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JP2020103086A - 走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両 - Google Patents

走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両 Download PDF

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JP2020103086A JP2018243526A JP2018243526A JP2020103086A JP 2020103086 A JP2020103086 A JP 2020103086A JP 2018243526 A JP2018243526 A JP 2018243526A JP 2018243526 A JP2018243526 A JP 2018243526A JP 2020103086 A JP2020103086 A JP 2020103086A
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Abstract

【課題】圃場の一部において走行ができない場合、又は、作業ができない場合が生じたときでも簡単に走行予定ルートの作成を行うことができるようにする。【解決手段】走行支援装置は、作業装置が連結される走行車両の走行予定ルートを作成する走行支援装置であって、所定の圃場における圃場マップを取得するマップ取得部と、マップ取得部が取得した圃場マップに走行予定ルートを作成するルート作成部と、を備え、ルート作成部は、走行車両の走行及び作業装置の作業のいずれかに関する制限を、走行予定ルートに設定する制限設定部を有している。【選択図】図1

Description

本発明は、例えば、トラクタ等の作業車両を走行させる場合の走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両に関する。
従来、トラクタ等の作業車両を自動走行させるための走行経路(走行予定ルート)を作成する技術として特許文献1に示す技術が知られている。特許文献1では、走行経路生成部が、直進経路と各直進経路同士をつなぐUターン経路とからなる内側走行経路と、圃場の外周領域を周回走行するための周回走行経路とを生成する。
特開2018−116608号公報
特許文献1では、圃場の内側領域に対して走行経路(走行予定ルート)を作成している。圃場の内側領域の一部において、走行ができない場合や作業ができない場合は、走行予定ルートを作成する内側領域の再設定が必要であり、走行予定ルートの設定が大変である。また、内側領域の再設定がトラクタで行うことができない場合などは、圃場における作業を中断しなければならない虞がある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、圃場の一部において走行ができない場合、又は、作業ができない場合が生じたときでも簡単に走行予定ルートの作成を行うことができる走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両を提供することを目的とする。
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
走行支援装置は、作業装置が連結される走行車両の走行予定ルートを作成する走行支援装置であって、所定の圃場における圃場マップを取得するマップ取得部と、前記マップ取得部が取得した圃場マップに走行予定ルートを作成するルート作成部と、を備え、前記ルート作成部は、前記走行車両の走行及び前記作業装置の作業のいずれかに関する制限を、前記走行予定ルートに設定する制限設定部を有している。
前記制限設定部は、前記作業の制限として、前記走行予定ルート上に前記作業装置の作業を行わない非作業部を設定する。
前記制限設定部は、前記走行の制限として、前記走行予定ルート上に前記走行車両の停止を行う停止部を設定する。
走行支援装置は、前記走行予定ルートを表示する表示部を備え、前記制限設定部は、前記表示部に表示された走行予定ルートに対して所定の位置が指定された場合に、前記所定の位置を、前記制限を行う位置に設定する。
走行支援装置は、所定の圃場における圃場マップを登録するマップ登録部を備え、前記制限設定部は、前記マップ登録部によって登録された圃場マップに対して前記走行予定ルート上に前記制限を設定する。
作業車両は、走行支援装置と、走行車両と、前記走行予定ルートに基づいて前記走行車両の自動走行を行う自動走行制御部と、を備えている。
前記自動走行制御部は、前記走行予定ルートに設定された走行に関する制限を解除する解除情報を取得した場合に、前記自動走行を再開する。
本発明によれば、圃場の一部において走行ができない場合、又は、作業ができない場合が生じたときでも簡単に走行予定ルートの作成を行うことができる。
走行支援装置を備えた作業車両のブロック図を示す図である。 昇降装置を示す図である。 自動走行を説明する図である。 マップ登録画面M1の一例を示す図である。 走行軌跡K1から圃場の輪郭H1(圃場マップMP2)を求める図である。 走行軌跡K1の変曲点から圃場の輪郭H1(圃場マップMP2)を求める図である。 走行時のスイッチ操作から輪郭H1(圃場マップMP2)を求める図である。 ルート設定画面M3の一例を示す図である。 作業エリアA2に単位作業区画A3を作成した図である。 図7Aとは異なる単位作業区画A3を示す図である。 直進部Lna及び旋回部Lnbの作成を示す図である。 走行予定ルートL1上に停止部を設定した図である。 走行予定ルートL1上に非作業部を設定した図である。 ポインタで走行予定ルートの任意の位置を保持して、保持した保持部分を移動させることを示す図である。 保持部分を移動させて走行予定ルートを収縮した図である。 保持部分を移動させて走行予定ルートを延長した図である。 作業画面M21の一例を示す図である。 自動走行をまとめた図である。 トラクタの側面全体図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、走行支援装置100を備えた作業車両のブロック図を示している。走行支援装置100は、トラクタ等の作業車両の走行を行う場合の支援を行う装置である。この実施形態では、走行支援装置100は、トラクタ1に設けられているが、トラクタ1以外に設けた装置、例えば、タブレット、スマートフォン、PDA等の携帯型の端末(携帯端末)、パーソナルコンピュータ、サーバ等の固定型のコンピュータ等の固定型の端末(固定端末)であってもよい。
まず、作業車両の1つであるトラクタをについて説明する。
図13に示すように、トラクタ1は、走行装置7を有する走行車両3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。前輪7Fは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪7Rも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機4は、ディーゼルエンジン、電動モータ等である。変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。走行車両3にはキャビン9が設けられ、当該キャビン9内には運転席10が設けられている。
また、走行車両3の後部には、3点リンク機構等で構成された昇降装置8が設けられている。昇降装置8には、作業装置2が着脱可能である。作業装置2を昇降装置8に連結することによって、走行車両3によって作業装置2を牽引することができる。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、畦塗りを行う畦塗装置、畝立を行う畝立て装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。
図1に示すように、トラクタ1は、操舵装置11を備えている。操舵装置11は、ハンドル(ステアリングホイール)11aと、ハンドル11aの回転に伴って回転する回転軸(操舵軸)11bと、ハンドル11aの操舵を補助する補助機構(パワーステアリング機構)11cと、を有している。補助機構11cは、油圧ポンプ21と、油圧ポンプ21から吐出した作動油が供給される制御弁22と、制御弁22により作動するステアリングシリンダ23とを含んでいる。制御弁22は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁22は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な3位置切換弁である。また、制御弁22は、操舵軸11bの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ23は、前輪7Fの向きを変えるアーム(ナックルアーム)24に接続されている。
したがって、ハンドル11aを操作すれば、当該ハンドル11aに応じて制御弁22の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁22の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ23が左又は右に伸縮することによって、前輪7Fの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵装置11は一例であり、上述した構成に限定されない。
図2に示すように、昇降装置8は、リフトアーム8a、ロアリンク8b、トップリンク8c、リフトロッド8d、リフトシリンダ8eを有している。リフトアーム8aの前端部は、変速装置5を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム8aは、リフトシリンダ8eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ8eは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ8eは、制御弁を介して油圧ポンプと接続されている。制御弁は、電磁弁等であって、リフトシリンダ8eを伸縮させる。
ロアリンク8bの前端部は、変速装置5の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク8cの前端部は、ロアリンク8bよりも上方において、変速装置5の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド8dは、リフトアーム8aとロアリンク8bとを連結している。ロアリンク8bの後部及びトップリンク8cの後部には、作業装置2が連結される。リフトシリンダ8eが駆動(伸縮)すると、リフトアーム8aが昇降するとともに、リフトロッド8dを介してリフトアーム8aと連結されたロアリンク8bが昇降する。これにより、作業装置2がロアリンク8bの前部を支点として、上方又は下方に揺動(昇降)する。
トラクタ1は、測位装置40を備えている。測位装置40は、D−GPS、GPS、GLONASS、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム(測位衛星)により、自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出可能である。即ち、測位装置40は、測位衛星から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、衛星信号に基づいて、トラクタ1の位置(例えば、緯度、経度)、即ち、車体位置を検出する。測位装置40は、受信装置41と、慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)42とを有している。受信装置41は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置42とは別に走行車両3に取付けられている。この実施形態では、受信装置41は、キャビン9に取付けられている。なお、受信装置41の取付箇所は、実施形態に限定されない。
慣性計測装置42は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。慣性計測装置42は、走行車両3に設けられ、慣性計測装置42によって、走行車両3のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
図1に示すように、トラクタ1は、制御装置60を備えている。制御装置60は、トラクタ1における走行系の制御、作業系の制御等を行う装置である。
制御装置60は、トラクタ1の自動走行を制御する自動走行制御部61を有している。自動走行制御部61は、制御装置60に設けられた電気・電子回路、CPU等に格納されたプログラム等から構成されている。自動走行制御部61は、自動走行を開始すると、走行車両3が走行予定ルートL1に沿って走行するように操舵装置11の制御弁22を制御する。また、自動走行制御部61は、自動走行を開始すると、変速装置の変速段、原動機の回転数等を自動的に変更することによって、トラクタ1の車速(速度)を制御する。
図3に示すように、トラクタ1が自動走行を行っている状況下において、車体位置と走行予定ルートL1との偏差が閾値未満である場合、自動走行制御部61は、操舵軸(回転軸)11bの回転角を維持する。車体位置と走行予定ルートL1との偏差が閾値以上であって、トラクタ1が走行予定ルートL1に対して左側に位置している場合は、自動走行制御部61は、トラクタ1の操舵方向が右方向となるように操舵軸11bを回転する。車体位置と走行予定ルートL1との偏差が閾値以上であって、トラクタ1が走行予定ルートL1に対して右側に位置している場合は、自動走行制御部61は、トラクタ1の操舵方向が左方向となるように操舵軸11bを回転する。なお、上述した実施形態では、車体位置と走行予定ルートL1との偏差に基づいて操舵装置11の操舵角を変更していたが、走行予定ルートL1の方位とトラクタ1(走行車両3)の進行方向(走行方向)の方位(車体方位)F1とが異なる場合、即ち、走行予定ルートL1に対する車体方位F1の角度θgが閾値以上である場合、自動走行制御部61は、角度θgが零(車体方位F1が走行予定ルートL1の方位に一致)するように操舵角を設定してもよい。また、自動走行制御部61は、偏差(位置偏差)に基づいて求めた操舵角と、方位(方位偏差)に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動操舵における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態における自動操舵における操舵角の設定は一例であり、限定されない。
以上のように、制御装置60によって、トラクタ1(走行車両3)を自動走行させることができる。
また、制御装置60は、手動昇降制御、自動上昇制御等を行うことができる。手動昇降制御では、制御装置60に接続された昇降スイッチ72の操作に基づいて昇降装置8による作業装置2の昇降する制御である。具体的には、昇降スイッチ72は、運転席10の周囲に設けられていて、3位置切換スイッチである。昇降スイッチ72を中立位置から一方に切り換えると、昇降装置8(リフトアーム8a)を上昇させる上昇信号が制御装置60に入力される。また、昇降スイッチ72を中立位置から他方に切り換えると、昇降装置8(リフトアーム8a)を下降させる下降信号が制御装置60に入力される。制御装置60は、上昇信号を取得すると制御弁に制御信号を出力することで昇降装置8を上昇させ、下降信号を取得すると制御弁に制御信号を出力することで昇降装置8を下降させる。つまり、制御装置60は、昇降スイッチ72の手動操作に応じて昇降装置8を昇降させる手動昇降制御をすることができる。
また、自動上昇制御では、操舵装置11の操舵角が所定以上、例えば、旋回に対応する操舵角である場合に、自動的に昇降装置8を作動させることで作業装置2を上昇する制御である。具体的には、制御装置60には、操舵角検出装置70と、切換スイッチ71とが接続されている。操舵角検出装置70は、操舵装置11の操舵角を検出する装置である。切換スイッチ71は、自動上昇制御の有効/無効を切り換えるスイッチであって、ON/OFFに切り換え可能なスイッチである。切換スイッチ71がONである場合、自動上昇制御が有効に設定され、切換スイッチ71がOFFである場合、自動上昇制御が無効に設定される。
制御装置60は、自動上昇制御が有効であり且つ操舵角検出装置70が検出した操舵角が旋回に相当する操舵角以上である場合、制御弁に制御信号を出力することで昇降装置8を自動的に上昇させる自動上昇制御を行う。
以上のように、制御装置60によって、トラクタ1に関する制御、例えば、手動昇降制御、自動上昇制御を行うことができる。
走行支援装置100は、運転席10の近傍に設けられた表示装置である。以下、走行支援装置100が表示装置であるとして説明を進める。
表示装置は、液晶パネル、タッチパネル、その他のパネルのいずれかで構成された表示部50を有する表示装置であり、トラクタ1の走行を、支援をするための情報の他に、トラクタ1、作業装置2に関する様々な情報を表示可能である。
表示装置は、マップ登録部101と、マップ記憶部102とを備えている。マップ登録部101は、表示装置に設けられた電気・電子部品、表示装置に組み込まれたプログラム等から構成されている。マップ記憶部102は、不揮発性のメモリ等から構成されている。マップ登録部101は、所定の圃場の輪郭、例えば、所定の圃場の輪郭に対応した位置を登録する。
図4に示すように、作業者(運転者)が表示装置に対して所定の操作を行うと、マップ登録部101は、表示装置の表示部50にマップ登録画面M1を表示する。マップ登録画面M1には、圃場を含むマップMP1、トラクタ1の車体位置VP1、圃場名及び圃場管理番号等の圃場識別情報が表示される。マップMP1には、圃場を示す画像データの他に緯度、経度等の位置情報が対応付けられている。トラクタ1が圃場内に入り、圃場内を周回すると、マップ登録画面M1には、トラクタ1が周回したときに測位装置40が検出した現在の車体位置VP1が表示される。トラクタ1による圃場内の周回が終了し、マップ登録画面M1に表示された登録ボタン51が選択されると、図5Aに示すように、マップ登録部101は、トラクタ1が周回したときの複数の車体位置によって得られた走行軌跡K1を圃場の輪郭(外形)H1とし、当該輪郭H1で表される圃場マップMP2を圃場識別情報と共に登録する。
なお、図5Bに示すように、マップ登録部101は、車体位置VP1で示される走行軌跡から変曲点を演算して変曲点を結ぶ輪郭K2を圃場の輪郭H1(圃場マップMP2)として登録してもよいし、図5Cに示すように、トラクタ1が周回する際に運転者等がトラクタ1に設けられたスイッチ等によって圃場の端部を指定し指定された端部を結んだ輪郭K3を輪郭H1(圃場マップMP2)として登録してもよい。上述した圃場の登録方法は、一例であり、限定されない。圃場の輪郭、即ち、圃場マップMP2は、位置(緯度、経度)で示されたデータであっても、座標(X軸、Y軸)系で示されたデータであっても、その他の表現で示されたデータであってもよい。
マップ記憶部102は、マップ登録部101によって登録した輪郭(外形)を示す圃場マップMP2を記憶する。即ち、マップ記憶部102は、圃場マップMP2、圃場の輪郭を示すデータ(所定の圃場を表すためのデータ)を記憶する。
表示装置(走行支援装置100)は、所定の圃場に対してトラクタ1を自動走行する際に用いる走行予定ルートL1の作成を行うことができる。走行支援装置100は、マップ取得部120と、走行予定ルートL1の作成を行うルート作成部105を備えている。マップ取得部120は、ルート作成部105は、表示装置に設けられた電気・電子回路、表示装置に格納されたプログラム等から構成されている。
図6に示すように、作業者(運転者)が表示装置に対して所定の操作を行うと、ルート作成部105は、ルート設定画面M3を表示する。ルート設定画面M3は、圃場入力部80と、ルート表示部85とを備えている。圃場入力部80は、圃場名、圃場の管理番号等の圃場識別情報を入力可能である。ルート表示部85は、圃場入力部80に入力された圃場識別情報に対応する所定の圃場を示す圃場マップMP2を表示する。マップ取得部120は、圃場識別情報が入力されると、マップ記憶部102を参照し、当該圃場識別情報に対応する圃場マップMP2を取得する。ルート作成部105は、マップ取得部120が取得した圃場マップMP2を、圃場表示部81に表示させる。なお、圃場入力部80は、マップ記憶部102に登録されている圃場マップMP2に対応する圃場識別情報の一覧表を表示して、マップ取得部120は、一覧表の中から選択された圃場識別情報に対応する圃場マップMP2をマップ記憶部102から取得してもよい。
また、ルート表示部85は、圃場マップMP2に設定された走行予定ルートL1を表示する。
ルート設定画面M3は、枕地幅W1を入力する枕地幅入力部82と、作業幅W2を入力する作業幅入力部88とを備えている。枕地幅入力部82に枕地幅W1を入力した後、決定ボタン99が選択されると、ルート作成部105は、ルート表示部85に表示された圃場マップMP2に、枕地エリアA1を除く作業エリアA2を表示する。例えば、ルート作成部105は、圃場マップMP2の輪郭H1を内側に枕地幅W1の距離だけオフセットして形成される輪郭H2で囲まれるエリアを、作業エリアA2に設定する。なお、ルート設定画面M3において、ルート表示部85に表示された圃場マップMP2上に、ポインタ等を用いて作業エリアA2の輪郭の位置を指定することによって、圃場マップMP2に作業エリアA2を設定してもよい。
また、作業幅入力部88に作業幅W2が入力した後、決定ボタン99が選択されると、ルート作成部105は、作業幅W2に基づいて、所定の圃場、即ち、圃場マップMP2に複数の単位作業区画A3n(n:単位作業区画の個数)を作成する。具体的には、ルート作成部105は、図7Aに示すように、作業エリアA2を作業幅W2で縦方向又は横方向に区切ることによって、作業装置2で作業を行う複数の単位作業区画A3nを作業エリアA2内に作成する。即ち、ルート作成部105は、作業幅W2と同一の幅の単位作業区画A3nを作業エリアA2内に複数作成する。なお、図7Bに示すように、ルート作成部105は、作業幅W2からオーバラップ幅W3を除した幅W4の単位作業区画A3nを作業エリアA2内に複数作成してもよい。オーバラップ幅W3は、ルート設定画面M3で入力することが可能である。
以上のように、ルート作成部105は、作業装置2を連結した走行車両3を走行させた場合に、当該作業装置2によって圃場に対して作業が行われる最小単位の領域を、単位作業区画A3nとして設定する。なお、作業エリアA2の長さL40に対して、単位作業区画A3nの幅(W2,W4)が整数で割り切れず、余りの部分が生じる場合は、ルート作成部105は、単位作業区画A3nにおいて、最初又は最後の単位作業区画A3nは、余りの部分が含むエリアに設定する。
単位作業区画A3の設定が完了すると、ルート作成部105は、走行予定ルートL1の作成を行う。ルート作成部105は、直進作成部105Aと、旋回作成部105Bとを含んでいる。
図8に示すように、直進作成部105Aは、走行車両3が直進する直進部(直進ルート)Lna(n=1,2,3・・・)を作成する。直進作成部105Aは、複数の単位作業区画A3n(n=1,2,3・・・)のそれぞれにおいて、長手方向の両端部を結ぶ直進部Lnaを作成する。直進部Lnaの所定位置における位置(緯度、経度)、即ち、位置を示す位置データは、圃場マップMP2の位置(緯度、経度)に対応付けられる。また、ルート作成部105は、ルート設定画面M3に表示された車速入力部97に入力された車速が、直進部Lnaに割り当てられる。つまり、走行車両3が直進部Lnaを走行する際は、当該直進部Lnaに対応付けられた車速で自動走行することになる。
旋回作成部105Bは、走行車両3が旋回する旋回部(旋回ルート)Lnb(n=1,2,3・・・)を作成する。旋回作成部105Bは、複数の直進部Lnaのうち互いに隣接する直進部Lnaを結ぶ円弧上の旋回部Lnbを枕地エリアA1に作成する。旋回部Lnbの所定位置における位置(緯度、経度)、即ち、位置を示す位置データは、圃場マップMP2の位置(緯度、経度)に対応付けられる。また、ルート作成部105は、自動上昇制御の有効である場合において、走行車両3が旋回部Lnbを通過する際は、自動上昇制御によって作業装置2を上昇させることを自動的に割り当てられる。つまり、走行車両3が旋回部Lnbを走行する際は、作業装置2が自動的に上昇する。
以上のように、走行予定ルートL1(直進部L1a、旋回部L1b)が設定された場合、設定された走行予定ルートL1は、表示装置のルート記憶部109に記憶される。また、走行予定ルートL1は、圃場マップMP2と共にルート表示部85に表示される。
さて、ルート作成部105は、走行車両3の走行に関する制限(走行制限)、又は、作業装置2の作業の制限(作業制限)を、走行予定ルートL1に設定することができる。ルート作成部105は、制限設定部105Dを備えている。制限設定部105Dは、少なくとも走行制限及び作業制限のいずれかを走行予定ルートL1に行うことができる。制限設定部105Dは、走行の制限として、走行予定ルートL1上に走行車両3の停止を行う停止部410を設定する。また、制限設定部105Dは、作業の制限として、走行予定ルートL1上に作業装置2の作業を行わない非作業部420を設定する。
具体的には、ルート設定画面M3には、制限を示す制限項目を表示する制限項目部401が表示される。制限項目部401には、例えば、作業制限として作業を行わないことを示す作業停止Q1が表示され、走行制限として、走行車両3の停止を示す走行停止Q2が表示される。また、ルート設定画面M3には、ポインタ402が表示される。
図9Aに示すように、制限設定部105Dは、制限項目部401において、走行停止Q2が選択され且つ走行予定ルートL1の所定の位置がポインタ402によって指定された場合、指定された所定の位置(所定位置)P71に停止部410を設定する。制限設定部105Dは、走行予定ルートL1において、複数の所定位置P71が指定された場合、複数の所定位置P71を停止部410として設定する。つまり、制限設定部105Dは、走行予定ルートL1の所定位置P71において、走行車両3が停止するという停止部410の位置データを付与する。このように、制限設定部105Dによって、走行予定ルートL1上に停止部410が設定された場合、停止部410の位置データを含む走行予定ルートL1の位置データがルート記憶部109に記憶される。
図9Bに示すように、制限設定部105Dは、制限項目部401において、作業停止Q1が選択され且つ走行予定ルートL1の所定の位置がポインタ402によって指定された場合、指定された所定の位置(所定位置)P72に非作業部420を設定する。つまり、制限設定部105Dは、走行予定ルートL1の所定位置P72において、作業装置2の作業を行わないという非作業部420の情報を付与する。なお、制限設定部105Dは、走行予定ルートL1において選択された所定位置P72aと、P72bとを結ぶ部分が、非作業部420として設定してもよい。このように、制限設定部105Dによって、走行予定ルートL1上に非作業部420が設定された場合、非作業部420の位置データを含む走行予定ルートL1の位置データがルート記憶部109に記憶される。
なお、ルート作成部105は、走行予定ルートL1の延長、短縮(収縮)を行うことができるようにしてもよい。ルート作成部105は、ルート変形部105Eを備えている。ルート変形部105Eは、走行予定ルートL1の延長、短縮を行う。具体的には、ルート設定画面M3に表示された延長ボタン405を選択後、図10Aに示すように、走行予定ルートL1上をポインタ402で選択すると、ルート変形部105Eは、選択した選択位置P75に対応する走行予定ルートL1の一部を保持する。例えば、走行予定ルートL1において、選択位置P75に対応する位置が旋回部Lnbである場合、ルート変形部105Eは、旋回部Lnbを保持する。
以降、説明の便宜上、旋回部Lnbが、ポインタ402によって保持された保持部分425であるとして説明を進める。当然の如く、ポインタ402によって保持された保持部分425は、旋回部Lnbでなくても様々な個所が適用可能である。
ルート表示部85に表示された圃場マップMP上において、ポインタ402を上、下、右、左に移動させると、ルート変形部105Eは、図10Aに示すように、保持部分425を、ポインタ402の移動に伴って、選択位置P75から任意の位置に移動させ、保持部分425の任意の位置に応じて走行予定ルートL1の長さを延長したり、短縮(収縮)する。図10Bに示すように、例えば、保持部分425を選択位置P75よりも作業エリアA2側に移動させた場合は、ルート変形部105Eは、保持部分425の移動に伴って、保持部分425に繋がる直進部Lnaを短縮(収縮)する。図10Cに示すように、例えば、保持部分425を選択位置P75よりも作業エリアA2の内側に移動させた場合は、ルート変形部105Eは、保持部分425の移動に伴って、保持部分425に繋がる直進部Lnaを短縮する。このように、ルート変形部105Eによって、走行予定ルートL1上が延長、短縮(収縮)された場合、短縮(収縮)された走行予定ルートL1の位置データがルート記憶部109に記憶される。
さて、自動走行を行う場合、図11に示すように、表示装置には、作業画面M21が表示される。作業画面M21は、作業表示部197を備えている。作業表示部197は、ルート記憶部109に記憶された走行予定ルートL1を表示する。作業表示部197は、走行制限が走行予定ルートL1に設定されている場合は、走行制限が設定された走行予定ルートL1、例えば、停止部410の位置が付与された走行予定ルートL1を表示する。作業表示部197は、作業制限が走行予定ルートL1に設定されている場合は、作業制限が設定された走行予定ルートL1、例えば、非作業部420の位置が付与された走行予定ルートL1を表示する。作業表示部197において、停止部410を示す図形D21、非作業部420を示す図形D22を走行予定ルートL1上に表示してもよい。また、作業表示部197は、走行予定ルートL1が延長又は短縮されている場合は、延長又は短縮された走行予定ルートL1を表示する。作業表示部197は、自動走行を行ったときの測位装置40が検出した車体位置、即ち、自動作業軌跡K11を表示する。なお、作業表示部197は、走行予定ルートL1に対するトラクタ1の現在の位置を表示してもよい。
自動走行を行っている状況下において、走行車両3が停止部410に到達した場合は、自動走行制御部61は、車速を零にすることによって走行車両3を停止させることで、自動走行を一旦停止する。
なお、直進部Lna、旋回部Lnbにおいて、停止部410が設定されていない場合は、緊急の場合を除き、走行車両3は、停止することなく直進及び旋回を行う。緊急の場合とは、走行車両3が自動走行中に人、動物等の障害物を検出した場合である。障害物の検出は、トラクタ1に設けられた障害物検出装置77によって検出される。障害物検出装置77によって障害物を検出した場合は、自動走行制御部61は、車速を零にすることによって走行車両3を停止させることで、自動走行を一旦停止する。
即ち、自動走行制御部61は、障害物検出装置77によって障害物が検出されておらず且つ直進部Lna、旋回部Lnbに停止部410が設定されていない定常走行の場合は、車速に応じて走行車両3の走行を継続し、定常走行において、走行車両3が停止部410に到達した場合は、自動走行制御部61は、自動走行を一旦停止する。
自動走行を一旦停止した場合、走行車両3を停止した場合において、走行に関する制限を解除する解除情報を取得した場合には、自動走行制御部61は、自動走行を再開する。例えば、リモコン等の外部端末を操作することによって、外部からトラクタ1に向けて解除情報が送信され、トラクタ1に設けた通信装置を介して自動走行制御部61が解除情報を取得した場合、当該自動走行制御部61は解除情報を取得した時点で、走行に関する制御、例えば、走行車両3の停止を解除し、走行予定ルートL1に対応した車速で走行車両3を自動走行させる。
また、自動走行を行っている状況下において、走行車両3が非作業部420に到達した場合、自動走行制御部61は、制御装置60に対して作業装置2における作業停止を通知する。制御装置60は、自動走行制御部61からの通知を受けて、例えば、クラッチ等を切断することによりPTOの動力を作業装置2に伝達しないようにすることで作業装置2の作業を停止したり、自動上昇制御によって作業装置2を自動的に上昇させることで対地作業を行わないようにすることで作業装置2の作業を停止する。直進部Lnaにおいて、非作業部420が設定されていない場合は、作業装置2の作業は連続して行われる。なお、上述した実施形態では、自動走行制御部61が制御装置60に作業停止を通知することによって、作業装置2の作業を停止していたが、自動走行制御部61が制御装置60と同様な制御を行うことによって、作業装置2の作業を停止してもよい。
図12は、自動走行の動作をまとめた図である。図12に示すように、自動走行の開始が指令されると(S120)、自動走行制御部61は、障害物検出装置77によって、障害物を検出していないか否かを判定する(S121)。障害物検出装置77が障害物を検出していない場合(S121、No)、自動走行制御部61は、走行予定ラインL1と走行車両3との偏差(位置偏差、方位偏差)に基づいて、自動操舵を行う(S122)。また、自動走行制御部61は、走行車両3の車速を、走行予定ラインL1に対応した車速に設定する(S123)。自動走行制御部61は、自動走行中に、走行予定ラインL1に設定された制限に対応する位置(制限位置)に走行車体3が達したか否かを判断する(S124)。走行車体3が制限位置に達した場合(S124、Yes)、トラクタ1、例えば、自動走行制御部61は、制限位置に対応する制限(走行制限、作業制限)を実行する(S125)。走行車体3が制限位置に達していない場合(S124、No)、自動走行制御部61は、自動走行を継続する。
自動走行制御部61は、走行制限が行われて走行車両3が停止している場合、走行制限の解除があったか否かを判断する(S126)。走行制限の解除があった場合(S126、Yes)、自動走行制御部61は、走行制限を解除する(S127)、走行制限の解除後は、自動走行に戻る。
なお、作業制限が行われている場合、走行車両3が、作業制限が設定されていない位置に到達した場合には、作業制限が自動的に解除される。
以上のように、トラクタ1は、走行予定ルート及び当該走行予定ルートに設定された制限に対応した走行を行うことができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、上述した走行制限及び作業制限は一例であり、他の内容であってもよい。
1 :作業車両(トラクタ)
50 :表示部
61 :自動走行制御部
100 :走行支援装置
101 :マップ登録部
105 :ルート作成部
105D :制限設定部

Claims (7)

  1. 作業装置が連結される走行車両の走行予定ルートを作成する走行支援装置であって、
    所定の圃場における圃場マップを取得するマップ取得部と、
    前記マップ取得部が取得した圃場マップに走行予定ルートを作成するルート作成部と、
    を備え、
    前記ルート作成部は、前記走行車両の走行及び前記作業装置の作業のいずれかに関する制限を、前記走行予定ルートに設定する制限設定部を有している走行支援装置。
  2. 前記制限設定部は、前記作業の制限として、前記走行予定ルート上に前記作業装置の作業を行わない非作業部を設定する請求項1に走行支援装置。
  3. 前記制限設定部は、前記走行の制限として、前記走行予定ルート上に前記走行車両の停止を行う停止部を設定する請求項1又は2に走行支援装置。
  4. 前記走行予定ルートを表示する表示部を備え、
    前記制限設定部は、前記表示部に表示された走行予定ルートに対して所定の位置が指定された場合に、前記所定の位置を、前記制限を行う位置に設定する請求項1〜3のいずれかに記載の走行支援装置。
  5. 所定の圃場における圃場マップを登録するマップ登録部を備え、
    前記制限設定部は、前記マップ登録部によって登録された圃場マップに対して前記走行予定ルート上に前記制限を設定する請求項1〜4のいずれかに記載の走行支援装置。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の走行支援装置と、
    走行車両と、
    前記走行予定ルートに基づいて前記走行車両の自動走行を行う自動走行制御部と、
    を備えている作業車両。
  7. 前記自動走行制御部は、前記走行予定ルートに設定された走行に関する制限を解除する解除情報を取得した場合に、前記自動走行を再開する請求項6に記載の作業車両。
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