本發(fā)明涉及一種用于在能利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)沿設(shè)定行駛路線自主行駛的自主行駛作業(yè)車輛和伴隨該自主行駛作業(yè)車輛行駛并進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)車輛的行駛系統(tǒng)中,可靠地進(jìn)行并行作業(yè)的技術(shù)。
背景技術(shù):
以往,已知有如下的技術(shù):在自動(dòng)行駛機(jī)械行駛時(shí),控制器通過根據(jù)來自GPS衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行定位,且確認(rèn)并檢查特定區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)行駛機(jī)械的位置,來判斷自動(dòng)行駛機(jī)械是否誤動(dòng)作,在誤動(dòng)作的情況下使自動(dòng)行駛機(jī)械停止(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
此外,還已知有如下的技術(shù):在通過聯(lián)合收割機(jī)重復(fù)進(jìn)行沿直線狀的作業(yè)路線行駛的直行行駛和從直線狀的作業(yè)路線的終端部朝向下個(gè)直線狀的作業(yè)路線按照預(yù)定的設(shè)定行駛圖案行駛的路線改變用行駛的作業(yè)方式中,能自動(dòng)進(jìn)行路線改變,以便消除路線改變的麻煩,減輕駕駛員的操作負(fù)擔(dān),設(shè)置了基于聲音的通知單元,以便駕駛員能容易意識(shí)到該路線改變正在自動(dòng)進(jìn)行(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-212639號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-232783號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問題
在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中,雖然檢查自動(dòng)行駛時(shí)是否存在誤工作,但并非在自動(dòng)行駛前檢查傳感器類是否存在異常。因此,在開始進(jìn)行自動(dòng)行駛時(shí)并不使用,但在作業(yè)中途使執(zhí)行機(jī)構(gòu)(actuator)工作時(shí)工作異常的情況下,必須在中途中止作業(yè),作業(yè)效率惡化。特別是,當(dāng)與停止有關(guān)的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)異常時(shí),會(huì)發(fā)生在行駛開始后即使想要停止也無法停止的情況,也有可能會(huì)導(dǎo)致事故。
此外,在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中,基于聲音的通知單元通過聲音來通知是否正在自動(dòng)駕駛,駕駛聯(lián)合收割機(jī)的操作員僅能意識(shí)到是否為自動(dòng)。另一方面,在以伴隨無人的自主行駛作業(yè)車輛的方式有人的伴隨行駛作業(yè)車一邊在其后方行駛一邊進(jìn)行作業(yè)的情況下,由于乘坐在伴隨行駛作業(yè)車輛進(jìn)行操作的操作員一邊觀察自主行駛作業(yè)車輛一邊進(jìn)行操作,因此有時(shí)注意不到自主行駛作業(yè)車輛靠近了田地端部。當(dāng)該自主行駛作業(yè)車輛靠近田地端部時(shí),會(huì)突然減速或停止,因此有時(shí)操作員會(huì)感到困惑,當(dāng)突然停止時(shí)也可能會(huì)造成碰撞。
本發(fā)明是鑒于如上狀況而完成的,檢查自主行駛的自主行駛作業(yè)車輛在作業(yè)開始前是否存在異常,以能檢測出存在異常的設(shè)備而將事故等防患于未然。此外,能喚起注意,以便伴隨行駛作業(yè)車在開始自動(dòng)行駛、到達(dá)田地端部時(shí)也不會(huì)造成碰撞等。
用于解決問題的方案
本發(fā)明所要解決的問題如上所述,接著對用于解決該問題的方案進(jìn)行說明。
即,本發(fā)明在自主行駛作業(yè)車輛和并行作業(yè)車輛中,所述自主行駛作業(yè)車輛具備:利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)對機(jī)體的位置進(jìn)行定位的位置計(jì)算單元、以及使自主行駛作業(yè)車輛沿設(shè)定的行駛路線自動(dòng)地行駛以及作業(yè)的控制裝置,所述并行作業(yè)車輛能通過搭載于伴隨行駛作業(yè)車輛的遠(yuǎn)程操作裝置操作自主行駛作業(yè)車輛,所述伴隨行駛作業(yè)車輛一邊伴隨著該自主行駛作業(yè)車輛行駛,一邊進(jìn)行作業(yè),其中,在伴隨行駛作業(yè)車輛設(shè)有通知單元,通知單元設(shè)為能介由通信裝置與自主行駛作業(yè)車輛進(jìn)行通信,當(dāng)所述自主行駛作業(yè)車輛到田地端部為止的距離接近設(shè)定距離時(shí),控制裝置介由通信裝置通過通知單元進(jìn)行警告通知。
本發(fā)明在自主行駛作業(yè)車輛和并行作業(yè)車輛中,所述自主行駛作業(yè)車輛具備:利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)對機(jī)體的位置進(jìn)行定位的位置計(jì)算單元、以及使自主行駛作業(yè)車輛沿設(shè)定的行駛路線自動(dòng)地行駛以及作業(yè)的控制裝置,所述并行作業(yè)車輛能通過搭載于伴隨行駛作業(yè)車輛的遠(yuǎn)程操作裝置操作自主行駛作業(yè)車輛,所述伴隨行駛作業(yè)車輛一邊伴隨著該自主行駛作業(yè)車輛行駛,一邊進(jìn)行作業(yè),其中,在伴隨行駛作業(yè)車輛設(shè)有通知單元,通知單元設(shè)為能介由通信裝置與自主行駛作業(yè)車輛進(jìn)行通信,當(dāng)處于所述自主行駛作業(yè)車輛到達(dá)田地端部的設(shè)定時(shí)間之前時(shí),控制裝置介由通信裝置通過通知單元進(jìn)行警告通知。
本發(fā)明的所述通知單元在顯示器進(jìn)行顯示,并且由揚(yáng)聲器通過聲音進(jìn)行通知。
本發(fā)明的所述伴隨行駛作業(yè)車輛的控制裝置與所述通信裝置連接,并且與變速單元連接,當(dāng)發(fā)出警報(bào)時(shí),進(jìn)行減速。
本發(fā)明在自主行駛作業(yè)車輛和并行作業(yè)車輛中,所述自主行駛作業(yè)車輛具備:利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位機(jī)體的位置的位置計(jì)算單元、以及使自主行駛作業(yè)車輛沿設(shè)定的行駛路線自動(dòng)地行駛以及作業(yè)的控制裝置,所述并行作業(yè)車輛能通過搭載于伴隨行駛作業(yè)車輛的遠(yuǎn)程操作裝置操作自主行駛作業(yè)車輛,所述伴隨行駛作業(yè)車輛一邊伴隨著該自主行駛作業(yè)車輛行駛,一邊進(jìn)行作業(yè),其中,當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)行駛開始操作時(shí),控制裝置在自動(dòng)行駛之前進(jìn)行傳感器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢查,顯示是正常還是存在異常,并且在存在異常的情況下,顯示異常位置且不允許自動(dòng)行駛。
本發(fā)明當(dāng)所述傳感器或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在異常時(shí),發(fā)出警報(bào)。
本發(fā)明在進(jìn)行所述檢查時(shí),也進(jìn)行動(dòng)作檢查。
發(fā)明效果
通過使用以上的方案,操作自主行駛作業(yè)車輛的操作員能容易意識(shí)到伴隨行駛作業(yè)車輛靠近了田地端部,能放心地進(jìn)行操作、作業(yè)等。
此外,在作業(yè)前能容易意識(shí)到自主行駛作業(yè)車輛是否存在異常,能放心地進(jìn)行操作、作業(yè)等,也能防止事故于未然。
附圖說明
圖1是表示自主行駛作業(yè)車輛、GPS衛(wèi)星以及基站的概略側(cè)視圖。
圖2是控制框圖。
圖3是表示由自主行駛作業(yè)車輛和伴隨行駛作業(yè)車輛實(shí)現(xiàn)的作業(yè)狀態(tài)的圖。
圖4是表示靠近田地端部的警告通知的控制流程的圖。
圖5是表示異常警報(bào)的控制流程的圖。
具體實(shí)施方式
對于將能利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)自主行駛的自主行駛作業(yè)車輛1設(shè)為拖拉機(jī),在自主行駛作業(yè)車輛1的后部裝接了旋耕裝置24以作為作業(yè)機(jī)的實(shí)施例進(jìn)行說明。不過,作業(yè)車輛并不限于拖拉機(jī),也可以是聯(lián)合收割機(jī)等,此外,作業(yè)機(jī)并不限于旋耕裝置,也可以是打壟機(jī)、割草機(jī)、摟草機(jī)(rake)、播種機(jī)、施肥機(jī)、貨車(wagon)等。
在圖1、圖2中,對作為自主行駛作業(yè)車輛1的拖拉機(jī)的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。在機(jī)罩2內(nèi)內(nèi)設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)3,在該機(jī)罩2的后部的駕駛室11內(nèi)設(shè)有儀表盤14,在儀表盤14上設(shè)有作為轉(zhuǎn)向操作單元的方向盤4。通過該方向盤4的轉(zhuǎn)動(dòng),介由轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)動(dòng)前輪9、9的朝向。通過轉(zhuǎn)向傳感器20來感測自主行駛作業(yè)車輛1的轉(zhuǎn)向方向。轉(zhuǎn)向傳感器20由回轉(zhuǎn)式編碼器等角度傳感器構(gòu)成,配置在前輪9的轉(zhuǎn)動(dòng)基部。不過,并不限定轉(zhuǎn)向傳感器20的感測構(gòu)成,只要是可識(shí)別轉(zhuǎn)向方向即可,可以感測方向盤4的轉(zhuǎn)動(dòng)、感測動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的工作量。通過轉(zhuǎn)向傳感器20獲得的檢測值被輸入至控制裝置30。
在所述方向盤4的后方配設(shè)有駕駛座5,在駕駛座5的下方配置有變速箱6。在變速箱6的左右兩側(cè)連續(xù)設(shè)置有后橋箱8、8,在該后橋箱8、8介由車軸支承有后輪10、10。來自發(fā)動(dòng)機(jī)3的動(dòng)力通過變速箱6內(nèi)的變速裝置(主變速裝置、副變速裝置)進(jìn)行變速,并能驅(qū)動(dòng)后輪10、10。變速裝置例如由液壓無級(jí)變速裝置構(gòu)成,能通過由馬達(dá)等變速單元44使可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫目蓜?dòng)斜盤工作來進(jìn)行變速。變速單元44與控制裝置30連接。通過車速傳感器27感測后輪10的轉(zhuǎn)速,作為行駛速度輸入至控制裝置30。不過,并不對車速的感測方法、車速傳感器27的配置位置進(jìn)行限定。
在變速箱6內(nèi)容納有PTO離合器、PTO變速裝置、制動(dòng)裝置46,PTO離合器通過PTO開關(guān)單元45進(jìn)行開關(guān),PTO開關(guān)單元45與控制裝置30連接,能控制動(dòng)力向PTO軸的斷開/接通。制動(dòng)裝置46與控制裝置30連接,能在操作員操作、自動(dòng)行駛時(shí)進(jìn)行制動(dòng)??刂蒲b置30具備CPU(中央處理器)、RAM和ROM等存儲(chǔ)裝置30m、接口等,在存儲(chǔ)裝置30m存儲(chǔ)有用于使自主行駛作業(yè)車輛1動(dòng)作的程序、數(shù)據(jù)。
在支承所述發(fā)動(dòng)機(jī)3的前架13支承有前橋箱7,在該前橋箱7的兩側(cè)支承有前輪9、9,構(gòu)成為來自所述變速箱6的動(dòng)力能傳遞到前輪9、9。所述前輪9、9成為轉(zhuǎn)向輪,能通過方向盤4的轉(zhuǎn)動(dòng)操作而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),并且通過由作為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)向助力缸構(gòu)成的轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)40,前輪9、9能進(jìn)行左右轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)40與控制裝置30連接,通過自動(dòng)行駛控制進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
在控制裝置30連接有作為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)控制單元的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60連接有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器61、水溫傳感器、液壓傳感器等,以能感測發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60,根據(jù)設(shè)定轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速檢測負(fù)荷,以不會(huì)發(fā)生過載的方式進(jìn)行控制,并且能將發(fā)動(dòng)機(jī)3的狀態(tài)發(fā)送至后述的遠(yuǎn)程操作裝置112并由顯示器113進(jìn)行顯示。
此外,對燃料的液面進(jìn)行感測的物位傳感器29配置在配置于踏板下方的燃料箱15并與控制裝置30連接,顯示燃料余量的燃料表設(shè)于在自主行駛作業(yè)車輛1的儀表盤設(shè)置的顯示單元49并與控制裝置30連接。然后,從控制裝置30向遠(yuǎn)程操作裝置112發(fā)送與燃料余量相關(guān)的信息,在遠(yuǎn)程操作裝置112的顯示器113顯示燃料余量和可作業(yè)時(shí)間。
在所述儀表盤14上配置有顯示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表、燃料表、油壓等、示出異常的監(jiān)視器、設(shè)定值等的顯示單元49。
此外,構(gòu)成為在拖拉機(jī)機(jī)體后方介由作業(yè)機(jī)裝接裝置23升降自如地裝設(shè)有作為作業(yè)機(jī)的旋耕裝置24以進(jìn)行耕耘作業(yè)。在所述變速箱6上設(shè)有升降缸26,通過使該升降缸26伸縮,能使構(gòu)成作業(yè)機(jī)裝接裝置23的升降臂轉(zhuǎn)動(dòng)并使旋耕裝置24升降。升降缸26通過升降執(zhí)行機(jī)構(gòu)25的工作而伸縮,升降執(zhí)行機(jī)構(gòu)25與控制裝置30連接。
在控制裝置30連接有構(gòu)成衛(wèi)星定位系統(tǒng)的移動(dòng)通信機(jī)33。在移動(dòng)通信機(jī)33連接有移動(dòng)GPS天線34和數(shù)據(jù)接收天線38,移動(dòng)GPS天線34和數(shù)據(jù)接收天線38設(shè)在所述駕駛室11上。該移動(dòng)通信機(jī)33具備位置計(jì)算單元,以能將緯度和經(jīng)度發(fā)送給控制裝置30,掌握當(dāng)前位置。需要說明的是,除了利用GPS(美國)以外,還能利用準(zhǔn)天頂衛(wèi)星(日本)、格洛納斯(GLONASS:Global Navigation Satellite System)衛(wèi)星(俄羅斯)等衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GNSS)來進(jìn)行高精度的定位,但在本實(shí)施方式中使用GPS來進(jìn)行說明。
自主行駛作業(yè)車輛1為了獲得機(jī)體的姿勢變化信息具備陀螺儀傳感器31、以及為了感測行進(jìn)方向具備方位傳感器32,并與控制裝置30連接。不過,能由于能根據(jù)GPS的位置測量計(jì)算出行進(jìn)方向,因此能省略方位傳感器32。
陀螺儀傳感器31檢測自主行駛作業(yè)車輛1的機(jī)體前后方向的傾斜(俯仰:pitch)的角速度、機(jī)體左右方向的傾斜(橫滾:roll)的角速度、以及轉(zhuǎn)彎(偏航:yaw)的角速度。通過對該三個(gè)角速度進(jìn)行積分計(jì)算,能求出自主行駛作業(yè)車輛1的向機(jī)體的前后方向以及左右方向的傾斜角度、以及轉(zhuǎn)彎角度。作為陀螺儀傳感器31的具體例,可以舉出機(jī)械式陀螺儀傳感器、光學(xué)式陀螺儀傳感器、流體式陀螺儀傳感器、振動(dòng)式陀螺儀傳感器等。陀螺儀傳感器31與控制裝置30連接,將與該三個(gè)角速度有關(guān)的信息輸入至控制裝置30。
方位傳感器32檢測自主行駛作業(yè)車輛1的朝向(行進(jìn)方向)。作為方位傳感器32的具體例,可以舉出磁方位傳感器等。方位傳感器32與控制裝置30連接,將與機(jī)體的朝向有關(guān)的信息輸入至控制裝置30。
如此,控制裝置30通過姿勢/方位運(yùn)算單元對從上述陀螺儀傳感器31、方位傳感器32獲得的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,求出自主行駛作業(yè)車輛1的姿勢(朝向、機(jī)體前后方向以及機(jī)體左右方向的傾斜、轉(zhuǎn)彎方向)。
接著,對使用GPS(全球定位系統(tǒng))獲得自主行駛作業(yè)車輛1的位置信息的方法進(jìn)行說明。
GPS原本是作為飛機(jī)/船舶等的導(dǎo)航輔助用而開發(fā)的系統(tǒng),由在上空大約二萬公里環(huán)繞的二十四個(gè)GPS衛(wèi)星(六個(gè)軌道面各配置四個(gè))、進(jìn)行GPS衛(wèi)星的跟蹤和管制的控制站、以及用于進(jìn)行定位的使用者的通信機(jī)構(gòu)成。
作為使用了GPS的定位方法,可以舉出單點(diǎn)定位、相對定位、DGPS(差分GPS)定位、RTK-GPS(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)-GPS)定位等各種方法,并能使用這些中的任一方法,但在本實(shí)施方式中,采用測定精度較高的RTK-GPS定位方式,通過圖1、圖2對該方法進(jìn)行說明。
RTK-GPS(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)-GPS)定位是如下方法:通過已知位置的基站和想要求出位置的移動(dòng)站同時(shí)進(jìn)行GPS觀測,將通過基站觀測到的數(shù)據(jù)以無線等方法實(shí)時(shí)地發(fā)送給移動(dòng)站,基于基站的位置結(jié)果實(shí)時(shí)地求出移動(dòng)站的位置。
在本實(shí)施方式中,在自主行駛作業(yè)車輛1配置有作為移動(dòng)站的移動(dòng)通信機(jī)33、移動(dòng)GPS天線34、數(shù)據(jù)接收天線38,作為基站的固定通信機(jī)35、固定GPS天線36、數(shù)據(jù)發(fā)送天線39配設(shè)在不妨礙田地作業(yè)的規(guī)定位置。本實(shí)施方式中的RTK-GPS(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)-GPS)定位通過基站以及移動(dòng)站這兩者進(jìn)行相位的測定(相對定位),將通過基站的固定通信機(jī)35定位的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)發(fā)送天線39發(fā)送至數(shù)據(jù)接收天線38。
配置在自主行駛作業(yè)車輛1的移動(dòng)GPS天線34接收來自GPS衛(wèi)星37、37……的信號(hào)。該信號(hào)被發(fā)送到移動(dòng)通信機(jī)33進(jìn)行定位。然后,同時(shí)通過作為基站的固定GPS天線36接收來自GPS衛(wèi)星37、37……的信號(hào),通過固定通信機(jī)35定位,并發(fā)送到移動(dòng)通信機(jī)33,解析觀測到的數(shù)據(jù)并確定移動(dòng)站的位置。如此獲得的位置信息被發(fā)送到控制裝置30。
如此,該自主行駛作業(yè)車輛1的控制裝置30具備使其自動(dòng)行駛的自動(dòng)行駛單元,自動(dòng)行駛單元接收從GPS衛(wèi)星37、37……發(fā)送的電波,并在移動(dòng)通信機(jī)33中以設(shè)定時(shí)間間隔求出機(jī)體的位置信息,從陀螺儀傳感器31以及方位傳感器32獲得機(jī)體的位移信息以及方位信息,以基于這些位置信息、位移信息以及方位信息,機(jī)體沿預(yù)先設(shè)定的設(shè)定路線R行駛的方式,控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)40、變速單元44、升降執(zhí)行機(jī)構(gòu)25、PTO開關(guān)單元45、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60等,以便能自動(dòng)行駛并自動(dòng)地作業(yè)。需要說明的是,作為作業(yè)范圍的田地H的外周的位置信息也以眾所周知的方法預(yù)先設(shè)定,并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30m。
此外,在自主行駛作業(yè)車輛1配置有障礙物傳感器41、攝像機(jī)42以作為障礙物感測單元,并與控制裝置30連接,使自主行駛作業(yè)車輛1不與障礙物抵接。例如,障礙物傳感器41由紅外線傳感器、超聲波傳感器構(gòu)成并配置在機(jī)體的前部、側(cè)部、后部,并與控制裝置30連接,檢測機(jī)體的前方、側(cè)方、后方是否存在障礙物,當(dāng)檢測到障礙物時(shí),發(fā)出警報(bào),以使行駛速度降低或停止的方式進(jìn)行控制。
此外,在自主行駛作業(yè)車輛1搭載有用于對前方、作業(yè)機(jī)進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)42并與控制裝置30連接。由攝像機(jī)42拍攝的影像在伴隨行駛作業(yè)車輛100所具備的遠(yuǎn)程操作裝置112的顯示器113顯示。
遠(yuǎn)程操作裝置112設(shè)定所述自主行駛作業(yè)車輛1的設(shè)定行駛路線R、遠(yuǎn)程操作自主行駛作業(yè)車輛1、監(jiān)視自主行駛作業(yè)車輛1的行駛狀態(tài)和作業(yè)機(jī)的工作狀態(tài)、或存儲(chǔ)作業(yè)數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施方式中,操作員乘坐伴隨行駛作業(yè)車輛100進(jìn)行駕駛操作,并且能在伴隨行駛作業(yè)車輛100搭載遠(yuǎn)程操作裝置112來操作自主行駛作業(yè)車輛1。如圖3所示,伴隨行駛作業(yè)車輛100在自主行駛作業(yè)車輛1的斜后方一邊作業(yè)一邊行駛,并監(jiān)視/操作自主行駛作業(yè)車輛1。不過,根據(jù)作業(yè)方式,伴隨行駛作業(yè)車輛100有時(shí)也在自主行駛作業(yè)車輛1的后方行駛并作業(yè),但并不做限定。伴隨行駛作業(yè)車輛100的基本構(gòu)成與自主行駛作業(yè)車輛1大致相同,因此省略詳細(xì)的說明。需要說明的是,也可以采用在伴隨行駛作業(yè)車輛100具備GPS用移動(dòng)通信機(jī)33、移動(dòng)GPS天線34的構(gòu)成。
遠(yuǎn)程操作裝置112可拆裝于伴隨行駛作業(yè)車輛100以及自主行駛作業(yè)車輛1的儀表盤等操作部。遠(yuǎn)程操作裝置112能在裝配于伴隨行駛作業(yè)車輛100的儀表盤的狀態(tài)下直接進(jìn)行操作,也能帶出伴隨行駛作業(yè)車輛100之外隨身進(jìn)行操作,還能裝配于自主行駛作業(yè)車輛1的儀表盤進(jìn)行操作。遠(yuǎn)程操作裝置112能由例如筆記本型、平板型的個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成。在本實(shí)施方式中由平板型的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
而且,遠(yuǎn)程操作裝置112和自主行駛作業(yè)車輛1構(gòu)成為能通過無線彼此通信,在自主行駛作業(yè)車輛1和遠(yuǎn)程操作裝置112分別設(shè)有用于通信的收發(fā)機(jī)110、111。收發(fā)機(jī)111與遠(yuǎn)程操作裝置112一體地構(gòu)成。通信單元構(gòu)成為能通過例如WiFi等無線LAN彼此通信。遠(yuǎn)程操作裝置112在殼體表面設(shè)有能通過觸摸畫面進(jìn)行操作的作為觸摸面板式操作畫面的顯示器113,在殼體內(nèi)容納有收發(fā)機(jī)111、CPU、存儲(chǔ)裝置、電池等。
所述自主行駛作業(yè)車輛1能通過遠(yuǎn)程操作裝置112進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。例如,能對自主行駛作業(yè)車輛1的緊急停止、暫時(shí)停止、再前進(jìn)、車速的改變、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改變、作業(yè)機(jī)的升降、PTO離合器的開關(guān)等進(jìn)行操作。就是說,從遠(yuǎn)程操作裝置112介由收發(fā)機(jī)111、收發(fā)機(jī)110以及控制裝置30,控制油門執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變速單元44、制動(dòng)裝置46、PTO開關(guān)單元45等,能使作業(yè)員容易遠(yuǎn)程操作自主行駛作業(yè)車輛1。
在所述顯示器113能顯示由所述攝像機(jī)42拍攝的周圍的圖像、自主行駛作業(yè)車輛1的狀態(tài)、作業(yè)的狀態(tài)、與GPS相關(guān)的信息、操作畫面等,以便操作員能進(jìn)行監(jiān)視。
所述自主行駛作業(yè)車輛1的狀態(tài)是指行駛狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)、作業(yè)機(jī)的狀態(tài)等,行駛狀態(tài)是指變速位置、車速、燃料余量、電池的電壓等,發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)是指發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷率等,作業(yè)機(jī)的狀態(tài)是指作業(yè)機(jī)的種類、PTO的轉(zhuǎn)速、作業(yè)機(jī)的高度等,在顯示器113分別通過數(shù)字、物位計(jì)等顯示。
所述作業(yè)的狀態(tài)是指作業(yè)路線(目標(biāo)路線或者設(shè)定行駛路線R)、作業(yè)行程、當(dāng)前位置、根據(jù)行程計(jì)算出的直至田埂的距離、剩余的路線、行程數(shù)、至今為止的作業(yè)時(shí)間、剩余的作業(yè)時(shí)間等。通過從整體的作業(yè)路線涂抹出已作業(yè)路線,能容易地意識(shí)到剩余的路線。此外,通過從當(dāng)前位置以箭頭顯示下一行程,能容易從當(dāng)前意識(shí)到轉(zhuǎn)彎方向等接下來的行程。
與GPS相關(guān)的信息是作為自主行駛作業(yè)車輛1的實(shí)際位置的經(jīng)度、緯度、衛(wèi)星的補(bǔ)充數(shù)、電波接收強(qiáng)度、定位系統(tǒng)的異常等。
接著,通過圖1至圖3對在自主行駛作業(yè)車輛1沿設(shè)定行駛路線R行駛并作業(yè)的情況下,當(dāng)靠近至田地端部設(shè)定距離時(shí),通過設(shè)于伴隨行駛作業(yè)車輛100的通知單元進(jìn)行警告通知的控制,進(jìn)行說明。
在伴隨行駛作業(yè)車輛100設(shè)有在遠(yuǎn)程操作裝置112具備的顯示器113以作為通知單元,在該顯示器113顯示警告。此外,在伴隨行駛作業(yè)車輛100設(shè)有揚(yáng)聲器151,該揚(yáng)聲器151與控制裝置130連接,控制裝置130與通信裝置133連接,控制裝置130與控制裝置30能進(jìn)行通信。不過,揚(yáng)聲器151也可以一體地設(shè)于遠(yuǎn)程操作裝置112。
此外,在控制裝置130連接有變速單元144,能控制改變行駛速度。變速單元144以改變HST的斜盤的角度或切換液壓離合器的方式進(jìn)行變速,但并不做限定。在控制裝置130連接有行駛停止單元143,能控制行駛停止。行駛停止單元143將制動(dòng)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、無級(jí)變速裝置設(shè)為空擋,但并不做限定。
然后,自主行駛作業(yè)車輛1在沿設(shè)定行駛路線R行駛,并進(jìn)行作業(yè)時(shí),當(dāng)距離田地端部的距離L成為設(shè)定距離L1以下時(shí),在由揚(yáng)聲器151進(jìn)行警告通知的同時(shí),在顯示器113顯示到達(dá)設(shè)定距離L。通過田地H的位置信息和來自GPS的自主行駛作業(yè)車輛1的位置信息能容易運(yùn)算出距離該田地端部的距離L。不過,警告通知的時(shí)機(jī)并不限于到達(dá)設(shè)定距離L,也可以在到達(dá)田地端部的設(shè)定時(shí)間前進(jìn)行警告通知。通過所述距離L和自主行駛作業(yè)車輛1的行駛速度,能容易運(yùn)算出到達(dá)該田地端部的時(shí)間。此外,預(yù)先通知可以不止一次,也可以設(shè)置多個(gè)設(shè)定距離,逐級(jí)地進(jìn)行警告通知。所述設(shè)定距離L前、設(shè)定時(shí)間前能通過設(shè)定單元任意地改變。此外,也能取代到達(dá)田地端部的距離,而以在自主行駛作業(yè)車輛1開始轉(zhuǎn)彎為止的設(shè)定距離前或者設(shè)定時(shí)間前進(jìn)行警告通知的方式進(jìn)行控制。
作為具體的警告通知,將“即將到達(dá)田地端部”、“即將進(jìn)行田埂轉(zhuǎn)彎”等在顯示器113顯示,并由揚(yáng)聲器151通過聲音進(jìn)行通知。如此,使操作員意識(shí)到自主行駛作業(yè)車輛1靠近了田地端部。
然后,也能以與所述警告通知同時(shí)地,對伴隨行駛作業(yè)車輛100的變速單元144進(jìn)行控制并減速至規(guī)定的低速速度段的方式進(jìn)行控制。在該情況下,如果伴隨行駛作業(yè)車輛100的行駛速度減速到了設(shè)定速度,則不進(jìn)行該減速控制。如此,在自主行駛作業(yè)車輛1靠近田地端部而減速時(shí),能避免伴隨行駛作業(yè)車輛100追上而造成碰撞。
此外,在自主行駛作業(yè)車輛1轉(zhuǎn)彎過程中,也能以使伴隨行駛作業(yè)車輛100的行駛停止單元143工作,而伴隨行駛作業(yè)車輛100停止的方式進(jìn)行控制。在該情況下,當(dāng)伴隨行駛作業(yè)車輛100已停止時(shí),不進(jìn)行該停止控制。如此,在自主行駛作業(yè)車輛1轉(zhuǎn)彎時(shí),伴隨行駛作業(yè)車輛100不會(huì)過度靠近。
通過圖3、圖4對具體的控制進(jìn)行說明。
在自主行駛作業(yè)車輛1沿設(shè)定行駛路線R行駛時(shí),控制裝置30運(yùn)算到田地端部為止的距離L1(S1),判斷到田地端部為止的距離L1是否到達(dá)了設(shè)定距離L(S2),當(dāng)?shù)教锏囟瞬繛橹沟木嚯xL1到達(dá)了設(shè)定距離L時(shí),介由通信裝置通過控制裝置130由揚(yáng)聲器151通過聲音通知:靠近了田地端部(S3)。此時(shí),伴隨行駛作業(yè)車輛100的控制裝置130判斷行駛速度v是否下降至低速的設(shè)定速度V以下(S4),當(dāng)未被減速時(shí),通過變速單元144進(jìn)行減速(S5),當(dāng)已被減速時(shí),移至步驟S6。
進(jìn)一步前進(jìn),當(dāng)自主行駛作業(yè)車輛1進(jìn)入轉(zhuǎn)彎動(dòng)作時(shí)(S6),控制裝置30向控制裝置130發(fā)送:轉(zhuǎn)彎中,伴隨行駛作業(yè)車輛100的控制裝置130判斷行駛速度V是否是停止?fàn)顟B(tài)(S7),當(dāng)未停止時(shí),使停止單元143工作,使伴隨行駛作業(yè)車輛停止(S8)。需要說明的是,在通過到達(dá)田地端部的時(shí)間進(jìn)行控制的情況下伴隨行駛作業(yè)車輛100也同樣地被控制。
如此,在自主行駛作業(yè)車輛1和并行作業(yè)車輛中,自主行駛作業(yè)車輛1具備:利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)對機(jī)體的位置進(jìn)行定位的位置計(jì)算單元、以及使自主行駛作業(yè)車輛沿設(shè)定的行駛路線自動(dòng)地行駛以及作業(yè)的控制裝置30,并行作業(yè)車輛能通過搭載于伴隨行駛作業(yè)車輛100的遠(yuǎn)程操作裝置112操作自主行駛作業(yè)車輛1,該伴隨行駛作業(yè)車輛100一邊伴隨著該自主行駛作業(yè)車輛1行駛,一邊進(jìn)行作業(yè),其中,在伴隨行駛作業(yè)車輛100設(shè)有作為通知單元的顯示器113以及揚(yáng)聲器151,通知單元設(shè)為能介由通信裝置133與自主行駛作業(yè)車輛1進(jìn)行通信,當(dāng)所述自主行駛作業(yè)車輛1到田地端部為止的距離L1接近設(shè)定距離L時(shí),或者當(dāng)處于所述自主行駛作業(yè)車輛1到達(dá)田地端部的設(shè)定時(shí)間之前時(shí),控制裝置30介由通信裝置向伴隨行駛作業(yè)車輛100的控制裝置130發(fā)送信號(hào),通過通知單元進(jìn)行警告通知,因此操作員能意識(shí)到自主行駛作業(yè)車輛1到達(dá)了田地端部,能不出現(xiàn)急停的情況,而放心地進(jìn)行作業(yè)。
此外,所述通知單元通過顯示器113進(jìn)行顯示,并且由揚(yáng)聲器151通過聲音進(jìn)行通知,因此操作員能通過眼睛和耳朵進(jìn)行識(shí)別,能防止錯(cuò)誤。
此外,所述伴隨行駛作業(yè)車輛100的控制裝置130與所述通信裝置133連接,并且與變速單元144連接,當(dāng)發(fā)出警報(bào)時(shí)進(jìn)行減速,因此與操作員意識(shí)到田地端部之后進(jìn)行操作的情況相比,不會(huì)出現(xiàn)操作延遲,并可靠地減速,不用擔(dān)心碰撞。
接著,通過圖5對檢查自主行駛作業(yè)車輛1能否自動(dòng)行駛的控制進(jìn)行說明。
在使自主行駛作業(yè)車輛1自動(dòng)行駛前,檢查傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等是否存在異常。該異常檢查通過遠(yuǎn)程操作裝置112進(jìn)行。不過,也能構(gòu)成為通過設(shè)于自主行駛作業(yè)車輛1的儀表盤14上的顯示單元49等進(jìn)行。異常檢查通過對遠(yuǎn)程操作裝置112所具備的自動(dòng)行駛開始開關(guān)119進(jìn)行操作來進(jìn)行。不過,也能在操作鑰匙開關(guān)62起動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)3時(shí)、或操作設(shè)于遠(yuǎn)程操作裝置112或者駕駛座附近的檢查開關(guān)118來開始自動(dòng)行駛前,自動(dòng)地進(jìn)行異常檢查。
首先,當(dāng)按下自動(dòng)行駛開始開關(guān)119時(shí)(S1),檢查遠(yuǎn)程操作裝置112與自主行駛作業(yè)車輛1的控制裝置30之間能否進(jìn)行通信(S2)。當(dāng)通信異常時(shí),將其含義顯示在顯示器113(S3),提示不能通過遠(yuǎn)程操作裝置112進(jìn)行自主行駛作業(yè)車輛1的設(shè)定操作、操作等,因此需要修理,并移至步驟S4。在通信正常的情況下,移至步驟4。
在步驟S4中進(jìn)行傳感器類的檢查(S4)。檢查傳感器類是否輸出規(guī)定的輸出電壓(是否輸出異常電壓)、是否短路、是否斷路等。當(dāng)存在異常時(shí),其傳感器名和異常內(nèi)容顯示在顯示器113(S5),并移至步驟S6。傳感器是指例如轉(zhuǎn)向傳感器20、車速傳感器27、物位傳感器29、陀螺儀傳感器31、方位傳感器32、障礙物傳感器41、攝像機(jī)42、對主變速桿的變速位置或副變速桿的變速位置或PTO變速桿的變速位置進(jìn)行檢測的位置傳感器、感測旋耕裝置24的升降高度的位置傳感器、電池的電壓感測傳感器等。需要說明的是,設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)傳感器、水溫傳感器、液壓傳感器等介由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60感測為發(fā)動(dòng)機(jī)的異常,如果存在異常則進(jìn)行顯示。在傳感器類不存在異常的情況下,也移至步驟S6。
在步驟S6中,檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否存在異常(S6)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢測是檢測是否短路、是否斷路、是否流過設(shè)定值以上的電流等。當(dāng)存在異常時(shí),其執(zhí)行機(jī)構(gòu)名和異常內(nèi)容顯示在顯示器113(S7),并移至步驟S8。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指升降執(zhí)行機(jī)構(gòu)25、轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)40、變速單元44、制動(dòng)裝置46的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)不存在異常情況下,也移至步驟S8。
在步驟S8中,檢查衛(wèi)星定位系統(tǒng)是否正常地運(yùn)行(S8)。在不能進(jìn)行衛(wèi)星定位的情況下,顯示其含義(S9),并移至步驟10。在衛(wèi)星定位系統(tǒng)正常的情況下,也移至步驟S10。
在步驟S10中,在不存在所述任何的異常顯示的情況下,顯示為無異常(S11),當(dāng)存在所述異常顯示時(shí),顯示全部異常,不允許自動(dòng)行駛并停止(S12)。此時(shí),可以通過揚(yáng)聲器151或者燈等發(fā)出警報(bào),也可以通過聲音、音樂、顯示燈等表達(dá)是正常。
如此,在進(jìn)行自動(dòng)行駛前,能檢測是否存在異常,因此能防止因傳感器不良、執(zhí)行機(jī)構(gòu)不良而引起的誤動(dòng)作。特別是,在與停止相關(guān)的制動(dòng)裝置46、變速單元44、障礙物傳感器41、車速傳感器27、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60等輸出異常的值、或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作的情況下,恐怕會(huì)失控,還會(huì)成為事故的原因,因此作業(yè)前的異常檢查很重要。此外,在起動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)3時(shí)、或操作了自動(dòng)行駛開始開關(guān)119時(shí),自動(dòng)地進(jìn)行異常檢查,由此,能省略操作員的操作、確認(rèn)作業(yè),能防止忘記檢查操作。
然后,在進(jìn)行了傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的異常檢查之后,進(jìn)一步地還能實(shí)際進(jìn)行是否運(yùn)行的動(dòng)作檢查。具體而言,實(shí)際執(zhí)行短距離(例如,數(shù)十厘米)行駛、制動(dòng)、停止的試駕駛,進(jìn)行在制動(dòng)裝置46、變速單元44、發(fā)動(dòng)機(jī)3等是否存在異常的自檢。該動(dòng)作檢查使動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)顯示在顯示器113,并且使執(zhí)行機(jī)構(gòu)逐個(gè)按序工作,進(jìn)行是否正常運(yùn)行的動(dòng)作確認(rèn)。該確認(rèn)使用傳感器確認(rèn),但也可以是操作員通過目視確認(rèn)。在無法正常運(yùn)行的情況下,將此執(zhí)行機(jī)構(gòu)顯示在顯示器113。此時(shí),也可以發(fā)出警報(bào)。如此,能找到實(shí)際運(yùn)行而首次得知的異常。該動(dòng)作確認(rèn)能選擇是使用選擇單元自動(dòng)進(jìn)行,還是通過手動(dòng)逐個(gè)地選擇來進(jìn)行,還是選擇任意的動(dòng)作來進(jìn)行檢查等。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能利用于在田地等規(guī)定的作業(yè)區(qū)域內(nèi)兩臺(tái)作業(yè)車輛并行并進(jìn)行作業(yè)的建筑機(jī)械、農(nóng)用作業(yè)車等的控制裝置。
附圖標(biāo)記說明
1 自主行駛作業(yè)車輛
30 控制裝置
100 伴隨行駛作業(yè)車輛
112 遠(yuǎn)程操作裝置
113 顯示器
118 檢查開關(guān)
130 控制裝置
144 變速單元
151 揚(yáng)聲器