JP-2026077824-A - 作業機の走行経路管理システム

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Abstract

【課題】作業機の自動作業走行における利便性をさらに向上させるための走行経路管理システムを提供する。【解決手段】農場を自動走行可能な作業機のための走行経路管理システムは、農場の外形の１つ以上の辺からなる特定辺を前記作業機が消費する資材の資材補給辺として設定する補給辺設定部（５３１）と、資材補給辺に対して向かうように延びる複数の直進経路を含む往復経路を作成する往復経路作成部（５２２）と、作業機を前記資材補給辺に寄せ付けるための補給走行制御を管理する補給制御管理部（５３２）とを備える。【選択図】図５５

Inventors

鈴川めぐみ
中瀬了介
松井裕佑
宇都仁

Assignees

株式会社クボタ

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20260218

Claims (2)

農場を自動走行可能な作業機のための走行経路管理システムであって、前記農場の外形の１つ以上の辺からなる特定辺を前記作業機が消費する資材の資材補給辺として設定する補給辺設定部と、前記資材補給辺に対して向かうように延びる複数の直進経路を含む往復経路を作成する往復経路作成部と、前記作業機を前記資材補給辺に寄せ付けるための補給走行制御を管理する補給走行制御管理部と、を備え、前記補給走行制御において、前記作業機による前記直進経路に沿った自動走行が中断され、前記特定辺へ向けての補給走行が行われ、前記補給走行における走行速度が前記直進経路に沿った自動走行の走行速度よりも小さい走行経路管理システム。
前記直進経路に沿った自動走行が中断される前に走行速度が徐々に減速される請求項１に記載の走行経路管理システム。

Description

圃場等の作業地に対して、自動走行しながら作業を行う作業機のための走行経路管理システムに関する。特許文献１に開示されるように、作業車両（作業機）は、圃場（作業地）を走行しながら、植付作業等の作業を行う。また、作業車両（作業機）は、自動走行により、作業走行を行う。作業車両（作業機）は、走行経路を算出し、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）等を用いて算出した自機位置に基づいて走行経路に沿った自動走行を行う。特開２０１９－１５４３９４号公報自動走行可能な田植機の側面図である。自動走行可能な田植機の平面図である。自動走行可能な田植機の正面図である。田植機の作業走行を説明する概略図である。田植機の制御系を示す機能ブロック図である。無段変速装置の操作構成を例示する概略図である。無段変速装置の操作構成を例示する拡大概略図である。無段変速装置の操作構成を例示する分解斜視図である。レバーガイドの構成を例示する概略図である。中立保持機構の構成を例示する概略図である。走行車速を制御するための無段変速装置とエンジン回転数との関係を説明する図である。後ソナーの配置を説明する概略図である。ソナーセンサの水平方向の検知範囲を説明する概念図である。ソナーセンサの垂直方向の検知範囲を説明する概念図である。エンジンから植付機構への動力伝達構造の模式図である。田植機の走行を示す図である。車速の推移を示す図である。田植機の走行を示す図である。開始位置における施肥装置の動作開始を示す側面説明図である。開始位置における施肥装置の動作開始を示す側面説明図である。終了位置における施肥装置の停止を示す側面説明図である。終了位置における施肥装置の停止を示す側面説明図である。苗植付装置が外周領域と内部領域との境界に跨る状態で植播作業が行われる状態を示す圃場の平面図である。田植機の制御系を示す機能ブロック図であって、無段変速装置の斜板の中立戻し制御及びエンジンの始動制御に係る図である。取り外し状態の測位ユニット、ボイスアラーム発生装置及び上端側部を示し、かつ、取付け状態の受信装置を示す斜視図である。上端側部の支持構造を示す側面図である。上端側部の支持構造を示す側面図である取り外し状態の積層灯およびカバーを示す斜視図である。積層灯の使用姿勢及び格納姿勢を示す側面図である。積層灯の表示状態、センターマスコットの表示灯部の表示状態を示す説明図である。ボイスアラーム発生装置の支持構造を示す後面図である。ボイスアラームを示す説明図である。リモコンの平面図である。情報端末の平面図である。ソナーチェック制御における機能部を示す機能ブロック図である。ソナーチェック制御全体のフローチャートである。ソナーチェック処理のフローチャートである。ソナーチェック処理における画面図である。ソナーチェック処理における画面図である。自動走行モードの起動時にタッチパネルに表示される注意喚起画面である。マップ選択処理における機能部を示す機能ブロック図である。マップ選択処理における画面図である。マップ選択処理における画面図である。マップ選択処理における画面図である。圃場形状取得処理における機能部を示す機能ブロック図である。圃場の外周に沿って区切られた複数の領域を示す図である。苗植付装置の上昇と下降とを繰り返した場合の処理を説明する図である。第１線と第２線とを説明する図である。圃場形状取得処理における画面図である。圃場形状取得処理における画面図である。圃場形状取得処理における画面図である。圃場形状取得処理における画面図である。圃場形状取得処理における画面図である。圃場形状取得処理における画面図である。ルート作成に関する機能部を示す機能ブロック図である。ルート作成時にタッチパネルに表示される画面である。ルート作成時にタッチパネルに表示される画面である。ルート作成時にタッチパネルに表示される画面である。つなぎ旋回を説明する模式図である。切り返し旋回を説明する模式図である。各条クラッチ制御を伴う植付作業走行を説明する図である。基本的な開始点誘導を説明する模式図である。基本的な開始点誘導を説明する模式図である。開始点誘導における画面図である。開始点誘導における画面図である。開始点誘導における別形態での画面図である。開始点誘導における別形態での画面図である。開始点誘導における別形態での画面図である。基本的な開始点誘導を説明する模式図である。直進経路の終端が順次に短くなっている作業走行を示す模式図である。直進経路の終端が順次に長くなっている作業走行を示す模式図である。特別植付領域における走行経路を示す図である。以下、圃場を作業走行する田植機について説明する。ここで、理解を容易にするために、本実施形態では、特に断りがない限り、「前」（図１に示す矢印Ｆの方向）は機体前後方向（走行方向）における前方を意味し、「後」（図１に示す矢印Ｂの方向）は機体前後方向（走行方向）における後方を意味するものとする。また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向（機体幅方向）、すなわち、「左」（図２に示す矢印Ｌの方向）および「右」（図２に示す矢印Ｒの方向）は、それぞれ、機体の左方向および右方向を意味するものとする。〔全体構造〕図１～図３に示すように、田植機は、乗用型で四輪駆動形式の機体を備える。機体１は、機体１の後部に昇降揺動可能に連結された平行四連リンク形式のリンク機構１３、リンク機構１３を揺動駆動する油圧式の昇降リンク１３ａ、リンク機構１３の後端部領域にローリング可能に連結される苗植付装置３、機体１の後端部領域から苗植付装置３にわたって架設されている施肥装置４、および、苗植付装置３の後端部領域に設けられる薬剤散布装置１８等を備える。苗植付装置３、施肥装置４および薬剤散布装置１８は、作業装置の一例である。機体１は、走行のための機構として車輪１２、エンジン２（「動力源」に相当）、および主変速装置である油圧式の無段変速装置９を備える。無段変速装置９は、例えばＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ－ＳｔａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であり、モータ斜板およびポンプ斜板の角度を調節することにより、エンジン２から出力される駆動力（回転数）を変速する。車輪１２は、操舵可能な左右の前輪１２Ａと、操舵不能な左右の後輪１２Ｂとを有する。エンジン２および無段変速装置９は、機体１の前部に搭載される。エンジン２からの動力は、無段変速装置９等を介して前輪１２Ａ、後輪１２Ｂ、作業装置等に供給される。苗植付装置３は、一例として８条植え形式に構成される。苗植付装置３は、苗載せ台２１、８条分の植付機構２２等を備える。なお、この苗植付装置３は、図示されていない各条クラッチの制御により、２条植え、４条植え、６条植え等の形式に変更可能である。苗載せ台２１は、８条分のマット状苗を載置する台座である。苗載せ台２１は、マット状苗の左右幅に対応する一定ストロークで左右方向に往復移動し、縦送り機構２３は、苗載せ台２１が左右のストローク端に達するごとに、苗載せ台２１上の各マット状苗を苗載せ台２１の下端に向けて所定ピッチで縦送りする。８個の植付機構２２は、ロータリ式で、植え付け条間に対応する一定間隔で左右方向に配置される。そして、各植付機構２２は、植付クラッチ（後述の図１５のＣ５参照）が伝動状態に移行されることによりエンジン２から駆動力が伝達され、苗載せ台２１に載置された各マット状苗の下端から一株分の苗（植付苗とも称す）を切り取って、整地後の泥土部に植え付ける。これにより、苗植付装置３の作動状態では、苗載せ台２１に載置されたマット状苗から苗を取り出して水田の泥土部に植え付けることができる。図１～図３に示すように、施肥装置４は、横長のホッパ２５、繰出機構２６、電動式のブロワ２７、複数の施肥ホース２８、および、条毎に備えられた作溝器２９を備える。ホッパ２５は、粒状または粉状の肥料を貯留する。繰出機構２６は、モータ（図示せず）から伝達される動力で作動し、ホッパ２５から２条分の肥料を所定量ずつ繰り出す。ブロワ２７は、機体１に搭載されたバッテリ７３からの電力で作動し、各繰出機構２６により繰り出された肥料を圃場の泥面に向けて搬送する搬送風を発生させる。施肥装置４は、ブロワ２７等の断続操作により、ホッパ２５に貯留した肥料を所定量ずつ圃場に供給する作動状態と、供給を停止する非作動状態とに切り換えることができる。各施肥ホース２８は、搬送風で搬送される肥料を各作溝器２９に案内する。各作溝器２９は、各整地フロート１５に配備される。そして、各作溝器２９は、各整地フロート１５と共に昇降し、各整地フロート１５が接地する作業走行時に、水田の泥土部に施肥溝を形成して肥料を施肥溝内に案内する。図１～図３に示すように、機体１は、その後部側領域に運転部１４を備える。運転部１４は、前輪操舵用のステアリングホイール１０、無段変速装置９の変速操作を行うことで車速を調節する主変速レバー７Ａ（「車速操作具」に相当）、副変速装置の変速操作を可能にする副変速レバー７Ｂ（「車速操作具」に相当）、苗植付装置３の昇降操作と作動状態の切り換え等を可能にする作業操作レバー１１（「作業操作具」に相当）、各種の情報を表示（報知）してオペレータに報知（出力）すると共に、各種の情報の入力を受け付けるタッチパネルを有する情報端末５、および、オペレータ（運転者・作業者）用の運転座席１６等を備える。さらに、運転部１４の前方に、予備苗を収容する予備苗収納装置１７Ａが予備苗支持フレーム１７に支持される。ステアリングホイール１０は、非図示の操舵機構を介して前輪１２Ａと連結され、ステアリングホイール１０の回転操作を通じて、前輪１２Ａの操舵角が調節される。〔自動走行〕自動走行により、田植機が圃場を田植作業する作業走行について図１～図３を参照しながら、図４を用いて説明する。本実施形態における田植機は、手動走行および自動走行を選択的に行うことができる。手動走行と自動走行とは、自動・手動切替スイッチ７Ｃを切り替えることにより選択される。手動走行は、運転者が手動で、ステアリングホイール１０、主変速レバー７Ａ、副変速レバー７Ｂ、作業操作レバー１１等の操作具を操作して作業走行を行うものである。自動走行は、あらかじめ設定された走行経路に沿って、田植機が自動制御で走行および作業を行うものである。また、自動走行は、運転者の搭乗を要する有人自動走行（有人自動走行モード）と、運転者の搭乗を要しない無人自動走行（無人自動走行モード）とを行うことができる。有人自動走行は、田植機から提供されるガイダンスに沿って一部の操作を運転者が行いながら、その他の走行および作業に伴う動作を田植機が自動制御するものである。無人自動走行では、運転者が搭乗することは要しないが、無人自動走行中に運転者が搭乗していても良い。また、無人自動走行は、運転者が自動走行の開始操作、例えば後述されるリモコン９０（図３３参照）による開始操作を行うことにより、自動制御で作業走行を開始し、あらかじめ設定された作業走行を自動制御で行うものである。有人自動走行が行われる有人自動モードと無人自動走行が行われる無人自動モードとは、情報端末５を用いて設定される。田植機が植え付け作業を行う際には、まず、圃場の外周に沿って、運転者が手動操作で、作業を行わずに田植機を走行させる。この外周走行によって、圃場の外周形状（圃場マップ）が生成され、圃場が外周領域ＯＡと内部領域ＩＡに区分けされる。また、この際、田植機が圃場に侵入する出入口Ｅが設定されると共に、圃場の外周辺のうちの一辺または指定された複数辺が、田植機にマット状苗や肥料、薬剤、燃料等を補給するための苗補給辺ＳＬとして設定される。圃場マップが生成される際には、田植機が作業走行を行う走行経路が設定される。内部