CN107544488A - 行驶辅助系统及作业车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供行驶辅助系统及作业车,该行驶辅助系统及作业车能够适当设定为了避免与障碍物之间的干涉而由车身与作业装置规定的作业车的假想的最大占用区域。其中,行驶辅助系统具备:作业车占用区域管理部,其将行驶时作业车对作业地占据的假想的作业车占用区域,划分为车身所占据的车身占用区域(VA)和作业装置所占据的作业装置占用区域(WA)进行管理;作业地管理部,其对包含作业地的障碍物的位置与大小的障碍物信息进行管理;本车位置计算部,其计算本车位置;行驶辅助部,其基于障碍物信息、本车位置和作业车占用区域对作业车的行驶进行辅助。
Description
技术领域
本发明涉及一种在作业地中行驶的作业车及对该作业车的行驶进行辅助的行驶辅助系统。
背景技术
作业车由具有行驶机构的车身和配备于该车身的作业装置构成,作业装置伴随着车身的行驶而进行作业。例如,插秧机、联合收割机、安装有耕地装置的拖拉机等属于这种作业车。
最近,为了避免与预先知道其位置的障碍车辆行驶的障碍物、例如规定作业地的外形的栅栏或田埂、作业地内存在的池子、构造物、岩石之间的干涉,使作业车具备如下功能:基于使用GPS等计算出的本车位置检查其与障碍物之间的位置关系,进而避免与障碍物之间的干涉。
例如,在专利文献1所涉及的、在拖拉机车身安装有作业装置(耕地装置)的自主行驶作业车辆中,将车身的全长与作业装置的宽度所占据的四边形的面积定义为行驶作业车辆在行驶时所占据的假想的最大占用区域,并将其保存于控制装置的存储器。在行驶时,判断自主行驶作业车辆的最大占用区域是否不与田地外重叠。在未进入设定范围内的情况下,即使车身位于田地内的设定范围内,也存在作业装置的后端、侧端位于田地外的可能性,因此不使自主行驶开始,而是由驾驶员调整自主行驶作业车辆的行进方向。此外,最大占用区域的形状并不限定于四边形,还提出过一种通过设为该四边形的外接圆而易于在转弯时识别与田埂等之间的干涉的方案。
然而,在作业车的情况下,作业装置的宽度大于车身的情况较多,如果将由车身与作业装置规定的外接作业车的四边形或圆的面积作为作业车的最大占用区域,则根据作业装置和车身的形状,作业车周边的较大区域也将包含在最大占用区域中。关于这一点,若为了避免与存在于作业地内的障碍物等之间的干涉而选择使障碍物不会进入这种最大占用区域的行驶轨迹,则会产生作业车不能接近障碍物、不能进行作业的区域变大的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/119266号
发明内容
鉴于上述实际情况,期望一种能够适当设定用于在伴有作业的直线行驶、转弯行驶或不伴有作业的直线行驶、转弯行驶等行驶时避免与障碍物之间干涉的、由车身与作业装置规定的作业车的假想最大占用区域的技术。
本发明的行驶辅助系统对作业车在作业地中的行驶进行辅助,所述作业车具有车身与配备于所述车身的作业装置,所述行驶辅助系统具备:作业车占用区域管理部,其将行驶时所述作业车对所述作业地占据的假想的作业车占用区域,划分为所述车身所占据的车身占用区域和所述作业装置所占据的作业装置占用区域进行管理;本车位置计算部,其基于测位数据计算出本车位置,所述本车位置是所述作业车在所述作业地中的位置;行驶辅助部,其基于所述本车位置与所述作业车占用区域对所述作业车的行驶进行辅助。此外,在作业车的行驶中,包含伴有作业的直线行驶和转弯行驶、或者不伴有作业的直线行驶和转弯行驶等行驶。
根据该结构,车身与作业装置分别对作业地所占据的假想占用区域被单独地、即划分为车身占用区域与作业装置占用区域进行管理,因此即使在作业装置的宽度比车身大的情况下,整个作业车占用区域中也不会包含不存在作业车的部件的死区。例如,即使车身占用区域及作业装置占用区域接近障碍物,只要任一占用区域都不与障碍物干涉,则即使进行允许该行驶的行驶辅助,也能够抑制不必要地残留非作业区域这一不良情况。
设定车身占用区域和作业装置占用区域的主要理由是:将为了避免与障碍物之间的干涉所需的本车的区域替换为比实物简单的假想形状,并尽可能简易地计算其干涉可能性。因此,所述行驶辅助部优选具有判定所述车身及所述作业装置与存在于所述作业地的障碍物之间的干涉可能性的功能。此外,存在于作业地且自身不移动的障碍物是界定作业地的边界的栅栏、田埂等外围障碍物、存在于作业地的井、电线杆、岩石等内在障碍物。当然,在作业车具备障碍物检测功能的情况下,也能够将人、动物、作业车等移动障碍物作为本发明中的障碍物来处理。
因此,优选的是,预先管理对作业地界定边界的田埂、栅栏、或者存在于作业地内的电线杆、井、岩石等障碍物的位置、大小。并且,在作业车自身具备障碍物检测功能的情况下,优选的是,在行驶中检测出的障碍物的位置、大小在该时刻被进行管理。出于该目的,在本发明的一个优选实施方式中,所述行驶辅助系统具备作业地管理部,该作业地管理部对包含所述作业地的障碍物的位置与大小的障碍物信息进行管理。在该情况下,行驶辅助部也能够还考虑障碍物信息对作业车的行驶进行辅助。
作业车会出现各种行驶状态。例如,作为决定行驶状态的主要因素,可列举作业装置的姿势变更、低速行驶或高速行驶、直线行驶或转弯行驶、高负荷作业或低负荷作业,还有凹凸明显的行驶地面或泥泞行驶地面等。根据行驶状态,作业车的转向稳定性和制动性会有所变动。在作业车的转向稳定性或制动性变差的行驶状态下,能够通过增大作业车占用区域来提高安全性。据此,优选的是,所述行驶辅助系统具备根据所述作业车的行驶状态变更所述作业车占用区域的大小的功能。
特别是,作业车的车速不仅会给作业车的转向稳定性和制动性带来较大的影响,而且对本车位置的计算精度也有影响。据此,采用根据所述作业车的车速变更所述作业车占用区域的大小的结构存在优势。
在作业装置的离地高度较高的情况下,作业装置不与作业地内所存在的较矮的岩石或井等障碍物、高度较低的田埂或栅栏等障碍物接触的可能性较高。在预先掌握了这种与作业装置与障碍物的高度有关的干涉关系的情况下,能够确定无需在行驶时对与作业装置之间的干涉加以考虑的障碍物。在本发明的一个优选实施方式中,在存在于所述作业地的障碍物的离地高度比所述作业装置的离地高度低的情况下,至少在行驶于该障碍物的周边的期间,使所述作业装置占用区域缩小或者消失。由此,减少了不必要地考虑作业装置与障碍物之间的干涉而导致行驶的效率变差的问题。
存在经由升降机构配备于作业车的车身上的作业装置。在这种作业装置中,根据离地高度的位置,相对于障碍物的干涉可能性会有所不同。因此,在所述作业装置经由变更所述作业装置的离地高度的升降机构配备于所述车身的情况下,在本发明的一个优选实施方式中,所述行驶辅助系统构成为根据所述离地高度变更所述作业装置占用区域。由此,减少了不必要地考虑作业装置与障碍物之间的干涉而导致行驶的效率变差的问题。
车身占用区域和作业装置占用区域主要是为了实现避免与障碍物干涉的行驶而为行驶辅助部所用。另外,与障碍物干涉时的损害也根据作业装置的种类而不同。在干涉时的损害较大的行驶中,优选通过增大作业车占用区域来减少与障碍物干涉的危险性。据此,在每个作业地或每次行驶中,车身占用区域及作业装置占用区域所具有的权重、换言之即该占用区域的大小所具有的重要性不同。因此,在本发明的一个优选实施方式中,能够分别独立地设定所述车身占用区域的大小与作业装置占用区域的大小。由此,能够考虑安全性与行驶的效率这两者而选择适当的行驶。
并且,组装有上述行驶辅助系统的作业车也包含在本发明中。本发明的这种作业车具备:车身;作业装置,其配备于所述车身;作业车占用区域管理部,其将行驶于作业地时对所述作业地占据的假想的作业车占用区域,划分为所述车身所占据的车身占用区域及所述作业装置所占据的作业装置占用区域进行管理;本车位置计算部,其基于来自测位模块的测位数据计算出本车位置;行驶辅助部,其基于所述本车位置与所述作业车占用区域对行驶进行辅助。这种作业车也能够获得与上述行驶辅助系统相同的作用效果,而且也能够采取上述各种优选的实施方式。
特别是,若所述行驶辅助部具有判定所述车身及所述作业装置与存在于所述作业地的障碍物之间的干涉可能性的功能,则能够基于判定出的干涉可能性,实现避免与障碍物之间的干涉的行驶。
因此,优选的是,在这种作业车中具备作业地管理部,该作业地管理部对包含为作业地界定出边界的田埂、栅栏或者存在于作业地内的电线杆、井、岩石等障碍物的位置和大小的障碍物信息、还有包含在行驶中检测出的障碍物的位置和大小的障碍物信息进行管理。
并且,在作业地中行驶的作业车能够通过手动转向或自动转向沿引导行驶路径行驶。在进行手动转向的作业车中,若具备对所述干涉可能性进行通知的通知部,则驾驶员能够利用被通知的干涉可能性,进行避免与障碍物干涉的驾驶。另外,在进行自动转向的作业车中,由于具备以沿引导行驶路径行驶的方式进行自动转向的自动行驶控制部,因此该自动行驶控制部构成为能够基于所述干涉可能性以避开所述障碍物的方式进行自动转向。
附图说明
图1是说明将作业车的假想的作业车占用区域分为车身所占据的车身占用区域和作业装置所占据的作业装置占用区域进行管理的说明图。
图2是说明根据作业装置与障碍物的高度关系使作业装置占用区域扩大、缩小的说明图。
图3是表示作业车的一个实施方式的拖拉机的侧视图。
图4是表示拖拉机的控制系统的功能框图。
图5是用于进行车身占用区域及作业装置占用区域的尺寸调整的操作画面图。
附图标记说明
1:车身
30:作业装置
31:升降机构
4:区域调整设定画面
4A:车身占用区域设定分区
4B:作业装置占用区域设定分区
5:控制单元
50:行驶控制部
51:手动行驶控制部
52:自动行驶控制部
53:作业控制部
54:本车位置计算部
55:行驶辅助部
56:作业地管理部
57:路径生成部
58:通知部
60:作业车占用区域管理部
61:车身占用区域设定部
62:作业装置占用区域设定部
73:通知器件
80:卫星测位模块
LN:行驶路径
OB:障碍区域
VA:车身占用区域
WA:作业装置占用区域
具体实施方式
在说明本发明所涉及的行驶辅助系统及作业车的具体实施方式之前,使用图1对行驶辅助系统的基本原理进行说明。在此,作业车由具有行驶功能的车身1和经由升降机构31配备于车身1的作业装置30构成。并且,在该作业车中,具备由GNSS模块等构成的卫星测位模块,并被输出表示车身的坐标位置(以下简称为本车位置)的测位数据。此外,虽然由测位数据表示的本车位置以天线的位置为基准,但本车位置并非天线的位置,而是被进行了成为车辆的最佳位置那样的位置修正处理。
在图1中,将形成作业地的外周边界区域的田埂或栅栏及存在于作业地内并阻碍作业车行驶的设置物视为障碍物,将该障碍物占据作业地的区域图示为障碍区域OB。设定于作业地的、成为作业车的行驶目标的行驶路径LN在此由相互平行地延伸的直线路径与将各直线路径连接的180°转弯路径形成。在作业车通过驾驶员的手动转向行驶的情况下,为了对作业车沿行驶路径LN的行驶进行辅助,开启对行驶路径LN与本车位置的偏差进行通知的功能。另外,在作业车通过自动转向沿行驶路径LN行驶的情况下,开启以修正行驶路径LN与本车位置的偏差的方式控制转向轮的行驶辅助功能。
在图1的例子中,将障碍物在地图上的坐标位置及其大小与地上高度预先登记于作业车的控制系统,并设定了对应该障碍物的障碍区域OB。并且,为了简化构成作业车的车身1及作业装置30与障碍物(障碍区域OB)的位置关系即干涉可能性的运算,将车身1及作业装置30的复杂形状替换为简单的假想形状即车身占用区域VA及作业装置占用区域WA。车身占用区域VA与作业装置占用区域WA示出了俯视时在地上的大小,通过车身占用区域VA与作业装置占用区域WA,确定了在行驶于作业地时作业车对作业地占据的假想的作业车占用区域。此外,车身占用区域VA及作业装置占用区域WA与本车位置的位置关系预先被表格化,能够实时地计算作业地中的车身占用区域VA及作业装置占用区域WA的位置(地图上的坐标位置)。
如图1所示,车身占用区域VA是覆盖车身1在俯视时的外形的椭圆形或圆形,作业装置占用区域WA是覆盖作业装置30在俯视时的外形的椭圆形或圆形。车身占用区域VA及作业装置占用区域WA的形状也可以是四边形等多边形,被设定为能够内包实际的车身1和作业装置30的大小。
障碍物与车身1之间的干涉被作为障碍区域OB与车身占用区域VA之间的重叠而计算,障碍物与作业装置30之间的干涉被作为障碍区域OB与作业装置占用区域WA之间的重叠而计算,因此通过以避免产生这种重叠的方式引导作业车,能够避免障碍物与作业车之间的干涉。
车身占用区域VA及作业装置占用区域WA各自的大小可任意设定。在希望增大避免与障碍物干涉的安全率的情况下,增大车身占用区域VA及作业装置占用区域WA的大小即可。出于这种观点,例如在作业车高速行驶的情况下,与低速相比制动精度、转向精度变差,因此在高速行驶时,优选使车身占用区域VA及作业装置占用区域WA的大小相比低速行驶时扩大。也可以自动进行这种与车速相应的区域扩缩。并且,也可以根据驾驶员的技能和行驶的种类,将障碍区域OB及车身占用区域VA的大小扩大、缩小。
此外,如上所述,在该作业车中,作业装置30经由升降机构31配备于车身1,因此作业装置30的地上高度发生变动。因此,如图2中所示,在障碍区域OB的地上高度小于作业装置30的地上高度的情况下,可以使作业装置占用区域WA消失(或者缩小)。当然,由于车身占用区域VA保持原样,因此能够执行用于使车身1以避免与障碍区域OB干涉的方式行驶的行驶辅助。另外,在车身1的前部、例如发动机罩(包含车架)与前轮相比向前方延伸,其结果是车身占用区域VA与前轮相比向前方延伸的情况下,只要障碍区域OB的地上高度小于发动机罩的地上高度,就能够使相对于该障碍区域OB的车身占用区域VA缩小。由此,能够避免车身1与障碍区域OB之间的干涉,并且能够抑制残留非作业区域的问题。
在上述例子中,障碍物(障碍区域OB)已经被记载于作业地的障碍物信息中,其在地图上的坐标位置也存储于作业车的存储器中。若计算出本车位置,则车身占用区域VA及作业装置占用区域WA也会与附近的障碍物的地图坐标一起被对应于本车位置地导出,根据与车身占用区域VA及作业装置占用区域WA的间隔,可计算其干涉可能性。在未记载于障碍物信息的障碍物的情况下,特别是在移动障碍物的情况下,如果在作业车中具备使用监视相机、超声波、激光等的障碍物检测装置,则可根据其检测结果实时地生成障碍区域OB,并根据车身占用区域VA及作业装置占用区域WA的间隔计算其干涉可能性。另外,也考虑将监视相机机、超声波、激光等设置于田地、并将其检测结果作为障碍物信息发送到作业车的方法。
接下来,说明组装有本发明的行驶辅助系统的作业车的一个具体实施方式。在该实施方式中,如图3所示,作业车是对通过田埂界定边界的田地(作业地)进行行驶作业的拖拉机。该拖拉机在由前轮11与后轮12支承的车身1的中央部设有操纵部20。在车身1的后部,经由液压式的升降机构31配备有作为回转式耕地装置的作业装置30。前轮11作为转向轮发挥功能,通过变更其转向角而变更拖拉机的行驶方向。前轮11的转向角通过转向机构13的动作而变更。转向机构13中包含自动转向所用的转向马达14。在手动行驶时,能够通过操作配置于操纵部20的方向盘22来进行前轮11的转向。在拖拉机的车室21中设有作为GNSS模块而构成的卫星测位模块80。用于接收GPS信号、GNSS信号的卫星用天线作为卫星测位模块80的构成要素安装在车室21的顶部区域。此外,在卫星测位模块80中,为了对卫星导航进行补充,可以包含组装有陀螺仪加速度传感器、磁方位传感器的惯性导航模块。当然,惯性导航模块卫星也可以设于与测位模块80分开的场所。
在图4中,示出了构建于该拖拉机的控制系统。该控制系统是为了实现已使用图1说明过的使用障碍物信息、本车位置和作业车占用区域(车身占用区域VA及作业装置占用区域WA)的行驶辅助系统而构成。在作为该控制系统的核心要素的控制单元5中,具备作为输入输出接口而发挥功能的输出处理部7、输入处理部8、通信处理部70。输出处理部7与车辆行驶设备组71、作业装置设备组72、通知器件73等连接。在车辆行驶设备组71中,以转向马达14为代表,包含未图示的变速机构、发动机单元等为了使车辆行驶而受控制的设备。在作业装置设备组72中,包含作业装置30的驱动机构、使作业装置30升降的升降机构31等。通信处理部70具有将通过控制单元5处理过的数据发送到构建于远处的管理中心KS的管理计算机100、并且从管理计算机100接收各种数据的功能。在通知器件73中,包含显示器、灯、扬声器。灯、扬声器是为了将相对于成为行驶障碍的障碍物接近的接近信息、表示自动转向行驶中相对于目标行驶路径的偏差的偏差信息等希望通知的各种信息向驾驶员、操作者进行通知而使用的。通知器件73与输出处理部7之间的信号传送通过有线或无线方式进行。
输入处理部8与卫星测位模块80、行驶系统检测传感器组81、作业系统检测传感器组82、自动/手动切换操作件83等连接。在行驶系统检测传感器组81中包含检测发动机转速和变速状态等行驶状态的传感器。在作业系统检测传感器组82中包含对作业装置30的地上高度和倾斜进行检测的传感器、对作业负荷等进行检测的传感器等。自动/手动切换操作件83是选择通过自动转向进行行驶的自动行驶模式和通过手动转向进行行驶的手动转向模式中的任一者的开关。例如,在自动转向模式下通过在行驶中操作自动/手动切换操作件83,切换成手动转向行驶,通过在手动转向驶中操作自动/手动切换操作件83,切换成自动转向行驶。
在控制单元5中构建了作业车占用区域管理部60,该作业车占用区域管理部60将作业车占用区域划分为已使用图1说明过的车身占用区域VA与作业装置占用区域WA进行管理。除此之外,在控制单元5中,还具备行驶控制部50、作业控制部53、本车位置计算部54、行驶辅助部55、作业地管理部56、路径生成部57、通知部58。
作业地管理部56管理与进行作业的田地有关的信息即田地信息(作业地信息)。在田地信息中,除了田地的地图位置、形状、大小、种植品种等数据之外,还包含与存在于田地的妨碍行驶的障碍物有关的信息即障碍物信息。在该障碍物信息中包含障碍物的位置与形状、离地高度等。在障碍物中,不仅包含田地内的井、电线杆等设施、岩石,还包含对田地界定边界的周围的田埂、栅栏。田地信息被从设置于远处的管理中心KS、农家住宅中的管理计算机100、或者驾驶员所携带的携带式通信计算机中下载。
路径生成部57从田地信息中读出田地的外形数据,并生成该田地中的适当的行驶路径LN。该行驶路径LN的生成既可以基于由作业者输入的基本的初始参数自动地进行,也可以基于由作业者输入的实质上规定行驶路径LN的输入参数来进行。另外,也可以采用从管理计算机100下载行驶路径LN自身的结构。无论采用哪种结构,由路径生成部57取得的行驶路径LN都是在存储器中展开,无论是自动转向行驶还是手动转向行驶,该行驶路径LN都是为了使作业车沿行驶路径LN行驶而使用。
在作业车占用区域管理部60中,包含进行车身1所占据的车身占用区域VA的设定的车身占用区域设定部61和进行作业装置30所占据的作业装置占用区域WA的设定的作业装置占用区域设定部62。车身占用区域VA及作业装置占用区域WA各自占用区域的大小在该实施方式中根据作业车的车速而变更,在高速行驶时,占用区域比低速行驶时小。并且,在作业装置的离地高度高于障碍物的离地高度的情况下,使作业装置占用区域WA缩小或者消失。因此,向作业车占用区域管理部60中,输入基于行驶系统检测传感器组81所包含的车速检测传感器的车速数据及基于作业系统检测传感器组82所包含的作业装置高度检测传感器的作业装置高度数据。
在该实施方式中,能够分别独立地调整设定车身占用区域VA的大小与作业装置占用区域WA的大小。该区域调整设定是通过显示于带触摸面板的显示器的区域调整设定画面4而进行的。如图5所示,在区域调整设定画面4中配置有设定车身占用区域VA的车身占用区域设定分区4A和设定作业装置占用区域WA的作业装置占用区域设定分区4B。在车身占用区域设定分区4A中配置有调整车身占用区域VA的纵向尺寸的纵向尺寸调整部41、调整车身占用区域VA的横向尺寸的横向尺寸调整部42和同时调整纵横方向尺寸的纵横尺寸调整部43。为了进行车身占用区域VA的尺寸调整,配置有扩大按钮与缩小按钮。并且,还配置有确认车身占用区域VA的调整水平的调整水平显示部44a及选择车身占用区域VA的形状的区域形状选择部44b。在该实施方式中,可选择的车身占用区域VA的形状是四边形与椭圆形(包含圆形)。同样,在作业装置占用区域设定分区4B中配置有调整作业装置占用区域WA的纵向尺寸的纵向尺寸调整部45、调整作业装置占用区域WA的横向尺寸横向尺寸调整部46和同时调整纵横方向尺寸的纵横尺寸调整部47。为了进行作业装置占用区域WA的尺寸调整,配置有扩大按钮与缩小按钮。并且,还配置有确认作业装置占用区域WA的调整水平的调整水平显示部48a及选择作业装置占用区域WA的形状的区域形状选择部48b。可选择的作业装置占用区域WA的形状也是四边形与椭圆形(包含圆形)。
本车位置计算部54基于从卫星测位模块80发送来的测位数据,计算本车位置。通知部58生成用于通过显示器、扬声器等通知器件73将必要的信息通知给驾驶员、监视者的通知信号(显示数据、声音数据)。
控制车辆行驶设备组71的行驶控制部50构成为使该拖拉机能够通过自动行驶(自动转向)与手动行驶(手动转向)这两种方式行驶,因此包含手动行驶控制部51与自动行驶控制部52。手动行驶控制部51基于驾驶员的操作对车辆行驶设备组71进行控制。自动行驶控制部52基于来自行驶辅助部55的转向变更数据生成自动转向指令,并将该自动转向指令经由输出处理部7输出到转向马达14。作业控制部53为了控制作业装置30的动作,对作业装置设备组72提供控制信号。
行驶辅助部55在自动行驶时与手动行驶时执行不同的控制处理。在自动行驶时实现如下功能:对通过本车位置计算部54计算出的本车位置与通过路径生成部57生成的行驶路径LN进行比较评价,如果本车位置与行驶路径LN产生了位置偏移,则以使车身1沿着该行驶路径LN的方式生成转向变更数据,并将其提供给自动行驶控制部52。并且,在判定为保持原样继续行驶会导致作业车的轮廓、实际上是作业车的假想的作业车占用区域即车身占用区域VA及作业装置占用区域WA与障碍区域OB重叠的情况下(干涉可能性),提供用于避免作业车与障碍物干涉的障碍物规避转向数据。或者,也可以使作业车停止,将障碍物规避转向委托给驾驶员。
行驶辅助部55在手动行驶时实现如下功能:对通过本车位置计算部54计算出的本车位置与通过路径生成部57生成的行驶路径LN进行比较评价,如果本车位置与行驶路径LN产生了位置偏移,则将位置偏移数据提供给通知部58。由此,通过通知器件73将位置偏移通知给驾驶员。另外,在判定为保持原样继续行驶会导致作业车产生与障碍物干涉的可能性的情况下,将该干涉可能性数据提供给通知部58,催促驾驶员进行障碍物规避转向。当然,也可以根据需要使作业车紧急停车。
〔其他实施方式〕
(1)在上述实施方式的拖拉机中搭载有障碍物检测装置的情况下,将根据由障碍物检测装置检测出的障碍物的检测数据计算出的障碍区域OB提供给行驶辅助部55。由此,即使是对于未通过作业地管理部56进行管理的障碍物、特别是移动障碍物,也能够进行用于避免与障碍物发生干涉的行驶辅助。或者,也可以将根据由障碍物检测装置检测出的障碍物的检测数据计算出的障碍区域OB提供给作业地管理部56。
(2)在上述实施方式中,作为作业车,采用了配备回转式耕地机作为作业装置30的拖拉机,但除了这种拖拉机以外,例如,插秧机、联合收割机等农作业车,或者是具备推土铲或碾子等作为作业装置30的建筑作业车等各种作业车也能够作为实施方式而采用。
(3)图4所示的功能框图中的各功能部主要是出于说明的目的而划分的。实际上,各功能部能够与其他功能部合并、或者分为多个功能部。
工业实用性
本发明能够应用于一边行驶一边进行对地作业的作业车及对这种作业车的行驶进行辅助的行驶辅助系统。
Claims (9)
1.一种行驶辅助系统,对作业车在作业地中的行驶进行辅助,所述作业车具有车身与配备于所述车身的作业装置,
所述行驶辅助系统的特征在于,具备:
作业车占用区域管理部,其将行驶时所述作业车对所述作业地占据的假想的作业车占用区域,划分为所述车身所占据的车身占用区域和所述作业装置所占据的作业装置占用区域进行管理;
本车位置计算部,其基于测位数据计算出本车位置,所述本车位置是所述作业车在所述作业地中的位置;
行驶辅助部,其基于所述本车位置与所述作业车占用区域对所述作业车的行驶进行辅助。
2.根据权利要求1所述的行驶辅助系统,其特征在于,
具备作业地管理部,该作业地管理部对包含所述作业地的障碍物的位置与大小的障碍物信息进行管理。
3.根据权利要求1或2所述的行驶辅助系统,其特征在于,
根据所述作业车的行驶状态变更所述作业车占用区域的大小。
4.根据权利要求3所述的行驶辅助系统,其特征在于,
根据所述作业车的车速变更所述作业车占用区域的大小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的行驶辅助系统,其特征在于,
在存在于所述作业地的障碍物的离地高度比所述作业装置的离地高度低的情况下,至少在行驶于该障碍物的周边的期间,使所述作业装置占用区域缩小或者消失。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的行驶辅助系统,其特征在于,
在所述作业装置经由变更所述作业装置的离地高度的升降机构配备于所述车身的情况下,根据由所述升降机构变更后的离地高度变更所述作业装置占用区域。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的行驶辅助系统,其特征在于,
能够分别独立地设定所述车身占用区域的大小与作业装置占用区域的大小。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的行驶辅助系统,其特征在于,
所述行驶辅助部具有判定所述车身及所述作业装置与存在于所述作业地的障碍物之间的干涉可能性的功能。
9.一种作业车,其特征在于,具备:
车身;
作业装置,其配备于所述车身;
作业车占用区域管理部,其将行驶于作业地时对所述作业地占据的假想的作业车占用区域,划分为所述车身所占据的车身占用区域及所述作业装置所占据的作业装置占用区域进行管理;
本车位置计算部,其基于来自测位模块的测位数据计算出本车位置;
行驶辅助部,其基于所述本车位置与所述作业车占用区域对行驶进行辅助。
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---|---|
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---|---|---|---|
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CN (1) | CN107544488B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111492764A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-07 | 江苏海洋大学 | 一种针对球茎类花卉园艺作物的种植装置 |
CN113079691A (zh) * | 2018-11-26 | 2021-07-06 | 株式会社久保田 | 农作业机、农作业机控制程序、记录有农作业机控制程序的记录介质、农作业机控制方法、收获机、收获机控制程序、记录有收获机控制程序的记录介质、收获机控制方法 |
CN113382905A (zh) * | 2019-02-01 | 2021-09-10 | 采埃孚股份公司 | 在安全的工作区域内自主操作车辆 |
CN114049563A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-02-15 | 国网瑞嘉(天津)智能机器人有限公司 | 带电作业环境的评估方法、作业环境评估系统及电子设备 |
CN114828616A (zh) * | 2019-12-18 | 2022-07-29 | 株式会社久保田 | 作业车辆 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6854620B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2021-04-07 | 株式会社クボタ | 走行経路生成装置 |
US10637720B2 (en) * | 2017-02-28 | 2020-04-28 | International Business Machines Corporation | Predictive analytics and device tracking to facilitate minimization of alert events |
JP6919531B2 (ja) * | 2017-11-30 | 2021-08-18 | 井関農機株式会社 | 作業車両 |
JP6837449B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2021-03-03 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業車両用の自動走行システム |
JP6973890B2 (ja) * | 2018-04-10 | 2021-12-01 | 株式会社クボタ | 作業機の監視システム |
JP7329645B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2023-08-18 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業支援システム |
JP7220358B2 (ja) * | 2018-12-21 | 2023-02-10 | 株式会社タダノ | 作業車 |
CN109885060B (zh) * | 2019-01-18 | 2020-06-26 | 丰疆智能科技研究院(常州)有限公司 | 路径管理系统及其管理方法 |
JP6618225B1 (ja) * | 2019-02-27 | 2019-12-11 | フラワー・ロボティクス株式会社 | 障害物検出装置、及び障害物検出方法 |
CN110209156A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-09-06 | 丰疆智能科技股份有限公司 | 自动收割机的行驶路径规划系统及其方法 |
JP7256080B2 (ja) * | 2019-06-20 | 2023-04-11 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 作業車両 |
JP7301739B2 (ja) * | 2019-12-27 | 2023-07-03 | 株式会社クボタ | 作業支援システム |
US20210243941A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Ag Leader Technology | Planter Obstruction Monitoring And Associated Devices And Methods |
JP2021189821A (ja) * | 2020-06-01 | 2021-12-13 | 株式会社小松製作所 | 運搬車両の管理システム及び運搬車両の管理方法 |
JP7257433B2 (ja) * | 2021-03-04 | 2023-04-13 | 三菱重工業株式会社 | ビークルの経路生成方法、ビークルの経路生成装置、ビークル及びプログラム |
JP7515437B2 (ja) * | 2021-04-14 | 2024-07-12 | 株式会社クボタ | 走行管理システム |
JP7515436B2 (ja) * | 2021-04-14 | 2024-07-12 | 株式会社クボタ | 経路生成システム |
WO2024004486A1 (ja) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 株式会社クボタ | 作業車両、制御方法および制御システム |
US20240147888A1 (en) * | 2022-11-07 | 2024-05-09 | Trimble Inc. | Autonomous vehicle boundary intersection detection and avoidance |
KR102524105B1 (ko) * | 2022-11-30 | 2023-04-21 | (주)토탈소프트뱅크 | 항만의 객체 점유 공간 인식 장치 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH117318A (ja) * | 1997-06-16 | 1999-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 移動ロボットの走行制御方法 |
US5913919A (en) * | 1994-05-04 | 1999-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for collision avoidance with the assistance of a steering angle field for an autonomous mobile unit |
US6236924B1 (en) * | 1999-06-21 | 2001-05-22 | Caterpillar Inc. | System and method for planning the operations of an agricultural machine in a field |
JP2001245504A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-09-11 | Iseki & Co Ltd | トラクタの前後進切換え制御装置 |
CN101126645A (zh) * | 2006-08-18 | 2008-02-20 | 三星电子株式会社 | 为机器人划分覆盖区域的方法及其装置 |
CN101359229A (zh) * | 2008-08-18 | 2009-02-04 | 浙江大学 | 一种基于障碍物运动预测的移动机器人避障方法 |
US7580783B2 (en) * | 2004-12-29 | 2009-08-25 | Cnh America Llc | Correction in position with hitch position sensor |
US20120259537A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-11 | Agco Corporation | Moving Geofence for Machine Tracking in Agriculture |
JP2012216151A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 干渉回避制御装置 |
CN102822881A (zh) * | 2010-04-05 | 2012-12-12 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的碰撞判定装置 |
CN104798123A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-22 | 丰田自动车株式会社 | 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法 |
CN104871106A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-08-26 | 株式会社小松制作所 | 矿山机械、矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK1118713T3 (da) * | 2000-01-19 | 2005-01-10 | Joseph Voegele Ag | Fremgangsmåde til styring af en entreprenörmaskine og en vejlægningsmaskine samt vejlægningsmaskine |
US9615501B2 (en) * | 2007-01-18 | 2017-04-11 | Deere & Company | Controlling the position of an agricultural implement coupled to an agricultural vehicle based upon three-dimensional topography data |
JP2014178759A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Kubota Corp | 作業車協調システム |
JP6170185B2 (ja) * | 2014-02-06 | 2017-07-26 | ヤンマー株式会社 | 作業車両の走行経路の設定方法 |
KR20240134061A (ko) * | 2014-02-06 | 2024-09-05 | 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤 | 병주 작업 시스템 |
JP6184380B2 (ja) * | 2014-08-01 | 2017-08-23 | 株式会社クボタ | 走行作業車の速度制御装置 |
JP6502221B2 (ja) * | 2015-09-14 | 2019-04-17 | 株式会社クボタ | 作業車支援システム |
US20170090741A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Agco Corporation | User Interface for Mobile Machines |
US20170088147A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | Agco Corporation | User Interface for Mobile Machines |
JP6770839B2 (ja) * | 2016-07-08 | 2020-10-21 | 株式会社クボタ | 経路探索プログラムと、経路探索システムと、この経路探索システムを組み込んだ作業車 |
JP6837767B2 (ja) * | 2016-07-19 | 2021-03-03 | 株式会社クボタ | 作業車及び作業車のための傾斜走行管理システム |
JP6854620B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2021-04-07 | 株式会社クボタ | 走行経路生成装置 |
-
2016
- 2016-06-23 JP JP2016124848A patent/JP6701002B2/ja active Active
- 2016-12-02 CN CN201611100231.5A patent/CN107544488B/zh active Active
- 2016-12-12 EP EP16203447.4A patent/EP3259971B1/en active Active
- 2016-12-20 US US15/385,769 patent/US10231374B2/en active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5913919A (en) * | 1994-05-04 | 1999-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for collision avoidance with the assistance of a steering angle field for an autonomous mobile unit |
JPH117318A (ja) * | 1997-06-16 | 1999-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 移動ロボットの走行制御方法 |
US6236924B1 (en) * | 1999-06-21 | 2001-05-22 | Caterpillar Inc. | System and method for planning the operations of an agricultural machine in a field |
JP2001245504A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-09-11 | Iseki & Co Ltd | トラクタの前後進切換え制御装置 |
US7580783B2 (en) * | 2004-12-29 | 2009-08-25 | Cnh America Llc | Correction in position with hitch position sensor |
CN101126645A (zh) * | 2006-08-18 | 2008-02-20 | 三星电子株式会社 | 为机器人划分覆盖区域的方法及其装置 |
CN101359229A (zh) * | 2008-08-18 | 2009-02-04 | 浙江大学 | 一种基于障碍物运动预测的移动机器人避障方法 |
CN102822881A (zh) * | 2010-04-05 | 2012-12-12 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的碰撞判定装置 |
US20120259537A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-11 | Agco Corporation | Moving Geofence for Machine Tracking in Agriculture |
JP2012216151A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 干渉回避制御装置 |
CN104798123A (zh) * | 2012-11-21 | 2015-07-22 | 丰田自动车株式会社 | 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法 |
CN104871106A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-08-26 | 株式会社小松制作所 | 矿山机械、矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
W.E. LARSEN,等: "Precision navigation with GPS", 《COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113079691A (zh) * | 2018-11-26 | 2021-07-06 | 株式会社久保田 | 农作业机、农作业机控制程序、记录有农作业机控制程序的记录介质、农作业机控制方法、收获机、收获机控制程序、记录有收获机控制程序的记录介质、收获机控制方法 |
CN113382905A (zh) * | 2019-02-01 | 2021-09-10 | 采埃孚股份公司 | 在安全的工作区域内自主操作车辆 |
CN114828616A (zh) * | 2019-12-18 | 2022-07-29 | 株式会社久保田 | 作业车辆 |
CN114828616B (zh) * | 2019-12-18 | 2024-05-21 | 株式会社久保田 | 作业车辆 |
US12097866B2 (en) | 2019-12-18 | 2024-09-24 | Kubota Corporation | Working vehicle |
CN111492764A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-07 | 江苏海洋大学 | 一种针对球茎类花卉园艺作物的种植装置 |
CN114049563A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-02-15 | 国网瑞嘉(天津)智能机器人有限公司 | 带电作业环境的评估方法、作业环境评估系统及电子设备 |
CN114049563B (zh) * | 2022-01-12 | 2022-05-03 | 国网瑞嘉(天津)智能机器人有限公司 | 带电作业环境的评估方法、作业环境评估系统及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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JP2017228155A (ja) | 2017-12-28 |
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EP3259971A1 (en) | 2017-12-27 |
US10231374B2 (en) | 2019-03-19 |
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US20240147888A1 (en) | Autonomous vehicle boundary intersection detection and avoidance |
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