JP7059221B2 - 作業車両用の制御システム - Google Patents
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Description
又、車体の後部に作業装置の一例であるプラウを連結して溝曳き耕を行う場合には、前の作業経路でのプラウ耕でできた溝に片輪を落とした状態で、車体を前の作業経路に沿って走行させることになる。そのため、この溝曳き耕では、車体が前の作業経路側に傾斜した状態になることから、操舵輪が前の作業経路側に取られ易くなる。
車体に昇降可能に連結された作業装置と、前記作業装置を昇降駆動する昇降駆動ユニットと、前記昇降駆動ユニットの作動を制御する制御ユニットと、車体の旋回開始を検出する旋回開始検出器と、作業地にて区分けされた非作業領域と作業領域とを含む作業地情報を記憶する記憶部と、前記作業地における車体の現在位置を測定する位置測定器とを有し、
前記制御ユニットは、前記位置測定器からの測定情報と前記作業地情報とに基づいて車体の現在位置が前記非作業領域か前記作業領域かを判定し、車体の現在位置が前記非作業領域である場合は、前記旋回開始検出器にて車体の旋回開始が検出されるのに伴って、前記昇降駆動ユニットにて前記作業装置を作業高さ位置から非作業高さ位置まで上昇させる旋回上昇制御機能を実行し、車体の現在位置が前記作業領域である場合は、車体の現在位置が前記非作業領域である場合よりも前記旋回開始検出器の検出感度を低下させる感度低下処理、又は、前記旋回上昇制御機能の実行を禁止する旋回上昇禁止処理を行う点にある。
又、例えば、作業車両の走行装置が独立変速可能な左右のクローラを有するフルクローラ式である場合は、左右のクローラの速度差が、予め設定された旋回開始検出用の閾値に達したときに、その到達を旋回開始検出器が車体の旋回開始として検出するように構成することが考えられる。
前記作業地情報には、前記作業地での車体の作業経路が含まれており、
前記制御ユニットは、前記感度低下処理を行った場合は、前記位置測定器からの測定情報と前記作業地情報とに基づいて車体が前記作業経路に従って走行しているか否かを判定し、車体が前記作業経路に従って走行している間は前記旋回上昇制御機能の実行を禁止する点にある。
つまり、作業車両の旋回開始に連動した旋回上昇制御機能による作業装置の作業高さ位置から非作業高さ位置への自動上昇がより適正に行われるようになり、その結果、車体が作業経路に従って走行している作業走行中は、車体の旋回にかかわらず作業装置による作業を確実に継続することができる。
前記作業地情報には、前記作業地での車体の作業経路が含まれており、
前記制御ユニットは、車体の現在位置が前記作業領域である場合は、前記位置測定器からの測定情報と前記作業地情報とに基づいて車体が前記作業経路に従って走行しているか否かを判定し、車体が前記作業経路に従わずに走行していると判定した場合に前記旋回上昇制御機能を実行する点にある。
つまり、作業車両の旋回開始に連動した旋回上昇制御機能による作業装置の作業高さ位置から非作業高さ位置への自動上昇がより適正に行われるようになり、その結果、作業走行状態から燃料補給などを行うための移動走行状態への移行を簡便に行うことができる。
前記制御ユニットは、前記旋回開始検出器にて車体の旋回開始が検出されたときに実行される旋回用制御機能として、車体の小旋回走行を可能にする前輪変速制御機能とオートブレーキ制御機能、及び、車体の低速旋回走行を可能にする旋回用車速制御機能と旋回用エンジン回転数制御機能とを有し、当該旋回用制御機能のうちの少なくとも一つを、車体の現在位置が前記非作業領域である場合は実行可能とし、車体の現在位置が前記作業領域である場合は実行禁止とする点にある。
なお、本発明に係る作業車両用の制御システムは、トラクタ以外の、例えば乗用草刈機、乗用田植機、コンバイン、除雪車、ホイールローダ、などの乗用作業車両、及び、無人耕耘機や無人草刈機などの無人作業車両に適用することができる。
なお、トラクタ1の後部には、ロータリ耕耘装置3に代えて、プラウ、ディスクハロー、カルチベータ、サブソイラ、草刈装置、播種装置、施肥装置、などの各種の作業装置を連結することができる。
なお、携帯通信端末5には、タブレット型のパーソナルコンピュータやスマートフォンなどを採用することができる。又、無線通信には、Wi-Fi(登録商標)などの無線LAN(Local Area Network)やBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信などを採用することができる。
なお、エンジン13には、電子ガバナを有する電子制御式のガソリンエンジンなどを採用してもよい。
走行伝動系15Aには、エンジン13からの動力を変速する電子制御式の主変速装置20、主変速装置20からの動力を前進用と後進用とに切り換える電子油圧制御式の前後進切換装置21、前後進切換装置21からの前進用又は後進用の動力を高低2段に変速するギア式の副変速装置22、前後進切換装置21からの前進用又は後進用の動力を超低速段に変速するギア式のクリープ変速装置23、副変速装置22又はクリープ変速装置23からの動力を左右の後輪12に分配する後輪用差動装置24、後輪用差動装置24からの動力を減速して左右の後輪12に伝える左右の減速装置25、及び、副変速装置22又はクリープ変速装置23から左右の前輪11への伝動を切り換える電子油圧制御式の伝動切換装置26、などが含まれている。
作業伝動系15Bには、エンジン13からの動力を断続する油圧式のPTOクラッチ27、PTOクラッチ27を経由した動力を正転3段と逆転1段とに切り換えるPTO変速装置28、及び、PTO変速装置28からの動力を作業用として出力するPTO軸29、などが含まれている。
変速ユニット15には、左右の後輪12を個別に制動する左右のブレーキ30が備えられている。
なお、主変速装置20には、I-HMTの代わりに、油圧機械式無段変速装置の一例であるHMT(Hydraulic Mechanical Transmission)、静油圧式無段変速装置、又は、ベルト式無段変速装置、などの無段変速装置を採用してもよい。又、無段変速装置の代わりに、複数の油圧式の変速クラッチ、及び、それらに対するオイルの流れを制御する複数の電磁式の変速バルブ、などを有する電子油圧制御式の有段変速装置を採用してもよい。
なお、パワーステアリングユニット40には、操舵用の電動モータを有する電動式を採用してもよい。
ちなみに、トラクタ1の後部に連結される作業装置が、プラウ、カルチベータ、サブソイラなどの牽引式の作業装置である場合には、例えば、作業装置の作業深さに応じて変化する牽引負荷を検出する歪みゲージ式のドラフトセンサを、牽引負荷がかかる3点リンク機構2の基部に備えるようにすれば、ドラフトセンサを、作業装置の接地を検出する接地センサ、及び、作業装置の作業深さを検出する作業深さセンサとして機能させることができる。
なお、各制御部46A~46Fの相互通信には、CAN以外の通信規格や次世代通信規格である、例えば、車載EthernetやCAN-FD(CAN with FLexible Data rate)などを採用してもよい。
変速ユニット制御部46Bは、二輪駆動モードにおいては、伝動切換装置26を伝動遮断状態に切り換えることで、トラクタ1の駆動状態を、左右の前輪11への伝動を遮断して左右の後輪12のみを駆動させる二輪駆動状態に切り換える。
変速ユニット制御部46Bは、四輪駆動モードにおいては、伝動切換装置26を等速駆動状態に切り換えることで、トラクタ1の駆動状態を、左右の前輪11に伝動して左右の前輪11と左右の後輪12とを等速駆動させる四輪駆動状態に切り換える。
変速ユニット制御部46Bは、前輪変速モードにおいては、舵角センサS6からの検出情報に基づいて伝動切換装置26を等速伝動状態と倍速伝動状態とに切り換える前輪変速制御機能を実行する。前輪変速制御機能には、前輪11の操舵角が閾値未満から閾値に達したときに、トラクタ1が旋回を開始したと判定して、伝動切換装置26を等速伝動状態から倍速伝動状態に切り換える前輪倍速処理と、前輪11の操舵角が閾値以上から閾値未満に至ったときに、トラクタ1が旋回を終了したと判定して、伝動切換装置26を倍速伝動状態から等速伝動状態に切り換える前輪等速処理とが含まれている。
変速ユニット制御部46Bは、オートブレーキモードにおいては、舵角センサS6からの検出情報に基づいて、オートブレーキユニット41の作動を制御して左右のブレーキ30を制動解除状態と旋回内側制動状態とに切り換えるオートブレーキ制御機能を実行する。オートブレーキ制御機能には、前輪11の操舵角が閾値未満から閾値に達したときに、トラクタ1が旋回を開始したと判定するとともに、そのときの操舵角の増減方向から前輪11の操舵方向を判定して、旋回内側のブレーキ30を制動解除状態から制動状態に切り換える旋回内側制動処理と、前輪11の操舵角が閾値以上から閾値未満に至ったときに、トラクタ1が旋回を終了したと判定して、制動状態(旋回内側)のブレーキ30を制動解除状態に切り換える制動解除処理とが含まれている。
なお、図7に示す変形圃場Aの形状や大きさなどを特定する場合には、角部地点以外に、湾曲部分Aaの形状や大きさなどを特定するための複数の形状特定地点を取得する必要がある。
例えば、図6に示すように、矩形状の圃場Aにおいて、自動走行の開始地点p1と終了地点p2とが設定され、トラクタ1の作業走行方向が圃場Aの短辺に沿う方向に設定されている場合は、目標経路生成部51Bは、先ず、圃場Aを、前述した4つの角部地点Ap1~Ap4と矩形状の形状特定線ALとに基づいて、圃場Aの外周縁に隣接するマージン領域A1と、マージン領域A1の内側に位置する走行領域A2とに区分けする。
次に、目標経路生成部51Bは、トラクタ1の旋回半径や作業幅などに基づいて、走行領域A2に、圃場Aの長辺に沿う方向に作業幅に応じた一定間隔をあけて並列に配置される複数の並列経路P1を生成するとともに、走行領域A2における各長辺側の外縁部に配置されて複数の並列経路P1を走行順に接続する複数の方向転換経路P2を生成する。
そして、走行領域A2を、走行領域A2における各長辺側の外縁部に設定される一対の非作業領域A2aと、一対の非作業領域A2aの間に設定される作業領域A2bとに区分けするとともに、各並列経路P1を、一対の非作業領域A2aに含まれる非作業経路P1baと、作業領域A2bに含まれる作業経路P1bとに区分けする。
これにより、目標経路生成部51Bは、図6に示す圃場Aにおいて、トラクタ1を予め設定された自動走行の開始地点p1から終了地点p2にわたって自動走行させるのに適した目標経路Pを生成することができる。
これにより、全周囲画像生成部86Aが生成した全周囲画像やトラクタ1の走行方向の画像などを、トラクタ1の液晶モニタ37や携帯通信端末5の表示デバイス50などにおいて表示することができる。そして、この表示により、トラクタ1の周囲の状況や走行方向の状況をユーザに視認させることができる。
このように、各カメラ81~84の撮像範囲のいずれかに障害物が存在する場合は、画像処理装置86が、障害物の検知情報を障害物検知装置87に送信することから、障害物検知装置87は、その障害物の検知情報を受け取ることにより、各カメラ81~84のいずれかの撮像範囲に障害物が存在することを検知することができるとともに、その障害物の位置及び障害物までの距離を検知することができる。又、各カメラ81~84の撮像範囲のいずれにも障害物が存在しない場合は、画像処理装置86が、障害物の未検知を障害物検知装置87に送信することから、障害物検知装置87は、各カメラ81~84の撮像範囲のいずれにも障害物が存在しないことを検知することができる。
作業装置制御部46Dは、先ず、カバーセンサS8からの検出情報に基づいて、ロータリ耕耘装置3が接地しているか否かを判定する接地判定処理を行う(ステップ#1)。
作業装置制御部46Dは、接地判定処理においてロータリ耕耘装置3が接地していないと判定した場合は、ステップ#1に遷移してロータリ耕耘装置3が接地するまで待機する。
作業装置制御部46Dは、接地判定処理においてロータリ耕耘装置3が接地していると判定した場合は、測位ユニット70からの測位情報と車載記憶部46Gに記憶された作業地情報とに基づいて、トラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)か作業領域A2b(No)かを判定する現在位置判定処理を行う(ステップ#2)。
作業装置制御部46Dは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)であると判定した場合は、旋回上昇制御機能の実行を可能にする旋回上昇可能処理を行い(ステップ#3)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が前述した閾値に達したか否かを判定する操舵角判定処理を行う(ステップ#4)。
作業装置制御部46Dは、操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達したと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始したと判定して、旋回上昇制御機能を実行してロータリ耕耘装置3を作業高さ位置から非作業高さ位置まで上昇させる(ステップ#5)。このとき、PTOクラッチ制御機能が実行可能状態であれば、ロータリ耕耘装置3の浮上に連動してPTOクラッチ制御機能のPTOクラッチ遮断処理が行われる。自動昇降制御機能が実行可能状態であれば、ロータリ耕耘装置3の浮上に連動して自動昇降制御機能の自動昇降制御機能中断処理が行われる。自動ローリング制御機能が実行可能状態であれば、ロータリ耕耘装置3の浮上に連動して自動ローリング制御機能の自動ローリング制御機能中断処理が行われる。
作業装置制御部46Dは、操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達していないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始していないと判定して、ステップ#2の現在位置判定処理に遷移する。
作業装置制御部46Dは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が作業領域A2b(No)であると判定した場合は、旋回上昇制御機能の実行を禁止する旋回上昇禁止処理を行い(ステップ#6)、その後、測位ユニット70からの測位情報と車載記憶部46Gに記憶された作業地情報とに基づいて、トラクタ1が作業経路P1bに従って走行しているか否かを判定する走行軌道判定処理を行う(ステップ#7)。
作業装置制御部46Dは、走行軌道判定処理においてトラクタ1が作業経路P1bに従って走行していると判定した場合は、ステップ#2の現在位置判定処理に遷移して、トラクタ1が作業領域A2bにおいて作業経路P1bに従って走行している間は旋回上昇制御機能の実行を禁止する。
作業装置制御部46Dは、走行軌道判定処理においてトラクタ1が作業経路P1bに従わずに走行していると判定した場合は、旋回上昇禁止処理が行われたか否かを判定する旋回上昇禁止判定処理を行う(ステップ#8)。
作業装置制御部46Dは、旋回上昇禁止判定処理において旋回上昇禁止処理が行われたと判定した場合は、旋回上昇禁止処理による旋回上昇制御機能の実行禁止を解除する旋回上昇禁止解除処理を行い(ステップ#9)、その後、ステップ#5に遷移して旋回上昇制御機能を実行する。
作業装置制御部46Dは、旋回上昇禁止判定処理において旋回上昇禁止処理が行われていないと判定した場合は、ステップ#5に遷移して旋回上昇制御機能を実行する。
作業装置制御部46Dは、旋回上昇制御機能の実行後はステップ#1に遷移してロータリ耕耘装置3が接地するまで待機する。
エンジン制御部46Aは、測位ユニット70からの測位情報と車載記憶部46Gに記憶された作業地情報とに基づいて、トラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)か作業領域A2b(No)かを判定する現在位置判定処理を行う(ステップ#10)。
エンジン制御部46Aは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)であると判定した場合は、旋回用エンジン回転数制御機能の実行を可能にする回転数制御可能処理を行い(ステップ#11)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が前述した閾値未満から閾値に達したか否かを判定する第1操舵角判定処理を行う(ステップ#12)。
エンジン制御部46Aは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達していないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始していないと判定して、ステップ#10の現在位置判定処理に遷移する。
エンジン制御部46Aは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達したと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始したと判定し、この判定に基づいて旋回用エンジン回転数制御機能を実行して、エンジン回転数を作業用回転数から旋回用回転数まで低下させるエンジン回転数低下処理を行い(ステップ#13)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が閾値以上から閾値未満に至ったか否かを判定する第2操舵角判定処理を行う(ステップ#14)。
エンジン制御部46Aは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至っていないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了していないと判定して、前輪11の操舵角が閾値未満に至るまで待機してエンジン回転数を旋回用回転数に維持する。
エンジン制御部46Aは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至ったと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了したと判定し、この判定に基づいて旋回用エンジン回転数制御機能を実行して、エンジン回転数を旋回用回転数から作業用回転数まで上昇させるエンジン回転数上昇処理を行い(ステップ#15)、その後、ステップ#10の現在位置判定処理に遷移する。
エンジン制御部46Aは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が作業領域A2b(No)であると判定した場合は、旋回用エンジン回転数制御機能の実行を禁止する回転数制御禁止処理を行い(ステップ#16)、その後、ステップ#10の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、測位ユニット70からの測位情報と車載記憶部46Gに記憶された作業地情報とに基づいて、トラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)か作業領域A2b(No)かを判定する現在位置判定処理を行う(ステップ#20)。
変速ユニット制御部46Bは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)であると判定した場合は、旋回用車速制御機能の実行を可能にする車速制御可能処理を行い(ステップ#21)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が前述した閾値未満から閾値に達したか否かを判定する第1操舵角判定処理を行う(ステップ#22)。
変速ユニット制御部46Bは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達していないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始していないと判定して、ステップ#20の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達したと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始したと判定し、この判定に基づいて旋回用車速制御機能を実行して、トラクタ1の車速を作業速度から旋回速度まで低下させる旋回用減速処理を行い(ステップ#23)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が閾値以上から閾値未満に至ったか否かを判定する第2操舵角判定処理を行う(ステップ#24)。
変速ユニット制御部46Bは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至っていないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了していないと判定して、前輪11の操舵角が閾値未満に至るまで待機してトラクタ1の車速を旋回速度に維持する。
変速ユニット制御部46Bは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至ったと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了したと判定し、この判定に基づいて旋回用車速制御機能を実行して、トラクタ1の車速を旋回速度から作業速度まで上昇させる作業用増速処理を行い(ステップ#25)、その後、ステップ#20の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が作業領域A2b(No)であると判定した場合は、旋回用車速制御機能の実行を禁止する車速制御禁止処理を行い(ステップ#26)、その後、ステップ#20の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、測位ユニット70からの測位情報と車載記憶部46Gに記憶された作業地情報とに基づいて、トラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)か作業領域A2b(No)かを判定する現在位置判定処理を行う(ステップ#30)。
変速ユニット制御部46Bは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)であると判定した場合は、前輪変速制御機能の実行を可能にする前輪変速可能処理を行い(ステップ#31)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が前述した閾値未満から閾値に達したか否かを判定する第1操舵角判定処理を行う(ステップ#32)。
変速ユニット制御部46Bは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達していないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始していないと判定して、ステップ#30の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達したと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始したと判定し、この判定に基づいて前輪変速制御機能を実行して、伝動切換装置26を等速伝動状態から倍速伝動状態に切り換える前輪倍速処理を行い(ステップ#33)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が閾値以上から閾値未満に至ったか否かを判定する第2操舵角判定処理を行う(ステップ#34)。
変速ユニット制御部46Bは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至っていないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了していないと判定して、前輪11の操舵角が閾値未満に至るまで待機して伝動切換装置26を倍速伝動状態に維持する。
変速ユニット制御部46Bは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至ったと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了したと判定し、この判定に基づいて前輪変速制御機能を実行して、伝動切換装置26を倍速伝動状態から等速伝動状態に切り換える前輪等速処理を行い(ステップ#35)、その後、ステップ#30の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が作業領域A2b(No)であると判定した場合は、前輪変速制御機能の実行を禁止する前輪変速禁止処理を行い(ステップ#36)、その後、ステップ#30の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、測位ユニット70からの測位情報と車載記憶部46Gに記憶された作業地情報とに基づいて、トラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)か作業領域A2b(No)かを判定する現在位置判定処理を行う(ステップ#40)。
変速ユニット制御部46Bは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が非作業領域A2a(Yes)であると判定した場合は、オートブレーキ制御機能の実行を可能にするオートブレーキ可能処理を行い(ステップ#41)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が前述した閾値未満から閾値に達したか否かを判定する第1操舵角判定処理を行う(ステップ#42)。
変速ユニット制御部46Bは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達していないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始していないと判定して、ステップ#40の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、第1操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値に達したと判定した場合は、トラクタ1が旋回を開始したと判定し、この判定に基づいてオートブレーキ制御機能を実行して、旋回内側のブレーキ30を制動解除状態から制動状態に切り換える旋回内側制動処理を行い(ステップ#43)、その後、舵角センサS6にて検出される前輪11の操舵角が閾値以上から閾値未満に至ったか否かを判定する第2操舵角判定処理を行う(ステップ#44)。
変速ユニット制御部46Bは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至っていないと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了していないと判定して、前輪11の操舵角が閾値未満に至るまで待機して旋回内側のブレーキ30を制動状態に維持する。
変速ユニット制御部46Bは、第2操舵角判定処理において前輪11の操舵角が閾値未満に至ったと判定した場合は、トラクタ1が旋回を終了したと判定し、この判定に基づいてオートブレーキ制御機能を実行して、旋回内側のブレーキ30を制動状態から制動解除状態に切り換える制動解除処理を行い(ステップ#45)、その後、ステップ#40の現在位置判定処理に遷移する。
変速ユニット制御部46Bは、現在位置判定処理においてトラクタ1の現在位置が作業領域A2b(No)であると判定した場合は、オートブレーキ制御機能の実行を禁止するオートブレーキ禁止処理を行い(ステップ#46)、その後、ステップ#40の現在位置判定処理に遷移する。
その後、トラクタ1が周回経路P3の始端地点に到達したことを検知した段階で、図9に示すように、圃場中央側の領域を作業領域A2bから既作業領域A2cに変更する。又、周回経路P3の第1経路(太い実線で示す経路)を非作業経路P3aから作業経路P3bに変更し、この作業経路P3bを含む圃場Aの第1外端側領域を非作業領域A2aから作業領域A2bに変更する。
その後、トラクタ1が第1経路の終端に方向転換経路P2を介して接続された周回経路P3における第2経路の始端地点に到達したことを検知した段階で、図10に示すように、第1外端側領域を作業領域A2bから既作業領域A2cに変更する。又、周回経路P3の第2経路(太い実線で示す経路)を非作業経路P3aから作業経路P3bに変更し、この作業経路P3bを含む圃場Aの第2外端側領域を非作業領域A2aから作業領域A2bに変更する。
その後、トラクタ1が第2経路の終端に方向転換経路P2を介して接続された周回経路P3における第3経路の始端地点に到達したことを検知した段階で、図11に示すように、第2外端側領域を作業領域A2bから既作業領域A2cに変更する。又、周回経路P3の第3経路(太い実線で示す経路)を非作業経路P3aから作業経路P3bに変更し、この作業経路P3bを含む圃場Aの第3外端側領域を非作業領域A2aから作業領域A2bに変更する。
その後、トラクタ1が第3経路の終端に方向転換経路P2を介して接続された周回経路P3における第4経路の始端地点に到達したことを検知した段階で、図12に示すように、第3外端側領域を作業領域A2bから既作業領域A2cに変更する。又、周回経路P3の第4経路(太い実線で示す経路)を非作業経路P3aから作業経路P3bに変更し、この作業経路P3bを含む圃場Aの第4外端側領域を非作業領域A2aから作業領域A2bに変更する。
本発明の別実施形態について説明する。
なお、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
例えば、作業車両1は、左右の後輪12に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、左右の前輪11及び左右の後輪12に代えて左右のクローラを備えるフルクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、左右の後輪12が操舵輪として機能する後輪ステアリング仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、エンジン13の代わりに電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、エンジン13と走行用の電動モータとを備えるハイブリッド仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、その前部に作業装置3が昇降可能に連結される構成であってもよい。
例えば、作業車両1は、手動走行又は自動走行のみが可能に構成されていてもよい。
例えば、旋回開始検出器S6は、ステアリングホイール35の回動操作量から車体の旋回開始を検出する回転センサなどであってもよい。
例えば、旋回開始検出器S6として、衛星測位システムを利用して作業車両1の現在位置や現在方位などを測定する測位ユニット70を流用し、現在位置の変化量や現在方位の変化量などから車体の旋回開始を検出するように構成されていてもよい。
例えば、旋回開始検出器S6として、トラクタ1の姿勢や方位などを測定する慣性計測装置72を流用し、慣性計測装置72にて検出される車体のヨー角などから車体の旋回開始を検出するように構成されていてもよい。
例えば、旋回開始検出器S6は、作業車両1が左右のクローラを備えるフルクローラ仕様に構成されている場合は、左右のクローラの各駆動速度を検出する回転センサなどを利用して、左右のクローラの速度差から車体の旋回開始を検出するように構成されていてもよい。
例えば、旋回開始検出器S6は、車体の旋回移動時に車体にかかる遠心力から車体の旋回開始を検出するように構成されていてもよい。
例えば、位置測定器70は、障害物検知システム80を利用して、作業地Aにおける車体進行方向の端縁からの作業車両1の位置を測定するものであってもよい。
例えば、位置測定器70として、作業地Aにおける車体進行方向の端縁からの作業車両1の位置を測定する専用のライダーセンサなどを備えるようにしてもよい。
例えば、位置測定器70は、車載記憶部46Gに記憶された作業地情報と車体の走行距離を測定する距離計からの測定情報とから、作業地Aにおける車体進行方向の端縁からの作業車両1の位置を測定するように構成されていてもよい。
ちなみに、旋回開始検出器S6の感度低下処理に関しては、車体の現在位置が非作業領域A2aである場合よりも旋回開始検出用の閾値を大きくする、又は、旋回開始検出用の閾値に達してから閾値以上に維持された継続時間を加味することなどが考えられる。
制御ユニット46は、先ず、位置測定器70からの測定情報と作業地情報とに基づいて、車体の現在位置が、非作業領域A2aか、作業領域A2bのうちの非作業領域に隣接する第1領域部分か、作業領域A2bのうちの非作業領域から第1領域部分を隔てた第2領域部分かを判定する。そして、車体の現在位置が非作業領域A2aである場合は、旋回開始検出器S6にて車体の旋回開始が検出されたときに、その検出に伴って、昇降駆動ユニット43にて作業装置3を作業高さ位置から非作業高さ位置まで上昇させる旋回上昇制御機能を実行する。又、車体の現在位置が作業領域A2bの第1領域部分である場合は、車体の現在位置が非作業領域A2aである場合よりも検出感度が低下された旋回開始検出器S6にて車体の旋回開始が検出されたときに、その検出に伴って前述した旋回上昇制御機能を実行する。一方、車体の現在位置が作業領域A2bの第2領域部分である場合は、旋回上昇制御機能の実行を禁止する旋回上昇禁止処理を行う。
又、この構成においては、制御ユニット46が、前述した走行軌道判定処理にてトラクタ1が作業経路P1bに従わずに走行していると判定した場合に、実行禁止が解除されて実行される制御機能の選択を可能にする選択スイッチなどを作業車両1の運転部などに備えるようにしてもよい。
43 昇降駆動ユニット
46 制御ユニット
46G 記憶部
70 位置測定器
A 作業地
A2a 非作業領域
A2b 作業領域
P1b 作業経路
P3b 作業経路
S6 旋回開始検出器
Claims (4)
- 車体に昇降可能に連結された作業装置と、前記作業装置を昇降駆動する昇降駆動ユニットと、前記昇降駆動ユニットの作動を制御する制御ユニットと、車体の旋回開始を検出する旋回開始検出器と、作業地にて区分けされた非作業領域と作業領域とを含む作業地情報を記憶する記憶部と、前記作業地における車体の現在位置を測定する位置測定器とを有し、
前記制御ユニットは、前記位置測定器からの測定情報と前記作業地情報とに基づいて車体の現在位置が前記非作業領域か前記作業領域かを判定し、車体の現在位置が前記非作業領域である場合は、前記旋回開始検出器にて車体の旋回開始が検出されるのに伴って、前記昇降駆動ユニットにて前記作業装置を作業高さ位置から非作業高さ位置まで上昇させる旋回上昇制御機能を実行し、車体の現在位置が前記作業領域である場合は、車体の現在位置が前記非作業領域である場合よりも前記旋回開始検出器の検出感度を低下させる感度低下処理、又は、前記旋回上昇制御機能の実行を禁止する旋回上昇禁止処理を行う作業車両用の制御システム。 - 前記作業地情報には、前記作業地での車体の作業経路が含まれており、
前記制御ユニットは、前記感度低下処理を行った場合は、前記位置測定器からの測定情報と前記作業地情報とに基づいて車体が前記作業経路に従って走行しているか否かを判定し、車体が前記作業経路に従って走行している間は前記旋回上昇制御機能の実行を禁止する請求項1に記載の作業車両用の制御システム。 - 前記作業地情報には、前記作業地での車体の作業経路が含まれており、
前記制御ユニットは、車体の現在位置が前記作業領域である場合は、前記位置測定器からの測定情報と前記作業地情報とに基づいて車体が前記作業経路に従って走行しているか否かを判定し、車体が前記作業経路に従わずに走行していると判定した場合に前記旋回上昇制御機能を実行する請求項1又は2に記載の作業車両用の制御システム。 - 前記制御ユニットは、前記旋回開始検出器にて車体の旋回開始が検出されたときに実行される旋回用制御機能として、車体の小旋回走行を可能にする前輪変速制御機能とオートブレーキ制御機能、及び、車体の低速旋回走行を可能にする旋回用車速制御機能と旋回用エンジン回転数制御機能とを有し、当該旋回用制御機能のうちの少なくとも一つを、車体の現在位置が前記非作業領域である場合は実行可能とし、車体の現在位置が前記作業領域である場合は実行禁止とする請求項1~3のいずれか一項に記載の作業車両用の制御システム。
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