CN116437797A - 自主行驶系统、自主行驶方法以及自主行驶程序 - Google Patents
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Abstract
田地设定处理部(212)在具有相向的右边(F2b)以及左边(F2d)不平行的形状的田地(F)中设定内周作业区域(F2)以及外周作业区域(F1)。作业方向设定处理部(214)设定内周作业区域(F2)中的作业车辆(10)的作业方向。路径设定处理部(216)将内周作业区域(F2)中作业开始路径的行驶路径(Rb1)设定于规定内周作业区域(F2)的多个边中的与上述作业方向平行的右边(F2b)所邻接的位置。路径生成处理部(218)基于上述作业方向和行驶路径(Rb1),生成内周作业区域(F2)中的作业车辆(10)的行驶路径(Rb)。
Description
技术领域
本发明涉及使作业车辆自主行驶的自主行驶系统、自主行驶方法以及自主行驶程序。
背景技术
在设定能够自主行驶的作业车辆的行驶路径的情况下,操作人员在进行了田地的登记之后,分别设定田地的中央部分的第1作业区域(内周作业区域)和该第1作业区域的外侧的第2作业区域(外周作业区域)。例如专利文献1公开一种系统,分别设定上述内周作业区域以及上述外周作业区域,并在上述内周作业区域以及上述外周作业区域中生成使作业车辆自主行驶的行驶路径。
专利文献1:日本特开2018-147421号公报
此处,例如在作业对象的田地的形状不是矩形而是非常规形状的情况下,恐怕会产生以下的问题。例如,在规定内周作业区域的4边中的相向的2边不平行的情况下,有时产生相向的2边中的一方的第1边所接近的上述内周作业区域的作业轨迹(行驶轨迹)与该第1边所接近的上述外周作业区域的作业轨迹(行驶轨迹)局部重复的重复区域(例如图3的重复区域X10)。若产生作业车辆的作业的上述重复区域,则产生作业效率降低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供生成能够使作业效率提高的行驶路径的自主行驶系统、自主行驶方法以及自主行驶程序。
本发明所涉及的自主行驶系统具备作业区域设定处理部、作业方向设定处理部、路径设定处理部、路径生成处理部。上述作业区域设定处理部在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与上述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,其中,上述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状。上述作业方向设定处理部设定上述第1作业区域中的上述作业车辆的作业方向。上述路径设定处理部将在上述第1作业区域中上述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径设定于规定上述第1作业区域的多个边中的与上述作业方向平行的边所邻接的位置。上述路径生成处理部基于由上述作业方向设定处理部设定的上述作业方向和由上述路径设定处理部设定的上述第1行驶路径,生成上述第1作业区域中的上述作业车辆的行驶路径。
本发明所涉及的自主行驶方法是一个或者多个处理器执行如下步骤的方法:在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与上述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,上述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状;设定上述第1作业区域中的上述作业车辆的作业方向;将在上述第1作业区域中上述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径设定于规定上述第1作业区域的多个边中的与上述作业方向平行的边所邻接的位置;以及基于上述作业方向和上述第1行驶路径,生成上述第1作业区域中的上述作业车辆的行驶路径。
本发明所涉及的自主行驶程序是用于使一个或者多个处理器执行如下步骤的程序:在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与上述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,上述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状;设定上述第1作业区域中的上述作业车辆的作业方向;将在上述第1作业区域中上述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径设定于规定上述第1作业区域的多个边中的与上述作业方向平行的边所邻接的位置;以及基于上述作业方向和上述第1行驶路径,生成上述第1作业区域中的上述作业车辆的行驶路径。
根据本发明,能够提供生成能够使作业效率提高的行驶路径的自主行驶系统、自主行驶方法以及自主行驶程序。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的自主行驶系统的结构的图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的一例的外观图。
图3是表示现有的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图6是表示本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图8是用于对本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的行驶路径的设定方法进行说明的图。
图9是表示本发明的实施方式1所涉及的作业车辆的行驶路径的设定中利用的路径设定信息的一例的图。
图10是表示由本发明的实施方式所涉及的自主行驶系统执行的行驶路径生成处理的过程的一例的流程图。
图11是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图12是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图13是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图14是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的行驶路径的一例的图。
图15A是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的转弯路径的一例的图。
图15B是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的转弯路径的一例的图。
图15C是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的转弯路径的一例的图。
图15D是表示本发明的实施方式2所涉及的作业车辆的转弯路径的一例的图。
具体实施方式
以下的实施方式是将本发明具体化的一例,且不是限定本发明的技术范围。
[实施方式1]
如图1所示那样,本发明的实施方式1所涉及的自主行驶系统1包括作业车辆10和操作终端20。作业车辆10以及操作终端20经由通信网N1而能够通信。例如,作业车辆10以及操作终端20经由移动电话网、分组网或者无线LAN(因特网等)而能够通信。
实施方式1中,将作业车辆10为拖拉机的情况列举为例子进行说明。另外,作为其他实施方式,作业车辆10也可以插秧机、联合收割机、工程机械或者除雪车等。作业车辆10是具备能够在田地F(参照图3)内沿着行驶路径R自主行驶(自动行驶)的结构的所谓机器人拖拉机。例如,作业车辆10能够基于由定位装置14计算出的作业车辆10的当前位置的位置信息,沿着针对田地F而预先生成的行驶路径R自主行驶。
[作业车辆10]
如图1以及图2所示那样,作业车辆10具备车辆控制装置11、行驶装置12、作业机13以及定位装置14等。车辆控制装置11与行驶装置12、作业机13以及定位装置14等电连接。另外,车辆控制装置11以及定位装置14也可以能够无线通信。
车辆控制装置11是具备一个或者多个处理器和非易失性存储器以及RAM等存储器的计算机系统。而且,车辆控制装置11根据使用者对作业车辆10的各种操作来控制该作业车辆10的动作。此外,车辆控制装置11基于由后述的定位装置14计算的作业车辆10的当前位置和预先生成的行驶路径R,执行该作业车辆10的自主行驶处理。行驶路径R存储于上述存储器。此外,行驶路径R也可以存储于操作终端20的存储部22。
行驶装置12是使作业车辆10行驶的驱动部。如图2所示那样,行驶装置12具备发动机121、前轮122、后轮123、变速器124、前桥125、后桥126、方向盘127等。另外,前轮122以及后轮123分别设置于作业车辆10的左右。此外,行驶装置12不局限于具备前轮122以及后轮123的车轮类型,也可以是具备设置于作业车辆10的左右的履带的履带类型。
发动机121是使用补给于未图示的燃料箱的燃料而驱动的柴油发动机或者汽油发动机等驱动源。行驶装置12也可以具备电动马达而与发动机121一起作为驱动源,或者取代发动机121而具备电动马达来作为驱动源。另外,在发动机121连接有未图示的发电机,从该发电机对设置于作业车辆10的车辆控制装置11等电动部件以及电池等供给电力。另外,上述电池通过从上述发电机供给的电力来充电。而且,设置于作业车辆10的车辆控制装置11以及定位装置14等电动部件在发动机121停止后也能够通过从上述电池供给的电力来驱动。
发动机121的驱动力经由变速器124以及前桥125而传递至前轮122,经由变速器124以及后桥126而传递至后轮123。此外,发动机121的驱动力也经由PTO轴(未图示)而传递至作业机13。在作业车辆10进行自主行驶的情况下,行驶装置12根据车辆控制装置11的命令进行行驶动作。
作业机13例如是割草机、耕耘机、犁、施肥机或者播种机等,且能够装卸于作业车辆10。由此,作业车辆10能够使用各作业机13进行各种作业。实施方式1中,将作业机13为割草机的情况列举为例子进行说明。
作业机13也可以在作业车辆10中由未图示的升降机构可升降地支承。车辆控制装置11能够控制上述升降机构而使作业机13升降。例如,车辆控制装置11在作业车辆10在田地F的作业对象区域前进的情况下使作业机13下降,在作业车辆10后退的情况下使作业机13上升。
方向盘127是由使用者(操作人员)或者车辆控制装置11操作的操作部。例如在行驶装置12中,根据车辆控制装置11对方向盘127的操作,通过未图示的液压式动力转向机构等来变更前轮122的角度,变更作业车辆10的行进方向。
此外,行驶装置12除了方向盘127之外,还具备由车辆控制装置11操作的未图示的变速杆、加速器、制动器等。而且,在行驶装置12中,根据车辆控制装置11对上述变速杆的操作,而将变速器124的挡位切换为前进挡或者后退挡等,将作业车辆10的行驶方式切换为前进或者后退等。此外,车辆控制装置11操作上述加速器而控制发动机121的转速。此外,车辆控制装置11操作上述制动器而使用电磁制动器来制动前轮122以及后轮123的旋转。
定位装置14是具备控制部141、存储部142、通信部143以及定位用天线144等的通信设备。例如,如图2所示那样,定位装置14设置于供操作人员搭乘的驾驶室18的上部。此外,定位装置14的设置部位不局限于驾驶室18。并且,定位装置14的控制部141、存储部142、通信部143以及定位用天线144也可以在作业车辆10中分散配置于不同的位置。另外,如前述那样,定位装置14与上述电池连接,该定位装置14在发动机121的停止期间也能够运转。此外,作为定位装置14,例如也可以由移动电话终端、智能手机或者平板终端等替代。
控制部141是具备一个或者多个处理器和非易失性存储器以及RAM等存储器的计算机系统。存储部142是存储用于使控制部141执行定位处理的程序以及定位信息、移动信息等数据的非易失性存储器等。例如,上述程序非暂时地记录于CD或者DVD等计算机可读取的记录介质,由预定的读取装置(未图示)读取并存储于存储部142。另外,上述程序也可以从服务器(未图示)经由通信网N1下载于定位装置14并存储于存储部142。
通信部143是使定位装置14以有线方式或者无线方式与通信网N1连接,并用于经由通信网N1而与基站服务器等外部设备之间执行按照预定的通信协议的数据通信的通信接口。
定位用天线144是接收从卫星发送的电波(GNSS信号)的天线。
控制部141基于定位用天线144从卫星接收的GNSS信号来计算作业车辆10的位置(当前位置)。例如,在作业车辆10在田地F内进行自主行驶的情况下,若定位用天线144接收分别从多个卫星发送的电波(发送时刻、轨道信息等),则控制部141计算定位用天线144与各卫星的距离,并基于计算出的距离来计算作业车辆10的当前位置(纬度以及经度)。此外,控制部141也可以进行基于实时动态方式(RTK-GPS定位方式、以下称为“RTK方式”)的定位,RTK方式利用与接近作业车辆10的基站(基准局)对应的修正信息来计算作业车辆10的当前位置。这样,作业车辆10利用基于RTK方式的定位信息来进行自主行驶。
作业车辆10所行驶的行驶路径R例如由操作终端20生成。作业车辆10从操作终端20获取行驶路径R的数据,根据行驶路径R,一边在田地F内进行自主行驶一边进行基于作业机13的作业(例如割草作业)。
[操作终端20]
如图1所示那样,操作终端20是具备控制部21、存储部22、操作显示部23以及通信部24等的信息处理装置。操作终端20也可以由平板终端、智能手机等移动终端构成。
通信部24是使操作终端20以有线方式或者无线方式与通信网N1连接,并用于经由通信网N1而与一个或者多个作业车辆10等外部设备之间执行按照预定的通信协议的数据通信的通信接口。
操作显示部23是具备显示各种信息的液晶显示器或者有机EL显示器那样的显示部和接受操作的触摸面板、鼠标或者键盘那样的操作部的使用者界面。操作人员(使用者)能够在显示于显示部的操作画面中,进行操作上述操作部而登记各种信息(后述的作业车辆信息、田地信息、作业信息等)的操作。此外,操作人员能够操作上述操作部而进行对作业车辆10的自主行驶指示。并且,操作人员能够在离开了作业车辆10的场所,根据显示于操作终端20的行驶轨迹,掌握在田地F内根据行驶路径R而自主行驶的作业车辆10的行驶状态。
存储部22是存储各种信息的HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid StateDrive)等非易失性的存储部。在存储部22存储有用于使控制部21执行后述的行驶路径生成处理(参照图10)的行驶路径生成程序等控制程序。例如,上述行驶路径生成程序非暂时地记录于CD或者DVD等计算机可读取的记录介质,由操作终端20具备的CD驱动器或者DVD驱动器等读取装置(未图示)读取并存储于存储部22。另外,上述行驶路径生成程序也可以从服务器(未图示)经由通信网N1而下载于操作终端20并存储于存储部22。此外,存储部22也可以存储从作业车辆10发送的作业信息(收割量、收获量等)。
此外,在存储部22安装有用于使作业车辆10自主行驶的专用应用程序。控制部21使上述专用应用程序起动,进行与作业车辆10相关的各种信息的设定处理、作业车辆10的行驶路径的生成处理、相对于作业车辆10的自主行驶指示等。
此处,根据现有技术,例如在作业对象的田地F的形状不是矩形而是非常规形状的情况下恐怕会产生以下的问题。图3示出田地F的一例和与田地F对应的行驶路径R的一例。图3所示的田地F是由上边F1a、右边F1b、下边F1c、左边F1d划分出的四边形状,且成为相向的上边F1a以及下边F1c不平行,相向的右边F1b以及左边F1d不平行的形状。此外,田地F包括田地F的中央部分的第1作业区域(内周作业区域F2)和内周作业区域F2的外侧的第2作业区域(外周作业区域F1)。内周作业区域F2具有与田地F的形状相同的形状,是由上边F2a、右边F2b、下边F2c、左边F2d划分出的四边形状,成为相向的上边F2a以及下边F2c不平行,相向的右边F2b以及左边F2d不平行的形状。此外,田地F的上边F1a与内周作业区域F2的上边F2a平行,田地F的右边F1b与内周作业区域F2的右边F2b平行,田地F的下边F1c与内周作业区域F2的下边F2c平行,田地F的左边F1d与内周作业区域F2的左边F2d平行。
作业车辆10例如根据行驶路径R,在外周作业区域F1进行了作业之后,在内周作业区域F2进行作业。行驶路径R包括在外周作业区域F1中使作业车辆10从外侧朝向内侧以漩涡状行驶的行驶路径Ra(行驶路径Ra1~Ra8)和在内周作业区域F2中使作业车辆10从一边侧朝向相向边侧平行地往复行驶的行驶路径Rb(行驶路径Rb1~Rb10)。图3中左上端部设定为行驶开始位置S的情况下,生成与外周作业区域F1对应的行驶路径Ra1~Ra8。此处,在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向设定为与右边F1b平行的方向的情况下,内周作业区域F2的作业开始位置设定为距离外周作业区域F1的作业结束位置(行驶路径Ra8的终端)为最短距离的位置(图3中的左下的角部Sd)。在这种情况下,生成从外周作业区域F1的作业结束位置起连结作业开始位置Sd的行驶路径Ra9。此外,针对内周作业区域F2的行驶路径Rb,从作业开始位置Sd起生成与右边F1b(右边F2b)平行的行驶路径Rb1~Rb10。
作业车辆10一边根据行驶路径Ra1~Ra8在外周作业区域F1行驶一边进行作业,若外周作业区域F1的作业结束,则在行驶路径Ra9行驶(空行驶)而进入内周作业区域F2的作业开始位置Sd。然后,作业车辆10在内周作业区域F2中,一边在行驶路径Rb1~Rb10行驶一边进行作业。作业车辆10当在内周作业区域F2进行作业的情况下,在向邻接的行驶路径Rb移动时例如利用之字折返以鱼尾状转换方向(转弯)。
在作业车辆10在上述的行驶路径R进行了行驶的情况下,产生在外周作业区域F1行驶时的作业轨迹(行驶轨迹)与在内周作业区域F2作业时的作业轨迹(行驶轨迹)重复的重复区域。具体而言,如图3所示,产生在左边F2d侧在行驶路径Rb1行驶时的重复区域X1、在行驶路径Rb2行驶时的重复区域X2、在行驶路径Rb3行驶时的重复区域X3、在右边F2b侧的行驶路径Rb10行驶时的重复区域X10。这样,根据现有技术,产生基于作业车辆10的作业的重复区域,因此,产生作业效率降低的问题。
相对于此,实施方式1所涉及的自主行驶系统1具备能够通过减少上述重复区域而提高作业效率的结构。以下,对实现上述作业效率的提高的具体的结构进行说明。
如图1所示,操作终端20的控制部21包括车辆设定处理部211、田地设定处理部212、作业设定处理部213、作业方向设定处理部214、作业开始位置设定处理部215、路径设定处理部216、转弯设定处理部217、路径生成处理部218、显示处理部219以及输出处理部220等各种处理部。另外,控制部21通过由上述CPU执行按照上述行驶路径生成程序的各种处理而作为上述各种处理部发挥功能。此外,也可以一部分或者全部上述处理部由电子电路构成。另外,上述行驶路径生成程序也可以是用于使多个处理器作为上述处理部发挥功能的程序。
车辆设定处理部211设定与作业车辆10(拖拉机)相关的信息(以下,称为作业车辆信息)。针对作业车辆10的机种、作业车辆10中安装有定位用天线144的位置、作业机13的种类、作业机13的大小以及形状、作业机13相对于作业车辆10的位置、作业车辆10的作业中的车速以及发动机转速、作业车辆10转弯期间的车速以及发动机转速等信息,车辆设定处理部211通过操作人员进行在操作终端20登记的操作,由此设定该信息。
田地设定处理部212设定与田地F以及作业区域相关的信息(以下,称为田地信息)。针对田地F的位置以及形状、作业区域的位置以及形状、自主行驶的目标行驶开始位置S以及行驶结束位置等信息,田地设定处理部212通过操作人员进行在操作终端20登记的操作,由此设定该信息。田地设定处理部212是本发明的作业区域设定处理部的一例。
例如通过操作人员搭乘作业车辆10沿着田地F的外周环绕一周地驾驶,并记录此时的定位用天线144的位置信息的推移,从而能够自动地获取田地F的位置以及形状的信息。此外,也能够基于在使地图显示于操作终端20的状态下由操作人员操作操作终端20而指定该地图上的多个点而得到的多边形,而获取田地F的位置以及形状。
此外,田地F内的外周作业区域F1以及内周作业区域F2的位置以及形状(参照图3)能够由操作人员操作操作终端20而设定。田地设定处理部212基于操作人员的操作,设定田地F、外周作业区域F1以及内周作业区域F2。在实施方式1中,例如如图3等所示,田地设定处理部212在作为作业车辆10的作业对象的田地F,分别设定作为该田地F的中央部分的与上述田地F的形状对应的内周作业区域F2和内周作业区域F2的外侧的外周作业区域F1,其中,该田地F具有规定该田地F的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状(非矩形形状)。所设定的田地F、外周作业区域F1以及内周作业区域F2是能够供作业车辆10行驶的区域(行驶区域)。
作业设定处理部213设定与具体怎样进行作业相关的信息(以下,称为作业信息)。作业设定处理部213构成为能够设定作业车辆10(无人驾驶拖拉机)和有人的作业车辆10的协调作业的有无、作业车辆10在地头转弯的情况下跳过的作业路径的数量亦即跳过数、地头的宽度以及非耕作地的宽度等来作为作业信息。
作业方向设定处理部214设定内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向。上述作业方向是指在从田地F除去地头、非耕作地等非作业区域之外的区域亦即作业区域中一边由作业机13进行作业一边使作业车辆10行驶的方向。例如,在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向由操作人员登记为与右边F1b平行的方向的情况下,作业方向设定处理部214将作业车辆10的作业方向设定为与右边F1b(右边F2b)平行的方向。作业方向设定处理部214是本发明的作业方向设定处理部的一例。
作业开始位置设定处理部215设定内周作业区域F2中的作业车辆10的作业开始位置。具体而言,作业开始位置设定处理部215将内周作业区域F2的多个角部中的任一个角部设定为作业开始位置。例如在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向由操作人员登记为与右边F1b平行的方向的情况下,作业开始位置设定处理部215将内周作业区域F2的最开始的行驶路径Rb1(作业开始路径)与规定内周作业区域F2的边成为邻接的位置关系的角部设定为作业开始位置。行驶路径Rb1(作业开始路径)是本发明的第1行驶路径的一例。
此处,例如如图4所示,作业开始位置设定处理部215将行驶路径Rb1与规定内周作业区域F2的右边F2b成为邻接的位置关系的右上端部的角部Sb设定为作业开始位置。此外,作业开始位置设定处理部215也可以将行驶路径Rb1与规定内周作业区域F2的右边F2b成为邻接的位置关系的右下端部的角部Sc(参照图8)设定为作业开始位置。另外,作业开始位置设定处理部215也可以将角部Sb、Sc中的距离外周作业区域F1的作业结束位置(行驶路径Ra8的终端)的移动距离(行驶路径Ra9的空行驶距离)短的角部Sb设定为作业开始位置。即,作业开始位置设定处理部215将距离外周作业区域F1的作业结束位置(行驶路径Ra8的终端)为最短距离且能够设定行驶路径Rb1的位置设定为作业开始位置。作业开始位置设定处理部215是本发明的作业开始位置设定处理部的一例。
路径设定处理部216将内周作业区域F2中作业车辆10从作业开始位置最开始行驶的行驶路径Rb1(作业开始路径)设定于规定内周作业区域F2的多个边F2a~F2d中的与上述作业方向平行的边所邻接的位置。此外,路径设定处理部216基于由作业开始位置设定处理部215设定的上述作业开始位置而设定行驶路径Rb1(作业开始路径)。例如,在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向设定为与右边F1b平行的方向的情况下,如图4所示,作业开始位置设定处理部215将角部Sb设定为作业开始位置,路径设定处理部216在规定内周作业区域F2的多个边F2a~F2d中的与右边F1b平行的边F2b所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)。路径设定处理部216是本发明的路径设定处理部的一例。
转弯设定处理部217设定作业车辆10的转弯路径。在实施方式1中,作业车辆10在内周作业区域F2进行作业的情况下在行驶路径Rb1~Rb9依次往复行驶时转弯。操作人员能够操作操作终端20而选择作业车辆10的转弯路径。转弯设定处理部217基于操作人员的操作,设定作业车辆10的转弯路径。例如操作人员能够选择使作业车辆10以鱼尾状转换方向行驶的之字折返式转弯、使作业车辆10以U字状转换方向行驶的U字转弯等。此外,转弯设定处理部217能够设定、变更转弯半径、转弯角度。转弯设定处理部217是本发明的转弯设定处理部的一例。
此处,转弯设定处理部217也可以在全部的转换方向部分设定同一转弯路径,也可以在预定的行驶路径Rb中设定转弯方法(转弯角度、转弯路径的长度等)不同的转弯路径。例如,转弯设定处理部217也可以使与内周作业区域F2中的边F2d交叉的行驶路径Rb8的转弯路径的转弯方法与其他行驶路径Rb的转弯路径的设定方法不同,其中,边F2d与平行于作业开始路径的行驶路径Rb1的边F2b相向。通过后述的实施方式2对采用这样的不同的转弯路径的自主行驶系统1进行说明。
路径生成处理部218基于上述设定信息,生成使作业车辆10自主行驶的路径亦即行驶路径R。行驶路径R包括从行驶开始位置S起在外周作业区域F1行驶的行驶路径Ra和从上述作业开始位置起在内周作业区域F2行驶的行驶路径Rb(参照图4)。行驶路径R例如是使作业车辆10从外周作业区域F1行驶至内周作业区域F2的行驶路径。路径生成处理部218能够基于车辆设定处理部211、田地设定处理部212、作业设定处理部213、作业方向设定处理部214、作业开始位置设定处理部215、路径设定处理部216以及转弯设定处理部217所设定的上述各设定信息,生成作业车辆10的行驶路径R并存储。路径生成处理部218是本发明的路径生成处理部的一例。
具体而言,路径生成处理部218基于在田地设定中登记的行驶开始位置S、作业开始位置、行驶结束位置、作业区域(外周作业区域F1、内周作业区域F2),生成行驶路径R(参照图4)。例如,路径生成处理部218基于行驶开始位置S,生成外周作业区域F1的行驶路径Ra1~Ra8。此外,路径生成处理部218生成从外周作业区域F1的作业结束位置(行驶路径Ra8的终端)至作业开始位置Sb为止的行驶路径Ra9。图4所示的行驶路径Ra9示出使作业机13上升而行驶的路径(空行驶路径)。
此外,路径生成处理部218基于由作业方向设定处理部214设定的上述作业方向和由路径设定处理部216设定的行驶路径Rb1(作业开始路径),生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb。例如如图4所示,路径生成处理部218针对内周作业区域F2,生成包含从作业开始位置Sb起与边F2b平行并且邻接的行驶路径Rb1和接续于行驶路径Rb1的行驶路径Rb2~Rb9的行驶路径Rb。另外,行驶路径Rb9的终端位置设定于田地F的行驶结束位置。
显示处理部219使各种的信息显示于操作显示部23。具体而言,显示处理部219使设定作业车辆10、田地F、外周作业区域F1、内周作业区域F2、作业内容、行驶开始位置S、行驶结束位置等的设定画面显示于操作显示部23。此外,显示处理部219使由路径生成处理部218生成的行驶路径R显示于操作显示部23(参照图4)。
输出处理部220向作业车辆10输出路径生成处理部218所生成的行驶路径R的信息。此外,输出处理部220经由通信部24向作业车辆10发送控制信号,从而能够对作业车辆10指示自主行驶的开始以及停止等。由此,能够使作业车辆10自主行驶。
作业车辆10构成为将操作终端20中生成的行驶路径R的数据传送至作业车辆10,并存储于车辆控制装置11的存储器,并且通过定位用天线144检测作业车辆10的当前位置并且能够沿着行驶路径R自主行驶。例如若在作业车辆10的当前位置与行驶开始位置S一致的情况下操作人员在操作画面中按下作业开始按钮而给予“作业开始”的指示,则作业车辆10开始自主行驶。车辆控制装置11基于从操作终端20获取的行驶路径R,使作业车辆10从行驶开始位置S自主行驶至行驶结束位置。此外,车辆控制装置11也可以在作业车辆10结束作业时,使作业车辆10从行驶结束位置自主行驶至田地F的入口。在这种情况下,车辆控制装置11优选不沿从行驶结束位置至入口为止的最短路径行驶,而从行驶结束位置经由行驶路径R而自主行驶至入口。由此,能够防止在作业结束后的田地F残留作业车辆10的行驶轨迹(轮胎痕迹)。
此处,在作业车辆10自主行驶的情况下,控制部21能够从作业车辆10接收作业车辆10的状态(位置、行驶速度等)并使其显示于操作显示部23。
另外,操作终端20也可以经由通信网N1而能够访问服务器(未图示)提供的农业支持服务的网站(农业支持网站)。在这种情况下,操作终端20通过由控制部21执行浏览器程序,能够作为上述服务器的操作用终端发挥功能。而且,上述服务器具备上述各处理部,执行各处理。
根据上述实施方式,如图4所示,上述重复区域仅为区域X7、X8、X9,因此,与图3所示的行驶路径R比较,能够减少重复区域X10。因此,能够提高作业车辆10的作业效率。
在上述的实施方式中,控制部21基于由操作人员登记的作业车辆10的作业方向而生成行驶路径R。作为其他实施方式,控制部21也可以基于预定条件而设定上述作业方向,基于该作业方向而生成行驶路径R。以下对内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向没有由操作人员登记的情况下的具体结构进行说明。
作业开始位置设定处理部215将内周作业区域F2所包括的多个角部中的基于预定条件而选择的角部设定为作业开始位置。例如,如图5所示,作业开始位置设定处理部215将内周作业区域F2所包括的多个角部中的最接近外周作业区域F1的作业结束位置的角部Sa设定为上述作业开始位置。
作业方向设定处理部214基于由作业开始位置设定处理部215设定的上述作业开始位置(角部Sa)来设定上述作业方向。例如,作业方向设定处理部214将与内周作业区域F2的边中的上述作业开始位置附近的边平行的方向设定为上述作业方向。此处,作业方向设定处理部214将与左边F2d平行的方向设定为上述作业方向。
路径设定处理部216在与上述作业方向平行的左边F2d所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)(参照图5)。即,路径设定处理部216在规定内周作业区域F2的多个边中的与上述作业方向平行并且最接近外周作业区域F1的作业结束位置的边(此处左边F2d)所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)。路径生成处理部218基于上述设定的上述作业方向和行驶路径Rb1(作业开始路径),生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb1~Rb9。根据图5所示的行驶路径R,上述重复区域仅为区域X7、X8、X9,因此,与图3所示的行驶路径R比较,能够减少上述重复区域。因此,能够提高作业车辆10的作业效率。
此外,在作业开始位置设定处理部215设定了上述作业开始位置(角部Sa)的情况下,作业方向设定处理部214也可以将与内周作业区域F2的边中的接近上述作业开始位置的上边F2a平行的方向设定为上述作业方向(参照图6)。在这种情况下,路径设定处理部216在与上述作业方向平行的上边F2a所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)(参照图6)。路径生成处理部218基于上述设定的上述作业方向和行驶路径Rb1(作业开始路径),生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb1~Rb8。根据图6所示的行驶路径R,上述重复区域仅为区域X8,因此,与图3所示的行驶路径R比较,能够减少上述重复区域。因此,能够提高作业车辆10的作业效率。
另外例如如图7所示,作业开始位置设定处理部215也可以将内周作业区域F2所包括的多个角部中的左下的角部Sd设定为上述作业开始位置。在这种情况下,作业方向设定处理部214也可以将与内周作业区域F2的边中的接近作业开始位置(角部Sd)的下边F2c平行的方向设定为上述作业方向。路径设定处理部216在与上述作业方向平行的下边F2c所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)。路径生成处理部218基于上述设定的上述作业方向和行驶路径Rb1(作业开始路径),生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb1~Rb8。根据图7所示的行驶路径R,上述重复区域仅为区域X8,因此,与图3所示的行驶路径R比较,能够减少上述重复区域。因此,能够提高作业车辆10的作业效率。
此处,若将图6所示的行驶路径R与图7所示的行驶路径R比较,则图7所示的行驶路径R中上述重复区域较小。因此,在相向的边的长度不同的情况下,控制部21(路径设定处理部216)优选如图7所示那样在长度长的边(此处下边F2c)所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)。即,路径设定处理部216在规定内周作业区域F2的多个边中的与上述作业方向平行并且最长的边所邻接的位置设定作业开始路径。由此,能够更加减少上述重复区域,因此,能够更加提高作业车辆10的作业效率。
如上述那样,内周作业区域F2中的上述作业开始位置没有被限定。因此,例如如图8所示,上述作业开始位置也可以设定于内周作业区域F2的4个角部Sa、Sb、Sc、Sd中的任一个位置。此处,图9示出表示作业开始位置、作业开始路径、作业所需时间、重复作业面积的关系的路径设定信息D1。控制部21也可以基于路径设定信息D1而生成内周作业区域F2的行驶路径Rb。
具体而言,路径设定处理部216按规定内周作业区域F2的每个边,计算出假定为在与该边平行的边邻接的位置设定了作业开始路径的情况下的田地F的作业所需时间,在规定内周作业区域F2的多个边中的上述作业所需时间最短的边所邻接的位置设定上述作业开始路径。此外,路径设定处理部216按规定内周作业区域F2的每个边,计算出假定为在与该边平行的边邻接的位置设置了作业开始路径的情况下的内周作业区域F2的作业轨迹与外周作业区域F1的作业轨迹的重复区域的大小,在规定内周作业区域F2的多个边中的上述重复区域最小的边所邻接的位置设定上述作业开始路径。
例如,控制部21将作业开始位置设定为角部Sa,通过模拟来计算作业开始路径设定为行驶路径Rs1(参照图8)的情况下的作业所需时间以及重复作业面积,将计算出的作业所需时间Ts1以及重复作业面积Ms1登记于路径设定信息D1。同样,控制部21将与各作业开始位置以及各作业开始路径对应的作业所需时间Ts1以及重复作业面积Ms1登记于路径设定信息D1。
作业开始位置设定处理部215参照路径设定信息D1而设定最佳的作业开始位置。例如,作业开始位置设定处理部215选择登记于路径设定信息D1的作业开始位置(角部)中的作业所需时间最短的作业开始位置来进行设定。此外,作业开始位置设定处理部215也可以选择登记于路径设定信息D1的作业开始位置中的重复作业面积最小的作业开始位置来进行设定。另外,作业开始位置设定处理部215也可以考虑上述作业所需时间以及上述重复作业面积双方来设定作业开始位置。
路径设定处理部216参照路径设定信息D1而设定最佳的作业开始路径。具体而言,路径设定处理部216选择登记于路径设定信息D1的作业开始路径中的作业所需时间最短的作业开始路径来进行设定。此外,路径设定处理部216也可以选择登记于路径设定信息D1的作业开始路径中的重复作业面积最小的作业开始路径来进行设定。另外,路径设定处理部216也可以考虑上述作业所需时间以及上述重复作业面积双方来设定作业开始路径。
路径生成处理部218基于上述设定的上述作业开始位置以及上述作业开始路径,生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb。根据该结构,能够缩短上述作业所需时间并且减少上述重复区域。因此,能够提高作业车辆10的作业效率。
[行驶路径生成处理]
以下,参照图10,对由操作终端20的控制部21执行的上述行驶路径生成处理的一例进行说明。例如,在控制部21从操作人员接受到生成作业车辆10的行驶路径R的指示的情况下通过控制部21开始上述行驶路径生成处理。
另外,本发明也可以视为通过控制部21执行上述行驶路径生成处理的一部分或者全部的行驶路径生成方法(本发明的自主行驶方法的一例)的发明或者用于使控制部21执行该行驶路径生成方法的一部分或者全部的行驶路径生成程序(本发明的自主行驶程序的一例)的发明。此外,上述行驶路径生成处理也可以由一个或者多个处理器执行。
在步骤S1中,控制部21获取用于生成行驶路径R的各种设定信息。具体而言,控制部21获取由操作人员登记的上述作业车辆信息、上述田地信息以及上述作业信息。
接下来,在步骤S2中,控制部21设定作业区域。具体而言,控制部21基于上述各设定信息而设定田地F、外周作业区域F1以及内周作业区域F2。此外,控制部21在步骤S2中,设定行驶开始位置S以及行驶结束位置。步骤S2是作业区域设定步骤的一例。
接下来,在步骤S3中,控制部21设定内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向。例如,在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向由操作人员登记为与右边F1b平行的方向的情况下,控制部21将作业车辆10的作业方向设定为与右边F1b平行的方向。另外,控制部21也可以基于上述的预定的条件来设定上述作业方向。步骤S3是作业方向设定步骤的一例。
接下来,在步骤S4中,控制部21设定内周作业区域F2中的作业车辆10的作业开始位置。具体而言,控制部21将内周作业区域F2的多个角部中的任一个角部设定为作业开始位置。例如在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向由操作人员登记为与右边F1b平行的方向的情况下,控制部21将内周作业区域F2的最开始的行驶路径Rb1(作业开始路径)与规定内周作业区域F2的边成为邻接的位置关系的角部设定为作业开始位置。例如如图4所示,控制部21将行驶路径Rb1与规定内周作业区域F2的右边F2b成为邻接的位置关系的右上端部的角部Sb设定为作业开始位置。
接下来,在步骤S5中,控制部21将行驶路径Rb1(作业开始路径)设定在规定内周作业区域F2的多个边F2a~F2d中的与上述作业方向平行的边所邻接的位置。例如,在内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向设定为与右边F1b平行的方向的情况下,如图4所示,控制部21将角部Sb设定为作业开始位置,在规定内周作业区域F2的多个边F2a~F2d中的与右边F1b平行的边F2b所邻接的位置设定行驶路径Rb1(作业开始路径)。步骤S5是本发明的路径设定步骤的一例。
接下来,在步骤S6中,控制部21基于上述设定信息,生成使作业车辆10自主行驶的路径亦即行驶路径R。例如,控制部21基于行驶开始位置S,生成外周作业区域F1的行驶路径Ra1~Ra8,生成从外周作业区域F1的作业结束位置(行驶路径Ra8的终端)至作业开始位置Sb为止的行驶路径Ra9。此外,控制部21基于上述作业方向和上述作业开始路径(行驶路径Rb1),生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb。例如如图4所示,控制部21针对内周作业区域F2,生成包含从作业开始位置Sb起与边F2b平行并且邻接的行驶路径Rb1和接续于行驶路径Rb1的行驶路径Rb2~Rb9的行驶路径Rb。步骤S6是本发明的路径生成步骤的一例。
接下来,在步骤S7中,控制部21将上述行驶路径R的信息存储于存储部22,并且输出至作业车辆10。作业车辆10基于行驶路径R的信息使作业车辆10自主行驶。
如以上说明的那样,本实施方式所涉及的自主行驶系统1在作为作业车辆10的作业对象的田地F,分别设定作为田地F的中央部分的与田地F的形状对应的内周作业区域F2(第1作业区域)和内周作业区域F2的外侧的外周作业区域F1(第2作业区域),其中,田地F具有规定田地F的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状(非常规形状)。此外,自主行驶系统1设定内周作业区域F2中的作业车辆10的作业方向,将内周作业区域F2中作业车辆10从作业开始位置最开始行驶的作业开始路径(第1行驶路径)设定在规定内周作业区域F2的多个边中的与上述作业方向平行的边所邻接的位置。此外,自主行驶系统1基于上述作业方向和上述作业开始路径,生成内周作业区域F2中的作业车辆10的行驶路径Rb。
由此,如图4所示,作业开始路径(行驶路径Rb1)沿着规定内周作业区域F2的边而设定,因此,能够防止在该边中产生上述重复区域。即,图4所示的例子中,上述重复区域仅为与作业开始路径侧的边相反一侧的边的区域X7、X8、X9,因此,与图3所示的行驶路径R比较,能够减少重复区域X10。因此,能够提高作业车辆10的作业效率。
此处,作业车辆10存在这样的作业车辆:通过相对于作业车辆10向左右一侧偏移地装配作业机13并行驶,从而能够使作业机13进行预定作业。例如,拖拉机(作业车辆10)通过向左右一侧偏移地装配直装型的作业机13并在田地内行驶来进行割草作业等。另外,作业机13不限定于固定于作业车辆10的直装型的作业机(参照图2),也可以是被作业车辆10牵引的牵引型的作业机。在这样的作业车辆10中,内周作业区域F2的作业开始位置被限定。例如,在作业机13相对于作业车辆10向右侧偏移地安装且作业方向设定为与右边F1b平行的方向的情况下,以使内周作业区域F2相对于作业车辆10的前进方向而位于右侧的方式设定作业开始位置。图8所示的例子中,作业开始位置设定处理部215将左下端部的角部Sd或者右上端部的角部Sb设定为作业开始位置。这样,作业开始位置设定处理部215也可以基于作业机13的偏移方向来设定上述作业开始位置。
[实施方式2]
本发明所涉及的自主行驶系统也可以除了实施方式1的结构之外还具备实施方式2的结构。在实施方式2所涉及的自主行驶系统1中,针对与实施方式1所涉及的自主行驶系统1相同的结构,省略说明。另外,在实施方式1中,对进行割草作业的作业车辆10进行了说明,但在实施方式2中,对进行耕耘作业的作业车辆10进行说明。田地F、外周作业区域F1以及内周作业区域F2的形状与实施方式1相同。
图11示出与进行耕耘作业的作业车辆10对应的行驶路径R的一例。图11中,田地F包括作业车辆10通过往复行驶来进行耕耘作业的内周作业区域F2和环绕内周作业区域F2的外侧而进行耕耘作业的外周作业区域F1。作业车辆10若从入口进入田地F内,则在行驶开始位置S开始自主行驶,在行驶路径Rb1~Rb9行驶而进行了作业之后,在行驶路径Ra1~Ra8行驶来进行作业。行驶路径Ra8的终端设定在行驶结束位置。
此处,如图11所示,作业车辆10在从行驶路径Rb8经在转弯路径Rx的行驶而向行驶路径Rb9转换方向(转弯)时,有时进入已经完成了耕耘作业的区域(已耕地区域Y8)。若作业车辆10进入已耕地区域Y8,则产生田地F被践踏的问题。此外,若想要避免向已耕地区域Y8的进入,则导致作业车辆10的行驶路径变长,产生作业效率降低的问题。
相对于此,实施方式2所涉及的自主行驶系统1具备能够防止向已耕地区域的进入并且提高作业效率的结构。以下,对具体结构进行说明。
具体而言,转弯设定处理部217相对于与规定内周作业区域F2的多个边中的和作业开始路径(行驶路径Rb1)邻接的边所相向的第1边交叉的行驶路径Rb而设定第1转弯路径,相对于与除上述第1边之外的其他边交叉的行驶路径Rb而设定转弯方法与上述第1转弯路径不同的第2转弯路径。例如如图12所示,转弯设定处理部217相对于与作业开始路径(行驶路径Rb1)邻接的右边F2b所相向的左边F2d交叉的行驶路径Rb7~Rb9而设定转弯路径Ry,相对于与除左边F2d之外的上边F2a以及下边F2c交叉的行驶路径Rb1~Rb6而设定转弯路径Rx。
此处,如图15A所示,转弯路径Rx是如下行驶路径:从行驶路径Rb2的终端p1向左方沿转弯角度d1(例如90度)的转弯路径P2a前进,从转弯路径P2a的终端p2向左方沿直行路径P2b直行,从直行路径P2b的终端p3向后方沿直行路径P2c后退,从直行路径P2c的终端p4朝向接下来的行驶路径Rb3的始端p5向左方沿转弯路径P2d前进。
相对于此,如图15B所示,转弯路径Ry是如下行驶路径:从行驶路径Rb8的终端p1向左方沿转弯角度d2(其中,d2>d1)的转弯路径P2a前进,从转弯路径P2a的终端p2向左方沿直行路径P2b直行,从直行路径P2b的终端p3向后方沿直行路径P2c后退,从直行路径P2c的终端p4朝向接下来的行驶路径Rb9的始端p5向左方沿转弯路径P2d前进。转弯路径Ry所包括的前进转弯的转弯角度d2设定为比转弯路径Rx所包括的前进转弯的转弯角度d1大的角度。此处,如图12所示,转弯角度d2设定为作业车辆10在沿直行路径P2c后退时不进入已耕地区域(例如行驶路径Rb7的已耕地区域)的角度。
根据图12所示的结构,能够防止图11所示的向已耕地区域Y8的进入,并且提高作业效率。此处,若转弯角度d2变大则直行路径P2c(参照图15B)变长,恐怕作业效率会降低。因此,转弯设定处理部217也可以设定图13所示的转弯路径Ry。
如图15C所示,图13所示的转弯路径Ry是如下行驶路径:从行驶路径Rb8的终端p1向左方沿转弯角度d2(其中,d2>d1)的转弯路径P2a前进,从转弯路径P2a的终端p2向左方沿直行路径P2b直行,从直行路径P2b的终端p3向右方沿转弯路径P2c后退,从转弯路径P2c的终端p4朝向接下来的行驶路径Rb9的始端p5向左方沿转弯路径P2d前进。
即,转弯路径Ry包括前进转弯(转弯路径P2a、P2d)以及后退转弯(转弯路径P2c)。另外,转弯路径P2d也可以是直行路径。相对于此,转弯路径Rx(参照图15A)包括前进转弯(转弯路径P2a、P2d)以及后退直行(直行路径P2c),不包括后退转弯。
根据图13所示的结构,能够防止图11所示的向已耕地区域Y8的进入。此外,与图12所示的结构比较,能够缩短路径P2c的长度。即,能够缩短邻接的行驶路径间的移动距离。因此,能够提高作业效率。另外,转弯设定处理部217也可以在转弯角度d2不足预定角度的情况下设定图12所示的转弯路径Ry,在转弯角度d2为预定角度以上的情况下设定图13所示的转弯路径Ry。
作为其他实施方式,转弯设定处理部217也可以设定图14所示的转弯路径Ry。
如图15D所示,图14所示的转弯路径Ry是如下行驶路径:从行驶路径Rb8的终端p1沿着左边F2d向右方沿转弯路径P2a前进,从转弯路径P2a的终端p2向右方沿直行路径P2b直行,从直行路径P2b的终端p3向左方沿转弯路径P2c后退,从转弯路径P2c的终端p4朝向接下来的行驶路径Rb9的始端p5向右方沿转弯路径P2d前进。图14所示的结构中,也能够防止图11所示的向已耕地区域Y8的进入并且提高作业效率。
此处,产生已耕地区域的行驶路径Rb是行驶路径Rb的终端成为与作业开始路径(行驶路径Rb1)邻接的边(右边F2b)所相向的边(左边F2d)侧的行驶路径。上述的例子中,产生已耕地区域的行驶路径Rb是与左边F2d交叉的行驶路径Rb7~Rb9中的行驶路径Rb8。因此,在上述的各实施方式中,转弯设定处理部217也可以相对于行驶路径Rb8而设定转弯路径Ry,相对于行驶路径Rb7、Rb9而设定转弯路径Rx。即,转弯设定处理部217也可以相对于与作业开始路径所邻接的第1边交叉的多个行驶路径中的行驶路径的终端成为上述第1边侧的行驶路径而设定转弯路径Ry,相对于与作业开始路径所邻接的第1边交叉的多个行驶路径中的行驶路径的终端没有成为上述第1边侧的行驶路径而设定转弯路径Rx。
本发明所涉及的自主行驶系统能够应用于将上述的实施方式1以及实施方式2组合的形式。例如,转弯设定处理部217也可以针对图4所示的行驶路径R所包括的行驶路径Rb8而设定图15B、图15C以及图15D中的任一个转弯路径。此外,在这种情况下,上述行驶路径生成处理(参照图10)包含设定转弯路径的步骤,控制部21在该步骤中,设定转弯路径Rx、Ry。
此外,本发明所涉及的自主行驶系统也可以不具备减少实施方式1所示的重复区域的结构。即,本发明所涉及的自主行驶系统也可以仅具备实施方式2所示的防止向已耕地区域的进入的结构。
在上述自主行驶系统仅具备实施方式2所示的防止向已耕地区域的进入的结构的情况下,本发明能够如以下那样表示。
上述自主行驶系统具备:作业区域设定处理部,其在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与上述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,上述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状;作业方向设定处理部,其设定上述第1作业区域中的上述作业车辆的作业方向;转弯设定处理部,其设定上述作业车辆的转弯路径;以及路径生成处理部,其基于由上述作业方向设定处理部设定的上述作业方向和由上述转弯设定处理部设定的上述转弯路径,生成上述第1作业区域中的上述作业车辆的行驶路径,上述转弯设定处理部相对于与规定上述第1作业区域的多个边中的和在上述第1作业区域中上述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径所邻接的边相向的第1边交叉的行驶路径而设定第1转弯路径,相对于与除上述第1边之外的边交叉的行驶路径而设定转弯方法与上述第1转弯路径不同的第2转弯路径。
Claims (15)
1.一种自主行驶方法,其特征在于,执行如下步骤:
在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与所述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,所述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状;
设定所述第1作业区域中的所述作业车辆的作业方向;
将在所述第1作业区域中所述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径设定于规定所述第1作业区域的多个边中的与所述作业方向平行的边所邻接的位置;以及
基于所述作业方向和所述第1行驶路径,生成所述第1作业区域中的所述作业车辆的行驶路径。
2.根据权利要求1所述的自主行驶方法,其特征在于,
在规定所述第1作业区域的多个边中的与所述作业方向平行并且最长的边所邻接的位置设定所述第1行驶路径。
3.根据权利要求1所述的自主行驶方法,其特征在于,
在所述作业车辆对所述第2作业区域进行了作业之后对所述第1作业区域进行作业的情况下,
在规定所述第1作业区域的多个边中的与所述作业方向平行并且最接近所述第2作业区域的作业结束位置的边所邻接的位置设定所述第1行驶路径。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的自主行驶方法,其特征在于,
按规定所述第1作业区域的每一个边,计算出假定为在与该边平行的边邻接的位置设定了所述第1行驶路径的情况下的所述田地的作业所需时间,在规定所述第1作业区域的多个边中的所述作业所需时间最短的边所邻接的位置设定所述第1行驶路径。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的自主行驶方法,其特征在于,
按规定所述第1作业区域的每一个边,计算出假定为在与该边平行的边邻接的位置设定了所述第1行驶路径的情况下的所述第1作业区域的作业轨迹与所述第2作业区域的作业轨迹的重复区域的大小,在规定所述第1作业区域的多个边中的所述重复区域最小的边所邻接的位置设定所述第1行驶路径。
6.根据权利要求1所述的自主行驶方法,其特征在于,
基于使用者的登记所述作业方向的操作,设定所述作业方向。
7.根据权利要求6所述的自主行驶方法,其特征在于,
将所述第1作业区域所包括的多个角部中的所述第1行驶路径与规定所述第1作业区域的边成为邻接的位置关系的角部设定为所述作业开始位置。
8.根据权利要求7所述的自主行驶方法,其特征在于,
基于所述作业开始位置而设定所述第1行驶路径。
9.根据权利要求7或8所述的自主行驶方法,其特征在于,
所述作业车辆具有向右方或者左方偏移地装配的作业机,
基于所述作业机的偏移方向来设定所述作业开始位置。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的自主行驶方法,其特征在于,
还执行设定所述作业车辆的转弯路径的步骤,
相对于与规定所述第1作业区域的多个边中的和所述第1行驶路径所邻接的边相向的第1边交叉的行驶路径而设定第1转弯路径,相对于与除所述第1边之外的边交叉的行驶路径而设定第2转弯路径,所述第2转弯路径的转弯方法与所述第1转弯路径的转弯方法不同。
11.根据权利要求10所述的自主行驶方法,其特征在于,
相对于与所述第1边交叉的多个行驶路径中的行驶路径的终端成为所述第1边侧的行驶路径而设定所述第1转弯路径,相对于行驶路径的终端不成为所述第1边侧的行驶路径而设定所述第2转弯路径。
12.根据权利要求10或11所述的自主行驶方法,其特征在于,
所述第1转弯路径包括前进转弯以及后退转弯,
所述第2转弯路径包括所述前进转弯以及后退直行,不包括所述后退转弯。
13.根据权利要求12所述的自主行驶方法,其特征在于,
所述第1转弯路径所包括的所述前进转弯的转弯角度设定成比所述第2转弯路径所包括的所述前进转弯的转弯角度大的角度。
14.一种自主行驶系统,其特征在于,具备:
作业区域设定处理部,其在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与所述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,所述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状;
作业方向设定处理部,其设定所述第1作业区域中的所述作业车辆的作业方向;
路径设定处理部,其将在所述第1作业区域中所述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径设定于规定所述第1作业区域的多个边中的与所述作业方向平行的边所邻接的位置;以及
路径生成处理部,其基于由所述作业方向设定处理部设定的所述作业方向和由所述路径设定处理部设定的所述第1行驶路径,生成所述第1作业区域中的所述作业车辆的行驶路径。
15.一种自主行驶程序,其特征在于,用于使一个或者多个处理器执行如下步骤:
在作为作业车辆的作业对象的田地,分别设定与所述田地的形状对应的第1作业区域和该第1作业区域的外侧的第2作业区域,所述田地具有规定该田地的多个边中的至少一组的相向的边不平行的形状;
设定所述第1作业区域中的所述作业车辆的作业方向;
将在所述第1作业区域中所述作业车辆从作业开始位置最开始行驶的第1行驶路径设定于规定所述第1作业区域的多个边中的与所述作业方向平行的边所邻接的位置;以及
基于所述作业方向和所述第1行驶路径,生成所述第1作业区域中的所述作业车辆的行驶路径。
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