JP7473360B2

JP7473360B2 - Automatic control device

Info

Publication number: JP7473360B2
Application number: JP2020032283A
Authority: JP
Inventors: 将太郎加藤; 和洋那須; 洋三都田; 啓二秦
Original assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2040-02-27
Also published as: JP2021132590A

Description

本発明は、トラクタや田植機等の作業車両を所定の作業経路に沿って自動走行させる自動制御装置に関する。 The present invention relates to an automatic control device that automatically drives a work vehicle such as a tractor or rice transplanter along a specified work route.

例えば一つの圃場において、田植機により苗の植え付け作業を行う場合、事前にトラクタによる代掻き（耕耘）作業等が行われていると、トラクタの走行経路に沿って生じる轍により、その後に行われる田植機の作業時に走行機体の直進走行性が影響を受けることがある。 For example, when using a rice transplanter to plant seedlings in a field, if a tractor has previously been used for tilling (plowing), the ruts left along the tractor's path can affect the straight-line running of the traveling body when the rice transplanter is subsequently working.

従来、このような問題に対応するために、作業車両の走行機体が事前に走行した過去走行経路を取得し、この過去走行経路に基づいて設定した走行経路に沿って、別の作業車両又は同じ作業車両を自動走行させるようにした自動操舵装置が提案されている（特許文献１参照）。 To address this issue, an automatic steering device has been proposed that acquires the previous travel routes traveled by the running body of a work vehicle in advance, and automatically drives another work vehicle or the same work vehicle along a travel route set based on the previous travel route (see Patent Document 1).

特開２０１９－４８１６号公報JP 2019-4816 A

一般に、同じ圃場で行われる作業として、トラクタの代掻き作業や田植機の苗付け作業あるいはコンバインの刈り取り作業等があり、走行経路を設定する際の元となる過去走行経路には種々のものが存在する。このため、特許文献１に記載の自動操舵装置は、過去走行経路を特定したり管理したりする作業が煩雑になるという問題がある。 Generally, tasks performed in the same field include plowing with a tractor, planting seedlings with a rice transplanter, and harvesting with a combine harvester, and there are a variety of past travel routes that serve as the basis for setting a travel route. For this reason, the automatic steering device described in Patent Document 1 has the problem that the tasks of identifying and managing past travel routes are cumbersome.

そこで、本発明は、同一の圃場で異なる作業の作業経路を容易に設定することができる自動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an automatic control device that can easily set work paths for different tasks in the same field.

本発明は、圃場において第１作業を行うトラクタ（１）の第１作業経路と、前記圃場において前記第１作業とは異なる時期に第２作業を行う田植機（３０）の第２作業経路とを作成する着脱可能な自動制御装置（４０）であって、
前記第１作業経路（Ｌ１）は、所定方向に延びる複数の第１直線経路（Ｌ１ａ）を有し、
前記第２作業経路（Ｌ２）は、前記複数の第１直線経路（Ｌ１ａ）に交差する複数の第２直線経路（Ｌ２ａ）を有し、
（ｉ）前記第２作業において前記田植機（３０）が苗の補給を行う補給エリアを前記所定方向に延びる連続した位置情報として前記圃場の畦際に設定し、（ｉｉ）前記補給エリアの位置に基づいて前記補給エリアの長手方向である前記所定方向と交差するように設定される前記第２作業の前記第２作業経路（Ｌ２）を基準に、前記第１作業経路（Ｌ１）及び前記第２作業経路（Ｌ２）を前記第２作業経路に沿った前記田植機（３０）の自動走行の前に一括して作成する制御部（４２）と、
前記第１作業経路（Ｌ１）及び前記第２作業経路（Ｌ２）を記憶する記憶部（４３）と、を備え、
前記制御部（４２）は、前記自動制御装置（４０）が前記トラクタ（１）に装着された状態で、前記トラクタ（１）を前記第１作業経路（Ｌ１）に沿って自動走行させると共に、前記自動制御装置（４０）が前記田植機（３０）に装着された状態で、前記田植機（３０）を前記第２作業経路（Ｌ２）に沿って自動走行させる、
ことを特徴とする自動制御装置にある。 The present invention provides a detachable automatic control device (40) that creates a first work path for a tractor (1) performing a first work in a farm field and a second work path for a rice transplanter (30) performing a second work in the farm field at a time different from the first work,
The first working path (L1) has a plurality of first straight path (L1a) extending in a predetermined direction,
The second working path (L2) has a plurality of second straight path (L2a) intersecting the plurality of first straight path (L1a),
(i) a supply area where the rice transplanter (30) supplies seedlings in the second work is set on the edge of the field as continuous position information extending in the predetermined direction ; (ii) a control unit (42) that collectively creates the first work path (L1) and the second work path (L2) before the rice transplanter (30) automatically travels along the second work path , based on the second work path (L2) of the second work that is set so as to intersect with the predetermined direction, which is the longitudinal direction of the supply area, based on the position of the supply area;
A memory unit (43) that stores the first working path (L1) and the second working path (L2),
The control unit (42), when the automatic control device (40) is attached to the tractor (1), automatically travels the tractor (1) along the first work path (L1), and when the automatic control device (40) is attached to the rice transplanter (30), automatically travels the rice transplanter (30) along the second work path (L2).
The present invention relates to an automatic control device.

また、例えば図１と図２を参照して、前記自動制御装置（４０）は、表示部（４１）を有するタブレット端末である。 Also, for example, referring to Figures 1 and 2, the automatic control device (40) is a tablet terminal having a display unit (41).

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。 The symbols in parentheses above are for comparison with the drawings, but do not affect the description of the claims in any way.

請求項１に係る発明によると、自動制御装置が、異なる作業の作業経路を一括して作成するため、過去の走行経路を特定したり管理したりする作業が不要となり、同一圃場で前後して行われる異なる作業の作業経路を容易に設定することができる。そして、この自動制御装置は異なる作業車両に対して着脱可能であり、これらの作業車両間で使いまわすことができるので、コストダウンできる。 According to the invention of claim 1, the automatic control device creates work routes for different tasks all at once, eliminating the need to identify and manage past travel routes, and making it easy to set work routes for different tasks performed one after the other in the same field. This automatic control device is detachable from different work vehicles and can be used between these work vehicles, reducing costs.

また、請求項１に係る発明によると、第１直線経路と第２直線経路とが互いに交差するように設定されるため、後から作業を行う作業車両は轍を横切る方向に走行することとなり、走行車輪が轍に嵌まって直進走行性が低下してしまうことを抑制できる。 Furthermore, according to the invention of claim 1 , the first straight path and the second straight path are set so as to intersect with each other, so that the work vehicle performing work later will travel in a direction crossing the ruts, which prevents the running wheels from getting stuck in the ruts and reducing straight-line driving ability.

また、請求項１に係る発明によると、トラクタが代掻き作業等を行う際に生じた轍の影響を受けることなく、田植機による優先順位が高い苗の植え付け作業等を効率良く行うことができる。 In addition, according to the invention as defined in claim 1 , the rice transplanter can efficiently perform tasks such as planting seedlings, which have a high priority, without being affected by ruts made when the tractor performs work such as plowing.

請求項２に係る発明によると、上記自動制御装置が表示部を有するタブレット端末であるため、利便性を高めることができると共に、コストの低減化を図ることができる。 According to the invention as defined in claim 2 , since the automatic control device is a tablet terminal having a display unit, convenience can be improved and costs can be reduced.

本発明の自動制御装置が適用されるトラクタの側面図。1 is a side view of a tractor to which the automatic control device of the present invention is applied; 本発明の自動制御装置が適用される田植機の側面図。FIG. 1 is a side view of a rice transplanter to which the automatic control device of the present invention is applied. トラクタと田植機に備えられる自動操舵装置及びタブレット端末のブロック図。Block diagram of the automatic steering device and tablet terminal equipped on the tractor and rice transplanter. タブレット端末により作成された第１作業経路と第２作業経路の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a first work path and a second work path created by a tablet terminal.

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は第１の作業車両としてのトラクタ１の側面図、図２は第２の作業車両としての田植機３０の側面図であり、これらトラクタ１と田植機３０に対して本発明に係る自動制御装置としてのタブレット端末４０が着脱可能となっている。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Fig. 1 is a side view of a tractor 1 as a first work vehicle, and Fig. 2 is a side view of a rice transplanter 30 as a second work vehicle. A tablet terminal 40 as an automatic control device according to the present invention is detachably attached to the tractor 1 and the rice transplanter 30.

まず、図１に基づいてトラクタ１について説明すると、このトラクタ１は、左右一対の前輪２及び後輪３を有する走行機体４と、この走行機体４の後方に昇降リンク５を介して昇降可能に連結された作業機６とを備えている。走行機体４は、前輪２及び後輪３に支持された機体フレーム７と、該機体フレーム７の前側に設置されたエンジン（図示せず）の上面側をカバーするボンネット８と、該ボンネット８の後方に設置され、作業者（オペレータ）が乗込んで操縦等を行う運転席９が設けられたキャビン１０とを備えた構成になっている。エンジンは、変速機構（図示せず）を介して前輪２及び後輪３を駆動すると共に、ＰＴＯ軸（図示せず）を介して作業機６に駆動力を供給している。 First, the tractor 1 will be described with reference to FIG. 1. The tractor 1 comprises a traveling body 4 having a pair of left and right front wheels 2 and rear wheels 3, and a working implement 6 connected to the rear of the traveling body 4 via a lifting link 5 so that it can be raised and lowered. The traveling body 4 comprises a body frame 7 supported by the front wheels 2 and rear wheels 3, a bonnet 8 that covers the upper side of an engine (not shown) installed in front of the body frame 7, and a cabin 10 installed behind the bonnet 8 and equipped with a driver's seat 9 where an operator sits and operates the vehicle. The engine drives the front wheels 2 and rear wheels 3 via a transmission (not shown), and supplies driving force to the working implement 6 via a PTO shaft (not shown).

図示省略されているが、キャビン１０内における運転席９の前方には、ステアリングハンドルや前後進切換えレバー、作業機６の昇降作動を操作する昇降レバー等が配設されており、作業者が手動操作によってステアリングハンドルを回すと、ステアリングシャフトが全油圧式パワーステアリングユニットを介して前輪２を操舵するようになっている。 Although not shown in the figure, a steering wheel, forward/reverse switch lever, and lift lever for controlling the lifting and lowering operation of the work machine 6 are arranged in front of the driver's seat 9 inside the cabin 10. When the operator manually turns the steering wheel, the steering shaft steers the front wheels 2 via a fully hydraulic power steering unit.

キャビン１０の天面には、位置情報取得装置であるＧＮＳＳアンテナユニット１１が取り付けられている。このＧＮＳＳアンテナユニット１１は、受信アンテナで一定時間毎にＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）座標を取得することにより、地球上での位置情報を所定間隔で取得することができる。詳細については後述するが、トラクタ１は、作業者がステアリングハンドルを回して走行する手動操舵だけでなく、目標となる作業経路に沿って自動走行させる自動操舵装置（図３参照）を備えている。 A GNSS antenna unit 11, which is a position information acquisition device, is attached to the top surface of the cabin 10. This GNSS antenna unit 11 can acquire position information on the earth at predetermined intervals by acquiring GNSS (Global Navigation Satellite System) coordinates at regular intervals using a receiving antenna. Details will be described later, but the tractor 1 is equipped not only with manual steering, where the operator turns the steering wheel to drive the tractor, but also with an automatic steering device (see Figure 3) that automatically drives the tractor along a target work route.

次に、図２に基づいて田植機３０について説明すると、この田植機３０は、左右一対の前輪１２及び後輪１３を有する走行機体１４と、この走行機体１４の後方に昇降リンク１５を介して昇降可能に連結された作業機１６とを備えている。走行機体１４は、前輪１２及び後輪１３に支持された機体フレーム１７と、該機体フレーム１７の前側に設置されたエンジン（図示せず）の上面側をカバーするボンネット１８と、作業者が乗込んで操縦等を行う運転席１９とを備えた構成になっている。エンジンは、変速機構（図示せず）を介して前輪１２及び後輪１３を駆動すると共に、ＰＴＯ軸（図示せず）を介して作業機１６に駆動力を供給している。 Next, the rice transplanter 30 will be described with reference to Figure 2. The rice transplanter 30 comprises a traveling machine body 14 having a pair of left and right front wheels 12 and rear wheels 13, and a working machine 16 connected to the rear of the traveling machine body 14 via a lifting link 15 so that it can be raised and lowered. The traveling machine body 14 comprises a machine frame 17 supported by the front wheels 12 and rear wheels 13, a bonnet 18 that covers the upper side of an engine (not shown) installed in front of the machine frame 17, and a driver's seat 19 where an operator sits and operates the machine. The engine drives the front wheels 12 and rear wheels 13 via a transmission (not shown), and supplies driving force to the working machine 16 via a PTO shaft (not shown).

運転席１９の前方にはステアリングハンドル２０が配設されており、作業者が手動操作によってステアリングハンドル２０を回すと、ステアリングシャフトが全油圧式パワーステアリングユニットを介して前輪１２を操舵するようになっている。また、ステアリングハンドル２０の近傍に変速レバー２１が配設されており、この変速レバー２１によって、変速装置を中立位置から前進側および後進側に操作することができるようになっている。 A steering wheel 20 is provided in front of the driver's seat 19. When the operator manually turns the steering wheel 20, the steering shaft steers the front wheels 12 via a fully hydraulic power steering unit. A gear shift lever 21 is provided near the steering wheel 20. This gear shift lever 21 allows the transmission to be operated from the neutral position to the forward or reverse side.

走行機体１４の前部には、支持フレーム２２が設けられており、この支持フレーム２２に予備苗の載置台２３が支持されている。また、支持フレーム２２の上端中央部にＧＮＳＳアンテナユニット２４が取り付けられており、トラクタ１に備えられるＧＮＳＳアンテナユニット１１と同様に、このＧＮＳＳアンテナユニット２４は、受信アンテナで一定時間毎にＧＮＳＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報を所定間隔で取得することができる。田植機３０は、作業者がステアリングハンドル２０を回して走行する手動操舵だけでなく、目標となる作業経路に沿って自動走行させる自動操舵装置（後述する）を備えている。 A support frame 22 is provided at the front of the traveling body 14, and a spare seedling placement table 23 is supported on this support frame 22. A GNSS antenna unit 24 is attached to the center of the upper end of the support frame 22, and like the GNSS antenna unit 11 provided on the tractor 1, this GNSS antenna unit 24 can obtain position information on the earth at predetermined intervals by acquiring GNSS coordinates at regular intervals with a receiving antenna. The rice transplanter 30 is not only manually steered by the operator by turning the steering wheel 20, but also equipped with an automatic steering device (described later) that automatically drives the rice transplanter along a target work route.

このように構成されたトラクタ１と田植機３０に対して、本発明に係る自動制御装置としてのタブレット端末４０が着脱可能となっている。このタブレット端末４０は、液晶や有機ＥＬ等からなるタッチパネル式の表示部４１を備えており、トラクタ１と田植機３０の自動操舵制御を実行するプログラムがインストールされている。 A tablet terminal 40 serving as an automatic control device according to the present invention can be attached and detached to the tractor 1 and rice transplanter 30 configured in this way. This tablet terminal 40 is equipped with a touch panel type display unit 41 made of liquid crystal, organic electroluminescence, or the like, and has a program installed therein that executes automatic steering control of the tractor 1 and rice transplanter 30.

図３は、トラクタ１と田植機３０に備えられる自動操舵装置５０，６０及びタブレット端末４０を示すブロック図である。図３に示すように、トラクタ１の自動操舵装置５０は、ＧＮＳＳ側制御部５１と操舵部側制御部５２を備えており、これらＧＮＳＳ側制御部５１と操舵部側制御部５２はコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）で情報のやり取りを行い、また、ＧＮＳＳ側制御部５１と操舵部側制御部５２には、タブレット端末４０との間で情報を交換する通信部５３がそれぞれ接続されている。 Figure 3 is a block diagram showing the automatic steering devices 50, 60 and tablet terminal 40 provided on the tractor 1 and rice transplanter 30. As shown in Figure 3, the automatic steering device 50 of the tractor 1 has a GNSS side control unit 51 and a steering unit side control unit 52, which exchange information via a controller area network (CAN). In addition, the GNSS side control unit 51 and the steering unit side control unit 52 are each connected to a communication unit 53 that exchanges information with the tablet terminal 40.

ＧＮＳＳ側制御部５１の入力側には、ＧＮＳＳアンテナユニット１１とＩＭＵユニット（慣性計測装置）５４が接続されており、ＧＮＳＳ側制御部５１の出力側には表示装置５５が接続されている。ＩＭＵユニット５４は３軸のジャイロと３方向の加速度計からなり、ＧＮＳＳ側制御部５１はＩＭＵユニット５４からトラクタ１の姿勢情報を取得する。また、操舵部側制御部５２の入力側には、操作スイッチ５６が接続されており、操舵部側制御部５２の出力側にはステッピングモータ５７が接続されている。 The GNSS antenna unit 11 and IMU unit (inertial measurement unit) 54 are connected to the input side of the GNSS side control unit 51, and a display device 55 is connected to the output side of the GNSS side control unit 51. The IMU unit 54 consists of a three-axis gyro and a three-directional accelerometer, and the GNSS side control unit 51 acquires attitude information of the tractor 1 from the IMU unit 54. An operation switch 56 is connected to the input side of the steering unit side control unit 52, and a stepping motor 57 is connected to the output side of the steering unit side control unit 52.

タブレット端末４０は、前述した表示部４１に加えて、ＣＰＵ等を有する経路管理制御部４２と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶部４３と、通信部４４とを備えている。経路管理制御部４２は、後述するようにトラクタ１の作業経路である第１作業経路Ｌ１（図４（ｂ）参照）と田植機３０の作業経路である第２作業経路Ｌ２（図４（ａ）参照）とを一括して作成し、作成した２つの作業経路を記憶部４３に記憶する。 In addition to the display unit 41 described above, the tablet terminal 40 includes a route management control unit 42 having a CPU or the like, a storage unit 43 such as a ROM or RAM, and a communication unit 44. As described below, the route management control unit 42 creates a first work route L1 (see FIG. 4(b)), which is the work route of the tractor 1, and a second work route L2 (see FIG. 4(a)), which is the work route of the rice transplanter 30, all at once, and stores the two created work routes in the storage unit 43.

タブレット端末４０がトラクタ１に装着された状態で、トラクタ１の自動操舵制御が開始されると、タブレット端末４０の経路管理制御部４２は、ＧＮＳＳアンテナユニット１１とＩＭＵユニット５４から求められるトラクタ１の位置情報と姿勢情報を取得する。そして、経路管理制御部４２は、記憶部４３に記憶された第１作業経路Ｌ１と、取得したトラクタ１の位置情報及び姿勢情報に基づいて、目標となる第１作業経路Ｌ１に沿ってトラクタ１が走行するように前輪２の操舵量を演算し、この演算した操舵量を操舵部側制御部５２に伝える。操舵部側制御部５２は、前輪２の操舵量が指示された操舵量になるようにステッピングモータ５７を正逆回転させ、ステッピングモータ５７の回転によりステアリングシャフトが回転することで、前輪２は最終的に全油圧式パワーステアリングユニットを介して指示された操舵量に操舵される。 When the tablet terminal 40 is attached to the tractor 1 and automatic steering control of the tractor 1 is started, the route management control unit 42 of the tablet terminal 40 acquires the position information and attitude information of the tractor 1 obtained from the GNSS antenna unit 11 and the IMU unit 54. Then, based on the first work path L1 stored in the memory unit 43 and the acquired position information and attitude information of the tractor 1, the route management control unit 42 calculates the steering amount of the front wheels 2 so that the tractor 1 travels along the target first work path L1, and transmits this calculated steering amount to the steering unit side control unit 52. The steering unit side control unit 52 rotates the stepping motor 57 forward and backward so that the steering amount of the front wheels 2 becomes the specified steering amount, and the rotation of the stepping motor 57 rotates the steering shaft, so that the front wheels 2 are finally steered to the steering amount specified via the full hydraulic power steering unit.

一方、田植機３０の自動操舵装置６０は、ＧＮＳＳ側制御部６１と操舵部側制御部６２を備えており、これらＧＮＳＳ側制御部６１と操舵部側制御部６２はＣＡＮで情報のやり取りを行い、また、ＧＮＳＳ側制御部６１と操舵部側制御部６２には、タブレット端末４０との間で情報を交換する通信部６３がそれぞれ接続されている。 On the other hand, the automatic steering device 60 of the rice transplanter 30 is equipped with a GNSS side control unit 61 and a steering unit side control unit 62, and these GNSS side control unit 61 and steering unit side control unit 62 exchange information via CAN, and a communication unit 63 that exchanges information with the tablet terminal 40 is connected to the GNSS side control unit 61 and the steering unit side control unit 62.

ＧＮＳＳ側制御部６１の入力側には、ＧＮＳＳアンテナユニット２４とＩＭＵユニット６４が接続されており、ＧＮＳＳ側制御部６１の出力側には表示装置６５が接続されている。ＧＮＳＳ側制御部６１は、ＧＮＳＳアンテナユニット２４から田植機３０の位置情報を取得し、ＩＭＵユニット６４から田植機３０の姿勢情報を取得する。また、操舵部側制御部６２の入力側には、操作スイッチ６６が接続されており、操舵部側制御部６２の出力側にはステッピングモータ６７が接続されている。 The GNSS antenna unit 24 and the IMU unit 64 are connected to the input side of the GNSS side control unit 61, and a display device 65 is connected to the output side of the GNSS side control unit 61. The GNSS side control unit 61 acquires position information of the rice transplanter 30 from the GNSS antenna unit 24, and acquires attitude information of the rice transplanter 30 from the IMU unit 64. An operation switch 66 is connected to the input side of the steering unit side control unit 62, and a stepping motor 67 is connected to the output side of the steering unit side control unit 62.

タブレット端末４０が田植機３０に装着された状態で、田植機３０の自動操舵制御が開始されると、タブレット端末４０の経路管理制御部４２は、ＧＮＳＳアンテナユニット２４とＩＭＵユニット６４から求められる田植機３０の位置情報と姿勢情報を取得する。そして、経路管理制御部４２は、記憶部４３に記憶された第２作業経路Ｌ２と、取得した田植機３０の位置情報及び姿勢情報に基づいて、目標となる第２作業経路Ｌ２に沿って田植機３０が走行するように前輪１２の操舵量を演算し、この演算した操舵量を操舵部側制御部６２に伝える。操舵部側制御部６２は、前輪１２の操舵量が指示された操舵量になるようにステッピングモータ６７を正逆回転させ、ステッピングモータ６７の回転によりステアリングシャフトが回転することで、前輪１２は最終的に全油圧式パワーステアリングユニットを介して指示された操舵量に操舵される。 When the tablet terminal 40 is attached to the rice transplanter 30 and automatic steering control of the rice transplanter 30 is started, the route management control unit 42 of the tablet terminal 40 acquires the position information and attitude information of the rice transplanter 30 obtained from the GNSS antenna unit 24 and the IMU unit 64. Then, based on the second work path L2 stored in the memory unit 43 and the acquired position information and attitude information of the rice transplanter 30, the route management control unit 42 calculates the steering amount of the front wheels 12 so that the rice transplanter 30 runs along the target second work path L2, and transmits this calculated steering amount to the steering unit side control unit 62. The steering unit side control unit 62 rotates the stepping motor 67 forward and backward so that the steering amount of the front wheels 12 becomes the specified steering amount, and the rotation of the stepping motor 67 rotates the steering shaft, so that the front wheels 12 are finally steered to the specified steering amount via the fully hydraulic power steering unit.

ここで、経路管理制御部４２は、トラクタ１と田植機３０のうち、優先順位が低い第１作業を行う方を第１の作業車両とし、第１作業よりも優先順位が高い第２作業を行う方を第２の作業車両としたとき、優先順位が高い第２作業を基準に第１の作業車両の第１作業経路と第２の作業車両の第２作業経路を一括して作成する。例えば、トラクタ１で代掻き作業を行った後に田植機３０で苗の植え付け作業を行う場合、苗の植え付け作業では圃場における所定の畔際に苗の追加や肥料の供給を行う補給エリアを設定する必要があるため、そのような補給エリアを必要としないトラクタ１の代掻き作業に比べて、田植機３０による苗の植え付け作業が優先順位の高い作業となる。したがって、この場合は、トラクタ１が優先順位の低い第１作業を行う第１の作業車両で、田植機３０が優先順位の高い第２作業を行う第２の作業車両となり、経路管理制御部４２は、田植機３０の第２作業を基準にトラクタ１の第１作業経路と田植機３０の第２作業経路とを一括して作成する。経路管理制御部４２は、これら第１作業経路及び第２作業経路を一括して作成するので、過去の走行経路を特定したり管理したりする作業が不要となり、２つの作業車両の作業経路を容易に設定することができる。 Here, the route management control unit 42 creates a first work route for the first work vehicle and a second work route for the second work vehicle collectively based on the second work with a higher priority, when the tractor 1 and the rice transplanter 30, whichever performs the first work, which has a lower priority, are designated as the first work vehicle, and the one performing the second work, which has a higher priority, is designated as the second work vehicle. For example, when performing plow work with the tractor 1 and then performing seedling planting work with the rice transplanter 30, the seedling planting work requires setting a supply area at a specified edge of the field to add seedlings and supply fertilizer, so the seedling planting work by the rice transplanter 30 has a higher priority than the plow work by the tractor 1, which does not require such a supply area. Therefore, in this case, the tractor 1 is the first work vehicle performing the first work, which has a low priority, and the rice transplanter 30 is the second work vehicle performing the second work, which has a high priority, and the route management control unit 42 creates the first work path of the tractor 1 and the second work path of the rice transplanter 30 collectively based on the second work of the rice transplanter 30. Because the route management control unit 42 creates the first work path and the second work path collectively, it is not necessary to identify or manage past travel routes, and the work paths of the two work vehicles can be easily set.

かかる作業経路の作成手順の一例について図４を参照しつつ説明すると、まず、作業者は、タブレット端末４０を田植機３０に装着した状態で、田植機３０を手動操舵してティーチング走行を行わせる。このティーチング走行において、タブレット端末４０の表示部４１に田植機３０の現在位置、方角を表示するコンパス、作業距離と面積等を表示画面として表示させた上で、田植機３０が圃場の出入口や補給エリアに至った時に作業者がボタン又はスイッチを入力操作することにより、作業の開始点と終了点及び補給エリアの位置情報等を取得する。この入力操作は、タブレット端末４０の表示部４１側と田植機３０の自動操舵装置６０側とのいずれでも行うことができるようになっている。 An example of the procedure for creating such a work route will be described with reference to FIG. 4. First, the worker attaches the tablet terminal 40 to the rice transplanter 30 and manually steers the rice transplanter 30 to perform teaching travel. During this teaching travel, the display unit 41 of the tablet terminal 40 displays the current position of the rice transplanter 30, a compass showing the direction, the work distance and area, etc., as a display screen. When the rice transplanter 30 reaches the entrance/exit of the field or a supply area, the worker operates a button or switch to input information, such as the start and end points of the work and the position information of the supply area. This input operation can be performed on either the display unit 41 of the tablet terminal 40 or the automatic steering device 60 of the rice transplanter 30.

このようにして田植機３０のティーチング走行が終了すると、経路管理制御部４２は、上記した作業の開始点と終了点及び補給エリアの位置情報等に基づいて、優先順位が高い第２作業を行う田植機３０の第２作業経路Ｌ２と、優先順位が低い第１作業を行うトラクタ１の第１作業経路Ｌ１とを一括して作成（演算）し、作成した第２作業経路Ｌ２と第１作業経路Ｌ１を記憶部４３に記憶する。ここで、第１作業経路Ｌ１の直線経路の方向は、第２作業経路Ｌ２の直線経路の方向を９０度回転して設定されるようになっている。なお、第１作業経路Ｌ１の直線経路の方向及び第２作業経路Ｌ２の直線経路の方向は、互いに交差するように設定されれば任意に設定してよい。図４（ａ）に示すように、第２作業経路Ｌ２は、所定間隔を置いて互いに平行となるように設定された複数の第２直線経路Ｌ２ａを有している。図４（ｂ）に示すように、第１作業経路Ｌ１は、第２作業経路Ｌ２の第２直線経路Ｌ２ａと直交方向に延びる複数の第１直線経路Ｌ１ａを有している。複数の第１直線経路Ｌ１ａは、所定間隔を置いて互いに平行となるように設定される。 When the teaching run of the rice transplanter 30 is thus completed, the route management control unit 42 creates (calculates) the second work route L2 of the rice transplanter 30 performing the second work with a higher priority and the first work route L1 of the tractor 1 performing the first work with a lower priority, all at once, based on the start and end points of the work and the position information of the supply area, and stores the created second work route L2 and first work route L1 in the memory unit 43. Here, the direction of the straight path of the first work route L1 is set by rotating the direction of the straight path of the second work route L2 by 90 degrees. Note that the direction of the straight path of the first work route L1 and the direction of the straight path of the second work route L2 may be set arbitrarily as long as they are set to intersect with each other. As shown in FIG. 4(a), the second work route L2 has a plurality of second straight paths L2a set to be parallel to each other at a predetermined interval. As shown in FIG. 4(b), the first work path L1 has a plurality of first straight path L1a that extend in a direction perpendicular to the second straight path L2a of the second work path L2. The first straight path L1a are set to be parallel to each other at a predetermined interval.

なお、田植機３０の記憶部４３に上記した第２作業経路Ｌ２と同じ作業経路が過去作業経路として記憶されている場合は、この過去作業経路を呼び出して第２作業経路Ｌ２として特定した上で、当該第２作業経路Ｌ２と第１作業経路Ｌ１とを一括して作成するようにしても良い。 If a work route that is the same as the second work route L2 described above is stored as a past work route in the memory unit 43 of the rice transplanter 30, this past work route may be called up and identified as the second work route L2, and the second work route L2 and the first work route L1 may be created together.

このように第１作業経路Ｌ１と第２作業経路Ｌ２を一括して作成した後、タブレット端末４０を田植機３０から取り外してトラクタ１に装着し、この状態でトラクタ１を第１作業経路Ｌ１に沿って自動走行させて代掻き作業等の第１作業を行う。この場合、タブレット端末４０をトラクタ１に装着して通信部４４，５３を接続した状態で、操作スイッチ５６を投入して自動操舵制御を開始すると、タブレット端末４０の経路管理制御部４２が、ＧＮＳＳアンテナユニット１１とＩＭＵユニット５４から求められるトラクタ１の位置情報と姿勢情報に基づいて、第１作業経路Ｌ１に沿って前輪２が走行するように操舵量を演算し、操舵部側制御部５２がステッピングモータ５７を正逆回転して前輪２の操舵量が指示された操舵量になるように制御するため、トラクタ１を第１作業経路Ｌ１に沿って自動走行させることができる。 After creating the first work path L1 and the second work path L2 together in this way, the tablet terminal 40 is removed from the rice transplanter 30 and attached to the tractor 1, and in this state the tractor 1 is automatically driven along the first work path L1 to perform the first work such as plowing. In this case, when the tablet terminal 40 is attached to the tractor 1 and the communication units 44, 53 are connected, and the operation switch 56 is turned on to start automatic steering control, the path management control unit 42 of the tablet terminal 40 calculates the steering amount so that the front wheels 2 travel along the first work path L1 based on the position information and attitude information of the tractor 1 obtained from the GNSS antenna unit 11 and the IMU unit 54, and the steering unit side control unit 52 controls the stepping motor 57 to rotate forward and backward so that the steering amount of the front wheels 2 becomes the specified steering amount, so that the tractor 1 can be automatically driven along the first work path L1.

そして、トラクタ１による第１作業（代掻き作業等）が終了した後、タブレット端末４０をトラクタ１から取り外して田植機３０に装着した状態で、田植機３０を第２作業経路Ｌ２に沿って自動走行させて優先順位が高い苗の植え付け作業の第２作業を行う。この場合、タブレット端末４０を田植機３０に装着して通信部４４，６３を接続した状態で、操作スイッチ６６を投入して自動操舵制御を開始すると、タブレット端末４０の経路管理制御部４２が、ＧＮＳＳアンテナユニット２４とＩＭＵユニット６４から求められる田植機３０の位置情報と姿勢情報に基づいて、第２作業経路Ｌ２に沿って前輪１２が走行するように操舵量を演算し、操舵部側制御部６２がステッピングモータ６７を正逆回転して前輪１２の操舵量が指示された操舵量になるように制御するため、田植機３０を第２作業経路Ｌ２に沿って自動走行させることができる。 After the first work (plowing work, etc.) by the tractor 1 is completed, the tablet terminal 40 is removed from the tractor 1 and attached to the rice transplanter 30, and the rice transplanter 30 is automatically driven along the second work path L2 to perform the second work of planting seedlings, which has a higher priority. In this case, when the tablet terminal 40 is attached to the rice transplanter 30 and the communication units 44, 63 are connected, the operation switch 66 is turned on to start automatic steering control, and the path management control unit 42 of the tablet terminal 40 calculates the steering amount so that the front wheels 12 travel along the second work path L2 based on the position information and attitude information of the rice transplanter 30 obtained from the GNSS antenna unit 24 and the IMU unit 64, and the steering unit side control unit 62 controls the stepping motor 67 to rotate forward and backward so that the steering amount of the front wheels 12 becomes the specified steering amount, so that the rice transplanter 30 can be automatically driven along the second work path L2.

その際、第１作業経路Ｌ１の第１直線経路Ｌ１ａに対して第２作業経路Ｌ２の第２直線経路Ｌ２ａが交差（直交）するように設定されているため、先にトラクタ１が第１作業を行った時に生じた轍に対し、同じ圃場で後から第２作業を行う田植機３０の前輪１２及び後輪１３は轍を横切る方向に走行することになる。したがって、田植機３０の前輪１２及び後輪１３が轍に嵌まり難くなり、田植機３０を自動操舵する際の直進走行性を向上することができる。 In this case, the second straight path L2a of the second work path L2 is set to intersect (orthogonally) with the first straight path L1a of the first work path L1, so the front wheels 12 and rear wheels 13 of the rice transplanter 30, which will perform the second work later in the same field, will travel in a direction that crosses the ruts created when the tractor 1 first performed the first work. Therefore, the front wheels 12 and rear wheels 13 of the rice transplanter 30 are less likely to get stuck in the ruts, and the straight-line driving performance of the rice transplanter 30 can be improved when automatically steering.

以上説明したように、本実施形態に係るタブレット端末（自動制御装置）４０は、優先順位が低い第１作業と優先順位が高い第２作業のうち、第２作業を基準に第１作業を行うトラクタ（第１の作業車両）１の第１作業経路Ｌ１と、第２作業を行う田植機（第２の作業車両）３０の第２作業経路Ｌ２とを一括して作成するため、同一圃場で前後して行われる異なる作業の作業経路Ｌ１，Ｌ２を容易に設定することができる。そして、このタブレット端末４０は、第１作業を行うトラクタ１と第２作業を行う田植機３０に対して着脱可能であり、タブレット端末４０がトラクタ１に装着された状態で、トラクタ１をタブレット端末４０で設定された第１作業経路Ｌ１に沿って自動走行させると共に、タブレット端末４０が田植機３０に装着された状態で、田植機３０をタブレット端末４０で設定された第２作業経路Ｌ２に沿って自動走行させるため、同じ圃場で先に行われるトラクタ１の走行によって生じる轍等の影響を低減し、後から行われる田植機３０の第２作業を効率良く行うことができる。 As described above, the tablet terminal (automatic control device) 40 of this embodiment collectively creates a first work path L1 for the tractor (first work vehicle) 1 performing the first work, which has a low priority, and a second work path L2 for the rice transplanter (second work vehicle) 30 performing the second work, based on the second work, out of the first work, which has a low priority, and the second work, which has a high priority, so that it is possible to easily set the work paths L1, L2 for different works performed one after the other in the same field. This tablet terminal 40 can be attached to and detached from the tractor 1 performing the first task and the rice transplanter 30 performing the second task. When the tablet terminal 40 is attached to the tractor 1, the tractor 1 automatically travels along the first task path L1 set by the tablet terminal 40, and when the tablet terminal 40 is attached to the rice transplanter 30, the rice transplanter 30 automatically travels along the second task path L2 set by the tablet terminal 40. This reduces the effects of ruts and the like caused by the tractor 1 traveling earlier in the same field, and allows the rice transplanter 30 to efficiently perform the second task that is performed later.

また、タブレット端末４０が、複数の第１直線経路Ｌ１ａを有する第１作業経路Ｌ１と、第１直線経路Ｌ１ａに交差する複数の第２直線経路Ｌ２ａを有する第２作業経路Ｌ２とを一括して作成するため、優先順位の高い第２作業の第２作業経路Ｌ２が有する複数の第２直線経路Ｌ２ａを所定角度（例えば９０度）回転することにより、優先順位の低い第１作業の第１作業経路Ｌ１が有する複数の第１直線経路Ｌ１ａを容易に作成することができる。これにより、先に行われるトラクタ１の作業方向に対して田植機３０が直交方向に作業を行うことになり、後から作業を行う田植機３０は轍を横切る方向に走行するため、田植機３０の前輪１２及び後輪１３が轍に嵌まって直進走行性が低下してしまうことを抑制できる。 In addition, since the tablet terminal 40 simultaneously creates the first work path L1 having a plurality of first straight-line paths L1a and the second work path L2 having a plurality of second straight-line paths L2a intersecting the first straight-line path L1a, the plurality of first straight-line paths L1a of the first work path L1 of the first work with a low priority can be easily created by rotating the plurality of second straight-line paths L2a of the second work path L2 of the second work with a high priority by a predetermined angle (for example, 90 degrees). As a result, the rice transplanter 30 works in a direction perpendicular to the work direction of the tractor 1 that is performed first, and the rice transplanter 30 that works later travels in a direction crossing the wheel ruts, so that the front wheels 12 and rear wheels 13 of the rice transplanter 30 can be prevented from getting stuck in the wheel ruts, which reduces the straight-line driving performance.

また、優先順位が低い第１作業を行う第１の作業車両がトラクタ１であると共に、優先順位が高い第２作業を行う第２の作業車両が田植機３０であるため、トラクタ１が代掻き作業等を行う際に生じた轍の影響を受けることなく、田植機３０による苗の植え付け作業等を効率良く行うことができる。 In addition, since the first work vehicle performing the first task, which has a low priority, is the tractor 1, and the second work vehicle performing the second task, which has a high priority, is the rice transplanter 30, the rice transplanter 30 can efficiently perform tasks such as planting seedlings without being affected by ruts created when the tractor 1 performs work such as plowing.

また、自動制御装置が可搬式のタブレット端末４０であるため、トラクタ１と田植機３０に対するタブレット端末４０の着脱が容易になり、利便性を高めることができると共に、１つのタブレット端末４０を２つの作業車（トラクタ１及び田植機３０）間で使い回しするのでコストの低減化を図ることができる。 In addition, because the automatic control device is a portable tablet terminal 40, the tablet terminal 40 can be easily attached and detached to the tractor 1 and rice transplanter 30, improving convenience, and since one tablet terminal 40 can be shared between the two work vehicles (tractor 1 and rice transplanter 30), costs can be reduced.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り任意の変更・追加が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、トラクタ１が第１の作業車両であると共に田植機３０が第２の作業車両である場合について説明したが、これに限らず、異なる作業を行う２つの作業車両のうち、優先順位の低い第１作業を行う方が第１の作業車両、優先順位の高い第２作業を行う方が第２の作業車両であれば良く、例えば、第１の作業車両がコンバインで第２の作業車両が田植機であっても良い。 The present invention is not limited to the above embodiment, and any modifications or additions are possible without departing from the scope of the claims. For example, in the above embodiment, the tractor 1 is the first work vehicle and the rice transplanter 30 is the second work vehicle, but this is not limited to the above. Of two work vehicles performing different tasks, the one performing the first task, which has a lower priority, is the first work vehicle, and the one performing the second task, which has a higher priority, is the second work vehicle. For example, the first work vehicle may be a combine harvester and the second work vehicle may be a rice transplanter.

また、上記実施形態では、第１作業経路Ｌ１が有する複数の第１直線経路Ｌ１ａと第２作業経路Ｌ２が有する複数の第２直線経路Ｌ２ａとが交差する場合について説明したが、第１作業経路Ｌ１と第２作業経路Ｌ２の各直線経路Ｌ１ａ，Ｌ２ａが同じ方向に延びるものであっても良い。 In addition, in the above embodiment, a case has been described in which the multiple first straight path L1a of the first work path L1 and the multiple second straight path L2a of the second work path L2 intersect, but the straight path L1a, L2a of the first work path L1 and the second work path L2 may extend in the same direction.

１トラクタ（第１の作業車両）
３０田植機（第２の作業車両）
４０タブレット端末（自動制御装置）
４１表示部
４２経路管理制御部（制御部）
４３記憶部
Ｌ１第１作業経路
Ｌ１ａ第１直線経路
Ｌ２第２作業経路
Ｌ２ａ第２直線経路 1 Tractor (first work vehicle)
30 Rice transplanter (second work vehicle)
40 Tablet terminal (automatic control device)
41 Display unit 42 Path management control unit (control unit)
43 Memory unit L1 First work path L1a First straight path L2 Second work path L2a Second straight path

Claims

A detachable automatic control device that creates a first work path for a tractor performing a first work in a farm field and a second work path for a rice transplanter performing a second work in the farm field at a time different from the first work,
The first working path has a plurality of first linear paths extending in a predetermined direction,
the second working path has a plurality of second linear paths intersecting the plurality of first linear paths;
(i) a control unit that sets a supply area where the rice transplanter supplies seedlings in the second work at the edge of the field as continuous position information extending in the predetermined direction ; (ii) a control unit that creates the first work path and the second work path collectively before the rice transplanter automatically travels along the second work path based on the second work path of the second work that is set so as to intersect with the predetermined direction, which is the longitudinal direction of the supply area, based on the position of the supply area;
A storage unit that stores the first working path and the second working path,
The control unit, when the automatic control device is attached to the tractor, automatically travels the tractor along the first work path, and when the automatic control device is attached to the rice transplanter, automatically travels the rice transplanter along the second work path.
An automatic control device comprising:

The automatic control device is a tablet terminal having a display unit.
The automatic control device according to claim 1 .