JP2017158480A - 作業車両の経路生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】作業車両が走行する経路を生成する方法であって、走行経路において2本以上の隣接する作業路を飛ばして接続するときに、前記作業路のうち端の作業路から開始し、一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定して当該一側の限界に到達した後、前記端の作業路の1本隣の作業路又は2本隣の作業路の何れか一方から再度一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定して当該一側の限界に到達した後、前記端の作業路の1本隣の作業路又は2本隣の作業路の他方から再度一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定する。
【選択図】図6
Description
単一の圃場における農作業を、無人車両及び有人車両で実行することを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業などと称することがある。なお、農作業の協調作業としては、「単一圃場における農作業を、無人車両及び有人車両で実行すること」に加え、「隣接する圃場等の異なる圃場における農作業を同時期に無人車両及び有人車両で実行すること」が含まれてもよい。
ジャイロセンサ31は自律走行作業車両1の車体部前後方向の傾斜(ピッチ)の角速度、車体部左右方向の傾斜(ロール)の角速度、および旋回(ヨー)の角速度、を検出するものである。該三つの角速度を積分計算することにより、自律走行作業車両1の車体部の前後方向および左右方向への傾斜角度、および旋回角度を求めることが可能である。ジャイロセンサ31の具体例としては、機械式ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、流体式ジャイロセンサ、振動式ジャイロセンサ等が挙げられる。ジャイロセンサ31は制御部30に接続され、当該三つの角速度に係る情報を制御部30に入力する。
GPSを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位、DGPS(ディファレンシャルGPS)測位、RTK−GPS(リアルタイムキネマティック−GPS)測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能であるが、本実施形態では測定精度の高いRTK−GPS測位方式を採用する。
遠隔操作装置112の表示装置113はタッチパネル式としており、電源をオンして遠隔操作装置112を起動させると初期画面が現れるようにしている。初期画面では、図3に示すように、トラクタ設定ボタン201、圃場設定ボタン202、経路生成設定ボタン203、データ転送ボタン204、作業開始ボタン205、終了ボタン206が表示される。
トラクタ設定ボタン201をタッチすると、過去にこの遠隔操作装置112によりトラクタを用いて作業を行った場合、つまり、過去に設定したトラクタが存在する場合、そのトラクタ名(機種)が表示される。表示された複数のトラクタ名から今回使用するトラクタ名をタッチして選択すると、その後、後述する圃場設定に進み、或いは、初期画面に戻ることが可能である。
新規にトラクタ設定を行う場合には、トラクタの機種を特定する。この場合、機種名を直接入力する。或いは、複数のトラクタの機種を表示装置113に一覧表示させて所望の機種を選択できるようにしている。
作業機の設定が終了すると、作業中の車速、作業中のエンジン回転数、旋回時の車速、旋回時のエンジン回転数の設定画面が現れる。作業中の車速は往路と復路で異なる車速とすることも可能である。
車速、及び、エンジン回転数の設定が終了すると、後述する圃場設定に進み、或いは、初期画面に戻ることが可能である。
圃場設定ボタン202をタッチすると、過去にこの遠隔操作装置112によりトラクタを用いて作業を行った場合、つまり、過去に設定した圃場が存在する場合、設定されている圃場の名前が表示される。表示された複数の圃場名から今回作業を行う圃場名をタッチして選択すると、その後、後述する経路生成設定に進み、或いは、初期画面に戻ることが可能である。なお、設定された圃場を編集又は新規に設定することも可能である。
上記作業が終了すると、または、過去に登録した圃場を選択すると、確認画面となり、OK(確認)ボタンと「編集/追加」ボタンが表示される。過去に登録した圃場に変更がある場合には、「編集/追加」ボタンをタッチする。
経路生成設定では、自律走行作業車両1に対して走行作業車両100がどの位置で走行するかの選択画面が表示される。つまり、自律走行作業車両1の自律走行開始時における自律走行作業車両1と走行作業車両100の位置関係を設定する。具体的には、(1)走行作業車両100が自律走行作業車両1の左後方に位置する。(2)走行作業車両100が自律走行作業車両1の右後方に位置する。(3)走行作業車両100が自律走行作業車両1の真後ろに位置する。(4)走行作業車両100は随伴しない(自律走行作業車両1のみで作業を行う)。の4種類が表示され、タッチすることにより選択できる。
次に、スキップ数を設定する。つまり、自律走行作業車両1が圃場外周端部(枕地)に至り第一の経路から第二の経路に移動する時に、経路を何本飛ばすかを設定する。具体的には、(1)スキップしない。(2)1列スキップ。(3)2列スキップ。のいずれかを選択する。
次に、オーバーラップの設定を行う。つまり、作業経路と隣接する作業経路における作業幅の重複量の設定を行う。具体的には、(1)オーバーラップしない。(2)オーバーラップする。を選択する。なお、「オーバーラップする」を選択すると、数値入力画面が表示され、数値を入力しないと次に進むことができない。
前記作業経路生成後にその作業経路を見たい場合は、経路生成設定ボタン203をタッチすることでシミユレーション画像が表示され、確認することができる。なお、経路生成設定ボタン203をタッチしなくても経路Rは生成されている。経路生成設定の各項目を設定すると、経路生成設定が表示され、その下部に、「経路設定ボタン」「データ転送する」「ホームへ戻る」が選択可能に表示される。
図6は、端(作業開始位置S)の作業路R1から開始し、一側に向けて2本飛ばしで作業路の順番を決定し、一側の限界、つまり一側に向けて2本飛ばしできなくなった作業路R10から、端の作業路R1の1本隣の作業路R2に戻り、そこから再度一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定して限界となる作業路に到達した後、端の作業路R1の2本隣の作業路R3に戻り、再度一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定する実施形態について示している。なお、「走行順」とは経路Rにおいて生成される作業経路Raでの走行順であり、一方の枕地HBから他方の枕地HBに至る作業経路Raにおいて走行する作業路の順序である。
図10は、作業路の本数に応じて作業開始位置を変更する実施形態を示す。図10において、上部は作業路の本数を12(3の倍数)本、中部は10(3の倍数−2)本、下部は11(3の倍数−2)本とした場合を例にとって示している。
図11及び図12は、隣接する作業路の作業方向が互い違いになるように走行順を設定する実施形態について示しており、図11は、第一実施形態のアルゴリズムを全て又は一部利用した例を示し、図12は、第二実施形態のアルゴリズムを利用した例を示している。本実施形態のように作業領域における作業方向を交互に設定することで、作業後の土の偏り等を抑制することが可能である。
作業路の本数が9本の場合、端(作業開始位置S)の作業路R1から一側に向けて作業路R4、作業路R7に2回の走行順を設定している。そして、端から2本目の作業路R2に戻り、再度一側に向けて作業路R5、作業路R8の順に走行順を設定している。最後に、端から3本目の作業路R3に戻り、再度一側に向けて作業路R6、作業路R9の順に走行順を設定している。
作業路の本数が11本の場合、端(作業開始位置S)の作業路R1から一側に向けて作業路R4、作業路R7、作業路R10に3回の走行順を設定している。そして、端から3本目の作業路R3に戻り、再度一側に向けて走行順を設定し、最後に端から2本目の作業路R2から一側に向けて走行順を設定している。
言い換えれば、端の作業路から2本飛ばしで走行順を設定し、一側の限界に到達して折り返す際の作業方向に応じて次に入る作業路を端から2本目又は3本目の何れかに決定することで、隣接する作業路における作業方向が交互となるように設定することができる。
作業路の本数が7本(3の倍数−2)の場合、端から3本目の作業路R3から開始し、作業路R6,R1,R4,R7,R2,R5の順に走行順を設定している。作業路の本数が8本(3の倍数−1)の場合、端の作業路R1から開始し、作業路R6,R3,R8,R5,R2,R7,R4の順に走行順を設定している。
このように、第二実施形態においてNを4以上の自然数としていたが、N=3とした場合についても同様に適用することが可能である。
Claims (3)
- 作業車両が走行する経路を生成する方法であって、
前記経路は、前記圃場の作業領域内での作業経路と枕地領域内での走行経路とを含み、
前記作業経路は、平行に配置される複数本の作業路からなるとともに、当該作業路は前記走行経路によって順番に接続され、
前記走行経路において2本以上の隣接する作業路を飛ばして接続するときに、
前記作業路のうち端の作業路から開始し、一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定して当該一側の限界に到達した後、
前記端の作業路の1本隣の作業路又は2本隣の作業路の何れか一方から再度一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定して当該一側の限界に到達した後、前記端の作業路の1本隣の作業路又は2本隣の作業路の他方から再度一側に向けて2本飛ばしで作業路の走行順を設定する、
ことを特徴とする作業車両の経路生成方法。 - 作業車両が走行する経路を生成する方法であって、
前記経路は、前記圃場の作業領域内での作業経路と枕地領域内での走行経路とを含み、
前記作業経路は、平行に配置される複数本の作業路からなるとともに、当該作業路は前記走行経路によって順番に接続され、
前記走行経路において2本以上の隣接する作業路を飛ばして接続するときに、
前記作業路の本数が3N(Nは4以上の自然数、以下同じ)の場合、端から2本目の作業路を開始位置とし、
前記作業路の本数が3N−2の場合、端から3本目の作業路を開始位置とし、
前記作業路の本数が3N−1の場合、端の作業路を開始位置とする、
ことを特徴とする作業車両の経路生成方法。 - 作業車両が走行する経路を生成する方法であって、
前記経路は、前記圃場の作業領域内での作業経路と枕地領域内での走行経路とを含み、
前記作業経路は、平行に配置される複数本の作業路からなるとともに、当該作業路は前記走行経路によって順番に接続され、
前記走行経路において2本以上の隣接する作業路を飛ばして接続するときに、
前記作業路の内、隣り合う作業路における走行方向が互い違いになるように設定する、
ことを特徴とする作業車両の経路生成方法。
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