JP7130535B2 - 自動走行制御システム - Google Patents
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Description
図1に示すように、収穫機の一形態である普通型のコンバインは、機体10、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、貯留部としての穀粒タンク14、収穫装置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。
自動開始操作具は、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に送る機能を有する。
排出経路Ptの生成に関して、図5乃至図7に基づいて説明する。図6及び図7に示される機体10のうち、収穫装置Hの位置する側に進行方向の矢印が示され、機体10はこの矢印の方向に前進走行する。後述する図9乃至図12に関しても同じである。
このため、図6において、第一直進排出経路Pt1が排出経路Ptとして用いられ、排出経路Ptの生成が確定する。つまり、第一直進排出経路Pt1上に作業対象領域CAが存在しない場合、走行経路設定部41は、直線に近似するように排出経路Ptを生成する。
なお、第一旋回経路Pc1は、例えば機体10の最小旋回半径と等しい旋回半径を有し、この旋回半径は適宜変更可能である。後述する第二旋回経路Pc2や第三旋回経路Pc3等についても第一旋回経路Pc1と同じであって、夫々の旋回経路Pcは、各別の旋回半径を有する構成であっても良いし、同一の旋回半径を有する構成であっても良い。
そして、走行経路設定部41は、第一角位置C1と第二角位置C2とに亘って、作業対象領域CAの外周辺に沿って機体10が外周領域SAを走行するための第二迂回排出経路Pd2を生成する。同時に走行経路設定部41は、第二角位置C2に基づいて円弧状の第三旋回経路Pc3を生成する。第二迂回排出経路Pd2の一端が第三旋回経路Pc3の円弧と接線方向で接する。第二角位置C2は第三旋回経路Pc3を生成する際の基準点として用いられる。第二角位置C2を中心に第三旋回経路Pc3が生成されても良いし、第二角位置C2と第三旋回経路Pc3の円弧とが重なる状態で第三旋回経路Pc3が生成されても良い。第二迂回排出経路Pd2及び第三旋回経路Pc3は排出経路Ptの一部に含まれる。
つまり、自動走行制御部51Bは、収穫装置Hに作物を刈り取らせつつ、走行中の走行経路よりも外周領域SA側に離脱し、かつ、排出位置DPまで移動する。機体10は、離脱位置WPから排出経路Ptの位置する側に向かって、前進走行しながら斜め前方向に移動する。これにより、機体10は、後進走行することなく排出位置DPへ円滑に移動でき、その際に未収穫の作物が機体10に踏み倒される虞も生じない。
復帰経路Rtの生成に関して、図8乃至図10に基づいて説明する。穀粒タンク14(図1参照)からの穀粒の排出が完了すると、収穫装置Hによる作物の収穫の再開が可能となる。また、機体10の現在位置は、自車位置検出モジュール80に基づいて検出される。このため、排出位置DPで作業が行われた後、離脱位置算出部43は、この途中作業位置としての排出位置DPを離脱位置WPとして設定する。なお、この排出位置DPは、燃料タンク(不図示)に燃料を補給可能な補給位置であっても良い。つまり、途中作業位置に、貯留部としての穀粒タンク14に貯留された収穫物としての穀粒を排出可能な排出位置DPが含まれても良いし、燃料タンク(不図示)に燃料を補給可能な補給位置が含まれても良い。
図10において、復帰経路Rtは、作業対象領域CAよりも外側を迂回する経路となる。
復帰位置RPの到達手前の位置において、第二直進復帰経路Rt2の一端が第二旋回経路Rc2の円弧と接線方向で接する。また、走行経路設定部41は、第一角位置C11と復帰位置RPとを結ぶ第二直進復帰経路Rt2上に作業対象領域CAが存在するかしないかを判定する。
復帰位置RPの到達手前の位置において、第三直進復帰経路Rt3の一端が第三旋回経路Rc3の円弧と接線方向で接するが、図10では第三直進復帰経路Rt3は、第二角位置C12(第四旋回経路Rc4の円弧上)と復帰位置RPとに亘って直線状となっている。
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
離脱位置算出部43は、穀粒の貯留量が設定量に到達する前に、離脱位置WPを設定しても良い。例えば図11に示すように、離脱位置算出部43は、貯留測定部64Aの検出値に基づいて、穀粒タンク14における穀粒が満杯状態(または略満杯状態)となる地点を算出して、離脱位置WPを設定する構成であっても良い。そして、走行経路設定部41が排出経路Ptを生成し、機体10が離脱位置WPに到達すると、作業対象領域CAの走行経路から離脱して排出経路Ptに移動する構成であっても良い。
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。
14 :穀粒タンク(貯留部)
41 :走行経路設定部(経路設定部)
51B :自動走行制御部
59 :中断判定部
63A :燃料測定部(状態検出部)
64A :貯留測定部(状態検出部)
CA :作業対象領域(未作業地)
DP :排出位置(途中作業位置)
RP :復帰位置
WP :離脱位置(機体の位置)
Pt :排出経路(途中作業経路)
Rt :復帰経路
P1 :角部
R1 :角部
C1 :第一角位置(角位置)
C11 :第一角位置(角位置)
Claims (15)
- 自動走行しながら圃場の作物を収穫し、収穫された収穫物を貯留部に貯留する収穫機のための自動走行制御システムであって、
前記自動走行を行う走行経路を設定する経路設定部と、
機体の位置と前記走行経路とに基づいて前記機体の自動走行制御を行う自動走行制御部と、
前記収穫機の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部の検出結果に基づいて前記自動走行の中断を判定可能な中断判定部と、が備えられ、
前記経路設定部は、前記中断判定部によって前記自動走行の中断が判定されると、圃場内において前記自動走行の中断後に作業するために予め設定された途中作業位置と、前記自動走行の中断が判定されたときの前記機体の位置と、圃場の収穫状況と、に基づいて、前記途中作業位置へ移動する途中作業経路を生成し、
前記経路設定部は、前記途中作業経路を生成する際に、
前記機体の現在位置と前記途中作業位置とを結ぶ直線上に、圃場における収穫作業がまだ終わっていない未作業地が存在するかしないかを判定し、
前記直線上に前記未作業地が存在しない場合は、前記直線に近似するように前記途中作業経路を生成する自動走行制御システム。 - 前記経路設定部は、前記自動走行の中断が判定されたときの前記機体の向きを条件に加えて前記途中作業経路を生成する請求項1に記載の自動走行制御システム。
- 前記経路設定部は、前記圃場の収穫状況として、圃場における収穫作業がまだ終わっていない未作業地の位置情報を取得する請求項1または2に記載の自動走行制御システム。
- 前記経路設定部は、
前記直線上に前記未作業地が存在する場合は、前記未作業地のうち、前記現在位置から最も近い角部の角位置を算出し、続いて、前記角位置と前記途中作業位置とを結ぶ別の直線上に前記未作業地が存在するかしないかを判定し、前記別の直線上に前記未作業地が存在しない場合は、前記現在位置と前記角位置と前記途中作業位置とから前記途中作業経路を生成し、前記別の直線上に前記未作業地が存在する場合は、前記未作業地が存在しないさらに別の直線が見つかるまでこれらの演算を繰り返す請求項1から3の何れか一項に記載の自動走行制御システム。 - 前記経路設定部が前記現在位置から最も近い角部の角位置を算出する際に、前記経路設定部は、前記現在位置から前記機体の進行方向側の最も近い角部の角位置を算出する請求項4に記載の自動走行制御システム。
- 前記状態検出部に、前記貯留部に設けられ、前記貯留部に貯留された収穫物の貯留量を測定する貯留測定部が含まれ、
前記途中作業位置に、前記貯留部に貯留された収穫物を排出可能な排出位置が含まれ、
前記中断判定部は、前記貯留部に設定量の収穫物が貯留されると、前記自動走行の中断を判定する請求項1から5の何れか一項に記載の自動走行制御システム。 - 前記状態検出部に、燃料タンクに設けられ、前記燃料タンクに貯留された燃料の残量を測定する燃料測定部が含まれ、
前記途中作業位置に、前記燃料タンクに燃料を補給可能な補給位置が含まれ、
前記中断判定部は、前記燃料タンクに貯留された燃料の残量が設定量を下回ると、前記自動走行の中断を判定する請求項1から6の何れか一項に記載の自動走行制御システム。 - 自動走行しながら圃場の作物を収穫し、収穫された収穫物を貯留部に貯留する収穫機のための自動走行制御システムであって、
前記自動走行を行う走行経路を設定する経路設定部と、
機体の位置と前記走行経路とに基づいて前記機体の自動走行制御を行う自動走行制御部と、が備えられ、
前記経路設定部は、前記自動走行が中断して圃場内において予め設定された途中作業位置で作業が行われた後、前記途中作業位置と圃場の収穫状況とに基づいて前記走行経路における復帰位置を算定するとともに、前記復帰位置と圃場の収穫状況とに基づいて前記復帰位置へ移動する復帰経路を生成し、
前記経路設定部は、前記復帰経路を生成する際に、
前記途中作業位置と前記復帰位置とを結ぶ直線上に、圃場における収穫作業がまだ終わっていない未作業地が存在するかしないかを判定し、
前記直線上に前記未作業地が存在しない場合は、前記直線に近似するように前記復帰経路を生成する自動走行制御システム。 - 前記経路設定部は、前記途中作業位置における作業完了時の前記機体の向きを条件に加えて前記復帰経路を生成する請求項8に記載の自動走行制御システム。
- 前記経路設定部は、前記圃場の収穫状況として、圃場における収穫作業がまだ終わっていない未作業地の位置情報を取得する請求項8または9に記載の自動走行制御システム。
- 前記経路設定部は、圃場における収穫作業がまだ終わっていない未作業地に設定された前記走行経路の端部のうち、前記途中作業位置から前記機体の進行方向側の最も近い端部を前記復帰位置として算定する請求項8から10の何れか一項に記載の自動走行制御システム。
- 前記経路設定部は、
前記直線上に前記未作業地が存在する場合は、前記未作業地のうち、前記途中作業位置から最も近い角部の角位置を算出し、続いて、前記角位置と前記復帰位置とを結ぶ別の直線上に前記未作業地が存在するかしないかを判定し、前記別の直線上に前記未作業地が存在しない場合は、前記途中作業位置と前記角位置と前記復帰位置とから前記復帰経路を生成し、前記別の直線上に前記未作業地が存在する場合は、前記未作業地が存在しないさらに別の直線が見つかるまでこれらの演算を繰り返す請求項8から11の何れか一項に記載の自動走行制御システム。 - 前記経路設定部が前記途中作業位置から最も近い角部の角位置を算出する際に、前記経路設定部は、前記途中作業位置から前記機体の進行方向側の最も近い角部の角位置を算出する請求項12に記載の自動走行制御システム。
- 前記途中作業位置に、前記貯留部に貯留された収穫物を排出可能な排出位置が含まれる請求項8から13の何れか一項に記載の自動走行制御システム。
- 前記途中作業位置に、燃料タンクに燃料を補給可能な補給位置が含まれる請求項8から14の何れか一項に記載の自動走行制御システム。
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