JP7106443B2 - 走行支援装置、走行支援装置を備えた作業車両及び走行支援方法 - Google Patents
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Description
走行支援装置は、作業装置が連結される走行車両に予め定められた第1基準位置の走行予定ルートを作成する走行支援装置であって、前記走行車両の第1基準位置と前記作業装置の幅方向の第2基準位置とのオフセット量を取得するオフセット取得部と、前記オフセット取得部が取得した前記オフセット量に基づいて、前記走行車両が直進し且つ隣接した直進部を含む前記走行予定ルートを作成するルート作成部と、前記走行車両の切り返しの有無を入力する切り返し入力部と、を備え、前記切り返し入力部において切り返し有りが入力されると、前記ルート作成部は、前記走行予定ルートとして、隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が切り返しを行う切り返し部を設定する。
走行支援装置は、前記作業装置の作業幅を取得する作業幅取得部を備え、前記ルート作成部は、前記作業幅に基づいて前記作業装置で作業を行う単位作業区画を演算し、前記走行車両を走行させた場合に前記単位作業区画において前記第2基準位置が通過する第1通過位置を求め、当該第1通過位置に前記オフセット量を加算した位置に、前記走行予定ルートとして前記直進部を設定する。
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。
図19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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。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。
以下、走行車両3と作業装置2との位置関係に基づく走行予定ルートL1について説明する。
業装置2の作業の中心となる位置である。第2基準位置O2は、例えば、作業装置2の幅方向における中心部に設定される。
表示装置(走行支援装置100)は、作業端部演算部108を備えている。作業端部演算部108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。作業端部演算部108は、オフセット取得部106が取得したオフセット量ΔX1と、作業幅取得部107が取得した作業幅W2とに基づいて、作業装置2の幅方向の端部位置であってオフセットの方向の端部位置P10を演算する。
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A3として設定する。
図12に示すように、ルート作成部105は、例えば、走行車両3が隣接する直進部L1aを旋回した場合において、作業装置2において最も外側の端部位置P10の旋回半径R11を求める。即ち、走行車両3が旋回半径R10で旋回した場合の第1基準位置O1に、幅方向距離ΔX2を加算した位置の軌跡が端部位置P10によって描かれる旋回半径が、端部位置P10の旋回半径R11となる。
ルート作成部105は、走行車両3の切り返しが必要と判断した場合に、切り返しが必要であることを通知する。ルート作成部105は、例えば、ルート設定画面M3に切り返しが必要であることを表示したり、音声等によって、走行車両3は、枕地エリアA1において切り返しをして向きを変えながら直進部L1aに進入する必要があることを音声等により知らせる。
切り返し入力部89において、切り返し無しが入力されると、ルート作成部105は、走行車両3の切り返しが必要でないと判断した場合のみ、走行車両3の切り返しを行わなかった場合、即ち、旋回を行う場合の走行予定ルートL1を作成する。図13Aに示すように、ルート作成部105は、走行車両3を旋回した場合の第1基準位置O1が描くルート
を、走行車両3が旋回する旋回部L1bとして作成をする。
図14は、走行予定ルートL1を作成する走行支援方法を示す図である。なお、走行支援方法では、圃場の登録は行われていることを前提として走行予定ルートL1の作成について説明する。
図14に示すように、走行予定ルートL1を作成する圃場マップMP2を表示する(S1)。圃場マップMP2において、枕地エリアA1及び作業エリアA2を設定する(S2)。作業装置2の作業幅W2を取得する(S3)。作業幅W2を用いて、複数の単位作業区画A3を作業エリアA2内に作成する(S4)。
切り返しが必要である場合、切り返し部L1fを含む走行予定ルートL1を作成する(S6-6)。切り返しが必要でない場合、旋回部L1bを含む走行予定ルートL1を作成する(S6-7)。
詳細設定画面M4では、走行車両3と作業装置2との位置関係が入力可能であり、ルート作成部105は、走行車両3と作業装置2との位置関係に基づいて走行予定ルートL1を作成する。
表示装置(走行支援装置100)は、はみ出し取得部110を備えている。はみ出し取得部110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15に示すように、はみ出し取得部110は、走行車両3の幅方向の車両端部O3から作業装置2の端部位置P10までのはみ出し量ΔX3を取得する。
したがって、作業装置2の端部位置P10がトラクタ1の車両端部O3から左側又は右側にはみ出して走行車両3に取付けられる場合、作業者(運転者)は、はみ出し量入力部90aに、はみ出し量ΔX3を入力すると共に、トラクタ1に対するはみ出し方向をはみだし方向90bに入力する。はみ出し取得部110は、はみ出し量入力部90aに入力されたはみ出し量ΔX3と、はみだし方向90bに入力されたはみ出し方向とを取得する。
図17に示すように、走行車両3の幅方向の車両端部O3から作業装置2の端部位置P10までのはみ出し量ΔX3を取得する(S10)。はみ出し量ΔX3に基づいて走行予定ルートL1を作成する(SS11)。走行予定ルートL1の作成においては、作業装置2の端部位置P10が通過する第2通過位置L13を求める(S11-1)。第2通過位置L13を基準として、はみ出し量ΔX3及び距離ΔX4を加算することにより直進部L1aを作成する(S11-2)。なお、第2通過位置L13に対してはみ出し量ΔX3及び距離ΔX4を加算する方向は、はみ出し方向とは反対側である。
2 :作業装置
105 :ルート作成部
106 :オフセット取得部
107 :作業幅取得部
110 :はみ出し取得部
L1 :走行予定ルート
L11 :第1通過位置
L13 :第2通過位置
L1a :直進部
L1b :旋回部
O1 :第1基準位置
O2 :幅方向中心部(第2基準位置)
ΔX1 :オフセット量
Claims (9)
- 作業装置が連結される走行車両に予め定められた第1基準位置の走行予定ルートを作成する走行支援装置であって、
前記走行車両の第1基準位置と前記作業装置の幅方向の第2基準位置とのオフセット量を取得するオフセット取得部と、
前記オフセット取得部が取得した前記オフセット量に基づいて、前記走行車両が直進し且つ隣接した直進部を含む前記走行予定ルートを作成するルート作成部と、
前記走行車両の切り返しの有無を入力する切り返し入力部と、
を備え、
前記切り返し入力部において切り返し有りが入力されると、前記ルート作成部は、前記走行予定ルートとして、隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が切り返しを行う切り返し部を設定する走行支援装置。 - 前記作業装置の作業幅を取得する作業幅取得部と、
前記オフセット量と前記作業幅取得部が取得した前記作業幅に基づいて、前記作業装置の幅方向の端部位置であってオフセットの方向の端部位置を演算する作業端部演算部と、
を備え、
前記ルート作成部は、前記作業幅に基づいて前記作業装置で作業を行う単位作業区画を演算し、
前記切り返し入力部において切り返し無しが入力されると、
前記走行車両を隣接する前記直進部で旋回させたときの前記端部位置の旋回半径が前記単位作業区画の幅以下である場合に、隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が旋回を行う旋回部を設定し、
前記走行車両を隣接する前記直進部で旋回させたときの前記旋回半径が前記単位作業区画の幅よりも大きい場合に、隣接する前記直進部を接続する前記切り返し部を設定する請求項1に記載の走行支援装置。 - 前記作業装置の作業幅を取得する作業幅取得部を備え、
前記ルート作成部は、前記作業幅に基づいて前記作業装置で作業を行う単位作業区画を演算し、前記走行車両を走行させた場合に前記単位作業区画において前記第2基準位置が通過する第1通過位置を求め、当該第1通過位置に前記オフセット量を加算した位置に、前記走行予定ルートとして前記直進部を設定する請求項1又は2に記載の走行支援装置。 - 作業装置が連結される走行車両に予め定められた第1基準位置の走行予定ルートを作成する走行支援装置であって、
前記走行車両の幅方向の車両端部から前記作業装置の端部位置までのはみ出し量を取得するはみ出し取得部と、
前記はみ出し取得部が取得したはみ出し量に基づいて、前記走行車両が直進し且つ隣接した直進部を含む前記走行予定ルートを作成するルート作成部と、
前記走行車両の切り返しの有無を入力する切り返し入力部と、
を備え、
前記切り返し入力部において切り返し有りが入力されると、前記ルート作成部は、前記走行予定ルートとして、隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が切り返しを行う切り返し部を設定する走行支援装置。 - 前記作業装置の作業幅を取得する作業幅取得部を備え、
前記ルート作成部は、前記作業幅に基づいて前記作業装置で作業を行う単位作業区画を演算し、
前記切り返し入力部において切り返し無しが入力されると、
前記走行車両を隣接する前記直進部で旋回させたときの前記端部位置の旋回半径が前記単位作業区画の幅以下である場合に、隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が旋回を行う旋回部を設定し、
前記走行車両を隣接する前記直進部で旋回させたときの前記旋回半径が前記単位作業区画の幅よりも大きい場合に、隣接する前記直進部を接続する前記切り返し部を設定する請求項4に記載の走行支援装置。 - 前記作業装置の作業幅を取得する作業幅取得部を備え、
前記ルート作成部は、前記作業幅に基づいて前記作業装置で作業を行う単位作業区画を演算し、前記走行車両を走行させた場合に前記単位作業区画において前記端部位置が通過する第2通過位置を求め、当該第2通過位置にはみ出し量と、前記車両端部から第1基準位置までの距離とを加算した位置に、前記走行予定ルートとして前記直進部を設定する請求項5に記載の走行支援装置。 - 請求項1~6のいずれかに記載の走行支援装置と、
前記走行車両と、
前記走行車両に設けられた運転席と、
を備え、
前記走行支援装置は、前記運転席の近傍に設けられ且つ前記走行予定ルートを表示可能である作業車両。 - 作業装置が連結される走行車両に予め定められた第1基準位置の走行予定ルートを作成する走行支援方法であって、
オフセット取得部が、前記走行車両の第1基準位置と前記作業装置の幅方向の第2基準位置とのオフセット量を取得するステップと、
切り返し入力部が、前記走行車両の切り返しの有無を入力するステップと、
ルート作成部が、前記オフセット量に基づいて、前記走行車両が直進し且つ隣接した直進部を含む前記走行予定ルートを作成するステップと、
前記切り返し入力部において切り返し有りが入力されると、前記ルート作成部が、当該隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が切り返しを行う切り返し部を設定するステップと、
を備えている走行支援方法。 - 作業装置が連結される走行車両に予め定められた第1基準位置の走行予定ルートを作成する走行支援方法であって、
はみ出し取得部が、前記走行車両の幅方向の車両端部から前記作業装置の装置端部までのはみ出し量を取得するステップと、
切り返し入力部が、前記走行車両の切り返しの有無を入力するステップと、
ルート作成部が、前記はみ出し量に基づいて、前記走行車両が直進し且つ隣接した直進部を含む前記走行予定ルートを作成するステップと、
前記切り返し入力部において切り返し有りが入力されると、前記ルート作成部が、当該隣接する前記直進部を接続し且つ前記走行車両が切り返しを行う切り返し部を設定するステップと、
を備えている走行支援方法。
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