本發(fā)明涉及一種在利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行自主行駛的自主行駛作業(yè)車(chē)輛無(wú)法定位的情況下,能存儲(chǔ)其時(shí)間和位置并提醒注意的技術(shù)。
背景技術(shù):
以往,公開(kāi)了一種技術(shù),設(shè)定為能利用GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行自主行駛的自主行駛作業(yè)車(chē)輛能朝向設(shè)定的目標(biāo)方向自主行駛,當(dāng)無(wú)法正常定位時(shí),中止自主行駛。在從中止到經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的期間,定位恢復(fù)到正常狀態(tài)的情況下,自主行駛操作者恢復(fù)自主行駛(例如,參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-29520號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
對(duì)于上述技術(shù)而言,已知受到防風(fēng)林、建筑物等影響而無(wú)法接收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)的情況、電波被建筑物等反射而發(fā)生信號(hào)接收故障的情況等會(huì)造成定位異常。這些發(fā)生過(guò)定位異常的場(chǎng)所、時(shí)期大多數(shù)情況下與大致特定的位置、時(shí)間有關(guān)?;谶@種情況,通過(guò)在特定的位置、時(shí)期進(jìn)行作業(yè)時(shí)預(yù)先制定對(duì)策,能回避作業(yè)的停止,實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率的提高或節(jié)省用于查明原因的時(shí)間。
本發(fā)明是鑒于如上狀況而完成的發(fā)明,存儲(chǔ)發(fā)生了定位異常的位置和時(shí)間,事先掌握作業(yè)時(shí)發(fā)生定位異常的位置和時(shí)間,下次在同一位置、時(shí)間進(jìn)行作業(yè)時(shí),能提醒操作人員注意使其迅速應(yīng)對(duì)。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題如上所述,接著對(duì)用于解決該問(wèn)題的方案進(jìn)行說(shuō)明。
即,本發(fā)明是一種作業(yè)車(chē)輛,該作業(yè)車(chē)輛具備:位置計(jì)算單元,利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位作業(yè)車(chē)輛的位置;自動(dòng)行駛單元,使作業(yè)車(chē)輛自動(dòng)行駛;以及控制裝置,所述作業(yè)車(chē)輛沿著存儲(chǔ)于所述控制裝置的存儲(chǔ)裝置的設(shè)定行駛路徑進(jìn)行自主行駛,其中,所述控制單元在無(wú)法通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位當(dāng)前位置的情況下,將發(fā)生了該定位故障的位置、時(shí)間、以及發(fā)生了定位故障的范圍存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置,并且將發(fā)生了定位故障的情況顯示于顯示單元。
本發(fā)明能從存儲(chǔ)裝置任意地讀取發(fā)生了所述定位故障的位置、時(shí)間、以及發(fā)生了定位故障的范圍。
本發(fā)明當(dāng)接近發(fā)生了所述定位故障的位置時(shí),通過(guò)聲音、顯示來(lái)提醒注意。
發(fā)明效果
通過(guò)使用如上所述的裝置,能將發(fā)生了定位故障的位置、時(shí)間留下記錄作為制定用于解除電波故障的對(duì)策的資料,并能制定出下次制定作業(yè)路徑的規(guī)劃時(shí)能準(zhǔn)確行駛的路線(xiàn)。此外,下次進(jìn)行作業(yè)時(shí)即使因電波故障等而無(wú)法定位也不用慌張,能容易地進(jìn)行應(yīng)對(duì)。
附圖說(shuō)明
圖1是表示自主行駛車(chē)輛、GPS衛(wèi)星以及參考站的概略側(cè)視圖。
圖2是控制框圖。
圖3是表示由自主行駛作業(yè)車(chē)輛和跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛進(jìn)行的作業(yè)的狀態(tài)的圖。
圖4是表示針對(duì)定位故障的控制的流程的圖。
圖5是通過(guò)地圖表示定位故障的狀況的圖。
具體實(shí)施方式
采用能利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行自主行駛的自主行駛作業(yè)車(chē)輛1作為拖拉機(jī),在自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的后部安裝旋耕機(jī)24作為作業(yè)機(jī),并對(duì)該實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。其中,作業(yè)車(chē)輛不限于拖拉機(jī),也可以是聯(lián)合收割機(jī)等,此外,作業(yè)機(jī)也不限于旋耕機(jī),也可以是打壟機(jī)、割草機(jī)、耙機(jī)、播種機(jī)、施肥機(jī)、運(yùn)輸車(chē)等。
在圖1、圖2中,對(duì)作為自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的拖拉機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。在發(fā)動(dòng)機(jī)罩2內(nèi)設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)3,在該發(fā)動(dòng)機(jī)罩2的后部的駕駛室11內(nèi)設(shè)置有儀表板14,在儀表板14上方設(shè)置有作為轉(zhuǎn)向操作單元的方向盤(pán)4。通過(guò)該方向盤(pán)4的轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)由轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)動(dòng)前輪9/9的朝向。自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的轉(zhuǎn)向方向通過(guò)轉(zhuǎn)向傳感器20進(jìn)行檢測(cè)。轉(zhuǎn)向傳感器20包括旋轉(zhuǎn)編碼器等角度傳感器,配置于前輪9的轉(zhuǎn)動(dòng)基部。其中,轉(zhuǎn)向傳感器20的檢測(cè)結(jié)構(gòu)并不限定于此,只要是能確認(rèn)轉(zhuǎn)向方向的結(jié)構(gòu)即可,也可以檢測(cè)方向盤(pán)4的轉(zhuǎn)動(dòng)或檢測(cè)助力轉(zhuǎn)向裝置的工作量。由轉(zhuǎn)向檢測(cè)器20獲取的檢測(cè)值被輸入控制裝置30。
在所述方向盤(pán)4的后方配設(shè)有駕駛席5,在駕駛席5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)置有后橋殼8/8,在該后橋殼8/8經(jīng)由車(chē)軸支承有后輪10/10。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)3的動(dòng)力能通過(guò)變速箱6內(nèi)的變速裝置(主變速裝置、副變速裝置)進(jìn)行變速并驅(qū)動(dòng)后輪10/10。變速裝置例如由液壓無(wú)級(jí)變速裝置構(gòu)成,通過(guò)電機(jī)等變速單元44使可變?nèi)萘啃鸵簤罕玫目蓜?dòng)斜盤(pán)工作,從而能夠變速。變速單元44與控制裝置30連接。后輪10的轉(zhuǎn)速由車(chē)速傳感器27檢測(cè),并作為行駛速度被輸入控制裝置30。其中,車(chē)速的檢測(cè)方法、車(chē)速傳感器27的配置位置不受限定。
在變速箱6內(nèi)收納有PTO離合器、PTO變速裝置,PTO離合器通過(guò)PTO離合單元45進(jìn)行離合,PTO離合單元45與控制裝置30連接,能控制向PTO軸的動(dòng)力的切斷??刂蒲b置30具備CPU(中央運(yùn)算處理裝置);RAM、ROM等存儲(chǔ)裝置30a;接口等,存儲(chǔ)裝置30a存儲(chǔ)有用于使自主行駛作業(yè)車(chē)輛1工作的程序、數(shù)據(jù)。
在支承所述發(fā)動(dòng)機(jī)3的前框架13支承有前橋殼7,在該前橋殼7的兩側(cè)支承有前輪9/9,來(lái)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構(gòu)成轉(zhuǎn)向輪,能通過(guò)方向盤(pán)4的轉(zhuǎn)動(dòng)操作進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),并且前輪9/9通過(guò)包括作為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)向助力缸的轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40能左右轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40與控制裝置30連接,受到自主行駛控制并被驅(qū)動(dòng)。
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,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,能檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。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)速來(lái)檢測(cè)負(fù)載,以不會(huì)造成過(guò)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)送給后述的遠(yuǎn)程操作裝置112,由顯示器113進(jìn)行顯示。
此外,在配置于踏板下方的燃料箱15配置有檢測(cè)燃料液面的液位傳感器29,該液位傳感器29與控制裝置30連接,在設(shè)置于自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的儀表板的顯示單元49設(shè)置有顯示燃料的剩余量的燃料表,該燃料表與控制裝置30連接。并且,燃料剩余量的相關(guān)信息被從控制裝置30發(fā)送給遠(yuǎn)程操作裝置112,由遠(yuǎn)程操作裝置112的顯示器113顯示燃料剩余量和可作業(yè)時(shí)間。
在所述儀表板14上配置有發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表、燃料表、表示油壓等、異常的監(jiān)視器、以及顯示設(shè)定值等的顯示單元49。
此外,在拖拉機(jī)機(jī)體后方經(jīng)由作業(yè)機(jī)安裝裝置23自由升降地安裝作為作業(yè)機(jī)的旋耕機(jī)24,進(jìn)行耕耘作業(yè)。在所述變速箱6上方設(shè)置有升降缸26,通過(guò)使該升降缸26伸縮,能使構(gòu)成作業(yè)機(jī)安裝裝置23的升降臂轉(zhuǎn)動(dòng),從而使旋耕機(jī)24升降。升降缸26通過(guò)升降促動(dòng)器25的工作進(jìn)行伸縮,升降促動(dòng)器25和控制裝置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(xiàn)34和數(shù)據(jù)接收天線(xiàn)38,移動(dòng)GPS天線(xiàn)34和數(shù)據(jù)接收天線(xiàn)38設(shè)置于所述駕駛室11上方。該移動(dòng)通信機(jī)33具備位置計(jì)算單元,能將緯度和經(jīng)度發(fā)送給控制裝置30,從而掌握當(dāng)前位置。需要說(shuō)明的是,除了GPS(美國(guó))之外,還能通過(guò)使用準(zhǔn)天頂衛(wèi)星(日本)、格洛納斯衛(wèi)星(俄羅斯)等衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GNSS)來(lái)進(jìn)行高精度定位,但在本實(shí)施方式中使用GPS進(jìn)行說(shuō)明。
自主行駛作業(yè)車(chē)輛1為了獲取機(jī)體的姿勢(shì)變化信息具備陀螺儀傳感器31,以及為了檢測(cè)行進(jìn)方向具備方位傳感器32,它們與控制裝置30連接。其中,由于能根據(jù)GPS的定位計(jì)算出行進(jìn)方向,因此能夠省略方位傳感器32。
陀螺儀傳感器31檢測(cè)自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的機(jī)體前后方向的傾斜(俯仰角)的角速度、機(jī)體左右方向的傾斜(橫滾角)的角速度、以及旋轉(zhuǎn)(偏航角)的角速度。通過(guò)對(duì)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(chē)輛1的機(jī)體的往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、以及振動(dòng)式陀螺儀傳感器等。陀螺儀傳感器31連接于控制裝置30,將該三個(gè)角的信息輸入控制裝置30。
方位傳感器32檢測(cè)自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的朝向(行進(jìn)方向)。作為方位傳感器32的具體例,可舉出磁方位傳感器等。方位傳感器32連接于控制裝置30,將機(jī)體的朝向信息輸入控制裝置30。
這樣,控制裝置30通過(guò)姿勢(shì)/方位運(yùn)算單元對(duì)從上述陀螺儀傳感器31、方位傳感器32獲取的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,求出自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的姿勢(shì)(朝向、機(jī)體前后方向及機(jī)體左右方向的傾斜、轉(zhuǎn)彎方向)。
接著,對(duì)使用GPS(全球定位系統(tǒng))獲取自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的位置信息的方法進(jìn)行說(shuō)明。
GPS本來(lái)是用于航空器、船舶等的航行支援而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng),由圍繞地球上空約兩萬(wàn)公里的24顆GPS衛(wèi)星(在6個(gè)軌道面各配置4個(gè))、進(jìn)行GPS衛(wèi)星的追蹤和管制的管制局、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,可舉出單點(diǎn)定位、相對(duì)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,雖然其中任一種方法都可以使用,但在本實(shí)施方式中采用測(cè)定精度高的RTK-GPS定位方式,并通過(guò)圖1、圖2對(duì)該方法進(jìn)行說(shuō)明。
RTK-GPS(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)-GPS)定位為如下方法:通過(guò)判定位置的參考站和需要位置的移動(dòng)站同時(shí)進(jìn)行GPS觀測(cè),利用無(wú)線(xiàn)等方法將在參考站觀測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地發(fā)送給移動(dòng)站,基于參考站的位置結(jié)果實(shí)時(shí)地求得移動(dòng)站的位置。
在本實(shí)施方式中,自主行駛作業(yè)車(chē)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(xiàn)34、以及數(shù)據(jù)接收天線(xiàn)38,作為參考站的固定通信機(jī)35、固定GPS天線(xiàn)36、以及數(shù)據(jù)發(fā)送天線(xiàn)39配設(shè)于不會(huì)妨礙農(nóng)田作業(yè)的規(guī)定位置。本實(shí)施方式的RTK-GPS(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)-GPS)定位通過(guò)參考站和移動(dòng)站雙方進(jìn)行相位測(cè)定(相對(duì)定位),將由參考站的固定通信機(jī)35進(jìn)行定位的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)發(fā)送天線(xiàn)39發(fā)送給數(shù)據(jù)接收天線(xiàn)38。
配置于自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的移動(dòng)GPS天線(xiàn)34接收來(lái)自GPS衛(wèi)星37/37···的信號(hào)。該信號(hào)被發(fā)送給移動(dòng)通信機(jī)33進(jìn)行定位。并且,同時(shí)利用作為參考站的固定GPS天線(xiàn)36接收來(lái)自GPS衛(wèi)星37/37···的信號(hào),利用固定通信機(jī)35進(jìn)行定位并發(fā)送給移動(dòng)通信機(jī)33,對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析來(lái)確定移動(dòng)站的位置。這樣獲取的位置信息被發(fā)送至控制裝置30。
這樣,該自主行駛作業(yè)車(chē)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)送來(lái)的電波,并通過(guò)移動(dòng)通信機(jī)33按照設(shè)定時(shí)間間隔求出機(jī)體的位置信息,由陀螺儀傳感器31和方位傳感器32求出機(jī)體的位移信息和方位信息,基于這些位置信息、位移信息、以及方位信息,以使機(jī)體沿著預(yù)先設(shè)定的設(shè)定路徑R行駛的方式控制轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40、變速單元44、升降促動(dòng)器25、PTO離合單元45、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器60等,使其能自動(dòng)行駛并自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)。需要說(shuō)明的是,作為作業(yè)范圍的農(nóng)田H的外周的位置信息也通過(guò)眾所周知的方法預(yù)先設(shè)定,并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30a。
此外,在自主行駛作業(yè)車(chē)輛1配置有故障物傳感器41,該故障物傳感器41與控制裝置30連接,不與故障物接觸。例如,故障物傳感器41由超聲波傳感器構(gòu)成,配置于機(jī)體的前部、側(cè)部、后部,與控制裝置30連接,檢測(cè)在機(jī)體的前方、側(cè)方、后方是否有故障物,并在故障物接近至設(shè)定距離以?xún)?nèi)時(shí)中止行駛。
此外,自主行駛作業(yè)車(chē)輛1搭載有拍攝前方、作業(yè)機(jī)的攝像機(jī)42,該攝像機(jī)42與控制裝置30連接。由攝像機(jī)42拍攝到的映像由跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100所具備的遠(yuǎn)程操作裝置112的顯示器113進(jìn)行顯示。
遠(yuǎn)程操作裝置112設(shè)定所述自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的行駛路徑R;或遠(yuǎn)程操作自主行駛作業(yè)車(chē)輛1;或監(jiān)視自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的行駛狀態(tài)、作業(yè)機(jī)的作業(yè)狀態(tài);或存儲(chǔ)作業(yè)數(shù)據(jù)。
本實(shí)施方式中,操作人員能乘坐跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100進(jìn)行駕駛操作,并且能在跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100上搭載遠(yuǎn)程操作裝置112來(lái)操作自主行駛作業(yè)車(chē)輛1。跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100如圖3所示,一邊在自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的斜后方進(jìn)行作業(yè)一邊行駛,監(jiān)視/操作自主行駛作業(yè)車(chē)輛1。其中,根據(jù)作業(yè)形態(tài),有可能跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100行駛于自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的后方進(jìn)行作業(yè),也有可能跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100行駛于前方且自主行駛作業(yè)車(chē)輛行駛于后方進(jìn)行作業(yè),在此不做限定。由于跟隨自主行駛作業(yè)車(chē)輛100的基本結(jié)構(gòu)和自主行駛作業(yè)車(chē)輛1大致相同,因此省略對(duì)跟隨自主行駛作業(yè)車(chē)輛100的詳細(xì)的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,也可以采用在跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100具備GPS用的移動(dòng)通信機(jī)33、移動(dòng)GPS天線(xiàn)34的結(jié)構(gòu)。
遠(yuǎn)程操作裝置112可裝卸于跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100和自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的儀表板等操作部。遠(yuǎn)程操作裝置112能在安裝于跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100的儀表板的狀態(tài)下直接進(jìn)行操作,也能拿出跟隨行駛作業(yè)車(chē)輛100之外隨身進(jìn)行操作,也能安裝于自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的儀表板進(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)來(lái)構(gòu)成。在本實(shí)施方式中由平板型的計(jì)算機(jī)來(lái)構(gòu)成。
進(jìn)而,遠(yuǎn)程操作裝置112和自主行駛作業(yè)車(chē)輛1能以無(wú)線(xiàn)方式相互通信,自主行駛作業(yè)車(chē)輛1和遠(yuǎn)程操作裝置112分別設(shè)置有用于通信的收發(fā)機(jī)110、111。收發(fā)機(jī)111一體配置于遠(yuǎn)程操作裝置112。通信單元能通過(guò)例如WiFi等無(wú)線(xiàn)LAN相互通信。遠(yuǎn)程操作裝置112在殼體表面設(shè)置顯示器113,并在殼體內(nèi)收納收發(fā)機(jī)111、CPU、存儲(chǔ)裝置、電池等,上述顯示器113采用能通過(guò)觸摸畫(huà)面進(jìn)行操作的觸摸平板式的操作畫(huà)面。
所述自主行駛作業(yè)車(chē)輛1能通過(guò)遠(yuǎn)程操作裝置112進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。例如,能對(duì)自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的緊急停止、暫時(shí)中止、再次行進(jìn)、車(chē)速的變更、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變更、作業(yè)機(jī)的升降、PTO離合器的離合等進(jìn)行操作。也就是說(shuō),能通過(guò)遠(yuǎn)程操作裝置112,經(jīng)由收發(fā)機(jī)111、收發(fā)機(jī)110、控制裝置30來(lái)控制加速器促動(dòng)器、變速單元44、PTO離合單元45等,使操作者容易地遠(yuǎn)程操作自主行駛作業(yè)車(chē)輛1。
能由所述顯示器113顯示由所述攝像機(jī)42拍攝到的周?chē)膱D像、自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的狀態(tài)、作業(yè)的狀態(tài)、GPS的相關(guān)信息、操作畫(huà)面等,操作人員能進(jìn)行監(jiān)視。
所述自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的狀態(tài)為行駛狀態(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)為變速位置、車(chē)速、燃料剩余量、電池的電壓等,發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)載率等,作業(yè)機(jī)的狀態(tài)為作業(yè)機(jī)的種類(lèi)、PTO轉(zhuǎn)速、作業(yè)機(jī)的高度等,分別通過(guò)數(shù)字、表盤(pán)等顯示于顯示器113。
作業(yè)狀態(tài)為作業(yè)路徑(目標(biāo)路徑或設(shè)定行駛路徑)、作業(yè)行程、當(dāng)前位置、根據(jù)行程計(jì)算出的到田頭的距離、剩余路徑、行程數(shù)、到目前為止的作業(yè)時(shí)間、剩余作業(yè)時(shí)間等。通過(guò)在整個(gè)作業(yè)路徑上涂抹出已完成作業(yè)路徑,能容易地識(shí)別剩余路徑。此外,通過(guò)從當(dāng)前位置以箭頭顯示接下去的行程,能容易地確認(rèn)之后的旋轉(zhuǎn)方向等接下去的行程。
GPS的相關(guān)信息是作為自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的實(shí)際位置的經(jīng)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,對(duì)自主行駛作業(yè)過(guò)程中所述定位系統(tǒng)發(fā)生異常的情況也就是發(fā)生了定位故障的情況進(jìn)行說(shuō)明。
控制裝置30判斷GPS天線(xiàn)34、移動(dòng)通信機(jī)33自身是否發(fā)生了故障、是否發(fā)生了定位故障。在GPS天線(xiàn)34、移動(dòng)通信機(jī)33自身發(fā)生了故障的情況下中止行駛和作業(yè),并進(jìn)行修理等恢復(fù)作業(yè)。對(duì)本實(shí)施方式中發(fā)生了GPS衛(wèi)星37的信號(hào)接收故障、電波故障也就是發(fā)生了定位故障的情況的應(yīng)對(duì)控制進(jìn)行說(shuō)明。信號(hào)接收故障是指受到防風(fēng)林、建筑物等的影響而暫時(shí)無(wú)法接收來(lái)自GPS衛(wèi)星37的電波的情況;電波被建筑物等反射而產(chǎn)生干擾的情況;GPS衛(wèi)星37的補(bǔ)充數(shù)少的情況等。
由于能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等的信息容易地獲取所述GPS衛(wèi)星37的軌道,因此能預(yù)測(cè)處于規(guī)定位置的GPS衛(wèi)星37的補(bǔ)充數(shù)、角度等。因此,當(dāng)設(shè)定了作業(yè)日期和時(shí)間、作業(yè)位置(范圍)時(shí),同時(shí)也能預(yù)測(cè)發(fā)生定位故障的位置,還能顯示該預(yù)測(cè)。此外,在登記了過(guò)去受到建筑物、防風(fēng)林等的影響而發(fā)生過(guò)定位故障的記錄的情況下,能根據(jù)GPS衛(wèi)星37的位置和自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的位置大概預(yù)測(cè)建筑物、防風(fēng)林等的位置(方向)、大小(高度)等,也能大致確定容易發(fā)生定位故障的位置(發(fā)生過(guò)定位故障的范圍)、時(shí)間。這樣,當(dāng)接近容易發(fā)生定位故障的位置或可能發(fā)生定位故障的位置時(shí),由顯示器113顯示出來(lái),并通過(guò)聲音發(fā)出警報(bào)或通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行通知。
在發(fā)生了定位故障的情況下,控制裝置30切換成慣性導(dǎo)航繼續(xù)進(jìn)行自主行駛,并由自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的顯示單元49顯示“發(fā)生定位故障”,同時(shí)將旨在發(fā)生了該情況的信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程操作裝置112,由顯示器113顯示并發(fā)出警報(bào)。還可以設(shè)計(jì)成在發(fā)生該定位故障時(shí),能進(jìn)一步顯示出GPS衛(wèi)星37的補(bǔ)充數(shù)和不足數(shù);GPS衛(wèi)星37的角度(被遮擋的方向);原因?yàn)殡姴◤?qiáng)度(接收精度低)、檢測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。而且,進(jìn)一步地,將發(fā)生了定位故障(正在發(fā)生)的位置和時(shí)間、GPS衛(wèi)星37的補(bǔ)充數(shù)、角度等存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30a。
發(fā)生該定位故障時(shí)的數(shù)據(jù)能經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給主機(jī)計(jì)算機(jī)、其他作業(yè)車(chē)的控制裝置,以用于下次作業(yè)、其他作業(yè),主機(jī)計(jì)算機(jī)能將其數(shù)據(jù)庫(kù)化并進(jìn)行解析或進(jìn)行地圖顯示。通過(guò)能地圖顯示,如圖5所示,能輕易發(fā)當(dāng)前斜線(xiàn)區(qū)域(發(fā)生過(guò)定位故障的范圍)受到防風(fēng)林、建筑物的影響而發(fā)生定位故障,容易應(yīng)對(duì)。
自主行駛作業(yè)車(chē)輛1搭載有作為慣性測(cè)量裝置(IMU)的陀螺儀傳感器31,在發(fā)生定位故障情況下,切換成慣性導(dǎo)航,繼續(xù)自主行駛一定距離進(jìn)行作業(yè)(行駛)。但是,在發(fā)生定位故障后即使經(jīng)過(guò)了設(shè)定時(shí)間或行駛了設(shè)定距離也無(wú)法解除定位故障的情況下,停止自主行駛作業(yè)車(chē)輛1,也停止作業(yè)機(jī),等待恢復(fù)。所述設(shè)定時(shí)間或設(shè)定距離是通過(guò)慣性導(dǎo)航進(jìn)行行駛的情況下能準(zhǔn)確地行駛于設(shè)定作業(yè)路徑的時(shí)間或距離。由于在所述停止?fàn)顟B(tài)下無(wú)法解除定位故障而無(wú)法自主行駛,因此操作人員切換為手動(dòng)行駛,進(jìn)行手動(dòng)行駛直到到達(dá)定位故障解除的位置。
而且,當(dāng)定位故障得到改善而繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)并抵達(dá)農(nóng)田端部時(shí)進(jìn)行U字掉頭,在田頭轉(zhuǎn)彎,繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。對(duì)于往返作業(yè)(相鄰耕作)而言,由于再次經(jīng)過(guò)發(fā)生過(guò)所述定位故障的位置附近,因此有可能發(fā)生定位故障。因此,當(dāng)接近發(fā)生過(guò)定位故障的位置附近時(shí),由顯示器113進(jìn)行旨在可能發(fā)生定位故障的顯示,提醒注意。當(dāng)發(fā)生定位故障時(shí),與上述相同,由顯示器113顯示,發(fā)出警報(bào)并切換成慣性導(dǎo)航,與上述相同地進(jìn)行控制。
通過(guò)圖4的流程圖進(jìn)行具體說(shuō)明,首先,判斷以前是否利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)在要進(jìn)行作業(yè)的農(nóng)田H進(jìn)行過(guò)作業(yè),也就是說(shuō),判斷是否有作業(yè)記錄(S1)。在沒(méi)有記錄的情況下判斷是否發(fā)生了定位故障(S2)。當(dāng)未發(fā)生定位故障時(shí)進(jìn)行常規(guī)作業(yè)(S3),當(dāng)發(fā)生了定位故障時(shí),顯示該情況并發(fā)出警報(bào)(S4)。而且,將發(fā)生定位故障的位置和時(shí)間(S5)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30a,并切換為慣性導(dǎo)航(S6)。當(dāng)直到通過(guò)慣性導(dǎo)航行駛了設(shè)定時(shí)間(或設(shè)定距離)(S7)為止一直在發(fā)生定位故障(S8)時(shí),移行至步驟S4,當(dāng)定位故障解除時(shí)取消慣性導(dǎo)航,并該解除的位置和時(shí)間(S9)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30a。這樣,定位故障的經(jīng)過(guò)時(shí)間和發(fā)生了定位故障的路徑被存儲(chǔ)起來(lái)。之后,返回GPS定位系統(tǒng)并移行至步驟S3,繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。在步驟S7,在行駛設(shè)定時(shí)間后判斷是否發(fā)生了定位故障(S10),當(dāng)未發(fā)生定位故障時(shí)移行至步驟S9,當(dāng)發(fā)生了定位故障時(shí)停止行駛和作業(yè)(S11),并將該位置和時(shí)間存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30a,切換成手動(dòng)行駛。
在所述步驟S1中,在存在記錄的情況下,讀取發(fā)生過(guò)定位故障的場(chǎng)所、時(shí)間(S21),當(dāng)接近距離發(fā)生過(guò)定位故障的位置設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)(S22),由顯示器113進(jìn)行顯示,提醒注意(S23)并移行至步驟S2。該提醒注意和所述警報(bào)通過(guò)由揚(yáng)聲器、蜂鳴器等發(fā)出聲音;亮燈;由顯示器113等顯示來(lái)進(jìn)行。提醒注意和警報(bào)優(yōu)選使用不同的語(yǔ)音、表現(xiàn)。
這樣,當(dāng)一個(gè)農(nóng)田的作業(yè)結(jié)束時(shí),除了地圖數(shù)據(jù)之外,還在存儲(chǔ)裝置30a上保存該農(nóng)田的定位故障發(fā)生區(qū)域(信號(hào)接收故障發(fā)生范圍)和時(shí)間帯。并且,當(dāng)下次在該農(nóng)田進(jìn)行作業(yè)之前制定作業(yè)規(guī)劃時(shí),能容易地制定行駛路徑的應(yīng)對(duì)方案、改善方案。例如,在規(guī)劃作業(yè)行駛路徑時(shí),從存儲(chǔ)裝置30a調(diào)出記錄進(jìn)行顯示,對(duì)于產(chǎn)生過(guò)發(fā)生定位故障的范圍的農(nóng)田,改變作業(yè)時(shí)間帯或改變行進(jìn)方向。
如上所述,本發(fā)明是一種作業(yè)車(chē)輛,該作業(yè)車(chē)輛具備:位置計(jì)算單元,利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)來(lái)定位自主行駛作業(yè)車(chē)輛1的位置;自動(dòng)行駛單元,使自主行駛作業(yè)車(chē)輛1自動(dòng)行駛;以及控制裝置30,該作業(yè)車(chē)輛沿著存儲(chǔ)于所述控制裝置30的存儲(chǔ)裝置的設(shè)定行駛路徑進(jìn)行自主行駛,其中,由于所述控制單元30在無(wú)法通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)來(lái)定位當(dāng)前位置的情況下,將發(fā)生了該定位故障的位置、時(shí)間、以及發(fā)生了定位故障的范圍存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置30a,并且將發(fā)生了定位故障的情況顯示于顯示單元49、遠(yuǎn)程操作裝置112的顯示器113,因此能將無(wú)法定位的位置、時(shí)間留下記錄作為制定用于解除定位故障的對(duì)策的資料,并能制定出在下次制定作業(yè)路徑的規(guī)劃時(shí)能準(zhǔn)確行駛的路線(xiàn)。此外,下次進(jìn)行作業(yè)時(shí)即使因電波故障等而無(wú)法定位也不用慌張,能容易地進(jìn)行應(yīng)對(duì)。
此外,由于能從存儲(chǔ)裝置30a任意讀取發(fā)生過(guò)所述定位故障的位置、時(shí)間、以及發(fā)生過(guò)定位故障的范圍,因此能在發(fā)生定位故障時(shí)、設(shè)定行駛路徑時(shí),選擇能準(zhǔn)確定位的路徑,能容易地制定行駛路徑。
此外,由于當(dāng)接近發(fā)生過(guò)所述定位故障的位置時(shí),通過(guò)由揚(yáng)聲器、蜂鳴器等發(fā)出的聲音;亮燈;由顯示器113等進(jìn)行的顯示來(lái)提醒注意,因此能容易地確認(rèn)預(yù)測(cè)會(huì)發(fā)生定位故障的區(qū)域,能容易地采用無(wú)法定位時(shí)的應(yīng)對(duì)方案。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能用于利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)來(lái)使作業(yè)車(chē)輛在規(guī)定的農(nóng)田等進(jìn)行作業(yè)的建設(shè)機(jī)械、農(nóng)用作業(yè)車(chē)等。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1:自主行駛作業(yè)車(chē)輛;
30:控制裝置;
30a:存儲(chǔ)裝置;
49:顯示單元;
112:遠(yuǎn)程操作裝置;
113:顯示器。