KR20220125223A

KR20220125223A - 농작업차

Info

Publication number: KR20220125223A
Application number: KR1020227018888A
Authority: KR
Inventors: 이츠키 오쿠보; 유키 구보타; 겐이치 이와미
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2022-09-14
Also published as: WO2021145046A1; CN114786466A

Abstract

경계물에 의해 경계지어진 포장면을 주행하는 자동 주행 가능한 농작업차는, 기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와, 경계물과의 접촉을 피하기 위해 설정된 경계선과 기체 위치에 기초하여, 경계선을 넘는 주행을 금지하는 월경 방지 제어부와, 월경 허가 지령에 따라 기체가 경계선을 넘은 상태를 허가하는 월경 허가부와, 주행 제어 상태에 기초하여 월경 허가 지령을 월경 허가부에 출력하는 월경 허가 지령부를 구비한다.

Description

농작업차

본 발명은 포장을 자동 주행하여 포장 작업을 행하는 농작업차에 관한 것이다.

[배경기술 1]

특허문헌 1에 의한 농작업차는, 포장의 경계선의 지도 위치를 나타내는 경계선 데이터를 관리하는 경계선 데이터 관리부와, 위성 항법을 사용하여 자차 위치를 산출하는 자차 위치 산출부와, 자차 위치로부터 기체의 주행 방위를 산출하는 주행 방위 산출부와, 주행 방위에서의 기체로부터 경계선까지의 세로 이격 거리를 이격 거리로서 산출하는 이격 거리 산출부와, 상기 이격 거리에 따라 차속을 관리하는 차속 관리부를 구비한다. 이러한 작업차에서는, 차속 관리부가, 산출된 이격 거리에 따라 차속을 관리하고 있으므로, 작업차가 경계선에 이르기 전에, 감속이나 정차를 행함으로써, 농작업차가, 경계선을 형성하고 있는 두렁 등과 접촉하는 것을 회피할 수 있다.

특허문헌 2에 의한 농작업차는, 인위 조타 또는 자동 조타에 의해 포장의 내부 영역의 직진 주행과 두렁가 영역에서의 유턴을 반복하면서 주행하는 주행 기체와, 포장에 대하여 작업을 행하는 포장 작업 장치와, 위성 측위에 의해 산출된 자차 위치에 기초하여 주행 기체가 두렁가 영역에 도달한 것을 검지하는 두렁가 검지 모듈을 구비하고 있다. 이 농작업차에서는, 자차 위치와 작업을 행하는 직진 주행의 종점(두렁가 영역에의 진입점)의 위치를 항상 비교함으로써, 차량이 두렁가 영역에 진입하기 전 및 차량이 두렁가 영역에 진입한 후에서의 차량 감속, 경고의 통보, 차량의 정지 등이 행해진다.

[배경기술 2]

특허문헌 3(단락 번호 0092 내지 단락 번호 0122)에는, 포장의 경계선을 최외주로 하는 외주 영역에서의 자동 주행 작업이 외주 영역에서의 포장 경계선을 따른 주회 주행에 의해 행해지고, 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역에서의 자동 주행 작업이, 내부 영역에서의 직진 주행과 상기 외주 영역에서의 선회 주행의 반복에 의해 행해지는 이앙기가 개시되어 있다. 이 이앙기에 의한 자동 작업 주행은, 미리 생성된 주행 경로를 목표로 하여 행해진다. 주행 경로는, 이식 장치가 상승 상태가 되는 비작업 주행을 위한 비작업 주행 경로와, 이식 장치가 하강 상태가 되는 작업 주행을 위한 작업 주행 경로로 나누어진다. 비작업 주행으로부터 작업 주행으로 이행할 때, 이식 장치는 상승 상태로부터 하강 상태로 자동적으로 자세 변경한다. 이식 장치가 상승한 것, 및 이식 장치가 하강한 것은, 음성 출력 장치에 의해 통보된다.

[배경기술 3]

특허문헌 3(단락 번호 0092 내지 단락 번호 0114: 도 5 내지 도 8)에는, 미리 계측된 두렁가 라인(경계선)에서 경계지어진 포장을 처음에 이식 작업이 행해지는 내부 영역과, 그 후에 이식 작업이 행해지는 외주 영역으로 나누고, 그 이식 작업이 자동 주행에 의해 행해지는 이앙기가 개시되어 있다. 이 이앙기가 포장의 출입구 앞에 정차하면, 내부 영역에 대한 이식 작업을 개시하는 작업 개시 위치까지의 주행 경로가 설정된다. 운전자가 조작부를 조작함으로써, 이앙기는, 자동 주행을 행하기 위한 대기 위치로부터 출입구를 통과하여, 주행 경로를 따라 자동 주행하고, 작업 개시 위치에서 정지한다. 또한 운전자가 조작부를 조작함으로써, 자동 주행에서의 이식 작업이 개시된다.

일본 특허 공개 제2019-106983호 공보 일본 특허 공개 제2017-123829호 공보 일본 특허 공개 제2018-000039호 공보

[과제 1]

[배경기술 1]에 대한 과제는, 이하와 같다.

농작업차는, 포장에 대한 작업의 도중에, 농용 자재의 보급, 수확물의 배출, 연료 보급 등을 위해, 두렁 등의 경계물에 기체를 들여대도록 주행할 필요가 있다. 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 의한 농작업차에서는, 두렁가 영역에 설정된 경계선에 접근하면, 자동 정지가 행해지므로, 보급 등을 위해 두렁에 접근하기 위해서는, 그러한 경계 접근 방지 제어를 해제할 필요가 있다. 그 때, 그러한 경계 접근 방지 제어의 해제를 잊으면, 기체의 불의의 정지에 업자가 당황한다는 사태가 발생한다. 특히, 이앙기에서의 모종 보급이나 약제 살포기에서의 약제 보급은 빈번히 행해지므로, 경계 접근 방지 제어의 해제는 번거로운 조작이 된다.

이러한 실정에서, 본 발명의 목적은, 포장 작업 중에서의 기체의 경계물에의 들여대기가 원활하게 행해지는 농작업차를 제공하는 것이다.

[과제 2]

[배경기술 2]에 대한 과제는, 이하와 같다.

특허문헌 3에 의한 이앙기에서는, 비작업 주행 경로에 기초한 비작업 주행으로부터 작업 주행 경로에 기초한 작업 주행으로 이행하는 타이밍에 이식 장치가 하강한다. 이 때문에, 설정되어 있는 작업 주행 경로와, 포장을 경계짓고 있는 두렁 등의 경계물 간의 거리가 정확하지 않은 경우, 하강한 이식 장치가 두렁 등의 경계물과 간섭하여, 이식 장치가 손상된다는 문제가 있다.

본 발명의 과제는, 작업 주행을 행할 때 작업 장치를 하강시키는 자동 주행 가능한 포장 작업에 있어서, 작업 장치와 경계물 등의 간섭이 가능한 한 회피되는 농작업차를 제공하는 것이다.

[과제 3]

[배경기술 3]에 대한 과제는, 이하와 같다.

특허문헌 3에 의한 이앙기에서는, 대기 위치로부터 작업 개시 위치까지 자동 주행하도록 구성되어 있지만, 대기 위치에서의 이앙기의 자세가 특정되어 있지 않으므로, 이앙기의 자세에 따라, 대기 위치로부터 작업 개시 위치까지의 자동 주행을 위한 주행 경로가 상이하게 되어, 당해 주행 경로의 설정이 복잡화하는 문제가 있다.

본 발명의 과제는, 자동 주행을 사용한 포장 작업에 있어서, 작업 개시 위치로 자동 주행하기 위한 주행 경로의 설정이 간단해지는 농작업차를 제공하는 것이다.

[과제 1]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

본 발명에 따른 자동 주행 가능한 농작업차는, 경계물에 의해 경계지어진 포장면을 주행하고, 기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와, 상기 경계물과의 접촉을 피하기 위해 설정된 경계선과 상기 기체 위치에 기초하여 상기 경계선을 넘는 주행을 금지하는 월경 방지 제어부와, 월경 허가 지령에 따라 기체가 상기 경계선을 넘은 상태를 허가하는 월경 허가부와, 주행 제어 상태에 기초하여 상기 월경 허가 지령을 상기 월경 허가부에 출력하는 월경 허가 지령부를 구비한다.

이 구성에 따르면, 주행 제어 상태에 기초하여 월경 허가 지령부로부터 출력되는 월경 허가 지령에 따라, 경계선을 넘는 주행이, 월경 방지 제어부에 의해 금지되지 않고 가능하게 된다. 이에 의해, 농작업차는, 정차하는 일 없이 두렁이나 농도 등의 경계물에 접근할 수 있다. 포장에 대한 작업의 도중에, 농용 자재의 보급, 수확물의 배출, 연료 보급 등을 위해, 두렁이나 농도 등의 포장의 경계물에 기체를 접근시키도록 한 주행 제어 상태가 검지되면, 기체가 경계선을 넘는 상태를 허가하는 월경 허가 지령이 출력되므로, 이 접근 주행은 원활하게 행해진다. 또한, 본원 발명이 있어서 사용되고 있는 직진 주행되는 어구는, 직선 주행만을 의미하는 것은 아니고, 큰 곡률 반경으로 만곡하는 만곡 주행 등도 포함된다.

설정되어 있는 경계선을 넘는 주행이 가능하게 되는 방법으로서, 경계선을 확장하는 것, 혹은 경계선 그 자체를 무효로 하는 것이 제안 된다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 월경 허가 지령은, 상기 경계선을 상기 경계물 측으로 확장하는 확장 지령 또는 상기 경계선을 무효로 하는 무효화 지령이고, 상기 월경 허가부는, 상기 확장 지령에 기초하여 상기 경계선을 상기 경계물 측으로 확장함과 함께 상기 무효화 지령에 기초하여 상기 경계선을 무효로 한다. 제어적으로는, 경계선을 무한대로 확장하는 것은 경계선의 무효화와 동일한 의미가 된다. 따라서, 이하의 본원 명세서의 기재에서는, 경계선의 확장에는, 경계선의 무효화가 포함되어 있다. 월경 허가 지령에 기초하여, 경계선의 확장이 행해질지, 혹은 경계선의 무효화가 행해질지는, 미리 선택할 수 있도록 해도 되고, 어느 한쪽만을 채용해도 된다. 혹은, 주행 제어 상태에 따라, 선택되도록 구성해도 된다.

상술한 바와 같은, 경계선의 확장(무효화)의 트리거가 되는 주행 제어 상태로서, 몇 가지의 상태를 들 수 있다. 포장에서의 통상의 작업 주행에서는, 자동 주행이어도, 혹은 수동 주행이어도, 경계선에 가까워지기 전에 기체의 방향 전환(선회 주행)이 행해진다. 이에 반해, 농작업차가 농용 자재의 보급 등의 목적을 위해 두렁이나 농도 등의 포장의 경계물에 접근하는 경우, 농작업차는 경계선에 가까워지고, 더욱 직진 주행한다. 이러한 주행 제어 상태는 경계선의 확장 트리거로서 이용할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 주행 제어 상태에는, 상기 경계물을 향하는 직진 주행에 있어서 상기 기체 위치로부터 상기 경계선까지의 거리가 소정 거리에 이르는 직진 접근 상태가 포함되고, 상기 직진 접근 상태가 검지된 경우, 상기 월경 허가 지령이 출력된다.

자동 주행 가능한 농작업차에는, 자동 주행의 개시나 정지, 미소 주행 등의 조작이 가능한 리모컨이 구비되어 있는 것이 있다. 리모컨은, 인위적으로 조작되므로, 리모컨을 사용한 주행은, 조작자에 의한 안전 확인이 전제가 된다. 이로부터, 리모컨 조작에 기초한 주행 제어 상태는, 경계선의 확장 트리거로서 이용할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 주행 제어 상태에는, 리모컨 조작에 의해 상기 경계물을 향하여 접근하는 리모컨 접근 주행 상태가 포함되고, 상기 리모컨 접근 주행 상태가 검지된 경우, 상기 월경 허가 지령이 출력된다.

농용 자재의 보급 등의 목적을 위해, 작업자가 수동 조작에 의해, 농작업차를 두렁이나 농도 등에 접근시키는 것도 가능하다. 이 경우, 작업자는, 수동 주행 조작구를 사용하여, 예를 들어 미소 주행을 반복하면서 두렁이나 농도 등에 농작업차를 접근시킨다. 이로부터, 수동 주행 조작구에 의해 두렁이나 농도 등에 농작업차를 접근시키는 주행 제어 상태는, 경계선의 확장 트리거로서 이용할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 주행 제어 상태에는, 수동 주행 조작구에 의해 상기 경계물을 향하여 접근하는 수동 접근 주행 상태가 포함되고, 상기 수동 접근 주행 상태가 검지된 경우, 상기 월경 허가 지령이 출력된다.

농작업차에 의한 포장에서의 많은 농작업에서는, 작업 대상이 되는 포장면은, 외주 영역과 이 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고, 내부 영역의 작업은, 직진 주행과 방향 전환을 위한 선회 주행(주로 유턴 주행)을 반복하면서 행해진다. 그 때, 선회 주행은, 외주 영역에서 행해진다. 외주 영역의 작업은, 두렁이나 농도 등의 경계물을 따른 주회 주행으로 행해진다. 콤바인 등의 수확 작업을 행하는 농작업차에서는, 먼저 외주 영역의 작업 주행이 행해지고, 그 후에 내부 영역의 작업 주행이 행해진다. 이앙기나 시비기나 약제 살포기 등은, 먼저 내부 영역의 작업 주행이 행해지고, 그 후에 외주 영역의 작업 주행이 행해진다. 내부 영역의 작업 주행의 도중에, 농용 자재의 보급이나 수확물의 배출 등이 행해지는 경우에는, 농작업차는 외주 영역에서의 선회 주행을 행하지 않고, 그대로 직진 주행을 속행하여, 두렁이나 농도 등에 접근한다. 이로부터, 이러한 내부 영역의 직진 주행이 외주 영역까지 속행되는 주행 제어 상태는, 경계선의 확장 트리거로서 이용할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 포장면은, 상기 경계선을 따른 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고, 주회하면서 상기 외주 영역에 대한 작업을 행하는 주회 작업 주행 모드와, 직진 주행과 유턴 주행을 반복하면서 상기 내부 영역에 대한 작업을 행하는 내부 작업 주행 모드가 준비되고, 상기 내부 작업 주행 모드에서의 직진 주행이 상기 외주 영역에까지 속행되어 상기 내부 작업 주행 모드가 중단된 경우, 상기 월경 허가부에 의한 상기 경계선의 확장이 실행된다.

내부 작업 주행 모드에서의 작업 주행을 중단하고, 두렁이나 농도 등에 접근하여, 농용 자재의 보급이나 수확물의 배출 등이 행해진 후에는, 다시 내부 영역으로 되돌아가서, 내부 작업 주행 모드에서의 작업 주행이 재개된다. 내부 작업 주행 모드에서의 작업 주행이 재개되면, 확장된 경계선은 원래대로 되돌릴 필요가 있다. 이 경계선의 복귀도 자동 제어되면 편리하다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 월경 허가부에 의한 상기 경계선의 확장은, 중단된 상기 내부 작업 주행 모드가 재실행되면 해소된다.

경계선과 기체 위치에 기초하여 경계물과의 간섭을 피하는 제어가 행해지므로, 경계선의 산출 및 기체 위치는, 동일한 방식으로 또한 정확하면서 신속하게 산출되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 경계선의 위치 및 상기 기체 위치는, 위성 측위를 사용하여 산출된다. 그 때, 경계선의 산출은, 경계물에 근접하여 농작업차를 주행시켰을 때 위성 측위에 의해 얻어지는 주행 궤적으로부터 산출할 수 있다. 그 때, 예상치 못한 슬립이나 조타의 흔들림 등이 발생하더라도, 농작업차가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않도록 안전 거리를 부가하여, 즉, 포장 내측으로 오프셋하여, 최종적인 경계선의 위치가 결정되면 편리하다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 경계선은 상기 경계물로부터 소정 거리만큼 포장 내측으로 오프셋되어 있다.

[과제 2]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

포장을 자동 주행하는 본 발명에 따른 농작업차는, 기체에 승강 가능하게 마련된 작업 장치와, 상기 포장에서의 상기 기체의 위치인 기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와, 포장 맵에 기초하여 자동 주행의 목표가 되는 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성부와, 상기 주행 경로에 기초하여 상기 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부와, 상기 작업 장치를 상승시킨 상태에서의 비작업 주행으로부터 상기 작업 장치를 하강시킨 상태에서의 자동 작업 주행으로 이행하기 전에 행해지는 정차를 수반하는 자동 일시 정지를 검지하는 운전 제어 상태 검지부와, 상기 자동 일시 정지의 검지에 기초하여, 상기 자동 일시 정지의 상태로부터 상기 자동 작업 주행으로 이행하기 위한 상기 자동 작업 주행의 개시 조건에 운전자에 의한 자동 개시 전 조작을 포함시키는 자동 작업 주행 관리부를 구비한다.

이 구성에 따르면, 자동 작업 주행으로 이행하기 전에 행해지는 정차를 수반하는 자동 일시 정지의 상태에서는, 자동 작업 주행을 개시하기 위해서는, 운전자에 의해 자동 개시 전 조작이 행해져야 한다. 이 운전자에 의한 자동 개시 전 조작이란, 작업 장치가 하강하더라도 경계물 등과 간섭하지 않는 것이 확인되었음을 나타내는 조작이다. 이 확인을 나타내는 조작이 자동 작업 주행의 개시 조건에 포함됨으로써, 다른 개시 조건이 충족되어 있더라도, 이 확인을 나타내는 조작이 없으면 자동 작업 주행은 개시되지 않고, 결과적으로 작업 장치는 하강하지 않는다. 이 자동 일시 정지 동안에, 운전자가, 작업 장치가 하강하더라도 경계물 등과 간섭하지 않을지 여부를 확인할 수 있다. 만일 간섭하지 않는 것이 확인되면, 운전자는 작업 장치의 하강을 허가하는 조작을 행한다. 이에 의해, 농작업차는, 자동 일시 정지의 상태로부터 자동 작업 주행으로 이행한다. 운전자가, 작업 장치와 경계물 등이 간섭한다고 판단하면, 운전자는, 이 간섭을 회피하는 간섭 회피 행동을 행한다.

작업 장치가 하강하더라도 경계물 등과 간섭하지 않는 것을 운전자가 확인하면, 자동 일시 정지의 상태로부터 자동 작업 주행으로 이행할 수 있고, 작업 장치는 하강해도 되게 된다. 이로부터, 자동 개시 전 조작으로서, 운전자에 의한 작업 장치의 하강 조작을 채용하는 것은 편리하다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 자동 개시 전 조작이 상기 작업 장치를 하강시키는 하강 조작이다.

물론, 운전자가 작업 장치의 하강 조작을 행하지 않아도, 작업 장치가 하강하더라도 경계물 등과 간섭하지 않는 것을 운전자가 확인했음을 나타내는 조작만 행하면, 자동적으로 작업 장치가 하강하여, 자동 작업 주행이 개시되도록 구성하는 것도 가능하다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 자동 개시 전 조작이 상기 작업 장치의 하강 위치를 확인했음을 나타내는 조작이다.

운전자가, 작업 장치와 경계물 등이 간섭한다고 판단한 경우의 간섭 회피 행동 중 하나는, 운전자가, 다음 자동 작업 주행을 위해 설정되어 있는 주행 경로를, 작업 장치와 경계물 등의 간섭을 피하도록, 변경하는 것이다. 이러한 주행 경로의 변경이 행해지면, 하강하는 작업 장치가 경계물 등과 간섭하는 것은 피할 수 있다. 즉, 운전자가, 작업 장치와 경계물 등이 간섭한다고 판단한 경우에서의, 자동 작업 주행을 개시시키기 위한 적합한 자동 개시 전 조작 중 하나는, 주행 경로의 변경 조작이다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 자동 개시 전 조작에는 상기 하강 위치를 변경하기 위한 상기 주행 경로의 변경이 포함되어 있다. 그 때, 작업 장치와 경계물 등이 간섭하지 않는 경우, 주행 경로의 변경이 불필요하게 되므로, 운전자는 주행 경로의 변경을 필요로 하지 않는 조작을 행한다.

이 발명에서는, 자동 일시 정지 상태로부터 자동 작업 주행으로 이행하기 위해서는 운전자에 의한 자동 개시 전 조작이 필요하므로, 운전자가 이 조작을 인식하고 있지 않으면 안 된다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 자동 작업 주행 관리부는 상기 운전자에게 자동 개시 전 조작을 요구하는 통보를 행한다.

본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 포장은, 상기 포장의 경계선을 따른 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고, 상기 내부 영역에서의 자동 주행 작업이, 상기 내부 영역에서의 직진 주행과 상기 외주 영역에서의 선회 주행의 반복에 의해 행해지고, 상기 외주 영역에서의 자동 주행 작업이 상기 외주 영역에서의 상기 경계선을 따른 주회 주행에 의해 행해지고, 상기 자동 개시 전 조작이 상기 개시 조건이 되는 것은, 상기 외주 영역에서의 상기 자동 작업 주행으로의 이행 시이다. 포장에서 작업을 행하는 농작업차에 있어서, 하강하는 작업 장치가 손상되는 것 같은 사상은, 외주 영역에서의 두렁 등에 의해 규정되는 경계선을 따른 주회 주행을 시작할 때 가장 많이 발생한다. 이로부터, 자동 개시 전 조작이, 자동 일시 정지 상태로부터 자동 작업 주행으로 이행하기 위한 개시 조건이 되는 것을, 외주 영역에서의 자동 작업 주행으로의 이행 시로 하는 것은, 합리적이다.

하강에 의해 작업 장치가 손상되는 것 같은 사상은, 포장에 작업 주행에 지장을 주는 주행 장해물이 존재하는 경우에도, 발생한다. 즉, 주행 장해물을 회피하기 위한 주행 경로의 정밀도가 불충분하면, 하강하는 작업 장치와 주행 장해물이 간섭하여, 작업 장치가 손상된다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 자동 개시 전 조작이 상기 개시 조건이 되는 것은, 상기 포장 내에 존재하는 주행 장해물을 회피하기 위한 장해물 회피 주행 경로에서의 상기 자동 작업 주행으로의 이행 시이다.

[과제 3]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

포장을 자동 주행하는 본 발명에 따른 농작업차는, 상기 포장에서의 기체의 위치인 기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와, 상기 기체의 방위를 산출하는 기체 방위 산출부와, 자동 주행의 목표가 되는 주행 경로에 기초하여 상기 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부와, 자동 주행에서의 포장 작업이 개시되는 작업 개시점을 설정하는 작업 개시점 설정부와, 상기 기체를 상기 작업 개시점까지 자동 주행시키기 위한 상기 주행 경로인 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행을, 상기 기체가 특정 위치에서 특정 방위인 것을 조건으로 하여 허가하는 개시 유도 관리부를 구비한다.

이 구성에 따르면, 농작업차가 자동 주행을 위한 대기 위치(자동 주행 개시 위치)에 정차한 경우, 거기에서의 기체 위치 및 기체 방위가 미리 설정되어 있는 특정 조건을 충족시키고 있는 경우에만, 작업 개시점 유도 경로를 사용한 작업 개시점까지의 자동 주행이 허가된다. 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행(작업 개시점 유도 주행)이 허가되면, 농작업차는, 작업 개시점 유도 경로를 목표 경로로 하여, 자동 주행을 개시하고, 작업 개시점에 도달한다. 작업 개시점에 도달한 농작업차는, 미리 생성되어 있는 주행 경로를 목표 경로로 하여, 자동 주행에서 포장 작업을 개시한다. 이 특정 위치와 특정 방위는, 자동 주행을 개시하기 위한 대기하고 있는 농작업차가 원활하게 작업 개시점 유도 경로로 이행할 수 있도록 설정되어 있으므로, 작업 개시점 유도 주행이 원활하게 행해지고, 그 소요 시간도 적절한 것이 된다.

본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 포장은, 상기 포장의 경계선을 따른 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고, 상기 내부 영역에서의 자동 주행 작업이, 상기 내부 영역에서의 직진 주행과 상기 외주 영역에서의 선회 주행의 반복에 의해 행해지고, 상기 외주 영역에서의 자동 주행 작업이 상기 외주 영역에서의 상기 경계선을 따른 주회 주행에 의해 행해지고, 상기 작업 개시점 유도 경로는 상기 외주 영역에 설정된다. 이앙기나 시비기와 같은 농작업차는, 출입구를 통하여 포장에 들어가고, 내부 영역에서의 작업 주행을 행한 후에, 외주 영역에서의 작업 주행을 행하고, 그대로 출입구를 통하여 포장 밖으로 이동한다. 이러한 작업 주행에 의해, 작업 완료 영역은 후의 작업 주행으로 황폐해질 일은 없다. 작업 개시점 유도 경로가 외주 영역에 설정되는 것 및 농작업차의 방위나 위치가 농작업차의 작업 개시점 유도 경로로의 이행이 용이해지도록 한정되어 있다는 점에서, 출입구 부근에 대기하고 있는 농작업차는, 그 대기 위치로부터 작업 개시 위치점까지 헛됨 없이 자동 주행할 수 있다.

작업 개시점 유도 경로로의 이행을 용이하게 하기 위해서는, 대기 위치에 정차하고 있는 농작업차의 진행 방위가 작업 개시점 유도 경로의 방위와 일치하고 있는 것이 바람직하다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 작업 개시점을 마주한 상기 기체의 방위가 상기 작업 개시점을 향하는 상기 작업 개시점 유도 경로의 방위와 일치하고 있는 경우, 상기 기체와 상기 작업 개시점 간의 거리에 관계없이, 상기 작업 개시점 유도 경로를 사용한 상기 작업 개시점까지의 자동 주행이 허가된다. 여기에서의 방위의 일치란, 엄밀한 일치는 아니고, 수십도 정도의 오차는 허용된다. 예를 들어, 작업 개시점 유도 경로의 방위와 기체의 방위가 반대이면, 작업 개시점 유도 경로에 추가되지 않으면 안 되는 작업 개시점 유도 경로로의 이행 경로가 복잡해지므로, 그러한 작업 개시점 유도 경로를 사용한 작업 개시점 유도 주행은 금지된다. 이 구성에 따르면, 이앙기가 선상의 작업 개시점 유도 경로 상의 어느 위치에 대기하더라도, 이앙기가 작업 개시점 쪽을 향하고만 있으면 작업 개시점 유도 주행이 허가되므로, 융통성이 향상된다.

그러나, 이앙기나 시비기와 같은 농작업차에서는, 포장 작업을 개시하기 전에, 자재 보급을 하기 위해, 포장에 진입한 후에, 기체의 전방부 또는 후방부가 두렁 등의 경계선에 이를 때까지 접근하는 경우가 적지 않다. 이 자재 보급 위치와 작업 개시 위치는, 통상, 외주 영역의 동일한 변의 영역에 존재하고 있으므로, 트랜지션에 필요한 스페이스만 있으면, 규격화된 일정 패턴의 트랜지션 주행(후진 선회를 포함함)을 행함으로써, 차체의 진행 방위를 원활하게 작업 개시 위치를 마주하도록 변경할 수 있다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 기체의 전방부 또는 후방부가 상기 경계선에 이른 경우, 상기 기체와 상기 작업 개시점 간의 거리가 소정 거리 이상인 한, 상기 작업 개시점 유도 경로를 사용한 상기 작업 개시점까지의 자동 주행이 허가된다. 이 경우에 사용되는 작업 개시점 유도 경로에는, 규격화된 트랜지션 주행 경로가 부여되게 된다.

운전자는, 작업 개시점까지의 작업 개시점 유도 주행을 개시하기 위해, 자동 주행으로 이행하기 위한 수동 조작을 행할 필요가 있다. 이 때문에, 농작업차가 작업 개시점 유도 경로를 따른 자동 주행이 가능하게 되는 위치에 이르고 있음을 운전자에게 통보하는 것이 바람직하다. 이로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 기체가 상기 특정 위치에서 상기 특정 방위인 경우, 상기 작업 개시점 유도 경로를 사용한 상기 작업 개시점까지의 자동 주행을 위한 조건이 충족됨이 통보된다. 또 다른 본 발명의 적합한 실시 형태 중 하나에서는, 상기 특정 위치는 작업 대상의 포장 내의 지점이고, 상기 특정 방위는, 상기 개시점 유도 경로를 따른 방위이고, 상기 농작업차가 상기 개시점 유도 경로 상에 있는 경우, 상기 작업 개시점까지의 자동 주행의 조건이 충족되어 있음이 통보된다.

도 1은 제1 실시 형태를 도시하는 도면으로(이하, 도 9까지 동일함), 농작업차의 일례인 이앙기의 측면도이다.
도 2는 자동 주행에 의한 모종 이식 작업의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 장해물 검출기의 배치를 도시하는 모식도이다.
도 4는 주행 경로가 설정되는 포장의 영역 분할을 나타내는 설명도이다.
도 5는 외주 영역에 설정되는 주회 주행 경로와 이앙기의 주행을 설명하는 설명도이다.
도 6은 내부 영역에 설정되는 왕복 주행 경로와 이앙기의 주행을 설명하는 설명도이다.
도 7은 이앙기의 제어계를 도시하는 기능 블록도이다.
도 8은 주행 제어 상태에 기초한 경계선 확장을 설명하기 위한 설명도이다.
도 9는 리모컨의 평면도이다.
도 10은 제2 실시 형태를 도시하는 도면으로(이하, 도 19까지 동일함), 농작업차의 일례인 이앙기의 측면도이다.
도 11은 자동 주행에 의한 모종 이식 작업의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 장해물 검출기의 배치를 도시하는 모식도이다.
도 13은 주행 경로가 설정되는 포장의 영역 분할을 나타내는 설명도이다.
도 14는 외주 영역에 설정되는 주회 주행 경로와 이앙기의 주행을 설명하는 설명도이다.
도 15는 내부 영역에 설정되는 왕복 주행 경로와 이앙기의 주행을 설명하는 설명도이다.
도 16은 왕복 주행 경로에서의 직진 경로의 공주행을 설명하는 설명도이다.
도 17은 하강 안전 확인 제어의 일례를 설명하는 설명도이다.
도 18은 하강 안전 확인 제어의 다른 예를 설명하는 설명도이다.
도 19는 이앙기의 제어계의 기능부를 설명하는 기능 블록도이다.
도 20은 제3 실시 형태를 도시하는 도면으로(이하, 도 29까지 동일함), 농작업차의 일례인 이앙기의 측면도이다.
도 21은 자동 주행에 의한 모종 이식 작업의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 장해물 검출기의 배치를 도시하는 모식도이다.
도 23은 주행 경로가 설정되는 포장의 영역 분할을 나타내는 설명도이다.
도 24는 외주 영역에 설정되는 주회 주행 경로와 이앙기의 주행을 설명하는 설명도이다.
도 25는 내부 영역에 설정되는 왕복 주행 경로와 이앙기의 주행을 설명하는 설명도이다.
도 26은 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행의 허가 조건 중 하나를 설명하는 설명도이다.
도 27은 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행의 허가 조건 중 다른 하나를 설명하는 설명도이다.
도 28은 왕복 주행 경로에서의 직진 경로의 공주행을 설명하는 설명도이다.
도 29는 이앙기의 제어계의 기능부를 설명하는 기능 블록도이다.

[제1 실시 형태]

본 발명에 따른 농작업차의 실시 형태로서, 승용형의 이앙기를 예로 들어, 이하에 설명된다. 이 이앙기는, 경계물에 의해 경계지어진 포장면을 자동 주행할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는, 특별히 언급이 없는 한, 「전」은 기체 전후 방향(주행 방향)에 관하여 전방을 의미하고, 「후」는 기체 전후 방향(주행 방향)에 관하여 후방을 의미한다. 또한, 좌우 방향 또는 가로 방향은, 기체 전후 방향에 직교하는 기체 횡단 방향(기체 폭 방향)을 의미한다. 「상」 또는 「하」는, 기체의 연직 방향(수직 방향)에서의 위치 관계이고, 지상 높이에서의 관계를 나타낸다.

도 1은 이앙기의 측면도이다. 이앙기는, 승용형으로 사륜 구동 형식의 주행 기체(이하, 기체(1)라고 칭함)를 구비하고 있다. 기체(1)는 기체(1)의 후방부에 승강 요동 가능하게 연결된 평행 4연 링크 형식의 링크 기구(11), 링크 기구(11)를 요동 구동하는 유압식의 승강 실린더(11a), 링크 기구(11)의 후단부에 롤링 가능하게 연결되는 모종 이식 장치(3)(농용 자재 투여 장치의 일례), 및 기체(1)의 후단부로부터 모종 이식 장치(3)에 걸쳐 가설되어 있는 시비 장치(4) 등을 구비하고 있다.

기체(1)는 주행을 위한 기구로서 차륜(12), 엔진(13), 및 유압식의 무단 변속 장치(14)를 구비하고 있다. 차륜(12)은 조타 가능한 좌우의 전륜(12A)과, 조타 불가능한 좌우의 후륜(12B)을 갖는다. 엔진(13) 및 무단 변속 장치(14)는 기체(1)의 전방부에 탑재되어 있다. 엔진(13)으로부터의 동력은, 무단 변속 장치(14) 등을 통하여 전륜(12A), 후륜(12B) 등에 공급된다.

모종 이식 장치(3)는 일례로서 8조 심기 형식으로 구성되어 있다. 모종 이식 장치(3)는 모종 적재대(31), 8조분의 이식 기구(32) 등을 구비하고 있다. 또한, 이 모종 이식 장치(3)는 도시되어 있지 않은 각 조 클러치의 제어에 의해, 2조 심기, 4조 심기, 6조 심기 등의 형식으로 변경 가능하다.

모종 적재대(31)는 8조분의 매트 형상 모종을 적재하는 받침대이다. 모종 적재대(31)는 매트 형상 모종의 좌우 폭에 대응하는 일정 스트로크로 좌우 방향으로 왕복 이동하고, 세로 이송 기구(33)는 모종 적재대(31)가 좌우의 스트로크 단에 이를 때마다, 모종 적재대(31) 상의 각 매트 형상 모종을 모종 적재대(31)의 하단을 향하여 소정 피치로 세로 이송한다. 8개의 이식 기구(32)는 로터리식으로, 이식조 사이에 대응하는 일정 간격으로 좌우 방향으로 배치되어 있다. 그리고, 각 이식 기구(32)는 기체(1)로부터의 동력에 의해, 모종 적재대(31)에 적재된 각 매트 형상 모종의 하단으로부터 1주분의 모종을 잘라내어, 정지 후의 이토부에 이식한다.

모종 이식 장치(3)에는, 이식 기구(32)에 의한 묘취량을 조절하는 묘취량 조절 기능이 구비되어 있다. 이식 기구(32)는 모종 적재대(31)의 하단을 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일에 형성된 모종 취출구를 통과하여 1주분의 모종을 취출하여 이식한다. 모종 적재대(31) 및 모종 적재대(31)의 하단을 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일을 상하로 위치 변경함으로써 묘취량을 조절한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 시비 장치(4)는 가로로 긴 호퍼(41), 조출 기구(42), 전동식의 블로어(43), 복수의 시비 호스(44), 및 조마다 구비된 홈 형성기(45)를 구비하고 있다. 호퍼(41)는 입상 또는 분상의 비료를 저류한다. 조출 기구(42)는 엔진(13)으로부터 전달되는 동력으로 작동하고, 호퍼(41)로부터 2조분의 비료를 소정량씩 조출한다. 이 시비 장치(4)는 조출 기구(42)에 의한 비료의 조출량을 변경하는 조출량 조절 기능을 갖는다.

블로어(43)는 기체(1)에 탑재된 배터리(도시하지 않음)로부터의 전력으로 작동하고, 각 조출 기구(42)에 의해 조출된 비료를 포장의 진흙면을 향하여 반송하는 반송풍을 발생시킨다. 시비 장치(4)는 블로어(43) 등의 단속 조작에 의해, 호퍼(41)에 저류한 비료를 소정량씩 포장에 공급하는 작동 상태와, 공급을 정지하는 비작동 상태로 전환할 수 있다.

각 시비 호스(44)는 반송풍으로 반송되는 비료를 각 홈 형성기(45)로 안내한다. 각 홈 형성기(45)는 각 정지 플로트(15)에 배치되어 있다. 그리고, 각 홈 형성기(45)는 각 정지 플로트(15)와 함께 승강하고, 각 정지 플로트(15)가 접지하는 작업 주행 시에, 수전의 이토부에 시비 홈을 형성하여 비료를 시비 홈 내로 안내한다.

기체(1)는 그 후방부 측에 운전부(20)를 구비하고 있다. 운전부(20)에는, 수동 주행 조작구로서, 전륜 조타용의 스티어링 휠(21), 무단 변속 장치(14)의 변속 조작을 행함으로써 차속을 조정하는 주 변속 레버(22), 부 변속 장치의 변속 조작을 가능하게 하는 부 변속 레버(23), 모종 이식 장치(3)의 승강 조작과 작동 상태의 전환 등을 가능하게 하는 작업 조작 레버(25) 등이 구비되어 있다. 또한 운전석(16)의 전방에는, 범용 단말기(9)가 마련되어 있다. 범용 단말기(9)는 각종 정보를 표시하여 오퍼레이터에 통보하는 통보 디바이스나 각종 정보의 입력을 접수하는 터치 패널을 구비하고 있다. 스티어링 휠(21)의 주변에는, 운전자에 의한 운전 모드 전환 조작구(24)가 마련되어 있다. 또한, 운전부(20)의 전방에, 예비 모종을 수용하는 예비 모종 프레임(17)이 마련되어 있다.

스티어링 휠(21)은, 도시하지 않은 조타 기구를 통해 전륜(12A)과 연결되어 있고, 스티어링 휠(21)의 회전 조작을 통하여, 전륜(12A)의 조타각이 조정된다. 조타 기구에는, 스티어링 모터 M1도 연결되어 있고, 자동 주행 시에는, 조타 신호에 기초하여 스티어링 모터 M1이 동작함으로써, 전륜(12A)의 조타각이 조정된다. 또한, 주 변속 레버(22)를 자동 조작하기 위한 변속 조작용 모터 M2도 구비되어 있고, 자동 주행 시에는, 변속 신호에 기초하여 변속 조작용 모터 M2가 동작함으로써, 무단 변속 장치(14)의 변속 위치가 조정된다.

예비 모종 프레임(17)의 상부에는, 상방으로 연장된 연장 프레임(17a)이 마련되어 있다. 이 연장 프레임(17a)에는, 외부에 이앙기의 상태를 통보하는 복수의 컬러 램프가 세로 방향으로 배열된 적층등(18)과, 측위 유닛(8)이 설치되어 있다. 측위 유닛(8)은 기체(1)의 위치 및 방위(기체 방위)를 산출하기 위한 측위 데이터를 출력한다. 측위 유닛(8)에는, 전지구 항법 위성 시스템(GNSS)의 위성으로부터의 전파를 수신하는 위성 측위 모듈(8A)과, 기체(1)의 3축의 기울기나 가속도를 검출하는 관성 계측 모듈(8B)이 포함되어 있다.

이 이앙기에 의한 자동 주행과 수동 주행을 조합한 모종 이식 작업에서의 처리 수순의 일례가 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 예에서는, 이 모종 이식 작업에는, 작업 전처리 #A, 맵 작성 처리 #B, 경계선 산출 처리 #C, 경로 생성 처리 #D, 작업 개시점 유도 처리 #E, 내측 왕복 이식 처리 #G, 외주 이식 처리 #H가 포함되어 있다. 또한, 내측 왕복 이식 처리 #E에 있어서, 모종 보급 처리 #F가 행해지고 있다. 모종 보급 처리 #F는 외주 이식 처리 #G에 있어서 행해지는 경우도 있다.

작업 전처리 #A에서는, 이앙기의 제어계의 각 유닛 간의 통신 체크나 측위 유닛(8)의 통신 체크 등이 행해진다. 또한, 이앙기에서는, 리모컨(90)(도 1 참조)을 사용한 원격 제어나 장해물 검출기(80)(도 3 참조)에 의한 장해물 검출이 행해지므로, 리모컨(90)이나 장해물 검출기(80)의 기능 체크도 전처리로서 행해진다. 도 3에 도시한 바와 같이, 이 실시 형태에서의 장해물 검출기(80)는 소나 타입이고, 기체(1)의 전방을 검출 범위로 하는 4개의 프런트 소나(80f), 기체(1)의 좌우를 검출 범위로 하는 2개의 사이드 소나(80s), 기체(1)의 전방을 검출 범위로 하는 2개의 리어 소나(80r)로 이루어진다.

맵 작성 처리 #B는, 작업 대상이 되어 있는 포장의 맵, 즉 포장면의 외형을 측정하는 처리이다. 이앙기가 포장면을 경계짓는 두렁 등의 경계물에 접근하여, 이 경계물을 따라 수동 주행(맵 작성 티칭 주행)했을 때 얻어지는 측위 유닛(8)으로부터의 위치 신호에 기초하여 주행 궤적이 산출된다. 이 주행 궤적으로부터, 포장면의 지도 정보로서의 포장 윤곽선, 즉 포장 맵이 얻어진다.

경계선 산출 처리 #C에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 맵 작성 처리 #B에서 산출된 주행 궤적으로부터, 이앙기가 포장의 경계물과의 접촉을 피하기 위한 한계가 되는 기체(1)의 위치를 나타내는 경계선이 산출된다. 이앙기의 통상의 주행에 있어서, 기체(1)의 위치가 이 경계선(월경 라인이라고도 불림)을 넘지 않는 한, 이앙기가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않는다. 기체(1)의 위치가 경계선에 이르면, 기체(1)는 강제적으로 정지한다. 이 이앙기는 자동 주행 가능하다는 점에서, 예상치 못한 슬립이나 조타의 흔들림 등이 발생하더라도, 이앙기가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않도록 안전 거리를 부가하여, 최종적인 경계선의 위치가 결정된다. 즉, 경계선은 포장의 경계물로부터 소정 거리만큼 포장 내측으로 오프셋되어 있다.

경로 생성 처리 #D에서는, 맵 작성 처리 #B에서 작성된 포장 맵 내에 설정되는 자동 주행의 목표가 되는 주행 경로가 소정의 알고리즘에 의해 작성된다. 자동 주행에서의 모종 이식 작업을 위해 생성된 주행 경로에 대하여 이하에 설명한다.

포장 맵에 의해 규정된 포장면은, 도 4에 도시한 바와 같이, 외주 영역과 내부 영역으로 구분된다. 생성되는 주행 경로는, 외주 영역에 설정되는 주회 주행 경로(도 5 참조)와, 내부 영역에 설정되는 왕복 주행 경로(도 6 참조)로 이루어진다. 이앙기는, 처음에 왕복 주행 경로를 따라 내부 영역에 대한 모종 이식 작업을 행하고(내부 작업 주행 모드라고 칭함), 그 후에, 주회 주행 경로를 따라 외주 영역에 대한 모종 이식 작업을 행한다(주회 작업 주행 모드라고 칭함).

주회 주행 경로는, 포장 경계물(두렁)에 평행하게 연장되는 주회 직선 경로와, 주회 직선 경로끼리를 연결하기 위해 전진과 후진을 도입한 방향 전환 경로로 이루어진다. 또한, 도 5에 있어서, 주회 직선 경로에는 부호 R1이 부여되고, 방향 전환 경로에는 부호 R2가 부여되어 있다. 왕복 주행 경로는, 다수의 서로 대략 평행한 직진 경로와, 직진 경로끼리를 연결하는 선회 경로(유턴 경로)로 이루어진다. 각각의 직진 경로에 있어서, 이식 개시 위치(선회 종료 위치이기도 함)에서 모종의 이식이 개시되고, 이식 종료 위치(선회 개시 위치이기도 함)에서 모종의 이식이 종료된다. 또한, 도 6에 있어서, 이식 개시 위치에는 부호 US가 부여되고 이식 종료 위치에는 부호 UF가 부여되고, 직진 경로에는 R3이 부여되고, 선회 경로에는 부호 R5가 부여되어 있다. 도 5 및 도 6에 있어서, 왕복 주행 경로로부터 주회 주행 경로로 이행하기 위한 이행 경로에는 부호 R4가 부여되어 있다. 여기에서의 예에서는, 이행 경로는, 선회 경로와 유사하다. 또한, 도 5 및 도 6에는, 이앙기의 작업 폭이 부호 W로 나타내어지고, 이앙기의 포장으로의 출입구가 사선으로 그려져, 부호 GA가 부여되어 있다. 도 6에는, 출입구로부터 왕복 주행 경로의 주행 개시 위치(도 6에서 부호 S가 부여되어 있음)까지의 개시 안내 경로(도 6에서 부호 R6이 부여되어 있음)가 도시되어 있다. 선회 경로, 방향 전환 경로, 개시 안내 경로, 이행 경로에서는, 이앙기는 작업을 행하지 않고 주행하므로, 이들 경로는 점선으로 나타내어진다. 주회 직선 경로 및 직진 경로에서는, 이앙기는 작업을 행하면서 주행하므로, 이들 경로는 실선으로 나타내어진다.

작업 개시점 유도 처리 #E에서는, 맵 작성 티칭 주행을 마치고, 출입구 부근에 정지한 이앙기는, 모종 이식 작업의 개시점인 주행 개시 위치까지의 주행 경로인 개시 안내 경로를 따라, 자동 주행으로 주행 개시 위치까지 주행한다.

내측 왕복 이식 처리 #F에서는, 주행 모드는 내부 작업 주행 모드가 되어, 도 6에 도시된 왕복 주행 경로를 따라 자동 주행되고, 내부 영역의 모종 이식 작업이 행해진다. 내부 영역이 큰 경우, 이 왕복 주행에 있어서, 예비 모종 프레임(17)에 모종 상자를 싣는 모종 보급 처리 #G가 행해진다. 모종 보급 처리 #G에서는, 이앙기는, 직진 경로로부터 선회 경로로는 이행하지 않고, 일단 정지한다. 그 후, 리모컨(90)이나 수동 조작구 등을 사용하여, 이앙기의 전단부, 즉 예비 모종 프레임(17)을 두렁에 접근시키는 접근 직진 주행이 행해진다. 이 접근 직진 주행에서는, 기체(1)가 두렁에 접촉 직전까지 접근한다. 이 때문에, 기체(1)의 위치가 경계선을 돌파함으로써, 기체(1)가 비상 정지하는 것을 피하기 위해, 모종 보급 처리 #G에서는, 경계선이 확장된다. 모종 보급의 종료 후에는, 이앙기는, 자동 주행으로, 이탈한 직진 경로 다음에 주행할 예정인 직진 경로까지 진행하고, 그 후에는, 목표가 되는 직진 경로를 따른 모종 이식 작업이 재개된다. 다음 직진 경로가 포착되어 자동 주행에서의 모종 이식 작업이 재개되면, 일단 확장된 경계선은 원래대로 되돌려진다.

또한, 모종 이식 작업과 동시에 시비 작업이나 약제 살포 작업이 행해지는 경우, 내측 왕복 이식 처리 #F의 실행 도중에, 비료 보급이나 약제 보급도 필요해진다. 그러한 보급 작업에서도, 모종 보급 작업과 마찬가지로, 수동 운전에서의 두렁 접 주행과 자동 주행에서의 복귀 주행이 행해진다. 단, 비료 보급이나 약제 보급 시에 기체(1)의 후단부를 두렁에 가까이 댈 필요가 있는 경우에는, 기체(1)는 선회 경로로부터 다음 직진 경로에 들어가기 직전에 정지하고, 두렁으로의 접근 주행이 후진으로 행해지고, 보급 작업 후에는, 전진으로 목표가 되는 직진 경로로 되돌아간다.

내측 왕복 이식 처리 #F가 종료되면, 주행 모드는 주회 작업 주행 모드가 되어, 도 5에서 도시된 주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업인 외주 이식 처리 #H가 실행된다. 이 실시 형태에서는, 주회 주행 경로는, 처음에 주행할 내측 1주분의 내주회 주행 경로와, 그 후에 주행할 외측 1주분의 외주회 주행 경로로 이루어진다. 기본적으로는, 외주회 주행 경로의 종료 위치는 포장의 출입구가 되어 있으므로, 외주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업 후, 이앙기는, 출입구를 통하여 포장으로부터 나온다. 내주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업은 자동 주행으로 행해진다. 외주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업은, 정밀한 주행이 필요하므로, 자동 주행이어도, 감시자로서의 운전자가 탑승하는 유인 자동 주행이 바람직하다.

도 7에는, 이 이앙기의 제어계의 제어 블록도가 도시되어 있다. 이앙기의 제어계는, 이앙기의 각종 동작을 제어하는 제어 장치(100)와, 제어 장치(100)와의 데이터 교환이 가능한 범용 단말기(9)와 리모컨(90)으로 이루어진다. 제어 장치(100)에는, 측위 유닛(8), 운전 모드 전환 조작구(24), 주행 센서군(28), 작업 센서군(29), 장해물 검출기(80)로부터의 신호가 입력되고 있다. 제어 장치(100)로부터의 제어 신호가, 주행 기기군(1A)과 작업 기기군(1B)에 출력된다.

주행 기기군(1A)에는, 예를 들어, 스티어링 모터 M1이나 변속 조작용 모터 M2가 포함되어 있고, 제어 장치(100)로부터의 제어 신호에 기초하여, 스티어링 모터 M1이 제어됨으로써 조타각이 조절되고, 변속 조작용 모터 M2가 제어됨으로써 차속이 조절된다.

작업 기기군(1B)에는, 예를 들어, 모종 이식 장치(3)를 승강 조정하는 승강 실린더(11a), 이식 기구(32)에 의한 묘취량을 조절하는 묘취량 조절 기기, 조출 기구(42)에 의한 비료의 조출량을 변경하는 조출량 조절 기기 등이 포함되어 있다.

주행 센서군(28)에는, 조타각, 차속, 엔진 회전수 등의 상태 및 이들에 대한 설정값을 검출하는 각종 센서가 포함되어 있다. 작업 센서군(29)에는, 링크 기구(11), 모종 이식 장치(3), 시비 장치(4)의 상태를 검출하는 각종 센서가 포함되어 있다.

제어 장치(100)에는, 주행 제어부(6), 작업 제어부(51), 기체 위치 산출부(52), 주행 경로 관리부(53), 운전 제어 상태 검지부(55), 경계선 관리부(56), 입력 신호 처리부(50a), 통신부(50b)가 구비되어 있다.

입력 신호 처리부(50a)는 이앙기에 마련되어 있는 각종 센서, 스위치, 레버 등으로부터의 신호를 처리하여, 제어 장치(100)에 구축되어 있는 기능부에 전송한다. 통신부(50b)는 무선 통신 기능을 갖고, 외부, 예를 들어 리모컨(90)과의 데이터 통신을 행하고, 수신 데이터를 입력 신호 처리부(50a)에 전송한다.

주행 제어부(6)에는, 자동 주행 제어부(6A)와 수동 주행 제어부(6B)와 제어 관리부(6C)가 구비되어 있다. 자동 주행 제어부(6A)는 자동 주행 시의 속도 제어나 조타 제어를 행한다. 주행 경로 관리부(53)에 의해 설정된 목표가 되는 주행 경로와 기체 위치 산출부(52)에 의해 산출된 기체 위치를 비교하여 산출되는 가로 편차 및 방위 편차에 기초하여, 가로 편차 및 방위 편차가 축소되도록, 조타 제어가 행해진다.

이 이앙기에서는, 목표가 되는 주행 경로를 따라 자동 주행하는 자동 주행 모드 이외에, 적어도 2점에 의해 규정되는 기준선의 방위를 유지하도록 자동으로 직진 주행하는 직선 유지 운전 모드가 구비되어 있다. 직선 유지 운전 모드에서 사용되는 기준선으로서, 주행 경로 관리부(53)에 의해 관리되고 있는 직진 주행 경로가 유용 가능하다.

수동 운전 모드에서는, 수동 주행 제어부(6B)가 스티어링 휠(21)의 조작량에 기초하여, 스티어링 모터 M1을 제어한다. 제어 관리부(6C)는 운전 모드 전환 조작구(24)로부터의 신호에 기초하여, 자동 주행 모드, 직선 유지 운전 모드, 수동 운전 모드 중 어느 것을 선택한다.

작업 제어부(51)는 자동 주행에서는, 미리 부여되어 있는 프로그램에 기초하여 자동적으로 작업 기기군(1B)을 제어하고, 수동 주행에서는, 운전자의 조작에 기초하여, 작업 기기군(1B)을 제어한다. 기체 위치 산출부(52)는 측위 유닛(8)으로부터 순차적으로 보내져 오는 위성 측위 데이터에 기초하여, 기체(1)의 지도 좌표(기체 위치)를 산출한다.

이 실시 형태에서는, 범용 단말기(9)에, 포장 정보 저장부(91), 포장 맵 작성부(92), 주행 경로 생성부(93), 경계선 산출부(94), 주행 궤적 생성부(95)가 구비되어 있다. 포장 정보 저장부(91)는 작부종이나 포장의 입구(출구) 위치나 모종 보급 가능 위치 등 포장에 관한 정보가 저장되어 있다. 포장 맵 작성부(92)는 도 2를 사용하여 설명된 맵 작성 처리를 행한다. 주행 경로 생성부(93)는 포장 맵 작성부(92)에 의해 작성된 포장 맵에 기초하여 포장을 외주 영역과 내부 영역으로 구분하고, 외주 영역을 주행하기 위한 주회 주행 경로와, 내부 영역의 왕복 주행 경로를 생성한다. 경계선 산출부(94)는 도 2를 사용하여 설명된 경계선 산출 처리를 행한다. 포장 맵 작성부(92)에 의한 맵 작성 처리나 경계선 산출부(94)에 의한 경계선 산출 처리에는, 맵 작성 티칭 주행에서의 주행 궤적이 필요하다. 주행 궤적 생성부(95)는 기체 위치 산출부(52)에 의해 산출된 기체 위치에 기초하여, 기체(1)의 주행 궤적을 생성한다.

주행 경로 관리부(53)는 범용 단말기(9)로부터 주행 경로 생성부(93)에 의해 생성된 주행 경로를 수취하여 관리하고, 자동 주행 모드에서의 기체 조타의 목표가 되는 주행 경로를 순차 설정한다.

운전 제어 상태 검지부(55)는 제어 장치(60)에서 취급되고 있는 제어 정보에 기초하여, 주행 제어 상태나 작업 제어 상태를 검지한다. 운전 제어 상태 검지부(55)에서 검지되는 주행 제어 상태에는, 다음의 상태가 포함되어 있다.

(a) 직진 접근 상태: 모종 보급 등을 위해 기체(1)가 내부 영역을 넘어 두렁(경계물의 1종)을 향하는 직진 주행에 있어서, 기체(1)의 위치(기체 위치)로부터 경계선까지의 거리가 소정 거리에 이른 상태.

(b) 리모컨 접근 주행 상태: 리모컨(90)을 사용한 원격 제어 조작에 의해 기체(1)가 내부 영역을 넘어 두렁을 향하여 접근하는 상태.

(c) 수동 접근 주행 상태: 수동 주행 조작구에 의해 기체(1)가 내부 영역을 넘어 두렁을 향하여 접근하는 상태.

(d) 외주 영역 내 선회 주행 상태: 외주 영역 내에서 기체(1)가 소정 이상의 조타각으로 방향 전환 주행(유턴 주행 등)을 행하는 상태.

경계선 관리부(56)는 경계선 산출부(94)에서 산출된 경계선(경계선 데이터)을 관리하기 위해, 경계선 기억부(56a), 월경 방지 제어부(56b), 월경 허가부(56c), 월경 허가 지령부(56d)를 구비하고 있다. 경계선 기억부(56a)는 경계선 산출부(94)로부터 수취한 경계선을 저장한다. 월경 방지 제어부(56b)는 기체 위치에 기초하여 기체(1)가 경계선을 넘지 않는지 여부를 판정하고, 기체(1)가 경계선을 넘는 주행을 금지하는 정지 지령을 주행 제어부(6)에 내린다. 월경 허가부(56c)는 경계선 기억부(56a)에 저장되어 있는 경계선을 두렁 측으로 일시적으로 확장한다. 이 경계선의 확장에 의해, 기체(1)는 두렁에 한계까지 접근할 수 있다. 경계선은, 이앙기가 두렁 등의 경계물로부터 안전 거리를 취하여 설정되어 있지만, 확장된 경계선은, 이앙기가 경계물에 접촉하지 않는 한계 위치에 설정되어 있다. 따라서, 두렁과의 기체(1)의 간섭을 피하기 위해, 이 접근 주행은, 저속이면서 수동으로 행해지는 것이 조건이 되어 있다.

월경 허가 지령부(56d)는 운전 제어 상태 검지부(55)에 의해 특정 주행 제어 상태가 검지된 경우, 월경 허가부(56c)에 월경 허가 지령을 내려, 경계선을 두렁 측으로 확장시킨다. 이 실시 형태에서는, 월경 허가 지령부(56d)는 운전 제어 상태 검지부(55)에 의해 상술한 리모컨 접근 주행 상태가 검지된 경우, 월경 허가부(56c)에 월경 허가 지령을 내린다. 내부 영역의 모종 이식 작업이 무인 자동 주행으로 행해지고 있는 도중에, 모종 보급의 필요가 발생한 경우, 감시자는, 리모컨(90)을 조작하여, 내부 작업 주행 모드에서의 자동 주행을 일시적으로 중단하고, 도 8에 도시한 바와 같이, 기체(1)를 두렁에 접근시킨다. 도 8에 있어서도, 직진 경로에는 R3이 부여되고, 선회 경로에는 부호 R5가 부여되고, 이식 종료 위치(선회 개시 위치)에는 부호 UF가 부여되어 있다. 리모컨 조작에 의해, 기체(1)가 이식 종료 위치로부터 외주 영역에 진입하더라도 선회하지 않고, 직진한 경우, 월경 허가 지령에 따라, 경계선이 확장되어, 기체(1)는 정지하는 일 없이 두렁에 접근한다. 모종 보급이 완료되면, 감시자는, 리모컨(90)을 조작하여, 자동 주행의 복귀를 명령한다. 이에 의해, 기체(1)는 자동 주행에 의해, 후진하여 이식 종료 위치로 되돌아간다. 이 단계에서, 중단된 내부 작업 주행 모드에서의 내부 영역의 왕복 주행이 재개되고, 경계선의 확장도 해소되고, 경계선의 위치는 원래대로 되돌려진다.

다음으로, 무인 자동 주행 중에서의 모종 보급 처리의 수순을 설명한다. 모종 보급 처리에서의 이앙기의 제어는, 포장 밖에 있는 감시자의 리모컨 조작에 의해 행해진다. 이 리모컨(90)은 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 7개의 버튼과 2개의 인디케이터를 구비하고 있다. 제1 버튼(90a)은 전원 ON/OFF 버튼이다. 제2 버튼(90b)은 단일 누름 조작으로 기체(1)를 일시 정지시키고, 기능 버튼(90g)과의 동시 누름 조작으로 자동 주행을 종료시킨다. 제3 버튼(90c)은 단일 누름 조작으로, 기체(1)를 가속시키고, 기능 버튼(90g)과의 동시 누름 조작으로, 기체(1)를 미속 전진시킨다. 제4 버튼(90d)은 단일 누름 조작으로, 기체(1)를 감속시키고, 기능 버튼(90g)과의 동시 누름 조작으로, 기체(1)를 미속 후진시킨다. 제5 버튼(90e)은 기능 버튼(90g)과의 동시 누름 조작으로, 자동 주행을 개시시킨다. 제6 버튼(90f)은 기능 버튼(90g)과의 동시 누름 조작으로, 이식 작업을 개시시킨다. 제1 인디케이터(90x)는 배터리 잔량을 나타내고, 배터리 잔량이 적어지면, 표시색이 녹색에서 적색으로 변화한다. 제2 인디케이터(90y)는 통신의 ON/OFF를 나타낸다.

왕복 직선 주행에서의 모종 이식 작업 중에 모종 보급이 필요해졌을 경우에서의, 리모컨 조작을 사용한 모종 보급 처리의 수순은 이하와 같다.

(1) 내부 영역에서의 왕복 주행에서는, 직진 경로 종단부의 이식 종료 위치에서, 다음 직진 경로로의 선회 주행에 들어가기 전에 일시 정지한다. 기체(1)의 전방부가 모종 보급을 행하는 두렁을 마주하는 자세에 이른 타이밍이, 모종 보급 처리의 개시 타이밍이다.

(2) 먼저, 조작자가 리모컨(90)의 기능 버튼(90g)과 제3 버튼(90c)을 동시 누름 조작함으로써, 기체(1)는 미속 전진하여, 선회 경로가 아니라, 직진 경로의 연장선을 따라 두렁을 향한다.

(3) 동시에, 월경 허가 지령부(56d)로부터 월경 허가 지령이 월경 허가부(56c)에 내려져서, 경계선이 확장된다.

(4) 기체(1)의 전단부가 두렁가까지 접근하면, 조작자는 기능 버튼(90g)과 제3 버튼(90c)의 누름 조작을 멈추어, 기체(1)를 정지시킨다.

(5) 예비 모종 프레임(17)에 적당수의 모종 상자를 싣는다(모종 보급 완료).

(6) 이어서, 조작자가 리모컨(90)의 기능 버튼(90g)과 제5 버튼(90e)의 동시 누름 조작함으로써, 모종 보급 완료 후의 자동 주행이 개시된다.

(7) 이 모종 보급 완료 후의 자동 주행에서는, 기체(1)는 직진 경로의 연장선을 따라 후진하여, 모종 보급 처리가 개시된 직진 경로 종단부의 이식 종료 위치로 되돌아간다.

(8) 기체(1)가 이식 종료 위치로 되돌아가면, 왕복 주행 경로에 기초한 자동 주행이 재개되고, 선회 경로를 목표로 하는 선회 주행이 개시된다.

(9) 동시에, 월경 허가 지령부(56d)에 의한 월경 허가 지령이 해제되어, 확장된 경계선이 원래 위치로 되돌아간다.

모종 보급에서는, 기체(1)의 전방부가 두렁가에 접근할 필요가 있었으나, 약제 보급 등에서는, 기체(1)의 후방부가 두렁가에 접근할 필요가 있다. 왕복 직선 주행에서의 모종 이식 작업 중에 모종 보급이 필요해졌을 경우에서의, 리모컨 조작을 사용한 모종 보급 처리의 수순은 이하와 같다.

(1) 내부 영역에서의 왕복 주행에서는, 선회 주행으로부터 직선 경로에 들어갈 때의 직진 경로 시단부의 이식 개시 위치에서, 기체(1)는 일시 정지한다. 기체(1)의 후방부가 모종 보급을 행하는 두렁을 마주하는 자세에 이른 타이밍이, 모종 보급 처리의 개시 타이밍이다.

(2) 먼저, 조작자가 리모컨(90)의 기능 버튼(90g)과 제4 버튼(90d)을 동시 누름 조작함으로써, 기체(1)는 미속 후진하여, 직진 경로의 연장선을 따라 두렁을 향한다.

(4) 기체(1)의 후단부가 두렁가까지 접근하면, 조작자는 기능 버튼(90g)과 제4 버튼(90d)의 누름 조작을 멈추어, 기체(1)를 정지시킨다.

(5) 약제의 보급을 행한다(약제 보급 완료).

(6) 이어서, 조작자가 리모컨(90)의 기능 버튼(90g)과 제5 버튼(90e)의 동시 누름 조작함으로써, 약제 보급 완료 후의 자동 주행이 개시된다.

(7) 이 약제 보급 완료 후의 자동 주행에서는, 기체(1)는 직진 경로의 연장선을 따라 전진하여, 약제 보급 처리가 개시된 직진 경로 시단부의 이식 개시 위치로 되돌아간다.

(8) 기체(1)가 이식 개시 위치로 되돌아가면, 왕복 주행 경로에 기초한 자동 주행이 재개되고, 모종 이식 장치(3)가 하강되어, 직선 경로에서의 모종 이식 작업이 개시된다.

상술한 모종 보급 작업 시나 약제 보급 작업 시에서의 기체(1)의 주행 제어는, 리모컨(90)을 사용하여 행해졌지만, 유인에 의한 자동 주행 중에는, 운전석(16)에 앉은 감시자에 의한 수동 조작에 의해 행할 수 있다. 그 경우에는, 리모컨(90)의 버튼 대신에, 범용 단말기(9)의 터치 패널에 표시된 버튼이나 운전 모드 전환 조작구(24) 등의 조작구에 할당된 조작 기능이 사용된다.

〔제1 실시 형태에서의 다른 실시 형태〕

(1) 상기 실시 형태에서는, 월경 허가 지령부(56d)로부터 월경 허가 지령이 출력되면, 월경 허가부(56c)는 미리 설정된 소정값만큼 경계선을 확장한다. 이 소정값은, 포장의 상황이나 날씨 등의 환경 조건에 의해 변경되도록 해도 된다. 또한, 경계선의 확장은, 기체(1)의 주변 영역만큼 한정해도 되고, 경계선 전체가 확장되어도 된다. 또한, 처음에 말했듯이, 경계선의 확장 개념을 무한대까지 확장하면, 경계선의 무효화로 이어진다. 따라서, 상기 실시 형태에서의 월경 허가 지령은, 경계선을 상기 경계물 측으로 확장하는 확장 지령 또는 상기 경계선을 무효로 하는 무효화 지령을 포함하는 것이다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 포장 맵 작성부(92)이나 주행 경로 생성부(93)나 경계선 산출부(94)가 범용 단말기(9)에 구축되어 있었지만, 제어 장치(60)에 구축되어도 되고, 제어 장치(100)와의 사이에서 데이터 교환 가능한 외부의 관리 컴퓨터에 구축되어도 된다.

(3) 자동 주행 제어부(6A)에 의한 선회 경로에서의 조타각은, 생성된 선회 경로를 따르는 식의 제어로 행해도 되고, 혹은, 소정의 선회 경로가 되도록 미리 결정된 조타각을 사용하는 식의 제어로 행해도 된다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 농작업차로서 이앙기가 채용되었지만, 콤바인이나 트랙터, 직파기, 분무(살포)용 관리기 등의 농작업차여도 된다.

또한, 상기 실시 형태(다른 실시 형태를 포함, 이하 동일)에서 개시되는 구성은, 모순이 발생하지 않는 한, 다른 실시 형태에서 개시되는 구성과 조합하여 적용하는 것이 가능하고 또한 본 명세서에서 개시된 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 실시 형태는 이에 한정되지는 않고, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 개변하는 것이 가능하다.

[제2 실시 형태]

도 10은 이앙기의 측면도이다. 이앙기는, 승용형으로 사륜 구동 형식의 주행 기체(이하, 기체(101)라고 칭함)를 구비하고 있다. 기체(101)는, 기체(101)의 후방부에 승강 요동 가능하게 연결된 평행 4연 링크 형식의 링크 기구(111), 링크 기구(111)를 요동 구동하는 유압식의 승강 실린더(111a), 링크 기구(111)의 후단부에 롤링 가능하게 연결되는 작업 장치의 일례인 모종 이식 장치(103)(농용 자재 투여 장치의 일례), 및 기체(101)의 후단부로부터 모종 이식 장치(103)에 걸쳐 가설되어 있는 시비 장치(104) 등을 구비하고 있다.

기체(101)는, 주행을 위한 기구로서 차륜(112), 엔진(113), 및 유압식의 무단 변속 장치(114)를 구비하고 있다. 차륜(112)은 조타 가능한 좌우의 전륜(112A)과, 조타 불가능한 좌우의 후륜(112B)을 갖는다. 엔진(113) 및 무단 변속 장치(114)는 기체(101)의 전방부에 탑재되어 있다. 엔진(113)으로부터의 동력은, 무단 변속 장치(114) 등을 통하여 전륜(112A), 후륜(112B) 등에 공급된다.

모종 이식 장치(103)는 일례로서 108조 심기 형식으로 구성되어 있다. 모종 이식 장치(103)는 모종 적재대(131), 8조분의 이식 기구(132) 등을 구비하고 있다. 또한, 이 모종 이식 장치(103)는, 도시되어 있지 않은 각 조 클러치의 제어에 의해, 2조 심기, 4조 심기, 6조 심기 등의 형식으로 변경 가능하다.

모종 적재대(131)는 8조분의 매트 형상 모종을 적재하는 받침대이다. 모종 적재대(131)는 매트 형상 모종의 좌우 폭에 대응하는 일정 스트로크로 좌우 방향으로 왕복 이동하고, 세로 이송 기구(133)는 모종 적재대(131)가 좌우의 스트로크 단에 이를 때마다, 모종 적재대(131) 상의 각 매트 형상 모종을 모종 적재대(131)의 하단을 향하여 소정 피치로 세로 이송한다. 8개의 이식 기구(132)는 로터리식으로, 이식조 사이에 대응하는 일정 간격으로 좌우 방향으로 배치되어 있다. 그리고, 각 이식 기구(132)는 기체(101)로부터의 동력에 의해, 모종 적재대(131)에 적재된 각 매트 형상 모종의 하단으로부터 1주분의 모종을 잘라내어, 정지 후의 이토부에 이식한다.

모종 이식 장치(103)에는, 이식 기구(132)에 의한 묘취량을 조절하는 묘취량 조절 기능이 구비되어 있다. 이식 기구(132)는 모종 적재대(131)의 하단을 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일에 형성된 모종 취출구를 통과하여 1주분의 모종을 취출하여 이식한다. 모종 적재대(131) 및 모종 적재대(131)의 하단을 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일을 상하로 위치 변경함으로써 묘취량을 조절한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 시비 장치(104)는 가로로 긴 호퍼(141), 조출 기구(142), 전동식의 블로어(143), 복수의 시비 호스(144), 및 조마다 구비된 홈 형성기(145)를 구비하고 있다. 호퍼(141)는 입상 또는 분상의 비료를 저류한다. 조출 기구(142)는 엔진(113)으로부터 전달되는 동력으로 작동하고, 호퍼(141)로부터 2조분의 비료를 소정량씩 조출한다. 이 시비 장치(104)는 조출 기구(142)에 의한 비료의 조출량을 변경하는 조출량 조절 기능을 갖는다.

블로어(143)는 기체(101)에 탑재된 배터리(도시하지 않음)로부터의 전력으로 작동하고, 각 조출 기구(142)에 의해 조출된 비료를 포장의 진흙면을 향하여 반송하는 반송풍을 발생시킨다. 시비 장치(104)는 블로어(143) 등의 단속 조작에 의해, 호퍼(141)에 저류한 비료를 소정량씩 포장에 공급하는 작동 상태와, 공급을 정지하는 비작동 상태로 전환할 수 있다.

각 시비 호스(144)는 반송풍으로 반송되는 비료를 각 홈 형성기(145)로 안내한다. 각 홈 형성기(145)는 각 정지 플로트(115)에 배치되어 있다. 그리고, 각 홈 형성기(145)는 각 정지 플로트(115)와 함께 승강하고, 각 정지 플로트(115)가 접지하는 작업 주행 시에, 수전의 이토부에 시비 홈을 형성하여 비료를 시비 홈 내로 안내한다.

기체(101)는 그 후방부 측에 운전부(120)를 구비하고 있다. 운전부(120)에는, 수동 주행 조작구로서, 전륜 조타용의 스티어링 휠(121), 무단 변속 장치(114)의 변속 조작을 행함으로써 차속을 조정하는 주 변속 레버(122), 부 변속 장치의 변속 조작을 가능하게 하는 부 변속 레버(123), 모종 이식 장치(103)의 승강 조작이나 작동 상태의 전환 등을 가능하게 하는 수동 조작구로 이루어지는 작업 조작기(125) 등이 구비되어 있다. 또한 운전석(116)의 전방에는, 범용 단말기(109)가 마련되어 있다. 범용 단말기(109)는 각종 정보를 표시하여 오퍼레이터에 통보하는 통보 디바이스나 각종 정보의 입력을 접수하는 터치 패널을 구비하고 있다. 또한, 운전부(120)의 전방에, 예비 모종을 수용하는 예비 모종 프레임(117)이 마련되어 있다.

스티어링 휠(121)은, 도시하지 않은 조타 기구를 통해 전륜(112A)과 연결되어 있고, 스티어링 휠(121)의 회전 조작을 통하여, 전륜(112A)의 조타각이 조정된다. 조타 기구에는, 스티어링 모터 M11도 연결되어 있고, 자동 주행 시에는, 조타 신호에 기초하여 스티어링 모터 M11이 동작함으로써, 전륜(112A)의 조타각이 조정된다. 또한, 주 변속 레버(122)를 자동 조작하기 위한 변속 조작용 모터 M12도 구비되어 있고, 자동 주행 시에는, 변속 신호에 기초하여 변속 조작용 모터 M12가 동작함으로써, 무단 변속 장치(114)의 변속 위치가 조정된다.

예비 모종 프레임(117)의 상부에는, 상방으로 연장된 연장 프레임(117a)이 마련되어 있다. 이 연장 프레임(117a)에는, 외부에 이앙기의 상태를 통보하는 복수의 컬러 램프가 세로 방향으로 배열된 적층등(118)과, 측위 유닛(108)이 설치되어 있다. 측위 유닛(108)은 기체(101)의 위치 및 방위(기체 방위)를 산출하기 위한 측위 데이터를 출력한다. 측위 유닛(108)에는, 전지구 항법 위성 시스템(GNSS)의 위성으로부터의 전파를 수신하는 위성 측위 모듈(108A)과, 기체(101)의 3축의 기울기나 가속도를 검출하는 관성 계측 모듈(108B)이 포함되어 있다.

이 이앙기에 의한 자동 주행과 수동 주행을 조합한 모종 이식 작업에서의 처리 수순의 일례가 도 11에 도시되어 있다. 이 처리 수순에는, 작업 전처리 #A1, 맵 작성 처리 #B1, 경계선 산출 처리 #C1, 경로 생성 처리 #D1, 작업 개시점 유도 처리 #E1, 내측 왕복 이식 처리 #F1, 외주 이식 처리 #H1이 포함되어 있다. 또한, 본 발명에서의 직진이라는 어구는, 엄밀하게 직선상으로 주행하는 것을 의미하고 있는 것은 아니고, 큰 만곡을 그리는 주행이나 사행 주행 등도 포함된다.

작업 전처리 #A1에서는, 이앙기의 제어계의 각 유닛 간의 통신 체크나 측위 유닛(108)의 통신 체크 등이 행해진다. 또한, 이앙기에서는, 리모컨(190)(도 10 참조)을 사용한 원격 제어나 장해물 검출기(180)(도 12 참조)에 의한 장해물 검출이 행해지므로, 리모컨(190)이나 장해물 검출기(180)의 기능 체크도 전처리로서 행해진다. 도 12에 도시한 바와 같이, 이 실시 형태에서의 장해물 검출기(180)는 소나 타입이고, 기체(101)의 전방을 검출 범위로 하는 4개의 프런트 소나(180f), 기체(101)의 좌우를 검출 범위로 하는 2개의 사이드 소나(180s), 기체(101)의 전방을 검출 범위로 하는 2개의 리어 소나(180r)로 이루어진다.

맵 작성 처리 #B1은, 작업 대상이 되어 있는 포장의 맵, 즉 포장면의 외형을 측정하는 처리이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 이앙기가 포장면을 경계짓는 두렁 등의 경계물을 따라, 즉 포장면의 최외주를 따라, 수동 주행(맵 작성 티칭 주행)했을 때 얻어지는 측위 유닛(108)으로부터의 위치 신호에 기초하여 주행 궤적(티칭 주행 궤적)이 산출된다. 이 주행 궤적으로부터, 포장면의 지도 정보로서의 포장 윤곽선, 즉 포장 맵이 생성된다.

경계선 산출 처리 #C1에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 맵 작성 처리 #B1에서 산출된 주행 궤적으로부터, 이앙기가 포장의 경계물과의 접촉을 피하기 위한 한계가 되는 기체(101)의 위치를 나타내는 경계선이 산출된다. 이앙기의 통상의 주행에 있어서, 기체(101)의 위치가 이 경계선(월경 라인이라고도 불림)을 넘지 않는 한, 이앙기가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않는다. 기체(101)의 위치가 경계선에 이르면, 기체(101)는 강제적으로 정지한다. 예상치 못한 슬립이나 조타의 흔들림 등이 발생하더라도, 이앙기가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않도록 안전 거리를 부가하여, 최종적인 경계선의 위치가 결정된다.

경로 생성 처리 #D1에서는, 맵 작성 처리 #B1에서 작성된 포장 맵에 기초하여 규정되는 포장 내에, 자동 주행의 목표가 되는 주행 경로가 소정의 알고리즘에 의해 작성된다. 자동 주행에서의 모종 이식 작업을 위해 생성되는 주행 경로에 대하여, 이하에 설명한다.

포장 맵에 의해 규정된 포장면은, 도 13에 도시한 바와 같이, 결과적으로, 외주 영역과 내부 영역으로 구분된다. 생성되는 주행 경로는, 외주 영역에 설정되는 주회 주행 경로(도 14 참조)와, 내부 영역에 설정되는 왕복 주행 경로(도 15 참조)로 이루어진다. 또한, 작업 개시점 유도 경로(도 15 참조)도 외주 영역의 한 변에 설정된다. 이앙기는, 처음에 왕복 주행 경로를 따라 내부 영역에 대한 모종 이식 작업을 행하고(내부 작업 주행 모드라고 칭함), 그 후에, 주회 주행 경로를 따라 외주 영역에 대한 모종 이식 작업을 행한다(주회 작업 주행 모드라고 칭함).

도 14에서 도시된 주회 주행 경로는, 포장 경계물(두렁)에 평행하게 연장되는 주회 직진 경로와, 주회 직진 경로끼리를 연결하기 위해 전진과 후진을 도입한 방향 전환 경로로 이루어진다. 도 14에 있어서, 주회 직진 경로에는 부호 R11이 부여되고, 방향 전환 경로에는 부호 R12가 부여되어 있다. 도 15에서 도시된 왕복 주행 경로는, 다수의 서로 대략 평행한 직진 경로와, 직진 경로끼리를 연결하는 선회 경로(유턴 경로)로 이루어진다. 도 15에 있어서, 직진 경로에는 R13이 부여되고, 선회 경로에는 부호 R15가 부여되어 있다. 각각의 직진 경로를 따른 이식 작업이 개시되는 위치인 작업 개시점으로부터 모종의 이식이 개시되고, 직진 경로를 따른 이식 작업이 종료되는 위치인 작업 종료점(선회 개시 위치이기도 함)에서 모종의 이식이 종료된다. 도 15에 있어서, 내부 영역에서의 이식 작업의 개시 위치가 되는 작업 개시점에는 부호 WS1이 부여되고, 내부 영역에서의 이식 작업의 종료 위치가 되는 이식 종료점에는 부호 WE1이 부여되어 있다. 또한, 도 15에는, 출입구 부근에서의 이앙기의 대기 위치로부터 왕복 주행 경로의 주행 개시 위치인 작업 개시점까지의 작업 개시점 유도 경로(도 15에서 부호 R16이 부여되어 있음)가 도시되어 있다.

작업 개시점 유도 처리 #E1에서는, 맵 작성 티칭 주행을 마치고, 출입구 부근의 대기 위치에 정지하고 있는 이앙기는, 모종 이식 작업의 개시점인 주행 개시 위치까지의 주행 경로인 작업 개시점 유도 경로를 따라, 자동 주행으로 주행 개시 위치까지 주행한다. 그 때, 이 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행(작업 개시점 유도 주행)은 대기 위치에서의 이앙기의 기체(101)가 미리 정해진 특정 위치에서 특정 방위라는 조건이 충족된 경우에, 허가된다.

내측 왕복 이식 처리 #F1에서는, 주행 모드는 내부 작업 주행 모드가 되어, 도 15에 도시된 왕복 주행 경로를 따라 자동 주행되고, 작업 개시점으로부터 이식 종료점까지의 내부 영역에서의 자동 주행 작업(모종 이식 작업)이 직진 주행(작업 주행)과 선회 주행(비작업 주행)을 반복하면서 행해진다. 또한, 포장이 큰 경우, 내측 왕복 이식 처리에 있어서, 모종 보급 처리 #G1이 포함된다.

내측 왕복 이식 처리 #F1이 이식 종료점에서 종료되면, 주행 모드는 주회 작업 주행 모드가 되어, 도 14에서 도시된 주회 주행 경로를 따른 외주 영역에서의 자동 주행 작업(모종 이식 작업)인 외주 이식 처리 #H가 실행된다. 이 실시 형태에서는, 주회 주행 경로는, 처음에 주행할 내측 1주분의 내주회 주행 경로와, 그 후에 주행할 외측 1주분의 외주회 주행 경로로 이루어진다. 기본적으로는, 외주회 주행 경로의 종료 위치는 포장의 출입구가 되어 있으므로, 외주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업 후, 이앙기는, 출입구를 통하여 포장으로부터 나온다. 내주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업은 자동 주행으로 행해진다. 외주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업은, 정밀한 주행이 필요하므로, 자동 주행이어도, 감시자로서의 운전자가 탑승하는 유인 자동 주행이 바람직하다.

도 14와 도 15에 도시한 주행 경로 패턴에서는, 왕복 주행 경로의 이식 종료점, 주회 주행 경로의 개시점, 주회 주행 경로의 종료점은, 포장의 출입구 근방에 위치하고 있다. 왕복 주행 경로에서의 직진 경로의 개수가 짝수인 경우는 좋지만, 직진 경로의 개수가 홀수인 경우, 왕복 주행 경로의 이식 종료점이 출입구의 반대측이 된다. 이 문제를 피하기 위해, 도 16에 도시한 바와 같이, 최종의 직진 경로(도 16에서는 부호 Ln이 부여되어 있음) 이외의 직진 경로, 예를 들어, 도 16에서는 부호 Ln-1이 부여되어 있는 직진 경로를 비작업(비 모종 이식 작업)에서 공주행하고, 다음 직진 경로(도 16에서는 부호 Ln이 부여되어 있는 최종 직진 경로)를 주행한 후, 공주행한 직진 경로를 모종 이식 작업하면서 주행한다. 이에 의해, 최종 직진 경로의 이식 종료점이 출입구 측으로 반전된다. 도 16의 예에서는, 이식 종료점의 위치가 이식 폭분만큼 이동한다. 이를 피하기 위해서는, 다른 직진 경로를 공주행 직진 경로로서 선택하면 된다.

외주회 주행 경로는, 맵 작성 티칭 주행에서의 주행 궤적과 일치하도록 작성되어 있으므로, 외주회 주행 경로를 정확히 따라가면서 주행하면, 기체(101)가 두렁 등에 접촉할 일은 없다. 그러나, 맵 작성 티칭 주행에서는, 기체(101)는 모종 이식 장치(103)를 상승시킨 상태에서 주행하는 것에 반하여, 외주회 주행 경로의 주행에서는 모종 이식 장치(103)를 상승시킨 상태에서 주행한다. 이 때문에, 기체(101)의 위치에 따라서는, 외주회 주행 경로의 주행 개시 시에 모종 이식 장치(103)를 하강시킨 경우, 모종 이식 장치(103)가 두렁에 접촉할 가능성이 있다. 이를 피하기 위해, 외주회 주행 경로에서의 주행에서는, 작업 주행으로 이행하기 전에 행해지는 자동 일시 정지에 있어서, 모종 이식 장치(103)의 하강 안전성이 운전자에 의해 확인된다. 자동 일시 정지에서는, 모종 이식 장치(103)는 상승이 되어 있다.

이 자동 일시 정지와, 운전자에 의한 하강 안전성의 확인과, 확인 후의 자동 작업 주행의 개시로 이루어지는 하강 안전 확인 제어의 일례를, 도 17을 사용하여 설명한다. 도 17에서는, 기체(101)가 포장 코너에 들어가기 전에, 포인트 P11에서, 모종 이식 장치(103)가 상승되어, 비작업 자동 주행인 방향 전환 주행이 행해진다. 방향 전환 주행은, 포인트 P11로부터 포인트 P12까지의 직진 주행 경로 R121과, 포인트 P12로부터 포인트 P13까지의 후진 선회 주행 경로 R122를 주행 목표로 하여 행해진다. 이 포인트 P13에 있어서, 외주회 주행 경로의 다음 주회 직진 경로가 포착되므로, 모종 이식 장치(103)를 하강시킨 자동 작업 주행이 개시 가능하게 되지만, 포인트 P13에 있어서, 기체(101)는 일시 정지한다. 이 자동 일시 정지의 상태에 있어서, 여기서 모종 이식 장치(103)를 안전하게 하강시켜도 될지 여부를 운전자가 판단할 것을 요구하는 통보가 행해진다. 운전자가 문제없다고 판단한 경우, 운전자에 의해 모종 이식 장치(103)를 하강시키는 조작(자동 개시 전 조작으로서의 작업 장치의 하강 조작)이 행해진다. 이 조작에 의해, 자동 작업 주행의 개시가 허가된다.

이 하강 안전 확인 제어는, 외주회 주행 경로가 설정되어 있는 영역에서, 모종 이식 장치(103)를 상승시킨 비작업 주행(자동 주행이어도 수동 주행이어도 된다)으로부터 모종 이식 장치(103)를 하강시키는 자동 작업 주행으로 이행할 때, 실행된다.

다음으로, 도 18을 사용하여, 외주회 주행 경로가 설정되어 있는 영역 이외에서 실행되는 하강 안전 확인 제어의 일례를 설명한다. 도 18에서는, 내부 영역에서의 왕복 주행 경로의 직진 경로에 존재하고 있는 주행 장해물을 회피하기 위한 장해물 회피 주행 경로에서의 하강 안전 확인 제어가 도시되어 있다. 왕복 주행 경로의 직진 경로를 목표로 하는 자동 직진 작업 주행이 주행 장해물 앞의 포인트 Q11까지 행해지면, 모종 이식 장치(103)가 상승되어, 비작업 자동 주행인 후진 선회 주행 경로 R131을 사용하여 포인트 Q12까지 후진 선회 주행이 행해지고, 또한 전진 선회 주행 경로 R132를 사용하여 포인트 Q13까지 전진 선회 주행이 행해진다. 이 포인트 Q13에 있어서, 다음 직진 경로가 포착되므로, 모종 이식 장치(103)를 하강시킨 자동 작업 주행이 개시 가능하게 되지만, 포인트 Q13에 있어서, 기체(101)는 일시 정지한다. 이 자동 일시 정지의 상태에 있어서, 여기서 이대로 자동 작업 주행시켜도 하강시킨 모종 이식 장치(103)와 주행 장해물이 간섭하지 않을지 여부를 운전자가 판단할 것을 요구하는 통보가 행해진다. 운전자가 문제없다고 판단한 경우, 운전자에 의해 모종 이식 장치(103)를 하강시키는 조작(자동 개시 전 조작)이 행해진다. 이 조작에 의해, 자동 작업 주행의 개시가 허가된다.

도 19에는, 이 이앙기의 제어계의 제어 블록도가 도시되어 있다. 이앙기의 제어계는, 이앙기의 각종 동작을 제어하는 제어 장치(160)와, 제어 장치(160)와의 데이터 교환이 가능한 범용 단말기(109)와 리모컨(190)으로 이루어진다. 제어 장치(160)에는, 측위 유닛(108), 작업 조작기(125), 주행 센서군(128), 작업 센서군(129), 장해물 검출기(180)로부터의 신호가 입력되고 있다. 제어 장치(160)로부터의 제어 신호가, 주행 기기군(101A)과 작업 기기군(101B)에 출력된다.

주행 기기군(101A)에는, 예를 들어, 스티어링 모터 M11이나 변속 조작용 모터 M12가 포함되어 있고, 제어 장치(160)로부터의 제어 신호에 기초하여, 스티어링 모터 M11이 제어됨으로써 조타각이 조절되고, 변속 조작용 모터 M12가 제어됨으로써 차속이 조절된다.

작업 기기군(101B)에는, 예를 들어, 모종 이식 장치(103)를 승강 조정하는 승강 실린더(111a), 이식 기구(132)에 의한 묘취량을 조절하는 묘취량 조절 기기, 조출 기구(142)에 의한 비료의 조출량을 변경하는 조출량 조절 기기 등이 포함되어 있다.

주행 센서군(128)에는, 조타각, 차속, 엔진 회전수 등의 상태 및 이들에 대한 설정값을 검출하는 각종 센서가 포함되어 있다. 작업 센서군(129)에는, 링크 기구(111), 모종 이식 장치(103), 시비 장치(104)의 상태를 검출하는 각종 센서가 포함되어 있다.

제어 장치(160)에는, 주행 제어부(106), 작업 제어부(151), 기체 위치 산출부(152), 주행 경로 관리부(153), 운전 제어 상태 검지부(155), 자동 작업 주행 관리부(156), 입력 신호 처리부(150a), 통신부(150b)가 구비되어 있다.

제어 장치(160)에 차량 탑재 LAN을 통하여 접속되어 있는 범용 단말기(109)에는, 포장 정보 저장부(191), 포장 맵 작성부(192), 주행 경로 생성부(193), 경계선 산출부(194), 주행 궤적 생성부(195)가 구비되어 있다. 포장 정보 저장부(191)는 작부종이나 포장의 입구(출구) 위치나 모종 보급 가능 위치 등 포장에 관한 정보가 저장되어 있다. 포장 맵 작성부(192)는 도 11을 사용하여 설명된 맵 작성 처리를 행한다.

주행 경로 생성부(193)는 포장 맵 작성부(192)에 의해 작성된 포장 맵에 기초하여 포장을 외주 영역과 내부 영역으로 구분하고, 외주 영역을 주행하기 위한 주회 주행 경로와, 내부 영역의 왕복 주행 경로를 생성한다. 주회 주행 경로의 외주회 주행 경로는, 맵 작성 티칭 주행의 주행 궤적을 유용하여 작성된다. 또한, 주행 경로 생성부(193)는 맵 작성 티칭 주행에 의해 포장 내에 주행 장해물이 검출된 경우에는, 이 주행 장해물을 회피하는 주행 경로도 작성한다.

경계선 산출부(194)는 도 11의 스텝 #C1을 사용하여 설명된 경계선 산출 처리를 행한다. 포장 맵 작성부(192)에 의한 맵 작성 처리나 경계선 산출부(194)에 의한 경계선 산출 처리에는, 맵 작성 티칭 주행에서의 주행 궤적이 필요하다. 주행 궤적 생성부(195)는 기체 위치 산출부(152)에 의해 산출된 기체 위치에 기초하여, 기체(101)의 주행 궤적을 생성한다.

입력 신호 처리부(150a)는 이앙기에 마련되어 있는 각종 센서, 스위치, 레버 등으로부터의 신호를 처리하여, 제어 장치(160)에 구축되어 있는 기능부에 전송한다. 통신부(150b)는 무선 통신 기능을 갖고, 외부와의 데이터 통신, 예를 들어 리모컨(190)과의 데이터 통신을 행하고, 수신 데이터는 입력 신호 처리부(150a)에 전송된다.

주행 제어부(106)에는, 자동 주행 제어부(106A)와 수동 주행 제어부(106B)와 제어 관리부(106C)가 구비되어 있다. 자동 주행 제어부(106A)는 자동 주행 시의 속도 제어나 조타 제어를 행한다. 주행 경로 관리부(153)에 의해 설정된 목표가 되는 주행 경로와 기체 위치에 기초하여 산출되는 가로 편차 및 방위 편차가 축소되도록, 조타 제어가 행해진다.

작업 제어부(151)는 자동 주행에서는, 미리 부여되어 있는 프로그램에 기초하여 자동적으로 작업 기기군(101B)을 제어하고, 수동 주행에서는, 운전자의 조작에 기초하여, 작업 기기군(101B)을 제어한다. 또한, 상술한, 하강 안전 확인 제어에서는, 자동 주행 모드에서는, 모종 이식 장치(103)는 작업 조작기(125)를 사용한 운전자의 조작에 의해 하강된다.

기체 위치 산출부(152)는 측위 유닛(108)으로부터 순차적으로 보내져 오는 위성 측위 데이터에 기초하여, 기체(101)의 지도 좌표(기체 위치)를 산출한다. 주행 경로 관리부(153)는 주행 경로 생성부(193)에 의해 생성된 각종 주행 경로를 범용 단말기(109)로부터 수취하여 관리하고, 자동 주행 모드에서의 기체 조타의 목표가 되는 주행 경로를 순차 설정한다.

운전 제어 상태 검지부(155)는 제어 장치(160)에서 취급되고 있는 제어 정보에 기초하여, 주행 제어 상태나 작업 제어 상태를 검지한다. 특히, 이 운전 제어 상태 검지부(155)는 작업 장치인 모종 이식 장치(103)를 상승시킨 상태에서의 비작업 주행으로부터 모종 이식 장치(103)를 하강시킨 상태로의 자동 작업 주행으로 이행하기 전에 행해지는 정차를 수반하는 자동 일시 정지를 검지한다. 이 자동 일시 정지는, 기체(101)가 주행하고 있는 주행 경로, 기체 위치, 주행 센서군(128) 및 작업 센서군(129)으로부터의 검출 신호에 기초하여 검지된다.

자동 작업 주행 관리부(156)는 운전 제어 상태 검지부(155)에 의해 자동 일시 정지가 검지되면, 자동 일시 정지의 상태로부터 자동 작업 주행으로 이행하기 위한 자동 작업 주행의 개시 조건이 충족되어 있는지 여부를 체크한다. 이 자동 작업 주행의 개시 조건에는, 자동 작업 주행을 행하기 위해 요구되는 각종 신호가 제어 장치(160)에 입력되어 있는 것, 자동 작업 주행을 위한 주행 경로가 포착되어 있는 것, 나아가, 운전자에 의한 자동 개시 전 조작으로서의 모종 이식 장치(103)를 하강시키기 위한 작업 조작기(125)에 대한 조작(자동 개시 전 조작의 일례)이 포함되어 있다.

또한 자동 작업 주행 관리부(156)는, 자동 일시 정지가 검지되면, 운전자에게 안전을 확인하여 모종 이식 장치(103)를 하강시키기 위한 작업 조작기(125)에 대한 조작을 행할 것을 요구하는 통보를 행한다. 이 통보는 범용 단말기(109)의 디스플레이나 스피커 등을 통하여 행해진다.

〔제2 실시 형태에서의 다른 실시 형태〕

(1) 상기 실시 형태에서는, 자동 개시 전 조작으로서, 모종 이식 장치(103)를 하강시키기 위한 작업 조작기(125)에 대한 조작이 이용되었지만, 이 조작 이외에, 모종 이식 장치(103)에 대한 기타의 조작, 예를 들어 각 조 클러치의 조작 등을 이용해도 된다. 또 다른 자동 개시 전 조작은, 모종 이식 장치(103)의 하강 위치를 변경하기 위해 주행 경로를 변경하는 조작이다. 모종 이식 장치(103)의 하강 위치를 변경할 필요가 없는 경우에는, 주행 경로의 변경을 필요로 하지 않는 조작이 자동 개시 전 조작으로서 행해진다. 작업 장치의 하강 위치에 문제가 없다고 하는 확인 조작으로서의 자동 개시 전 조작은, 범용 단말기(109)의 터치 패널 대한 입력 조작이어도 된다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 포장 맵 작성부(192)나 주행 경로 생성부(193)나 경계선 산출부(194), 주행 궤적 생성부(195)가 범용 단말기(109)에 구축되어 있었지만, 그 중 적어도 일부는, 제어 장치(160)에 구축되어도 되고, 제어 장치(160)와의 사이에서 데이터 교환 가능한 외부의 관리 컴퓨터에 구축되어도 된다. 반대로, 자동 작업 주행 관리부(156)나 운전 제어 상태 검지부(155)가 범용 단말기(109)에 구축되어도 된다.

(3) 자동 주행 제어부(106A)에 의한 선회 경로에서의 조타각은, 생성된 선회 경로를 따르는 식의 제어로 행해도 되고, 혹은, 소정의 선회 경로가 되도록 미리 결정된 조타각을 사용하는 식의 제어로 행해도 된다.

(4) 상기 실시 형태에서는, 농작업차로서 이앙기가 채용되었지만, 시비기나 트랙터, 직파기, 분무(살포)용 관리기 등의 농작업차여도 된다.

[제3 실시 형태]

도 20은 이앙기의 측면도이다. 이앙기는, 승용형으로 사륜 구동 형식의 주행 기체(이하, 기체(201)라고 칭함)를 구비하고 있다. 기체(201)는 기체(201)의 후방부에 승강 요동 가능하게 연결된 평행 4연 링크 형식의 링크 기구(211), 링크 기구(211)를 요동 구동하는 유압식의 승강 실린더(211a), 링크 기구(211)의 후단부에 롤링 가능하게 연결되는 모종 이식 장치(203)(농용 자재 투여 장치의 일례), 및 기체(201)의 후단부로부터 모종 이식 장치(203)에 걸쳐 가설되어 있는 시비 장치(204) 등을 구비하고 있다.

기체(201)는 주행을 위한 기구로서 차륜(212), 엔진(213), 및 유압식의 무단 변속 장치(214)를 구비하고 있다. 차륜(212)은 조타 가능한 좌우의 전륜(212A)과, 조타 불가능한 좌우의 후륜(212B)을 갖는다. 엔진(213) 및 무단 변속 장치(214)는 기체(201)의 전방부에 탑재되어 있다. 엔진(213)으로부터의 동력은, 무단 변속 장치(214) 등을 통하여 전륜(212A), 후륜(212B) 등에 공급된다.

모종 이식 장치(203)는 일례로서 8조 심기 형식으로 구성되어 있다. 모종 이식 장치(203)는 모종 적재대(231), 8조분의 이식 기구(232) 등을 구비하고 있다. 또한, 이 모종 이식 장치(203)는 도시되어 있지 않은 각 조 클러치의 제어에 의해, 2조 심기, 4조 심기, 6조 심기 등의 형식으로 변경 가능하다.

모종 적재대(231)는 8조분의 매트 형상 모종을 적재하는 받침대이다. 모종 적재대(231)는 매트 형상 모종의 좌우 폭에 대응하는 일정 스트로크로 좌우 방향으로 왕복 이동하고, 세로 이송 기구(233)는 모종 적재대(231)가 좌우의 스트로크 단에 이를 때마다, 모종 적재대(231) 상의 각 매트 형상 모종을 모종 적재대(231)의 하단을 향하여 소정 피치로 세로 이송한다. 8개의 이식 기구(232)는 로터리식으로, 이식조 사이에 대응하는 일정 간격으로 좌우 방향으로 배치되어 있다. 그리고, 각 이식 기구(232)는 기체(201)로부터의 동력에 의해, 모종 적재대(231)에 적재된 각 매트 형상 모종의 하단으로부터 1주분의 모종을 잘라내어, 정지 후의 이토부에 이식한다.

모종 이식 장치(203)에는, 이식 기구(232)에 의한 묘취량을 조절하는 묘취량 조절 기능이 구비되어 있다. 이식 기구(232)는 모종 적재대(231)의 하단을 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일에 형성된 모종 취출구를 통과하여 1주분의 모종을 취출하여 이식한다. 모종 적재대(231) 및 모종 적재대(231)의 하단을 미끄럼 이동 안내하는 가이드 레일을 상하로 위치 변경함으로써 묘취량을 조절한다.

도 20에 도시한 바와 같이, 시비 장치(204)는 가로로 긴 호퍼(241), 조출 기구(242), 전동식의 블로어(243), 복수의 시비 호스(244), 및 조마다 구비된 홈 형성기(245)를 구비하고 있다. 호퍼(241)는 입상 또는 분상의 비료를 저류한다. 조출 기구(242)는 엔진(213)으로부터 전달되는 동력으로 작동하고, 호퍼(241)로부터 2조분의 비료를 소정량씩 조출한다. 이 시비 장치(204)는 조출 기구(242)에 의한 비료의 조출량을 변경하는 조출량 조절 기능을 갖는다.

블로어(243)는 기체(201)에 탑재된 배터리(도시하지 않음)로부터의 전력으로 작동하고, 각 조출 기구(242)에 의해 조출된 비료를 포장의 진흙면을 향하여 반송하는 반송풍을 발생시킨다. 시비 장치(204)는 블로어(243) 등의 단속 조작에 의해, 호퍼(241)에 저류한 비료를 소정량씩 포장에 공급하는 작동 상태와, 공급을 정지하는 비작동 상태로 전환할 수 있다.

각 시비 호스(244)는 반송풍으로 반송되는 비료를 각 홈 형성기(245)로 안내한다. 각 홈 형성기(245)는 각 정지 플로트(215)에 배치되어 있다. 그리고, 각 홈 형성기(245)는 각 정지 플로트(215)와 함께 승강하고, 각 정지 플로트(215)가 접지하는 작업 주행 시에, 수전의 이토부에 시비 홈을 형성하여 비료를 시비 홈 내로 안내한다.

기체(201)는 그 후방부 측에 운전부(220)를 구비하고 있다. 운전부(220)에는, 수동 주행 조작구로서, 전륜 조타용의 스티어링 휠(221), 무단 변속 장치(214)의 변속 조작을 행함으로써 차속을 조정하는 주 변속 레버(222), 부 변속 장치의 변속 조작을 가능하게 하는 부 변속 레버(223), 모종 이식 장치(203)의 승강 조작과 작동 상태의 전환 등을 가능하게 하는 작업 조작 레버(225) 등이 구비되어 있다. 또한 운전석(216)의 전방에는, 범용 단말기(9)가 마련되어 있다. 범용 단말기(209)는 각종 정보를 표시하여 오퍼레이터에 통보하는 통보 디바이스나 각종 정보의 입력을 접수하는 터치 패널을 구비하고 있다. 스티어링 휠(221)의 주변에는, 운전자에 의한 운전 모드 전환 조작구(224)가 마련되어 있다. 또한, 운전부(220)의 전방에, 예비 모종을 수용하는 예비 모종 프레임(217)이 마련되어 있다.

스티어링 휠(221)은, 도시하지 않은 조타 기구를 통해 전륜(212A)과 연결되어 있고, 스티어링 휠(221)의 회전 조작을 통하여, 전륜(212A)의 조타각이 조정된다. 조타 기구에는, 스티어링 모터 M21도 연결되어 있고, 자동 주행 시에는, 조타 신호에 기초하여 스티어링 모터 M21이 동작함으로써, 전륜(212A)의 조타각이 조정된다. 또한, 주 변속 레버(222)를 자동 조작하기 위한 변속 조작용 모터 M22도 구비되어 있고, 자동 주행 시에는, 변속 신호에 기초하여 변속 조작용 모터 M22가 동작함으로써, 무단 변속 장치(214)의 변속 위치가 조정된다.

예비 모종 프레임(217)의 상부에는, 상방으로 연장된 연장 프레임(217a)이 마련되어 있다. 이 연장 프레임(217a)에는, 외부에 이앙기의 상태를 통보하는 복수의 컬러 램프가 세로 방향으로 배열된 적층등(218)과, 측위 유닛(208)이 설치되어 있다. 측위 유닛(208)은 기체(201)의 위치 및 방위(기체 방위)를 산출하기 위한 측위 데이터를 출력한다. 측위 유닛(208)에는, 전지구 항법 위성 시스템(GNSS)의 위성으로부터의 전파를 수신하는 위성 측위 모듈(208A)과, 기체(201)의 3축의 기울기나 가속도를 검출하는 관성 계측 모듈(208B)이 포함되어 있다.

이 이앙기에 의한 자동 주행과 수동 주행을 조합한 모종 이식 작업에서의 처리 수순의 일례가 도 21에 도시되어 있다. 이 처리 수순에는, 작업 전처리 #A2, 맵 작성 처리 #B2, 경계선 산출 처리 #C2, 경로 생성 처리 #D2, 작업 개시점 유도 처리 #E2, 내측 왕복 이식 처리 #F2, 외주 이식 처리 #H2가 포함되어 있다. 또한, 포장이 큰 경우, 내측 왕복 이식 처리에 있어서, 모종 보급 처리 #G2가 포함된다.

작업 전처리 #A2에서는, 이앙기의 제어계의 각 유닛 간의 통신 체크나 측위 유닛(8)의 통신 체크 등이 행해진다. 또한, 이앙기에서는, 리모컨(290)(도 20 참조)을 사용한 원격 제어나 장해물 검출기(280)(도 22 참조)에 의한 장해물 검출이 행해지므로, 리모컨(290)이나 장해물 검출기(280)의 기능 체크도 전처리로서 행해진다. 도 22에 도시한 바와 같이, 이 실시 형태에서의 장해물 검출기(280)는 소나 타입이고, 기체(201)의 전방을 검출 범위로 하는 4개의 프런트 소나(280f), 기체(201)의 좌우를 검출 범위로 하는 2개의 사이드 소나(280s), 기체(201)의 전방을 검출 범위로 하는 2개의 리어 소나(280r)로 이루어진다.

맵 작성 처리 #B2는, 작업 대상이 되어 있는 포장의 맵, 즉 포장면의 외형을 측정하는 처리이다. 도 23에 도시한 바와 같이, 이앙기가 포장면을 경계짓는 두렁 등의 경계물을 따라, 즉 포장면의 최외주를 따라, 수동 주행(맵 작성 티칭 주행)했을 때 얻어지는 측위 유닛(208)으로부터의 위치 신호에 기초하여 주행 궤적(티칭 주행 궤적)이 산출된다. 이 주행 궤적으로부터, 포장면의 지도 정보로서의 포장 윤곽선, 즉 포장 맵이 생성된다.

경계선 산출 처리 #C2에서는, 도 23에 도시한 바와 같이, 맵 작성 처리 #B2에서 산출된 주행 궤적으로부터, 이앙기가 포장의 경계물과의 접촉을 피하기 위한 한계가 되는 기체(201)의 위치를 나타내는 경계선이 산출된다. 이앙기의 통상의 주행에 있어서, 기체(201)의 위치가 이 경계선(월경 라인이라고도 불림)을 넘지 않는 한, 이앙기가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않는다. 기체(201)의 위치가 경계선에 이르면, 기체(201)는 강제적으로 정지한다. 예상치 못한 슬립이나 조타의 흔들림 등이 발생하더라도, 이앙기가 두렁 등의 경계물과 접촉하지 않도록 안전 거리를 부가하여, 최종적인 경계선의 위치가 결정된다.

경로 생성 처리 #D2에서는, 맵 작성 처리 #B2에서 작성된 포장 맵에 기초하여 규정되는 포장 내에, 자동 주행의 목표가 되는 주행 경로가 소정의 알고리즘에 의해 작성된다. 자동 주행에서의 모종 이식 작업을 위해 생성되는 주행 경로에 대하여, 이하에 설명한다.

포장 맵에 의해 규정된 포장면은, 도 23에 도시한 바와 같이, 외주 영역과 내부 영역으로 구분된다. 생성되는 주행 경로는, 외주 영역에 설정되는 주회 주행 경로(도 24 참조)와, 내부 영역에 설정되는 왕복 주행 경로(도 25 참조)로 이루어진다. 또한, 작업 개시점 유도 경로(도 25 참조)도 외주 영역의 한 변에 설정된다. 이앙기는, 처음에 왕복 주행 경로를 따라 내부 영역에 대한 모종 이식 작업을 행하고(내부 작업 주행 모드라고 칭함), 그 후에, 주회 주행 경로를 따라 외주 영역에 대한 모종 이식 작업을 행한다(주회 작업 주행 모드라고 칭함).

도 24에서 도시된 주회 주행 경로는, 포장 경계물(두렁)에 평행하게 연장되는 주회 직진 경로와, 주회 직진 경로끼리를 연결하기 위해 전진과 후진을 도입한 방향 전환 경로로 이루어진다. 도 24에 있어서, 주회 직진 경로에는 부호 R21이 부여되고, 방향 전환 경로에는 부호 R22가 부여되어 있다. 도 25에서 도시된 왕복 주행 경로는, 다수의 서로 대략 평행한 직진 경로와, 직진 경로끼리를 연결하는 선회 경로(유턴 경로)로 이루어진다. 도 25에 있어서, 직진 경로에는 R23이 부여되고, 선회 경로에는 부호 R25가 부여되어 있다. 각각의 직진 경로를 따른 이식 작업이 개시되는 위치인 작업 개시점으로부터 모종의 이식이 개시되고, 직진 경로를 따른 이식 작업이 종료되는 위치인 작업 종료점(선회 개시 위치이기도 함)에서 모종의 이식이 종료된다. 또한, 도 25에 있어서, 내부 영역에서의 이식 작업의 개시 위치가 되는 작업 개시점에는 부호 WS2가 부여되고, 내부 영역에서의 이식 작업의 종료 위치가 되는 이식 종료점에는 부호 WE2가 부여되어 있다. 또한, 도 25에는, 출입구 부근에서의 이앙기의 대기 위치로부터 왕복 주행 경로의 주행 개시 위치인 작업 개시점까지의 작업 개시점 유도 경로(도 25에서 부호 R26이 부여되어 있음)가 도시되어 있다. 또한, 본 발명에서의 직진이라는 어구는, 엄밀하게 직선상으로 주행하는 것을 의미하고 있는 것은 아니고, 큰 만곡을 그리는 주행이나 사행 주행 등도 포함된다.

작업 개시점 유도 처리 #E2에서는, 맵 작성 티칭 주행을 마치고, 출입구 부근의 대기 위치에 정지하고 있는 이앙기는, 모종 이식 작업의 개시점인 주행 개시 위치까지의 주행 경로인 작업 개시점 유도 경로를 따라, 자동 주행으로 주행 개시 위치까지 주행한다. 그 때, 이 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행(작업 개시점 유도 주행)은 대기 위치에서의 이앙기의 기체(201)가 미리 정해진 특정 위치에서 특정 방위라는 조건이 충족된 경우에, 허가된다.

작업 개시점 유도 주행을 위한 허가 조건 중 하나가, 도 26에 도시되어 있다. 도 26에서는, 기체(201)는 외주 영역에서의 작업 개시점 유도 경로가 생성되어 있는 한 변에, 기체(201)의 전방부를 작업 개시점 쪽을 향하여 정차하고 있다. 이 기체(201)의 정차 위치가, 자동 주행을 행하기 위한 대기 위치이다. 여기서는, 기체(201)의 전진 방위와 작업 개시점 유도 경로의 방위의 오차가, 소정 각도 오차 θ 이내인 것이 허가 조건이다. 이 허가 조건이 충족되어 있는 경우, 기체(201)는 작업 개시점 유도 경로에 들어가는 안내 주행 경로(도 26과 도 27에서는 점선으로 나타내어져, 부호 FL이 부여되어 있음)가 추가된 작업 개시점 유도 경로를 따라, 기체(201)가 대기 위치로부터 작업 개시점까지, 자동 주행한다.

작업 개시점 유도 주행을 위한 허가 조건 중 다른 하나가, 도 27에 도시되어 있다. 도 27에서는, 모종 이식 작업을 행하기 전에 모종 보급을 행하기 위해, 기체(201)는 기체(201)의 전방부를 두렁에 맞대도록 두렁에 접근하여, 정차하고 있다. 이 기체(201)의 정차 위치가, 자동 주행을 행하기 위한 대기 위치이다. 즉, 기체(201)는 기체(201)의 전진 방위와 작업 개시점 유도 경로의 방위의 오차가, 소정 각도 오차 θ 이내라는, 도 26에서 설명한 허가 조건은 충족되어 있지 않다. 이러한 기체(201)가 기체(201)의 전방부를 두렁에 맞댄 자세인 경우에서의 허가 조건은, 기체(1)가 자동 운전 개시 가능 에어리어(도 26 및 도 27에 있어서 부호 ADA가 부여되어 있음)에 들어 있는 것이다. 기체(201)가 자동 운전 개시 가능 에어리어에 들어 있다는 조건은, 기체(201)가 작업 개시점이 설정되어 있는 측의 외주 영역에서, 작업 개시점으로부터 소정 거리 이상 이격하여 위치하고 있다는 조건으로 치환할 수 있다. 이러한 대기 위치는, 모종 이식 작업을 행하기 전에 모종 보급을 행하는 이앙기의 경우, 빈번히 발생하므로, 이 자세로부터, 기체(201)를 작업 개시점 유도 경로로 안내하는 안내 주행 경로는, 후진과 전진을 조합한, 소위 트랜지션 주행 경로로서 표준 패턴화할 수 있다. 맵 작성 티칭 주행을 마친 이앙기가, 출입구 부근에서 모종 보급을 행하는 것을 고려하여, 자동 운전 개시 가능 에어리어는, 외주 영역에서, 출입구로부터 작업 개시점을 향하여 수 m까지의 에어리어에 설정된다.

도시는 되어 있지 않지만, 도 27에서의 허가 조건은, 시비 작업이나 약제 살포를 행하기 전에 비료 보급이나 약제 보급을 행하기 위해, 기체(201)가 기체(201)의 후방부를 두렁에 맞대도록 두렁에 접근하여, 정차하고 있는 경우에도, 적용할 수 있다. 이 경우에는, 기체(201)를 작업 개시점 유도 경로로 안내하는 안내 주행 경로는, 전진 90도 선회 경로가 된다.

내측 왕복 이식 처리 #F2에서는, 주행 모드는 내부 작업 주행 모드가 되어, 도 25에 도시된 왕복 주행 경로를 따라 자동 주행되고, 작업 개시점으로부터 이식 종료점까지의 내부 영역에서의 자동 주행 작업(모종 이식 작업)이 직진 주행(작업 주행)과 선회 주행(비작업 주행)을 반복하면서 행해진다.

내측 왕복 이식 처리 #F2가 이식 종료점에서 종료되면, 주행 모드는 주회 작업 주행 모드가 되어, 도 24에서 도시된 주회 주행 경로를 따른 외주 영역에서의 자동 주행 작업(모종 이식 작업)인 외주 이식 처리 #H2가 실행된다. 이 실시 형태에서는, 주회 주행 경로는, 처음에 주행할 내측 1주분의 내주회 주행 경로와, 그 후에 주행할 외측 1주분의 외주회 주행 경로로 이루어진다. 기본적으로는, 외주회 주행 경로의 종료 위치는 포장의 출입구가 되어 있으므로, 외주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업 후, 이앙기는, 출입구를 통하여 포장으로부터 나온다. 내주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업은 자동 주행으로 행해진다. 외주회 주행 경로를 따른 모종 이식 작업은, 정밀한 주행이 필요하므로, 자동 주행이어도, 감시자로서의 운전자가 탑승하는 유인 자동 주행이 바람직하다.

도 24와 도 25에 도시한 주행 경로 패턴에서는, 왕복 주행 경로의 이식 종료점, 주회 주행 경로의 개시점, 주회 주행 경로의 종료점은, 포장의 출입구 근방에 위치하고 있다. 왕복 주행 경로에서의 직진 경로의 개수가 짝수인 경우는 좋지만, 직진 경로의 개수가 홀수인 경우, 왕복 주행 경로의 이식 종료점이 출입구의 반대측이 된다. 이 문제를 피하기 위해, 도 28에 도시한 바와 같이, 최종의 직진 경로(도 28에서는 부호 Ln이 부여되어 있음) 이외의 직진 경로, 예를 들어, 도 28에서는 부호 Ln-1이 부여되어 있는 직진 경로를 비작업(비 모종 이식 작업)에서 공주행하고, 다음 직진 경로(도 28에서는 부호 Ln이 부여되어 있는 최종 직진 경로)를 주행한 후, 공주행한 직진 경로를 모종 이식 작업하면서 주행한다. 이에 의해, 최종 직진 경로의 이식 종료점이 출입구 측으로 반전된다. 도 28의 예에서는, 이식 종료점의 위치가 이식 폭분만큼 이동한다. 이를 피하기 위해서는, 다른 직진 경로를 공주행 직진 경로로서 선택하면 된다.

도 29에는, 이 이앙기의 제어계의 제어 블록도가 도시되어 있다. 이앙기의 제어계는, 이앙기의 각종 동작을 제어하는 제어 장치(260)와, 제어 장치(260)와의 데이터 교환이 가능한 범용 단말기(209)와 리모컨(290)으로 이루어진다. 제어 장치(260)에는, 측위 유닛(208), 운전 모드 전환 조작구(224), 주행 센서군(228), 작업 센서군(229), 장해물 검출기(280)로부터의 신호가 입력되고 있다. 제어 장치(260)로부터의 제어 신호가, 주행 기기군(201A)과 작업 기기군(201B)에 출력된다.

주행 기기군(201A)에는, 예를 들어, 스티어링 모터 M21이나 변속 조작용 모터 M22가 포함되어 있고, 제어 장치(260)로부터의 제어 신호에 기초하여, 스티어링 모터 M21이 제어됨으로써 조타각이 조절되고, 변속 조작용 모터 M22가 제어됨으로써 차속이 조절된다.

작업 기기군(201B)에는, 예를 들어, 모종 이식 장치(203)를 승강 조정하는 승강 실린더(211a), 이식 기구(232)에 의한 묘취량을 조절하는 묘취량 조절 기기, 조출 기구(242)에 의한 비료의 조출량을 변경하는 조출량 조절 기기 등이 포함되어 있다.

주행 센서군(228)에는, 조타각, 차속, 엔진 회전수 등의 상태 및 이들에 대한 설정값을 검출하는 각종 센서가 포함되어 있다. 작업 센서군(229)에는, 링크 기구(211), 모종 이식 장치(203), 시비 장치(204)의 상태를 검출하는 각종 센서가 포함되어 있다.

제어 장치(260)에는, 주행 제어부(206, 작업 제어부(251), 기체 위치 산출부(252a), 기체 방위 산출부(252b), 주행 경로 관리부(253, 운전 제어 상태 검지부(255), 월경 관리부(256), 개시 유도 관리부(257), 입력 신호 처리부(250a), 통신부(250b)가 구비되어 있다.

제어 장치(260)에 차량 탑재 LAN을 통하여 접속되어 있는 범용 단말기(209)에는, 포장 정보 저장부(291), 포장 맵 작성부(292), 주행 경로 생성부(293), 경계선 산출부(294), 주행 궤적 생성부(295)가 구비되어 있다. 포장 정보 저장부(291)는 작부종이나 포장의 입구(출구) 위치나 모종 보급 가능 위치 등 포장에 관한 정보가 저장되어 있다. 포장 맵 작성부(292)는 도 21을 사용하여 설명된 맵 작성 처리를 행한다.

주행 경로 생성부(293)는 작업 개시점 설정부(293a)와 개시점 유도 경로 생성부(293b)를 구비하고 있다. 주행 경로 생성부(293)는 포장 맵 작성부(292)에 의해 작성된 포장 맵에 기초하여 포장을 외주 영역과 내부 영역으로 구분하고, 외주 영역을 주행하기 위한 주회 주행 경로와, 내부 영역의 왕복 주행 경로를 생성한다. 작업용 시점 설정부로서 기능하는 작업 개시점 설정부(293a)는 생성된 왕복 주행 경로의 시점을, 자동 주행에서의 포장 작업이 개시되는 작업 개시점(이식 개시점)으로서 설정한다. 생성된 왕복 주행 경로의 종점은, 이식 종료점이 된다. 또한, 처음에 작업 개시점과 이식 종료점이 내부 영역에 설정되고, 작업 개시점과 이식 종료점을 연결하도록 왕복 주행 경로가 생성되어도 된다. 개시점 유도 경로 생성부(293b)는 티칭 주행을 마치고 대기하고 있는 기체(201)를 작업 개시점까지 자동 주행시키기 위한 주행 경로인 작업 개시점 유도 경로를 생성한다.

경계선 산출부(294)는 도 21의 스텝 #C2를 사용하여 설명된 경계선 산출 처리를 행한다. 포장 맵 작성부(292)에 의한 맵 작성 처리나 경계선 산출부(294)에 의한 경계선 산출 처리에는, 맵 작성 티칭 주행에서의 주행 궤적이 필요하다. 주행 궤적 생성부(295)는 기체 위치 산출부(252a)에 의해 산출된 기체 위치에 기초하여, 기체(201)의 주행 궤적을 생성한다.

입력 신호 처리부(250a)는 이앙기에 마련되어 있는 각종 센서, 스위치, 레버 등으로부터의 신호를 처리하여, 제어 장치(260)에 구축되어 있는 기능부에 전송한다. 통신부(250b)는 무선 통신 기능을 갖고, 외부와의 데이터 통신, 예를 들어 리모컨(290)과의 데이터 통신을 행하고, 수신 데이터는 입력 신호 처리부(250a)에 전송된다.

주행 제어부(206)에는, 자동 주행 제어부(206A)와 수동 주행 제어부(206B)와 제어 관리부(206C)가 구비되어 있다. 자동 주행 제어부(206A)는 자동 주행 시의 속도 제어나 조타 제어를 행한다. 주행 경로 관리부(253)에 의해 설정된 목표가 되는 주행 경로와, 기체 위치 산출부(252a) 및 기체 방위 산출부(252b)에 의해 산출된 기체 위치 및 기체 방위를 비교하여 산출되는 가로 편차 및 방위 편차에 기초하여, 가로 편차 및 방위 편차가 축소되도록, 조타 제어가 행해진다.

이 이앙기에서는, 목표가 되는 주행 경로를 따라 자동 주행하는 자동 주행 모드 이외에, 적어도 2점에 의해 규정되는 기준선의 방위를 유지하도록 자동으로 직진 주행하는 직선 유지 운전 모드가 구비되어 있다. 직선 유지 운전 모드에서 사용되는 기준선으로서, 주행 경로 관리부(253)에 의해 관리되고 있는 직진 주행 경로가 유용 가능하다.

수동 운전 모드에서는, 수동 주행 제어부(206B)가 스티어링 휠(221)의 조작량에 기초하여, 스티어링 모터 M21을 제어한다. 제어 관리부(206C)는 운전 모드 전환 조작구(224)로부터의 신호에 기초하여, 자동 주행 모드, 직선 유지 운전 모드, 수동 운전 모드 중 어느 것을 선택한다.

작업 제어부(251)는 자동 주행에서는, 미리 부여되어 있는 프로그램에 기초하여 자동적으로 작업 기기군(201B)을 제어하고, 수동 주행에서는, 운전자의 조작에 기초하여, 작업 기기군(201B)을 제어한다. 기체 위치 산출부(252a)는 측위 유닛(208)으로부터 순차적으로 보내져 오는 위성 측위 데이터에 기초하여, 기체(201)의 지도 좌표(기체 위치)를 산출한다. 기체 방위 산출부(252b)는 기체 위치 산출부(252a)에 의해 산출된 경시적인 기체 위치로부터 기체(201)의 방위(진행 방위)를 산출한다.

주행 경로 관리부(253)는 주행 경로 생성부(293)에 의해 생성된 각종 주행 경로를 범용 단말기(209)로부터 수취하여 관리하고, 자동 주행 모드에서의 기체 조타의 목표가 되는 주행 경로를 순차 설정한다.

운전 제어 상태 검지부(255)는 제어 장치(260)에서 취급되고 있는 제어 정보에 기초하여, 주행 제어 상태나 작업 제어 상태를 검지한다.

월경 관리부(256)는 경계선 산출부(294)에서 산출된 경계선(경계선 데이터)을 기체(201)가 넘음으로써, 기체(201)가 두렁 등의 경계물과 접촉하는 것을 회피하기 위한 기능을 갖는다. 예를 들어, 월경 관리부(256)는 기체 위치에 기초하여 기체(201)가 경계선을 넘지 않는지 여부를 판정하고, 기체(201)가 경계선을 넘는 주행을 금지하는 정지 지령을 주행 제어부(206)에 내린다.

개시 유도 관리부(257)는 대기하고 있는 기체(201)를 작업 개시점까지 작업 개시점 유도 경로를 사용하여 자동 주행시킬지 여부를 판정한다. 이 실시 형태에서의, 자동 주행의 개시 조건은, 상술한 바와 같이, (1) 작업 개시점 유도 경로가 설정되어 있는 외주 영역의 한 변이 되는 영역에서, 기체(201)가 작업 개시점을 마주하도록 위치하고 있고, 또한 그 기체 방위와 작업 개시점 유도 경로의 방위의 차가 소정 각도 이내인 것, (2) 기체(201)의 전방부 또는 후방부가 경계선을 규정하고 있는 두렁 등의 경계물을 마주하고, 기체 방위와 작업 개시점 유도 경로의 방위가 대략 직각이 되어 있는 기체 자세여도, 기체(201)가 자동 운전 개시 가능 에어리어에 들어 있는 것, (3) 기체(201)가 작업 대상의 포장 내에 위치하고 있고, 기체(201)의 방위가 개시점 유도 경로를 따른 방위이고, 기체(201)가 상기 개시점 유도 경로 상에 있는 것이다.

또한, 자동 주행의 개시 조건은, 상기 (1) (2) (3)으로 한정되는 것은 아니다. 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행을 개시하기 위해 정지하고 있는 기체(201)의 대기 위치가, 임의로 설정된 특정 위치에서 특정 방위인 것을, 자동 주행의 개시 조건으로 할 수 있다.

이러한 자동 주행의 개시 조건이 충족되어 있으면, 범용 단말기(209)나 도시되어 있지 않은 스피커나 램프를 통하여, 현재의 대기 위치로부터 작업 개시점까지의 자동 주행이 허가됨이 통보된다. 그래서, 운전자가 자동 주행을 개시하기 위한 조작을 행함으로써, 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행이 개시된다. 이 자동 주행의 개시 조건이 충족되어 있지 않음에도 불구하고, 운전자가 자동 주행을 개시하기 위한 조작을 행하면, 현재의 대기 위치에서는, 자동 주행이 개시할 수 없음이 통보되고, 개시 가능한 위치나 기체 방위가 범용 단말기(209)의 디스플레이에 표시된다.

〔제3 실시 형태에서의 다른 실시 형태〕

(1) 상기 실시 형태에서는, 포장 맵 작성부(292)나 주행 경로 생성부(293)나 경계선 산출부(294), 주행 궤적 생성부(295)가 범용 단말기(209)에 구축되어 있었지만, 그 중 적어도 일부는, 제어 장치(260)에 구축되어도 되고, 제어 장치(260)와의 사이에서 데이터 교환 가능한 외부의 관리 컴퓨터에 구축되어도 된다.

(2) 자동 주행 제어부(206A)에 의한 선회 경로에서의 조타각은, 생성된 선회 경로를 따르는 식의 제어로 행해도 되고, 혹은, 소정의 선회 경로가 되도록 미리 결정된 조타각을 사용하는 식의 제어로 행해도 된다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 농작업차로서 이앙기가 채용되었지만, 콤바인이나 트랙터, 직파기, 분무(살포)용 관리기 등의 농작업차여도 된다.

본 발명은 자동 주행 가능한 농작업차에 적용 가능하다.

[제1 실시 형태]
1: 기체
3: 모종 이식 장치
4: 시비 장치
6: 주행 제어부
6A: 자동 주행 제어부
6B: 수동 주행 제어부
6C: 제어 관리부
8: 측위 유닛
9: 범용 단말기
24: 운전 모드 전환 조작구
51: 작업 제어부
52: 기체 위치 산출부
53: 주행 경로 관리부
54: 주행 궤적 생성부
55: 운전 제어 상태 검지부
56: 경계선 관리부
56a: 경계선 기억부
56b: 월경 방지 제어부
56c: 월경 허가부
56d: 월경 허가 지령부
80: 장해물 검출기
90: 리모컨
92: 포장 맵 작성부
93: 주행 경로 생성부
94: 경계선 산출부
100: 제어 장치
[제2 실시 형태]
101: 기체
103: 모종 이식 장치(농용 자재 투여 장치, 작업 장치)
106: 주행 제어부
106A: 자동 주행 제어부
106B: 수동 주행 제어부
106C: 제어 관리부
108: 측위 유닛
125: 작업 조작기
151: 작업 제어부
152: 기체 위치 산출부
153: 주행 경로 관리부
155: 운전 제어 상태 검지부
156: 자동 작업 주행 관리부
180: 장해물 검출기
190: 리모컨
191: 포장 정보 저장부
192: 포장 맵 작성부
193: 주행 경로 생성부
194: 경계선 산출부
195: 주행 궤적 생성부
160: 제어 장치
[제3 실시 형태]
201: 기체
201A: 주행 기기군
201B: 작업 기기군
203: 모종 이식 장치
204: 시비 장치
206A: 자동 주행 제어부
208: 측위 유닛
208A: 위성 측위 모듈
208B: 관성 계측 모듈
209: 범용 단말기
231: 모종 적재대
252a: 기체 위치 산출부
252b: 기체 방위 산출부
253: 주행 경로 관리부
257: 개시 유도 관리부
292: 포장 맵 작성부
293: 주행 경로 생성부
293a: 작업 개시점 설정부(작업용 시점 설정부)
293b: 개시점 유도 경로 생성부
295: 주행 궤적 생성부
260: 제어 장치
θ : 소정 각도 오차

Claims

경계물에 의해 경계지어진 포장면을 주행하는 자동 주행 가능한 농작업차로서,
기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와,
상기 경계물과의 접촉을 피하기 위해 설정된 경계선과 상기 기체 위치에 기초하여, 상기 경계선을 넘는 주행을 금지하는 월경 방지 제어부와,
월경 허가 지령에 따라 기체가 상기 경계선을 넘은 상태를 허가하는 월경 허가부와,
주행 제어 상태에 기초하여 상기 월경 허가 지령을 상기 월경 허가부에 출력하는 월경 허가 지령부를 구비하는 농작업차.
제1항에 있어서,
상기 월경 허가 지령은, 상기 경계선을 상기 경계물 측으로 확장하는 확장 지령 또는 상기 경계선을 무효로 하는 무효화 지령이고, 상기 월경 허가부는, 상기 확장 지령에 기초하여 상기 경계선을 상기 경계물 측으로 확장함과 함께 상기 무효화 지령에 기초하여 상기 경계선을 무효로 하는 농작업차.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 주행 제어 상태에는, 상기 경계물을 향하는 직진 주행에 있어서 상기 기체 위치로부터 상기 경계선까지의 거리가 소정 거리에 이르는 직진 접근 상태가 포함되고, 상기 직진 접근 상태가 검지된 경우, 상기 월경 허가 지령이 출력되는 농작업차.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 제어 상태에는, 리모컨 조작에 의해 상기 경계물을 향하여 접근하는 리모컨 접근 주행 상태가 포함되고, 상기 리모컨 접근 주행 상태가 검지된 경우, 상기 월경 허가 지령이 출력되는 농작업차.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 제어 상태에는, 수동 주행 조작구에 의해 상기 경계물을 향하여 접근하는 수동 접근 주행 상태가 포함되고, 상기 수동 접근 주행 상태가 검지된 경우, 상기 월경 허가 지령이 출력되는 농작업차.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포장면은, 상기 경계선을 따른 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고,
주회하면서 상기 외주 영역에 대한 작업을 행하는 주회 작업 주행 모드와, 직진 주행과 유턴 주행을 반복하면서 상기 내부 영역에 대한 작업을 행하는 내부 작업 주행 모드가 준비되고,
상기 내부 작업 주행 모드에서의 직진 주행이 상기 외주 영역에까지 속행되어 상기 내부 작업 주행 모드가 중단된 경우, 상기 월경 허가부에 의한 상기 경계선의 확장 또는 상기 경계선의 무효화가 실행되는 농작업차.
제6항에 있어서,
상기 월경 허가부에 의한 상기 경계선의 확장 또는 상기 경계선의 무효화는, 중단된 상기 내부 작업 주행 모드가 재실행되면 해소되는 농작업차.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경계선의 위치 및 상기 기체 위치는, 위성 측위를 사용하여 산출되는 농작업차.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경계선은 상기 경계물로부터 소정 거리만큼 포장 내측으로 오프셋되어 있는 농작업차.
포장을 자동 주행하는 농작업차로서,
기체에 승강 가능하게 마련된 작업 장치와,
상기 포장에서의 상기 기체의 위치인 기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와,
포장 맵에 기초하여 자동 주행의 목표가 되는 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성부와,
상기 주행 경로에 기초하여 상기 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부와,
상기 작업 장치를 상승시킨 상태에서의 비작업 주행으로부터 상기 작업 장치를 하강시킨 상태에서의 자동 작업 주행으로 이행하기 전에 행해지는 정차를 수반하는 자동 일시 정지를 검지하는 운전 제어 상태 검지부와,
상기 자동 일시 정지의 검지에 기초하여, 상기 자동 일시 정지의 상태로부터 상기 자동 작업 주행으로 이행하기 위한 상기 자동 작업 주행의 개시 조건에 운전자에 의한 자동 개시 전 조작을 포함시키는 자동 작업 주행 관리부를 구비하는 농작업차.
제10항에 있어서,
상기 자동 개시 전 조작이 상기 작업 장치를 하강시키는 하강 조작인 농작업차.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 자동 개시 전 조작이 상기 작업 장치의 하강 위치를 확인했음을 나타내는 조작인 농작업차.
제12항에 있어서,
상기 자동 개시 전 조작에는 상기 하강 위치를 변경하기 위한 상기 주행 경로의 변경이 포함되어 있는 농작업차.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자동 작업 주행 관리부는 상기 운전자에게 자동 개시 전 조작을 요구하는 통보를 행하는 농작업차.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포장은, 상기 포장의 경계선을 따른 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고, 상기 내부 영역에서의 자동 주행 작업이, 상기 내부 영역에서의 직진 주행과 상기 외주 영역에서의 선회 주행의 반복에 의해 행해지고, 상기 외주 영역에서의 자동 주행 작업이 상기 외주 영역에서의 상기 경계선을 따른 주회 주행에 의해 행해지고,
상기 자동 개시 전 조작이 상기 개시 조건이 되는 것은, 상기 외주 영역에서의 상기 자동 작업 주행으로의 이행 시인 농작업차.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자동 개시 전 조작이 상기 개시 조건이 되는 것은, 상기 포장 내에 존재하는 주행 장해물을 회피하기 위한 장해물 회피 주행 경로에서의 상기 자동 작업 주행으로의 이행 시인 농작업차.
포장을 자동 주행하는 농작업차로서,
상기 포장에서의 기체의 위치인 기체 위치를 산출하는 기체 위치 산출부와,
상기 기체의 방위를 산출하는 기체 방위 산출부와,
자동 주행의 목표가 되는 주행 경로에 기초하여 상기 기체를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부와,
자동 주행에서의 포장 작업이 개시되는 작업 개시점을 설정하는 작업 개시점 설정부와,
상기 기체를 상기 작업 개시점까지 자동 주행시키기 위한 상기 주행 경로인 작업 개시점 유도 경로를 사용한 자동 주행을, 상기 기체가 특정 위치에서 특정 방위인 것을 조건으로 하여 허가하는 개시 유도 관리부를 구비하는 농작업차.
제17항에 있어서,
상기 포장은, 상기 포장의 경계선을 따른 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측에 위치하는 내부 영역으로 나누어지고, 상기 내부 영역에서의 자동 주행 작업이, 상기 내부 영역에서의 직진 주행과 상기 외주 영역에서의 선회 주행의 반복에 의해 행해지고, 상기 외주 영역에서의 자동 주행 작업이 상기 외주 영역에서의 상기 경계선을 따른 주회 주행에 의해 행해지고, 상기 작업 개시점 유도 경로는 상기 외주 영역에 설정되는 농작업차.
제18항에 있어서,
상기 작업 개시점을 마주한 상기 기체의 방위가 상기 작업 개시점을 향하는 상기 작업 개시점 유도 경로의 방위와 일치하고 있는 경우, 상기 기체와 상기 작업 개시점 간의 거리에 관계없이, 상기 작업 개시점 유도 경로를 사용한 상기 작업 개시점까지의 자동 주행이 허가되는 농작업차.
제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 기체의 전방부 또는 후방부가 상기 경계선에 이른 경우, 상기 기체와 상기 작업 개시점 간의 거리가 소정 거리 이상인 한, 상기 작업 개시점 유도 경로를 사용한 상기 작업 개시점까지의 자동 주행이 허가되는 농작업차.
제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기체가 상기 특정 위치에서 상기 특정 방위인 경우, 상기 작업 개시점 유도 경로를 사용한 상기 작업 개시점까지의 자동 주행을 위한 조건이 충족됨이 통보되는 농작업차.
제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특정 위치는 작업 대상의 포장 내의 지점이고, 상기 특정 방위는, 상기 작업 개시점 유도 경로를 따른 방위이고, 상기 기체가 상기 작업 개시점 유도 경로 상에 있는 경우, 상기 작업 개시점까지의 자동 주행의 조건이 충족되어 있음이 통보되는 농작업차.