JP2016123378A - Field management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自律走行可能な管理車両と、管理車両と通信可能な管理装置とを備え、圃場を管理する圃場管理システムに関し、より詳細には、管理車両が自律走行する経路を生成可能な圃場管理システムに関する。 The present invention relates to a farm field management system that includes a management vehicle capable of autonomous traveling and a management device capable of communicating with the management vehicle, and more particularly, to a farm field capable of generating a route on which the management vehicle travels autonomously. Regarding management system.
圃場の管理、例えば、圃場への除草剤や肥料の散布、雑草の除去や防除などを、作業効率の向上や労働負担の軽減のために、運転者が乗車せずに無人で走行する、いわゆる自律走行が可能な管理車両を用いて行う場合がある。このような自律走行可能な管理車両は、予め設定される経路に沿って自律走行するものであり、管理車両による作業は設定される経路の影響を大きく受ける。 Farm management, such as spraying herbicides and fertilizers on the field, removing and controlling weeds, etc., so that the driver travels unattended without riding to improve work efficiency and reduce labor burdens. There are cases where a management vehicle capable of autonomous traveling is used. Such a management vehicle capable of autonomous traveling is autonomously traveling along a preset route, and work by the management vehicle is greatly affected by the set route.
特許文献1には、所定の作業幅オフセットさせながら作業エリア内を往復走行しつつ作業を行う自律走行作業車の経路生成装置において、作業エリアにおける自律走行作業車の往復方向を示す作業角度が入力される入力部と、作業エリアを含む二次元座標系において、入力された作業角度方向に延在する作業ラインが作業幅毎に設定された作業ライン群と、作業エリアの外周との交点を検出し、自律走行作業車が作業ライン群を構成する各作業ラインに沿って順次走行するように、検出された交点に順位付けを行うとともに、交点に付された順位に従って交点の座標を連結することにより、経路を生成する処理部とを有することを特徴とする経路生成装置が開示されている。 Patent Document 1 inputs a work angle indicating a reciprocating direction of an autonomous traveling work vehicle in a work area in a route generation device for an autonomous traveling work vehicle that performs work while reciprocating in a work area while offsetting a predetermined work width. In the two-dimensional coordinate system including the input unit and the work area, the intersection of the work line group in which the work lines extending in the input work angle direction are set for each work width and the outer periphery of the work area is detected. In addition, the detected intersections are ranked so that the autonomous traveling work vehicle sequentially travels along each work line constituting the work line group, and the coordinates of the intersections are connected according to the rank assigned to the intersection. A path generation device characterized by having a processing unit for generating a path is disclosed.
特許文献1の構成によれば、作業角度に拘わらず、作業エリア内を作業角度で往復走行する経路を自動的に生成することができ、作業方向を任意に設定し、これにより、作業に方向の自由度を持たせることができるとともに、オペレータの負担を軽減することができるとされている。 According to the configuration of Patent Document 1, it is possible to automatically generate a route that travels back and forth within a work area at a work angle regardless of the work angle, and arbitrarily sets a work direction, thereby The degree of freedom can be given, and the burden on the operator can be reduced.
ここで、圃場としての田畑や水田は、畦畔によって区画される。圃場の管理の一例として、この畦畔の雑草の除去や病害虫の防除があるが、畦畔は圃場に向かう傾斜を有するので、管理車両が安定して畦畔を走行することは難しく、特に畦畔に沿って旋回走行する際には不安定な走行になりやすい。しかしながら、特許文献1は、作業エリア内を往復走行しつつ作業を行う自律走行作業車の経路を生成するものであるとともに、自律走行作業車が傾斜地を走行することについては考慮がなされていない。 Here, the fields and paddy fields as fields are divided by the shore. An example of field management is the removal of weeds and pest control on the shore, but the shore has an inclination toward the field, so it is difficult for the management vehicle to travel stably on the shore. When turning along a shore, it tends to be unstable. However, Patent Document 1 generates a route for an autonomous traveling work vehicle that performs work while reciprocating in a work area, and does not take into consideration that the autonomous traveling work vehicle travels on a slope.
そこで、本発明の目的は、管理車両による圃場の境界に沿った周路の安定した自律走行を可能とする圃場管理システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an agricultural field management system that enables stable autonomous traveling of a circumferential path along the boundary of an agricultural field by a management vehicle.
上記課題を解決するために、本発明の圃場管理システムは、
自律走行可能な管理車両と、
前記管理車両と通信可能な管理装置とを備え、
圃場を管理する圃場管理システムであり、
前記管理装置は、
前記圃場の圃場情報を予め格納する記憶部と、
前記圃場情報に基づいて、前記管理車両が自律走行する経路を生成する制御部と、を有し、
前記圃場情報は、少なくとも前記圃場の境界を含み、
前記経路は、直線からなる複数の直線経路と、前記複数の直線経路間を連結する複数の旋回経路とから構成され、前記圃場の境界に沿った周路であり、
前記旋回経路は、
連結する2つの前記直線経路のそれぞれに接する円弧からなる第1旋回経路、または、連結する2つの前記直線経路のそれぞれの延長線と、前記延長線のそれぞれに接する円弧からなる第2旋回経路であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the field management system of the present invention is:
A management vehicle capable of autonomous driving;
A management device capable of communicating with the management vehicle;
It is a field management system for managing fields.
The management device
A storage unit for storing field information of the field in advance;
A control unit that generates a route on which the management vehicle travels autonomously based on the field information;
The field information includes at least a boundary of the field,
The path is composed of a plurality of straight paths composed of straight lines and a plurality of turning paths connecting the plurality of straight paths, and is a circumferential path along the boundary of the field,
The turning path is
A first turning path composed of an arc that touches each of the two linear paths to be connected, or an extension line of each of the two linear paths to be connected and a second turning path that consists of an arc that touches each of the extension lines It is characterized by being.
更に、前記圃場情報は、前記圃場の境界における傾斜を含み、
前記制御部は、
前記旋回経路における境界の傾斜角度が所定の傾斜角度より小であり、かつ、前記連結する2つの直線経路のなす角が所定のなす角度より大である場合に、前記旋回経路を前記第1旋回経路とし、
それ以外の場合に、前記旋回経路を前記第2旋回経路として前記経路を生成することを特徴とする。
Furthermore, the field information includes a slope at the boundary of the field,
The controller is
When the inclination angle of the boundary in the turning path is smaller than a predetermined inclination angle, and the angle formed by the two linear paths to be connected is larger than the predetermined angle, the turning path is changed to the first turning direction. Route,
In other cases, the route is generated using the turning route as the second turning route.
更に、前記所定の傾斜角度は5度であり、前記所定のなす角度は100度であることを特徴とする。 Further, the predetermined inclination angle is 5 degrees, and the predetermined angle is 100 degrees.
更に、前記管理車両は、前記経路上の作業地点で作業を行うための作業装置を備え、
前記制御部は、前記作業地点を含む前記経路を生成することを特徴とする。
Furthermore, the management vehicle includes a work device for performing work at a work point on the route,
The control unit generates the route including the work point.
更に、複数の前記圃場を管理対象とし、
前記経路は、複数の前記圃場のそれぞれの前記周路と、前記周路間を連結する移動経路とから構成されることを特徴とする。
Furthermore, a plurality of the fields are to be managed,
The path is configured by each of the circumference paths of the plurality of fields and a movement path that connects the circumference paths.
更に、前記管理車両を複数有し、
前記制御部は、複数の前記管理車両のそれぞれの前記経路を生成することを特徴とする。
Furthermore, it has a plurality of the management vehicles,
The control unit generates the route of each of the plurality of managed vehicles.
本発明の圃場管理システムによれば、自律走行可能な管理車両と、前記管理車両と通信可能な管理装置とを備え、圃場を管理する圃場管理システムであり、前記管理装置は、前記圃場の圃場情報を予め格納する記憶部と、前記圃場情報に基づいて、前記管理車両が自律走行する経路を生成する制御部と、を有し、前記圃場情報は、少なくとも前記圃場の境界を含み、前記経路は、直線からなる複数の直線経路と、前記複数の直線経路間を連結する複数の旋回経路とから構成され、前記圃場の境界に沿った周路であり、前記旋回経路は、連結する2つの前記直線経路のそれぞれに接する円弧からなる第1旋回経路、または、連結する2つの前記直線経路のそれぞれの延長線と、前記延長線のそれぞれに接する円弧からなる第2旋回経路であるので、管理車両による圃場の境界に沿った周路の安定した自律走行を可能とする圃場管理システムを提供できる。 According to the field management system of the present invention, the field management system includes a management vehicle capable of autonomous traveling and a management device capable of communicating with the management vehicle, and manages the field. The management device is a field of the field. A storage unit that stores information in advance, and a control unit that generates a route on which the managed vehicle autonomously travels based on the field information. The field information includes at least a boundary of the field, and the route Is composed of a plurality of straight paths composed of straight lines and a plurality of turning paths connecting the plurality of straight lines, and is a circumferential path along the boundary of the field, and the turning paths are two connected A first turning path made of an arc that touches each of the linear paths, or a second turning path that consists of an extension line of each of the two linear paths to be connected and an arc that touches each of the extension lines. , It is possible to provide a field management system capable of stable autonomous circumferential path along the field boundary by the management vehicle.
更に、本発明の圃場管理システムによれば、前記圃場情報は、前記圃場の境界における傾斜を含み、前記制御部は、前記旋回経路における境界の傾斜角度が所定の傾斜角度より小であり、かつ、前記連結する2つの直線経路のなす角が所定のなす角度より大である場合に、前記旋回経路を前記第1旋回経路とし、それ以外の場合に、前記旋回経路を前記第2旋回経路として前記経路を生成するので、圃場の境界に沿った周路であって、管理車両がより安定して自律走行することが可能な経路を生成することができるとともに、必要以上に経路が長くなることを防止できる。 Further, according to the field management system of the present invention, the field information includes an inclination at a boundary of the field, and the control unit has an inclination angle of the boundary in the turning path smaller than a predetermined inclination angle, and When the angle formed by the two linear paths to be connected is larger than a predetermined angle, the turning path is set as the first turning path, and in other cases, the turning path is set as the second turning path. Since the route is generated, it is possible to generate a route along the boundary of the farm field that allows the management vehicle to travel more stably and autonomously, and the route becomes longer than necessary. Can be prevented.
更に、本発明の圃場管理システムによれば、前記所定の傾斜角度は5度であり、前記所定のなす角度は100度であるので、管理車両がより安定して自律走行することが可能な経路を生成することができるとともに、必要以上に経路が長くなることを防止できる。 Furthermore, according to the field management system of the present invention, since the predetermined inclination angle is 5 degrees and the predetermined angle is 100 degrees, the route on which the management vehicle can autonomously travel more stably. Can be generated, and the path can be prevented from becoming longer than necessary.
更に、本発明の圃場管理システムによれば、前記管理車両は、前記経路上の作業地点で作業を行うための作業装置を備え、前記制御部は、前記作業地点を含む前記経路を生成するので、管理車両に定点作業を自立走行によってさせることができ、管理車両による圃場の様々な管理が可能となり、使い勝手が良い。 Furthermore, according to the agricultural field management system of the present invention, the management vehicle includes a work device for performing work at a work point on the route, and the control unit generates the route including the work point. The fixed point work can be made to run independently by the management vehicle, and various management of the field by the management vehicle becomes possible, which is easy to use.
更に、本発明の圃場管理システムによれば、複数の前記圃場を管理対象とし、前記経路は、複数の前記圃場のそれぞれの前記周路と、前記周路間を連結する移動経路とから構成されるので、1つの管理車両によって複数の圃場の管理をすることができ、作業効率が向上する。 Furthermore, according to the agricultural field management system of the present invention, a plurality of the agricultural fields are set as management targets, and the path includes each of the circumferential paths of the plurality of agricultural fields and a movement path that connects the circumferential paths. Therefore, a plurality of fields can be managed by one management vehicle, and work efficiency is improved.
更に、本発明の圃場管理システムによれば、前記管理車両を複数有し、前記制御部は、複数の前記管理車両のそれぞれの前記経路を生成するので、複数の管理車両によって複数の圃場の管理をすることができ、作業効率が向上する。 Furthermore, according to the field management system of the present invention, the management vehicle includes a plurality of the management vehicles, and the control unit generates each of the routes of the plurality of management vehicles. Work efficiency can be improved.
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について詳述する。図1は本実施形態に係る圃場管理システム1の一例を説明するためのブロック図であり、図2は圃場管理システムの構成要素である管理車両10の一例が示された側面図であり、図3は薬液散布装置20の概略構成図である。なお、以下では、説明の便宜上、管理車両10の進行方向である図2における左側を前方向とし、進行方向に対して直交して、かつ水平方向である図2における手前側を左方向とし、奥側を右方向とする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining an example of a field management system 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view showing an example of a
図1に例示された圃場管理システム1は、自律走行可能な管理車両10と、管理車両10と通信可能な管理装置40とを備え、圃場を管理するシステムである。
The farm field management system 1 illustrated in FIG. 1 includes a
図2に示すように、管理車両10は、走行機体11と作業装置としての薬液散布装置20とからなる。走行機体11は、機体12の進行方向にあたる前部の左右のそれぞれに前輪13、13を備え、後部の左右のそれぞれには後輪14、14を備える。前輪13は従動輪であり、後輪14は駆動輪である。機体12は、主に樹脂から構成され、前後方向に長尺な略直方体である。走行機体11は、機体12の内部に制御部C、図示せぬ左右の走行モータやバッテリーなども備える。走行モータの動作は、制御部Cによって制御される。
As shown in FIG. 2, the
左右の後輪14、14と左右の走行モータとは、それぞれ図示せぬギヤを介して連動連結されている。左右の走行モータは、左右の後輪14、14をそれぞれ独立して回転させることができる。なお、走行モータの電力は、バッテリーから供給される。
The left and right
そして、左右の走行モータによって、左右の後輪14、14をそれぞれ独立して回転させることで、管理車両10の前進、後進、旋回等を行うことができる。前進時と後進時には、左右の後輪14、14を同一方向かつ同一速度で回転させる。旋回時には、右の後輪14と、左の後輪14とを異なる速度で回転させる。また、右の後輪14と、左の後輪14とを逆方向に回転させることで、超信地旋回することができる。
The left and right
なお、走行機体11は上述の構成に限定されるものではない。例えば、走行機体11は、原動機としてのエンジンを備え、このエンジンによって駆動輪である後輪14を回転させて走行する構成であっても良い。また、走行機体11は、左右の後輪14、14の回転速度に差を生じさせることによって操舵を行う構成であるが、前輪13の機体12に対する向きを変更可能とする操舵装置によって操舵する構成であっても良い。また、走行機体11は、走行装置にクローラが用いられる構成であっても良い。
The traveling
薬液散布装置20は、機体12の上部に配設される。そして、図3に示すように、薬液散布装置20は、薬液を貯留する薬液タンク21と、散布ユニット22と、薬液を吐出するノズル23などから構成される。散布ユニット22は、薬液を圧送するポンプ24と、ポンプ24を駆動する散布モータ25などを有し、薬液タンク21内の薬液をノズル23へ供給する。散布モータ25の電力は、バッテリーから供給される。また、散布モータ25の動作は、制御部Cによって制御される。
The
薬液タンク21は、機体12の前後及び左右方向の略中央に配置される(図2参照)。薬液タンク21の上部には、蓋26によって開閉可能な薬液の充填口が形成される。薬液タンク21は、例えば、薬液としての液状の除草剤や害虫防除剤などを収容する。なお、薬液タンク21は薬液を収容することでかなりの重量となる。このように重量のある薬液タンク21を機体12の前後及び左右方の略中央に配置することで、管理車両10の安定性が良く、走行性が向上する。
The
ポンプ24と散布モータ25を有する散布ユニット22は、機体12の上部の薬液タンク21の後方に配置される。配管27によって薬液タンク21の下部とポンプ24とが接続されている。ノズル23は、機体12の後部の左右方向略中央に、支持部材28を介して取り付けられる。配管29によってポンプ24とノズル23とが接続されている。ノズル23の吐出口は、薬液を霧状に吐出することが可能であるともに、機体12の後方の土壌を向いている。
A spraying
そして、散布モータ25によってポンプ24を駆動することで、ノズル23から薬液を土壌へ散布することができる。また、薬液の散布量は、散布モータ25が作動する時間や散布モータ25の回転速度を制御部Cによって制御することで調節することができ、薬液の連続散布や間欠散布が可能である。
And a chemical | medical solution can be sprayed to soil from the
なお、薬液は特に限定されるものではなく、水や肥料などであっても良い。また、薬液の散布形態は、土壌に向けた散布に限定されるものではない。薬液の特性などに応じて、土壌に向けた散布や、作物に向けた散布、空中散布など、適宜選択することができる。また、散布される薬液の吐出状態も適宜選択することができる。例えば、ノズル23から薬液を土壌へ滴下するよう吐出する散布であっても良い。このような薬液の吐出状態は、ノズル23の吐出口の形状、開口面積、向き、薬液の流速などを変えることで変更することができる。そして、例えば、ノズル23の吐出口の開口面積を調節可能な絞り機構をノズル23に備える構成としても良い。また、薬液の流速は、散布モータ25の回転速度を変更することで調節することができる。
The chemical solution is not particularly limited, and may be water or fertilizer. Moreover, the dispersion | distribution form of a chemical | medical solution is not limited to the dispersion | distribution toward soil. Depending on the characteristics of the chemical solution, it can be appropriately selected such as spraying on the soil, spraying on the crop, spraying in the air. Moreover, the discharge state of the chemical solution to be sprayed can be selected as appropriate. For example, the spraying may be performed such that the chemical solution is dropped from the
また、薬液散布装置20は、上述の構成に限定されるものではなく、薬液を散布することができれば良く、例えば、フィルタ、逆止弁、リリーフ弁、薬液を加温可能なヒータなどを適宜配置できる。また、散布ユニット22が、ポンプ24と、散布モータ25に加えて、リリーフ弁、逆止弁、蓄圧器、電磁弁などを備え、蓄圧器内に高圧の薬液を貯留可能な構成とし、電磁弁を開閉させることによって蓄圧器内の高圧の薬液をノズル23から吐出する構成であっても良い。
The chemical
ここで、管理車両10は、管理装置40によって生成される後述する経路に沿って自律走行が可能である。管理車両10は、GNSS(Global Navigation Satellite System)を利用して走行機体11の位置の検出が可能でもある。図1に示すように、管理車両10は、走行機体11に、記憶部M、GNSS受信装置31、入力装置32、表示装置33、通信装置34、本体センサ35、散布センサ36などを備える。記憶部M、GNSS受信装置31、入力装置32、表示装置33、通信装置34、本体センサ35、散布センサ36などは、制御部Cと接続している。
Here, the
制御部Cは、種々の設定値や、各種センサによる検出値等の入力信号を読み込むとともに、制御信号を出力することで、走行機体11、薬液散布装置20の動作を制御するものであり、演算処理及び制御処理を行う処理装置、情報が格納される主記憶装置などから構成されている。制御部Cは、例えば、処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)、主記憶装置としてのROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えるマイクロコンピュータである。主記憶装置には、本実施形態に係る動作を実行するための制御プログラムや、各種情報などが格納されている。なお、これらの各種プログラムや情報などは、記憶部Mに格納され、制御部Cが読み出す形態であっても良い。
The controller C controls the operation of the traveling
記憶部Mは、プログラムや情報などを格納し、格納された情報などは書き換え可能な構成であり、例えば、フラッシュメモリーである。記憶部Mには、管理装置40によって生成された後述する経路が予め格納されている。
The storage unit M stores programs, information, and the like, and the stored information is rewritable, and is, for example, a flash memory. In the storage unit M, a route, which will be described later, generated by the
GNSS受信装置31は、不図示のGNSS衛星からの電波信号を受信するとともに、受信した電波信号を変換して制御部Cに送信する。入力装置32は、情報を入力するマウスやキーボード等であり、管理車両10の自律走行に関する設定値などの情報を入力するものである。表示装置33は、情報を表示する液晶ディスプレイ等であり、制御部Cにおける演算処理の状況、入力装置32によって入力された情報、記憶部Mに格納された情報などを表示する。通信装置34は、管理装置40への情報の送信及び管理装置40からの情報の受信をするものである。なお、通信装置34による情報の送信先及び送信元は、管理装置40に限定されるものではない。例えば、通信装置34は、管理車両10の遠隔操作を可能とする外部入力装置と情報の送信及び受信が可能な構成であっても良い。
The
本体センサ35は、走行機体11の作動の情報を検出するものである。散布センサ36は、薬液散布装置20の作動の情報を検出するものである。ここで、本体センサ35は、走行機体11の走行速度、3次元的な姿勢、走行モータの回転数など、管理車両10が自律走行する上で必要な情報を検出するためのセンサ類の総称である。より具体的には、左右の走行モータの回転センサ、車両方位センサ、車両傾斜センサなどである。これら本体センサ35からの検出信号は、制御部Cに送信される。同様に、散布センサ36は、散布モータ25の作動時間や回転速度などを検出するするセンサであって、散布センサ36からの検出信号は、制御部Cに送信される。
The
制御部Cは、位置検出部C1を有している。位置検出部C1は、例えばプログラムによって構成される。位置検出部C1は、GNSS受信装置31から入力される複数のGNSS衛星のある時刻に発信された電波信号に基づいて走行機体11の位置を演算するように構成されている。
The control unit C has a position detection unit C1. The position detection unit C1 is configured by a program, for example. The position detection unit C1 is configured to calculate the position of the traveling
制御部Cは、走行制御部C2を更に有している。走行制御部C2は、例えばプログラムによって構成される。走行制御部C2は、位置検出部C1によって検出された走行機体11の位置と、記憶部Mに予め格納されている経路Rと、本体センサ35からの検出信号とに基づいて、走行モータの動作を制御して走行機体11の走行方向を変更し、記憶部Mに予め格納された経路Rに沿うように走行機体11を走行させるように構成されている。
The control unit C further includes a travel control unit C2. The traveling control unit C2 is configured by a program, for example. The traveling control unit C2 operates the traveling motor based on the position of the traveling
より詳細には、走行制御部C2は、位置検出部C1によって検出された走行機体11の位置と、記憶部Mに予め格納された経路と、本体センサ35からの検出信号とに基づいて、経路Rと走行機体11の偏差量を算出するように構成されている。偏差量としては、例えば、図4に示すように、走行機体11の中心の経路Rからの偏差距離αと、走行機体11の向き(走行方向)と経路Rとのなす偏差角度βなどである。ここで、図4は、走行機体11と経路Rとの偏差の一例を説明するため概略平面図であり、図4における矢印は走行機体11の走行方向を示す。
More specifically, the traveling control unit C2 determines the route based on the position of the traveling
そして、走行制御部C2は、経路Rと走行機体11の算出した偏差量に基づいて、走行モータの動作を制御して走行機体11の走行方向を変更し、経路Rに沿うように走行機体11を走行させるように構成されている。なお、位置検出部C1による走行機体11の位置の検出、及び走行制御部C2による走行機体11の走行方向の変更は、所定のサンプリング周期で行うものであり、例えば1秒周期で行う。
Then, the traveling control unit C2 controls the operation of the traveling motor based on the deviation amount calculated by the route R and the traveling
なお、管理車両10の自律走行は、上述の構成によるものに限定されるものではない。管理車両10が記憶部Mに予め格納された経路に沿うように自律走行可能な構成であれば良い。例えば、自律走行を行うエリアに、GNSS受信装置、通信装置などを有する基準局ユニットを複数設置し、管理車両10が基準局ユニットと通信する構成としても良い。前述の構成では、位置検出部C1は、GNSS衛星からの電波信号に基づいて走行機体11の位置を演算するように構成されている。つまり、走行機体11の位置は、GNSS衛星と走行機体11との位置関係によってのみ算出される構成である。しかし、複数の基準局ユニットを利用することにより、GNSS衛星と走行機体11との位置関係、GNSS衛星と基準局ユニットとの位置関係、基準局ユニットと走行機体11との位置関係によって、走行機体11の位置を算出することができる。したがって、走行機体11の位置をより正確に算出することができ、管理車両10を高い正確度で経路に沿った自律走行をさせることができる。
The autonomous traveling of the
また、上述のGNSSを利用する構成において、更に、管理車両10の自律走行する軌跡の誤差を補正する装置を備える構成としても良い。例えば、管理車両10が周囲の障害物を検出する障害物検出センサを備え、この障害物検出センサの検出値に基づいて自律走行する軌跡の誤差を補正するように構成されても良い。障害物検出センサとしては、接触または非接触のセンサ、例えば、赤外線センサや超音波センサなどを用いることができる。そして、制御部Cは、障害物検出センサの検出値に基づいて走行機体11の走行可能領域を識別し、この走行可能領域に基づいて走行機体11の走行方向を制御し、自律走行する軌跡の誤差を補正するように構成されても良い。
Moreover, in the structure using the above-mentioned GNSS, it is good also as a structure further provided with the apparatus which correct | amends the error of the locus | trajectory which the
次に、管理装置40について説明する。図1に示すように、管理装置40は、制御部41と、入力装置42と、表示装置43と、通信装置44と、記憶部45などを備える。入力装置42、表示装置43、通信装置44、記憶部45などは、制御部41と接続している。
Next, the
制御部41は、種々の設定値や、各種装置から入力される入力信号を読み込むとともに、制御信号を出力することで、管理装置40の動作を制御するものであり、演算処理及び制御処理を行う処理装置、情報が格納される主記憶装置などから構成されている。制御部41は、例えば、処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)、主記憶装置としてのROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えるマイクロコンピュータである。主記憶装置には、本実施形態に係る動作を実行するための制御プログラムや、各種情報などが格納されている。なお、これらの各種プログラムや情報などは、記憶部45に格納され、制御部41が読み出す形態であっても良い。
The
制御部41は、経路生成部46を有している。経路生成部46は、例えばプログラムによって構成される。経路生成部46は、記憶部45に格納された圃場情報、入力装置42から入力される入力情報などに基づいて管理車両10が自律走行する経路を生成するように構成されている。経路生成部46が生成する経路は、圃場の境界に沿った周路である。なお、圃場としての田畑や水田などは、土を盛るなどして形成される畦畔によって区画されるが、図5に示すように、圃場50の境界としての畦畔51は圃場50へ向かって傾斜する傾斜地52(法面)と平地53とから構成される。ここで、図5は、畦畔の一例を説明するため概略断面図である。本実施形態における経路生成部46は、圃場50の境界としての畦畔51における傾斜地52の上を通る経路を生成するものである。したがって、圃場(植栽地)に侵入することなく作業ができる経路である。
The
入力装置42は、情報を入力するマウスやキーボード等であり、管理車両10が自律走行する経路に関する設定値などの情報を入力するものである。表示装置43は、情報を表示する液晶ディスプレイ等であり、制御部41における演算処理の状況、入力装置42によって入力された情報、記憶部45に格納された情報などを表示する。通信装置44は、管理車両10への情報の送信及び管理車両10からの情報の受信をするものである。
The
記憶部45は、プログラムや情報などを格納し、格納された情報などは書き換え可能な構成であり、例えば、フラッシュメモリーである。記憶部45には、圃場情報などが予め格納されている。
The
圃場情報は、複数の圃場に関する情報であり、それぞれの圃場の名称、境界の外形などであり、地図情報に関連付けられている。ここで、上述したように、圃場50は畦畔51によって区画されるものであり、畦畔51は圃場50へ向かって傾斜する傾斜地52と平地53とから構成されるが、畦畔51の傾斜地52の傾斜角度や幅などは圃場毎によって異なる(図5参照)。したがって、圃場情報には、圃場50の境界としての畦畔51の傾斜地52の傾斜角度や幅なども含まれている。なお、圃場情報は、地図情報に関連付けられた構成に限定されるものではなく、圃場の名称に圃場の外形などの情報が関連付けられる構成であっても良い。このような構成の場合には圃場情報の情報量を少なくすることが可能である。
The field information is information regarding a plurality of fields, such as the name of each field, the outer shape of the boundary, and the like, and is associated with the map information. Here, as described above, the
次に、管理車両10が自律走行する経路の生成方法について説明する。図6は、経路の生成処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図7は、圃場50の規定の一例を説明するための概略図である。まず、管理車両10を走行させる圃場50を選択する(ステップS1)。圃場50の選択は、作業者によってなされる。上述したように、圃場情報は、地図情報をベースに、圃場50の名称や圃場50の境界に関する情報が関連付けられている。作業者は、表示装置43に表示される地図の中から入力装置42によって管理対象の圃場50を選択する。圃場50が選択されることにより、選択された圃場50に関連付けられた圃場情報が記憶部45から読み出されて経路生成部46に入力される。
Next, a method for generating a route on which the
ここで、圃場50の境界は、複数の境界点によって規定される。境界点は、圃場50の外形の各頂点に対応し、周方向に順序付けがなされている。例えば、図7に示すように、圃場50が5角形の場合には、5つの頂点がそれぞれ境界点P(P1〜P5)とされている。この境界点Pには、左回りに順次1〜5の順番が付与されている。そして、記憶部45には、圃場情報として、各境界点Pの位置、順番、傾斜角度、幅の情報が予め格納されている。なお、傾斜角度は、各境界点Pにおける畦畔51の圃場50へ向かう傾斜地52の傾斜角度であり、幅は各境界点Pにおける畦畔51の傾斜地52の幅である。また、境界点Pは、圃場50の境界としての畦畔51の傾斜地52の中央に位置している。
Here, the boundary of the
なお、境界点Pは、少なくとも圃場50の外形の各頂点に対応し、周方向に順序付けがなされていれば良く、その数は限定されるものではない。例えば、圃場50の外形の各頂点以外であって、圃場50の境界に更に境界点Pが設定されていても良い。また、圃場情報は、地図情報に基づいて作業者によって生成または修正される構成であっても良い。例えば、記憶部45には、圃場50を含む地図情報が予め格納されている構成とし、作業者が、入力装置42によって表示装置43に表示される地図の中から圃場50の外形の各頂点を選択し、各頂点における順番、傾斜角度、幅についても入力することによって、圃場情報が生成されるように構成されても良い。また、同様に、作業者が入力装置42によって圃場50の外形の頂点、頂点における順番、傾斜角度、幅について変更することによって、圃場情報が修正されるように構成されても良い。
In addition, the boundary point P should just correspond to each vertex of the external shape of the
ステップS1にて選択された圃場の境界線を算出する(ステップS2)。経路生成部46は、入力された各境界点P(P1〜P5)の位置と順番に基づいて、順次2つの境界点Pを結ぶ直線である境界線Lを算出するように構成されている。経路生成部46は、境界点P1と境界点P2から境界線L1を算出し、境界点P2と境界点P3から境界線L2を算出し、境界点Pの順番に応じて、順次境界線L3、L4、L5を算出するように構成されている。
The boundary line of the field selected in step S1 is calculated (step S2). The
そして、経路生成部46は、ステップS3として、ステップS2にて算出された境界線L(L1〜L5)に基づいて、各境界点P(P1〜P5)を通る2つの境界線Lのなす角θを算出するように構成されている。経路生成部46は、境界点P1を通る境界線L1と境界線L5のなす角θ1を算出し、境界点P2を通る境界線L1と境界線L2のなす角θ2を算出し、境界点Pの順番に応じて、順次境界点P3、P4、P5における2つの境界線Lのなす角θ3、θ4、θ5を算出する。なお、各境界点Pを通る2つの境界線Lのなす角は、圃場50側の角である内角とする。ここで、図8には、算出された境界線L(L1〜L5)と、各境界点Pを通る2つの境界線Lのなす角θ(θ1〜θ5)の一例の概略図を示す。
In step S3, the
次に、経路生成部46は、ステップS2にて算出された境界線Lや、ステップS3にて算出された境界線Lのなす角θなどに基づいて経路を生成する(ステップS4)。経路生成部46は、上述したように、圃場50の境界である畦畔51に沿った周路であり、ステップS2にて算出された複数の境界線Lを各境界点Pで連結することによって経路を生成するように構成されている。ここで、各境界点Pにおける2つの境界線Lのなす角θが小さい場合には、管理車両10は急旋回をすることになり、走行が不安定になる場合がある。また、経路は、圃場50に向かう傾斜を有する畦畔51の傾斜地52であり、このような傾斜地52を旋回走行する場合には、走行が不安定になる場合がある。そこで、経路生成部46は、各境界点Pにおける2つの境界線Lのなす角θと境界点Pにおける畦畔51の傾斜地52の傾斜角度に応じて、管理車両10の旋回走行が不安定になりにくい経路を生成するように構成されている。
Next, the
より詳細には、境界点Pにおいて、傾斜角度が所定の傾斜角度より小であり、かつ、なす角θが所定のなす角度より大である場合には、境界点Pを通る2つの境界線Lのそれぞれに接する所定の半径の円弧からなる第1旋回経路としての旋回経路が算出される。このような第1旋回経路は、管理車両10の畦畔51での旋回走行を無理なくスムースにさせるためのものである。経路生成部46は、例えば、図9に示すように、境界点P2に関して、境界点P2を通る2つの境界線L1、L2のそれぞれに接する所定の半径の円弧AR1である第1旋回経路としての旋回経路RT2を算出するように構成されている。なお、旋回経路RT2としての円弧AR1の中心は圃場50内に位置するものとする。ここで、図9は、第1旋回経路の一例を説明するための概略図である。
More specifically, at the boundary point P, when the inclination angle is smaller than the predetermined inclination angle and the formed angle θ is larger than the predetermined angle, the two boundary lines L passing through the boundary point P A turning route is calculated as a first turning route formed of arcs of a predetermined radius in contact with each of the two. Such a first turning route is for making the turning traveling on the
一方で、境界点Pにおいて、傾斜角度及びなす角θが上述以外の場合には、つまり、傾斜角度が所定の傾斜角度以上である場合、または、なす角θが所定のなす角度未満である場合には、境界点Pを通る2つの境界線Lの境界点Pからの延長線と、この延長線のそれぞれに接する所定の半径の円弧とからなる第2旋回経路としての旋回経路が算出される。このような第2旋回経路は、管理車両10を、畦畔51の傾斜地52ではなく、圃場50の外方側に位置する平地53で旋回走行させるためのものであり、管理車両10が不安定な走行となることを防止できる。経路生成部46は、例えば、図10に示すように、境界点P3に関して、境界点P3を通る2つの境界線L2、L3の境界点P3から所定の長さの延長線EL23、EL33と、この延長線EL23、EL33のそれぞれに端部で接する円弧AR2からなる第2旋回経路としての旋回経路RT3を算出するように構成されている。つまり、境界点P3における旋回経路RT3は、延長線EL23、円弧AR2、延長線EL3から構成される。ここで、図10は、第2旋回経路の一例を説明するための概略図である。
On the other hand, when the tilt angle and the angle θ formed at the boundary point P are other than those described above, that is, when the tilt angle is equal to or greater than the predetermined tilt angle, or when the formed angle θ is less than the predetermined angle. Is calculated as a second turning route comprising an extension line from the boundary point P of two boundary lines L passing through the boundary point P and an arc of a predetermined radius in contact with each of the extension lines. . Such a second turning route is for causing the
なお、所定の傾斜角度、所定のなす角度、所定の半径、及び所定の長さは、予め設定されるものであり、記憶部45に格納されている。また、所定の傾斜角度、所定のなす角度、所定の半径、所定の長さは特に限定されるものではないが、所定の傾斜角度は5度であることが好ましく、所定のなす角度は100度であることが好ましい。また、所定のなす角度は、傾斜角度に応じて決められても良い。そして、所定の傾斜角度、所定のなす角をこのような設定にすることで、経路生成部46によって管理車両10の旋回走行がより不安定になりにくい経路を生成することができる。また、所定の半径、所定の長さは、畦畔51の傾斜地52の幅に応じて決められることが好ましい。例えば、傾斜地52の幅に対して所定の半径が大きすぎる場合には、圃場50内に第1旋回経路が位置する場合があるためである。また、傾斜地52の幅に対して所定の長さが短すぎる場合には、傾斜地52内に第2旋回経路の円弧AR2が位置する場合があるためである。
The predetermined inclination angle, the predetermined angle, the predetermined radius, and the predetermined length are preset and stored in the
そして、経路生成部46は、各境界点Pにおいて、2つの境界線Lのなす角θと境界点Pにおける畦畔51の傾斜地52の傾斜角度に応じて、順次旋回経路RT(RT1〜RT5)をそれぞれ算出する。また、各境界点P(P1〜P5)における算出された旋回経路RT(RT1〜RT5)を順次接続する直線経路RSを算出することによって、管理車両10の経路が生成される。ここで、図11には、算出された経路Rの一例の概略図を示す。生成される経路Rは、複数の直線経路RS(RS1〜RS5)と、複数の直線経路RSを連結する複数の旋回経路RT(RT1〜RT5)から構成される。また、旋回経路RT(RT1〜RT5)は、連結する2つの直線経路RSのそれぞれに接する円弧AR1からなる第1旋回経路としての旋回経路RT2、RT5と、連結する2つの直線経路RTのそれぞれの延長線ELと、延長線ELのそれぞれに接する円弧AR2からなる第2旋回経路としての旋回経路RT1、RT3、RT4である。そして、経路Rは、傾斜が不連続で接続する境界点Pで管理車両10が旋回することを避けた経路である。
Then, the
なお、経路Rには、更に、開始地点、終了地点、走行方向(周方向)、作業地点を設定する(ステップS5)。開始地点、終了地点、走行方向、作業地点の設定は、作業者によってなされる。例えば、作業者は、表示装置43に表示される経路Rに対して、入力装置42によって経路R上の点を、開始地点、終了地点、作業地点に設定するとともに、走行方向についても入力することによって、これらの地点の位置が関連付けられた経路Rが生成される。なお、開始地点は管理車両10が自律走行を開始する位置であり、終了地点は管理車両10が自律走行を終了する位置であり、走行方向とは管理車両10が走行する方向である。また、作業地点とは作業装置としての薬液散布装置20によって薬液を散布する位置である。
In the route R, a start point, an end point, a traveling direction (circumferential direction), and a work point are further set (step S5). The start point, end point, travel direction, and work point are set by the worker. For example, for the route R displayed on the
そして、上述のように経路生成部46によって生成される経路Rは、圃場50の境界としての畦畔51における傾斜地52を経路とする圃場50の周路であり、傾斜地52の傾斜角度と管理車両10の旋回角度とが考慮された経路である。したがって、経路生成部46は、圃場50の境界である畦畔51に沿った周路であって、管理車両10が安定して自律走行することが可能な経路Rを生成することができる。そして、管理車両10の横転などによる自律走行の中断を防止し、作業効率の低下を防止することができる。また、旋回経路RTは、第1旋回経路と第2旋回経路から条件に応じて決定されるものであり、必要以上に経路Rの全長が長くなることが防止される。
The route R generated by the
なお、開始地点、終了地点、走行方向、作業地点の設定は、上述の内容に限定されるものではない。走行方向は、経路Rを算出する前に予め設定される構成であっても良い。また、作業地点は、隣接する作業地点間の距離を設定することにより、複数の作業地点が設定される構成であっても良い。つまり、経路生成部46は、隣接する作業地点の距離に基づいて、経路R上の複数の作業地点を算出するように構成されていても良い。なお、このような構成の場合、経路生成部46は、経路Rの内、第2旋回経路以外の経路上に、つまり、直線経路RSと第1旋回経路に対して作業地点を算出するように構成されることが好ましい。第2旋回経路上に作業地点が設定される場合には、傾斜地52の外方の平地53に作業地点が設定される場合があり、作業効率が低下する場合がある。例えば、経路生成部46は、経路R上に所定の間隔を有する作業地点を算出し、算出された作業地点の中で第2旋回経路上に位置する作業地点を削除し、この作業地点を削除した第2旋回経路に連結する直線経路の始点に作業地点を追加するように構成されても良い。このような構成にすることで、作業効率が低下することがなく、また、作業のばらつきが生じにくい経路Rが比較的容易に生成される。
Note that the setting of the start point, end point, travel direction, and work point is not limited to the above-described contents. The traveling direction may be set in advance before calculating the route R. In addition, the work point may be configured such that a plurality of work points are set by setting the distance between adjacent work points. That is, the
また、経路生成部46によって生成された経路Rは、作業者によって変更することが可能な構成であっても良い。例えば、第1旋回経路として算出された旋回経路を第2旋回経路として旋回経路に、第2旋回経路として算出された旋回経路を第1旋回経路として旋回経路に変更可能な構成であっても良い。また、同一の境界点Pに開始地点と終了地点が設定される場合、その設定される境界点Pにおける旋回経路を削除するように構成されていても良い。このような構成にすることで、管理車両10の不必要な走行をなくし、作業効率の向上が図れる。
Further, the route R generated by the
また、第2旋回経路は上述の構成に限定されるものではない。第2旋回経路は、不安定な旋回となりやすい傾斜地52を避け、平地53にて管理車両10を旋回させる経路であれば良い。例えば、2つの延長線ELに接する円弧AR2に替わって、2つの延長線ELを直線や曲線の経路によって連結する構成であっても良い。なお、このような構成の場合、連結点において、管理車両10は超信地旋回するように構成する。このような構成にすることで、平地53が狭い場合であっても管理車両10が安定して走行することができる経路を生成することができる。
Further, the second turning path is not limited to the above-described configuration. The second turning route may be a route that turns the
そして、上述のように、経路生成46によって生成された経路Rは、管理装置40の記憶部45に圃場情報に関連付けられて格納されるとともに、通信装置44によって管理車両10に送信される。一方、管理車両10において、経路Rは、通信装置34によって受信され、記憶部Mに格納される。そして、管理車両10は、上述したように、制御部Cによって、この経路Rに沿って自律走行するとともに、経路Rに含まれる作業地点で作業装置としての薬液散布装置20を作動させる。つまり、管理車両10は、自律走行によって畦畔51の傾斜地52の所定の位置への薬液散布(定点散布)が可能な構成であり、薬液の使用量を低減させた畦畔51の傾斜地52の薬液散布ができる。したがって、圃場管理システム1は、管理車両10の圃場50の境界である畦畔51の傾斜地52に沿った周路の安定した自律走行を可能とするとともに、管理車両10の薬液散布作業の効率を向上させることができ、例えば、傾斜地52の薬液による除草や病害虫の防除を効率良く行うことができる。
As described above, the route R generated by the
なお、作業地点の構成は上述の構成に限定されるものではない。例えば、作業地点は、作業開始地点と作業終了地点とからなる構成であっても良い。このような構成にすることで、管理車両10を、作業開始地点と作業終了地点の間の経路R上に薬液を散布しながら自律走行させることができる。また、作業地点のそれぞれに作業時刻が関連付けられ、管理車両10の制御部Cは作業地点に作業時刻に薬液を散布するように構成されていても良い。このような構成にすることで、管理車両10は、時刻を考慮した定点散布が可能となり、より効果的に薬液を散布することができる。
In addition, the structure of a work point is not limited to the above-mentioned structure. For example, the work point may be configured by a work start point and a work end point. With such a configuration, the
ここで、管理車両10における作業装置は、薬液散布装置20に限定されるものではない。本実施形態において生成される経路Rには作業地点が関連付けられているので、管理車両10に定点作業を自律走行によってさせることができる。したがって、本実施形態によれば、管理車両10の用途が広がり、圃場の様々な管理に適用することができ、使い勝手が良い。例えば、管理車両10は、作業装置として、更に、周囲を撮像可能な撮像装置を備え、画像を管理装置40へ送信する構成であっても良い。なお、経路Rには、撮像装置に対する作業地点と、作業地点における撮像方向とが関連付けられている。このような構成にすることで、管理車両10は、所定の作業地点から圃場の所定の方向を撮像することができ、画像による圃場の定点観測が可能となる。ここで、撮像装置は、撮像の方向を変更可能な支持装置を介して管理車両10に取り付けられており、この支持装置の動作を制御部Cによって制御することで、所定の方向を撮像することができる。なお、撮像装置の管理車両10への取り付け構成は特に限定されるものではなく、特定の方向のみ撮像可能なように取り付けられる構成であっても良い。このような構成にすることで、簡単な構成で圃場の定点観測が可能となる。
Here, the working device in the
ここで、圃場管理システム1は、1つの圃場を1つの管理車両によって管理するシステムに限定されるものではなく、複数の圃場を管理対象とする構成であっても良く、複数の管理車両によって管理する構成であっても良い。例えば、1つの管理車両10によって複数の圃場を管理する場合には、管理装置40の経路生成部46は、それぞれの圃場の周路と、この複数の周路を連結する移動経路から構成される経路を生成するように構成される。例えば、図12に示すように、1つの管理車両10によって3つの圃場50a、50b、50cを管理する場合には、経路生成部46は、各圃場50a、50b、50cの周路Ra、Rb、Rcと、この周路Ra、Rb、Rcを連結する移動経路Rab、Rbcから構成される経路R1を生成するように構成される。
Here, the farm field management system 1 is not limited to a system that manages one farm field by one management vehicle, and may be configured to manage a plurality of farm fields, and is managed by a plurality of management vehicles. It may be configured to do so. For example, when a plurality of farm fields are managed by one
経路生成部46は、それぞれの圃場50a、50b、50cの周路Ra、Rb、Rcを上述のステップS1〜ステップS4に基づいて生成するように構成される。次に、これらの周路Ra、Rb、Rcを連結する連結点が設定される。連結点の設定は、作業者によってなされる。例えば、作業者は、表示装置43に表示される周路Ra、Rb、Rcに対して、入力装置42によって連結点を設定する。なお、作業者は、同時に開始地点、終了地点、走行方向、作業地点などについても設定する。
The
経路生成部46は、設定された連結点と、記憶部46に予め格納された地図情報に基づいて、連結点を結ぶ最短経路である移動経路Rab、Rbcを算出するように構成されている。そして、周路Ra、Rb、Rcと移動経路Rab、Rbcとを連結することで、経路R1が生成される。そして、圃場管理システム1は、管理車両10の経路R1に沿う自律走行によって、複数の圃場を管理対象とすることができ、作業効率が向上する。
The
なお、移動経路Rab、Rbcは、周路を連結する経路であればよく、連結点を結ぶ最短経路に限定されるものではない。また、連結点は、周路Ra、Rb、Rc上の点であれば特に限定されるものではないが、各圃場50a、50b、50cの境界点に対応する旋回経路であって、第2旋回経路における円弧であることが好ましい。ここで、連結点は各圃場の畦畔の傾斜地への出入りの地点に対応するものである。したがって、畦畔の傾斜地への出入りにおいて、管理車両10の走行は、不安定になる場合がある。しかしながら、連結点を各圃場50a、50b、50cの境界点に対応する旋回経路であって、第2旋回経路における円弧上に連結点を設定することで、管理車両10の走行が安定する。より詳細には、走行車両10は、第2旋回経路の円弧と延長線を介して傾斜地へ出入りすることになる。第2旋回経路の円弧は平地に位置しており、延長線は周回路の直線経路から繋がるものである。したがって、管理車両10が畦畔の傾斜地に対して直線的に出入りをする構成とすることができ、連結点における管理車両10の走行が安定しやすい。
Note that the movement routes Rab and Rbc are not limited to the shortest route connecting the connection points as long as the route connects the peripheral routes. Further, the connection point is not particularly limited as long as it is a point on the circuit paths Ra, Rb, Rc, but is a turning path corresponding to the boundary point of each of the
また、開始地点と終了地点は、連結点と同一であることが好ましい。また、移動経路Rab、Rbcは、連結点を結ぶ最短経路であることが好ましい。このような構成にすることで、経路R1が必要以上に長くなることを防止でき、作業効率が向上する。 Moreover, it is preferable that the start point and the end point are the same as the connection point. Moreover, it is preferable that the movement paths Rab and Rbc are the shortest paths connecting the connection points. With such a configuration, it is possible to prevent the route R1 from becoming unnecessarily long, and work efficiency is improved.
また、連結点の設定は、作業者によってなされる構成に限定されるものではなく、経路生成部46によってなされる構成であっても良い。例えば、経路生成部46は、各圃場の境界点の位置などに応じて、連結する圃場と連結点なる境界点を抽出し、移動経路を算出するように構成されても良い。ここで、経路生成部46は、例えば、全ての移動経路の全長が最短となるように、各圃場を連結する移動経路を算出するように構成される。このような構成にすることで、作業者の経路の生成における手間が省かれ、使い勝手が良くなる。また、経路Rの全長が長くなることが防止される。
In addition, the setting of the connection point is not limited to the configuration made by the operator, but may be a configuration made by the
また、複数の管理車両によって複数の圃場を管理する場合には、管理車両毎に管理する圃場を選択し、選択した複数の圃場に対して上述のように、周路と移動経路から構成されるそれぞれの経路を生成する。なお、圃場の選択は、上述のステップS1と同様に、作業者によってなされる。そして、複数の管理車両のそれぞれの経路に沿う自律走行よって、複数の圃場を管理対象とすることができ、作業効率が向上する。 In addition, when managing a plurality of farm fields by a plurality of management vehicles, a farm field to be managed is selected for each management vehicle, and as described above, the selected plurality of farm fields are configured by a circumferential path and a movement path. Generate each path. Note that the selection of the field is made by the operator as in step S1 described above. And by autonomy running along each route of a plurality of management vehicles, a plurality of fields can be made into a management object, and work efficiency improves.
ここで、管理車両毎の管理する圃場の選択は、作業者によってなされる構成に限定されるものではない。例えば、複数の管理車両が管理する圃場の選択は作業者によってなされ、各管理車両が管理する圃場の割り振りは経路生成部46によってなされる構成であっても良い。例えば、経路生成部46は、選択された複数の圃場のそれぞれの位置、大きさなどに応じて管理車両の数に対応した圃場のグループを形成し、この圃場のグループ毎に経路を生成するように構成されても良い。ここで、経路生成部46は、例えば、圃場間の距離としての圃場の中心間の距離に応じて圃場のグループを形成するように構成される。このような構成にすることで、作業者の経路の生成における手間が省かれ、使い勝手が良くなる。
Here, the selection of the field to be managed for each managed vehicle is not limited to the configuration made by the operator. For example, a configuration may be adopted in which selection of farm fields managed by a plurality of managed vehicles is performed by an operator, and allocation of farm fields managed by each managed vehicle is performed by the
また、複数の圃場を管理対象とする場合において、経路生成部46は、隣接する複数の圃場を1つの圃場ユニットとし、この圃場ユニットの周路を経路として生成するように構成されても良い。例えば、図13に示すように、圃場50d、50eが隣接する際に、経路生成部46は、圃場50d、50eを1つの圃場ユニット50Uとし、この圃場ユニット50Uの周路を経路R2として生成するように構成される。なお、隣接する複数の圃場の選択は、上述のステップS1と同様に、作業者によってなされる。経路生成部46は、選択された圃場50d、50eの境界点Pの順番を並び替えることによって、圃場ユニット50Uの境界点Pを生成する。そして、経路生成部46は、生成した圃場ユニット50Uの境界点Pから、上述のステップS2〜ステップS5に基づいて経路R2を生成するように構成される。このような構成にすることで、複数の圃場を管理対象とした際に、様々な周路の生成が可能であり、使い勝手が良い。
Further, when a plurality of farm fields are to be managed, the
ここで、隣接する圃場の選択は、作業者によってなされる構成に限定されるものではない。例えば、経路生成部46によって隣接する圃場の選択がなされる構成であっても良い。経路生成部46は、圃場50d、50eの境界線Lを算出し、圃場50dの境界線Lと圃場50eの境界線Lにおいて、平行かつ隣接する境界線Lの有無によって、隣接する圃場の有無と、隣接している位置を抽出するように構成されても良い。このような構成にすることで、作業者の経路の生成における手間が省かれ、使い勝手が良くなる。
Here, the selection of the adjacent farm fields is not limited to the configuration made by the operator. For example, a configuration in which the adjacent field is selected by the
また、以上に説明がなされた本実施形態に係る圃場管理システム1は、矛盾の生じない範囲で自由に組み合わせることができる。例えば、複数の圃場を管理対象とする構成や、複数の管理車両によって管理する構成の場合において、経路生成部46によって生成された経路R1、R2が作業者によって変更することが可能な構成であっても良い。
Moreover, the field management system 1 according to the present embodiment described above can be freely combined within a range in which no contradiction occurs. For example, in the case of a configuration in which a plurality of farms are managed or a configuration in which a plurality of managed vehicles are used, the routes R1 and R2 generated by the
本発明の圃場管理車両は、田畑、水田などのあらゆる圃場の境界に沿った周路を生成することができる圃場管理システムに適用しうる。 The field management vehicle of the present invention can be applied to a field management system capable of generating a circumferential path along the boundary of any field such as a field or paddy field.
1 圃場管理システム
10 管理車両
20 薬液散布装置(作業装置)
40 管理装置
41 制御部
45 記憶部
46 経路生成部
50、50a、50b、50c、50d、50e 圃場
51 畦畔(境界)
AR1、AR2 円弧
C 制御部
EL 延長線
R、R1、R2 経路
Ra、Rb、Rc、 周路
Rab、Rbc 移動経路
RS 直線経路
RT 旋回経路
θ なす角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
40
AR1, AR2 Arc C Controller EL Extension line R, R1, R2 Path Ra, Rb, Rc, Circumference Rab, Rbc Movement path RS Straight path RT Turning path θ Angle
Claims (6)
前記管理車両と通信可能な管理装置とを備え、
圃場を管理する圃場管理システムであり、
前記管理装置は、
前記圃場の圃場情報を予め格納する記憶部と、
前記圃場情報に基づいて、前記管理車両が自律走行する経路を生成する制御部と、を有し、
前記圃場情報は、少なくとも前記圃場の境界を含み、
前記経路は、直線からなる複数の直線経路と、前記複数の直線経路間を連結する複数の旋回経路とから構成され、前記圃場の境界に沿った周路であり、
前記旋回経路は、
連結する2つの前記直線経路のそれぞれに接する円弧からなる第1旋回経路、または、連結する2つの前記直線経路のそれぞれの延長線と、前記延長線のそれぞれに接する円弧からなる第2旋回経路であることを特徴とする、圃場管理システム。 A management vehicle capable of autonomous driving;
A management device capable of communicating with the management vehicle;
It is a field management system for managing fields.
The management device
A storage unit for storing field information of the field in advance;
A control unit that generates a route on which the management vehicle travels autonomously based on the field information;
The field information includes at least a boundary of the field,
The path is composed of a plurality of straight paths composed of straight lines and a plurality of turning paths connecting the plurality of straight paths, and is a circumferential path along the boundary of the field,
The turning path is
A first turning path composed of an arc that touches each of the two linear paths to be connected, or an extension line of each of the two linear paths to be connected and a second turning path that consists of an arc that touches each of the extension lines A field management system characterized by being.
前記制御部は、
前記旋回経路における境界の傾斜角度が所定の傾斜角度より小であり、かつ、前記連結する2つの直線経路のなす角が所定のなす角度より大である場合に、前記旋回経路を前記第1旋回経路とし、
それ以外の場合に、前記旋回経路を前記第2旋回経路として前記経路を生成することを特徴とする、
請求項1に記載の圃場管理システム。 The field information includes an inclination at the boundary of the field,
The controller is
When the inclination angle of the boundary in the turning path is smaller than a predetermined inclination angle, and the angle formed by the two linear paths to be connected is larger than the predetermined angle, the turning path is changed to the first turning direction. Route,
In other cases, the route is generated using the turning route as the second turning route,
The field management system according to claim 1.
請求項2に記載の圃場管理システム。 The predetermined inclination angle is 5 degrees, and the predetermined angle is 100 degrees,
The field management system according to claim 2.
前記制御部は、前記作業地点を含む前記経路を生成することを特徴とする、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の圃場管理システム。 The management vehicle includes a work device for performing work at a work point on the route,
The control unit generates the route including the work point,
The field management system according to any one of claims 1 to 3.
前記経路は、複数の前記圃場のそれぞれの前記周路と、前記周路間を連結する移動経路とから構成されることを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の圃場管理システム。 A plurality of the fields are to be managed,
The path is composed of each of the circumferential paths of a plurality of the fields and a movement path that connects the circumferential paths.
The field management system according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、複数の前記管理車両のそれぞれの前記経路を生成することを特徴とする、
請求項5に記載の圃場管理システム。 A plurality of the management vehicles;
The control unit generates the route for each of a plurality of the management vehicles.
The field management system according to claim 5.
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