JPH03135608A - 圃場作業車両の自律直進方法 - Google Patents
圃場作業車両の自律直進方法Info
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- JPH03135608A JPH03135608A JP1274590A JP27459089A JPH03135608A JP H03135608 A JPH03135608 A JP H03135608A JP 1274590 A JP1274590 A JP 1274590A JP 27459089 A JP27459089 A JP 27459089A JP H03135608 A JPH03135608 A JP H03135608A
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- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、圃場作業車両の自律直進装置に関し、特に圃
場において作業車両を運転中に、車両を所定時間だけ直
進状態で無人運転させるようにし、その間にオペレータ
は運転操作以外の作業を行えるようにした自律直進装置
に関するものである。
場において作業車両を運転中に、車両を所定時間だけ直
進状態で無人運転させるようにし、その間にオペレータ
は運転操作以外の作業を行えるようにした自律直進装置
に関するものである。
本出願人は、先に、地磁気センサ、光ファイバージャイ
ロなどの非接触車両方位センサを用い、そのデータとテ
ィーチング時に得られた基準方位を比較し、操舵機構を
制御して自律的に無人直進走行を行わせる圃場作業車両
の自律走行システムについて提案している。
ロなどの非接触車両方位センサを用い、そのデータとテ
ィーチング時に得られた基準方位を比較し、操舵機構を
制御して自律的に無人直進走行を行わせる圃場作業車両
の自律走行システムについて提案している。
一方、圃場作業に用いる作業車両においては、その運転
中に、例えば田植機の場合には苗を補給したり、また他
の各種作業機にあっては作業部の調節、調整を行ったり
している。このような苗補給作業や作業部の調節、調整
作業は、上述のような自律走行システムを備える作業車
両にお０てオペレータが搭乗して作業するときでも車両
の走行を一時停止して行うようになっている。
中に、例えば田植機の場合には苗を補給したり、また他
の各種作業機にあっては作業部の調節、調整を行ったり
している。このような苗補給作業や作業部の調節、調整
作業は、上述のような自律走行システムを備える作業車
両にお０てオペレータが搭乗して作業するときでも車両
の走行を一時停止して行うようになっている。
ところで、上記のように圃場において作業車両を運転中
に苗の補給や作業部の調節、調整などのために車両の走
行を一時停止し、作業を中断することは非能率的であり
、折角の自律走行システムが生かされていない、という
問題点があった。
に苗の補給や作業部の調節、調整などのために車両の走
行を一時停止し、作業を中断することは非能率的であり
、折角の自律走行システムが生かされていない、という
問題点があった。
本発明は、上記の課題を解決することを目的１こなされ
たものである。
たものである。
上記の目的を達成するために本発明は、（１）地磁気セ
ンサ、光ファイノく−ジャイロなどの非接触車両方位セ
ンサを用い、そのデータとティーチング時に得られた基
準方位を比較し、操舵機構を制御して自律直進走行を行
わせる圃場作業車両の自律走行システムにおいて、往復
作業では往、復の２方位、回り作業では４方位の基準方
位の設定を、任意の１行程あるいは複数行程を任意時間
マニュアル走行するティーチングによって行うようにし
たこと、（２）ボタンスイッチ等の操作により、オペレ
ータの希望するときに自律直進走行に移行することがで
き、その時点の方位といくつかの基準方位との偏差を比
較し、もっとも偏差の小さいものを基準方位として選択
するようにしたこと、（３）自律直進走行を維持する時
間をダイヤル等により自由に設定できるようにし、設定
した自律直進走行維持時間が経過し、自律直進走行が終
了する直前にその旨をブザー、ランプ等によりオペレー
タに知らせる報知手段を設けたこと、をそれぞれ特徴と
するものである。
ンサ、光ファイノく−ジャイロなどの非接触車両方位セ
ンサを用い、そのデータとティーチング時に得られた基
準方位を比較し、操舵機構を制御して自律直進走行を行
わせる圃場作業車両の自律走行システムにおいて、往復
作業では往、復の２方位、回り作業では４方位の基準方
位の設定を、任意の１行程あるいは複数行程を任意時間
マニュアル走行するティーチングによって行うようにし
たこと、（２）ボタンスイッチ等の操作により、オペレ
ータの希望するときに自律直進走行に移行することがで
き、その時点の方位といくつかの基準方位との偏差を比
較し、もっとも偏差の小さいものを基準方位として選択
するようにしたこと、（３）自律直進走行を維持する時
間をダイヤル等により自由に設定できるようにし、設定
した自律直進走行維持時間が経過し、自律直進走行が終
了する直前にその旨をブザー、ランプ等によりオペレー
タに知らせる報知手段を設けたこと、をそれぞれ特徴と
するものである。
上記の構成により、
■ 往復作業行程の往復２方位、回り作業行程の４方位
の基準方位を、任意の１行程ある（箋【よ複数行程、任
意時間マニュアル走行するティーチングによって行うの
で、そのティーチングによる自律走行の間オペレータは
他の作業、操作を行うことができ、作業能率が向上する
。
の基準方位を、任意の１行程ある（箋【よ複数行程、任
意時間マニュアル走行するティーチングによって行うの
で、そのティーチングによる自律走行の間オペレータは
他の作業、操作を行うことができ、作業能率が向上する
。
■ ボタンスイッチ等の操作で自律直進走行各こ移行で
き、しかもその時点の方位と偏差のもつとも小さいもの
を基準方位として選択するので、簡単な操作で誤差の少
ない自律走行ができ、オペレータは安心して他の作業、
操作を行うことができる。
き、しかもその時点の方位と偏差のもつとも小さいもの
を基準方位として選択するので、簡単な操作で誤差の少
ない自律走行ができ、オペレータは安心して他の作業、
操作を行うことができる。
■ 自律直進走行時間をダイヤル等で自由に設定でき、
その時間の終了直前にブザー、ランプ等で報知されるの
で、オペレータは他の作業との切り替えが容易に行え、
誤操作が防止される。
その時間の終了直前にブザー、ランプ等で報知されるの
で、オペレータは他の作業との切り替えが容易に行え、
誤操作が防止される。
という作用をする。
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
る。
第１図において、符号ｌは圃場の周囲に少なくとも３点
以上配置される外部標識で、円筒状の光反射板からなる
ものである。この外部標識１と対応する位置検出装置２
が、第３図に示す農用トラクタ３に装着されている。こ
の位置検出装置２番よ、外部標識１に対し光を発する投
光部４、外部標識ｌからの反射光を受ける受光部５、こ
れら投光部４および受光部５を回転させる駆動装置、標
識量角度を検出する測角装置等からなり、三角測量の原
理によりロータリエンコーダ６によりトラクタ３の位置
を検出するものである。また、農用トラクタ３には車両
方位センサ７が設けられており、この車両方位センサ７
は、ロール検出用傾斜センサ８、ピッチ検出用傾斜セン
サ９．２次元のＴＭＳ（磁気方位センサ）１０など、地
磁気センサ、光ファイバージャイロなどの非接触車両方
位センサである。なお、第２図で符号■１は磁気検出コ
イルを示し、第３図の農用トラクタ３後部には田植装置
が装着されている。
以上配置される外部標識で、円筒状の光反射板からなる
ものである。この外部標識１と対応する位置検出装置２
が、第３図に示す農用トラクタ３に装着されている。こ
の位置検出装置２番よ、外部標識１に対し光を発する投
光部４、外部標識ｌからの反射光を受ける受光部５、こ
れら投光部４および受光部５を回転させる駆動装置、標
識量角度を検出する測角装置等からなり、三角測量の原
理によりロータリエンコーダ６によりトラクタ３の位置
を検出するものである。また、農用トラクタ３には車両
方位センサ７が設けられており、この車両方位センサ７
は、ロール検出用傾斜センサ８、ピッチ検出用傾斜セン
サ９．２次元のＴＭＳ（磁気方位センサ）１０など、地
磁気センサ、光ファイバージャイロなどの非接触車両方
位センサである。なお、第２図で符号■１は磁気検出コ
イルを示し、第３図の農用トラクタ３後部には田植装置
が装着されている。
また、上記農用トラクタ３には自動（自律）直進装置操
作盤１２が設けられている。この自動（自律）直進装置
操作盤１２は、第４図に示すように、自律直進走行時間
設定ダイアル１３、自律直進走行終了警報ボタン１４、
ティーチングボタン■５、自律直進走行ボタン１６など
を備えており、上記位置検出装置２と車両方位センサ７
を組み合わせて用い、ティーチング等により得られた圃
場区画、基準方位等のデータを元に自律走行を行う場合
、直進行程では主に車両方位センサ７からのデータによ
り、また回行（枕地）部分や行程長の決定などには主に
位置検出装置２からのデータにより制御を行わせるもの
である。そして、第５図のフローチャートに示すように
、車両方位センサ７、位置検出装置２からのデータによ
るトラクタの舵角センサ１７、自動（自律）直進装置操
作盤１２からのそれぞれの人力を演算・制御部（マイコ
ン）１８で演算し、トラクタの操舵機構１９を操作する
のである。
作盤１２が設けられている。この自動（自律）直進装置
操作盤１２は、第４図に示すように、自律直進走行時間
設定ダイアル１３、自律直進走行終了警報ボタン１４、
ティーチングボタン■５、自律直進走行ボタン１６など
を備えており、上記位置検出装置２と車両方位センサ７
を組み合わせて用い、ティーチング等により得られた圃
場区画、基準方位等のデータを元に自律走行を行う場合
、直進行程では主に車両方位センサ７からのデータによ
り、また回行（枕地）部分や行程長の決定などには主に
位置検出装置２からのデータにより制御を行わせるもの
である。そして、第５図のフローチャートに示すように
、車両方位センサ７、位置検出装置２からのデータによ
るトラクタの舵角センサ１７、自動（自律）直進装置操
作盤１２からのそれぞれの人力を演算・制御部（マイコ
ン）１８で演算し、トラクタの操舵機構１９を操作する
のである。
このような構成の圃場作業車両の自律直進装置において
は、上記位置検出装置２と車両方位センサ７からのデー
タによりトラクタ３は自律走行して所定の作業（この実
施例では田植作業）を行うが、トラクタ３にオペレータ
が搭乗して自律走行と共に一部マニュアル操作する場合
は、自動（自律）直進装置操作盤１２の、自律直進走行
時間設定ダイアル１３、自律直進走行終了警報ボタン１
４、ティーチングボタン１５、自律直進走行ボタン１６
などを操作し、−時的に直進部分の無人運転、即ち、自
律直進走行を行うことによりトラクタ３の走行を停止さ
せることなく、例えば田植機の苗載せ台に苗を補給する
ことができる。その自律直進走行時間は作業環境、作業
状況に応じて数秒から数分程度である。第６図に圃場Ｆ
に対するティーチング行程の軌跡２０と自律直進行程の
軌跡２１の関係を示すが、（ａ）は往復作業２方位ティ
ーチングの例、（ｂ）は往復作業１方位ティーチングの
例、（Ｃ）は回り作業１方位ティーチングの例、（ｄ）
は回り作業４方位ティーチングの例である。なお、ティ
ーチング時はテープレコーダのＲＦＣボタンと同様に、
ティーチングボタン１５と自律直進走行ボタン■６を同
時押しする。
は、上記位置検出装置２と車両方位センサ７からのデー
タによりトラクタ３は自律走行して所定の作業（この実
施例では田植作業）を行うが、トラクタ３にオペレータ
が搭乗して自律走行と共に一部マニュアル操作する場合
は、自動（自律）直進装置操作盤１２の、自律直進走行
時間設定ダイアル１３、自律直進走行終了警報ボタン１
４、ティーチングボタン１５、自律直進走行ボタン１６
などを操作し、−時的に直進部分の無人運転、即ち、自
律直進走行を行うことによりトラクタ３の走行を停止さ
せることなく、例えば田植機の苗載せ台に苗を補給する
ことができる。その自律直進走行時間は作業環境、作業
状況に応じて数秒から数分程度である。第６図に圃場Ｆ
に対するティーチング行程の軌跡２０と自律直進行程の
軌跡２１の関係を示すが、（ａ）は往復作業２方位ティ
ーチングの例、（ｂ）は往復作業１方位ティーチングの
例、（Ｃ）は回り作業１方位ティーチングの例、（ｄ）
は回り作業４方位ティーチングの例である。なお、ティ
ーチング時はテープレコーダのＲＦＣボタンと同様に、
ティーチングボタン１５と自律直進走行ボタン■６を同
時押しする。
このようにして、圃場の往復作業では往、復の２方位、
回り作業では４方位の基準方位の設定を、任意の１行程
あるいは複数行程を、任意の行程長さ（時間）マニュア
ル走行するティーチングによって行うことができる。ま
た、１方位から９０度刻みで往復作業、回り作業におけ
る基準方位の設定も可能である。さらに、ボタンスイッ
チ等の操作により、オペレータの希望するときに自律直
進走行に移行することができる。その時点の方位といく
つかの基準方位との偏差を比較し、もっとも偏差の小さ
いものを基準方位として選択する。さらにまた、自律直
進走行を維持する時間をダイヤル等により自由に設定で
きる。設定した自律直進走行維持時間が経過し、自律直
進走行が終了する直前にその旨をブザー、ランプ等によ
りオペレータに知らせる。
回り作業では４方位の基準方位の設定を、任意の１行程
あるいは複数行程を、任意の行程長さ（時間）マニュア
ル走行するティーチングによって行うことができる。ま
た、１方位から９０度刻みで往復作業、回り作業におけ
る基準方位の設定も可能である。さらに、ボタンスイッ
チ等の操作により、オペレータの希望するときに自律直
進走行に移行することができる。その時点の方位といく
つかの基準方位との偏差を比較し、もっとも偏差の小さ
いものを基準方位として選択する。さらにまた、自律直
進走行を維持する時間をダイヤル等により自由に設定で
きる。設定した自律直進走行維持時間が経過し、自律直
進走行が終了する直前にその旨をブザー、ランプ等によ
りオペレータに知らせる。
以上説明したように本発明の圃場作業車両の自律直進装
置によれば、以下の効果を奏することができる。
置によれば、以下の効果を奏することができる。
■ 往復作業行程の往復２方位、回り作業行程の４方位
の基準方位を、任意の１行程あるいは複数行程、任意時
間だけマニュアル走行するティーチングによって行うよ
うにしたので、そのティーチングによる自律直進走行の
間、オペレータは他の作業や操作を行うことができ、作
業能率を向上させることができる。
の基準方位を、任意の１行程あるいは複数行程、任意時
間だけマニュアル走行するティーチングによって行うよ
うにしたので、そのティーチングによる自律直進走行の
間、オペレータは他の作業や操作を行うことができ、作
業能率を向上させることができる。
■ ボタンスイッチ等の操作で自律直進走行に移行でき
、しかもその時点の方位と偏差のもつとも小さいものを
基準方位として選択するようにしたので、簡単な操作で
誤差の少ない自律直進走行ができてオペレータは安心し
て他の作業や操作を行うことができる。
、しかもその時点の方位と偏差のもつとも小さいものを
基準方位として選択するようにしたので、簡単な操作で
誤差の少ない自律直進走行ができてオペレータは安心し
て他の作業や操作を行うことができる。
■ 自律直進走行時間をダイヤル等で自由に設定でき、
その時間の終了直前にブザー、ランプ等で警告するので
、オペレータは他の作業や操作との切り替えが容易とな
り、誤操作が防止できる。
その時間の終了直前にブザー、ランプ等で警告するので
、オペレータは他の作業や操作との切り替えが容易とな
り、誤操作が防止できる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は位置検出装置
の斜視図、第２図は車両方位検出装置の斜視図、第３図
はトラクタの側面図、第４図は自動直進装置操作盤の斜
視図、第５図はフローチャート、第６図（ａ）〜（ｄ）
は使用説明図である。 １・・・外部標識、２・・・位置検出装置、３・・・農
用トラクタ、４・・・投光部、５・・・受光部、６・・
・ロータリエンコーダ、７・・・車両方位センサ、８・
・・ロール検出用傾斜センサ、９・・・ピッチ検出用傾
斜センサ、１０・・・２次元のＴＭＳ （磁気方位セン
サ）、ｌｌ・・・磁気検出コイル、１２・・・自動（自
律）直進装置操作盤、１３・・・自律直進走行時間設定
ダイヤル、１４・・・自律直進走行終了警報ボタン、１
５・・・ティーチングボタン、１６・・・自律直進走行
ボタン、［７・・・舵角センサ、１８・・・演算・制御
部、１９・・・操舵機構、２０・・・ティーチング行程
の軌跡、２１・・・自律直進行程の軌跡。 第２図 進行方向 第６図 第３図 第４図 第５図 ティーチングのがＪ ティーチングの例
の斜視図、第２図は車両方位検出装置の斜視図、第３図
はトラクタの側面図、第４図は自動直進装置操作盤の斜
視図、第５図はフローチャート、第６図（ａ）〜（ｄ）
は使用説明図である。 １・・・外部標識、２・・・位置検出装置、３・・・農
用トラクタ、４・・・投光部、５・・・受光部、６・・
・ロータリエンコーダ、７・・・車両方位センサ、８・
・・ロール検出用傾斜センサ、９・・・ピッチ検出用傾
斜センサ、１０・・・２次元のＴＭＳ （磁気方位セン
サ）、ｌｌ・・・磁気検出コイル、１２・・・自動（自
律）直進装置操作盤、１３・・・自律直進走行時間設定
ダイヤル、１４・・・自律直進走行終了警報ボタン、１
５・・・ティーチングボタン、１６・・・自律直進走行
ボタン、［７・・・舵角センサ、１８・・・演算・制御
部、１９・・・操舵機構、２０・・・ティーチング行程
の軌跡、２１・・・自律直進行程の軌跡。 第２図 進行方向 第６図 第３図 第４図 第５図 ティーチングのがＪ ティーチングの例
Claims (3)
- （１）地磁気センサ、光ファイバージャイロなどの非接
触車両方位センサを用い、そのデータとティーチング時
に得られた基準方位を比較し、操舵機構を制御して自律
直進走行を行わせる圃場作業車両の自律走行システムに
おいて、 往復作業では往、復の２方位、回り作業では４方位の基
準方位の設定を、任意の１行程あるいは複数行程を任意
時間マニュアル走行するティーチングによって行うよう
にしたことを特徴とする圃場作業車両の自律直進装置。 - （２）ボタンスイッチ等の操作により、オペレータの希
望するときに自律直進走行に移行することができ、その
時点の方位といくつかの基準方位との偏差を比較し、も
っとも偏差の小さいものを基準方位として選択するよう
にしたことを特徴とする請求項（１）記載の圃場作業車
両の自律直進装置。 - （３）自律直進走行を維持する時間をダイヤル等により
自由に設定できるようにし、設定した自律直進走行維持
時間が経過し、自律直進走行が終了する直前にその旨を
ブザー、ランプ等によりオペレータに知らせる報知手段
を設けたことを特徴とする請求項（１）または（２）記
載の圃場作業車両の自律直進装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1274590A JP2537094B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 圃場作業車両の自律直進方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1274590A JP2537094B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 圃場作業車両の自律直進方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03135608A true JPH03135608A (ja) | 1991-06-10 |
| JP2537094B2 JP2537094B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=17543862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1274590A Expired - Fee Related JP2537094B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 圃場作業車両の自律直進方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537094B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013074815A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Iseki & Co Ltd | 作業車両 |
| JP2018093793A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
| JP2018093861A (ja) * | 2017-09-07 | 2018-06-21 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
| JP2018183101A (ja) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 井関農機株式会社 | 自動操舵制御装置 |
| WO2020174894A1 (ja) | 2019-02-28 | 2020-09-03 | ヤンマー株式会社 | 作業車両 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102418899B1 (ko) * | 2020-06-09 | 2022-07-08 | 주식회사 티와이엠 | 유압모터를 이용하여 주행하는 농업용 작업기의 조향 유지장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60114104A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-20 | 株式会社クボタ | 自動走行車輌 |
| JPS60120905A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-28 | 株式会社クボタ | 自動走行作業車 |
| JPS6370307A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-30 | Kubota Ltd | 自動走行作業車の操向制御装置 |
| JPH01206414A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-18 | Kubota Ltd | 農作業車 |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1274590A patent/JP2537094B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2018093793A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
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| WO2020174894A1 (ja) | 2019-02-28 | 2020-09-03 | ヤンマー株式会社 | 作業車両 |
| KR20210131315A (ko) | 2019-02-28 | 2021-11-02 | 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤 | 작업 차량 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2537094B2 (ja) | 1996-09-25 |
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