JP6974155B2 - Slip judgment system - Google Patents

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

本発明は、走行車両のスリップ量を算出して、走行車両の制御に利用するスリップ判定システムに関する。このシステムは、特に、圃場を走行経路に沿って自動走行して農作業を行う圃場作業車に適している。 The present invention relates to a slip determination system that calculates a slip amount of a traveling vehicle and uses it for controlling the traveling vehicle. This system is particularly suitable for aerial work platforms that automatically travel in a field along a travel path for agricultural work.

特許文献1に開示されているコンバインは、圃場の外周を手動で周回作業走行することで得られた外形マップに基づいて、自動走行用の走行経路を算出し、自車位置検出モジュールによって検出された自車位置が走行経路に沿うように自動作業走行を行う。 The combine disclosed in Patent Document 1 calculates a traveling route for automatic traveling based on an outer shape map obtained by manually traveling around the outer periphery of the field, and is detected by the own vehicle position detection module. Automatic work driving is performed so that the position of the own vehicle follows the traveling route.

特許文献2に開示されている圃場作業機は、車輪の回転速度から算出される走行距離と、GPSによる位置情報から算出される走行距離とに基づいて車輪のスリップ率を算出し、このスリップ率に基づいて苗植付装置や施肥装置などの作業装置の動作タイミングを調整する。 The field work machine disclosed in Patent Document 2 calculates the slip ratio of wheels based on the mileage calculated from the rotational speed of the wheels and the mileage calculated from the position information by GPS, and the slip ratio is calculated. The operation timing of work equipment such as seedling planting equipment and fertilizer application equipment is adjusted based on the above.

さらに、特許文献3に開示されているトラクタは、プラウなどの対地作業装置の昇降を牽引負荷センサの検出結果に基づいて行うドラフト制御において、GPSを用いて算出されたスリップ率でドラフト制御量を補正する。 Further, the tractor disclosed in Patent Document 3 sets the draft control amount at the slip ratio calculated by using GPS in the draft control in which the ground work device such as a plow is moved up and down based on the detection result of the traction load sensor. to correct.

特開2017−055673号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-055673 特開2015−112070号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-11207 特開2012−191857号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-191857

悪天候などによって大きく変化する圃場の状態の影響を受けずに、設定された走行経路に沿って正確に自動走行するためには、正確な自車位置測定だけではなく、自動走行制御の制御対象となる走行装置(操舵機構を含む)の高い応答性が要求される。しかしながら、これらの要求を満たしたとしても、圃場の自動走行にとって問題となるのは、車輪やクローラのスリップである。このため、自動走行している走行車両がスリップの生じやすい領域に進入した際の対策が重要となる。 In order to drive accurately and automatically along the set driving route without being affected by the conditions of the field that change significantly due to bad weather, etc., it is necessary not only to measure the position of the vehicle accurately but also to control the automatic driving control. High responsiveness of the traveling device (including the steering mechanism) is required. However, even if these requirements are met, it is the slip of wheels and crawlers that is a problem for autonomous driving in the field. For this reason, it is important to take measures when a traveling vehicle that is automatically traveling enters an area where slip is likely to occur.

上記実情に鑑み、自動走行時にスリップの生じやすい領域に走行車両が進入した際、走行車両に適切な制御情報を与えることができるスリップ判定システムが要望されている。 In view of the above circumstances, there is a demand for a slip determination system capable of giving appropriate control information to a traveling vehicle when the traveling vehicle enters a region where slip is likely to occur during automatic traveling.

本発明によるスリップ判定システムは、走行車体と、自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、自動運転を行う自動走行モード及び手動運転を行う手動走行モードのモード設定を行う走行モード管理部と、自動走行モードが設定されている場合に前記自車位置と設定された走行経路とに基づいて自動走行を実行する自動走行制御部と、前記走行車体の駆動車軸の回転数に基づいて算出される前記走行車体の推定移動距離と前記自車位置に基づいて算出される前記走行車体の実移動距離とから前記走行車体のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、前記スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行に適するかどうかの適否判定を行う適否判定部と、前記適否判定部の判定結果に基づいて前記自動走行制御部による自動走行を停止することを前記走行モード管理部に指令する自動走行停止部と、を備え、前記走行モード管理部は、前記自動走行停止部から指令を受けたことに応じて走行モードを手動走行モードに設定し、前記適否判定部は、継時的に算出される複数の前記スリップ量の統計的な演算結果に基づいて決定された、前記スリップ量の継時挙動から前記適否判定を行う
また、本発明によるスリップ判定システムは、走行車体と、自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、前記自車位置と設定された走行経路とに基づいて自動走行を実行する自動走行制御部と、前記走行車体の駆動車軸の回転数に基づいて算出される前記走行車体の推定移動距離と前記自車位置に基づいて算出される前記走行車体の実移動距離とから前記走行車体のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、前記スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行に適するかどうかの適否判定を行う適否判定部と、前記適否判定部の判定結果に基づいて前記自動走行制御部による自動走行を停止する自動走行停止部と、前記自動走行停止部が自動走行を停止したことに応じて、自動走行を続行するかどうか問いかける報知を行う報知部と、を備え、自動走行の続行の指令を受けた場合に自動走行での走行が再開され、手動走行への切換の指令を受けた場合に手動走行モードに切り替わり、
前記適否判定部は、継時的に算出される複数の前記スリップ量の統計的な演算結果に基づいて決定された、前記スリップ量の継時挙動から前記適否判定を行う
The slip determination system according to the present invention includes a traveling vehicle body, an own vehicle position detection module that detects the position of the own vehicle, and a driving mode management unit that sets a mode of an automatic driving mode for automatic driving and a manual driving mode for manual driving. , Calculated based on the number of revolutions of the drive axle of the vehicle body and the autonomous driving control unit that executes automatic driving based on the position of the own vehicle and the set driving route when the automatic driving mode is set. A slip amount calculation unit that calculates the slip amount of the traveling vehicle from the estimated travel distance of the traveling vehicle and the actual travel distance of the traveling vehicle calculated based on the position of the own vehicle, and traveling based on the slip amount. The driving mode management unit is instructed to stop the automatic driving by the automatic driving control unit based on the determination result of the suitability determination unit for determining whether the ground condition is suitable for automatic driving and the determination result of the suitability determination unit. The driving mode management unit sets the driving mode to the manual driving mode in response to a command from the automatic driving stop unit , and the suitability determination unit is temporal. The suitability is determined from the successive behavior of the slip amount determined based on the statistical calculation results of the plurality of slip amounts calculated in 1 .
Further, the slip determination system according to the present invention is an automatic driving control unit that executes automatic driving based on a traveling vehicle body, an own vehicle position detection module that detects the own vehicle position, and the own vehicle position and a set travel path. And the slip amount of the traveling vehicle body from the estimated traveling distance of the traveling vehicle body calculated based on the number of rotations of the drive axle of the traveling vehicle body and the actual moving distance of the traveling vehicle body calculated based on the own vehicle position. A slip amount calculation unit that calculates It is equipped with an automatic driving stop unit that stops automatic driving by the unit and a notification unit that notifies whether to continue automatic driving in response to the automatic traveling stop unit stopping automatic driving. traveling in the automatic traveling is resumed when receiving a command to continue, will switch to manual driving mode when receiving the instruction of switching to manual driving,
The suitability determination unit determines the suitability based on the behavior of the slip amount over time, which is determined based on the statistical calculation results of the plurality of slip amounts calculated over time .

このスリップ判定システムは、自動走行する車両のスリップ状態を判定し、その判定結果に基づいて、車両制御を行うものである。スリップ量(スリップ率を含む)は、衛星航法などを用いて検出された自車位置に基づいて求められる実移動距離と、車軸の回転数に基づいて求められる推定移動距離とから算出される。求められたスリップ量から、走行している走行面(作業地面)がどの程度滑りやすい状態であるか判定することができる。滑りやすい状態であれば、スリップによる走行車体の位置ずれ(方向ずれを含む)が生じ、その位置ずれが大きく、また頻繁である場合には、自動走行制御によって、位置ずれを適切に解消することが困難となる。この構成では、自動走行に適しない走行面状態であれば、自動走行が停止されるので、自動走行時に目標となる走行経路から外れてしまうことが抑制される。 This slip determination system determines the slip state of the automatically traveling vehicle, and controls the vehicle based on the determination result. The slip amount (including the slip ratio) is calculated from the actual travel distance obtained based on the position of the own vehicle detected by satellite navigation or the like and the estimated travel distance obtained based on the rotation speed of the axle. From the obtained slip amount, it is possible to determine how slippery the traveling running surface (working ground) is. If it is in a slippery state, misalignment (including directional misalignment) of the traveling vehicle body will occur due to slipping, and if the misalignment is large and frequent, the misalignment should be appropriately eliminated by automatic driving control. Becomes difficult. In this configuration, if the driving surface is not suitable for automatic driving, the automatic driving is stopped, so that it is possible to prevent the vehicle from deviating from the target traveling path during automatic driving.

衛星航法や慣性航法を用いた自車位置に基づく実移動距離は、信号状態の不良によって、突発的に誤差を生じることがある。このことから、スリップ量から適否判定を行う際に、継時的に算出される複数のスリップ量から、つまり前記スリップ量の継時挙動から前記適否判定が行われるような構成を採用してもよい。例えば、継時的に算出された複数のスリップ量から統計的な演算結果(所定期間での平均演算や中間値算出など)に基づいて、最終的なスリップ量を決定して、適否判定を行うことができる。 The actual distance traveled based on the vehicle position using satellite navigation or inertial navigation may suddenly cause an error due to poor signal conditions. For this reason, even if a configuration is adopted in which the suitability is determined from a plurality of slip amounts calculated over time, that is, from the behavior of the slip amount over time when the suitability is determined from the slip amount. good. For example, the final slip amount is determined based on statistical calculation results (average calculation in a predetermined period, intermediate value calculation, etc.) from a plurality of slip amounts calculated over time, and the suitability is judged. be able to.

作業車、特に圃場を作業する圃場作業車では、スリップは、直進走行時に比べて旋回走行時に多く、かつ大きな量で発生するので、旋回走行時のスリップは、目標となる走行経路からの大きな位置ずれ(方向ずれを含む)を導く。このため、スリップが発生しやすい状況下では、旋回半径や旋回車速などの旋回性能の調整が必要となる。本発明によるスリップ判定システムは、走行車体と、自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、前記自車位置と設定された走行経路とに基づいて自動走行を実行する自動走行制御部と、前記走行車体の駆動車軸の回転数に基づいて算出される前記走行車体の推定移動距離と前記自車位置に基づいて算出される前記走行車体の実移動距離とから前記走行車体のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、前記スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行に適するかどうかの適否判定を行うと共に、前記スリップ量がスリップ許容量を超えると自動走行に適しない状態であると判定する適否判定部と、前記適否判定部の判定結果に基づいて前記自動走行制御部による自動走行を停止する自動走行停止部と、
前記走行車体の旋回性能を調整する旋回性能調整部が備えられており、前記スリップ量が所定値を超えた場合に、自動走行を停止することなく前記旋回性能調整部が前記旋回性能を調整する。旋回性能の調整により、スリップ量の抑制、あるいは、スリップが避けられない場合でも目標走行経路からの位置ずれが抑制される。
In a work vehicle, especially a field work vehicle that works in a field, slip occurs more during turning than when traveling straight, and occurs in a large amount. Therefore, slip during turning is a large position from the target travel route. Leads to misalignment (including misdirection). Therefore, in a situation where slip is likely to occur, it is necessary to adjust the turning performance such as the turning radius and the turning vehicle speed. The slip determination system according to the present invention includes a traveling vehicle body, an own vehicle position detection module that detects the own vehicle position, an automatic traveling control unit that executes automatic traveling based on the own vehicle position and a set traveling route. The slip amount of the traveling vehicle is calculated from the estimated travel distance of the traveling vehicle calculated based on the number of rotations of the drive axle of the traveling vehicle and the actual traveling distance of the traveling vehicle calculated based on the position of the own vehicle. Based on the slip amount, the slip amount calculation unit determines whether or not the state of the traveling ground is suitable for automatic driving, and if the slip amount exceeds the slip allowable amount, it is not suitable for automatic driving. A suitability determination unit for determination, an automatic travel stop unit for stopping automatic travel by the automatic travel control unit based on the determination result of the suitability determination unit, and an automatic travel stop unit.
A turning performance adjusting unit for adjusting the turning performance of the traveling vehicle body is provided, and when the slip amount exceeds a predetermined value, the turning performance adjusting unit adjusts the turning performance without stopping automatic driving. .. By adjusting the turning performance, the slip amount is suppressed, or even if slip is unavoidable, the positional deviation from the target traveling path is suppressed.

旋回性能調整部を備えたスリップ判定システムにおける具体的な実施形態の1つでは、前記旋回性能の調整として、直線走行から旋回走行への移行時に前記走行車体の速度が加速される。旋回中に加速することにより、地面に対するグリップ力が回復し、スリップが抑制される可能性がある。また、旋回中に加速することにより、旋回走行の時間が短くなり、スリップによる目標走行経路からのずれも抑制される可能性がある。作業車の旋回には、緩旋回、新地旋回、超新地旋回があるが、いずれの場合でも有効である。 In one of the specific embodiments of the slip determination system provided with the turning performance adjusting unit, the speed of the traveling vehicle body is accelerated at the transition from the straight running to the turning running as the adjustment of the turning performance. By accelerating during a turn, grip on the ground may be restored and slipping may be suppressed. Further, by accelerating during turning, the turning running time is shortened, and there is a possibility that deviation from the target traveling path due to slipping can be suppressed. There are two types of turning of the work platform: slow turning, new ground turning, and aerial ground turning, and all of them are effective.

コンバインなどの圃場作業車では、走行車体を傾斜させる傾斜機構が備えられている。
走行車体を傾斜させることで、旋回半径を小さくしたり、スリップを抑制したりすることが可能となる。したがって、本発明の実施形態の1つでは、前記走行車体を傾斜させる傾斜機構が備えられており、前記旋回性能の調整として、旋回時に旋回外側が高くなるように前記走行車体が傾斜される。旋回時の傾斜姿勢が、旋回外側が高くなって旋回中心側が低くなるような、走行車体の左右方向での傾斜であれば、旋回性能が改善される。
Field work platforms such as combines are equipped with a tilting mechanism that tilts the traveling vehicle body.
By inclining the traveling vehicle body, it is possible to reduce the turning radius and suppress slipping. Therefore, in one of the embodiments of the present invention, a tilting mechanism for tilting the traveling vehicle body is provided, and as an adjustment of the turning performance, the traveling vehicle body is tilted so that the outside of the turning surface becomes higher during turning. If the tilting posture during turning is such that the outside of the turn is high and the center side of the turn is low, the turning performance is improved.

さらに、左右の走行装置(クローラ、車輪)への駆動力の伝達系に、油圧パックを用いた油圧変速装置によって行われる場合、旋回時にエンジン負荷が増大してエンジン回転するが低下する場合がある。その場合には、油圧パックの油圧が不十分となって、旋回性が悪くなる。この問題を解消するためには、旋回時にエンジン回転数を上昇させることも好適である。 Further, when the driving force is transmitted to the left and right traveling devices (crawlers, wheels) by a hydraulic transmission using a hydraulic pack, the engine load increases during turning and the engine rotation may decrease. .. In that case, the hydraulic pressure of the hydraulic pack becomes insufficient, and the turning performance deteriorates. In order to solve this problem, it is also preferable to increase the engine speed during turning.

スリップ判定システムを採用した収穫機の一例としてのコンバインの側面図である。It is a side view of the combine as an example of the harvester which adopted the slip determination system. コンバインの自動走行の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the automatic traveling of a combine. 自動走行における走行経路を示す図である。It is a figure which shows the traveling route in automatic driving. コンバインの制御系の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the control system of a combine. スリップ判定に基づくコンバインの走行制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the traveling control of a combine based on a slip determination.

次に、本発明のスリップ判定システムを採用した圃場作業機の一例である収穫機として、普通型のコンバインを取り上げて説明する。なお、本明細書では、特に断りがない限り、「前」(図2に示す矢印Fの方向)は機体前後方向(走行方向)における前方を意味し、「後」(図2に示す矢印Bの方向)は機体前後方向(走行方向)における後方を意味する。また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向(機体幅方向)を意味する。「上」(図1に示す矢印Uの方向)及び「下」(図1に示す矢印Dの方向)は、車体の鉛直方向(垂直方向)での位置関係であり、地上高さにおける関係を示す。 Next, as an example of a field work machine adopting the slip determination system of the present invention, a normal type combine will be described. In the present specification, unless otherwise specified, "front" (direction of arrow F shown in FIG. 2) means front in the front-rear direction (traveling direction) of the aircraft, and "rear" (arrow B shown in FIG. 2). Direction) means the rear in the front-rear direction (traveling direction) of the aircraft. Further, the left-right direction or the lateral direction means the aircraft crossing direction (airframe width direction) orthogonal to the aircraft front-rear direction. "Up" (direction of arrow U shown in FIG. 1) and "down" (direction of arrow D shown in FIG. 1) are positional relationships in the vertical direction (vertical direction) of the vehicle body, and are relationships in height above the ground. show.

図1に示すように、このコンバインは、普通型コンバインと呼ばれ、走行車体10、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、収穫部H、搬送装置16、穀粒排出装置18、自車位置検出モジュール80を備えている。 As shown in FIG. 1, this combine is called a normal type combine, and has a traveling vehicle body 10, a crawler type traveling device 11, a driving unit 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a harvesting unit H, and a transport device 16. It is equipped with a grain ejection device 18 and a vehicle position detection module 80.

走行装置11は、走行車体10(以下単に車体10と称する)の下部に備えられている。コンバインは、走行装置11によって自走可能に構成されている。運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11の上側に備えられ、車体10の上部を構成している。運転部12は、コンバインを運転する運転者やコンバインの作業を監視する監視者が搭乗可能である。通常、運転者と監視者とは兼務される。なお、運転者と監視者が別人の場合、監視者は、コンバインの機外からコンバインの作業を監視していても良い。 The traveling device 11 is provided in the lower part of the traveling vehicle body 10 (hereinafter, simply referred to as the vehicle body 10). The combine is configured to be self-propelled by the traveling device 11. The driving unit 12, the threshing device 13, and the grain tank 14 are provided on the upper side of the traveling device 11 and form the upper part of the vehicle body 10. The driver unit 12 can be boarded by a driver who drives the combine harvester and a monitor who monitors the work of the combine harvester. Usually, the driver and the observer are also used. When the driver and the observer are different persons, the observer may monitor the work of the combine from outside the combine.

穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の後下部に連結されている。また、衛星測位モジュール80は、運転部12の前上部に取り付けられている。 The grain discharge device 18 is connected to the rear lower portion of the grain tank 14. Further, the satellite positioning module 80 is attached to the front upper part of the driving unit 12.

収穫部Hは、コンバインにおける前部に備えられている。そして、搬送装置16は、収穫部Hの後側に設けられている。また、収穫部Hは、切断機構15及びリール17を有している。切断機構15は、圃場の植立穀稈を刈り取る。また、リール17は、回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。この構成により、収穫部Hは、圃場の穀物(農作物の一種)を収穫する。そして、コンバインは、収穫部Hによって圃場の穀物を収穫しながら走行装置11によって走行する作業走行が可能である。 The harvesting section H is provided at the front portion of the combine. The transport device 16 is provided on the rear side of the harvesting section H. Further, the harvesting unit H has a cutting mechanism 15 and a reel 17. The cutting mechanism 15 cuts the planted culm in the field. Further, the reel 17 is driven to rotate and scrapes the planted culm to be harvested. With this configuration, the harvesting unit H harvests the grain (a kind of agricultural product) in the field. Then, the combine can be run by the traveling device 11 while harvesting the grains in the field by the harvesting unit H.

切断機構15により刈り取られた刈取穀稈は、搬送装置16によって脱穀装置13へ搬送される。脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。なお、このコンバインは、車体10と走行装置11との間に、油圧式の傾斜機構110が設けられており、走行面(圃場面)に対して左右方向及び前後方向で車体10を傾斜させることができる。 The cut grain culm cut by the cutting mechanism 15 is conveyed to the threshing device 13 by the conveying device 16. In the threshing device 13, the harvested grain culm is threshed. The grains obtained by the threshing treatment are stored in the grain tank 14. The grains stored in the grain tank 14 are discharged to the outside of the machine by the grain discharging device 18 as needed. In this combine, a hydraulic tilting mechanism 110 is provided between the vehicle body 10 and the traveling device 11, and the vehicle body 10 is tilted in the left-right direction and the front-rear direction with respect to the traveling surface (field scene). Can be done.

運転部12には、通信端末2が配置されている。本実施形態において、通信端末2は、運転部12に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末2は、運転部12に対して着脱可能に構成されていても良いし、コンバインの機外に位置していても良い。 A communication terminal 2 is arranged in the driving unit 12. In the present embodiment, the communication terminal 2 is fixed to the driving unit 12. However, the present invention is not limited to this, and the communication terminal 2 may be configured to be detachable from the driving unit 12 or may be located outside the combine harvester.

図2に示すように、このコンバインは、圃場において設定された走行経路に沿って自動走行する。このためには、自車位置が必要である。自車位置検出モジュール80には、衛星航法モジュール81と慣性航法モジュール82とが含まれている。衛星航法モジュール81は、人工衛星GSからのGNSS(global navigation satellite system)信号(GPS信号を含む)を受信して、自車位置を算出するための測位データを出力する。慣性航法モジュール82は、ジャイロ加速度センサ及び磁気方位センサを組み込んでおり、瞬時の走行方向を示す位置ベクトルを出力する。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81による自車位置算出を補完するために用いられる。慣性航法モジュール82は、衛星航法モジュール81とは別の場所に配置してもよい。 As shown in FIG. 2, this combine automatically travels along a travel route set in the field. For this purpose, the position of the own vehicle is required. The own vehicle position detection module 80 includes a satellite navigation module 81 and an inertial navigation module 82. The satellite navigation module 81 receives a GNSS (global navigation satellite system) signal (including a GPS signal) from the artificial satellite GS and outputs positioning data for calculating the position of the own vehicle. The inertial navigation module 82 incorporates a gyro acceleration sensor and a magnetic orientation sensor, and outputs a position vector indicating an instantaneous traveling direction. The inertial navigation module 82 is used to complement the vehicle position calculation by the satellite navigation module 81. The inertial navigation module 82 may be arranged at a different location from the satellite navigation module 81.

このコンバインによって圃場での収穫作業を行う場合の手順は、以下に説明する通りである。 The procedure for harvesting in the field with this combine is as described below.

まず、運転者兼監視者は、コンバインを手動で操作し、図2に示すように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行を行う。これにより既刈地(既作業地)となった領域は、外周領域SAとして設定される。そして、外周領域SAの内側に未刈地(未作業地)のまま残された領域は、作業対象領域CAとして設定される。 First, the driver / observer manually operates the combine harvester and, as shown in FIG. 2, performs a harvesting run so as to orbit along the boundary line of the field in the outer peripheral portion of the field. As a result, the area that has become the already cut land (already worked area) is set as the outer peripheral area SA. Then, the area left as the uncut land (unworked land) inside the outer peripheral area SA is set as the work target area CA.

また、このとき、外周領域SAの幅をある程度広く確保するために、運転者は、コンバインを3〜4周走行させる。この走行においては、コンバインが1周する毎に、コンバインの作業幅分だけ外周領域SAの幅が拡大する。最初の、3〜4周の走行が終わると、外周領域SAの幅は、コンバインの作業幅の3〜4倍程度の幅となる。 Further, at this time, in order to secure a certain width of the outer peripheral region SA, the driver causes the combine to travel 3 to 4 laps. In this traveling, the width of the outer peripheral region SA is expanded by the working width of the combine every time the combine makes one round. After the first 3 to 4 laps, the width of the outer peripheral region SA becomes about 3 to 4 times the working width of the combine.

外周領域SAは、作業対象領域CAにおいて収穫走行を行うときに、コンバインが方向転換するためのスペースとして利用される。また、外周領域SAは、収穫走行を一旦終えて、穀粒の排出場所へ移動する際や、燃料の補給場所へ移動する際等の移動用のスペースとしても利用される。 The outer peripheral region SA is used as a space for the combine to change direction when performing a harvesting run in the work target region CA. Further, the outer peripheral region SA is also used as a space for movement such as when moving to a grain discharge place or when moving to a refueling place after the harvesting run is finished.

なお、図2に示す運搬車CVは、コンバインから排出された穀粒を収集し、運搬することができる。穀粒排出の際、コンバインは運搬車CVの近傍へ移動した後、穀粒排出装置18によって穀粒を運搬車CVへ排出する。 The carrier CV shown in FIG. 2 can collect and transport the grains discharged from the combine. At the time of grain discharge, the combine moves to the vicinity of the carrier CV and then discharges the grains to the carrier CV by the grain discharge device 18.

外周領域SA及び作業対象領域CAが設定されると、図3に示すように、作業対象領域CAにおける走行経路が算定される。算定された走行経路は、作業走行のパターンに基づいて順次設定され、設定された走行経路に沿って走行するように、コンバインが自動走行制御される。 When the outer peripheral area SA and the work target area CA are set, the traveling route in the work target area CA is calculated as shown in FIG. The calculated travel route is sequentially set based on the work travel pattern, and the combine is automatically controlled to travel along the set travel route.

図4に、本発明によるスリップ判定システムを利用するコンバインの制御系が示されている。コンバインの制御系は、多数のECUと呼ばれる電子制御ユニットからなる制御ユニット5、及び、この制御ユニット5との間で車載LANなどの配線網を通じて信号通信(データ通信)を行う各種入出力機器から構成されている。 FIG. 4 shows a combine control system using the slip determination system according to the present invention. The control system of the combine is from a control unit 5 consisting of a large number of electronic control units called ECUs and various input / output devices that perform signal communication (data communication) with the control unit 5 through a wiring network such as an in-vehicle LAN. It is configured.

報知デバイス62は、運転者等に作業走行状態や種々の警告を報知するためのデバイスであり、ブザー、ランプ、スピーカ、ディスプレイなどである。通信部66は、このコンバインの制御系が、通信端末2との間で、あるいは、遠隔地に設置されている管理コンピュータとの間でデータ交換するために用いられる。通信端末2には、圃場に立っている監視者、またはコンバイン乗り込んでいる運転者兼監視者が操作するタブレットコンピュータ、自宅や管理事務所に設置されているコンピュータなどが含まれる。制御ユニット5は、この制御系の中核要素であり、複数のECUの集合体として示されている。自車位置検出モジュール80からの信号は、車載LANを通じて制御ユニット5に入力される。 The notification device 62 is a device for notifying a driver or the like of a work traveling state or various warnings, and is a buzzer, a lamp, a speaker, a display, or the like. The communication unit 66 is used for the control system of this combine to exchange data with the communication terminal 2 or with a management computer installed at a remote location. The communication terminal 2 includes a tablet computer operated by a monitor standing in a field, a driver / monitor who is on board a combine harvester, a computer installed at home or a management office, and the like. The control unit 5 is a core element of this control system and is shown as an aggregate of a plurality of ECUs. The signal from the vehicle position detection module 80 is input to the control unit 5 through the vehicle-mounted LAN.

制御ユニット5は、入出力インタフェースとして、出力処理部58と入力処理部57とを備えている。出力処理部58は、機器ドライバ65を介して種々の動作機器70と接続している。動作機器70として、走行関係の機器である走行機器群71と作業関係の機器である作業機器群72とがある。走行機器群71には、例えば、エンジン制御機器、変速制御機器、制動制御機器、操舵制御機器などが含まれている。作業機器群72には、収穫部H、脱穀装置13、搬送装置16、穀粒排出装置18、傾斜機構110における動力制御機器などが含まれている。 The control unit 5 includes an output processing unit 58 and an input processing unit 57 as input / output interfaces. The output processing unit 58 is connected to various operating devices 70 via the device driver 65. The operating equipment 70 includes a traveling equipment group 71, which is a traveling-related device, and a working equipment group 72, which is a work-related device. The traveling device group 71 includes, for example, an engine control device, a shift control device, a braking control device, a steering control device, and the like. The working equipment group 72 includes a harvesting unit H, a threshing device 13, a transport device 16, a grain discharging device 18, a power control device in the tilting mechanism 110, and the like.

入力処理部57には、走行状態センサ群63、作業状態センサ群64、走行操作ユニット90、などが接続されている。走行状態センサ群63には、走行装置11の対地速度に直接関係する車軸の回転数を検出する車軸回転数センサ631が含まれている。車軸回転数センサ631からの検出信号に基づいて、単位時間当たりの推定移動距離である推定車速が算出可能である。推定移動距離(推定車速)は、スリップがない場合には、実移動距離(実車速)となる。走行状態センサ群63にはその他のセンサとして、エンジン回転数センサ、オーバーヒート検出センサ、ブレーキペダル位置検出センサ、変速位置検出センサ、操舵位置検出センサなどが含まれている。作業状態センサ群64には、収穫作業装置(収穫部H、脱穀装置13、搬送装置16、穀粒排出装置18)の駆動状態を検出するセンサ、及び穀稈や穀粒の状態を検出するセンサがあり、例えば、刈取り脱穀センサや穀粒容量センサなどが含まれている。 A traveling state sensor group 63, a working state sensor group 64, a traveling operation unit 90, and the like are connected to the input processing unit 57. The traveling state sensor group 63 includes an axle rotation speed sensor 631 that detects the rotation speed of the axle directly related to the ground speed of the traveling device 11. Based on the detection signal from the axle rotation speed sensor 631, the estimated vehicle speed, which is the estimated travel distance per unit time, can be calculated. The estimated travel distance (estimated vehicle speed) is the actual travel distance (actual vehicle speed) when there is no slip. The traveling state sensor group 63 includes, as other sensors, an engine rotation speed sensor, an overheat detection sensor, a brake pedal position detection sensor, a shift position detection sensor, a steering position detection sensor, and the like. The work state sensor group 64 includes a sensor for detecting the driving state of the harvesting work device (harvesting unit H, threshing device 13, transport device 16, grain discharging device 18), and a sensor for detecting the state of the grain and the grain. For example, a cutting and threshing sensor, a grain volume sensor, and the like are included.

走行操作ユニット90は、運転者によって手動操作され、その操作信号が制御ユニット5に入力される操作具の総称である。走行操作ユニット90には、主変速操作具91、操舵操作具92、モード操作具93、自動開始操作具94、などが含まれている。モード操作具93は、自動運転と手動運転とを切り替えるための指令を制御ユニット5に与える機能を有する。自動開始操作具94は、自動走行を開始するための最終的な自動開始指令を制御ユニット5に与える機能を有する。この実施形態では、自動開始操作具94は2ボタン式であり、第1ボタン(第1の操作器)と第2ボタン(第2の操作器)とを同時に操作しないと自動開始指令が送り出されない。なお、モード操作具93による操作とは無関係に、制御ユニット5において、ソフトウエアによって、自動運転が行われる自動走行モードから手動運転が行われる手動走行モードへの移行が可能である。例えば、自動運転が不可能な状況が発生すると、制御ユニット5は、強制的に自動走行モードから手動走行モードへの移行を実行する。このようなモード移行の際には、コンバインは一時的に停車する。 The traveling operation unit 90 is a general term for operating tools that are manually operated by the driver and whose operation signals are input to the control unit 5. The traveling operation unit 90 includes a main speed change operation tool 91, a steering operation tool 92, a mode operation tool 93, an automatic start operation tool 94, and the like. The mode operation tool 93 has a function of giving a command to the control unit 5 for switching between automatic operation and manual operation. The automatic start operation tool 94 has a function of giving a final automatic start command to the control unit 5 for starting automatic traveling. In this embodiment, the automatic start operating tool 94 is a two-button type, and an automatic start command is sent unless the first button (first operating device) and the second button (second operating device) are operated at the same time. Not done. Regardless of the operation by the mode operation tool 93, the control unit 5 can shift from the automatic driving mode in which the automatic driving is performed to the manual driving mode in which the manual driving is performed by the software. For example, when a situation occurs in which automatic driving is impossible, the control unit 5 forcibly executes a transition from the automatic driving mode to the manual driving mode. At the time of such a mode transition, the combine temporarily stops.

制御ユニット5には、自車位置算出部50、走行制御部51、作業制御部52、走行モード管理部53、経路算出部54、旋回性能調整部55、スリップ判定モジュール4が備えられている。自車位置算出部50は、自車位置検出モジュール80から逐次送られてくる測位データに基づいて、予め設定されている車体10の特定箇所の地図座標(または圃場座標)である自車位置を算出する。報知部56は、制御ユニット5の各機能部からの指令等に基づいて報知データを生成し、報知デバイス62に与える。 The control unit 5 includes a vehicle position calculation unit 50, a travel control unit 51, a work control unit 52, a travel mode management unit 53, a route calculation unit 54, a turning performance adjustment unit 55, and a slip determination module 4. The own vehicle position calculation unit 50 determines the own vehicle position, which is the map coordinates (or field coordinates) of a specific location of the vehicle body 10 preset, based on the positioning data sequentially sent from the own vehicle position detection module 80. calculate. The notification unit 56 generates notification data based on a command or the like from each functional unit of the control unit 5, and supplies the notification data to the notification device 62.

走行制御部51は、エンジン制御機能、操舵制御機能、車速制御機能などを有し、走行機器群71に制御信号を与える。作業制御部52は、収穫作業装置(収穫部H、脱穀装置13、搬送装置16、穀粒排出装置18など)の動きを制御するために、作業機器群72に制御信号を与える。 The travel control unit 51 has an engine control function, a steering control function, a vehicle speed control function, and the like, and gives a control signal to the travel equipment group 71. The work control unit 52 gives a control signal to the work equipment group 72 in order to control the movement of the harvesting work equipment (harvesting unit H, threshing device 13, transport device 16, grain discharging device 18, etc.).

このコンバインは自動走行で収穫作業を行う自動運転と手動走行で収穫作業を行う手動運転との両方で走行可能である。このため、走行制御部51には、手動走行制御部511と自動走行制御部512と走行経路設定部513とが含まれている。なお、自動運転を行う際には、自動走行モードが設定され、手動運転を行うためには手動走行モードが設定される。このような走行モードは、走行モード管理部53によって管理される。 This combine can be driven by both automatic driving in which harvesting work is performed by automatic driving and manual driving in which harvesting work is performed by manual driving. Therefore, the travel control unit 51 includes a manual travel control unit 511, an automatic travel control unit 512, and a travel route setting unit 513. When performing automatic driving, an automatic driving mode is set, and for manual driving, a manual driving mode is set. Such a traveling mode is managed by the traveling mode management unit 53.

自動走行モードが設定されている場合、自動走行制御部512は、自動操舵及び停止を含む車速変更の制御信号を生成して、走行機器群71を制御する。自動操舵に関する制御信号は、走行経路設定部513によって設定された目標となる走行経路と、自車位置算出部50によって算出された自車位置との間の位置ずれ(方位ずれを含む)を解消するように生成される。車速変更に関する制御信号は、前もって設定された車速値に基づいて生成される。走行経路設定部513によって設定される走行経路は、経路算出部54に登録されている経路算出アルゴリズムによって算出される。 When the automatic driving mode is set, the automatic driving control unit 512 generates a control signal for changing the vehicle speed including automatic steering and stopping to control the traveling equipment group 71. The control signal related to automatic steering eliminates the positional deviation (including the directional deviation) between the target traveling route set by the traveling route setting unit 513 and the own vehicle position calculated by the own vehicle position calculation unit 50. Is generated to do. The control signal for changing the vehicle speed is generated based on the vehicle speed value set in advance. The travel route set by the travel route setting unit 513 is calculated by the route calculation algorithm registered in the route calculation unit 54.

手動走行モードが選択されている場合、運転者による操作に基づいて、手動走行制御部511が制御信号を生成し、走行機器群71を制御することで、手動運転が実現する。なお、経路算出部54によって算出された走行経路は、手動運転であっても、コンバインが当該走行経路に沿って走行するためのガイダンス目的で利用することができる。 When the manual driving mode is selected, the manual driving control unit 511 generates a control signal based on the operation by the driver and controls the traveling equipment group 71 to realize the manual driving. The travel route calculated by the route calculation unit 54 can be used for the purpose of guidance for the combine to travel along the travel route even in manual operation.

自動運転を行う自動走行モードと、手動運転を行う手動走行モードとの間の移行は、直接ではなく、遷移モードの介在の下に、行われる。手動走行モードから自動走行モードに移行する際の遷移モードとして、自動待機モードが用意されている。また、自動走行モードから手動走行モードに移行する際の遷移モードとして、自動運転中に車体10の一時停止を行う一時停止モードと、この一時停止モードから手動走行モードへの移行の最終段階としての牽制モードとが用意されている。自動走行モードと、手動走行モードと、それらをつなぐ遷移モードとの間の移行には、それぞれ移行条件が設定されている。走行モード管理部53は、このような移行条件の成立を判定し、各モードへの移行を管理する。 The transition between the automatic driving mode in which the automatic driving is performed and the manual driving mode in which the manual driving is performed is performed not directly but with the intervention of the transition mode. An automatic standby mode is prepared as a transition mode when shifting from the manual driving mode to the automatic driving mode. In addition, as a transition mode when shifting from the automatic driving mode to the manual driving mode, there is a pause mode in which the vehicle body 10 is temporarily stopped during automatic driving, and a final stage of the transition from this pause mode to the manual driving mode. A check mode is available. Transition conditions are set for the transition between the automatic driving mode, the manual driving mode, and the transition mode connecting them. The travel mode management unit 53 determines that such a transition condition is satisfied, and manages the transition to each mode.

旋回性能調整部55は、走行状態センサ群63、作業状態センサ群64、スリップ判定モジュール4からの情報に応じて、車体10の旋回性能を調整する。旋回性能の調整項目は、左右の走行装置11の速度差を変更すること、旋回車速を加速させること(直線走行から旋回走行への移行時に増速すること)、旋回時に傾斜機構110を駆動して旋回外側が高くなるように車体10を傾斜させること、などである。 The turning performance adjusting unit 55 adjusts the turning performance of the vehicle body 10 according to the information from the traveling state sensor group 63, the working state sensor group 64, and the slip determination module 4. The adjustment items of the turning performance are changing the speed difference between the left and right traveling devices 11, accelerating the turning vehicle speed (increasing the speed at the transition from straight running to turning running), and driving the tilting mechanism 110 at the time of turning. The vehicle body 10 is tilted so that the outside of the turn is high.

この実施形態では、エンジンから走行装置11への動力伝達経路において左右一対の静油圧変速装置を介在させて、変速が行われている。左右の静油圧変速装置の変速の違いにより車体10が旋回する。静油圧変速装置への油圧の供給は油圧パックと呼ばれる油圧ポンプを含む油圧回路によって行われる。静油圧変速装置を正常に動作させるためには、エンジンによって駆動される油圧パックの油圧が十分確保されている必要がある。しかしながら、旋回走行などにおいて、走行負荷が増大すると、一時的なエンジン回転数の低下や静油圧変速装置での滑りが生じ、油圧ポンプの回転不足から、油圧パックの油圧が不十分となって、旋回性が悪化する。このため、旋回性能調整部55は、そのような旋回時にエンジン回転数を上昇させる機能も有する。 In this embodiment, shifting is performed by interposing a pair of left and right hydrostatic transmissions in the power transmission path from the engine to the traveling device 11. The vehicle body 10 turns due to the difference in shifting between the left and right hydrostatic transmissions. The supply of hydraulic pressure to the hydrostatic transmission is performed by a hydraulic circuit including a hydraulic pump called a hydraulic pack. In order for the hydrostatic transmission to operate normally, it is necessary that the hydraulic pressure of the hydraulic pack driven by the engine is sufficiently secured. However, when the running load increases in turning, the engine speed temporarily decreases and the hydrostatic transmission device slips, and the hydraulic pump does not rotate sufficiently, resulting in insufficient hydraulic pressure in the hydraulic pack. The turning performance deteriorates. Therefore, the turning performance adjusting unit 55 also has a function of increasing the engine speed during such turning.

スリップ判定モジュール4は、スリップ量算出部41と、適否判定部42と、自動走行停止部43とを備えている。スリップ量算出部41は、車軸回転数センサ631から得られる駆動車軸の回転数に基づいて算出される車体10の単位時間当たりの推定移動距離と、自車位置算出部50から得られる自車位置に基づいて算出される車体10の単位時間当たりの実移動距離とから車体10(走行装置11)のスリップ量(またはスリップ率)を算出する。なお、単位走行距離だけ移動するために必要となった推定時間と実時間とからスリップ量を求めることも可能である。 The slip determination module 4 includes a slip amount calculation unit 41, a suitability determination unit 42, and an automatic traveling stop unit 43. The slip amount calculation unit 41 has an estimated travel distance per unit time of the vehicle body 10 calculated based on the rotation speed of the drive axle obtained from the axle rotation speed sensor 631, and the own vehicle position obtained from the own vehicle position calculation unit 50. The slip amount (or slip ratio) of the vehicle body 10 (traveling device 11) is calculated from the actual travel distance of the vehicle body 10 per unit time calculated based on the above. It is also possible to obtain the slip amount from the estimated time and the actual time required to move only the unit mileage.

適否判定部42は、スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行モードによる自動運転(自動走行)に適するかどうかの適否判定を行う。適否判定部42は、スリップ許容量を超えるスリップ量を検知すると、自動走行に適しない状態であると判定する。自動走行において許容されるスリップ量(スリップ許容量)は、予め設定されている。スリップ許容量は、コンバインの仕様によって調整されてもよいし、圃場毎に調整されてもよい。さらに、スリップ許容量は、監視者の判断によって、調整することも可能である。この実施形態では、適否判定部42は、突発的な信号エラーや演算エラーなどを考慮して、継時挙動を、例えば継時的に算出された複数のスリップ量の最大及び最小を除いた平均を、適否判定のためのスリップ量とする。 The suitability determination unit 42 determines whether or not the condition of the traveling ground is suitable for automatic driving (automatic driving) in the automatic traveling mode based on the slip amount. When the suitability determination unit 42 detects a slip amount exceeding the slip allowance amount, the suitability determination unit 42 determines that the vehicle is not suitable for automatic driving. The slip amount (slip allowance) allowed in automatic driving is set in advance. The slip allowance may be adjusted according to the specifications of the combine or may be adjusted for each field. Furthermore, the slip allowance can be adjusted at the discretion of the observer. In this embodiment, the suitability determination unit 42 takes into consideration sudden signal errors, calculation errors, and the like, and averages the time-lapse behavior, for example, excluding the maximum and minimum of a plurality of slip amounts calculated over time. Is the slip amount for determining suitability.

自動走行停止部43は、自動走行中に、適否判定部42が自動走行に適しないスリップ量が発生していると判定した場合、走行モード管理部53に、自動走行モードから手動走行モードに移行して、自動走行を停止することを指令する。走行モード管理部53は、自動走行停止部43から、自動走行停止指令を受けると、走行モードを手動走行モードとし、車体10を停止させる。 When the suitability determination unit 42 determines that a slip amount unsuitable for automatic driving has occurred during automatic driving, the automatic driving stop unit 43 causes the traveling mode management unit 53 to shift from the automatic driving mode to the manual driving mode. Then, it is instructed to stop the automatic driving. When the traveling mode management unit 53 receives an automatic traveling stop command from the automatic traveling stop unit 43, the traveling mode management unit 53 sets the traveling mode to the manual traveling mode and stops the vehicle body 10.

次に、図5のフローチャートを用いて、スリップ判定処理に関する制御の流れを説明する。
コンバインが走行すると同時に、スリップを検知する処理が始まる(#01)。まず、自車位置が自車位置算出部50によって算出される(#11)。所定時間間隔で算出された2つの自車位置の差から単位時間当たりの実際の移動距離である実移動距離が算出される(#12)。さらに、車軸回転数センサ631による駆動車軸の単位時間当たりの回転数が検出される(#13)。検出された回転数に基づいて、単位時間当たりの推定移動距離が算出される(#14)。スリップ量算出部41は、実移動距離と推定移動距離との差から、スリップ量を算出する(#15)。算出されたスリップ量は、報知部56と報知デバイス62とを通じて、メータ表示または数値表示などの形態で報知される(#16)。
Next, the flow of control regarding the slip determination process will be described with reference to the flowchart of FIG.
As soon as the combine travels, the process of detecting slip starts (# 01). First, the own vehicle position is calculated by the own vehicle position calculation unit 50 (# 11). The actual travel distance, which is the actual travel distance per unit time, is calculated from the difference between the positions of the two own vehicles calculated at predetermined time intervals (# 12). Further, the axle rotation speed sensor 631 detects the rotation speed of the drive axle per unit time (# 13). Based on the detected number of revolutions, the estimated travel distance per unit time is calculated (# 14). The slip amount calculation unit 41 calculates the slip amount from the difference between the actual movement distance and the estimated movement distance (# 15). The calculated slip amount is notified through the notification unit 56 and the notification device 62 in the form of a meter display or a numerical display (# 16).

連続して算出されたスリップ量の傾向から、スリップが生じやすい路面状態であるかどうかチェックされる(#20)。このチェックには、予め設定されている注意しきい値が用いられる。スリップに注意する必要があると判定されると(#20必要分岐)、その旨を報知するため、スリップ注意報が発令される(#21)。スリップに注意する必要がないと判定されると(#20不要分岐)、その時点でスリップ注意報が発令されていると解除され(#22)、スリップ注意報が発令されていなければ、そのまま何も行われずに、ステップ#11に戻る。 From the tendency of the slip amount calculated continuously, it is checked whether or not the road surface condition is prone to slip (# 20). A preset attention threshold is used for this check. When it is determined that it is necessary to pay attention to slip (# 20 required branch), a slip warning is issued to notify that fact (# 21). If it is determined that it is not necessary to pay attention to slip (# 20 unnecessary branch), it will be canceled if the slip warning has been issued at that time (# 22), and if the slip warning has not been issued, what is it as it is? Is not performed, and the process returns to step # 11.

スリップに注意する必要があると判定されると(#20必要分岐)、さらに、現在の走行モードが、自動走行モード(自動走行中)であるか、手動走行モード(手動走行中)であるかがチェックされる(#30)。手動走行中であれば(#30手動分岐)、そのままステップ#11に戻る。自動走行中であれば(#30自動分岐)、さらに、算出されているスリップ量に基づいて、現状のスリップ状況で自動走行を続行してもよいかどうかを、適否判定部42が判定する(#31)。この適否判定においても、予め判定基準となる所定値のスリップ量が用いられるか、あるいは、スリップ量の継時挙動が判定基準として用いられる。現状のスリップ状況であってもまだ自動走行を続行してもよいと判定された場合(#31適分岐)、ステップ#11に戻る。現状のスリップ状況では自動走行の続行は避けるべきと判定された場合(#31否分岐)、自動走行制御部512による自動走行が停止される(#32)。これに伴って、コンバインが一時停車する(#33)。 When it is determined that it is necessary to pay attention to slip (# 20 required branch), whether the current driving mode is the automatic driving mode (automatic driving) or the manual driving mode (manual driving). Is checked (# 30). If the vehicle is being driven manually (# 30 manual branch), the process returns to step # 11. If the vehicle is in automatic driving (# 30 automatic branching), the suitability determination unit 42 determines whether or not the automatic driving may be continued in the current slip condition based on the calculated slip amount (# 30 automatic branching). # 31). Also in this suitability determination, a predetermined value of slip amount, which is a determination criterion in advance, is used, or the succession behavior of the slip amount is used as a determination criterion. If it is determined that the automatic driving may still be continued even in the current slip condition (# 31 suitable branch), the process returns to step # 11. When it is determined that the continuation of automatic driving should be avoided in the current slip situation (# 31 no branch), the automatic driving by the automatic driving control unit 512 is stopped (# 32). Along with this, the combine will temporarily stop (# 33).

次いで、報知部56は、監視者兼運転者に、なおも自動走行を続行するかどうか問いかける(#40)。監視者兼運転者が、自動走行の続行を望み、自動走行の続行を指令した場合(#40続行分岐)、適否判定部42による適否判定条件がやや緩和され(#41)、ステップ#01に戻り、自動走行での走行が再開される。監視者兼運転者が、自動走行の続行を断念し、手動走行への切り替えを指令した場合(#40中止分岐)、手動走行モードに切り替えられ、ステップ#01に戻り、手動走行での走行が開始される。 Next, the notification unit 56 asks the observer / driver whether to continue the automatic driving (# 40). When the observer / driver wishes to continue the automatic driving and orders the continuation of the automatic driving (# 40 continuation branch), the suitability judgment condition by the suitability judgment unit 42 is slightly relaxed (# 41), and the step # 01 is performed. It returns and the automatic driving is resumed. If the observer / driver gives up on continuing automatic driving and orders to switch to manual driving (# 40 stop branch), the mode is switched to manual driving mode, the vehicle returns to step # 01, and driving in manual driving is performed. It will be started.

〔別実施の形態〕
(1)上述した実施形態では、自車位置検出モジュール80として、衛星航法モジュール81と慣性航法モジュール82との組み合わせたものが用いられていたが、衛星航法モジュール81だけもよい。また、実移動距離の算出に、カメラによる撮影画像に基づいて単位時間当たりの移動距離を算出する方法を採用してもよい。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the own vehicle position detection module 80 is a combination of the satellite navigation module 81 and the inertial navigation module 82, but only the satellite navigation module 81 may be used. Further, for the calculation of the actual moving distance, a method of calculating the moving distance per unit time based on the image taken by the camera may be adopted.

(2)図4で示された各機能部は、主に説明目的で区分けされている。実際には、各機能部は他の機能部と統合してもよいし、または複数の機能部に分けてもよい。さらに、制御ユニット5に構築されている機能部のうち、走行モード管理部53、経路算出部54、旋回性能調整部55、スリップ判定モジュール4のうちの全て、または一部が、コンバインに持ち込み可能な携帯型の通信端末2(タブレットコンピュータなど)に構築され、無線や車載LANを経由して制御ユニット5とデータ交換するような構成を採用してもよい。 (2) Each functional unit shown in FIG. 4 is divided mainly for the purpose of explanation. In practice, each functional unit may be integrated with other functional units or may be divided into a plurality of functional units. Further, among the functional units built in the control unit 5, all or part of the travel mode management unit 53, the route calculation unit 54, the turning performance adjustment unit 55, and the slip determination module 4 can be brought into the combine. A configuration may be adopted in which data is exchanged with the control unit 5 via a wireless or in-vehicle LAN, which is built on a portable communication terminal 2 (tablet computer or the like).

(3)上述の実施形態においては、監視者は、コンバインを手動運転し、図2に示すように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行を行い、その後、走行経路を算出して、自動運転に切り替える。しかしながら、本発明はこれに限定されず、最初から、コンバインが自動運転され、特別な事態が発生した際に、手動運転に切り替えられる運転方法でもよい。 (3) In the above-described embodiment, the observer manually operates the combine harvester, and as shown in FIG. 2, performs a harvesting run so as to orbit along the boundary line of the field in the outer peripheral portion of the field. After that, the traveling route is calculated and switched to automatic driving. However, the present invention is not limited to this, and an operation method in which the combine is automatically operated from the beginning and can be switched to manual operation when a special situation occurs may be used.

(4)上述の実施形態においては、適否判定部42が自動走行の続行不可と判定すれば、自動走行モードによる自動走行が停止され、車体10は一時停車した。これに代えて、適否判定部42が自動走行の続行不可と判定すれば、自動走行モードから手動走行モードに強制的に切り替えられ、その旨の報知だけ行われ、車体10は走行を続行するようにしてもよい。 (4) In the above-described embodiment, if the suitability determination unit 42 determines that the automatic driving cannot be continued, the automatic driving in the automatic driving mode is stopped, and the vehicle body 10 is temporarily stopped. Instead of this, if the suitability determination unit 42 determines that the automatic driving cannot be continued, the automatic driving mode is forcibly switched to the manual driving mode, only a notification to that effect is given, and the vehicle body 10 continues to drive. You may do it.

なお、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 It should be noted that the configuration disclosed in the above embodiment (including another embodiment, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with the configuration disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. , The embodiments disclosed in the present specification are examples, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.

本発明は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型のコンバインにも適用可能である。
また、トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機、サトウキビ収穫機等の種々の収穫機、田植機、トラクタなどの圃場作業車にも適用できる。さらには、芝刈機や建機などにも適用可能である。
The present invention is applicable not only to a normal type combine but also to a self-removing type combine.
It can also be applied to various harvesters such as corn harvesters, potato harvesters, carrot harvesters and sugar cane harvesters, and field work vehicles such as rice transplanters and tractors. Furthermore, it can be applied to lawn mowers and construction machines.

10 :車体(走行車体)
11 :走行装置
110 :傾斜機構
4 :スリップ判定モジュール
41 :スリップ量算出部
42 :適否判定部
43 :自動走行停止部
5 :制御ユニット
50 :自車位置算出部
51 :走行制御部
511 :手動走行制御部
512 :自動走行制御部
513 :走行経路設定部
52 :作業制御部
53 :走行モード管理部
54 :経路算出部
55 :旋回性能調整部
56 :報知部
57 :入力処理部
58 :出力処理部
631 :車軸回転数センサ
80 :自車位置検出モジュール
81 :衛星航法モジュール
82 :慣性航法モジュール
10: Body (running body)
11: Traveling device 110: Tilt mechanism 4: Slip determination module 41: Slip amount calculation unit 42: Appropriateness determination unit 43: Automatic travel stop unit 5: Control unit 50: Own vehicle position calculation unit 51: Travel control unit 511: Manual travel Control unit 512: Automatic driving control unit 513: Driving route setting unit 52: Work control unit 53: Driving mode management unit 54: Route calculation unit 55: Turning performance adjustment unit 56: Notification unit 57: Input processing unit 58: Output processing unit 631: Axle rotation sensor 80: Own vehicle position detection module 81: Satellite navigation module 82: Inertial navigation module

Claims (5)

走行車体と、
自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、
自動運転を行う自動走行モード及び手動運転を行う手動走行モードのモード設定を行う走行モード管理部と、
自動走行モードが設定されている場合に前記自車位置と設定された走行経路とに基づいて自動走行を実行する自動走行制御部と、
前記走行車体の駆動車軸の回転数に基づいて算出される前記走行車体の推定移動距離と前記自車位置に基づいて算出される前記走行車体の実移動距離とから前記走行車体のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、
前記スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行に適するかどうかの適否判定を行う適否判定部と、
前記適否判定部の判定結果に基づいて前記自動走行制御部による自動走行を停止することを前記走行モード管理部に指令する自動走行停止部と、を備え、
前記走行モード管理部は、前記自動走行停止部から指令を受けたことに応じて走行モードを手動走行モードに設定し、
前記適否判定部は、継時的に算出される複数の前記スリップ量の演算結果に基づいて決定された、前記スリップ量の継時挙動から前記適否判定を行うスリップ判定システム。
With the running body
The vehicle position detection module that detects the vehicle position and the vehicle position detection module
The driving mode management unit that sets the automatic driving mode for automatic driving and the manual driving mode for manual driving, and the driving mode management unit.
When the automatic driving mode is set, the automatic driving control unit that executes automatic driving based on the own vehicle position and the set driving route, and
The slip amount of the traveling vehicle body is calculated from the estimated traveling distance of the traveling vehicle body calculated based on the rotation speed of the drive axle of the traveling vehicle body and the actual moving distance of the traveling vehicle body calculated based on the own vehicle position. Slip amount calculation unit and
A suitability determination unit that determines whether or not the condition of the traveling ground is suitable for automatic driving based on the slip amount, and a suitability determination unit.
It is provided with an automatic running stop unit for instructing the running mode management unit to stop automatic running by the automatic running control unit based on the determination result of the suitability determination unit.
The driving mode management unit sets the driving mode to the manual driving mode in response to receiving a command from the automatic driving stop unit .
The suitability determination unit is a slip determination system that determines suitability based on the behavior of the slip amount over time, which is determined based on the calculation results of a plurality of slip amounts calculated over time.
走行車体と、
自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、
前記自車位置と設定された走行経路とに基づいて自動走行を実行する自動走行制御部と、
前記走行車体の駆動車軸の回転数に基づいて算出される前記走行車体の推定移動距離と前記自車位置に基づいて算出される前記走行車体の実移動距離とから前記走行車体のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、
前記スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行に適するかどうかの適否判定を行う適否判定部と、
前記適否判定部の判定結果に基づいて前記自動走行制御部による自動走行を停止する自動走行停止部と、
前記自動走行停止部が自動走行を停止したことに応じて、自動走行を続行するかどうか問いかける報知を行う報知部と、を備え、
自動走行の続行の指令を受けた場合に自動走行での走行が再開され、手動走行への切換の指令を受けた場合に手動走行モードに切り替わり、
前記適否判定部は、継時的に算出される複数の前記スリップ量の演算結果に基づいて決定された、前記スリップ量の継時挙動から前記適否判定を行うスリップ判定システム。
With the running body
The vehicle position detection module that detects the vehicle position and the vehicle position detection module
An automatic driving control unit that executes automatic driving based on the vehicle position and the set driving route,
The slip amount of the traveling vehicle body is calculated from the estimated traveling distance of the traveling vehicle body calculated based on the rotation speed of the drive axle of the traveling vehicle body and the actual moving distance of the traveling vehicle body calculated based on the own vehicle position. Slip amount calculation unit and
A suitability determination unit that determines whether or not the condition of the traveling ground is suitable for automatic driving based on the slip amount, and a suitability determination unit.
An automatic driving stop unit that stops automatic driving by the automatic driving control unit based on the determination result of the suitability determination unit, and an automatic driving stop unit.
It is provided with a notification unit for notifying whether or not to continue the automatic driving in response to the automatic traveling stop unit stopping the automatic driving.
Traveling in the automatic traveling is resumed when receiving the instruction of the continuation of the automatic running, will switch to manual driving mode when receiving the instruction of switching to manual driving,
The suitability determination unit is a slip determination system that determines suitability based on the behavior of the slip amount over time, which is determined based on the calculation results of a plurality of slip amounts calculated over time.
走行車体と、
自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、
前記自車位置と設定された走行経路とに基づいて自動走行を実行する自動走行制御部と、
前記走行車体の駆動車軸の回転数に基づいて算出される前記走行車体の推定移動距離と前記自車位置に基づいて算出される前記走行車体の実移動距離とから前記走行車体のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、
前記スリップ量に基づいて走行地面の状態が自動走行に適するかどうかの適否判定を行うと共に、前記スリップ量がスリップ許容量を超えると自動走行に適しない状態であると判定する適否判定部と、
前記適否判定部の判定結果に基づいて前記自動走行制御部による自動走行を停止する自動走行停止部と、
前記走行車体の旋回性能を調整する旋回性能調整部が備えられており、
前記スリップ量が所定値を超えた場合に、自動走行を停止することなく前記旋回性能調整部が前記旋回性能を調整するスリップ判定システム。
With the running body
The vehicle position detection module that detects the vehicle position and the vehicle position detection module
An automatic driving control unit that executes automatic driving based on the vehicle position and the set driving route,
The slip amount of the traveling vehicle body is calculated from the estimated traveling distance of the traveling vehicle body calculated based on the rotation speed of the drive axle of the traveling vehicle body and the actual moving distance of the traveling vehicle body calculated based on the own vehicle position. Slip amount calculation unit and
A suitability determination unit that determines whether or not the condition of the traveling ground is suitable for automatic driving based on the slip amount, and determines that the condition is not suitable for automatic traveling when the slip amount exceeds the slip allowance.
An automatic driving stop unit that stops automatic driving by the automatic driving control unit based on the determination result of the suitability determination unit, and an automatic driving stop unit.
A turning performance adjusting unit for adjusting the turning performance of the traveling vehicle body is provided.
A slip determination system in which the turning performance adjusting unit adjusts the turning performance without stopping automatic traveling when the slip amount exceeds a predetermined value.
前記旋回性能の調整として、直線走行から旋回走行への移行時に前記走行車体の速度が加速される請求項に記載のスリップ判定システム。 The slip determination system according to claim 3 , wherein as an adjustment of the turning performance, the speed of the traveling vehicle body is accelerated at the time of transition from straight running to turning running. 前記走行車体を傾斜させる傾斜機構が備えられており、前記旋回性能の調整として、旋回時に旋回外側が高くなるように前記走行車体が傾斜される請求項またはに記載のスリップ判定システム。 The slip determination system according to claim 3 or 4 , wherein a tilting mechanism for tilting the traveling vehicle body is provided, and the traveling vehicle body is tilted so that the outside of the turning surface becomes higher when turning as an adjustment of the turning performance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11703859B2 (en) 2019-07-05 2023-07-18 Liebherr Mining Equipment Newport News Co. Method for autonomously controlling a vehicle
JP7234900B2 (en) * 2019-10-29 2023-03-08 井関農機株式会社 work vehicle
KR20210067925A (en) * 2019-11-29 2021-06-08 가부시끼 가이샤 구보다 Automatic traveling system and harvester
JP7259814B2 (en) * 2020-08-17 2023-04-18 井関農機株式会社 work vehicle
JP7060046B2 (en) * 2020-08-28 2022-04-26 井関農機株式会社 Work vehicle
JP2022067987A (en) * 2020-10-21 2022-05-09 本田技研工業株式会社 Information management device and work system
JP7548880B2 (en) * 2021-07-30 2024-09-10 本田技研工業株式会社 Vehicle Management System

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3555450B2 (en) * 1998-06-18 2004-08-18 日産自動車株式会社 Travel control device for vehicles
JP3814230B2 (en) * 2002-06-05 2006-08-23 ヤンマー農機株式会社 Agricultural sprayer
JP2006213189A (en) * 2005-02-03 2006-08-17 Yanmar Co Ltd Control device for working vehicle
JP4735345B2 (en) * 2006-03-08 2011-07-27 トヨタ自動車株式会社 Body posture control device
JP4948226B2 (en) * 2007-03-28 2012-06-06 三菱農機株式会社 Combine
JP5052265B2 (en) * 2007-09-06 2012-10-17 トヨタ自動車株式会社 Travel path determination device and vehicle travel control device
JP6312416B2 (en) * 2013-12-12 2018-04-18 株式会社クボタ Field work machine
JP6219790B2 (en) * 2014-07-29 2017-10-25 株式会社クボタ Work vehicle coordination system
JP2016168883A (en) * 2015-03-11 2016-09-23 株式会社クボタ Work vehicle
JP6502221B2 (en) * 2015-09-14 2019-04-17 株式会社クボタ Work vehicle support system
JP6363579B2 (en) * 2015-09-30 2018-07-25 株式会社クボタ Field management system
JP6440647B2 (en) * 2016-03-22 2018-12-19 ヤンマー株式会社 Autonomous driving system
JP6682354B2 (en) * 2016-05-24 2020-04-15 ヤンマー株式会社 Autonomous driving route generation system

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