JP-2026077825-A - 作業機

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Abstract

【課題】自動作業走行において利便性が高い作業車両（作業機）を提供する。【解決手段】畦との接触を避けるために設定され、かつ前記畦と圃場との間に設定された境界線によって境界付けられた圃場を自動走行可能な作業機であって、境界線と機体位置とに基づいて、機体が境界線を越えているか否かを判定する越境判定部６４と、機体が境界線を越えていると判定された場合に、機体の自動走行を禁止する越境防止制御部６５と、越境許可指令により越境判定部６４による判定を中断させ、機体が境界線を越えた状態での走行を許可する越境許可部６６と、を備え、越境許可指令は、ユーザによる所定の操作によって指示され、且つ、機体の走行中は、所定の操作が行われても越境許可指令は指示されない。【選択図】図１４

Inventors

大久保樹
久保田祐樹

Assignees

株式会社クボタ

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20260218

Claims (2)

畦との接触を避けるために設定され、かつ前記畦と圃場との間に設定された境界線によって境界付けられた前記圃場を自動走行可能な作業機であって、前記境界線と機体位置とに基づいて、機体が前記境界線を越えているか否かを判定する越境判定部と、前記機体が前記境界線を越えていると判定された場合に、前記機体の自動走行を禁止する越境防止制御部と、越境許可指令により前記越境判定部による判定を中断させ、前記機体が前記境界線を越えた状態での走行を許可する越境許可部と、を備え、前記越境許可指令は、ユーザによる所定の操作によって指示され、且つ、前記機体の走行中は、前記所定の操作が行われても前記越境許可指令は指示されない作業機。
前記所定の操作はユーザによるリモコン操作である請求項１に記載の作業機。

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。リモコンの平面図である。情報端末の平面図である。マップ選択処理及び圃場形状取得処理に関する機能部を示す機能ブロック図である。ルート作成に関する機能部を示す機能ブロック図である。つなぎ旋回を説明する模式図である。つなぎ旋回を説明する模式図である。中止指示無効処理に関する機能部を示す機能ブロック図である。中止指示が無効にされた場合の走行形態について示す図である。越境判定処理に関する機能部を示す機能ブロック図である。境界線についての説明図である。越境判定についての説明図である。経路探索及び補完経路設定に関する機能ブロック図である。経路探索における走行経路の一例を示す説明図である。タッチパネル上でのライン送りを示す説明図である。補完経路を必要としない旋回走行の説明図である。旋回走行時に後進を用いる例を説明するための説明図である。補完経路によって補完された旋回走行を説明するための説明図である。出入口付近に設定された特殊領域を示す説明図である。リモコンを用いた特殊領域での作業走行を実行するための制御系の機能ブロック図である。植付機構への動力分配と各条クラッチの制御とを示す説明図である。前進による直進走行が長い非作業走行経路から作業走行経路にいたる走行経路を例示する図である。後進による直進走行が長い非作業走行経路から作業走行経路にいたる走行経路を例示する図である。前進時の長距離走行時増幅機能の実施例を説明する図である。後進時の長距離走行時増幅機能の実施例を説明する図である。長距離走行時増幅機能を実施するための機能部の構成を例示する機能ブロック図である。変形圃場において長距離走行時増幅機能を実施する構成を例示する図である。高負荷圃場専用旋回機能の実施例を説明する図である。手動操作規制機能を実施するための機能部の構成を例示する機能ブロック図である。手動操作規制機能をタイムチャートに沿って説明する図である。自動運転停車機能を実施するための機能部の構成を例示する機能ブロック図である。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１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（図示せず）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（供給装置）は、粒状または粉状の肥料（薬剤やその他の農用資材）を貯留するホッパ２５（貯留部）と、ホッパ２５から肥料を繰り出す繰出機構２６と、繰出機構２６によって繰出された肥料を搬送するとともに肥料を圃場に排出する施肥ホース２８（ホース）と、を有する。ホッパ２５に貯留された肥料が、繰出機構２６によって所定量ずつ繰り出されて施肥ホース２８へ送られて、ブロワ２７の搬送風によって施肥ホース２８内を搬送され、作溝器２９から圃場へ排出される。このように、施肥装置４は圃場に肥料を供給する。ホッパ２５及び繰出機構２６は機体フレーム１Ｅに載置支持され、作溝器２９は苗植付装置３の下端部に設けられている。施肥ホース２８は繰出機構２６と作溝器２９とに亘って延び、肥料がホッパ２５から圃場へ供給される際に、肥料は施肥ホース２８を経由する。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、副変速装置の変速操作を可能にする副変速レバー７Ｂ、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、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。副変速レバー７Ｂは、走行車速を、作業中の作業速と移動中の移動速とに切り替える操作に用いられる。例えば、圃場間の移動は移動速で行われ、植付作業等は作業速で行われる。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。車速を操作する操作具として、さらに、アクセルレバー７Ｆが設けられても良い。走行車速は、主に主変速レバー７Ａの操作位置に応じて、無段変速装置９の斜板の角度とエンジン回転数とでスケジュールされるマップに即して制御される。ここで、圃場の状態や作業状況により、走行車速を維持しながらエンジン回転数のみを上げたい場合や、燃費等を考慮してエンジン回転数を下げたい場合がある。このような場合、アクセルレバー７Ｆによりエンジン回転数が増減される。具体的には、アクセルレバー７Ｆの操作位置を変更することにより、無段変速装置９の斜板の角度が維持されながら、エンジン回転数のみを現在のエンジン回転数から増減させることができる。さらに、アクセルレバー７Ｆの操作位置を検知するポテンショメータ（図示せず）が設けられても良い。上述のように、基本的には、主変速レバー７Ａの操作位置に応じてエンジン回転数が決定される。ただし、このように決定されたエンジン回転数にかかわらず、アクセルレバー７Ｆのポテンショメータの検出値に応じて、このエンジン回転数は増減する。例えば、主変速レバー７Ａの操作位置に応じて決定されたエンジン回転数で走行している際に、アクセルレバー７Ｆがエンジン回転数を上昇させる方向に操作されるとエンジン回転数は増大し、このエンジン回転数がアクセルレバー７Ｆで指示された最低限必要な指示回転数となる。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６参照）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