特開 2024-57444 複数作業車の連携制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057444

(43)【公開日】2024-04-24

(54)【発明の名称】複数作業車の連携制御システム

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20240417BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240417BHJP

   G05D 1/683 20240101ALI20240417BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303Z

G05D1/02 N

G05D1/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164191

(22)【出願日】2022-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】池内 伸明

(72)【発明者】

【氏名】今井 征典

(72)【発明者】

【氏名】小山 浩二

(72)【発明者】

【氏名】織田 湧平

【テーマコード（参考）】

2B043

5H301

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB20

2B043BA02

2B043BA09

2B043BB01

2B043BB03

2B043BB14

2B043DA17

2B043DC03

2B043EA32

2B043EA40

2B043EB16

2B043EB17

2B043EC02

2B043EC12

2B043EC15

2B043ED16

5H301BB01

5H301CC10

5H301QQ08

(57)【要約】

【課題】本発明は、圃場に植生する穀物の穀粒収穫をコンバインで行い、その収穫跡地をトラクタの耕耘装置で耕耘して圃場を更新する作業を効率よく短時間で行える作業システムとすることを課題とする。
【解決手段】コンバイン１の機体後部にターゲット２を設け、収穫作業を行うコンバイン１のターゲット２に向かって一定間以内に近づかないようにトラクタ３を走行させながら耕耘装置５を駆動して走行させる作業車両の自動制御システムとする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンバイン（１）の機体後部にターゲット（２）を設け、収穫作業を行うコンバイン（１）のターゲット（２）に向かって一定間隔以内に近づかないようにトラクタ（３）を走行させながらその耕耘装置（５）を駆動して走行させる作業車両の自動制御システム。

【請求項2】

コンバイン（１）の刈幅（Ｗ１）がトラクタ（３）の装着耕耘装置（５）の耕耘幅（Ｗ２）よりも狭い場合は、コンバイン（１）が一回目の周回刈取を終わらせるまでトラクタ（３）の走行を待機させ、２回目の周回刈取がトラクタ（３）の前を通過してからトラクタ（３）をコンバイン（１）に追従させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の自動制御システム。

【請求項3】

コンバイン（１）が周回刈取でコーナー旋回を開始する際にトラクタ（３）へ旋回信号を出力することで、その旋回信号を受けたトラクタ（３）が走行を一時的に停止させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の自動制御システム。

【請求項4】

トラクタ（３）が地図データで既耕耘地を記憶し、コンバイン（１）が既耕耘地を走行した場合に、その走行跡をトラクタ（３）に記憶し、トラクタ（３）が記憶した走行跡に沿って再度耕耘走行を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の自動制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、同一圃場内で複数の作業車が互いの作業走行を邪魔することなく連携して短時間で作業を終了させるよう自動的に制御する連携制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

同一圃場内を複数の作業車で作業を行うことで作業効率を向上させることが考えられている。

【0003】

例えば、特許文献１には、二台のトラクタで圃場を耕耘することが考えられているが、第一トラクタが圃場を耕耘している間に、第二トラクタが圃場に近づき、第一トラクタの作業が終わるのを圃場の入口で待機して引き続いて作業を行う第一の作業システムが記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、同一圃場の作業域を分担して二台のコンバインで収穫作業を行う第二の作業システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１―１８２８８７号公報

【特許文献2】特開２０２０―１７８７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記第一の作業システムでは、圃場の入口で待っている第二トラクタは第一トラクタの作業が終了するまで作業を開始することが出来ず、同一圃場で二台のトラクタでそれぞれ分担する作業を終わらせるには長時間が必要になる。

【0007】

また、前記第二の作業システムでは、作業能力の違うコンバインで同時に作業を終了する圃場の分担作業領域の設定が難しく、同時に作業を開始しても終了時間が一致するとは限らない。

【0008】

本発明は、圃場に植生する穀物の穀粒収穫をコンバインで行い、その収穫跡地をトラクタの耕耘装置で耕耘して圃場を更新する作業を効率よく短時間で行える作業システムとすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

【0010】

請求項１の発明は、コンバイン１の機体後部にターゲット２を設け、収穫作業を行うコンバイン１のターゲット２に向かって一定間以内に近づかないようにトラクタ３を走行させながら耕耘装置５を駆動して走行させる作業車両の自動制御システムとする。

【0011】

請求項２の発明は、コンバイン１の刈幅Ｗ１がトラクタ３に装着した耕耘装置５の耕耘幅Ｗ２よりも狭い場合は、コンバイン１が一回目の周回刈取を終わらせるまでトラクタ３を待機させ、２回目の周回刈取がトラクタ３の前を通過してからコンバイン１に追従させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の自動制御システムとする。

【0012】

請求項３の発明は、コンバイン１が周回刈取でコーナー旋回を開始する際にトラクタ３へ旋回信号を出力することで、その旋回信号を受けたトラクタ３が走行を一時的に停止させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両の自動制御システムとする。

【0013】

請求項４の発明は、トラクタ３が地図データで既耕耘地を記憶し、コンバイン１が既耕耘地を走行した場合に、その走行跡をトラクタ３に記憶し、トラクタ３が記憶した走行跡に沿って再度耕耘走行を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の自動制御システムとする。

【発明の効果】

【0014】

請求項１の発明で、まず、コンバイン１で圃場に植生する米や麦等の穀物を刈り取って穀粒を収穫しながら、その収穫跡地をトラクタ３が追従走行して耕耘装置５で耕耘するので、圃場の穀物収穫と耕耘作業が略同時に行われ、圃場の更新を迅速に行える。

【0015】

請求項２の発明で、コンバイン１は圃場を四角形の内回り軌跡で走行しながら収穫作業を行うが、コンバイン１の刈幅Ｗ１がトラクタ３の耕耘幅Ｗ２よりも狭いと刈取跡地をトラクタ３の耕耘装置５が耕耘できないので、コンバイン１が２回目の周回刈取に移ってからトラクタ３を追従させることで、トラクタ３の耕耘装置５で圃場の畦際を残さずに耕耘できる。

【0016】

請求項３の発明で、コンバイン１が周回刈取でコーナー旋回を行う際には、コンバイン１が前後進を行いながら直角に方向変換して未刈地に進むので時間を要すが、旋回信号を受けてトラクタ３は停止して待機するので、コンバイン１にトラクタ３が衝突することが無い。

【0017】

請求項４の発明で、トラクタ３は既耕耘地を地図データに記憶しているので、コンバイン１が収穫穀粒を穀粒タンクに移し替えたり収穫終了で圃場から脱出したりする際に既耕耘地を走行することになるが、トラクタ３がその走行跡を記憶し、再度耕耘することで圃場全体が耕耘される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態にかかる、圃場内で作業を行っているコンバインとトラクタの平面図である。

【図2】同上コンバインの刈幅と耕耘装置の耕耘幅が違う場合の平面図である。

【図3】同上の、旋回中のコンバインとトラクタの平面図である。

【図4】同上のコンバインがコーナーで旋回を開始する前の平面図である。

【図5】同上のトラクタの制御装置が保持する圃場の地図データである。

【図6】本発明の実施形態にかかる圃場の地図データに描く走行路の実施例図である。

【図7】本発明の実施形態にかかる未刈地から圃場外へ脱出する場合の平面図である。

【図8】本発明の実施形態にかかる最後の未刈地をコンバインが旋回して刈り取る場合の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。

【0020】

図１は、圃場内で作業を行っているコンバイン１とトラクタ３を示し、コンバイン１は機体の後部に後方へ向けてリフレクターからなるターゲット２を設け、トラクタ３は機体後部に耕耘装置５を装着し、制御装置４で走行装置を制御してターゲット２に向かって一定の車体間隔以下に近づかないように耕耘装置５を駆動しながら走行する。ターゲット２は光や音を発信しりトラクタ３側から発光して光を反射するもので良く、ターゲット２がトラクタ３の機体中心に来るように走行させる。また、ターゲット２は左右移動調整可能にすることで、トラクタ３の追従位置を変更できる。

【0021】

なお、コンバイン１が停止するとトラクタ３も停止するが、停止時間が長いとエンジンも停止し、コンバイン１が移動を開始するとトラクタ３も追従を開始する。

【0022】

図２は、圃場内で作業を行っているコンバイン１とトラクタ３の別実施例で、コンバイン１の刈幅Ｗ１と耕耘装置５の耕耘幅Ｗ２を作業開始前に比較し、刈幅Ｗ１が耕耘幅Ｗ２よりも狭いとその差分Ｗ３をトラクタ３の制御装置４が認識して、トラクタ３をコンバイン１の中心より既刈地側へ差分Ｗ３だけずらして走行させることで、耕耘装置５が未刈穀稈を巻き込まないようにする。なお、ターゲット２を差分Ｗ３だけ横にずらして作業を開始しても良い。その際に、コンバイン１の一回目周回の刈取が終了するまで待ち、２回目周回刈取が始まると耕耘装置５の端を畦内周に沿わせてトラクタ３を走行させると耕耘残しが生じない。

【0023】

図３は、旋回中のコンバイン１とトラクタ３を示し、トラクタ３は走行を停止して待機する。その後、コンバイン１が旋回を開始するとターゲット２はトラクタ３の方向から外れ、コンバイン１が前後に走行しながら略直角に向きを変える。このコンバイン１の旋回中にはトラクタ３が停止することで、コンバイン１の機体とトラクタ３の機体が接触することが防がれる。なお、トラクタ３がコンバイン１から離れている場合は、トラクタ３がターゲット２を見失うと停止するようにしても良いが、トラクタ３がコンバイン１に接近している場合を考えると、旋回信号を発信する方が確実である。

【0024】

トラクタ３がコンバイン１の旋回地を耕耘する場合は、排藁が多くなるために往復して２回耕耘すると良い。また、コンバイン１が停止した位置では排藁が多くなるためにトラクタ３は走行速度を落とすか耕耘装置５の耕耘回転を速めて丁寧に耕耘する。

【0025】

図４は、コンバイン１が周回するためにコーナーで旋回を開始する前に、コンバイン１からトラクタ３の制御装置４に旋回開始信号を送り、トラクタ３の走行を停止させる。コンバイン１がターゲット２を見失っても慌てることなく停止するので、コンバイン１が前後進しても衝突しない。また、旋回開始前にターゲット２を隠してトラクタ３を停止させても良い。

【0026】

コンバイン１の側面に別の側面ターゲット２を設け、この側面ターゲット２がトラクタ３の正面に来るとコンバイン１の旋回が終了したとしてトラクタ３が前進してコンバイン１に向かって旋回を開始すると良い。

【0027】

なお、コンバイン１にターゲット２を設けることなく、コンバイン１とトラクタ３がそれぞれ測位装置を持ち、その保持する地図データで作業軌跡を共有して、トラクタ３がコンバイン１の作業軌跡を一定間隔離して追跡するようにすることも出来る。この際にコンバイン１がコーナーを旋回する軌跡は追尾しないで、コンバイン１の軌跡とトラクタ３の直線走行線が交わる位置までトラクタ３を走行させて旋回する。

【0028】

図５は、トラクタ３の制御装置４が保持する圃場Ｈの地図データで、圃場中心Ｈ０から圃場入口Ｈ１までコンバイン１の走行路Ｋ１を描き、この走行路Ｋ１をトラクタ３が耕耘しないで残し、圃場中心Ｈ０で収穫作業が終了したコンバイン１が圃場Ｈから脱出する際に走行路Ｋ１を通ることで耕された耕耘地を走行しなくても良いようし、走行路Ｋ１はその後にトラクタ３を走行させて耕耘する。

【0029】

図６は、走行路Ｋ１の別実施例で、圃場中心Ｈ０から畦に向かって直角に走行路Ｋ１を描き、そこから畦と並行に圃場入口Ｈ１に向かって走行路Ｋ１を描いている。

【0030】

図７は、圃場Ｈの収穫が終わらず、未刈地Ｍ１から圃場Ｈ外へ脱出する場合を示し、コンバイン１とトラクタ３は走行路Ｋ１を通って圃場入口Ｈ１へ移動する。

【0031】

なお、走行路Ｋ１はトラクタ３の地図データに残るが、これをコンバイン１の制御装置に送信してコンバイン１を走行させると良い。

【0032】

図８は、圃場Ｈの最後の残り未刈地Ｍ１をコンバイン１が旋回して刈り取る場面で、旋回を開始する前にコンバイン１からトラクタ３の制御装置４に信号を送ると、トラクタ３は刈取跡地から既刈地側へ少し移動してコンバイン１の走行幅を確保し、その後元の位置に戻ってコンバイン１が刈り取った跡地を走行して耕耘する。

【0033】

トラクタ３の耕耘地を地図データに記憶し、コンバイン１が圃場から退出した後で、地図データの未耕耘地を耕耘するようにすると、圃場が完全に耕耘される。

【符号の説明】

【0034】

１ コンバイン
２ ターゲット
３ トラクタ
５ 装耕耘置
Ｗ１ 刈幅
Ｗ２ 耕耘幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】