JP7203717B2 - 農業機械 - Google Patents
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Description
〔概要〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。本実施形態では、トラクタ10がベーラ20をけん引可能に、トラクタ10とベーラ20とが接続されている。また、トラクタ10とベーラ20とは相互に通信可能である。そして、トラクタ10がベーラ20をけん引しながら走行することにより、ベーラ作業が実行される。トラクタ10とベーラ20とを含めて農業機械30とも呼ぶ。
図2を参照して、走行車両であるトラクタ10について説明する。図2は、トラクタ10およびベーラ20の側面図である。トラクタ10は、車体11と、車体11で囲まれたキャビン12、図示しないエンジンやモータからの動力により走行に用いられる前車輪13及び後車輪14を備える。また、トラクタ10は、図示しないブレーキにより減速及び停止をすることができる。
次に、図1を参照して、トラクタ10およびベーラ20の機能について説明する。図1は、トラクタ10およびベーラ20の機能ブロック図である。
次に、図3を参照して、トラクタ10における処理の流れについて説明する。図3は、トラクタ10における処理の流れを示すフローチャートである。
次に、図4および図5を参照して、自動操舵運転の継続について説明する。図4および図5は、自動操舵運転の継続について説明するための図である。前述したように、本実施形態では、トラクタ10が作業継続幅内に存在する場合、マニュアル操作があっても自動操舵運転を解除しない。
〔変形例1〕
前述した実施形態では、トラクタ10が作業継続幅403内に存在していれば、自動操舵運転は解除しない構成とした。本実施形態は、これに限られず、例えば、トラクタ10が作業継続幅403内に存在していたとしても、いわゆる「急ハンドル」があった場合、自動操舵運転を解除するものであってもよい。
〔変形例2〕
また、スワス情報取得部101は、FMIS(FarmManagement Information System)からスワス位置を取得してもよい。FMISとは、各種センサが検出した情報を一元管理するシステムである。ベール作業の前工程で、刈り取られた干し草、牧草等が収集され形成されたスワスに関する情報がFMISで管理されていれば、トラクタ10がFMISと通信することにより当該情報を取得して、スワス位置を認識することができる。
〔変形例3〕
走行制御部102は、マニュアル操作により、スワス上を一定区間走行した時の走行軌跡を取得し、当該走行軌跡を用いて、その後の走行経路を設定してもよい。スワス上を実際に走ったときの走行軌跡を用いることにより、マニュアル操作に近い走行経路を設定することができる。
前述した実施形態1では、走行制御部102は、測定センサ16が検出したスワスに基づいて走行経路を決定していた。本実施形態では、これに加え、過去の走行軌跡に基づいて、その後の走行経路を決定する。なお、ここでは、実際の走行したこれまでの経路を「走行軌跡」と呼び、これから走る予定の経路を「走行経路」と呼ぶ。
走行経路決定部1021は、AI(Artificial Intelligence)の1つであるディープラーニング(深層学習)による学習モデルを用いた機械学習を行うことにより、走行経路を決定してもよい。すなわち、センサ部により取得した各種センサ値、スワス位置、ベール形状等の周辺環境の状態を示す情報と実際に走行した経路とを学習データとして機械学習を行い、走行経路を決定してもよい。
走行経路決定部1021は、傾斜センサ123が検出したセンサ値を用いて走行経路を決定してもよい。傾斜地では、トラクタ10とベーラ20との走行軌跡に差が出る可能性がある。そこで、傾斜センサ123の検出値を用いて走行経路を決定することにより、トラクタ10とベーラ20との走行軌跡の差を考慮した走行経路を決定することができる。
走行経路決定部1021が決定した走行経路をターミナル150の表示部151に表示してもよい。表示部151に表示することにより、作業者に走行経路を明確に認識させることができる。また、走行経路は、スワス位置等とともに表示してもよい。これにより、走行経路とスワス位置との関係を作業者に認識させることができる。
走行経路を決定するために用いた情報は、トラクタ10のキーをオフした後(例えば、エンジン停止後)も、トラクタ制御部100に保存されていてよい。これにより、再びトラクタ10を用いて作業を行う場合に、前回までの情報も用いて走行経路を決定することができる。
トラクタ10、10Aおよびベーラ20の制御ブロック(特にトラクタ制御部100、ベーラ制御部200)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
11 車体
12 キャビン
13 前車輪
14 後車輪
15 GPS部
16 測定センサ
20 ベーラ
21 フレーム
22 リアゲート
23 走行車輪
24 吸込口
25 ベーラセンサ
30 農業機械
31 接続部
100 トラクタ制御部
101 スワス情報取得部
102 走行制御部(決定部、設定部、判定部、実行部)
1021 走行経路決定部(走行軌跡取得部)
103 作業幅設定部
110 トラクタ通信部
120 センサ部
130 操作部
140 駆動部
150 ターミナル
151 表示部
152 操作受付部
200 ベーラ制御部
210 ベーラ通信部
220 作業部
221 ベール排出部
Claims (5)
- 予め設定された経路を自動的に走行する自動操舵機能を有する農業機械であって、
スワスの位置を取得するスワス情報取得部と、
前記スワスの位置を用いて、前記自動操舵機能による自動運転の走行経路を決定する決定部と、
前記自動操舵機能による自動運転により、前記走行経路に自機を走行させる実行部と、
現時点までの第1の所定区間における実際の走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、を備え、
前記決定部は、前記自動運転開始後、第2の所定区間ごとに、前記走行軌跡取得部が取得した前記走行軌跡に基づいて、以降の走行経路を決定するとともに、前記走行軌跡を正弦波で近似し、近似した当該正弦波となる経路を前記走行経路として決定することを特徴とする農業機械。 - 予め設定された経路を自動的に走行する自動操舵機能を有する農業機械であって、
スワスの位置を取得するスワス情報取得部と、
前記スワスの位置を用いて、前記自動操舵機能による自動運転の走行経路を決定する決定部と、
前記自動操舵機能による自動運転により、前記走行経路に自機を走行させる実行部と、
現時点までの第1の所定区間における実際の走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、を備え、
前記決定部は、前記自動運転開始後、第2の所定区間ごとに、前記走行軌跡取得部が取得した前記走行軌跡に基づいて、以降の走行経路を決定し、
さらに、
前記走行経路に基づいて作業継続幅を設定する設定部と、
前記自動運転中に作業者によるマニュアル操作があった場合、当該マニュアル操作中の自機の位置が前記作業継続幅内にあるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記実行部は、
前記判定部が、自機が前記作業継続幅内にあると判定した場合、前記マニュアル操作終了後に自機を前記走行経路に復帰させて、前記自動操舵機能による自動運転を継続し、
前記判定部が、自機が前記作業継続幅内にないと判定した場合、当該時点で前記自動操舵機能を解除する、
ことを特徴とする農業機械。 - 前記決定部は、深層学習モデルを用いた機械学習により前記走行経路を決定するものであり、
前記深層学習モデルは、前記第1の所定区間における前記走行軌跡および周辺環境の状態を入力として、走行軌跡を出力するものであることを特徴とする請求項1または2に記載の農業機械。 - 表示部を備え、
前記決定部は、決定した走行経路を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の農業機械。 - 前記決定部は、自機の始動後、自機の始動前に前記走行経路の決定に用いた情報を用いて前記走行経路を決定することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の農業機械。
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