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JP7507113B2 - Work vehicle and work vehicle control system - Google Patents

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JP7507113B2 JP2021041481A JP2021041481A JP7507113B2 JP 7507113 B2 JP7507113 B2 JP 7507113B2 JP 2021041481 A JP2021041481 A JP 2021041481A JP 2021041481 A JP2021041481 A JP 2021041481A JP 7507113 B2 JP7507113 B2 JP 7507113B2
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Description

本開示は、作業車両、および作業車両の制御システムに関する。 This disclosure relates to a work vehicle and a control system for the work vehicle.

圃場で使用されるトラクタなどの作業車両の自動化に向けた研究開発が進められている。例えば、精密な測位が可能なGNSS(Global Navigation Satellite System)などの測位システムを利用して自動操舵で走行する作業車両が実用化されている。自動操舵に加えて速度制御を自動で行う作業車両も実用化されている。例えば特許文献1から6は、圃場内を自動で走行する作業車両の例を開示している。 Research and development is underway to automate work vehicles such as tractors used in farm fields. For example, work vehicles that run with automatic steering using positioning systems such as the Global Navigation Satellite System (GNSS), which allows precise positioning, have been put to practical use. Work vehicles that automatically control speed in addition to automatic steering have also been put to practical use. For example, Patent Documents 1 to 6 disclose examples of work vehicles that run automatically in farm fields.

特許文献1は、自動走行時に旋回を円滑に行うことが可能な作業車両の例を開示している。特許文献1に開示された作業車両は、旋回開始地点の手前に減速地点を設定し、減速地点において、変速段が所定の変速段よりも高速側にあれば、所定の変速段に切り替えて減速する。これにより、円滑で安全な旋回を行うことができる旨が記載されている。 Patent Document 1 discloses an example of a work vehicle that can turn smoothly during automatic driving. The work vehicle disclosed in Patent Document 1 sets a deceleration point before the turning start point, and if the gear shift is faster than a specified gear shift at the deceleration point, it switches to the specified gear shift and decelerates. It is described that this enables smooth and safe turning.

特許文献2は、作業車両用の自動走行システムを開示している。特許文献2の自動走行システムは、複数の並列経路の1つに沿って作業車両が自動走行しているときに、作業車両の進行方向における作業車両から作業地の外周縁までの距離に応じて作業車両の速度を制限する。すなわち、作業車両は、作業地の外周縁に近付くにつれて減速する。これにより、作業車両を圃場の外周縁付近で停止させたり旋回経路に沿って旋回させたりするときに、作業車両が圃場からはみ出して畦などの他の物に接触することを回避することができる旨が記載されている。 Patent Document 2 discloses an automatic driving system for a work vehicle. The automatic driving system of Patent Document 2 limits the speed of the work vehicle according to the distance from the work vehicle to the outer edge of the work site in the direction of travel of the work vehicle when the work vehicle is automatically driving along one of multiple parallel paths. In other words, the work vehicle slows down as it approaches the outer edge of the work site. It is described that this makes it possible to prevent the work vehicle from going out of the field and coming into contact with other objects such as ridges when the work vehicle is stopped near the outer edge of the field or turned along a turning path.

特許文献3は、作業車両が畦際領域(または枕地)に到達したことを適切に認識し、適正な方向転換を行う作業車両を開示している。特許文献3に開示された作業車両は、走行中、測位ユニットによって測定された自車または作業装置の位置に基づいて、作業車両が畦際領域に近接または到達したことを検知する。これにより、畦際領域において自動で方向転換したり、畦際領域への接近を運転者に報知したりすることができる旨が記載されている。 Patent Document 3 discloses a work vehicle that properly recognizes when it has reached a ridge area (or headland) and performs appropriate direction changes. The work vehicle disclosed in Patent Document 3 detects that the work vehicle has approached or reached a ridge area based on the position of the vehicle or work equipment measured by a positioning unit while traveling. It is described that this makes it possible to automatically change direction in the ridge area and to notify the driver of its approach to the ridge area.

特許文献4は、直線走行から枕地旋回への移行領域、および枕地旋回から次の直線走行への移行領域でそれぞれ行われる作業走行シーケンスを、ユーザフレンドリに管理する運転支援システムを開示している。この運転支援システムは、ディスプレイに、作業走行シーケンスを選択するためのボタン、および選択された作業走行シーケンスの内容を示すアイコン群を表示させる。 Patent Document 4 discloses a driving assistance system that manages in a user-friendly manner the work driving sequences that are performed in the transition region from straight driving to headland turning, and in the transition region from headland turning to the next straight driving. This driving assistance system displays on the display buttons for selecting a work driving sequence, and a group of icons showing the contents of the selected work driving sequence.

特許文献5は、圃場内の所定の位置で枕地旋回シーケンス(headland Turn Sequence:HTS)を実行する枕地管理システム(Headland Management System:HMS)を備えた作業車両の例を開示している。HMSは、ディスプレイに、車両の位置、および後に実行されるHTSの少なくとも一部のイベントを含むリアルタイム地図を表示させる。操作者は、リアルタイム地図に表示されたHTSの少なくとも1つのイベントを修正することができる。例えば、操作者は、HTSイベントの追加および削除、ならびにHTSイベントが実行される位置の変更を行うことができる。 Patent document 5 discloses an example of a work vehicle equipped with a headland management system (HMS) that executes a headland turn sequence (HTS) at a predetermined position in a field. The HMS causes a display to show a real-time map including the vehicle's position and at least some events of the HTS that will be executed later. The operator can modify at least one event of the HTS displayed on the real-time map. For example, the operator can add and delete HTS events, and change the position where the HTS events are executed.

特許文献6は、作業車両のガイダンスシステムを開示している。ガイダンスシステムは、制御システムを備える。制御システムは、作業領域に対する作業車両の相対位置と、作業車両の最小旋回半径とに基づいて、作業車両が走行する列の端部(end-of-row)における旋回経路を決定し、作業車両に旋回を実行させる。 Patent Document 6 discloses a guidance system for a work vehicle. The guidance system includes a control system. The control system determines a turning path at the end of the row on which the work vehicle is traveling based on the relative position of the work vehicle with respect to the work area and the minimum turning radius of the work vehicle, and causes the work vehicle to perform the turn.

特開2019-187358号公報JP 2019-187358 A 特開2020-028243号公報JP 2020-028243 A 特開2020-058384号公報JP 2020-058384 A 特開2020-168002号公報JP 2020-168002 A 国際公開第2016/131684号International Publication No. 2016/131684 米国特許公開第2020/0296878号明細書US Patent Publication No. 2020/0296878

本開示は、自動操舵による旋回をより円滑に実行することが可能な作業車両、およびその制御システムを提供する。 This disclosure provides a work vehicle and its control system that can perform turns more smoothly using automatic steering.

本開示の例示的なさらに他の実施形態による制御システムは、自動操舵運転を行う作業車両の制御システムである。前記制御システムは、前記作業車両の目標経路を記憶する記憶装置と、自動操舵モードおよび手動操舵モードを切り替えることが可能であり、前記自動操舵モードにおいて、測位装置によって特定された前記作業車両の位置、および前記記憶装置に記憶された前記目標経路に基づいて、前記作業車両が前記目標経路に沿って走行するように前記作業車両の操舵を制御する制御装置と、を備える。前記目標経路は、並列する複数の主経路と、前記複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含む。前記制御装置は、前記自動操舵モードにおいて、前記作業車両が前記複数の主経路の1つに沿って走行し、前記主経路に接続された旋回経路の始点または前記始点から所定距離だけ手前の地点に到達したとき、前記作業車両の速度が閾値を超えている場合は前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替え、前記作業車両の速度が前記閾値を超えていない場合は前記自動操舵モードを継続して前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するように前記作業車両の操舵を制御する。 A control system according to yet another exemplary embodiment of the present disclosure is a control system for a work vehicle that performs automatic steering operation. The control system includes a storage device that stores a target route for the work vehicle, and a control device that can switch between an automatic steering mode and a manual steering mode, and that controls the steering of the work vehicle in the automatic steering mode so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle identified by a positioning device and the target route stored in the storage device. The target route includes a plurality of parallel main routes and one or more turning routes connecting the plurality of main routes. In the automatic steering mode, when the work vehicle travels along one of the plurality of main routes and reaches the start point of a turning route connected to the main route or a point a predetermined distance before the start point, if the speed of the work vehicle exceeds a threshold value, the control device cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode, and if the speed of the work vehicle does not exceed the threshold value, the control device continues the automatic steering mode and controls the steering of the work vehicle so that the work vehicle turns along the turning route.

本開示の包括的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、もしくはコンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体、またはこれらの任意の組み合わせによって実現され得る。コンピュータが読み取り可能な記憶媒体は、揮発性の記憶媒体を含んでいてもよいし、不揮発性の記憶媒体を含んでいてもよい。装置は、複数の装置で構成されていてもよい。装置が2つ以上の装置で構成される場合、当該2つ以上の装置は、1つの機器内に配置されてもよいし、分離した2つ以上の機器内に分かれて配置されていてもよい。 The general or specific aspects of the present disclosure may be realized by an apparatus, a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable non-transitory storage medium, or any combination thereof. The computer-readable storage medium may include a volatile storage medium or a non-volatile storage medium. The apparatus may be composed of multiple devices. When the apparatus is composed of two or more devices, the two or more devices may be arranged in one device or may be arranged separately in two or more separate devices.

本開示の実施形態によれば、作業車両が自動操舵による旋回をより円滑に実行することが可能になる。 Embodiments of the present disclosure enable work vehicles to more smoothly perform turns using automatic steering.

実施形態1における作業車両の外観の例を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of the appearance of a work vehicle in a first embodiment. FIG. 作業車両、および作業車両に連結された作業機の例を模式的に示す側面図である。1 is a side view showing a schematic diagram of an example of a work vehicle and a work implement coupled to the work vehicle; 作業車両および作業機の概略的な構成の例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a work vehicle and a work machine. RTK-GNSSによる測位を行う作業車両の例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a work vehicle performing positioning using RTK-GNSS. キャビンの内部に設けられる操作端末および操作スイッチ群の例を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing an example of an operation terminal and an operation switch group provided inside the cabin. FIG. 自動操舵モードにおける作業車両の走行の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the traveling of a work vehicle in an automatic steering mode. 圃場内を自動操舵で走行する作業車両の目標経路の例を模式的に示す図である。1 is a diagram showing a schematic example of a target route of a work vehicle traveling in a farm field using automatic steering; 目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れを説明するための第1の図である。FIG. 11 is a first diagram for explaining the flow of an operation for recording a target path and an operation sequence. 目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れを説明するための第2の図である。FIG. 2 is a second diagram for explaining the flow of operations for recording a target path and an operation sequence. 目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れを説明するための第3の図である。FIG. 3 is a third diagram for explaining the flow of operations for recording a target path and an operation sequence. 目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れを説明するための第4の図である。FIG. 4 is a fourth diagram for explaining the flow of operations for recording a target path and an operation sequence. 目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れを説明するための第5の図である。FIG. 5 is a fifth diagram for explaining the operational flow of recording a target path and an operation sequence. 目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れを説明するための第6の図である。FIG. 6 is a sixth diagram for explaining the operational flow of recording a target path and an operation sequence. 制御装置によって実行される自動操舵時の動作の例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an operation during automatic steering executed by the control device. 目標経路に沿って走行する作業車両の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a work vehicle traveling along a target route. 目標経路から右にシフトした位置にある作業車両の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a work vehicle in a position shifted to the right from the target route. 目標経路から左にシフトした位置にある作業車両の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a work vehicle in a position shifted to the left from a target route. 目標経路に対して傾斜した方向を向いている作業車両の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a work vehicle facing in an inclined direction with respect to a target route. 経路逸脱の通知に関する設定画面の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a setting screen related to route deviation notification. 経路逸脱の通知に関する設定画面の他の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of a setting screen relating to route deviation notification. 経路逸脱時に2回の警告を出力する動作の例を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an example of an operation for outputting two warnings when a route deviates; 経路逸脱時に2回の警告を出力する動作の他の例を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing another example of the operation of outputting two warnings when a route deviates; 経路逸脱時に表示されるポップアップ通知の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a pop-up notification displayed when a route deviates. 手動操舵モードに切り替えた後、ユーザの運転によって作業車両が目標経路上に正しく位置した状態における表示画面の例を示す図である。13 is a diagram showing an example of a display screen in a state in which the work vehicle is correctly positioned on a target route by the user's driving after switching to manual steering mode. FIG. 作業車両が高速で旋回するときに生じ得る目標経路からの逸脱の例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating an example of deviation from a target path that may occur when a work vehicle turns at high speed. 作業車両が作業領域内で急カーブを含む主経路に沿って高速で走行するときに生じ得る目標経路からの逸脱の例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating examples of deviations from a target route that may occur when a work vehicle travels at high speed along a main route that includes a sharp curve within a work area. 曲率半径の計算位置の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a calculation position of a radius of curvature. 曲率半径の計算方法の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method for calculating a radius of curvature. 曲率半径に応じて作業車両の速度を制限する動作の第1の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a first example of an operation for limiting the speed of a work vehicle in accordance with a radius of curvature. 曲率半径に応じて作業車両の速度を制限する動作の第2の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a second example of the operation of limiting the speed of a work vehicle depending on the radius of curvature. 曲率半径と制限速度との関係を示す関数の第1の例を示すグラフである。11 is a graph showing a first example of a function indicating the relationship between the radius of curvature and the speed limit. 曲率半径と制限速度との関係を示す関数の第2の例を示すグラフである。13 is a graph showing a second example of a function showing the relationship between the radius of curvature and the speed limit. 曲率半径と制限速度との関係を示す関数の第3の例を示すグラフである。13 is a graph showing a third example of a function showing the relationship between the radius of curvature and the speed limit. 曲率半径と制限速度との関係を示す関数の第4の例を示すグラフである。13 is a graph showing a fourth example of a function showing the relationship between the radius of curvature and the speed limit. 曲率半径の時間変化率に応じて作業車両の速度を制限する動作の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of an operation for limiting the speed of a work vehicle in accordance with a time rate of change of a radius of curvature. 曲率半径の時間変化率の絶対値と制限速度との関係を示す関数の第1の例を示すグラフである。11 is a graph showing a first example of a function indicating the relationship between the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature and the speed limit. 曲率半径の時間変化率の絶対値と制限速度との関係を示す関数の第2の例を示すグラフである。13 is a graph showing a second example of a function indicating the relationship between the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature and the speed limit. 曲率半径の時間変化率の絶対値と制限速度との関係を示す関数の第3の例を示すグラフである。13 is a graph showing a third example of a function indicating the relationship between the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature and the speed limit. 旋回時に減速させるタイミングの例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the timing of deceleration during turning. 作業車両が旋回経路に接近したことを示すポップアップ通知の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a pop-up notification indicating that a work vehicle is approaching a turning path. 実施形態3における作業車両の動作の例を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating an example of the operation of a work vehicle in the third embodiment. 直線状の主経路に沿って作業車両が自動操舵で走行しているときに、表示装置に表示される画面の例を示す図である。11 is a diagram showing an example of a screen displayed on a display device when a work vehicle is traveling with automatic steering along a straight main route. FIG. ユーザがオンデマンド旋回を指示したときに表示されるポップアップ画面の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a pop-up screen that is displayed when a user instructs on-demand turning. 半自動運転に関する設定を行うための画面の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a screen for configuring settings related to semi-automatic driving. 枕地での半自動運転に関する設定を行うための画面の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a screen for making settings related to semi-automatic driving on a headland. オンデマンド旋回の指示がユーザから出されたときに制御装置が作成する経路の例を示す図である。11 is a diagram showing an example of a route created by a control device when an instruction for on-demand turning is issued by a user. FIG. 修正後の経路の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a corrected route. オンデマンド旋回時に既耕地と重なる経路が作成された場合に表示されるポップアップの例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a pop-up that is displayed when a route that overlaps with already cultivated land is created during on-demand turning. オンデマンド旋回の経路を変更するときの表示画面の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a display screen when changing the route of an on-demand turning operation. 実施形態4の作業車両の動作を説明するための図である。13 is a diagram for explaining the operation of the work vehicle of the fourth embodiment. FIG. 旋回経路の曲率と距離d2との対応関係を示す関数の第1の例を示すグラフである。11 is a graph showing a first example of a function indicating the correspondence relationship between the curvature of a turning path and a distance d2. 旋回経路の曲率と距離d2との対応関係を示す関数の第2の例を示すグラフである。13 is a graph showing a second example of a function indicating the correspondence relationship between the curvature of a turning path and a distance d2. 作業車両の速度と距離d2との対応関係を示す関数の第3の例を示すグラフである。13 is a graph showing a third example of a function indicating the correspondence relationship between the speed of the work vehicle and the distance d2. 作業車両の速度と距離d2との対応関係を示す関数の第1の例を示すグラフである。13 is a graph showing a first example of a function indicating the correspondence relationship between the speed of the work vehicle and a distance d2. 作業車両の速度と距離d2との対応関係を示す関数の第2の例を示すグラフである。13 is a graph showing a second example of a function indicating the correspondence relationship between the speed of the work vehicle and the distance d2. 作業車両の速度と距離d2との対応関係を示す関数の第3の例を示すグラフである。13 is a graph showing a third example of a function indicating the correspondence relationship between the speed of the work vehicle and the distance d2. 旋回経路の曲率と速度閾値との対応関係を示す関数の第1の例を示すグラフである。11 is a graph showing a first example of a function indicating a correspondence relationship between a curvature of a turning path and a speed threshold value. 旋回経路の曲率と速度閾値との対応関係を示す関数の第2の例を示すグラフである。13 is a graph showing a second example of a function indicating the correspondence relationship between the curvature of a turning path and a speed threshold value. 旋回経路の曲率と速度閾値との対応関係を示す関数の第3の例を示すグラフである。13 is a graph showing a third example of a function indicating the correspondence relationship between the curvature of a turning path and a speed threshold value. 実施形態4における制御装置の動作の例を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an example of the operation of a control device in embodiment 4. 自動操舵モードから手動操舵モードに切り替えたことを示すポップアップ通知の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a pop-up notification indicating a switch from automatic steering mode to manual steering mode.

以下、本開示の実施形態を説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明および実質的に同一の構成に関する重複する説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。以下の説明において、同一または類似の機能を有する構成要素については、同じ参照符号を付している。 Below, an embodiment of the present disclosure will be described. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanation of already well-known matters and duplicate explanation of substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following explanation becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art. Note that the inventor provides the attached drawings and the following explanation to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and does not intend for them to limit the subject matter described in the claims. In the following explanation, components having the same or similar functions are given the same reference symbols.

以下の実施形態は例示であり、本開示の技術は、以下の実施形態に限定されない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、そのステップの順序、表示画面のレイアウトなどは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。また、技術的に矛盾が生じない限りにおいて、一の態様と他の態様とを組み合わせることが可能である。 The following embodiments are illustrative, and the technology of the present disclosure is not limited to the following embodiments. For example, the numerical values, shapes, materials, steps, the order of the steps, the layout of the display screen, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and various modifications are possible as long as no technical contradictions arise. In addition, one aspect can be combined with another aspect as long as no technical contradictions arise.

以下、作業車両の一例であるトラクタに本開示の技術を適用した実施形態を説明する。本開示の技術は、トラクタに限らず、自動操舵で走行する任意の作業車両に適用することができる。作業車両は、例えば、田植機、コンバイン、草刈機、ハーベスタ、除雪車、または建設作業車であってもよい。 Below, an embodiment in which the technology of the present disclosure is applied to a tractor, which is an example of a work vehicle, is described. The technology of the present disclosure can be applied not only to tractors, but also to any work vehicle that runs with automatic steering. The work vehicle may be, for example, a rice transplanter, a combine harvester, a grass cutter, a harvester, a snowplow, or a construction vehicle.

(実施形態1)
本開示の例示的な第1の実施形態における作業車両、および作業車両の制御システムを説明する。
(Embodiment 1)
A work vehicle and a control system for the work vehicle in a first exemplary embodiment of the present disclosure will be described.

本実施形態における作業車両は、自動操舵運転を実現するための制御を行う制御システムを備える。制御システムは、記憶装置と、制御装置とを備えるコンピュータシステムである。記憶装置は、1つ以上の記憶媒体を含み、作業車両の目標経路などの種々のデータを記憶する。制御装置は、1つ以上のプロセッサまたは制御回路を含み、作業車両の動作を制御する。制御装置は、測位装置によって特定された作業車両の位置、および記憶装置に記憶された目標経路に基づいて、作業車両が目標経路に沿って走行するように作業車両の操舵を制御する。測位装置は、作業車両の内部または外部に配置される。測位装置は、例えばGNSS受信機を含み、GNSS衛星からの信号に基づき、作業車両の位置を特定する。測位装置は、LiDARセンサまたはカメラなどの、GNSS受信機以外のデバイスを含んでいてもよい。LiDARセンサまたはカメラによって取得されたデータと、予め用意された環境地図とのマッチングにより、作業車両の位置を推定することができる。目標経路は、作業車両が走行する環境内に設定される走行の目標となる経路である。目標経路は、自動操舵運転を開始する前に設定され、記憶装置に記録される。目標経路は、並列する複数の主経路と、複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含む。制御装置は、作業車両が圃場内を目標経路に沿って往復するように作業車両の操舵輪(例えば前輪)の操舵角を制御する。 The work vehicle in this embodiment is equipped with a control system that performs control to realize automatic steering operation. The control system is a computer system equipped with a storage device and a control device. The storage device includes one or more storage media and stores various data such as the target route of the work vehicle. The control device includes one or more processors or control circuits and controls the operation of the work vehicle. The control device controls the steering of the work vehicle so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle identified by the positioning device and the target route stored in the storage device. The positioning device is disposed inside or outside the work vehicle. The positioning device includes, for example, a GNSS receiver and identifies the position of the work vehicle based on signals from GNSS satellites. The positioning device may include devices other than the GNSS receiver, such as a LiDAR sensor or a camera. The position of the work vehicle can be estimated by matching the data acquired by the LiDAR sensor or the camera with a previously prepared environmental map. The target route is a route that is a target for travel set in the environment in which the work vehicle travels. The target route is set before starting automatic steering operation and recorded in the storage device. The target route includes multiple parallel main routes and one or more turning routes that connect the multiple main routes. The control device controls the steering angle of the steering wheels (e.g., the front wheels) of the work vehicle so that the work vehicle travels back and forth within the field along the target route.

主経路は、例えば圃場内で作業車両が耕耘、草刈り、播種、施肥、防除、その他の作業を実行する作業領域内に設定される。主経路は、直線状の経路でもよいし、曲線状の部分を含む経路でもよい。旋回経路は、例えば圃場の外周縁付近に位置する枕地に設定され得る。 The main route is set within a work area, for example, within a farm field, where the work vehicle performs plowing, mowing, sowing, fertilizing, pest control, and other tasks. The main route may be a straight route or a route that includes curved portions. The turning route may be set, for example, in a headland located near the outer edge of the farm field.

自動操舵で枕地内を旋回するときに作業車両が目標の旋回経路から逸脱すると、旋回後に目標経路に復帰するまでに時間を要したり、場合によっては作業車両が圃場外に出てしまったりする可能性がある。経路の逸脱が生じた場合、ユーザに速やかに通知することが重要である。 If the work vehicle deviates from the target turning path when turning in the headland using automatic steering, it may take time to return to the target path after the turn, and in some cases the work vehicle may end up going outside the field. If a deviation from the path occurs, it is important to notify the user promptly.

作業車両が目標経路から逸脱したことをユーザに通知する方法として、自動操舵による走行中、作業車両に設けられた操作端末の表示装置(ディスプレイ)に、作業車両の位置と目標経路とのずれ量(距離)を表示させる方法が考えられる。しかし、単に表示装置にずれ量を表示するだけでは、ユーザが経路の逸脱に気付くまでに時間を要する可能性がある。 One possible method for notifying the user that the work vehicle has deviated from the target route is to display the deviation (distance) between the work vehicle's position and the target route on a display device (display) of an operation terminal installed on the work vehicle while the vehicle is traveling using automatic steering. However, simply displaying the deviation on a display device may take time for the user to notice the deviation from the route.

そこで、本実施形態では、作業車両が自動操舵によって旋回経路に沿って旋回しているとき、作業車両の位置が旋回経路から基準距離以上離れた場合に、警告装置に警告を出力させる。警告装置は、例えば、ブザーまたはスピーカなどの音声出力装置および/または表示装置を含み得る。警告は、例えば大きい音、強い光、または振動などの、ユーザの五感を強く刺激する方法で発出され得る。これにより、自動操舵による旋回時に、作業車両が目標経路から逸脱した場合に、その状況をユーザに早期に通知することができる。その結果、作業車両が目標経路から大きく逸脱する前に、ユーザが操作して逸脱を回避することができる。基準距離は、ユーザが要求する作業精度に応じて適切な値に設定される。上記の動作により、ユーザが要求する作業精度が満たされていない場合に、ユーザが早い段階で気付くことができる。 In this embodiment, when the work vehicle is turning along the turning path by automatic steering, if the position of the work vehicle is away from the turning path by a reference distance or more, the warning device outputs a warning. The warning device may include, for example, an audio output device such as a buzzer or speaker and/or a display device. The warning may be issued by a method that strongly stimulates the user's five senses, such as a loud sound, a strong light, or vibration. This allows the user to be notified of the situation early when the work vehicle deviates from the target path during turning by automatic steering. As a result, the user can operate the device to avoid deviation before the work vehicle deviates significantly from the target path. The reference distance is set to an appropriate value according to the work accuracy required by the user. The above operation allows the user to notice at an early stage when the work accuracy required by the user is not being met.

<構成>
図1は、本実施形態における作業車両100の外観の例を示す斜視図である。図2は、作業車両100、および作業車両100に連結された作業機300の例を模式的に示す側面図である。本実施形態における作業車両は、圃場で使用されるトラクタである。本実施形態および後述する他の実施形態における技術は、矛盾がない限り、トラクタ以外の作業車両にも適用できる。
<Configuration>
Fig. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a work vehicle 100 in this embodiment. Fig. 2 is a side view showing a schematic example of the work vehicle 100 and a work implement 300 coupled to the work vehicle 100. The work vehicle in this embodiment is a tractor used in farm fields. The techniques in this embodiment and other embodiments described below can also be applied to work vehicles other than tractors, unless there is a contradiction.

本実施形態における作業車両100は、測位装置120と、1つ以上の障害物センサ130とを備える。図1には1つの障害物センサ130が例示されているが、障害物センサ130は作業車両100の複数の箇所に設けられていてもよい。 In this embodiment, the work vehicle 100 is equipped with a positioning device 120 and one or more obstacle sensors 130. Although one obstacle sensor 130 is illustrated in FIG. 1, the obstacle sensor 130 may be provided at multiple locations on the work vehicle 100.

図2に示すように、作業車両100は、車両本体101と、原動機(エンジン)102と、変速装置(トランスミッション)103とを備える。車両本体101には、タイヤ104(車輪)と、キャビン105とが設けられている。タイヤ104は、一対の前輪104Fと一対の後輪104Rとを含む。キャビン105の内部に運転席107、操舵装置106、操作端末200、および操作のためのスイッチ群が設けられている。前輪104Fおよび後輪104Rの一方または両方は、タイヤではなくクローラであってもよい。作業車両100は、4つのタイヤ104を駆動輪として備える四輪駆動車であってもよいし、一対の前輪104Fまたは一対の後輪104Rを駆動輪として備える二輪駆動車であってもよい。以下の説明では、作業車両100が二輪駆動(2W)モードと四輪駆動(4W)モードとを切り替えることができるものとする。 As shown in FIG. 2, the work vehicle 100 includes a vehicle body 101, a prime mover (engine) 102, and a transmission 103. The vehicle body 101 is provided with tires 104 (wheels) and a cabin 105. The tires 104 include a pair of front wheels 104F and a pair of rear wheels 104R. Inside the cabin 105, a driver's seat 107, a steering device 106, an operation terminal 200, and a group of switches for operation are provided. One or both of the front wheels 104F and the rear wheels 104R may be crawlers instead of tires. The work vehicle 100 may be a four-wheel drive vehicle equipped with four tires 104 as drive wheels, or may be a two-wheel drive vehicle equipped with a pair of front wheels 104F or a pair of rear wheels 104R as drive wheels. In the following description, it is assumed that the work vehicle 100 can switch between a two-wheel drive (2W) mode and a four-wheel drive (4W) mode.

本実施形態における測位装置120は、GNSS受信機を備える。GNSS受信機は、GNSS衛星からの信号を受信するアンテナと、アンテナが受信した信号に基づいて作業車両100の位置を決定する処理回路とを備える。測位装置120は、GNSS衛星から送信されるGNSS信号を受信し、GNSS信号に基づいて測位を行う。GNSSは、GPS(Global Positioning System)、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System、例えばみちびき)、GLONASS、Galileo、およびBeiDouなどの衛星測位システムの総称である。本実施形態における測位装置120は、キャビン105の上部に設けられているが、他の位置に設けられていてもよい。 The positioning device 120 in this embodiment includes a GNSS receiver. The GNSS receiver includes an antenna that receives signals from GNSS satellites and a processing circuit that determines the position of the work vehicle 100 based on the signals received by the antenna. The positioning device 120 receives GNSS signals transmitted from the GNSS satellites and performs positioning based on the GNSS signals. GNSS is a general term for satellite positioning systems such as GPS (Global Positioning System), QZSS (Quasi-Zenith Satellite System, e.g., Michibiki), GLONASS, Galileo, and BeiDou. The positioning device 120 in this embodiment is provided on the top of the cabin 105, but may be provided in another location.

測位装置120は、GNSS受信機に代えて、あるいは加えて、LiDARセンサまたはカメラ(イメージセンサを含む)などの他の種類のデバイスを含んでいてもよい。作業車両100が走行する環境内に特徴点として機能する地物が存在する場合、LiDARセンサまたはカメラによって取得されたデータと、予め記憶装置170に記録された環境地図とに基づいて、作業車両100の位置を高い精度で推定することができる。LiDARセンサ110またはカメラをGNSS受信機と併用してもよい。LiDARセンサ110またはカメラが取得したデータを用いて、GNSS信号に基づく位置データを補正または補完することで、より高い精度で作業車両100の位置を特定できる。測位装置120は、さらに、慣性計測装置(IMU)からの信号を利用して位置データを補完することができる。IMUは、作業車両100の傾きおよび微小な動きを計測することができる。IMUによって取得されたデータを用いて、GNSS信号に基づく位置データを補完することにより、測位の性能を向上させることができる。 The positioning device 120 may include other types of devices such as a LiDAR sensor or a camera (including an image sensor) instead of or in addition to the GNSS receiver. If there is a feature functioning as a feature point in the environment in which the work vehicle 100 travels, the position of the work vehicle 100 can be estimated with high accuracy based on the data acquired by the LiDAR sensor or camera and the environmental map previously recorded in the storage device 170. The LiDAR sensor 110 or the camera may be used in combination with a GNSS receiver. The position of the work vehicle 100 can be specified with higher accuracy by correcting or complementing the position data based on the GNSS signal using the data acquired by the LiDAR sensor 110 or the camera. The positioning device 120 can further complement the position data using a signal from an inertial measurement unit (IMU). The IMU can measure the tilt and minute movement of the work vehicle 100. Positioning performance can be improved by complementing position data based on GNSS signals with data acquired by the IMU.

図1および図2に示す例では、車両本体101の後部に障害物センサ130が設けられている。障害物センサ130は、車両本体101の後部以外の部位にも配置され得る。例えば、車両本体101の側部、前部、およびキャビン105のいずれかの箇所に、1つまたは複数の障害物センサ130が設けられ得る。障害物センサ130は、作業車両100の周囲に存在する物体を検出する。障害物センサ130は、例えばレーザスキャナまたは超音波ソナーを備え得る。障害物センサ130は、障害物センサ130から所定の距離よりも近くに物体が存在する場合に、障害物が存在することを示す信号を出力する。複数の障害物センサ130が作業車両100の車体の異なる位置に設けられていてもよい。例えば、複数のレーザスキャナと、複数の超音波ソナーとが、車体の異なる位置に配置されていてもよい。そのような多くの障害物センサ130を備えることにより、作業車両100の周囲の障害物の監視における死角を減らすことができる。 1 and 2, an obstacle sensor 130 is provided at the rear of the vehicle body 101. The obstacle sensor 130 may be provided at a location other than the rear of the vehicle body 101. For example, one or more obstacle sensors 130 may be provided at any of the sides, front, and cabin 105 of the vehicle body 101. The obstacle sensor 130 detects objects present around the work vehicle 100. The obstacle sensor 130 may include, for example, a laser scanner or an ultrasonic sonar. When an object is present closer than a predetermined distance from the obstacle sensor 130, the obstacle sensor 130 outputs a signal indicating the presence of an obstacle. Multiple obstacle sensors 130 may be provided at different positions on the body of the work vehicle 100. For example, multiple laser scanners and multiple ultrasonic sonars may be provided at different positions on the body. By providing such a large number of obstacle sensors 130, blind spots in monitoring obstacles around the work vehicle 100 can be reduced.

原動機102は、例えばディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンに代えて電動モータが使用されてもよい。変速装置103は、変速によって作業車両100の推進力および移動速度を変化させることができる。変速装置103は、作業車両100の前進と後進とを切り換えることもできる。 The prime mover 102 is, for example, a diesel engine. An electric motor may be used instead of a diesel engine. The transmission 103 can change the propulsive force and travel speed of the work vehicle 100 by changing gears. The transmission 103 can also switch the work vehicle 100 between forward and reverse.

操舵装置106は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトと、ステアリングホイールによる操舵を補助するパワーステアリング装置とを含む。前輪104Fは操舵輪であり、その切れ角(「操舵角」とも称する。)を変化させることにより、作業車両100の走行方向を変化させることができる。前輪104Fの操舵角は、ステアリングホイールを操作することによって変化させることができる。パワーステアリング装置は、前輪104Fの操舵角を変化させるための補助力を供給する油圧装置または電動モータを含む。自動操舵が行われるときには、作業車両100内に配置された制御装置からの制御により、油圧装置または電動モータの力によって操舵角が自動で調整される。 The steering device 106 includes a steering wheel, a steering shaft connected to the steering wheel, and a power steering device that assists steering by the steering wheel. The front wheels 104F are steered wheels, and the traveling direction of the work vehicle 100 can be changed by changing the turning angle (also called the "steering angle"). The steering angle of the front wheels 104F can be changed by operating the steering wheel. The power steering device includes a hydraulic device or an electric motor that supplies an auxiliary force to change the steering angle of the front wheels 104F. When automatic steering is performed, the steering angle is automatically adjusted by the force of the hydraulic device or the electric motor under the control of a control device arranged in the work vehicle 100.

車両本体101の後部には、連結装置108が設けられている。連結装置108は、例えば3点支持装置(「3点リンク」または「3点ヒッチ」とも称する。)、PTO(Power Take Off)軸、ユニバーサルジョイント、および通信ケーブルを含む。連結装置108によって作業機300を作業車両100に着脱することができる。連結装置108は、例えば油圧装置によって3点リンクを昇降させ、作業機300の位置または姿勢を制御することができる。また、ユニバーサルジョイントを介して作業車両100から作業機300に動力を送ることができる。作業車両100は、作業機300を引きながら、作業機300に所定の作業を実行させることができる。連結装置は、車両本体101の前方に設けられていてもよい。その場合、作業車両100の前方に作業機を接続することができる。 A coupling device 108 is provided at the rear of the vehicle body 101. The coupling device 108 includes, for example, a three-point support device (also called a "three-point link" or "three-point hitch"), a PTO (Power Take Off) shaft, a universal joint, and a communication cable. The coupling device 108 can attach and detach the working machine 300 to the work vehicle 100. The coupling device 108 can raise and lower the three-point link using, for example, a hydraulic device, to control the position or attitude of the working machine 300. In addition, power can be sent from the work vehicle 100 to the working machine 300 via the universal joint. The work vehicle 100 can make the working machine 300 perform a predetermined task while pulling the working machine 300. The coupling device may be provided at the front of the vehicle body 101. In that case, the working machine can be connected to the front of the work vehicle 100.

図2に示す作業機300は、ロータリ耕耘機であるが、作業機300はロータリ耕耘機に限定されない。例えば、モーア(草刈機)、シーダ(播種機)、スプレッダ(施肥機)、レーキ作業機、ベーラ(集草機)、ハーベスタ(収穫機)、スプレイヤ、またはハローなどの、任意の作業機を作業車両100に接続して使用することができる。 The working machine 300 shown in FIG. 2 is a rotary tiller, but the working machine 300 is not limited to a rotary tiller. For example, any working machine, such as a mower, a seeder, a spreader, a rake, a baler, a harvester, a sprayer, or a harrow, can be connected to the work vehicle 100 and used.

図3は、作業車両100および作業機300の概略的な構成の例を示すブロック図である。作業車両100と作業機300は、連結装置108に含まれる通信ケーブルを介して互いに通信することができる。 Figure 3 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the work vehicle 100 and the work machine 300. The work vehicle 100 and the work machine 300 can communicate with each other via a communication cable included in the coupling device 108.

図3の例における作業車両100は、測位装置120、障害物センサ130、操作端末200に加え、駆動装置140、ステアリングホイールセンサ150、切れ角センサ152、制御システム160、通信インタフェース(IF)190、操作スイッチ群210、およびブザー220を備える。測位装置120は、GNSS受信機121と、RTK受信機122と、慣性計測装置(IMU)125とを備える。制御システム160は、記憶装置170と、制御装置180とを備える。制御装置180は、複数の電子制御ユニット(ECU)181から186を備える。作業機300は、駆動装置340と、制御装置380と、通信インタフェース(IF)390とを備える。なお、図3には、作業車両100による自動操舵または自動走行の動作との関連性が相対的に高い構成要素が示されており、それ以外の構成要素の図示は省略されている。 In the example of FIG. 3, the work vehicle 100 includes a positioning device 120, an obstacle sensor 130, an operation terminal 200, a drive unit 140, a steering wheel sensor 150, a turning angle sensor 152, a control system 160, a communication interface (IF) 190, an operation switch group 210, and a buzzer 220. The positioning device 120 includes a GNSS receiver 121, an RTK receiver 122, and an inertial measurement unit (IMU) 125. The control system 160 includes a storage device 170 and a control device 180. The control device 180 includes multiple electronic control units (ECUs) 181 to 186. The work machine 300 includes a drive unit 340, a control device 380, and a communication interface (IF) 390. Note that FIG. 3 shows components that are relatively highly related to the automatic steering or automatic driving operation of the work vehicle 100, and the illustration of other components is omitted.

図3に示す測位装置120は、RTK(Real Time Kinematic)-GNSSを利用して作業車両100の測位を行う。図4は、RTK-GNSSによる測位を行う作業車両100の例を示す概念図である。RTK-GNSSによる測位では、複数のGNSS衛星50から送信されるGNSS信号に加えて、基準局60から送信される補正信号が利用される。基準局60は、作業車両100が走行する圃場の周囲(例えば、作業車両100から10km以内の位置)に設置され得る。基準局60は、複数のGNSS衛星50から受信したGNSS信号に基づいて補正信号を生成し、測位装置120に送信する。測位装置120におけるGNSS受信機121は、複数のGNSS衛星50から送信されるGNSS信号を受信する。測位装置120におけるRTK受信機122は、基準局60から送信される補正信号を受信する。測位装置120は、GNSS信号および補正信号に基づき、作業車両100の位置を計算することにより、測位を行う。RTK-GNSSを用いることにより、例えば誤差数cmの精度で測位を行うことが可能である。緯度、経度および高度の情報を含む位置情報が、RTK-GNSSによる高精度の測位によって取得される。測位装置120は、例えば1秒間に1回から10回程度の頻度で、作業車両100の位置を計算する。 The positioning device 120 shown in FIG. 3 uses RTK (Real Time Kinematic)-GNSS to perform positioning of the work vehicle 100. FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a work vehicle 100 performing positioning using RTK-GNSS. In positioning using RTK-GNSS, in addition to GNSS signals transmitted from multiple GNSS satellites 50, a correction signal transmitted from a reference station 60 is used. The reference station 60 may be installed around the field in which the work vehicle 100 runs (for example, within 10 km of the work vehicle 100). The reference station 60 generates a correction signal based on the GNSS signals received from the multiple GNSS satellites 50 and transmits it to the positioning device 120. The GNSS receiver 121 in the positioning device 120 receives the GNSS signals transmitted from the multiple GNSS satellites 50. The RTK receiver 122 in the positioning device 120 receives the correction signal transmitted from the reference station 60. The positioning device 120 performs positioning by calculating the position of the work vehicle 100 based on the GNSS signal and the correction signal. By using RTK-GNSS, it is possible to perform positioning with an accuracy of, for example, a few centimeters. Position information including latitude, longitude, and altitude information is obtained by high-precision positioning using RTK-GNSS. The positioning device 120 calculates the position of the work vehicle 100 at a frequency of, for example, about 1 to 10 times per second.

なお、測位方法はRTK-GNSSに限らず、必要な精度の位置情報が得られる任意の測位方法(干渉測位法または相対測位法など)を用いることができる。例えば、VRS(Virtual Reference Station)またはDGPS(Differential Global Positioning System)を利用した測位を行ってもよい。また、基準局60から送信される補正信号を用いなくても必要な精度の位置情報が得られる場合は、補正信号を用いずに位置情報を生成してもよい。その場合、測位装置120は、RTK受信機122を備えていなくてもよい。 The positioning method is not limited to RTK-GNSS, and any positioning method (such as interferometric positioning or relative positioning) that can obtain position information with the required accuracy can be used. For example, positioning may be performed using a Virtual Reference Station (VRS) or a Differential Global Positioning System (DGPS). Furthermore, if position information with the required accuracy can be obtained without using a correction signal transmitted from the reference station 60, the position information may be generated without using a correction signal. In that case, the positioning device 120 does not need to be equipped with an RTK receiver 122.

本実施形態における測位装置120は、さらにIMU125を備えている。IMU125は、3軸加速度センサおよび3軸ジャイロスコープを備える。IMU125は、3軸地磁気センサなどの方位センサを備えていてもよい。IMU125は、モーションセンサとして機能し、作業車両100の加速度、速度、変位、および姿勢などの諸量を示す信号を出力することができる。測位装置120は、GNSS信号および補正信号に加えて、IMU125から出力された信号に基づいて、作業車両100の位置および向きをより高い精度で推定することができる。IMU125から出力された信号は、GNSS信号および補正信号に基づいて計算される位置の補正または補完に用いられ得る。IMU125は、GNSS信号よりも高い頻度で信号を出力する。その高頻度の信号を利用して、作業車両100の位置および向きをより高い頻度(例えば、10Hz以上)で計測することができる。IMU125に代えて、3軸加速度センサおよび3軸ジャイロスコープを別々に設けてもよい。IMU125は、測位装置120とは別の装置として設けられていてもよい。 The positioning device 120 in this embodiment further includes an IMU 125. The IMU 125 includes a three-axis acceleration sensor and a three-axis gyroscope. The IMU 125 may include a direction sensor such as a three-axis geomagnetic sensor. The IMU 125 functions as a motion sensor and can output signals indicating various quantities such as the acceleration, speed, displacement, and attitude of the work vehicle 100. The positioning device 120 can estimate the position and orientation of the work vehicle 100 with higher accuracy based on the signal output from the IMU 125 in addition to the GNSS signal and the correction signal. The signal output from the IMU 125 can be used to correct or complement the position calculated based on the GNSS signal and the correction signal. The IMU 125 outputs a signal at a higher frequency than the GNSS signal. Using the high-frequency signal, the position and orientation of the work vehicle 100 can be measured at a higher frequency (e.g., 10 Hz or more). Instead of the IMU 125, a three-axis acceleration sensor and a three-axis gyroscope may be provided separately. The IMU 125 may be provided as a device separate from the positioning device 120.

測位装置120は、GNSS受信機121、RTK受信機122、およびIMU125に加えて、またはこれらに代えて、LiDARセンサまたはイメージセンサなどの他の種類のセンサを備えていてもよい。作業車両100が走行する環境によっては、これらのセンサからのデータに基づいて作業車両100の位置および向きを高い精度で推定することができる。 The positioning device 120 may include other types of sensors, such as a LiDAR sensor or an image sensor, in addition to or instead of the GNSS receiver 121, the RTK receiver 122, and the IMU 125. Depending on the environment in which the work vehicle 100 travels, the position and orientation of the work vehicle 100 can be estimated with high accuracy based on data from these sensors.

駆動装置140は、例えば前述の原動機102、変速装置103、デフロック機構を含む差動装置、操舵装置106、および連結装置108などの、作業車両100の走行および作業機300の駆動に必要な各種の装置を含む。原動機102は、例えばディーゼル機関などの内燃機関を備える。駆動装置140は、内燃機関に代えて、あるいは内燃機関とともに、トラクション用の電動モータを備えていてもよい。 The drive device 140 includes various devices necessary for the travel of the work vehicle 100 and the driving of the work equipment 300, such as the aforementioned prime mover 102, the transmission 103, the differential including a differential lock mechanism, the steering device 106, and the coupling device 108. The prime mover 102 includes an internal combustion engine such as a diesel engine. The drive device 140 may include an electric motor for traction instead of or in addition to the internal combustion engine.

ステアリングホイールセンサ150は、作業車両100のステアリングホイールの回転角を計測する。切れ角センサ152は、操舵輪である前輪104Fの切れ角を計測する。ステアリングホイールセンサ150および切れ角センサ152による計測値は、制御装置180による操舵制御に利用される。 The steering wheel sensor 150 measures the rotation angle of the steering wheel of the work vehicle 100. The turning angle sensor 152 measures the turning angle of the front wheels 104F, which are the steered wheels. The measurements by the steering wheel sensor 150 and the turning angle sensor 152 are used for steering control by the control device 180.

記憶装置170は、フラッシュメモリまたは磁気ディスクなどの1つ以上の記憶媒体を含む。記憶装置170は、各センサ、および制御装置180が生成する各種のデータを記憶する。記憶装置170が記憶するデータには、作業車両100が走行する環境内の地図データ、および自動操舵の目標経路のデータが含まれ得る。記憶装置170は、制御装置180における各ECUに、後述する各種の動作を実行させるコンピュータプログラムも記憶する。そのようなコンピュータプログラムは、記憶媒体(例えば半導体メモリまたは光ディスク等)または電気通信回線(例えばインターネット)を介して作業車両100に提供され得る。そのようなコンピュータプログラムが、商用ソフトウェアとして販売されてもよい。 The storage device 170 includes one or more storage media, such as a flash memory or a magnetic disk. The storage device 170 stores various data generated by each sensor and the control device 180. The data stored in the storage device 170 may include map data of the environment in which the work vehicle 100 travels, and data on a target route for automatic steering. The storage device 170 also stores computer programs that cause each ECU in the control device 180 to execute various operations described below. Such computer programs may be provided to the work vehicle 100 via a storage medium (e.g., a semiconductor memory or an optical disk) or an electric communication line (e.g., the Internet). Such computer programs may be sold as commercial software.

制御装置180は、複数のECUを含む。複数のECUは、速度制御用のECU181、ステアリング制御用のECU182、自動操舵制御用のECU183、作業機制御用のECU184、表示制御用のECU185、およびブザー制御用のECU186を含む。ECU181は、駆動装置140に含まれる原動機102、変速装置103、およびブレーキを制御することによって作業車両100の速度を制御する。ECU182は、ステアリングホイールセンサ150の計測値に基づいて、操舵装置106に含まれる油圧装置または電動モータを制御することにより、作業車両100のステアリングを制御する。ECU183は、測位装置120、ステアリングホイールセンサ150、および切れ角センサ152から出力される信号に基づいて、自動操舵運転を実現するための演算および制御を行う。自動操舵運転中、ECU183は、ECU182に操舵角の変更の指令を送る。ECU182は、当該指令に応答して操舵装置106を制御することによって操舵角を変化させる。ECU184は、作業機300に所望の動作を実行させるために、連結装置108の動作を制御する。ECU184はまた、作業機300の動作を制御する信号を生成し、その信号を通信IF190から作業機300に送信する。ECU185は、操作端末200の表示を制御する。ECU185は、例えば、操作端末200における表示装置に、圃場のマップ、マップ中の作業車両100の位置および目標経路、ポップアップ通知、設定画面などの様々な表示を実現させる。ECU186は、ブザー220による警告音の出力を制御する。 The control device 180 includes a plurality of ECUs. The plurality of ECUs include an ECU 181 for speed control, an ECU 182 for steering control, an ECU 183 for automatic steering control, an ECU 184 for work machine control, an ECU 185 for display control, and an ECU 186 for buzzer control. The ECU 181 controls the speed of the work vehicle 100 by controlling the prime mover 102, the transmission 103, and the brakes included in the drive device 140. The ECU 182 controls the steering of the work vehicle 100 by controlling the hydraulic device or the electric motor included in the steering device 106 based on the measurement value of the steering wheel sensor 150. The ECU 183 performs calculations and control to realize automatic steering operation based on signals output from the positioning device 120, the steering wheel sensor 150, and the turning angle sensor 152. During automatic steering operation, the ECU 183 sends a command to the ECU 182 to change the steering angle. The ECU 182 changes the steering angle by controlling the steering device 106 in response to the command. The ECU 184 controls the operation of the coupling device 108 to cause the work machine 300 to perform the desired operation. The ECU 184 also generates a signal to control the operation of the work machine 300 and transmits the signal from the communication IF 190 to the work machine 300. The ECU 185 controls the display of the operation terminal 200. For example, the ECU 185 realizes various displays on the display device of the operation terminal 200, such as a map of the field, the position and target route of the work vehicle 100 on the map, pop-up notifications, and setting screens. The ECU 186 controls the output of a warning sound by the buzzer 220.

これらのECUの働きにより、制御装置180は、手動操舵または自動操舵による運転を実現する。自動操舵運転時において、制御装置180は、測位装置120によって計測または推定された作業車両100の位置と、記憶装置170に記憶された目標経路とに基づいて、駆動装置140を制御する。これにより、制御装置180は、作業車両100を目標経路に沿って走行させる。制御装置180は、作業車両100を、ユーザによって設定された基準速度で自動で走行させる機能も備える。この機能をオートクルーズコントロール機能または単にクルーズコントロール機能と称する。クルーズコントロール機能は、ECU181の働きによって実現される。 Through the operation of these ECUs, the control device 180 realizes driving by manual steering or automatic steering. During automatic steering driving, the control device 180 controls the drive device 140 based on the position of the work vehicle 100 measured or estimated by the positioning device 120 and the target route stored in the storage device 170. In this way, the control device 180 causes the work vehicle 100 to travel along the target route. The control device 180 also has a function of automatically driving the work vehicle 100 at a reference speed set by the user. This function is called an auto cruise control function or simply a cruise control function. The cruise control function is realized by the operation of the ECU 181.

制御装置180に含まれる複数のECUは、例えばCAN(Controller Area Network)などのビークルバス規格に従って、相互に通信することができる。図3において、ECU181から186のそれぞれは、個別のブロックとして示されているが、これらのそれぞれの機能が、複数のECUによって実現されていてもよい。また、ECU181から186の少なくとも一部の機能を統合した車載コンピュータが設けられていてもよい。制御装置180は、ECU181から186以外のECUを備えていてもよく、機能に応じて任意の個数のECUが設けられ得る。各ECUは、1つ以上のプロセッサを含む制御回路を備える。 The multiple ECUs included in the control device 180 can communicate with each other according to a vehicle bus standard such as CAN (Controller Area Network). In FIG. 3, each of the ECUs 181 to 186 is shown as an individual block, but the functions of each of these may be realized by multiple ECUs. Also, an on-board computer that integrates at least some of the functions of the ECUs 181 to 186 may be provided. The control device 180 may include ECUs other than the ECUs 181 to 186, and any number of ECUs may be provided depending on the functions. Each ECU has a control circuit including one or more processors.

通信IF190は、作業機300の通信IF390と通信を行う回路である。通信IF190は、例えばISOBUS-TIM等のISOBUS規格に準拠した信号の送受信を、作業機300の通信IF390との間で実行する。これにより、作業機300に所望の動作を実行させたり、作業機300から情報を取得したりすることができる。通信IF190は、有線または無線のネットワークを介して外部のコンピュータと通信してもよい。外部のコンピュータは、例えば、圃場に関する情報をクラウド上で一元管理し、クラウド上のデータを活用して農業を支援する営農支援システムにおけるサーバコンピュータであってもよい。 The communication IF 190 is a circuit that communicates with the communication IF 390 of the working machine 300. The communication IF 190 transmits and receives signals that conform to the ISOBUS standard, such as ISOBUS-TIM, between the communication IF 390 of the working machine 300. This makes it possible to cause the working machine 300 to perform a desired operation and to obtain information from the working machine 300. The communication IF 190 may communicate with an external computer via a wired or wireless network. The external computer may be, for example, a server computer in an agricultural management support system that centrally manages information about fields on the cloud and supports agriculture by utilizing the data on the cloud.

操作端末200は、作業車両100の走行および作業機300の動作に関する操作をユーザが実行するための端末であり、バーチャルターミナル(VT)とも称される。操作端末200は、タッチスクリーンなどの表示装置、および/または1つ以上のボタンを備え得る。ユーザは、操作端末200を操作することにより、例えば自動操舵モードのオン/オフの切り替え、クルーズコントロールのオン/オフの切り替え、作業車両100の初期位置の設定、目標経路の設定、地図の記録または編集、2WD/4WDの切り替え、デフロックのオン/オフの切り替え、および作業機300のオン/オフの切り替えなどの種々の操作を実行することができる。これらの操作の少なくとも一部は、操作スイッチ群210を操作することによっても実現できる。操作端末200への表示は、ECU185によって制御される。 The operation terminal 200 is a terminal through which the user performs operations related to the traveling of the work vehicle 100 and the operation of the work equipment 300, and is also called a virtual terminal (VT). The operation terminal 200 may have a display device such as a touch screen, and/or one or more buttons. By operating the operation terminal 200, the user can perform various operations such as switching the automatic steering mode on/off, switching the cruise control on/off, setting the initial position of the work vehicle 100, setting a target route, recording or editing a map, switching between 2WD/4WD, switching the differential lock on/off, and switching the work equipment 300 on/off. At least some of these operations can also be realized by operating the operation switch group 210. The display on the operation terminal 200 is controlled by the ECU 185.

ブザー220は、ユーザに異常を報知するための警告音を発する音声出力装置である。ブザー220は、例えば、自動操舵運転時に、作業車両100が目標経路から所定距離以上逸脱した場合に警告音を発する。ブザー220の代わりに、操作端末200のスピーカによって同様の機能が実現されてもよい。ブザー220は、ECU186によって制御される。 The buzzer 220 is an audio output device that emits a warning sound to notify the user of an abnormality. For example, the buzzer 220 emits a warning sound when the work vehicle 100 deviates from the target route by a predetermined distance or more during automatic steering operation. Instead of the buzzer 220, a similar function may be realized by the speaker of the operation terminal 200. The buzzer 220 is controlled by the ECU 186.

作業機300における駆動装置340は、作業機300が所定の作業を実行するために必要な動作を行う。駆動装置340は、例えば油圧装置、電気モータ、またはポンプなどの、作業機300の用途に応じた装置を含む。制御装置380は、駆動装置340の動作を制御する。制御装置380は、通信IF390を介して作業車両100から送信された信号に応答して、駆動装置340に各種の動作を実行させる。また、作業機300の状態に応じた信号を通信IF390から作業車両100に送信することもできる。 The drive unit 340 in the work machine 300 performs the operations required for the work machine 300 to perform a specified task. The drive unit 340 includes devices according to the application of the work machine 300, such as a hydraulic device, an electric motor, or a pump. The control device 380 controls the operation of the drive unit 340. The control device 380 causes the drive unit 340 to perform various operations in response to signals transmitted from the work vehicle 100 via the communication IF 390. In addition, signals according to the state of the work machine 300 can also be transmitted from the communication IF 390 to the work vehicle 100.

図5は、キャビン105の内部に設けられる操作端末200および操作スイッチ群210の例を示す図である。キャビン105の内部には、ユーザが操作可能な複数のスイッチを含むスイッチ群210が配置される。スイッチ群210は、例えば、主変速または副変速の変速段を選択するためのスイッチ、自動操舵(オートステア)モードおよび手動操舵(マニュアルステア)モードを切り替えるためのスイッチ、前進および後進を切り替えるためのスイッチ、作業機300を昇降するためのスイッチ、および、一定速度を維持して走行するオートクルーズコントロール機能のオン/オフを切り替えるためのスイッチを含み得る。 Figure 5 is a diagram showing an example of an operation terminal 200 and an operation switch group 210 provided inside the cabin 105. Inside the cabin 105, a switch group 210 including a plurality of switches that can be operated by the user is arranged. The switch group 210 may include, for example, a switch for selecting a main or sub-transmission gear ratio, a switch for switching between an automatic steering (autosteer) mode and a manual steering (manualsteer) mode, a switch for switching between forward and reverse, a switch for raising and lowering the work machine 300, and a switch for switching on and off an auto-cruise control function that maintains a constant speed while traveling.

<動作>
次に、作業車両100の動作を説明する。本実施形態における制御装置180は、作業車両100のユーザ(例えば運転者)の操作に応答して手動操舵モードと自動操舵モードとを切り替えることができる。手動操舵モードにおいて、制御装置180は、ユーザによるステアリングホイールの操作に応答してパワーステアリング装置を駆動することによって操舵を制御する。自動操舵モードにおいて、制御装置180は、測位装置120によって計測された作業車両100の位置と、予め記録された目標経路とに基づいてパワーステアリング装置を駆動することによって操舵を制御する。自動操舵モードにおいても、速度はユーザによるアクセル操作およびブレーキ操作によって調整される。ただし、クルーズコントロール機能が有効な状態では、制御装置180が速度制御も行い、ユーザによって設定された速度で作業車両100を走行させる。自動操舵モードで且つクルーズコントロール機能が有効な状態においては、ユーザの操作によらずに制御装置180が作業車両100を自動で走行させる。このように、本実施形態の作業車両100は、操舵のみを自動で制御することもできるし、操舵および速度を自動で制御することもできる。
<Operation>
Next, the operation of the work vehicle 100 will be described. The control device 180 in this embodiment can switch between a manual steering mode and an automatic steering mode in response to the operation of the user (e.g., the driver) of the work vehicle 100. In the manual steering mode, the control device 180 controls steering by driving the power steering device in response to the operation of the steering wheel by the user. In the automatic steering mode, the control device 180 controls steering by driving the power steering device based on the position of the work vehicle 100 measured by the positioning device 120 and a pre-recorded target route. Even in the automatic steering mode, the speed is adjusted by the accelerator operation and the brake operation by the user. However, when the cruise control function is enabled, the control device 180 also performs speed control and drives the work vehicle 100 at a speed set by the user. In the automatic steering mode and when the cruise control function is enabled, the control device 180 drives the work vehicle 100 automatically without the user's operation. In this manner, the work vehicle 100 of this embodiment can automatically control only the steering, or can automatically control both the steering and the speed.

図6は、自動操舵モードにおける作業車両100の走行の例を示す図である。図6の(a)は、直線状の目標経路Pに沿って作業車両100が走行する様子を模式的に示している。図6の(b)は、曲線状の目標経路Pに沿って作業車両100が走行する様子を模式的に示している。図6の(c)は、隣り合う2つの直線状の経路と、それらを接続する曲線状の経路とを含む目標経路Pに沿って作業車両100が走行する様子を模式的に示している。目標経路Pは、予め設定され、記憶装置170に記録される。作業車両100が自動操舵モードで走行しているとき、制御装置180は、測位装置120によって計測された作業車両100の位置および向きと、目標経路Pとの偏差を計算し、偏差を小さくするように操舵装置を制御する動作を繰り返す。これにより、目標経路Pに沿って作業車両100を走行させる。 Figure 6 is a diagram showing an example of the traveling of the work vehicle 100 in the automatic steering mode. (a) of Figure 6 is a schematic diagram showing the traveling of the work vehicle 100 along the straight target route P. (b) of Figure 6 is a schematic diagram showing the traveling of the work vehicle 100 along the curved target route P. (c) of Figure 6 is a schematic diagram showing the traveling of the work vehicle 100 along the target route P including two adjacent straight routes and a curved route connecting them. The target route P is set in advance and recorded in the storage device 170. When the work vehicle 100 is traveling in the automatic steering mode, the control device 180 calculates the deviation between the position and orientation of the work vehicle 100 measured by the positioning device 120 and the target route P, and repeats the operation of controlling the steering device so as to reduce the deviation. This causes the work vehicle 100 to travel along the target route P.

図7は、圃場内を自動操舵で走行する作業車両100の目標経路の例を模式的に示す図である。この例において、圃場は、作業車両100および作業機300が作業を行う作業領域70と、圃場の外周縁付近に位置する枕地80とを含む。圃場の地図上でどの領域が作業領域70および枕地80に該当するかは、ユーザが操作端末200を用いた操作によって事前に設定され得る。目標経路は、並列する複数の主経路P1と、複数の主経路P1を接続する複数の旋回経路P2とを含む。主経路P1は、作業領域70内に位置し、旋回経路P2は、枕地80に位置する。図7における破線は、作業機300の作業幅を表している。作業幅は、予め設定され、記憶装置170に記録される。作業幅は、ユーザが操作端末200を操作することによって設定され、記憶装置170に記録され得る。あるいは、作業幅は、作業機300を作業車両100に接続したときに自動で認識され、記憶装置170に記録されてもよい。複数の主経路P1の間隔は、作業幅に合わせられる。目標経路は、自動操舵運転が開始される前に、ユーザの操作に基づいて決定され得る。 Figure 7 is a diagram showing a schematic example of a target route of the work vehicle 100 traveling in a field with automatic steering. In this example, the field includes a work area 70 in which the work vehicle 100 and the work machine 300 perform work, and a headland 80 located near the outer edge of the field. Which areas on the map of the field correspond to the work area 70 and the headland 80 can be set in advance by the user using the operation terminal 200. The target route includes multiple parallel main paths P1 and multiple turning paths P2 connecting the multiple main paths P1. The main path P1 is located within the work area 70, and the turning path P2 is located in the headland 80. The dashed line in Figure 7 represents the working width of the work machine 300. The working width is set in advance and recorded in the storage device 170. The working width can be set by the user operating the operation terminal 200 and recorded in the storage device 170. Alternatively, the working width may be automatically recognized when the work machine 300 is connected to the work vehicle 100 and recorded in the storage device 170. The spacing between the multiple main paths P1 is adjusted to the working width. The target path may be determined based on the user's operation before the automatic steering operation is started.

目標経路を設定する方法の一例を説明する。ユーザは、まず、圃場の端部(例えば枕地80と作業領域70との境界)に位置する始点Aおよび終点Bを操作端末200を操作して登録する。例えば、ユーザは、作業車両100を手動で運転し、始点Aから終点Bまで作業車両100を走行させる。ユーザは、始点Aおよび終点Bに作業車両100が位置するときに操作端末200に表示される登録ボタンを押す。これにより、始点Aおよび終点Bが登録される。この操作が行われると、制御装置180は、始点Aから終点Bを結ぶ基準線(ガイダンスライン)P0を決定する。図7に示す基準線P0は直線であるが、曲線を基準線として設定することも可能である。制御装置180は、予め記憶装置170に記録されている作業機300の作業幅に基づいて、基準線P0から等間隔に並ぶ複数の主経路P1と、それらの主経路P1を接続する複数の旋回経路P2を決定する。これにより、目標経路が決定される。目標経路は、例えば圃場内の作業領域70の全体をカバーするように決定され得る。なお、目標経路は、ユーザが手動運転で作業車両100を走行させることなく、操作端末200を操作することによって設定することもできる。例えば、作業領域70および枕地80の登録と同時に目標経路を設定することもできる。 An example of a method for setting a target route will be described. First, the user operates the operation terminal 200 to register a start point A and an end point B located at the end of the field (for example, the boundary between the headland 80 and the work area 70). For example, the user manually drives the work vehicle 100 and drives the work vehicle 100 from the start point A to the end point B. The user presses a registration button displayed on the operation terminal 200 when the work vehicle 100 is located at the start point A and the end point B. This registers the start point A and the end point B. When this operation is performed, the control device 180 determines a reference line (guidance line) P0 connecting the start point A to the end point B. The reference line P0 shown in FIG. 7 is a straight line, but it is also possible to set a curved line as the reference line. The control device 180 determines a plurality of main paths P1 arranged at equal intervals from the reference line P0 and a plurality of turning paths P2 connecting the main paths P1 based on the working width of the work machine 300 recorded in advance in the storage device 170. This determines the target route. The target route can be determined to cover the entire work area 70 in the field, for example. The target route can also be set by the user operating the operation terminal 200 without manually driving the work vehicle 100. For example, the target route can be set at the same time as the work area 70 and headland 80 are registered.

本実施形態においては、作業領域70内での走行だけでなく、枕地80での旋回も自動操舵で実行することができる。枕地80での旋回時に、予め記録された一連の動作を作業車両100が実行するように設定することができる。この一連の動作を規定するプログラムを「動作シーケンス」と称する。動作シーケンスは、ユーザによって設定され、記憶装置170に記録される。制御装置180は、作業車両100が自動操舵によって旋回経路に沿って旋回するとき、予め記録された動作シーケンスに従って作業車両100に一連の動作を実行させる。主経路P1の端部で枕地旋回を開始するとき(フィールドイン時)と、枕地旋回を終了して次の主経路P1に沿って走行を開始するとき(フィールドアウト時)とで、それぞれ異なる動作シーケンスを記録することができる。動作シーケンスとして、例えば以下のような動作を記録することができる。
・3点リンクの上昇/下降
・PTO回転のオン/オフ
・デフロックのオン/オフ
・4WD/2WDの切り替え
・エンジン回転数の増加/低下
・変速装置の切り替え
In this embodiment, not only traveling within the working area 70 but also turning on the headland 80 can be performed by automatic steering. When turning on the headland 80, the work vehicle 100 can be set to perform a series of operations recorded in advance. A program that defines this series of operations is called an "operation sequence". The operation sequence is set by the user and recorded in the storage device 170. When the work vehicle 100 turns along a turning path by automatic steering, the control device 180 causes the work vehicle 100 to perform a series of operations according to the operation sequence recorded in advance. Different operation sequences can be recorded when starting headland turning at the end of the main path P1 (at the time of field-in) and when ending headland turning and starting traveling along the next main path P1 (at the time of field-out). For example, the following operations can be recorded as the operation sequence.
- Raising/lowering the three-point linkage - Turning the PTO on/off - Turning the differential lock on/off - Switching between 4WD/2WD - Increasing/reducing engine speed - Switching the transmission

制御システム160は、枕地旋回時に実行される一連の動作を管理する枕地管理システム(Headland Management System: HMS)として機能する。一連の動作は、旋回開始時に行われる第1の動作と、旋回終了時に行われる第2の動作とを含み得る。第1の動作は、作業車両100に連結される作業機300の上昇、作業機300への動力出力の停止、作業車両100が備えるデフロック機能の停止、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切り替え、および作業車両100のエンジン回転数の低下のうちの少なくとも1つの動作を含み得る。第2の動作は、作業機300の降下、作業機300への動力出力の開始、デフロック機能の開始、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切り替え、およびエンジン回転数の上昇のうちの少なくとも1つの動作を含み得る。制御装置180は、一連の動作の内容をユーザに設定させるための設定画面を表示装置に表示させることができる。制御装置180は、設定された一連の動作の内容に基づく動作シーケンスを記憶装置170に記憶させる。 The control system 160 functions as a headland management system (HMS) that manages a series of operations executed during headland turning. The series of operations may include a first operation performed at the start of turning and a second operation performed at the end of turning. The first operation may include at least one of the following operations: raising the working machine 300 connected to the work vehicle 100, stopping the power output to the working machine 300, stopping the differential lock function of the work vehicle 100, switching from two-wheel drive mode to four-wheel drive mode, and reducing the engine speed of the work vehicle 100. The second operation may include at least one of the following operations: lowering the working machine 300, starting the power output to the working machine 300, starting the differential lock function, switching from four-wheel drive mode to two-wheel drive mode, and increasing the engine speed. The control device 180 can display a setting screen on the display device to allow the user to set the contents of the series of operations. The control device 180 stores an operation sequence based on the contents of the set series of operations in the storage device 170.

動作シーケンスの記録は、自動操舵運転を開始する前に、目標経路を設定する動作とともに行うこともできる。以下、図8Aから図8Fを参照して、目標経路および動作シーケンスを記録する動作の流れの一例を説明する。 The recording of the operation sequence can also be performed together with the operation of setting the target route before starting automatic steering operation. Below, an example of the flow of operations for recording the target route and the operation sequence is described with reference to Figures 8A to 8F.

図8Aは、作業車両100が圃場の作業領域70内を手動運転によって走行している状況を示している。この時点では、図7に示す始点Aは既に登録されており、ユーザは基準線P0の終点Bに向かって作業車両100を手動で運転する。作業車両100が図8Bに示すように終点Bに到達すると、ユーザは、操作端末200を操作して、終点Bを登録する。さらに、ユーザは、旋回を開始するために、例えば、3点リンクを上昇させ、PTO回転をオフにし、デフロックをオフにし、エンジン回転数を低下させるなどの操作を行い、その一連の動作を操作端末200を操作して記録する。その後、ユーザは、作業車両100を手動で運転して旋回させる。図8Cは、作業車両100が旋回を終了し、枕地80から作業領域70に戻る状況を示している。このとき、ユーザは、作業を再開するために、例えば、3点リンクを下降させ、PTO回転をオンにし、デフロックをオンにし、エンジン回転数を増加させるなどの操作を行い、その一連の動作を操作端末200を操作して記録する。その後、ユーザは、操作端末200を操作して手動操舵モードから自動操舵モードに切り替える。すると、図8Dに示すように、作業車両100は、目標経路における主経路P1に沿って自動操舵で走行を開始する。自動操舵による走行中、ユーザは、アクセルおよびブレーキを手動で操作して作業車両100の速度を調整することができる。ユーザはまた、作業車両100が所望の速度で走行しているときに、そのときの速度を操作端末200を操作して記憶装置170に記録することができる。記録後、ユーザは、クルーズコントロール機能をオンにすることにより、記録した速度で作業車両100を自動で走行させることができる。図8Dの状態の後、作業車両が図8Eに示すように反対側の枕地80に到達すると、作業車両100の制御装置180は、記録されたフィールドアウト時の動作シーケンスを再生し、記録された一連の動作を自動で実行し、作業車両100に枕地旋回を自動で実行させる。旋回が完了すると、図8Fに示すように、制御装置180は、記録されたフィールドイン時の動作シーケンスを再生し、記録された一連の動作を自動で実行し、次の主経路P1に沿った自動操舵運転を開始させる。以後、同様の動作を繰り返すことにより、作業車両100は、目標経路に沿って圃場内を自動操舵で往復し、圃場の終端まで走行することができる。 Figure 8A shows a situation in which the work vehicle 100 is traveling manually within the work area 70 of the field. At this point, the starting point A shown in Figure 7 has already been registered, and the user manually drives the work vehicle 100 toward the end point B of the reference line P0. When the work vehicle 100 reaches the end point B as shown in Figure 8B, the user operates the operation terminal 200 to register the end point B. Furthermore, in order to start turning, the user performs operations such as raising the three-point link, turning off the PTO rotation, turning off the differential lock, and reducing the engine speed, and records the series of operations by operating the operation terminal 200. After that, the user manually drives the work vehicle 100 to turn. Figure 8C shows a situation in which the work vehicle 100 finishes turning and returns to the work area 70 from the headland 80. At this time, in order to resume work, the user performs operations such as lowering the three-point link, turning on the PTO rotation, turning on the differential lock, and increasing the engine speed, and records the series of operations by operating the operation terminal 200. After that, the user operates the operation terminal 200 to switch from the manual steering mode to the automatic steering mode. Then, as shown in FIG. 8D, the work vehicle 100 starts traveling with automatic steering along the main route P1 in the target route. During traveling with automatic steering, the user can adjust the speed of the work vehicle 100 by manually operating the accelerator and brake. In addition, when the work vehicle 100 is traveling at a desired speed, the user can operate the operation terminal 200 to record the speed at that time in the storage device 170. After recording, the user can automatically travel the work vehicle 100 at the recorded speed by turning on the cruise control function. After the state of FIG. 8D, when the work vehicle reaches the headland 80 on the opposite side as shown in FIG. 8E, the control device 180 of the work vehicle 100 plays the recorded operation sequence at the time of fielding out, automatically executes the recorded series of operations, and causes the work vehicle 100 to automatically execute a headland turn. When the turn is completed, as shown in FIG. 8F, the control device 180 plays the recorded operation sequence at the time of fielding in, automatically executes the recorded series of operations, and starts automatic steering operation along the next main route P1. By repeating the same operation thereafter, the work vehicle 100 can travel back and forth in the field with automatic steering along the target route to the end of the field.

次に、制御装置180による自動操舵時の制御の例を説明する。 Next, we will explain an example of control during automatic steering by the control device 180.

図9は、制御装置180によって実行される自動操舵時の動作の例を示すフローチャートである。制御装置180は、作業車両100の走行中、図9に示すステップS121からS125の動作を実行することにより、自動操舵運転を行う。制御装置180は、まず、測位装置120によって生成された作業車両100の位置を示すデータを取得する(ステップS121)。次に、制御装置180は、作業車両100の位置と、目標経路との偏差を算出する(ステップS122)。偏差は、その時点における作業車両100の位置と、目標経路との距離を表す。制御装置180は、算出した位置の偏差が予め設定された閾値を超えるか否かを判断する(ステップS123)。偏差が閾値を超える場合、制御装置180は、偏差が小さくなるように、駆動装置140に含まれる操舵装置の制御パラメータを変更することにより、操舵角を変更する。ステップS123において偏差が閾値を超えない場合、ステップS124の動作は省略される。続くステップS125において、制御装置180は、動作終了の指令を受けたか否かを判断する。動作終了の指令は、例えばユーザが操作端末200を用いて自動操舵モードの停止を指示したり、作業車両100が目的地に到達したりした場合に出され得る。動作終了の指令が出されていない場合、ステップS121に戻り、新たに計測された作業車両100の位置に基づいて、同様の動作を実行する。制御装置180は、動作終了の指令が出されるまで、ステップS121からS125の動作を繰り返す。上記の動作は、制御装置180におけるECU183によって実行される。 Figure 9 is a flowchart showing an example of the operation during automatic steering performed by the control device 180. The control device 180 performs automatic steering operation by executing the operations of steps S121 to S125 shown in Figure 9 while the work vehicle 100 is traveling. The control device 180 first acquires data indicating the position of the work vehicle 100 generated by the positioning device 120 (step S121). Next, the control device 180 calculates the deviation between the position of the work vehicle 100 and the target route (step S122). The deviation represents the distance between the position of the work vehicle 100 at that time and the target route. The control device 180 determines whether the deviation of the calculated position exceeds a preset threshold value (step S123). If the deviation exceeds the threshold value, the control device 180 changes the steering angle by changing the control parameters of the steering device included in the drive device 140 so that the deviation is reduced. If the deviation does not exceed the threshold value in step S123, the operation of step S124 is omitted. In the next step S125, the control device 180 determines whether or not a command to end the operation has been received. The command to end the operation may be issued, for example, when the user uses the operation terminal 200 to instruct the automatic steering mode to be stopped, or when the work vehicle 100 reaches the destination. If the command to end the operation has not been issued, the process returns to step S121, and the same operation is performed based on the newly measured position of the work vehicle 100. The control device 180 repeats the operations of steps S121 to S125 until a command to end the operation is issued. The above operations are executed by the ECU 183 in the control device 180.

図9に示す例では、制御装置180は、測位装置120によって特定された作業車両100の位置と目標経路との偏差のみに基づいて駆動装置140を制御するが、方位の偏差もさらに考慮して制御してもよい。例えば、制御装置180は、測位装置120によって特定された作業車両100の向きと、目標経路の方向との角度差である方位偏差が予め設定された閾値を超える場合に、その偏差に応じて駆動装置140の操舵装置の制御パラメータ(例えば操舵角)を変更してもよい。 In the example shown in FIG. 9, the control device 180 controls the drive device 140 based only on the deviation between the position of the work vehicle 100 identified by the positioning device 120 and the target route, but the control may also take into account the azimuth deviation. For example, when the azimuth deviation, which is the angular difference between the orientation of the work vehicle 100 identified by the positioning device 120 and the direction of the target route, exceeds a preset threshold, the control device 180 may change the control parameter (e.g., steering angle) of the steering device of the drive device 140 in accordance with the deviation.

以下、図10Aから図10Dを参照しながら、制御装置180による操舵制御の例をより具体的に説明する。 Below, an example of steering control by the control device 180 will be described in more detail with reference to Figures 10A to 10D.

図10Aは、目標経路Pに沿って走行する作業車両100の例を示す図である。図10Bは、目標経路Pから右にシフトした位置にある作業車両100の例を示す図である。図10Cは、目標経路Pから左にシフトした位置にある作業車両100の例を示す図である。図10Dは、目標経路Pに対して傾斜した方向を向いている作業車両100の例を示す図である。これらの図において、測位装置120によって計測された作業車両100の位置および向きを示すポーズがr(x,y,θ)と表現されている。(x,y)は、地球に固定された2次元座標系であるXY座標系における作業車両100の基準点の位置を表す座標である。図10Aから図10Dに示す例において、作業車両100の基準点はキャビン上のGNSSアンテナが設置された位置にあるが、基準点の位置は任意である。θは、作業車両100の計測された向きを表す角度である。図示されている例においては、目標経路PがY軸に平行であるが、一般的には目標経路PはY軸に平行であるとは限らない。 Figure 10A is a diagram showing an example of a work vehicle 100 traveling along a target route P. Figure 10B is a diagram showing an example of a work vehicle 100 in a position shifted to the right from the target route P. Figure 10C is a diagram showing an example of a work vehicle 100 in a position shifted to the left from the target route P. Figure 10D is a diagram showing an example of a work vehicle 100 facing in an inclined direction with respect to the target route P. In these figures, the pose indicating the position and orientation of the work vehicle 100 measured by the positioning device 120 is expressed as r (x, y, θ). (x, y) are coordinates representing the position of the reference point of the work vehicle 100 in the XY coordinate system, which is a two-dimensional coordinate system fixed to the earth. In the examples shown in Figures 10A to 10D, the reference point of the work vehicle 100 is at the position where the GNSS antenna on the cabin is installed, but the position of the reference point is arbitrary. θ is an angle representing the measured orientation of the work vehicle 100. In the illustrated example, the target path P is parallel to the Y axis, but generally the target path P is not necessarily parallel to the Y axis.

図10Aに示すように、作業車両100の位置および向きが目標経路Pから外れていない場合には、制御装置180は、作業車両100の操舵角および速度を変更せずに維持する。 As shown in FIG. 10A, if the position and orientation of the work vehicle 100 do not deviate from the target path P, the control device 180 maintains the steering angle and speed of the work vehicle 100 unchanged.

図10Bに示すように、作業車両100の位置が目標経路Pから右側にシフトしている場合には、制御装置180は、作業車両100の走行方向が左寄りに傾き、経路Pに近付くように、駆動装置140に含まれるステアリングホイールの回転角を変更して操舵角を変更する。このとき、操舵角に加えて速度も併せて変更してもよい。操舵角の大きさは、例えば位置偏差Δxの大きさに応じて調整され得る。 As shown in FIG. 10B, when the position of the work vehicle 100 has shifted to the right from the target path P, the control device 180 changes the steering angle by changing the rotation angle of the steering wheel included in the drive device 140 so that the traveling direction of the work vehicle 100 tilts to the left and approaches the path P. At this time, in addition to the steering angle, the speed may also be changed. The magnitude of the steering angle may be adjusted, for example, according to the magnitude of the position deviation Δx.

図10Cに示すように、作業車両100の位置が目標経路Pから左側にシフトしている場合には、制御装置180は、作業車両100の走行方向が右寄りに傾き、経路Pに近付くように、ステアリングホイールの回転角を変更して操舵角を変更する。この場合も、操舵角に加えて速度も併せて変更してもよい。操舵角の変化量は、例えば位置偏差Δxの大きさに応じて調整され得る。 As shown in FIG. 10C, when the position of the work vehicle 100 has shifted to the left from the target path P, the control device 180 changes the steering angle by changing the rotation angle of the steering wheel so that the traveling direction of the work vehicle 100 tilts to the right and approaches the path P. In this case, the speed may also be changed in addition to the steering angle. The amount of change in the steering angle may be adjusted, for example, according to the magnitude of the position deviation Δx.

図10Dに示すように、作業車両100の位置は目標経路Pから大きく外れていないが、向きが目標経路Pの方向とは異なる場合は、制御装置180は、方位偏差Δθが小さくなるように操舵角を変更する。この場合も、操舵角に加えて速度も併せて変更してもよい。操舵角の大きさは、例えば位置偏差Δxおよび方位偏差Δθのそれぞれの大きさに応じて調整され得る。例えば、位置偏差Δxの絶対値が小さいほど方位偏差Δθに応じた操舵角の変化量を大きくしてもよい。位置偏差Δxの絶対値が大きい場合には、経路Pに戻るために操舵角を大きく変化させることになるため、必然的に方位偏差Δθの絶対値が大きくなる。逆に、位置偏差Δxの絶対値が小さい場合には、方位偏差Δθをゼロに近づけることが必要である。このため、操舵角を決定するための方位偏差Δθの重み(すなわち制御ゲイン)を相対的に大きくすることが妥当である。 As shown in FIG. 10D, when the position of the work vehicle 100 is not far from the target route P but the direction is different from the direction of the target route P, the control device 180 changes the steering angle so that the azimuth deviation Δθ is reduced. In this case, the speed may also be changed in addition to the steering angle. The magnitude of the steering angle may be adjusted, for example, according to the magnitudes of the position deviation Δx and the azimuth deviation Δθ. For example, the smaller the absolute value of the position deviation Δx, the larger the amount of change in the steering angle according to the azimuth deviation Δθ may be. When the absolute value of the position deviation Δx is large, the steering angle is changed significantly to return to the route P, so the absolute value of the azimuth deviation Δθ inevitably becomes large. Conversely, when the absolute value of the position deviation Δx is small, it is necessary to bring the azimuth deviation Δθ closer to zero. For this reason, it is appropriate to relatively increase the weight of the azimuth deviation Δθ (i.e., the control gain) for determining the steering angle.

作業車両100の操舵制御および速度制御には、PID制御またはMPC制御(モデル予測制御)などの制御技術が適用され得る。これらの制御技術を適用することにより、作業車両100を目標経路Pに近付ける制御を滑らかにすることができる。 Control techniques such as PID control or MPC control (model predictive control) can be applied to the steering control and speed control of the work vehicle 100. By applying these control techniques, it is possible to smooth the control that brings the work vehicle 100 closer to the target path P.

なお、走行中に1つ以上の障害物センサ130によって障害物が検出された場合には、制御装置180は、作業車両100を停止させるか、自動操舵モードから手動操舵モードに切り替える。制御装置180は、障害物が検出された場合に障害物を回避するように駆動装置140を制御してもよい。 If an obstacle is detected by one or more obstacle sensors 130 while traveling, the control device 180 stops the work vehicle 100 or switches from automatic steering mode to manual steering mode. The control device 180 may control the drive device 140 to avoid the obstacle when an obstacle is detected.

次に、自動操舵モードにおいて、作業車両100が目標経路を逸脱した場合に警告を出力する動作の例を説明する。 Next, we will explain an example of the operation of outputting a warning when the work vehicle 100 deviates from the target route in automatic steering mode.

本実施形態における制御装置180は、作業車両100が自動操舵モードで走行しているとき、作業車両100の位置が目標経路から基準距離以上離れた場合に、操作端末200の表示装置、およびブザー220に警告を出力させる。操作端末200の表示装置、およびブザー220は、警告装置として機能する。表示装置は、作業車両100が目標経路から逸脱していることを示す警告表示(例えばポップアップ通知)を表示する。ブザー220は、警告音を出力する。このような動作により、ユーザに、作業車両100が経路から逸脱していることを通知することができる。基準距離は、作業車両100が主経路P1に沿って走行しているときと、作業車両100が旋回経路P2に沿って走行しているときとで異なる値に設定されてもよい。以下の説明において、主経路P1に対応する基準距離を「第1基準距離」と表記し、旋回経路P2に対応する基準距離を「第2基準距離」と表記することがある。ユーザが操作端末200を操作することにより、第1基準距離および第2基準距離を個別に設定できるようにしてもよい。 In this embodiment, when the work vehicle 100 is traveling in the automatic steering mode, the control device 180 causes the display device of the operation terminal 200 and the buzzer 220 to output a warning when the position of the work vehicle 100 is away from the target route by a reference distance or more. The display device of the operation terminal 200 and the buzzer 220 function as warning devices. The display device displays a warning display (e.g., a pop-up notification) indicating that the work vehicle 100 is deviating from the target route. The buzzer 220 outputs a warning sound. By such an operation, the user can be notified that the work vehicle 100 is deviating from the route. The reference distance may be set to a different value when the work vehicle 100 is traveling along the main route P1 and when the work vehicle 100 is traveling along the turning route P2. In the following description, the reference distance corresponding to the main route P1 may be referred to as the "first reference distance", and the reference distance corresponding to the turning route P2 may be referred to as the "second reference distance". The user may be able to set the first reference distance and the second reference distance individually by operating the operation terminal 200.

図11Aは、経路逸脱の通知に関する設定画面の一例を示す図である。図11Aの例では、作業領域70と枕地80とで個別に基準距離(図11Aでは「経路ずれ量」と表記)を設定できる。ユーザは、操作端末200に表示される図11Aに示すような設定画面から、それぞれの基準距離を設定することができる。図11Aの例では、第1基準距離が0.5mに設定され、第2基準距離が1.1mに設定されている。各基準距離の値は、所定の範囲内でユーザが任意に変更することができる。 Fig. 11A is a diagram showing an example of a setting screen for route deviation notification. In the example of Fig. 11A, a reference distance (indicated as "route deviation amount" in Fig. 11A) can be set separately for the working area 70 and the headland 80. The user can set each reference distance from a setting screen such as that shown in Fig. 11A, which is displayed on the operation terminal 200. In the example of Fig. 11A, the first reference distance is set to 0.5 m, and the second reference distance is set to 1.1 m. The value of each reference distance can be changed by the user as desired within a specified range.

図11Bは、経路逸脱の通知に関する設定画面の他の例を示す図である。図11Bに示す例では、ユーザが設定可能な基準距離の値は1つである。すなわち、作業領域70と枕地80とで共通の基準距離が設定される。このように、作業領域70と枕地80とで共通の基準距離が設定されるように設定画面が構成されていてもよい。 Figure 11B is a diagram showing another example of a setting screen related to route deviation notification. In the example shown in Figure 11B, the user can set one reference distance value. In other words, a common reference distance is set for the working area 70 and the headland 80. In this way, the setting screen may be configured so that a common reference distance is set for the working area 70 and the headland 80.

本実施形態では、作業車両100が作業領域70内を走行しているときと枕地80で旋回しているときの両方で、経路逸脱時に警告が出力される。このような動作に代えて、例えば作業車両100が枕地80で旋回している場合のみ、経路逸脱時に警告が出力されるようにしてもよい。枕地80では、旋回が繰り返されることによって地面が荒れていることがあり、作業領域70よりも経路の逸脱が生じやすい傾向がある。また、枕地80は圃場の外周縁の近傍に位置するため、作業車両100が目標経路から逸脱することによる影響が作業領域70と比較して一般に大きい。このため、作業車両100が枕地80で旋回している場合にのみ、経路逸脱時に警告が出力される構成であっても、有益な効果が得られる。 In this embodiment, a warning is output when the work vehicle 100 deviates from the route both when it is traveling in the work area 70 and when it is turning on the headland 80. Instead of this operation, for example, a warning may be output when the work vehicle 100 deviates from the route only when it is turning on the headland 80. In the headland 80, the ground may be roughened due to repeated turning, and route deviations tend to occur more easily than in the work area 70. In addition, since the headland 80 is located near the outer edge of the field, the impact of the work vehicle 100 deviating from the target route is generally greater than in the work area 70. For this reason, even if a warning is output when the work vehicle 100 deviates from the route only when the work vehicle 100 is turning on the headland 80, beneficial effects can be obtained.

経路逸脱時の通知は、1回だけでなく、複数回行ってもよい。例えば、制御装置180は、警告装置(本実施形態では表示装置またはブザー220)に警告を出力させてから一定時間が経過した後、依然として作業車両100の位置が目標経路(主経路または旋回経路)から基準距離以上離れている場合、最初の警告よりも高い警告効果を有する第2の警告を警告装置に出力させてもよい。例えば、先に出力された警告音よりも大きい音量の警告音をブザー220に出力させてもよい。あるいは、表示装置に、先に出力された警告表示よりも目立つ警告表示を出力させてもよい。 The notification of route deviation may be given not only once, but multiple times. For example, if a certain time has elapsed since the control device 180 caused the warning device (the display device or the buzzer 220 in this embodiment) to output a warning and the position of the work vehicle 100 is still a reference distance or more away from the target route (the main route or the turning route), the control device 180 may cause the warning device to output a second warning that has a stronger warning effect than the first warning. For example, the control device 180 may cause the buzzer 220 to output a warning sound that is louder than the previously output warning sound. Alternatively, the control device 180 may cause the display device to output a warning display that is more noticeable than the previously output warning display.

図12Aは、経路逸脱時に2回の警告を出力する動作の例を示すフローチャートである。この例では、制御装置180は、まず、作業車両100の位置と目標経路との偏差を取得する(ステップS131)。このステップS131は、図9に示すステップS122において算出された偏差の値を取得する動作を表す。制御装置180は、偏差が基準距離以上であるか否かを判断する(ステップS132)。偏差が基準距離未満である場合、ステップS131に戻る。偏差が基準距離以上である場合、制御装置180は、第1の警告を警告装置に出力させる(ステップS133)。第1の警告は、例えばブザー220による警告音、および/または表示装置に表示されるポップアップ通知であり得る。ステップS133の後、制御装置180は、予め設定された一定の時間(例えば2秒)が経過したかを判断する(ステップS134)。一定の時間が経過すると、制御装置180は、再び作業車両の位置と目標経路との偏差を取得する(ステップS135)。制御装置180は、偏差が基準距離以上であるか否かを判断する(ステップS136)。偏差が基準距離未満である場合、ステップS131に戻る。偏差が基準距離以上である場合、制御装置180は、第2の警告を警告装置に出力させる(ステップS137)。第2の警告は、第1の警告よりも高い警告効果を有する。例えば、より大音量の警告音、またはより目立つ警告表示が第2の警告として出力され得る。より目立つ警告表示は、例えば、より大きいウインドウのポップアップ通知、より明るい色のポップアップ通知、または点滅するポップアップ通知等であり得る。 Figure 12A is a flowchart showing an example of the operation of outputting two warnings when the vehicle deviates from the route. In this example, the control device 180 first acquires the deviation between the position of the work vehicle 100 and the target route (step S131). This step S131 represents the operation of acquiring the value of the deviation calculated in step S122 shown in Figure 9. The control device 180 judges whether the deviation is equal to or greater than the reference distance (step S132). If the deviation is less than the reference distance, the process returns to step S131. If the deviation is equal to or greater than the reference distance, the control device 180 causes the warning device to output a first warning (step S133). The first warning may be, for example, a warning sound by the buzzer 220 and/or a pop-up notification displayed on the display device. After step S133, the control device 180 judges whether a preset certain time (e.g., 2 seconds) has elapsed (step S134). When the certain time has elapsed, the control device 180 again acquires the deviation between the position of the work vehicle and the target route (step S135). The control device 180 determines whether the deviation is equal to or greater than the reference distance (step S136). If the deviation is less than the reference distance, the process returns to step S131. If the deviation is equal to or greater than the reference distance, the control device 180 causes the warning device to output a second warning (step S137). The second warning has a higher warning effect than the first warning. For example, a louder warning sound or a more noticeable warning display may be output as the second warning. The more noticeable warning display may be, for example, a pop-up notification in a larger window, a pop-up notification in a brighter color, or a flashing pop-up notification.

図12Bは、経路逸脱時に2回の警告を出力する動作の他の例を示すフローチャートである。この例では、制御装置180は、警告装置に第1の警告を出力させた後、作業車両100の位置が目標経路(主経路または旋回経路)から、上記の基準距離(第1の基準距離と称する。)よりも大きい第2の基準距離以上に離れた場合、第1の警告よりも高い警告効果を有する第2の警告を警告装置に出力させる。第2の基準距離は、第1の基準距離に、1よりも大きい所定の定数(例えば1.5倍)を乗じた値であり得る。図12Bの例では、制御装置180は、作業車両100の位置と目標経路との偏差を取得する(ステップS141)。制御装置180は、偏差が第1の基準距離以上であるか否かを判断する(ステップS142)。偏差が第1の基準距離未満である場合、ステップS141に戻る。偏差が基準距離以上である場合、制御装置180は、第1の警告を警告装置に出力させる(ステップS143)。ステップS141からS143の動作は、図12Aに示すステップS131からS133の動作とそれぞれ同じである。ステップS143の後、制御装置180は、作業車両100の位置と目標経路との偏差を再び取得する(ステップS144)。制御装置180は、偏差が第1の基準距離に所定の定数(例えば1.5)を乗じた値(第2の基準距離)以上であるか否かを判断する(ステップS145)。偏差が第2の基準距離未満である場合、ステップS141に戻る。偏差が第2の基準距離以上である場合、制御装置180は、第1の警告よりも警告効果の高い第2の警告を出力する(ステップS146)。以上の動作により、第1の警告が出力された後、作業車両100が目標経路からさらに逸脱した場合に、より警告効果の高い第2の警告を出力することができる。 Figure 12B is a flowchart showing another example of the operation of outputting two warnings when the vehicle deviates from the route. In this example, after the control device 180 causes the warning device to output the first warning, when the position of the work vehicle 100 is separated from the target route (main route or turning route) by a second reference distance or more that is greater than the above-mentioned reference distance (referred to as the first reference distance), the control device 180 causes the warning device to output a second warning having a higher warning effect than the first warning. The second reference distance may be a value obtained by multiplying the first reference distance by a predetermined constant (e.g., 1.5 times) that is greater than 1. In the example of Figure 12B, the control device 180 acquires the deviation between the position of the work vehicle 100 and the target route (step S141). The control device 180 determines whether the deviation is equal to or greater than the first reference distance (step S142). If the deviation is less than the first reference distance, the process returns to step S141. If the deviation is equal to or greater than the reference distance, the control device 180 causes the warning device to output the first warning (step S143). The operations of steps S141 to S143 are the same as the operations of steps S131 to S133 shown in FIG. 12A. After step S143, the control device 180 again acquires the deviation between the position of the work vehicle 100 and the target route (step S144). The control device 180 determines whether the deviation is equal to or greater than the value (second reference distance) obtained by multiplying the first reference distance by a predetermined constant (e.g., 1.5) (step S145). If the deviation is less than the second reference distance, the process returns to step S141. If the deviation is equal to or greater than the second reference distance, the control device 180 outputs a second warning that is more effective than the first warning (step S146). Through the above operations, after the first warning is output, if the work vehicle 100 deviates further from the target route, the second warning that is more effective can be output.

上記の各例では、作業車両100の位置が旋回経路から基準距離以上離れた場合、ブザー220等による通知が行われるが、作業車両100の走行は継続される。そのような動作に限らず、制御装置180は、作業車両100の位置が旋回経路から基準距離以上離れた場合に、ブザー220等による通知を行った上で、作業車両100を停止させてもよい。あるいは、図12Aまたは図12Bに示す例において、第1の警告を出力するときには走行を継続させ、第2の警告を出力するときに作業車両100を停止させてもよい。警告を出力する場合の基準距離と、停止させる場合の基準距離とを個別に設定できるようにしてもよい。作業車両100が目標経路から逸脱した場合に作業車両100を停止することにより、目標経路からのさらなる逸脱を回避することができる。なお、経路逸脱時の警告は3回以上出力されてもよい。 In each of the above examples, when the position of the work vehicle 100 is separated from the turning path by a reference distance or more, a notification is given by the buzzer 220 or the like, but the work vehicle 100 continues to travel. Not limited to such an operation, the control device 180 may stop the work vehicle 100 after notifying the work vehicle 100 by the buzzer 220 or the like when the position of the work vehicle 100 is separated from the turning path by a reference distance or more. Alternatively, in the example shown in FIG. 12A or FIG. 12B, the work vehicle 100 may continue traveling when the first warning is output, and the work vehicle 100 may be stopped when the second warning is output. The reference distance for outputting a warning and the reference distance for stopping may be set separately. By stopping the work vehicle 100 when it deviates from the target path, further deviation from the target path can be avoided. Note that a warning when the path deviates may be output three or more times.

次に、操作端末200の表示装置に表示されるポップアップ通知の例を説明する。 Next, we will explain an example of a pop-up notification that is displayed on the display device of the operation terminal 200.

図13Aは、経路逸脱時に表示されるポップアップ通知の例を示す図である。作業車両100が自動操舵で走行しているとき、操作端末200の表示装置には、図13Aに示すように、作業車両100および目標経路Pを含む圃場の地図が表示される。作業車両100が目標経路Pから基準距離以上離れた場合、ブザー220からビープ音が警告音として発出されるとともに、図13Aに示すようにポップアップ通知90が表示される。ポップアップ通知90は、例えば「経路を1m逸脱しています。」といったメッセージを含み得る。図13Aの例では、ポップアップ通知90に加えて、自動操舵モードから手動操舵モードに切り替えるか否かをユーザに確認する表示を含むポップアップ通知91も表示される。ユーザは、画面右下に表示されているボタン98を押すことで、自動操舵モードから手動操舵モードに切り替えることができる。ユーザは、ボタン98の右に表示されているボタン99を押すことで、自動操舵モードを継続することができる。 13A is a diagram showing an example of a pop-up notification displayed when the vehicle deviates from the route. When the vehicle 100 is traveling in automatic steering, the display device of the operation terminal 200 displays a map of the field including the vehicle 100 and the target route P, as shown in FIG. 13A. When the vehicle 100 is away from the target route P by a reference distance or more, a beep is emitted from the buzzer 220 as a warning sound, and a pop-up notification 90 is displayed as shown in FIG. 13A. The pop-up notification 90 may include a message such as "You have deviated from the route by 1 m." In the example of FIG. 13A, in addition to the pop-up notification 90, a pop-up notification 91 is also displayed, which includes a display for confirming with the user whether or not to switch from the automatic steering mode to the manual steering mode. The user can switch from the automatic steering mode to the manual steering mode by pressing a button 98 displayed at the bottom right of the screen. The user can continue the automatic steering mode by pressing a button 99 displayed to the right of the button 98.

図13Bは、手動操舵モードに切り替えた後、ユーザの運転によって作業車両100が目標経路P上に正しく位置した状態における表示画面の例を示す図である。この例では、制御装置180は、手動操舵モードにおける旋回が終了した後、自動操舵モードに復帰するか否かをユーザに確認するためのポップアップ通知92を表示装置に表示させる。ユーザがボタン98を押すと、その操作に応答して、制御装置180は、自動操舵モードに復帰する。ユーザがボタン99を押すと、手動操舵モードが継続される。 Figure 13B is a diagram showing an example of a display screen in a state in which the work vehicle 100 has been correctly positioned on the target route P by the user's driving after switching to the manual steering mode. In this example, the control device 180 causes the display device to display a pop-up notification 92 for the user to confirm whether or not to return to the automatic steering mode after turning in the manual steering mode is completed. When the user presses button 98, the control device 180 returns to the automatic steering mode in response to the operation. When the user presses button 99, the manual steering mode continues.

作業車両100が自動操舵で旋回経路に進入する場合、クルーズコントロール機能が有効、すなわち制御装置180が速度を自動で制御している場合と、ユーザが手動で速度を制御している場合とがある。クルーズコントロール機能が有効である状態で作業車両100が旋回経路に進入し、経路の逸脱が生じ、ユーザがポップアップ通知91に従って自動操舵モードから手動操舵モードに切り替えた場合、制御装置180は、手動操舵モードにおける旋回が終了した後、クルーズコントロール機能を有効にした状態で自動操舵モードに復帰してもよい。そのような動作により、ユーザが再度クルーズコントロール機能を有効にする操作を行うことなく、クルーズコントロールが継続されるため、利便性を高めることができる。 When the work vehicle 100 enters a turning path using automatic steering, the cruise control function may be active, i.e., the control device 180 may automatically control the speed, or the user may manually control the speed. When the work vehicle 100 enters a turning path with the cruise control function active and deviation from the path occurs, and the user switches from automatic steering mode to manual steering mode in accordance with the pop-up notification 91, the control device 180 may return to the automatic steering mode with the cruise control function active after the turning in the manual steering mode is completed. With such an operation, cruise control continues without the user having to perform an operation to enable the cruise control function again, thereby improving convenience.

本実施形態では、作業車両100が目標経路Pから逸脱した場合に操作端末200にポップアップ通知90が表示されるが、この機能を省略してもよい。その場合、経路の逸脱が生じた場合、ブザー220による警告音のみが警告として出力される。その場合であっても、ユーザは、ブザー220からの警告音によって経路の逸脱にすぐに気づくことができる。警告として、ブザー220またはスピーカなどの音声出力装置からの警告音が出力される形態では、ユーザが表示装置の画面を見ていなくても経路の逸脱に気付くことができる。ユーザは常に画面を見ているわけではないので、音声出力装置に警告音を出力させることで、経路の逸脱をユーザにより早く通知することができる。 In this embodiment, if the work vehicle 100 deviates from the target route P, a pop-up notification 90 is displayed on the operation terminal 200, but this function may be omitted. In that case, if a route deviation occurs, only a warning sound from the buzzer 220 is output as a warning. Even in that case, the user can immediately notice the route deviation by the warning sound from the buzzer 220. In a form in which a warning sound is output from the buzzer 220 or an audio output device such as a speaker as a warning, the user can notice the route deviation even if he or she is not looking at the screen of the display device. Since the user is not always looking at the screen, the user can be notified of the route deviation more quickly by having the audio output device output a warning sound.

以上の各例では、制御装置180は、作業車両100の位置と目標経路との偏差が基準距離以上になった場合に、ブザー220等の警告装置に警告を出力させる。そのような動作に加えて、制御装置180は、作業車両100が目標経路から大きく外れそうな場合に、作業車両100を減速させたり、ユーザに通知したりしてもよい。例えば、制御装置180は、警告装置に警告を出力させる前に、旋回中の作業車両100の位置と旋回経路との偏差の時間変化率、作業車両100の加速度の大きさ、作業車両100のピッチ角の時間変化率、および作業車両100のロール角の時間変化率の少なくとも1つが、それぞれの閾値を超えた場合に、警告装置に他の警告を出力させる動作、および/または作業車両100を減速させる動作を実行してもよい。そのような動作により、作業車両100が目標経路から逸脱しそうな場合に、逸脱を未然に防ぐことが容易になる。 In each of the above examples, the control device 180 causes a warning device such as the buzzer 220 to output a warning when the deviation between the position of the work vehicle 100 and the target route becomes equal to or greater than a reference distance. In addition to such an operation, the control device 180 may decelerate the work vehicle 100 or notify the user when the work vehicle 100 is likely to deviate significantly from the target route. For example, before causing the warning device to output a warning, the control device 180 may execute an operation to cause the warning device to output another warning and/or an operation to decelerate the work vehicle 100 when at least one of the time rate of change of the deviation between the position of the work vehicle 100 during turning and the turning route, the magnitude of the acceleration of the work vehicle 100, the time rate of change of the pitch angle of the work vehicle 100, and the time rate of change of the roll angle of the work vehicle 100 exceeds the respective threshold values. Such an operation makes it easier to prevent deviation from the target route when the work vehicle 100 is likely to deviate from the target route.

制御装置180は、警告装置に警告を出力させたとき、その旋回経路を記憶装置170に記憶させてもよい。制御装置180は、次に作業車両100が旋回経路に隣接する旋回経路に沿って走行する場合、その旋回経路に到達する前に、警告装置に他の警告を出力させる動作、および/または作業車両100を減速させる動作を行ってもよい。作業車両100が目標の旋回経路から大きく外れる場合、その旋回経路の周辺では地面が荒れている可能性が高い。そのような荒れている可能性が高い枕地に位置する旋回経路を記録することにより、次にその周辺に位置する隣接する旋回経路を走行するときに、事前に通知したり、減速してから旋回したりすることで、荒れた枕地での旋回をより円滑に行うことができる。 When the control device 180 causes the warning device to output a warning, the control device 180 may store the turning path in the storage device 170. When the work vehicle 100 next travels along a turning path adjacent to the turning path, the control device 180 may perform an operation to cause the warning device to output another warning and/or an operation to decelerate the work vehicle 100 before reaching the turning path. If the work vehicle 100 deviates significantly from the target turning path, there is a high possibility that the ground is rough around the turning path. By recording a turning path located on such a headland that is likely to be rough, the next time the work vehicle travels along an adjacent turning path located in the vicinity, it is possible to more smoothly turn on a rough headland by providing advance notice or decelerating before turning.

以上のように、本実施形態によれば、作業車両100が自動操舵で旋回しているときに経路の逸脱が生じた場合に、ユーザに素早く通知することができる。これにより、例えばユーザが手動運転によって作業車両100を目標経路に戻す動作をすぐに実行することができる。その結果、例えば作業車両100が圃場外に出たり、目標経路への復帰までに長い時間を要したりするといった課題を解決することができる。また、ユーザが要求する自動操舵の精度が満たされていない場合に、ユーザが早い段階で気付くことができる。 As described above, according to this embodiment, if the work vehicle 100 deviates from the route while turning using automatic steering, the user can be notified quickly. This allows the user to immediately perform an operation to return the work vehicle 100 to the target route by manual driving, for example. As a result, it is possible to solve problems such as the work vehicle 100 going outside the field or taking a long time to return to the target route. In addition, the user can notice at an early stage if the automatic steering accuracy required by the user is not being met.

(実施形態2)
次に、本開示の例示的な第2の実施形態を説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second exemplary embodiment of the present disclosure will be described.

本実施形態の作業車両100は、自動操舵によって旋回経路に沿って旋回するときに、旋回経路の曲率に応じて速度を制御する。これにより、旋回経路の曲率が大きい場合であっても、作業車両100が旋回経路から逸脱することを抑制することができる。本実施形態の作業車両100の構成は、実施形態1における作業車両100の構成と同じである。以下、実施形態1と異なる点を主に説明し、重複する事項についての説明は省略する。 When the work vehicle 100 of this embodiment turns along a turning path by automatic steering, the speed is controlled according to the curvature of the turning path. This makes it possible to prevent the work vehicle 100 from deviating from the turning path even if the curvature of the turning path is large. The configuration of the work vehicle 100 of this embodiment is the same as the configuration of the work vehicle 100 in embodiment 1. Below, differences from embodiment 1 will be mainly described, and explanations of overlapping points will be omitted.

図14Aは、作業車両100が高速で旋回するときに生じ得る目標経路Pからの逸脱の例を示す図である。旋回経路は、一般に曲率が大きい(すなわち曲率半径が小さい)。このため、作業車両100が枕地80において高速で旋回すると、作業車両の旋回性能によっては、制御の遅延等に起因して、作業車両100が目標の旋回経路から外れてしまう場合がある。図14Aの右の図において、実線の曲線は作業車両100の実際の走行経路の例を示している。このような逸脱が生じた場合、作業車両100が旋回時に圃場外に出てしまったり、本来の経路に復帰するまでに時間を要したりする可能性がある。 Figure 14A is a diagram showing an example of deviation from the target path P that can occur when the work vehicle 100 turns at high speed. A turning path generally has a large curvature (i.e., a small radius of curvature). For this reason, when the work vehicle 100 turns at high speed on the headland 80, depending on the turning performance of the work vehicle, the work vehicle 100 may deviate from the target turning path due to control delays, etc. In the diagram on the right of Figure 14A, the solid curved line shows an example of the actual travel path of the work vehicle 100. When such a deviation occurs, the work vehicle 100 may go outside the field when turning, or it may take time to return to the original path.

上記の課題は、旋回経路に限らず、主経路が急カーブの部分を含む場合にも同様に発生し得る。図14Bは、作業車両100が作業領域70内で急カーブを含む主経路に沿って高速で走行するときに生じ得る目標経路Pからの逸脱の例を示す図である。図14Bの右の図に示すように、作業車両100が目標経路Pから大きく外れる可能性がある。このように目標経路Pからの逸脱が生じると、作業箇所の重なりまたは抜けが生じ、作業のやり直しが必要になる場合がある。 The above problem is not limited to turning routes, but can also occur when the main route includes a sharp curve. Figure 14B is a diagram showing an example of deviation from the target route P that can occur when the work vehicle 100 travels at high speed within the work area 70 along a main route that includes a sharp curve. As shown in the diagram on the right of Figure 14B, there is a possibility that the work vehicle 100 will deviate significantly from the target route P. When deviation from the target route P occurs in this way, overlapping or missing work locations may occur, making it necessary to redo the work.

そこで、本実施形態では、自動操舵モードにおいて、制御装置180が、目標経路Pの曲率に応じて作業車両100の速度を制御する。例えば、制御装置180は、目標経路Pの曲率が大きいほど(すなわち曲率半径が小さいほど)、作業車両100の速度を低くする。このような制御により、例えば枕地で旋回するときに、作業車両100が目標の旋回経路から逸脱することを抑制することができる。また、作業領域70において、目標経路Pに急カーブの箇所が含まれている場合であっても、作業箇所の重なりまたは抜けを少なくすることができる。 Therefore, in this embodiment, in the automatic steering mode, the control device 180 controls the speed of the work vehicle 100 according to the curvature of the target route P. For example, the control device 180 reduces the speed of the work vehicle 100 as the curvature of the target route P increases (i.e., as the radius of curvature decreases). This type of control makes it possible to prevent the work vehicle 100 from deviating from the target turning route, for example, when turning on a headland. Furthermore, even if the target route P includes a sharp curve in the working area 70, it is possible to reduce overlap or gaps in working locations.

以下、本実施形態における速度制御の具体例を説明する。以下では、目標経路の曲率半径に基づいて作業車両100の速度を制御する例を説明する。曲率半径に代えて、その逆数である曲率を計算し、曲率に基づいて作業車両100の速度を制御してもよい。 A specific example of speed control in this embodiment will be described below. An example of controlling the speed of the work vehicle 100 based on the radius of curvature of the target route will be described below. Instead of the radius of curvature, the reciprocal of the curvature, that is, the curvature, may be calculated, and the speed of the work vehicle 100 may be controlled based on the curvature.

まず、曲率半径の計算方法を説明する。 First, we will explain how to calculate the radius of curvature.

図15は、曲率半径の計算位置の例を示す図である。曲率半径は、例えば操舵制御の基準となる作業車両100の基準点の位置、またはその位置よりも所定距離(例えば数メートル程度)だけ前方の位置について計算され得る。基準点の位置は、例えば、測位装置120におけるGNSSアンテナが設置された位置、後車軸の中心位置、または作業機300の中心位置であり得る。基準点の位置よりも所定距離だけ前方の位置を曲率半径の計算位置にする場合、所定距離は固定値であってもよいし、作業車両100の速度に応じて所定距離を変化させてもよい。 Figure 15 is a diagram showing an example of the calculation position of the radius of curvature. The radius of curvature can be calculated, for example, for the position of a reference point of the work vehicle 100 that serves as the basis for steering control, or a position a predetermined distance (e.g., several meters) ahead of that position. The position of the reference point can be, for example, the position where the GNSS antenna is installed in the positioning device 120, the center position of the rear axle, or the center position of the work machine 300. When a position a predetermined distance ahead of the reference point position is used as the calculation position of the radius of curvature, the predetermined distance may be a fixed value, or the predetermined distance may be changed depending on the speed of the work vehicle 100.

図16は、曲率半径の計算方法の例を示す図である。曲率半径は、図15に示すいずれかの計算位置とその近傍の2点とを含む目標経路上の3点を決定し、それらの3点を通る円を決定することによって計算される。例えば、3点の座標を(x,y)、(x,y)、(x,y)とし、円の中心座標を(a,b)、半径をrとすると、以下の連立方程式を解くことによって円の中心座標(a,b)および半径rを求めることができる。
(x-a)+(y-b)=r
(x-a)+(y-b)=r
(x-a)+(y-b)=r
制御装置180は、半径rを曲率半径として計算する。
Fig. 16 is a diagram showing an example of a method for calculating the radius of curvature. The radius of curvature is calculated by determining three points on the target route including any of the calculation positions shown in Fig. 15 and two points in the vicinity thereof, and determining a circle passing through these three points. For example, if the coordinates of the three points are ( x1 , y1 ), ( x2 , y2 ), and ( x3 , y3 ), the center coordinates of the circle are (a, b), and the radius is r, the center coordinates (a, b) and radius r of the circle can be obtained by solving the following simultaneous equations.
( x1 -a) 2 + ( y1 -b) 2 = r2
( x2 - a) 2 + ( y2 - b) 2 = r2
( x3 -a) 2 + ( y3 -b) 2 = r2
The control device 180 calculates the radius r as the radius of curvature.

次に、曲率半径に応じて作業車両100の速度を制限する動作の具体例を説明する。 Next, we will explain a specific example of the operation of limiting the speed of the work vehicle 100 depending on the radius of curvature.

図17は、曲率半径に応じて作業車両100の速度を制限する動作の第1の例を示すフローチャートである。前提として、作業車両100は自動操舵で走行し、速度はユーザによって調整されるか、またはオートクルーズコントロールによって一定の速度に維持されているものとする。制御装置180は、作業車両100が旋回経路に沿って旋回するとき、またはカーブを含む主経路に沿って走行するとき、図17に示す動作を実行する。図17の例では、制御装置180は、まず、作業車両100の速度(以下、「車速」とも称する。)が所定の制限速度(例えば10km/h)よりも高いか否かを判断する(ステップS201)。制限速度は、作業車両100の旋回性能および旋回経路の最小曲率半径に基づいて予め決定され、記憶装置170に記録される。車速が制限速度を超えていない場合、所定時間経過後(例えば0.2秒後)、再びステップS201の動作を実行する。車速が制限速度を超えている場合、制御装置180は、目標経路(旋回経路または主経路)の曲率半径を計算する(ステップS202)。制御装置180は、前述の方法により、目標経路上の、その時点での作業車両100の基準点の位置、または基準点から所定距離(例えば1メートル)だけ前方の位置での曲率半径を計算する。続いて、制御装置180は、計算した曲率半径が基準値未満であるか否かを判断する(ステップS203)。なお、曲率半径が基準値未満であるか否かを判断することは、曲率が基準値を超えるか否かを判断することと等価である。曲率半径または曲率の基準値は、作業車両100の旋回性能に応じて予め決定され、記憶装置170に記録される。曲率半径が基準値以上である場合(すなわち、曲率が基準値以下である場合)、ステップS201に戻る。曲率半径が基準値未満である場合(すなわち、曲率が基準値を超える場合)、制御装置180は、作業車両100の速度を制限速度以下に制限する(ステップS204)。制御装置180は、自動でブレーキ操作を行ったり、変速段の切り替えを行ったりすることにより、作業車両100を減速させる。制御装置180は、ユーザがアクセル操作を行っている場合であっても、強制的に作業車両100を減速させてもよい。あるいは、制御装置180は、ユーザがアクセル操作を行っている場合はユーザによるその操作を優先してもよい。言い換えれば、制御装置180は、オートクルーズコントロールによって自動で速度制御を行っている場合にのみ、曲率に応じた速度制限を行ってもよい。ステップS204の後、ステップS201に戻る。以上の動作が、作業車両100が自動操舵で走行している間、繰り返される。図17に示す動作を実行している間、自動操舵モードが解除されたり、動作停止の指令が出された場合、動作を終了する。このような動作により、作業車両100が旋回時またはカーブ走行時に目標経路から逸脱することを抑制することができる。 Figure 17 is a flowchart showing a first example of the operation of limiting the speed of the work vehicle 100 according to the radius of curvature. As a premise, it is assumed that the work vehicle 100 runs with automatic steering, and the speed is adjusted by the user or maintained at a constant speed by auto-cruise control. The control device 180 executes the operation shown in Figure 17 when the work vehicle 100 turns along a turning path or runs along a main path including a curve. In the example of Figure 17, the control device 180 first determines whether the speed of the work vehicle 100 (hereinafter also referred to as "vehicle speed") is higher than a predetermined speed limit (e.g., 10 km/h) (step S201). The speed limit is determined in advance based on the turning performance of the work vehicle 100 and the minimum radius of curvature of the turning path, and is recorded in the storage device 170. If the vehicle speed does not exceed the speed limit, the operation of step S201 is executed again after a predetermined time has elapsed (e.g., 0.2 seconds). If the vehicle speed exceeds the speed limit, the control device 180 calculates the radius of curvature of the target route (turning route or main route) (step S202). The control device 180 calculates the radius of curvature at the position of the reference point of the work vehicle 100 at that time on the target route, or at a position a predetermined distance (for example, 1 meter) ahead of the reference point, by the above-mentioned method. Next, the control device 180 judges whether the calculated radius of curvature is less than a reference value (step S203). Note that judging whether the radius of curvature is less than the reference value is equivalent to judging whether the curvature exceeds the reference value. The radius of curvature or the reference value of the curvature is determined in advance according to the turning performance of the work vehicle 100 and recorded in the storage device 170. If the radius of curvature is equal to or greater than the reference value (i.e., if the curvature is equal to or less than the reference value), the process returns to step S201. If the radius of curvature is less than the reference value (i.e., if the curvature exceeds the reference value), the control device 180 limits the speed of the work vehicle 100 to less than the speed limit (step S204). The control device 180 automatically performs a brake operation or switches the gears to decelerate the work vehicle 100. The control device 180 may forcibly decelerate the work vehicle 100 even if the user is operating the accelerator. Alternatively, the control device 180 may prioritize the operation by the user when the user is operating the accelerator. In other words, the control device 180 may limit the speed according to the curvature only when the speed control is automatically performed by the auto cruise control. After step S204, the process returns to step S201. The above operations are repeated while the work vehicle 100 is traveling with automatic steering. If the automatic steering mode is released or a command to stop the operation is issued while the operation shown in FIG. 17 is being performed, the operation is terminated. Such operations can prevent the work vehicle 100 from deviating from the target route when turning or traveling on a curve.

図18は、曲率半径に応じて作業車両100の速度を制限する動作の第2の例を示すフローチャートである。この例では、制限速度は固定値ではなく、曲率半径に応じて決定される可変値である。記憶装置170には、曲率半径と制限速度との対応関係を規定するテーブルまたは関数などのデータが予め記録されている。なお、曲率半径は曲率の逆数であるため、曲率半径と制限速度との対応関係を規定するデータは、曲率と制限速度との対応関係を規定するデータと等価である。図18の例において、制御装置180は、作業車両100が目標経路に沿って自動操舵で走行しているとき、目標経路の曲率半径を計算する(ステップS211)。次に、制御装置180は、記憶装置170に記録されたデータと、計算した曲率半径とに基づいて、制限速度を決定する(ステップS212)。制御装置180は、車速が制限速度を超えているか否かを判断する(ステップS213)。車速が制限速度を超えていない場合、ステップS211に戻る。車速が制限速度を超えている場合、制御装置180は、車速を制限速度以下に制限する(ステップS214)。ステップS214の後、ステップS211に戻る。以上の動作が、作業車両100が自動操舵で走行している間、繰り返される。図18に示す動作を実行している間、自動操舵モードが解除されたり、動作停止の指令が出された場合、動作を終了する。このような動作により、作業車両100が旋回時またはカーブ走行時に目標経路から逸脱することを抑制することができる。 Figure 18 is a flowchart showing a second example of the operation of limiting the speed of the work vehicle 100 according to the radius of curvature. In this example, the speed limit is not a fixed value, but a variable value determined according to the radius of curvature. Data such as a table or a function that specifies the correspondence between the radius of curvature and the speed limit is pre-recorded in the storage device 170. Note that since the radius of curvature is the reciprocal of the curvature, the data that specifies the correspondence between the radius of curvature and the speed limit is equivalent to the data that specifies the correspondence between the curvature and the speed limit. In the example of Figure 18, when the work vehicle 100 is traveling along the target route by automatic steering, the control device 180 calculates the radius of curvature of the target route (step S211). Next, the control device 180 determines the speed limit based on the data recorded in the storage device 170 and the calculated radius of curvature (step S212). The control device 180 determines whether the vehicle speed exceeds the speed limit (step S213). If the vehicle speed does not exceed the speed limit, the process returns to step S211. If the vehicle speed exceeds the speed limit, the control device 180 limits the vehicle speed to less than the speed limit (step S214). After step S214, the process returns to step S211. The above operations are repeated while the work vehicle 100 is traveling with automatic steering. If the automatic steering mode is released or a command to stop the operation is issued while the operation shown in FIG. 18 is being performed, the operation ends. This operation makes it possible to prevent the work vehicle 100 from deviating from the target route when turning or traveling around a curve.

続いて、図19Aから図19Dを参照して、曲率と制限速度との対応関係を規定するデータの例を説明する。 Next, with reference to Figures 19A to 19D, we will explain an example of data that defines the correspondence between curvature and speed limits.

図19Aは、曲率半径の増加に対して制限速度が単調かつ線形的に増加する関数の例を示すグラフである。図19Bは、曲率半径の増加に対して制限速度が単調に増加する他の関数の例を示すグラフである。図19Bの例では、複数の点の間が線形補間された折れ線状の関数のデータが用いられる。図19Cは、曲率半径の増加に対して制限速度が非線形的に増加する関数の例を示すグラフである。図19Dは、制限速度が曲率半径の平方根に比例する関数の例を示すグラフである。図19Dの例では、作業車両100の横加速度が閾値以下になるように車速が制限される。操舵制御が適切に行われるのは、横加速度が小さい場合である。横加速度をa、車速をv、曲率半径をrとすると、v=√(r・a)の関係が成立する。曲率半径が小さい(すなわち曲率が大きい)場合でも横加速度aが一定値以下になるように、図19Dに示すような関数に従って制限速度を設定することが有効である。図19Aから図19Dのいずれかに示すような関数またはテーブルのデータが、曲率と制限速度との対応関係を規定するデータとして用いられ得る。これらの例のように、制限速度は、曲率半径が小さいほど(すなわち曲率が大きいほど)低い値に設定され得る。 Figure 19A is a graph showing an example of a function in which the speed limit increases monotonically and linearly with increasing radius of curvature. Figure 19B is a graph showing an example of another function in which the speed limit increases monotonically with increasing radius of curvature. In the example of Figure 19B, data of a broken line function in which multiple points are linearly interpolated is used. Figure 19C is a graph showing an example of a function in which the speed limit increases nonlinearly with increasing radius of curvature. Figure 19D is a graph showing an example of a function in which the speed limit is proportional to the square root of the radius of curvature. In the example of Figure 19D, the vehicle speed is limited so that the lateral acceleration of the work vehicle 100 is equal to or less than a threshold value. Steering control is performed appropriately when the lateral acceleration is small. If the lateral acceleration is a, the vehicle speed is v, and the radius of curvature is r, the relationship v = √(r a) is established. It is effective to set the speed limit according to a function such as that shown in Figure 19D so that the lateral acceleration a is equal to or less than a certain value even when the radius of curvature is small (i.e., the curvature is large). The data of a function or table as shown in any one of Figures 19A to 19D may be used as data defining the correspondence between the curvature and the speed limit. As in these examples, the speed limit may be set to a lower value as the radius of curvature becomes smaller (i.e., as the curvature becomes larger).

制御装置180は、作業車両100の走行中、旋回経路の曲率を繰り返し計算し、曲率の時間的な変化率に応じて制限速度を変化させてもよい。曲率を計算することは、曲率半径を計算することと同義であり、曲率の変化率に応じて制限速度を変化させることは、曲率半径の変化率に応じて制限速度を変化させることと同義である。作業車両100が目標経路から逸脱するケースとして、作業車両100の速度に対して曲率半径が小さすぎる(すなわち曲率が大きすぎる)ために操舵角を最大にしても曲がり切れない場合だけでなく、速度に対して曲率の時間変化率が高すぎるために操舵速度を最大にしても曲がり切れない場合もある。このため、曲率(または曲率半径)の時間変化率に応じて制限速度を変化させることが有効である。例えば、曲率(または曲率半径)の時間変化率の大きさ(すなわち絶対値)が大きいほど、制限速度を高くすることが有効である。 The control device 180 may repeatedly calculate the curvature of the turning path while the work vehicle 100 is traveling, and change the speed limit according to the rate of change of the curvature over time. Calculating the curvature is synonymous with calculating the radius of curvature, and changing the speed limit according to the rate of change of the curvature is synonymous with changing the speed limit according to the rate of change of the radius of curvature. Cases in which the work vehicle 100 deviates from the target path include not only cases in which the work vehicle 100 cannot turn even if the steering angle is maximized because the radius of curvature is too small (i.e., the curvature is too large) relative to the speed of the work vehicle 100, but also cases in which the work vehicle 100 cannot turn even if the steering speed is maximized because the rate of change of the curvature over time is too high relative to the speed. For this reason, it is effective to change the speed limit according to the rate of change of the curvature (or the radius of curvature) over time. For example, the greater the magnitude (i.e., the absolute value) of the rate of change of the curvature (or the radius of curvature) over time, the more effective it is to increase the speed limit.

図20は、曲率半径の時間変化率に応じて作業車両100の速度を制限する動作の例を示すフローチャートである。この例では、制御装置180は、作業車両100が自動操舵で走行しているときに、目標経路の曲率半径の時間変化率(すなわち微分値)を計算する(ステップS221)。次に、制御装置180は、予め記憶装置170に記録されたテーブルと、計算した曲率半径の時間変化率に基づいて、制限速度を決定する。制御装置180は、車速が制限速度を超えているか否かを判断する(ステップS223)。車速が制限速度を超えていない場合、ステップS221に戻る。車速が制限速度を超えている場合、制御装置180は、車速を制限速度以下に制限する(ステップS224)。ステップS224の後、ステップS221に戻る。以上の動作が、作業車両100が自動操舵で走行している間、繰り返される。図20に示す動作を実行している間、自動操舵モードが解除されたり、動作停止の指令が出された場合、動作を終了する。このような動作により、作業車両100が旋回時またはカーブ走行時に目標経路から逸脱することを抑制することができる。 Figure 20 is a flowchart showing an example of the operation of limiting the speed of the work vehicle 100 according to the time rate of change of the radius of curvature. In this example, the control device 180 calculates the time rate of change of the radius of curvature of the target route (i.e., the differential value) when the work vehicle 100 is traveling with automatic steering (step S221). Next, the control device 180 determines the speed limit based on the table previously recorded in the storage device 170 and the calculated time rate of change of the radius of curvature. The control device 180 determines whether the vehicle speed exceeds the speed limit (step S223). If the vehicle speed does not exceed the speed limit, the process returns to step S221. If the vehicle speed exceeds the speed limit, the control device 180 limits the vehicle speed to less than the speed limit (step S224). After step S224, the process returns to step S221. The above operations are repeated while the work vehicle 100 is traveling with automatic steering. If the automatic steering mode is released or a command to stop the operation is issued while the operation shown in Figure 20 is being performed, the operation is terminated. This operation can prevent the work vehicle 100 from deviating from the target route when turning or traveling along a curve.

図21Aから図21Cは、図20の例において使用されるテーブルが規定する関数の例を示すグラフである。これらのグラフにおいて、横軸は曲率半径の時間変化率の絶対値を示している。図21Aは、曲率半径の時間変化率の絶対値の増加に対して制限速度が単調かつ線形的に増加する関数の例を示している。図21Bは、曲率半径の時間変化率の絶対値の増加に対して制限速度が単調に増加する他の関係の例を示している。図21Bの例では、複数の点の間が線形補間された関数のデータが用いられる。図21Cは、曲率半径の時間変化率の絶対値の増加に対して制限速度が単調かつ非線形的に増加する関数の例を示している。図21Aから図21Cのいずれかに示すような関数またはテーブルのデータが、曲率の変化率と制限速度との対応関係を規定するデータとして用いられ得る。これらの例では、制限速度は、曲率の時間変化率の絶対値が大きいほど低い値に設定される。 21A to 21C are graphs showing examples of functions defined by the table used in the example of FIG. 20. In these graphs, the horizontal axis shows the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature. FIG. 21A shows an example of a function in which the speed limit increases monotonically and linearly with an increase in the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature. FIG. 21B shows another example of a relationship in which the speed limit increases monotonically with an increase in the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature. In the example of FIG. 21B, data of a function linearly interpolated between multiple points is used. FIG. 21C shows an example of a function in which the speed limit increases monotonically and nonlinearly with an increase in the absolute value of the time rate of change of the radius of curvature. Data of a function or table such as those shown in any of FIG. 21A to 21C can be used as data that defines the correspondence relationship between the rate of change of the curvature and the speed limit. In these examples, the speed limit is set to a lower value as the absolute value of the time rate of change of the curvature increases.

次に、作業車両100が旋回経路に沿って旋回するときに速度を制限する動作の他の例を説明する。 Next, we will explain another example of the operation of limiting the speed when the work vehicle 100 turns along a turning path.

図22は、作業車両100が作業領域70における1つの主経路P1に沿って枕地80に向かって走行している状況の例を表している。作業車両100が比較的高い速度で枕地80に向かっている場合、制御装置180は、旋回経路P2の曲率に応じた速度制限を行うことにより、作業車両100が旋回経路P2から逸脱することを抑制する。ある例において、制御装置180は、作業車両100が旋回経路P2の始点S0に到達したとき、作業車両100の速度が制限速度を超え、かつ旋回経路P2の曲率が基準値を超える場合、作業車両100の速度を制限速度以下に低下させる。旋回経路P2の曲率が大きすぎる場合、または、枕地80に進入する作業車両100の速度が高すぎる場合、旋回経路P2の始点S0に作業車両100が到達したタイミングで減速を開始しても間に合わない場合がある。そのような場合には、制御装置180は、旋回経路P2の始点から所定距離d1だけ手前の地点に到達したときに、作業車両100の減速を開始してもよい。所定距離d1は、旋回経路P2の曲率または作業車両100の速度に応じて決定され得る。 Figure 22 shows an example of a situation in which the work vehicle 100 is traveling along one main path P1 in the work area 70 toward the headland 80. When the work vehicle 100 is traveling toward the headland 80 at a relatively high speed, the control device 180 suppresses the work vehicle 100 from deviating from the turning path P2 by limiting the speed according to the curvature of the turning path P2. In one example, when the work vehicle 100 reaches the start point S0 of the turning path P2, if the speed of the work vehicle 100 exceeds the speed limit and the curvature of the turning path P2 exceeds a reference value, the control device 180 reduces the speed of the work vehicle 100 to below the speed limit. If the curvature of the turning path P2 is too large or the speed of the work vehicle 100 entering the headland 80 is too high, it may not be enough to start decelerating at the timing when the work vehicle 100 reaches the start point S0 of the turning path P2. In such a case, the control device 180 may start decelerating the work vehicle 100 when the work vehicle 100 reaches a point that is a predetermined distance d1 before the start point of the turning path P2. The predetermined distance d1 may be determined according to the curvature of the turning path P2 or the speed of the work vehicle 100.

制御装置180は、クルーズコントロール機能が有効である場合にのみ、前述した経路の曲率に応じた速度制御を行ってもよい。あるいは、制御装置180は、クルーズコントロール機能が無効である場合、すなわちユーザがアクセル操作を自ら行っている場合であっても、前述した経路の曲率に応じた速度制御を行ってもよい。 The control device 180 may perform the speed control according to the curvature of the route described above only when the cruise control function is enabled. Alternatively, the control device 180 may perform the speed control according to the curvature of the route described above even when the cruise control function is disabled, that is, when the user is operating the accelerator pedal himself.

制御装置180は、クルーズコントロール機能が有効である場合、ユーザによって設定された基準速度で作業車両100を主経路P1に沿って走行させる。その状態で作業車両100が旋回経路P2に近付くと、前述のように、制御装置180は、旋回経路P2に沿って作業車両100を旋回経路P2の曲率に応じて決定される速度に減速して旋回させる。旋回後、制御装置180は、作業車両100の速度を基準速度に戻し、クルーズコントロールを継続してもよい。すなわち、旋回後、制御装置180は、旋回経路P2に接続された他の主経路P1に沿って、作業車両100を基準速度で走行させてもよい。 When the cruise control function is enabled, the control device 180 drives the work vehicle 100 along the main path P1 at a reference speed set by the user. When the work vehicle 100 approaches the turning path P2 in this state, as described above, the control device 180 decelerates the work vehicle 100 along the turning path P2 to a speed determined according to the curvature of the turning path P2 and turns the work vehicle 100. After turning, the control device 180 may return the speed of the work vehicle 100 to the reference speed and continue cruise control. In other words, after turning, the control device 180 may drive the work vehicle 100 at the reference speed along the other main path P1 connected to the turning path P2.

本実施形態において、作業車両100の操舵は、図3に示すECU183からの指令に従い、ECU182によって制御される。作業車両100の速度は、ECU181によって制御される。ECU182は、作業車両100の操舵を制御する第1制御回路として機能する。ECU181は、作業車両の速度を制御する第2制御回路として機能する。 In this embodiment, the steering of the work vehicle 100 is controlled by the ECU 182 in accordance with commands from the ECU 183 shown in FIG. 3. The speed of the work vehicle 100 is controlled by the ECU 181. The ECU 182 functions as a first control circuit that controls the steering of the work vehicle 100. The ECU 181 functions as a second control circuit that controls the speed of the work vehicle.

制御装置180は、作業車両100が旋回経路P2を含む所定範囲内に進入したとき、操作端末200の表示装置に、作業車両100が旋回経路P2に接近したことを示すポップアップ通知を表示させてもよい。旋回経路P2を含む所定範囲は、例えば、旋回経路P2の端部から予め設定された所定の距離に位置する範囲である。 When the work vehicle 100 enters a predetermined range including the turning path P2, the control device 180 may display a pop-up notification on the display device of the operation terminal 200 indicating that the work vehicle 100 has approached the turning path P2. The predetermined range including the turning path P2 is, for example, a range located at a predetermined distance from the end of the turning path P2.

図23は、作業車両100が旋回経路P2に接近したことを示すポップアップ通知の例を示す図である。図23の例では、作業車両100が枕地に接近したとき、表示装置に、枕地に到達するまでに要する時間と距離の情報を含むポップアップ通知93が表示される。図23に示すポップアップ通知93は、「枕地まであと5秒」および「14.0m」の文言と、旋回方向が左であることを示すマークとを含む。 Figure 23 is a diagram showing an example of a pop-up notification indicating that the work vehicle 100 is approaching the turning path P2. In the example of Figure 23, when the work vehicle 100 approaches the headland, a pop-up notification 93 including information on the time and distance required to reach the headland is displayed on the display device. The pop-up notification 93 shown in Figure 23 includes the words "5 seconds to headland" and "14.0 m", as well as a mark indicating that the turning direction is left.

制御装置180は、作業車両100が旋回経路P2(または枕地)にどの程度接近したときにポップアップ通知93を表示するかを、作業車両100の速度に応じて変更してもよい。また、作業車両100が旋回経路P2にどの程度接近したときにポップアップ通知93を表示させるかをユーザが設定できるようにしてもよい。 The control device 180 may change how close the work vehicle 100 must be to the turning path P2 (or headland) before displaying the pop-up notification 93, depending on the speed of the work vehicle 100. Also, the user may be able to set how close the work vehicle 100 must be to the turning path P2 before displaying the pop-up notification 93.

図23の例では、さらに、画面左下に、自動枕地旋回、枕地でのオートクルーズコントロール、およびHMSトリガー(以下、これらの機能を「半自動運転機能」と称することがある。)に関する設定の確認をユーザに促すポップアップ通知94も表示されている。HMSトリガー機能は、枕地で旋回するときに、予め記録された動作シーケンスに従って一連の動作を実行する機能である。図23の例におけるポップアップ通知94は、自動枕地旋回がON、HMSトリガーがOFF、枕地でのオートクルーズコントロールがON、オートクルーズコントロールの設定速度が3km/hであることを示している。ユーザは、表示画面中の特定のアイコンまたはボタンを押したり、運転席に設けられている特定のスイッチを押したりすることにより、これらの半自動運転機能に関する設定を変更することができる。 In the example of FIG. 23, a pop-up notification 94 is also displayed at the bottom left of the screen, urging the user to check the settings for automatic headland turning, auto cruise control at the headland, and HMS trigger (hereinafter, these functions may be referred to as "semi-automatic driving functions"). The HMS trigger function is a function that executes a series of operations according to a pre-recorded operation sequence when turning at the headland. The pop-up notification 94 in the example of FIG. 23 indicates that automatic headland turning is ON, HMS trigger is OFF, auto cruise control at the headland is ON, and the set speed for auto cruise control is 3 km/h. The user can change the settings for these semi-automatic driving functions by pressing a specific icon or button on the display screen or a specific switch provided in the driver's seat.

このように、作業車両100が旋回経路P2に接近したときに表示されるポップアップ通知は、旋回方向、旋回開始地点までの距離および/または時間、自動操舵で旋回するか否か、および旋回時の速度の少なくとも1つの情報を含み得る。ポップアップ通知は、例えば旋回前と旋回後のライン番号などの他の情報を含んでいてもよい。 In this way, the pop-up notification that is displayed when the work vehicle 100 approaches the turning path P2 may include at least one piece of information: the turning direction, the distance and/or time to the start point of the turn, whether or not to turn using automatic steering, and the speed during the turn. The pop-up notification may also include other information, such as the line numbers before and after the turn.

図23に示す表示画面には、設定画面に遷移するためのアイコン85、自動操舵(オートステア)機能のON/OFFを切り替えるためのアイコン86、オートクルーズコントロール機能が有効(ON)であることを示すインジケータ96、および自動枕地旋回機能が有効(ON)であることを示すインジケータ97が含まれている。制御装置180は、オートクルーズコントロール機能が有効であるとき、インジケータ96を点灯させ、自動枕地旋回機能が有効であるとき、インジケータ97を点灯させる。制御装置180は、旋回経路の曲率に基づいて作業車両100の速度を制限しているとき、操作端末200の表示装置に、速度を制限していることを示す情報を表示させてもよい。例えば、制御装置180は、旋回経路の曲率に基づいて作業車両100の速度を制限しているとき、インジケータ97を点滅させることによって速度を制限していることを表示してもよい。そのような表示により、誤動作ではなく、経路からの逸脱を回避するために減速していることをユーザに知らせることができる。 23 includes an icon 85 for transitioning to a setting screen, an icon 86 for switching the automatic steering (autosteer) function ON/OFF, an indicator 96 indicating that the auto-cruise control function is enabled (ON), and an indicator 97 indicating that the automatic headland turning function is enabled (ON). The control device 180 turns on the indicator 96 when the auto-cruise control function is enabled, and turns on the indicator 97 when the automatic headland turning function is enabled. When the control device 180 is limiting the speed of the work vehicle 100 based on the curvature of the turning path, the control device 180 may display information indicating that the speed is being limited on the display device of the operation terminal 200. For example, when the control device 180 is limiting the speed of the work vehicle 100 based on the curvature of the turning path, the control device 180 may display that the speed is being limited by flashing the indicator 97. Such a display can inform the user that the deceleration is not due to a malfunction but is to avoid deviation from the path.

制御装置180は、作業車両100が旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、ブザー220または操作端末200のスピーカなどの音声出力装置に警告音を発出させてもよい。ポップアップ通知を表示するだけでなく、警告音を発出することにより、ユーザに枕地への接近を効果的に通知することができる。 When the work vehicle 100 enters a predetermined range including the turning path, the control device 180 may cause an audio output device such as the buzzer 220 or the speaker of the operation terminal 200 to emit a warning sound. By not only displaying a pop-up notification but also emitting a warning sound, the user can be effectively notified of the approach to the headland.

(実施形態3)
次に、本開示の例示的な第3の実施形態を説明する。
(Embodiment 3)
Next, a third exemplary embodiment of the present disclosure will be described.

前述のように、半自動運転機能は、枕地旋回機能、オートクルーズコントロール機能、およびHMSトリガー機能を含む。半自動運転が可能な作業車両100は、これらの機能を組み合わせた制御を行う。通常、旋回は枕地で行われるが、作業状況によってはユーザが任意のタイミングで旋回を実施する場合がある。ユーザが任意のタイミングで自動操舵による旋回を指示できる機能を、本明細書において「オンデマンド旋回」と呼ぶ。 As mentioned above, the semi-automatic driving function includes a headland turning function, an auto-cruise control function, and an HMS trigger function. A work vehicle 100 capable of semi-automatic driving performs control that combines these functions. Normally, turning is performed on the headland, but depending on the work situation, the user may perform turning at any time. The function that allows the user to instruct turning using automatic steering at any time is referred to in this specification as "on-demand turning."

ユーザが任意のタイミングで作業車両100を旋回させるときに、HMSトリガー機能およびオートクルーズコントロール機能を常に併用するかはユーザによって異なる。状況に応じて、作業機300で耕耘などの作業を行いながら旋回する場合もあれば、作業機300を停止および上昇させた状態で旋回する場合もある。 When a user turns the work vehicle 100 at any time, it is up to the user whether or not to always use the HMS trigger function and the auto cruise control function in combination. Depending on the situation, the user may turn while performing work such as plowing with the work implement 300, or may turn with the work implement 300 stopped and raised.

そこで、本実施形態では、ユーザによってオンデマンド旋回の操作が行われたときに、制御装置180が、HMSトリガー機能等を使用するか否かをユーザに選択させるためのポップアップを表示装置に表示させる。すなわち、制御装置180は、作業車両100が自動操舵によって複数の主経路の1つに沿って走行している最中にユーザによって旋回を指示する操作が行われたとき、当該操作に応答して、ポップアップを表示装置に表示させる。ポップアップは、予め記録された動作シーケンスに従って一連の動作を作業車両100に実行させるか否かをユーザに選択させるための表示を含む。作業車両100に一連の動作を実行させることが選択された場合、制御装置180は、予め記録された動作シーケンスに従って作業車両100に一連の動作を伴う旋回を実行させる。逆に、作業車両100に一連の動作を実行させないことが選択された場合、制御装置180は、作業車両100に当該一連の動作を伴わない旋回を実行させる。このような動作により、作業領域内で旋回するときに、ユーザが状況に応じてHMSトリガー機能を用いるか否かを選択することが可能になる。 In this embodiment, when an on-demand turning operation is performed by the user, the control device 180 displays a pop-up on the display device to allow the user to select whether or not to use the HMS trigger function, etc. That is, when the user performs an operation to instruct turning while the work vehicle 100 is traveling along one of the multiple main routes by automatic steering, the control device 180 displays a pop-up on the display device in response to the operation. The pop-up includes a display for allowing the user to select whether or not to cause the work vehicle 100 to perform a series of operations according to a pre-recorded operation sequence. When it is selected that the work vehicle 100 is to perform a series of operations, the control device 180 causes the work vehicle 100 to perform a turn accompanied by a series of operations according to a pre-recorded operation sequence. Conversely, when it is selected that the work vehicle 100 is not to perform a series of operations, the control device 180 causes the work vehicle 100 to perform a turn without the series of operations. Such an operation allows the user to select whether or not to use the HMS trigger function depending on the situation when turning within the work area.

前述のように、一連の動作は、旋回開始時に行われる第1の動作と、旋回終了時に行われる第2の動作とを含み得る。第1の動作は、作業車両100に連結される作業機300の上昇、作業機300への動力出力の停止、作業車両100が備えるデフロック機能の停止、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切り替え、および作業車両100のエンジン回転数の低下のうちの少なくとも1つの動作を含み得る。第2の動作は、作業機300の降下、作業機300への動力出力の開始、デフロック機能の開始、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切り替え、およびエンジン回転数の上昇のうちの少なくとも1つの動作を含み得る。制御装置180は、一連の動作の内容をユーザに設定させるための設定画面を表示装置に表示させることができる。制御装置180は、設定された一連の動作の内容に基づく動作シーケンスを記憶装置170に記憶させる。 As described above, the series of operations may include a first operation performed at the start of turning and a second operation performed at the end of turning. The first operation may include at least one of the following operations: raising the working machine 300 connected to the work vehicle 100, stopping the power output to the working machine 300, stopping the differential lock function of the work vehicle 100, switching from two-wheel drive mode to four-wheel drive mode, and reducing the engine speed of the work vehicle 100. The second operation may include at least one of the following operations: lowering the working machine 300, starting the power output to the working machine 300, starting the differential lock function, switching from four-wheel drive mode to two-wheel drive mode, and increasing the engine speed. The control device 180 can display a setting screen on the display device to allow the user to set the contents of the series of operations. The control device 180 stores an operation sequence based on the contents of the set series of operations in the storage device 170.

以下、本実施形態の作業車両100の動作をより詳細に説明する。本実施形態の作業車両100の構成は実施形態1と同じである。以下、実施形態1とは異なる点を主に説明する。 The operation of the work vehicle 100 of this embodiment will be described in more detail below. The configuration of the work vehicle 100 of this embodiment is the same as that of embodiment 1. Below, differences from embodiment 1 will be mainly described.

図24は、本実施形態における作業車両100の動作の例を示す図である。図24において矢印で示されているように、本実施形態における作業車両100は、主経路P1に沿って自動操舵で走行している最中に、ユーザからの操作に応答して自動で旋回するオンデマンド旋回の機能を備える。ユーザは、作業車両100が自動操舵で走行しているときに、例えば操作端末200に表示された画面内の特定のボタンまたはアイコンを押すことにより、オンデマンド旋回を指示することができる。オンデマンド旋回が指示されると、制御装置180は、枕地80における通常の旋回動作と同様の一連の動作を実行するか否かをユーザに選択させるためのポップアップを表示装置に表示させる。ユーザが一連の動作を実行するか否かを選択した後、制御装置180は作業車両100に旋回を実行させる。このオンデマンド旋回においても、図24において点線で示す旋回経路P2に沿って作業車両100が旋回するときと同様に、実施形態1におけるブザー220などの警告装置による経路逸脱通知、および/または実施形態2における曲率に応じた速度制御を行ってもよい。 24 is a diagram showing an example of the operation of the work vehicle 100 in this embodiment. As shown by the arrow in FIG. 24, the work vehicle 100 in this embodiment has an on-demand turning function that automatically turns in response to a user's operation while traveling along the main route P1 with automatic steering. The user can instruct on-demand turning by, for example, pressing a specific button or icon on a screen displayed on the operation terminal 200 when the work vehicle 100 is traveling with automatic steering. When on-demand turning is instructed, the control device 180 displays a pop-up on the display device for the user to select whether or not to perform a series of operations similar to the normal turning operation in the headland 80. After the user selects whether or not to perform the series of operations, the control device 180 causes the work vehicle 100 to perform a turn. In this on-demand turning, a route deviation notification by a warning device such as the buzzer 220 in embodiment 1 and/or speed control according to the curvature in embodiment 2 may be performed, as when the work vehicle 100 turns along the turning route P2 shown by the dotted line in FIG. 24.

本実施形態では、制御装置180は、ユーザによる旋回を指示する操作に応答して作業車両100に旋回を実行させた後も自動操舵モードを継続する。これにより、旋回開始後にユーザが特に操作を行うことなく、自動操舵による走行を継続することができる。 In this embodiment, the control device 180 continues the automatic steering mode even after the work vehicle 100 executes a turn in response to a user operation instructing the work vehicle to turn. This allows the work vehicle 100 to continue traveling by automatic steering after starting to turn without the user having to perform any particular operation.

図25は、直線状の主経路P1に沿って作業車両100が自動操舵で走行しているときに、表示装置に表示される画面の例を示す図である。この画面には、半自動運転に関する設定を行うためのアイコン85と、オンデマンド旋回を指示するためのアイコン87が含まれている。ユーザがアイコン85を押すと、オンデマンド旋回を含む半自動運転機能に関する設定を行うための設定画面に遷移する。作業車両100が走行しているときにユーザがアイコン87を押すと、オンデマンド旋回の動作が開始される。このとき、予め記録されたHMS動作シーケンスに従って一連の動作を実行するか否かを選択させるポップアップがまず表示される。 Figure 25 is a diagram showing an example of a screen displayed on the display device when the work vehicle 100 is traveling along the linear main path P1 with automatic steering. This screen includes an icon 85 for configuring settings related to semi-automatic driving, and an icon 87 for instructing on-demand turning. When the user presses icon 85, the screen transitions to a settings screen for configuring settings related to the semi-automatic driving function, including on-demand turning. When the user presses icon 87 while the work vehicle 100 is traveling, an on-demand turning operation is initiated. At this time, a pop-up is first displayed, prompting the user to select whether or not to execute a series of operations according to a pre-recorded HMS operation sequence.

図26は、ユーザがアイコン87を押したときに表示されるポップアップ画面の例を示す図である。このポップアップ画面に従い、ユーザは、オンデマンド旋回の動作を設定することができる。この例におけるポップアップは、旋回方向(左/右)を指定する矢印、旋回時の飛ばし列数を指定するための入力ボックス、旋回中のオートクルーズコントールの実行有無(ON/OFF)および実行時の速度を示す表示、旋回後のオートクルーズコントールの実行有無(ON/OFF)および実行時の速度を示す表示、およびHMSトリガーのON/OFFを選択するためのボタンを含む。ユーザは、このポップアップ画面に従って設定を行い、右下のチェックボタン88を押すと、制御装置180は、設定された内容に従って作業車両100を旋回させる。ユーザがキャンセルボタン89を押すと、オンデマンド旋回をキャンセルし、主経路P1に沿った走行を継続する。 26 is a diagram showing an example of a pop-up screen that is displayed when the user presses the icon 87. According to this pop-up screen, the user can set the on-demand turning operation. In this example, the pop-up includes an arrow for specifying the turning direction (left/right), an input box for specifying the number of rows to skip when turning, an indication of whether or not auto-cruise control is being executed during turning (ON/OFF) and the speed when it is being executed, an indication of whether or not auto-cruise control is being executed after turning (ON/OFF) and the speed when it is being executed, and a button for selecting ON/OFF of the HMS trigger. When the user sets according to this pop-up screen and presses the check button 88 at the bottom right, the control device 180 turns the work vehicle 100 according to the set contents. When the user presses the cancel button 89, the on-demand turning is canceled and traveling along the main route P1 continues.

図26の例では、オンデマンド旋回の開始時に、ユーザが旋回方向、飛ばし列数、およびHMSトリガー機能を有効にするか否かを指定することができる。さらに、旋回時および旋回後のそれぞれについて、オートクルーズ機能を有効にするか否か、および有効にする場合の速度を変更できるようにしてもよい。このように、ポップアップは、旋回方向および飛ばし列数等の各種の項目をユーザに設定させるための表示を含む。制御装置180は、設定された旋回方向および飛ばし列数等の内容に従って、作業車両100に旋回を実行させる。 In the example of FIG. 26, when starting an on-demand turn, the user can specify the turning direction, the number of rows to skip, and whether or not to enable the HMS trigger function. Furthermore, it may be possible to change whether or not to enable the autocruise function during and after the turn, and the speed at which it is enabled. In this way, the pop-up includes a display for allowing the user to set various items such as the turning direction and the number of rows to skip. The control device 180 causes the work vehicle 100 to perform a turn according to the contents of the turning direction, the number of rows to skip, etc. that have been set.

図26の例では、旋回時と旋回後の両方でクルーズコントロールがONに設定されている。このような場合、制御装置180は、クルーズコントロール機能が有効である状態でユーザによる旋回を指示する操作に応答して作業車両100に旋回を実行させた後もクルーズコントロール機能を有効にした状態を継続する。この場合、ユーザが全く操作を行うことなく、作業車両100の旋回および旋回後の走行を自動で行うことができる。 In the example of FIG. 26, cruise control is set to ON both during and after turning. In such a case, the control device 180 continues to enable the cruise control function even after causing the work vehicle 100 to turn in response to a user operation instructing the work vehicle 100 to turn while the cruise control function is enabled. In this case, the work vehicle 100 can automatically turn and travel after turning without any operation by the user.

オンデマンド旋回に関する設定は、事前に行うことができる。図27は、図25におけるアイコン85を押した後に遷移する画面の例を示している。この例では、作業領域70(フィールド)および枕地80のそれぞれにおける半自動運転に関する設定を行うことができる。この画面に含まれる「フィールド」および「枕地」のいずれかのボタンをユーザが選択して右下のチェックボタンを押すと、選択された領域における半自動運転に関する設定を行うための画面に遷移する。 Settings for on-demand turning can be made in advance. Figure 27 shows an example of a screen to which the screen transitions after pressing icon 85 in Figure 25. In this example, settings for semi-automatic driving in each of the work area 70 (field) and headland 80 can be made. When the user selects either the "field" or "headland" button included in this screen and presses the check button at the bottom right, the screen transitions to a screen for making settings for semi-automatic driving in the selected area.

図28は、枕地での半自動運転に関する設定を行うための画面の例を示す図である。この画面において、ユーザは、HMSトリガー機能、オートクルーズコントロール機能、および経路からの逸脱を通知する場合の経路ずれ量に関する設定を行うことができる。ユーザは、「オートHMSトリガー」のアイコン81を押すことで、旋回時のHMSトリガー機能の有効/無効を切り替えることができる。ユーザはまた、「オートクルーズコントロール」のアイコン82を押すことで、オートクルーズコントロール機能の有効/無効を切り替えることができる。図28の例では、オートクルーズコントロール時の速度、および経路からの逸脱を通知する場合の経路ずれ量もユーザが設定することができる。この画面で設定された内容は、枕地旋回時だけでなく、オンデマンド旋回時にも適用され得る。枕地旋回時とオンデマンド旋回時とで異なる設定が可能であってもよい。 Figure 28 is a diagram showing an example of a screen for setting semi-automated driving on the headland. On this screen, the user can set the HMS trigger function, the auto cruise control function, and the route deviation amount when notifying deviation from the route. The user can enable/disable the HMS trigger function when turning by pressing the "auto HMS trigger" icon 81. The user can also enable/disable the auto cruise control function by pressing the "auto cruise control" icon 82. In the example of Figure 28, the user can also set the speed during auto cruise control and the route deviation amount when notifying deviation from the route. The contents set on this screen can be applied not only to headland turns but also to on-demand turns. Different settings may be possible for headland turns and on-demand turns.

制御装置180は、オンデマンド旋回の指示がユーザから出されたとき、旋回前後の列の間隔に基づき、オンデマンド旋回の経路を作成し、その経路に沿って作業車両100を旋回させる。このとき、旋回前後の列の間隔が短い場合には、既に耕耘などの作業が完了した領域を作業車両100が踏んでしまう場合がある。そのような場合、制御装置180は、表示装置にポップアップなどの警告を表示させ、ユーザに警告してもよい。この機能が実装される場合、制御装置180は、作業領域70のうち、作業車両100による作業が完了した領域を記憶装置170に逐次記憶させる。制御装置180は、作成した経路と作業が完了した領域とが重なるとき、警告を表示装置に表示させる。制御装置180は、さらに、警告を表示装置に表示させるとき、旋回の経路をユーザに変更させることを可能にするユーザインターフェースを表示装置に表示させてもよい。例えば、作業済みの領域を作業車両100が踏まないような旋回経路を、ユーザがポップアップ表示内で選択できるようにしてもよい。 When an instruction for on-demand turning is issued by the user, the control device 180 creates an on-demand turning route based on the spacing between the rows before and after the turn, and turns the work vehicle 100 along the route. At this time, if the spacing between the rows before and after the turn is short, the work vehicle 100 may run over an area where work such as plowing has already been completed. In such a case, the control device 180 may display a warning such as a pop-up on the display device to warn the user. When this function is implemented, the control device 180 sequentially stores in the storage device 170 the areas of the work area 70 where work by the work vehicle 100 has been completed. When the created route overlaps with the area where work has been completed, the control device 180 causes the display device to display a warning. When the control device 180 causes the display device to display a warning, the control device 180 may further cause the display device to display a user interface that allows the user to change the turning route. For example, the user may be able to select a turning route in a pop-up display such that the work vehicle 100 does not run over an area where work has already been completed.

図29Aは、オンデマンド旋回の指示がユーザから出されたときに制御装置180が作成する経路の例を示す図である。この例における作業車両100は、作業機300を用いて耕耘作業を行う。以下の説明において、作業領域70のうち、作業機300によって耕耘作業が完了した領域を「既耕地」と称し、耕耘作業がまだ行われていない領域を「未耕地」と称する。図29Aに示す例では、作業領域70の一部は既耕地71であり、作業領域70の残りは未耕地72である。制御装置180が作成した経路の一部は、既耕地71に重なる。このような経路に沿って作業車両100が走行すると、作業車両100が既耕地71の一部を踏むことになる。枕地においては、このような経路に沿って旋回しても問題がないが、オンデマンド旋回においては、このような経路に沿って旋回すると、作業のやり直しが必要になる可能性がある。そこで、このような場合に、制御装置180は、表示装置にポップアップを表示し、既耕地71を踏まない旋回経路をユーザに選択させる。例えば図29Bにおいて破線矢印で示すような経路をユーザが選択できるようなユーザインターフェースを有するポップアップが表示され得る。 29A is a diagram showing an example of a route created by the control device 180 when an instruction for on-demand turning is issued by the user. In this example, the work vehicle 100 uses the working machine 300 to perform plowing work. In the following description, the area of the work area 70 where plowing work has been completed by the working machine 300 is referred to as "already cultivated land", and the area where plowing work has not yet been performed is referred to as "uncultivated land". In the example shown in FIG. 29A, a part of the work area 70 is already cultivated land 71, and the rest of the work area 70 is uncultivated land 72. A part of the route created by the control device 180 overlaps with the already cultivated land 71. When the work vehicle 100 travels along such a route, the work vehicle 100 will step on a part of the already cultivated land 71. There is no problem in turning along such a route on the pillow area, but in on-demand turning, turning along such a route may require redoing the work. In such a case, the control device 180 displays a pop-up on the display device to allow the user to select a turning route that does not step on the cultivated land 71. For example, a pop-up may be displayed that has a user interface that allows the user to select a route such as that shown by the dashed arrow in FIG. 29B.

図30Aは、オンデマンド旋回時に既耕地と重なる経路が作成された場合に表示されるポップアップの例を示す図である。この例では、「既耕地を踏む可能性があります。」というメッセージを含むポップアップ95が表示される。図30Aの例では、画面下部のウインドウに、「経路を変更しますか?」というメッセージも表示される。経路を変更する場合、ユーザはチェックボタン98を押す。経路を変更しない場合、ユーザはキャンセルボタン99を押す。ユーザがチェックボタン98を押すと、例えば図30Bに示すように、制御装置180は、変更後の経路の候補を表示装置に表示させる。図30Bの例では、1つの経路の候補が表示されているが、複数の候補が表示されてもよい。あるいは、ユーザがドラッグアンドドロップなどの操作によって経路を編集できるようにしてもよい。図30Bの例では、経路の候補の1つが選択され、画面下部のウインドウに、「この経路に変更しますか?」というメッセージが表示される。ユーザがチェックボタン98を押すと、変更後の経路が決定され、作業車両100が当該経路に沿って旋回を開始する。ユーザがキャンセルボタン99を押すと、変更がキャンセルされる。 30A is a diagram showing an example of a pop-up that is displayed when a route that overlaps with cultivated land is created during on-demand turning. In this example, a pop-up 95 containing the message "There is a possibility that you will step on cultivated land" is displayed. In the example of FIG. 30A, a message "Do you want to change the route?" is also displayed in a window at the bottom of the screen. If the route is to be changed, the user presses the check button 98. If the route is not to be changed, the user presses the cancel button 99. When the user presses the check button 98, the control device 180 displays candidates for the changed route on the display device, as shown in FIG. 30B, for example. In the example of FIG. 30B, one candidate route is displayed, but multiple candidates may be displayed. Alternatively, the user may be able to edit the route by an operation such as drag and drop. In the example of FIG. 30B, one of the candidate routes is selected, and a message "Do you want to change to this route?" is displayed in a window at the bottom of the screen. When the user presses the check button 98, the changed route is decided, and the work vehicle 100 starts turning along the route. When the user presses the cancel button 99, the change is canceled.

このように、制御装置180は、表示装置に旋回経路の候補を表示して、旋回開始後の作業車両100の動きをユーザに確認させることができる。そして、その動きがユーザの意図しない動きである場合は、ユーザが経路を再設定することができる。このような機能により、オンデマンド旋回時に作業車両100が既耕地などの作業済みの領域を踏むことを回避することができる。 In this way, the control device 180 can display candidate turning paths on the display device, allowing the user to check the movement of the work vehicle 100 after the turn begins. If the movement is not what the user intended, the user can reset the route. This function makes it possible to prevent the work vehicle 100 from stepping on areas that have already been worked on, such as cultivated land, when turning on demand.

以上のように、本実施形態では、ユーザによってオンデマンド旋回の開始の操作が行われたとき、HMSトリガー機能等の半自動運転機能の設定内容の確認および変更を可能にするポップアップが表示装置に表示される。これにより、オンデマンド旋回時にユーザが意図しない半自動運転機能の作動を防いだり、オンデマンド旋回時特有の動作をユーザが任意に設定したりすることができる。さらに、ユーザが旋回時の経路を選択することができるため、オンデマンド旋回時に作業車両100が作業済みの領域を踏むことを防ぐことができる。このため、作業のやり直しの必要性が生じることなく、作業効率を向上させることができる。 As described above, in this embodiment, when the user performs an operation to start on-demand turning, a pop-up that allows the user to confirm and change the settings of semi-automatic driving functions such as the HMS trigger function is displayed on the display device. This prevents the semi-automatic driving function from being activated unintentionally by the user during on-demand turning, and allows the user to freely set operations specific to on-demand turning. Furthermore, since the user can select the route to be taken when turning, it is possible to prevent the work vehicle 100 from stepping on an area that has already been worked on during on-demand turning. This eliminates the need to redo work, and improves work efficiency.

(実施形態4)
次に、本開示の第4の実施形態を説明する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present disclosure will be described.

自動操舵で枕地旋回を行う場合、旋回時の経路は、作業幅または旋回可能な半径などの幾何学的な条件に基づいて作成される。しかし、所定の速度以上の速度で作業車両100が枕地に進入し、旋回経路に沿って旋回しようとすると、経路からの逸脱が大きくなる可能性がある。電子制御で変速制御またはブレーキ制御が可能な場合は進入時に減速またはブレーキングを即時に行うことが比較的容易である。しかし、変速制御またはブレーキ制御が油圧で行われる場合のように電子化されていない場合、減速またはブレーキングを即時に行うことは容易ではない。 When turning around the headland using automatic steering, the turning path is created based on geometric conditions such as the working width or the turning radius. However, if the work vehicle 100 enters the headland at a speed greater than a predetermined speed and attempts to turn along the turning path, there is a possibility that it will deviate significantly from the path. If shift control or braking control is possible through electronic control, it is relatively easy to instantly slow down or brake when entering. However, if shift control or braking control is not electronic, such as when it is performed hydraulically, it is not easy to instantly slow down or brake.

そこで本実施形態では、作業車両100が自動操舵で枕地に進入するとき、速度が閾値を超えている場合は、自動操舵を解除する。また、枕地に侵入する時点では速度が閾値を超えていなくても、旋回中に速度が閾値を超えた場合、自動操舵を解除する。自動操舵を解除した後はユーザが手動操舵によって作業車両100を走行させる。ユーザが手動で操舵を行うことで、目標経路からの逸脱を抑制することができる。 Therefore, in this embodiment, when the work vehicle 100 enters the headland using automatic steering, if the speed exceeds a threshold, the automatic steering is released. Also, even if the speed does not exceed the threshold when entering the headland, if the speed exceeds the threshold during turning, the automatic steering is released. After the automatic steering is released, the user drives the work vehicle 100 using manual steering. By the user manually steering, deviation from the target route can be suppressed.

本実施形態の作業車両100の構成は実施形態1における作業車両100の構成と同じである。以下、実施形態1とは異なる点を主に説明する。 The configuration of the work vehicle 100 in this embodiment is the same as the configuration of the work vehicle 100 in embodiment 1. Below, differences from embodiment 1 will be mainly described.

図31は、本実施形態の作業車両100の動作を説明するための図である。図31は、作業車両100が作業領域70内の主経路P1の1つに沿って枕地80に向かって走行している様子を示している。本実施形態における制御装置180は、自動操舵モードにおいて、作業車両100が主経路P1の1つに沿って走行し、旋回経路P2の始点S0、または始点S0から所定距離d2だけ手前の地点S2に到達したとき、作業車両100の速度が閾値を超えているか否かを判断する。図22の例では、作業車両100のキャビンの上に搭載されたGNSSセンサの位置を作業車両100の基準位置とし、基準位置が旋回経路P2の始点S0から所定距離d2だけ手前の地点S2に到達したとき、作業車両100の速度が閾値を超えているか否かが判断される。作業車両100の速度が閾値を超えている場合、制御装置180は自動操舵モードを解除して手動操舵モードに切り替える。作業車両100の速度が閾値を超えていない場合、制御装置180は自動操舵モードを継続して作業車両100が旋回経路に沿って旋回するように作業車両100の操舵を制御する。 Figure 31 is a diagram for explaining the operation of the work vehicle 100 of this embodiment. Figure 31 shows the work vehicle 100 traveling along one of the main routes P1 in the work area 70 toward the pillow area 80. In the automatic steering mode, the control device 180 in this embodiment determines whether the speed of the work vehicle 100 exceeds a threshold value when the work vehicle 100 travels along one of the main routes P1 and reaches the start point S0 of the turning path P2 or a point S2 a predetermined distance d2 before the start point S0. In the example of Figure 22, the position of the GNSS sensor mounted on the cabin of the work vehicle 100 is set as the reference position of the work vehicle 100, and when the reference position reaches a point S2 a predetermined distance d2 before the start point S0 of the turning path P2, it is determined whether the speed of the work vehicle 100 exceeds a threshold value. If the speed of the work vehicle 100 exceeds the threshold value, the control device 180 cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode. If the speed of the work vehicle 100 does not exceed the threshold, the control device 180 continues the automatic steering mode and controls the steering of the work vehicle 100 so that the work vehicle 100 turns along the turning path.

作業車両100の速度が閾値を超えているか否かの判断が行われる地点S2と旋回経路P2の始点S0との距離d2は、固定値に限らず、任意の値に設定され得る。距離d2は、作業車両100が所定時間(例えば5秒)の間に進む距離のように、速度によって異なる値に設定されてもよい。あるいは、距離d2は、旋回経路P2の曲率に応じて決定されてもよい。状況に応じて、距離d2はゼロ(0)に設定されてもよい。 The distance d2 between the point S2 at which it is determined whether the speed of the work vehicle 100 exceeds the threshold and the start point S0 of the turning path P2 is not limited to a fixed value and can be set to any value. The distance d2 may be set to a value that differs depending on the speed, such as the distance traveled by the work vehicle 100 in a predetermined time (e.g., 5 seconds). Alternatively, the distance d2 may be determined according to the curvature of the turning path P2. Depending on the situation, the distance d2 may be set to zero (0).

距離d2は、予め記憶装置170に記録されたテーブルまたは関数などのデータに基づいて決定され得る。例えば、記憶装置170は、旋回経路P2の曲率と距離d2との対応関係を規定するテーブルまたは関数などのデータを記憶していてもよい。図32Aから図32Cは、旋回経路P2の曲率と距離d2との対応関係を示す関数の例を示している。制御装置180は、図32Aから図32Cのいずれかに示すような関数を規定するデータに基づいて、旋回経路P2の曲率に応じて距離d2を決定してもよい。距離d2は、旋回経路の曲率が大きいほど長くなるように設定され得る。曲率が旋回経路P2上で一定ではない場合は、旋回経路P2において最大の曲率に応じて所定距離を決定してもよい。記憶装置170は、作業車両100の速度と距離d2との対応関係を規定するテーブルまたは関数などのデータを記憶していてもよい。図33Aから図33Cは、作業車両100の速度と距離d2との対応関係を示す関数の例を示している。制御装置180は、図33Aから図33Cのいずれかに示すような関数を規定するデータに基づいて、主経路P1に沿って走行する作業車両100の速度に応じて距離d2を決定してもよい。距離d2は、作業車両100の速度が高いほど長くなるように設定され得る。 The distance d2 may be determined based on data such as a table or a function previously recorded in the storage device 170. For example, the storage device 170 may store data such as a table or a function that defines the correspondence between the curvature of the turning path P2 and the distance d2. Figures 32A to 32C show examples of functions that indicate the correspondence between the curvature of the turning path P2 and the distance d2. The control device 180 may determine the distance d2 according to the curvature of the turning path P2 based on data that defines a function such as that shown in any of Figures 32A to 32C. The distance d2 may be set so that it is longer as the curvature of the turning path is larger. If the curvature is not constant on the turning path P2, the predetermined distance may be determined according to the maximum curvature on the turning path P2. The storage device 170 may store data such as a table or a function that defines the correspondence between the speed of the work vehicle 100 and the distance d2. Figures 33A to 33C show examples of functions that indicate the correspondence between the speed of the work vehicle 100 and the distance d2. The control device 180 may determine the distance d2 according to the speed of the work vehicle 100 traveling along the main path P1, based on data that defines a function such as that shown in any one of Figures 33A to 33C. The distance d2 may be set to be longer as the speed of the work vehicle 100 increases.

自動操舵モードを解除するか否かを判断する速度の閾値についても、固定値に限らず、変更可能であってもよい。例えば、旋回経路P2の曲率に応じて速度の閾値を変化させてもよい。記憶装置170は、旋回経路P2の曲率と速度の閾値との対応関係を規定するテーブルまたは関数などのデータを記憶していてもよい。図34Aから図34Cは、旋回経路P2の曲率と速度の閾値との対応関係を示す関数の例を示している。制御装置180は、図34Aから図34Cのいずれかに示すような関数を規定するデータに基づいて、旋回経路P2の曲率に応じて速度の閾値を決定してもよい。速度の閾値は、旋回経路P2の曲率が大きいほど小さい値に設定され得る。 The speed threshold for determining whether to cancel the automatic steering mode is not limited to a fixed value and may be changeable. For example, the speed threshold may be changed according to the curvature of the turning path P2. The storage device 170 may store data such as a table or a function that defines the correspondence between the curvature of the turning path P2 and the speed threshold. Figures 34A to 34C show examples of functions that show the correspondence between the curvature of the turning path P2 and the speed threshold. The control device 180 may determine the speed threshold according to the curvature of the turning path P2 based on data that defines a function such as that shown in any of Figures 34A to 34C. The speed threshold may be set to a smaller value as the curvature of the turning path P2 increases.

図35は、本実施形態における制御装置180の動作の例を示すフローチャートである。作業車両100が自動操舵で走行している間、制御装置180は、図35に示す動作を実行する。制御装置180は、作業車両100の位置と次の旋回経路P2の始点S0との距離Dを計算する(ステップS401)。制御装置180は、計算した距離Dが上記の所定距離d2以下であるか否かを判断する(ステップS402)。距離Dが距離d2よりも大きい場合、ステップS401に戻る。距離Dが距離d2以下である場合、制御装置180は、そのときの作業車両100の速度(車速)が閾値を超えているか否かを判断する(ステップS403)。車速が閾値を超えていない場合、制御装置180は、自動操舵モードを継続し、旋回が終了したか否かを判断する(ステップS404)。ステップS404において旋回が終了していない場合、ステップS403に戻る。ステップS404において旋回が終了している場合、ステップS401に戻り、次の旋回経路について同様の動作が実行される。ステップS403において、車速が閾値を超えている場合、制御装置180は、自動操舵モードを解除して手動操舵モードに切り替える(ステップS405)。ステップS405の後、制御装置180は、旋回が終了したか否かを判断する(ステップS406)。ステップS406において旋回が終了していない場合、旋回が終了するまで、ステップS406の判断を一定時間(例えば数ミリ秒から数百ミリ秒程度)毎に繰り返す。ステップS406において旋回が終了している場合、制御装置180は、手動操舵モードから自動操舵モードに切り替える(ステップS407)。その後、ステップS401に戻り、次の旋回経路について同様の動作が実行される。図35に示す動作を実行している間、ユーザが自動操舵モードを解除する操作を行ったり、動作停止の指令が出された場合、動作を終了する。 Figure 35 is a flowchart showing an example of the operation of the control device 180 in this embodiment. While the work vehicle 100 is traveling with automatic steering, the control device 180 executes the operation shown in Figure 35. The control device 180 calculates the distance D between the position of the work vehicle 100 and the start point S0 of the next turning path P2 (step S401). The control device 180 judges whether the calculated distance D is equal to or less than the above-mentioned predetermined distance d2 (step S402). If the distance D is greater than the distance d2, the process returns to step S401. If the distance D is equal to or less than the distance d2, the control device 180 judges whether the speed (vehicle speed) of the work vehicle 100 at that time exceeds the threshold value (step S403). If the vehicle speed does not exceed the threshold value, the control device 180 continues the automatic steering mode and judges whether the turning has ended (step S404). If the turning has not ended in step S404, the process returns to step S403. If the turning is completed in step S404, the process returns to step S401, and the same operation is performed for the next turning route. If the vehicle speed exceeds the threshold in step S403, the control device 180 releases the automatic steering mode and switches to the manual steering mode (step S405). After step S405, the control device 180 judges whether the turning is completed (step S406). If the turning is not completed in step S406, the judgment in step S406 is repeated at regular intervals (for example, several milliseconds to several hundred milliseconds) until the turning is completed. If the turning is completed in step S406, the control device 180 switches from the manual steering mode to the automatic steering mode (step S407). After that, the process returns to step S401, and the same operation is performed for the next turning route. If the user performs an operation to release the automatic steering mode or receives a command to stop the operation while the operation shown in FIG. 35 is being performed, the operation is terminated.

図35に示す例では、制御装置180は、ステップS403において、車速が閾値を超えていないと判断した場合に、自動操舵モードを継続して作業車両100が旋回経路P2に沿って旋回するように作業車両100の操舵を制御する。その後、制御装置180は、旋回が終了していない限り、再びステップS403の判断を所定時間毎に行う。これは、ユーザによるアクセル操作によって作業車両100の速度が旋回中に増加することがあるからである。制御装置180は、旋回中に作業車両100の速度が閾値を超えたと判断した場合、ステップS405に進み、自動操舵モードを解除して手動操舵モードに切り替える。このように、旋回を開始する前に車速が閾値を超えていない場合であっても、旋回中に車速が閾値を超えた場合、自動操舵が解除される。一旦自動操舵が解除された後はユーザが手動操舵で作業車両100を運転する。ユーザが自ら操作することにより、作業車両100が旋回経路から逸脱することを回避することができる。 35, when the control device 180 determines in step S403 that the vehicle speed does not exceed the threshold, the control device 180 continues the automatic steering mode and controls the steering of the work vehicle 100 so that the work vehicle 100 turns along the turning path P2. Thereafter, the control device 180 performs the determination in step S403 again at predetermined time intervals unless the turning is completed. This is because the speed of the work vehicle 100 may increase during turning due to the accelerator operation by the user. When the control device 180 determines that the speed of the work vehicle 100 exceeds the threshold during turning, the control device 180 proceeds to step S405, cancels the automatic steering mode, and switches to the manual steering mode. In this way, even if the vehicle speed does not exceed the threshold before starting the turning, if the vehicle speed exceeds the threshold during turning, the automatic steering is canceled. Once the automatic steering is canceled, the user drives the work vehicle 100 with manual steering. By operating the control device by the user, the work vehicle 100 can be prevented from deviating from the turning path.

上記の例では、制御装置180は、ステップS405において自動操舵モードを解除して手動操舵モードに切り替えた場合、手動操舵モードにおける旋回が終了した後、ステップS407において自動操舵モードに復帰する。この復帰は、自動で行われてもよいし、ユーザの操作に基づいて行われてもよい。制御装置180は、手動操舵モードにおける旋回が終了した後、自動操舵モードに復帰するか否かをユーザに確認するためのポップアップ通知を表示装置に表示させてもよい。その場合、制御装置180は、ユーザの操作に応答して自動操舵モードに復帰する。このポップアップ通知は、例えば図13Bに示すポップアップ通知92と同様の通知である。 In the above example, when the control device 180 cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode in step S405, it returns to the automatic steering mode in step S407 after turning in the manual steering mode is completed. This return may be performed automatically or based on a user operation. After turning in the manual steering mode is completed, the control device 180 may display a pop-up notification on the display device to confirm with the user whether or not to return to the automatic steering mode. In that case, the control device 180 returns to the automatic steering mode in response to the user's operation. This pop-up notification is, for example, the same notification as the pop-up notification 92 shown in FIG. 13B.

図35の例では、制御装置180は、クルーズコントロール機能が有効であるか無効であるかに関わらず、作業車両100の速度が閾値を超えているか否かの判断およびモードの切り替えを実行する。制御装置180は、クルーズコントロール機能が有効である場合のみ、作業車両100の速度が閾値を超えているか否かの判断およびモードの切り替えを実行してもよい。その場合には、自動操舵による旋回中に車速が増加することがないため、ステップS403において車速が閾値を超えていないと判断された場合に、ステップS404に遷移することなく、自動操舵で旋回を実行した後、ステップS401に戻る。 In the example of FIG. 35, the control device 180 determines whether the speed of the work vehicle 100 exceeds the threshold and switches the mode, regardless of whether the cruise control function is enabled or disabled. The control device 180 may determine whether the speed of the work vehicle 100 exceeds the threshold and switch the mode only when the cruise control function is enabled. In that case, since the vehicle speed does not increase during turning by automatic steering, if it is determined in step S403 that the vehicle speed does not exceed the threshold, the control device 180 does not transition to step S404, but instead performs a turn by automatic steering and then returns to step S401.

制御装置180は、クルーズコントロール機能が有効である状態でステップS405において自動操舵モードを解除して手動操舵モードに切り替えた場合、手動操舵モードにおける旋回が終了した後、ステップS407において、クルーズコントロール機能を有効にした状態で自動操舵モードに復帰してもよい。そのような動作により、手動操舵で旋回終了後、ユーザが再びクルーズコントロールを有効にする操作を省くことができる。 When the control device 180 cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode in step S405 while the cruise control function is enabled, after the turning in the manual steering mode is completed, in step S407, the control device 180 may return to the automatic steering mode with the cruise control function enabled. This operation can eliminate the need for the user to enable the cruise control again after the turning is completed with manual steering.

本実施形態においても、実施形態2と同様、制御装置180は、作業車両100が旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、表示装置に、作業車両100が旋回経路P2に接近したことを示すポップアップ通知を表示させてもよい。そのようなポップアップ通知の例は、図23に示すとおりである。また、実施形態2における旋回経路P2の曲率に応じた速度制限を行ってもよい。 In this embodiment, as in the second embodiment, the control device 180 may cause the display device to display a pop-up notification indicating that the work vehicle 100 is approaching the turning path P2 when the work vehicle 100 enters a predetermined range that includes the turning path P2. An example of such a pop-up notification is as shown in FIG. 23. Also, a speed limit may be imposed according to the curvature of the turning path P2 in the second embodiment.

制御装置180は、自動操舵モードから手動操舵モードに切り替えたとき、表示装置に、モードが切り替えられたことを示すポップアップ通知を表示させてもよい。図36は、そのようなポップアップ通知の例を示す図である。この例では、「手動操舵モードに切り替えました。」というメッセージを含むポップアップ通知が表示される。ユーザは、この通知を見て、作業車両100の操舵を手動で制御し、作業車両100が旋回経路から逸脱することを回避することができる。 When switching from the automatic steering mode to the manual steering mode, the control device 180 may cause the display device to display a pop-up notification indicating that the mode has been switched. FIG. 36 is a diagram showing an example of such a pop-up notification. In this example, a pop-up notification is displayed that includes the message "Switched to manual steering mode." The user can see this notification and manually control the steering of the work vehicle 100 to prevent the work vehicle 100 from deviating from the turning path.

制御装置180は、作業車両100が旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、ブザー220などの音声出力装置に警告音を発出させてもよい。ユーザは常に表示画面を見ているとは限らないため、警告音によって作業車両100の旋回経路への接近を通知することで、ユーザへの注意喚起をより効果的に行うことができる。制御装置180は、自動操舵モードから手動操舵モードに切り替えたとき、ブザー220などの音声出力装置に警告音を発出させてもよい。これにより、モードが切り替えられたことをユーザに効果的に通知することができる。 The control device 180 may cause an audio output device such as a buzzer 220 to emit a warning sound when the work vehicle 100 enters a predetermined range including the turning path. Since the user is not always looking at the display screen, the warning sound can be used to more effectively alert the user when the work vehicle 100 is approaching the turning path. The control device 180 may cause an audio output device such as a buzzer 220 to emit a warning sound when the automatic steering mode is switched to the manual steering mode. This can effectively notify the user that the mode has been switched.

(他の実施形態)
以上の実施形態1から4のそれぞれの技術は、矛盾が生じない限りにおいて、他の実施形態の技術と組み合わせることができる。
Other Embodiments
Each technique of the above-described first to fourth embodiments can be combined with a technique of another embodiment as long as no contradiction occurs.

以上の実施形態において、作業車両100は、無人で自動運転を行う作業車両であってもよい。その場合には、キャビン、運転席、ステアリングホイール、操作端末などの、有人運転にのみ必要な構成要素は、作業車両100に設けられていなくてもよい。無人の作業車両は、自律走行、またはユーザによる遠隔操作によって、前述の各実施形態における動作と同様の動作を実行してもよい。 In the above embodiments, the work vehicle 100 may be an unmanned work vehicle that performs automatic driving. In that case, components that are necessary only for manned driving, such as a cabin, a driver's seat, a steering wheel, and an operation terminal, may not be provided in the work vehicle 100. The unmanned work vehicle may perform operations similar to those in each of the above-mentioned embodiments by autonomous driving or remote operation by a user.

以上の実施形態における各種の機能を提供する制御システムを、それらの機能を有しない作業車両に後から取り付けることもできる。そのような制御システムは、作業車両とは独立して製造および販売され得る。そのような制御システムで使用されるコンピュータプログラムも、作業車両とは独立して製造および販売され得る。コンピュータプログラムは、例えばコンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体に格納されて提供され得る。コンピュータプログラムは、電気通信回線(例えばインターネット)を介したダウンロードによっても提供され得る。 A control system that provides the various functions in the above embodiments can also be retrofitted to a work vehicle that does not have those functions. Such a control system can be manufactured and sold independently of the work vehicle. A computer program used in such a control system can also be manufactured and sold independently of the work vehicle. The computer program can be provided, for example, by being stored in a computer-readable non-transitory storage medium. The computer program can also be provided by downloading via a telecommunications line (for example, the Internet).

以上のように、本開示は、以下の項目に記載の制御システムおよび作業車両を含む。 As described above, the present disclosure includes the control system and work vehicle described in the following items.

[項目a1]
自動操舵運転を行う作業車両の制御システムであって、
前記作業車両の目標経路を記憶する記憶装置と、
測位装置によって特定された前記作業車両の位置、および前記記憶装置に記憶された前記目標経路に基づいて、前記作業車両が前記目標経路に沿って走行するように前記作業車両の操舵を制御する制御装置と、
を備え、
前記目標経路は、並列する複数の主経路と、前記複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含み、
前記制御装置は、前記作業車両が自動操舵によって前記旋回経路の1つに沿って旋回しているとき、前記作業車両の位置が前記旋回経路から基準距離以上離れた場合、警告装置に警告を出力させる、
制御システム。
[Item a1]
A control system for a work vehicle that performs automatic steering operation,
A storage device that stores a target route for the work vehicle;
a control device that controls steering of the work vehicle so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle specified by the positioning device and the target route stored in the storage device;
Equipped with
the target route includes a plurality of parallel main routes and one or more turning routes connecting the plurality of main routes;
the control device causes a warning device to output a warning when a position of the work vehicle deviates from the turning path by a reference distance or more while the work vehicle is turning along one of the turning paths by automatic steering;
Control system.

[項目a2]
前記警告装置は、警告音を前記警告として出力するブザーまたはスピーカを含む、項目a1に記載の制御システム。
[Item a2]
The control system according to item a1, wherein the warning device includes a buzzer or a speaker that outputs a warning sound as the warning.

[項目a3]
前記制御装置は、前記警告装置に前記警告を出力させてから一定時間が経過した後、前記作業車両の位置が前記旋回経路から前記基準距離以上離れている場合、前記警告よりも高い警告効果を有する警告を前記警告装置に出力させる、項目a1またはa2に記載の制御システム。
[Item a3]
The control system described in item A1 or A2, wherein the control device causes the warning device to output a warning having a greater warning effect than the warning when a certain time has elapsed since the warning device output the warning and the position of the work vehicle is away from the turning path by more than the reference distance.

[項目a4]
前記制御装置は、前記警告装置に前記警告を出力させた後、前記作業車両の位置が前記旋回経路から前記基準距離に1よりも大きい所定の定数を乗じた値以上離れた場合、前記警告よりも高い警告効果を有する警告を前記警告装置に出力させる、項目a1またはa2に記載の制御システム。
[Item a4]
The control system described in item A1 or A2, wherein after causing the warning device to output the warning, if the position of the work vehicle deviates from the turning path by more than a value obtained by multiplying the reference distance by a predetermined constant greater than 1, the control device causes the warning device to output a warning having a greater warning effect than the warning.

[項目a5]
前記制御装置は、
前記基準距離をユーザに設定させるための設定画面を表示装置に表示させ、
設定された前記基準距離に基づいて、前記作業車両の位置が前記旋回経路から前記基準距離以上離れたか否かを判断する、
項目a1からa4のいずれかに記載の制御システム。
[Item a5]
The control device includes:
displaying a setting screen on a display device for allowing a user to set the reference distance;
determining whether or not the position of the work vehicle is away from the turning path by the reference distance or more based on the set reference distance;
A control system according to any one of items a1 to a4.

[項目a6]
前記制御装置は、前記作業車両が自動操舵によって前記複数の主経路の1つに沿って走行しているとき、前記作業車両の位置が前記主経路から前記基準距離または前記基準距離とは異なる他の基準距離以上離れた場合、前記警告装置に警告を出力させる、項目a1からa5のいずれかに記載の制御システム。
[Item a6]
The control device, when the work vehicle is traveling along one of the plurality of main routes by automatic steering, causes the warning device to output a warning when the position of the work vehicle is away from the main route by more than the reference distance or another reference distance different from the reference distance.

[項目a7]
前記警告装置は、ポップアップ通知を前記警告として出力する表示装置を含む、項目a1からa6のいずれかに記載の制御システム。
[Item a7]
The control system according to any one of items a1 to a6, wherein the warning device includes a display device that outputs a pop-up notification as the warning.

[項目a8]
前記制御装置は、自動操舵モードおよび手動操舵モードを切り替えることが可能であり、
前記ポップアップ通知は、前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替えるか否かをユーザに確認する表示を含む、
項目a7に記載の制御システム。
[Item a8]
The control device is capable of switching between an automatic steering mode and a manual steering mode,
the pop-up notification includes a display for confirming with a user whether or not to switch from the automatic steering mode to the manual steering mode.
The control system according to item a7.

[項目a9]
前記制御装置は、
前記ユーザの操作に応答して前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替え、
前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記自動操舵モードに復帰する、
項目a8に記載の制御システム。
[Item a9]
The control device includes:
switching from the automatic steering mode to the manual steering mode in response to an operation by the user;
After the turning in the manual steering mode is completed, the automatic steering mode is returned to.
The control system according to item a8.

[項目a10]
前記制御装置は、
前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記自動操舵モードに復帰するか否かを前記ユーザに確認するためのポップアップ通知を前記表示装置に表示させ、
前記ユーザの操作に応答して前記自動操舵モードに復帰する、
項目a9に記載の制御システム。
[Item a10]
The control device includes:
After the turning in the manual steering mode is completed, a pop-up notification is displayed on the display device to prompt the user to decide whether or not to return to the automatic steering mode;
returning to the automatic steering mode in response to an operation by the user;
The control system according to item a9.

[項目a11]
前記制御装置は、
前記作業車両を、ユーザによって設定された基準速度で走行させるクルーズコントロール機能を備え、
前記クルーズコントロール機能が有効である状態で前記作業車両が前記旋回経路に進入し、前記ユーザが前記ポップアップ通知に従って前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替え、前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記クルーズコントロール機能を有効にした状態で前記自動操舵モードに復帰する、
項目a9またはa10に記載の制御システム。
[Item a11]
The control device includes:
a cruise control function for causing the work vehicle to travel at a reference speed set by a user;
The work vehicle enters the turning path with the cruise control function enabled, the user switches from the automatic steering mode to the manual steering mode in accordance with the pop-up notification, and after the turning in the manual steering mode is completed, the work vehicle returns to the automatic steering mode with the cruise control function enabled.
The control system according to item a9 or a10.

[項目a12]
前記制御装置は、前記作業車両の位置が前記旋回経路から前記基準距離以上離れた場合、前記作業車両を停止させる、項目a1からa11のいずれかに記載の制御システム。
[Item a12]
The control system according to any one of items a1 to a11, wherein the control device stops the work vehicle when the position of the work vehicle is away from the turning path by more than the reference distance.

[項目a13]
前記制御装置は、前記警告装置に前記警告を出力させる前に、旋回中の前記作業車両の位置と前記旋回経路との偏差の時間変化率、前記作業車両の加速度の大きさ、前記作業車両のピッチ角の時間変化率、および前記作業車両のロール角の時間変化率の少なくとも1つが、それぞれの閾値を超えた場合、前記警告装置に他の警告を出力させる、および/または前記作業車両を減速させる、項目a1からa12のいずれかに記載の制御システム。
[Item a13]
A control system described in any of items a1 to a12, wherein the control device causes the warning device to output another warning and/or decelerates the work vehicle when at least one of the time rate of change of the deviation between the position of the work vehicle during a turn and the turning path, the magnitude of the acceleration of the work vehicle, the time rate of change of the pitch angle of the work vehicle, and the time rate of change of the roll angle of the work vehicle exceeds their respective threshold values before causing the warning device to output the warning.

[項目a14]
前記制御装置は、
前記警告装置に前記警告を出力させたとき、前記旋回経路を前記記憶装置に記憶させ、
次に前記作業車両が前記旋回経路に隣接する旋回経路に沿って走行する場合、前記旋回経路に到達する前に、前記警告装置に他の警告を出力させる、および/または前記作業車両を減速させる、
項目a1からa13のいずれかに記載の制御システム。
[Item a14]
The control device includes:
When the warning device is caused to output the warning, the turning path is stored in the storage device;
When the work vehicle next travels along a turning path adjacent to the turning path, causing the warning device to output another warning and/or decelerating the work vehicle before the work vehicle reaches the turning path.
A control system according to any one of items a1 to a13.

[項目a15]
前記複数の主経路は、圃場内に位置し、
前記1つ以上の旋回経路は、前記圃場の枕地に位置する、
項目a1からa14のいずれかに記載の制御システム。
[Item a15]
The plurality of main paths are located within a farm field,
The one or more turning paths are located on a headland of the field,
A control system according to any one of items a1 to a14.

[項目a16]
項目a1からa15のいずれかに記載の制御システムと、
前記測位装置と、
前記警告装置と、
を備える作業車両。
[Item a16]
A control system according to any one of items a1 to a15;
The positioning device;
The warning device;
A work vehicle equipped with:

[項目b1]
自動操舵運転を行う作業車両の制御システムであって、
前記作業車両の目標経路を記憶する記憶装置と、
測位装置によって特定された前記作業車両の位置、および前記記憶装置に記憶された前記目標経路に基づいて、前記作業車両が前記目標経路に沿って走行するように前記作業車両の操舵を制御する制御装置と、
を備え、
前記目標経路は、並列する複数の主経路と、前記複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含み、
前記制御装置は、前記作業車両が自動操舵によって前記旋回経路に沿って旋回するときの速度を、前記旋回経路の曲率に応じて変化させる、
制御システム。
[Item b1]
A control system for a work vehicle that performs automatic steering operation,
A storage device that stores a target route for the work vehicle;
a control device that controls steering of the work vehicle so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle specified by the positioning device and the target route stored in the storage device;
Equipped with
the target route includes a plurality of parallel main routes and one or more turning routes connecting the plurality of main routes;
The control device changes a speed at which the work vehicle turns along the turning path by automatic steering in accordance with a curvature of the turning path.
Control system.

[項目b2]
前記制御装置は、前記旋回経路の曲率が基準値を超える場合、前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するときの速度を、制限速度以下に制限する、項目b1に記載の制御システム。
[Item b2]
The control system according to item b1, wherein the control device limits the speed at which the work vehicle turns along the turning path to a speed limit or less when a curvature of the turning path exceeds a reference value.

[項目b3]
前記制御装置は、前記作業車両が自動操舵によって前記複数の主経路の1つに沿って走行し、前記主経路に接続された旋回経路の始点または前記始点から所定距離だけ手前の地点に到達したとき、前記作業車両の速度が制限速度を超え、かつ前記旋回経路の曲率が基準値を超える場合、前記作業車両の速度を前記制限速度以下に低下させる、項目b1またはb2に記載の制御システム。
[Item b3]
The control system described in item b1 or b2, wherein when the work vehicle travels along one of the multiple main routes by automatic steering and reaches the start of a turning route connected to the main route or a point a predetermined distance before the start point, if the speed of the work vehicle exceeds a speed limit and the curvature of the turning route exceeds a reference value, the control device reduces the speed of the work vehicle to below the speed limit.

[項目b4]
前記記憶装置は、前記曲率と前記制限速度との対応関係を規定するデータをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記データに基づいて、前記曲率に応じて前記制限速度を決定し、
前記制限速度は、前記曲率が大きいほど低い、
項目b2またはb3に記載の制御システム。
[Item b4]
The storage device further stores data defining a correspondence relationship between the curvature and the speed limit;
The control device determines the speed limit according to the curvature based on the data,
The larger the curvature, the lower the speed limit.
The control system according to item b2 or b3.

[項目b5]
前記制御装置は、前記作業車両の走行中、前記旋回経路の曲率を繰り返し計算し、前記曲率の変化率に応じて前記制限速度を変化させる、項目b2からb4のいずれかに記載の制御システム。
[Item b5]
The control system according to any one of items b2 to b4, wherein the control device repeatedly calculates a curvature of the turning path while the work vehicle is traveling, and changes the speed limit according to a rate of change of the curvature.

[項目b6]
前記制御装置は、
前記作業車両を、ユーザによって設定された基準速度で走行させるクルーズコントロール機能を備え、
前記クルーズコントロール機能が有効である場合に、前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するときの速度を、前記旋回経路の曲率に応じて変化させる、
項目b1からb5のいずれかに記載の制御システム。
[Item b6]
The control device includes:
a cruise control function for causing the work vehicle to travel at a reference speed set by a user;
When the cruise control function is enabled, a speed at which the work vehicle turns along the turning path is changed in accordance with a curvature of the turning path.
A control system according to any one of items b1 to b5.

[項目b7]
前記制御装置は、前記クルーズコントロール機能が有効である場合に、
前記基準速度で前記作業車両を前記複数の主経路の1つに沿って走行させ、
前記主経路に接続された旋回経路に沿って前記作業車両を前記旋回経路の曲率に応じて決定される速度で旋回させ、
旋回後、前記旋回経路に接続された他の主経路に沿って、前記作業車両を前記基準速度で走行させる、
項目b6に記載の制御システム。
[Item b7]
When the cruise control function is enabled, the control device
causing the work vehicle to travel along one of the plurality of main routes at the reference speed;
turning the work vehicle along a turning path connected to the main path at a speed determined according to a curvature of the turning path;
After the turning, the work vehicle is caused to travel at the reference speed along another main route connected to the turning route.
The control system according to item b6.

[項目b8]
前記制御装置は、
前記作業車両の操舵を制御する第1制御回路と、
前記作業車両の速度を制御する第2制御回路と、
を備える、項目b1からb7のいずれかに記載の制御システム。
[Item b8]
The control device includes:
A first control circuit for controlling steering of the work vehicle;
A second control circuit that controls a speed of the work vehicle;
The control system according to any of items b1 to b7, comprising:

[項目b9]
前記制御装置は、前記作業車両が前記旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、表示装置に、前記作業車両が前記旋回経路に接近したことを示すポップアップ通知を表示させる、項目b1からb8のいずれかに記載の制御システム。
[Item b9]
A control system described in any of items b1 to b8, wherein the control device, when the work vehicle enters a predetermined range including the turning path, causes a display device to display a pop-up notification indicating that the work vehicle has approached the turning path.

[項目b10]
前記ポップアップ通知は、旋回方向、旋回開始地点までの距離および/または時間、自動操舵で旋回するか否か、および旋回時の速度の少なくとも1つの情報を含む、項目b9に記載の制御システム。
[Item b10]
The control system described in item b9, wherein the pop-up notification includes at least one piece of information: a turning direction, a distance and/or time to a starting point of the turn, whether or not to turn using automatic steering, and a speed during the turn.

[項目b11]
前記制御装置は、前記作業車両が前記旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、音声出力装置に警告音を発出させる、項目b1からb10のいずれかに記載の制御システム。
[Item b11]
The control system according to any one of items b1 to b10, wherein the control device causes an audio output device to emit a warning sound when the work vehicle enters a predetermined range including the turning path.

[項目b12]
前記制御装置は、前記旋回経路の曲率に基づいて前記作業車両の速度を制限しているとき、表示装置に、速度を制限していることを示す情報を表示させる、項目b1からb11のいずれかに記載の制御システム。
[Item b12]
A control system described in any of items b1 to b11, wherein, when the control device limits the speed of the work vehicle based on the curvature of the turning path, the control device causes a display device to display information indicating that the speed is being limited.

[項目b13]
前記制御装置は、前記作業車両の速度を制御しているとき、前記表示装置に、速度制御が行われていることを示すインジケータを点灯させ、
前記旋回経路の曲率に基づいて前記作業車両の速度を制限しているとき、前記インジケータを点滅させることによって前記速度を制限していることを示す前記情報を表示させる、
項目b12に記載の制御システム。
[Item b13]
When the control device is controlling the speed of the work vehicle, the control device causes the display device to light up an indicator indicating that speed control is being performed,
When the speed of the work vehicle is limited based on the curvature of the turning path, the indicator is caused to flash to display the information indicating that the speed is limited.
The control system according to item b12.

[項目b14]
前記複数の主経路は、圃場内に位置し、
前記1つ以上の旋回経路は、前記圃場の枕地に位置する、
項目b1からb13のいずれかに記載の制御システム。
[Item b14]
The plurality of main paths are located within a farm field,
The one or more turning paths are located on a headland of the field,
A control system according to any of items b1 to b13.

[項目b15]
項目b1からb14のいずれかに記載の制御システムと、
前記測位装置と、
を備える作業車両。
[Item b15]
A control system according to any one of items b1 to b14;
The positioning device;
A work vehicle equipped with:

[項目c1]
自動操舵運転を行う作業車両の制御システムであって、
前記作業車両の目標経路、および旋回時に前記作業車両が実行する一連の動作を規定する動作シーケンスを記憶する記憶装置と、
測位装置によって特定された前記作業車両の位置、および前記記憶装置に記憶された前記目標経路に基づいて、前記作業車両が前記目標経路に沿って走行するように前記作業車両の操舵を制御する制御装置と、
を備え、
前記目標経路は、並列する複数の主経路と、前記複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含み、
前記制御装置は、
前記作業車両が自動操舵によって前記旋回経路に沿って旋回するとき、前記動作シーケンスに従って前記作業車両に前記一連の動作を実行させ、
前記作業車両が自動操舵によって前記複数の主経路の1つに沿って走行している最中に、ユーザによって旋回を指示する操作が行われたとき、前記操作に応答して、前記作業車両に前記一連の動作を実行させるか否かを前記ユーザに選択させるためのポップアップを表示装置に表示させ、
前記作業車両に前記一連の動作を実行させることが選択された場合、前記動作シーケンスに従って前記作業車両に前記一連の動作を伴う旋回を実行させ、
前記作業車両に前記一連の動作を実行させないことが選択された場合、前記作業車両に前記一連の動作を伴わない旋回を実行させる、
制御システム。
[Item c1]
A control system for a work vehicle that performs automatic steering operation,
a storage device that stores a target route for the work vehicle and an operation sequence that defines a series of operations to be performed by the work vehicle when turning;
a control device that controls steering of the work vehicle so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle specified by the positioning device and the target route stored in the storage device;
Equipped with
the target route includes a plurality of parallel main routes and one or more turning routes connecting the plurality of main routes;
The control device includes:
When the work vehicle turns along the turning path by automatic steering, the work vehicle is caused to execute the series of operations in accordance with the operation sequence;
when a user performs an operation to instruct a turn while the work vehicle is traveling along one of the plurality of main routes by automatic steering, a pop-up is displayed on a display device in response to the operation, allowing the user to select whether or not to cause the work vehicle to execute the series of operations;
When it is selected to cause the work vehicle to execute the series of operations, the work vehicle is caused to execute a turn involving the series of operations in accordance with the operation sequence;
When it is selected that the work vehicle should not execute the series of operations, the work vehicle is caused to execute a turn that does not involve the series of operations.
Control system.

[項目c2]
前記制御装置は、
自動操舵モードと手動操舵モードとを切り替えることが可能であり、
前記ユーザによる前記旋回を指示する前記操作に応答して前記作業車両に旋回を実行させた後も前記自動操舵モードを継続する、
項目c1に記載の制御システム。
[Item c2]
The control device includes:
It is possible to switch between automatic and manual steering modes,
continuing the automatic steering mode even after causing the work vehicle to turn in response to the operation of the user instructing the turning;
The control system according to item c1.

[項目c3]
前記制御装置は、
前記作業車両を、ユーザによって設定された基準速度で走行させるクルーズコントロール機能を備え、
前記クルーズコントロール機能が有効である状態で前記ユーザによる前記旋回を指示する前記操作に応答して前記作業車両に旋回を実行させた後も前記クルーズコントロール機能を有効にした状態を継続する、
項目c1またはc2に記載の制御システム。
[Item c3]
The control device includes:
a cruise control function for causing the work vehicle to travel at a reference speed set by a user;
and maintaining the cruise control function in an enabled state even after the work vehicle is caused to turn in response to the operation of the user instructing the work vehicle to turn while the cruise control function is enabled.
The control system according to item c1 or c2.

[項目c4]
前記ポップアップは、旋回方向および飛ばし列数を前記ユーザに設定させるための表示を含み、
前記制御装置は、設定された前記旋回方向および前記飛ばし列数に従って、前記作業車両に旋回を実行させる、
項目c1からc3のいずれかに記載の制御システム。
[Item c4]
the pop-up includes a display for allowing the user to set a rotation direction and a number of skipped columns,
The control device causes the work vehicle to turn in accordance with the set turning direction and the set number of skip rows.
A control system according to any one of items c1 to c3.

[項目c5]
前記一連の動作は、旋回開始時に行われる第1の動作と、旋回終了時に行われる第2の動作とを含み、
前記第1の動作は、前記作業車両に連結される作業機の上昇、前記作業機への動力出力の停止、前記作業車両が備えるデフロック機能の停止、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切り替え、および前記作業車両のエンジン回転数の低下のうちの少なくとも1つの動作を含み、
前記第2の動作は、前記作業機の降下、前記作業機への動力出力の開始、前記デフロック機能の開始、前記四輪駆動モードから前記二輪駆動モードへの切り替え、および前記エンジン回転数の上昇のうちの少なくとも1つの動作を含む、
項目c1からc4のいずれかに記載の制御システム。
[Item c5]
The series of movements includes a first movement performed at the start of a turn and a second movement performed at the end of the turn,
the first operation includes at least one of the following operations: raising a work implement coupled to the work vehicle, stopping power output to the work implement, stopping a differential lock function of the work vehicle, switching from a two-wheel drive mode to a four-wheel drive mode, and reducing an engine speed of the work vehicle;
the second operation includes at least one operation of lowering the work machine, starting power output to the work machine, starting the differential lock function, switching from the four-wheel drive mode to the two-wheel drive mode, and increasing the engine speed.
A control system according to any one of items c1 to c4.

[項目c6]
前記制御装置は、前記一連の動作の内容をユーザに設定させるための設定画面を前記表示装置に表示させ、
前記制御装置は、設定された前記一連の動作の内容に基づく前記動作シーケンスを前記記憶装置に記憶させる、
項目c1からc5のいずれかに記載の制御システム。
[Item c6]
the control device causes the display device to display a setting screen for allowing a user to set contents of the series of operations;
The control device stores the operation sequence based on the set content of the series of operations in the storage device.
A control system according to any one of items c1 to c5.

[項目c7]
前記制御装置は、
前記作業車両による作業が完了した領域を前記記憶装置に記憶させ、
前記ユーザによって前記旋回を指示する操作が行われたとき、前記旋回の経路を作成し、
前記経路と前記作業が完了した前記領域とが重なるとき、警告を前記表示装置に表示させる、
項目c1からc6のいずれかに記載の制御システム。
[Item c7]
The control device includes:
storing in the storage device an area in which work by the work vehicle has been completed;
When an operation for instructing the turning is performed by the user, a path for the turning is created;
When the route overlaps with the area in which the work has been completed, a warning is displayed on the display device.
A control system according to any of items c1 to c6.

[項目c8]
前記制御装置は、
前記警告を前記表示装置に表示させるとき、さらに、前記旋回の経路を前記ユーザに変更させることを可能にするユーザインターフェースを前記表示装置に表示させる、
項目c7に記載の制御システム。
[Item c8]
The control device includes:
When the warning is displayed on the display device, a user interface that allows the user to change the turning route is further displayed on the display device.
The control system according to item c7.

[項目c9]
前記複数の主経路は、圃場内に位置し、
前記1つ以上の旋回経路は、前記圃場の枕地に位置する、
項目c1からc8のいずれかに記載の制御システム。
[Item c9]
The plurality of main paths are located within a farm field,
The one or more turning paths are located on a headland of the field,
A control system according to any of items c1 to c8.

[項目c10]
項目c1からc9のいずれかに記載の制御システムと、
前記測位装置と、
前記表示装置と、
を備える作業車両。
[Item c10]
A control system according to any one of items c1 to c9;
The positioning device;
The display device;
A work vehicle equipped with:

[項目d1]
自動操舵運転を行う作業車両の制御システムであって、
前記作業車両の目標経路を記憶する記憶装置と、
自動操舵モードおよび手動操舵モードを切り替えることが可能であり、前記自動操舵モードにおいて、測位装置によって特定された前記作業車両の位置、および前記記憶装置に記憶された前記目標経路に基づいて、前記作業車両が前記目標経路に沿って走行するように前記作業車両の操舵を制御する制御装置と、
を備え、
前記目標経路は、並列する複数の主経路と、前記複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含み、
前記制御装置は、前記自動操舵モードにおいて、前記作業車両が前記複数の主経路の1つに沿って走行し、前記主経路に接続された旋回経路の始点または前記始点から所定距離だけ手前の地点に到達したとき、前記作業車両の速度が閾値を超えている場合は前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替え、前記作業車両の速度が前記閾値を超えていない場合は前記自動操舵モードを継続して前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するように前記作業車両の操舵を制御する、
制御システム。
[Item d1]
A control system for a work vehicle that performs automatic steering operation,
A storage device that stores a target route for the work vehicle;
a control device capable of switching between an automatic steering mode and a manual steering mode, and in the automatic steering mode, controlling steering of the work vehicle so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle identified by a positioning device and the target route stored in the storage device;
Equipped with
the target route includes a plurality of parallel main routes and one or more turning routes connecting the plurality of main routes;
When the work vehicle travels along one of the plurality of main routes and reaches a starting point of a turning route connected to the main route or a point a predetermined distance before the starting point, in the automatic steering mode, if the speed of the work vehicle exceeds a threshold value, the control device cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode, and if the speed of the work vehicle does not exceed the threshold value, the control device continues the automatic steering mode and controls the steering of the work vehicle so that the work vehicle turns along the turning route.
Control system.

[項目d2]
前記制御装置は、前記自動操舵モードを継続して前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するように前記作業車両の操舵を制御しているとき、前記作業車両の速度が前記閾値を超えた場合、前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替える、項目d1に記載の制御システム。
[Item d2]
The control system described in item d1, wherein when the control device continues the automatic steering mode and controls the steering of the work vehicle so that the work vehicle turns along the turning path, if the speed of the work vehicle exceeds the threshold value, the control device cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode.

[項目d3]
前記記憶装置は、前記旋回経路の曲率と前記閾値との対応関係を規定する第1データをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記第1データに基づいて、前記旋回経路の曲率に応じて前記閾値を決定し、
前記閾値は、前記旋回経路の曲率が大きいほど小さい、
項目d1またはd2に記載の制御システム。
[Item d3]
The storage device further stores first data defining a correspondence relationship between a curvature of the turning path and the threshold value;
The control device determines the threshold value in accordance with a curvature of the turning path based on the first data,
The threshold value is smaller as the curvature of the turning path is larger.
The control system according to item d1 or d2.

[項目d4]
前記記憶装置は、前記旋回経路の曲率と前記所定距離との対応関係を規定する第2データをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記第2データに基づいて、前記旋回経路の曲率に応じて前記所定距離を決定し、
前記所定距離は、前記旋回経路の曲率が大きいほど長い、
項目d1からd3のいずれかに記載の制御システム。
[Item d4]
The storage device further stores second data defining a correspondence relationship between a curvature of the turning path and the predetermined distance;
The control device determines the predetermined distance in accordance with a curvature of the turning path based on the second data,
The greater the curvature of the turning path, the longer the predetermined distance.
A control system according to any one of items d1 to d3.

[項目d5]
前記記憶装置は、前記作業車両の速度と前記所定距離との対応関係を規定する第3データをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記第3データに基づいて、前記主経路の1つに沿って走行する前記作業車両の速度に応じて前記所定距離を決定し、
前記所定距離は、前記速度が高いほど長い、
項目d1からd3のいずれかに記載の制御システム。
[Item d5]
the storage device further stores third data defining a correspondence relationship between a speed of the work vehicle and the predetermined distance;
The control device determines the predetermined distance according to a speed of the work vehicle traveling along one of the main routes based on the third data,
The higher the speed, the longer the predetermined distance.
A control system according to any one of items d1 to d3.

[項目d6]
前記制御装置は、
前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替えた場合、前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記自動操舵モードに復帰する、
項目d1からd5のいずれかに記載の制御システム。
[Item d6]
The control device includes:
When the automatic steering mode is released and switched to the manual steering mode, the automatic steering mode is restored after turning in the manual steering mode is completed.
A control system according to any one of items d1 to d5.

[項目d7]
前記制御装置は、
前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記自動操舵モードに復帰するか否かを前記ユーザに確認するためのポップアップ通知を表示装置に表示させ、
前記ユーザの操作に応答して前記自動操舵モードに復帰する、
項目d6に記載の制御システム。
[Item d7]
The control device includes:
After the turning in the manual steering mode is completed, a pop-up notification is displayed on a display device to prompt the user to decide whether or not to return to the automatic steering mode;
returning to the automatic steering mode in response to an operation by the user;
The control system according to item d6.

[項目d8]
前記制御装置は、
前記作業車両を、ユーザによって設定された基準速度で走行させるクルーズコントロール機能を備え、
前記クルーズコントロール機能が有効である場合に、前記作業車両の速度が前記閾値を超えているか否かの判断を実行する、
項目d1からd7のいずれかに記載の制御システム。
[Item d8]
The control device includes:
a cruise control function for causing the work vehicle to travel at a reference speed set by a user;
When the cruise control function is enabled, a determination is made as to whether the speed of the work vehicle exceeds the threshold value.
A control system according to any one of items d1 to d7.

[項目d9]
前記制御装置は、
前記クルーズコントロール機能が有効である状態で前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替えた場合、前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記クルーズコントロール機能を有効にした状態で前記自動操舵モードに復帰する、
項目d8に記載の制御システム。
[Item d9]
The control device includes:
When the automatic steering mode is released and switched to the manual steering mode while the cruise control function is enabled, after turning in the manual steering mode is completed, the automatic steering mode is returned to with the cruise control function enabled.
The control system according to item d8.

[項目d10]
前記制御回路は、前記作業車両が前記旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、表示装置に、前記作業車両が前記旋回経路に接近したことを示すポップアップ通知を表示させる、項目d1からd9のいずれかに記載の制御システム。
[Item d10]
A control system described in any of items d1 to d9, wherein the control circuit, when the work vehicle enters a predetermined range including the turning path, causes a display device to display a pop-up notification indicating that the work vehicle is approaching the turning path.

[項目d11]
前記作業車両が前記旋回経路に接近したことを示す前記ポップアップ通知は、旋回方向、旋回開始地点までの距離および/または時間、自動操舵モードで旋回するか否か、および旋回時の速度の少なくとも1つの情報を含む、項目d10に記載の制御システム。
[Item d11]
The control system described in item d10, wherein the pop-up notification indicating that the work vehicle is approaching the turning path includes at least one piece of information: the turning direction, the distance and/or time to the start point of the turn, whether to turn in automatic steering mode, and the speed at which to turn.

[項目d12]
前記制御装置は、前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替えたとき、表示装置に、モードが切り替えられたことを示すポップアップ通知を表示させる、項目d1からd11のいずれかに記載の制御システム。
[Item d12]
A control system described in any of items d1 to d11, wherein, when the control device switches from the automatic steering mode to the manual steering mode, the control device displays a pop-up notification on the display device indicating that the mode has been switched.

[項目d13]
前記制御回路は、前記作業車両が前記旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、音声出力装置に第1の警告音を発出させる、項目d1からd12のいずれかに記載の制御システム。
[Item d13]
The control system according to any one of items d1 to d12, wherein the control circuit causes an audio output device to emit a first warning sound when the work vehicle enters a predetermined range including the turning path.

[項目d14]
前記制御回路は、前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替えたとき、音声出力装置に第2の警告音を発出させる、項目d1からd13のいずれかに記載の制御システム。
[Item d14]
A control system described in any of items d1 to d13, wherein the control circuit causes an audio output device to emit a second warning sound when switching from the automatic steering mode to the manual steering mode.

[項目d15]
前記複数の主経路は、圃場内に位置し、
前記1つ以上の旋回経路は、前記圃場の枕地に位置する、
項目d1からd14のいずれかに記載の制御システム。
[Item d15]
The plurality of main paths are located within a farm field,
The one or more turning paths are located on a headland of the field,
A control system according to any one of items d1 to d14.

[項目d16]
項目d1からd15のいずれかに記載の制御システムと、
前記測位装置と、
を備える作業車両。
[Item d16]
A control system according to any one of items d1 to d15;
The positioning device;
A work vehicle equipped with:

本開示の技術は、例えばトラクタ、田植機、コンバイン、およびハーベスタなどの、農業用途で使用される作業車両に適用することができる。本開示の技術は、例えば建設作業車または除雪車などの、農業以外の用途で使用される作業車両にも適用することができる。 The technology disclosed herein can be applied to work vehicles used in agricultural applications, such as tractors, rice transplanters, combines, and harvesters. The technology disclosed herein can also be applied to work vehicles used in non-agricultural applications, such as construction vehicles or snowplows.

50 GNSS衛星
60 基準局
70 作業領域
80 枕地
81 オートHMSトリガーアイコン
82 オートクルーズコントロールアイコン
85 設定アイコン
86 オートステアアイコン
87 オンデマンド旋回アイコン
88、89 ボタン
90、91、92、93、94、95 ポップアップ通知
96 オートクルーズインジケータ
97 自動旋回インジケータ
98、99 ボタン
100 作業車両
101 車両本体
102 原動機(エンジン)
103 変速装置(トランスミッション)
104 タイヤ
105 キャビン
106 操舵装置
107 運転席
108 連結装置
120 測位装置
121 GNSS受信機
122 RTK受信機
125 慣性計測装置(IMU)
130 障害物センサ
140 駆動装置
150 ステアリングホイールセンサ
152 切れ角センサ
160 制御システム
170 記憶装置
180 制御装置
181、182、183、184、185、186 ECU
190 通信インタフェース
200 操作端末
210 操作スイッチ群
220 ブザー
300 作業機
340 駆動装置
360 制御装置
390 通信インタフェース
50 GNSS satellite 60 Reference station 70 Working area 80 Headland 81 Auto HMS trigger icon 82 Auto cruise control icon 85 Settings icon 86 Autosteer icon 87 On-demand turn icon 88, 89 Buttons 90, 91, 92, 93, 94, 95 Pop-up notification 96 Auto cruise indicator 97 Auto turn indicator 98, 99 Buttons 100 Work vehicle 101 Vehicle body 102 Prime mover (engine)
103 Transmission
104 Tire 105 Cabin 106 Steering device 107 Driver's seat 108 Coupling device 120 Positioning device 121 GNSS receiver 122 RTK receiver 125 Inertial measurement unit (IMU)
130 Obstacle sensor 140 Drive device 150 Steering wheel sensor 152 Turn angle sensor 160 Control system 170 Storage device 180 Control device 181, 182, 183, 184, 185, 186 ECU
190 Communication interface 200 Operation terminal 210 Operation switch group 220 Buzzer 300 Work machine 340 Driving device 360 Control device 390 Communication interface

Claims (16)

自動操舵運転を行う作業車両の制御システムであって、
前記作業車両の目標経路を記憶する記憶装置と、
自動操舵モードおよび手動操舵モードを切り替えることが可能であり、前記自動操舵モードにおいて、測位装置によって特定された前記作業車両の位置、および前記記憶装置に記憶された前記目標経路に基づいて、前記作業車両が前記目標経路に沿って走行するように前記作業車両の操舵を制御する制御装置と、
を備え、
前記目標経路は、並列する複数の主経路と、前記複数の主経路を接続する1つ以上の旋回経路とを含み、
前記制御装置は、前記自動操舵モードにおいて、前記作業車両が前記複数の主経路の1つに沿って走行し、前記主経路に接続された旋回経路の始点または前記始点から所定距離だけ手前の地点に到達したとき、前記作業車両の速度が閾値を超えている場合は前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替え、前記作業車両の速度が前記閾値を超えていない場合は前記自動操舵モードを継続して前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するように前記作業車両の操舵を制御する、
制御システム。
A control system for a work vehicle that performs automatic steering operation,
A storage device that stores a target route for the work vehicle;
a control device capable of switching between an automatic steering mode and a manual steering mode, and in the automatic steering mode, controlling steering of the work vehicle so that the work vehicle travels along the target route based on the position of the work vehicle identified by a positioning device and the target route stored in the storage device;
Equipped with
the target route includes a plurality of parallel main routes and one or more turning routes connecting the plurality of main routes;
When the work vehicle travels along one of the plurality of main routes and reaches a starting point of a turning route connected to the main route or a point a predetermined distance before the starting point, in the automatic steering mode, if the speed of the work vehicle exceeds a threshold value, the control device cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode, and if the speed of the work vehicle does not exceed the threshold value, the control device continues the automatic steering mode and controls the steering of the work vehicle so that the work vehicle turns along the turning route.
Control system.
前記制御装置は、前記自動操舵モードを継続して前記作業車両が前記旋回経路に沿って旋回するように前記作業車両の操舵を制御しているとき、前記作業車両の速度が前記閾値を超えた場合、前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替える、請求項1に記載の制御システム。 The control system according to claim 1, wherein when the automatic steering mode is continued and the steering of the work vehicle is controlled so that the work vehicle turns along the turning path, if the speed of the work vehicle exceeds the threshold value, the control device cancels the automatic steering mode and switches to the manual steering mode. 前記記憶装置は、前記旋回経路の曲率と前記閾値との対応関係を規定する第1データをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記第1データに基づいて、前記旋回経路の曲率に応じて前記閾値を決定し、
前記閾値は、前記旋回経路の曲率が大きいほど小さい、
請求項1または2に記載の制御システム。
The storage device further stores first data defining a correspondence relationship between a curvature of the turning path and the threshold value;
The control device determines the threshold value in accordance with a curvature of the turning path based on the first data,
The threshold value is smaller as the curvature of the turning path is larger.
A control system according to claim 1 or 2.
前記記憶装置は、前記旋回経路の曲率と前記所定距離との対応関係を規定する第2データをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記第2データに基づいて、前記旋回経路の曲率に応じて前記所定距離を決定し、
前記所定距離は、前記旋回経路の曲率が大きいほど長い、
請求項1から3のいずれかに記載の制御システム。
The storage device further stores second data defining a correspondence relationship between a curvature of the turning path and the predetermined distance;
The control device determines the predetermined distance in accordance with a curvature of the turning path based on the second data,
The greater the curvature of the turning path, the longer the predetermined distance.
A control system according to any one of claims 1 to 3.
前記記憶装置は、前記作業車両の速度と前記所定距離との対応関係を規定する第3データをさらに記憶し、
前記制御装置は、前記第3データに基づいて、前記主経路の1つに沿って走行する前記作業車両の速度に応じて前記所定距離を決定し、
前記所定距離は、前記速度が高いほど長い、
請求項1から3のいずれかに記載の制御システム。
the storage device further stores third data defining a correspondence relationship between a speed of the work vehicle and the predetermined distance;
The control device determines the predetermined distance according to a speed of the work vehicle traveling along one of the main routes based on the third data,
The higher the speed, the longer the predetermined distance.
A control system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、
前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替えた場合、前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記自動操舵モードに復帰する、
請求項1から5のいずれかに記載の制御システム。
The control device includes:
When the automatic steering mode is released and switched to the manual steering mode, the automatic steering mode is restored after turning in the manual steering mode is completed.
A control system according to any one of claims 1 to 5.
前記制御装置は、
前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記自動操舵モードに復帰するか否かをユーザに確認するためのポップアップ通知を表示装置に表示させ、
前記ユーザの操作に応答して前記自動操舵モードに復帰する、
請求項6に記載の制御システム。
The control device includes:
After the turning in the manual steering mode is completed, a pop-up notification is displayed on a display device to allow a user to confirm whether or not to return to the automatic steering mode;
returning to the automatic steering mode in response to an operation by the user;
7. The control system of claim 6.
前記制御装置は、
前記作業車両を、ユーザによって設定された基準速度で走行させるクルーズコントロール機能を備え、
前記クルーズコントロール機能が有効である場合に、前記作業車両の速度が前記閾値を超えているか否かの判断を実行する、
請求項1から7のいずれかに記載の制御システム。
The control device includes:
a cruise control function for causing the work vehicle to travel at a reference speed set by a user;
When the cruise control function is enabled, a determination is made as to whether the speed of the work vehicle exceeds the threshold value.
A control system according to any one of claims 1 to 7.
前記制御装置は、
前記クルーズコントロール機能が有効である状態で前記自動操舵モードを解除して前記手動操舵モードに切り替えた場合、前記手動操舵モードにおける旋回が終了した後、前記クルーズコントロール機能を有効にした状態で前記自動操舵モードに復帰する、
請求項8に記載の制御システム。
The control device includes:
When the automatic steering mode is released and switched to the manual steering mode while the cruise control function is enabled, after turning in the manual steering mode is completed, the automatic steering mode is returned to with the cruise control function enabled.
9. The control system of claim 8.
前記制御装置は、前記作業車両が前記旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、表示装置に、前記作業車両が前記旋回経路に接近したことを示すポップアップ通知を表示させる、請求項1から9のいずれかに記載の制御システム。 10. The control system according to claim 1, wherein the control device , when the work vehicle enters a predetermined range including the turning path, causes a display device to display a pop-up notification indicating that the work vehicle has approached the turning path. 前記作業車両が前記旋回経路に接近したことを示す前記ポップアップ通知は、旋回方向、旋回開始地点までの距離および/または時間、自動操舵モードで旋回するか否か、および旋回時の速度の少なくとも1つの情報を含む、請求項10に記載の制御システム。 The control system according to claim 10, wherein the pop-up notification indicating that the work vehicle is approaching the turning path includes at least one piece of information regarding the turning direction, the distance and/or time to the turning start point, whether or not to turn in automatic steering mode, and the speed during the turn. 前記制御装置は、前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替えたとき、表示装置に、モードが切り替えられたことを示すポップアップ通知を表示させる、請求項1から11のいずれかに記載の制御システム。 The control system according to any one of claims 1 to 11, wherein when the control device switches from the automatic steering mode to the manual steering mode, the control device causes the display device to display a pop-up notification indicating that the mode has been switched. 前記制御装置は、前記作業車両が前記旋回経路を含む所定範囲内に進入したとき、音声出力装置に第1の警告音を発出させる、請求項1から12のいずれかに記載の制御システム。 13. The control system according to claim 1, wherein the control device causes an audio output device to emit a first warning sound when the work vehicle enters a predetermined range including the turning path. 前記制御装置は、前記自動操舵モードから前記手動操舵モードに切り替えたとき、音声出力装置に第2の警告音を発出させる、請求項1から13のいずれかに記載の制御システム。 The control system according to claim 1 , wherein the control device causes an audio output device to emit a second warning sound when switching from the automatic steering mode to the manual steering mode. 前記複数の主経路は、圃場内に位置し、
前記1つ以上の旋回経路は、前記圃場の枕地に位置する、
請求項1から14のいずれかに記載の制御システム。
The plurality of main paths are located within a farm field,
The one or more turning paths are located on a headland of the field,
A control system according to any preceding claim.
請求項1から15のいずれかに記載の制御システムと、
前記測位装置と、
を備える作業車両。
A control system according to any one of claims 1 to 15;
The positioning device;
A work vehicle equipped with:
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