JP6930824B2 - 経路生成システム - Google Patents
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Description
そのため、このように同一の作業対象エリア内で異なる作業車両に自律作業を行わせる場合に、オペレータによる設定作業等を低減又は簡素化し、作業車両毎の作業経路を効率的に生成することが望まれる。
前記記憶部に記憶された前記設定情報に基づいて第1の作業車両が自律作業を行う第1の作業経路と第1の作業車両とは異なる作業を行う第2の作業車両が自律作業を行う第2の作業経路とを生成可能な経路生成部と、
を備え、
前記設定情報は、複数の項目から構成され、
前記経路生成部は、前記設定情報のいずれかが選択されることによって選択された項目の情報が登録され、その登録情報に基づいて第2の作業経路を生成可能であることを特徴とする点にある。
したがって、同一の作業対象エリアにて異なる作業車両にて自律作業を行わせる際の経路生成を効率的に行うことができる。
また、前に自律作業を行った第1の作業車両の作業経路を考慮して、次の第2の作業車両の作業経路を生成することができ、耕耘作業や苗植え付け作業や刈取収穫作業などの異なる作業を異なる作業車両にて連続的に行う場合に、後続の作業車両の自律作業の作業効率や作業精度を向上させることができる。
前記経路生成部は、前記学習情報を利用して第2の作業経路を生成可能であることを特徴とする点にある。
したがって、第2の作業車両が自律作業を行う第2の作業経路の生成を一層効率的に行うことができるとともに、学習情報が考慮されることで第2の作業車両の自律作業の作業効率や作業精度を一層向上させることができる。
前記経路生成部は、第1のオフセット値と第2のオフセット値の相違に応じて第2の作業経路を生成することを特徴とする点にある。
前記経路生成部は、第2の作業経路の各地点に対して前記高さ情報を対応付けて第2の作業経路を生成することを特徴とする点にある。
この自律走行システムは、走行経路を生成し、その生成された走行経路に沿って作業車両を自律走行可能(自律作業可能)に構成されている。
なお、作業車両としては、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業車両に加え、歩行型作業車両も含まれる。また、作業機50を装着可能なトラクタTや他の作業車両は、装着する作業機50を異なる作業を行う作業機に交換することで、作業車両自体は同一の作業車両でも、異なる作業を行う別の作業車両となる。
作業車両情報は、例えば、トラクタTの機種、トラクタTの大きさ(全長及び横幅)、作業機50の種類や大きさ(横幅)、自律作業させる際の目標車速や目標エンジン回転速度を示す情報等である。
圃場情報は、例えば、圃場の形状、開始位置(図3においてS1にて示す位置)、終了位置(図3においてG1にて示す位置)、作業方向(図3において矢印にて示す方向)、圃場の各部位の高さを示す高度情報(高さ情報)、障害物の有無や障害物の位置を示す情報等である。高度情報には、更に圃場の勾配を示す情報が含まれていてもよい。
作業情報は、1台のトラクタTにて作業を行う単独作業とするか、又は、複数台のトラクタTにて作業を行う協調作業とするかを示す協調作業の有無、作業領域(図3においてR1にて示す領域)の周囲に設定する外周領域(例えば枕地等、図3においてR2にて示す領域)の幅を示す情報等である。
作業車両情報を設定する場合には、例えば、トラクタTの機種や大きさ等、作業車両情報として設定可能な項目が無線通信端末30の表示部に表示させる。この項目の表示は、項目毎に1つずつ表示したり、複数の項目を同時に表示することが可能である。このように項目を表示することで、作業者等のオペレータがタッチパネルを操作して、複数の項目の夫々について各種の情報を入力可能となっている。また、圃場情報及び作業情報を設定する場合も、同様に、設定可能な項目を無線通信端末30の表示部に表示させ、オペレータがタッチパネルを操作することで、複数の項目の夫々について各種の情報を入力可能となっている。
記憶部34は、例えば、作業車両とその作業車両について設定された作業車両情報とを対応付けた作業車両個別情報を記憶しており、圃場とその圃場について設定された圃場情報とを対応付けた圃場個別情報を記憶している。これにより、作業車両情報や圃場情報を設定する際には、記憶部34に記憶されている作業車両個別情報や圃場個別情報を読み出して無線通信端末30の表示部に表示させ、オペレータが作業車両個別情報や圃場個別情報を選択することで、各種の情報の入力を容易に行えるようにしている。
具体的には、無線通信端末30は、前回の第1の作業車両が自律作業を行う第1の走行経路K1を生成した際に作業態様設定部33で設定された作業態様など、過去に設定された作業態様を記憶部34に記憶している。そして、無線通信端末30は、次回の第2の作業車両が自律作業を行う第2の走行経路Kを生成する際に、記憶部34に記憶された過去の作業態様を利用して、第2の走行経路Kを生成するための作業態様を設定可能に構成されている。
一例として、第1の作業車両としてのトラクタTが圃場Hにて自律作業を行う第1の走行経路K1(図3参照)を生成した後の段階で、第2の作業車両としての田植機N(図7参照)が圃場Hにて自律作業を行う第2の走行経路K2(図7参照)を生成する場合の作業態様の設定手順について説明を加える。
この第1選択画面g1には、過去の特定の作業を示す項目として「○月△日 耕うん」等の日付と作業名等からなる項目が選択可能に複数表示されるとともに、「新規作業作成」の項目が選択可能に表示される。過去の特定の作業を示す項目を選択した場合は、選択した特定の作業にて設定された作業態様を利用して今回の作業態様を設定することが可能となる。例えば、第1選択画面g1にて、「○月■日 耕うん」と表示された項目を選択すると、図4(b)に示す第2選択画面g2に移行する。通常、過去の特定の作業の内、最新の特定の作業を選択することになるが、他の特定の作業を選択することもできる。なお、「新規作業作成」の項目を選択した場合は、過去の作業態様を利用しない新規設定画面等に移行する。
図4(b)の例では、第2選択画面g2には、「耕耘履歴を利用する」、「耕耘履歴を利用しない」の項目が選択可能に表示される。また、耕耘履歴(特定の作業の作業態様)のうち、個別に利用可能な項目として、「作業方向を利用する」、「開始位置を利用する」、「終了位置を利用する」、「高度情報を利用する」、「障害物情報を利用する」等の項目が選択可能に表示される。「耕耘履歴を利用する」の項目を選択した場合は、耕耘履歴として個別に利用可能な全ての項目の情報が作業態様設定部33にて既に設定された状態となる。耕耘履歴として個別に利用可能な情報を利用するための項目を選択した場合は、当該選択した項目の情報が作業態様設定部33にて既に設定された状態となる。「耕耘履歴を利用しない」の項目を選択した場合は第1選択画面g1に戻る。
この第2選択画面g2にて、例えば、「耕耘履歴を利用する」を選択すると、耕耘履歴として個別に利用可能な全ての項目の情報が作業態様設定部33にて設定された状態となり、図4(c)に示す第3選択画面g3に移行する。
図4(c)の例では、第3選択画面g3には、既に設定された作業態様として、耕耘方向、開始位置、終了位置の各項目と、項目毎の設定情報が表示されるとともに、各設定情報の近傍には、「変更」の項目が選択可能に表示される。「変更」の項目を選択することで、該当する設定情報を個別に変更することが可能となる。
更に、第3選択画面g3には、「高度情報」、「障害物の位置」の各項目が表示されるとともに、各項目の近傍には、「詳細」の項目が選択可能に表示される。
この高度詳細画面では、オペレータがタッチパネルを操作し、圃場H内の作業領域R1の各地点の高度情報の確認や変更や追加を行うことができる。高度情報とは、圃場H内の作業領域R1の各地点の高さ情報であり、例えば、開始位置等の基準位置との高さの差を示す数値である。
高度詳細画面には、圃場H内の作業領域R1の各地点の高度情報が選択可能に表示される。この高度情報は、例えば、トラクタTにて自律作業を行ったときに衛星測位システムのセンサ等から取得しており、無線通信端末30では、トラクタTの耕耘作業の履歴を生成する際に、その取得した高度情報を走行経路K1における作業経路Ka上の位置と対応付けて設定可能となっている。そして、記憶部34は、設定された高度情報を作業経路Ka上の位置と対応付けて記憶しており、高度詳細画面として、記憶している高度情報を作業経路Ka上の位置と対応付けて表示可能に構成されている。
オペレータは、高度詳細画面に表示された作業領域R1、高度情報、作業経路Kaを確認することで、作業領域R1や作業経路Kaとの対応関係を考慮しながら高度情報を確認することができる。また、オペレータは、高度情報を選択することで、既に設定された状態にある高度情報を個別に変更することが可能であり、また、新たな地点を選択することで、その選択地点に高度情報を追加することも可能である。
障害物位置詳細画面には、圃場H内の作業領域R1に登録されている障害物の位置及び領域を示す障害物表示体Sが表示されるとともに、過去のトラクタTの自律作業において経路逸脱や速度低下が生じた位置及び領域を示す障害物推奨表示体Skが表示される。障害物表示体S及び障害物推奨表示体Skの近傍には、「登録」の項目と「除外」の項目が選択可能に表示される。
障害物表示体Sの近傍の「除外」の項目を選択した場合は、当該障害物表示体Sにおける障害物としての設定を外し、例えば、障害物表示体Sを削除することができる。
障害物推奨表示体Skの近傍の「登録」の項目を選択した場合は、当該障害物推奨表示体Skを新たな障害物として設定し、例えば、新たな障害物表示体Sとして表示させることができる。障害物推奨表示体Skの近傍の「除外」の項目を選択した場合は、当該障害物推奨表示体Skを削除することができる。
このとき、上述の如く、過去に設定された特定の作業の作業態様を利用して作業態様を設定した場合には、経路生成部32は、図7に示すように、過去に設定された作業態様を利用して、田植機Nを自律作業させる走行経路K2を生成する。
例えば、図7に示す例では、前回のトラクタTの耕耘作業において設定された作業態様として、開始位置S1、終了位置G1、及び、作業方向を利用しているので、経路生成部32が、圃場H内の一端側から他端側に往復走行させながら、前回のトラクタTと同じ開始位置S1から前回のトラクタTと同じ終了位置G1に至る経路を走行経路K2として生成している。また、特定部35は、作業車両情報として田植機Nが設定されることで、その田植機Nに応じてオフセット値を特定している。これにより、特定部35が、前回の耕耘作業において特定したトラクタTのオフセット値と今回の作業において特定した田植機Nのオフセット値の差等に応じて、前回のトラクタTの耕耘作業において生成した走行経路K1の作業経路Kaの幅や間隔を増減する等して、前回のトラクタTの耕耘作業において生成した走行経路K1を利用して、走行経路K2を生成している。
(1)前述の実施形態では、経路生成部32が、第1の作業車両により自律作業を行うために作業態様設定部33にて設定された作業態様(設定情報)を利用して、第2の作業車両が自律作業を行う第2の走行経路Kを生成可能に構成されている場合を例に示したが、経路生成部32が、第1の作業車両が自律作業を行って学習された学習情報を利用して、第2作業車両が自律作業を行う第2の走行経路Kを生成可能に構成されていてもよい。
学習情報は、例えば、第1の作業車両の実際の自律作業における車速やエンジン回転速度、作業精度、作業効率、走行経路の勾配、障害物の有無や障害物の位置を示す情報等であり、また、複数の自律作業分の情報等を蓄積したものであってもよい。
また、学習情報が、第1の作業車両の実際の自律作業における走行速度である場合には、経路生成部32は、記憶部34に記憶された作業態様(設定情報)と学習情報とに基づいて、当該学習情報を利用して、例えば、第1の作業車両の設定走行速度と学習情報に含まれる実際の自律走行における走行速度との関係から、第2の作業車両における実際の自律走行で目標走行速度を実現するための設定走行速度を導いて、その設定走行速度にて自律走行させる第2の走行経路Kを生成する。
なお、記憶部34に記憶された作業態様(設定情報)と学習情報とで同一の項目が含まれる場合には、作業態様(設定情報)を優先させるように構成したり、学習情報を優先させるように構成することが可能である。また、作業態様(設定情報)と学習情報のいずれを優先させるかをオペレータが選択するように構成することも可能である。
N 田植機(作業車両)
Ka 作業経路
32 経路生成部
34 記憶部
35 特定部
Claims (5)
- 第1の作業車両により自律作業を行うための設定情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記設定情報に基づいて第1の作業車両が自律作業を行う第1の作業経路と第1の作業車両とは異なる作業を行う第2の作業車両が自律作業を行う第2の作業経路とを生成可能な経路生成部と、
を備え、
前記設定情報は、複数の項目から構成され、
前記経路生成部は、前記設定情報を構成する複数の項目のうちのいずれかが選択されることによって、当該選択された項目の情報が設定された状態となり、当該設定された情報に基づいて第2の作業経路を生成可能であることを特徴とする経路生成システム。 - 前記記憶部は、第1の作業車両が自律作業を行って学習された学習情報を記憶可能であり、
前記経路生成部は、前記学習情報を利用して第2の作業経路を生成可能であることを特徴とする請求項1に記載の経路生成システム。 - 第1の作業車両における作業機の車体部に対する第1のオフセット値と、第2の作業車両における作業機の車体部に対する第2のオフセット値を特定する特定部を備え、
前記経路生成部は、第1のオフセット値と第2のオフセット値の相違に応じて第2の作業経路を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の経路生成システム。 - 前記設定情報は、第1の作業車両により自律作業が開始される開始位置、及び、第1の作業車両による作業方向を含むことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の経路生成システム。
- 前記設定情報は、第1の作業車両及び第2の作業車両により自律作業が行われる作業領域の高さ情報を含み、
前記経路生成部は、第2の作業経路の各地点に対して前記高さ情報を対応付けて第2の作業経路を生成することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の経路生成システム。
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