JP6925882B2 - Work machine control device, work machine control method and work machine - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機に関する。 The present invention relates to, for example, a work machine control device, a work machine control method, and a work machine.
従来、作業機を旋回させた場合に、当該作業機の速度等に関する制御を行う技術として、特許文献1に示す文献が知られている。また、作業機の走行ルートに関する制御を行う技術として特許文献2に示す文献が知られている。
特許文献1の作業機では、目標走行経路に対する自車位置との間の位置偏差を演算する位置偏差演算部と、位置偏差に基づいて偏差解消の第1操舵値を出力する第1制御演算部と、操舵駆動部とを備え、操舵駆動部を第1操舵値に基づいて操舵している。
Conventionally, the document shown in
In the working machine of
上述したように、特許文献1の作業機では、目標走行経路と自車位置との間の位置偏差を無くすように操舵駆動部によって自動的に操舵するオートステアリング制御によって、目標走行経路に沿って当該作業機を走行させることができる。しかしながら、状況によって操舵駆動部によって操舵を行っても作業機が目標走行経路に戻ることができない虞があった。
As described above, in the working machine of
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業機(車体)を走行ルートに戻すことができる作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a work machine control device, a work machine control method, and a work machine capable of returning the work machine (vehicle body) to a traveling route.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業機の制御装置は、走行ルートと車体の位置との偏差が小さくなるように前記車体に設けられた操舵装置の操舵角及び操舵方向の設定を行う第1制御部と、前記走行ルートに基づいて制動装置に対して、車体に設けられた第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う第2制御部と、を備え、前記第2制御部は、前記第1制御部によって前記操舵装置の操舵角及び操舵方向の設定後、前記車体の位置が前記走行ルートに近づかない場合、前記第1輪及び第2輪のうち、前記操舵装置の操舵方向に対応する輪の制動を行う。
The technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
The control device of the work machine is based on the first control unit that sets the steering angle and the steering direction of the steering device provided on the vehicle body so that the deviation between the travel route and the position of the vehicle body becomes small, and the travel route. against brake Te, a second control unit for setting a one of the brake first wheel and a second wheel provided on the vehicle body, wherein the second control unit by the first control unit After setting the steering angle and steering direction of the steering device, when the position of the vehicle body does not approach the traveling route, braking of the first wheel and the second wheel corresponding to the steering direction of the steering device is performed. conduct.
前記第2制御部は、前記走行ルートで示された方位と車体の走行方位とが異なる場合に前記第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う。
前記第2制御部は、前記第1制御部が前記走行ルートに前記車体が戻るように前記操舵装置の操舵角を設定後、前記車体の走行状態に基づいて前記第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う。
The second control unit sets the braking of either the first wheel or the second wheel when the direction indicated by the traveling route and the traveling direction of the vehicle body are different.
After setting the steering angle of the steering device so that the first control unit returns the vehicle body to the traveling route, the second control unit sets the steering angle of the first wheel and the second wheel based on the traveling state of the vehicle body. Set either braking.
作業機は、車体の向きを変更可能な操舵装置と、前記車体に設けられた第1輪と、前記車体に設けられ且つ前記第1輪と車体幅方向に離れる第2輪と、前記第1輪及び第2輪のいずれかの制動を行う制動装置と、走行ルートと車体の位置との偏差が小さくなるように前記車体に設けられた操舵装置の操舵角及び操舵方向の操舵角の設定を行う第1制御部と、前記走行ルートに基づいて前記制動装置に対して第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う第2制御部とを有する制御装置と、を備え、前記第2制御部は、前記第1制御部によって前記操舵装置の操舵角及び操舵方向の設定後、前記車体の位置が前記走行ルートに近づかない場合、前記第1輪及び第2輪のうち、前記操舵装置の操舵方向に対応する輪の制動を行う。 The working machine includes a steering device capable of changing the direction of the vehicle body, a first wheel provided on the vehicle body, a second wheel provided on the vehicle body and separated from the first wheel in the vehicle body width direction, and the first wheel. Set the steering angle and steering angle of the steering device provided on the vehicle body so that the deviation between the braking device that brakes either the wheel or the second wheel and the traveling route and the position of the vehicle body becomes small. A control device including a first control unit for performing the braking and a second control unit for setting the braking of either the first wheel or the second wheel to the braking device based on the traveling route. When the position of the vehicle body does not approach the traveling route after the steering angle and steering direction of the steering device are set by the first control unit, the second control unit may perform the first wheel and the second wheel among the first wheel and the second wheel. Brakes the wheels corresponding to the steering direction of the steering device.
作業機の制御方法は、走行ルートに基づいて操舵装置に対して、操舵角の設定を行う第1ステップと、前記走行ルートに基づいて制動装置に対して、車体に設けられた第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う第2ステップと、を備えている。 The control method of the work equipment includes a first step of setting a steering angle for the steering device based on the traveling route, and a first wheel provided on the vehicle body for the braking device based on the traveling route. It includes a second step of setting the braking of any of the second wheels.
本発明によれば、作業機(車体)を走行ルートに戻すことができる。 According to the present invention, the working machine (vehicle body) can be returned to the traveling route.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、作業機の制御ブロック図を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械である。トラクタを例に挙げ作業機について説明する。
図6に示すように、トラクタ1は、走行装置7を有する車両(車体)3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。前輪7Fは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪7も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機4は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。車体3にはキャビン9が設けられ、当該キャビン9内には運転席10が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a control block diagram of the working machine. Working machines are agricultural machines such as tractors, combines, and rice transplanters. A working machine will be described by taking a tractor as an example.
As shown in FIG. 6, the
また、車体3の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部8が設けられている。連結部8には、作業装置2が着脱可能である。作業装置2を連結部8に連結することによって、車体3によって作業装置2を牽引することができる。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図6では、作業装置2として耕耘装置を取り付けた例を示している。
Further, a connecting portion 8 composed of a three-point link mechanism or the like is provided at the rear portion of the
図1に示すように、変速装置5は、主軸(推進軸)5aと、主変速部5bと、副変速部5cと、シャトル部5dと、PTO動力伝達部5eと、前変速部5fと、を備えている。推進軸5aは、変速装置5のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸5aには、エンジン4のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部5bは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部5bは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、推進軸5aから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
As shown in FIG. 1, the
副変速部5cは、主変速部5bと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部5cは、複数のギアの接続(噛合)をシフタで適宜変更することによって、主変速部5bから入力された回転を変更して出力する(変速する)。
シャトル部5dは、シャトル軸12と、前後進切替部13とを有している。シャトル軸12には、副変速部5cから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後切換部13は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸12の回転方向、即ち、トラクタ1の前進及び後進を切り換える。シャトル軸12は、後輪デフ装置20Rに接続されている。後輪デフ装置20Rは、後輪7Rが取り付けられた後車軸21Rを回転自在に支持している。
Like the
The
PTO動力伝達部5eは、PTO推進軸14と、PTOクラッチ15とを有している。PTO推進軸14は、回転自在に支持され、推進軸5aからの動力が伝達可能である。PTO推進軸14は、ギア等を介してPTO軸16に接続されている。PTOクラッチ15
は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸5aの動力をPTO推進軸14に伝達する状態と、推進軸5aの動力をPTO推進軸14に伝達しない状態とに切り換わる。
The PTO
Is composed of, for example, a hydraulic clutch, and is in a state where the power of the
前変速部5fは、第1クラッチ17と、第2クラッチ18とを有している。第1クラッチ17及び第2クラッチは、推進軸5aからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル軸12の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第1クラッチ17及び第2クラッチ18からの動力は、前伝動軸22を介して前車軸21Fに伝達可能である。具体的には、前伝動軸22は、前輪デフ装置20Fに接続され、前輪デフ装置20Rは、前輪7Fが取り付けられた前車軸21Fを回転自在に支持している。
The
第1クラッチ17及び第2クラッチ18は、油圧クラッチ等で構成されている。第1クラッチ17には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される第1作動弁31に接続されている。第1クラッチ17は、第1作動弁31の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第2クラッチ18には油路が接続され、当該油路には第2作動弁32に接続されている。第2クラッチ18は、第2作動弁32の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第1作動弁31及び第2作動弁32は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。
The first clutch 17 and the second clutch 18 are composed of a hydraulic clutch or the like. An oil passage is connected to the first clutch 17, and the oil passage is connected to a
第1クラッチ17が切断状態で且つ第2クラッチ18が接続状態である場合、第2クラッチ18を通じてシャトル軸12の動力が前輪7Fに伝達される。これにより、前輪及び後輪が動力によって駆動する四輪駆動(4WD)で且つ前輪と後輪との回転速度が略同じとなる(4WD等速状態)。一方、第1クラッチ17が接続状態で且つ第2クラッチ18が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪の回転速度が後輪の回転速度に比べて速くなる(4WD増速状態)。また、第1クラッチ17及び第2クラッチ18が接続状態である場合、シャトル軸12の動力が前輪7Fされないため、後輪が動力によって駆動する二輪駆動(2WD)となる。
When the first clutch 17 is in the disengaged state and the second clutch 18 is in the connected state, the power of the shuttle shaft 12 is transmitted to the
図1に示すように、トラクタ1は、制動装置を備えている。制動装置は、左制動装置25aと、右制動装置25bとを有している。左制動装置25a及び右制動装置25bは、ディスク型の制動装置であり、制動する制動状態と、制動を解除する解除状態に切換可能である。左制動装置25aは、後車軸21Rの左側に設けられ、右制動装置25bは、後車軸21Rの右側に設けられている。例えば、運転席10の近傍には、左ブレーキペダルと、右ブレーキペダルとが設けられている。トラクタ1を操作するオペレータが左ブレーキペダルを操作する(踏み込む)ことによって、左ブレーキペダルに連結された左連結部材26aが制動方向へ動き、左制動装置25aを制動状態にすることができる。オペレータが右ブレーキペダルを操作する(踏み込む)ことによって、右ブレーキペダルに連結された右連結部材26bが制動方向へ動き、右制動装置25bを制動状態にすることができる。
As shown in FIG. 1, the
また、左連結部材26aには、作動油により作動する左油圧作動部27aが連結されている。左油圧作動部27aには、油路を介して第3作動弁(左制動弁)28aが接続されている。第3作動弁28aによって、左油圧作動部27aを作動させることにより、左連結部材26aを制動方向に移動させることができる。また、右連結部材26bには、作動油により作動する右油圧作動部27bが連結されている。右油圧作動部27bには、油路を介して第4作動弁(右制動弁)28bが接続されている。第4作動弁28bによって、右油圧作動部27bを作動させることにより、右連結部材26bを制動方向に移動させることができる。
Further, a left
以上のように、左制動装置25a及び右制動装置25bは、左ブレーキペダル及び右ブレーキペダルの操作だけでなく、左油圧作動部27a及び右油圧作動部27bの作動によっても、左の後輪7R及び右の後輪7Rのそれぞれを独立して制動状態にすることができる。
図1及び図6に示すように、トラクタ1は、操舵装置11を備えている。図1に示すように、操舵装置11は、ハンドル(ステアリングホイール)11aと、ハンドル11aの
回転に伴って回転する回転軸(操舵軸)11bと、ハンドル11aの操舵を補助する補助機構(パワーステアリング機構)11cと、を有している。補助機構11cは、油圧ポンプ33と、油圧ポンプ33から吐出した作動油が供給される制御弁34と、制御弁34により作動するステアリングシリンダ35とを含んでいる。制御弁34は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁34は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な3位置切換弁である。また、制御弁34は、操舵軸11bの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ35は、前輪7Fの向きを変えるアーム(ナックルアーム)36に接続されている。
As described above, in the
As shown in FIGS. 1 and 6, the
したがって、ハンドル11aを操作すれば、当該ハンドル11aに応じて制御弁34の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁34の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ35が左又は右に伸縮することによって、前輪7Fの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵機構11は一例であり、上述した構成に限定されない。
図6に示すように、トラクタ1は、位置検出装置39を備えている。位置検出装置39は、トラクタ1のキャビン9の天板に装着されている。なお、位置検出装置39は、キャビン9の天板に装着されているが、トラクタ1における装着場所は限定されず、別の場所であってもよい。また、位置検出装置39は、作業装置2に装着されていてもよい。位置検出装置39は、衛星測位システムによって自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出する位置検出装置である。即ち、位置検出装置39は、測位衛星から送信された信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、受信した信号に基づいて位置(例えば、緯度、経度)を検出する。したがって、トラクタ1等に位置検出装置39を設けているため、トラクタ1の走行時における位置を検出することができる。なお、図1に示すように、位置検出装置39で検出された位置(機械位置)は、後述する制御装置40が取得可能である。
Therefore, when the
As shown in FIG. 6, the
図1に示すように、トラクタ1は、制御装置40を備えている。制御装置40は、トラクタ1における走行系の制御、作業系の制御を行う装置である。具体的には、制御装置40は、第1制御部41と、記憶部43、取得部49とを有している。第1制御部41及び取得部49は、制御装置40に設けられた電気・電子部品、当該制御装置40に組み込まれたプログラム等から構成されている。記憶部43は、不揮発性のメモリ等である。
As shown in FIG. 1, the
第1制御部41は、走行ルート(走行予定ルート)Rに基づいて操舵装置11における第1制御(オートステアリング制御)の制御が可能である。
オートステアリング制御とは、少なくともトラクタ1の位置(位置検出装置39で検出された位置)と走行ルートRとが一致するように、即ち、車体3と走行ルートR1とが一致するように、制御弁34の切換位置及び開度を設定する制御である。言い換えれば、オートステアリング制御は、トラクタ1の位置と走行ルートRとが一致するように、ステアリングシリンダ35の移動方向及び移動量(前輪7Fの操舵方向及び操舵角)を設定する。
The
The auto steering control is a control valve so that at least the position of the tractor 1 (the position detected by the position detection device 39) and the traveling route R match, that is, the
走行ルートRの設定は、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン(多機能携帯電話)、タブレット等のコンピュータを用いて行う。
図2は、トラクタの走行ルートRの一例を示している。走行ルートRの設定にあたっては、図2に示すように、コンピュータの表示部に、トラクタ1で作業を行う作業場(圃場等)Fを表示する。コンピュータの表示部に表示された作業場Fにトラクタ1の走行ルートRを設定する。オペレータや管理者等は、コンピュータのインターフェース等を用いて、コンピュータの表示部に表示された作業場F上に、走行ルートRを設定する。例えば、走行ルートRとして、トラクタ1を直進させる直進部R1と、トラクタ1を旋回させる旋回部R2とを設定する。なお、走行ルートRにおける直進部R1及び旋回部R2は、位置(緯度、経度)と関連付けられており、少なくとも直進部R1及び旋回部R2に対応する位置を、コンピュータ上で決定することで、走行ルートRを設定することができる。図2に示した走行ルートRの設定は一例であり、限定されない。
The travel route R is set using a computer such as a personal computer (PC), a smartphone (multifunctional mobile phone), or a tablet.
FIG. 2 shows an example of the traveling route R of the tractor. In setting the travel route R, as shown in FIG. 2, a work place (field or the like) F for working with the
コンピュータによって走行ルートRの設定が完了すると、例えば、USBメモリ、SDカード等の電子記憶媒体を当該コンピュータに接続して、当該コンピュータで設定した走
行ルートRを電子記憶媒体に転送する。そして、走行ルートRを記憶した電子記憶媒体をトラクタ1に搭載した機器、例えば、制御装置40や表示装置48に接続する。なお、表示装置48は、トラクタ1の様々な情報を表示する装置であり、例えば、液晶パネル等を有する装置である。
When the setting of the traveling route R is completed by the computer, for example, an electronic storage medium such as a USB memory or an SD card is connected to the computer, and the traveling route R set by the computer is transferred to the electronic storage medium. Then, the electronic storage medium that stores the travel route R is connected to a device mounted on the
トラクタ1の機器(制御装置40、表示装置48)に電子記憶媒体を接続すると、制御装置40の取得部49は、電子記憶媒体に走行ルートRを要求し、当該電子記憶媒体から送信された走行ルートRを取得することができる。記憶部43は、取得部49が取得した走行ルートRを記憶する。
なお、コンピュータから制御装置40への走行ルートRの入力方法は、上述した例に限定されず、トラクタ1に無線を行う通信装置を設けて当該コンピュータ等から送信された走行ルートRを当該通信装置が受信してもよい。この場合、通信装置が走行ルートRを受信すると、取得部49は通信装置に対して走行ルートRを要求することで、通信装置から受信した走行ルートRを取得することができる。
When the electronic storage medium is connected to the devices (control
The method of inputting the travel route R from the computer to the
図1に示すように、制御装置40には、操舵角検出装置44と、スイッチ(指令スイッチ)47とが接続されている。操舵角検出装置44は、操舵装置11の操舵角[ハンドル11aの操舵角、又は、前輪7Fの操舵角(切れ角)]を検出可能な装置である。
指令スイッチ47は、ON/OFFに切り換え可能なスイッチであって、ONである場合にオートステアリング制御を有効にし、OFFである場合にオートステアリング制御を無効にする。また、指令スイッチ47は、運転席10の近傍に設置され、オペレータが操作可能である。指令スイッチ47は、ON又はOFFを保持するスイッチであっても、プッシュ時のみONする自動復帰型のスイッチであっても、どのようなスイッチであってもよい。なお、表示装置48に指令スイッチ47の図形を表示して、図形を操作することにより、指令スイッチ47をON/OFFに切り換えられるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, a steering
The
第1制御部41は、トラクタ1の走行が開始後、指令スイッチ47をONにすると、オートステアリング制御を実行する。第1制御部41は、まず、位置検出装置39で検出されたトラクタ1の位置(機械位置)と、走行ルートRで示された位置(走行予定位置)とを比較し、機械位置と走行予定位置とが一致している場合は、操舵装置11におけるハンドル11aの操舵角及び操舵方向(前輪7Fの操舵角及び操舵方向)を変更せずに保持する(制御弁34の開度及び切換位置を変更せずに維持する)。
The
一方、第1制御部41は、機械位置と走行予定位置とが一致していない場合、当該機械位置と走行予定位置との偏差(ズレ量)が零となるように、操舵装置11におけるハンドル11aの操舵角及び/又は操舵方向を変更する(制御弁34の開度及び/又は切換位置を変更する)。
図3Aに示すように、機械位置と走行予定位置との偏差が閾値未満である場合、例えば、トラクタ1の機械位置Q1が直進部R1上である場合は、第1制御部41は、制御弁34に出力する電流値を変更しない。図3Bに示すように、機械位置と走行予定位置との偏差が閾値以上であって、トラクタ1の機械位置Q2が直進部R1に対して左側に位置している場合は、第1制御部41は、ハンドル11aの操舵方向が右方向となるように制御弁34の切換位置を設定し、且つ、偏差の大きさに応じて制御弁34に出力する電流値を増加させ、操舵角を設定する。
On the other hand, when the machine position and the planned travel position do not match, the
As shown in FIG. 3A, when the deviation between the machine position and the planned traveling position is less than the threshold value, for example, when the machine position Q1 of the
図3Cに示すように、トラクタ1の機械位置Q3が直進部R1に対して右側に位置している場合は、第1制御部41は、ハンドル11aの操舵方向が左方向となるように制御弁34の切換位置を設定し、且つ、偏差の大きさに応じて制御弁34に出力する電流値を増加させ、操舵角を設定する。
なお、上述した実施形態では、機械位置と走行予定位置との偏差に基づいて操舵装置11の操舵角を変更していたが、走行ルートRの方位とトラクタ1(車体3)の進行方向(走行方向)の方位(車体方位)F1とが異なる場合、即ち、図3Dに示すように、走行ルートRに対する車体方位F1の角度θが閾値以上である場合、第1制御部41は、角度θが零(車体方位F1が走行ルートRの方位に一致)するように操舵角を設定してもよい。また、第1制御部41は、偏差(位置偏差)に基づいて求めた操舵角と、方位(方位偏差
θ)に基づいて求めた操舵角とに基づいて、オートステアリング制御における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態におけるオートステアリング制御における操舵角の設定は一例であり、限定されない。
As shown in FIG. 3C, when the mechanical position Q3 of the
In the above-described embodiment, the steering angle of the
上述したように、第1制御部41によるオートステアリング制御によって、トラクタ1を走行ルートRに沿って走行させることができる。
また、制御装置40は、第2制御部42を有している。第2制御部42は、制御装置40に設けられた電気・電子部品、当該制御装置40に組み込まれたプログラム等から構成されている。第2制御部42は、第1制御部41とは異なる制御を行うもので、走行ルートRに基づいて、前輪7F及び/又は後輪7Rの制動に関する第2制御(制動制御)を行う。例えば、トラクタ1が走行ルートRから外れている状況下で、オートステアリング制御によって、トラクタ1が走行ルートRに近づく方向に操舵装置11の操舵角を設定してもトラクタ1が走行ルートRに近づかない場合、第2制御部42は、前輪7F及び/又は後輪7Rに関する制動制御を行う。制動制御では、例えば、幅方向に並ぶ2つの後輪(第1輪)7R、後輪(第2輪)7Rのうちいずれか1つの制動を行う。また、制動制御では、例えば、幅方向に並ぶ2つの前輪(第1輪)7F、前輪(第2輪)7Fのうちいずれか1つの制動を行う。
As described above, the
Further, the
以下、第2制御部42による制動制御について、後輪7Rの制動を例にとり説明する。
図4に示すように、トラクタ1のエンジン4の始動後、オペレータによって指令スイッチ47をOFFからONに切り換えられると(S1)、第1制御部42によるオートステアリング制御が開始される(S2)。第2制御部42は、第1制御部41によってオートステアリング制御が開始されると、トラクタ1の走行状態(トラクタ1の挙動)を監視する(S3:監視(評価)処理)。言い換えれば、第2制御部42は、オートステアリング制御の評価を行う。
Hereinafter, the braking control by the
As shown in FIG. 4, when the
例えば、第1制御部41によるオートステアリング制御において、トラクタ1が走行ルートRに戻るように操舵装置11の操舵角を設定した場合、第2制御部42は、第1制御部41の操舵角の設定によってトラクタ1が走行ルートRに戻ったか否かの確認をする。第2制御部42は、監視処理において、トラクタ1が走行ルートRに戻っていないことを走行状態から確認した場合、制動制御を実行する(S4:制動制御)。
For example, in the auto steering control by the
オートステアリング制御によって操舵角を設定しても機械位置が操舵した方向に推移しない場合、第2制御部42の制動制御によって、第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う制動制御を実行する。例えば、第1輪及び第2輪のいずれかのうち、オートステアリング制御によって操舵を行った操舵方向に対応する輪を、第2制御部42は制動する。具体的には、図5Aに示すように、第1制御部41が位置P1にて前輪7Fを右に操舵後、所定時間経過してもトラクタ1と走行ルートRとの位置偏差が閾値未満にならない場合、第2制御部42は制動制御により、右制動弁28bに制御信号を出力し、右制動装置25bの制動によって右の後輪7Rの回転速度を低下させる。
If the machine position does not change in the steering direction even if the steering angle is set by the auto steering control, the braking control of the
図5Aと同じように、第1制御部41が位置P1にて前輪7Fを左に操舵後、所定時間経過してもトラクタ1と走行ルートRとの位置偏差が閾値未満にならない場合、第2制御部42は制動制御により、左制動弁28aに制御信号を出力し、左制動装置25bの制動によって左の後輪7Rの回転速度を低下させる。
つまり、オートステアリング制御によって操舵角を変更しても、トラクタ1が走行ルートRに近づかない場合に、第2制御部42は、第1輪及び第2輪のうち、操舵方向に対応する輪の制動を実行する。
Similar to FIG. 5A, when the position deviation between the
That is, when the
次に、第2制御部42は、制動制御後、位置偏差が閾値未満になったか否かを判断し(S5)、位置偏差が閾値未満である場合(S5、Yes)、制動制御を終了する(S6)。
なお、第2制御部42は、走行ルートRで示された方位とトラクタ1の走行方位とが異なる場合に左の後輪7R、右の後輪7Rのいずれかの制動の設定を行ってもよい。例えば、図5Bに示すように、第1制御部41が位置P2にて前輪7Fを右に操舵後、所定時間経過してもトラクタ1と走行ルートRとの方位偏差θが閾値未満にならない場合、第2制
御部42は制動制御により、右制動弁28bのいずれかに制御信号を出力し、右制動装置25bの制動によって右の後輪7Rの回転速度を低下させる。
Next, after the braking control, the
The
図5Bと同じように、第1制御部41が位置P4にて前輪7Fを左に操舵後、所定時間経過してもトラクタ1と走行ルートRとの方位偏差θが閾値未満にならない場合、第2制御部42は制動制御により、左制動弁28aに制御信号を出力し、左制動装置25bの制動によって左の後輪7Rの回転速度を低下させる。
以上のように、第2制御部42は、走行ルートRとトラクタ1との位置偏差が閾値以上である場合に第1輪(左の後輪7R)及び第2輪(右の後輪7R)のいずれかの制動の設定を行っている。或いは、第2制御部42は、走行ルートRの方位とトラクタ1の走行方位との方位偏差θが閾値以上である場合に第1輪(左の後輪7R)及び第2輪(右の後輪7R)のいずれかの制動の設定を行っている。
Similar to FIG. 5B, when the directional deviation θ between the
As described above, the
そのため、オートステア制御によって操舵装置11の操舵角を変更したとしても、トラクタ1が走行ルートRに近づかない場合であっても、第2制御部42によって、片ブレーキをしているのでトラクタ1の向きを変更し、トラクタ1を走行ルートRに近づけることができる。例えば、圃場がぬかるんでいたり、圃場が傾斜しているなどでは、オートステア制御によって、トラクタ1の向きが変更できない場合があるが、上述したように、片ブレーキをすることで、トラクタ1の向きを変更することができる。
Therefore, even if the steering angle of the
なお、位置偏差が閾値以上で且つ方位偏差θが閾値以上である場合、即ち、位置偏差及び方位偏差の両方が閾値以上である場合に、第2制御部42によって制動制御を行ってもよい。また、上述した制動装置25は、連結部材26a、26bが制動方向へ移動することにより制動する装置であったが、電気的に制動する電磁型等の装置であってもよい。この場合、第2制御部42は、制動装置25(左制動装置25a、右制動装置25b)に制御信号(例えば、電流)を出力することによって、制動状態と解除状態とに切り換えることができる。
When the position deviation is equal to or higher than the threshold value and the directional deviation θ is equal to or higher than the threshold value, that is, when both the position deviation and the directional deviation are equal to or higher than the threshold value, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上述した作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機は、トラクタ1を走行ルートRに沿って自動的に走行させる自動走行に適用可能である。自動走行では、例えば、オートステアリング制御によって操舵装置11の操舵角を操舵した状況下において、トラクタ1の位置偏差又は方位偏差θが、操舵を開始してから所定時間経過してもトラクタ1が走行ルートRに近づかない場合、操舵を開始してから所定距離走行してもトラクタ1が走行ルートRに近づかない場合などに、制動制御を実行する。なお、自動走行における制御方法は、上述した例に限定されない。
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
The above-mentioned work machine control device, work machine control method, and work machine can be applied to automatic traveling in which the
上述した実施形態では、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン(多機能携帯電話)、タブレット等の外部のコンピュータによって走行ルートRの設定を行っていたが、当該走行ルートRの設定を表示装置48等の機器で行ってもよい。即ち、表示装置48は、図2に示したようなルート設定の画面(設定画面)を表示する。オペレータはトラクタ1に乗車した状態で表示装置48を操作することによって走行ルートRの設定を行うことができる。なお、表示装置48における走行ルートRの設定方法は上述した外部のコンピュータと同様である。また、走行ルートRの設定方法は実施形態に示した設定方法に限定されない。
In the above-described embodiment, the travel route R is set by an external computer such as a personal computer (PC), a smartphone (multifunctional mobile phone), or a tablet, but the travel route R setting is set by the
1 トラクタ
7F 前輪
7R 後輪
11 操舵装置
40 制御装置
41 第1制御部
42 第2制御部
1
Claims (6)
前記走行ルートに基づいて制動装置に対して、車体に設けられた第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う第2制御部と、
を備え、
前記第2制御部は、前記第1制御部によって前記操舵装置の操舵角及び操舵方向の設定後、前記車体の位置が前記走行ルートに近づかない場合、前記第1輪及び第2輪のうち、前記操舵装置の操舵方向に対応する輪の制動を行う作業機の制御装置。 A first control unit that sets the steering angle and steering direction of the steering device provided on the vehicle body so that the deviation between the traveling route and the position of the vehicle body becomes small.
A second control unit that sets the braking of either the first wheel or the second wheel provided on the vehicle body with respect to the braking device based on the traveling route.
With
When the position of the vehicle body does not approach the traveling route after the steering angle and steering direction of the steering device are set by the first control unit, the second control unit is among the first and second wheels. A control device for a working machine that brakes wheels corresponding to the steering direction of the steering device.
前記車体に設けられた第1輪と、
前記車体に設けられ且つ前記第1輪と車体幅方向に離れる第2輪と、
前記第1輪及び第2輪のいずれかの制動を行う制動装置と、
走行ルートと車体の位置との偏差が小さくなるように前記車体に設けられた操舵装置の操舵角及び操舵方向の操舵角の設定を行う第1制御部と、前記走行ルートに基づいて前記制動装置に対して第1輪及び第2輪のいずれかの制動の設定を行う第2制御部とを有する制御装置と、
を備え、
前記第2制御部は、前記第1制御部によって前記操舵装置の操舵角及び操舵方向の設定後、前記車体の位置が前記走行ルートに近づかない場合、前記第1輪及び第2輪のうち、前記操舵装置の操舵方向に対応する輪の制動を行う作業機。 A steering device that can change the direction of the car body and
The first wheel provided on the car body and
A second wheel provided on the vehicle body and separated from the first wheel in the vehicle body width direction,
A braking device that brakes either the first wheel or the second wheel,
The first control unit that sets the steering angle and the steering angle in the steering direction of the steering device provided on the vehicle body so that the deviation between the travel route and the position of the vehicle body becomes small, and the braking device based on the travel route. A control device having a second control unit that sets the braking of either the first wheel or the second wheel, and
With
When the position of the vehicle body does not approach the traveling route after the steering angle and steering direction of the steering device are set by the first control unit, the second control unit is among the first and second wheels. A working machine that brakes the wheels corresponding to the steering direction of the steering device.
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