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CN112868367B - 自动行驶控制系统、联合收割机、收获机 - Google Patents

自动行驶控制系统、联合收割机、收获机 Download PDF

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CN112868367B CN202011361299.5A CN202011361299A CN112868367B CN 112868367 B CN112868367 B CN 112868367B CN 202011361299 A CN202011361299 A CN 202011361299A CN 112868367 B CN112868367 B CN 112868367B
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Abstract

提供自动行驶控制系统、联合收割机、收获机。其中的一种自动行驶控制系统是在己收割区域中进行转弯行驶的联合收割机所用的自动行驶控制系统,具备:往复行驶路径设定部,其能够在未收割区域设定相互平行的多个往复行驶路径;转弯路径设定部,其能够在己收割区域设定联合收割机收割完往复行驶路径之后向接下来的往复行驶路径的端部驶入的转弯路径。转弯路径包含使联合收割机进行前进转弯行驶的路径和使联合收割机进行后退转弯行驶的路径。转弯路径设定部能够以如下方式设定转弯路径:使联合收割机在向左右一方进行前进转弯行驶之后,向左右另一方进行后退转弯行驶。由此,能够使联合收割机在己收割区域中迅速地进行转弯行驶。

Description

自动行驶控制系统、联合收割机、收获机
技术领域
本发明涉及在田地的未收割区域一边进行往复行驶一边割取作物、并且在比所述未收割区域靠外侧的己收割区域进行用于所述往复行驶的转弯行驶的联合收割机所用的自动行驶控制系统以及联合收割机。
本发明涉及沿所设定的行驶路径进行自动行驶的收获机。
背景技术
<背景技术1>
例如,专利文献1中公开了供联合收割机在比未收割区域靠外侧的己收割区域进行U形转弯行驶的转弯路径。专利文献1的图18中示出了联合收割机收割完往复行驶路径(文献中的“走行経路要素(中文译文:行驶路径要素)”)之后向接下来的往复行驶路径的端部驶入的转弯路径。该转弯路径包含供联合收割机进行前进转弯行驶的路径和供联合收割机进行后退行驶的路径。
<背景技术2>
专利文献2所记载的那种对田地的植立谷秆进行收获的联合收割机沿所设定的行驶路径一边进行自动行驶一边进行收获作业。行驶路径被设定为能够高效地进行整个田地的收获作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-92620号公报
专利文献2:日本特开2002-358122号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
<技术问题1>
就背景技术1的技术而言,专利文献1的图18所示的转弯路径中的后退行驶的路径是联合收割机沿未收割区域的外周形状进行后退行驶的路径。但是,如果是专利文献1的结构,则联合收割机在该后退行驶的路径中不转弯,联合收割机仅在前进行驶中转弯,因此转弯路径容易变长。因此,从缩短联合收割机的转弯行驶的角度,转弯路径尚有改善的余地。
本发明的第一个目的在于:提供一种用于使联合收割机在己收割区域中迅速地进行转弯行驶的自动行驶控制系统。
<技术问题2>
就背景技术2的技术而言,然而,在自动行驶中,在所设定的行驶路径上行驶的机体的实际的位置有时相对于伴随着作业行驶而形成的已作业地的位置、以及植立谷秆的植立状况等田地的状况来说并不适当。
例如,若在作业行驶中不能准确地取得机体的位置信息,则实际行驶的机体的位置将会偏离所设定的行驶路径。此外,在设定行驶路径时,还存在出现操作失误的情况、设定行驶路径的设备存在不良状况的情况、以及行驶路径自身相对于田地的状况来说不适当的情况。
在像以上那样实际行驶的机体的位置相对于田地的状况来说不适当的情况下,虽然也能手动变更机体的行驶方向而使行驶的机体的位置适当,但通常若在自动行驶中进行转向操作的话,机体将会停车。而且,需要在手动修正行驶路径之后使自动行驶停止,并再次开始自动行驶。
因此,本发明的第二个目的是:期望在持续进行自动行驶的状态下通过简单的操作调整行驶路径以使实际行驶的机体的位置相对于田地的状况来说变得适当。
用于解决技术问题的手段
<解决手段1>
为了实现上述第一个目的,本发明为一种自动行驶控制系统,该自动行驶控制系统为在田地的未收割区域一边进行往复行驶一边割取作物、并且在比所述未收割区域更靠外侧的己收割区域进行用于所述往复行驶的转弯行驶的联合收割机用的自动行驶控制系统,其特征在于,所述自动行驶控制系统具备:往复行驶路径设定部,其能够在所述未收割区域设定相互平行的多个往复行驶路径;转弯路径设定部,其能够在所述己收割区域设定所述联合收割机收割完所述往复行驶路径之后向接下来的所述往复行驶路径的端部驶入的转弯路径;所述转弯路径包含使所述联合收割机进行前进转弯行驶的路径和使所述联合收割机进行后退转弯行驶的路径,所述转弯路径设定部能够以如下方式设定所述转弯路径:使所述联合收割机在向左右一方进行所述前进转弯行驶之后,向左右另一方进行所述后退转弯行驶。
根据本发明,联合收割机在进行前进转弯行驶之后,调转转弯的方向而进行后退转弯行驶,因此与联合收割机仅在前进行驶中而进行转弯的结构相比,可更迅速地进行转弯。另外,通过可供联合收割机一边进行后退行驶一边进行转弯的结构,与联合收割机在后退行驶中不进行转弯的结构相比,可使转弯空间更小。由此,可实现用于使联合收割机在己收割区域中迅速地进行转弯行驶的自动行驶控制系统。另外,搭载有本发明的自动行驶控制系统的联合收割机也包含在权利的对象中。
在本发明中,优选的是,所述转弯路径设定部以如下方式设定所述转弯路径:在所述联合收割机结束所述后退转弯行驶时,所述联合收割机位于所述接下来的往复行驶路径的延长线上。
如果是本结构,则在联合收割机完成后退转弯行驶时,联合收割机位于接下来的往复行驶路径的延长线上,因此联合收割机能够容易地沿接下来的往复行驶路径进入未收割区域。注意,在本发明中,“所述联合收割机位于所述接下来的往复行驶路径的延长线上”的意思并不限定于联合收割机的位置为与接下来的往复行驶路径的延长线完全一致的状态的意思。本发明也包含联合收割机的位置为与接下来的往复行驶路径的延长线大致重叠的状态的意思、以及联合收割机的位置为与接下来的往复行驶路径的延长线大体上重叠的状态的意思。
在本发明中,优选的是,所述转弯路径设定部以如下方式设定所述转弯路径:在所述联合收割机结束所述后退转弯行驶时,所述联合收割机的前进方位沿着所述接下来的往复行驶路径的行驶方位。
如果是本结构,则在联合收割机完成后退转弯行驶时,联合收割机的前进方位沿着接下来的往复行驶路径的行驶方位,因此联合收割机能够容易地沿接下来的往复行驶路径进入未收割区域。注意,在本发明中,“所述联合收割机的前进方位沿着所述接下来的往复行驶路径的行驶方位”的意思并不限定于联合收割机的前进方位与接下来的往复行驶路径的行驶方位完全一致的意思。本发明也包含联合收割机的前进方位与接下来的往复行驶路径的行驶方位大致一致的意思、以及联合收割机的前进方位与接下来的往复行驶路径的行驶方位大体上一致的意思。
在本发明中,优选的是,所述自动行驶控制系统具备用于设定所述转弯路径的多个转弯模式,所述转弯路径设定部根据田地的状况而切换所述多个转弯模式。
如果是本结构,则转弯路径设定部能够根据未收割区域的形状、己收割区域的空间而选择转弯模式。由此,联合收割机能够在己收割区域中更迅速地进行转弯行驶。
在本发明中,优选的是,在所述多个转弯模式中,包含使所述联合收割机在所述联合收割机收割完所述往复行驶路径之后的最初的所述前进转弯行驶中向所述接下来的往复行驶路径所在的一侧转弯的模式。
如果是本结构,则转弯模式包含联合收割机在最初的前进转弯行驶中向接下来的往复行驶路径所在的一侧转弯的模式。因此,后退转弯行驶中的转弯行驶距离变短,在联合收割机结束后退转弯行驶时,联合收割机的位置容易位于接下来的往复行驶路径的延长线上,联合收割机的前进方位容易沿着接下来的往复行驶路径的行驶方位。由此,联合收割机容易在后退转弯行驶后的前进行驶中沿接下来的往复行驶路径进入未收割区域。
在本发明中,优选的是,在所述多个转弯模式中,包含使所述联合收割机在所述联合收割机收割完所述往复行驶路径之后的最初的所述前进转弯行驶中向与所述接下来的往复行驶路径所在的一侧相反的一侧转弯的模式。
如果是本结构,则转弯模式包含联合收割机在最初的前进转弯行驶中向与接下来的往复行驶路径所在的一侧相反的一侧转弯的模式。因此,即使在接下来的往复行驶路径所在的一侧的转弯空间没有富余的情况下,联合收割机也能够在己收割区域中迅速地进行转弯行驶。
<解决手段2>
为了实现上述第二个目的,本发明的一实施方式的收获机为具有收获部且自动地进行收获作业行驶的收获机,其中,具备:路径设定部,其设定进行所述收获作业行驶的行驶路径;自动行驶控制部,其对沿着所述行驶路径的所述收获作业行驶进行控制;路径校正部,其以满足规定的校正条件作为契机,使所述行驶路径平行移动规定的距离。
通过这种结构,即使在实际行驶的机体的位置相对于田地的状况发生了偏离的情况下,也能够简单地校正自动行驶的行驶路径,能够适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,所述收获机具备路径变更操作部,该路径变更操作部用于手动从机体的左右方向中的任一方向选择使所述行驶路径平行移动的方向,所述校正条件是所述路径变更操作部的选择操作,所述路径校正部使所述行驶路径向通过所述路径变更操作部选择的方向平行移动。
通过这种结构,能够根据与田地的状况对应的实际行驶的机体的位置关系而容易地手动选择使行驶路径平行移动的方向,能够更容易地适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,所述收获机能够选择性地进行自动行驶或手动行驶中的任一个,所述收获机具备进行所述手动行驶时的转向操作的转向杆,所述路径变更操作部是所述转向杆,所述路径校正部以所述转向杆被以设定摆动角度进行操作作为所述校正条件,使所述行驶路径向利用所述转向杆选择的方向平行移动,所述设定摆动角度具有规定范围。
通过这种结构,无需设置新的路径变更操作部,就能够挪用转向杆来调整行驶路径。而且,一般来说,在自动行驶中大多禁止操作转向杆,通过仅在转向杆在设定摆动角度的范围内被进行了操作的情况下进行行驶路径的平行移动,能够将禁止操作的转向杆挪用到行驶路径的调整中。
另外,优选的是,在以比所述设定摆动角度的最大值大的角度操作了所述转向杆的情况下,所述自动行驶控制部使机体停车。
为了应对紧急的异常情况等,通常,在自动行驶中,若操作转向杆,则机体停车。通过上述那样的结构,仅在转向杆在设定摆动角度的范围内被进行了操作的情况下进行行驶路径的平行移动,在超过设定摆动角度地操作了转向杆的情况下,能够判断为产生了异常情况而使机体停车,不但能够容易地应对自动行驶中的异常情况,而且能够将转向杆挪用到行驶路径的调整中而适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,所述收获机具备要求所述行驶路径的平行移动的路径变更操作部,所述校正条件是所述路径变更操作部的操作,所述路径校正部以所述路径变更操作部的操作作为契机,使所述行驶路径向预先确定的方向平行移动。
如此,通过将用于行驶路径的平行移动的路径变更操作部设置为专用件,能够自由地设定路径变更操作件的操作性,能够提高行驶路径的平行移动的操作性。
另外,也可以是,若在所述行驶路径被平行移动之后,再次对所述路径变更操作部进行了操作,则所述路径校正部使所述行驶路径向与所述预先确定的方向相反的方向平行移动。
通过这种结构,在田地的一部分错开地植立有植立谷秆的情况下,仅在该范围内校正行驶路径,在越过该范围时能够容易地恢复到原来的行驶路径,其结果,能够根据植立谷秆的植立状态在适当的行驶路径上进行作业行驶,能够适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,所述路径设定部设定包含沿着行方向的行驶路线的所述行驶路径,所述平行移动的方向是与所述行驶路线正交的方向。
在植立谷秆形成了行的情况下,以机体沿着行并且收获行方向的两端的植立谷秆的方式设定行驶路径。因而,在通过插秧机等进行行种植的田地中,能够高效地减少收获损失而进行收获作业。
但是,在这种进行行种植的田地中,行间距没那么宽(一般来说为30cm左右),因此如果路径稍微偏离,则有设于机体前端的分禾器有可能刺入植立谷秆的株根,拔出或者压倒植立谷秆。
如果是本结构,则由于向与行方向交叉的方向平行移动,因此通过考虑行间距来设定平行移动量,无需大幅度变更路径,就能够简单地避免上述分禾器向植立谷秆的刺入。
另外,也可以是,所述行驶路径包含与所述田地的任意一边大致平行的多个行驶路线,当在行驶于任意的所述行驶路线的过程中使所述行驶路径平行移动时,所述路径校正部使所有的所述行驶路线向相同的方向平行移动相同的距离。
通过这种结构,在整个田地中的行驶路径都出现了偏离的情况下,能够通过一次的校正动作在整个田地中使行驶路径合理化,能够适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,平行移动之后的所述行驶路径被校正为与由所述路径设定部设定的所述行驶路径相同的位置,或者被校正为相对于由所述路径设定部设定的所述行驶路径向一方向侧偏离的位置。
通过使平行移动之后的行驶路径相对于最初设定时的行驶路径始终位于一方向侧,从而在相邻的行驶路线中,行驶路线不会向相互离开的方向平行移动。因此,可抑制在各个行驶路线中进行了收获行驶的区域即已收获区域之间残留未收获的区域。若残留了未收获的区域,则最终需要仅在该区域进行作业行驶,但通过抑制未收获的区域残留,可抑制再次的作业行驶,能够高效地进行作业行驶。
另外,也可以是,所述收获机具备驾驶部,该驾驶部具有供驾驶员搭乘的搭乘口,所述搭乘口相对于机体的左右方向偏心地设置,最初进行的平行移动在机体的左右方向上向与所述搭乘口所在的一侧相反的一侧的方向进行。
在收获作业中,转弯方向大多偏向左右的一侧,已作业区域大多存在于机体的左右方向的另一侧。因此,搭乘口往往向机体的另一侧偏心,作业机也往往采用容易收获该方向(另一侧)的植立谷秆的构造。由于另一侧的植立谷秆容易收获,因此即使通过向机体的左右方向上的一侧方向进行最初进行的平行移动而使平行移动后的行驶路线中的可收获区域的横向端部与已作业区域的重叠变少,也能够抑制收获遗漏地进行收获作业。
另外,也可以是,所述行驶路径包含与田地的任意一边大致平行的多个行驶路线,所述路径校正部在沿各所述行驶路线进行所述收获作业行驶的过程中,在左右各方向分别仅进行最多一次的所述行驶路线的平行移动。
过度地进行行驶路径的校正,有时反而会导致脱离适当的行驶路径。相反,在机体的位置信息、行驶路径存在一些误差的情况下,有时只要校正一次行驶路径,整个田地就大致能消除误差。另外,存在田地的一部分的植立谷秆偏离地植立的情况。在这种情况下,仅在该范围内校正行驶路径,在越过该范围时,只要恢复到原来的行驶路径就足矣。在以上那样的情况下,根据上述结构,能够根据植立谷秆的植立状态在适当的行驶路径上进行作业行驶,能够适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,所述收获机具备警告装置,在各所述行驶路线中,在左右各方向上所述校正条件第一次成立的情况下,所述警告装置发出第一警告,并且所述路径校正部进行所述行驶路线的平行移动,在所述校正条件第二次以后成立的情况下,所述警告装置发出与所述第一警告不同的第二警告,并且维持行驶中的所述行驶路线。
通过这种结构,在对路径变更操作部进行操作等满足了校正条件的情况下,驾驶员能够容易地掌握实际上是否进行校正。其结果,驾驶员能够切实地在校正行驶路径时做好准备、以及在未进行行驶路径的校正时做出应对等,能够适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
另外,也可以是,所述收获机具备在所述行驶路径被平行移动时发出警告的警告装置。
通过这种结构,驾驶员能够切实地在校正行驶路径时做好准,能够适当地通过自动行驶持续进行作业行驶。
附图说明
图1是实施方式1的联合收割机的左侧视图。
图2是表示实施方式1的田地中的绕圈行驶的图。
图3是表示实施方式1的内侧区域中的往复行驶路径的图。
图4是表示实施方式1的与控制部相关的结构的框图。
图5是表示现有技术中的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图6是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图7是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图8是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图9是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图10是表示现有技术中的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图11是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图12是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图13是表示现有技术中的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图14是表示本发明的实施方式1的往复行驶路径间的转弯路径的图。
图15是表示实施方式2的联合收割机的左侧视图。
图16是表示实施方式2的联合收割机的俯视图。
图17是表示实施方式2的联合收割机的自动行驶的概要的图。
图18是表示实施方式2的自动行驶中的行驶路径的图。
图19是表示实施方式2的联合收割机的控制系统的结构的功能框图。
图20是说明实施方式2的行驶路径的校正的概念图。
图21是说明实施方式2的校正行驶路径的转向杆的操作角度的图。
图22是说明实施方式2的已收获区域的重叠变化的图。
附图标记说明
<实施方式1>
1:联合收割机
23A:往复行驶路径设定部
23B:转弯路径设定部
LS:往复行驶路径
LS1:往复行驶路径
LS2:往复行驶路径
<实施方式2>
3:割取部
5:驾驶部
13:联合收割机(收获机)
18:分禾器
20:路径校正部
54:行驶路径设定部(路径设定部)
62:报告器件(警告装置)
73:自动行驶控制部
92:转向杆(行驶路径操作部)
S1:行驶路径
SL1:行驶路线
具体实施方式
<实施方式1>
基于附图对本发明的实施方式进行说明。注意,在以下的说明中,只要没有特别说明,就将图1所示的箭头F的方向设为“前”,将箭头B的方向设为“后”。
〔联合收割机的整体结构〕
如图1所示,半喂入型的联合收割机1是能够应用本发明的自动行驶控制系统的联合收割机的一方式,该半喂入型的联合收割机1具备左右一对的履带式的行驶装置11、11、驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14、割取部H、谷粒排出装置18、卫星定位模块80。
行驶装置11在联合收割机1中配备于下部。另外,行驶装置11由来自发动机(未图示)的动力驱动。而且,联合收割机1能够通过行驶装置11而自行。
另外,驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14配备于比行驶装置11靠上侧的位置。监视联合收割机1的作业的操作人员能够搭乘于驾驶部12。注意,操作人员也可以从联合收割机1的机体外部监视联合收割机1的作业。
谷粒排出装置18连接于谷粒箱14。另外,卫星定位模块80安装于覆盖驾驶部12的驾驶舱的棚顶部。
割取部H在联合收割机1中配备于机体前部,割取田地的作物、具体而言是植立谷秆。割取部H具有推子型的切断装置15以及输送装置16。注意,在本实施方式中具备收割6行的割取部H。
切断装置15切断田地的作物的株根。然后,输送装置16向后侧输送由切断装置15切断的谷秆。
通过该结构,割取部H割取田地的作物。联合收割机1能够进行一边利用割取部H割取田地的作物一边利用行驶装置11行驶的割取行驶。
由输送装置16输送的谷秆在脱粒装置13中被进行脱粒处理。通过脱粒处理而获得的谷粒被存储于谷粒箱14。存储于谷粒箱14的谷粒根据需要而由谷粒排出装置18向机体外部排出。
另外,在驾驶部12配置有通信终端4(参照图4)。通信终端4例如是具备触摸面板式的画面的信息终端,构成为能够显示各种信息。在本实施方式中,通信终端4固定于驾驶部12。但是,本发明并不限定于此,通信终端4也可以构成为能够相对于驾驶部12装卸,通信终端4还可以位于联合收割机1的机体外部。
这里,联合收割机1构成为,如图2及图3所示,在田地中的外周区域SA一边收获谷物一边进行绕圈行驶,之后在内侧区域CA进行割取行驶,从而收获田地的谷物。
另外,在驾驶部12设有主变速杆19(参照图4)。主变速杆19能够被人为操作。在联合收割机1手动行驶时,若操作人员操作主变速杆19,则联合收割机1的车速变化。即,在联合收割机1手动驾驶时,通过由操作人员操作主变速杆19,能够变更联合收割机1的车速。
注意,通过由操操作人员操作通信终端4,能够变更发动机的旋转速度。
根据作物的状态的不同,适当的作业速度不同。如果操作人员操作通信终端4,将发动机的旋转速度设定为适当的旋转速度,则能够以与作物的状态相适应的作业速度进行作业。
在图2中,用箭头示出了联合收割机1在田地的外周侧进行绕圈行驶所用的行驶路径。在图2所示的例子中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。然后,若沿着该行驶路径完成割取行驶,则田地变为图3所示的状态。
即,联合收割机1最初在外周区域SA中一边进行漩涡状的绕圈行驶一边进行割取行驶。之后,如图3所示,联合收割机1重复进行割取行驶和方向转换,割取行驶是指联合收割机1在比外周区域SA靠内侧的内侧区域CA中一边沿往复行驶路径LS前进一边进行割取,方向转换是指联合收割机1在外周区域SA中沿转弯路径进行行驶。由此,联合收割机1以覆盖外周区域SA以及内侧区域CA的整体的方式割取作物。在本发明中,将重复进行伴有前进的割取行驶和方向转换的行驶称作“往复行驶”。
在本实施方式中,图2所示的绕圈行驶通过手动行驶来进行。另外,图3所示的内侧的区域中的割取行驶通过自动行驶来进行。注意,本发明并不限定于此,图2所示的绕圈行驶也可以通过自动行驶来进行。
联合收割机1的左右一对行驶装置11、11中的左侧的行驶装置11大多比右侧的行驶装置11向机体横向内侧偏倚。因此,若以在机体左侧部的左侧存在未收割区域且在机体右侧部的右侧存在己收割区域的状态进行割取行驶,则可减少未收割区域的作物被行驶装置11碾压的隐患。在本实施方式中,往复行驶路径LS被设定为使机体右侧部尽可能与己收割区域邻接。即,在往复行驶中,联合收割机1在未收割区域的外周形状中的沿着行方向的两个边的部分交替地进行割取行驶,联合收割机1沿图3的纸面逆时针方向进行行驶。
在图3中,内侧区域CA被划分为部分作业区域CA1、CA2、CA3。联合收割机1从部分作业区域CA1、CA2、CA3各自的纸面上下两端部的往复行驶路径LS朝向纸面上下内侧的往复行驶路径LS依次进行割取行驶。因此,若联合收割机1从最初的往复行驶路径LS向第二个往复行驶路径LS移动时的U形转弯的距离变长,则联合收割机1的空走距离变长,作业效率变差。另外,若联合收割机1在部分作业区域CA1、CA2、CA3进行割取行驶的过程中谷粒箱14装满,使得联合收割机1脱离用于排出谷粒的往复行驶路径LS,则作业效率变差。因此,考虑内侧区域CA的外周形状中的沿着行方向的两个边之间的距离、以及谷粒箱14的容量等来确定部分作业区域CA1、CA2、CA3各自的宽度、以及作业对象行数。
如此,当联合收割机1在内侧区域CA进行割取行驶时,联合收割机1在田地中的外周部的己收割区域进行自动行驶,并且在比己收割区域靠内侧的未收割区域一边进行自动行驶一边割取未收割区域的植立谷秆。
〔与控制部相关的结构〕
本实施方式中的联合收割机1的控制系统包括多个被称作ECU的电子控制单元、各种动作设备、传感器组、开关组、在它们之间进行数据传输的车载LAN等配线网。联合收割机1具备控制单元20,控制单元20构成为该控制系统的一部分。控制单元20具备本车位置计算部21、田地数据取得部22、行驶路径设定部23、自动行驶控制部24、车速设定部25、存储部26等。
卫星定位模块80接收来自GPS(全球定位系统)中使用的人工卫星的GPS信号。然后,卫星定位模块80基于接收到的GPS信号,将表示联合收割机1的本车位置的定位数据发送到本车位置计算部21。
本车位置计算部21基于由卫星定位模块80输出的定位数据,随时间经过而计算联合收割机1的位置坐标。注意,联合收割机1的位置坐标表示联合收割机1的机体的位置。计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标被发送到自动行驶控制部24、车速计算部21B和行驶轨迹计算部21A。
注意,本车位置计算部21通过计算联合收割机1的位置坐标来取得联合收割机1的位置坐标。即,联合收割机1具备本车位置计算部21,本车位置计算部21取得表示机体的位置的位置坐标。本车位置计算部21具有行驶轨迹计算部21A与车速计算部21B。
行驶轨迹计算部21A基于联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算联合收割机1在田地的外周侧进行绕圈行驶时的行驶轨迹。计算出的行驶轨迹被发送到行驶路径设定部23。
车速设定部25基于主变速杆19的操作量来设定行驶装置11的驱动速度即车速。车速计算部21B基于联合收割机1的随时间经过的位置坐标来计算每单位时间的位置坐标的变化量,并根据该变化量检测联合收割机1的车速。由车速计算部21B检测出的车速被发送到自动行驶控制部24。
田地数据取得部22经由通信部30从管理计算机5取得田地形状数据及作物种植信息等。
行驶路径设定部23从田地数据取得部22接收田地形状、作物种植信息,并设定自动行驶用的行驶路径。行驶路径设定部23基于田地形状数据来判别外周区域SA与内侧区域CA,并且设定在内侧区域CA一边进行往复行驶一边割取作物的往复行驶路径LS。
行驶路径设定部23具备往复行驶路径设定部23A和转弯路径设定部23B。往复行驶路径设定部23A设定在内侧区域CA进行往复行驶的自动行驶用的多个往复行驶路径LS,该多个往复行驶路径LS相互平行。即,往复行驶路径设定部23A能够在未收割区域设定相互平行的多个往复行驶路径LS。转弯路径设定部23B能够在己收割区域设定联合收割机1沿往复行驶路径LS收割完内侧区域CA之后向接下来的往复行驶路径LS的端部驶入的转弯路径。
此外,行驶路径设定部23能够接收由行驶轨迹计算部21A计算出的联合收割机1的行驶轨迹数据,并能够基于该行驶轨迹数据变更往复行驶路径LS及转弯路径。
转弯路径使用多个转弯模式,图5至图14示出了从转弯起点的往复行驶路径LS1向转弯目标的往复行驶路径LS2进入的转弯路径的转弯模式。该多个转弯模式存储于图4所示的控制单元20的存储部26。即,具备用于设定转弯路径的多个转弯模式。关于这些转弯模式,详见后述。
另外,通信终端4具备第一设定开关4A和第二设定开关4B。第一设定开关4A是切换后述的第一转弯模式的有效与无效的通关开关。另外,第二设定开关4B是切换后述的第二转弯模式的有效与无效的通关开关。第一设定开关4A及第二设定开关4B例如是显示于触摸面板的画面的设定按钮。
自动行驶控制部24能够控制行驶装置11。而且,自动行驶控制部24基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的位置坐标及检测车速、从行驶路径设定部23接收到的往复行驶路径LS及转弯路径和从车速设定部25接收到的设定车速,控制联合收割机1的自动行驶。更具体而言,如图3所示,自动行驶控制部24控制联合收割机1的行驶,以通过沿着往复行驶路径LS的自动行驶而进行割取行驶。即,联合收割机1能够自动行驶。
〔关于转弯路径〕
在图5至图14所示的内侧区域CA设定往复行驶路径LS1、LS2,往复行驶路径LS1、LS2分别相互平行,并且相互邻接。图5至图14所示的内侧区域CA例如是图3所示的部分作业区域CA1、CA2、CA3的任一个部分作业区域中的收割残留的未收割区域,该未收割区域为联合收割机1的作业宽度的2倍。在该未收割区域设定联合收割机1最后行驶的往复行驶路径LS2和与往复行驶路径LS2邻接的往复行驶路径LS1。往复行驶路径LS1、LS2的分离距离无法让联合收割机1以最小转弯半径完成转弯,因此联合收割机1在转弯的中途暂时后退行驶。即,在图5至图14所示的转弯行驶中,在外周区域SA、即己收割区域中进行基于折返的转弯行驶。
图5中示出了通过现有技术设定的转弯路径。由转弯路径设定部23B(参照图4,以下相同)设定与往复行驶路径LS1的延长线在圆弧上相切的切圆CF1以及与往复行驶路径LS2的延长线在圆弧上相切的切圆CF2。切圆CF1从往复行驶路径LS2所在的一侧与往复行驶路径LS1的延长线在切点PS处相切。另外,切圆CF2从往复行驶路径LS1所在的一侧与往复行驶路径LS2的延长线在切点PE处相切。
切点PE设定于从内侧区域CA的外周形状中的与往复行驶路径LS1、LS2交叉的边部S1离开设定距离D1的位置。设定距离D1所跨的区域被确保为用于供自动行驶控制部24在联合收割机1完成转弯行驶而沿转弯目标的往复行驶路径LS2开始行驶时修正联合收割机1的位置偏移和方位偏离的余量区域。
切圆CF1、CF2各自的圆心并列地设定于自边部S1离开设定距离D1的位置。切圆CF1、CF2分别具有与联合收割机1的最小转弯半径相等的半径。切圆CF1、CF2各自的半径被设定为相互相同的半径。联合收割机1的最小转弯半径是规定值,并且联合收割机1的最小转弯半径的值根据联合收割机1的规格而不同。注意,切圆CF1、CF2各自的半径也可以不是与最小转弯半径相同的值,例如也可以由作业人员使用通信终端4等(参照图4)预先设定合理的转弯半径。这对于后述的图6至图14也相同。
在切圆CF1的圆弧上设定前进转弯路径LC1,在切圆CF2的圆弧上设定前进转弯路径LC2。作为将前进转弯路径LC1与前进转弯路径LC2相连的直线路径,设定了后退中间路径LM。前进转弯路径LC1与后退中间路径LM在切点P1处相切,前进转弯路径LC2与后退中间路径LM在切点P2处相切。后退中间路径LM是与内侧区域CA的外周形状中的与往复行驶路径LS1、LS2交叉的边部S1平行的路径。另外,后退中间路径LM是相对于切圆CF1、CF2沿切线方向延伸的路径。
联合收割机1若在沿转弯起点的往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后原样前进而到达了切点PS,则开始转弯行驶。转弯行驶持续到联合收割机1到达切点PE为止。在联合收割机1到达切点PE之前,联合收割机1沿前进转弯路径LC1进行前进转弯行驶,接着沿后退中间路径LM进行后退行驶,最后沿前进转弯路径LC2进行前进转弯行驶。
如此,联合收割机1依次经由前进转弯路径LC1、后退中间路径LM与前进转弯路径LC2而进行折返行驶。然后,在切点PE附近,如果联合收割机1的方位和转弯目标的往复行驶路径LS2的方位之差落入允许值,则转弯行驶结束。
此外,通过基于与转弯目标的往复行驶路径LS2之间的距离及方位差进行转向控制,联合收割机1能够进入转弯目标的往复行驶路径LS2。因此,在联合收割机1进行转弯行驶时,前进转弯行驶及后退行驶的行驶轨迹也可以不与前进转弯路径LC1、LC2、后退中间路径LM等严格地一致。这对于后述的图6至图14也相同。
图6中示出了本发明中的转弯路径的结构的一个例子。图6所示的转弯模式是在联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后的最初的前进转弯行驶中,使联合收割机1向接下来的往复行驶路径LS2所在的一侧转向的模式。将该转弯模式称作“第一转弯模式”。
由转弯路径设定部23B设定与往复行驶路径LS1的延长线在圆弧上相切的切圆CF1和与往复行驶路径LS2的延长线在圆弧上相切的切圆CB1。在图6中用虚线LC0示出了图5所示的前进转弯路径LC1、LC2与后退中间路径LM,从而易于将图6所示的本发明的转弯路径与图5所示的现有技术的转弯路径作比较。在后述的图7至图9中,也用虚线LC0示出了图5所示的前进转弯路径LC1、LC2与后退中间路径LM。
切圆CF1从往复行驶路径LS2所在的一侧在切点PS处与往复行驶路径LS1的延长线相切。另外,切圆CB1从与往复行驶路径LS1所在的一侧相反的一侧在切点PE处与往复行驶路径LS2的延长线相切。在该状态下,切圆CF1与切圆CB1各自的圆弧彼此在切点P1处相切。切点P1位于比切点PE更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,并且相对于往复行驶路径LS2的延长线位于与往复行驶路径LS1所在的一侧相反的一侧。即,切圆CB1与往复行驶路径LS2的延长线、切圆CF1双方在圆弧上相切。
虚拟点PS0是图5所示的切点PS。图6所示的切点PS位于比虚拟点PS0更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,联合收割机1的转弯开始地点设定于比图5所示的转弯路径更靠内侧区域CA所在的一侧的位置。切点PS设定于在联合收割机1开始转弯时未收割区域的作物不会被行驶装置11的转弯内侧部分碾压的位置。
图6所示的切点PE被设定为比图5所示的切点PE离内侧区域CA更远。即,图6所示的切点PE被设定为比从边部S1离开设定距离D1的位置离内侧区域CA更远。
在切圆CF1的圆弧上设定前进转弯路径LC1,在切圆CB1的圆弧上设定后退转弯路径LB。前进转弯路径LC1与后退转弯路径LB在切点P1处相切。前进转弯路径LC1跨设在切点PS与切点P1之间,后退转弯路径LB跨设在切点P1与切点PE之间。
联合收割机1若在沿转弯起点的往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后原样前进而到达了切点PS,则开始转弯行驶。联合收割机1沿前进转弯路径LC1进行前进转弯行驶至切点P1,在中途横穿往复行驶路径LS2的延长线。前进转弯路径LC1是左转弯的路径,联合收割机1在沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后的前进转弯行驶中,向接下来的往复行驶路径LS2所在的一侧转弯。
若联合收割机1到达了切点P1,则联合收割机1的转弯方向向与前进转弯路径LC1的转弯方向相反的方向调转,联合收割机1沿后退转弯路径LB进行后退转弯行驶。若联合收割机1到达了切点PE,则联合收割机1位于接下来的往复行驶路径LS2的延长线上,联合收割机1的前进方位沿着往复行驶路径LS2的前进方位。
图6所示的切点PE被设定为比图5所示的切点PE离内侧区域CA更远,但联合收割机1沿后退转弯路径LB行驶的距离与图5中联合收割机1沿后退中间路径LM行驶的距离为同等程度或为其以下。因此,基于图6所示的第一转弯模式的转弯路径的行驶距离与图5所示的转弯路径的行驶距离相比变短了前进转弯路径LC1向内侧区域CA所在的一侧靠近的量。
图7中示出了本发明中的转弯路径的结构的一个例子。图7所示的转弯模式是在联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后的最初的前进转弯行驶中,使联合收割机1向与接下来的往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧转向的模式。将该转弯模式称作“第二转弯模式”。如之前基于图6所述,由转弯路径设定部23B设定与往复行驶路径LS1的延长线在圆弧上相切的切圆CF1和与往复行驶路径LS2的延长线在圆弧上相切的切圆CB1。
切圆CF1从与往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧与往复行驶路径LS1的延长线在切点PS处相切。另外,切圆CB1从往复行驶路径LS1所在的一侧与往复行驶路径LS2的延长线在切点PE处相切。在该状态下,切圆CF1与切圆CB1各自的圆弧彼此在切点P1处相切。切点P1位于比切点PE更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,并且相对于往复行驶路径LS1的延长线位于与往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧。即,切圆CB1与往复行驶路径LS2的延长线、切圆CF1双方在圆弧上相切。
虚拟点PS0是图5所示的切点PS。图7所示的切点PS位于比虚拟点PS0更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,联合收割机1的转弯开始地点设定于比图5所示的转弯路径更靠内侧区域CA所在的一侧的位置。在切圆CF1的圆弧上设定前进转弯路径LC1,前进转弯路径LC1跨设在切点PS与切点P1之间。前进转弯路径LC1是右转弯的路径,联合收割机1在沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后的前进转弯行驶中,向与接下来的往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧转弯。切点PS设定于在联合收割机1开始转弯时未收割区域的作物不会被行驶装置11的转弯外侧部分碾压的位置。
图7所示的切点PE被设定为比图5所示的切点PE离内侧区域CA更远。即,图7所示的切点PE被设定为比从边部S1离开设定距离D1的位置离内侧区域CA更远。
在切圆CB1的圆弧上设定后退转弯路径LB。前进转弯路径LC1与后退转弯路径LB在切点P1处相切。后退转弯路径LB跨设在切点P1与切点PE之间。图7所示的后退转弯路径LB的路径中途的区域中存在比切点P1更靠近内侧区域CA所在的一侧的区域。因此,在图7所示的实施方式中,考虑切点PS、P1的设定位置,以避免在联合收割机1沿后退转弯路径LB进行后退转弯行驶时,内侧区域CA中收割残留的作物被行驶装置11的转向外侧部分碾压。
联合收割机1若在沿转弯起点的往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后直接前进而到达了切点PS,则开始转弯行驶。联合收割机1沿前进转弯路径LC1进行前进转弯行驶至切点P1。
若联合收割机1到达了切点P1,则联合收割机1的转弯方向向与前进转弯路径LC1的转弯方向相反的方向调转,联合收割机1沿后退转弯路径LB进行后退转弯行驶。此时,联合收割机1在中途横穿往复行驶路径LS1的延长线。若联合收割机1到达了切点PE,则联合收割机1位于接下来的往复行驶路径LS2的延长线上,联合收割机1的前进方位沿着往复行驶路径LS2的前进方位。
基于图7所示的第二转弯模式的转弯路径的行驶距离与基于图6所示的第一转弯模式的转弯路径的行驶距离大致同等。因此,基于图7所示的第二转弯模式的转弯路径的行驶距离与图5所示的转弯路径的行驶距离相比变短了转弯路径整体向内侧区域CA所在的一侧靠近的量。
在图6及图7所示的实施方式中,若联合收割机1沿着后退转弯路径LB的后退转弯行驶结束,则联合收割机1的位置与接下来的往复行驶路径LS2的延长线一致或者大致一致,联合收割机1的前进方位与接下来的往复行驶路径LS2的行驶方位一致或者大致一致。因此,自动行驶控制部24仅通过使联合收割机1从切点PE原样地进行前进行驶,就能够沿往复行驶路径LS2进行自动行驶控制。即,在图6及图7所示的实施方式中,与图5所示的转弯路径相比,自动行驶控制部24更容易在进入内侧区域CA之前修正联合收割机1的位置偏移和方位偏离。
如果第一设定开关4A(参照图4,以下相同)为断开设定,则转弯路径设定部23B不选择图6所示的第一转弯模式。另外,如果第二设定开关4B(参照图4,以下相同)为断开设定,则转弯路径设定部23B不选择图7所示的第二转弯模式。第一设定开关4A及第二设定开关4B由操作人员操作,操作人员能够按照自身的喜好设定第一转弯模式与第二转弯模式各自的有效/无效。
如果第一设定开关4A与第二设定开关4B分别为断开设定,则转弯路径设定部23B选择图5所示的以往的转弯模式。如果第一设定开关4A与第二设定开关4B的至少一方为接通,则转弯路径设定部23B根据田地的状况切换多个转弯模式。所谓田地的状况,可例示进行转弯行驶的外周区域SA的宽度、在联合收割机1的转弯行驶时联合收割机1与田地的田埂接触的可能性、在联合收割机1的转弯行驶时联合收割机1压倒未收割区域的作物的可能性等。
转弯路径设定部23B选择转弯模式时的优先顺位为,按照优先顺位从高到低依次为第一转弯模式、第二转弯模式、现有技术的转弯模式,在这三个转弯模式都能够选择的情况下,原则上由转弯路径设定部23B选择第一转弯模式。注意,在第二转弯模式的转弯距离比第一转弯模式的转弯距离短的情况下,有时由转弯路径设定部23B选择第二转弯模式。
基于图6及图7所述的第一转弯模式及第二转弯模式也可以是图8及图9所示的模式。图8中示出了第一转弯模式,图9中示出了第二转弯模式。在图6所示的第一转弯模式和图7所示的第二转弯模式中,在联合收割机1的后退转弯行驶结束时,联合收割机1位于接下来的往复行驶路径LS2的延长线上。另一方面,在图8所示的第一转弯模式与图9所示的第二转弯模式中,在联合收割机1的后退转弯行驶结束后,再次进行联合收割机1的前进转弯行驶。
在图8及图9所示的实施方式中,如之前基于图5所述那样,由转弯路径设定部23B设定与往复行驶路径LS1的延长线在圆弧上相切的切圆CF1和与往复行驶路径LS2的延长线在圆弧上相切的切圆CF2。而且,由转弯路径设定部23B设定与切圆CF1、CF2分别以圆弧彼此相切的切圆CB1。
图8中的切圆CF1从往复行驶路径LS2所在的一侧与往复行驶路径LS1的延长线在切点PS处相切,图9中的切圆CF1从与往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧与往复行驶路径LS1的延长线在切点PS处相切。另外,图8中的切圆CF2从往复行驶路径LS1所在的一侧与往复行驶路径LS2的延长线在切点PE处相切,图9中的切圆CF2从与往复行驶路径LS1所在的一侧相反的一侧与往复行驶路径LS2的延长线在切点PE处相切。
在该状态下,切圆CF1与切圆CB1各自的圆弧彼此在切点P1处相切,切圆CF2与切圆CB1各自的圆弧彼此在切点P2处相切。在图8中,隔着往复行驶路径LS2的延长线,切点P1位于与往复行驶路径LS1所在的一侧相反的一侧,并且切点P2位于往复行驶路径LS1所在的一侧。在图9中,隔着往复行驶路径LS1的延长线,切点P1位于与往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧,并且,隔着往复行驶路径LS2的延长线,切点P2位于与往复行驶路径LS1所在的一侧相反的一侧。
在图8及图9中,虚拟点PS0是图5所示的切点PS。切点PS位于比虚拟点PS0更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,联合收割机1的转弯开始地点设定于比图5所示的转弯路径更靠内侧区域CA所在的一侧的位置。切点PS设定于在联合收割机1开始转弯时未收割区域的作物不会被行驶装置11的转弯内侧部分碾压的位置。而且,在切圆CF1的圆弧上设定跨设在切点PS与切点P1之间的前进转弯路径LC1。
图8及图9所示的切点PE设定于与图5所示的切点PE相同的位置。即,图8及图9所示的切点PE设定于自边部S1离开设定距离D1的位置。并且,在切圆CF2的圆弧上设定跨设在切点PE与切点P2之间的前进转弯路径LC2。而且,在切圆CB1的圆弧上设定跨设在切点P1与切点P2之间的后退转弯路径LB。
在图8中,联合收割机1若在沿转弯起点的往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后原样地前进而到达了切点PS,则开始转弯行驶。联合收割机1沿前进转弯路径LC1进行左转弯的前进转弯行驶至切点P1,在中途横穿往复行驶路径LS2的延长线。
若联合收割机1到达了切点P1,则联合收割机1的转弯方向向与前进转弯路径LC1的转弯方向相反的方向调转,联合收割机1沿后退转弯路径LB进行后退转弯行驶,在中途横穿往复行驶路径LS2的延长线。若联合收割机1到达切了点P2,则联合收割机1的转弯方向向与后退转弯路径LB的转弯方向相反的方向、即与前进转弯路径LC1的转弯方向相同的转弯方向调转,联合收割机1沿前进转弯路径LC2进行左转弯的前进转弯行驶至切点PE。
在图9中,联合收割机1若在沿转弯起点的往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后原样地前进而到达了切点PS,则开始转弯行驶。联合收割机1沿前进转弯路径LC1进行右转弯的前进转弯行驶至切点P1。
若联合收割机1到达了切点P1,则联合收割机1的转向方向向与前进转弯路径LC1的转向方向相反的方向调转,联合收割机1沿后退转弯路径LB进行后退转弯行驶,在中途横穿往复行驶路径LS1、LS2的延长线。若联合收割机1到达了切点P2,则联合收割机1的转弯方向向与后退转弯路径LB的转弯方向相反的方向、即与前进转弯路径LC1的转弯方向相同的转弯方向调转,联合收割机1沿前进转弯路径LC2进行转弯旋的前进转弯行驶至切点PE。
图9所示的后退转弯路径LB的路径中途的区域中存在比切点P1更靠近内侧区域CA所在的一侧的区域。因此,在图9所示的实施方式中,考虑切点PS、P1的设定位置,以避免在联合收割机1沿后退转弯路径LB进行后退转弯行驶时,内侧区域CA中收割残留的作物被行驶装置11的转弯外侧部分碾压。
在图8及图9所示的实施方式中,若联合收割机1沿着后退转弯路径LB的后退转弯行驶结束,则联合收割机1的位置与接下来的往复行驶路径LS2的延长线大致一致,联合收割机1的前进方位与接下来的往复行驶路径LS2的行驶方位大致一致。另外,图8及图9所示的切点P2的位置比图6及图7所示的切点PE更接近内侧区域CA所在的一侧。因此,在图8及图9所示的实施方式中,与图6及图7所示的实施方式相比,能够在更紧凑的区域中进行联合收割机1的转弯行驶,并且转弯行驶的行驶距离更短。
另外,在图8及图9所示的实施方式中,切点P2处的联合收割机1的前进方位的方位偏离的程度也比图5所示的切点P2处的联合收割机1的前进方位的方位偏离小。因此,与图5所示的现有技术相比,联合收割机1在前进转弯路径LC2上的方向转换更为容易。
如此,图6至图9所示的转弯路径包含使联合收割机1进行前进转弯行驶的路径和使联合收割机1进行后退转弯行驶的路径。而且,转弯路径设定部23B构成为,能够在外周区域SA将转弯路径设定为,在联合收割机1向左右一方进行前进转弯行驶之后,向左右另一方进行后退转弯行驶。而且,转弯路径设定部23B将转弯路径设定为:若联合收割机1结束后退转弯行驶,则联合收割机1位于接下来的往复行驶路径LS2的延长线上。另外,转弯路径设定部23B将转弯路径设定为:若联合收割机1结束后退转弯行驶,则联合收割机1的前进方位沿着接下来的往复行驶路径LS2的行驶方位。
注意,图6至图9所示的切圆CF1、CB1各自的半径设定为相互相同的半径,但切圆CF1、CB1各自的半径也可以设定为特殊的半径。图8及图9所示的切圆CF2也可以设定为与切圆CF1、CB1各自的半径不同的特殊的半径。
在图10至图14中,内侧区域CA的外周形状中的与往复行驶路径LS1、LS2交叉的边部S1相对于往复行驶路径LS1、LS2而言不是正交的,而是沿倾斜方向与之交叉。
图10至图12所示的边部S1中,往复行驶路径LS2所在的一侧位于比往复行驶路径LS1所在的一侧更靠纸面右侧的位置。因此,联合收割机1收割完往复行驶路径LS1时,为了避免联合收割机1的行进方向左侧部的收割残留,联合收割机1需要沿往复行驶路径LS1笔直地割取行驶至线S11所示的边界。另外,联合收割机1沿往复行驶路径LS2开始割取行驶时,联合收割机1的行进方向右侧部的作物的割取比联合收割机1的行进方向左侧部的作物的割取更早地开始。因此,需要使联合收割机1在完成转弯行驶后沿往复行驶路径LS2笔直地行驶,直至到达线S12所示的边界。
图10中示出了通过现有技术设定的转弯模式。由转弯路径设定部23B设定与往复行驶路径LS1的延长线在圆弧上相切的切圆CF1和与往复行驶路径LS2的延长线在圆弧上相切的切圆CF2。切圆CF1从往复行驶路径LS2所在的一侧与往复行驶路径LS1的延长线在切点PS处相切。另外,切圆CF2从往复行驶路径LS1所在的一侧与往复行驶路径LS2的延长线在切点PE处相切。
在切圆CF1的圆弧上设定前进转弯路径LC1,在切圆CF2的圆弧上设定前进转弯路径LC2。作为将前进转弯路径LC1与前进转弯路径LC2相连的直线路径,设定了后退中间路径LM。前进转弯路径LC1与后退中间路径LM在切点P1处相切,前进转弯路径LC2与后退中间路径LM在切点P2处相切。后退中间路径LM是与内侧区域CA的外周形状中的边部S1平行的路径。另外,后退中间路径LM是相对于切圆CF1、CF2向切线方向延伸的路径。
联合收割机1若在沿转弯起点的往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后原样地前进而到达了切点PS,则开始转弯行驶。转弯行驶持续至联合收割机1到达切点PE为止。联合收割机1沿前进转弯路径LC1进行前进转弯行驶,接着沿后退中间路径LM进行后退行驶,最后沿前进转弯路径LC2进行前进转弯行驶,然后,到达切点PE。
如此,联合收割机1依次经由前进转弯路径LC1、后退中间路径LM与前进转弯路径LC2而进行折返行驶。然后,在切点PE附近,如果联合收割机1的方位和转弯目标的往复行驶路径LS2的方位之差落入允许值,则转弯行驶结束。
在图10中,切点PE不能设定于比线S12所示的边界更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,因此切点PE几乎不会接近内侧区域CA所在的一侧。图10所示的转弯路径中,联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后到达切点PS为止的空走距离长。为了缩小该空走距离,在图11及图12中分别示出了本发明中的转弯路径的结构的一个例子。
图11中示出了第一转弯模式,图12中示出了第二转弯模式。在图11及图12中,用虚线LC0示出了图10所示的前进转弯路径LC1、LC2与后退中间路径LM,从而易于将图11及图12所示的本发明的转弯路径与图10所示的现有技术的转弯路径作比较。另外,图11及图12所示的虚拟点PS0是图10所示的切点PS。
基于图11所示的第一转弯模式的转弯路径是根据图8通过上述方法而设定的,基于图12所示的第二转弯模式的转弯路径是根据图9通过上述方法而设定的。在图11与图12中,都是切点PS设定于比虚拟点PS0更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割并完内侧区域CA之后到达切点PS为止的空走距离比图10的情况短。
在图11所示的内侧区域CA中,往复行驶路径LS2所在的一侧与往复行驶路径LS1所在的一侧相比更向外周区域SA突出。因此,在图11所示的第一转弯模式中,将切点PS及前进转弯路径LC1向离开内侧区域CA的位置设定为联合收割机1不会压倒内侧区域CA(未收割区域)的作物的程度。在图11所示的第一转弯模式中,与图10所示的现有技术的转弯模式相比,转弯路径的距离变短。
在联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后所在的外周区域SA中,联合收割机1的右转向侧的区域比联合收割机1的左转向侧的区域宽。因此,图12中的切点PS设定于比图11中的切点PS更靠内侧区域CA所在的一侧的位置。另外,图12所示的第二转弯模式的行驶距离与图10及图11所示的转弯模式的行驶距离相比更短。
基于图10至图12所示的多个转弯模式中的、图12所示的第二转弯模式的转弯路径的距离最短。因此,如果第二设定开关4B为接通设定,则转弯路径设定部23B在图10至图12所示的转弯模式中选择图12所示的第二转弯模式。
如果第二设定开关4B为断开设定且第一设定开关4A为接通设定,则转弯路径设定部23B在图10至图12所示的转弯模式中选择图11所示的第一转弯模式。另外,如果在基于第一转弯模式的联合收割机1的转弯行驶的情况下判定为内侧区域CA(未收割区域)的作物会被压倒,则即使第一设定开关4A为接通设定,转弯路径设定部23B也往往选择图10所示的现有的转弯模式。
注意,图12所示的第二转弯模式也可以如图7所示由前进转弯路径LC1与后退转弯路径LB构成,而不具有前进转弯路径LC2。在该情况下,在联合收割机1的后退转弯行驶结束时,联合收割机1位于接下来的往复行驶路径LS2的延长线上,联合收割机1的前进方位沿着接下来的往复行驶路径LS2的行驶方位。
图13及图14所示的边部S1中,往复行驶路径LS1所在的一侧位于比往复行驶路径LS2所在的一侧更靠纸面右侧的位置。因此,联合收割机1收割完往复行驶路径LS1时,为了避免联合收割机1的行进方向右侧部的收割残留,联合收割机1需要沿沿往复行驶路径LS1笔直地割取行驶至线S13所示的边界。另外,联合收割机1沿往复行驶路径LS2进行割取行驶时,联合收割机1的行进方向左侧部的作物的割取比联合收割机1的行进方向右侧部的作物的割取更早地开始。因此,需要使联合收割机1在完成转弯行驶后沿往复行驶路径LS2笔直地行驶,直至到达线S14所示的边界。
图13中示出了通过现有技术设定的转弯路径。关于转弯路径的设定方法,由于与之前基于图10描述的一样,因此省略。
切点PS不能设定于比线S13所示的边界更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,因此图13及图14所示的切点PS几乎不会接近比图示的位置更靠内侧区域CA所在的一侧的位置。因此,图13所示的转弯路径中,联合收割机1完成转弯行驶而进入内侧区域CA为止的空走距离长。为了缩小该空走距离,在图14中示出了本发明中的转弯路径的结构的一个例子。
图14中示出了第二转弯模式。另外,在图14中,用虚线LC0示出了图13所示的前进转弯路径LC1、LC2与后退中间路径LM,从而容易将图14所示的本发明的转弯路径与图13所示的现有技术的转弯路径作比较。另外,图14所示的虚拟点PE0是图13所示的切点PE。
基于图14所示的第二转弯模式的转弯路径是根据图9通过上述方法而设定的。在图14中,切点PE设定于比虚拟点PE0更靠内侧区域CA所在的一侧的位置,联合收割机1完成转弯行驶而进入内侧区域CA为止的空走距离变短。如此,基于图14所示的第二转弯模式的转弯路径的行驶距离与图13所示的现有技术的行驶距离相比变短。因此,如果第二设定开关4B为接通设定,则转弯路径设定部23B在图13及图14所示的转弯模式中选择图14所示的第二转弯模式。
如此,在进行图5至图14所例示的折返式的转弯行驶时,转弯路径设定部23B根据内侧区域CA中的未收割区域的形状、己收割区域的空间而选择转弯模式。即,转弯路径设定部23B根据田地的状况而切换多个转弯模式。而且,在多个转弯模式中,包含使联合收割机1在联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后的最初的前进转弯行驶中向接下来的往复行驶路径LS2所在的一侧转向的模式。另外,在多个转弯模式中,包含使联合收割机1在联合收割机1沿往复行驶路径LS1收割完内侧区域CA之后的最初的前进转弯行驶中向与接下来的往复行驶路径LS2所在的一侧相反的一侧转弯的模式。
〔其他实施方式〕
本发明并不限定于上述实施方式所例示的结构,以下将例示本发明的其他具有代表性的实施方式。
(1)上述实施方式所示的转弯路径设定部23B并非排除图5、图10及图13所示的现有技术。转弯路径设定部23B也可以生成图5、图10及图13所示的现有技术的转弯路径。例如,转弯路径包含使联合收割机1进行前进转弯行驶的路径和使联合收割机1进行后退转弯行驶的路径,还可以包含使联合收割机1进行直进的后退行驶的路径。另外,也可以将用于设定图5、图10及图13所示的现有技术的转弯路径的转弯模式存储于控制单元20的存储部26,转弯路径设定部23B根据田地的状况而切换多个转弯模式。
(2)在图5至图14所示的实施方式中,往复行驶路径LS1、LS2相互相邻,但并不限定于该实施方式。例如,也可以在往复行驶路径LS1、LS2之间存在其他的往复行驶路径LS,转弯路径设定部23B也可以跳过该其他的往复行驶路径LS而设定跨越往复行驶路径LS1、LS2的转弯路径。总之,转弯路径设定部23B只要能够在己收割区域设定联合收割机1收割完往复行驶路径LS1之后向接下来的往复行驶路径LS2的端部驶入的转弯路径即可。
(3)在上述实施方式中,行驶路径设定部23配备于控制单元20,但并不限定于该实施方式。例如,行驶路径设定部23也可以配备于通信终端4或管理计算机5。
(4)在上述实施方式中,多个转弯模式存储于图4所示的控制单元20的存储部26,但并不限定于该实施方式。例如,也可以从通信终端4或管理计算机5发送多个转弯模式。
(5)在基于图6至图9、图11及图12、图14描述的实施方式中,也可以在前进转弯路径LC1与后退转弯路径LB之间设定前进与后退中的至少一方的直进路径。另外,在基于图8及图9、图11及图12、图14描述的实施方式中,也可以在前进转弯路径LC2与后退转弯路径LB之间设定前进与后退中的至少一方的直进路径。
(6)上述的自动行驶控制系统的技术特征也能够应用于自动行驶控制方法。这种情况下的自动行驶控制方法可以包含:往复行驶路径设定步骤,能够在未收割区域设定相互平行的多个往复行驶路径LS;转弯路径设定步骤,能够在己收割区域设定联合收割机1收割完往复行驶路径LS之后向接下来的往复行驶路径LS的端部驶入的转弯路径。而且,转弯路径设定步骤可以构成为能够以如下方式设定转弯路径:使联合收割机1在向左右一方进行前进转弯行驶之后,向左右另一方进行后退转弯行驶。
(7)上述的自动行驶控制系统的技术特征也能够应用于自动行驶控制程序。这种情况下的自动行驶控制程序可以使计算机执行:往复行驶路径设定功能,能够在未收割区域设定相互平行的多个往复行驶路径LS;转弯路径设定功能,能够在己收割区域设定联合收割机1收割完往复行驶路径LS之后向接下来的往复行驶路径LS的端部驶入的转弯路径。而且,转弯路径设定功能可以构成为能够以如下方式设定转弯路径:使联合收割机1在向左右一方进行前进转弯行驶之后,向左右另一方进行后退转弯行驶。另外,具有该技术特征的自动行驶控制程序也可以存储于光盘、磁盘、半导体存储器等存储介质。
注意,上述的实施方式(包含其他实施方式,以下相同)公开的结构只要不产生矛盾,就能够与其他实施方式公开的结构组合而应用。另外,本说明书中公开的实施方式为例示性的,本发明的实施方式并不限定于此,能够在不脱离本发明的目的范围内适当改变。
工业实用性
本发明能够应用于在田地的未收割区域一边进行往复行驶一边割取作物、并且在比未收割区域更靠外侧的己收割区域进行用于所述往复行驶的转弯行驶的联合收割机所用的自动行驶控制系统。另外,本发明也能够应用于搭载有该自动行驶控制系统的联合收割机。
<实施方式2>
〔联合收割机的整体结构〕
图15及图16中示出了作为收获机的一个例子的半喂入型联合收割机(以下简称作“联合收割机13”)。半喂入型联合收割机在将植立谷秆以形成多个行的配置方式植立的田地中,沿行进行收获作业。本联合收割机13具备机体框架1和履带行驶装置2。在机体的前方设置,有割取植立谷秆的割取部3(相当于“收获装置”)。在机体的前部设置驾驶室4。驾驶室4具备供驾驶员搭乘的驾驶部5和覆盖驾驶部5的车棚6。在驾驶部5的下方设置有发动机(省略图示)。在驾驶部5,设置有供驾驶员落座的驾驶座19和对机体进行转向操作的转向杆92(相当于“路径设定部”)。在驾驶舱4的机体左右方向上的右侧设置有驾驶员向驾驶部5搭乘所用的搭乘口(未图示)。
割取部3具备推子型的切断装置10与分禾杆15。分禾杆15沿机体的横向宽度方向隔开间隔地并列设置有7个。在各分禾杆15的前端部支承有分禾器18。左端的分禾器18与右端的分禾器18的间隔为该联合收割机13的收割宽度。在分禾器18的后侧,设置有沿机体的横向宽度方向并列的6个扶起装置16。在本实施方式中,联合收割机13能够将至少6行的植立谷秆成6行地彼此独立地进行导入和割取,但联合收割机13也可以构成为将6行以上或6行以下的植立谷秆彼此独立地进行导入和割取。切断装置10设于扶起装置16的下部的后方。切断装置10以横跨两横向端部的分禾杆15的状态设置。伴随着联合收割机13的作业行驶,分禾器18在相邻的行之间沿行行进。植立谷秆被分禾器18向机体的左右方向分配,并朝向扶起装置16导入。植立谷秆被扶起装置16扶起,株根被切断装置10切断。
另外,联合收割机13具备谷粒箱7、谷粒排出装置8、脱粒装置9、排出秸秆输送装置11和排出秸秆处理部12。谷粒箱7设于驾驶室4的后方,存储通过脱粒处理而获得的谷粒。谷粒排出装置8排出谷粒箱7内的谷粒。脱粒装置9设于谷粒箱7的左方,对通过喂送链FC输送的割取谷秆进行脱粒处理。喂送链FC设于脱粒装置9的左侧部,对割取谷秆的株根进行夹持输送。排出秸秆输送装置11连设于脱粒装置9的后部,从喂送链FC接收排出秸秆并将排出秸秆朝向机体后方输送。排出秸秆处理部12设于脱粒装置9的后方,对由排出秸秆输送装置11输送的排出秸秆进行处理。
〔自动行驶〕
使用图17、图18对联合收割机13的自动行驶进行说明。联合收割机13在田地中沿所设定的行驶路径S1自动行驶。为此需要本车位置。本车位置检测模块80包含卫星导航模块81与惯性导航模块82。卫星导航模块81接收来自人工卫星GS的GNSS(global navigationsatellite system:全球导航卫星系统)信号(包含GPS信号),输出用于计算本车位置的定位数据。惯性导航模块82组装有陀螺仪加速度传感器及磁方位传感器,输出表示瞬时的行驶方向的位置矢量。惯性导航模块82用于补充卫星导航模块81的本车位置计算。惯性导航模块82也可以配置于与卫星导航模块81不同的其他场所。
在自动行驶之前,驾驶员手动操作联合收割机13,如图17所示,在田地内的外周部分以沿田地的分界线绕圈的方式进行收获行驶。注意,如果可能的话,也可以通过自动行驶以沿田地的分界线绕圈的方式进行收获行驶。由此成为己收割地(已作业地)的区域被设定为外周区域SA。并且,在外周区域SA的内侧仍作为未收割地(未作业地)留下的区域被设定为作业对象区域CA。图17示出了外周区域SA与作业对象区域CA的一个例子。
若设定了外周区域SA及作业对象区域CA,则如图18所示,计算作业对象区域CA中的行驶路径S1。基于作业行驶的模式依次设定计算出的行驶路径S1,联合收割机13沿设定好的行驶路径S1自动行驶。行驶路径S1由与田地的任意一边大致平行的多个行驶路线SL1和将行驶路线SL1连结的转弯行驶路线R1组成。因此,自动行驶重复进行作业行驶和转弯行驶,作业行驶是行驶于行驶路线SL1的行驶,转弯行驶是在行驶路线SL1间以规定的转弯模式移动的行驶。另外,该联合收割机13作为用于转弯行驶的转弯模式,除了图18所示的沿U形的转弯行驶路径进行换向的U形转弯模式之外,还通过各种转弯模式进行转弯行驶。例如,作为转弯行驶,也可以进行一边反复前进后退一边换向的α形转弯模式、通过后退行驶在比U形转弯模式窄的区域进行与U形转弯模式相同的换向的折返转弯模式。
〔控制系统〕
接下来,一边参照图15,一边使用图19对联合收割机13的控制系统进行说明。联合收割机13的控制系统包括由多个被称作ECU的电子控制单元构成的控制单元50、以及通过车载LAN等配线网与该控制单元50之间进行信号通信(数据通信)的各种输入输出设备。控制单元50是该控制系统的核心要素,该控制单元50体现为多个ECU的集合体。来自本车位置检测模块80的信号通过车载LAN输入到控制单元50。
控制单元50,作为输入输出接口,具备输入处理部57与输出处理部58。输出处理部58经由设备驱动器65与各种动作设备60连接,对动作设备60发送控制信号。作为动作设备60,有作为与行驶相关的设备的行驶设备组67和作为与作业相关的设备的作业设备组68。行驶设备组67例如包含转向操作设备69、发动机设备、变速器、制动设备等。作业设备组68包含割取部3、脱粒装置9、谷粒排出装置8中的动力控制设备等。
输入处理部57连接于行驶状态传感器组63、作业状态传感器组64、行驶操作单元90等。行驶状态传感器组63包含发动机转速传感器、过热检测传感器、制动踏板位置检测传感器、变速位置检测传感器、转向操作位置检测传感器等。作业状态传感器组64包含检测收获作业装置(割取部3、脱粒装置9、谷粒排出装置8等)的驱动状态的传感器、检测谷秆、谷粒的状态的传感器等。
行驶操作单元90是由驾驶员手动操作、且其操作信号被向控制单元50输入的操作件的统称。行驶操作单元90包含主变速操作件91、转向杆92、模式操作件93、自动开始操作件94等。在手动行驶模式中,通过将转向杆92从中立位置向左右摆动操作,从而调整左侧的履带机构的履带速度与右侧的履带机构的履带速度,变更机体(车身)的方向。在本发明中,将变更机体行进的方向的操作统称为转向操作,不仅是改变车轮等的方向,调整左右的履带的速度也称为转向操作。模式操作件93具有将用于切换进行自动驾驶的自动行驶模式与进行手动驾驶的手动行驶模式的指令向控制单元50发出的功能。自动开始操作件94具有将用于开始自动行驶的最终的自动开始指令向控制单元50发出的功能。注意,有时也会与模式操作件93的操作无关地通过软件自动地从自动行驶模式切换为手动行驶模式。例如,若产生了不能进行自动驾驶的状况,则控制单元50强制地执行从自动行驶模式向手动行驶模式的切换。具体而言,若在自动行驶中对转向杆92进行了规定量以上的操作,则强制地执行从自动行驶模式向手动行驶模式的切换。
报告器件62(相当于“警告装置”)是用于向驾驶员等报告作业行驶状态和各种警告的器件,是蜂鸣器、灯、扬声器、显示器等。
控制单元50具备本车位置计算部55、车身方位计算部56、报告部59、行驶控制部51、作业控制部52、行驶模式管理部53、行驶路径设定部54(相当于“路径设定部”)、路径校正部20。报告部59基于来自控制单元50的各功能部的指令等而生成报告数据,并将其发送给报告器件62。行驶路径设定部54依次选择包含所管理的转弯路径的行驶路线SL1,并将该行驶路线SL1设定为行驶路径S1。本车位置计算部55基于从本车位置检测模块80依次发送来的定位数据,计算预先设定的机体的基准点的地图坐标(或者田地坐标)即本车位置。即,本车位置计算部55作为计算机体的基准点的位置的基准点计算部发挥功能。车身方位计算部56根据由本车位置计算部55依次计算的本车位置,求出微小时间内的行驶轨迹来确定表示机体在行驶方向上的朝向的车身方位。另外,车身方位计算部56也能够基于来自惯性导航模块82的输出数据所包含的方位数据来确定车身方位。
行驶控制部51具备转向操作控制部71、手动行驶控制部72、自动行驶控制部73。行驶控制部51具有发动机控制功能、转向操作控制功能、车速控制功能等,该行驶控制部51向行驶设备组67发出控制信号而控制行驶。作业控制部52为了控制收获作业装置(割取部3、脱粒装置9、谷粒排出装置8等)的动作而向作业设备组68发出控制信号。
转向操作控制部71进行转向操作控制(转向控制),以使由行驶路径设定部54设定的作为目标的行驶路径S1和由本车位置计算部55计算出的本车位置之间的位置偏移量和方位偏离量中的至少一方变小。该联合收割机13能够通过自动驾驶与手动驾驶这两种方式进行行驶,自动驾驶是通过自动行驶进行收获作业的驾驶,手动驾驶是通过手动行驶进行收获作业的驾驶。因此,行驶控制部51还包含手动行驶控制部72与自动行驶控制部73。注意,在进行自动驾驶时设定自动行驶模式,为了进行手动驾驶而设定手动行驶模式。行驶模式的切换由行驶模式管理部53管理。
在设定了自动行驶模式的情况下,自动行驶控制部73与转向操作控制部71配合,生成在所设定的行驶路径S1上行驶的自动转向操作的控制信号以及包含机体的停止的车速变更控制信号,从而控制行驶设备组67。此时,预先基于所设定的车速值生成与车速变更相关的控制信号。
在选择了手动行驶模式的情况下,由手动行驶控制部72基于驾驶员的操作生成控制信号,并控制行驶设备组67,从而实现手动驾驶。注意,由行驶路径设定部54计算出的行驶路径S1也可以在手动驾驶中使用,用来指引联合收割机13沿该行驶路径S1进行行驶。
如后所述,路径校正部20通过手动操作或自动控制来满足规定的校正条件,从而对所设定的行驶路径S1进行校正。例如,作为校正条件,通过操作转向杆92,使得路径校正部20校正行驶路径S1。
〔行驶路径的校正〕
接下来,一边参照图15、图19,一边使用图20、图21来说明路径校正部20对行驶路径S1的校正。
为了对植立于田地的植立谷秆14(作物)适当地进行割取作业(收获作业),在联合收割机13等收获机中生成进行收获作业行驶的行驶路径S1。例如,稻子等的植立谷秆14成行地植立在田地中。通过在联合收割机13与行的位置关系适当的行驶路径S1上进行作业行驶,可适当进行稻子的割取作业。具体而言,通过使联合收割机13以分禾器18进入行与行之间的方式在行驶路径S1上进行作业行驶,可适当地将稻子导入到切断装置10而进行适当的割取作业。
这里,有时会由于本车位置计算部55、本车位置检测模块80等的误动作、精度误差而导致联合收割机13所行驶的路径与所设定的行驶路径S1不一致。另外,有时植立于田地的植立谷秆14的位置会发生偏离,即使在所设定的行驶路径S1上进行作业行驶,也不会适当地进行割取作业。作为伴随着上述的具体例而产生的例子,有时分禾器18会与行重叠地行进而碰撞于行,使得稻粒脱落,从而导致收获率降低。在这种情况下,较为适当的是校正行驶路径S,以对联合收割机13所行驶的路径进行微调1。
因此,在驾驶员感到有必要调整行驶路径S1时,驾驶员对作为路径变更操作部的转向杆92进行操作而校正行驶路径S1。具体而言,路径校正部20若经由输入处理部57接收到表示对转向杆92进行了满足规定的校正条件的操作的意思的信号,则校正行驶路径S1而生成新的行驶路径S2。例如,以转向杆92被以2°以上15°以下的范围(设定摆动角度)向右侧或左侧进行了操作作为校正条件,路径校正部20使行驶路径S1向操作的方向平行移动10cm而生成新的行驶路径S2。移动方向为与行驶路线SL1正交的方向,由此,能够使行驶路线SL1平行移动,以使其起点与终点变为适当的位置。此时,可以仅使行驶中的行驶路线SL1平行移动而变为新的行驶路线SL2,也可以使所有的行驶路线SL1各平行移动10cm而生成新的行驶路线SL2。另外,伴随着行驶路线被校正为行驶路线SL2,转弯行驶路线R1也被校正为转弯行驶路线R2,行驶路径S1被校正为行驶路径S2。之后,联合收割机13在校正后的行驶路径S2上进行割取作业行驶(收获作业行驶)。
如此,在即使在行驶路径S1上进行作业行驶也不能进行适当的割取作业的情况下,在作业行驶中,将行驶路径S1校正为行驶路径S2。由此,能够在适当的行驶路径S2上进行作业行驶,能够适当地通过自动行驶持续进行割取作业。另外,多数情况下,只要微调行驶路径S1就能够进行适当的作业行驶,仅通过进行预先确定的距离、例如10cm的平行移动,就能够进行适当的作业行驶。
另外,平行移动的距离并不局限于10cm,能够设定任意的距离。通常,通过进行5cm至15cm左右的平行移动,可消除行驶路径S1的偏离。另外,作为用于使转向杆92满足校正条件的操作范围,较为适当的是,为了防止误动作而设置一定的不灵敏区。因此,设定摆动角度被设定为2°以上。该角度也并不局限于2°,而是能够任意地设定,例如能够设为0°以上5°以下的任意的值。另外,在自动行驶中,为了避免异常情况,较为适当的是,若转向杆92被操作一定量以上,则解除自动行驶。因此,对设定摆动角度设置上限,若超过该范围进行操作,则联合收割机13停车。或者也可以是,在超过设定摆动角度的上限进行操作时,联合收割机13停车,并且解除自动行驶模式。而且,也可以构成为,在超过设定摆动角度的上限进行操作时,联合收割机13对应于操作方向而转弯。该上限也并不局限于15°,而是能够任意地设定,例如能够设为10°以上20°以下的任意的值。
〔其他实施方式〕
(1)以如下方式生成相邻的两个行驶路线SL1:通过使联合收割机13在各个行驶路线SL1上进行收获行驶而收获了植立谷秆的已收获区域SA1相互以宽度r重叠。
如图22所示,若与已经结束收获行驶的行驶路线SLR相邻的行驶路线SL1向离开行驶路线SLR的方向平行移动(行驶路线SL2),则重叠的宽度变小。由于重叠的宽度r一般充分大于10cm,因此若将平行移动的距离设定为10cm,重叠部分不会消失。但是,如果由于田地的荒芜、本车位置的误差等而使行驶路线SL1偏离,则重叠部分有可能在平行移动一次时就消失。另外,如果在行驶路线SL1中向离开行驶路线SLR的方向重复多次地进行平行移动(行驶路线SL3),则重叠部分消失的可能性变大。而且,若重叠部分消失,则在相邻的已收获区域SA1产生间隙,发生植立谷秆的收割残留的可能性变大。于是,需要随后对收割残留部分进行收获行驶,作业效率变差。
因此,优选的是,在所有的行驶路线SL1中,经过路径校正部20校正的、平行移动之后的行驶路线(SL2、SL3)以相对于由行驶路径设定部54设定的行驶路线SL1位于一方向侧(田地中的一方向,图中的左右任一方向侧)的方式进行平行移动。即,在各行驶路线SL1中仅平行移动一次的情况下,行驶路线SL2相对于各个行驶路线SL1向相同的方向平行移动。另外,即使在行驶路线SL1中平行移动多次的情况下,一旦向一方向侧进行了平行移动,之后就不会跨越行驶路线SL1而向另一侧进行平行移动。由此,可抑制重叠的宽度r反复变小。此时,在各行驶路线SL1中,在反复多次进行平行移动的情况下,优选的是左右交替地进行平行移动。由此,不会重复向相同方向的平行移动,可抑制重叠的宽度变小,并且第2次平行移动后的行驶路线SL3成为与原来的行驶路线SL1大致相同的路径,平行移动之后的行驶路线(SL2、SL3)相对于行驶路线SL1位于一方向侧或成为相同的位置,可将重叠宽度的缩小抑制为最小限度。而且,平行移动的方向(一方向侧)也可以是接近已收获区域SA1的方向。由此,可抑制重叠宽度的缩小。
另外,最初的平行移动的方向也可以相对于机体的左右方向固定在左侧。一般来说,联合收割机13逆时针从田地的外周侧向内周侧进行收获作业,已收获区域SA1存在于机体的横向右侧。因此,在联合收割机13中,搭乘口向机体的左右方向上的右侧偏心地设置,左端的分禾器18与相邻的分禾器18的间隔比右端的分禾器18与相邻的分禾器18的间隔宽。因此,即使向机体的横向左侧平行移动,与位于机体的横向右侧的已收获区域SA1的重叠的宽度r变小,右端的分禾器18能够耙拢植立谷秆的可能性也较高,收割残留的可能性较低。注意,在顺时针进行收获作业的情况下,也可以将搭乘口向机体的左右方向上的左侧偏心地设置,最初的平行移动的方向相对于机体的左右方向固定在右侧。
(2)在上述各实施方式中,路径变更操作部也可以不使用转向杆92,而是另外设置开关、杆等作为路径变更操作部。例如,也可以设置杆作为路径变更操作部,通过向左右任一方操作杆,使行驶路径S1向被操作的方向平行移动预先确定的距离而设定行驶路径S2。另外,也可以设置开关作为路径变更操作部,通过按下开关,使行驶路径S1向预先确定的右侧或左侧平行移动预先确定的距离而设定行驶路径S2。而且,也可以设置左右两个开关,在按下了左侧的开关的情况下,使行驶路径S1向左侧平行移动预先确定的距离而设定行驶路径S2,在按下了右侧的开关的情况下,使行驶路径S1向右侧平行移动预先确定的距离而设定行驶路径S2。
通过这种结构,能够以简单且可靠的操作校正行驶路径S1,在自动行驶中持续进行适当的作业行驶。
(3)在上述各实施方式中,也可以在一个行驶路线SL1中限制能够校正行驶路径S1的次数。例如,路径校正部20以如下方式控制:在一个行驶路线SL1中,仅能将行驶路径S1向左右各校正一次。在植立谷秆14暂时杂乱地植立的情况下,只要暂时校正行驶路线SL1而使联合收割机13在行驶路线SL2上进行作业行驶,之后返回原来的行驶路线SL1,就足以校正行驶路径S1的些许偏离。
另外,在向相同的方向反复地进行了平行移动的情况下,有时在相邻的行驶路线SL1中,行驶路线SL1之间的距离扩大,导致产生收割残留。通过限制能够校正行驶路径S1的次数,可抑制行驶路线SL1之间的距离过度地扩大,能够减少产生收割残留的可能性。
而且,在需要频繁地反复进行校正的状态下,考虑本车位置计算部55或本车位置检测模块80等产生了某些异常,在该情况下,相比于反复进行校正,消除异常的做法更能够高效地进行作业行驶。因此,限制能够校正行驶路径S1的次数往往是有效的。
此时,在设置专用的开关等作为路径变更操作部的情况下,可以通过第一次的操作使行驶路线SL1向一方向平行移动,通过第二次的操作使行驶路线SL1恢复原状,操作较为容易。
另外,在限制了能够校正行驶路径S1的次数的情况下,可以仅使行驶中的行驶路线SL1平行移动,也可以使组成行驶路径S1的所有的行驶路线SL1平行移动。而且,也可以构成为能够另外设定使用哪种方法。
在田地的一部分中杂乱地植立有植立谷秆14的情况下,仅使行驶中的行驶路线SL1平行移动的做法较为有效,在从田地的中途起偏离地植立有植立谷秆14的情况下,使组成行驶路径S1的所有的行驶路线SL1都平行移动的做法较为有效。而且,也可以构成为能够另外设定使用哪种方法,在该情况下,能够根据植立谷秆14的状况进行最佳的校正。
(4)在上述各实施方式中,在校正行驶路径S1时,报告部59也可以使报告器件62发出行驶路径S1被校正的意思的报告。例如,报告部59可以使报告器件62产生警报音。由此,在行驶路径S1被校正时引起注意,即使在驾驶员误进行了不希望的行驶路径S1的校正的情况下,也能够立即使其注意到这一点而采取进行再次校正等应对方法。
另外,在限制了能够校正的次数的情况下,也可以进行以下控制:在可校正的次数范围内进行了路径变更操作部的操作的情况下和在达到可校正的次数后进行了路径变更操作部的操作的情况下,报告部59进行不同的报告。例如也可以是,在能够校正的情况下,若进行了路径变更操作部的操作,则发出一次警报,在不能校正的情况下,若进行了路径变更操作部的操作,则连续地发出两次警报。通过这种结构,能够使驾驶员认知行驶路径S1是否已被校正,易于继续进行适当的作业行驶。
另外,在决定了最初的平行移动的方向的情况下,也可以在向适当的方向进行了路径变更操作部的操作的情况下和向不适当的方向进行了路径变更操作部的操作的情况下发出不同的警报。由此,驾驶员能够认知是否正在进行适当的操作,易于继续进行适当的作业行驶。
另外,在限制成平行移动的方向左右交替的情况下,也可以在第二次以后的平行移动时,在向适当的方向进行了路径变更操作部的操作的情况下和向不适当的方向进行了路径变更操作部的操作的情况下发出不同的警报。由此,驾驶员能够认知是否正在进行适当的操作,易于继续进行适当的作业行驶。
(5)在上述各实施方式中,行驶路径S1的校正并不局限于通过路径变更操作部的操作而以手动方式进行的情况,也可以自动地进行。在该情况下,也可以在机体上设置检测植立谷秆14与联合收割机13的位置关系的传感器等对相对于田地的状况而言的机体实际行驶的的位置进行检测的传感器,并根据传感器的检测结果判断校正条件,使行驶路径S1向预先确定的右侧或左侧平行移动预先确定的距离而设定行驶路径S2。或者,也可以根据传感器的检测结果判断偏离方向,使行驶路径S1向该方向平行移动预先确定的距离而设定行驶路径S2。例如,传感器是能够对机体的一部分与田地进行拍摄的照相机等,由路径校正部20等分析拍摄图像而判断田地的状况与机体的位置关系。由此,能够更容易地持续进行适当的作业行驶。
(6)植立谷秆并不局限于稻子,也可以是大豆、玉米等作物,也可以与行无关地设定行驶路径。例如,考虑伴随着田地的收获作业而残留的未作业地,以能够高效地进行收获作业的方式设定行驶路径。此时,收获机以一定的宽度(收割宽度)进行收获作业,当在与已作业地邻接的未作业地上进行作业行驶时,以具有使与收割宽度对应的作业区域的端部与已作业地重叠的余量的方式设定行驶路径。在自动行驶中,在余量宽度不适当,或是在已作业地侧产生了收割残留的情况下,驾驶员操作路径变更操作部而校正行驶路径。
工业实用性
本发明并不局限于半喂入型联合收割机,也能够应用于全喂入型联合收割机其他收获机。

Claims (7)

1.一种自动行驶控制系统,该自动行驶控制系统为在田地的未收割区域一边进行往复行驶一边割取作物、并且在比所述未收割区域更靠外侧的已收割区域进行用于所述往复行驶的转弯行驶的联合收割机用的自动行驶控制系统,其特征在于,所述自动行驶控制系统具备:
往复行驶路径设定部,其能够在所述未收割区域设定相互平行的多个往复行驶路径;
转弯路径设定部,其能够在所述已收割区域设定所述联合收割机收割完所述往复行驶路径之后向接下来的所述往复行驶路径的端部驶入的转弯路径;
所述转弯路径包含使所述联合收割机沿着相对于所述联合收割机收割的所述往复行驶路径的延长线在第一切点相切的第一切圆进行前进转弯行驶的路径和使所述联合收割机沿着从所述第一切点在所述联合收割机前进的一侧相对于所述第一切圆在第二切点相切的第二切圆进行后退转弯行驶的路径,
所述转弯路径设定部能够以如下方式设定所述转弯路径:使所述联合收割机在向左右一方进行所述前进转弯行驶之后,向左右另一方进行所述后退转弯行驶,
进行所述前进转弯行驶的路径为从所述第一切圆的所述第一切点开始,在所述第二切点结束的圆弧,并且,进行所述后退转弯行驶的路径为从所述第二切圆的所述第二切点开始的圆弧,并且,所述第一切圆的半径以及所述第二切圆的半径设定为最小转弯半径。
2.根据权利要求1所述的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述转弯路径设定部以如下方式设定所述转弯路径:在所述联合收割机结束所述后退转弯行驶时,所述联合收割机位于所述接下来的往复行驶路径的延长线上。
3.根据权利要求2所述的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述转弯路径设定部以如下方式设定所述转弯路径:在所述联合收割机结束所述后退转弯行驶时,所述联合收割机的前进方位沿着所述接下来的往复行驶路径的行驶方位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动行驶控制系统,其特征在于,
所述自动行驶控制系统具备用于设定所述转弯路径的多个转弯模式,
所述转弯路径设定部根据田地的状况而切换所述多个转弯模式。
5.根据权利要求4所述的自动行驶控制系统,其特征在于,
在所述多个转弯模式中,包含使所述联合收割机在所述联合收割机收割完所述往复行驶路径之后的最初的所述前进转弯行驶中向所述接下来的往复行驶路径所在的一侧转弯的模式。
6.根据权利要求4所述的自动行驶控制系统,其特征在于,
在所述多个转弯模式中,包含使所述联合收割机在所述联合收割机收割完所述往复行驶路径之后的最初的所述前进转弯行驶中向与所述接下来的往复行驶路径所在的一侧相反的一侧转弯的模式。
7.一种联合收割机,其特征在于,该联合收割机搭载有权利要求1至6中任一项所述的自动行驶控制系统。
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