JP2024161167A - Work vehicles - Google Patents
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Abstract
【課題】ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことができ、作業効率の向上を図ることが出来ることを目的とする。【解決手段】走行車体(2)と、前記走行車体(2)に、圃場に資材を供給する供給装置を備え、圃場の衛星画像データと実際撮影された圃場の画像を用いて土壌の色味の分類を判断した土質分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両。【選択図】図3[Problem] The objective is to increase yields and improve work efficiency even without know-how. [Solution] A work vehicle that is equipped with a traveling body (2) and a supply device that supplies materials to a field on the traveling body (2), and adjusts the supply amount of the materials based on soil classification data that determines the classification of soil color using satellite image data of the field and images of the field that have actually been photographed. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は、作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle.
従来、圃場で苗の植付け等の作業を行う際に用いる苗移植機等の作業車両には、施肥装置とGPSを搭載し操舵部材を直進位置に保持して自動直進走行を行ない、機体の進行方向を自動的に修正することができる自動操舵装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, work vehicles such as seedling transplanters used for planting seedlings in farm fields are equipped with a fertilizer applicator and a GPS, and are equipped with an automatic steering device that holds the steering member in a straight-ahead position to automatically drive in a straight line and automatically correct the direction of travel of the vehicle (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の作業車両では、田植や苗の生育のノウハウが無い状態では収量を増やすことが困難である。また、圃場の形状を認識していないため、苗切れになるタイミングが把握できないため、作業効率低下する問題があった。 However, with conventional work vehicles, it is difficult to increase yields without the know-how of rice planting and seedling growth. In addition, because they do not recognize the shape of the field, they are unable to know when the seedlings will run out, which reduces work efficiency.
本発明は、上述した従来の作業車両の課題に鑑みて、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことができると共に、圃場の形状を認識し、作業者は、苗と肥料補給を迅速に行えて、作業効率の向上を図ることが出来ることを目的とする。 In consideration of the problems with conventional work vehicles described above, the present invention aims to increase yields even without the need for know-how, recognize the shape of the field, and enable workers to quickly replenish seedlings and fertilizer, thereby improving work efficiency.
走行車体(2)と、前記走行車体(2)に、圃場に資材を供給する供給装置を備え、
圃場の衛星画像データと実際撮影された圃場の画像を用いて土壌の色味の分類を判断した土質分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両である。
The vehicle includes a traveling vehicle body (2) and a supply device for supplying materials to a field on the traveling vehicle body (2).
This work vehicle is characterized by adjusting the supply amount of the materials based on soil classification data that determines the classification of soil color using satellite image data of the field and images of the field that have been actually photographed.
第2の本発明は、
走行車体(2)と、前記走行車体(2)に、圃場に資材を供給する供給装置を備え、
圃場の衛星画像データと圃場の地形データを用いて土壌の色味の分類を判断した土質分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両である。
The second aspect of the present invention is
The vehicle includes a traveling vehicle body (2) and a supply device for supplying materials to a field on the traveling vehicle body (2).
This work vehicle is characterized in that the supply amount of the materials is adjusted based on soil classification data that determines the classification of soil color using satellite image data of the field and topographical data of the field.
第3の本発明は、
前記走行車体(2)に前記圃場に苗を植える植付装置(50)を備え、
前記土質分類データから苗を圃場に植える植付深さを調節することを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両である。
The third aspect of the present invention is
The traveling vehicle body (2) is provided with a planting device (50) for planting seedlings in the field,
3. The work vehicle according to claim 1, wherein the planting depth at which seedlings are planted in a field is adjusted based on the soil type classification data.
本発明により、分類されたデータから資材の供給量を調節することで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 This invention allows you to increase yields even without the know-how by adjusting the supply of materials based on classified data.
以下、本発明の作業車両の一実施の形態にかかる8条植えのロボット乗用田植機について、図面を用いて説明する。 The following describes an eight-row planting robotic riding rice transplanter that is one embodiment of the work vehicle of the present invention, with reference to the drawings.
図1及び図2は本実施の形態にかかるロボット乗用田植機の左側面図と平面図である。 Figures 1 and 2 are a left side view and a plan view of the robotic riding rice transplanter according to this embodiment.
本実施の形態のロボット乗用田植機1は、図1、図2に示す様に、走行車体2の後側に昇降リンク装置30を介して植付装置50が昇降可能に装着され、走行車体2の後部上側に施肥装置3のホッパー3aが設けられている。昇降リンク装置30は、上側リンクアーム31と、下側リンクアーム32とを備えた平行リンクである。 As shown in Figs. 1 and 2, in the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment, the planting device 50 is mounted on the rear of the traveling body 2 via a lifting link device 30 so that it can be raised and lowered, and a hopper 3a of the fertilizer applicator 3 is provided on the upper rear part of the traveling body 2. The lifting link device 30 is a parallel link equipped with an upper link arm 31 and a lower link arm 32.
また、植付装置50の下方には、施肥装置3の施肥ホース(図示省略)から供給されてくる肥料を、作溝部(図示省略)で圃場に形成される溝部に投入した後、覆土する覆土部90(図3参照)を備えている。また、覆土部90に設けられた覆土プレート駆動装置91は、制御部400からの指令に応じて覆土部90の覆土プレート(図示省略)を作動させる様に構成されており、これにより覆土量が変更可能となる構成である。 Below the planting device 50 is a soil covering unit 90 (see FIG. 3) that pours fertilizer supplied from a fertilizer hose (not shown) of the fertilizer applicator 3 into a furrow formed in the field by a furrow making unit (not shown) and then covers the fertilizer with soil. A soil covering plate drive device 91 provided in the soil covering unit 90 is configured to operate the soil covering plate (not shown) of the soil covering unit 90 in response to a command from the control unit 400, thereby making it possible to change the amount of soil covered.
走行車体2は、駆動輪である左右一対の前輪4、4及び左右一対の後輪5、5を備えた四輪駆動車両ある。 The vehicle body 2 is a four-wheel drive vehicle equipped with a pair of left and right front wheels 4, 4 and a pair of left and right rear wheels 5, 5, which are drive wheels.
また、本実施の形態のロボット乗用田植機1には、圃場の水素イオン指数(pH値)を測定するpH測定器80(図3参照)を備えている。具体的には、pH測定器80の電極センサが、ロボット乗用田植機1の左右一対の前輪4のリム部に対向配置されている。 The robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment is also equipped with a pH meter 80 (see FIG. 3) that measures the hydrogen ion exponent (pH value) of the field. Specifically, the electrode sensor of the pH meter 80 is disposed opposite the rims of the pair of front wheels 4 on the left and right of the robotic riding rice transplanter 1.
本実施の形態のロボット乗用田植機1の施肥作業中において、制御部400(図3参照)が、pH測定器80(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、圃場のある測定位置におけるpH値が予め定められた閾値以上であると判定した場合、その測定位置が還元作用の高い(即ち、排水性の悪い)場所であると判定して、覆土プレート駆動装置91に対して指令を出して、覆土プレートを作動させて、覆土の量を所定基準より少なくする方向に変更させる構成である。これにより、還元作用が高いと判定された測定位置の排水性を高め、酸化を促し土質を改善することが出来る。 During fertilization work by the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment, if the control unit 400 (see FIG. 3) determines from the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field by the pH meter 80 (see FIG. 3) that the pH value at a certain measurement position in the field is equal to or greater than a predetermined threshold value, it determines that the measurement position is a place with high reduction activity (i.e. poor drainage) and issues a command to the soil cover plate driver 91 to operate the soil cover plate and change the amount of covered soil in a direction less than a predetermined standard. This makes it possible to improve the drainage at the measurement position determined to have high reduction activity, promote oxidation, and improve the soil quality.
また、トランスミッションケース6の背面部に車体メインフレーム7の前端部が固着されており、他方、その車体メインフレーム7の後端左右両端部には、昇降リンク装置30を回動可能に支持する左右一対のリンク支持ステー10が固定されている。 The front end of the vehicle body main frame 7 is fixed to the rear part of the transmission case 6, while a pair of left and right link support stays 10 that rotatably support the lifting link device 30 are fixed to both left and right ends of the rear end of the vehicle body main frame 7.
エンジン20は車体メインフレーム7の上に搭載されており、該エンジン20の回転動力が、ベルト伝動装置12及びHST(静油圧式無段階変速機)13を介してトランスミッションケース6に伝達される。トランスミッションケース6に伝達された回転動力は、トランスミッションケース6内の変速機構(副変速装置等)により変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。そして、走行動力は、前輪4、4、及び左右後輪5、5を駆動する。 The engine 20 is mounted on the vehicle main frame 7, and the rotational power of the engine 20 is transmitted to the transmission case 6 via a belt transmission device 12 and an HST (hydrostatic continuously variable transmission) 13. The rotational power transmitted to the transmission case 6 is changed in speed by a speed change mechanism (auxiliary transmission, etc.) inside the transmission case 6, and then separated into running power and externally extracted power, which are then extracted. The running power then drives the front wheels 4, 4 and the left and right rear wheels 5, 5.
また、トランスミッションケース6から取出された外部取出動力は、植付クラッチ(図示省略)を介して植付伝動軸21によって植付装置50へ伝動される。 In addition, the external output power taken from the transmission case 6 is transmitted to the planting device 50 by the planting transmission shaft 21 via a planting clutch (not shown).
また、図1、図2に示す様に、植付装置50は、第1苗植付部55a、第2苗植付部55b、第3苗植付部55c、第4苗植付部55dを備え、更にそれぞれの苗植付部には、苗を植付ける爪を有する植付具51が、左右両側に2つずつ回動可能に設けられ、合計8条の苗が圃場に植え付けられる構成である。 As shown in Figures 1 and 2, the planting device 50 is equipped with a first seedling planting section 55a, a second seedling planting section 55b, a third seedling planting section 55c, and a fourth seedling planting section 55d. Each seedling planting section is further equipped with two rotatable planting tools 51 on each side, each having claws for planting seedlings, allowing a total of eight rows of seedlings to be planted in the field.
また、図1、図2に示す通り、植付装置50の下部には、中央位置と、左右両側の位置に、それぞれフロート53が設けられている。これらフロート53が圃場の泥面上を整地しつつ滑走し、その整地跡に、植付具51により苗が圃場に植え付けられる。 As shown in Figures 1 and 2, floats 53 are provided at the center and on both the left and right sides of the bottom of the planting device 50. These floats 53 slide across the muddy surface of the field while leveling it, and seedlings are planted in the leveled area by the planting tool 51.
また、植付装置50の下部には、平面視で略門型形状に配置されたローター41を、左側後輪ギヤケース18Lから取り出される動力で、自在継手40aを介して回動させることにより、圃場面を整地する整地ローター40が設けられている。 In addition, a ground leveling rotor 40 is provided at the bottom of the planting device 50. The rotor 41 is arranged in a roughly gate-like shape when viewed from above, and is rotated via a universal joint 40a by the power extracted from the left rear wheel gear case 18L to level the field.
また、整地ローター40は、植付装置50に対して、昇降モータ(図示省略)の作動により昇降可能に取り付けられており、ローター41の回動の入り切りは、左側後輪ギヤケース18Lに設けられた所定のクラッチ(図示省略)の入り切り動作によって行われる。 The soil leveling rotor 40 is attached to the planting device 50 so that it can be raised and lowered by the operation of a lifting motor (not shown), and the rotor 41 is rotated by turning on and off a specified clutch (not shown) provided on the left rear wheel gear case 18L.
また、操縦座席22の前方には操縦ハンドル24が設けられている。操縦ハンドル24の右側又は左側には、整地ローター40を入り切りするための整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)が設けられている。整地ローター入/切スイッチ42を「入り」操作すると、後述する制御部400(図3参照)からの指令により、整地ローター40が圃場面に降下すると共に、ローター41が回動を開始する構成である。また、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」操作すると、後述する制御部400(図3参照)からの指令により、整地ローター40が圃場面から上昇すると共に、ローター41が回動を停止する構成である。 A steering handle 24 is provided in front of the steering seat 22. A leveling rotor on/off switch 42 (see FIG. 3) for turning the leveling rotor 40 on and off is provided on the right or left side of the steering handle 24. When the leveling rotor on/off switch 42 is turned "on," the leveling rotor 40 descends to the field and the rotor 41 starts rotating in response to a command from the control unit 400 (see FIG. 3), which will be described later. When the leveling rotor on/off switch 42 is turned "off," the leveling rotor 40 rises from the field and the rotor 41 stops rotating in response to a command from the control unit 400 (see FIG. 3), which will be described later.
また、操縦ハンドル24の右側又は左側には、走行車体2の前進走行と後進走行の切り替え及び走行速度などを設定するHST操作レバー(図示省略)、植付装置50の昇降及び植付作業の入切を操作する植付作業レバー14(図2参照)等の各種レバーが設けられている。 In addition, various levers are provided on the right or left side of the steering handle 24, such as an HST operation lever (not shown) that switches the traveling body 2 between forward and reverse travel and sets the traveling speed, and a planting operation lever 14 (see Figure 2) that raises and lowers the planting device 50 and turns the planting operation on and off.
なお、本実施の形態のロボット乗用田植機1では、走行車体2が旋回したり、後進走行した場合には、それらの動作に連動して昇降リンク装置30が上昇することにより植付装置50が上昇すると共に植付作業が停止される構成である。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment, when the traveling body 2 turns or travels in reverse, the lifting link device 30 rises in conjunction with these movements, causing the planting device 50 to rise and the planting work to stop.
また、操縦ハンドル24の下方には、各種操作ボタン(図示省略)と、後述する自動運転モードの入り切りを行うための自動運転モード入/切スイッチ61(図3参照)と、各種メータや表示部を配置したメータパネル60(図2参照)が設けられている。 In addition, below the steering wheel 24 are provided various operation buttons (not shown), an automatic driving mode on/off switch 61 (see FIG. 3) for turning on and off the automatic driving mode described below, and a meter panel 60 (see FIG. 2) on which various meters and displays are arranged.
また、本実施の形態のロボット乗用田植機1は、図3に示す様に、送受信装置70と、自動操舵装置200と、位置情報取得装置300等と、その他、各種センサ等を備えており、これらは後述する制御部400(図3参照)に電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3, the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment is equipped with a transceiver 70, an automatic steering device 200, a position information acquisition device 300, and various other sensors, which are electrically connected to a control unit 400 (see FIG. 3) described later.
図3は、ロボット乗用田植機1における制御部400と各種装置及び各種センサ等との接続関係を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing the connection relationship between the control unit 400 and various devices and sensors in the robotic riding rice transplanter 1.
送受信装置70は、圃場の畦に居て、無人運転中のロボット乗用田植機1による自動植付作業を監視している作業者が、必要に応じて、作業者が携帯しているリモコン装置71(図3)を用いて当該ロボット乗用田植機1を遠隔操作する際の信号の送受信を行うための装置である。 The transmitter/receiver device 70 is a device for transmitting and receiving signals when a worker who is on the edge of a field and monitoring the automatic planting work performed by the unmanned robotic riding-on rice transplanter 1 remotely operates the robotic riding-on rice transplanter 1 using a remote control device 71 (Figure 3) carried by the worker as necessary.
自動操舵装置200は、操縦ハンドル24を自動で操作して、走行車体2を直進方向に維持したり、旋回させたりすることが可能な構成である。 The automatic steering device 200 is configured to automatically operate the steering wheel 24 to keep the traveling vehicle body 2 moving in a straight line or to turn the vehicle body 2.
即ち、自動操舵装置200は、任意の回転力を自動で操縦ハンドル24に付与することにより、操縦ハンドル24を回転させる操舵モータ210と、操縦ハンドル24の回転角度(ハンドル切れ角)を検知するハンドルポテンショメータ220と、を有している。 That is, the automatic steering device 200 has a steering motor 210 that rotates the steering handle 24 by automatically applying an arbitrary rotational force to the steering handle 24, and a steering potentiometer 220 that detects the rotation angle (steering angle) of the steering handle 24.
また、位置情報取得装置300は、GNSS(Global Navigation Satellite System)に基づいて地球上でのロボット乗用田植機1の位置情報(即ち、座標情報)を取得する構成であり、人工衛星からの信号を所定間隔で受信する為の受信アンテナ310を備え、位置情報取得装置300により取得された位置情報は、制御部400に送られる構成である。 The position information acquisition device 300 is configured to acquire position information (i.e., coordinate information) of the robotic riding rice transplanter 1 on the Earth based on the Global Navigation Satellite System (GNSS), and is equipped with a receiving antenna 310 for receiving signals from artificial satellites at predetermined intervals, and the position information acquired by the position information acquisition device 300 is sent to the control unit 400.
制御部400に送られた位置情報や、後述する、当該位置情報に基づいて得られた圃場の形状情報や、圃場における自動植付作業時においてロボット乗用田植機1が走行すべき目標走行経路の位置情報(位置座標)等は、メモリ部410(図3参照)に記録可能に構成されている。また、圃場の形状情報や、目標走行経路の位置情報等は、後述する演算部420により算出される。 The position information sent to the control unit 400, the shape information of the field obtained based on the position information (described later), and the position information (position coordinates) of the target travel path along which the robotic riding rice transplanter 1 should travel during automatic planting work in the field are configured to be recordable in the memory unit 410 (see FIG. 3). In addition, the shape information of the field and the position information of the target travel path are calculated by the calculation unit 420 (described later).
また、受信アンテナ310は、図1、図2に示す通り、正面視で門型のアンテナ固定部材320の上面中央部に固定されており、アンテナ固定部材320の左右の下端部321L、321Rは、フロアステップ23の前端部左右両側面に固定されている。 As shown in Figures 1 and 2, the receiving antenna 310 is fixed to the center of the upper surface of the gate-shaped antenna fixing member 320 when viewed from the front, and the left and right lower ends 321L and 321R of the antenna fixing member 320 are fixed to the left and right side surfaces of the front end of the floor step 23.
なお、本実施の形態の走行車体2は、本発明の走行車体の一例にあたり、本実施の形態の植付装置50は、本発明の作業装置の一例にあたる。また、本実施の形態の整地ローター40は、本発明の整地装置の一例にあたり、本実施の形態の整地ローター入/切スイッチ42は、本発明の整地装置入/切スイッチの一例にあたる。また、本実施の形態の位置情報取得装置300は、本発明の位置情報取得装置の一例にあたり、本実施の形態の制御部400は、本発明の制御部の一例にあたる。また、本実施の形態の施肥装置3は、本発明の施肥装置の一例にあたる。また、本実施の形態のpH測定器80は、本発明の検知装置の一例にあたり、本実施の形態の覆土部90は、本発明の覆土部の一例にあたる。 The traveling vehicle body 2 of this embodiment is an example of the traveling vehicle body of the present invention, and the planting device 50 of this embodiment is an example of the work device of the present invention. The soil leveling rotor 40 of this embodiment is an example of the soil leveling device of the present invention, and the soil leveling rotor on/off switch 42 of this embodiment is an example of the soil leveling device on/off switch of the present invention. The position information acquisition device 300 of this embodiment is an example of the position information acquisition device of the present invention, and the control unit 400 of this embodiment is an example of the control unit of the present invention. The fertilizer application device 3 of this embodiment is an example of the fertilizer application device of the present invention. The pH measuring device 80 of this embodiment is an example of the detection device of the present invention, and the soil covering unit 90 of this embodiment is an example of the soil covering unit of the present invention.
以上の構成において、本実施の形態のロボット乗用田植機1を用いた自動運転の動作について、主として図4、図5を用いて説明する。 In the above configuration, the operation of automatic operation using the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment will be explained mainly using Figures 4 and 5.
まず、図4を用いて、ロボット乗用田植機1の走行経路、及び作業手順についての概要を説明する。 First, we will use Figure 4 to provide an overview of the travel path and work procedures of the robotic riding rice transplanter 1.
図4は、圃場におけるロボット乗用田植機1の走行経路、及び作業手順についての概要を説明するための圃場の平面模式図である。 Figure 4 is a schematic plan view of a farm field to provide an overview of the travel path and work procedures of the robotic riding rice transplanter 1 in the farm field.
図5は、圃場の各辺に沿ったマニュアル走行(手動走行)に基づいて、圃場の形状情報を取得する作業手順等についての概要を説明するための圃場の平面模式図である。 Figure 5 is a schematic plan view of a field to provide an overview of the work procedures for acquiring field shape information based on manual driving (hand-operated driving) along each side of the field.
本実施の形態の圃場500は、四方を第1辺501、第2辺502、第3辺503、及び第4辺504で囲まれた、略長方形状の圃場である。 In this embodiment, the field 500 is a substantially rectangular field surrounded on all four sides by a first side 501, a second side 502, a third side 503, and a fourth side 504.
また、本実施の形態では、ロボット乗用田植機1に対する苗や肥料の補給作業は、圃場500の第4辺504側にて行うため、ロボット乗用田植機1が自動運転中は、リモコン装置71を携帯した作業者は、第4辺504側に待機して、その動作を監視しているものとする。 In addition, in this embodiment, the supply of seedlings and fertilizer to the robotic riding rice transplanter 1 is performed on the fourth side 504 of the field 500, so while the robotic riding rice transplanter 1 is operating automatically, an operator carrying a remote control device 71 waits on the fourth side 504 and monitors its operation.
また、本実施の形態では、圃場500の第4辺504側の畦が苗や肥料の補給作業を行うものであることを事前に設定することが出来る設定スイッチ(図示省略)が設けられており、その設定スイッチからの設定情報を受け付けた制御部400は、その情報をメモリ部410に記録する構成である。なお、当該設定スイッチは、操作性の向上を図るために、操縦ハンドル24の周辺又は、メータパネル60(図2参照)周辺に設けられている。 In addition, in this embodiment, a setting switch (not shown) is provided that allows the operator to set in advance that the ridge on the fourth side 504 of the field 500 is to be used for supplying seedlings and fertilizer, and the control unit 400 that receives setting information from the setting switch is configured to record the information in the memory unit 410. Note that the setting switch is provided near the steering wheel 24 or the meter panel 60 (see FIG. 2) in order to improve operability.
本実施の形態では、まず、ロボット乗用田植機1に作業者が乗車して、自動運転モード入/切スイッチ61を「入り」にして、作業者が操縦ハンドル24を操作することで、圃場500の第1辺501、第2辺502及び第3辺503に沿ってA工程511、B工程512、及びC工程513をマニュアル走行しながら、植付け作業を行うことなく、整地ローター40を作動させて枕地の整地作業を行う。 In this embodiment, first, an operator gets on the robotic riding rice transplanter 1, turns the automatic operation mode on/off switch 61 to "on", and operates the steering wheel 24 to manually travel along the first side 501, second side 502, and third side 503 of the field 500 through process A 511, process B 512, and process C 513, while operating the soil leveling rotor 40 to perform soil leveling work on the headland without performing planting work.
このA工程511~C工程513を、整地ローター入/切スイッチ42の「入り」操作と「切り」操作を適宜繰り返しながらマニュアル走行することにより、制御部400は、圃場500の形状情報の特定に必要な圃場の四隅に関する位置情報と、目標ラインの算出に必要な基準ラインの位置情報とを取得する。また、制御部400は、これら取得した各種の位置情報に基づいて、自動旋回動作可能な自動走行経路情報(第2列目L2以降の目標ラインの位置情報、第1植付開始ラインLU1と第2植付開始ラインLU2との位置情報等を含む)を演算により求め、それらの情報をメモリ部410に格納する。 By manually driving through these steps A 511 to C 513 while repeatedly turning the leveling rotor on/off switch 42 on and off as appropriate, the control unit 400 acquires position information on the four corners of the field, which is necessary to identify the shape information of the field 500, and position information on the reference line, which is necessary to calculate the target line. Based on the various acquired position information, the control unit 400 also calculates automatic driving route information that allows automatic turning operation (including position information on the target line from the second row L2 onwards, and position information on the first planting start line LU1 and the second planting start line LU2, etc.), and stores this information in the memory unit 410.
次に、圃場500の第4辺504に沿ったD工程514(図4では、破線で示した)を植付け作業を行うことなくマニュアル走行して、第2列目L2の第1植付開始位置L2S(第1植付開始ラインLU1と第2列目L2との交点)の手前で時計回りに旋回して第1植付開始位置L2Sで走行を停止させた後、作業者はロボット乗用田植機1から降りて、第4辺504側の畦に移動する。 Next, the operator manually drives along process D 514 (indicated by a dashed line in FIG. 4) along the fourth side 504 of the field 500 without performing any planting work, turns clockwise just before the first planting start position L2S of the second row L2 (the intersection of the first planting start line LU1 and the second row L2) and stops driving at the first planting start position L2S, then gets off the robotic riding rice transplanter 1 and moves to the ridge on the fourth side 504 side.
なお、本実施の形態のロボット乗用田植機1において、作業者がD工程514をマニュアル走行する際は、整地ローター入/切スイッチ42は、「切り」状態に設定されているものとするが、これに限定されるものではない。 In the present embodiment, when the operator manually drives the robotic riding rice transplanter 1 through process D 514, the soil leveling rotor on/off switch 42 is set to the "off" state, but this is not limited to the above.
その後、作業者は、第4辺504の畦の位置から自ら携帯しているリモコン装置71を操作して、ロボット乗用田植機1に対して無人の自動運転を開始させる指令を送信する。 Then, the worker operates the remote control device 71 carried by him/her from the position of the ridge on the fourth side 504 to send a command to the robotic riding rice transplanter 1 to start unmanned automatic operation.
送受信装置70を介して、自動運転開始指令を受信した制御部400は、メモリ部410に格納されている自動走行経路情報に基づいて、自動操舵装置200等に指令を出して、第2列目L2~第n列目Lnにおける旋回を含む走行動作と植付作業とを、第4辺504の畦側において行われる肥料や苗の補給作業等の例外を除き、無人のまま自動で行わせる。 The control unit 400 receives an automatic driving start command via the transmission/reception device 70, and based on the automatic driving route information stored in the memory unit 410, issues a command to the automatic steering device 200, etc., to automatically perform driving operations including turning in the second row L2 to the nth row Ln and planting work, with the exception of fertilizer and seedling supply work performed on the ridge side of the fourth side 504, without any human intervention.
次に、第n列目Lnの自動植付作業が終了した後、制御部400は、引き続き、メモリ部410に記録されている自動走行経路情報に基づいて、自動操舵装置200等に指令を出して、圃場500の枕地(第1列目L1と、第2辺502に概ね平行な列と、第(n+1)列目Ln+1と、第4辺504に概ね平行な列と含む)を無人のまま又は作業者が乗車して自動運転により走行させながら自動植付作業を行わせた後、自動運転を終了する。
なお、制御部400は、第1列目L1の自動走行については、後述する第1列目の基準ラインの位置情報を利用し、第(n+1)列目Ln+1の自動走行については、第(n+1)列目Ln+1に対応する目標ラインの位置情報を利用する。無人の場合は、作業者によるリモコン装置71からの指令により自動運転を終了する。
Next, after the automatic planting work in the nth row Ln has been completed, the control unit 400 continues to issue commands to the automatic steering device 200, etc. based on the automatic driving route information recorded in the memory unit 410, to perform automatic planting work while driving in the headland of the field 500 (including the first row L1, the row roughly parallel to the second edge 502, the (n+1)th row Ln+1, and the row roughly parallel to the fourth edge 504) either unmanned or with an operator on board, and then terminates the automatic driving.
The control unit 400 uses position information of a reference line of the first row, which will be described later, for automatic driving of the first row L1, and uses position information of a target line corresponding to the (n+1)th row Ln+1 for automatic driving of the (n+1)th row Ln+1. When no one is present, automatic driving is terminated by a command from the operator via the remote control device 71.
なお、枕地の植付作業は、全部又は一部の走行・旋回工程においてマニュアルにより実行しても良い。 The headland planting work may be performed manually during all or part of the travel and turning process.
ここで、図4に示す、第1植付開始ラインLU1は、第2列目L2~第n列目Lnの第4辺504側における、植付開始位置と植付停止位置の基準位置を示すための直線であり、第2植付開始ラインLU2は、第2列目L2~第n列目Lnの第2辺502側における、植付停止位置と植付開始位置の基準位置を示すための直線である。これらのラインの演算部420による設定については更に後述する。 The first planting start line LU1 shown in FIG. 4 is a straight line indicating the reference positions for the planting start position and the planting stop position on the fourth side 504 side of the second row L2 to the nth row Ln, and the second planting start line LU2 is a straight line indicating the reference positions for the planting stop position and the planting start position on the second side 502 side of the second row L2 to the nth row Ln. The setting of these lines by the calculation unit 420 will be described further below.
次に、主として図5を用いて、A工程511~C工程513において作業者が乗車してマニュアル走行することにより、制御部400が圃場500の形状情報、及び自動走行経路情報を演算により取得する動作を中心に更に説明する。 Next, mainly using FIG. 5, we will further explain the operation of the control unit 400 acquiring shape information of the field 500 and automatic driving route information through calculations by an operator riding in the vehicle and manually driving it in steps A 511 to C 513.
作業者は、A工程511(図4参照)において、ロボット乗用田植機1の整地ローター40のローター41の左端部が、圃場500の第1辺501と第4辺504の隅部の位置に、出来る限り近づく様にロボット乗用田植機1を配置する。 In step A 511 (see Figure 4), the worker positions the robotic riding rice transplanter 1 so that the left end of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 of the robotic riding rice transplanter 1 is as close as possible to the corner positions of the first side 501 and the fourth side 504 of the field 500.
作業者は、上述した様に、自動運転モード入/切スイッチ61を「入り」にした後、整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)を「入り」状態に設定し、植付け作業を行うことなくA工程511におけるマニュアル走行を開始する。制御部400は、整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)からの「入り」状態を示す信号を受け付けて、整地ローター40を圃場面に降下させると共にローター41の回動を開始させる。 As described above, after turning the automatic operation mode on/off switch 61 to "on," the operator sets the soil leveling rotor on/off switch 42 (see FIG. 3) to the "on" state and starts manual travel in process A 511 without performing planting work. The control unit 400 receives a signal indicating the "on" state from the soil leveling rotor on/off switch 42 (see FIG. 3), lowers the soil leveling rotor 40 into the field and starts rotating the rotor 41.
なお、本実施の形態におけるマニュアル走行は、作業者が、ロボット乗用田植機1を圃場500の各辺の凹凸に沿って走行させるものであり、その走行軌跡が直線的なものになるとは限らない。 In this embodiment, manual driving involves the operator driving the robotic riding rice transplanter 1 along the unevenness of each side of the field 500, and the driving trajectory is not necessarily linear.
また、自動運転モード入/切スイッチ61が「入り」に設定されており自動運転モードが「入り」状態にある場合において、整地ローター入/切スイッチ42が「入り」に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、その信号を本来の意味以外に始点取得トリガー信号でもあると判定し、演算部420に対して、その判定の直後又は直前において位置情報取得装置300により取得されている受信アンテナ310の最新の位置情報(座標値)と、後述する所定の後端位置変換定数とを利用して、整地ローター40のローター41の左端部の位置情報(座標値)を求めさせ、その演算結果を第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 In addition, when the automatic driving mode on/off switch 61 is set to "on" and the automatic driving mode is in the "on" state, the control unit 400, which receives a signal indicating that the leveling rotor on/off switch 42 has been set to "on", determines that the signal is also a start point acquisition trigger signal in addition to its original meaning, and has the calculation unit 420 determine the position information (coordinate value) of the left end of the rotor 41 of the leveling rotor 40 using the latest position information (coordinate value) of the receiving antenna 310 acquired by the position information acquisition device 300 immediately after or immediately before the determination, and a predetermined rear end position conversion constant described below, and stores the calculation result in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the first edge start point P1S (see Figure 5).
なお、上記信号を始点取得トリガー信号であると判定した直前又は直後において位置情報取得装置300により取得されている受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ始点PA1S参照)の最新の位置情報もメモリ部410に記録する構成であり、制御部400が、後述する終点取得トリガー信号の判定をした場合についても、同様に、受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ終点PA1E参照)の最新の位置情報をメモリ部410に記録する構成である。 The latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see A-process antenna start point PA1S in FIG. 5) acquired by the position information acquisition device 300 immediately before or after it is determined that the above signal is a start point acquisition trigger signal is also recorded in the memory unit 410. Similarly, when the control unit 400 determines that the signal is an end point acquisition trigger signal, which will be described later, the latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see A-process antenna end point PA1E in FIG. 5) is also recorded in the memory unit 410.
ロボット乗用田植機1を圃場500の第1辺501の凹凸に沿ってマニュアル走行させることでA工程511の終端部までくると、作業者は、ロボット乗用田植機1の走行車体2の前端部2a(図1参照)が、圃場500の第2辺502の直前まで達した位置でロボット乗用田植機1の走行を停止させ、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」状態に設定するので、これに連動して制御部400からの指令により、整地ローター40は回動を停止すると共に、所定高さまで上昇する。 When the robotic riding rice transplanter 1 reaches the end of process A 511 by manually driving it along the unevenness of the first side 501 of the field 500, the operator stops the robotic riding rice transplanter 1 when the front end 2a (see Figure 1) of the running body 2 of the robotic riding rice transplanter 1 reaches a position just before the second side 502 of the field 500 and sets the soil leveling rotor on/off switch 42 to the "off" state. In response to this, the soil leveling rotor 40 stops rotating and rises to a specified height in response to a command from the control unit 400.
また、自動運転モード入/切スイッチ61が「入り」に設定されており自動運転モードが「入り」状態にある場合において、整地ローター入/切スイッチ42が「切り」に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、その信号を本来の意味以外に終点取得トリガー信号でもあると判定し、演算部420に対して、その判定の直後又は直前において位置情報取得装置300により取得されている受信アンテナ310の最新の位置情報(座標値)と、後述する所定の前端位置変換定数とを利用して、ロボット乗用田植機1の後述する左前端仮想点の位置情報(座標値)を求めさせ、その演算結果を第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 In addition, when the automatic operation mode on/off switch 61 is set to "on" and the automatic operation mode is in the "on" state, the control unit 400, which has received a signal indicating that the soil leveling rotor on/off switch 42 has been set to "off," determines that the signal is also an end point acquisition trigger signal in addition to its original meaning, and has the calculation unit 420 use the latest position information (coordinate value) of the receiving antenna 310 acquired by the position information acquisition device 300 immediately after or immediately before the determination and a predetermined front end position conversion constant described below to determine the position information (coordinate value) of the left front end virtual point of the robotic riding rice transplanter 1 described later, and store the calculation result in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the first edge end point P1E (see Figure 5).
ここで、所定の後端位置変換定数とは、受信アンテナ310の位置における位置情報(座標値)を用いて、整地ローター40のローター41の左端部の位置(即ち、上記の第1辺始点P1S(図5参照)の位置)における位置情報(座標値)を演算で求めるための変換定数であり、ロボット乗用田植機1の構成及びサイズによって両者の位置関係は予め確定した値であり、メモリ部410に予め格納されているものとする。 The predetermined rear end position conversion constant is a conversion constant for calculating the position information (coordinate value) at the position of the left end of the rotor 41 of the ground leveling rotor 40 (i.e., the position of the above-mentioned first edge starting point P1S (see Figure 5)) using the position information (coordinate value) at the position of the receiving antenna 310, and the positional relationship between the two is a value that is determined in advance based on the configuration and size of the robotic riding rice transplanter 1, and is stored in advance in the memory unit 410.
また、所定の前端位置変換定数とは、受信アンテナ310の位置における位置情報(座標値)を用いて、ロボット乗用田植機1の走行車体2の前端部2a(図1参照)を通り、走行車体2の左右方向に平行に伸びる第1仮想直線と、整地ローター40のローター41の左端部の位置を通り、走行車体2の前後方向に平行に伸びる第2仮想直線との、平面視における交点(これを、左前端仮想点と称す)の位置(即ち、第1辺終点P1E(図5参照)の位置)における位置情報(座標値)を演算で求めるための変換定数であり、ロボット乗用田植機1の構成及びサイズによって両者の位置関係は予め確定した値であり、メモリ部410に予め格納されているものとする。 The predetermined front end position conversion constant is a conversion constant for calculating the position information (coordinate value) at the position of the intersection (called the left front end virtual point) in a plan view of a first virtual line that passes through the front end 2a (see FIG. 1) of the running body 2 of the robotic riding rice transplanter 1 and extends parallel to the left and right direction of the running body 2, and a second virtual line that passes through the left end position of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 and extends parallel to the front and rear direction of the running body 2 (i.e., the position of the first edge end point P1E (see FIG. 5)). The positional relationship between the two is a value that is determined in advance based on the configuration and size of the robotic riding rice transplanter 1, and is assumed to be stored in advance in the memory unit 410.
上記の様に、ロボット乗用田植機1を圃場500の隅部に出来る限り近づく様にマニュアルで操縦して、第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報と、第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報とを得ることにより、これらの位置情報を圃場500の第1辺501の両端部の位置情報の近似値として利用することが出来る。 As described above, by manually operating the robotic riding rice transplanter 1 so as to get as close as possible to the corner of the field 500, position information of the first side start point P1S (see FIG. 5) and position information of the first side end point P1E (see FIG. 5) can be obtained, and these position information can be used as approximations of the position information of both ends of the first side 501 of the field 500.
また、制御部400は、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ始点PA1S(図5参照照)の位置情報(座標点)と、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ終点PA1E(図5参照照)の位置情報(座標点)とを利用して、第1列目の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成である。 The control unit 400 is also configured to calculate the reference line of the first row using the position information (coordinate point) of the A process antenna start point PA1S (see FIG. 5) during manual driving of the A process 511 and the position information (coordinate point) of the A process antenna end point PA1E (see FIG. 5) during manual driving of the A process 511, and record the reference line in the memory unit 410.
また、上記の様に、自動運転モードが「入り」状態にある場合、既存のスイッチである、整地ローター入/切スイッチ42の「入り」、「切り」の操作が、その操作の本来の意味以外に、始点の位置情報の取得、終点の位置情報の取得のトリガー信号としての意味をも兼ねている構成としたことにより、始点と終点の位置情報を取得するための専用のスイッチやレバー等を必要とせず部品点数の削減を図ることが出来る。 In addition, as described above, when the automatic driving mode is in the "ON" state, the "ON" and "OFF" operations of the existing leveling rotor ON/OFF switch 42, in addition to their original function, also serve as trigger signals for obtaining position information of the start point and the end point. This eliminates the need for dedicated switches or levers for obtaining position information of the start and end points, thereby reducing the number of parts.
次に、作業者は、A工程511での整地作業を終了して、整地ローター40を上昇させたまま時計回りに旋回操作し、B工程512において上述したA工程と同様の操作を実行する。 Next, the worker completes the leveling work in step A 511, rotates the leveling rotor 40 clockwise while keeping it elevated, and performs the same operations as in step A described above in step B 512.
即ち、作業者が、B工程512において、上述したA工程511での操作と同じ操作をしてマニュアル走行することにより、整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)から「入り」に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、上記と同様に、その信号を始点取得トリガー信号でもあると判定し、整地ローター40のローター41の左端部の位置情報(座標値)を第2辺始点P2S(図5参照)の位置情報(座標値)として演算し、メモリ部410に格納し、更に、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」状態に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、上記と同様に、その信号を終点取得トリガー信号でもあると判定し、ロボット乗用田植機1の上述した左前端仮想点(図示省略)の位置情報(座標値)を第2辺終点P2E(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 That is, when the operator manually drives the vehicle in step B 512 by performing the same operation as in step A 511, the control unit 400 receives a signal indicating that the soil leveling rotor ON/OFF switch 42 (see FIG. 3) has been set to "ON", and determines that the signal is also a start point acquisition trigger signal, as described above, and calculates the position information (coordinate value) of the left end of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 as the position information (coordinate value) of the second side start point P2S (see FIG. 5), and stores it in the memory unit 410. Furthermore, when the control unit 400 receives a signal indicating that the soil leveling rotor ON/OFF switch 42 has been set to the "OFF" state, it determines that the signal is also an end point acquisition trigger signal, as described above, and stores the position information (coordinate value) of the left front end virtual point (not shown) of the robotic riding rice transplanter 1 in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the second side end point P2E (see FIG. 5).
また、制御部400は、B工程512のマニュアル走行において、A工程の場合と同様に、少なくとも、始点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のB工程アンテナ始点PB2S参照)の最新の位置情報と、終点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のB工程アンテナ終点PB2E参照)の最新の位置情報とを、メモリ部410に記録する構成である。 In addition, in manual driving of process B 512, the control unit 400 is configured to record in the memory unit 410 at least the latest position information of the position of the receiving antenna 310 acquired when the start point acquisition trigger signal is received (see process B antenna start point PB2S in FIG. 5) and the latest position information of the position of the receiving antenna 310 acquired when the end point acquisition trigger signal is received (see process B antenna end point PB2E in FIG. 5), just like in the case of process A.
また、制御部400は、B工程512のマニュアル走行におけるB工程アンテナ始点PB2S(図5参照照)の位置情報(座標点)と、B工程512のマニュアル走行におけるB工程アンテナ終点PB2E(図5参照照)の位置情報(座標点)とを利用して、第2辺502に沿った枕地を自動走行する際に利用する第2辺の枕地の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成である。 The control unit 400 is also configured to use position information (coordinate points) of the B process antenna start point PB2S (see FIG. 5) during manual driving of the B process 512 and position information (coordinate points) of the B process antenna end point PB2E (see FIG. 5) during manual driving of the B process 512 to calculate a reference line for the headland of the second side to be used when automatically driving on the headland along the second side 502, and record the line in the memory unit 410.
また、B工程512からC工程513に移動した後についても、上記と同様に、制御部400は、始点取得トリガー信号を得て、第3辺始点P3S(図5参照)の位置情報(座標値)を演算しメモリ部410に格納し、終点取得トリガー信号を得て、第3辺終点P3E(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 Furthermore, after moving from process B 512 to process C 513, in the same manner as described above, the control unit 400 receives a start point acquisition trigger signal, calculates the position information (coordinate value) of the third side start point P3S (see FIG. 5), and stores it in the memory unit 410, and receives an end point acquisition trigger signal, and stores it in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the third side end point P3E (see FIG. 5).
制御部400は、演算部420において、上記の様にしてメモリ部410に格納された第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報、第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報、第2辺始点P2S(図5参照)の位置情報、第2辺終点P2E(図5参照)の位置情報、第3辺始点P3S(図5参照)の位置情報、及び第3辺終点P3E(図5参照)の位置情報を用いて、圃場500の形状情報を演算させる。 The control unit 400 causes the calculation unit 420 to calculate shape information of the field 500 using the position information of the first side start point P1S (see FIG. 5), the position information of the first side end point P1E (see FIG. 5), the position information of the second side start point P2S (see FIG. 5), the position information of the second side end point P2E (see FIG. 5), the position information of the third side start point P3S (see FIG. 5), and the position information of the third side end point P3E (see FIG. 5) stored in the memory unit 410 as described above.
即ち、演算部420は、第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報と、第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報とから、第1辺始点P1Sと第1辺終点P1Eとを通る第1直線521(図5参照)の位置情報を求め、同様に、第2辺始点P2Sと第2辺終点P2Eとを通る第2直線522の位置情報を求め、また同様に、第3辺始点P3Sと第3辺終点P3Eとを通る第3直線523の位置情報を求め、また同様に、第1辺始点P1Sと第3辺終点P3Eとを通る第4直線524の位置情報を求める。 That is, the calculation unit 420 determines the position information of a first straight line 521 (see FIG. 5) passing through the first edge start point P1S and the first edge end point P1E from the position information of the first edge start point P1S (see FIG. 5) and the position information of the first edge end point P1E (see FIG. 5), and similarly determines the position information of a second straight line 522 passing through the second edge start point P2S and the second edge end point P2E, similarly determines the position information of a third straight line 523 passing through the third edge start point P3S and the third edge end point P3E, and similarly determines the position information of a fourth straight line 524 passing through the first edge start point P1S and the third edge end point P3E.
この様にして、制御部400により、第1直線521~第4直線524により四方を囲まれた四角形の形状が圃場500の形状情報として近似的に認定される。 In this way, the control unit 400 approximately recognizes the shape of the rectangle surrounded on all sides by the first line 521 to the fourth line 524 as shape information of the field 500.
なお、制御部400は、第4直線524の位置情報から所定距離(整地幅WRの半分の距離に所定の余裕度を加算した距離)隔てた平行な直線の位置情報を利用して、第4辺502に沿った枕地を自動走行する際に利用する第4辺の枕地の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成である。 The control unit 400 is configured to use the position information of a parallel straight line separated by a predetermined distance (a distance equal to half the ground leveling width WR plus a predetermined margin) from the position information of the fourth straight line 524 to calculate a reference line of the headland of the fourth side to be used when automatically traveling on the headland along the fourth side 502, and record the calculated line in the memory unit 410.
上述した様に、本実施の形態によれば、圃場500の第1辺501~第3辺503の各辺において、ロボット乗用田植機1を極力隅部に近づけて始点と終点を取得出来るので、自動旋回の旋回開始位置及び旋回終了位置の基準となる第1植付開始ラインLU1と第2植付開始ラインLU2とを適切に設定することで、自動植付の精度向上を図ることが出来る。 As described above, according to this embodiment, the robotic riding rice transplanter 1 can be moved as close as possible to the corners to obtain the start and end points on each of the first to third sides 501 to 503 of the field 500, so the accuracy of automatic planting can be improved by appropriately setting the first planting start line LU1 and the second planting start line LU2, which serve as the reference for the automatic turning start and end positions.
なお、上記構成によれば、第1辺始点P1S(図5参照)と、第1直線521と第2直線522の第1交点と、第2直線522と第3直線523の第2交点と、第3辺終点との、合計4つの点の位置情報が、演算部420において同時に取得される。従って、本実施の形態の圃場500の形状情報は、第1辺始点P1S(図5参照)と第1交点とを繋ぐ第1線分と、第1交点と第2交点を繋ぐ第2線分と、第2交点と第3辺終点とを繋ぐ第3線分と、第3辺終点と第1辺始点P1Sとを繋ぐ第4線分により形成された四角形として認定しても良い。 In addition, according to the above configuration, the position information of a total of four points, namely, the first side start point P1S (see FIG. 5), the first intersection point between the first line 521 and the second line 522, the second intersection point between the second line 522 and the third line 523, and the third side end point, is simultaneously acquired by the calculation unit 420. Therefore, the shape information of the field 500 in this embodiment may be recognized as a quadrangle formed by a first line segment connecting the first side start point P1S (see FIG. 5) and the first intersection point, a second line segment connecting the first intersection point and the second intersection point, a third line segment connecting the second intersection point and the third side end point, and a fourth line segment connecting the third side end point and the first side start point P1S.
なお、圃場500の四隅の位置情報として取得した、第1辺501~第3辺503のそれぞれの辺における始点と終点の位置情報については、圃場の形状やロボット乗用田植機1の隅部への配置状況等によって、第1辺終点と第2辺始点との位置情報は一致する場合もあるし異なる場合もあり、また、第2辺終点と第3辺始点との位置情報は一致する場合もあるし異なる場合もある。 Regarding the position information of the start and end points of each of the first side 501 to the third side 503, which is acquired as the position information of the four corners of the field 500, the position information of the end point of the first side and the start point of the second side may or may not match, and the position information of the end point of the second side and the start point of the third side may or may not match, depending on the shape of the field and the placement of the robotic riding rice transplanter 1 at the corners, etc.
上記の通り、本実施の形態では、圃場500の第1辺501~第4辺504は、実際には凹凸部が存在するかもしれないが、上述した通り、第1辺501~第3辺503において取得した始点と終点の位置情報からそれらを通る直線(又は、線分)、即ち、第1直線521~第4直線524(又は、第1線分~第4線分)で囲まれる形状により圃場500の形状を近似的に認定する構成としている。 As described above, in this embodiment, the first side 501 to the fourth side 504 of the field 500 may actually have uneven parts, but as described above, the shape of the field 500 is approximately determined based on the position information of the start and end points acquired for the first side 501 to the third side 503, and the straight lines (or line segments) passing through them, i.e., the first line 521 to the fourth line 524 (or the first line segment to the fourth line segment).
次に、制御部400において、上述した圃場の形状情報に基づいて、第2列目以降の自動走行経路情報を演算により求める動作について説明する。 Next, we will explain how the control unit 400 calculates the automatic driving route information for the second row and beyond based on the above-mentioned field shape information.
制御部400は、上述した通り、A工程511のマニュアル走行において、少なくとも、始点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ始点PA1S参照)の最新の位置情報と、終点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ終点PA1E参照)の最新の位置情報とを、メモリ部410に格納している。 As described above, during manual driving of Process A 511, the control unit 400 stores in the memory unit 410 at least the latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see Process A antenna start point PA1S in FIG. 5) acquired when a start point acquisition trigger signal is received, and the latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see Process A antenna end point PA1E in FIG. 5) acquired when an end point acquisition trigger signal is received.
そこで、制御部400は、上述した様にメモリ部410に格納されている、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ始点PA1S(図5参照照)の位置情報、即ち、始点取得トリガー信号を受信した時の受信アンテナ310の位置の座標点と、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ終点PA1E(図5参照照)の位置情報、即ち、終点取得トリガー信号を受信した時の受信アンテナ310の位置の座標点と、を通る直線を第1列目の基準ラインとして算出し、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路を、当該基準ラインに平行で、且つ、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の内の隣り合う列のそれぞれにおける整地ローター40による整地幅を利用した互いに所定の距離を隔てた複数の直線(目標ライン)として算出する。なお、第1列目の基準ラインの位置情報と、目標ラインの位置情報は、メモリ部410に記録される。 The control unit 400 calculates a straight line passing through the position information of the A-process antenna start point PA1S (see FIG. 5) during manual driving of the A-process 511, i.e., the coordinate point of the position of the receiving antenna 310 when the start point acquisition trigger signal is received, and the position information of the A-process antenna end point PA1E (see FIG. 5) during manual driving of the A-process 511, i.e., the coordinate point of the position of the receiving antenna 310 when the end point acquisition trigger signal is received, which are stored in the memory unit 410 as described above, as the reference line of the first row, and calculates the automatic driving route of the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 as multiple straight lines (target lines) that are parallel to the reference line and spaced apart by a predetermined distance from each other, using the ground leveling width of the ground leveling rotor 40 in each of the adjacent rows among the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1. The position information of the reference line of the first row and the position information of the target line are recorded in the memory unit 410.
上述した様に、本実施の形態のロボット乗用田植機1では、圃場外において作業者が操作する場面があり得ない整地ローター入/切スイッチ42からの入り信号又は切り信号を、始点取得トリガー信号又は終点取得トリガー信号として利用することで、基準ラインの位置情報を取得する構成としたことにより、基準ラインの位置情報を圃場外において誤取得することを防止出来る。 As described above, the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment is configured to acquire position information of the reference line by using the on or off signal from the soil leveling rotor on/off switch 42, which is unlikely to be operated by an operator outside of a field, as a start point acquisition trigger signal or an end point acquisition trigger signal, thereby preventing erroneous acquisition of reference line position information outside of a field.
なお、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出においては、メモリ部410に予め格納されているロボット乗用田植機1の整地ローター40の左右横方向における整地幅WR(図2参照)と、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により予め設定された整地幅の縁部同士の重なり代の寸法(プラス方向の設定値と、ゼロの設定値と、マイナス方向の設定値を含む)と、上記演算によりメモリ部410に格納されている圃場500の形状情報から得られる第1直線521と第3直線523との間の距離等が利用される。 In addition, when calculating the automatic travel path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1, the following are used: the leveling width WR (see FIG. 2) in the left and right lateral directions of the leveling rotor 40 of the robotic riding rice transplanter 1, which is pre-stored in the memory unit 410; the overlapping dimension (including a positive setting value, a zero setting value, and a negative setting value) between the edges of the leveling width, which is pre-set by the overlapping width variable volume 43 (see FIG. 3); and the distance between the first line 521 and the third line 523, which is obtained from the shape information of the field 500 stored in the memory unit 410 by the above calculation.
重複幅可変ボリューム43(図3参照)は、操縦ハンドル24の下方の各種操作ボタン(図示省略)の近傍に配置されており、隣り合う列における整地ローター40の整地幅WRの重なり代の寸法を、作業者が手動で調整するためのボリューム式のスイッチである。
重複幅可変ボリューム43を基準位置(ゼロ位置)から時計回りの方向に回すと整地幅WRの重なり代の寸法がゼロからプラス方向に次第に増加し、反時計回りの方向に回すと、整地幅WRの重なり代の寸法がゼロからマイナス方向に次第に増加、即ち、整地幅WRの縁部同士に隙間が生じてその隙間が次第に増加する様に設定可能となっている。
The overlap width variable volume 43 (see Figure 3) is located near the various operating buttons (not shown) below the steering handle 24, and is a volume-type switch that allows the operator to manually adjust the overlap dimension of the ground leveling width WR of the ground leveling rotors 40 in adjacent rows.
When the overlap width variable volume 43 is rotated clockwise from the reference position (zero position), the overlap dimension of the ground leveling width WR gradually increases from zero in a positive direction, and when rotated counterclockwise, the overlap dimension of the ground leveling width WR gradually increases from zero in a negative direction, i.e., a gap is created between the edges of the ground leveling width WR and the gap gradually increases.
これにより、重複幅可変ボリューム43により、整地幅WRの重なり代の寸法を、ゼロを基準として、プラス方向にもマイナス方向にも自由に調整出来るので、圃場の状況に応じて、重複幅可変ボリューム43をプラス方向に調整すれば、未整地領域の発生が防止出来て圃場の整地性が向上し植付精度が向上すると共に、圃場内の水が均一に供給され易くなるため苗の生育にムラが生じ難くすることが出来、また、重複幅可変ボリューム43をマイナス方向に調整すれば、整地幅WRの縁部が重なり合う場合に比べて、隣り合う列間の隙間が広くなり、風通しが良くなって苗の生育の向上を図れる。 As a result, the overlapping dimension of the leveling width WR can be freely adjusted in either the positive or negative direction with zero as the base point by using the overlapping width variable volume 43. Therefore, by adjusting the overlapping width variable volume 43 in the positive direction according to the field conditions, the occurrence of unleveled areas can be prevented, improving the field leveling and planting accuracy, and water can be more easily supplied evenly within the field, making it less likely that uneven seedling growth will occur. Furthermore, by adjusting the overlapping width variable volume 43 in the negative direction, the gap between adjacent rows becomes wider compared to when the edges of the leveling width WR overlap, improving ventilation and improving seedling growth.
また、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出の結果、第(n+1)列目Ln+1の植付幅のスペースが狭くなり、8条分の植付幅が確保出来ないと制御部400により判定された場合、制御部400は、各列の間隔を、重複幅可変ボリューム43により作業前に事前に設定された設定値を基準とした設定幅より所定範囲内において狭くした変更幅を利用して調整する。その場合、制御部400は、メータパネル60に、各列の間隔が変更幅により調整された旨を表示する。 In addition, if the control unit 400 determines that the planting width of the (n+1)th row Ln+1 is narrower as a result of calculating the automatic travel path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 and that the planting width of eight rows cannot be secured, the control unit 400 adjusts the spacing between each row by using a change width that is narrower within a specified range than the set width based on the setting value previously set before work using the overlap width variable volume 43. In this case, the control unit 400 displays on the meter panel 60 that the spacing between each row has been adjusted by the change width.
これにより、植付装置50の植付具51による植付作業を部分的に入り切りする部分クラッチ(図示省略)等の機構を備えることなく、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の全ての列において8条植えを行うことが出来て、部品点数の削減や、製造コストの低減を図ることが出来る。 This allows eight rows of planting to be performed in all rows from the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 without the need for a mechanism such as a partial clutch (not shown) that partially switches the planting operation by the planting tool 51 of the planting device 50 on and off, thereby reducing the number of parts and manufacturing costs.
なお、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出の結果、第(n+1)列目Ln+1の植付幅のスペースが8条分の植付幅より広くなると制御部400により判定された場合、制御部400は、各列の間隔を、重複幅可変ボリューム43により作業前に事前に設定された設定値を基準とした設定幅より所定範囲内において広くした変更幅を利用して調整する。その場合、制御部400は、メータパネル60に、各列の間隔が変更幅により調整された旨を表示する。 If the control unit 400 determines, as a result of calculating the automatic travel path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1, that the planting width of the (n+1)th row Ln+1 is wider than the planting width of eight rows, the control unit 400 adjusts the spacing between each row by using a change width that is wider within a specified range than the set width based on the setting value previously set before work using the overlap width variable volume 43. In this case, the control unit 400 displays on the meter panel 60 that the spacing between each row has been adjusted by the change width.
次に、制御部400において、枕地における整地ローター40による整地幅の範囲内で自動旋回が出来る様にするために旋回幅をも考慮して、第1植付開始ラインLU1と第2植付開始ラインLU2とを適切に設定する構成と、それを利用した旋回動作について説明する。 Next, we will explain the configuration of the control unit 400 to appropriately set the first planting start line LU1 and the second planting start line LU2, taking into account the turning width so that automatic turning can be performed within the range of the ground leveling width by the ground leveling rotor 40 on the pillow area, and the turning operation that utilizes this.
即ち、制御部400は、演算部420において、メモリ部410に格納されている圃場500の形状情報から得られる第4直線524の位置情報を基準として、第2辺502側にロボット乗用田植機1の整地幅WR(図2参照)に所定の余裕幅Wαを加算した距離分だけ離れた位置(図4参照)に、上述した第1植付開始ラインLU1を設定し、その第1植付開始ラインLU1の位置情報をメモリ部410に格納する。 In other words, the control unit 400, in the calculation unit 420, sets the above-mentioned first planting start line LU1 at a position (see Figure 4) on the second side 502 side that is a distance equal to the ground leveling width WR (see Figure 2) of the robotic riding rice transplanter 1 plus a predetermined margin width Wα, based on the position information of the fourth straight line 524 obtained from the shape information of the field 500 stored in the memory unit 410, and stores the position information of the first planting start line LU1 in the memory unit 410.
また、制御部400は、演算部420において、メモリ部410に格納されている圃場500の形状情報から得られる第2直線522の位置情報を基準として、第4辺504側にロボット乗用田植機1の整地幅WR(図2参照)に所定の余裕幅Wαを加算した距離分だけ離れた位置(図4参照)に、上述した第2植付開始ラインLU2を設定し、その第2植付開始ラインLU2の位置情報をメモリ部410に格納する。 The control unit 400 also uses the position information of the second straight line 522 obtained from the shape information of the field 500 stored in the memory unit 410 as a reference, and sets the above-mentioned second planting start line LU2 at a position (see Figure 4) on the fourth side 504 side that is a distance equal to the ground leveling width WR (see Figure 2) of the robotic riding rice transplanter 1 plus a predetermined margin width Wα, and stores the position information of the second planting start line LU2 in the memory unit 410.
ここで、所定の余裕幅Wαは、例えば、各列の始端又は終端に植え付けられる苗と、枕地の左右幅方向の端(図4では、走行方向を基準として右端)に植え付けられる苗との間隔(例えば、約30cm)を確保するため等に設定されるものであり、ボリューム等により変更可能に構成されている。 The specified margin width Wα is set, for example, to ensure a distance (e.g., about 30 cm) between the seedlings planted at the beginning or end of each row and the seedlings planted at the left and right width ends of the pillow area (in Figure 4, the right end based on the running direction), and is configured to be changeable depending on the volume, etc.
また、本実施の形態では、操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定した場合のロボット乗用田植機1の旋回幅WT(図4参照)が、整地幅WRより小さくなる様に構成されている。更にまた、制御部400は、自動運転モードが「入り」状態である場合、自動操舵装置200に対して自動旋回を行わせる際に、操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定する様に構成されている。 In addition, in this embodiment, the turning width WT (see FIG. 4) of the robotic riding rice transplanter 1 when the steering angle by the steering motor 210 is set to the maximum turning angle is configured to be smaller than the land leveling width WR. Furthermore, when the automatic driving mode is "on", the control unit 400 is configured to set the steering angle by the steering motor 210 to the maximum turning angle when causing the automatic steering device 200 to perform an automatic turn.
これにより、ロボット乗用田植機1が、例えば、第2列目L2の目標ライン上を自動植付作業と整地作業を伴う自動直進走行をして、植付具51の植付位置が第2植付開始ラインLU2に到達したと制御部400が判定すると、制御部400は、整地ローター40による整地動作を停止させ上昇させ、且つ植付装置50による植付動作を停止させ上昇させると共に、自動操舵装置200に対して操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定させて、第3列目L3の目標ラインに移動すべく略90°旋回を行わせる。そして制御部400は、更に、隣り合う目標ライン同士の間隔に応じて予めメモリ部410に記録されている所定の直線距離だけ第2植付開始ラインLU2に平行に直進走行させる。そして制御部400は、最後に再び、自動操舵装置200に対して操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定させて、第3列目L3の目標ライン上に移動させ、第2植付開始ラインLU2において、植付装置50と整地ローター40を降下させると共に、自動植付作業と整地作業を伴う自動直進走行を開始させる。 As a result, when the robotic riding rice transplanter 1 automatically travels along the target line of the second row L2 while performing automatic planting and leveling work, and the control unit 400 determines that the planting position of the planting tool 51 has reached the second planting start line LU2, the control unit 400 stops and raises the leveling operation by the leveling rotor 40, stops and raises the planting operation by the planting device 50, and sets the steering angle by the steering motor 210 to the maximum angle for the automatic steering device 200 to turn approximately 90° to move to the target line of the third row L3. The control unit 400 then further causes the robot to travel along a straight line parallel to the second planting start line LU2 for a predetermined straight-line distance that is pre-recorded in the memory unit 410 according to the distance between adjacent target lines. Finally, the control unit 400 again sets the steering angle of the steering motor 210 of the automatic steering device 200 to the maximum angle, moves it onto the target line of the third row L3, and lowers the planting device 50 and the soil leveling rotor 40 at the second planting start line LU2, while starting automatic straight-ahead driving that involves automatic planting and soil leveling operations.
なお、ロボット乗用田植機1が、例えば、第3列目L3の目標ライン上を自動植付作業と整地作業を伴う自動直進走行をして、植付具51の植付位置が第1植付開始ラインLU1に到達したと制御部400が判定した場合も、上記と同様の旋回動作を行う。 In addition, when the robotic riding rice transplanter 1 automatically travels in a straight line along the target line of the third row L3, for example, while performing automatic planting work and ground leveling work, and the control unit 400 determines that the planting position of the planting tool 51 has reached the first planting start line LU1, the robotic riding rice transplanter 1 also performs a turning operation similar to that described above.
以上のことから本実施の形態では、枕地における整地ローター40による整地幅の範囲内で自動旋回が行われるので、旋回開始位置周辺での未整地且つ未植付領域の発生を防止すると共に自動植付の精度向上を図ることが出来る。 In view of the above, in this embodiment, automatic rotation is performed within the range of the leveling width of the ground leveling rotor 40 on the pillow area, which prevents the occurrence of ungroomed and unplanted areas around the starting position of the rotation and improves the accuracy of automatic planting.
なお、ここで、旋回開始位置周辺での未整地且つ未植付領域の発生を防止することについて、更に説明する。 Here, we will further explain how to prevent the occurrence of unprepared and unplanted areas around the turning start position.
上記構成とは異なる別のロボット乗用田植機において、枕地における整地ローター40の整地幅WRよりも旋回幅WTの方が大きい場合の旋回動作を、図4を用いて説明すると次の通りである。 In another robotic riding rice transplanter with a different configuration from the above, the turning operation when the turning width WT is larger than the ground leveling width WR of the ground leveling rotor 40 in the pillow area is explained below with reference to Figure 4.
即ち、例えば、第2列目L2の目標ライン上を自動直進走行した後、第2辺502の畦に干渉しない様に旋回させるためには、上述した第2植付開始ラインLU2の所定距離手前の位置から植付作業を停止させて自動旋回を開始する必要がある。そのため、最後に行う枕地の植付作業が完了した時点において、枕地に植え付けられた8条植えの両端の苗の内、第2植付開始ラインLU2側の苗と、第2列目L2の最後に植え付けられた苗との間には、上述した様に所定距離手前の位置から植付作業を停止させて自動旋回を開始させているので、その所定距離に対応する領域は、苗の植付が行われておらず、且つ、整地も行われていない領域として残る。そのため、その様な領域については、作業者が手作業で苗を植付けるが、未整地状態であるので、植付作業の前に整地作業も手作業で行う必要があり作業効率が低下する。 That is, for example, after automatically traveling straight on the target line of the second row L2, in order to turn so as not to interfere with the ridge of the second side 502, it is necessary to stop the planting work at a position a predetermined distance before the second planting start line LU2 described above and start automatic turning. Therefore, at the time when the last planting work on the headland is completed, between the seedlings on the second planting start line LU2 side of the seedlings at both ends of the eight rows planted on the headland and the seedlings planted at the end of the second row L2, the planting work is stopped at a position a predetermined distance before and automatic turning is started as described above, so the area corresponding to that predetermined distance remains as an area where seedlings have not been planted and the ground has not been leveled. Therefore, in such areas, the worker manually plants seedlings, but since the ground is not leveled, the ground leveling work must be done manually before the planting work, which reduces work efficiency.
これに対して、上述した様な本実施の形態のロボット乗用田植機1の構成によれば、この様な作業効率の低下を防止出来るものである。 In contrast, the configuration of the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment as described above makes it possible to prevent such a decrease in work efficiency.
以上の様にして、制御部400は、第2列目L2~第n列目Lnにおける自動直進走行に必要な目標ラインの位置情報と、第2列目L2~第n列目Lnにおける植付開始と植付停止の基準位置の設定に必要な、換言すれば、植付開始位置に対応した旋回終了位置と植付停止位置に対応した旋回開始位置の基準位置の設定に必要な、第1植付開始ラインLU1(これを第1旋回基準ラインとも称す)と第2植付開始ラインLU2(これを第2旋回基準ラインとも称す)とを設定し、メモリ部410に格納する。 In this manner, the control unit 400 sets the position information of the target line required for automatic straight-line driving in the second row L2 to the nth row Ln, and the first planting start line LU1 (also referred to as the first turning reference line) and the second planting start line LU2 (also referred to as the second turning reference line) required for setting the reference positions for planting start and planting stop in the second row L2 to the nth row Ln, in other words, the turning end position corresponding to the planting start position and the turning start position corresponding to the planting stop position, and stores them in the memory unit 410.
なお、上記実施の形態では、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出において、整地ローター40の左右横方向における整地幅WR(図2参照)と、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により予め設定された整地幅の縁部同士の重なり代の寸法(プラス方向の設定値と、ゼロの設定値と、マイナス方向の設定値を含む)と、圃場の形状情報等が利用される場合について説明したが、これに限らず例えば、上記項目に加えて、植付装置50の左右両端に配置された植付具51間の植付幅WU(即ち、植付装置50の左右両端間の植付幅)(図2参照)も利用した構成としても良い。この構成の場合、整地幅WRと植付幅WUとの情報から、整地ローター40の左右両端部が、平面視で、植付装置50の左右両端に配置された植付具51の植付位置を基準として、どれだけ外側に突き出しているかを示す突き出し寸法Wd(=(WR-WU)÷2)が固定値として特定出来るので、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により整地幅の縁部同士の重なり代の寸法をゼロに設定した際の、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkは、突き出し寸法Wdの2倍として特定することが出来る。 In the above embodiment, the calculation of the automatic driving path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 is described as using the leveling width WR (see Figure 2) in the left and right lateral directions of the leveling rotor 40, the overlap dimension between the edges of the leveling width preset by the overlap width variable volume 43 (see Figure 3) (including a positive setting value, a zero setting value, and a negative setting value), and field shape information, etc. However, without being limited to this, for example, in addition to the above items, a configuration may also be used that utilizes the planting width WU between the planting tools 51 arranged at both the left and right ends of the planting device 50 (i.e. the planting width between the left and right ends of the planting device 50) (see Figure 2). In this configuration, from information on the ground leveling width WR and planting width WU, the protrusion dimension Wd (= (WR-WU)÷2), which indicates how far the left and right ends of the ground leveling rotor 40 protrude outward in a plan view based on the planting positions of the planting tools 51 located at the left and right ends of the planting device 50, can be determined as a fixed value. Therefore, when the overlap dimension between the edges of the ground leveling width is set to zero using the overlap width variable volume 43 (see Figure 3), the planting spacing Nk between seedlings planted in the outermost positions of adjacent rows can be determined as twice the protrusion dimension Wd.
よって、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により設定された整地幅の縁部同士の重なり代の寸法(プラス方向の設定値と、ゼロの設定値と、マイナス方向の設定値を含む)をWkとすると、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkは、2×Wd-Wkとして表すことが出来るので、作業者が、重複幅可変ボリューム43により重なり代の寸法Wkを調整することにより、当該植付け間隔Nk(=2×Wd-Wk=WR-WU-Wk)をも制御することが可能となる。 If the overlap dimension (including positive, zero, and negative set values) between the edges of the leveling width set by the overlap width variable volume 43 (see Figure 3) is Wk, then the planting distance Nk between seedlings planted in the outermost positions of adjacent rows can be expressed as 2 x Wd - Wk, so that by adjusting the overlap dimension Wk using the overlap width variable volume 43, the worker can also control the planting distance Nk (= 2 x Wd - Wk = WR - WU - Wk).
例えば、突き出し寸法Wdが20cmの固定値である場合、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkを通常の30cmに設定しようとすれば、重複幅可変ボリューム43による重なり代の寸法Wk(=2×Wd-Nk)を10cmに設定すれば良い。また、例えば、突き出し寸法Wdが20cmの固定値である場合、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkを通常より広くして50cmに設定しようとすれば、重複幅可変ボリューム43による重なり代の寸法Wkを-10cmに設定すれば良い。即ち、重なり代の寸法Wkを-10cmに設定した場合、隣り合う列の整地ローター40による整地幅WRの縁部同士に隙間が生じており、その隙間が10cmとなり、隣り合う列間の植付け間隔Nkが30cmより広い50cmに設定出来て、風通しが良くなって苗の生育の向上を図れる。 For example, if the protrusion dimension Wd is a fixed value of 20 cm, and the planting interval Nk between seedlings planted at the outermost positions of adjacent rows is to be set to the normal 30 cm, the overlap dimension Wk (= 2 × Wd - Nk) by the overlap width variable volume 43 can be set to 10 cm. Also, if the protrusion dimension Wd is a fixed value of 20 cm, and the planting interval Nk between seedlings planted at the outermost positions of adjacent rows is to be set to 50 cm, which is wider than normal, the overlap dimension Wk by the overlap width variable volume 43 can be set to -10 cm. In other words, if the overlap dimension Wk is set to -10 cm, a gap will be generated between the edges of the leveling width WR by the leveling rotor 40 of the adjacent rows, and this gap will be 10 cm, and the planting interval Nk between adjacent rows can be set to 50 cm, which is wider than 30 cm, improving ventilation and improving seedling growth.
即ち、上記構成の場合、重複幅可変ボリューム43が、例えば、円柱形状を成した、整地幅の縁部同士の重なり代の寸法Wk=0を設定する基準位置に対して時計回り(プラス方向の設定)と反時計回り(マイナス方向の設定)の何れの方向にも回すことが可能なつまみであるとすれば、その重複幅可変ボリューム43が配置されている操作パネル側には、重複幅可変ボリューム43の回動軸芯を中心とする円弧状の第1ラインが表記されており、整地幅の縁部同士の重なり代の寸法Wkの数値がその第1ライン上に目盛りとして表示されている。更に、その第1ラインの外周側には、重複幅可変ボリューム43の回動軸芯を中心とする円弧状の第2ラインが表記されており、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkの数値が、第1ライン上の目盛りと対応付けて第2ライン上に目盛りとして表示されている構成としても良い。また、上記の第1ライン上の目盛りと第2ライン上の目盛りを用いたアナログ表示に代えて、重複幅可変ボリューム43の設定値をデジタル表示しても良い。 次に、本実施の形態のロボット乗用田植機1の自動運転制御中において、次の1往復の途中で肥料がなくなる状況を回避するための構成と動作を中心に説明する。 That is, in the above configuration, if the overlap width variable volume 43 is, for example, a cylindrical knob that can be turned in either a clockwise (positive direction setting) or counterclockwise (negative direction setting) direction with respect to a reference position that sets the overlap dimension Wk = 0 between the edges of the ground leveling width, a first arc-shaped line centered on the rotation axis of the overlap width variable volume 43 is displayed on the operation panel side where the overlap width variable volume 43 is located, and the numerical value of the overlap dimension Wk between the edges of the ground leveling width is displayed as a scale on the first line. Furthermore, on the outer periphery of the first line, a second arc-shaped line centered on the rotation axis of the overlap width variable volume 43 is displayed, and the numerical value of the planting interval Nk between seedlings planted at the outermost positions of adjacent rows may be displayed as a scale on the second line in correspondence with the scale on the first line. In addition, instead of the analog display using the scales on the first line and the scales on the second line, the set value of the overlap width variable volume 43 may be displayed digitally. Next, we will mainly explain the configuration and operation to avoid a situation where the fertilizer runs out during the next round trip during the automatic operation control of the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment.
なお、本実施の形態では、上述した様に、圃場500の第4辺504側の畦が苗や肥料の補給作業を行うものであることが、設定スイッチにより事前に設定されてメモリ部410に記録されているものとする。 In this embodiment, as described above, it is assumed that the ridge on the fourth side 504 of the field 500 is used for supplying seedlings and fertilizer, and this is set in advance by the setting switch and recorded in the memory unit 410.
即ち、施肥装置3から圃場に繰り出される肥料を検知する肥料繰出量検知センサ82(図3参照)を設け、制御部400が、その検知結果から施肥量を積算すると共にホッパーにおける肥料残量を算出する構成とし、制御部400は、第2列目L2~第n列目Lnの内の奇数列目の自動直進走行中において、機体が第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)(図4参照)に接近し次の旋回動作に入る直前の時点で算出した肥料残量と、肥料繰出量と、1往復の距離と、車速とから、次の旋回動作の後の1往復の自動走行の途中、換言すれば、次の旋回動作の後、機体が次に第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)(図4参照)に達するまでの走行途中において、肥料が無くなるか否かを判定する。 That is, a fertilizer delivery amount detection sensor 82 (see FIG. 3) is provided to detect the fertilizer delivered from the fertilizer applicator 3 to the field, and the control unit 400 calculates the amount of fertilizer applied from the detection results and calculates the amount of fertilizer remaining in the hopper. During the automatic straight-line driving in the odd-numbered rows among the second row L2 to the nth row Ln, the control unit 400 determines whether or not the fertilizer will run out during the automatic driving of one round trip after the next turning operation, in other words, during the driving until the machine next reaches the first planting start line LU1 (first turning reference line) (see FIG. 4) after the next turning operation, based on the remaining fertilizer amount, the fertilizer delivery amount, the distance of one round trip, and the vehicle speed calculated at the time when the machine approaches the first planting start line LU1 (first turning reference line) (see FIG. 4) and starts the next turning operation during the automatic driving of one round trip after the next turning operation.
即ち、制御部400は、次の1往復の途中で肥料がなくなるものと判定した場合、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504に向けて直進走行して、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、車速を減速させて第4辺504の畦際で停止させる。 In other words, if the control unit 400 determines that the fertilizer will run out during the next round trip, it will stop the next turn and continue driving straight toward the fourth side 504. After reaching the first planting start line LU1 (first turning reference line), it will slow down the vehicle speed and stop it at the edge of the fourth side 504.
これにより、次の1往復の植付工程の途中で肥料切れになることが回避出来るので、第4辺504の畦際で停止しているロボット乗用田植機1に対して、作業者は、ホッパー3への肥料補給を迅速に行えて、作業効率の向上を図ることが出来る。なお、肥料補給作業の後、作業者が、自動運転継続スイッチ(図示省略)をONすることにより、ロボット乗用田植機1に対して、自動運転制御を継続させることが出来る。 This makes it possible to avoid running out of fertilizer during the next planting cycle, and allows the operator to quickly replenish fertilizer to the hopper 3 of the robotic riding rice transplanter 1 that is stopped at the edge of the ridge on the fourth side 504, improving work efficiency. After the fertilizer replenishment work is completed, the operator can turn on the automatic operation continuation switch (not shown) to continue automatic operation control of the robotic riding rice transplanter 1.
また、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、車速を減速させて第4辺504の畦際で停止させる構成としたことにより、作業者が乗車している場合の安全が確保出来る。 In addition, after reaching the first planting start line LU1 (first turning reference line), the vehicle speed is reduced and stopped at the edge of the fourth side 504, ensuring safety for workers who are on board.
なお、上記説明では、制御部400は、次の1往復の途中で肥料がなくなる状況を回避するための構成と動作について説明したが、これに限らず例えば、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなり欠株となる状況を回避するために、上記と同様、制御部400は、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなるものと判定した場合、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504に向けて直進走行して、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、車速を減速させて第4辺504の畦際で停止させる構成としても良い。 In the above explanation, the control unit 400 has been described as being configured and operated to avoid a situation in which the fertilizer runs out during the next round trip. However, this is not limiting. For example, to avoid a situation in which the seedlings in the seedling tank 52 run out during the next round trip and there are no seedlings, the control unit 400 may be configured to stop the next turn and continue driving straight toward the fourth side 504 when it determines that there will be no seedlings in the seedling tank 52 during the next round trip, and after reaching the first planting start line LU1 (first turning reference line), to reduce the vehicle speed and stop the vehicle at the edge of the fourth side 504.
ここで、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなるか否かの判定は、株間、植付具51の苗取り量、苗タンク52の横送り量等の各データをメモリ部410に記録することにより、苗タンク52上にある苗の残量で、次の1往復での植付作業が可能かどうかを制御部400が判定する。 Here, the control unit 400 determines whether the seedlings in the seedling tank 52 will run out during the next round trip by recording data such as the spacing between plants, the amount of seedlings removed by the planting tool 51, and the lateral feed amount of the seedling tank 52 in the memory unit 410, and then determines whether the remaining amount of seedlings in the seedling tank 52 will allow planting work to be done in the next round trip.
これにより、次の1往復の植付工程の途中で苗切れになることが回避出来るので、第4辺504の畦際で停止しているロボット乗用田植機1に対して、作業者は、苗タンク52への苗補給を迅速に行えて、作業効率の向上を図ることが出来る。なお、苗補給作業の後、作業者が、自動運転継続スイッチ(図示省略)をONすることにより、ロボット乗用田植機1に対して、自動運転制御を継続させることが出来る。 This makes it possible to avoid the situation where the seedlings run out during the next planting round trip, and allows the operator to quickly replenish seedlings in the seedling tank 52 of the robotic riding rice transplanter 1 that has stopped at the edge of the ridge on the fourth side 504, improving work efficiency. After the seedling replenishment work is completed, the operator can turn on the automatic operation continuation switch (not shown) to continue automatic operation control of the robotic riding rice transplanter 1.
また、上記説明では、制御部400は、次の1往復の途中で肥料がなくなる状況を回避するための構成と動作について説明したが、これに加えて、肥料補給作業のタイミングで、補助苗の補給作業も連動させて行う構成としても良い。即ち、この構成の場合、次の1往復の植付工程の途中で肥料切れになるものと制御部400が判定したことにより、ロボット乗用田植機1が第4辺504の畦際で停止すると、それに連動して制御部400からの指令により自動的にレール状態になる電動補助苗枠が設けられている。また、電動補助苗枠は、手動操作により元に戻すことが出来て、元に戻すことにより、制御部400は、ロボット乗用田植機1に対して、自動運転制御を継続させることが出来る。 In the above explanation, the control unit 400 has been described as being configured and operated to avoid the situation where the fertilizer runs out during the next round trip. In addition, the configuration may be such that the auxiliary seedling replenishment work is also performed in conjunction with the timing of the fertilizer replenishment work. In other words, in the case of this configuration, when the control unit 400 determines that the fertilizer will run out during the planting process of the next round trip and the robotic riding rice transplanter 1 stops at the edge of the fourth side 504, an electric auxiliary seedling frame is provided that automatically goes into a rail state in response to a command from the control unit 400. In addition, the electric auxiliary seedling frame can be returned to its original position by manual operation, and by returning it to its original position, the control unit 400 can continue automatic driving control of the robotic riding rice transplanter 1.
これにより、通常、肥料補給のタイミングで補助苗も補給することが多いので、双方の補給作業を連動させて行わせることにより、作業効率の向上を図ることが出来る。 Since supplementary seedlings are usually replenished at the same time as fertilizer is replenished, this allows both replenishment operations to be carried out in tandem, improving work efficiency.
また、上記構成では、制御部400は、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなるものと判定した場合、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504の畦際まで直進走行させて停止させる場合について説明した。この構成の場合、第4辺504に向けて直進走行して、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、減速させながら90°旋回させて機体が第4辺504の畦に平行になった状態を苗供給位置として停止させる構成としても良い。また、この構成の場合、苗タンク52の上部にレール状補助苗枠を備え、苗供給位置は、当該レールが畦まで届く位置で設定する。 In the above configuration, the control unit 400 has been described as canceling the next turn and driving straight to the edge of the ridge on the fourth side 504 and stopping it if it determines that there will be no seedlings in the seedling tank 52 during the next round trip. In this configuration, the machine may be configured to drive straight toward the fourth side 504, reach the first planting start line LU1 (first turning reference line), and then decelerate and turn 90° to stop the machine parallel to the ridge on the fourth side 504 as the seedling supply position. In this configuration, a rail-shaped auxiliary seedling frame is provided on the top of the seedling tank 52, and the seedling supply position is set at the position where the rail reaches the ridge.
なお、上記実施の形態では、圃場500の枕地をマニュアル走行することにより、圃場500の形状情報を取得する場合について説明したが、これに限らず例えば、圃場500の形状情報として、予め取得されている地図情報や、トラクター等による走行情報を記録させて用いても良い。 In the above embodiment, the case where shape information of the field 500 is acquired by manually traveling on the headland of the field 500 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, previously acquired map information or travel information of a tractor or the like may be recorded and used as shape information of the field 500.
また、上記実施の形態では、第(n+1)列目Ln+1の8条の植付を確保するために、制御部400が、各列の間隔を、重複幅可変ボリューム43により作業前に事前に設定された設定値を基準とした設定幅から変更幅に自動的に変える構成について説明したが、これに限らず例えば、第n列目Lnと第(n+1)列目Ln+1の最外位置に植え付けられる隣り合う苗同士の植付け間隔Nkのみ変更すれば、第(n+1)列目Ln+1の8条の植付を確保することが可能であると制御部400が判定した場合は、第n列目Lnと第(n+1)列目Ln+1の最外位置に植え付けられる隣り合う苗同士の植付け間隔Nkのみ設定幅から変更幅に変更する構成としても良い。 In the above embodiment, the control unit 400 automatically changes the spacing between each row from a set width based on a preset value set before work using the overlap width variable volume 43 to a changed width in order to ensure planting of the eight rows in the (n+1)th row Ln+1. However, this is not limited to the above. For example, if the control unit 400 determines that it is possible to ensure planting of the eight rows in the (n+1)th row Ln+1 by changing only the planting spacing Nk between adjacent seedlings planted in the outermost positions of the nth row Ln and the (n+1)th row Ln+1, the control unit 400 may change only the planting spacing Nk between adjacent seedlings planted in the outermost positions of the nth row Ln and the (n+1)th row Ln+1 from the set width to the changed width.
また、上記実施の形態では、任意の目標ライン上から自動旋回により隣の目標ラインに移動する場合に、隣り合う目標ライン同士の間隔に応じて予めメモリ部410に記録されている所定の直線距離だけ第1植付開始ラインLU1に、又は第2植付開始ラインLU2に平行に直進走行させる構成について説明したが、これに限らず例えば、メモリ部410に記録されている所定の直線距離を作業者がボリューム操作により微調整出来る構成としても良い。これにより植付開始位置の精度の向上が図れる。 In the above embodiment, when moving from an arbitrary target line to an adjacent target line by automatic turning, a configuration has been described in which the machine moves straight ahead to the first planting start line LU1 or parallel to the second planting start line LU2 a predetermined straight-line distance that is pre-recorded in the memory unit 410 according to the distance between the adjacent target lines. However, the present invention is not limited to this, and for example, the machine may be configured so that the operator can fine-tune the predetermined straight-line distance recorded in the memory unit 410 by operating the volume. This improves the accuracy of the planting start position.
また、上記実施の形態では、作業者がD工程514をマニュアル走行する際は、整地ローター入/切スイッチ42は、「切り」状態に設定されているものとして説明したが、これに限らず例えば、自動運転モードが「入り」状態であって、作業者は、D工程514においてマニュアル走行を開始するときに、整地ローター入/切スイッチ42を「入り」操作し、D工程514においてマニュアル走行を停止するときに、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」操作する構成としても良い。 In addition, in the above embodiment, it has been described that the grading rotor on/off switch 42 is set to the "off" state when the worker manually drives through D process 514, but this is not limiting. For example, the automatic driving mode may be in the "on" state, and the worker may turn the grading rotor on/off switch 42 "on" when starting manual driving through D process 514, and turn the grading rotor on/off switch 42 "off" when stopping manual driving through D process 514.
この構成の場合、上記構成例と同様に、制御部400は、整地ローター入/切スイッチ42の「入り」信号と「切り」信号を、それぞれ始点取得トリガー信号、終点取得トリガー信号であると判定して、それぞれの判定に基づいて、そのときの受信アンテナ310の位置の最新の位置情報を、D工程アンテナ始点の位置情報(座標値)、D工程アンテナ終点の位置情報(座標値)としてそれぞれメモリ部410に記録し、且つ、そのときの整地ローター40のローター41の左端部(ことを第4辺始点と称す)の位置情報(座標値)とロボット乗用田植機1の左前端仮想点(これを第4辺終点と称す)の位置情報(座標値)とを演算させてメモリ部410に記録する構成としても良い。これにより、第4直線524を、第4辺始点と第4辺終点とを通る直線として決定することが出来て、その位置情報を求めることが出来る。また、この構成の場合、制御部400は、D工程514のマニュアル走行におけるD工程アンテナ始点の位置情報(座標点)と、D工程514のマニュアル走行におけるD工程アンテナ終点の位置情報(座標点)とを利用して、第4辺504に沿った枕地を自動走行する際に利用する第4辺の枕地の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成としても良い。 In this configuration, as in the above configuration example, the control unit 400 determines that the "on" signal and "off" signal of the soil leveling rotor on/off switch 42 are start point acquisition trigger signals and end point acquisition trigger signals, respectively, and records the latest position information of the position of the receiving antenna 310 at that time in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the D process antenna start point and the position information (coordinate value) of the D process antenna end point, respectively, based on each judgment, and may also be configured to calculate the position information (coordinate value) of the left end of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 at that time (referred to as the fourth side start point) and the position information (coordinate value) of the left front end virtual point of the robot riding rice transplanter 1 (referred to as the fourth side end point) and record it in the memory unit 410. As a result, the fourth straight line 524 can be determined as a straight line passing through the fourth side start point and the fourth side end point, and its position information can be obtained. In addition, in this configuration, the control unit 400 may be configured to use the position information (coordinate point) of the D process antenna start point during manual driving of the D process 514 and the position information (coordinate point) of the D process antenna end point during manual driving of the D process 514 to calculate a reference line for the headland of the fourth side to be used when automatically driving on the headland along the fourth side 504, and record the line in the memory unit 410.
また、上記実施の形態では、第2列目L2以降の自動走行は、ロボット乗用田植機1の直前の列における実際の走行軌跡に関係なく、目標ラインの位置情報を基準として自動走行する構成について説明したが、これに限らず例えば、ロボット乗用田植機1の直前の列における実際の走行軌跡の位置情報をメモリ部410に記録させ、直前の列に対応する目標ラインとその実際の走行軌跡とのズレ量を演算させ、その演算結果が所定範囲を超えていると制御部が判定した場合は、制御部は、そのズレの位置と演算結果(ズレ量)とに基づいて、次の列に対応する目標ラインの位置情報を修正した上で、次の列の自動走行を実行させる構成としても良い。 In the above embodiment, the automatic travel from the second row L2 onwards is described as being based on the position information of the target line, regardless of the actual travel trajectory in the row immediately preceding the robotic riding rice transplanter 1. However, the present invention is not limited to this. For example, the position information of the actual travel trajectory in the row immediately preceding the robotic riding rice transplanter 1 may be recorded in the memory unit 410, the amount of deviation between the target line corresponding to the immediately preceding row and its actual travel trajectory may be calculated, and if the control unit determines that the calculation result exceeds a predetermined range, the control unit may correct the position information of the target line corresponding to the next row based on the position of the deviation and the calculation result (amount of deviation), and then execute automatic travel of the next row.
また、上記実施の形態では、苗補給や肥料補給が必要な場合に、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504に向けて直進走行させ畦際で停止させる構成について説明したが、これに加えて例えば、エラーが発生したと、制御部400が判定した場合には、安全性の確保のために、第4辺504の畦際まで戻ってくる構成としても良い。 In addition, in the above embodiment, a configuration has been described in which, when seedling or fertilizer replenishment is required, the next turn is stopped and the vehicle continues to travel straight toward the fourth side 504 and stops at the edge of the field. In addition, for example, if the control unit 400 determines that an error has occurred, the vehicle may be configured to return to the edge of the fourth side 504 to ensure safety.
また、制御部400は、自動運転モード状態で自動走行中において、エラーが発生したと判定した場合には、警告音を鳴らして停車させ、警告音が鳴っている間に手動操作に変更した場合、手動操作を優先させる構成としても良い。 In addition, if the control unit 400 determines that an error has occurred during automatic driving in the automatic driving mode, it may be configured to sound an alarm and stop the vehicle, and if the operation is changed to manual operation while the alarm is sounding, the manual operation may be prioritized.
また、ロボット乗用田植機1において、人が乗車していることを検知するセンサを備え、当該センサにより人が乗車していると検知した場合には、安全性の確保のために、制御部400は、旋回速度を無人の場合に比べて遅くさせる構成としても良い。 The robotic riding rice transplanter 1 may also be equipped with a sensor that detects whether a person is riding on the vehicle, and if the sensor detects that a person is riding on the vehicle, the control unit 400 may be configured to slow down the rotation speed compared to when the vehicle is unmanned, to ensure safety.
また、ロボット乗用田植機1において、フロート53の泥押し検知装置として、フロート53のリンク支点部に圧力センサ(図示省略)を設け、その検知結果から、泥押しにより圧力値が高くなったと判定された場合は、フロート53の感度を、標準から敏感側に変更する構成としても良い。これにより、自動で感度調節が行える。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1, a pressure sensor (not shown) may be provided at the link fulcrum of the float 53 as a mud-pushing detection device for the float 53, and if the detection result indicates that the pressure value has increased due to mud pushing, the sensitivity of the float 53 may be changed from standard to the sensitive side. This allows automatic sensitivity adjustment.
また、ロボット乗用田植機1において、フロート53の泥押し検知装置として、フロート53のリンク支点部の後方に、バネ鋼とリミットスイッチ(図示省略)を設け、フロート53が泥押しされたときには、バネ鋼の復元力に対抗してリンク支点部が標準位置より後方に移動することでリミットスイッチがONし、泥押しの無いときは、バネ鋼の復元力によりリンク支点部が標準位置に戻り、リミットスイッチがOFFする構成としても良い。これにより、高額の圧力センサを用いずにメカ式の構成により自動感度調節が行える。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1, a spring steel and a limit switch (not shown) can be provided behind the link fulcrum of the float 53 as a mud-pushing detection device for the float 53, and when the float 53 is pushed by mud, the link fulcrum moves rearward from the standard position against the restoring force of the spring steel, turning the limit switch ON, and when there is no mud pushing, the link fulcrum returns to the standard position due to the restoring force of the spring steel, turning the limit switch OFF. This allows automatic sensitivity adjustment using a mechanical configuration without using an expensive pressure sensor.
また、ロボット乗用田植機1において、水管理をしやすくするために、植付時は端条外側に溝堀りを行う構成としても良い。この構成の場合、前板ガード部の一部に溝きり機構を設けることで、植付と同時に溝きりを行うことが出来る。 In addition, to facilitate water management, the robotic riding rice transplanter 1 may be configured to dig furrows on the outside of the end rows when planting. In this configuration, a furrow cutting mechanism can be provided in part of the front plate guard, allowing furrow cutting to be performed simultaneously with planting.
また、ロボット乗用田植機1において、水管理をしやすくするために、植付時は端条外側に溝堀りを行う構成としても良い。この構成の場合、フロート53の一部に溝きり機構を設けることで、植付と同時に機体外側の溝きりを行うことが出来る。 In addition, to facilitate water management, the robotic riding rice transplanter 1 may be configured to dig furrows on the outside of the end rows when planting. In this configuration, by providing a furrow cutting mechanism on part of the float 53, furrow cutting on the outside of the machine body can be performed simultaneously with planting.
また、ロボット乗用田植機1において、前板ガード部に溝堀り機を設け、A工程511~D工程514の全周をマニュアル走行によりティーチングする際、畦と植付条の間に溝を掘ることで、ケラや鼠の被害を少なくし、雑草が圃場に入ってこない様にする構成としても良い。これにより、苗の生育ムラを避け、収量を上げることが出来る。また、後の生育管理(給排水、中干し)が楽になる。 In addition, the robotic riding rice transplanter 1 can be configured so that a furrow digger is provided on the front guard plate, and when teaching the entire circumference of process A 511 to process D 514 by manual driving, furrows can be dug between the ridges and the planting rows to reduce damage from grasshoppers and mice and to prevent weeds from entering the field. This can prevent uneven seedling growth and increase yields. It also makes subsequent growth management (water supply and drainage, mid-season drying) easier.
また、ロボット乗用田植機1において、前板ガード部に溝堀り機を設けると共に、畦の判別用として画像認識装置を設け、土畦など特に境界が曖昧(不連続)である場合に、畦と植付条の間に溝を掘る構成としても良い。これにより、苗の生育ムラを避け、収量を上げることが出来る。また、後の生育管理(給排水、中干し)が楽になる。 In addition, the robotic riding rice transplanter 1 may be configured to provide a furrow digger on the front guard plate, as well as an image recognition device for identifying ridges, so that furrows can be dug between the ridges and planting rows, especially in cases where the boundaries are unclear (discontinuous), such as soil ridges. This makes it possible to avoid uneven seedling growth and increase yields. It also makes subsequent growth management (water supply and drainage, mid-season drying) easier.
また、植付部の高さ制御装置を備えたロボット乗用田植機1において、溝堀り機を植付部に設け、植付部をより下げると溝の深さが深くなり植付部をより上げると溝の深さは浅くなるので、水口の排水側に向かって、徐々に植付部を下げることで溝の高度が下がる様に溝きりを行う構成としても良い。この構成の場合、水口(給水側、排水側)の位置情報を事前に設定し、位置情報取得装置300により取得されるロボット乗用田植機1の位置情報を利用して、溝きりの適正化を図ることが出来る。これにより、排水性が向上し苗の生育が安定する。 In addition, in a robotic riding rice transplanter 1 equipped with a height control device for the planting section, a furrow digger can be provided in the planting section, and since lowering the planting section further makes the furrow deeper and raising the planting section further makes the furrow shallower, furrow cutting can be performed by gradually lowering the planting section toward the drainage side of the water inlet to reduce the height of the furrow. In this configuration, the position information of the water inlet (water supply side, drainage side) is set in advance, and the position information of the robotic riding rice transplanter 1 acquired by the position information acquisition device 300 can be used to optimize furrow cutting. This improves drainage and stabilizes seedling growth.
また、ローリング制御機構を備えたロボット乗用田植機1において、溝堀り機を設け、水口の排水側に向かって、溝の高度が下がる様に溝きりを行う構成としても良い。この構成の場合、水口(給水側、排水側)の位置情報を事前に設定し、位置情報取得装置300により取得されるロボット乗用田植機1の位置情報を利用して、ローリングによる車体の左右方向への傾斜角度を制御することで、溝の高度を変化させて溝きりの適正化を図ることが出来る。これにより、排水性が向上し苗の生育が安定する。 In addition, a furrow digger may be provided in the robotic riding rice transplanter 1 equipped with a rolling control mechanism, and the furrows may be dug so that the height of the furrow decreases toward the drainage side of the water inlet. In this configuration, the position information of the water inlet (water supply side, drainage side) is set in advance, and the position information of the robotic riding rice transplanter 1 acquired by the position information acquisition device 300 is used to control the tilt angle of the vehicle body to the left and right due to rolling, thereby changing the height of the furrow and optimizing furrow cutting. This improves drainage and stabilizes seedling growth.
また、上記実施の形態では、pH測定器80(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、覆土の量を調整する構成について説明したが、これに限らず例えば、イオン化傾向の測定に加えて、同時にpH値の測定も行うこととし、制御部がpH値に応じて土壌の排水性を推算し、排水性が悪い場所では、還元作用によりアルカリ化している点や施肥効果が薄い点等を考慮して、制御部が施肥量を標準量に比べて少なく設定する構成としても良い。これにより、可変施肥の効率を向上させることが出来る。また、この構成の場合、pH測定器電極を電気抵抗値の測定機構と共用する構成としても良い。 In the above embodiment, the amount of cover soil is adjusted based on the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field using the pH meter 80 (see FIG. 3). However, the present invention is not limited to this. For example, in addition to measuring the ionization tendency, the pH value may also be measured at the same time, and the control unit may estimate the drainage of the soil based on the pH value. In places with poor drainage, the control unit may set the amount of fertilizer to be less than the standard amount, taking into account the fact that the soil has become alkaline due to reduction and that the fertilization effect is weak. This can improve the efficiency of variable fertilization. In this configuration, the pH meter electrode may also be used in conjunction with the electrical resistance measurement mechanism.
また、上記実施の形態では、本発明の作業車両は、作業装置の一例として植付装置50が走行車体2に連結されたロボット乗用田植機である場合について説明したが、これに限らず例えば、本発明の作業車両は、作業装置の他の例として播種機を連結したロボット作業車両であっても良い。この構成の場合、圃場のpH値を測定することで制御部が排水性を推算し、それに応じて制御部が覆土を変化させる構成としても良い。具体的には、排水性が悪いと制御部により判定された場所では、覆土を標準量に比べて少なくするよう制御する構成としても良い。これにより、苗立ち性の向上が図られる。 In the above embodiment, the work vehicle of the present invention is described as a robotic riding rice transplanter in which the planting device 50 is connected to the traveling body 2 as an example of a work device, but the present invention is not limited to this, and for example, the work vehicle of the present invention may be a robotic work vehicle connected to a seeding machine as another example of a work device. In this configuration, the control unit may estimate drainage by measuring the pH value of the field, and the control unit may change the soil cover accordingly. Specifically, in a location where the control unit determines that drainage is poor, the control unit may control the amount of soil cover to be less than the standard amount. This improves seedling establishment.
また、上記実施の形態では、本発明の作業車両は、作業装置の一例として植付装置50が走行車体2に連結されたロボット乗用田植機である場合について説明したが、これに限らず例えば、本発明の作業車両は、作業装置の他の例として播種機を連結したロボット作業車両であっても良い。この構成の場合、圃場のpH値を測定することで制御部が排水性を推算し、それに応じて制御部が溝きりを変化させる構成としても良い。具体的には、排水性が悪いと制御部により判定された場所では、溝きりを標準量に比べて深くするよう制御する構成としても良い。これにより、苗立ち性の向上が図られる。 In the above embodiment, the work vehicle of the present invention is described as a robotic riding rice transplanter in which the planting device 50 is connected to the traveling body 2 as an example of a work device, but the present invention is not limited to this, and for example, the work vehicle of the present invention may be a robotic work vehicle connected to a seeding machine as another example of a work device. In this configuration, the control unit may estimate drainage by measuring the pH value of the field, and the control unit may change the furrow cutting accordingly. Specifically, in a location where the control unit determines that drainage is poor, the furrow cutting may be controlled to be deeper than the standard amount. This improves seedling establishment.
また、上記実施の形態では、pH測定器80(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、覆土の量を調整する構成について説明したが、これに限らず例えば、pH測定器によりpH値の測定を行うことで排水性を推定し、その推定結果に応じて(例えば、排水性の良い場所では施肥量を標準量に比べて多くする)、可変施肥を行う構成としても良い。これにより高額なセンサ類を備えなくても、安価に可変施肥を実現出来る。 In the above embodiment, a configuration was described in which the amount of cover soil is adjusted based on the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field using a pH meter 80 (see FIG. 3). However, the present invention is not limited to this, and for example, a configuration may be adopted in which drainage is estimated by measuring the pH value using a pH meter, and variable fertilization is performed according to the estimated results (for example, the amount of fertilizer applied is increased compared to the standard amount in places with good drainage). This allows variable fertilization to be achieved at low cost without the need for expensive sensors.
また、上記実施の形態では、pH測定器80)(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、覆土の量を調整する構成について説明したが、これに限らず例えば、リンクセンサが検出するリンク角度に応じて耕深(圃場の深さ)を計り、それに応じて(例えば、浅い場所では施肥量を標準量に比べて多くする)、可変施肥を行う構成としても良い。なお、この構成の場合、本来、植付装置50の高さを検出するために、フロート53を支持する回動支点のリンク角度を検出するリンクセンサが設けられており、そのリンクセンサの検出結果を、本来の役割以外に可変施肥の実現にも兼用している。
これにより高額なセンサ類を新たに備えなくても、安価に可変施肥を実現出来る。
In the above embodiment, the amount of soil cover is adjusted based on the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field using a pH meter 80) (see FIG. 3), but the present invention is not limited to this. For example, the tillage depth (depth of the field) may be measured according to the link angle detected by the link sensor, and variable fertilization may be performed accordingly (for example, the amount of fertilizer applied may be greater than the standard amount in shallow areas). In this configuration, a link sensor that detects the link angle of the pivot point supporting the float 53 is provided to detect the height of the planting device 50, and the detection result of the link sensor is used to realize variable fertilization in addition to its original function.
This makes it possible to realize variable fertilization at low cost without the need for expensive new sensors.
また、上記実施の形態のロボット乗用田植機1において、地形データと衛星画像データと土質分布データから、制御部が、その圃場が灰色低地土、黄色土、グライ土の何れに当てはまるかを分類し、黄色土に分類されると判定した場合は、肥料を基本設定値より多くし、グライ土に分類されると判定した場合は、浅植え、作溝を行う構成としても良い。通常、黄色土は養分が流れやすく、グライ土の場合は、土中での養分の透過率が悪いという傾向にあるが、上記構成によれば、土の状態により植付作業を変えることで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of the above embodiment, the control unit can classify the field into gray lowland soil, yellow soil, or gley soil based on the topographical data, satellite image data, and soil distribution data, and if it is determined that the field is classified as yellow soil, it can apply more fertilizer than the basic setting value, and if it is determined that the field is classified as gley soil, it can perform shallow planting and furrow creation. Normally, nutrients tend to flow easily in yellow soil, and gley soil tends to have poor nutrient permeability in the soil, but with the above configuration, it is possible to increase yields even without know-how by changing the planting work depending on the condition of the soil.
また、上記実施の形態のロボット乗用田植機1において、地形データと衛星画像データとによって分類された土質分布と、実際撮影された圃場の土画像とから、制御部が、その圃場土質が灰色低地土、黄色土、グライ土の何れに当てはまるかを分類し、黄色土に分類されると判定した場合は、肥料を基本設定値より多くし、グライ土に分類されると判定した場合は、浅植え、作溝を行う構成としても良い。通常、黄色土は養分が流れやすく、グライ土の場合は、土中での養分の透過率が悪いという傾向にあるが、上記構成によれば、土の状態により植付作業を変えることで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of the above embodiment, the control unit classifies the field soil type into gray lowland soil, yellow soil, or gley soil based on the soil distribution classified by the topographical data and satellite image data and the actual captured soil image of the field, and if it is determined to be classified as yellow soil, it applies more fertilizer than the basic setting value, and if it is determined to be classified as gley soil, it can be configured to perform shallow planting and furrowing. Normally, nutrients flow easily in yellow soil, and gley soil tends to have poor nutrient permeability in the soil, but with the above configuration, it is possible to increase yields even without know-how by changing the planting work depending on the condition of the soil.
また、上記実施の形態のロボット乗用田植機1において、実際撮影された圃場の土画像から、制御部が、その圃場土質が灰色低地土、黄色土、グライ土の何れに当てはまるかを分類し、黄色土に分類されると判定した場合は、肥料を基本設定値より多くし、グライ土に分類されると判定した場合は、浅植え、作溝を行う構成としても良い。通常、黄色土は養分が流れやすく、グライ土の場合は、土中での養分の透過率が悪いという傾向にあるが、上記構成によれば、土の状態により植付作業を変えることで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of the above embodiment, the control unit can classify the soil quality of the field as either gray lowland soil, yellow soil, or gley soil based on an actual soil image of the field, and if it is determined to be classified as yellow soil, it can apply more fertilizer than the basic setting value, and if it is determined to be classified as gley soil, it can perform shallow planting and furrow creation. Normally, nutrients tend to flow easily in yellow soil, and gley soil tends to have poor nutrient permeability in the soil, but with the above configuration, it is possible to increase yields even without know-how by changing the planting work depending on the condition of the soil.
また、自律直進田植機において、学習機会として、ティーチング時の操舵を利用し、想定される出力と実出力が同じで実入力が異なる場合、その時センシングしたパラメータで寄与率が高いものを取り上げ、同一圃場での制御パラメータとして重みを多くつける構成としても良い。通常、学習を人工知能まかせにするとデータ量が必要となり時間がかかるが、上記構成によれば、ティーチング時の操舵を利用しながら、学習速度を速めることが出来る。 In addition, in an autonomous linear rice transplanter, steering during teaching can be used as a learning opportunity, and if the expected output and actual output are the same but the actual input is different, the parameter sensed at that time with the highest contribution rate can be selected and weighted highly as a control parameter for the same field. Normally, leaving learning to artificial intelligence requires a large amount of data and takes time, but with the above configuration, it is possible to speed up the learning process while using steering during teaching.
また、上記のロボット乗用田植機1において、畦の自動検知としてエアブローを行いながら、カメラ撮影することで、雑草などによるノイズを除去しやすくする構成としても良い。通常、静止している物体は障害物として認識してしまうが、上記構成によれば、ノイズを低減し、畦の自動検知を行うことが出来る。また、エアブローに代えて、エンジンの排気方向を畦に向ける構成としても良い。これにより、ブロアを新たに設けることなく、撮影時のノイズを低減出来る。 The above-mentioned robotic riding rice transplanter 1 may also be configured to automatically detect ridges by blowing air while taking pictures with a camera, making it easier to remove noise caused by weeds, etc. Normally, stationary objects are recognized as obstacles, but the above-mentioned configuration makes it possible to reduce noise and automatically detect ridges. Also, instead of blowing air, the engine exhaust may be directed toward the ridges. This makes it possible to reduce noise during photography without having to install a new blower.
また、上記のロボット乗用田植機1において、超音波センサを用いて畦の検出を行う構成としても良い。この構成の場合、サイドマーカー位置に当該センサを設け、植付圃場との距離の違いから畦を検出する構成であり、また、機体姿勢の変化によって検出値の補正を行う構成である。これにより、地形をマッピングしていくことが出来る。 The above-mentioned robotic riding rice transplanter 1 may also be configured to detect ridges using an ultrasonic sensor. In this configuration, the sensor is installed at the side marker position and detects ridges based on the difference in distance from the planting field. The detection value is also corrected based on changes in the machine's attitude. This makes it possible to map the terrain.
また、自律直進制御において、スリップ率と耕深によってアウトプットを変化させる旋回装置を備え、衛星測位システムと耕深センサ(昇降リンク角度センサ)を用いて経路からのズレとそれに対する出力とともにデータを収集し、その相関の強さを算定し、相関の強いデータと出力とを紐付ける構成としても良い。これにより、圃場状態によって直進性に差が生じることなく、直進制御を行える。 In addition, for autonomous straight-line control, a turning device that changes the output depending on the slip ratio and tillage depth can be provided, and data on deviations from the path and the corresponding output can be collected using a satellite positioning system and tillage depth sensor (lift link angle sensor), the strength of correlation can be calculated, and data with a strong correlation can be linked to the output. This allows straight-line control to be performed without differences in straight-line ability depending on field conditions.
また、自律直進制御において、走行速度によってアウトプットを変化させる旋回装置を備え、走行速度の速い場合は旋回出力を小さくし、遅い場合は旋回出力を大きくし、重み付けは、衛星測位システムによる経路からのズレとそれに対する出力とともに収集した速度データにより決定する構成としても良い。これにより、速度以外の状況によっても左右される重み付け値を一律に固定してしまうことが無いので多様な状況にも適応出来て、圃場状態によって直進性に差が生じることなく、直進制御を行える。 In addition, in autonomous straight-line control, a turning device that changes the output depending on the traveling speed may be provided, and the turning output may be reduced when the traveling speed is fast and increased when the traveling speed is slow, with weighting determined by the speed data collected along with the deviation from the route determined by the satellite positioning system and the corresponding output. This allows adaptation to a variety of situations, as the weighting value, which is influenced by conditions other than speed, is not fixed uniformly, and straight-line control can be performed without differences in straight-line ability depending on field conditions.
また、自律直進制御において、各種条件によってアウトプットを変化させる旋回装置を備え、衛星測位システムによる経路からのズレとそれに対する出力とともに収集したデータ(速度、圃場スリップ率、耕深)によって、相関の高さによってデータに重み付けをし、重み付け値は、圃場情報としてメモリ部に記録する構成としても良い。これにより、重み付け値が一定値になることがないので多様な状況にも適応可能となり、圃場状態によって直進性に差が生じることなく、直進制御を行える。 In addition, in autonomous straight-line control, a turning device that changes the output depending on various conditions can be provided, and the data (speed, field slip rate, tillage depth) collected along with deviation from the route using a satellite positioning system and the corresponding output can be weighted according to the degree of correlation, with the weighted value being recorded in the memory unit as field information. This makes it possible to adapt to a variety of situations as the weighted value is never a constant value, and straight-line control can be performed without differences in straight-line ability depending on field conditions.
また、上記のロボット乗用田植機1において、植付時の圃場データ(速度、圃場スリップ率、耕深)と植付データ(植付株数、苗取り量、植付深さ)を記録し、衛星画像での実り具合や収量コンバインによる計量結果との相関を探り、最も相関の高いデータを割り出し、植付条件を最適化する構成としても良い。これにより、圃場状態によらず最適条件で植付が出来ると共に、過学習を回避することが出来る。 The above-mentioned robotic riding rice transplanter 1 can also be configured to record field data (speed, field slip rate, tillage depth) and planting data (number of stalks planted, amount of seedlings removed, planting depth) at the time of planting, search for correlations with the ripeness in satellite images and the results of measurements using a yield combine, determine the most highly correlated data, and optimize planting conditions. This allows planting under optimal conditions regardless of field conditions and avoids overlearning.
また、上記実施の形態では、本発明の作業車両の一例として8条型のロボット乗用田植機1について説明したが、これに限らず例えば、4条植え、5条植え、或いは6条植え等の構成であっても良く、条数に限定されない。 In addition, in the above embodiment, an 8-row type robotic riding rice transplanter 1 was described as an example of a work vehicle of the present invention, but this is not limited to this, and the configuration may be, for example, 4-row planting, 5-row planting, or 6-row planting, and there is no limit to the number of rows.
本発明によれば、整地装置による未整地領域の有無を事前に把握することが出来、例えば、ロボット乗用田植機等として有用である。 The present invention makes it possible to determine in advance whether there are areas that have not yet been leveled by the soil leveling device, and is useful, for example, as a robotic riding rice transplanter.
1 ロボット乗用田植機
2 走行車体
24 操舵ハンドル
40 整地ローター
43 重複幅可変ボリューム
300 位置情報取得装置
400 制御部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Robotic riding rice transplanter 2 Traveling vehicle body 24 Steering handle 40 Land leveling rotor 43 Overlap width variable volume 300 Position information acquisition device 400 Control unit
本発明は、作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle.
従来、圃場で苗の植付け等の作業を行う際に用いる苗移植機等の作業車両には、施肥装置とGPSを搭載し操舵部材を直進位置に保持して自動直進走行を行ない、機体の進行方向を自動的に修正することができる自動操舵装置が設けられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, work vehicles such as seedling transplanters used for planting seedlings in farm fields are equipped with a fertilizer applicator and a GPS, and are equipped with an automatic steering device that holds the steering member in a straight-ahead position to automatically drive in a straight line and automatically correct the direction of travel of the vehicle (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の作業車両では、田植や苗の生育のノウハウが無い状態では収量を増やすことが困難である。また、圃場の形状を認識していないため、苗切れになるタイミングが把握できないため、作業効率低下する問題があった。 However, with conventional work vehicles, it is difficult to increase yields without the know-how of rice planting and seedling growth. In addition, because they do not recognize the shape of the field, they are unable to know when the seedlings will run out, which reduces work efficiency.
本発明は、上述した従来の作業車両の課題に鑑みて、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことができると共に、圃場の形状を認識し、作業者は、苗と肥料補給を迅速に行えて、作業効率の向上を図ることが出来ることを目的とする。 In consideration of the problems with conventional work vehicles described above, the present invention aims to increase yields even without the need for know-how, recognize the shape of the field, and enable workers to quickly replenish seedlings and fertilizer, thereby improving work efficiency.
走行車体(2)と、前記走行車体(2)に、圃場に資材を供給する供給装置を備え、
圃場の衛星画像データと実際撮影された圃場の画像を用いて色味の分類を判断した分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両である。
The vehicle includes a traveling vehicle body (2) and a supply device for supplying materials to a field on the traveling vehicle body (2).
This work vehicle is characterized by adjusting the supply amount of the materials based on classification data obtained by determining color classification using satellite image data of the field and images of the field that have been actually photographed.
第2の本発明は、
走行車体(2)と、前記走行車体(2)に、圃場に資材を供給する供給装置を備え、
圃場の衛星画像データと圃場の地形データを用いて色味の分類を判断した分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両である。
The second aspect of the present invention is
The vehicle includes a traveling vehicle body (2) and a supply device for supplying materials to a field on the traveling vehicle body (2).
This work vehicle is characterized by adjusting the supply amount of the materials based on classification data obtained by determining a color classification using satellite image data of the field and topographical data of the field.
第3の本発明は、
前記分類データとは土質を分類した土質分類データであり、前記走行車体(2)に前記圃場に苗を植える植付装置(50)を備え、前記土質分類データから苗を圃場に植える植付深さを調節することを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両である。
The third aspect of the present invention is
The classification data is soil classification data that classifies soil types, and the work vehicle is characterized in that the traveling body (2) is equipped with a planting device (50) that plants seedlings in the field, and the planting depth at which the seedlings are planted in the field is adjusted based on the soil classification data.
本発明により、分類されたデータから資材の供給量を調節することで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 This invention allows you to increase yields even without any know-how by adjusting the supply of materials based on classified data.
以下、本発明の作業車両の一実施の形態にかかる8条植えのロボット乗用田植機について、図面を用いて説明する。 The following describes an eight-row planting robotic riding rice transplanter according to one embodiment of the work vehicle of the present invention, with reference to the drawings.
図1及び図2は本実施の形態にかかるロボット乗用田植機の左側面図と平面図である。 Figures 1 and 2 are a left side view and a plan view of the robotic riding rice transplanter according to this embodiment.
本実施の形態のロボット乗用田植機1は、図1、図2に示す様に、走行車体2の後側に昇降リンク装置30を介して植付装置50が昇降可能に装着され、走行車体2の後部上側に施肥装置3のホッパー3aが設けられている。昇降リンク装置30は、上側リンクアーム31と、下側リンクアーム32とを備えた平行リンクである。 As shown in Figs. 1 and 2, in the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment, the planting device 50 is mounted on the rear of the traveling body 2 via a lifting link device 30 so that it can be raised and lowered, and a hopper 3a of the fertilizer applicator 3 is provided on the upper rear part of the traveling body 2. The lifting link device 30 is a parallel link equipped with an upper link arm 31 and a lower link arm 32.
また、植付装置50の下方には、施肥装置3の施肥ホース(図示省略)から供給されてくる肥料を、作溝部(図示省略)で圃場に形成される溝部に投入した後、覆土する覆土部90(図3参照)を備えている。また、覆土部90に設けられた覆土プレート駆動装置91は、制御部400からの指令に応じて覆土部90の覆土プレート(図示省略)を作動させる様に構成されており、これにより覆土量が変更可能となる構成である。 Below the planting device 50 is a soil covering unit 90 (see FIG. 3) that pours fertilizer supplied from a fertilizer hose (not shown) of the fertilizer applicator 3 into a furrow formed in the field by a furrow making unit (not shown) and then covers the fertilizer with soil. A soil covering plate drive device 91 provided in the soil covering unit 90 is configured to operate the soil covering plate (not shown) of the soil covering unit 90 in response to a command from the control unit 400, thereby making it possible to change the amount of soil covered.
走行車体2は、駆動輪である左右一対の前輪4、4及び左右一対の後輪5、5を備えた四輪駆動車両ある。 The vehicle body 2 is a four-wheel drive vehicle equipped with a pair of left and right front wheels 4, 4 and a pair of left and right rear wheels 5, 5, which are drive wheels.
また、本実施の形態のロボット乗用田植機1には、圃場の水素イオン指数(pH値)を測定するpH測定器80(図3参照)を備えている。具体的には、pH測定器80の電極センサが、ロボット乗用田植機1の左右一対の前輪4のリム部に対向配置されている。 The robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment is also equipped with a pH meter 80 (see FIG. 3) that measures the hydrogen ion exponent (pH value) of the field. Specifically, the electrode sensor of the pH meter 80 is disposed opposite the rims of the pair of front wheels 4 on the left and right of the robotic riding rice transplanter 1.
本実施の形態のロボット乗用田植機1の施肥作業中において、制御部400(図3参照)が、pH測定器80(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、圃場のある測定位置におけるpH値が予め定められた閾値以上であると判定した場合、その測定位置が還元作用の高い(即ち、排水性の悪い)場所であると判定して、覆土プレート駆動装置91に対して指令を出して、覆土プレートを作動させて、覆土の量を所定基準より少なくする方向に変更させる構成である。これにより、還元作用が高いと判定された測定位置の排水性を高め、酸化を促し土質を改善することが出来る。 During fertilization work by the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment, if the control unit 400 (see FIG. 3) determines from the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field by the pH meter 80 (see FIG. 3) that the pH value at a certain measurement position in the field is equal to or greater than a predetermined threshold value, it determines that the measurement position is a place with high reduction activity (i.e. poor drainage) and issues a command to the soil cover plate driver 91 to operate the soil cover plate and change the amount of covered soil in a direction less than a predetermined standard. This makes it possible to improve the drainage at the measurement position determined to have high reduction activity, promote oxidation, and improve the soil quality.
また、トランスミッションケース6の背面部に車体メインフレーム7の前端部が固着されており、他方、その車体メインフレーム7の後端左右両端部には、昇降リンク装置30を回動可能に支持する左右一対のリンク支持ステー10が固定されている。 The front end of the vehicle body main frame 7 is fixed to the rear part of the transmission case 6, while a pair of left and right link support stays 10 that rotatably support the lifting link device 30 are fixed to both left and right ends of the rear end of the vehicle body main frame 7.
エンジン20は車体メインフレーム7の上に搭載されており、該エンジン20の回転動力が、ベルト伝動装置12及びHST(静油圧式無段階変速機)13を介してトランスミッションケース6に伝達される。トランスミッションケース6に伝達された回転動力は、トランスミッションケース6内の変速機構(副変速装置等)により変速された後、走行動力と外部取出動力に分離して取り出される。そして、走行動力は、前輪4、4、及び左右後輪5、5を駆動する。 The engine 20 is mounted on the vehicle main frame 7, and the rotational power of the engine 20 is transmitted to the transmission case 6 via a belt transmission device 12 and an HST (hydrostatic continuously variable transmission) 13. The rotational power transmitted to the transmission case 6 is changed in speed by a speed change mechanism (auxiliary transmission, etc.) inside the transmission case 6, and then separated into running power and externally extracted power, which are then extracted. The running power then drives the front wheels 4, 4 and the left and right rear wheels 5, 5.
また、トランスミッションケース6から取出された外部取出動力は、植付クラッチ(図示省略)を介して植付伝動軸21によって植付装置50へ伝動される。 In addition, the external output power taken from the transmission case 6 is transmitted to the planting device 50 by the planting transmission shaft 21 via a planting clutch (not shown).
また、図1、図2に示す様に、植付装置50は、第1苗植付部55a、第2苗植付部55b、第3苗植付部55c、第4苗植付部55dを備え、更にそれぞれの苗植付部には、苗を植付ける爪を有する植付具51が、左右両側に2つずつ回動可能に設けられ、合計8条の苗が圃場に植え付けられる構成である。 As shown in Figures 1 and 2, the planting device 50 is equipped with a first seedling planting section 55a, a second seedling planting section 55b, a third seedling planting section 55c, and a fourth seedling planting section 55d. Each seedling planting section is further equipped with two rotatable planting tools 51 on each side, each having claws for planting seedlings, allowing a total of eight rows of seedlings to be planted in the field.
また、図1、図2に示す通り、植付装置50の下部には、中央位置と、左右両側の位置に、それぞれフロート53が設けられている。これらフロート53が圃場の泥面上を整地しつつ滑走し、その整地跡に、植付具51により苗が圃場に植え付けられる。 As shown in Figures 1 and 2, floats 53 are provided at the center and on both the left and right sides of the bottom of the planting device 50. These floats 53 slide across the muddy surface of the field while leveling it, and seedlings are planted in the leveled area by the planting tool 51.
また、植付装置50の下部には、平面視で略門型形状に配置されたローター41を、左側後輪ギヤケース18Lから取り出される動力で、自在継手40aを介して回動させることにより、圃場面を整地する整地ローター40が設けられている。 In addition, a ground leveling rotor 40 is provided at the bottom of the planting device 50. The rotor 41 is arranged in a roughly gate-like shape when viewed from above, and is rotated via a universal joint 40a by the power extracted from the left rear wheel gear case 18L to level the field.
また、整地ローター40は、植付装置50に対して、昇降モータ(図示省略)の作動により昇降可能に取り付けられており、ローター41の回動の入り切りは、左側後輪ギヤケース18Lに設けられた所定のクラッチ(図示省略)の入り切り動作によって行われる。 The soil leveling rotor 40 is attached to the planting device 50 so that it can be raised and lowered by the operation of a lifting motor (not shown), and the rotor 41 is rotated by turning on and off a specified clutch (not shown) provided on the left rear wheel gear case 18L.
また、操縦座席22の前方には操縦ハンドル24が設けられている。操縦ハンドル24の右側又は左側には、整地ローター40を入り切りするための整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)が設けられている。整地ローター入/切スイッチ42を「入り」操作すると、後述する制御部400(図3参照)からの指令により、整地ローター40が圃場面に降下すると共に、ローター41が回動を開始する構成である。また、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」操作すると、後述する制御部400(図3参照)からの指令により、整地ローター40が圃場面から上昇すると共に、ローター41が回動を停止する構成である。 A steering handle 24 is provided in front of the steering seat 22. A leveling rotor on/off switch 42 (see FIG. 3) for turning the leveling rotor 40 on and off is provided on the right or left side of the steering handle 24. When the leveling rotor on/off switch 42 is turned "on," the leveling rotor 40 descends to the field and the rotor 41 starts rotating in response to a command from the control unit 400 (see FIG. 3), which will be described later. When the leveling rotor on/off switch 42 is turned "off," the leveling rotor 40 rises from the field and the rotor 41 stops rotating in response to a command from the control unit 400 (see FIG. 3), which will be described later.
また、操縦ハンドル24の右側又は左側には、走行車体2の前進走行と後進走行の切り替え及び走行速度などを設定するHST操作レバー(図示省略)、植付装置50の昇降及び植付作業の入切を操作する植付作業レバー14(図2参照)等の各種レバーが設けられている。 In addition, various levers are provided on the right or left side of the steering handle 24, such as an HST operation lever (not shown) that switches the traveling body 2 between forward and reverse travel and sets the traveling speed, and a planting operation lever 14 (see Figure 2) that raises and lowers the planting device 50 and turns the planting operation on and off.
なお、本実施の形態のロボット乗用田植機1では、走行車体2が旋回したり、後進走行した場合には、それらの動作に連動して昇降リンク装置30が上昇することにより植付装置50が上昇すると共に植付作業が停止される構成である。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment, when the traveling body 2 turns or travels in reverse, the lifting link device 30 rises in conjunction with these movements, causing the planting device 50 to rise and the planting work to stop.
また、操縦ハンドル24の下方には、各種操作ボタン(図示省略)と、後述する自動運転モードの入り切りを行うための自動運転モード入/切スイッチ61(図3参照)と、各種メータや表示部を配置したメータパネル60(図2参照)が設けられている。 In addition, below the steering wheel 24 are provided various operation buttons (not shown), an automatic driving mode on/off switch 61 (see FIG. 3) for turning on and off the automatic driving mode described below, and a meter panel 60 (see FIG. 2) on which various meters and displays are arranged.
また、本実施の形態のロボット乗用田植機1は、図3に示す様に、送受信装置70と、自動操舵装置200と、位置情報取得装置300等と、その他、各種センサ等を備えており、これらは後述する制御部400(図3参照)に電気的に接続されている。 As shown in FIG. 3, the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment is equipped with a transceiver 70, an automatic steering device 200, a position information acquisition device 300, and various other sensors, which are electrically connected to a control unit 400 (see FIG. 3) described later.
図3は、ロボット乗用田植機1における制御部400と各種装置及び各種センサ等との接続関係を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing the connection relationship between the control unit 400 and various devices and sensors in the robotic riding rice transplanter 1.
送受信装置70は、圃場の畦に居て、無人運転中のロボット乗用田植機1による自動植付作業を監視している作業者が、必要に応じて、作業者が携帯しているリモコン装置71(図3)を用いて当該ロボット乗用田植機1を遠隔操作する際の信号の送受信を行うための装置である。 The transmitter/receiver device 70 is a device for transmitting and receiving signals when a worker who is on the edge of a field and monitoring the automatic planting work performed by the unmanned robotic riding-on rice transplanter 1 remotely operates the robotic riding-on rice transplanter 1 using a remote control device 71 (Figure 3) carried by the worker as necessary.
自動操舵装置200は、操縦ハンドル24を自動で操作して、走行車体2を直進方向に維持したり、旋回させたりすることが可能な構成である。 The automatic steering device 200 is configured to automatically operate the steering wheel 24 to keep the traveling vehicle body 2 moving in a straight line or to turn the vehicle body 2.
即ち、自動操舵装置200は、任意の回転力を自動で操縦ハンドル24に付与することにより、操縦ハンドル24を回転させる操舵モータ210と、操縦ハンドル24の回転角度(ハンドル切れ角)を検知するハンドルポテンショメータ220と、を有している。 That is, the automatic steering device 200 has a steering motor 210 that rotates the steering handle 24 by automatically applying an arbitrary rotational force to the steering handle 24, and a steering potentiometer 220 that detects the rotation angle (steering angle) of the steering handle 24.
また、位置情報取得装置300は、GNSS(Global Navigation Satellite System)に基づいて地球上でのロボット乗用田植機1の位置情報(即ち、座標情報)を取得する構成であり、人工衛星からの信号を所定間隔で受信する為の受信アンテナ310を備え、位置情報取得装置300により取得された位置情報は、制御部400に送られる構成である。 The position information acquisition device 300 is configured to acquire position information (i.e., coordinate information) of the robotic riding rice transplanter 1 on the Earth based on the Global Navigation Satellite System (GNSS), and is equipped with a receiving antenna 310 for receiving signals from artificial satellites at predetermined intervals, and the position information acquired by the position information acquisition device 300 is sent to the control unit 400.
制御部400に送られた位置情報や、後述する、当該位置情報に基づいて得られた圃場の形状情報や、圃場における自動植付作業時においてロボット乗用田植機1が走行すべき目標走行経路の位置情報(位置座標)等は、メモリ部410(図3参照)に記録可能に構成されている。また、圃場の形状情報や、目標走行経路の位置情報等は、後述する演算部420により算出される。 The position information sent to the control unit 400, the shape information of the field obtained based on the position information (described later), and the position information (position coordinates) of the target travel path along which the robotic riding rice transplanter 1 should travel during automatic planting work in the field are configured to be recordable in the memory unit 410 (see FIG. 3). In addition, the shape information of the field and the position information of the target travel path are calculated by the calculation unit 420 (described later).
また、受信アンテナ310は、図1、図2に示す通り、正面視で門型のアンテナ固定部材320の上面中央部に固定されており、アンテナ固定部材320の左右の下端部321L、321Rは、フロアステップ23の前端部左右両側面に固定されている。 As shown in Figures 1 and 2, the receiving antenna 310 is fixed to the center of the upper surface of the gate-shaped antenna fixing member 320 when viewed from the front, and the left and right lower ends 321L and 321R of the antenna fixing member 320 are fixed to the left and right side surfaces of the front end of the floor step 23.
なお、本実施の形態の走行車体2は、本発明の走行車体の一例にあたり、本実施の形態の植付装置50は、本発明の作業装置の一例にあたる。また、本実施の形態の整地ローター40は、本発明の整地装置の一例にあたり、本実施の形態の整地ローター入/切スイッチ42は、本発明の整地装置入/切スイッチの一例にあたる。また、本実施の形態の位置情報取得装置300は、本発明の位置情報取得装置の一例にあたり、本実施の形態の制御部400は、本発明の制御部の一例にあたる。また、本実施の形態の施肥装置3は、本発明の施肥装置の一例にあたる。また、本実施の形態のpH測定器80は、本発明の検知装置の一例にあたり、本実施の形態の覆土部90は、本発明の覆土部の一例にあたる。 The traveling vehicle body 2 of this embodiment is an example of the traveling vehicle body of the present invention, and the planting device 50 of this embodiment is an example of the work device of the present invention. The soil leveling rotor 40 of this embodiment is an example of the soil leveling device of the present invention, and the soil leveling rotor on/off switch 42 of this embodiment is an example of the soil leveling device on/off switch of the present invention. The position information acquisition device 300 of this embodiment is an example of the position information acquisition device of the present invention, and the control unit 400 of this embodiment is an example of the control unit of the present invention. The fertilizer application device 3 of this embodiment is an example of the fertilizer application device of the present invention. The pH measuring device 80 of this embodiment is an example of the detection device of the present invention, and the soil covering unit 90 of this embodiment is an example of the soil covering unit of the present invention.
以上の構成において、本実施の形態のロボット乗用田植機1を用いた自動運転の動作について、主として図4、図5を用いて説明する。 In the above configuration, the operation of automatic operation using the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment will be explained mainly using Figures 4 and 5.
まず、図4を用いて、ロボット乗用田植機1の走行経路、及び作業手順についての概要を説明する。 First, we will use Figure 4 to provide an overview of the travel path and work procedures of the robotic riding rice transplanter 1.
図4は、圃場におけるロボット乗用田植機1の走行経路、及び作業手順についての概要を説明するための圃場の平面模式図である。 Figure 4 is a schematic plan view of a farm field to provide an overview of the travel path and work procedures of the robotic riding rice transplanter 1 in the farm field.
図5は、圃場の各辺に沿ったマニュアル走行(手動走行)に基づいて、圃場の形状情報を取得する作業手順等についての概要を説明するための圃場の平面模式図である。 Figure 5 is a schematic plan view of a field to provide an overview of the work procedures for acquiring field shape information based on manual driving (hand-operated driving) along each side of the field.
本実施の形態の圃場500は、四方を第1辺501、第2辺502、第3辺503、及び第4辺504で囲まれた、略長方形状の圃場である。 In this embodiment, the field 500 is a substantially rectangular field surrounded on all four sides by a first side 501, a second side 502, a third side 503, and a fourth side 504.
また、本実施の形態では、ロボット乗用田植機1に対する苗や肥料の補給作業は、圃場500の第4辺504側にて行うため、ロボット乗用田植機1が自動運転中は、リモコン装置71を携帯した作業者は、第4辺504側に待機して、その動作を監視しているものとする。 In addition, in this embodiment, the supply of seedlings and fertilizer to the robotic riding rice transplanter 1 is performed on the fourth side 504 of the field 500, so while the robotic riding rice transplanter 1 is operating automatically, an operator carrying a remote control device 71 waits on the fourth side 504 and monitors its operation.
また、本実施の形態では、圃場500の第4辺504側の畦が苗や肥料の補給作業を行うものであることを事前に設定することが出来る設定スイッチ(図示省略)が設けられており、その設定スイッチからの設定情報を受け付けた制御部400は、その情報をメモリ部410に記録する構成である。なお、当該設定スイッチは、操作性の向上を図るために、操縦ハンドル24の周辺又は、メータパネル60(図2参照)周辺に設けられている。 In addition, in this embodiment, a setting switch (not shown) is provided that allows the operator to set in advance that the ridge on the fourth side 504 of the field 500 is to be used for supplying seedlings and fertilizer, and the control unit 400 that receives setting information from the setting switch is configured to record the information in the memory unit 410. Note that the setting switch is provided near the steering wheel 24 or the meter panel 60 (see FIG. 2) in order to improve operability.
本実施の形態では、まず、ロボット乗用田植機1に作業者が乗車して、自動運転モード入/切スイッチ61を「入り」にして、作業者が操縦ハンドル24を操作することで、圃場500の第1辺501、第2辺502及び第3辺503に沿ってA工程511、B工程512、及びC工程513をマニュアル走行しながら、植付け作業を行うことなく、整地ローター40を作動させて枕地の整地作業を行う。 In this embodiment, first, an operator gets on the robotic riding rice transplanter 1, turns the automatic operation mode on/off switch 61 to "on", and operates the steering wheel 24 to manually travel along the first side 501, second side 502, and third side 503 of the field 500 through process A 511, process B 512, and process C 513, while operating the soil leveling rotor 40 to perform soil leveling work on the headland without performing planting work.
このA工程511~C工程513を、整地ローター入/切スイッチ42の「入り」操作と「切り」操作を適宜繰り返しながらマニュアル走行することにより、制御部400は、圃場500の形状情報の特定に必要な圃場の四隅に関する位置情報と、目標ラインの算出に必要な基準ラインの位置情報とを取得する。また、制御部400は、これら取得した各種の位置情報に基づいて、自動旋回動作可能な自動走行経路情報(第2列目L2以降の目標ラインの位置情報、第1植付開始ラインLU1と第2植付開始ラインLU2との位置情報等を含む)を演算により求め、それらの情報をメモリ部410に格納する。 By manually driving through these steps A 511 to C 513 while repeatedly turning the leveling rotor on/off switch 42 on and off as appropriate, the control unit 400 acquires position information on the four corners of the field, which is necessary to identify the shape information of the field 500, and position information on the reference line, which is necessary to calculate the target line. Based on the various acquired position information, the control unit 400 also calculates automatic driving route information that allows automatic turning operation (including position information on the target line from the second row L2 onwards, and position information on the first planting start line LU1 and the second planting start line LU2, etc.), and stores this information in the memory unit 410.
次に、圃場500の第4辺504に沿ったD工程514(図4では、破線で示した)を植付け作業を行うことなくマニュアル走行して、第2列目L2の第1植付開始位置L2S(第1植付開始ラインLU1と第2列目L2との交点)の手前で時計回りに旋回して第1植付開始位置L2Sで走行を停止させた後、作業者はロボット乗用田植機1から降りて、第4辺504側の畦に移動する。 Next, the operator manually drives along process D 514 (indicated by a dashed line in FIG. 4) along the fourth side 504 of the field 500 without performing any planting work, turns clockwise just before the first planting start position L2S of the second row L2 (the intersection of the first planting start line LU1 and the second row L2) and stops driving at the first planting start position L2S, then gets off the robotic riding rice transplanter 1 and moves to the ridge on the fourth side 504 side.
なお、本実施の形態のロボット乗用田植機1において、作業者がD工程514をマニュアル走行する際は、整地ローター入/切スイッチ42は、「切り」状態に設定されているものとするが、これに限定されるものではない。 In the present embodiment, when the operator manually drives the robotic riding rice transplanter 1 through process D 514, the soil leveling rotor on/off switch 42 is set to the "off" state, but this is not limited to the above.
その後、作業者は、第4辺504の畦の位置から自ら携帯しているリモコン装置71を操作して、ロボット乗用田植機1に対して無人の自動運転を開始させる指令を送信する。 Then, the worker operates the remote control device 71 carried by him/her from the position of the ridge on the fourth side 504 to send a command to the robotic riding rice transplanter 1 to start unmanned automatic operation.
送受信装置70を介して、自動運転開始指令を受信した制御部400は、メモリ部410に格納されている自動走行経路情報に基づいて、自動操舵装置200等に指令を出して、第2列目L2~第n列目Lnにおける旋回を含む走行動作と植付作業とを、第4辺504の畦側において行われる肥料や苗の補給作業等の例外を除き、無人のまま自動で行わせる。 The control unit 400 receives an automatic driving start command via the transmission/reception device 70, and based on the automatic driving route information stored in the memory unit 410, issues a command to the automatic steering device 200, etc., to automatically perform driving operations including turning in the second row L2 to the nth row Ln and planting work, with the exception of fertilizer and seedling supply work performed on the ridge side of the fourth side 504, without any human intervention.
次に、第n列目Lnの自動植付作業が終了した後、制御部400は、引き続き、メモリ部410に記録されている自動走行経路情報に基づいて、自動操舵装置200等に指令を出して、圃場500の枕地(第1列目L1と、第2辺502に概ね平行な列と、第(n+1)列目Ln+1と、第4辺504に概ね平行な列と含む)を無人のまま又は作業者が乗車して自動運転により走行させながら自動植付作業を行わせた後、自動運転を終了する。
なお、制御部400は、第1列目L1の自動走行については、後述する第1列目の基準ラインの位置情報を利用し、第(n+1)列目Ln+1の自動走行については、第(n+1)列目Ln+1に対応する目標ラインの位置情報を利用する。無人の場合は、作業者によるリモコン装置71からの指令により自動運転を終了する。
Next, after the automatic planting work in the nth row Ln has been completed, the control unit 400 continues to issue commands to the automatic steering device 200, etc. based on the automatic driving route information recorded in the memory unit 410, to perform automatic planting work while driving in the headland of the field 500 (including the first row L1, the row roughly parallel to the second edge 502, the (n+1)th row Ln+1, and the row roughly parallel to the fourth edge 504) either unmanned or with an operator on board, and then terminates the automatic driving.
The control unit 400 uses position information of a reference line of the first row, which will be described later, for automatic driving of the first row L1, and uses position information of a target line corresponding to the (n+1)th row Ln+1 for automatic driving of the (n+1)th row Ln+1. When no one is present, automatic driving is terminated by a command from the operator via the remote control device 71.
なお、枕地の植付作業は、全部又は一部の走行・旋回工程においてマニュアルにより実行しても良い。 The headland planting work may be performed manually during all or part of the travel and turning process.
ここで、図4に示す、第1植付開始ラインLU1は、第2列目L2~第n列目Lnの第4辺504側における、植付開始位置と植付停止位置の基準位置を示すための直線であり、第2植付開始ラインLU2は、第2列目L2~第n列目Lnの第2辺502側における、植付停止位置と植付開始位置の基準位置を示すための直線である。これらのラインの演算部420による設定については更に後述する。 The first planting start line LU1 shown in FIG. 4 is a straight line indicating the reference positions for the planting start position and the planting stop position on the fourth side 504 side of the second row L2 to the nth row Ln, and the second planting start line LU2 is a straight line indicating the reference positions for the planting stop position and the planting start position on the second side 502 side of the second row L2 to the nth row Ln. The setting of these lines by the calculation unit 420 will be described further below.
次に、主として図5を用いて、A工程511~C工程513において作業者が乗車してマニュアル走行することにより、制御部400が圃場500の形状情報、及び自動走行経路情報を演算により取得する動作を中心に更に説明する。 Next, mainly using FIG. 5, we will further explain the operation of the control unit 400 acquiring shape information of the field 500 and automatic driving route information through calculations by an operator riding in the vehicle and manually driving it in steps A 511 to C 513.
作業者は、A工程511(図4参照)において、ロボット乗用田植機1の整地ローター40のローター41の左端部が、圃場500の第1辺501と第4辺504の隅部の位置に、出来る限り近づく様にロボット乗用田植機1を配置する。 In step A 511 (see Figure 4), the worker positions the robotic riding rice transplanter 1 so that the left end of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 of the robotic riding rice transplanter 1 is as close as possible to the corner positions of the first side 501 and the fourth side 504 of the field 500.
作業者は、上述した様に、自動運転モード入/切スイッチ61を「入り」にした後、整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)を「入り」状態に設定し、植付け作業を行うことなくA工程511におけるマニュアル走行を開始する。制御部400は、整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)からの「入り」状態を示す信号を受け付けて、整地ローター40を圃場面に降下させると共にローター41の回動を開始させる。 As described above, after turning the automatic operation mode on/off switch 61 to "on," the operator sets the soil leveling rotor on/off switch 42 (see FIG. 3) to the "on" state and starts manual travel in process A 511 without performing planting work. The control unit 400 receives a signal indicating the "on" state from the soil leveling rotor on/off switch 42 (see FIG. 3), lowers the soil leveling rotor 40 into the field and starts rotating the rotor 41.
なお、本実施の形態におけるマニュアル走行は、作業者が、ロボット乗用田植機1を圃場500の各辺の凹凸に沿って走行させるものであり、その走行軌跡が直線的なものになるとは限らない。 In this embodiment, manual driving involves the operator driving the robotic riding rice transplanter 1 along the unevenness of each side of the field 500, and the driving trajectory is not necessarily linear.
また、自動運転モード入/切スイッチ61が「入り」に設定されており自動運転モードが「入り」状態にある場合において、整地ローター入/切スイッチ42が「入り」に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、その信号を本来の意味以外に始点取得トリガー信号でもあると判定し、演算部420に対して、その判定の直後又は直前において位置情報取得装置300により取得されている受信アンテナ310の最新の位置情報(座標値)と、後述する所定の後端位置変換定数とを利用して、整地ローター40のローター41の左端部の位置情報(座標値)を求めさせ、その演算結果を第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 In addition, when the automatic driving mode on/off switch 61 is set to "on" and the automatic driving mode is in the "on" state, the control unit 400, which receives a signal indicating that the leveling rotor on/off switch 42 has been set to "on", determines that the signal is also a start point acquisition trigger signal in addition to its original meaning, and has the calculation unit 420 determine the position information (coordinate value) of the left end of the rotor 41 of the leveling rotor 40 using the latest position information (coordinate value) of the receiving antenna 310 acquired by the position information acquisition device 300 immediately after or immediately before the determination, and a predetermined rear end position conversion constant described below, and stores the calculation result in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the first edge start point P1S (see Figure 5).
なお、上記信号を始点取得トリガー信号であると判定した直前又は直後において位置情報取得装置300により取得されている受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ始点PA1S参照)の最新の位置情報もメモリ部410に記録する構成であり、制御部400が、後述する終点取得トリガー信号の判定をした場合についても、同様に、受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ終点PA1E参照)の最新の位置情報をメモリ部410に記録する構成である。 The latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see A-process antenna start point PA1S in FIG. 5) acquired by the position information acquisition device 300 immediately before or after it is determined that the above signal is a start point acquisition trigger signal is also recorded in the memory unit 410. Similarly, when the control unit 400 determines that the signal is an end point acquisition trigger signal, which will be described later, the latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see A-process antenna end point PA1E in FIG. 5) is also recorded in the memory unit 410.
ロボット乗用田植機1を圃場500の第1辺501の凹凸に沿ってマニュアル走行させることでA工程511の終端部までくると、作業者は、ロボット乗用田植機1の走行車体2の前端部2a(図1参照)が、圃場500の第2辺502の直前まで達した位置でロボット乗用田植機1の走行を停止させ、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」状態に設定するので、これに連動して制御部400からの指令により、整地ローター40は回動を停止すると共に、所定高さまで上昇する。 When the robotic riding rice transplanter 1 reaches the end of process A 511 by manually driving it along the unevenness of the first side 501 of the field 500, the operator stops the robotic riding rice transplanter 1 when the front end 2a (see Figure 1) of the running body 2 of the robotic riding rice transplanter 1 reaches a position just before the second side 502 of the field 500 and sets the soil leveling rotor on/off switch 42 to the "off" state. In response to this, the soil leveling rotor 40 stops rotating and rises to a specified height in response to a command from the control unit 400.
また、自動運転モード入/切スイッチ61が「入り」に設定されており自動運転モードが「入り」状態にある場合において、整地ローター入/切スイッチ42が「切り」に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、その信号を本来の意味以外に終点取得トリガー信号でもあると判定し、演算部420に対して、その判定の直後又は直前において位置情報取得装置300により取得されている受信アンテナ310の最新の位置情報(座標値)と、後述する所定の前端位置変換定数とを利用して、ロボット乗用田植機1の後述する左前端仮想点の位置情報(座標値)を求めさせ、その演算結果を第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 In addition, when the automatic operation mode on/off switch 61 is set to "on" and the automatic operation mode is in the "on" state, the control unit 400, which has received a signal indicating that the soil leveling rotor on/off switch 42 has been set to "off," determines that the signal is also an end point acquisition trigger signal in addition to its original meaning, and has the calculation unit 420 use the latest position information (coordinate value) of the receiving antenna 310 acquired by the position information acquisition device 300 immediately after or immediately before the determination and a predetermined front end position conversion constant described below to determine the position information (coordinate value) of the left front end virtual point of the robotic riding rice transplanter 1 described later, and store the calculation result in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the first edge end point P1E (see Figure 5).
ここで、所定の後端位置変換定数とは、受信アンテナ310の位置における位置情報(座標値)を用いて、整地ローター40のローター41の左端部の位置(即ち、上記の第1辺始点P1S(図5参照)の位置)における位置情報(座標値)を演算で求めるための変換定数であり、ロボット乗用田植機1の構成及びサイズによって両者の位置関係は予め確定した値であり、メモリ部410に予め格納されているものとする。 The predetermined rear end position conversion constant is a conversion constant for calculating the position information (coordinate value) at the position of the left end of the rotor 41 of the ground leveling rotor 40 (i.e., the position of the above-mentioned first edge starting point P1S (see Figure 5)) using the position information (coordinate value) at the position of the receiving antenna 310, and the positional relationship between the two is a value that is determined in advance based on the configuration and size of the robotic riding rice transplanter 1, and is stored in advance in the memory unit 410.
また、所定の前端位置変換定数とは、受信アンテナ310の位置における位置情報(座標値)を用いて、ロボット乗用田植機1の走行車体2の前端部2a(図1参照)を通り、走行車体2の左右方向に平行に伸びる第1仮想直線と、整地ローター40のローター41の左端部の位置を通り、走行車体2の前後方向に平行に伸びる第2仮想直線との、平面視における交点(これを、左前端仮想点と称す)の位置(即ち、第1辺終点P1E(図5参照)の位置)における位置情報(座標値)を演算で求めるための変換定数であり、ロボット乗用田植機1の構成及びサイズによって両者の位置関係は予め確定した値であり、メモリ部410に予め格納されているものとする。 The predetermined front end position conversion constant is a conversion constant for calculating the position information (coordinate value) at the position of the intersection (called the left front end virtual point) in a plan view of a first virtual line that passes through the front end 2a (see FIG. 1) of the running body 2 of the robotic riding rice transplanter 1 and extends parallel to the left and right direction of the running body 2, and a second virtual line that passes through the left end position of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 and extends parallel to the front and rear direction of the running body 2 (i.e., the position of the first edge end point P1E (see FIG. 5)). The positional relationship between the two is a value that is determined in advance based on the configuration and size of the robotic riding rice transplanter 1, and is assumed to be stored in advance in the memory unit 410.
上記の様に、ロボット乗用田植機1を圃場500の隅部に出来る限り近づく様にマニュアルで操縦して、第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報と、第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報とを得ることにより、これらの位置情報を圃場500の第1辺501の両端部の位置情報の近似値として利用することが出来る。 As described above, by manually operating the robotic riding rice transplanter 1 so as to get as close as possible to the corner of the field 500, position information of the first side start point P1S (see FIG. 5) and position information of the first side end point P1E (see FIG. 5) can be obtained, and these position information can be used as approximations of the position information of both ends of the first side 501 of the field 500.
また、制御部400は、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ始点PA1S(図5参照照)の位置情報(座標点)と、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ終点PA1E(図5参照照)の位置情報(座標点)とを利用して、第1列目の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成である。 The control unit 400 is also configured to calculate the reference line of the first row using the position information (coordinate point) of the A process antenna start point PA1S (see FIG. 5) during manual driving of the A process 511 and the position information (coordinate point) of the A process antenna end point PA1E (see FIG. 5) during manual driving of the A process 511, and record the reference line in the memory unit 410.
また、上記の様に、自動運転モードが「入り」状態にある場合、既存のスイッチである、整地ローター入/切スイッチ42の「入り」、「切り」の操作が、その操作の本来の意味以外に、始点の位置情報の取得、終点の位置情報の取得のトリガー信号としての意味をも兼ねている構成としたことにより、始点と終点の位置情報を取得するための専用のスイッチやレバー等を必要とせず部品点数の削減を図ることが出来る。 In addition, as described above, when the automatic driving mode is in the "ON" state, the "ON" and "OFF" operations of the existing leveling rotor ON/OFF switch 42, in addition to their original function, also serve as trigger signals for obtaining position information of the start point and the end point. This eliminates the need for dedicated switches or levers for obtaining position information of the start and end points, thereby reducing the number of parts.
次に、作業者は、A工程511での整地作業を終了して、整地ローター40を上昇させたまま時計回りに旋回操作し、B工程512において上述したA工程と同様の操作を実行する。 Next, the worker completes the leveling work in step A 511, rotates the leveling rotor 40 clockwise while keeping it elevated, and performs the same operations as in step A described above in step B 512.
即ち、作業者が、B工程512において、上述したA工程511での操作と同じ操作をしてマニュアル走行することにより、整地ローター入/切スイッチ42(図3参照)から「入り」に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、上記と同様に、その信号を始点取得トリガー信号でもあると判定し、整地ローター40のローター41の左端部の位置情報(座標値)を第2辺始点P2S(図5参照)の位置情報(座標値)として演算し、メモリ部410に格納し、更に、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」状態に設定されたことを示す信号を受け付けた制御部400は、上記と同様に、その信号を終点取得トリガー信号でもあると判定し、ロボット乗用田植機1の上述した左前端仮想点(図示省略)の位置情報(座標値)を第2辺終点P2E(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 That is, when the operator manually drives the vehicle in step B 512 by performing the same operation as in step A 511, the control unit 400 receives a signal indicating that the soil leveling rotor ON/OFF switch 42 (see FIG. 3) has been set to "ON", and determines that the signal is also a start point acquisition trigger signal, as described above, and calculates the position information (coordinate value) of the left end of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 as the position information (coordinate value) of the second side start point P2S (see FIG. 5), and stores it in the memory unit 410. Furthermore, when the control unit 400 receives a signal indicating that the soil leveling rotor ON/OFF switch 42 has been set to the "OFF" state, it determines that the signal is also an end point acquisition trigger signal, as described above, and stores the position information (coordinate value) of the left front end virtual point (not shown) of the robotic riding rice transplanter 1 in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the second side end point P2E (see FIG. 5).
また、制御部400は、B工程512のマニュアル走行において、A工程の場合と同様に、少なくとも、始点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のB工程アンテナ始点PB2S参照)の最新の位置情報と、終点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のB工程アンテナ終点PB2E参照)の最新の位置情報とを、メモリ部410に記録する構成である。 In addition, in manual driving of process B 512, the control unit 400 is configured to record in the memory unit 410 at least the latest position information of the position of the receiving antenna 310 acquired when the start point acquisition trigger signal is received (see process B antenna start point PB2S in FIG. 5) and the latest position information of the position of the receiving antenna 310 acquired when the end point acquisition trigger signal is received (see process B antenna end point PB2E in FIG. 5), just like in the case of process A.
また、制御部400は、B工程512のマニュアル走行におけるB工程アンテナ始点PB2S(図5参照照)の位置情報(座標点)と、B工程512のマニュアル走行におけるB工程アンテナ終点PB2E(図5参照照)の位置情報(座標点)とを利用して、第2辺502に沿った枕地を自動走行する際に利用する第2辺の枕地の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成である。 The control unit 400 is also configured to use position information (coordinate points) of the B process antenna start point PB2S (see FIG. 5) during manual driving of the B process 512 and position information (coordinate points) of the B process antenna end point PB2E (see FIG. 5) during manual driving of the B process 512 to calculate a reference line for the headland of the second side to be used when automatically driving on the headland along the second side 502, and record the line in the memory unit 410.
また、B工程512からC工程513に移動した後についても、上記と同様に、制御部400は、始点取得トリガー信号を得て、第3辺始点P3S(図5参照)の位置情報(座標値)を演算しメモリ部410に格納し、終点取得トリガー信号を得て、第3辺終点P3E(図5参照)の位置情報(座標値)として、メモリ部410に格納する。 Furthermore, after moving from process B 512 to process C 513, in the same manner as described above, the control unit 400 receives a start point acquisition trigger signal, calculates the position information (coordinate value) of the third side start point P3S (see FIG. 5), and stores it in the memory unit 410, and receives an end point acquisition trigger signal, and stores it in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the third side end point P3E (see FIG. 5).
制御部400は、演算部420において、上記の様にしてメモリ部410に格納された第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報、第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報、第2辺始点P2S(図5参照)の位置情報、第2辺終点P2E(図5参照)の位置情報、第3辺始点P3S(図5参照)の位置情報、及び第3辺終点P3E(図5参照)の位置情報を用いて、圃場500の形状情報を演算させる。 The control unit 400 causes the calculation unit 420 to calculate shape information of the field 500 using the position information of the first side start point P1S (see FIG. 5), the position information of the first side end point P1E (see FIG. 5), the position information of the second side start point P2S (see FIG. 5), the position information of the second side end point P2E (see FIG. 5), the position information of the third side start point P3S (see FIG. 5), and the position information of the third side end point P3E (see FIG. 5) stored in the memory unit 410 as described above.
即ち、演算部420は、第1辺始点P1S(図5参照)の位置情報と、第1辺終点P1E(図5参照)の位置情報とから、第1辺始点P1Sと第1辺終点P1Eとを通る第1直線521(図5参照)の位置情報を求め、同様に、第2辺始点P2Sと第2辺終点P2Eとを通る第2直線522の位置情報を求め、また同様に、第3辺始点P3Sと第3辺終点P3Eとを通る第3直線523の位置情報を求め、また同様に、第1辺始点P1Sと第3辺終点P3Eとを通る第4直線524の位置情報を求める。 That is, the calculation unit 420 determines the position information of a first straight line 521 (see FIG. 5) passing through the first edge start point P1S and the first edge end point P1E from the position information of the first edge start point P1S (see FIG. 5) and the position information of the first edge end point P1E (see FIG. 5), and similarly determines the position information of a second straight line 522 passing through the second edge start point P2S and the second edge end point P2E, similarly determines the position information of a third straight line 523 passing through the third edge start point P3S and the third edge end point P3E, and similarly determines the position information of a fourth straight line 524 passing through the first edge start point P1S and the third edge end point P3E.
この様にして、制御部400により、第1直線521~第4直線524により四方を囲まれた四角形の形状が圃場500の形状情報として近似的に認定される。 In this way, the control unit 400 approximately recognizes the shape of the rectangle surrounded on all sides by the first line 521 to the fourth line 524 as shape information of the field 500.
なお、制御部400は、第4直線524の位置情報から所定距離(整地幅WRの半分の距離に所定の余裕度を加算した距離)隔てた平行な直線の位置情報を利用して、第4辺502に沿った枕地を自動走行する際に利用する第4辺の枕地の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成である。 The control unit 400 is configured to use the position information of a parallel straight line separated by a predetermined distance (a distance equal to half the ground leveling width WR plus a predetermined margin) from the position information of the fourth straight line 524 to calculate a reference line of the headland of the fourth side to be used when automatically traveling on the headland along the fourth side 502, and record the calculated line in the memory unit 410.
上述した様に、本実施の形態によれば、圃場500の第1辺501~第3辺503の各辺において、ロボット乗用田植機1を極力隅部に近づけて始点と終点を取得出来るので、自動旋回の旋回開始位置及び旋回終了位置の基準となる第1植付開始ラインLU1と第2植付開始ラインLU2とを適切に設定することで、自動植付の精度向上を図ることが出来る。 As described above, according to this embodiment, the robotic riding rice transplanter 1 can be moved as close as possible to the corners to obtain the start and end points on each of the first to third sides 501 to 503 of the field 500, so the accuracy of automatic planting can be improved by appropriately setting the first planting start line LU1 and the second planting start line LU2, which serve as the reference for the automatic turning start and end positions.
なお、上記構成によれば、第1辺始点P1S(図5参照)と、第1直線521と第2直線522の第1交点と、第2直線522と第3直線523の第2交点と、第3辺終点との、合計4つの点の位置情報が、演算部420において同時に取得される。従って、本実施の形態の圃場500の形状情報は、第1辺始点P1S(図5参照)と第1交点とを繋ぐ第1線分と、第1交点と第2交点を繋ぐ第2線分と、第2交点と第3辺終点とを繋ぐ第3線分と、第3辺終点と第1辺始点P1Sとを繋ぐ第4線分により形成された四角形として認定しても良い。 In addition, according to the above configuration, the position information of a total of four points, namely, the first side start point P1S (see FIG. 5), the first intersection point between the first line 521 and the second line 522, the second intersection point between the second line 522 and the third line 523, and the third side end point, is simultaneously acquired by the calculation unit 420. Therefore, the shape information of the field 500 in this embodiment may be recognized as a quadrangle formed by a first line segment connecting the first side start point P1S (see FIG. 5) and the first intersection point, a second line segment connecting the first intersection point and the second intersection point, a third line segment connecting the second intersection point and the third side end point, and a fourth line segment connecting the third side end point and the first side start point P1S.
なお、圃場500の四隅の位置情報として取得した、第1辺501~第3辺503のそれぞれの辺における始点と終点の位置情報については、圃場の形状やロボット乗用田植機1の隅部への配置状況等によって、第1辺終点と第2辺始点との位置情報は一致する場合もあるし異なる場合もあり、また、第2辺終点と第3辺始点との位置情報は一致する場合もあるし異なる場合もある。 Regarding the position information of the start and end points of each of the first side 501 to the third side 503, which is acquired as the position information of the four corners of the field 500, the position information of the end point of the first side and the start point of the second side may or may not match, and the position information of the end point of the second side and the start point of the third side may or may not match, depending on the shape of the field and the placement of the robotic riding rice transplanter 1 at the corners, etc.
上記の通り、本実施の形態では、圃場500の第1辺501~第4辺504は、実際には凹凸部が存在するかもしれないが、上述した通り、第1辺501~第3辺503において取得した始点と終点の位置情報からそれらを通る直線(又は、線分)、即ち、第1直線521~第4直線524(又は、第1線分~第4線分)で囲まれる形状により圃場500の形状を近似的に認定する構成としている。 As described above, in this embodiment, the first side 501 to the fourth side 504 of the field 500 may actually have uneven parts, but as described above, the shape of the field 500 is approximately determined based on the position information of the start and end points acquired for the first side 501 to the third side 503, and the straight lines (or line segments) passing through them, i.e., the first line 521 to the fourth line 524 (or the first line segment to the fourth line segment).
次に、制御部400において、上述した圃場の形状情報に基づいて、第2列目以降の自動走行経路情報を演算により求める動作について説明する。 Next, we will explain how the control unit 400 calculates the automatic driving route information for the second row and beyond based on the above-mentioned field shape information.
制御部400は、上述した通り、A工程511のマニュアル走行において、少なくとも、始点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ始点PA1S参照)の最新の位置情報と、終点取得トリガー信号を受信した際に取得された受信アンテナ310の位置(図5のA工程アンテナ終点PA1E参照)の最新の位置情報とを、メモリ部410に格納している。 As described above, during manual driving of Process A 511, the control unit 400 stores in the memory unit 410 at least the latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see Process A antenna start point PA1S in FIG. 5) acquired when a start point acquisition trigger signal is received, and the latest position information of the position of the receiving antenna 310 (see Process A antenna end point PA1E in FIG. 5) acquired when an end point acquisition trigger signal is received.
そこで、制御部400は、上述した様にメモリ部410に格納されている、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ始点PA1S(図5参照照)の位置情報、即ち、始点取得トリガー信号を受信した時の受信アンテナ310の位置の座標点と、A工程511のマニュアル走行におけるA工程アンテナ終点PA1E(図5参照照)の位置情報、即ち、終点取得トリガー信号を受信した時の受信アンテナ310の位置の座標点と、を通る直線を第1列目の基準ラインとして算出し、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路を、当該基準ラインに平行で、且つ、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の内の隣り合う列のそれぞれにおける整地ローター40による整地幅を利用した互いに所定の距離を隔てた複数の直線(目標ライン)として算出する。なお、第1列目の基準ラインの位置情報と、目標ラインの位置情報は、メモリ部410に記録される。 The control unit 400 calculates a straight line passing through the position information of the A-process antenna start point PA1S (see FIG. 5) during manual driving of the A-process 511, i.e., the coordinate point of the position of the receiving antenna 310 when the start point acquisition trigger signal is received, and the position information of the A-process antenna end point PA1E (see FIG. 5) during manual driving of the A-process 511, i.e., the coordinate point of the position of the receiving antenna 310 when the end point acquisition trigger signal is received, which are stored in the memory unit 410 as described above, as the reference line of the first row, and calculates the automatic driving route of the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 as multiple straight lines (target lines) that are parallel to the reference line and spaced apart by a predetermined distance from each other, using the ground leveling width of the ground leveling rotor 40 in each of the adjacent rows among the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1. The position information of the reference line of the first row and the position information of the target line are recorded in the memory unit 410.
上述した様に、本実施の形態のロボット乗用田植機1では、圃場外において作業者が操作する場面があり得ない整地ローター入/切スイッチ42からの入り信号又は切り信号を、始点取得トリガー信号又は終点取得トリガー信号として利用することで、基準ラインの位置情報を取得する構成としたことにより、基準ラインの位置情報を圃場外において誤取得することを防止出来る。 As described above, the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment is configured to acquire position information of the reference line by using the on or off signal from the soil leveling rotor on/off switch 42, which is unlikely to be operated by an operator outside of a field, as a start point acquisition trigger signal or an end point acquisition trigger signal, thereby preventing erroneous acquisition of reference line position information outside of a field.
なお、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出においては、メモリ部410に予め格納されているロボット乗用田植機1の整地ローター40の左右横方向における整地幅WR(図2参照)と、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により予め設定された整地幅の縁部同士の重なり代の寸法(プラス方向の設定値と、ゼロの設定値と、マイナス方向の設定値を含む)と、上記演算によりメモリ部410に格納されている圃場500の形状情報から得られる第1直線521と第3直線523との間の距離等が利用される。 In addition, when calculating the automatic travel path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1, the following are used: the leveling width WR (see FIG. 2) in the left and right lateral directions of the leveling rotor 40 of the robotic riding rice transplanter 1, which is pre-stored in the memory unit 410; the overlapping dimension (including a positive setting value, a zero setting value, and a negative setting value) between the edges of the leveling width, which is pre-set by the overlapping width variable volume 43 (see FIG. 3); and the distance between the first line 521 and the third line 523, which is obtained from the shape information of the field 500 stored in the memory unit 410 by the above calculation.
重複幅可変ボリューム43(図3参照)は、操縦ハンドル24の下方の各種操作ボタン(図示省略)の近傍に配置されており、隣り合う列における整地ローター40の整地幅WRの重なり代の寸法を、作業者が手動で調整するためのボリューム式のスイッチである。
重複幅可変ボリューム43を基準位置(ゼロ位置)から時計回りの方向に回すと整地幅WRの重なり代の寸法がゼロからプラス方向に次第に増加し、反時計回りの方向に回すと、整地幅WRの重なり代の寸法がゼロからマイナス方向に次第に増加、即ち、整地幅WRの縁部同士に隙間が生じてその隙間が次第に増加する様に設定可能となっている。
The overlap width variable volume 43 (see Figure 3) is located near the various operating buttons (not shown) below the steering handle 24, and is a volume-type switch that allows the operator to manually adjust the overlap dimension of the ground leveling width WR of the ground leveling rotors 40 in adjacent rows.
When the overlap width variable volume 43 is rotated clockwise from the reference position (zero position), the overlap dimension of the ground leveling width WR gradually increases from zero in a positive direction, and when rotated counterclockwise, the overlap dimension of the ground leveling width WR gradually increases from zero in a negative direction, i.e., a gap is created between the edges of the ground leveling width WR and the gap gradually increases.
これにより、重複幅可変ボリューム43により、整地幅WRの重なり代の寸法を、ゼロを基準として、プラス方向にもマイナス方向にも自由に調整出来るので、圃場の状況に応じて、重複幅可変ボリューム43をプラス方向に調整すれば、未整地領域の発生が防止出来て圃場の整地性が向上し植付精度が向上すると共に、圃場内の水が均一に供給され易くなるため苗の生育にムラが生じ難くすることが出来、また、重複幅可変ボリューム43をマイナス方向に調整すれば、整地幅WRの縁部が重なり合う場合に比べて、隣り合う列間の隙間が広くなり、風通しが良くなって苗の生育の向上を図れる。 As a result, the overlapping dimension of the leveling width WR can be freely adjusted in either the positive or negative direction with zero as the base point by using the overlapping width variable volume 43. Therefore, by adjusting the overlapping width variable volume 43 in the positive direction according to the field conditions, the occurrence of unleveled areas can be prevented, improving the field leveling and planting accuracy, and water can be more easily supplied evenly within the field, making it less likely that uneven seedling growth will occur. Furthermore, by adjusting the overlapping width variable volume 43 in the negative direction, the gap between adjacent rows becomes wider compared to when the edges of the leveling width WR overlap, improving ventilation and improving seedling growth.
また、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出の結果、第(n+1)列目Ln+1の植付幅のスペースが狭くなり、8条分の植付幅が確保出来ないと制御部400により判定された場合、制御部400は、各列の間隔を、重複幅可変ボリューム43により作業前に事前に設定された設定値を基準とした設定幅より所定範囲内において狭くした変更幅を利用して調整する。その場合、制御部400は、メータパネル60に、各列の間隔が変更幅により調整された旨を表示する。 In addition, if the control unit 400 determines that the planting width of the (n+1)th row Ln+1 is narrower as a result of calculating the automatic travel path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 and that the planting width of eight rows cannot be secured, the control unit 400 adjusts the spacing between each row by using a change width that is narrower within a specified range than the set width based on the setting value previously set before work using the overlap width variable volume 43. In this case, the control unit 400 displays on the meter panel 60 that the spacing between each row has been adjusted by the change width.
これにより、植付装置50の植付具51による植付作業を部分的に入り切りする部分クラッチ(図示省略)等の機構を備えることなく、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の全ての列において8条植えを行うことが出来て、部品点数の削減や、製造コストの低減を図ることが出来る。 This allows eight rows of planting to be performed in all rows from the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 without the need for a mechanism such as a partial clutch (not shown) that partially switches the planting operation by the planting tool 51 of the planting device 50 on and off, thereby reducing the number of parts and manufacturing costs.
なお、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出の結果、第(n+1)列目Ln+1の植付幅のスペースが8条分の植付幅より広くなると制御部400により判定された場合、制御部400は、各列の間隔を、重複幅可変ボリューム43により作業前に事前に設定された設定値を基準とした設定幅より所定範囲内において広くした変更幅を利用して調整する。その場合、制御部400は、メータパネル60に、各列の間隔が変更幅により調整された旨を表示する。 If the control unit 400 determines, as a result of calculating the automatic travel path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1, that the planting width of the (n+1)th row Ln+1 is wider than the planting width of eight rows, the control unit 400 adjusts the spacing between each row by using a change width that is wider within a specified range than the set width based on the setting value previously set before work using the overlap width variable volume 43. In this case, the control unit 400 displays on the meter panel 60 that the spacing between each row has been adjusted by the change width.
次に、制御部400において、枕地における整地ローター40による整地幅の範囲内で自動旋回が出来る様にするために旋回幅をも考慮して、第1植付開始ラインLU1と第2植付開始ラインLU2とを適切に設定する構成と、それを利用した旋回動作について説明する。 Next, we will explain the configuration of the control unit 400 to appropriately set the first planting start line LU1 and the second planting start line LU2, taking into account the turning width so that automatic turning can be performed within the range of the ground leveling width by the ground leveling rotor 40 on the pillow area, and the turning operation that utilizes this.
即ち、制御部400は、演算部420において、メモリ部410に格納されている圃場500の形状情報から得られる第4直線524の位置情報を基準として、第2辺502側にロボット乗用田植機1の整地幅WR(図2参照)に所定の余裕幅Wαを加算した距離分だけ離れた位置(図4参照)に、上述した第1植付開始ラインLU1を設定し、その第1植付開始ラインLU1の位置情報をメモリ部410に格納する。 In other words, the control unit 400, in the calculation unit 420, sets the above-mentioned first planting start line LU1 at a position (see Figure 4) on the second side 502 side that is a distance equal to the ground leveling width WR (see Figure 2) of the robotic riding rice transplanter 1 plus a predetermined margin width Wα, based on the position information of the fourth straight line 524 obtained from the shape information of the field 500 stored in the memory unit 410, and stores the position information of the first planting start line LU1 in the memory unit 410.
また、制御部400は、演算部420において、メモリ部410に格納されている圃場500の形状情報から得られる第2直線522の位置情報を基準として、第4辺504側にロボット乗用田植機1の整地幅WR(図2参照)に所定の余裕幅Wαを加算した距離分だけ離れた位置(図4参照)に、上述した第2植付開始ラインLU2を設定し、その第2植付開始ラインLU2の位置情報をメモリ部410に格納する。 The control unit 400 also uses the position information of the second straight line 522 obtained from the shape information of the field 500 stored in the memory unit 410 as a reference, and sets the above-mentioned second planting start line LU2 at a position (see Figure 4) on the fourth side 504 side that is a distance equal to the ground leveling width WR (see Figure 2) of the robotic riding rice transplanter 1 plus a predetermined margin width Wα, and stores the position information of the second planting start line LU2 in the memory unit 410.
ここで、所定の余裕幅Wαは、例えば、各列の始端又は終端に植え付けられる苗と、枕地の左右幅方向の端(図4では、走行方向を基準として右端)に植え付けられる苗との間隔(例えば、約30cm)を確保するため等に設定されるものであり、ボリューム等により変更可能に構成されている。 The specified margin width Wα is set, for example, to ensure a distance (e.g., about 30 cm) between the seedlings planted at the beginning or end of each row and the seedlings planted at the left and right width ends of the pillow area (in Figure 4, the right end based on the running direction), and is configured to be changeable depending on the volume, etc.
また、本実施の形態では、操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定した場合のロボット乗用田植機1の旋回幅WT(図4参照)が、整地幅WRより小さくなる様に構成されている。更にまた、制御部400は、自動運転モードが「入り」状態である場合、自動操舵装置200に対して自動旋回を行わせる際に、操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定する様に構成されている。 In addition, in this embodiment, the turning width WT (see FIG. 4) of the robotic riding rice transplanter 1 when the steering angle by the steering motor 210 is set to the maximum turning angle is configured to be smaller than the land leveling width WR. Furthermore, when the automatic driving mode is "on", the control unit 400 is configured to set the steering angle by the steering motor 210 to the maximum turning angle when causing the automatic steering device 200 to perform an automatic turn.
これにより、ロボット乗用田植機1が、例えば、第2列目L2の目標ライン上を自動植付作業と整地作業を伴う自動直進走行をして、植付具51の植付位置が第2植付開始ラインLU2に到達したと制御部400が判定すると、制御部400は、整地ローター40による整地動作を停止させ上昇させ、且つ植付装置50による植付動作を停止させ上昇させると共に、自動操舵装置200に対して操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定させて、第3列目L3の目標ラインに移動すべく略90°旋回を行わせる。そして制御部400は、更に、隣り合う目標ライン同士の間隔に応じて予めメモリ部410に記録されている所定の直線距離だけ第2植付開始ラインLU2に平行に直進走行させる。そして制御部400は、最後に再び、自動操舵装置200に対して操舵モータ210によるハンドル切れ角を最大切れ角に設定させて、第3列目L3の目標ライン上に移動させ、第2植付開始ラインLU2において、植付装置50と整地ローター40を降下させると共に、自動植付作業と整地作業を伴う自動直進走行を開始させる。 As a result, when the robotic riding rice transplanter 1 automatically travels along the target line of the second row L2 while performing automatic planting and leveling work, and the control unit 400 determines that the planting position of the planting tool 51 has reached the second planting start line LU2, the control unit 400 stops and raises the leveling operation by the leveling rotor 40, stops and raises the planting operation by the planting device 50, and sets the steering angle by the steering motor 210 to the maximum angle for the automatic steering device 200 to turn approximately 90° to move to the target line of the third row L3. The control unit 400 then further causes the robot to travel along a straight line parallel to the second planting start line LU2 for a predetermined straight-line distance that is pre-recorded in the memory unit 410 according to the distance between adjacent target lines. Finally, the control unit 400 again sets the steering angle of the steering motor 210 of the automatic steering device 200 to the maximum angle, moves it onto the target line of the third row L3, and lowers the planting device 50 and the soil leveling rotor 40 at the second planting start line LU2, while starting automatic straight-ahead driving that involves automatic planting and soil leveling operations.
なお、ロボット乗用田植機1が、例えば、第3列目L3の目標ライン上を自動植付作業と整地作業を伴う自動直進走行をして、植付具51の植付位置が第1植付開始ラインLU1に到達したと制御部400が判定した場合も、上記と同様の旋回動作を行う。 In addition, when the robotic riding rice transplanter 1 automatically travels in a straight line along the target line of the third row L3, for example, while performing automatic planting work and ground leveling work, and the control unit 400 determines that the planting position of the planting tool 51 has reached the first planting start line LU1, the robotic riding rice transplanter 1 also performs a turning operation similar to that described above.
以上のことから本実施の形態では、枕地における整地ローター40による整地幅の範囲内で自動旋回が行われるので、旋回開始位置周辺での未整地且つ未植付領域の発生を防止すると共に自動植付の精度向上を図ることが出来る。 In view of the above, in this embodiment, automatic rotation is performed within the range of the leveling width of the ground leveling rotor 40 on the pillow area, which prevents the occurrence of ungroomed and unplanted areas around the starting position of the rotation and improves the accuracy of automatic planting.
なお、ここで、旋回開始位置周辺での未整地且つ未植付領域の発生を防止することについて、更に説明する。 Here, we will further explain how to prevent the occurrence of unprepared and unplanted areas around the turning start position.
上記構成とは異なる別のロボット乗用田植機において、枕地における整地ローター40の整地幅WRよりも旋回幅WTの方が大きい場合の旋回動作を、図4を用いて説明すると次の通りである。 In another robotic riding rice transplanter with a different configuration from the above, the turning operation when the turning width WT is larger than the ground leveling width WR of the ground leveling rotor 40 in the pillow area is explained below with reference to Figure 4.
即ち、例えば、第2列目L2の目標ライン上を自動直進走行した後、第2辺502の畦に干渉しない様に旋回させるためには、上述した第2植付開始ラインLU2の所定距離手前の位置から植付作業を停止させて自動旋回を開始する必要がある。そのため、最後に行う枕地の植付作業が完了した時点において、枕地に植え付けられた8条植えの両端の苗の内、第2植付開始ラインLU2側の苗と、第2列目L2の最後に植え付けられた苗との間には、上述した様に所定距離手前の位置から植付作業を停止させて自動旋回を開始させているので、その所定距離に対応する領域は、苗の植付が行われておらず、且つ、整地も行われていない領域として残る。そのため、その様な領域については、作業者が手作業で苗を植付けるが、未整地状態であるので、植付作業の前に整地作業も手作業で行う必要があり作業効率が低下する。 That is, for example, after automatically traveling straight on the target line of the second row L2, in order to turn so as not to interfere with the ridge of the second side 502, it is necessary to stop the planting work at a position a predetermined distance before the second planting start line LU2 described above and start automatic turning. Therefore, at the time when the last planting work on the headland is completed, between the seedlings on the second planting start line LU2 side of the seedlings at both ends of the eight rows planted on the headland and the seedlings planted at the end of the second row L2, the planting work is stopped at a position a predetermined distance before and automatic turning is started as described above, so the area corresponding to that predetermined distance remains as an area where seedlings have not been planted and the ground has not been leveled. Therefore, in such areas, the worker manually plants seedlings, but since the ground is not leveled, the ground leveling work must be done manually before the planting work, which reduces work efficiency.
これに対して、上述した様な本実施の形態のロボット乗用田植機1の構成によれば、この様な作業効率の低下を防止出来るものである。 In contrast, the configuration of the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment as described above makes it possible to prevent such a decrease in work efficiency.
以上の様にして、制御部400は、第2列目L2~第n列目Lnにおける自動直進走行に必要な目標ラインの位置情報と、第2列目L2~第n列目Lnにおける植付開始と植付停止の基準位置の設定に必要な、換言すれば、植付開始位置に対応した旋回終了位置と植付停止位置に対応した旋回開始位置の基準位置の設定に必要な、第1植付開始ラインLU1(これを第1旋回基準ラインとも称す)と第2植付開始ラインLU2(これを第2旋回基準ラインとも称す)とを設定し、メモリ部410に格納する。 In this manner, the control unit 400 sets the position information of the target line required for automatic straight-line driving in the second row L2 to the nth row Ln, and the first planting start line LU1 (also referred to as the first turning reference line) and the second planting start line LU2 (also referred to as the second turning reference line) required for setting the reference positions for planting start and planting stop in the second row L2 to the nth row Ln, in other words, the turning end position corresponding to the planting start position and the turning start position corresponding to the planting stop position, and stores them in the memory unit 410.
なお、上記実施の形態では、第2列目L2~第(n+1)列目Ln+1の自動走行経路の算出において、整地ローター40の左右横方向における整地幅WR(図2参照)と、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により予め設定された整地幅の縁部同士の重なり代の寸法(プラス方向の設定値と、ゼロの設定値と、マイナス方向の設定値を含む)と、圃場の形状情報等が利用される場合について説明したが、これに限らず例えば、上記項目に加えて、植付装置50の左右両端に配置された植付具51間の植付幅WU(即ち、植付装置50の左右両端間の植付幅)(図2参照)も利用した構成としても良い。この構成の場合、整地幅WRと植付幅WUとの情報から、整地ローター40の左右両端部が、平面視で、植付装置50の左右両端に配置された植付具51の植付位置を基準として、どれだけ外側に突き出しているかを示す突き出し寸法Wd(=(WR-WU)÷2)が固定値として特定出来るので、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により整地幅の縁部同士の重なり代の寸法をゼロに設定した際の、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkは、突き出し寸法Wdの2倍として特定することが出来る。 In the above embodiment, the calculation of the automatic driving path for the second row L2 to the (n+1)th row Ln+1 is described as using the leveling width WR (see Figure 2) in the left and right lateral directions of the leveling rotor 40, the overlap dimension between the edges of the leveling width preset by the overlap width variable volume 43 (see Figure 3) (including a positive setting value, a zero setting value, and a negative setting value), and field shape information, etc. However, without being limited to this, for example, in addition to the above items, a configuration may also be used that utilizes the planting width WU between the planting tools 51 arranged at both the left and right ends of the planting device 50 (i.e. the planting width between the left and right ends of the planting device 50) (see Figure 2). In this configuration, from information on the ground leveling width WR and planting width WU, the protrusion dimension Wd (= (WR-WU)÷2), which indicates how far the left and right ends of the ground leveling rotor 40 protrude outward in a plan view based on the planting positions of the planting tools 51 located at the left and right ends of the planting device 50, can be determined as a fixed value. Therefore, when the overlap dimension between the edges of the ground leveling width is set to zero using the overlap width variable volume 43 (see Figure 3), the planting spacing Nk between seedlings planted in the outermost positions of adjacent rows can be determined as twice the protrusion dimension Wd.
よって、重複幅可変ボリューム43(図3参照)により設定された整地幅の縁部同士の重なり代の寸法(プラス方向の設定値と、ゼロの設定値と、マイナス方向の設定値を含む)をWkとすると、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkは、2×Wd-Wkとして表すことが出来るので、作業者が、重複幅可変ボリューム43により重なり代の寸法Wkを調整することにより、当該植付け間隔Nk(=2×Wd-Wk=WR-WU-Wk)をも制御することが可能となる。 If the overlap dimension (including positive, zero, and negative set values) between the edges of the leveling width set by the overlap width variable volume 43 (see Figure 3) is Wk, then the planting distance Nk between seedlings planted in the outermost positions of adjacent rows can be expressed as 2 x Wd - Wk, so that by adjusting the overlap dimension Wk using the overlap width variable volume 43, the worker can also control the planting distance Nk (= 2 x Wd - Wk = WR - WU - Wk).
例えば、突き出し寸法Wdが20cmの固定値である場合、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkを通常の30cmに設定しようとすれば、重複幅可変ボリューム43による重なり代の寸法Wk(=2×Wd-Nk)を10cmに設定すれば良い。また、例えば、突き出し寸法Wdが20cmの固定値である場合、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkを通常より広くして50cmに設定しようとすれば、重複幅可変ボリューム43による重なり代の寸法Wkを-10cmに設定すれば良い。即ち、重なり代の寸法Wkを-10cmに設定した場合、隣り合う列の整地ローター40による整地幅WRの縁部同士に隙間が生じており、その隙間が10cmとなり、隣り合う列間の植付け間隔Nkが30cmより広い50cmに設定出来て、風通しが良くなって苗の生育の向上を図れる。 For example, if the protrusion dimension Wd is a fixed value of 20 cm, and the planting interval Nk between seedlings planted at the outermost positions of adjacent rows is to be set to the normal 30 cm, the overlap dimension Wk (= 2 × Wd - Nk) by the overlap width variable volume 43 can be set to 10 cm. Also, if the protrusion dimension Wd is a fixed value of 20 cm, and the planting interval Nk between seedlings planted at the outermost positions of adjacent rows is to be set to 50 cm, which is wider than normal, the overlap dimension Wk by the overlap width variable volume 43 can be set to -10 cm. In other words, if the overlap dimension Wk is set to -10 cm, a gap will be generated between the edges of the leveling width WR by the leveling rotor 40 of the adjacent rows, and this gap will be 10 cm, and the planting interval Nk between adjacent rows can be set to 50 cm, which is wider than 30 cm, improving ventilation and improving seedling growth.
即ち、上記構成の場合、重複幅可変ボリューム43が、例えば、円柱形状を成した、整地幅の縁部同士の重なり代の寸法Wk=0を設定する基準位置に対して時計回り(プラス方向の設定)と反時計回り(マイナス方向の設定)の何れの方向にも回すことが可能なつまみであるとすれば、その重複幅可変ボリューム43が配置されている操作パネル側には、重複幅可変ボリューム43の回動軸芯を中心とする円弧状の第1ラインが表記されており、整地幅の縁部同士の重なり代の寸法Wkの数値がその第1ライン上に目盛りとして表示されている。更に、その第1ラインの外周側には、重複幅可変ボリューム43の回動軸芯を中心とする円弧状の第2ラインが表記されており、隣り合う列の最外位置に植え付けられる苗同士の植付け間隔Nkの数値が、第1ライン上の目盛りと対応付けて第2ライン上に目盛りとして表示されている構成としても良い。また、上記の第1ライン上の目盛りと第2ライン上の目盛りを用いたアナログ表示に代えて、重複幅可変ボリューム43の設定値をデジタル表示しても良い。 次に、本実施の形態のロボット乗用田植機1の自動運転制御中において、次の1往復の途中で肥料がなくなる状況を回避するための構成と動作を中心に説明する。 That is, in the above configuration, if the overlap width variable volume 43 is, for example, a cylindrical knob that can be turned in either a clockwise (positive direction setting) or counterclockwise (negative direction setting) direction with respect to a reference position that sets the overlap dimension Wk = 0 between the edges of the ground leveling width, a first arc-shaped line centered on the rotation axis of the overlap width variable volume 43 is displayed on the operation panel side where the overlap width variable volume 43 is located, and the numerical value of the overlap dimension Wk between the edges of the ground leveling width is displayed as a scale on the first line. Furthermore, on the outer periphery of the first line, a second arc-shaped line centered on the rotation axis of the overlap width variable volume 43 is displayed, and the numerical value of the planting interval Nk between seedlings planted at the outermost positions of adjacent rows may be displayed as a scale on the second line in correspondence with the scale on the first line. In addition, instead of the analog display using the scales on the first line and the scales on the second line, the set value of the overlap width variable volume 43 may be displayed digitally. Next, we will mainly explain the configuration and operation to avoid a situation where the fertilizer runs out during the next round trip during the automatic operation control of the robotic riding rice transplanter 1 of this embodiment.
なお、本実施の形態では、上述した様に、圃場500の第4辺504側の畦が苗や肥料の補給作業を行うものであることが、設定スイッチにより事前に設定されてメモリ部410に記録されているものとする。 In this embodiment, as described above, it is assumed that the ridge on the fourth side 504 of the field 500 is used for supplying seedlings and fertilizer, and this is set in advance by the setting switch and recorded in the memory unit 410.
即ち、施肥装置3から圃場に繰り出される肥料を検知する肥料繰出量検知センサ82(図3参照)を設け、制御部400が、その検知結果から施肥量を積算すると共にホッパーにおける肥料残量を算出する構成とし、制御部400は、第2列目L2~第n列目Lnの内の奇数列目の自動直進走行中において、機体が第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)(図4参照)に接近し次の旋回動作に入る直前の時点で算出した肥料残量と、肥料繰出量と、1往復の距離と、車速とから、次の旋回動作の後の1往復の自動走行の途中、換言すれば、次の旋回動作の後、機体が次に第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)(図4参照)に達するまでの走行途中において、肥料が無くなるか否かを判定する。 That is, a fertilizer delivery amount detection sensor 82 (see FIG. 3) is provided to detect the fertilizer delivered from the fertilizer applicator 3 to the field, and the control unit 400 calculates the amount of fertilizer applied from the detection results and calculates the amount of fertilizer remaining in the hopper. During the automatic straight-line driving in the odd-numbered rows among the second row L2 to the nth row Ln, the control unit 400 determines whether or not the fertilizer will run out during the automatic driving of one round trip after the next turning operation, in other words, during the driving until the machine next reaches the first planting start line LU1 (first turning reference line) (see FIG. 4) after the next turning operation, based on the remaining fertilizer amount, the fertilizer delivery amount, the distance of one round trip, and the vehicle speed calculated at the time when the machine approaches the first planting start line LU1 (first turning reference line) (see FIG. 4) and starts the next turning operation during the automatic driving of one round trip after the next turning operation.
即ち、制御部400は、次の1往復の途中で肥料がなくなるものと判定した場合、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504に向けて直進走行して、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、車速を減速させて第4辺504の畦際で停止させる。 In other words, if the control unit 400 determines that the fertilizer will run out during the next round trip, it will stop the next turn and continue driving straight toward the fourth side 504. After reaching the first planting start line LU1 (first turning reference line), it will slow down the vehicle speed and stop it at the edge of the fourth side 504.
これにより、次の1往復の植付工程の途中で肥料切れになることが回避出来るので、第4辺504の畦際で停止しているロボット乗用田植機1に対して、作業者は、ホッパー3への肥料補給を迅速に行えて、作業効率の向上を図ることが出来る。なお、肥料補給作業の後、作業者が、自動運転継続スイッチ(図示省略)をONすることにより、ロボット乗用田植機1に対して、自動運転制御を継続させることが出来る。 This makes it possible to avoid running out of fertilizer during the next planting cycle, and allows the operator to quickly replenish fertilizer to the hopper 3 of the robotic riding rice transplanter 1 that is stopped at the edge of the ridge on the fourth side 504, improving work efficiency. After the fertilizer replenishment work is completed, the operator can turn on the automatic operation continuation switch (not shown) to continue automatic operation control of the robotic riding rice transplanter 1.
また、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、車速を減速させて第4辺504の畦際で停止させる構成としたことにより、作業者が乗車している場合の安全が確保出来る。 In addition, after reaching the first planting start line LU1 (first turning reference line), the vehicle speed is decelerated and stopped at the edge of the fourth side 504, ensuring safety for workers who are on board.
なお、上記説明では、制御部400は、次の1往復の途中で肥料がなくなる状況を回避するための構成と動作について説明したが、これに限らず例えば、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなり欠株となる状況を回避するために、上記と同様、制御部400は、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなるものと判定した場合、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504に向けて直進走行して、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、車速を減速させて第4辺504の畦際で停止させる構成としても良い。 In the above explanation, the control unit 400 has been described as being configured and operated to avoid a situation in which the fertilizer runs out during the next round trip. However, this is not limiting. For example, to avoid a situation in which the seedlings in the seedling tank 52 run out during the next round trip and there are no seedlings, the control unit 400 may be configured to stop the next turn and continue driving straight toward the fourth side 504 when it determines that there will be no seedlings in the seedling tank 52 during the next round trip, and after reaching the first planting start line LU1 (first turning reference line), to reduce the vehicle speed and stop the vehicle at the edge of the fourth side 504.
ここで、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなるか否かの判定は、株間、植付具51の苗取り量、苗タンク52の横送り量等の各データをメモリ部410に記録することにより、苗タンク52上にある苗の残量で、次の1往復での植付作業が可能かどうかを制御部400が判定する。 Here, the control unit 400 determines whether the seedlings in the seedling tank 52 will run out during the next round trip by recording data such as the spacing between plants, the amount of seedlings removed by the planting tool 51, and the lateral feed amount of the seedling tank 52 in the memory unit 410, and then determines whether the remaining amount of seedlings in the seedling tank 52 will allow planting work to be done in the next round trip.
これにより、次の1往復の植付工程の途中で苗切れになることが回避出来るので、第4辺504の畦際で停止しているロボット乗用田植機1に対して、作業者は、苗タンク52への苗補給を迅速に行えて、作業効率の向上を図ることが出来る。なお、苗補給作業の後、作業者が、自動運転継続スイッチ(図示省略)をONすることにより、ロボット乗用田植機1に対して、自動運転制御を継続させることが出来る。 This makes it possible to avoid the situation where the seedlings run out during the next planting round trip, and allows the operator to quickly replenish seedlings in the seedling tank 52 of the robotic riding rice transplanter 1 that has stopped at the edge of the ridge on the fourth side 504, improving work efficiency. After the seedling replenishment work is completed, the operator can turn on the automatic operation continuation switch (not shown) to continue automatic operation control of the robotic riding rice transplanter 1.
また、上記説明では、制御部400は、次の1往復の途中で肥料がなくなる状況を回避するための構成と動作について説明したが、これに加えて、肥料補給作業のタイミングで、補助苗の補給作業も連動させて行う構成としても良い。即ち、この構成の場合、次の1往復の植付工程の途中で肥料切れになるものと制御部400が判定したことにより、ロボット乗用田植機1が第4辺504の畦際で停止すると、それに連動して制御部400からの指令により自動的にレール状態になる電動補助苗枠が設けられている。また、電動補助苗枠は、手動操作により元に戻すことが出来て、元に戻すことにより、制御部400は、ロボット乗用田植機1に対して、自動運転制御を継続させることが出来る。 In the above explanation, the control unit 400 has been described as being configured and operated to avoid the situation where the fertilizer runs out during the next round trip. In addition, the configuration may be such that the auxiliary seedling replenishment work is also performed in conjunction with the timing of the fertilizer replenishment work. In other words, in the case of this configuration, when the control unit 400 determines that the fertilizer will run out during the planting process of the next round trip and the robotic riding rice transplanter 1 stops at the edge of the fourth side 504, an electric auxiliary seedling frame is provided that automatically goes into a rail state in response to a command from the control unit 400. In addition, the electric auxiliary seedling frame can be returned to its original position by manual operation, and by returning it to its original position, the control unit 400 can continue automatic driving control of the robotic riding rice transplanter 1.
これにより、通常、肥料補給のタイミングで補助苗も補給することが多いので、双方の補給作業を連動させて行わせることにより、作業効率の向上を図ることが出来る。 Since supplementary seedlings are usually replenished at the same time as fertilizer is replenished, this allows both replenishment operations to be carried out in tandem, improving work efficiency.
また、上記構成では、制御部400は、次の1往復の途中で苗タンク52上の苗がなくなるものと判定した場合、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504の畦際まで直進走行させて停止させる場合について説明した。この構成の場合、第4辺504に向けて直進走行して、第1植付開始ラインLU1(第1旋回基準ライン)に到達した後、減速させながら90°旋回させて機体が第4辺504の畦に平行になった状態を苗供給位置として停止させる構成としても良い。また、この構成の場合、苗タンク52の上部にレール状補助苗枠を備え、苗供給位置は、当該レールが畦まで届く位置で設定する。 In the above configuration, the control unit 400 has been described as canceling the next turn and driving straight to the edge of the ridge on the fourth side 504 and stopping it if it determines that there will be no seedlings in the seedling tank 52 during the next round trip. In this configuration, the machine may be configured to drive straight toward the fourth side 504, reach the first planting start line LU1 (first turning reference line), and then decelerate and turn 90° to stop the machine parallel to the ridge on the fourth side 504 as the seedling supply position. In this configuration, a rail-shaped auxiliary seedling frame is provided on the top of the seedling tank 52, and the seedling supply position is set at the position where the rail reaches the ridge.
なお、上記実施の形態では、圃場500の枕地をマニュアル走行することにより、圃場500の形状情報を取得する場合について説明したが、これに限らず例えば、圃場500の形状情報として、予め取得されている地図情報や、トラクター等による走行情報を記録させて用いても良い。 In the above embodiment, the case where shape information of the field 500 is acquired by manually traveling on the headland of the field 500 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, previously acquired map information or travel information of a tractor or the like may be recorded and used as shape information of the field 500.
また、上記実施の形態では、第(n+1)列目Ln+1の8条の植付を確保するために、制御部400が、各列の間隔を、重複幅可変ボリューム43により作業前に事前に設定された設定値を基準とした設定幅から変更幅に自動的に変える構成について説明したが、これに限らず例えば、第n列目Lnと第(n+1)列目Ln+1の最外位置に植え付けられる隣り合う苗同士の植付け間隔Nkのみ変更すれば、第(n+1)列目Ln+1の8条の植付を確保することが可能であると制御部400が判定した場合は、第n列目Lnと第(n+1)列目Ln+1の最外位置に植え付けられる隣り合う苗同士の植付け間隔Nkのみ設定幅から変更幅に変更する構成としても良い。 In the above embodiment, the control unit 400 automatically changes the spacing between each row from a set width based on a preset value set before work using the overlap width variable volume 43 to a changed width in order to ensure planting of the eight rows in the (n+1)th row Ln+1. However, this is not limited to the above. For example, if the control unit 400 determines that it is possible to ensure planting of the eight rows in the (n+1)th row Ln+1 by changing only the planting spacing Nk between adjacent seedlings planted in the outermost positions of the nth row Ln and the (n+1)th row Ln+1, the control unit 400 may change only the planting spacing Nk between adjacent seedlings planted in the outermost positions of the nth row Ln and the (n+1)th row Ln+1 from the set width to the changed width.
また、上記実施の形態では、任意の目標ライン上から自動旋回により隣の目標ラインに移動する場合に、隣り合う目標ライン同士の間隔に応じて予めメモリ部410に記録されている所定の直線距離だけ第1植付開始ラインLU1に、又は第2植付開始ラインLU2に平行に直進走行させる構成について説明したが、これに限らず例えば、メモリ部410に記録されている所定の直線距離を作業者がボリューム操作により微調整出来る構成としても良い。これにより植付開始位置の精度の向上が図れる。 In the above embodiment, when moving from an arbitrary target line to an adjacent target line by automatic turning, a configuration has been described in which the machine moves straight ahead to the first planting start line LU1 or parallel to the second planting start line LU2 a predetermined straight-line distance that is pre-recorded in the memory unit 410 according to the distance between the adjacent target lines. However, the present invention is not limited to this, and for example, the machine may be configured so that the operator can fine-tune the predetermined straight-line distance recorded in the memory unit 410 by operating the volume. This improves the accuracy of the planting start position.
また、上記実施の形態では、作業者がD工程514をマニュアル走行する際は、整地ローター入/切スイッチ42は、「切り」状態に設定されているものとして説明したが、これに限らず例えば、自動運転モードが「入り」状態であって、作業者は、D工程514においてマニュアル走行を開始するときに、整地ローター入/切スイッチ42を「入り」操作し、D工程514においてマニュアル走行を停止するときに、整地ローター入/切スイッチ42を「切り」操作する構成としても良い。 In addition, in the above embodiment, it has been described that the grading rotor on/off switch 42 is set to the "off" state when the worker manually drives through D process 514, but this is not limiting. For example, the automatic driving mode may be in the "on" state, and the worker may turn the grading rotor on/off switch 42 "on" when starting manual driving through D process 514, and turn the grading rotor on/off switch 42 "off" when stopping manual driving through D process 514.
この構成の場合、上記構成例と同様に、制御部400は、整地ローター入/切スイッチ42の「入り」信号と「切り」信号を、それぞれ始点取得トリガー信号、終点取得トリガー信号であると判定して、それぞれの判定に基づいて、そのときの受信アンテナ310の位置の最新の位置情報を、D工程アンテナ始点の位置情報(座標値)、D工程アンテナ終点の位置情報(座標値)としてそれぞれメモリ部410に記録し、且つ、そのときの整地ローター40のローター41の左端部(ことを第4辺始点と称す)の位置情報(座標値)とロボット乗用田植機1の左前端仮想点(これを第4辺終点と称す)の位置情報(座標値)とを演算させてメモリ部410に記録する構成としても良い。これにより、第4直線524を、第4辺始点と第4辺終点とを通る直線として決定することが出来て、その位置情報を求めることが出来る。また、この構成の場合、制御部400は、D工程514のマニュアル走行におけるD工程アンテナ始点の位置情報(座標点)と、D工程514のマニュアル走行におけるD工程アンテナ終点の位置情報(座標点)とを利用して、第4辺504に沿った枕地を自動走行する際に利用する第4辺の枕地の基準ラインを算出しメモリ部410に記録する構成としても良い。 In this configuration, as in the above configuration example, the control unit 400 determines that the "on" signal and "off" signal of the soil leveling rotor on/off switch 42 are start point acquisition trigger signals and end point acquisition trigger signals, respectively, and records the latest position information of the position of the receiving antenna 310 at that time in the memory unit 410 as the position information (coordinate value) of the D process antenna start point and the position information (coordinate value) of the D process antenna end point, respectively, based on each judgment, and may also be configured to calculate the position information (coordinate value) of the left end of the rotor 41 of the soil leveling rotor 40 at that time (referred to as the fourth side start point) and the position information (coordinate value) of the left front end virtual point of the robot riding rice transplanter 1 (referred to as the fourth side end point) and record it in the memory unit 410. As a result, the fourth straight line 524 can be determined as a straight line passing through the fourth side start point and the fourth side end point, and its position information can be obtained. In addition, in this configuration, the control unit 400 may be configured to use the position information (coordinate point) of the D process antenna start point during manual driving of the D process 514 and the position information (coordinate point) of the D process antenna end point during manual driving of the D process 514 to calculate a reference line for the headland of the fourth side to be used when automatically driving on the headland along the fourth side 504, and record the line in the memory unit 410.
また、上記実施の形態では、第2列目L2以降の自動走行は、ロボット乗用田植機1の直前の列における実際の走行軌跡に関係なく、目標ラインの位置情報を基準として自動走行する構成について説明したが、これに限らず例えば、ロボット乗用田植機1の直前の列における実際の走行軌跡の位置情報をメモリ部410に記録させ、直前の列に対応する目標ラインとその実際の走行軌跡とのズレ量を演算させ、その演算結果が所定範囲を超えていると制御部が判定した場合は、制御部は、そのズレの位置と演算結果(ズレ量)とに基づいて、次の列に対応する目標ラインの位置情報を修正した上で、次の列の自動走行を実行させる構成としても良い。 In the above embodiment, the automatic travel from the second row L2 onwards is described as being based on the position information of the target line, regardless of the actual travel trajectory in the row immediately preceding the robotic riding rice transplanter 1. However, the present invention is not limited to this. For example, the position information of the actual travel trajectory in the row immediately preceding the robotic riding rice transplanter 1 may be recorded in the memory unit 410, the amount of deviation between the target line corresponding to the immediately preceding row and its actual travel trajectory may be calculated, and if the control unit determines that the calculation result exceeds a predetermined range, the control unit may correct the position information of the target line corresponding to the next row based on the position of the deviation and the calculation result (amount of deviation), and then execute automatic travel of the next row.
また、上記実施の形態では、苗補給や肥料補給が必要な場合に、次の旋回を中止し、そのまま、第4辺504に向けて直進走行させ畦際で停止させる構成について説明したが、これに加えて例えば、エラーが発生したと、制御部400が判定した場合には、安全性の確保のために、第4辺504の畦際まで戻ってくる構成としても良い。 In addition, in the above embodiment, a configuration has been described in which, when seedling or fertilizer replenishment is required, the next turn is stopped and the vehicle continues to travel straight toward the fourth side 504 and stops at the edge of the field. In addition, for example, if the control unit 400 determines that an error has occurred, the vehicle may be configured to return to the edge of the fourth side 504 to ensure safety.
また、制御部400は、自動運転モード状態で自動走行中において、エラーが発生したと判定した場合には、警告音を鳴らして停車させ、警告音が鳴っている間に手動操作に変更した場合、手動操作を優先させる構成としても良い。 In addition, if the control unit 400 determines that an error has occurred during automatic driving in the automatic driving mode, it may be configured to sound an alarm and stop the vehicle, and if the operation is changed to manual operation while the alarm is sounding, the manual operation may be prioritized.
また、ロボット乗用田植機1において、人が乗車していることを検知するセンサを備え、当該センサにより人が乗車していると検知した場合には、安全性の確保のために、制御部400は、旋回速度を無人の場合に比べて遅くさせる構成としても良い。 The robotic riding rice transplanter 1 may also be equipped with a sensor that detects whether a person is riding on the vehicle, and if the sensor detects that a person is riding on the vehicle, the control unit 400 may be configured to slow down the rotation speed compared to when the vehicle is unmanned, to ensure safety.
また、ロボット乗用田植機1において、フロート53の泥押し検知装置として、フロート53のリンク支点部に圧力センサ(図示省略)を設け、その検知結果から、泥押しにより圧力値が高くなったと判定された場合は、フロート53の感度を、標準から敏感側に変更する構成としても良い。これにより、自動で感度調節が行える。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1, a pressure sensor (not shown) may be provided at the link fulcrum of the float 53 as a mud-pushing detection device for the float 53, and if the detection result indicates that the pressure value has increased due to mud pushing, the sensitivity of the float 53 may be changed from standard to the sensitive side. This allows automatic sensitivity adjustment.
また、ロボット乗用田植機1において、フロート53の泥押し検知装置として、フロート53のリンク支点部の後方に、バネ鋼とリミットスイッチ(図示省略)を設け、フロート53が泥押しされたときには、バネ鋼の復元力に対抗してリンク支点部が標準位置より後方に移動することでリミットスイッチがONし、泥押しの無いときは、バネ鋼の復元力によりリンク支点部が標準位置に戻り、リミットスイッチがOFFする構成としても良い。これにより、高額の圧力センサを用いずにメカ式の構成により自動感度調節が行える。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1, a spring steel and a limit switch (not shown) can be provided behind the link fulcrum of the float 53 as a mud-pushing detection device for the float 53, and when the float 53 is pushed by mud, the link fulcrum moves rearward from the standard position against the restoring force of the spring steel, turning the limit switch ON, and when there is no mud pushing, the link fulcrum returns to the standard position due to the restoring force of the spring steel, turning the limit switch OFF. This allows automatic sensitivity adjustment using a mechanical configuration without using an expensive pressure sensor.
また、ロボット乗用田植機1において、水管理をしやすくするために、植付時は端条外側に溝堀りを行う構成としても良い。この構成の場合、前板ガード部の一部に溝きり機構を設けることで、植付と同時に溝きりを行うことが出来る。 In addition, to facilitate water management, the robotic riding rice transplanter 1 may be configured to dig furrows on the outside of the end rows when planting. In this configuration, a furrow cutting mechanism can be provided in part of the front plate guard, allowing furrow cutting to be performed simultaneously with planting.
また、ロボット乗用田植機1において、水管理をしやすくするために、植付時は端条外側に溝堀りを行う構成としても良い。この構成の場合、フロート53の一部に溝きり機構を設けることで、植付と同時に機体外側の溝きりを行うことが出来る。 In addition, to facilitate water management, the robotic riding rice transplanter 1 may be configured to dig furrows on the outside of the end rows when planting. In this configuration, by providing a furrow cutting mechanism on part of the float 53, furrow cutting on the outside of the machine body can be performed simultaneously with planting.
また、ロボット乗用田植機1において、前板ガード部に溝堀り機を設け、A工程511~D工程514の全周をマニュアル走行によりティーチングする際、畦と植付条の間に溝を掘ることで、ケラや鼠の被害を少なくし、雑草が圃場に入ってこない様にする構成としても良い。これにより、苗の生育ムラを避け、収量を上げることが出来る。また、後の生育管理(給排水、中干し)が楽になる。 In addition, the robotic riding rice transplanter 1 can be configured so that a furrow digger is provided on the front guard plate, and when teaching the entire circumference of process A 511 to process D 514 by manual driving, furrows can be dug between the ridges and the planting rows to reduce damage from grasshoppers and mice and to prevent weeds from entering the field. This can prevent uneven seedling growth and increase yields. It also makes subsequent growth management (water supply and drainage, mid-season drying) easier.
また、ロボット乗用田植機1において、前板ガード部に溝堀り機を設けると共に、畦の判別用として画像認識装置を設け、土畦など特に境界が曖昧(不連続)である場合に、畦と植付条の間に溝を掘る構成としても良い。これにより、苗の生育ムラを避け、収量を上げることが出来る。また、後の生育管理(給排水、中干し)が楽になる。 In addition, the robotic riding rice transplanter 1 may be configured to provide a furrow digger on the front guard plate, as well as an image recognition device for identifying ridges, so that furrows can be dug between the ridges and planting rows, especially in cases where the boundaries are unclear (discontinuous), such as soil ridges. This makes it possible to avoid uneven seedling growth and increase yields. It also makes subsequent growth management (water supply and drainage, mid-season drying) easier.
また、植付部の高さ制御装置を備えたロボット乗用田植機1において、溝堀り機を植付部に設け、植付部をより下げると溝の深さが深くなり植付部をより上げると溝の深さは浅くなるので、水口の排水側に向かって、徐々に植付部を下げることで溝の高度が下がる様に溝きりを行う構成としても良い。この構成の場合、水口(給水側、排水側)の位置情報を事前に設定し、位置情報取得装置300により取得されるロボット乗用田植機1の位置情報を利用して、溝きりの適正化を図ることが出来る。これにより、排水性が向上し苗の生育が安定する。 In addition, in a robotic riding rice transplanter 1 equipped with a height control device for the planting section, a furrow digger can be provided in the planting section, and since lowering the planting section further makes the furrow deeper and raising the planting section further makes the furrow shallower, furrow cutting can be performed by gradually lowering the planting section toward the drainage side of the water inlet to reduce the height of the furrow. In this configuration, the position information of the water inlet (water supply side, drainage side) is set in advance, and the position information of the robotic riding rice transplanter 1 acquired by the position information acquisition device 300 can be used to optimize furrow cutting. This improves drainage and stabilizes seedling growth.
また、ローリング制御機構を備えたロボット乗用田植機1において、溝堀り機を設け、水口の排水側に向かって、溝の高度が下がる様に溝きりを行う構成としても良い。この構成の場合、水口(給水側、排水側)の位置情報を事前に設定し、位置情報取得装置300により取得されるロボット乗用田植機1の位置情報を利用して、ローリングによる車体の左右方向への傾斜角度を制御することで、溝の高度を変化させて溝きりの適正化を図ることが出来る。これにより、排水性が向上し苗の生育が安定する。 In addition, a furrow digger may be provided in the robotic riding rice transplanter 1 equipped with a rolling control mechanism, and the furrows may be dug so that the height of the furrow decreases toward the drainage side of the water inlet. In this configuration, the position information of the water inlet (water supply side, drainage side) is set in advance, and the position information of the robotic riding rice transplanter 1 acquired by the position information acquisition device 300 is used to control the tilt angle of the vehicle body to the left and right due to rolling, thereby changing the height of the furrow and optimizing furrow cutting. This improves drainage and stabilizes seedling growth.
また、上記実施の形態では、pH測定器80(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、覆土の量を調整する構成について説明したが、これに限らず例えば、イオン化傾向の測定に加えて、同時にpH値の測定も行うこととし、制御部がpH値に応じて土壌の排水性を推算し、排水性が悪い場所では、還元作用によりアルカリ化している点や施肥効果が薄い点等を考慮して、制御部が施肥量を標準量に比べて少なく設定する構成としても良い。これにより、可変施肥の効率を向上させることが出来る。また、この構成の場合、pH測定器電極を電気抵抗値の測定機構と共用する構成としても良い。 In the above embodiment, the amount of cover soil is adjusted based on the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field using the pH meter 80 (see FIG. 3). However, the present invention is not limited to this. For example, in addition to measuring the ionization tendency, the pH value may also be measured at the same time, and the control unit may estimate the drainage of the soil based on the pH value. In places with poor drainage, the control unit may set the amount of fertilizer to be less than the standard amount, taking into account the fact that the soil has become alkaline due to reduction and that the fertilization effect is weak. This can improve the efficiency of variable fertilization. In this configuration, the pH meter electrode may also be used in conjunction with the electrical resistance measurement mechanism.
また、上記実施の形態では、本発明の作業車両は、作業装置の一例として植付装置50が走行車体2に連結されたロボット乗用田植機である場合について説明したが、これに限らず例えば、本発明の作業車両は、作業装置の他の例として播種機を連結したロボット作業車両であっても良い。この構成の場合、圃場のpH値を測定することで制御部が排水性を推算し、それに応じて制御部が覆土を変化させる構成としても良い。具体的には、排水性が悪いと制御部により判定された場所では、覆土を標準量に比べて少なくするよう制御する構成としても良い。これにより、苗立ち性の向上が図られる。 In the above embodiment, the work vehicle of the present invention is described as a robotic riding rice transplanter in which the planting device 50 is connected to the traveling body 2 as an example of a work device, but the present invention is not limited to this, and for example, the work vehicle of the present invention may be a robotic work vehicle connected to a seeding machine as another example of a work device. In this configuration, the control unit may estimate drainage by measuring the pH value of the field, and the control unit may change the soil cover accordingly. Specifically, in a location where the control unit determines that drainage is poor, the control unit may control the amount of soil cover to be less than the standard amount. This improves seedling establishment.
また、上記実施の形態では、本発明の作業車両は、作業装置の一例として植付装置50が走行車体2に連結されたロボット乗用田植機である場合について説明したが、これに限らず例えば、本発明の作業車両は、作業装置の他の例として播種機を連結したロボット作業車両であっても良い。この構成の場合、圃場のpH値を測定することで制御部が排水性を推算し、それに応じて制御部が溝きりを変化させる構成としても良い。具体的には、排水性が悪いと制御部により判定された場所では、溝きりを標準量に比べて深くするよう制御する構成としても良い。これにより、苗立ち性の向上が図られる。 In the above embodiment, the work vehicle of the present invention is described as a robotic riding rice transplanter in which the planting device 50 is connected to the traveling body 2 as an example of a work device, but the present invention is not limited to this, and for example, the work vehicle of the present invention may be a robotic work vehicle connected to a seeding machine as another example of a work device. In this configuration, the control unit may estimate drainage by measuring the pH value of the field, and the control unit may change the furrow cutting accordingly. Specifically, in a location where the control unit determines that drainage is poor, the furrow cutting may be controlled to be deeper than the standard amount. This improves seedling establishment.
また、上記実施の形態では、pH測定器80(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、覆土の量を調整する構成について説明したが、これに限らず例えば、pH測定器によりpH値の測定を行うことで排水性を推定し、その推定結果に応じて(例えば、排水性の良い場所では施肥量を標準量に比べて多くする)、可変施肥を行う構成としても良い。これにより高額なセンサ類を備えなくても、安価に可変施肥を実現出来る。 In the above embodiment, a configuration was described in which the amount of cover soil is adjusted based on the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field using a pH meter 80 (see FIG. 3). However, the present invention is not limited to this, and for example, a configuration may be adopted in which drainage is estimated by measuring the pH value using a pH meter, and variable fertilization is performed according to the estimated results (for example, the amount of fertilizer applied is increased compared to the standard amount in places with good drainage). This allows variable fertilization to be achieved at low cost without the need for expensive sensors.
また、上記実施の形態では、pH測定器80)(図3参照)による圃場のpH値(水素イオン指数)の測定結果から、覆土の量を調整する構成について説明したが、これに限らず例えば、リンクセンサが検出するリンク角度に応じて耕深(圃場の深さ)を計り、それに応じて(例えば、浅い場所では施肥量を標準量に比べて多くする)、可変施肥を行う構成としても良い。なお、この構成の場合、本来、植付装置50の高さを検出するために、フロート53を支持する回動支点のリンク角度を検出するリンクセンサが設けられており、そのリンクセンサの検出結果を、本来の役割以外に可変施肥の実現にも兼用している。
これにより高額なセンサ類を新たに備えなくても、安価に可変施肥を実現出来る。
In the above embodiment, the amount of soil cover is adjusted based on the results of measuring the pH value (hydrogen ion exponent) of the field using a pH meter 80) (see FIG. 3), but the present invention is not limited to this. For example, the tillage depth (depth of the field) may be measured according to the link angle detected by the link sensor, and variable fertilization may be performed accordingly (for example, the amount of fertilizer applied may be greater than the standard amount in shallow areas). In this configuration, a link sensor that detects the link angle of the pivot point supporting the float 53 is provided to detect the height of the planting device 50, and the detection result of the link sensor is used to realize variable fertilization in addition to its original function.
This makes it possible to realize variable fertilization at low cost without the need for expensive new sensors.
また、上記実施の形態のロボット乗用田植機1において、地形データと衛星画像データと土質分布データから、制御部が、その圃場が灰色低地土、黄色土、グライ土の何れに当てはまるかを分類し、黄色土に分類されると判定した場合は、肥料を基本設定値より多くし、グライ土に分類されると判定した場合は、浅植え、作溝を行う構成としても良い。通常、黄色土は養分が流れやすく、グライ土の場合は、土中での養分の透過率が悪いという傾向にあるが、上記構成によれば、土の状態により植付作業を変えることで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of the above embodiment, the control unit can classify the field into gray lowland soil, yellow soil, or gley soil based on the topographical data, satellite image data, and soil distribution data, and if it is determined that the field is classified as yellow soil, it can apply more fertilizer than the basic setting value, and if it is determined that the field is classified as gley soil, it can perform shallow planting and furrow creation. Normally, nutrients tend to flow easily in yellow soil, and gley soil tends to have poor nutrient permeability in the soil, but with the above configuration, it is possible to increase yields even without know-how by changing the planting work depending on the condition of the soil.
また、上記実施の形態のロボット乗用田植機1において、地形データと衛星画像データとによって分類された土質分布と、実際撮影された圃場の土画像とから、制御部が、その圃場土質が灰色低地土、黄色土、グライ土の何れに当てはまるかを分類し、黄色土に分類されると判定した場合は、肥料を基本設定値より多くし、グライ土に分類されると判定した場合は、浅植え、作溝を行う構成としても良い。通常、黄色土は養分が流れやすく、グライ土の場合は、土中での養分の透過率が悪いという傾向にあるが、上記構成によれば、土の状態により植付作業を変えることで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of the above embodiment, the control unit classifies the field soil type into gray lowland soil, yellow soil, or gley soil based on the soil distribution classified by the topographical data and satellite image data and the actual captured soil image of the field, and if it is determined to be classified as yellow soil, it applies more fertilizer than the basic setting value, and if it is determined to be classified as gley soil, it can be configured to perform shallow planting and furrowing. Normally, nutrients flow easily in yellow soil, and gley soil tends to have poor nutrient permeability in the soil, but with the above configuration, it is possible to increase yields even without know-how by changing the planting work depending on the condition of the soil.
また、上記実施の形態のロボット乗用田植機1において、実際撮影された圃場の土画像から、制御部が、その圃場土質が灰色低地土、黄色土、グライ土の何れに当てはまるかを分類し、黄色土に分類されると判定した場合は、肥料を基本設定値より多くし、グライ土に分類されると判定した場合は、浅植え、作溝を行う構成としても良い。通常、黄色土は養分が流れやすく、グライ土の場合は、土中での養分の透過率が悪いという傾向にあるが、上記構成によれば、土の状態により植付作業を変えることで、ノウハウが無い状態からでも収量を増やすことが出来る。 In addition, in the robotic riding rice transplanter 1 of the above embodiment, the control unit can classify the soil quality of the field as either gray lowland soil, yellow soil, or gley soil based on an actual soil image of the field, and if it is determined to be classified as yellow soil, it can apply more fertilizer than the basic setting value, and if it is determined to be classified as gley soil, it can perform shallow planting and furrow creation. Normally, nutrients tend to flow easily in yellow soil, and gley soil tends to have poor nutrient permeability in the soil, but with the above configuration, it is possible to increase yields even without know-how by changing the planting work depending on the condition of the soil.
また、自律直進田植機において、学習機会として、ティーチング時の操舵を利用し、想定される出力と実出力が同じで実入力が異なる場合、その時センシングしたパラメータで寄与率が高いものを取り上げ、同一圃場での制御パラメータとして重みを多くつける構成としても良い。通常、学習を人工知能まかせにするとデータ量が必要となり時間がかかるが、上記構成によれば、ティーチング時の操舵を利用しながら、学習速度を速めることが出来る。 In addition, in an autonomous linear rice transplanter, steering during teaching can be used as a learning opportunity, and if the expected output and actual output are the same but the actual input is different, the parameter sensed at that time with the highest contribution rate can be selected and weighted highly as a control parameter for the same field. Normally, leaving learning to artificial intelligence requires a large amount of data and takes time, but with the above configuration, it is possible to speed up the learning process while using steering during teaching.
また、上記のロボット乗用田植機1において、畦の自動検知としてエアブローを行いながら、カメラ撮影することで、雑草などによるノイズを除去しやすくする構成としても良い。通常、静止している物体は障害物として認識してしまうが、上記構成によれば、ノイズを低減し、畦の自動検知を行うことが出来る。また、エアブローに代えて、エンジンの排気方向を畦に向ける構成としても良い。これにより、ブロアを新たに設けることなく、撮影時のノイズを低減出来る。 The above-mentioned robotic riding rice transplanter 1 may also be configured to automatically detect ridges by blowing air while taking pictures with a camera, making it easier to remove noise caused by weeds, etc. Normally, stationary objects are recognized as obstacles, but the above-mentioned configuration makes it possible to reduce noise and automatically detect ridges. Also, instead of blowing air, the engine exhaust may be directed toward the ridges. This makes it possible to reduce noise during photography without having to install a new blower.
また、上記のロボット乗用田植機1において、超音波センサを用いて畦の検出を行う構成としても良い。この構成の場合、サイドマーカー位置に当該センサを設け、植付圃場との距離の違いから畦を検出する構成であり、また、機体姿勢の変化によって検出値の補正を行う構成である。これにより、地形をマッピングしていくことが出来る。 The above-mentioned robotic riding rice transplanter 1 may also be configured to detect ridges using an ultrasonic sensor. In this configuration, the sensor is installed at the side marker position and detects ridges based on the difference in distance from the planting field. The detection value is also corrected based on changes in the machine's attitude. This makes it possible to map the terrain.
また、自律直進制御において、スリップ率と耕深によってアウトプットを変化させる旋回装置を備え、衛星測位システムと耕深センサ(昇降リンク角度センサ)を用いて経路からのズレとそれに対する出力とともにデータを収集し、その相関の強さを算定し、相関の強いデータと出力とを紐付ける構成としても良い。これにより、圃場状態によって直進性に差が生じることなく、直進制御を行える。 In addition, for autonomous straight-line control, a turning device that changes the output depending on the slip ratio and tillage depth can be provided, and data on deviations from the path and the corresponding output can be collected using a satellite positioning system and tillage depth sensor (lift link angle sensor), the strength of correlation can be calculated, and data with a strong correlation can be linked to the output. This allows straight-line control to be performed without differences in straight-line ability depending on field conditions.
また、自律直進制御において、走行速度によってアウトプットを変化させる旋回装置を備え、走行速度の速い場合は旋回出力を小さくし、遅い場合は旋回出力を大きくし、重み付けは、衛星測位システムによる経路からのズレとそれに対する出力とともに収集した速度データにより決定する構成としても良い。これにより、速度以外の状況によっても左右される重み付け値を一律に固定してしまうことが無いので多様な状況にも適応出来て、圃場状態によって直進性に差が生じることなく、直進制御を行える。 In addition, in autonomous straight-line control, a turning device that changes the output depending on the traveling speed may be provided, and the turning output may be reduced when the traveling speed is fast and increased when the traveling speed is slow, with weighting determined by the speed data collected along with the deviation from the route determined by the satellite positioning system and the corresponding output. This allows adaptation to a variety of situations, as the weighting value, which is influenced by conditions other than speed, is not fixed uniformly, and straight-line control can be performed without differences in straight-line ability depending on field conditions.
また、自律直進制御において、各種条件によってアウトプットを変化させる旋回装置を備え、衛星測位システムによる経路からのズレとそれに対する出力とともに収集したデータ(速度、圃場スリップ率、耕深)によって、相関の高さによってデータに重み付けをし、重み付け値は、圃場情報としてメモリ部に記録する構成としても良い。これにより、重み付け値が一定値になることがないので多様な状況にも適応可能となり、圃場状態によって直進性に差が生じることなく、直進制御を行える。 In addition, in autonomous straight-line control, a turning device that changes the output depending on various conditions can be provided, and the data (speed, field slip rate, tillage depth) collected along with deviation from the route using a satellite positioning system and the corresponding output can be weighted according to the degree of correlation, with the weighted value being recorded in the memory unit as field information. This makes it possible to adapt to a variety of situations as the weighted value is never a constant value, and straight-line control can be performed without differences in straight-line ability depending on field conditions.
また、上記のロボット乗用田植機1において、植付時の圃場データ(速度、圃場スリップ率、耕深)と植付データ(植付株数、苗取り量、植付深さ)を記録し、衛星画像での実り具合や収量コンバインによる計量結果との相関を探り、最も相関の高いデータを割り出し、植付条件を最適化する構成としても良い。これにより、圃場状態によらず最適条件で植付が出来ると共に、過学習を回避することが出来る。 The above-mentioned robotic riding rice transplanter 1 can also be configured to record field data (speed, field slip rate, tillage depth) and planting data (number of stalks planted, amount of seedlings removed, planting depth) at the time of planting, search for correlations with the ripeness in satellite images and the results of measurements using a yield combine, determine the most highly correlated data, and optimize planting conditions. This allows planting under optimal conditions regardless of field conditions and avoids overlearning.
また、上記実施の形態では、本発明の作業車両の一例として8条型のロボット乗用田植機1について説明したが、これに限らず例えば、4条植え、5条植え、或いは6条植え等の構成であっても良く、条数に限定されない。 In addition, in the above embodiment, an 8-row type robotic riding rice transplanter 1 was described as an example of a work vehicle of the present invention, but this is not limited to this, and the configuration may be, for example, 4-row planting, 5-row planting, or 6-row planting, and there is no limit to the number of rows.
本発明によれば、整地装置による未整地領域の有無を事前に把握することが出来、例えば、ロボット乗用田植機等として有用である。 The present invention makes it possible to determine in advance whether there are areas that have not yet been leveled by the soil leveling device, and is useful, for example, as a robotic riding rice transplanter.
1 ロボット乗用田植機
2 走行車体
24 操舵ハンドル
40 整地ローター
43 重複幅可変ボリューム
300 位置情報取得装置
400 制御部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Robotic riding rice transplanter 2 Traveling vehicle body 24 Steering handle 40 Land leveling rotor 43 Overlap width variable volume 300 Position information acquisition device 400 Control unit
Claims (3)
圃場の衛星画像データと実際撮影された圃場の画像を用いて土壌の色味の分類を判断した土質分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両。 The vehicle includes a traveling vehicle body (2) and a supply device for supplying materials to a field on the traveling vehicle body (2).
A work vehicle characterized in that the supply amount of the materials is adjusted based on soil classification data obtained by classifying the color of the soil using satellite image data of the field and images of the field actually taken.
圃場の衛星画像データと圃場の地形データを用いて土壌の色味の分類を判断した土質分類データから前記資材の供給量を調節することを特徴とする作業車両。 The vehicle includes a traveling vehicle body (2) and a supply device for supplying materials to a field on the traveling vehicle body (2).
A work vehicle characterized in that the supply amount of the materials is adjusted based on soil classification data obtained by classifying the color of the soil using satellite image data of the field and topographical data of the field.
前記土質分類データから苗を圃場に植える植付深さを調節することを特徴とする請求項1または2に記載の作業車両。 The traveling vehicle body (2) is provided with a planting device (50) for planting seedlings in the field,
3. The work vehicle according to claim 1, wherein the planting depth at which seedlings are planted in a field is adjusted based on the soil type classification data.
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