JP2004354117A

JP2004354117A - ナビゲーションシステム

Info

Publication number: JP2004354117A
Application number: JP2003150037A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yamaguchi; 雄司山口; Takashi Yamada; 隆史山田; Toshiki Minaishi; 俊樹南石; Akihiro Kubo; 昭博久保; Kazuto Ando; 和登安藤; Kenji Monzen; 健二門前; Takeshi Watanabe; 武渡辺
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP4185813B2

Abstract

【課題】適切な予定走行経路を操作者に簡便に決定可能とするとともに、その予定走行経路の生成を簡便かつ確実に決定可能とする技術を提案する。
【解決手段】所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、予め複数の走行経路を記憶する手段４０と、前記走行経路の中から作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路を、操作者に選択可能に表示する手段５１と、を有する構成とし、操作者に予定走行経路の候補４１ａ・４１ｂ・４１ｃ・４１ｄを提供する。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液散布作業車などの作業車両に用いられる、ＧＰＳ装置（グローバル・ポジショニング・システム）を利用したナビゲーションシステムに関し、より詳しくは、作業車両の走行経路の経路作成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＰＳ装置を利用することにより、農業用の敷地において、薬液散布作業車などの作業車両を所定の走行経路に沿って移動させることにより、効率よく、かつ、確実に作業を行うようにするためのナビゲーションシステムが知られている。
前記走行経路は、作業対象となる敷地の形状に対応して生成されるものであり、このように敷地の形状に対応したものを予定走行経路としている。この予定走行経路の生成に関する技術を開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
この文献で開示されるところの技術では、敷地の外周部に複数配置される計測用指標（ＧＰＳ受信局）の情報に基づいて敷地の形状を認識するとともに、該形状に基づいて予定走行経路を生成しようとする技術である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１７８４８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記文献の技術における予定走行経路の生成では、敷地の外周部に複数の計測用指標を配置する必要があり、その設置作業には手間を要するものである。
また、このように計測用指標を配置する構成では、より精度よく敷地の形状を認識するためには、配置する計測用指標の数を増やす必要がある。敷地の形状が複雑である場合にはなおさらである。
そこで、本発明は、適切な予定走行経路を操作者に簡便に決定可能とするとともに、その予定走行経路の生成を簡便かつ確実に決定可能とする技術を提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
即ち、請求項１に記載のごとく、所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、
予め複数の走行経路を記憶する手段と、
前記走行経路の中から作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路を、操作者に選択可能に表示する手段と、を有することである。
【０００６】
また、請求項２に記載のごとく、所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、
現在位置を検出する位置検出手段と、
現在位置検出結果に基づき走行軌跡を判別する軌跡判別手段と、
作業対象敷地の外周部を走行することを認識する外周部走行認識手段と、
前記走行により当該敷地の作業対象領域を判別する敷地外形判別手段と、
作業領域の判別結果に基づき走行経路を作成する経路生成手段と、を有することである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明のナビゲーションシステムにて利用されるＧＰＳ装置の概要を示す図、図２はＧＰＳ装置を構成する基準局ユニット及び移動局ユニットの構成を示すブロック図、図３はナビゲーションシステムを適用する薬液散布作業車の構成を示す側面図、図４は同じく平面図、図５はナビゲーションシステムの構成を示すブロック図、図６は表示手段を備える操作パネルを示す図、図７は作業対象敷地及び作業対象領域を示す図、図８は予定走行経路の候補の例を示す図、図９は出入口配置の形態を示す図、図１０は広域表示・拡大表示における表示画面を示す図、図１１はポップアップ表示の形態を示す図、図１２は作業対象敷地条件を入力するための入力画面の形態を示す図、図１３は外周部走行による経路生成からナビゲーションまでの画面表示を示す図、図１４の（ａ）は、外周部走行において作業がされた場合における好適な予定走行経路の形態を示す図、図１４の（ｂ）は、作業がされない領域について示す図である。
【０００８】
まず、本発明に係るナビゲーションシステムにて用いられるＧＰＳ（ＧＬｏｂａＬＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）について説明する。
図１に示すごとく、高精度に識別された地上側の基準位置には、基準局ユニット１０４が設置される。
該基準局ユニット１０４は、少なくとも４個のＧＰＳ衛星１２５からのスペクトラム拡散変調された搬送波信号を受信する用のＧＰＳ受信アンテナ１１４と、そのＧＰＳ受信アンテナ１１４の受信信号を処理して搬送波の位相情報を得るＧＰＳ受信機１１５と、そのＧＰＳ受信機１１５からの基準局ユニット１０４での搬送波位相情報をＧＰＳ送信アンテナ１１６より送信するＧＰＳ送受信機１１７とを備えている。
一方、ＧＰＳ装置を利用する車両としての作業車両１には、移動局ユニット１０３が構成される。
該移動局ユニット１０３は、前記ＧＰＳ衛星１２５からの搬送波信号を受信するＧＰＳ受信アンテナ１０８と、そのＧＰＳ受信アンテナ１０８の受信信号を処理して搬送波位相情報を得るＧＰＳ受信機１０９と、前記基準局ユニット１０４のＧＰＳ送受信機１１７の送信情報（基準局ユニット１０４での搬送波位相情報）を受信するデータ受信アンテナ１０６を備えたデータ送受信機１０７とから構成される。
【０００９】
また、図２に示すごとく、前記基準局ユニット１０４及び移動局ユニット１０３の各ＧＰＳ受信機１１５・１０９は、略同一構成とするものであり、それぞれのＧＰＳ受信アンテナ１１４・１０８で受信した電波信号は、まず高周波信号処理部６０・７０に入力され低周波数に変換される。その低周波数変換された信号は、Ｃ／Ａコード解析部６１・７１にて衛星番号等が解読される。
また、搬送波位相計測部６３・７３においては、上記衛星番号に応じて作成されるＣ／Ａコードと相関をとって搬送波が再生され、さらに内蔵されるタイマー６４・７４にて設定時間間隔で搬送波の位相が計測される。
同時に、Ｃ／Ａコード解析部６１・７１からの情報に基づいて、航路メッセージ解読部６２・７２にて衛星位置情報等が判別される。
そして、上記各部からの情報は、それぞれの制御手段である局制御装置６５・７５に入力され、これら局制御装置６５・７５によって各基準局ユニット１０４及び移動局ユニット１０３での搬送波位相情報が求められる。
【００１０】
さらに、基準局ユニット１０４側の局制御装置６５から出力された基準局ユニット１０４での搬送波位相情報は、地上側のＧＰＳ送受信機１１７→ＧＰＳ送信アンテナ１１６→移動局ユニット１０３側のデータ受信アンテナ１０６→データ送受信機１０７といった経緯で移動局ユニット１０３側の局制御装置７５に入力される。
そして、該局制御装置７５によって、各ユニット１０３・１０４での搬送波位相情報から二重位相差情報を求め、その二重位相差情報に基づいて、基準局ユニット１０４に対する移動局ユニット１０３の位置を所定時間間隔の時系列的な位置データとして求め、これにより作業車両１の位置が検出されるようにしている。
以上のようにして、地上側の前記基準局ユニット１０４と、車両側の移動局ユニット１０３により、作業車両１の現在位置を検出可能とする、いわゆるＲＴＫ‐ＧＰＳ（リアル・タイム・キネマティック‐グローバル・ポジショニング・システム）としての位置検出手段３３が構成される。
【００１１】
次に、上述の作業車両１の一例としての薬液散布作業車の構成について説明する。
図３及び図４に示すごとく、作業車両１は、乗用型の走行車両２７と、該走行車両２７の前部及び側部に配設されたブーム部２５と、該走行車両の後部に配設されたポンプ部２６と、該ポンプ部２６の前部に配設された薬液タンク２４等を備えることにより薬液散布作業車に構成されている。
【００１２】
前記走行車両２７の前部より後方へ向けては、左右一対のメインフレーム６Ｌ・６Ｒが平行に水平方向に延設され、該メインフレーム６Ｌ・６Ｒの前部下方にはフロントアクスルケース１５Ｆを介して前輪７・７が支承され、後部下方にはリアアクスルケース１５Ｒを介して後輪８・８が支承されている。
また、メインフレーム６Ｌ・６Ｒ上であって走行車両２７前部にはエンジン９を被覆するボンネット１０が配設されている。該ボンネット１０後方のカバー上に操作パネル１１が設けられており、該操作パネル１１の上方には操向ハンドル１２が設けられて、操作パネル１１及び操向ハンドル１２等で作業車両１の操縦部を構成している。そして、該操作パネル１１には、本発明に係るナビゲーションシステム３０の表示手段３１や、操作手段３２が配される構成としている（図４）。
【００１３】
また、メインフレーム６Ｌ・６Ｒ後部上には薬液タンク２４が配設されており、該薬液タンク２４の前側中央には運転席１４が形成されて、該薬液タンク２４によって側部と後部を取り囲まれるように載置されている。そして、薬液タンク２４とボンネット１０の間にはステップ１３が設けられ、該ステップ１３に乗降するための乗降ステップ８６・８６がメインフレーム６Ｌ・６Ｒに取り付けられている。
【００１４】
前記ブーム部２５は、薬液を散布するための複数のノズル２３・２３・・・を有するブーム８０と、該ブーム８０の昇降や展開を行うための機構より構成されている。
ブーム８０は走行車両２７の前方に位置する前方ブーム８１（図４）と、該前方ブーム８１の両端に枢支され、折畳み可能に側方に延設されている左右の側方ブーム８２Ｌ・８２Ｒから構成されている。そして、該ブーム８０には薬液を散布するための複数のノズル２３・２３・・・が一定間隔をおいて配設されている。
そして、前方ブーム８１と側方ブーム８２Ｌ・８２Ｒの間には、それぞれブーム開閉用シリンダ８３・８３が介装され、該ブーム開閉用シリンダ８３・８３を伸縮させることによって、側方ブーム８２Ｌ・８２Ｒを前方ブーム８１と略一直線となるよう左右水平方向へ延設した作業位置と、前後方向で後ろ上がりに位置させた収納位置に回動可能としている。
【００１５】
また、平行リンクにより前方ブーム８１とメインフレーム６Ｌ・６Ｒの前部の間が連結され、該平行リンクの一方とメインフレーム６Ｌ・６Ｒの間にブーム昇降用シリンダ８８・８８を介装し、該ブーム昇降用シリンダ８８・８８を伸縮させることによってブーム８０を上下昇降可能とした昇降リンク装置８７が構成されている。
さらに、前方ブーム８１の左右略中央が昇降リンク装置８７に対して左右傾倒可能に支持され、該前方ブーム８１と昇降リンク装置８７の間にブーム水平制御用シリンダ８９を介装して、走行車両２７が傾いてもブーム８０が略水平姿勢を保持するようブーム８０を水平制御する構成としている。
【００１６】
前記ポンプ部２６は、エンジン９から動力を得て薬液タンク２４内の薬液をノズル２３・２３・・・へ圧送する噴霧ポンプ４と、該噴霧ポンプ４から吐出される薬液の制御に関わる散布量制御装置３等で構成されている。
噴霧ポンプ４は、走行車両２７の後部に延設したサブフレーム８４Ｌ・８４Ｒ上に支持部材を介して該噴霧ポンプ４のクランクケースに内装されたクランク軸が車両前後方向に位置するよう配設され、該クランクケースの右上部にはエアチャンバや安全弁等が設けられている。
また、散布量制御装置３は、流量制御弁や、該流量制御弁の開閉に関わるモータ等より構成され、噴霧ポンプ４のクランクケース周囲に配設されている。
【００１７】
上述のごとく構成される作業車両１は、ブーム８０を広げた状態で走行車両２７により敷地を走行すると同時に、薬液タンク２４内の薬液が、ポンプ部２６により調量されるとともにブーム部２５に圧送されてブーム８０に設けられたノズル２３・２３・・・から散布され、薬液散布作業を行う。
【００１８】
次に、本発明に係るナビゲーションシステムについて説明する。
即ち、図５に示すごとく、本発明のナビゲーションシステム３０は、本来の現在位置を表示することと、走行方向を示すことに加えて、所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両１の操作者に、表示手段３１を介して操作用（作業用）情報を提供するものであり、所定の操作により予め複数の異なる走行経路候補を作成してその経路を記憶する予定走行経路記憶手段４０と、前記走行経路の中から作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路を、操作者に選択可能に表示する手段５１と、を有している。
また、ナビゲーションシステム３０は、現在位置を検出する位置検出手段３３と、現在位置検出結果に基づき走行軌跡を判別する軌跡判別手段３７と、作業対象敷地を認識するために作業車両１を作業対象敷地の外周部を走行させる際に、作業車両１が作業対象敷地の外周部を走行することを認識する外周部走行認識手段５２と、前記走行により当該敷地の作業対象領域を判別する敷地外形判別手段５３と、作業領域の判別結果に基づき走行経路を作成する経路生成手段５４と、を有している。
【００１９】
以下、ナビゲーションシステム３０の構成について詳しく説明する。
図５において、位置検出手段３３は、上述したＧＰＳを利用したものであり、作業車両１の現在位置を検出する手段である。該位置検出手段３３は、ナビゲーションシステム３０の制御装置８５に接続されている。
尚、位置検出手段３３を構成するＧＰＳの方式については、上述したＲＴＫ‐ＧＰＳによる方式の他、単独側位、相対側位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）側位による方式などであってもよい。
【００２０】
また、図５において、予定走行経路記憶手段４０は、予め複数の異なる走行経路を記憶するための手段である。ここで、走行経路とは、敷地の形状に対応し、最も効率よく作業を行うために設計される作業車両１の経路であり、例えば、薬液散布作業車であれば、敷地全域に薬液を均一に散布するための最短経路をいうものである。この走行経路のうち、作業対象となる敷地に応じて操作者によって特定されるものが予定走行経路となる。
そして、走行経路は、作業対象とされる敷地、つまり、管理下におかれている敷地、若しくは管理下におかれることになる敷地の作業縦横幅、作物の植付方向、作業開始位置、作業所定操作終了位置等に対応して敷地毎に設計されるものであり、図６に示すごとく、表示手段３１には予定走行経路４１として連続線等により表示されるものである。
尚、予定走行経路記憶手段４０は、予め複数の走行経路を記憶可能に構成されるとともに、後に追加又は削除可能に構成されており、管理状況に応じて更新可能としている。
【００２１】
また、図５において、手段５１は、前記走行経路の中から作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路を表示する手段であり、操作者に選択可能に表示する手段である。
ここで、作業対象敷地条件とは、敷地の作業縦横幅、作物の植付方向等であり、後述の操作手段３２によって操作者により制御装置８５に入力されるものである。
また、作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路とは、予定走行経路４１の候補となるべき走行経路の内、操作者が必要とする走行経路であって、複数の走行経路の中から、作物の植付方向、敷地の作業縦横幅、及び、作業車両１の作業能力の三つのパラメータによって絞られる。これらのパラメータを用いて、例えば、図７に示すごとく、作物の植付方向（矢印４９）に基づき敷地の作業横幅「ＡＬ」を特定するとともに、該作業横幅「ＡＬ」、及び作業車両１の作業能力「Ｌ」（例えば、薬液散布作業車による散布幅（ブーム幅））から植付方向に移動する工程数の特定が行われる。この例では、作業横幅が「ＡＬ」であって、作業車両１の作業能力を「Ｌ」とするため、植付方向に移動する工程数は「Ａ」として特定される。このようにして、まず、工程数による走行経路の絞り込みを行い、その後、図８に示すごとく、該工程数に対応する複数の散布方式、及び出入口配置を候補として前記表示手段３１に表示する。例えば、作業車両１の作業対象敷地に対する出入口を同じとする出入口配置として、通常方式の候補４１ａ・４１ｂ、枕無し方式の候補４１ｃ、片側枕無し方式の候補４１ｄを表示するごとくである。尚、出入口配置は、敷地周りの環境によって操作者により決定されるものであり、図９に示すごとく、出入口同一配置５６ａ、出入口対面配置５６ｂ、出入口同辺配置５６ｃ、出入口対角配置５６ｄの四つの配置パターンがあるが、更に、土地の形状や出入りする道路の隣接地形等に応じてその他のパターンを作成することもできる。図において、Ｓは、入口（スタート位置）を示し、Ｇは出口（エンド位置）を意味する。
そして、操作者に選択可能に表示するとは、これら候補４１ａ・４１ｂ・４１ｃ・４１ｄの中から、操作者による操作手段３２の操作により予定走行経路４１を決定可能に表示手段３１に表示することであり、例えば、図８に示すごとく、予定走行経路４１の候補４１ａ・４１ｂ・・・を順繰りに表示手段３１に表示させて、操作者が操作手段３２に所望の候補を表示させて決定できるように構成する等である。
【００２２】
また、図５において、表示手段３１は、液晶表示等の映像面を有し、前記予定走行経路や現在位置等の操作用情報を操作者に認識させるための手段である。この表示手段３１に表示される画面表示は、図１０に示すごとく、広域表示６９／拡大表示７９の切替が行われるように構成されている。尚、広域表示６９／拡大表示７９において、１ａは作業車両１を示す作業車両位置表示である。
【００２３】
また、図６において、操作手段３２は、プッシュボタン等により構成されるスイッチ機器であり、操作者が前記表示手段３１における表示画面の切替等を行なうための手段である。尚、該操作手段３２は、表示手段３１においてタッチパネル式に構成されるものであってもよい。
【００２４】
また、図５において、作業領域識別手段３６は、実際の走行経路の各位置における作業車両１の作業能力を識別するための手段である。
ここで、作業能力とは、図７に示すごとく、例えば、薬液散布作業車では、ブーム８０の幅Ｌに対応するものであり、該幅Ｌを作業領域として識別するものである。また、作業領域識別手段３６は、制御装置８５に接続された前記散布量制御装置３からの流量制御弁等の制御状況に基づき、例えば、図７に示すごとく、側方ブーム８２Ｌ・８２Ｒの内、片側のみを使用しての散布が行われる場合には、前記作業領域を幅Ｌａとして識別するようにしている。
さらに、作業領域識別手段３６は、作業状態を表示手段３１に表示する機能を有しており、例えば、図６に示すごとく、前方ブーム８１、側方ブーム８２Ｌ・８２Ｒにおける散布のＯＮ／ＯＦＦ状況表示３６ａを表示手段３１に表示するようにしている。
【００２５】
また、図５において、軌跡判別手段３７は、位置検出手段３３による現在位置検出結果と、作業領域識別手段３６による作業領域識別結果に基づき、図６に示すごとく、作業車両１の走行軌跡４４と、作業軌跡４５を判別する手段である。
走行軌跡４４は、軌跡判別手段３７が前記位置検出手段３３による現在位置検出結果を連続的に解析することにより求めるものである。
作業軌跡４５は、軌跡判別手段３７が走行軌跡４４の各ポイントで識別された作業領域を連続的に解析することにより求めるものである。
【００２６】
また、図５において、軌跡表示手段３８は、上述の走行軌跡４４及び作業軌跡４５を予定走行経路４１に重ね合わせるようにして表示手段３１に表示する手段である。
表示形態は、図６の例に示すごとくであり、走行軌跡４４については、ポイントで表示され、作業軌跡４５については、網掛け表示をする等である。
【００２７】
また、図５において、外周部走行認識手段５２は、作業対象敷地を認識するために作業車両１を作業対象敷地の外周部を走行させる際に、作業車両１が作業対象敷地の外周部を走行することを認識する手段である。
この作業対象敷地の外周部の走行（以下、「外周部走行」とする）は、図７に示すごとく、作業車両１を実際に走行させることで、作業車両１の移動距離から作業対象の敷地の寸法、即ち、作業縦幅Ｔ、作業横幅ＡＬを求めるために行われるものである。
そして、該外周部走行認識手段５２は、例えば、薬液散布作業車であれば、前記散布量制御装置３による側方ブーム８２Ｌ・８２Ｒでの散布がＯＦＦであることの情報に基づいて、外周部走行の認識を行う。尚、この外周部走行の認識は、操作者による操作手段３２の操作による入力操作に基づく構成としてもよい。
【００２８】
また、図５において、敷地外形判別手段５３は、前記外周部走行認識手段５２により、作業車両１が外周部を走行することを認識した場合に、軌跡判別手段３７による走行軌跡４４に基づいて、作業対象敷地７７又は作業対象領域７８の形状、及び寸法を判別する手段である。
例えば、図７に示すごとくの敷地にて反時計方向に外周部を走行させる場合、前記外周部走行認識手段５２では、右側の側方ブーム８２Ｒからの散布がＯＦＦであることに基づき外周部走行であることを認識する。そして、敷地外形判別手段５３は、この外周部走行の認識をした時点を外周部走行の計測起点５３ａとして、移動距離の計測を開始し、作業対象敷地７７の外周部を走行後、再び計測起点５３ａに到達した時を外周部走行の終点として、外周部走行の終了を認識する。この例では、左側の側方ブーム８２Ｌによる薬液散布を行いつつ外周部走行が行われるものであり、この外周部走行が終わった時点では、薬液散布が行われた内側の領域が作業対象敷地７７に対する作業対象領域７８として認識される。尚、計測起点５３ａに到達したことの認識は、位置検出手段３３により行われる。
尚、以上の外周部走行は、薬液散布等の作業を行なうことなく、専ら作業対象敷地７７の外形を判別するために行われるものであってもよく、例えば、操作者が操作手段３２を操作して外周部走行であることの入力を行い、作業車両１を作業対象敷地７７の外周を一周させることによる等である。この場合は、作業対象敷地７７と作業対象領域７８とが一致することになる。この例によれば、敷地ごとに作業対象領域７８を計測することで、該作業対象領域７８を敷地の管理情報として利用することができる。
さらに、敷地外形判別手段５３は、作物の植付方向に関する情報を取得可能に構成されており、前記外周部走行認識手段５２にて外周部走行の認識後、図１１に示すごとく、「この移動方向は、植付方向ですか？Ｙｅｓ／Ｎｏ」等のポップアップ表示５３ｂをすることにより、操作者に植付方向の情報の入力を促すように構成されている。
【００２９】
また、図５において、経路生成手段５４は、前記敷地外形判別手段５３による作業対象領域７８の認識結果に基づき走行経路を作成する手段である。
該経路生成手段５４は、図７に示すごとく、作業対象領域７８と、植付方向（矢印４９）とから、上述の例のように、植付方向に移動する工程数の特定を行い、該工程数に対応する走行経路を予定走行経路４１として表示手段３１に表示する。
尚、上述の手段５１により、複数の走行経路を選択可能に表示するようにしてもよい（図８）。
【００３０】
そして、図５において、以上の各手段は制御装置８５と接続され、これにより、各種の情報処理を行うナビゲーションシステム３０が構成されるものであり、該のナビゲーションシステム３０を用いることによれば、操作者は、予定走行経路４１の決定を簡便に行うことができる。
以下では、ナビゲーションシステム３０にて行なわれる予定走行経路４１の決定の実施形態につき、表示手段３１の画面表示の例を用いて説明する。
【００３１】
（１）第一の実施形態
本実施形態は、作業対象敷地条件に対応する複数の走行経路を操作者に提供することにより、ナビゲーションシステム３０にて行われる予定走行経路４１の決定を簡便とする実施形態である。
図１２に示すごとく、制御装置８５により、メニュー画面９４が表示手段３１に表示され、操作者により、敷地条件設定が選択されると、作業対象敷地条件を入力するための入力画面９５が表示され、作業対象敷地７７の縦幅、横幅、及び作物の植付方向についての情報が入力されるようにしている。この入力画面の例では、縦幅入力ボックス９５ａ、横幅入力ボックス９５ｂにそれぞれ敷地の縦幅、横幅が入力され、作物植付方向指定矢印９５ｃを移動させることで植付方向を決定する構成としている。
このようにして、作業対象敷地条件が入力されると、制御装置８５は、入力された作業対象敷地条件に基づいて植付方向に移動する工程数を特定し、予定走行経路記憶手段４０に記憶された走行経路の中から予定走行経路４１に対する候補４１ａの一つを表示する（画面表示９６）。この候補４１ａは、散布方式が通常方式であって、かつ、作業車両１の入口・出口の配置を同じとする走行経路である。
次に、操作者は、操作手段３２により、候補４１ａの表示の切替を行い、所望の予定走行経路４１の選択を行う。即ち、図８に示すごとく、散布方式、出入口配置が異なる候補４１ｂ・４１ｃ・・・が順繰りに表示され、この中から一つの候補を予定走行経路４１として決定するものである。
以上のように、操作手段３２による作業対象敷地条件の入力操作、及び、候補４１ａ・４１ｂ・・・からの予定走行経路４１の選択操作により、予定走行経路４１の決定を簡便に行うことができる
尚、管理下にある各作業対象敷地７７については、操作手段３２による作業対象敷地条件の入力操作が一度行われることにより、各作業対象敷地７７についての個別の作業対象敷地条件が予定走行経路記憶手段４０に記憶されるので、以降の操作においては、候補４１ａ・４１ｂ・・・からの予定走行経路４１の選択操作のみにより、予定走行経路４１の決定を行えるようになる。
【００３２】
（２）第二の実施形態
本実施形態は、作業対象敷地の外周部を実際に走行して作業対象領域を認識するとともに、該作業対象領域に対応する走行経路を予定走行経路として操作者に提供することにより、実際の作業対象敷地に適合する予定走行経路の作成を簡便とする実施形態である。
図７に示すごとく、作業対象敷地７７において、右側の側方ブーム８２Ｒからの散布をＯＦＦとする一方、左側の側方ブーム８２Ｌ、及び前方ブーム８１からの散布をＯＮとして、薬液散布を行いつつ前記外周部走行を行う。
この外周部走行において、制御装置８５は、外周部走行認識手段５２及び敷地外形判別手段５３により、薬液散布が必要となる範囲、即ち、作業対象領域７８を認識する。尚、図７において、網掛け表示される作業軌跡４５の部分は、軌跡表示手段３８により表示されるものであり、これにより、操作者は、作業の進行状況を認識することができる。
そして、図１３に示すごとく、この外周部走行が終了した時点で、制御装置８５により、画面表示５７ａが表示手段３１に表示され、その後、作業領域識別手段３６により作業対象領域７８を特定するとともに、該作業対象領域７８に対応する予定走行経路４１を経路生成手段５４により作成し、画面表示５７ｂが表示される。このように、外周部走行により経路生成を簡便に行うことができる。また、実際に外周部走行を行うことにより、敷地が複雑な形状であっても、敷地の形状を精度よく認識することができ、敷地の形状にとって最適な予定走行経路４１の生成を行うことができる。
そして、生成された予定走行経路４１に沿って作業が行われる際には、画面表示５７ｃ・５７ｄのごとくナビゲーションされるため、操作者は、進行状況の把握をしながらの作業を行うことができる。
【００３３】
さらに、この第二の実施形態のごとく、薬液散布を行いながら外周部走行がされる場合には、図１４（ａ）に示すごとくの予定走行経路４１を作成するのが好適である。
即ち、薬液散布等の作業を行いつつ外周部走行がされる場合の予定走行経路４１の生成において、作業対象領域の内、外周部走行において作業がされた領域、即ち、枕地の領域７８ａにおいては旋回操作がされ、枕地以外の領域７８ｂにおいては直進操作がされるべき予定走行経路４１とするものである。
仮に、枕地以外の領域において旋回操作がされるとすると、図１４（ｂ）に示されるごとく、旋回外側において作業がされない領域７８ｃが形成されることになるが、図１４（ａ）の表示画面５７ｅに示すごとく、枕地の領域７８ａにて旋回させることによれば、枕地以外の領域７８ｂでは作業がされない領域７８ｃが形成されることがない。
このように、作業がされない領域７８ｃを作成しないことによれば、作業対象領域７８の全体を均一に作業することができ、例えば、薬液散布においては、未散布不良・ムラが生じることなく作物の育成に悪影響が及ぼされることもない。
尚、図８の候補４１ｅに示すごとく、この実施形態の予定走行経路４１についても選択可能とされるものである。
また、前記候補４１ｅについては、外周部走行にて枕地が作業された場合に選択されることを想定されている他、例えば、作業対象敷地７７（図７）が農道や畦等に隣接しているときに、この農道や畦等にて旋回して、作業対象領域７８では直進操作のみを行う場合にも選択されることも想定されている。このように、作業対象敷地７７の形状に応じて操作者が任意に候補４１ｅを選択することにより、作業対象領域７８の全体を均一に作業することができるようにしている。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。
即ち、請求項１に記載のごとく、所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、
予め複数の走行経路を記憶する手段と、
前記走行経路の中から作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路を、操作者に選択可能に表示する手段と、を有するので、予め記憶した複数の走行経路から作業対象敷地条件に対応する走行経路が選択表示されるので、適切な予定走行経路の決定が簡便に行えるようになる。
【００３５】
また、請求項２に記載のごとく、所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、
現在位置を検出する位置検出手段と、
現在位置検出結果に基づき走行軌跡を判別する軌跡判別手段と、
作業対象敷地の外周部を走行することを認識する外周部走行認識手段と、
前記走行により当該敷地の作業対象領域を判別する敷地外形判別手段と、
作業領域の判別結果に基づき走行経路を作成する経路生成手段と、を有するので、敷地外周部に計測用指標を設ける必要がなくなり経路作成作業を簡易にできる。又、実際の敷地形状に応じた走行経路を操作者に提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のナビゲーションシステムにて利用されるＧＰＳ装置の概要を示す図である。
【図２】ＧＰＳ装置を構成する基準局ユニット及び移動局ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】ナビゲーションシステムを適用する薬液散布作業車の構成を示す側面図である。
【図４】同じく平面図である。
【図５】ナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。
【図６】表示手段を備える操作パネルを示す図である。
【図７】作業対象敷地及び作業対象領域を示す図である。
【図８】予定走行経路の候補の例を示す図である。
【図９】出入口配置の形態を示す図である。
【図１０】広域表示・拡大表示における表示画面を示す図である。
【図１１】ポップアップ表示の形態を示す図である。
【図１２】作業対象敷地条件を入力するための入力画面の形態を示す図である。
【図１３】外周部走行による経路生成からナビゲーションまでの画面表示を示す図である。
【図１４】（ａ）は、外周部走行において作業がされた場合における好適な予定走行経路の形態を示す図である。（ｂ）は、作業がされない領域について示す図である。
【符号の説明】
４０予定走行経路記憶手段
４１ａ予定走行経路の候補
４１ｂ予定走行経路の候補
４１ｃ予定走行経路の候補
４１ｄ予定走行経路の候補
５１予め複数の走行経路を記憶する手段
５２走行経路を選択表示する手段

Claims

所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、
予め複数の走行経路を記憶する手段と、
前記走行経路の中から作業対象敷地条件に対応可能な所望の走行経路を、操作者に選択可能に表示する手段と、を有することを特徴とするナビゲーションシステム。
所定の敷地内で走行しながら作業を行う作業車両の操作者に操作用情報を提供するナビゲーションシステムにおいて、
現在位置を検出する位置検出手段と、
現在位置検出結果に基づき走行軌跡を判別する軌跡判別手段と、
作業対象敷地の外周部を走行することを認識する外周部走行認識手段と、
前記走行により当該敷地の作業対象領域を判別する敷地外形判別手段と、
作業領域の判別結果に基づき走行経路を作成する経路生成手段と、を有することを特徴とするナビゲーションシステム。