JP2017158519A - 経路生成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、請求項1においては、圃場内を自律走行及び作業可能な経路を生成可能な制御部を備える経路生成装置であって、前記制御部は、前記圃場で作業を行う作業経路が生成される第1領域と、作業経路は生成されないが走行するための走行経路は生成可能とする前記第1領域の周囲に設定される第2領域と、前記圃場内であって走行が禁止される第3領域と、作業経路は生成されないが走行するための走行経路は生成可能とする第3領域の周囲に設定される第4領域と、を設定可能とするとともに、第2領域と第4領域とが重複する場合、第4領域を第2領域に含めて設定可能とするものである。
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に示すように、圃場H内に障害物400が存在する場合、圃場設定時に、作業者は自律走行作業車両1に乗って障害物400の近傍位置まで移動し、障害物設定を選択して、障害物400の外周を走行する。このとき、四角形の頂点となる4点(ポイント)401・402・403・404を指定して第3領域(以下、進入禁止領域K)を登録する。この進入禁止領域Kの外周を形成する四角形の辺は圃場Hの外周の辺と略平行とされる。但し、遠隔操作装置112に表示される地図のみを用いて登録することも可能である。例えば、外観上は確認できないが進入を禁止したいような場合であり、軟弱地等で実際に周囲を走行すると深みにはまり脱出できないような事態が発生する場所や、大きな石が埋まっているような場所であり、このような障害は、走行せずに簡単に進入禁止領域Kとして登録できるようにする。
また、圃場H内に障害物400が複数存在し、その一つまたは複数の第4領域が第2領域に対して所定幅T1よりも短い場合には前記同様に統合される。図12に示すように、障害物401の第4領域と第2領域との間に凹部領域が形成される場合には、所定の条件を満たす場合に凹部をなくすように統合することもできる。所定の条件として、例えば、凹部の面積が閾値未満、凹部の横幅が閾値(例えばトラクタの幅)未満、凹部の縦方向の長さが閾値(例えばトラクタの全長×2)未満等である。この場合、経路生成及び作業領域HAの作業後の処理が簡単となる。
枕地HBは、トラクタが圃場外周端において作業を行わずに次の作業経路Ra(条)へ移るための旋回領域であり、所定の枕地幅Wbを有する。枕地幅Wbは、圃場Hが矩形の場合、図13に示すように、機体の旋回中心Oから作業機後端までの距離L1と、機体中心Oにおける最小旋回半径(トラクタに対して設定された設定旋回半径)L2と、作業機幅若しくは機体幅の内大きい方の半分の長さL3と、安全余裕幅Lsmとを加えた長さとなる。つまり、枕地幅Wb=L1+L2+L3+Lsmとなる。
終了側では、機体の旋回中心Oから作業機後端までの距離L1と機体中心Oにおける最小旋回半径L2とを加えた長さから3/2作業幅W2を減じた長さと、機体中心Oから機体先端までの長さL5と、安全余裕幅Lsmとを加えた長さとなる。つまり、側部余裕地幅Wc=L1+L2−3/2W2+L5+Lsmとなる。
30 制御部
110・111 通信装置
112 遠隔操作装置
130 制御部
H 圃場
R 経路
Ra 作業経路
Rb 走行経路
HA 作業領域
Claims (3)
- 圃場内を自律走行及び作業可能な経路を生成可能な制御部を備える経路生成装置であって、前記制御部は、前記圃場で作業を行う作業経路が生成される第1領域と、作業経路は生成されないが走行するための走行経路は生成可能とする前記第1領域の周囲に設定される第2領域と、前記圃場内であって走行が禁止される第3領域と、作業経路は生成されないが走行するための走行経路は生成可能とする第3領域の周囲に設定される第4領域と、を設定可能とするとともに、第2領域と第4領域とが重複する場合、第4領域を第2領域に含めて設定可能とすることを特徴とする経路生成装置。
- 圃場内を自律走行及び作業可能な経路を生成可能な制御部を備える経路生成装置であって、前記制御部は、前記圃場で作業を行う作業経路が生成される第1領域と、作業経路は生成されないが走行するための走行経路は生成可能とする前記第1領域の周囲に設定される第2領域と、前記圃場内であって走行が禁止される第3領域と、作業経路は生成されないが走行するための走行経路は生成可能とする第3領域の周囲に設定される第4領域と、を設定可能とするとともに、第2領域と第4領域とが所定幅未満の第6領域を隔てて対向している場合に、第4領域および第6領域を第2領域に含めて設定可能とすることを特徴とする経路生成装置。
- 前記制御部は、前記圃場内に第3領域及び第4領域が複数存在する場合において、第4領域同士が所定幅未満の第7領域を隔てて対向している場合に、第7領域を何れか一方の第4領域に含めて設定可能されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の経路生成装置。
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