装置13と、が備えられている。記憶部11は、測位受信機4が受信する測位信号に基づく位置情報を記憶可能なように構成されている。走行経路設定部12は、走行機体1が自動走行を行うための走行経路を設定する。自動走行制御装置13は、走行経路設定部12が設定する走行経路に沿って走行機体1が走行するように構成されている。また、制御ユニットUは、走行モード判定部10の判定によって、自動走行モードと手動走行モードとに切替可能なように構成されている。手動走行モードでは、送信機7の人為操作に基づいて自動走行作業機が草刈走行等を行うため、自動走行制御装置13は無効化されるが、自動走行制御装置13と連動して走行経路設定部12も無効化される構成であっても良い。
[Automatic driving control device]
As shown in FIG. 4, the control unit U for enabling the automatic traveling of the automatic traveling mower along the preset traveling route is incorporated in, for example, a microcomputer, and the automatic traveling grass cutting is performed. It is equipped with the machine. The control unit U includes a travel mode determination unit 10, a storage unit 11, a travel route setting unit 12, and an automatic travel control device 13. The storage unit 11 is configured to be able to store position information based on the positioning signal received by the positioning receiver 4. The travel route setting unit 12 sets a travel route for the traveling aircraft 1 to perform automatic traveling. The automatic traveling control device 13 is configured so that the traveling machine body 1 travels along a traveling route set by the traveling route setting unit 12. Further, the control unit U is configured so as to be able to switch between the automatic traveling mode and the manual traveling mode according to the determination of the traveling mode determination unit 10. In the manual driving mode, the automatic driving work machine performs mowing or the like based on the artificial operation of the transmitter 7, so that the automatic driving control device 13 is invalidated, but the traveling route is set in conjunction with the automatic driving control device 13. The unit 12 may also be invalidated.

自動走行制御装置13の出力対象は、走行制御モータ15と、前後進モータ16と、第一操向モータ9Aと、第二操向モータ9Bと、である。走行制御モータ15は、エンジンEに対する燃料供給量を調整するアクセル20と、第一車輪2A及び第二車輪2Bを制動するブレーキ21と、を操作する。前後進モータ16は、正逆転切換機構22を切り換え操作する。図示はしないが、正逆転切換機構22は、第一車輪2A及び第二車輪2BにエンジンEの動力を伝達する伝動装置に備えられ、エンジンEの動力を正転方向と逆転方向とに切換えるためのギア機構である。第一操向モータ9Aは第一車輪2Aを操向操作し、第二操向モータ9Bは第二車輪2Bを操向操作する。走行制御モータ15と、前後進モータ16と、の夫々は、電動モータであっても良いし、電磁スイッチであっても良い。 The output targets of the automatic traveling control device 13 are the traveling control motor 15, the forward / backward motor 16, the first steering motor 9A, and the second steering motor 9B. The travel control motor 15 operates an accelerator 20 that adjusts the amount of fuel supplied to the engine E, and a brake 21 that brakes the first wheel 2A and the second wheel 2B. The forward / reverse motor 16 switches the forward / reverse switching mechanism 22. Although not shown, the forward / reverse switching mechanism 22 is provided in a transmission device that transmits the power of the engine E to the first wheel 2A and the second wheel 2B in order to switch the power of the engine E between the forward rotation direction and the reverse rotation direction. Gear mechanism. The first steering motor 9A steers the first wheel 2A, and the second steering motor 9B steers the second wheel 2B. The travel control motor 15 and the forward / backward motor 16 may be electric motors or electromagnetic switches, respectively.

自動走行制御装置13は、測位受信機4によって受信された測位信号から走行機体1の位置及び方位を特定する。そして、走行制御モータ15と、前後進モータ16と、第一操向モータ9Aと、第二操向モータ9Bと、に制御信号を出力することによって、後述する走行経路に沿って走行機体1が走行するように、自動走行制御装置13は構成されている。また、自動走行制御装置13は、自動走行制御装置13の制御信号に基づく自動走行モードと、人為操作による制御信号に基づく手動走行モードと、に切替可能なように構成されている。 The automatic traveling control device 13 identifies the position and orientation of the traveling aircraft 1 from the positioning signal received by the positioning receiver 4. Then, by outputting control signals to the travel control motor 15, the forward / reverse motor 16, the first steering motor 9A, and the second steering motor 9B, the traveling aircraft 1 moves along the traveling path described later. The automatic travel control device 13 is configured to travel. Further, the automatic driving control device 13 is configured to be switchable between an automatic driving mode based on the control signal of the automatic driving control device 13 and a manual driving mode based on the control signal by human operation.

走行機体1に、アンテナ8を介して情報通信可能な通信部17が備えられている。通信部17は、送信機7から無線送信される操作信号を受信可能なように構成され、通信部17の受信情報は制御ユニットUに入力される。 The traveling machine body 1 is provided with a communication unit 17 capable of information communication via the antenna 8. The communication unit 17 is configured to be able to receive an operation signal wirelessly transmitted from the transmitter 7, and the reception information of the communication unit 17 is input to the control unit U.

自動走行草刈機の状態は、通信部17から機体外部の機器に送信可能であり、例えば携帯端末機器の表示画面に、自動走行草刈機の現在位置や状態を表示することも可能である。自動走行草刈機の状態は、例えば、草刈走行の車速であったり、燃料の残量であったり、自動走行草刈機に搭載された各種機器の不具合を示すものであったりしても良い。 The state of the automatic traveling mower can be transmitted from the communication unit 17 to a device outside the machine body, and for example, the current position and state of the automatic traveling mower can be displayed on the display screen of the mobile terminal device. The state of the automatic traveling mower may be, for example, the vehicle speed of the mowing traveling, the remaining amount of fuel, or a defect of various devices mounted on the automatic traveling mower.

〔走行経路設定部〕
図4に示されているように、制御ユニットUに走行経路設定部12が備えられている。走行機体1が自動走行を行うための走行経路は、走行経路設定部12によって予め設定される。図5に示されているように、法面上で自動走行を行うための走行経路として、直線状のライン走行経路Lが複数設定されている。本実施形態では、夫々のライン走行経路Lは、走行経路設定部12によって、以下の手順で生成される。
[Traveling route setting unit]
As shown in FIG. 4, the control unit U is provided with a travel path setting unit 12. The traveling route for the traveling machine body 1 to perform automatic traveling is preset by the traveling route setting unit 12. As shown in FIG. 5, a plurality of linear line traveling routes L are set as traveling routes for automatic traveling on a slope. In the present embodiment, each line travel path L is generated by the travel route setting unit 12 in the following procedure.

まず、法面の上端縁部に沿って、手動走行モードでティーチング走行が行われる。ティーチング走行は、送信機7を操作者が操作することによる人為操作に基づいて行われる。本実施形態では、始点位置Tsに走行機体1が位置する状態で、操作者が送信機7で始点設定操作を行う。そして、操作者が始点位置Tsから終点位置Tfまで直線形状に沿って走行機体1を走行させ、始点位置Tsに走行機体1が位置する状態で、操作者が送信機7で終点設定操作を行う。これにより、ティーチング処理が実行される。つまり、始点位置Tsにおいて測位受信機4により取得された測位データに基づく位置座標と、終点位置Tfにおいて測位受信機4により取得された測位データに基づく位置座標と、から始点位置Tsと終点位置Tfとを結ぶティーチング経路Tが設定される。 First, teaching running is performed in the manual running mode along the upper edge of the slope. The teaching run is performed based on an artificial operation by the operator operating the transmitter 7. In the present embodiment, the operator performs the start point setting operation with the transmitter 7 in a state where the traveling machine body 1 is located at the start point position Ts. Then, the operator travels the traveling machine body 1 along the linear shape from the start point position Ts to the end point position Tf, and the operator performs the end point setting operation with the transmitter 7 in a state where the traveling machine body 1 is located at the start point position Ts. .. As a result, the teaching process is executed. That is, the start point position Ts and the end point position Tf are obtained from the position coordinates based on the positioning data acquired by the positioning receiver 4 at the start point position Ts and the position coordinates based on the positioning data acquired by the positioning receiver 4 at the end point position Tf. The teaching path T connecting with and is set.

ティーチング走行中の走行機体1の位置は、測位受信機4によって逐次測位され、測位信号が記憶部11に記憶される構成であっても良い。ティーチング走行の始点位置Tsとティーチング走行の終点位置Tfとに亘る測位信号の集合から、走行機体1の経時的な位置座標を抽出することによって、ティーチング経路Tが得られる。この構成は、ティーチング経路Tが曲線状である場合に、特に有用である。 The position of the traveling machine body 1 during the teaching running may be sequentially positioned by the positioning receiver 4 and the positioning signal may be stored in the storage unit 11. The teaching path T is obtained by extracting the temporal position coordinates of the traveling machine 1 from the set of positioning signals over the starting point position Ts of the teaching running and the ending point position Tf of the teaching running. This configuration is particularly useful when the teaching path T is curved.

ライン走行経路Lは、ティーチング経路Tと平行な走行経路として、法面の下手側に向かって等間隔で複数生成される。本実施形態では、法面のティーチング経路Tよりも下手側に、ティーチング経路Tに沿うライン走行経路L(1)〜L(10)が、等間隔で生成されている。なお、草刈作業すべき領域の幅と作業車による草刈り作業幅とを考慮し、刈残しが生じないように作業幅が少し重なる状態で、ライン走行経路Lは設定される。 A plurality of line traveling paths L are generated at equal intervals toward the lower side of the slope as traveling paths parallel to the teaching path T. In the present embodiment, the line traveling paths L (1) to L (10) along the teaching path T are generated at equal intervals on the lower side of the teaching path T on the slope. In consideration of the width of the area to be mowed and the width of the mowing work by the work vehicle, the line traveling path L is set in a state where the work widths slightly overlap each other so as not to leave uncut parts.

夫々のライン走行経路L(1)〜L(10)に、始点位置Lsと終点位置Lfとが割り当てられ、始点位置Lsから終点位置Lfに向かう方向が、走行機体1の進行方向となるように、夫々のライン走行経路L(1)〜L(10)は構成されている。また、走行機体1が夫々のライン走行経路L(1)〜L(10)を順番に走行するための順路が設定され、本実施形態では、法面の上手側から下手側に折り返しながら、走行機体1が直線往復走行を繰り返す順路が設定されている。つまり、ライン走行経路L(1)〜L(9)の何れか一つのライン走行経路L(n)における終点位置Lfの法面下手側に、次の順路が割り当てられたライン走行経路L(n+1)の始点位置Lsが隣り合って位置するように、走行経路が設定されている。 A start point position Ls and an end point position Lf are assigned to the respective line travel paths L (1) to L (10) so that the direction from the start point position Ls to the end point position Lf is the traveling direction of the traveling aircraft 1. , Each line traveling route L (1) to L (10) is configured. Further, a route is set for the traveling machine body 1 to sequentially travel on the respective line traveling routes L (1) to L (10), and in the present embodiment, traveling while turning back from the upper side to the lower side of the slope. A route is set in which the aircraft 1 repeats straight reciprocating travel. That is, the line travel path L (n + 1) to which the next route is assigned to the lower side of the slope of the end point position Lf in any one of the line travel paths L (1) to L (9). The travel route is set so that the start point positions Ls of) are located adjacent to each other.

自動走行草刈機は、ライン走行経路Lに沿って草刈りしながら自動走行する。例えば、走行機体1が、一つのライン走行経路L(1)の終点位置Lfに到達すると、自動走行制御装置13は、次の順路が割り当てられたライン走行経路L(2)の始点位置Lsに移動するように制御信号を出力する。このとき、自動走行制御装置13は、走行機体1がUターンをしながら、次のライン走行経路L(2)の始点位置Lsに移動するように制御信号を出力しても良いし、走行機体1が方向転換せずにスイッチバックを繰り返しながら、次のライン走行経路L(2)の始点位置Lsに移動するように制御信号を出力しても良い。なお、本実施形態におけるスイッチバックを具体的に説明すると、走行機体1が終点位置Lfに達した際に、正逆転切換機構22の切換え操作によって前後進を繰り返して、走行機体1の位置を当該終点位置Lfの位置から法面下手側にずらすように、始点位置Lsに移動する走行形態である。あるいは、終点位置Lfから次の始点位置Lsへの移動は、手動走行モードによって行われても良い。この場合、走行機体1が次の始点位置Lsに移動した後、手動走行モードから自動走行モードへの切換は、人為操作によって行われても良いし、自動的に行われても良い。 The automatic traveling mowing machine automatically travels while mowing the grass along the line traveling path L. For example, when the traveling machine 1 reaches the end point position Lf of one line traveling path L (1), the automatic traveling control device 13 shifts to the starting point position Ls of the line traveling path L (2) to which the next route is assigned. Output a control signal to move. At this time, the automatic traveling control device 13 may output a control signal so that the traveling machine body 1 moves to the start point position Ls of the next line traveling path L (2) while making a U-turn, or the traveling machine body. A control signal may be output so that 1 moves to the start point position Ls of the next line traveling path L (2) while repeating switchback without changing the direction. To specifically explain the switchback in the present embodiment, when the traveling machine 1 reaches the end point position Lf, the traveling machine 1 is repeatedly moved forward and backward by the switching operation of the forward / reverse switching mechanism 22, and the position of the traveling machine 1 is changed. This is a traveling mode in which the vehicle moves to the start point position Ls so as to shift from the position of the end point position Lf to the lower side of the slope. Alternatively, the movement from the end point position Lf to the next start point position Ls may be performed by the manual travel mode. In this case, after the traveling machine body 1 moves to the next starting point position Ls, the switching from the manual traveling mode to the automatic traveling mode may be performed manually or automatically.

走行機体1がライン走行経路L(2)の始点位置Lsに到達し、走行機体1の進行方位がライン走行経路L(2)の進行方向に沿うと、自動走行草刈機は、ライン走行経路L(2)に沿って草刈りしながら自動走行する。 When the traveling machine 1 reaches the starting point position Ls of the line traveling path L (2) and the traveling direction of the traveling aircraft 1 follows the traveling direction of the line traveling path L (2), the automatic traveling mowing machine moves the line traveling path L. Automatically drive while mowing the grass along (2).

〔回転制御機構〕
自動走行制御装置13は、測位受信機4によって受信された測位信号から走行機体1の位置及び方位を特定するように構成されているが、本実施形態における自動走行草刈機が傾斜した法面を走行する場合、測位受信機4も法面の傾斜度合いに応じて傾く。測位受信機4が傾くことによって、測位受信機4が補足可能な航法衛星の数が減少する虞がある。また、傾斜法面の下手方向に川や水田が存在する場合、航法衛星から送信される測位信号が川や水田で乱反射することによって、測位受信機4がマルチパスの影響を受けやすくなって、測位精度が低下する虞がある。特に、本実施形態における自動走行草刈機に搭載される測位受信機4では、測位受信機4と地面との距離が近い場合が多く、このような不都合が生じやすい。このことから、測位受信機4の真下に遮断板6が設けられ、遮断板6は、川や水田で乱反射した測位信号を測位受信機4の下方で遮断する。つまり、川や水田で乱反射した測位信号の測位受信機4への伝播が、遮断板6によって遮断される。これにより、測位受信機4がマルチパスの影響を受け難くなり、測位精度が低下する虞が低減される。また、測位受信機4の傾きを軽減するための回転制御機構5が、測位受信機4の下方に備えられている。
[Rotation control mechanism]
The automatic traveling control device 13 is configured to specify the position and orientation of the traveling aircraft 1 from the positioning signal received by the positioning receiver 4, but the automatic traveling mower in the present embodiment is configured to have an inclined slope. When traveling, the positioning receiver 4 also tilts according to the degree of inclination of the slope. If the positioning receiver 4 is tilted, the number of navigation satellites that the positioning receiver 4 can capture may decrease. In addition, when a river or paddy field exists in the lower direction of the inclined slope, the positioning signal transmitted from the navigation satellite is diffusely reflected by the river or paddy field, so that the positioning receiver 4 is easily affected by multipath. Positioning accuracy may decrease. In particular, in the positioning receiver 4 mounted on the automatic traveling mower of the present embodiment, the distance between the positioning receiver 4 and the ground is often short, and such inconvenience is likely to occur. For this reason, a blocking plate 6 is provided directly below the positioning receiver 4, and the blocking plate 6 blocks the positioning signal diffusely reflected in a river or paddy field below the positioning receiver 4. That is, the propagation of the positioning signal diffusely reflected in the river or paddy field to the positioning receiver 4 is blocked by the blocking plate 6. As a result, the positioning receiver 4 is less likely to be affected by multipath, and the possibility that the positioning accuracy is lowered is reduced. Further, a rotation control mechanism 5 for reducing the inclination of the positioning receiver 4 is provided below the positioning receiver 4.

図6に示されているように、測位受信機4の下方に遮断板6が設けられ、遮断板6の下方に回転制御機構5が設けられる構成となっており、測位受信機4及び遮断板6は、回転制御機構5の回転軸を軸芯に一体的に揺動可能なように構成されている。本実施形態において、回転制御機構5は、二つの自由度で回動するように構成されている。つまり、回転制御機構5は、走行機体1の機体前後方向に沿うロール軸と、走行機体1の機体左右方向に沿うピッチ軸と、の二つの軸を軸芯に回動可能なように構成されている。これにより、測位受信機4は多自由度で回動する。このように、走行機体1が傾斜した法面を走行する場合であっても、測位受信機4を水平姿勢に保持するように、回転制御機構5は回動する。 As shown in FIG. 6, a blocking plate 6 is provided below the positioning receiver 4, and a rotation control mechanism 5 is provided below the blocking plate 6. The positioning receiver 4 and the blocking plate are provided. Reference numeral 6 denotes a structure that allows the rotation shaft of the rotation control mechanism 5 to swing integrally with the axis. In the present embodiment, the rotation control mechanism 5 is configured to rotate with two degrees of freedom. That is, the rotation control mechanism 5 is configured to be rotatable about two axes, a roll axis along the front-rear direction of the traveling machine 1 and a pitch axis along the left-right direction of the traveling machine 1. ing. As a result, the positioning receiver 4 rotates with multiple degrees of freedom. In this way, even when the traveling machine body 1 travels on an inclined slope, the rotation control mechanism 5 rotates so as to hold the positioning receiver 4 in a horizontal posture.

〔傾斜角度決定部〕
傾斜検出部としての傾斜角度検出部30が走行機体1に備えられ、傾斜角度検出部30は、例えば慣性センサの一例であるIMU(Inertial Measurement Unit)であって、走行機体1の傾きを検出して傾斜角情報Imを出力する。測位受信機4が水平姿勢を保持するための角度は傾斜角度決定部31によって決定され、傾斜角度決定部31は、傾斜角情報Imに基づいて、回転制御機構5に出力する傾斜角度Iを決定する。傾斜角度Iに、走行機体1の機体前後方向に沿うロール角度と、走行機体1の機体左右方向に沿うピッチ角度と、が含まれる。決定した傾斜角度Iは回転制御機構5に出力され、回転制御機構5は、入力した傾斜角度Iに基づいて、ロール軸及びピッチ軸の回動角度を調整する。
[Inclination angle determination unit]
An inclination angle detection unit 30 as an inclination detection unit is provided in the traveling machine body 1, and the inclination angle detecting unit 30 is, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit) which is an example of an inertial sensor and detects the inclination of the traveling machine body 1. And outputs the tilt angle information Im. The angle for the positioning receiver 4 to maintain the horizontal posture is determined by the tilt angle determining unit 31, and the tilt angle determining unit 31 determines the tilt angle I to be output to the rotation control mechanism 5 based on the tilt angle information Im. To do. The inclination angle I includes a roll angle along the front-rear direction of the traveling machine 1 and a pitch angle along the left-right direction of the running machine 1. The determined tilt angle I is output to the rotation control mechanism 5, and the rotation control mechanism 5 adjusts the rotation angles of the roll axis and the pitch axis based on the input tilt angle I.

傾斜角度決定部31は、傾斜角度検出部30が検出した傾斜角情報Imを、そのまま傾斜角度Iとして決定し、回転制御機構5に傾斜角度Iをそのまま出力する構成も可能である。更に、回転制御機構5が、入力した傾斜角度Iに基づいて即座に測位受信機4を回動することによって、リアルタイムで測位受信機4を水平保持する構成も可能である。しかし、このような構成である場合、走行機体1の走行途中の地面の凹凸に追従して、測位受信機4が走行機体1に対する回動が継続し、測位受信機4の走行機体1に対する傾斜姿勢が安定しない虞がある。このことに起因して、測位可能な航法衛星の数が走行途中に変化する虞があり、測位精度が安定しなくなる虞も考えられる。このため、測位受信機4が走行機体1に対して回動するタイミング、即ち、回転制御機構5が回動するタイミングは、走行機体1が停止する間であることが望ましい。 The tilt angle determining unit 31 may determine the tilt angle information Im detected by the tilt angle detecting unit 30 as the tilt angle I as it is, and output the tilt angle I to the rotation control mechanism 5 as it is. Further, the rotation control mechanism 5 can immediately rotate the positioning receiver 4 based on the input tilt angle I to hold the positioning receiver 4 horizontally in real time. However, in such a configuration, the positioning receiver 4 continues to rotate with respect to the traveling aircraft 1 following the unevenness of the ground during traveling of the traveling aircraft 1, and the positioning receiver 4 is tilted with respect to the traveling aircraft 1. The posture may not be stable. Due to this, the number of navigation satellites that can be positioned may change during traveling, and the positioning accuracy may become unstable. Therefore, it is desirable that the timing at which the positioning receiver 4 rotates with respect to the traveling machine body 1, that is, the timing at which the rotation control mechanism 5 rotates, is while the traveling machine body 1 is stopped.

図7に示されているように、ティーチング走行が行われているとき、傾斜角度検出部30は、ティーチング走行の始点位置Tsと終点位置Tfとに亘って傾斜角情報Imの検出を継続し、傾斜角度決定部31に対する傾斜角情報Imの出力を継続する。そして、傾斜角度決定部31は、始点位置Tsと終点位置Tfとに亘って検出された傾斜角情報Imの平均値を算出し、この平均値を傾斜角度I(0)として決定する。 As shown in FIG. 7, when the teaching run is being performed, the tilt angle detection unit 30 continues to detect the tilt angle information Im over the start point position Ts and the end point position Tf of the teaching run. The output of the tilt angle information Im to the tilt angle determination unit 31 is continued. Then, the tilt angle determining unit 31 calculates the average value of the tilt angle information Im detected over the start point position Ts and the end point position Tf, and determines this average value as the tilt angle I (0).

走行機体1が最初のライン走行経路L(1)を自動走行するとき、測位受信機4が走行機体1に対して傾斜角度I(0)の傾きを保持するように、回転制御機構5は測位受信機4を位置決め保持する。回転制御機構5が測位受信機4を回動するタイミングは、走行機体1が終点位置Tfから最初のライン走行経路L(1)の始点位置Lsに移動するまでの間である。 When the traveling machine 1 automatically travels on the first line traveling path L (1), the rotation control mechanism 5 positions the positioning receiver 4 so as to maintain the inclination of the inclination angle I (0) with respect to the traveling aircraft 1. Position and hold the receiver 4. The timing at which the rotation control mechanism 5 rotates the positioning receiver 4 is from the end point position Tf to the start point position Ls of the first line travel path L (1).

走行機体1が最初のライン走行経路L(1)に沿って走行しているとき、傾斜角度検出部30は、ライン走行経路L(1)における始点位置Lsと終点位置Lfとに亘って傾斜角情報Imの検出を継続し、傾斜角度決定部31に対する傾斜角情報Imの出力を継続する。そして、傾斜角度決定部31は、最初のライン走行経路L(1)における始点位置Lsと終点位置Lfとに亘って検出された傾斜角情報Imの平均値を算出し、この平均値を傾斜角度I(1)として決定する。つまり、傾斜角度決定部31は、傾斜角度Iを、傾斜角度I(0)から傾斜角度I(1)に更新する。走行機体1が最初のライン走行経路L(1)の終点位置Lfに到達後、次のライン走行経路L(2)の始点位置Lsに移動するまでの間に、傾斜角度I(1)に基づいて回転制御機構5は回動する。即ち、回転制御機構5は、ライン走行経路L(2)における自動走行開始前のタイミングで、測位受信機4を回転する。 When the traveling machine body 1 is traveling along the first line traveling path L (1), the inclination angle detecting unit 30 increases the inclination angle over the start point position Ls and the end point position Lf on the line traveling path L (1). The detection of the information Im is continued, and the output of the tilt angle information Im to the tilt angle determination unit 31 is continued. Then, the inclination angle determination unit 31 calculates the average value of the inclination angle information Im detected over the start point position Ls and the end point position Lf in the first line traveling path L (1), and uses this average value as the inclination angle. Determined as I (1). That is, the tilt angle determining unit 31 updates the tilt angle I from the tilt angle I (0) to the tilt angle I (1). Based on the inclination angle I (1) after the traveling machine body 1 reaches the end point position Lf of the first line traveling path L (1) and before moving to the starting point position Ls of the next line traveling path L (2). The rotation control mechanism 5 rotates. That is, the rotation control mechanism 5 rotates the positioning receiver 4 at the timing before the start of automatic traveling on the line traveling path L (2).

走行機体1がライン走行経路L(2)に沿って走行しているとき、測位受信機4が走行機体1に対して傾斜角度I(1)の傾きを保持するように、回転制御機構5は測位受信機4を位置決め保持する。また、傾斜角度検出部30は、傾斜角度決定部31が傾斜角度I(2)を算出するために、ライン走行経路L(2)における始点位置Lsと終点位置Lfとに亘って傾斜角情報Imの検出を継続し、傾斜角度決定部31に対する傾斜角情報Imの出力を継続する。そして、走行機体1がライン走行経路L(2)の終点位置Lfに到達した時に、傾斜角度決定部31は、傾斜角度Iを傾斜角度I(1)から傾斜角度I(2)に更新する。 When the traveling machine body 1 is traveling along the line traveling path L (2), the rotation control mechanism 5 keeps the inclination of the inclination angle I (1) with respect to the traveling machine body 1. Positioning and holding the positioning receiver 4. Further, in the tilt angle detection unit 30, in order for the tilt angle determination unit 31 to calculate the tilt angle I (2), the tilt angle information Im over the start point position Ls and the end point position Lf in the line traveling path L (2). Is continued, and the output of the tilt angle information Im to the tilt angle determination unit 31 is continued. Then, when the traveling machine body 1 reaches the end point position Lf of the line traveling path L (2), the inclination angle determining unit 31 updates the inclination angle I from the inclination angle I (1) to the inclination angle I (2).

このように、走行機体1が、ライン走行経路L(2)〜L(10)の何れか一つのライン走行経路L(n)に沿って走行しているとき、回転制御機構5は、一つ前のライン走行経路L(n−1)で決定された傾斜角度I(n−1)の傾きで、測位受信機4を位置決め保持するように構成されている。隣接するライン走行経路L(n−1)とライン走行経路L(n)とにおける法面の傾斜角度の差は、隣接せずに離れている二つのライン走行経路Lにおける法面の傾斜角度の差よりも小さい場合が多い。このため、法面の上手側と下手側とで傾斜度合いが大きく異なる場合であっても、前回のライン走行経路L(n−1)における傾斜角度I(n−1)を用いて、測位受信機4の姿勢を、ほぼ水平に保持することができる。 As described above, when the traveling machine body 1 is traveling along the line traveling path L (n) of any one of the line traveling paths L (2) to L (10), the rotation control mechanism 5 is one. The positioning receiver 4 is positioned and held by the inclination of the inclination angle I (n-1) determined by the previous line traveling path L (n-1). The difference in the inclination angle of the slope between the adjacent line traveling path L (n-1) and the line traveling path L (n) is the inclination angle of the slope in the two line traveling paths L that are not adjacent to each other. Often less than the difference. Therefore, even if the degree of inclination differs greatly between the upper side and the lower side of the slope, positioning reception is performed using the inclination angle I (n-1) in the previous line traveling path L (n-1). The attitude of the machine 4 can be maintained almost horizontally.

送信機7が、例えば携帯端末機器等であって表示画面を有する場合、送信機7は、通信部17を介して、傾斜角情報Imや傾斜角度Iを表示画面に表示可能なように構成されている。また、ティーチング走行軌跡やライン走行経路Lを含む走行経路も、当該表示画面に表示可能である。 When the transmitter 7 is, for example, a mobile terminal device and has a display screen, the transmitter 7 is configured to be able to display the tilt angle information Im and the tilt angle I on the display screen via the communication unit 17. ing. Further, a traveling route including the teaching traveling locus and the line traveling route L can also be displayed on the display screen.

〔別実施形態〕
本発明は、上述した実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
[Another Embodiment]
The present invention is not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiments, and the following, typical alternative embodiments of the present invention will be exemplified.

〔1〕上述した実施形態では、ティーチング走行中に記憶部11に記憶された測位信号に基づくティーチング経路Tからライン走行経路L(1)〜L(10)が生成される構成となっているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、ティーチング経路T及びライン走行経路Lを含む走行経路が、全て記憶部11に記憶され、自動走行草刈機による次回の自動走行時に、記憶部11に記憶された走行経路に沿って自動走行が行われる構成であっても良い。これにより、次回の自動走行前にティーチング走行を行う必要が無くなり、人為操作の手間を省略することができる。また、夫々の傾斜角度I(0)〜I(9)も、走行経路と同様に、記憶部11に記憶される構成であっても良い。そして、ライン走行経路L(1)〜L(9)の何れか一つのライン走行経路L(n)の終点位置Lfから次のライン走行経路L(n+1)の始点位置Lsに走行機体1が移動する間に、回転制御機構5は、ライン走行経路L(n+1)に対応する傾斜角度I(n)に基づいて測位受信機4を回動する構成であっても良い。 [1] In the above-described embodiment, the line traveling paths L (1) to L (10) are generated from the teaching path T based on the positioning signal stored in the storage unit 11 during the teaching traveling. , Not limited to the embodiments described above. For example, all the traveling routes including the teaching route T and the line traveling route L are stored in the storage unit 11, and the automatic traveling is performed along the traveling route stored in the storage unit 11 at the next automatic traveling by the automatic traveling mower. It may be a configuration that is performed. As a result, it is not necessary to perform teaching driving before the next automatic driving, and it is possible to save the trouble of artificial operation. Further, the respective inclination angles I (0) to I (9) may also be stored in the storage unit 11 in the same manner as the traveling path. Then, the traveling machine body 1 moves from the end point position Lf of any one of the line traveling paths L (1) to L (9) to the starting point position Ls of the next line traveling path L (n + 1). During this time, the rotation control mechanism 5 may be configured to rotate the positioning receiver 4 based on the inclination angle I (n) corresponding to the line traveling path L (n + 1).

また、ティーチング経路T及びライン走行経路Lと、傾斜角度Iと、は記憶部11に限らず、例えば外部端末に管理される構成であっても良い。この場合、通信部17はWAN(Wide Area Network)等を介して外部端末と通信可能なように構成され、ティーチング経路T及びライン走行経路Lと、傾斜角度Iと、が通信部17を介して外部端末から読み出されるように構成されていても良いし、ティーチング経路T及びライン走行経路Lと、傾斜角度Iと、が通信部17を介して外部端末に記憶されるように構成されていても良い。 Further, the teaching path T, the line traveling path L, and the inclination angle I are not limited to the storage unit 11, and may be managed by, for example, an external terminal. In this case, the communication unit 17 is configured to be able to communicate with an external terminal via a WAN (Wide Area Network) or the like, and the teaching path T, the line traveling path L, and the inclination angle I are connected via the communication unit 17. It may be configured to be read from an external terminal, or the teaching path T, the line traveling path L, and the inclination angle I may be configured to be stored in the external terminal via the communication unit 17. good.

〔2〕上述した実施形態では、傾斜角度決定部31は、夫々のライン走行経路Lの終点位置Lfに到達した時に、傾斜角度Iを更新するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、傾斜角度Iが、測位受信機4によって受信された測位信号に基づく位置情報と紐付けられた状態で記憶部11に記憶され、走行機体1が特定の位置を通過するときに回転制御機構5が回動し、測位受信機4が水平に保持される構成であっても良い。例えば、図8に示されているように、ライン走行経路L(1)〜L(5)に沿って、地点P1〜P11の位置情報が記憶部11に記憶され、地点P1〜P11の位置情報の夫々に対応する傾斜角度I(P1)〜I(P11)が記憶部11に記憶される構成であっても良い。走行機体1が、地点P1〜P11を通過する毎に、傾斜角度決定部31は地点P1〜P11の位置情報の夫々に対応する傾斜角度I(P1)〜I(P11)を読み出し、回転制御機構5は測位受信機4を回動する。これにより、例えばすり鉢状の土地で、自動走行の途中で傾斜角度が大きく変化する箇所があっても、測位受信機を水平に保持することができる。 [2] In the above-described embodiment, the inclination angle determining unit 31 is configured to update the inclination angle I when the end point position Lf of each line traveling path L is reached. Not limited. For example, the tilt angle I is stored in the storage unit 11 in a state of being associated with the position information based on the positioning signal received by the positioning receiver 4, and the rotation control mechanism when the traveling aircraft 1 passes through a specific position. 5 may rotate and the positioning receiver 4 may be held horizontally. For example, as shown in FIG. 8, the position information of the points P1 to P11 is stored in the storage unit 11 along the line traveling paths L (1) to L (5), and the position information of the points P1 to P11 is stored. The tilt angles I (P1) to I (P11) corresponding to each of the above may be stored in the storage unit 11. Every time the traveling machine 1 passes through the points P1 to P11, the tilt angle determining unit 31 reads out the tilt angles I (P1) to I (P11) corresponding to the position information of the points P1 to P11, and the rotation control mechanism. 5 rotates the positioning receiver 4. As a result, the positioning receiver can be held horizontally even if there is a place where the inclination angle changes significantly during automatic traveling, for example, on a mortar-shaped land.

〔3〕上述した実施形態では、夫々のライン走行経路Lは、直線状のティーチング経路Tに基づいて設定されているが、曲線状のティーチング経路Tに基づいて設定されても良い。例えば図9に示されているように、曲線状のティーチング経路Tに基づいて、ティーチング経路Tと平行な曲線状のライン走行経路Lが、等間隔に夫々設定される構成であっても良い。 [3] In the above-described embodiment, each line traveling path L is set based on the linear teaching path T, but may be set based on the curved teaching path T. For example, as shown in FIG. 9, based on the curved teaching path T, the curved line traveling paths L parallel to the teaching path T may be set at equal intervals.

〔4〕上述した実施形態では、傾斜角度決定部31は、夫々のライン走行経路Lの終点位置Lfに到達した時に、傾斜角度Iを更新するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、傾斜角度決定部31は、ティーチング走行の始点位置Tsと終点位置Tfとに亘って検出された傾斜角情報Imの平均値を算出し、この平均値を傾斜角度Iとして決定し、その後は傾斜角度Iを更新しない構成であっても良い。 [4] In the above-described embodiment, the inclination angle determining unit 31 is configured to update the inclination angle I when the end point position Lf of each line traveling path L is reached. Not limited. For example, the tilt angle determination unit 31 calculates an average value of the tilt angle information Im detected over the start point position Ts and the end point position Tf of the teaching run, determines this average value as the tilt angle I, and then determines the mean value. The configuration may be such that the inclination angle I is not updated.

〔5〕上述した傾斜角度検出部30として、IMUが例示されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、傾斜角度検出部30として、振り子式やフロート式の傾斜角検出器であっても良い。また、慣性センサは、ジャイロセンサであったり、加速度センサであったりしても良い。 [5] The IMU is exemplified as the tilt angle detection unit 30 described above, but the invention is not limited to the embodiment described above. For example, the tilt angle detection unit 30 may be a pendulum type or float type tilt angle detector. Further, the inertial sensor may be a gyro sensor or an acceleration sensor.

〔6〕上述した実施形態に例示された測位受信機4と回転制御機構5とは、一体的な形状で構成されていても良い。 [6] The positioning receiver 4 and the rotation control mechanism 5 exemplified in the above-described embodiment may be configured in an integral shape.

〔7〕上記実施形態では、自動走行草刈機が草刈りを行いながら自動走行するとして説明したが、自動走行草刈機を例えば薬剤散布車など他の作業車両として用いることも可能である。 [7] In the above embodiment, the automatic traveling mower has been described as automatically traveling while mowing the grass, but the automatic traveling mower can also be used as another work vehicle such as a chemical sprayer.

本発明は、法面などの傾斜した地形を走行可能な自動走行作業機に適用可能である。 The present invention is applicable to an automatic traveling work machine capable of traveling on an inclined terrain such as a slope.

1 :走行機体
2A :第一車輪
2B :第二車輪
3 :草刈装置
4 :測位受信機
5 :回転制御機構
6 :遮断板
11 :記憶部
12 :走行経路設定部
13 :自動走行制御装置
17 :通信部
31 :傾斜角度決定部
E :エンジン
I :傾斜角度
Im :傾斜角情報
T :ティーチング走行軌跡
L :ライン走行経路
1: Traveling machine 2A: First wheel 2B: Second wheel 3: Mowing device 4: Positioning receiver 5: Rotation control mechanism 6: Blocking plate 11: Storage unit 12: Traveling route setting unit 13: Automatic driving control device 17: Communication unit 31: Tilt angle determination unit E: Engine I: Tilt angle Im: Tilt angle information T: Teaching travel locus L: Line travel route

Claims (9)

走行機体と、
航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、
前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、
前記走行機体の傾きを検出して傾斜角情報を出力する傾斜検出部と、
前記傾斜角情報に基づいて傾斜角度を決定する傾斜角度決定部と、
前記測位受信機を一以上の自由度で回転する回転制御機構と、
が備えられ、
前記回転制御機構は、前記傾斜角度に基づいて前記測位受信機を水平に保持し、
前記走行経路は、法面上で自動走行を行うために設定された、複数の直線状のライン走行経路であり、
前記複数の直線状のライン走行経路のうちの所定のライン走行経路を走行する際における前記回転制御機構が前記測位受信機を回転させる前記傾斜角度は、前記所定のライン走行経路を走行する直前に走行した一つ前のライン走行経路を走行中に検出された前記走行機体の傾きに基づいて決定される自動走行作業機。
Traveling aircraft and
A positioning receiver that receives positioning signals from navigation satellites, and
An automatic driving control device that automatically travels along a traveling route based on the positioning signal,
A tilt detection unit that detects the tilt of the traveling aircraft and outputs tilt angle information,
An inclination angle determining unit that determines an inclination angle based on the inclination angle information,
A rotation control mechanism that rotates the positioning receiver with one or more degrees of freedom,
Is provided,
The rotation control mechanism holds the positioning receiver horizontally based on the tilt angle .
The traveling route is a plurality of linear line traveling routes set for automatic traveling on a slope.
The inclination angle at which the rotation control mechanism rotates the positioning receiver when traveling on a predetermined line traveling path among the plurality of linear line traveling paths is immediately before traveling on the predetermined line traveling path. traveling automatic traveling working machine the previous line travel path Ru is determined based on the slope of said detected vehicle body during running was.
前記回転制御機構は、前記測位受信機の真下に設けられている請求項1に記載の自動走行作業機。 The automatic traveling work machine according to claim 1, wherein the rotation control mechanism is provided directly below the positioning receiver. 前記測位受信機の下方を覆うと共に、前記測位信号の伝播を遮断する遮断板が設けられている請求項1又は2に記載の自動走行作業機。 The automatic traveling work machine according to claim 1 or 2, which covers the lower part of the positioning receiver and is provided with a blocking plate that blocks the propagation of the positioning signal. 前記走行機体の走行経路を予め設定する走行経路設定部が備えられ、
前記走行経路設定部は、前記走行機体の人為操作によるティーチング走行軌跡に基づいて、前記ティーチング走行軌跡に平行な複数のライン走行経路を生成する請求項1から3の何れか一項に記載の自動走行作業機。
A travel route setting unit for presetting the travel route of the traveling aircraft is provided.
The automatic according to any one of claims 1 to 3, wherein the traveling route setting unit generates a plurality of line traveling routes parallel to the teaching traveling locus based on the teaching traveling locus by the artificial operation of the traveling aircraft. Traveling work machine.
前記傾斜角度決定部は、前記ティーチング走行軌跡に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を決定し、
前記回転制御機構は、前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転する請求項4に記載の自動走行作業機。
The tilt angle determining unit determines the tilt angle based on the tilt angle information detected over the teaching travel locus.
The automatic traveling work machine according to claim 4, wherein the rotation control mechanism rotates the positioning receiver at a timing before the start of automatic traveling on the line traveling path.
前記傾斜角度決定部は、一つの前記ライン走行経路に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を更新し、
前記回転制御機構は、次の前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転する請求項4又は5に記載の自動走行作業機。
The tilt angle determining unit updates the tilt angle based on the tilt angle information detected over one of the line traveling paths.
The automatic traveling work machine according to claim 4 or 5, wherein the rotation control mechanism rotates the positioning receiver at a timing before the start of automatic traveling on the next line traveling path.
前記傾斜角度を記憶する記憶部が備えられ、
前記記憶部に、前記走行経路と、前記走行経路における予め設定された複数の地点ごとの前記傾斜角度と、が記憶され、
前記自動走行制御装置は、前記記憶部に記憶された前記走行経路に沿って自動走行し、
前記回転制御機構は、前記走行機体が前記地点を通過するタイミングで、前記測位受信機を回転する請求項1から6の何れか一項に記載の自動走行作業機。
A storage unit for storing the tilt angle is provided.
The travel path and the inclination angle for each of a plurality of preset points in the travel path are stored in the storage unit.
The automatic traveling control device automatically travels along the traveling path stored in the storage unit, and the automatic traveling control device automatically travels along the traveling path.
The automatic traveling work machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotation control mechanism rotates the positioning receiver at a timing when the traveling machine passes the point.
機体外部と情報通信する通信部が備えられ、
前記走行経路及び前記傾斜角度は、前記通信部を介して外部端末に送信されて当該外部端末に表示可能な請求項1から7の何れか一項に記載の自動走行作業機。
Equipped with a communication unit that communicates information with the outside of the aircraft
The automatic traveling work machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the traveling route and the inclination angle are transmitted to an external terminal via the communication unit and can be displayed on the external terminal.
走行機体と、Traveling aircraft and
航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、A positioning receiver that receives positioning signals from navigation satellites, and
前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、An automatic driving control device that automatically travels along a traveling route based on the positioning signal,
前記走行機体の傾きを検出して傾斜角情報を出力する傾斜検出部と、A tilt detection unit that detects the tilt of the traveling aircraft and outputs tilt angle information,
前記傾斜角情報に基づいて傾斜角度を決定する傾斜角度決定部と、An inclination angle determining unit that determines an inclination angle based on the inclination angle information,
前記測位受信機を一以上の自由度で回転する回転制御機構と、A rotation control mechanism that rotates the positioning receiver with one or more degrees of freedom,
前記傾斜角度を記憶する記憶部と、A storage unit that stores the tilt angle and
が備えられ、Is provided,
前記回転制御機構は、前記傾斜角度に基づいて前記測位受信機を水平に保持し、The rotation control mechanism holds the positioning receiver horizontally based on the tilt angle.
前記記憶部に、前記走行経路と、前記走行経路における予め設定された複数の地点ごとの前記傾斜角度と、が記憶され、The travel path and the inclination angle for each of a plurality of preset points on the travel path are stored in the storage unit.
前記自動走行制御装置は、前記記憶部に記憶された前記走行経路に沿って自動走行し、The automatic traveling control device automatically travels along the traveling path stored in the storage unit, and the automatic traveling control device automatically travels along the traveling path.
前記回転制御機構は、前記走行機体が前記地点を通過するタイミングで、前記測位受信機を回転する自動走行作業機。The rotation control mechanism is an automatic traveling work machine that rotates the positioning receiver at the timing when the traveling machine passes the point.
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