JP7004756B2 - Work vehicle coordination system - Google Patents

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Description

本発明は、親作業車と、この親作業車に追従する無人操縦式の子作業車とにより対地作業を行う作業車協調システムに関する。 The present invention relates to a work vehicle cooperation system in which a parent work vehicle and an unmanned maneuverable child work vehicle that follows the parent work vehicle perform ground work.

親作業車の実際の走行位置に基づいて順次目標走行位置を決定し、その目標走行位置を目指して子作業車を操縦する車両制御システムが、特許文献1から知られている。この車両制御システムでは、親作業車に対して設定されたX(経度)方向とY(緯度)方向とのオフセット量を維持するように子作業車を親作業車に追従させる制御モードや親作業車の走行軌跡を作業幅分だけ平行移動させることによって得られる走行経路を目標走行経路として子作業車を親作業車に追従させる制御モードなどが開示されている。 Patent Document 1 discloses a vehicle control system that sequentially determines a target traveling position based on an actual traveling position of a parent work vehicle and steers a child work vehicle toward the target traveling position. In this vehicle control system, the control mode and the parent work that make the child work vehicle follow the parent work vehicle so as to maintain the offset amount between the X (longitude) direction and the Y (latitude) direction set for the parent work vehicle. A control mode in which a child work vehicle follows a parent work vehicle is disclosed with a travel route obtained by moving the travel locus of the vehicle in parallel by the working width as a target travel route.

特許文献1による追従制御では、広大な作業地における作業を意図しており、畦等によって境界づけられた比較的狭い面積の田畑などを作業地とする対地作業は意図されていない。そのような作業地(圃場)での対地作業、特に農作を対象とする対地作業は、作業地の中央領域に対して直進作業走行とUターンとを繰り返して走行する往復走行と、Uターン作業領域の周囲に規定される回り作業領域を回りながら作業する回り走行とに分けて行われる。このため、作業地は、予めUターン作業領域と、回り作業領域とに区分けされる。このUターン作業領域に対する作業走行である中央作業走行と、回り作業領域対する作業走行である回り走行とでは異なる方向転換操縦アルゴリズムが適用される。 The follow-up control according to Patent Document 1 is intended for work in a vast work area, and is not intended for ground work in a field or the like having a relatively narrow area bounded by ridges or the like. Ground work in such work areas (fields), especially ground work for agriculture, includes reciprocating travel and U-turn work in which straight-ahead work and U-turn are repeated with respect to the central area of the work area. It is divided into a round trip that works while turning around a round work area defined around the area. Therefore, the work area is divided into a U-turn work area and a rotating work area in advance. A different direction change maneuvering algorithm is applied between the central work run, which is a work run for the U-turn work area, and the turn run, which is a work run for the turn work area.

Uターン作業領域と回り作業領域とに対する、耕耘作業などの対地作業を、単独の無人作業車によって行うことは、例えば特許文献2から知られている。しかしながら、中央作業走行と回り走行とからなる対地作業を、子作業車を親作業車に追従させる作業車協調制御で実現するためには、特許文献1や特許文献2に開示されている制御を単に組み合わせるだけでは不可能である。 It is known from Patent Document 2, for example, that ground work such as tilling work is performed on a U-turn work area and a turning work area by a single unmanned work vehicle. However, in order to realize the ground work consisting of the central work running and the turning work by the work vehicle cooperative control in which the child work vehicle follows the parent work vehicle, the control disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is used. It is not possible to simply combine them.

米国特許6,732,024号公報U.S. Pat. No. 6,732,024 特開平11-266608号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-266608

上記実情から、Uターン作業領域と回り作業領域とを対象とする対地作業走行を、親作業車に子作業車を追従させる作業車協調制御で実現するためのシステムが要望されている。 From the above circumstances, there is a demand for a system for realizing ground work traveling targeting a U-turn work area and a turning work area by work vehicle cooperative control in which a child work vehicle follows a parent work vehicle.

本発明の作業車は、親作業車と、前記親作業車に追従する無人操縦式の子作業車とにより対地作業を行う作業車協調システムであって、前記親作業車の位置を検出する親位置検出モジュールと、前記子作業車の位置を検出する子位置検出モジュールと、直進作業走行とUターンとを繰り返して作業が実施されるUターン作業領域における走行を制御するUターン作業領域走行制御モジュールと、を備え、前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記親作業車の前記Uターンの開始点である親Uターン開始点及び前記親作業車の前記Uターンの終了点である親Uターン終了点に基づいて、前記子作業車の前記Uターンの開始点である子Uターン開始点及び前記子作業車の前記Uターンの終了点である子Uターン終了点を決定し、前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記Uターン作業領域の一方の端部側において、前記子Uターン開始点及び前記子Uターン終了点が、前記親Uターン開始点と前記親Uターン終了点との間に位置し、且つ、前記Uターン作業領域の他方の端部側において、前記親Uターン開始点及び前記親Uターン終了点が、前記子Uターン開始点と前記子Uターン終了点との間に位置し、且つ、前記子Uターン開始点、前記子Uターン終了点、前記親Uターン開始点、及び、前記親Uターン終了点が、前記一方の端部側及び前記他方の端部側のそれぞれにおいて、横方向で並ぶように、前記子Uターン開始点及び前記子Uターン終了点を決定し、且つ、前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記子作業車のUターン経路のうち前記直進作業走行の方向において前記子Uターン開始点及び前記子Uターン終了点から最も離れた部分が、前記親作業車のUターン経路のうち前記直進作業走行の方向において前記親Uターン開始点及び前記親Uターン終了点から最も離れた部分重なるように、前記子作業車のUターン経路を決定する
また、本発明の作業車は、親作業車と、前記親作業車に追従する無人操縦式の子作業車とにより対地作業を行う作業車協調システムであって、前記親作業車の位置を検出する親位置検出モジュールと、前記子作業車の位置を検出する子位置検出モジュールと、直進作業走行とUターンとを繰り返して作業が実施されるUターン作業領域における走行を制御するUターン作業領域走行制御モジュールと、を備え、前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記親作業車の前記Uターンの開始点である親Uターン開始点及び前記親作業車の前記Uターンの終了点である親Uターン終了点に基づいて、前記子作業車の前記Uターンの開始点である子Uターン開始点及び前記子作業車の前記Uターンの終了点である子Uターン終了点を決定し、前記Uターン作業領域の周囲に規定される回り作業領域における走行に際して、前記Uターン作業領域における作業終了点が外側に位置する機体が、前記Uターン作業領域における作業終了点が内側に位置する機体よりも外側を走行す
また、親作業車と、この親作業車に追従する無人操縦式の子作業車とにより対地作業を行う作業車協調システムにおいて、本発明によるシステムは、前記親作業車の位置を検出する親位置検出モジュールと、前記子作業車の位置を検出する子位置検出モジュールと、前記親作業車の位置から前記親作業車の走行軌跡を算定する親走行軌跡算定部と、直進作業走行とUターンとを繰り返して作業が実施されるUターン作業領域の周囲に規定される回り作業領域における、前進と後進とからなる切り返し走行と回り作業走行とを含む回り走行を検知する回り走行検知部と、前記親作業車の対地作業幅及び前記子作業車の対地作業幅と、前記親作業車の切り返し走行における切り返し走行開始点と切り返し走行完了点とを含む切り返し走行軌跡とから、前記子作業車の切り返し走行開始点と切り返し走行完了点とを算定する切り返し走行目標算定部と、前記親作業車の対地作業幅及び前記子作業車の対地作業幅と、前記親作業車の回り作業走行軌跡とから、前記切り返し走行完了点から次の切り返し走行開始点までの前記子作業車の回り作業走行における目標走行位置を算定する回り作業走行目標算定部と、前記切り返し走行開始点と前記切り返し走行完了点と前記目標走行位置とに基づいて前記子作業車を無人操縦する操縦制御部とを備えている。
The work vehicle of the present invention is a work vehicle coordination system that performs ground work by a parent work vehicle and an unmanned maneuverable child work vehicle that follows the parent work vehicle, and is a parent that detects the position of the parent work vehicle. A position detection module, a child position detection module that detects the position of the child work vehicle, and a U-turn work area travel control that controls travel in a U-turn work area where work is performed by repeating straight-ahead work travel and U-turn. The U-turn work area travel control module comprises a module, the parent U-turn start point which is the start point of the U-turn of the parent work vehicle, and the parent U which is the end point of the U-turn of the parent work vehicle. Based on the turn end point, the child U-turn start point which is the start point of the U-turn of the child work vehicle and the child U-turn end point which is the end point of the U-turn of the child work vehicle are determined , and the U-turn is determined. In the turn work area travel control module, the child U-turn start point and the child U-turn end point are the parent U-turn start point and the parent U-turn end point on one end side of the U-turn work area. The parent U-turn start point and the parent U-turn end point are the child U-turn start point and the child U-turn end point on the other end side of the U-turn work area. The child U-turn start point, the child U-turn end point, the parent U-turn start point, and the parent U-turn end point are located on one end side and the other end. The child U-turn start point and the child U-turn end point are determined so as to be lined up in the horizontal direction on each of the unit sides, and the U-turn work area travel control module is the U-turn path of the child work vehicle. The portion of the U-turn path of the parent work vehicle that is farthest from the child U-turn start point and the child U-turn end point in the direction of the straight-ahead work travel is the parent U-turn in the direction of the straight-ahead work travel. The U-turn path of the child work vehicle is determined so as to partially overlap the start point and the end point of the parent U-turn .
Further, the work vehicle of the present invention is a work vehicle coordination system that performs ground work by a parent work vehicle and an unmanned maneuverable child work vehicle that follows the parent work vehicle, and detects the position of the parent work vehicle. A U-turn work area that controls travel in a U-turn work area in which a master position detection module for performing work, a child position detection module for detecting the position of the child work vehicle, and a U-turn work area in which work is repeatedly performed in a straight-ahead work and a U-turn are performed. A travel control module is provided, and the U-turn work area travel control module is a parent U-turn start point which is the start point of the U-turn of the parent work vehicle and the end point of the U-turn of the parent work vehicle. Based on the parent U-turn end point, the child U-turn start point which is the start point of the U-turn of the child work vehicle and the child U-turn end point which is the end point of the U-turn of the child work vehicle are determined. When traveling in the rotating work area defined around the U-turn work area, the machine in which the work end point in the U-turn work area is located on the outside and the machine in which the work end point in the U-turn work area is located on the inside. Drive outside .
Further, in a work vehicle coordination system in which a master work vehicle and an unmanned maneuverable child work vehicle that follows the parent work vehicle perform ground work, the system according to the present invention is a parent position that detects the position of the parent work vehicle. A detection module, a child position detection module that detects the position of the child work vehicle, a parent travel locus calculation unit that calculates the travel locus of the parent work vehicle from the position of the parent work vehicle, straight-ahead work travel, and a U-turn. In the turning work area defined around the U-turn work area where the work is repeatedly performed, the turning detection unit for detecting the turning running including the turning running and the turning work running consisting of forward and reverse, and the above-mentioned The turning back of the child work vehicle is based on the ground working width of the parent work vehicle, the ground working width of the child work vehicle, and the turning back running locus including the turning back running start point and the turning back running completion point in the turning back running of the parent work vehicle. From the turning-back running target calculation unit that calculates the running start point and the turning-back running completion point, the ground work width of the master work vehicle, the ground work width of the child work vehicle, and the turning work travel locus of the parent work vehicle. The turning work running target calculation unit that calculates the target running position in the turning work running of the child work vehicle from the turning back running completion point to the next turning back running start point, the turning back running start point, the turning back running completion point, and the above. It is provided with a steering control unit for unmanned operation of the child work vehicle based on the target traveling position.

この構成によれば、親作業車の回り作業領域における回り走行は、切り返し走行と回り作業走行とに区分けされる。第一に、切り返し走行の出発点である切り返し走行開始点から切り返し走行完了点に至る親作業車の切り返し走行軌跡から、対地作業幅を考慮して推定される子作業車の切り返し走行軌跡から、子作業車の切り返し走行開始点及び切り返し走行完了点が算定される。なお、切り返し走行完了点は、実際に対地作業を実施することになる回り作業走行の出発点となる。次に、子作業車を切り返し走行開始点からこの切り返し走行完了点まで導く走行目標位置が算定されると、この走行目標位置に基づいて子作業車を操縦することで、子作業車は切り返し走行完了点に達する。この切り返し走行完了点は、回り作業出発点でもある。したがって、子作業車は、回り作業出発点から、親作業車の作業跡に対して所定のオーバーラップ量を維持するように追従する通常の追従作業走行が実施される。これにより、回り作業領域の回り走行においても、親作業車の対地作業幅と子作業車の対地作業幅とによる効率的な対地作業が実現する。 According to this configuration, the turning travel in the turning work area of the parent work vehicle is divided into a turning back running and a turning work running. First, from the turn-back running locus of the parent work vehicle from the turn-back running start point, which is the starting point of the turn-back running, to the turning-back running completion point, and from the turning-back running locus of the child work vehicle estimated in consideration of the ground work width. The turning-back running start point and turning-back running completion point of the child work vehicle are calculated. It should be noted that the turning-back running completion point is the starting point of the turning work running where the ground work is actually carried out. Next, when the running target position that guides the child work vehicle from the turning start point to the turning running completion point is calculated, the child working vehicle is turned back by maneuvering the child work vehicle based on this running target position. Reach the completion point. This turning-back running completion point is also the starting point for turning work. Therefore, the child work platform is subjected to the normal follow-up work running that follows the work trace of the parent work vehicle so as to maintain a predetermined overlap amount from the starting point of the turning work. As a result, efficient ground work can be realized by the ground work width of the parent work vehicle and the ground work width of the child work vehicle even when traveling around the turning work area.

切り返し走行は、回り作業出発点に移行するための準備走行であるため、前進と後進とを伴う非作業状態の走行となる。このことから、本発明の実施形態では、前記切り返し走行における作業状態から作業状態への移行点が前記親作業車の切り返し走行開始点とみなすことができ、前記切り返し走行における非作業状態から作業状態への移行点が前記親作業車の切り返し走行完了点とみなすことができる。この親作業車の切り返し走行開始点と切り返し走行完了点とに基づいて、子作業車の切り返し走行開始点と切り返し走行完了点とが算定される。 Since the turning run is a preparatory run for moving to the starting point of the turning work, it is a run in a non-working state accompanied by forward movement and reverse movement. From this, in the embodiment of the present invention, the transition point from the working state to the working state in the turning back running can be regarded as the turning back running start point of the parent work vehicle, and the working state from the non-working state in the turning back running. The transition point to can be regarded as the turning-back running completion point of the parent work vehicle. Based on the turning-back running start point and the turning-back running completion point of the parent work vehicle, the turning-back running start point and the turning-back running completion point of the child work vehicle are calculated.

親作業車の切り返し走行をさらに確実に検知するためには、前進時の方向と後進時の方向を考慮するとよい。このため、本発明の好適な実施形態として、前記回り作業走行検知部は、前記親作業車の非作業状態での走行軌跡に基づいて前記親作業車の切り返し走行を認識するように構成してもよい。 In order to more reliably detect the turning-back running of the parent work platform, it is advisable to consider the direction when moving forward and the direction when moving backward. Therefore, as a preferred embodiment of the present invention, the rotating work traveling detection unit is configured to recognize the turning-back traveling of the parent working vehicle based on the traveling locus of the parent working vehicle in a non-working state. May be good.

切り返し走行では、非作業状態での、方向転換を行う前進とそれに続く後進とで、作業車を回り作業走行の出発点に到達させる。その際、作業は行われないので、回り作業走行の出発点となる切り返し走行完了点にさえ到達できるのなら、子作業車の後進走行は親作業車の走行軌跡を追従する必要はない。例えば、子作業車の後進走行は切り返し走行完了点に向かって最短距離で直進することができる。このことから、本発明の好適な実施形態では、前記子作業車の切り返し走行における切り返し走行完了点に至る後進走行は、前記親作業車の走行軌跡とは無関係に行われる。 In the turning-back running, the work vehicle is rotated to reach the starting point of the work running by moving forward to change the direction and then moving backward in the non-working state. At that time, since the work is not performed, it is not necessary for the child work vehicle to follow the travel locus of the parent work vehicle as long as the turning travel completion point, which is the starting point of the turning work travel, can be reached. For example, the reverse travel of the aerial work platform can travel straight toward the turning completion point at the shortest distance. For this reason, in a preferred embodiment of the present invention, the reverse traveling to the turning-back running completion point in the turning-back running of the child work platform is performed regardless of the traveling locus of the parent work vehicle.

先行する親作業車に子作業車を追従させるための機能部は、できるだけ1つのコントロールユニットに収めることが望ましい。この目的のため、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記子位置検出モジュールと前記操縦制御部とが前記子作業車に搭載され、前記親位置検出モジュールと、前記親走行軌跡算定部と、前記回り走行認識部と、前記切り返し走行目標算定部と、前記回り作業走行目標算定部とが前記親作業車に搭載され、前記子作業車と前記親作業車とが相互にデータ伝送可能に接続されている。この構成では、子作業車はわずかな改造だけで済むので、複数台の子作業車を用いるシステムには好都合である。 It is desirable that the functional unit for making the child work vehicle follow the preceding parent work vehicle in one control unit as much as possible. For this purpose, in one of the preferred embodiments of the present invention, the child position detection module and the steering control unit are mounted on the child work vehicle, the parent position detection module and the parent travel locus calculation unit. , The turning running recognition unit, the turning back running target calculation unit, and the turning work running target calculation unit are mounted on the master work vehicle, and the child work vehicle and the parent work vehicle can mutually transmit data. It is connected to the. In this configuration, the child work vehicle requires only minor modifications, which is convenient for a system using a plurality of child work vehicles.

また、さらに別の好適な実施形態では、前記子位置検出モジュールと前記操縦制御部とが前記子作業車に搭載され、前記親位置検出モジュールが前記親作業車に搭載され、前記親走行軌跡算定部と、前記回り走行認識部と、前記切り返し走行目標算定部と、前記回り作業走行目標算定部とが、別個のコントロールユニットに構築され、前記コントロールユニットと前記子作業車と前記親作業車とが相互にデータ伝送可能に接続されている。この構成では、作業車と別個に構成されるコントロールユニットに本発明を実現する主要な機能が構築されているので、親作業車及び子作業車の改造は少なくて済む。親作業車及び子作業車とコントロールユニットとをWiFiや電話回線などを利用してデータ伝送可能に接続すれば、この作業車協調システムをクラウドシステムとして利用することが可能となる。 Further, in still another preferred embodiment, the child position detection module and the steering control unit are mounted on the child work vehicle, the parent position detection module is mounted on the parent work vehicle, and the parent travel locus calculation is performed. The unit, the rotation recognition unit, the turning-back travel target calculation unit, and the rotation work travel target calculation unit are constructed in separate control units, and the control unit, the child work vehicle, and the parent work vehicle Are connected to each other so that data can be transmitted. In this configuration, since the main function for realizing the present invention is built in the control unit configured separately from the work vehicle, the modification of the parent work vehicle and the child work vehicle can be reduced. If the parent work vehicle and the child work vehicle are connected to the control unit so that data can be transmitted using WiFi, a telephone line, or the like, this work vehicle cooperation system can be used as a cloud system.

本発明の作業車協調システムにおける、回り作業走行領域での子作業車の親作業車に対する追従の基本原理を説明する模式図であり、(a)は作業地全体での親作業者と子作業車の走行軌跡を示し、(b)は親作業車の切り返し走行と回り作業走行の走行軌跡を示し、(c)は子作業車の切り返し走行と回り作業走行の走行軌跡を示す。It is a schematic diagram explaining the basic principle of the follow-up to the parent work vehicle of the child work vehicle in the turning work traveling area in the work vehicle cooperation system of this invention, and (a) is the parent worker and child work in the whole work place. The traveling locus of the vehicle is shown, (b) shows the traveling locus of the main work vehicle turning and turning work, and (c) shows the traveling locus of the child work vehicle turning and turning work. 作業車協調システムの実施形態において、作業車として適用された耕耘装置付きトラクタの側面図である。It is a side view of the tractor with a tilling device applied as a work vehicle in an embodiment of a work vehicle coordination system. 作業車協調システムを構築する機能部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional part which constructs a work vehicle cooperation system. 直線状の作業走行における基本的なデータの伝達を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the transmission of the basic data in a linear work run. Uターン走行における基本的なデータの伝達を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the transmission of the basic data in U-turn running. 切り返し走行における基本的なデータの伝達を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the transmission of the basic data in a turning-back run. Uターン作業地での走行制御の一例を表すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of running control in a U-turn work place. Uターン作業領域における作業走行とUターン走行での親作業車及び子作業車の走行軌跡を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the traveling locus of a master work vehicle and a child work vehicle in a work run in a U-turn work area and a U-turn run. 回り作業走行に先立って行われる切り返し走行における親作業車及び子作業車の出発位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the departure position of the parent work vehicle and the child work vehicle in the turning-back running performed prior to the turning work running. 親作業車の最初のコーナ部での切り返し走行を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the turn-back running at the first corner part of a parent work vehicle. 子作業車の最初のコーナ部での切り返し走行の目標走行点を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the target running point of the turning-back running at the first corner part of a child work vehicle. 子作業車の最初のコーナ部での切り返し走行を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the turn-back running at the first corner part of a child work platform. 親作業車の次のコーナ部での切り返し走行を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the turn-back running at the next corner part of a parent work vehicle. 子作業車の次のコーナ部での切り返し走行を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the turn-back running at the next corner part of a child work platform.

本発明による作業車協調システムの具体的な実施形態を説明する前に、図1を用いて回り作業走行領域での子作業車の親作業車に対する追従の基本原理を説明する。この作業車協調システムでは、有人操縦式の親作業車1Pと、この親作業車1Pに追従する無人操縦式の子作業車1Cとにより対地作業を行う。つまり、先行する親作業車1Pの左後方から子作業車1Cが親作業車1Pを追従走行することで、親作業車1Pの作業幅と子作業車1Cの作業幅とを合わせた幅(実際にはわずかな幅のオーバーラップが生じる)での対地作業が実現する。 Before explaining a specific embodiment of the work vehicle cooperation system according to the present invention, the basic principle of following the parent work vehicle of the child work vehicle in the rotating work travel area will be described with reference to FIG. In this work vehicle coordination system, ground work is performed by a manned maneuverable master work vehicle 1P and an unmanned maneuverable child work vehicle 1C that follows the parent work vehicle 1P. That is, the child work vehicle 1C follows the parent work vehicle 1P from the left rear of the preceding parent work vehicle 1P, so that the work width of the parent work vehicle 1P and the work width of the child work vehicle 1C are combined (actually). There is a slight overlap in the width of the ground).

図1で示された対地作業地は、外周囲を畦によって境界づけられ圃場である。簡略化して示されているが、この圃場は、直進作業走行とUターンとを繰り返して作業が実施される長方形状のUターン作業領域Aと、このUターン作業領域Aの周囲に規定される四角形環状の回り作業領域Bとに区分けされている。この作業地区分けは、圃場作業において一般的に行われているもので、回り作業領域Bは枕地作業とも呼ばれる。この例では、対地作業としてトラクタによる耕耘作業を例としており、Uターン作業領域に対する作業を最初に行い、その後に回り作業領域Bに対する作業を行う。このUターン作業領域Aの作業から回り作業領域Bの作業に移行する際に、Uターン作業領域Aの作業終了点から、回り作業領域Bにおける作業出発点への切り返し走行が行われる。なお、図1では、親作業車1Pの走行軌跡は黒太線で示され、子作業車1Cの走行軌跡は白太線で示されて、さらに、切り返し走行軌跡は点線描画で区別されている。 The ground work area shown in FIG. 1 is a field whose outer circumference is bounded by ridges. Although shown briefly, this field is defined around a rectangular U-turn work area A where work is performed by repeating straight-ahead work and U-turns, and around this U-turn work area A. It is divided into a work area B around a rectangular ring. This work area division is generally performed in field work, and the rotating work area B is also called headland work. In this example, the work on the ground is cultivated by a tractor, and the work on the U-turn work area is performed first, and then the work on the turning work area B is performed. When shifting from the work of the U-turn work area A to the work of the turn work area B, the turning run is performed from the work end point of the U-turn work area A to the work start point in the turn work area B. In FIG. 1, the traveling locus of the parent work vehicle 1P is indicated by a thick black line, the traveling locus of the child working vehicle 1C is indicated by a thick white line, and the turning traveling locus is distinguished by a dotted line drawing.

回り作業が効率的に行われるように、適切な経路をとって行われる親作業車1Pの切り返し走行を、子作業車1Cが追従する必要がある。その際に実施される協調制御を以下に説明する。
まず、図1の(b)に示されているように、親作業車1Pは、非作業状態(耕耘装置を上昇)で、Uターン作業領域の作業終了点である切り返し走行開始点Pp1から出発して、圃場の1つのコーナ部に設定された回り作業開始点(切り返し走行完了点でもある)Pp3に作業車後端を向き合わせるように前進旋回走行し、作業車後端が回り作業開始点に向き合った切り返し点Pp2で停止する。次に、回り作業開始点となる切り返し走行完了点Pp3に達するまで後進走行する。切り返し走行を完了すると、親作業車1Pは、作業状態(耕耘装置を下降)で、回り作業領域を前進走行する。この回り作業走行は実質的には直線状の走行軌跡となるように行われる。
It is necessary for the child work vehicle 1C to follow the turning back running of the parent work vehicle 1P which is performed by taking an appropriate route so that the turning work can be efficiently performed. The cooperative control performed at that time will be described below.
First, as shown in FIG. 1 (b), the parent work vehicle 1P departs from the turning-back running start point Pp1 which is the work end point of the U-turn work area in the non-working state (raising the tilling device). Then, the vehicle makes a forward turn so as to face the rear end of the work vehicle to Pp3, which is the turning work start point (which is also the turning completion point) set in one corner of the field, and the rear end of the work vehicle turns to the work start point. Stop at the turning point Pp2 facing. Next, the vehicle travels backward until it reaches the turning completion point Pp3, which is the starting point of the turning work. When the turning run is completed, the parent work vehicle 1P travels forward in the turning work area in the working state (lowering the tilling device). This rotation work running is performed so as to have a substantially linear running locus.

上述した親作業車1Pの走行軌跡から親作業車1Pが切り返し走行を実施したことが検知されると、当該走行軌跡と、親作業車1P及び子作業車1Cの対地作業幅(以下単に作業幅と略称し、図1ではそれぞれWPとWcで示されている)とから、図1の(c)に示されているように、子作業車1Cの切り返し走行開始点Pc1と切り返し走行完了点Pc3とが算定される。切り返し走行開始点Pc1と切り返し走行完了点Pc3とが算定されると、親作業車1Pの切り返し走行と同じ方向での旋回前進走行の停止点(切り返し点)Pc2も算定され、この停止点(切り返し点)Pc2まで子作業車1Cを、非作業状態で旋回前進走行させる。その際、子作業車1Cの旋回前進走行は、回り作業走行を行っている親作業車1Pとの干渉が避けられるまで、禁止される。子作業車1Cの旋回前進走行の停止点(切り返し点)Pc2から切り返し走行完了点Pc3までの後進走行における目標走行位置は、子作業車1Cの轍が親作業車1Pの回り作業幅に入り込まないという条件下で、親作業車1Pの切り返し後進走行の走行軌跡とは無関係に算定される。切り返し走行完了点Pc3でもある回り作業走行開始点からの回り作業走行における走行目標位置は、親作業車1Pの作業幅及び子作業車1Cの作業幅と、親作業車1Pの回り作業走行軌跡とから、互いの作業幅の所定のオーバーラップを維持する条件下で算定される。算定された回り作業走行における走行目標位置に基づいて、子作業車1Cの回り作業走行が、実行される。 When it is detected from the travel locus of the master work vehicle 1P described above that the master work vehicle 1P has turned back, the travel locus and the ground work width of the master work vehicle 1P and the child work vehicle 1C (hereinafter, simply the work width). (Abbreviated as WP and Wc in FIG. 1, respectively), and as shown in FIG. 1 (c), the turning-back running start point Pc1 and the turning-back running completion point Pc3 of the child work vehicle 1C. Is calculated. When the turn-back running start point Pc1 and the turn-back running completion point Pc3 are calculated, the stop point (turn-back point) Pc2 of the turning forward running in the same direction as the turn-back running of the parent work vehicle 1P is also calculated, and this stop point (turn-back point) is also calculated. Point) The child work vehicle 1C is turned forward and forward in a non-working state up to Pc2. At that time, the turning forward running of the child work vehicle 1C is prohibited until interference with the parent work vehicle 1P performing the turning work running is avoided. The target running position in the reverse running from the stop point (turning point) Pc2 of the turning forward running of the child work vehicle 1C to the turning completion point Pc3 is that the rut of the child work vehicle 1C does not enter the work width around the parent work vehicle 1P. Under the above condition, it is calculated regardless of the travel locus of the master work vehicle 1P in the reverse reverse travel. The running target position in the turning work running from the turning work running start point, which is also the turning completion point Pc3, is the work width of the parent work vehicle 1P, the work width of the child work vehicle 1C, and the turning work running locus of the parent work vehicle 1P. From, it is calculated under the condition that the predetermined overlap of the working widths of each other is maintained. The turning work running of the child work vehicle 1C is executed based on the running target position in the calculated turning work running.

図1で示された例では、親作業車1Pの作業幅である親作業幅と子作業車1Cの作業幅である子作業幅とは同じであるが、相違してもよい。親作業車1Pと子作業車1Cとの走行横断方向の位置ずれ量は、理想的には(親作業幅+子作業幅)/2であるが、追従誤差による作業残しを避けるために、例えば数十cm程度のオーバーラップが設定されている。 In the example shown in FIG. 1, the parent work width, which is the work width of the parent work vehicle 1P, and the child work width, which is the work width of the child work vehicle 1C, are the same, but may be different. The amount of misalignment between the parent work vehicle 1P and the child work vehicle 1C in the traveling crossing direction is ideally (parent work width + child work width) / 2, but in order to avoid work leftover due to tracking error, for example. Overlap of several tens of centimeters is set.

次に、本発明の作業車協調システムの具体的な実施形態の1つを説明する。この実施形態では、作業車は、図2で示されているように、畦によって境界づけられた田畑を耕耘する耕耘装置5を対地作業装置として装備したトラクタである。耕耘装置5は車体3の後部に油圧式の昇降機構4を介して装備されている。親作業車1Pとしての親トラクタ1Pと、子作業車1Cとしての子トラクタ1Cとは、実質的に同形であり、前輪2aと後輪2bとによって支持された車体3の中央部に操縦部30が形成されている。親トラクタ1Pと子トラクタ1Cの操縦部30には、従来通りのステアリングホイールや各種操作レバー、さらに運転者が着座するシートなどが備えられている。本発明の作業車協調システムに基づく追従制御の実行時には、親トラクタ1Pは運転者によって操縦され、子トラクタ1Cは無人操縦される。 Next, one specific embodiment of the work vehicle cooperation system of the present invention will be described. In this embodiment, the work vehicle is a tractor equipped as a ground work device with a cultivator 5 for cultivating fields bounded by ridges, as shown in FIG. The tilling device 5 is mounted on the rear part of the vehicle body 3 via a hydraulic elevating mechanism 4. The parent tractor 1P as the parent work vehicle 1P and the child tractor 1C as the child work vehicle 1C have substantially the same shape, and the control unit 30 is located at the center of the vehicle body 3 supported by the front wheels 2a and the rear wheels 2b. Is formed. The control unit 30 of the parent tractor 1P and the child tractor 1C is provided with a conventional steering wheel, various operation levers, a seat on which the driver sits, and the like. When the follow-up control based on the work vehicle coordination system of the present invention is executed, the parent tractor 1P is operated by the driver and the child tractor 1C is operated unmanned.

図3で示すように、この実施形態では、作業車協調システムを構築するための電子コントロールユニットが、親トラクタ1Pに装備される親機コントロールユニット6と子トラクタ1Cに装備される子機コントロールユニット7とに分割されている。親機コントロールユニット6と子機コントロールユニット7とは、互いに無線方式でデータ伝送できるように、それぞれ通信モジュール60と70を備えている。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the electronic control unit for constructing the work vehicle cooperation system is a slave unit control unit 6 equipped on the master tractor 1P and a slave unit control unit mounted on the child tractor 1C. It is divided into 7 and 7. The master unit control unit 6 and the slave unit control unit 7 are provided with communication modules 60 and 70, respectively, so that data can be transmitted wirelessly to each other.

親機コントロールユニット6は、さらに、親位置検出モジュール61、親走行軌跡算定部62、Uターン作業領域走行制御モジュール63、回り作業領域走行制御モジュール64などの機能部を備えている。これらの機能部は、ハードウエアとの連携動作を行うこともあるが、実質的にはコンピュータプログラムの起動によって実現する。 The master unit control unit 6 further includes functional units such as a master position detection module 61, a master travel locus calculation unit 62, a U-turn work area travel control module 63, and a rotation work area travel control module 64. These functional parts may operate in cooperation with hardware, but are practically realized by starting a computer program.

親位置検出モジュール61は、GPSを利用して、自身の位置つまり親トラクタ1Pの位置を検出する。親走行軌跡算定部62は、親位置検出モジュール61で検出された位置(方位座標)から親トラクタ1Pの走行軌跡を算定して記録する。なお、親位置検出モジュール61及び後で記載される子位置検出モジュール71は、この実施形態では、位置検出のためにGPSが利用されているが、これに限定されるわけではなく、例えば方位センサやジャイロセンサなど他の機体位置を検出する方法を利用してもよい。 The parent position detection module 61 detects its own position, that is, the position of the parent tractor 1P by using GPS. The parent travel locus calculation unit 62 calculates and records the travel locus of the parent tractor 1P from the position (direction coordinates) detected by the parent position detection module 61. In the parent position detection module 61 and the child position detection module 71 described later, GPS is used for position detection in this embodiment, but the present invention is not limited to this, and for example, an orientation sensor. Or another method of detecting the position of the aircraft such as a gyro sensor may be used.

Uターン作業領域走行制御モジュール63は、Uターン作業領域Aにおける走行を制御する制御モジュールであり、Uターン作業領域記録部63aと、Uターン走行検知部63bと、Uターン走行目標算定部63cとを備えている。Uターン作業領域記録部63aは、Uターン作業領域Aの外形を特定する方位座標を記録している。Uターン走行検知部63bは、Uターン作業領域Aにおける親トラクタ1P及び子トラクタ1CのUターンを検知する。このUターンは、Uターン作業領域Aにおける作業状態での実質的に直線状の往路走行と復路走行との間で必要となる方向転換であり、回り作業領域において非作業状態で行われる。Uターン走行目標算定部63cは、親トラクタ1Pの耕耘幅及び子トラクタ1Cの耕耘幅と、親トラクタ1Pの作業走行軌跡と、子トラクタ1Cの位置とに基づいて、互いの耕耘幅のオーバーラップも考慮して、子トラクタ1Cの目標走行位置を算定する。このため、Uターン走行目標算定部63cは、子トラクタ1CのUターン作業領域Aにおける直線状往復走行経路を算定する往復走行経路算定機能と、子トラクタ1Cの回り作業領域におけるUターン走行経路を所定のUターン走行経路演算アルゴリズムに基づいて算定するUターン走行経路算定機能とを有している。このUターン走行経路演算アルゴリズムは、基本的には、親トラクタ1PのUターン開始点P1とUターン終了点P2とから算定される子トラクタ1CのためのUターン開始点Q1とUターン終了点Q2とを結ぶように子トラクタ1Cの旋回半径を考慮してその走行経路を求める。Uターン作業領域走行制御モジュール63は、算定した子トラクタ1Cの目標走行位置を、通信モジュール60を介して子機コントロールユニット7に送信する。 The U-turn work area travel control module 63 is a control module that controls travel in the U-turn work area A, and includes a U-turn work area recording unit 63a, a U-turn travel detection unit 63b, and a U-turn travel target calculation unit 63c. It is equipped with. The U-turn work area recording unit 63a records the directional coordinates that specify the outer shape of the U-turn work area A. The U-turn traveling detection unit 63b detects the U-turn of the parent tractor 1P and the child tractor 1C in the U-turn work area A. This U-turn is a direction change required between a substantially linear outbound and inbound travel in a working state in the U-turn working area A, and is performed in a non-working state in the rotating work area. The U-turn travel target calculation unit 63c overlaps each other's tillage widths based on the tillage width of the parent tractor 1P, the tillage width of the child tractor 1C, the work travel locus of the parent tractor 1P, and the position of the child tractor 1C. Also, the target traveling position of the child tractor 1C is calculated. Therefore, the U-turn travel target calculation unit 63c has a reciprocating travel route calculation function for calculating a linear reciprocating travel route in the U-turn work region A of the child tractor 1C, and a U-turn travel route in the peripheral work region of the child tractor 1C. It has a U-turn travel route calculation function that calculates based on a predetermined U-turn travel route calculation algorithm. This U-turn travel path calculation algorithm basically has a U-turn start point Q1 and a U-turn end point for the child tractor 1C calculated from the U-turn start point P1 and the U-turn end point P2 of the parent tractor 1P. The traveling route is obtained in consideration of the turning radius of the child tractor 1C so as to connect with Q2. The U-turn work area travel control module 63 transmits the calculated target travel position of the child tractor 1C to the slave unit control unit 7 via the communication module 60.

回り作業領域走行制御モジュール64は、回り作業領域における走行を制御する制御モジュールであり、回り走行検知部64aと、切り返し走行目標算定部64bと、回り作業走行目標算定部64cとを備えている。回り走行検知部64aは、親トラクタ1P及び子トラクタ1Cの回り作業領域における、前進と後進とからなる切り返し走行と回り作業走行とを含む回り走行を検知する。当該検知のために、回り走行検知部64aは、Uターン作業領域Aの外形を特定する位置座標及び作業対象となっている圃場の外形を特定する位置座標を利用する。切り返し走行目標算定部64bは、親トラクタ1Pの作業幅及び子トラクタ1Cの作業幅と、親トラクタ1Pの切り返し走行における切り返し走行開始点と切り返し走行完了点とを含む切り返し走行軌跡とから、子トラクタ1Cの切り返し走行開始点と切り返し走行完了点とを算定する。回り作業走行目標算定部64cは、親トラクタ1Pの作業幅及び子トラクタ1Cの作業幅と、親トラクタ1Pの回り作業走行軌跡とから、切り返し走行完了点から次の切り返し走行開始点までの子トラクタ1Cの回り作業走行における目標走行位置を算定する。回り作業領域走行制御モジュール64は、算定した子トラクタ1Cの目標走行位置を、通信モジュール60を介して子機コントロールユニット7に送信する。 The turning work area running control module 64 is a control module that controls running in the turning work area, and includes a turning running detection unit 64a, a turning back running target calculation unit 64b, and a turning work running target calculation unit 64c. The rotation detection unit 64a detects rotation in the rotation work area of the parent tractor 1P and the child tractor 1C, including turning travel and rotation work including forward and reverse. For the detection, the rotating traveling detection unit 64a uses the position coordinates for specifying the outer shape of the U-turn work area A and the position coordinates for specifying the outer shape of the field to be worked. The turning-back running target calculation unit 64b is a child tractor based on the working width of the parent tractor 1P and the working width of the child tractor 1C, and the turning-back running locus including the turning-back running start point and the turning-back running completion point in the turning-back running of the parent tractor 1P. The turning-back running start point and the turning-back running completion point of 1C are calculated. The turning work running target calculation unit 64c is a child tractor from the turning back running completion point to the next turning back running start point from the work width of the parent tractor 1P, the work width of the child tractor 1C, and the turning work running locus of the parent tractor 1P. Calculate the target running position in the 1C round work run. The rotation work area travel control module 64 transmits the calculated target travel position of the child tractor 1C to the slave unit control unit 7 via the communication module 60.

子機コントロールユニット7は、通信ジュール70と、子位置検出モジュール71と、操縦制御部72とを備えている。子位置検出モジュール71は、親位置検出モジュール61と同様に、GPSを利用して自身の位置つまり子トラクタ1Cの位置(方位座標)を検出する。得られた子トラクタ1Cの位置データは通信ジュール70を介して親機コントロールユニット6に送信される。操縦制御部72は、親機コントロールユニット6から無線送信されてきた走行目標位置に基づいて、子トラクタ1Cの前輪2aの操向や後輪2bの駆動を制御して、子トラクタ1Cを順次設定される目標走行位置に無人操縦する。 The slave unit control unit 7 includes a communication joule 70, a slave position detection module 71, and a steering control unit 72. Similar to the parent position detection module 61, the child position detection module 71 detects its own position, that is, the position (azimuth coordinates) of the child tractor 1C by using GPS. The obtained position data of the child tractor 1C is transmitted to the master unit control unit 6 via the communication joule 70. The steering control unit 72 controls the steering of the front wheels 2a of the child tractor 1C and the drive of the rear wheels 2b based on the traveling target position wirelessly transmitted from the master unit control unit 6, and sequentially sets the child tractor 1C. Unmanned maneuvering to the target driving position to be performed.

Uターン作業領域Aでの走行においては、耕耘装置5は、作業走行から非作業Uターンに入る時点で上昇され、Uターン走行から作業走行に入り時点で下降される。この耕耘装置5の昇降は、親トラクタ1Pに搭載された作業装置制御部31からの制御指令による昇降機構4の昇降動作によって実現する。この実施形態では、作業装置制御部31は車載LANを通じて親機コントロールユニット6と接続されており、作業装置制御部31の昇降機構4に対する動作指令は、Uターン作業領域走行制御モジュール63及び回り作業領域走行制御モジュール64によって管理される。したがって、Uターン走行検知部63bは、昇降機構4に対する上昇指令の出力タイミングでUターンの開始を確認し、下降指令の出力タイミングでUターンの終了を確認することも可能である。また、回り作業領域Bでの走行においては、耕耘装置5は、切り返し走行時に上昇され、切り返し走行時から回り作業走行時に移行する時点で下降される。したがって、回り走行検知部64aは、昇降機構4に対する上昇指令の出力タイミングで切り返し走行の開始を確認し、下降指令の出力タイミングで切り返し走行の終了を確認する。 In the U-turn work area A, the tilling device 5 is raised at the time of entering the non-working U-turn from the working run, and is lowered at the time of entering the working run from the U-turn running. The raising and lowering of the tilling device 5 is realized by the raising and lowering operation of the raising and lowering mechanism 4 by the control command from the working device control unit 31 mounted on the parent tractor 1P. In this embodiment, the work device control unit 31 is connected to the master unit control unit 6 through an in-vehicle LAN, and the operation command to the elevating mechanism 4 of the work device control unit 31 is the U-turn work area travel control module 63 and the rotation work. It is managed by the area travel control module 64. Therefore, the U-turn traveling detection unit 63b can confirm the start of the U-turn at the output timing of the ascending command to the elevating mechanism 4 and confirm the end of the U-turn at the output timing of the descending command. Further, in the traveling in the turning work area B, the tilling device 5 is raised at the time of turning back running and lowered at the time of transition from the turning back running to the turning work running. Therefore, the turning travel detection unit 64a confirms the start of the turning-back running at the output timing of the ascending command to the elevating mechanism 4, and confirms the end of the turning-back running at the output timing of the descending command.

次に、図4、図5、図6を用いて、有人操縦の親トラクタ1Pと無人操縦の子トラクタ1Cとの間の協調制御における基本的なデータの流れを説明する。図4は、実質的に直線状の走行軌跡を残す作業走行のための協調制御におけるデータの流れを模式的に示している。図5は、Uターン走行のための協調制御におけるデータの流れを模式的に示している。図6は、切り返し走行のための協調制御におけるデータの流れを模式的に示している。 Next, with reference to FIGS. 4, 5, and 6, the basic data flow in the coordinated control between the manned control parent tractor 1P and the unmanned control child tractor 1C will be described. FIG. 4 schematically shows a data flow in coordinated control for work running that leaves a substantially linear running locus. FIG. 5 schematically shows the flow of data in the coordinated control for U-turn running. FIG. 6 schematically shows the flow of data in the coordinated control for turning back running.

直線状の走行軌跡を残す作業走行における協調制御では、図4に示すように、所定のサンプリング周期で生成された親トラクタ1Pの実際の走行位置を示す親位置から親走行軌跡が算定される(#a)。算定された親走行軌跡と各時点での、子トラクタ1Cの実際の走行位置を示す子位置とを用い、さらに親作業車対地作業幅(親対地作業幅)と子作業車対地作業幅(子対地作業幅)と双方の作業幅のオーバーラップ量とを考慮して、作業走行目標位置が算定される(#b)。この算定された作業走行目標位置が操縦制御目標値となって、子トラクタ1Cは、親トラクタ1Pと共同して幅広の対地作業を行うべく無人操縦される(#c)。なお、親トラクタ1Pの走行中に実施された運転者による走行及び作業に関する操作情報は、走行・作業パラメータ(親パラメータ)として生成され、子トラクタ1Cのための走行・作業パラメータ(子パラメータ)に変換された後、子トラクタ1Cの走行制御及び作業制御のために利用される。 In the coordinated control in the work running that leaves a linear running locus, as shown in FIG. 4, the parent running locus is calculated from the parent position indicating the actual running position of the parent tractor 1P generated in a predetermined sampling cycle ( # A). Using the calculated parent travel locus and the child position indicating the actual travel position of the child tractor 1C at each time point, the parent work vehicle to ground work width (parent to ground work width) and the child work vehicle to ground work width (child). The work running target position is calculated in consideration of the work width to the ground) and the overlap amount of both work widths (# b). The calculated work travel target position becomes the control control target value, and the child tractor 1C is unmanned to perform wide ground work in collaboration with the parent tractor 1P (# c). The operation information related to the driving and work performed by the driver during the traveling of the parent tractor 1P is generated as a traveling / working parameter (parent parameter), and is used as a traveling / working parameter (child parameter) for the child tractor 1C. After being converted, it is used for traveling control and work control of the child tractor 1C.

図8でその走行軌跡が示されているUターン走行における協調制御では、図5に示すように、親位置に関連付けられた、親トラクタ1PにおけるUターン開始操作及びUターン終了操作とから、親トラクタ1PのUターン開始点(図8ではP1で示されている)とUターン終了点(図8ではP2で示されている)が算定される(#a1)。なお、Uターン開始操作やUターン終了操作などの操作データは、走行・作業パラメータ(親パラメータ)として親トラクタ1Pで生成される。この算定された両データに親作業車作業幅と子作業車作業幅を考慮して、Uターン走行経路が生成される(#a2)。Uターン走行経路の生成時に、回り作業領域Bの形状データが考慮される。生成された子Uターン走行経路データと各時点での子作業車位置とからUターン走行目標位置が算定される(#b)。この算定された作業走行目標位置が操縦制御目標値となって、子トラクタ1Cは、Uターン領域内で適切なUターン走行をすべく無人操縦される(#c)。 In the coordinated control in the U-turn running in which the running locus is shown in FIG. 8, as shown in FIG. 5, the U-turn start operation and the U-turn end operation in the parent tractor 1P associated with the parent position are selected from the parent. The U-turn start point (indicated by P1 in FIG. 8) and the U-turn end point (indicated by P2 in FIG. 8) of the tractor 1P are calculated (# a1). Operation data such as the U-turn start operation and the U-turn end operation are generated by the parent tractor 1P as running / working parameters (parent parameters). A U-turn travel path is generated in both of these calculated data in consideration of the work width of the parent work vehicle and the work width of the child work vehicle (# a2). The shape data of the rotating work area B is taken into consideration when the U-turn traveling path is generated. The U-turn travel target position is calculated from the generated child U-turn travel route data and the child work vehicle position at each time point (# b). The calculated work travel target position becomes the control control target value, and the child tractor 1C is unmanned to perform an appropriate U-turn travel within the U-turn region (#c).

図1の(b)と(c)とでその走行軌跡が示されている、回り作業領域Bにおける切り返し走行時には、図6に示すように、親トラクタ1Pにおける親トラクタ1Pの切り返し走行での停止、前進、後進などの走行操作に基づいて、親トラクタ1Pの切り返し走行開始点、切り返し点、切り返し走行完了点(図1の(b)ではそれぞれPp1、Pp2、Pp3で示されている)が親位置に関連付けられて算定される(#a1)。なお、ここでも、停止、前進、後進などの走行操作は、走行・作業パラメータ(親パラメータ)として親トラクタ1Pで生成される。算定された切り返し走行の各点と親作業幅と子作業幅とを考慮して、子トラクタ1Cの切り返し走行経路が生成される(#a2)。生成された切り返し走行経路データと各時点での子位置とから切り返し走行目標位置が算定される(#b)。この算定された切り返し走行目標位置が操縦制御目標値となって、子トラクタ1Cは、適切な切り返し走行をすべく、無人操縦される(#c)。 At the time of turning back running in the turning work area B where the running locus is shown in (b) and (c) of FIG. 1, as shown in FIG. 6, the stop at the turning back running of the parent tractor 1P in the parent tractor 1P. , The turning point, the turning point, and the turning completion point of the parent tractor 1P (indicated by Pp1, Pp2, and Pp3, respectively, in FIG. 1B) are the parents based on the running operations such as forward movement and reverse movement. Calculated in association with the position (# a1). Also here, running operations such as stop, forward, and reverse are generated by the parent tractor 1P as running / working parameters (parent parameters). The turning-back running path of the child tractor 1C is generated in consideration of each point of the calculated turning-back running, the parent work width, and the child working width (# a2). The turning back running target position is calculated from the generated turning back running route data and the child position at each time point (# b). The calculated turn-back travel target position becomes the maneuvering control target value, and the child tractor 1C is unmanned maneuvered in order to perform an appropriate turn-back travel (#c).

次に、この実施形態における親トラクタ1Pと子トラクタ1Cとの協調走行の制御の流れの一例を説明する。図7に、Uターン作業領域Aで実施される親トラクタ1Pと子トラクタ1Cとの協調走行制御のフローチャートが示されており、その際の互いの走行軌跡が図8に示されている。回り作業領域Bで実施される親トラクタ1Pと子トラクタ1Cとの走行パターンを説明する模式図が図9~14に示されている。 Next, an example of the flow of control of coordinated running between the parent tractor 1P and the child tractor 1C in this embodiment will be described. FIG. 7 shows a flowchart of cooperative traveling control between the parent tractor 1P and the child tractor 1C carried out in the U-turn work area A, and FIG. 8 shows the traveling loci of each other at that time. 9 to 14 are schematic views illustrating a traveling pattern between the parent tractor 1P and the child tractor 1C carried out in the rotating work area B.

協調制御がスタートすると、まず初期設定処理が行われる(#10)。この初期設定処理では、例えば、耕耘作業を行う圃場の形状から、直進作業走行とUターンとを繰り返しながら耕耘作業が実施されるUターン作業領域Aと、このUターン作業領域Aの周囲の回り作業領域Bとが設定され、記録される。なお、回り作業領域Bは、Uターン作業領域Aに対する耕耘作業時の非作業Uターン走行のための領域としても利用される。なお、通常、Uターン作業領域Aは圃場の中央に位置するので、Uターン作業領域Aを簡単に中央領域Aとも呼び、回り作業領域Bは圃場の周辺近くに位置するので、回り作業領域Bを簡単に周辺領域Bとも呼ぶ。 When the cooperative control starts, the initial setting process is first performed (# 10). In this initial setting process, for example, from the shape of the field where the tilling work is performed, the U-turn work area A where the tilling work is carried out while repeating the straight-ahead work running and the U-turn, and the surroundings around the U-turn work area A. The work area B is set and recorded. The rotating work area B is also used as an area for non-working U-turn running during the tilling work with respect to the U-turn work area A. Since the U-turn work area A is usually located in the center of the field, the U-turn work area A is also simply referred to as the central area A, and the turning work area B is located near the periphery of the field, so that the turning work area B is used. Is also simply referred to as peripheral region B.

親トラクタ1Pによる中央領域Aの作業走行(実質的には直線走行)が開始される(#11)。所定時間遅れて、子トラクタ1Cによる追従作業走行が開始される(#12)。
これにより、親トラクタ1Pの作業幅と子トラクタ1Cの作業幅とによる協調的な耕耘作業が行われていく。そして、図8に示されているように、親トラクタ1Pが周辺領域Bに到達すると、耕耘装置5が上昇させられ、親トラクタ1PのUターン走行が開始される(#21)。その時点の親トラクタ1Pの位置が、親Uターン開始点P1として記録される(#22)。親トラクタ1PがUターン走行し、中央領域Aに再び進入すると、耕耘装置5が下降させられ、親トラクタ1Pの作業走行が再開される(#23)。その時点の親トラクタ1Pの位置が、親Uターン終了点P2として記録される(#24)。親Uターン開始点P1及び親Uターン終了点P2が記録されると、子トラクタ1Cの子Uターン開始点Q1及び子Uターン終了点Q2が算定される。対応する図示された周辺領域Bでは、子Uターン開始点Q1は、親トラクタ1Pと子トラクタ1Cの横方向の間隔及びオーバーラップ量を考慮して、親Uターン開始点P1からずらせた位置となる。子Uターン終了点Q2は、親Uターン終了点P2と子Uターン開始点Q1とのの間の位置となり、例えば図8では中間位置としている。なお、図示されていないが、反対側でUターンを行うさいには、親Uターン開始点P1及び親Uターン終了点P2と子Uターン開始点Q1及び子Uターン終了点Q2との位置関係はちょうど逆となり、子Uターン終了点Q2は親Uターン終了点P2よりさらに外側の位置で、親トラクタ1Pと子トラクタ1Cの耕耘幅及びそのオーバーラップ量から求められる。
The work run (substantially straight line run) of the central region A by the parent tractor 1P is started (# 11). After a predetermined time delay, the follow-up work run by the child tractor 1C is started (# 12).
As a result, cooperative cultivation work is performed by the work width of the parent tractor 1P and the work width of the child tractor 1C. Then, as shown in FIG. 8, when the parent tractor 1P reaches the peripheral region B, the tilling device 5 is raised and the U-turn running of the parent tractor 1P is started (# 21). The position of the parent tractor 1P at that time is recorded as the parent U-turn start point P1 (# 22). When the parent tractor 1P makes a U-turn and re-enters the central region A, the tilling device 5 is lowered and the working running of the parent tractor 1P is resumed (# 23). The position of the parent tractor 1P at that time is recorded as the parent U-turn end point P2 (# 24). When the parent U-turn start point P1 and the parent U-turn end point P2 are recorded, the child U-turn start point Q1 and the child U-turn end point Q2 of the child tractor 1C are calculated. In the corresponding peripheral region B shown in the figure, the child U-turn start point Q1 is displaced from the parent U-turn start point P1 in consideration of the lateral distance between the parent tractor 1P and the child tractor 1C and the amount of overlap. Become. The child U-turn end point Q2 is a position between the parent U-turn end point P2 and the child U-turn start point Q1, and is, for example, an intermediate position in FIG. Although not shown, when making a U-turn on the opposite side, the positional relationship between the parent U-turn start point P1 and the parent U-turn end point P2 and the child U-turn start point Q1 and the child U-turn end point Q2. Is exactly the opposite, and the child U-turn end point Q2 is located further outside the parent U-turn end point P2, and is obtained from the tillage width of the parent tractor 1P and the child tractor 1C and the amount of overlap thereof.

子Uターン開始点Q1及び子Uターン終了点Q2が算定されると子Uターン開始点Q1から子Uターン終了点Q2に至る子Uターン走行経路が算定される(#25)。さらに、子Uターン終了点Q2の手前で、子トラクタ1Cがほぼ作業走行の方向姿勢に達する位置を追従開始点Qsとして算定する(#26)。つまり、この追従開始点Qsは、ここから親トラクタ1Pへの追従を開始することにより、Uターン終了点Q2から始まる子トラクタ1Cの作業走行軌跡が親トラクタ1Pの作業走行軌跡に正確に対応することができる位置である。 When the child U-turn start point Q1 and the child U-turn end point Q2 are calculated, the child U-turn travel route from the child U-turn start point Q1 to the child U-turn end point Q2 is calculated (# 25). Further, the position where the child tractor 1C almost reaches the directional posture of the work running before the child U-turn end point Q2 is calculated as the follow-up start point Qs (# 26). That is, by starting the follow-up to the parent tractor 1P from this follow-up start point Qs, the work travel locus of the child tractor 1C starting from the U-turn end point Q2 accurately corresponds to the work travel locus of the parent tractor 1P. It is a position where you can.

子トラクタ1Cが子Uターン開始点Q1に達すると、子トラクタ1CのUターン走行が開始される(#27)。子トラクタ1CのUターン走行においては、子トラクタ1Cが追従開始点Qsに到達するかどうかがチェックされる(#28)。子トラクタ1Cが追従開始点Qsに到達すると(#28Yes分岐)、子トラクタ1CのUターン走行が終了し、子トラクタ1Cの追従走行、つまり作業走行が再開される(#12へのジャンプ)。 When the child tractor 1C reaches the child U-turn start point Q1, the U-turn running of the child tractor 1C is started (# 27). In the U-turn running of the child tractor 1C, it is checked whether or not the child tractor 1C reaches the follow-up start point Qs (# 28). When the child tractor 1C reaches the follow-up start point Qs (# 28Yes branch), the U-turn run of the child tractor 1C ends, and the follow-up run of the child tractor 1C, that is, the work run is resumed (jump to # 12).

なお、親トラクタ1PのUターン走行が終了して作業走行が開始されない限り、子トラクタ1CのUターン終了点Q2(作業走行開始点)を算定することができないので、このことを考慮して、親トラクタ1Pと子トラクタ1Cとの間の距離を設定している。親トラクタ1PのUターン走行中に子トラクタ1CがUターン走行するために回り作業領域Bに達した場合には子トラクタ1Cがその時点での位置で停止して親トラクタ1PがUターン走行を終了するまで待機するような待機制御が組み込まれているが、このフローチャートでは省略されている。 It should be noted that the U-turn end point Q2 (working start point) of the child tractor 1C cannot be calculated unless the U-turn running of the parent tractor 1P is completed and the working running is started. The distance between the parent tractor 1P and the child tractor 1C is set. If the child tractor 1C makes a U-turn while the parent tractor 1P is traveling in a U-turn and reaches the work area B, the child tractor 1C stops at the position at that time and the parent tractor 1P makes a U-turn. A wait control that waits until the end is built in, but it is omitted in this flowchart.

さらに、このフローチャートは説明目的のものであり、ルーチンの終了がなく、無限ループとなっているが、実際には、この中央領域Aの耕耘作業の終了を意味する指令が入力されたかどうかが割り込み処理としてチェックされており、そのような終了指令が入力されると、次に、以下に示す回り作業における協調制御が実行される。 Furthermore, this flowchart is for explanatory purposes, and there is no end of the routine, and it is an infinite loop. It is checked as a process, and when such an end command is input, the following coordinated control in the rotation work is executed.

周辺領域Bでの回り作業における協調制御の開始時の親トラクタ1Pの停止点である切り返し走行開始点Pp1と子トラクタ1Cの停止点Pc0は、図9に示すように、中央領域Aの耕耘作業の終了時の停止点である。なお、この実施形態では、周辺領域Bの作業幅は、トラクタ3台分であり、親トラクタ1Pの二周の回り作業走行と子トラクタ1Cの一周の回り作業走行が要求される。 As shown in FIG. 9, the turning-back running start point Pp1 and the stop point Pc0 of the child tractor 1C, which are the stop points of the parent tractor 1P at the start of the coordinated control in the rotation work in the peripheral area B, are the cultivation work of the central area A. It is a stop point at the end of. In this embodiment, the working width of the peripheral region B is equivalent to that of three tractors, and two laps of the parent tractor 1P and one lap of the child tractor 1C are required.

まず、親トラクタ1Pが、耕耘装置5を上昇させた状態(非作業状態)で、最外周の作業幅区域の切り返し点Pp2まで旋回前進を行い、その後ほぼ直線状の後進で、切り返し走行完了点Pp3に達する(図10参照)。この切り返し走行完了点Pp3が回り作業走行の出発点となるので、ここで、耕耘装置5を下降させ(作業状態)、前進することで、直線状の回り作業走行が開始する。 First, the parent tractor 1P makes a turning forward to the turning point Pp2 in the outermost working width area in a state where the tilling device 5 is raised (non-working state), and then turns backward to a turning point Pp2, and then turns back to the turning completion point. Reach Pp3 (see Figure 10). Since this turning-back running completion point Pp3 becomes the starting point of the turning work running, the linear turning work running starts by lowering the tilling device 5 (working state) and moving forward.

子トラクタ1Cの切り返し走行は、親トラクタ1Pとの干渉を避けるため、親トラクタ1Pが子トラクタ1Cの前方を過ぎるまで待つ必要があるが、その間に子トラクタ1Cの切り返し走行開始点Pc1と切り返し走行の目標となる切り返し点Pc2と切り返し走行完了点Pc3が算定される(図12参照)。子トラクタ1Cの切り返し走行開始点Pc1までの走行は、中央領域Aにおける親トラクタ1Pを追従する作業走行と同じであるため、親トラクタ1Pと干渉しない場合は、子トラクタ1Cは、切り返し走行開始点Pc1まで前進し、そこで耕耘装置5を上昇させて、待機する。 In order to avoid interference with the parent tractor 1P, it is necessary to wait until the parent tractor 1P passes in front of the child tractor 1C, but during that time, the child tractor 1C turns back and runs with the child tractor 1C's turning start point Pc1. The turning point Pc2 and the turning completion point Pc3, which are the targets of the above, are calculated (see FIG. 12). The travel to the turning-back running start point Pc1 of the child tractor 1C is the same as the working running following the parent tractor 1P in the central region A. Advance to Pc1, where the tiller 5 is raised and waits.

図11を用いて、子トラクタ1Cの切り返し走行の目標となる切り返し点Pc2と切り返し走行完了点Pc3の算定方法を説明する。親トラクタ1Pが耕耘装置5を下降させた位置、つまり回り作業走行の出発点(切り返し走行完了点)Pp3からの親トラクタ1Pの走行軌跡を、親トラクタ1Pと子トラクタ1Cとの作業幅の半分の距離だけ平行移動させた線を切り返し補助線として算定する。この切り返し補助線と回り作業領域Bの外縁との交点が子トラクタ1Cの切り返し走行完了点Pc3となる。子トラクタ1Cの切り返し走行開始点Pc1から切り返し旋回用切れ角で子トラクタ1Cが切り返し補助線上に達する位置を切り返し点Pc2として算定する。子トラクタ1Cの切り返し走行制御が開始されると、図12に示すように、子トラクタ1Cは、耕耘装置5を上昇させた非作業状態で、切り返し走行開始点Pc1から切り返し点Pc2まで旋回前進し、その後、切り返し点Pc2から切り返し走行完了点Pc3まで後進する。当該後進は、切り返し走行完了点Pc3を走行目標位置として、直線的に行われる。切り返し走行完了点Pc3は回り作業走行の出発点となるので、この位置で耕耘装置5を下降させた作業状態で、親トラクタ1Pの走行軌跡から算定される走行目標位置に基づいて親トラクタ1Pを追従しながら、回り作業走行を行う。 With reference to FIG. 11, a method of calculating the turning point Pc2 and the turning completion point Pc3, which are the targets of the turning running of the child tractor 1C, will be described. The position where the parent tractor 1P lowered the tilling device 5, that is, the travel locus of the parent tractor 1P from the starting point (turning completion point) Pp3 of the turning work travel, is half the work width between the parent tractor 1P and the child tractor 1C. The line that has been translated by the distance of is calculated as a cut-back auxiliary line. The intersection of this turning auxiliary line and the outer edge of the turning work area B is the turning running completion point Pc3 of the child tractor 1C. The position where the child tractor 1C reaches the turning auxiliary line at the turning turning angle from the turning running start point Pc1 of the child tractor 1C is calculated as the turning point Pc2. When the turning control of the child tractor 1C is started, as shown in FIG. 12, the child tractor 1C turns forward from the turning starting point Pc1 to the turning point Pc2 in a non-working state in which the tilling device 5 is raised. After that, the vehicle moves backward from the turning point Pc2 to the turning completion point Pc3. The reverse movement is performed linearly with the turn-back running completion point Pc3 as the running target position. Since the turning completion point Pc3 is the starting point of the turning work running, the parent tractor 1P is set based on the running target position calculated from the running locus of the parent tractor 1P in the working state in which the tilling device 5 is lowered at this position. While following, perform turning work running.

先行する親トラクタ1Pが次のコーナ領域の外周端まで作業走行すると、図13に示すように、次いで、耕耘装置5を上昇させた非作業状態で、切り返し走行開始点Pp1まで後進する。ここから2回目の切り返し走行が開始する。つまり、この切り返し走行開始点Pp1から非作業状態で、切り返し点Pp2まで旋回前進する。次いで、回り作業領域Bの外縁まで後進して、停止する。この停止点が次の回り作業走行の出発点となるので、親トラクタ1Pは耕耘装置5を下降させた作業状態で、前進走行を始める。その際、この親トラクタ1Pの前進走行(回り作業走行)の走行軌跡を、親トラクタ1Pと子トラクタ1Cとの作業幅の半分の距離だけ平行移動させた線を、ここでの切り返し補助線として算定するともに、その切り返し補助線上に切り返し点Pc2を算定する。さらに、切り返し旋回用切れ角で当該切り返し点Pc2に到達できる切り返し走行開始点Pc1を算定しておく。 When the preceding parent tractor 1P travels to the outer peripheral end of the next corner region, as shown in FIG. 13, the tractor 1P then moves backward to the turning travel start point Pp1 in a non-working state in which the tilling device 5 is raised. From here, the second turning run starts. That is, the vehicle turns forward from the turning point Pp1 to the turning point Pp2 in a non-working state. Then, it moves backward to the outer edge of the rotating work area B and stops. Since this stop point becomes the starting point of the next round work run, the parent tractor 1P starts the forward run in the working state in which the tilling device 5 is lowered. At that time, a line obtained by translating the traveling locus of the forward traveling (rotating work traveling) of the parent tractor 1P by a distance of half the working width between the parent tractor 1P and the child tractor 1C is used as a turning auxiliary line here. At the same time, the turning point Pc2 is calculated on the turning auxiliary line. Further, the turning run start point Pc1 that can reach the turning point Pc2 is calculated at the turning turning angle.

次のコーナ領域に接近した子トラクタ1Cは、切り返し走行時に親トラクタ1Pと干渉しないように親トラクタ1Pが所定地点に達するまで待機する。その後、図14に示すように、子トラクタ1Cは、切り返し走行開始点を超えてできるだけ回り作業領域Bの外縁まで作業状態のままで、前進する。次いで、耕耘装置5を上昇させた非作業状態で、切り返し走行開始点Pc1まで後進する。切り返し走行開始点Pc1からの切り返し走行は、前回の切り返し走行と同様に、切り返し点Pp2まで旋回前進する。次いで、回り作業領域Bの外縁まで後進して、停止する。この停止点が、回り作業走行の開始点なので、耕耘装置5を下降させた作業状態で、前進走行する。 The child tractor 1C approaching the next corner region waits until the parent tractor 1P reaches a predetermined point so as not to interfere with the parent tractor 1P during turning back running. After that, as shown in FIG. 14, the child tractor 1C turns as much as possible beyond the turning start point and moves forward to the outer edge of the work area B in the working state. Next, in the non-working state in which the tilling device 5 is raised, the vehicle moves backward to the turning start point Pc1. The turning-back running from the turning-back running start point Pc1 turns forward to the turning-back point Pp2 as in the previous turning-back running. Then, it moves backward to the outer edge of the rotating work area B and stops. Since this stop point is the start point of the turning work running, the traveling forward is carried out in the working state in which the tilling device 5 is lowered.

同様にして、回り作業領域Bの全てのコーナ部を経て一周回すると、この例では、回り作業領域Bの未作業地は親トラクタ1Pだけで行うことができるので、先に子トラクタ1Cは、圃場から退出する。 Similarly, if the circuit goes around through all the corners of the rotating work area B, in this example, the unworked area of the rotating work area B can be performed only by the parent tractor 1P, so that the child tractor 1C first Exit the field.

〔別実施の形態〕
(1)上述した実施形態では、子トラクタ1Cは一台であったが、類似する制御方法で複数台の子トラクタ1Cにも本発明を適用することは可能である。その際、子トラクタ1Cが2台とすれば、2つの追従制御方法が可能である。その1つでは、第1の子トラクタ1Cは、親トラクタ1Pの軌跡に基づいて親トラクタ1Pの作業幅を考慮して追従制御され、第2の子トラクタ1Cは、親トラクタ1Pの軌跡に基づいて、第1の子トラクタ1Cの作業幅も考慮して追従制御される。他の1つでは、第1の子トラクタ1Cは、親トラクタ1Pの軌跡に基づいて追従制御され、第2の子トラクタ1Cは、第1の子トラクタ1Cを親トラクタ1Pとして追従制御される。つまり、子トラクタ1Cが複数台ある場合には、先行する子トラクタ1Cを、親トラクタ1Pとする追従制御も可能である。
(2)本発明による作業車協調システムでは、親トラクタ1Pと子トラクタ1Cの切り返し走行軌跡は、上述した実施形態における走行軌跡に限定されるわけではない。親トラクタ1Pの作業幅及び子トラクタ1Cの作業幅と、親トラクタ1Pの切り返し走行における切り返し走行開始点Pp1と切り返し点Pp2と切り返し走行完了点Pp3とを含む切り返し走行軌跡とから、子トラクタ1Cの切り返し走行開始点Pc1と切り返し点Pc2と切り返し走行完了点Pc3とが算定可能な種々の切り返し走行軌跡を採用することができる。また、親トラクタ1P及び子トラクタ1Cの切り返し点Pp2、Pc2は単一でも複数でもよい。
(3)上述した実施の形態では、親トラクタ1Pは有人操縦式であったが、この親トラクタ1Pも、プログラム制御方式やリモコン制御方式を採用して、無人運転することも可能である。本発明は、親トラクタ1P、つまり親作業車も無人運転される形態も対象としている。
(4)上述した実施形態では、作業車として耕耘装置5を搭載したトラクタを取り上げたが、耕耘装置5に代えて散布装置や施肥装置など他の作業装置を搭載しても、本発明の特徴を有効に利用することができる。さらにはその他の作業車、例えばコンバイン、田植機、芝刈機、除草機、ブルドーザなどの土木建設機械などにも本発明は適用可能である。また、親作業車と子作業車は同機種でなくてもよい、例えばコンバインと搬送トラックなどの組み合わせでもよい。
(5)対地作業装置が耕耘装置などの場合には、親作業幅と子作業幅との重なり長さであるオーバーラップは、基本的には必須であるが、散布装置や施肥装置などの場合、オーバーラップを設けずに、むしろ親作業幅と子作業幅との間に所定間隔をとる、いわゆるアンダーラップが設定される。したがって、本発明では、オーバーラップOLを設定することは必須ではなく、親作業車1Pと子作業車1Cの互いの経路間隔が所定範囲を保持するような追従制御の実現が要点である。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the number of child tractors 1C is one, but it is possible to apply the present invention to a plurality of child tractors 1C by a similar control method. At that time, if the number of child tractors 1C is two, two follow-up control methods are possible. In one of them, the first child tractor 1C is follow-up controlled based on the locus of the parent tractor 1P in consideration of the working width of the parent tractor 1P, and the second child tractor 1C is based on the locus of the parent tractor 1P. Therefore, the follow-up control is performed in consideration of the working width of the first child tractor 1C. In the other one, the first child tractor 1C is track-controlled based on the locus of the parent tractor 1P, and the second child tractor 1C is track-controlled with the first child tractor 1C as the parent tractor 1P. That is, when there are a plurality of child tractors 1C, follow-up control is also possible in which the preceding child tractor 1C is used as the parent tractor 1P.
(2) In the work vehicle cooperation system according to the present invention, the turning trajectories of the parent tractor 1P and the child tractor 1C are not limited to the travel loci in the above-described embodiment. From the working width of the parent tractor 1P and the working width of the child tractor 1C, and the turning running locus including the turning running start point Pp1 and the turning point Pp2 and the turning running completion point Pp3 in the turning running of the parent tractor 1P, the child tractor 1C Various turning trajectories can be adopted in which the turning running start point Pc1, the turning point Pc2, and the turning running completion point Pc3 can be calculated. Further, the turning points Pp2 and Pc2 of the parent tractor 1P and the child tractor 1C may be single or plural.
(3) In the above-described embodiment, the parent tractor 1P is a manned maneuvering type, but this parent tractor 1P can also be operated unmanned by adopting a program control method or a remote control method. The present invention also covers a parent tractor 1P, that is, a mode in which the parent work vehicle is also unmanned.
(4) In the above-described embodiment, the tractor equipped with the tilling device 5 is taken up as a working vehicle, but the present invention may be characterized by mounting other working devices such as a spraying device and a fertilizer application device instead of the tilling device 5. Can be used effectively. Further, the present invention can be applied to other work vehicles such as a combine, a rice transplanter, a lawn mower, a weeder, a civil engineering construction machine such as a bulldozer, and the like. Further, the parent work platform and the child work platform do not have to be of the same model, for example, a combination of a combine and a transport truck may be used.
(5) When the ground work device is a tillage device, the overlap, which is the overlapping length of the parent work width and the child work width, is basically indispensable, but in the case of a spraying device or fertilizer application device, etc. , A so-called underlap is set in which a predetermined interval is provided between the parent work width and the child work width without providing an overlap. Therefore, in the present invention, it is not essential to set the overlap OL, and it is an important point to realize the follow-up control so that the route distance between the parent work vehicle 1P and the child work vehicle 1C keeps a predetermined range.

本発明は、複数の作業車が協調して作業走行する協調制御システムに適用可能である。 The present invention is applicable to a coordinated control system in which a plurality of work vehicles cooperate to work and travel.

1P:親作業車(親トラクタ)
1C:子作業車(子トラクタ)
61:親位置検出モジュール
62:親走行軌跡算定部
63:Uターン制御モジュール
63a:Uターン作業領域記録部
63b:Uターン走行検知部
63c:Uターン走行目標算定部
64:回り走行制御モジュール
64a:回り走行検知部
64b:切り返し走行目標算定部
64c:回り作業走行目標算定部
7 :子機コントロールユニット
70:通信ジュール
71:子位置検出モジュール
72:操縦制御部
8 :子機制御モジュール
Pc0:子作業車の待機点
Pp1:親作業車の切り返し走行開始点(回り作業走行出発点)
Pc1:子作業車の切り返し走行開始点(回り作業走行出発点)
Pp2:親作業車の切り返し点
Pc2:子作業車の切り返し点
Pp3:親作業車の切り返し走行完了点
Pc3:子作業車の切り返し走行完了点
Tp:親走行軌跡
Tc:子走行軌跡
A:Uターン作業領域(中央領域)
B:回り作業領域(Uターン領域;周辺領域)
1P: Parent work vehicle (parent tractor)
1C: Child work vehicle (child tractor)
61: Parent position detection module 62: Parent travel locus calculation unit 63: U-turn control module 63a: U-turn work area recording unit 63b: U-turn travel detection unit 63c: U-turn travel target calculation unit 64: Rotation travel control module 64a: Rotating travel detection unit 64b: Turning travel target calculation unit 64c: Rotating work travel target calculation unit 7: Slave unit control unit 70: Communication Jules 71: Child position detection module 72: Steering control unit 8: Slave unit control module Pc0: Slave work Car standby point Pp1: Turn-back running start point of the parent work vehicle (turning work starting point)
Pc1: Turning start point of the aerial work platform (starting point of turning work)
Pp2: Turn-back point of the parent work platform Pc2: Turn-back point of the child work platform Pp3: Turn-back running completion point of the parent work platform Pc3: Turn-back running completion point of the child work vehicle Work area (central area)
B: Rotating work area (U-turn area; peripheral area)

Claims (2)

親作業車と、前記親作業車に追従する無人操縦式の子作業車とにより対地作業を行う作業車協調システムであって、
前記親作業車の位置を検出する親位置検出モジュールと、
前記子作業車の位置を検出する子位置検出モジュールと、
直進作業走行とUターンとを繰り返して作業が実施されるUターン作業領域における走行を制御するUターン作業領域走行制御モジュールと、を備え、
前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記親作業車の前記Uターンの開始点である親Uターン開始点及び前記親作業車の前記Uターンの終了点である親Uターン終了点に基づいて、前記子作業車の前記Uターンの開始点である子Uターン開始点及び前記子作業車の前記Uターンの終了点である子Uターン終了点を決定し
前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記Uターン作業領域の一方の端部側において、前記子Uターン開始点及び前記子Uターン終了点が、前記親Uターン開始点と前記親Uターン終了点との間に位置し、且つ、前記Uターン作業領域の他方の端部側において、前記親Uターン開始点及び前記親Uターン終了点が、前記子Uターン開始点と前記子Uターン終了点との間に位置し、且つ、前記子Uターン開始点、前記子Uターン終了点、前記親Uターン開始点、及び、前記親Uターン終了点が、前記一方の端部側及び前記他方の端部側のそれぞれにおいて、横方向で並ぶように、前記子Uターン開始点及び前記子Uターン終了点を決定し、
且つ、前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記子作業車のUターン経路のうち前記直進作業走行の方向において前記子Uターン開始点及び前記子Uターン終了点から最も離れた部分が、前記親作業車のUターン経路のうち前記直進作業走行の方向において前記親Uターン開始点及び前記親Uターン終了点から最も離れた部分に重なるように、前記子作業車のUターン経路を決定する作業車協調システム。
It is a work vehicle cooperation system that performs ground work by a parent work vehicle and an unmanned maneuvering child work vehicle that follows the parent work vehicle.
The parent position detection module that detects the position of the parent work platform,
The child position detection module that detects the position of the child work platform and
It is equipped with a U-turn work area travel control module that controls travel in a U-turn work area where work is carried out by repeating straight-ahead work travel and U-turn.
The U-turn work area travel control module is based on a parent U-turn start point, which is the start point of the U-turn of the parent work vehicle, and a parent U-turn end point, which is the end point of the U-turn of the parent work vehicle. , The child U-turn start point which is the start point of the U-turn of the child work vehicle and the child U-turn end point which is the end point of the U-turn of the child work vehicle are determined .
In the U-turn work area travel control module, the child U-turn start point and the child U-turn end point are the parent U-turn start point and the parent U-turn end on one end side of the U-turn work area. The parent U-turn start point and the parent U-turn end point are the child U-turn start point and the child U-turn end point located between the points and on the other end side of the U-turn work area. The child U-turn start point, the child U-turn end point, the parent U-turn start point, and the parent U-turn end point are located between the points and the one end side and the other. The child U-turn start point and the child U-turn end point are determined so as to line up in the horizontal direction on each of the end sides of the child.
In addition, the portion of the U-turn path of the child work vehicle that is farthest from the child U-turn start point and the child U-turn end point in the direction of the straight-ahead work travel is the portion of the U-turn work area travel control module. The U-turn route of the child work vehicle is determined so as to overlap the portion of the U-turn route of the parent work vehicle that is farthest from the parent U-turn start point and the parent U-turn end point in the direction of the straight-ahead work travel. Work vehicle coordination system.
親作業車と、前記親作業車に追従する無人操縦式の子作業車とにより対地作業を行う作業車協調システムであって、
前記親作業車の位置を検出する親位置検出モジュールと、
前記子作業車の位置を検出する子位置検出モジュールと、
直進作業走行とUターンとを繰り返して作業が実施されるUターン作業領域における走行を制御するUターン作業領域走行制御モジュールと、を備え、
前記Uターン作業領域走行制御モジュールが、前記親作業車の前記Uターンの開始点である親Uターン開始点及び前記親作業車の前記Uターンの終了点である親Uターン終了点に基づいて、前記子作業車の前記Uターンの開始点である子Uターン開始点及び前記子作業車の前記Uターンの終了点である子Uターン終了点を決定し、
前記Uターン作業領域の周囲に規定される回り作業領域における走行に際して、前記Uターン作業領域における作業終了点が外側に位置する機体が、前記Uターン作業領域における作業終了点が内側に位置する機体よりも外側を走行する作業車協調システム。
It is a work vehicle cooperation system that performs ground work by a parent work vehicle and an unmanned maneuvering child work vehicle that follows the parent work vehicle.
The parent position detection module that detects the position of the parent work platform,
The child position detection module that detects the position of the child work platform and
It is equipped with a U-turn work area travel control module that controls travel in a U-turn work area where work is carried out by repeating straight-ahead work travel and U-turn.
The U-turn work area travel control module is based on a parent U-turn start point, which is the start point of the U-turn of the parent work vehicle, and a parent U-turn end point, which is the end point of the U-turn of the parent work vehicle. , The child U-turn start point which is the start point of the U-turn of the child work vehicle and the child U-turn end point which is the end point of the U-turn of the child work vehicle are determined.
When traveling in the rotating work area defined around the U-turn work area, the machine in which the work end point in the U-turn work area is located on the outside and the machine in which the work end point in the U-turn work area is located on the inside. A work vehicle coordination system that travels outside.
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