CN113826460B - 作业车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明能减轻将自主行驶作业车辆配置于作业开始位置的作业的负担,能实现作业效率的提高。自主行驶作业车辆具备车身部、作业机、位置检测部、存储部、控制部以及路径生成部,控制部能够在存储于存储部的行驶区域中利用位置检测部对车身部的当前位置进行检测,当在行驶区域中发出了开始利用作业机进行作业的指示时,控制部能够使车身部从车身部的当前位置行驶至作业机的作业开始地点,该自主行驶作业车辆具备方位角检测部,该方位角检测部能够对车身部的方位角进行检测,当车身部的方位角与从当前位置相对于作业开始地点的方位角的角度差处于规定的阈值以内时,控制部使车身部从当前位置行驶至作业开始地点。

Description

作业车辆
本申请是申请号为201780010574.9(国际申请号为PCT/JP2017/008223)、申请日为2017年3月2日、发明名称为“作业车辆以及行驶区域确定装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种作业车辆的技术。
背景技术
以往,对于拖拉机等作业车辆,已知能够沿着设定的路径而自主行驶(无人行驶)的作业车辆,例如,存在专利文献1中示出的作业车辆。
专利文献1中示出的作业车辆具备在利用该作业车辆进行作业的作业区域(作业现场的中央部)、和除了作业区域以外的区域(周边部)分别规定作业路径的控制程序,通过该控制程序而使作业车辆沿着作业路径进行自主行驶,由此,能够使规定的作业实现自动化。
专利文献
专利文献1:日本特开平10-66405号公报
发明内容
然而,对于如专利文献1所示那样的以往的能够自主行驶的作业车辆而言,直至作业的开始位置为止,需要由操作人员对作业车辆进行驾驶操作。
因此,以往,需要操作人员在将作业车辆配置于作业开始位置之后返回至随行的其他作业车辆,从而存在如下问题:在配置完作业车辆之后无法马上开始进行作业,另外,在各作业车辆的配置位置分离的情况下,操作人员的移动所需的劳力增大。
另外,专利文献1等所示的现有技术中,在错误地指定了行驶轨迹的顶点的情况下,有时会误将田地的外侧设定为田地,从而有时会违背用户的意愿而将路径设定于田地的外侧。
另外,对于如专利文献1所示的以往的能够自主行驶的作业车辆而言,并未特别考虑作业结束时的停止位置。
因此,以往还出现如下情况:作业结束后停止的作业车辆对随行的作业车辆所进行的作业造成妨碍。
本发明是鉴于上述现存的课题而完成的,其目的在于,提供一种能够减轻将作业车辆(自主行驶作业车辆)配置于作业开始位置的作业的负担的作业车辆,并且,提供一种能够防止在自主行驶的作业车辆的路径设定过程中误将路径设定于行驶区域的外侧的行驶区域确定装置,由此能够实现作业效率的提高。
本发明所要解决的课题如上,接下来,对用于解决该课题的方案进行说明。
即,本申请的第一技术方案所涉及的作业车辆具备:车身部;作业机,该作业机装配于所述车身部;位置检测部,该位置检测部能够对所述车身部的位置信息进行检测;存储部,该存储部能够对供所述车身部行驶的行驶区域进行存储;控制部,该控制部能够对所述行驶区域内的所述车身部的行驶以及所述作业机所进行的作业进行控制;以及路径生成部,该路径生成部生成所述行驶区域中的所述车身部的路径,所述控制部能够在存储于所述存储部的所述行驶区域中一边利用所述位置检测部对所述车身部的当前位置进行检测、一边沿着由所述路径生成部生成的所述路径而自主行驶,所述作业车辆的特征在于,所述行驶区域包括:第一区域,该第一区域包括利用所述作业机进行作业的作业路径;以及第二区域,该第二区域设定于所述第一区域的周围,当在所述第二区域中发出了开始利用所述作业机进行作业的指示时,所述控制部能够在使得所述车身部从所述车身部的当前位置行驶至所述作业路径的开始地点之后,使所述作业机开始进行作业。
根据这样的结构,无需通过操作人员的驾驶而将作业车辆配置至作业开始位置,能够使利用作业车辆而进行的作业的效率变得更好。
另外,本申请的第二技术方案所涉及的作业车辆的特征在于,具备方位角检测部,该方位角检测部能够对所述车身部的方位角进行检测,如果所述车身部的方位角与从所述当前位置相对于所述开始地点的角度的角度差未处于规定的阈值以内,则所述控制部不使所述车身部从所述当前位置行驶至所述开始地点。
根据这样的结构,利用在车身部的方位角处于规定的阈值以内时使车身部自主行驶的结构,能够抑制车身部的当前位置相对于设定的开始位置的误差。
另外,本申请的第三技术方案所涉及的作业车辆的特征在于,所述作业路径包括第一作业路,该第一作业路包括所述开始地点,所述控制部确定使得所述第一作业路向所述第二区域延长而得到的假想路径,如果所述当前位置相对于所述假想路径而处于规定的偏差以内,则能够以减小所述偏差的方式对所述车身部的行驶进行控制,使所述车身部从所述当前位置行驶至所述开始地点,如果所述当前位置相对于所述假想路径处于规定的偏差以外,则能够生成从所述当前位置至所述开始地点的行驶路径,从而能够使所述车身部沿着所述行驶路径行驶。
根据这样的结构,能够抑制车身部到达开始地点时的、当前位置相对于设定的开始地点的误差,另外,在车身部的当前位置和开始地点分离时,即便操作人员未在有人的情况下使作业车辆行驶至开始地点,也能够将作业车辆配置于开始地点,从而能够省却由操作人员将作业车辆配置于开始地点的劳力。
即,本申请的第四技术方案所涉及的作业车辆具备:车身部;作业机,该作业机装配于所述车身部;位置检测部,该位置检测部能够对所述车身部的位置信息进行检测;存储部,该存储部能够对供所述车身部行驶的行驶区域进行存储;控制部,该控制部能够对所述行驶区域内的所述车身部的行驶以及所述作业机所进行的作业进行控制;以及路径生成部,该路径生成部生成所述行驶区域中的所述车身部的路径,利用所述控制部能够在存储于所述存储部的所述行驶区域中一边利用所述位置检测部对所述车身部的当前位置进行检测、一边沿着由所述路径生成部生成的所述路径自主行驶,所述作业车辆的特征在于,所述行驶区域包括:第一区域,该第一区域包括利用所述作业机进行作业的作业路径;以及第二区域,该第二区域不包括利用所述作业机进行作业的作业路径,所述控制部能够在利用所述作业机在所述作业路径中进行的作业结束之后,使所述车身部从所述作业路径的作业结束位置行驶至所述第二区域内设定的行驶结束位置。
根据这样的结构,能够将针对自主行驶的作业车辆的行驶结束位置设定为不会妨碍随行的作业车辆的作业的位置,能够使随行的作业车辆的作业效率变得更好。
另外,本申请的第五技术方案所涉及的作业车辆的特征在于,具备方位角检测部,该方位角检测部能够对所述车身部的方位角进行检测,所述控制部能够对所述行驶结束位置处的所述车身部的方位角进行控制。
根据这样的结构,能够将作业车辆迅速从田地输出而不会破坏地头或侧部富余地。
另外,本申请的第六技术方案所涉及的行驶区域确定装置的特征在于,具备:位置信息获取部,该位置信息获取部能够获取车身部的位置信息;行驶轨迹区域确定部,该位置信息获取部能够基于利用所述位置信息而确定的所述车身部的行驶轨迹来确定所述车身部的行驶轨迹区域;行驶区域确定部,该行驶区域确定部能够基于从所述行驶轨迹中选择的多个选择点来确定供所述车身部行驶的行驶区域;以及通报部,该通报部能够执行规定的通报,所述规定的通报为暗示所述行驶区域中包括所述行驶轨迹区域以外的区域的通报。
根据这样的结构,能够防止在自主行驶的作业车辆的路径设定中误将路径设定于行驶区域的外侧。
另外,本申请的第七技术方案所涉及的行驶区域确定装置的特征在于,具备:位置信息获取部,该位置信息获取部能够获取车身部的位置信息;行驶轨迹区域确定部,该行驶轨迹区域确定部能够基于利用所述位置信息而确定的所述车身部的行驶轨迹来确定所述车身部的行驶轨迹区域;行驶区域确定部,该行驶区域确定部能够基于从所述行驶轨迹中选择的多个选择点来确定供所述车身部行驶的行驶区域;以及校正部,该校正部能够对所述行驶区域进行校正,在所述行驶区域包括所述行驶轨迹区域以外的区域的情况下,所述校正部将所述行驶区域校正为不包括所述行驶轨迹区域以外的区域的区域。
根据这样的结构,能够防止在自主行驶的作业车辆的路径设定中误将路径设定于行驶区域的外侧。
发明效果
根据本发明所涉及的作业车辆,无需通过操作人员的驾驶而将作业车辆配置至作业开始位置,能够使利用作业车辆进行的作业的效率变得更好。
另外,根据本发明所涉及的行驶区域确定装置,能够防止在自主行驶的作业车辆的路径设定中误将路径设定于行驶区域的外侧。
附图说明
图1是自主行驶作业车辆和行驶作业车辆的概略侧视图。
图2是自主行驶作业车辆的控制框图。
图3是示出远程操作装置的初始画面的图。
图4是示出使用自主行驶作业车辆时对田地的设定的图。
图5是示出田地的区域的图。
图6是示出自主行驶作业车辆的自主行驶开始时的状况的图。
图7是示出自主行驶作业车辆的行驶开始位置与田地的关系的图。
图8是示出基于自主行驶作业车辆开始朝向作业开始位置进行自主行驶时的方位角的判定状况的图。
图9是示出自主行驶作业车辆朝向作业开始位置进行自主行驶的状况(偏差α为阈值以下的情形)的图。
图10是示出自主行驶作业车辆朝向作业开始位置进行自主行驶的状况(偏差α超过阈值的情形)的图。
图11是示出自主行驶作业车辆的自主行驶开始位置的设定状况的图。
图12是示出考虑了自主行驶作业车辆的方位角和偏差的自主行驶开始位置的设定状况的图。
图13是示出自主行驶开始位置的设定形状的图,图13(A)为圆形,图13(B)为矩形,图13(C)为朝向作业区域侧而宽度变窄的形状。
图14是示出针对自主行驶作业车辆的行驶结束位置的设定状况的图。
图15是示出针对自主行驶作业车辆的以往的行驶结束位置的设定状况的图。
图16是示出行驶结束位置的设定变更的状况的图。
图17是示出行驶结束位置的设定方法(设定位置的计算方法)的图。
图18是示出自主行驶作业车辆在行驶结束位置处停止的状况(对方位角进行控制的情形)的图。
图19是示出田地中的行驶轨迹的获取状况的图。
图20是示出基于田地中的行驶轨迹的田地形状的设定状况的图。
图21是示出针对田地形状的错误的设定状况的图。
图22是基于地图信息的针对田地形状的判定状况的图。
图23是示出田地中的田地形状的设定状况(在一块田地内设定两片区域的情形)的图,图23(A)是示出田地的分割状况的图,图23(B)是示出田地形状的设定状况的图。
图24是示出田地中的田地形状的设定状况(在一块田地内设定两片区域的情形)的图,图24(A)是示出错误的田地形状的设定状况的图,图24(B)是示出基于区域数据的针对田地形状的判定状况的图。
图25是示出第一实施方式的路径的生成方法的图。
图26是示出第一实施方式的路径的生成方法的图。
图27是示出第一实施方式的路径的生成方法的图。
图28是示出第一实施方式的路径的生成方法的图。
图29是示出第二实施方式的路径的生成方法的图。
图30是示出第三实施方式的路径的生成方法的图。
图31是示出第三实施方式的路径的生成方法的图。
图32是示出其他实施方式的路径的生成方法的图。
具体实施方式
参照图1~图5,对作为本发明的一实施方式所涉及的作业车辆的自主行驶作业车辆的结构进行说明。
如图1所示,对如下实施例进行说明,即,将无人而能够自主行驶的自主行驶作业车辆(以下,有时称为无人车辆)1、以及与该自主行驶作业车辆1协同地由作业者进行转向操作的有人的行驶作业车辆(以下,有时称为有人车辆)100设为拖拉机,在自主行驶作业车辆1以及行驶作业车辆100分别装配有旋转耕耘装置作为作业机。但是,作业车辆并不限定于拖拉机,也可以为联合收割机等,另外,作业机并不限定于旋转耕耘装置,也可以为起垄机、割草机、搂草机(rake)、播种机、施肥机等。
本说明书中,“自主行驶”是指:利用拖拉机所具备的控制部(ECU)对拖拉机所具备的与行驶相关的结构进行控制,从而使得拖拉机沿着预先规定的路径而行驶。
有时将利用无人车辆以及有人车辆执行单块田地中的农作业的情况称为农作业的协同作业、追随作业、随行作业等。另外,作为农作业的协同作业,除了“利用无人车辆以及有人车辆执行单块田地中的农作业”以外,还包括“利用无人车辆以及有人车辆在同一时期执行相邻的田地等不同田地中的农作业”。
图1及图2中,对作为自主行驶作业车辆1的拖拉机的整体结构进行说明。对于拖拉机的车身部2而言,在发动机盖(bonnet)3内设置有发动机4,在该发动机盖3的后部的驾驶室12内设置有仪表盘14,在仪表盘14上设置有作为转向操作单元的转向方向盘5。通过该转向方向盘5的转动并借助转向装置而改变前轮10、10的朝向。使转向装置工作的转向致动器40与构成控制部30的转向控制器301连接。自主行驶作业车辆1的转向方向由转向传感器20来检测。转向传感器20由旋转编码器等角度传感器构成,且配置于前轮10的转动基部。
不过,对于转向传感器20的检测结构并未进行限定,只要能识别转向方向即可,可以对转向方向盘5的转动进行检测、或者对动力转向的工作量进行检测。将利用转向传感器20而得到的检测值向控制部30的转向控制器301输入。
控制部30具备转向控制器301、发动机控制器302、变速控制器303、水平控制器304、作业控制器305、测位控制单元306、自主行驶控制器307等,它们分别具备CPU(中央运算处理装置)、RAM、ROM等存储装置、接口等,在存储装置中存储有用于使它们执行动作的程序、数据等,能够以分别能够通过CAN通信而接收发送信息、数据等的方式进行通信。另外,自主行驶控制器307具备作为对程序、数据等进行存储的存储部的存储器309。
在所述转向方向盘5的后方配设有驾驶席6,在驾驶席6下方配置有变速箱7。在变速箱7的左右两侧连接设置有后桥壳(rear axle case)9、9,后轮11、11借助车轴而支承于该后桥壳9、9。利用变速箱7内的变速装置(主变速装置、副变速装置)对来自发动机4的动力进行变速,由此能够对后轮11、11进行驱动。变速装置由例如液压式无级变速装置构成,能够利用马达等变速单元44使可变容量型的液压泵的活动斜板工作而进行变速。变速单元44与控制部30的变速控制器303连接。利用车速传感器27对后轮11的转速进行检测,作为行驶速度而将上述转速向变速控制器303输入。不过,对于车速的检测方法、车速传感器27的配置位置并未进行限定。
在变速箱7内收纳有PTO离合器、PTO变速装置,利用PTO接合断开单元45对PTO离合器进行接合断开,PTO接合断开单元45借助显示单元49而与控制部30的自主行驶控制器307连接,能够对动力向PTO轴的输入以及该输入的切断进行控制。另外,在作为作业机而装配有播种机、起畦机等的情况下,具备作业机控制器308,以便能够单独地对作业机进行控制,该作业机控制器308借助信息通信配线(所谓的ISOBUS)而与作业控制器305连接。
在对所述发动机4进行支承的前梁(front frame)13支承有前桥壳8,前轮10、10支承于该前桥壳8的两侧,并构成为:能够将来自所述变速箱7的动力向前轮10、10传递。所述前轮10、10为转向轮,能够通过对转向方向盘5的转动操作而使所述前轮转动,并且,能够利用由作为转向装置的驱动单元的动力转向缸构成的转向致动器40使前轮10、10进行左右转向转动。转向致动器40与控制部30的转向控制器301连接而被控制。
在作为发动机旋转控制单元的发动机控制器302连接有发动机转速传感器61、水温传感器、液压传感器等,能够对发动机4的状态进行检测。发动机控制器302中,根据设定转速和实际转速而对负载进行检测并进行控制以免变为过负载,并且,能够将发动机4的状态向后述的远程操作装置112发送并利用显示装置113对其进行显示。
另外,在配置于踏板下方的燃料箱15配置有对燃料的液面进行检测的水平传感器29,该水平传感器29与显示单元49连接,显示单元49设置于自主行驶作业车辆1的仪表盘14,对燃料的剩余量进行显示。而且,对于燃料的剩余量,利用自主行驶控制器307而对可作业时间进行运算,并经由通信装置110而向远程操作装置112发送信息,从而能够在远程操作装置112的显示装置113对燃料剩余量和可作业时间进行显示。另外,对转速计、燃料计、液压、异常进行显示的显示单元、和能够对当前位置等进行显示的显示单元可以是分体结构。
在所述仪表盘14上配置有对发动机4的转速计、燃料计、液压等、异常进行显示的监视器、对设定值等进行显示的显示单元49。显示单元49与远程操作装置112同样地设为触摸面板式的结构,还能够进行数据的输入、选择、开关操作、按键操作等。
另外,在拖拉机的车身部2的后部借助作业机装配装置23而将作业机24装设为能够升降。本实施方式中,作为作业机24而采用旋转耕耘装置,在所述变速箱7上设置有升降缸26,通过使该升降缸26伸缩,能够使构成作业机装配装置23的升降臂转动而使得作业机24升降。通过升降致动器25的动作而使得升降缸26伸缩,升降致动器25与控制部30的水平控制器304连接。另外,在所述作业机装配装置23的左右一侧的提升连杆设置有倾斜缸,使该倾斜缸进行动作的倾斜致动器47与水平控制器304连接。
在作为位置检测部的测位控制单元306连接有能够对位置信息进行检测的移动GPS天线34和数据接收天线38,移动GPS天线34和数据接收天线38设置于所述驾驶室12上。在测位控制单元306具备位置计算单元而对纬度和经度进行计算,能够利用显示单元49、远程操作装置112的显示装置113对当前位置进行显示。另外,除了GPS(美国)以外,利用准天顶卫星(日本)、格洛纳斯卫星(俄罗斯)等卫星测位系统(GNSS)也能够进行高精度的测位,本实施方式中,利用GPS进行说明。
自主行驶作业车辆1具备:陀螺仪传感器31,其用于获得车身部2的姿势变化信息;以及方位角检测部32,其用于对行进方向进行检测,它们都与控制部30连接。
不过,能够通过GPS的位置测量而对行进方向进行计算,因此,可以省略方位角检测部32。
陀螺仪传感器31对车身部2在前后方向上的倾斜(Pitch)的角速度、车身部2在左右方向上的倾斜(Roll)的角速度、以及转弯(Yaw)的角速度进行检测。通过积分而计算出该三个角速度,由此能够求出车身部2在前后方向以及左右方向上的倾斜角度、以及转弯角度。作为陀螺仪传感器31的具体例,可以举出:机械式陀螺仪传感器、光学式陀螺仪传感器、流体式陀螺仪传感器、振动式陀螺仪传感器等。陀螺仪传感器31与控制部30连接,将与该三个角速度相关的信息向控制部30输入。
方位角检测部32对自主行驶作业车辆1的朝向(行进方向)进行检测。作为方位角检测部32的具体例,可以举出磁性方位传感器等。方位角检测部32经由CAN通信单元而向自主行驶控制器307输入信息。
这样,自主行驶控制器307利用姿势方位运算单元而对从上述陀螺仪传感器31、方位角检测部32获取的信号进行运算,由此求出自主行驶作业车辆1的姿势(朝向、车身部2在前后方向以及左右方向上的倾斜、转弯方向)。
利用GPS(全球定位系统)而获取自主行驶作业车辆1的位置信息。
作为使用GPS的测位方法,可以举出:单独测位、相对测位、DGPS(差分GPS)测位、RTK-GPS(实时动态(Real-time kinematic)-GPS)测位等各种方法,也可以使用这些方法之一,不过,本实施方式中采用测定精度较高的RTK-GPS测位方式。
RTK-GPS(实时动态-GPS)测位为如下方法,即,在已判别出位置的基站和想要求出位置的移动站点同时进行GPS观测,通过无线等方法将在基站观测到的数据实时地向移动站点发送,基于基站的位置结果而实时地求出移动站点的位置。
本实施方式中,在自主行驶作业车辆1配置有作为移动站点的测位控制单元306、移动GPS天线34以及数据接收天线38,作为基站的固定通信机35、固定GPS天线36以及数据发送天线39配设于规定位置。对于本实施方式的RTK-GPS(实时动态-GPS)测位,在基站以及移动站点的双方均进行相位的测定(相对测位),并将利用基站的固定通信机35测位所得的数据从数据发送天线39向数据接收天线38发送。
配置于自主行驶作业车辆1的移动GPS天线34接收来自GPS卫星37、37···的信号。将该信号向测位控制单元306发送而进行测位。而且,同时利用作为基站的固定GPS天线36而接收来自GPS卫星37、37···的信号,利用固定通信机35进行测位并将测位结果向测位控制单元306发送,对观测到的数据进行解析而确定移动站点的位置。
这样,作为使自主行驶作业车辆1自主行驶的自主行驶单元而具备自主行驶控制器307。即,利用与自主行驶控制器307连接的各种信息获取单元而获取自主行驶作业车辆1的行驶状态作为各种信息,利用与自主行驶控制器307连接的各种控制单元对自主行驶作业车辆1的自主行驶进行控制。具体而言,接收从GPS卫星37、37···发送的电波,在测位控制单元306中以设定时间间隔求出车身部2的位置信息,从陀螺仪传感器31以及方位角检测部32求出车身部2的位移信息以及方位信息,基于这些位置信息、位移信息以及方位信息,对转向致动器40、变速单元44、升降致动器25、PTO接合断开单元45、发动机控制器302等进行控制,以使得车身部2沿着预先设定的路径(行驶路径和作业路径)R进行行驶,由此能够实现自主行驶、自动作业。
另外,在自主行驶作业车辆1配置有障碍物传感器41,该障碍物传感器41与控制部30连接,从而使得自主行驶作业车辆1不会与障碍物抵接。例如,障碍物传感器41由激光传感器、超声波传感器、照相机构成,将它们配置于车身部2的前部、侧部、后部并使得它们与控制部30连接,利用控制部30进行如下控制:检测在车身部2的前方、侧方、后方是否存在障碍物,如果障碍物接近设定距离以内,则使行驶停止。
另外,在自主行驶作业车辆1搭载有对前方进行拍摄的照相机42F、以及对后方的作业机、作业后的田地状态进行拍摄的照相机42R,这些照相机与控制部30连接。照相机42F、42R在本实施方式中配置在驾驶室12的顶部的前部上和后部上,不过,对于配置位置并未进行限定,也可以形成为如下结构:将驾驶室12内的前部上和后部上的一个照相机42配置于车身部2的中心,使其以铅直轴为中心旋转而对周围进行拍摄,或者,将多个照相机42配置于车身部2的四角而对车身部2的周围进行拍摄。在行驶作业车辆100所具备的远程操作装置112的显示装置113对利用照相机42F、42R拍摄到的影像进行显示。
远程操作装置112设定所述自主行驶作业车辆1的包括后述的作业路径Ra以及行驶路径Rb的路径R,或者对自主行驶作业车辆1进行远程操作,或者对自主行驶作业车辆1的行驶状态、作业机的工作状态进行监视,或者对作业数据进行存储,并具备控制装置(CPU、存储器)、通信装置111、显示装置113等。
作为有人行驶车辆的行驶作业车辆100供作业者搭乘并进行驾驶操作,并且,在行驶作业车辆100搭载有远程操作装置112,从而能够对自主行驶作业车辆1进行操作。行驶作业车辆100的基本结构与自主行驶作业车辆1的结构大致相同,因此,省略详细的说明。另外,还可以设为在行驶作业车辆100(或者远程操作装置112)具备GPS用的控制单元的结构。
能够相对于行驶作业车辆100以及自主行驶作业车辆1的仪表盘等操作部而对远程操作装置112进行拆装。可以在安装于行驶作业车辆100的仪表盘的状态下对远程操作装置112进行操作,也可以将其携带至行驶作业车辆100的外部而对其进行操作,即便安装于自主行驶作业车辆1的仪表盘14也能够操作。远程操作装置112可以由例如笔记本型、平板电脑型的个人电脑构成。本实施方式中,由平板电脑型的个人电脑构成。
此外,远程操作装置112和自主行驶作业车辆1构成为能够以无线方式而彼此通信,在自主行驶作业车辆1和远程操作装置112分别设置有用于通信的通信装置110、111。通信装置111与远程操作装置112一体地构成。通信单元构成为能够以例如无线LAN等方式而实现彼此的通信。对于远程操作装置112而言,将能够通过触摸画面而进行操作的触摸面板式的操作画面的显示装置113设置于壳体表面,在壳体内收纳有通信装置111、CPU、存储装置114、电池等。
接下来,对利用远程操作装置112设定路径R(作业路径Ra以及行驶路径Rb)的次序进行说明。
远程操作装置112的显示装置113设为触摸面板式的结构,如果接通电源而使远程操作装置112启动,则呈现出初始画面。如图3所示,初始画面中显示有:拖拉机设定键201、田地设定键202、路径生成设定键203、数据传送键204、作业开始键205、结束键206。
首先,对拖拉机设定进行说明。
当触摸拖拉机设定键201时,以往在借助该远程操作装置112并利用拖拉机进行了作业的情况下,即,在存在以往设定的拖拉机的情况下,对其拖拉机名(型号)进行显示。如果显示出多个拖拉机名,则触摸选择此次使用的拖拉机名,然后,返回至初始画面。
在重新进行拖拉机设定的情况下,确定拖拉机的型号。这种情况下,直接输入型号名称。或者,可以使多个拖拉机的型号一览显示于显示装置113而选择期望的型号。
当设定拖拉机的型号时,呈现出移动GPS天线34的安装位置的设定画面。移动GPS天线34的安装位置有时根据拖拉机而不同,还有时根据安装的技术者而不同,因此,对拖拉机的俯视图进行显示而设定安装位置。
当设定移动GPS天线34的安装位置时,呈现出装配于拖拉机的作业机的尺寸、形状、作业机的位置的设定画面。针对作业机的位置而选择前部、前轮与后轮之间、后部或者偏置位置。
当作业机的设定结束时,呈现出作业中的车速、作业中的发动机转速、转弯时的车速、转弯时的发动机转速的设定画面。作业中的车速也可以设为针对去路和回路而不同的车速。
当车速以及发动机转速的设定结束时,可以进入后述的田地设定、或者返回至初始画面。
接下来,对田地设定进行说明。
当触摸田地设定键202时,以往在借助该远程操作装置112并利用拖拉机而进行了作业的情况下,即,在存在以往设定的田地的情况下,对设定的田地的名称进行显示。如果从显示的多个田地名称中触摸选择进行此次作业的田地名称,则此后可以进入后述的路径生成设定画面、或者返回至初始画面。另外,也可以对所设定的田地进行编辑或者重新设定。
在不存在已登记的田地的情况下,进行新的田地设定。当选择新的田地设定时,如图4所示,使拖拉机(自主行驶作业车辆1)位于田地H内的四角中的一个角A,触摸“测定开始”的按键。然后,使拖拉机沿着田地H的外周行驶而对田地形状进行登记。接下来,作业者根据所登记的田地形状对角位置A、B、C、D、拐点进行登记而确定田地形状。
当确定田地H时,如图5所示,设定行驶开始位置Sr、作业开始位置Sw、作业方向F、作业结束位置Gw以及行驶结束位置Gr。当在该田地H内存在障碍物时,使拖拉机移动至障碍物的位置,触摸障碍物设定键(未图示),在障碍物的周围行驶而进行障碍物设定。另外,在障碍物存在于田地H的周围附近、或者障碍物小于最小转弯半径且如果在其外周行驶则变得过大的情况下,可以根据显示的田地的地图而进行登记。
当上述作业结束、或者选择以往已登记的田地时,转变为确认画面而对OK(确认)键和“编辑/追加”键进行显示。在对以往已登记的田地进行变更的情况下,触摸“编辑/追加”键。
当在所述田地设定中触摸OK键时,变为路径生成设定。对于路径生成设定,也可以通过在初始画面中触摸路径生成设定键203而进行设定。
当转移至路径生成设定模式时,对行驶作业车辆100相对于自主行驶作业车辆1在何处位置行驶的选择画面进行显示。即,设定自主行驶作业车辆1与行驶作业车辆100的位置关系。具体而言,可以对如下4种位置关系进行显示并通过触摸而进行选择,这4种位置关系如下:(1)行驶作业车辆100位于自主行驶作业车辆1的左后方;(2)行驶作业车辆100位于自主行驶作业车辆1的右后方;(3)行驶作业车辆100位于自主行驶作业车辆1的正后方;(4)行驶作业车辆100并未并行(仅自主行驶作业车辆1进行作业)。
接下来,对行驶作业车辆100的作业机的宽度进行设定。即,以数字的形式将作业机的宽度输入。
接下来,对跳跃数进行设定。即,在自主行驶作业车辆1到达田地地端(地头)而从第一作业路R1向第二作业路R2移动时,对跳过几条路径进行设定。
具体而言,选择(1)未跳跃、(2)跳跃1列、(3)跳跃2列中的任一选项。
接下来,进行交叠(overlap)的设定。即,进行与作业路R1相邻的作业路R2中的作业宽度的重叠量的设定。具体而言,选择(1)未交叠、(2)交叠的选项。另外,当选择“交叠”时,显示出数值输入画面,如果未输入数值,则无法向接下来的画面前进。
接下来,进行外周设定。即,对图5所示那样的利用自主行驶作业车辆1和行驶作业车辆100、或者利用自主行驶作业车辆1进行作业的作业区域HA的外侧区域进行设定。换言之,对以非作业状态而在田地地端进行转弯行驶的地头HB、以及地头HB和地头HB之间的与左右两侧的田地外周连接的作为非作业区域的侧部富余地HC进行设定。因而,田地H=作业区域HA+地头HB+地头HB+侧部富余地HC+侧部富余地HC。通常,地头HB的宽度Wb和侧部富余地HC的宽度Wc设为装配有行驶作业车辆100的作业机的宽度的两倍以下的长度,在自主行驶作业车辆1和行驶作业车辆100的并行作业结束之后,作业者能够进入行驶作业车辆100并通过手动操作绕外周行驶两圈而完成加工作业。但是,也可以利用自主行驶作业车辆1而在外周进行作业。另外,在外周设定中,地头HB的宽度Wb以及侧部富余地HC的宽度Wc根据作业机的宽度而自动计算为规定的宽度,不过,所计算出的地头HB的宽度Wb以及侧部富余地HC的宽度Wc可以变更为任意宽度,用户可以在变更为期望的宽度的基础上将变更后的宽度Wb、宽度Wc分别设定为地头HB的宽度、侧部富余地HC的宽度。但是,在能够变更为任意宽度的情况下,考虑到田地内的行驶、作业以及安全性而无法设定为计算出的最小设定宽度以下。例如,当自主行驶作业车辆1在地头HB、侧部富余地HC进行行驶、转弯时,计算出保证作业机不会脱离到田地外的宽度而作为最小设定宽度。
当上述的各种设定的输入结束时,呈现出确认画面,当触摸确认键时,自动生成路径R。路径R包括作业路径Ra和行驶路径Rb,作业路径Ra是在作业区域HA内生成的路径、且是一边进行作业一边行驶的路径,该作业路径Ra为直线的路径。但是,在作业区域HA并非矩形的情况下,也有时伸出到作业区域HA以外的区域(地头HB和侧部富余地(侧缘)HC)。行驶路径Rb是在作业区域HA以外的区域生成的路径、且是在未进行作业的状态下行驶的路径,该行驶路径Rb为直线和曲线组合而成的路径。主要在地头HB进行转弯行驶。
对于作业路径Ra和行驶路径Rb而言,针对自主行驶作业车辆1和行驶作业车辆100而分别生成各自的作业路径Ra和行驶路径Rb。
在路径生成后想要查看路径R的情况下,通过触摸路径生成设定键203而对模拟图像进行显示,由此能够进行确认。另外,即便未触摸路径生成设定键203,也会生成作业路径Ra和行驶路径Rb。
在自动生成作业路径Ra和行驶路径Rb时,设定作业开始位置Sw和作业结束位置Gw。作业开始位置Sw和作业结束位置Gw设定为距田地设定中已登记的行驶开始位置Sr和行驶结束位置Gr最近的对应的位置。另外,当设定路径生成设定的各项目时,对路径生成设定进行显示,在其下部以能够选择的方式对“路径设定键”、“传送数据”、“返回主页”进行显示。
另外,在生成作业路径Ra和行驶路径Rb时,设定自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr。行驶结束位置Gr是对于使得作业机24所进行的作业在作业结束位置Gw结束的自主行驶作业车辆1,利用控制部30而使其自主行驶、停止的位置。
在此,对本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置的结构进行说明。
如图2所示,自主行驶作业车辆1具备:作为位置检测部的移动GPS天线34,其能够对车身部2的位置信息、亦即当前位置Z进行检测;作为存储部的存储器309,其能够对供车身部2行驶的田地H进行存储;控制部30,其能够对田地H内的车身部2的行驶以及装配于车身部2的作业机24所进行的作业发出指示;以及作为路径生成部的远程操作装置112,其生成田地H中的车身部2的路径R。
另外,自主行驶作业车辆1形成为利用远程操作装置112而生成车身部2的路径R的结构,不过,也可以形成为代替远程操作装置112而利用控制部30生成车身部2的路径R的结构。另外,自主行驶作业车辆1形成为利用控制部30对车身部2的行驶以及作业机24的动作进行控制的结构,不过,也可以形成为代替控制部30而利用远程操作装置112对车身部2的行驶以及作业机24的动作进行控制的结构。此外,自主行驶作业车辆1形成为将供车身部2行驶的田地H存储于存储器309的结构,不过,也可以形成为代替存储器309而将田地H存储于远程操作装置112(更详细而言,为远程操作装置112所具备的存储器(未图示))的结构。
即,本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150具备:作为位置检测部的移动GPS天线34,其能够对车身部2的位置信息、亦即当前位置Z进行检测;作为存储部的存储器309,其能够对供车身部2行驶的田地H进行存储;控制部30,其能够对田地H内的车身部2的行驶以及装配于车身部2的作业机24所进行的作业发出指示;以及作为路径生成部的远程操作装置112,其生成田地H中的车身部2的路径R。
而且,自主行驶作业车辆1中,考虑已生成的行驶作业车辆100的作业路径Ra和行驶路径Rb、以及行驶作业车辆100的行驶位置,并利用作业路径生成装置150而设定行驶结束位置Gr。
行驶结束位置Gr的设定中,在路径生成设定之前或者路径生成设定之后,利用作业路径生成装置150在显示装置113例如对“在作业结束之后有可能与有人车冲撞。作业结束后是否移动至安全的位置”这样的选项进行显示。
在此,可以形成为如下结构:在选择了“Yes”的情况下,利用作业路径生成装置150在显示装置113对推荐的点进行提示并选择任意的位置。
或者,可以形成为如下结构:在选择了“No”的情况下,利用作业路径生成装置150在显示装置113对主旨为有可能冲撞的警告进行显示。
另外,可以形成为如下结构:对于行驶结束位置Gr,考虑行驶作业车辆100的行驶位置并利用作业路径生成装置150而在作业的中途适当地自动更新设定,或者,可以形成为操作人员能够在作业的中途适当地修正的结构。
当设定路径生成设定的各项目时,对路径生成设定进行显示,在其下部以能够选择的方式对“路径设定键”、“传送数据”、“返回主页”进行显示。
在传送所述信息时,可以通过触摸初始画面中设置的数据传送键204来进行传送。该传送由远程操作装置112进行,因此,需要将这些设定的信息向自主行驶作业车辆1的控制部30传送。对于该传送存在如下方法:(1)利用端子进行传送的方法;以及(2)以无线方式进行传送的方法,本实施方式中,在利用端子的情况下,采用USB线将远程操作装置112和自主行驶作业车辆1的控制部30直接连接,或者,临时存储于USB存储器,然后,与自主行驶作业车辆1的USB端子连接而进行传送。另外,在以无线方式进行传送的情况下,利用无线LAN进行传送。
在此,对使得本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1自主行驶至作业开始位置Sw的方法进行说明。
如图1所示,本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1具备车身部2以及装配于该车身部2的作业机24,另外,如图1及图2所示,具备作为位置检测部的移动GPS天线34,该移动GPS天线34能够对车身部2的位置信息进行检测。
此外,自主行驶作业车辆1具备控制部30,该控制部30能够对行驶区域、亦即田地H中的车身部2的行驶以及作业机24所进行的作业进行控制,在控制部30具备作为存储部的存储器309,该存储器309能够对供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地H的形状、位置、大小等进行存储。另外,以下说明中,在出现控制部30时,参照图2。
而且,自主行驶作业车辆1构成为如下作业车辆,即,由远程操作装置112生成的作业路径Ra以及行驶路径Rb的数据向控制部30传送并存储于存储器309,并且,能够利用移动GPS天线34对车身部2的当前位置Z进行检测,同时能够沿着作业路径Ra以及行驶路径Rb而自主行驶。另外,自主行驶作业车辆1的当前位置Z通常与移动GPS天线34的位置一致。
本实施方式中示出的自主行驶作业车辆1构成为:将如图6所示的近似长方形形状的田地H设为行驶区域,能够在构成田地H的作为第一区域的作业区域HA、作为第二区域的地头HB以及侧部富余地HC中自主行驶。另外,行驶作业车辆100追随(或者随行)在作为行驶区域的田地H内自主行驶的自主行驶作业车辆1,并通过操作人员的驾驶而行驶。
自主行驶作业车辆1构成为:在当前位置Z位于田地H内的情况下,能够借助控制部30而自主行驶。另一方面,自主行驶作业车辆1构成为:在田地H的外部(交通公路等)无法借助控制部30而自主行驶。
此外,自主行驶作业车辆1构成为:在当前位置Z位于行驶开始位置Sr的情况下,能够借助控制部30而自主行驶。
而且,自主行驶作业车辆1可以构成为:在当前位置Z位于地头HB上的行驶开始位置Sr时,当由操作人员按下作业开始键205(参照图3)而发出“开始作业”的指示时,如图6所示,借助控制部30而从此时的当前位置Z自主行驶至作业开始位置Sw,在到达作业开始位置Sw之后,开始利用作业机24(参照图1、2)进行作业。
这样,自主行驶作业车辆1构成为:能够在与作业开始位置Sw分离的位置开始自主行驶,因此,在田地H的入口与作业开始位置Sw之间隔开距离的情况下,能够减少操作人员移动的劳力,进而,能够提高利用自主行驶作业车辆1的作业的效率。
远程操作装置112基于上述的拖拉机设定、田地设定以及路径生成设定的设定结果而生成作业路径Ra以及行驶路径Rb。
不过,远程操作装置112能够生成从田地设定中设定的行驶开始位置Sr至行驶结束位置Gr为止的、包括作业路径Ra以及行驶路径Rb在内的路径R,并能够将路径R的信息向自主行驶作业车辆1发送。并且,获取到该路径R的信息的自主行驶作业车辆1(控制部30)对自主行驶作业车辆1的当前位置Z以及方位角和上述行驶开始位置Sr以及作业方向F进行比较,在其差异处于规定的偏差内的情况下,能够使其开始自主行驶。
在此,以下对如下情形进行说明,即,如图7所示,田地H的入口位于田地H的左右宽度的大致中央附近,用户(操作人员)在田地设定中选择位于田地H的左右宽度的大致中央附近的地点Sa作为行驶开始位置Sr,并选择地点Sb作为行驶结束位置Gr。
这种情况下,远程操作装置112生成从地点Sa至地点Sb为止的路径R。通常,从地点Sa朝向地点Sb而生成路径R,不过,在地点Sa处于田地H的左右宽度的大致中央附近的情况下,还需要生成从地点Sa朝向地点Sb的相反侧的路径,从而路径生成变得复杂。另外,在行驶作业车辆100与自主行驶作业车辆1协同进行作业的情况下,对于对行驶作业车辆100进行操作的操作人员而言,难以预测接下来进入哪条路径。
因此,本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1构成为:当在田地设定中将田地H的角部以外的地点(例如地点Sa)指定为行驶开始位置Sr时,选择是否“在从地点Sa至地点Sc进行自主行驶而不与此相伴地进行农作业之后,从地点Sc朝向地点Sb进行伴随有农作业的自主行驶”。
但是,如图6所示,仅在地点Sa与地点Sc之间的距离L为规定的设定值β以上(例如,设定值β=10m)的情况下,选择是否“在从地点Sa至地点Sc进行自主行驶而不与此相伴地进行农作业之后,从地点Sc朝向地点Sb进行伴随有农作业的自主行驶”。根据这样的结构,操作人员只要使得自主行驶作业车辆1进入入口附近的田地H内即可,可以不实施驾驶便使得自主行驶作业车辆1自主行驶至作业开始位置Sw,能够缩短操作人员的移动距离而提高作业效率。
另一方面,在距离L小于规定的设定值β的情况下,可以选择是否“在从地点Sa至地点Sc通过操作人员的驾驶操作而行驶之后,从地点Sc朝向地点Sb进行伴随有农作业的自主行驶”。这是因为:在距离L较近的情况下,用户的负担较小。
另外,进行上述选择的时机并不限定于上述时机(即田地设定时),可以为田地设定结束后的规定时机、例如生成从地点Sa至地点Sb为止的路径R并向用户提示路径R(例如,显示上述模拟图像)之后。
在由用户选择了“在从地点Sa至地点Sc进行自主行驶而不与此相伴地进行农作业之后,从地点Sc朝向地点Sb进行伴随有农作业的自主行驶”的情况下,如图6所示,除了生成上述作业路径Ra以及行驶路径Rb以外,远程操作装置112还生成包括从地点Sa至地点Sc为止的行驶路径Rc在内的路径R。
另一方面,在由用户选择了“在从地点Sa至地点Sc通过操作人员的驾驶操作而行驶之后,从地点Sc朝向地点Sb进行伴随有农作业的自主行驶”的情况下,远程操作装置112生成包括上述作业路径Ra以及行驶路径Rb而不包括行驶路径Rc在内的路径R。
即,作为本发明的一实施方式所涉及的作业车辆的自主行驶作业车辆1具备:车身部2;作业机24,其装配于车身部2;作为位置检测部的移动GPS天线34,其能够对车身部2的位置信息进行检测;作为存储部的存储器309,其能够对供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地H进行存储;以及控制部30,其能够对田地H内的车身部2的行驶以及作业机24所进行的作业进行控制,田地H包括:作为第一区域的作业区域HA,其包括利用作业机24进行作业的作业路径Ra;以及作为第二区域的地头HB,其设定于作业区域HA的周围,当在地头HB指示开始利用作业机24进行作业时,控制部30能够使车身部2从车身部2的当前位置Z行驶至作业路径Ra的开始地点、亦即作业开始位置Sw,然后,使其开始利用作业机24进行作业。
根据这样的结构,无需通过操作人员的驾驶而将自主行驶作业车辆1配置至作业开始位置Sw,能够使利用自主行驶作业车辆1进行的作业的效率变得更好。
另外,在沿着包括行驶路径Rc在内的路径R进行自主行驶的情况下,可以构成为:如图7所示,对自主行驶作业车辆1的当前位置Z以及方位角θa、从地点Sa通过的与作业方向F平行的假想开始线s上的任意地点Sd、以及、将地点Sa和地点Sc连结的线段与假想开始线s所成的角θb(本实施方式中为90度)进行比较,在其差异处于规定的偏差内的情况下,使其开始自主行驶。在此,规定的偏差是指:例如,当前位置Z与地点Sd之间的距离L1处于规定的设定值α(例如,规定的设定值α=1m)以内,方位角θa与角θb的差异为规定的设定值ε(例如,规定的设定值ε=15度)。
接下来,对在田地设定中选择地点Sc作为行驶开始位置Sr的情况下、或者虽然选择地点Sa作为行驶开始位置Sr但是从地点Sa至地点Sc通过操作人员的驾驶操作而行驶的情况下的自动行驶的开始进行说明。
以往,并未考虑作业开始位置Sw处的作业车辆的朝向对作业车辆的行驶精度(以及作业精度)所带来的影响。由此,以往,有时作业车辆的实际的行驶轨迹会因作业开始位置Sw处的作业车辆的朝向而偏离设定的行驶路径Rb,从而有时难以确保能够自主行驶的作业车辆的作业精度。
本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1构成为:在利用控制部30生成路径时,考虑了自主行驶作业车辆1的朝向(方位角)对行驶精度(以及作业精度)所带来的影响。
自主行驶作业车辆1构成为:在当前位置Z位于地头HB上的行驶开始位置Sr且发出了开始作业的指示时,能够利用控制部30并考虑当前位置Z的该自主行驶作业车辆1的方位角而判断是否开始自主行驶。
自主行驶作业车辆1构成为:如图8所示,能够利用控制部30而对自主行驶作业车辆1相对于基准方位X的方位角θ1、和自主行驶作业车辆1从当前位置Z相对于作业开始位置Sw的方位角θ2的角度差dθ进行计算,并构成为:在计算出的角度差dθ小于规定的阈值时,能够允许从当前位置Z至作业开始位置Sw为止的自主行驶。
在当前位置Z位于地头HB内的状态下,当由操作人员按下作业开始键205(参照图3)时,自主行驶作业车辆1利用方位角检测部32(参照图2)对当前位置Z相对于基准方位X的方位角θ1进行检测,并且,利用控制部30对从当前位置Z相对于作业开始位置Sw的方位角θ2进行计算,由此计算出两个方位角θ1、θ2的角度差dθ。
而且,自主行驶作业车辆1可以构成为:在角度差dθ小于规定的阈值(例如,小于10°)时,能够利用控制部30而允许自主行驶作业车辆1从当前位置Z自主行驶至作业开始位置Sw。
即,作为本发明的一实施方式所涉及的作业车辆的自主行驶作业车辆1具备方位角检测部32,该方位角检测部32能够对车身部2的方位角进行检测,如果车身部2的方位角θ1与从当前位置Z相对于作业开始位置Sw的方位角θ2的角度差dθ未处于规定的阈值以内,则控制部30不使车身部2从当前位置Z行驶至作业开始位置Sw。
这样,根据在车身部2的方位角θ1相对于方位角θ2的角度差dθ处于规定的阈值以内时使车身部2自主行驶的结构,能够抑制车身部2的当前位置Z相对于所设定的作业开始位置Sw的误差。
另外,自主行驶作业车辆1可以构成为:如图9所示,利用控制部30确定使得包括作业开始位置Sw的第一作业路R1向地头HB侧延长而得到的假想延长线f,在当前位置Z相对于假想延长线f处于规定的偏差内时,能够利用控制部30而允许自主行驶作业车辆1的自主行驶。另外,假想延长线f朝向作业开始位置Sw处的作业方向F的方向,与第一作业路R1的方向一致。
另外,此处所谓的“偏差”为当前位置Z相对于假想延长线f的偏离情况,具体而言,为当前位置Z相对于假想延长线f的距离。
即,自主行驶作业车辆1构成为:在当前位置Z位于地头HB内且发出了作业开始的指示时,能够利用控制部30考虑当前位置Z相对于假想延长线f的偏差而判断是否开始自主行驶。
具体而言,自主行驶作业车辆1可以构成为:如图9所示,在当前位置Z相对于假想延长线f的偏差处于规定的偏差α以内(例如,偏差α=1m以内)时,利用控制部30而允许自主行驶作业车辆1从当前位置Z自主行驶至作业开始位置Sw。
而且,自主行驶作业车辆1可以构成为:利用控制部30以减小确定的假想延长线f与当前位置Z的偏差α的方式对车身部2的行驶进行控制。
即,作为本发明的一实施方式所涉及的作业车辆的自主行驶作业车辆1中,作业路径Ra包括第一作业路R1,该第一作业路R1包括作业开始位置Sw,控制部30确定第一作业路R1向地头HB延长而得到的假想路径、亦即假想延长线f,如果当前位置Z相对于假想延长线f处于规定的偏差α以内,则能够以减小所述偏差的方式对车身部2的行驶进行控制,从而能够使车身部2从当前位置Z行驶至作业开始位置Sw。
根据这样的结构,能够抑制车身部2到达作业开始位置Sw时的、当前位置Z相对于作业开始位置Sw的误差。
另外,自主行驶作业车辆1可以构成为:如图10所示,在当前位置Z相对于假想延长线f的偏差处于规定的偏差α以外(例如,偏差α>1m)时,能够利用控制部30而不允许使自主行驶作业车辆1保持原样地进行自主行驶。
在当前位置Z相对于假想延长线f的偏差处于规定的偏差α以外的情况下,自主行驶作业车辆1可以构成为:能够允许从当前位置Z至作业开始位置Sw而生成追加的行驶路径Rb,并沿着追加生成的行驶路径Rb进行自主行驶。
即,作为本发明的一实施方式所涉及的作业车辆的自主行驶作业车辆1中,作业路径Ra包括第一作业路R1,该第一作业路R1包括作业开始位置Sw,控制部30确定第一作业路R1向地头HB延长而得到的假想路径、亦即假想延长线f,如果当前位置Z相对于假想延长线f处于规定的偏差以外,则能够生成从当前位置Z至作业开始位置Sw为止的行驶路径Rb并使车身部2沿着行驶路径Rb行驶。
根据这样的结构,在车身部2的当前位置Z和作业开始位置Sw分离时,即便操作人员未使其在有人的情况下行驶至作业开始位置Sw,也能够将自主行驶作业车辆1配置于作业开始位置Sw,从而能够省却由操作人员将自主行驶作业车辆1配置于作业开始位置Sw的劳力。
另外,为了减小当前位置Z相对于假想延长线f的偏差α,从当前位置Z至作业开始位置Sw为止的路径越长越有利。
在此,对行驶开始位置Sr的设定方法进行说明。
对于自主行驶作业车辆1而言,如图11所示,能够利用控制部30而将自主行驶作业车辆1能够开始进行自主行驶的位置、亦即行驶开始位置Sr设定于田地H内。
而且,自主行驶作业车辆1构成为:在当前位置Z与行驶开始位置Sr一致时,利用控制部30而允许自主行驶的开始。
自主行驶作业车辆1的当前位置Z通常与移动GPS天线34的位置一致,因此,可以构成为:在移动GPS天线34的位置与行驶开始位置Sr一致时,利用控制部30而使其开始自主行驶。
自主行驶作业车辆1构成为:能够在显示装置113上对行驶开始位置Sr和当前位置Z进行显示,操作人员一边确认显示装置113,一边对自主行驶作业车辆1进行驾驶操作,以使得行驶开始位置Sr和当前位置Z一致,由此,能够容易地进行自主行驶作业车辆1相对于行驶开始位置Sr的定位。
如图11所示,优选行驶开始位置Sr设定于地头HB上。
另外,更优选行驶开始位置Sr设定于地头HB上、且尽可能离开作业开始位置Sw的位置。
这是因为:如果使行驶开始位置Sr尽可能离开作业开始位置Sw,则在自主行驶作业车辆1从行驶开始位置Sr自主行驶至作业开始位置Sw的期间,产生对自主行驶作业车辆1的方位角、姿势进行修正的富余时间。
此外,更优选利用控制部30确定假想延长线f,并将行驶开始位置Sr设定于假想延长线f上、且设定于尽可能离开地头HB的作业区域HA的位置。
这是因为:如果预先将自主行驶作业车辆1配置于假想延长线f上,则在自主行驶作业车辆1从行驶开始位置Sr自主行驶至作业开始位置Sw期间,能够以更高的精度对自主行驶作业车辆1的方位角、姿势进行修正。
而且,自主行驶作业车辆1可以构成为:如图12所示,利用控制部30并考虑方位角θ1、θ2、当前位置Z相对于假想延长线f的偏差α等而设定行驶开始位置Sr。由此,仅通过将自主行驶作业车辆1配置于行驶开始位置Sr便能够调整作业开始位置Sw处的自主行驶作业车辆1的方位角、姿势,从而能够实现自主行驶作业车辆1的作业精度的提高。
对于自主行驶作业车辆1而言,为了可靠地减小确定的假想延长线f与当前位置Z的偏差α、且可靠地减小角度差dθ,使行驶开始位置Sr与作业开始位置Sw之间的距离尽可能增大。
另外,在设定行驶开始位置Sr时,优选地,考虑作业机24的大小、形状等,在作业机24不会从地头HB突出的范围内,将行驶开始位置Sr设定于地头HB的尽量远离作业区域HA的位置。
另外,对于自主行驶作业车辆1而言,在行驶开始位置Sr与作业开始位置Sw之间,利用控制部30将行驶路径Rb设定为使得自主行驶作业车辆1在地头HB行驶,由此,能够将自主行驶作业车辆1配置于作业开始位置Sw而不会破坏作业区域HA。
对于自主行驶作业车辆1而言,如图11及图13(A)所示,将行驶开始位置Sr设定为具有规定面积的“区域”。
如果将行驶开始位置Sr设定为“点”,则在使得当前位置Z与行驶开始位置Sr一致时要求较高的定位精度,难以将自主行驶作业车辆1定位于行驶开始位置Sr。
因此,自主行驶作业车辆1构成为:通过将行驶开始位置Sr设定为“区域”而使得定位时的要求精度变得缓和,能够容易地进行自主行驶作业车辆1向行驶开始位置Sr的定位。
具体而言,对于自主行驶作业车辆1而言,如图13(A)所示,可以将行驶开始位置Sr设定为“圆形区域”。这种情况下,仅指定行驶开始位置Sr的中心点和半径便能够容易地设定作为行驶开始位置Sr的“区域”。
另外,这种情况下的“圆形区域”的半径优选为在作业开始位置Sw处所允许的初始公差以下的半径,由此,能够确保作业开始位置Sw处的定位精度。
对于设定为行驶开始位置Sr的“区域”,设定为以操作人员指定的点为中心的具有规定半径的“圆形区域”,当在该“区域”内配置有自主行驶作业车辆1的移动GPS天线34时,判定为自主行驶作业车辆1配置于行驶开始位置Sr。
根据这样的结构,能够容易地将自主行驶作业车辆1配置于行驶开始位置Sr。
另外,通过将设定为行驶开始位置Sr的“区域”设定于地头HB内,能够防止自主行驶作业车辆1在田地H外进行自主行驶。
另外,设定为行驶开始位置Sr的“区域”的形状并不限定于圆形,例如,如图13(B)所示,可以为多边形(此处为长方形),此外,如图13(C)所示,也可以为随着接近作业开始位置Sw侧而左右的宽度变窄的形状。
接下来,对本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr的设定进行说明。另外,以下说明中,在出现作业路径生成装置150时,适当地参照图2。
本实施方式中示出的自主行驶作业车辆1构成为:将如图14所示的近似长方形形状的田地H设为行驶区域,能够在构成田地H的作为第一区域的作业区域HA、作为第二区域的地头HB以及侧部富余地HC中自主行驶。另外,通过操作人员的驾驶而使得行驶作业车辆100随同在田地H内自主行驶的自主行驶作业车辆1而行驶。
而且,本实施方式中,如图14所示,利用构成自主行驶作业车辆1的作业路径生成装置150在作业区域HA中形成n条作业路径Ra,并且,在地头HB以及侧部富余地HC中形成供自主行驶作业车辆1以及行驶作业车辆100行驶的行驶路径Rb。另外,图14中,例如以Ra(n)的形式来表示第n条作业路径Ra,由此,对该作业路径Ra为第几条路径进行区分。
而且,自主行驶作业车辆1构成为:能够利用作业路径生成装置150而将行驶结束位置Gr设定于地头HB上。对于自主行驶作业车辆1而言,通过将行驶结束位置Gr设定于地头HB,能够防止该自主行驶作业车辆1在田地H的外部自主行驶。
另外,本实施方式中,虽然举例示出了将自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr设定于地头HB上的情形,但是,自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr只要设定于田地H内的除了作业区域HA以外的区域即可,也可以设定于侧部富余地HC上。
以往,对于自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr的设定,并未考虑行驶作业车辆100的作业路径Ra、行驶路径Rb等,因此,有时将行驶结束位置Gr设定于地头HB上的图15所示的位置、即接近行驶作业车辆100从此处通过的行驶路径Rb的位置。
如果行驶结束位置Gr设定于图15所示的位置,则存在如下问题:在行驶作业车辆100沿着行驶路径Rb行驶时,在行驶结束位置Gr处停止的自主行驶作业车辆1会造成妨碍。
因此,本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1构成为:能够利用作业路径生成装置150并考虑行驶作业车辆100的作业路径Ra以及行驶路径Rb而设定自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr。
图14所示的实施方式中,自主行驶作业车辆1构成为:直至利用作业路径生成装置150形成的n条作业路径Ra、Ra···中的第n条作业路径Ra(n)为止,在跳过1条的各作业路径Ra中进行作业。而且,自主行驶作业车辆1构成为:在自主行驶作业车辆1的当前位置Z与设定为第n条作业路径Ra(n)的终点的作业结束位置Gw一致时,利用控制部30使作业机24的作业结束,并且,使得自主行驶作业车辆1自主行驶至行驶结束位置Gr。
即,本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1中,控制部30在作为第二区域的地头HB使得车身部2从作业结束位置Gw行驶至行驶结束位置Gr。
对于这样的结构的自主行驶作业车辆1而言,能够将针对自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr设定于确实不会妨碍行驶作业车辆100的作业的位置,从而能够使随行的行驶作业车辆100的作业效率变得更好。
另外,行驶作业车辆100构成为:直至利用作业路径生成装置150形成的n条作业路径Ra、Ra···中的第n条作业路径Ra(n)之前的1条作业路径Ra(n-1)为止,在跳过1条的各作业路径Ra中进行作业。
自主行驶作业车辆1构成为:在作业区域HA中的作业的最终阶段,如图14所示,按照作业路径Ra(n-4)→行驶路径Rb→作业路径Ra(n-2)→行驶路径Rb→作业路径Ra(n)的顺序而前进,在到达作业结束位置Gw的时刻使得作业路径Ra(n)中的作业结束,朝向地头HB上的行驶结束位置Gr而进行自主行驶。
另一方面,对于行驶作业车辆100而言,在作业区域HA中的作业的最终阶段,如图14所示,操作人员对其进行驾驶操作,一边与自主行驶的自主行驶作业车辆1随行,一边按照作业路径Ra(n-5)→行驶路径Rb→作业路径Ra(n-3)→行驶路径Rb→作业路径Ra(n-1)的顺序前进,在使得作业路径Ra(n-1)中的作业结束的时刻,进入地头HB以及侧部富余地HC的加工作业。
即,本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1具备:车身部2;作业机24,其装配于车身部2;作为位置检测部的移动GPS天线34,其能够对车身部2的位置信息进行检测;作为存储部的存储器309,其能够对供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地H进行存储;控制部30,其能够对田地H内的车身部2的行驶以及作业机24所进行的作业进行控制;以及作为路径生成部的远程操作装置112,其生成田地H中的车身部2的路径R,能够利用控制部30一边在存储于存储器309的田地H中利用移动GPS天线34对车身部2的当前位置Z进行检测,一边沿着由远程操作装置112生成的路径R而自主行驶,其中,田地H包括:作为第一区域的作业区域HA,其包括利用作业机24进行作业的作业路径Ra;以及作为第二区域的地头HB,其不包括利用作业机24进行作业的作业路径Ra,控制部30能够在作业路径Ra中利用作业机24所进行的作业结束之后,使车身部2从作业路径Ra的作业结束位置Gw行驶至在地头HB内设定的行驶结束位置Gr。
另外,本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150具备:作为位置检测部的移动GPS天线34,其能够对车身部2的位置信息进行检测;存储器309,其能够对供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地H进行存储;控制部30,其能够对田地H内的车身部2的行驶以及装配于车身部2的作业机24所进行的作业发出指示;以及作为路径生成部的远程操作装置112,其生成田地H中的车身部2的路径R,田地H包括:作为第一区域的作业区域HA,其包括利用作业机24进行作业的作业路径Ra;以及作为第二区域的地头HB,其不包括作业路径Ra,远程操作装置112能够生成使车身部2从作业机24在作业路径Ra中进行的作业结束的作业结束位置Gw行驶至在地头HB内设定的行驶结束位置Gr的行驶路径Rb。
根据这样的结构的自主行驶作业车辆1以及作业路径生成装置150,能够将针对自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr设定于不会妨碍行驶作业车辆100的作业的位置,从而能够使随行的行驶作业车辆100的作业效率变得更好。
在此,自主行驶作业车辆1构成为:能够考虑使得作业路径Ra(n-1)中的作业结束之后的行驶作业车辆100的行驶路径Rb而选择行驶结束位置Gr,例如构成为:在行驶作业车辆100预定在地头HB向左转弯时,可以选择第一行驶结束位置Gr1,或者,在行驶作业车辆100预定在地头HB向右转弯时,可以选择第二行驶结束位置Gr2。
另外,根据本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150,在其他行驶作业车辆100的作业路径Ra为在自主行驶作业车辆1的右侧后方随行的作业路径Ra的情况下、以及其他行驶作业车辆100的作业路径Ra为在自主行驶作业车辆1的左侧后方随行的作业路径Ra的情况下,也可以将行驶结束位置Gr设定于地头HB内的不同位置。
另外,根据本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150,在其他行驶作业车辆100的作业路径Ra为在自主行驶作业车辆1的右侧后方随行的作业路径Ra的情况下、以及其他行驶作业车辆100的作业路径Ra为在自主行驶作业车辆1的左侧后方随行的作业路径Ra的情况下,还可以将行驶结束位置Gr设定于地头HB内的不同位置(行驶结束位置Gr1以及行驶结束位置Gr2)。
即,本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150中,远程操作装置112能够根据作业结束位置Gw、在作业区域HA进行作业的其他行驶作业车辆100的作业路径Ra而将行驶结束位置Gr设定于地头HB,在其他行驶作业车辆100的作业路径Ra为第一作业路径Ra(预定向左转弯)的情况下、以及其他行驶作业车辆100的作业路径Ra为与第一作业路径Ra不同的第二作业路径Ra(预定向右转弯)的情况下,可以将行驶结束位置Gr设定于地头HB内的不同位置(行驶结束位置Gr1以及行驶结束位置Gr2)。
根据这样的结构的自主行驶作业车辆1,能够可靠地确保不会妨碍随行的行驶作业车辆100的行驶。
另外,自主行驶作业车辆1构成为:能够利用作业路径生成装置150并考虑地头HB中的行驶作业车辆100的行驶位置V而将行驶结束位置Gr设定于地头HB上的行驶作业车辆100已经通过的行驶路径Rb上。
具体而言,自主行驶作业车辆1可以构成为:确定行驶作业车辆100的行驶位置V,并确定地头HB上的行驶作业车辆100的行驶路径Rb中的、已经通过的部分和此后通过的部分,不将自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr设定于行驶作业车辆100此后通过的行驶路径Rb上。
另外,自主行驶作业车辆1可以形成为如下结构:实时地对与地头HB上的行驶作业车辆100的行驶路径Rb中的、已经通过的部分和此后通过的部分相关的信息进行更新,并可以构成为:能够根据行驶作业车辆100的行进状况而随时变更自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr。
例如,如图16所示,自主行驶作业车辆1可以构成为:在行驶作业车辆100尚未进入作业路径Ra(n-3)而是处于作业路径Ra(n-5)的情况下,利用作业路径生成装置150使自主行驶作业车辆1在临时停止位置Gt停止。然后,在行驶作业车辆100进入作业路径Ra(n-3)之后,利用控制部30使自主行驶作业车辆1从临时停止位置Gt自主行驶至行驶结束位置Gr。
另外,自主行驶作业车辆1可以构成为:不设定临时停止位置Gt,而是基于自主行驶作业车辆1的位置、行驶作业车辆100的位置、以及行驶作业车辆100的路径R,在比自主行驶作业车辆1的路径R与行驶作业车辆100的路径R交叉的位置更靠近前侧的位置,利用控制部30进行控制以使自主行驶作业车辆1临时停止。
另外,自主行驶作业车辆1可以构成为:如果利用作业路径生成装置150对行驶作业车辆100的行驶位置V进行检测,则能够掌握行驶作业车辆100的作业延误状况,因此,在检测出行驶作业车辆100的作业延误的情况下,无需等待行驶作业车辆100到达作业路径Ra(n-3),可以将行驶结束位置Gr变更为作业路径Ra(n-5)之前的存在已经行驶过的行驶路径Rb的位置。
另外,作业路径生成装置150构成为:能够考虑自主行驶作业车辆1以及作业机24的大小、行驶作业车辆100以及作业机24的大小等而以不会使行驶作业车辆100与自主行驶作业车辆1接触的方式设定行驶结束位置Gr。
具体而言,构成为:以满足如下数学式1(参照图17)的方式确定行驶结束位置Gr的配置,将其配置于相对于从自主行驶作业车辆1的作业结束位置Gw通过的作业路径Ra的延长线f以距离L以上的距离而分离的位置。
在此,A是自主行驶作业车辆1的耕耘宽度(作业宽度),B是行驶作业车辆100的耕耘宽度(作业宽度),C是自主行驶作业车辆1与行驶作业车辆100进行的作业的交叠量,D是行驶作业车辆100(或者装备于行驶作业车辆100的作业机)的最大宽度,E是从自主行驶作业车辆1的移动GPS天线34的位置(当前位置Z)至作业机24的后端为止的距离,γ是富余量。另外,可以构成为:在确定行驶结束位置Gr的配置时,不预估上述富余量γ。
(数学式1)
L≥(A/2)+B-C+(D-B)/2+E+γ
即,自主行驶作业车辆1构成为:将行驶结束位置Gr配置于相对于该自主行驶作业车辆1的作业结束位置Gw以规定范围(相对于延长线f的距离L)的距离以上的距离而分离的位置。另外,还可以构成为:以随行的行驶作业车辆100的作业结束位置为基准,将自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr设定于相对于行驶作业车辆100的作业结束位置以规定范围的距离以上的距离而分离的位置。
另外,自主行驶作业车辆1构成为:能够考虑在作业结束之后从田地H将自主行驶作业车辆1输出时的情形,利用作业路径生成装置150并考虑田地H的出入口的位置而设定行驶结束位置Gr。即,作业路径生成装置150可以构成为:将行驶结束位置Gr设定于尽可能地靠近田地H的出入口的位置。
此外,自主行驶作业车辆1构成为:如图18所示,能够利用方位角检测部32对车身部2相对于基准方位X的方位角θ进行检测,并能够利用作业路径生成装置150的控制部30对使自主行驶作业车辆1停止时的方位角θ(即,朝向)进行控制。
而且,自主行驶作业车辆1构成为:对在行驶结束位置Gr停止时的自主行驶作业车辆1的方位角θ(朝向)进行控制。当在行驶结束位置Gr使自主行驶作业车辆1停止时,预先使得自主行驶作业车辆1的方位角θ朝向田地H的出入口的方向,由此,当将自主行驶作业车辆1从田地H输出时,操作人员仅使自主行驶作业车辆1进行直行而无需进行折返等便能够容易地将自主行驶作业车辆1从田地H输出、且不会破坏进行作业后的田地H。
即,本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1具备方位角检测部32,该方位角检测部32能够对车身部2的方位角θ进行检测,控制部30能够对行驶结束位置Gr处的车身部2的方位角θ进行控制。
对于这样的结构的自主行驶作业车辆1而言,能够将自主行驶作业车辆1迅速地从田地H输出,而不会破坏地头HB以及侧部富余地HC。
此外,自主行驶作业车辆1可以构成为:在行驶作业车辆100所具备的显示装置113(参照图2)对自主行驶作业车辆1的行驶结束位置Gr进行显示,并且,能够通过显示装置113的画面上的触摸操作而容易地对行驶结束位置Gr进行变更。这样的结构的自主行驶作业车辆1能够灵活地应对用户的作业计划的变更。
此外,对于自主行驶作业车辆1而言,如图14所示,由于利用作业路径生成装置150以与地头HB同样的宽度在田地H的侧部设定侧部富余地HC,因此,在侧部富余地HC也与地头HB同样地能够使自主行驶作业车辆1以及行驶作业车辆100行驶。根据这样的结构,在田地H的外周部分(地头HB和侧部富余地HC)能够容易地进行加工作业,从而能够实现作业效率的提高。
另外,对于自主行驶作业车辆1而言,如图14所示,将田地H的侧部的侧部富余地HC设为与地头HB相同的宽度,因此,能够使自主行驶作业车辆1移动并从侧部富余地HC通过,由此,能够朝向作业结束位置Gw的相反侧的方向设定行驶结束位置Gr,能够更灵活地进行路径生成,进而,能够容易地生成不包括虚拟行驶的路径。
在此,对本发明的一实施方式所涉及的行驶区域确定装置的结构进行说明。
如图2所示,自主行驶作业车辆1的作业路径生成装置150具备作为位置信息获取部的移动GPS天线34,该移动GPS天线34能够获取车身部2的位置信息、亦即当前位置Z。
另外,作业路径生成装置150具备作为行驶轨迹区域确定部的远程操作装置112,该远程操作装置112能够利用由移动GPS天线34检测出的当前位置Z而确定车身部2的行驶轨迹J,并基于行驶轨迹J而确定车身部2的行驶轨迹区域JA。
另外,自主行驶作业车辆1中,还能够利用控制部30并基于行驶轨迹J而确定车身部2的行驶轨迹区域JA,可以构成为:代替远程操作装置112而利用控制部30来确定车身部2的行驶轨迹区域JA。
另外,作业路径生成装置150的远程操作装置112同时具备如下作为行驶区域确定部的功能:能够基于从行驶轨迹J中选择的多个选择点、亦即角部p~u来确定供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地H的形状(以下,称为田地形状HK)。
另外,自主行驶作业车辆1中,还能够利用控制部30并基于从行驶轨迹J中选择的多个选择点、亦即角部p~u而确定田地形状HK,可以构成为:代替远程操作装置112而利用控制部30来确定田地形状HK。
此外,作业路径生成装置150的远程操作装置112还同时具备能够对田地形状HK进行校正的作为校正部的功能。
另外,自主行驶作业车辆1还可形成为利用控制部30对田地形状HK进行校正的结构,并可以构成为:代替远程操作装置112而利用控制部30对田地形状HK进行校正。
进而,作业路径生成装置150的远程操作装置112具备作为通报部的显示装置113,该显示装置113能够执行规定的通报。
即,作为本发明的一实施方式所涉及的行驶区域确定装置的作业路径生成装置150是能够基于利用能够获取车身部2的位置信息、亦即当前位置Z的位置信息获取部、亦即移动GPS天线34以及当前位置Z而确定的车身部2的行驶轨迹J来确定车身部2的行驶轨迹区域JA的行驶轨迹区域确定部,另外,还是能够基于从行驶轨迹J中选择的多个选择点p~u而确定供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地H的形状(田地形状HK)的行驶区域确定部,此外,还具备作为能够对田地形状HK进行校正的校正部的远程操作装置112以及控制部30。
接下来,对本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1的田地登记进行说明。在此,举例示出对如图19所示的具有凹凸形状的田地H进行登记的情形而进行说明。
对于自主行驶作业车辆1而言,在对图19所示的田地H进行田地登记的情况下,通过操作人员的驾驶而使自主行驶作业车辆1沿着田地H的外周行驶,由此获取行驶轨迹J。如图19所示,行驶轨迹J的形状与田地H的外周形状大致一致。
另外,自主行驶作业车辆1在转弯时需要规定的转弯半径,因此,行驶轨迹J的角部为圆弧状而与实际的田地H的形状不同。
接下来,在对田地H的田地登记中,确定行驶轨迹J上所存在的角部。
如图20所示,在本实施方式所示的行驶轨迹J中存在p、q、r、s、t、u这6个角部,图20所示的具有p、q、r、s、t、u的角部的行驶轨迹J显示于显示装置113上。
接下来,在对田地H的田地登记中,操作人员选择行驶轨迹J上存在的角部而设定田地H的形状(田地形状HK)。
例如,如图20所示,操作人员在选择了行驶轨迹J上的p、q、r、s、t、u这6个角部的情况下,设定图20所示的田地形状HK。
如果操作人员准确无误地选择了全部角部,则如图20所示,能够以高精度而设定与田地H的形状大致一致的田地形状HK。
另一方面,例如,在操作人员仅选择了行驶轨迹J上的p、q、r、t、u这5个角部的情况下(即,忘记选择角部S的情况下),设定图21所示的五边形形状的田地形状HK。
这种情况下,田地形状HK中的相当于三角形rst的部分尽管本来就是田地H的外部的区域,但却被设定为田地H的一部分(内部的区域)。在该情况下,有可能设定了错误的田地形状HK,从而有可能将自主行驶作业车辆1的作业路径Ra以及行驶路径Rb设定于田地H外。
因此,为了防止将自主行驶作业车辆1的作业路径Ra或行驶路径Rb设定于田地H外的范围,本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150采用了以下说明的结构。
作为本发明的一实施方式所涉及的行驶区域确定装置的作业路径生成装置150可以构成为:如图20所示,利用远程操作装置112自动地确定由获取到的行驶轨迹J包围的闭合区域(以下,称为行驶轨迹区域JA),在检测出设定的田地形状HK上的确定的点位于确定的行驶轨迹区域JA的外部的情况下,利用远程操作装置112来判断田地形状HK的设定是否出现错误(即,田地形状HK是否从实际的田地H突出)。
而且,远程操作装置112构成为:在判断为田地形状HK出现错误的情况下,在远程操作装置112的显示装置113上发出警报。
即,本发明所涉及的行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)具备作为判定部的远程操作装置112,在设定的田地形状HK上的确定的点位于行驶轨迹区域JA以外的情况下,该远程操作装置112判定为田地H包括行驶轨迹区域JA以外的区域。
而且,根据这样的结构的行驶区域确定装置(作业路径生成装置150),能够更可靠地防止误将路径R(作业路径Ra以及行驶路径Rb)设定于田地H的外侧。
另外,本发明的一实施方式所涉及的行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)可以构成为:利用远程操作装置112自动地确定行驶轨迹区域JA,并且,对设定的田地形状HK的面积和行驶轨迹区域JA的面积进行比较,在田地形状HK的面积超过行驶轨迹区域JA的面积的情况下,利用远程操作装置112来判断田地形状HK的设定是否出现错误(即,田地形状HK是否从实际的田地H突出)。
即,本发明所涉及的行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)具备作为判定部的远程操作装置112,在设定的田地形状HK的面积大于行驶轨迹区域JA的面积的情况下,该远程操作装置112判定为田地形状HK包括行驶轨迹区域JA以外的区域。
而且,根据这样的行驶区域确定装置(作业路径生成装置150),能够更可靠地防止误将路径R(作业路径Ra以及行驶路径Rb)设定于田地H的外侧。
另外,可以构成为:对于是否存在从田地H突出的部分的判断,可以适当地设定阈值,在突出的部分的面积超过规定的阈值的情况下,判断为突出。
此外,本发明的一实施方式所涉及的行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)还可以构成为:对设定的田地形状HK与已知的地图信息进行比较。
如图22所示,行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)构成为:预先将田地H的地图信息HM存储于远程操作装置112,利用远程操作装置112对设定的田地形状HK与地图信息HM进行比较。地图信息HM中包括田地H的位置信息(端点的纬度经度)、面积、形状等信息。
而且,远程操作装置112构成为:在田地形状HK中具有与地图信息HM不一致的部分(例如,图22中示出的三角形rst)的情况下,在远程操作装置112的显示装置113上发出警报。
在此,对于行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)而言,将利用显示装置113而进行的通报的内容设为暗示田地H包括行驶轨迹区域JA以外的区域的通报内容。
作为显示装置113上显示的具体的通报内容,例如,如“需要确认角部的选择是否错误”这样的表示催促操作人员进行确认的语句,或者,对如“如果保持原样地进行路径生成则有可能在田地H外生成路径”这样的警告语进行显示。
另外,行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)可以构成为:利用远程操作装置112以使得田地H不包括行驶轨迹J的区域以外的区域的方式对田地形状HK进行校正,而不是利用显示装置113对田地H包括行驶轨迹J的区域以外的区域进行通报。
这种情况下,可以构成为:在显示装置113进行确认“是否对田地形状HK进行了校正”的显示,当操作人员选择了“校正”时,利用远程操作装置112执行校正。
行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)构成为:例如,操作人员能够根据利用触笔在画面上发出的指示而对显示装置113上显示的田地形状HK进行修正,例如,操作人员通过进行追加选择角部S的操作而对田地形状HK进行校正。
另外,行驶区域确定装置(作业路径生成装置150)可以构成为:在对地图信息等和田地形状HK进行比较的结构中,利用远程操作装置112来确定突出的部分,并且,利用远程操作装置112将确定的突出部分删除,由此对田地形状HK进行校正。
另外,在获取到行驶轨迹J之后确定田地形状HK的方法并不限定于仅确定角部的方法。
例如,可以构成为:预先在显示装置113对获取的行驶轨迹J进行显示,操作人员根据利用触笔在画面所发出的指示而对角部和边部进行指定,由此确定田地形状HK,根据这样的确定方法,即便在忘记选择角部的情况下,也能够高精度地确定田地形状HK。
或者,作为在获取到行驶轨迹J之后确定田地形状HK的方法,可以构成为:利用远程操作装置112并根据获取到的行驶轨迹J而自动地生成田地形状HK,此外,还可以构成为:操作人员确认自动生成的田地形状HK,并根据实际情况而进行适当的修正,由此获取更适当的田地形状HK。
即,作为本发明所涉及的行驶区域确定装置的作业路径生成装置150是能够基于利用能够获取车身部2的位置信息、亦即当前位置Z的位置信息获取部、亦即移动GPS天线34和当前位置Z而确定的车身部2的行驶轨迹J来确定车身部2的行驶轨迹区域JA的行驶轨迹区域确定部,另外,具备:作为行驶区域确定部的远程操作装置112,其能够基于从行驶轨迹J中选择的多个选择点、亦即角部p~u来确定供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地形状HK;以及作为通报部的显示装置113,其能够执行规定的通报,规定的通报为暗示设定的田地形状HK包括行驶轨迹区域JA以外的区域的通报。
另外,作为本发明所涉及的行驶区域确定装置的作业路径生成装置150是能够基于利用能够获取车身部2的位置信息、亦即当前位置Z的位置信息获取部、亦即移动GPS天线34和当前位置Z而确定的车身部2的行驶轨迹J来确定车身部2的行驶轨迹区域JA的行驶轨迹区域确定部,另外,其是能够基于从行驶轨迹J中选择的多个选择点、亦即角部p~u来确定供车身部2行驶的行驶区域、亦即田地形状HK的行驶区域确定部,此外,其具备作为能够对田地形状HK进行校正的校正部的远程操作装置112,在设定的田地形状HK包括行驶轨迹区域JA以外的区域的情况下,远程操作装置112将田地形状HK校正为不包括行驶轨迹区域JA以外的区域的区域。
而且,根据这样的结构的作业路径生成装置150,能够防止在自主行驶作业车辆1的路径R(作业路径Ra以及行驶路径Rb)的设定中误将路径R设定于行驶区域、亦即田地H的外侧。
接下来,关于本发明的一实施方式所涉及的自主行驶作业车辆1的对田地的登记,举例示出了在图23所示的田地H中针对2种作物(作物SX和作物SY)根据作物的不同而分别设定区域的情况来进行说明。在此,举例示出将图23(A)所示的近似长方形的田地H划分为二片区域、在一片区域栽培作物SX且在另一片区域栽培作物SY的情况而进行说明。
在这样的情况下,对于作物SX的区域而进行田地的登记,首先,利用自主行驶作业车辆1对田地H的外周形状进行检测,确定田地H整体的田地形状HK。在此,如图23(B)所示,通过选择角部pqrs来确定田地H整体的田地形状HK。
接下来,为了确定作物SX的区域,追加选择线段pq上的点t和线段rs上的点u,将由点ptus规定的矩形部分确定为用于作物SX的田地形状HK1,将由点qrut规定的矩形部分确定为用于作物SY的田地形状HK2。
在此,例如,在用户错误地选择了t及点u的情况下,如图24(A)所示,有可能误将作物SY的区域的一部分登记为作物SX的区域。
因此,本发明的一实施方式所涉及的作业路径生成装置150可以构成为:预先获取作物SX、SY的各区域的区域数据DX、DY,对该区域数据DX、DY与各田地形状HK1、HK2进行比较,由此防止错误的田地登记。
另外,作为作物SX、SY的区域数据DX、DY,可以使用各区域的面积、各区域中的端点的位置信息、各区域的地图数据(包括形状、面积、位置信息)等。
而且,将这样的区域数据DX、DY预先存储于远程操作装置112,利用远程操作装置112对确定的田地形状HK1、HK2与区域数据DX、DY进行比较,由此,能够防止错误的田地登记。
另外,如图24(B)所示,利用区域数据DX、DY进行比较,其结果,在利用远程操作装置112判断为田地形状HK1、HK2存在错误(存在重叠部分)的情况下,利用显示装置113进行通报。
或者,可以构成为:在判断为田地形状HK1、HK2存在错误的情况下,利用远程操作装置112以使得确定的田地形状HK1、HK2与区域数据DX、DY匹配的方式对点t、u的配置进行校正,由此对各田地形状HK1、HK2进行校正。
接下来,对作业车辆的路径生成方法进行说明。
当在作业区域内使自主行驶作业车辆往返进行作业时,因设定的交叠量或装配的作业机的宽度而使得地头区域的转弯半径小于自主行驶作业车辆自身的转弯半径,从而无法一次性地完成转弯而需要进行折返,有可能产生转弯所需的时间延长这样的效率不高的状况。另外,在转弯半径较小的情况下,发生急转弯而在地头明显地残留轮胎痕迹,还有可能产生地头的加工作业耗费时间这样的效率不高的状况。
以下示出的作业车辆的路径生成方法精心设计了路径的生成,由此,当在作业区域HA内进行往返作业时,能够在地头HB高效地转弯,当进行往返作业时,在地头HB不会因转弯而破坏田地H的表面,能够高效地进行转弯。
对于路径生成设定的跳跃数量的设定,在选择跳跃N(N为1以上的自然数)列的情况下,通过“跳跃N列”而生成路径。在此,“跳跃N列”是指:隔着N列作业路而配置第n列(本实施方式中,n为0以上的自然数,用作表示作业顺序的标记)作业路和第n+1列作业路。具体而言,是指:当在作业路径Ra中所包含的作业路R1、R2···上依次行驶时,将相对于当前的作业路隔着N列作业路配置的作业路作为下一个作业路而设定顺序,即,从当前的作业路跳过2条相邻的作业路而进入下一个作业路(例如,参照图25,在R1上行驶之后,在R4上行驶)。各作业路具有与自主行驶作业车辆1所进行的作业相应的规定的作业宽度,且在作业区域内平行配置。而且,通过跳跃多列而生成路径,由此能够充分确保转弯距离,无需进行急转弯,自主行驶作业车辆1能够具有富余地在行驶路径Rb进行转弯。由此,不会破坏田地地面而能够高效地转弯。以下,对路径生成设定中选择了跳跃2列的情况下的路径的生成方法进行更详细说明。
另外,“跳跃N列”是指:隔着N列作业路而配置第n列(n为0以上的自然数)作业路和第n+1列作业路,但是,有时因作业路径Ra中包含的作业路的条数而无法隔着N列作业路配置作业路Rn和作业路(Rn+1)。这种情况下,至少隔着(N+1)列以上的K列进行配置。
图25至图28示出了第一实施方式的路径的生成方法。图29示出了第二实施方式的路径的生成方法。图30及图31示出了第三实施方式的路径的生成方法。
[第一实施方式]
图25示出了如下实施方式:从端部(作业开始位置S)的作业路R1开始,朝向一侧跳过2条,由此确定作业路的顺序,从一侧的极限、亦即无法朝向一侧跳过2条的作业路R10返回至与端部的作业路R1相邻的第一条作业路R2,从此处再次朝向一侧跳过2条而设定作业路的行驶顺序,当到达作为极限的作业路之后,返回至与端部的作业路R1相邻的第二条作业路R3,并再次朝向一侧跳过2条而设定作业路的行驶顺序。另外,“行驶顺序”是路径R中生成的作业路径Ra中的行驶顺序,其是从一个地头HB至另一个地头HB为止的作业路径Ra中用于行驶的作业路的顺序。
图26示出了如下实施方式:从端部(作业开始位置S)的作业路R1开始,朝向一侧跳过2条,由此确定作业路的顺序,从一侧的极限、亦即作业路R10返回至与端部的作业路R1相邻的第二条作业路R3,从此处再次朝向一侧跳过2条而设定作业路的行驶顺序,在到达作为极限的作业路R9之后,返回至作业路R2,再次朝向一侧跳过2条,由此设定作业路的行驶顺序。
本实施方式中,以作业路的条数为10条、11条以及12条的情形为例。分别示于图25及图26的上部、中部、下部。
如上所述,通过生成路径R,能够以如下简单的算法维持跳过2条以上的路径而使得相邻的作业路进入下一个作业路的跳跃2列的方式,算法如下:将端部的作业路作为开始位置,从端部依次通过跳跃2列的方式而设定行驶顺序,当到达极限时,返回至自端部起的第二条或者第三条作业路。
本实施方式的算法中的作业路的重复单位例如为图27中示出的9条。这种情况下,第一组作业路的条数为从作为该组的开始位置的第一条(作业开始位置S1)作业路R1至作为结束位置的第九条作业路R9这9条,使第二组的开始位置(作业开始位置S2)与第一组作业路的结束位置(R9)共享,从而将第二组作业路的条数计数为9条。即,将第一组从端部的作业路R1开始设为9条,将第9条作业路R9作为下一个第二组的第一条(端部)作业路R1而重复计数。
而且,同样地,反复建立第三组、第四组、第五组的整个路径。由此,即便在作业路的条数较多的情况下,也能够维持跳跃2列的方式,并且,能够缩短作业路间的行驶距离(行驶路径Rb的距离),能够缩短选择了跳跃2列的方式的情况下的整体的行驶距离。
从作业路的条数M条(M为自然数)减去1并用8相除所得的商为作业路组的重复次数,将余数的值(1至7的值)加到最后的组中,对于生成的10条至16条的最后的作业路组使用同样的算法而设定作业路的行驶顺序,由此,能够设定重复的作业路组中的作业路的行驶顺序和最后的作业路组中的作业路的行驶顺序,无论作业路的条数如何,都可以应用本实施方式的算法。
如图28所示,可以将本实施方式的算法中的作业路的重复单位设为11条。这种情况下,也同样地将第一组的第十一条作业路R11用作第二组的第一条作业路R1。另外,从作业路的条数M减去1并用10相除所得的商为作业路组重复次数。而且,将余数的值加到最后的组中,或者,在余数的值较大的情况下,也可以另外相对于余数的值的条数的作业路以同样的算法而设定行驶顺序。
另外,作业路的重复单位并不局限于上述9条、11条,例如也可以为15条,不过,如果重复单位中包括的作业路的条数增多,则重复单位内的跳跃数(移动的作业路间的距离)必然增大,故不构成优选方式。
即,第一实施方式所示的路径生成方法的特征在于,路径R包括田地H的作业区域HA内的作业路径Ra和地头HB内的行驶路径Rb,作业路径Ra包括平行配置的多条作业路R1~R12,并且,根据行驶路径Rb而按顺序将该作业路R1~R12连接,在行驶路径Rb中跳过2条以上的相邻的作业路而进行连接时,从所述作业路中的端部的作业路开始,朝向一侧跳过2条而设定作业路的行驶顺序,在到达该一侧的极限之后,从与所述端部的作业路相邻的第一条作业路或第二条作业路中的任意一方再次朝向一侧跳过2条,由此设定作业路的行驶顺序,在到达该一侧的极限之后,从与所述端部的作业路相邻的第一条作业路或第二条作业路中的另一方再次朝向一侧跳过2条,由此设定作业路的行驶顺序。
根据这样的结构,在作业区域HA内进行往返作业时,能够在地头HB高效地转弯,在进行往返作业时,在地头HB不会因转弯而破坏田地H的表面,能够高效地转弯。
[第二实施方式]
图29示出了根据作业路的条数而对作业开始位置进行变更的实施方式。图29中,上部示出了将作业路的条数设为12(3的倍数)条的例子,中部示出了将作业路的条数设为10(3的倍数-2)条的例子,下部示出了将作业路的条数设为11(3的倍数-2)条的例子。
在作业路的条数为3N(N为4以上的自然数,“3N”表示为3的倍数)的情况下,将从端部开始的第二条作业路R2作为开始位置,在作业路的条数为3N-2的情况下,将从端部开始的第三条作业路R3作为开始位置,在作业路的条数为3N-1的情况下,将端部的作业路R1作为开始位置。而且,在分别根据作业路的条数来设定作业开始位置S(开始的作业路)之后,以跳跃2列的方式设定作业路的行驶顺序。
如上所述,根据作业路的条数而对开始作业的位置进行变更,由此能够维持跳跃2列的方式而能够实现在地头的高效转向。
即,第二实施方式所示的路径生成方法的特征在于,路径R包括田地H的作业区域HA内的作业路径Ra和地头HB内的行驶路径Rb,作业路径Ra包括平行配置的多条作业路R1~R12,并且,根据行驶路径Rb而按顺序将该作业路R1~R12连接,当在行驶路径Rb中跳过2条以上的相邻的作业路而进行连接时,在所述作业路的条数为3N(N为4以上的自然数,以下相同)的情况下,将从端部开始的第二条作业路作为开始位置,在所述作业路的条数为3N-2的情况下,将从端部开始的第三条作业路作为开始位置,在所述作业路的条数为3N-1的情况下,将端部的作业路作为开始位置。
根据这样的结构,在作业区域HA内进行往返作业时,能够在地头HB高效地转弯,在进行往返作业时,在地头HB不会因转向而破坏田地H的表面,能够有效地转向。
[第三实施方式]
图30及图31示出以相邻的作业路的作业方向彼此不同的方式设定行驶顺序的实施方式,图30示出了全部或一部分利用了第一实施方式的算法的例子,图31示出利用了第二实施方式的算法的例子。
通过像本实施方式这样交替地设定作业区域中的作业方向,能够抑制作业后的土的偏移等。
图30中,以作业路的条数分别设为9条、11条、13条的情形作为例子,并分别示于上部、中部、下部。
在作业路的条数为9条的情况下,从端部(作业开始位置S)的作业路R1朝向一侧,在作业路R4、作业路R7设定2次的行驶顺序。然后,返回至起始自端部的第二条作业路R2,再次朝向一侧,按照作业路R5、作业路R8的顺序而设定行驶顺序。最后,返回至从端部开始的第三条作业路R3,再次朝向一侧,按照作业路R6、作业路R9的顺序而设定行驶顺序。
在作业路的条数为11条的情况下,从端部(作业开始位置S)的作业路R1朝向一侧,在作业路R4、作业路R7、作业路R10设定3次的行驶顺序。然后,返回至起始自端部的第三条作业路R3,再次朝向一侧,由此设定行驶顺序,最后,从起始自端部的第二条作业路R2朝向一侧而设定行驶顺序。
即,在从端部的作业路以跳跃2列的方式设定行驶顺序的情况下,如果朝向一侧设定了偶数次的行驶顺序,则接下来返回至起始自端部的第二条作业路,跳过2条而设定行驶顺序,最后,返回至起始自端部的第三条作业路,跳过2条而设定行驶顺序,由此,维持跳跃2列的方式。另一方面,如果朝向一侧设定了奇数次的行驶顺序,则接下来返回至起始自端部的第三条作业路,跳过2条而设定行驶顺序,最后,返回至起始自端部的第二条作业路,跳过2条而设定行驶顺序,由此维持跳跃2列的方式。
换言之,从端部的作业路跳过2条而设定行驶顺序,根据到达一侧的极限而折返时的作业方向,将接下来进入的作业路确定为起始自端部的第二条或第三条中的哪一条,由此,能够交替地设定相邻的作业路中的作业方向。
在作业路的条数为13条的情况下,从端部的作业路R1朝向一侧在作业路R4、作业路R7、作业路R10、作业路R13设定4次(偶数次)的行驶顺序。然后,返回至起始自端部的第二条作业路R2,再次朝向一侧,以作业路R5、作业路R8、作业路R11的顺序而设定3次(奇数次)的行驶顺序。然后,返回至起始自端部的第六条作业路R6,再次朝向一侧,以作业路R9、作业路R12的顺序而设定行驶顺序,最后,返回至起始自端部的第三条作业路R3。
在作业路为13条的情况下,与作业路为9条、11条的情形不同,第二次折返时、亦即第十条的行驶顺序的作业方向与第一次折返时、亦即第六条的行驶顺序中的作业方向相同,因此,跳过起始自端部的第三条作业路,将下一个作业路R6设定为下一个行驶顺序。即,一边利用第一实施方式的算法的一部分,一边优先交替地设定相邻的作业路中的作业方向。
图31中以作业路的条数为7条、8条的情形为例而分别示于上部、下部。
在作业路的条数为7条(3的倍数-2)的情况下,从起始自端部的第三条作业路R3开始,按照作业路R6、R1、R4、R7、R2、R5的顺序设定行驶顺序。在作业路的条数为8条(3的倍数-1)的情况下,从端部的作业路R1开始,按照作业路R6、R3、R8、R5、R2、R7、R4的顺序设定行驶顺序。
这样,第二实施方式中,虽然将N设为4以上的自然数,不过,也能够同样地应用于N=3的情形。
如上所述,本实施方式中,在以使得作业区域内相邻的作业路中的行驶方向互不相同的方式设定各作业路的行驶顺序时,利用第一实施方式或第二实施方式中使用的算法,不过,只要能够以形成交替的行驶方向的方式设定行驶顺序即可,并不限定于这些例子。
本实施方式的其他特征在于,在基于作业路径Ra中包含的作业路的条数无法隔着N列作业路而配置作业路Rn和作业路(Rn+1)的情况下,至少隔着(N+1)列以上的K列进行配置,并且,在隔着超过N列的作业路而配置顺序连续的其他作业路彼此的情况下,始终隔着K列而进行配置,此外,隔着N列配置的作业路彼此的作业顺序的设定方向为一侧,隔着K列而配置的作业路彼此的作业顺序的设定方向为上述一侧的相反方向。
即,图32的上层示出的路径(作业路的条数为7条的情形)中,在一侧(与田地设定中设定的作业方向F垂直的方向、且是以作业开始位置S为基准的作业结束位置G的方向)隔着2列作业路而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R1和作业路R4、以及、作业路R3和作业路R6),在一侧的相反侧隔着超过2列的4列而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R7和作业路R2、以及、作业路R6和作业路R1)。
自图32的上方起第二层示出的路径(作业路的条数为8条的情况下)中,在一侧(与田地设定中设定的作业方向F垂直的方向、且是以作业开始位置S为基准的作业结束位置G的方向)隔着2列作业路而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R1和作业路R4、以及、作业路R3和作业路R6),在一侧的相反侧隔着超过2列的4列而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R7和作业路R2、以及、作业路R8和作业路R3)。
图32的中层示出的路径(作业路的条数为9条的情况下)中,在一侧(与田地设定中设定的作业方向F垂直的方向、且是以作业开始位置S为基准的作业结束位置G的方向)隔着2列作业路而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R1和作业路R4、以及、作业路R3和作业路R6),在一侧的相反侧隔着超过2列的4列而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R7和作业路R2、以及、作业路R8和作业路R3)。
自图32的下方起第二层示出的路径(作业路的条数为10条的情况下)中,在一侧(与田地设定中设定的作业方向F垂直的方向、且是以作业开始位置S为基准的作业结束位置G的方向)隔着2列作业路而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R1和作业路R4、以及、作业路R3和作业路R6),在一侧的相反侧隔着超过2列的6列而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R9和作业路R2、以及、作业路R10和作业路R3)。
图32的下层示出的路径(作业路的条数为11条的情况下)中,在一侧(与田地设定中设定的作业方向F垂直的方向、且是以作业开始位置S为基准的作业结束位置G的方向)隔着2列作业路而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R1和作业路R4、以及、作业路R3和作业路R6),在一侧的相反侧隔着超过2列的6列而配置设定有连续的作业顺序的作业路(例如作业路R9和作业路R2、以及、作业路R10和作业路R3)。
对上述特征进行整理,在隔着规定数量的作业路而配置2条(2列)作业路的情况下,该规定数为预先由用户设定的值。因此,在作为规定数设定了“第一值”的情况下,在多列作业路中的第n列作业路与第n+1列作业路之间配置“第一值”列作业路。另一方面,在因作业路的条数而无法隔着“第一值”列配置2条作业路的情况下,隔着大于第一值的“第二值”列而配置2条作业路。即,在无法隔着“第一值”列配置2条作业路的情况下,不会隔着小于“第一值”列的“第三值”列而配置2条作业路。
另外,在发生了多次无法隔着“第一值”列而配置2条作业路的状况的情况下,始终隔着“第二值”列而配置2条作业路,由此,抑制了过度产生用户意想不到的路径的生成。即,不会隔着大于“第一值”且与“第二值”不同的“第四值”列而配置2条作业路。此外,在隔着“第一值”列而配置2列作业路的情况下,作业顺序的设定方向(以第n列作业路为基准的第n+1列作业方向)为上述一侧,在隔着“第二值”列而配置2列作业路的情况下,作业顺序的设定方向为上述一侧的相反方向。
另外,在作为作业顺序而设定了最终顺序的作业路中的自主行驶作业车辆1所进行的作业的结束位置与田地设定中设定的作业结束位置G不同的情况下,自主行驶作业车辆只要在地头HB和/或侧部富余地HC上行驶而从上述结束位置移动至作业结束位置G即可。由此,无需变更田地设定中由用户指定的作业结束位置G,就能够适当地生成路径。
即,第三实施方式所示的路径生成方法的特征在于,路径R包括田地H的作业区域HA内的作业路径Ra和地头HB内的行驶路径Rb,作业路径Ra包括平行配置的多条作业路R1~R12,并且,根据行驶路径Rb而按顺序将该作业路R1~R12连接,当在行驶路径Rb跳过2条以上的相邻的作业路而进行连接时,将所述作业路中的相邻的作业路中的行驶方向设定为互不相同。
根据这样的结构,当在作业区域HA内进行往返作业时,能够在地头HB高效地转弯,在进行往返作业时,在地头HB不会因转弯而破坏田地H的表面,能够高效地转弯。
附图标记说明
1 自主行驶作业车辆
2 车身部
24 作业机
32 方位角检测部
34 移动GPS天线(位置检测部)
30 控制部
100 行驶作业车辆
112 远程操作装置
113 显示装置
150 作业路径生成装置(行驶区域确定装置)
309 存储器(存储部)
H 田地(行驶区域)
HA 作业区域(第一区域)
HB 地头(第二区域)
Ra 作业路径
Rb 行驶路径
Gw 作业结束位置
Gr 行驶结束位置
Z 当前位置(自主行驶作业车辆的)
V 行驶位置(行驶作业车辆的)
θ (车身部的)方位角
HK 田地形状
J 行驶轨迹
JA 行驶轨迹区域

Claims (2)

1.一种作业车辆,其具备:
车身部;
作业机,该作业机装配于所述车身部;
位置检测部,该位置检测部能够对所述车身部的位置信息进行检测;
存储部,该存储部能够对供所述车身部行驶的行驶区域进行存储;
控制部,该控制部能够对所述行驶区域内的所述车身部的行驶以及所述作业机所进行的作业进行控制;以及
路径生成部,该路径生成部生成所述行驶区域中的所述车身部的路径,
所述控制部能够在存储于所述存储部的所述行驶区域中利用所述位置检测部对所述车身部的当前位置进行检测,
所述作业车辆的特征在于,
当在所述行驶区域中发出了向开始利用所述作业机进行作业的作业开始地点移动的指示时,所述控制部能够使所述车身部从所述车身部的当前位置自主行驶至所述作业机的所述作业开始地点,
当发出向所述作业开始地点移动的指示时,所述控制部以满足许可条件为条件,而使所述车身部自主行驶至所述作业开始地点,
基于所述车身部的方位角与所述作业开始地点的位置而判定所述车身部是否朝向所述作业开始地点,当判定为所述车身部朝向所述作业开始地点时,满足所述许可条件。
2.一种作业车辆,其具备:
车身部;
作业机,该作业机装配于所述车身部;
位置检测部,该位置检测部能够对所述车身部的位置信息进行检测;
存储部,该存储部能够对供所述车身部行驶的行驶区域进行存储;
控制部,该控制部能够对所述行驶区域内的所述车身部的行驶以及所述作业机所进行的作业进行控制;以及
路径生成部,该路径生成部生成所述行驶区域中的所述车身部的路径,
所述控制部能够在存储于所述存储部的所述行驶区域中利用所述位置检测部对所述车身部的当前位置进行检测,
所述作业车辆的特征在于,
当在所述行驶区域中发出了向开始利用所述作业机进行作业的作业开始地点移动的指示时,所述控制部能够使所述车身部从所述车身部的当前位置自主行驶至所述作业机的所述作业开始地点,
所述作业车辆具备方位角检测部,该方位角检测部能够对所述车身部的方位角进行检测,
当所述车身部的方位角与从所述当前位置相对于所述作业开始地点的方位角的角度差处于规定的阈值以内时,使所述车身部从所述当前位置行驶至所述作业开始地点。
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