JP2019057308A - Autonomous travel system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業車両を自律的に走行させる自律走行システムに関する。 The present invention relates to an autonomous traveling system that autonomously travels a work vehicle.
従来から、農業用作業車両を遠隔操作しながら自律的に走行させる自律走行システムが知られている。特許文献１は、この種の自律走行システムに備えられる農業用作業車両（農業用作業車）を開示する。この特許文献１の農業用作業車両は、測位システム（ＧＰＳ）により自らの位置情報を取得して自律的に走行及び作業を行うことが可能に構成されている。そして、農業用作業車両が制御装置（制御手段）からの指令信号に基づく挙動と異なる挙動を所定時間以上継続したときには、自律走行を停止する構成となっている。この構成によれば、例えば農業用作業車両がスリップする等して作業経路（自律走行経路）から大きく逸脱した挙動を示した場合（トレース異常挙動を示した場合）に、農業用作業車両を自動的に停止することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an autonomous traveling system that autonomously travels an agricultural work vehicle while remotely operating is known.
しかし、上記特許文献１の構成では、農業用作業車両がスリップする等して作業経路から大きく逸脱した挙動を示して自動的に停止された後、自律的な走行及び作業を再開する場合には、作業経路の開始地点（作業経路の最も上流の地点）まで農業用作業車両を移動させて、改めて走行及び作業を開始するしかなかった。そのため、作業を一からやり直す（重複した作業を行う）こととなり、作業が非効率的になってしまうという課題があった。
However, in the configuration of
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、自律走行可能な作業車両が何らかの事情により経路から逸脱して停止した後、自律走行を再開する場合に、適切な位置から自律走行を再開させることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to start from an appropriate position when autonomous traveling resumes after a work vehicle capable of autonomous traveling deviates from the route for some reason and stops. It is to resume autonomous driving.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本発明の観点によれば、以下の構成の自律走行システムが提供される。即ち、この自律走行システムは、位置検出部と、制御部と、を備える。前記位置検出部は、作業機が装着される走行機体の位置情報を検出可能である。前記制御部は、前記走行機体の自律走行を制御可能である。前記制御部は、前記作業機により作業される第１走行路と、前記第１走行路の後に前記作業機により作業される第２走行路と、前記第１走行路と前記第２走行路とを接続する旋回路と、で前記走行機体を自律走行させることが可能である。前記制御部は、前記走行機体が前記旋回路から所定範囲逸脱した場合に前記走行機体の走行を停止させることが可能である。前記制御部は、前記旋回路からの逸脱により前記走行機体を停止させた場合、前記第２走行路における前記走行機体の走行開始位置から前記走行機体の自律走行を再開させることが可能である。 According to an aspect of the present invention, an autonomous traveling system having the following configuration is provided. That is, this autonomous traveling system includes a position detection unit and a control unit. The position detection unit can detect position information of a traveling machine body to which a work machine is attached. The said control part can control the autonomous running of the said traveling body. The control unit includes: a first travel path that is operated by the work implement; a second travel path that is operated by the work implement after the first travel path; the first travel path and the second travel path; It is possible to autonomously travel the traveling machine body with a turning circuit connecting the two. The control unit can stop traveling of the traveling machine body when the traveling machine body deviates from a predetermined range from the turning circuit. When the traveling unit is stopped due to deviation from the turning circuit, the control unit can restart autonomous traveling of the traveling unit from the traveling start position of the traveling unit on the second traveling path.
これにより、走行機体が旋回路から逸脱した場合、作業の重複がなく、かつ、作業／非作業の境界となる位置から走行機体の自律走行を再開させることができる。 Accordingly, when the traveling machine body deviates from the turning circuit, the autonomous traveling of the traveling machine body can be resumed from the position where there is no duplication of work and is a boundary between work / non-work.
前記の自律走行システムにおいて、前記制御部は、前記旋回路からの逸脱により前記走行機体を停止させた場合、前記第２走行路における前記走行機体の前記走行開始位置を含む複数の地点を前記走行機体の自律走行を再開させる地点の候補としてユーザに提示することが好ましい。 In the autonomous traveling system, when the traveling unit is stopped due to deviation from the turning circuit, the control unit travels a plurality of points including the traveling start position of the traveling unit on the second traveling path. It is preferable to present it to the user as a candidate point for resuming the autonomous traveling of the aircraft.
これにより、ユーザが複数の候補の中から自律走行を再開させる地点を選ぶことができるので、状況に応じて柔軟な対応をすることができる。 Thereby, since a user can select the point which restarts autonomous driving | running | working from several candidates, it can respond flexibly according to a condition.
前記の自律走行システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この自律走行システムは、操作装置を備える。前記操作装置は、前記制御部と通信可能に構成される。前記制御部は、前記操作装置からの信号に基づいて前記走行機体の自律走行を再開する。 The autonomous traveling system preferably has the following configuration. That is, this autonomous traveling system includes an operation device. The operation device is configured to be able to communicate with the control unit. The said control part restarts the autonomous running of the said traveling body based on the signal from the said operating device.
これにより、ユーザは、操作装置を用いて自律的な作業を再開させることができる。 Thereby, the user can restart an autonomous operation | work using an operating device.
前記の自律走行システムにおいて、前記制御部は、前記旋回路からの逸脱により前記走行機体を停止させた場合、前記走行機体が停止した地点を記憶部に記憶させることが好ましい。 In the autonomous traveling system, when the traveling unit is stopped due to deviation from the turning circuit, the control unit preferably stores a point where the traveling unit is stopped in the storage unit.
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自律走行・自律作業システム９９に備えられるロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図２は、ロボットトラクタ１の平面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る自律走行・自律作業システム９９に備えられる遠隔操作装置４６を示す図である。図４は、ロボットトラクタ１及び遠隔操作装置４６の制御系の主要な構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a
図１に示すように、本発明の実施の一形態に係る自律走行・自律作業システム（自律走行システム）９９は、トラクタ（作業車両）１と、当該トラクタ１の制御部４と無線通信することによりユーザがトラクタ１を遠隔操作するための遠隔操作装置４６と、を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, an autonomous traveling / autonomous working system (autonomous traveling system) 99 according to an embodiment of the present invention wirelessly communicates with a tractor (work vehicle) 1 and a
この自律走行・自律作業システム９９は、圃場内で自律走行及び自律作業を行う１台又は複数台の作業車両により、圃場内における農作業の全部又は一部を行わせるものである。本実施形態では作業車両としてトラクタ１が用いられているが、これに代えて、例えば田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等を用いることができる。また、乗用型の作業車両を用いることに代えて、歩行型の作業車両を用いることもできる。
The autonomous running /
本明細書において自律走行とは、図４に示すようにトラクタ１が備える制御部４（具体的には、ＥＣＵ）によって、当該トラクタ１が走行のために備える構成が制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が走行することを意味する。また、本明細書において自律作業とは、トラクタ１が作業のために備える構成が前記制御部４によって制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が作業を行うことを意味する。
In the present specification, the autonomous traveling is defined in advance by controlling the configuration of the
以下の説明では、自律走行及び自律作業を行うトラクタを「無人トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称し、オペレータが直接操作することにより走行して作業を行うトラクタを「有人トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより行われる場合、残りの農作業は有人トラクタにより行われる。単一の圃場において無人トラクタ及び有人トラクタにより農作業を分担して行うことを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。なお、上記の協調作業には、ある圃場において農作業を無人トラクタが行い、それと同時に別の圃場において農作業を有人トラクタが行うことが含まれても良い。 In the following description, a tractor that performs autonomous traveling and autonomous work may be referred to as an “unmanned tractor” or a “robot tractor”, and a tractor that travels and operates by direct operation by an operator may be referred to as a “manned tractor”. . When a part of the farm work is performed by the unmanned tractor in the field, the remaining farm work is performed by the manned tractor. Sharing farm work by unmanned tractors and manned tractors in a single farm field is sometimes referred to as cooperative work of farm work, follow-up work, accompanying work, and the like. Note that the cooperative work described above may include an unmanned tractor performing farm work in a certain field and a manned tractor performing farm work in another field at the same time.
本実施形態において、無人トラクタと有人トラクタの違いは、オペレータの直接操作の有無であり、トラクタとしての構成は無人と有人とで共通である。即ち、無人トラクタであっても、オペレータが搭乗（乗車）して直接操作することができる（言い換えれば、有人トラクタとして使用することができる）。また、有人トラクタであっても、オペレータが降車して自律走行及び自律作業を行わせることができる（言い換えれば、無人トラクタとして使用することができる）。 In this embodiment, the difference between an unmanned tractor and a manned tractor is the presence or absence of direct operation by an operator, and the configuration as a tractor is common to unmanned and manned. That is, even an unmanned tractor can be operated (boarded) by an operator and operated directly (in other words, it can be used as a manned tractor). Moreover, even if it is a manned tractor, an operator can get off and can perform autonomous driving | running | working and autonomous work (in other words, it can be used as an unmanned tractor).
初めに、自律走行・自律作業システム９９に備えられる農業用作業車両の実施の一形態であるロボットトラクタ（以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。）１について、主として図１及び図２を参照して説明する。
First, a robot tractor (hereinafter sometimes simply referred to as “tractor”) 1 which is an embodiment of an agricultural work vehicle provided in the autonomous traveling /
トラクタ１は、圃場（走行領域）内を自律走行することが可能な走行機体（車体部）２を備える。走行機体２には、図１及び図２に示す作業機３が着脱可能に取り付けられている。この作業機３としては、例えば、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機３を選択して走行機体２に装着することができる。走行機体２は、装着された作業機３の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。
The
トラクタ１の構成について、図１及び図２を参照してより詳細に説明する。トラクタ１の走行機体２は、図１に示すように、その前部が左右１対の前輪（車輪）７，７で支持され、その後部が左右１対の後輪８，８で支持されている。
The configuration of the
走行機体２の前部にはボンネット９が配置されている。このボンネット９内には、トラクタ１の駆動源であるエンジン１０及び燃料タンク（図略）が収容されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成しても良い。また、駆動源としては、エンジンに加えて、又はこれに代えて、電気モータを使用しても良い。
A
ボンネット９の後方には、ユーザが搭乗するためのキャビン１１が配置されている。このキャビン１１の内部には、ユーザが操向操作するためのステアリングハンドル１２と、ユーザが座ることが可能な座席１３と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、農業用作業車両は、キャビン１１付きのものに限るものではなく、キャビン１１を備えないものであってもよい。
A
上記の操作装置としては、図２に示すモニタ装置１４、スロットルレバー１５、ＰＴＯスイッチ１７、ＰＴＯ変速レバー１８、及び複数の油圧変速レバー１６等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席１３の近傍、又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。モニタ装置１４は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー１５は、エンジン１０の回転速度を設定するためのものである。ＰＴＯスイッチ１７は、トランスミッション２２の後端から突出した図略のＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力の伝達／遮断を切換操作するためのものである。即ち、ＰＴＯスイッチがＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチがＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止される。ＰＴＯ変速レバー１８は、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うものである。油圧変速レバー１６は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作することができる。
Examples of the operation device include the
また、座席１３の右側に配置されたアームレスト１９の前部には、主変速レバー２７、作業機昇降スイッチ２８等の操作装置が設けられている。
In addition, operating devices such as a
主変速レバー２７はトラクタ１の走行速度を変更するためのものであり、主変速レバー２７を前方に倒すと走行速度が速くなり、後方に倒すと走行速度が遅くなるように構成されている。この主変速レバー２７は無段階の操作が可能に構成されており、トラクタ１の走行速度は主変速レバー２７の操作量に応じて無段階に変速される。
The
作業機昇降スイッチ２８は、主変速レバー２７に設けられた上下操作可能な電気スイッチとして構成されており、作業機３を上昇及び下降させるときに使用される。これにより、作業機３を下降させて耕耘爪２５による耕耘作業を開始させたり、上昇させて耕耘作業を終了させたりすることができる。
The work implement raising / lowering
図１に示すように、走行機体２の下部には、トラクタ１のシャーシ２０が設けられている。当該シャーシ２０は、機体フレーム２１、トランスミッション２２、フロントアクスル２３、及びリアアクスル２４等から構成されている。
As shown in FIG. 1, a
機体フレーム２１は、トラクタ１の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン１０を支持している。トランスミッション２２は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２３及びリアアクスル２４に伝達する。フロントアクスル２３は、トランスミッション２２から入力された動力を前輪７に伝達するように構成されている。リアアクスル２４は、トランスミッション２２から入力された動力を後輪８に伝達するように構成されている。
The
図４に示すように、トラクタ１は、走行機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）並びに作業機３の動作（昇降、駆動及び停止等）を制御するための制御部４を備える。制御部４には、ガバナ装置４１、変速装置４２、及び昇降アクチュエータ４４等がそれぞれ電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, the
ガバナ装置４１は、エンジン１０の回転数を調整するものである。ガバナ装置４１を制御部４により制御してラック位置を適宜に調整することにより、エンジン１０の回転数を所望の回転数にすることができる。
The
変速装置４２は、具体的には例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置であり、トランスミッション２２に備えられている。変速装置４２を制御部４により制御して図略の前記斜板の角度を適宜に調整することにより、トランスミッション２２の変速比を所望の変速比にすることができる。
Specifically, the
昇降アクチュエータ４４は、例えば作業機３を走行機体２に連結している３点リンク機構を動作させることにより、作業機３を退避位置（農作業を行わない位置）又は作業位置（農作業を行う位置）の何れかに上げ下げするものである。なお、本実施形態において作業機３はロータリ耕耘装置として構成されているので、作業機３による農作業は耕耘作業を意味する。昇降アクチュエータ４４を制御部４により制御して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、所望の高さで作業機３により農作業を行うことができる。
The lift actuator 44 operates, for example, a three-point link mechanism that connects the
上述のような制御部４を備えるトラクタ１は、ユーザがキャビン１１内に搭乗して各種操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１の各部（走行機体２、作業機３等）を制御して、圃場内を走行しながら農作業を行うことができるように構成されている。加えて、本実施形態のトラクタ１は、ユーザがトラクタ１に搭乗しなくても、遠隔操作装置４６により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行及び自律作業させることが可能となっている。
The
具体的には、図４等に示すように、トラクタ１は、自律走行・自律作業を可能とするための各種の構成を備えている。例えば、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（走行機体２）の位置情報を取得するために必要な測位用アンテナ６等の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。
Specifically, as shown in FIG. 4 and the like, the
次に、自律走行を可能とするためにトラクタ１が備える構成について詳細に説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ１は、図４等に示すように、操舵アクチュエータ４３、測位用アンテナ６、無線通信用アンテナ４８、前方カメラ５１、後方カメラ５２、車速センサ５３、及び記憶部５５等を備える。また、これらに加えて、トラクタ１には、走行機体２の姿勢（ロール角、ピッチ角、ヨー角）を特定することが可能な慣性計測ユニット（ＩＭＵ）が備えられていてもよい。
Next, the configuration of the
図４に示す操舵アクチュエータ４３は、例えば、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部に設けられ、ステアリングハンドル１２の回転角度（操舵角）を調整するものである。トラクタ１が無人トラクタとして予め定められた経路を走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行されるようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を算出し、算出した回動角度でステアリングハンドル１２が回動されるように操舵アクチュエータ４３を制御する。
The steering actuator 43 shown in FIG. 4 is provided, for example, in the middle of the rotation shaft (steering shaft) of the steering handle 12 and adjusts the rotation angle (steering angle) of the
測位用アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図１に示すように、測位用アンテナ６は、トラクタ１のキャビン１１のルーフ９２の上面に配置されている。測位用アンテナ６で受信された測位信号は、図４に示す位置検出部としての位置情報算出部４９に入力される。位置情報算出部４９は、トラクタ１の走行機体２（厳密には、測位用アンテナ６）の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出する。当該位置情報算出部４９で検出された位置情報は、制御部４に入力されて、自律走行に利用される。
The
なお、本実施形態ではＧＮＳＳ−ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムが用いられているが、これに限られるものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いても良い。例えば、相対測位方式（ＤＧＰＳ）、又は静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）を使用することが考えられる。 In this embodiment, a high-accuracy satellite positioning system using the GNSS-RTK method is used. However, the present invention is not limited to this, and other positioning systems are used as long as high-accuracy position coordinates are obtained. May be. For example, it is conceivable to use a relative positioning method (DGPS) or a geostationary satellite type satellite navigation augmentation system (SBAS).
無線通信用アンテナ４８は、ユーザが操作する遠隔操作装置４６からの信号を受信したり、遠隔操作装置４６への信号を送信したりするものである。図１に示すように、無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ９２の上面に配置されている。無線通信用アンテナ４８で受信した遠隔操作装置４６からの信号は、図４に示す無線通信部４０で信号処理された後、制御部４に入力される。また、制御部４等から遠隔操作装置４６に送信する信号は、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から送信されて遠隔操作装置４６で受信される。
The
前方カメラ５１はトラクタ１の前方を撮影するものである。後方カメラ５２はトラクタ１の後方を撮影するものである。図１及び図２には示していないが、前方カメラ５１及び後方カメラ５２はトラクタ１のルーフ９２に取り付けられている。前方カメラ５１及び後方カメラ５２で撮影された動画データは、無線通信部４０により、無線通信用アンテナ４８から遠隔操作装置４６に送信する。動画データを受信した遠隔操作装置４６は、その内容をディスプレイ３７に表示する。
The front camera 51 captures the front of the
車速センサ５３は、トラクタ１の車速を検出するものであり、例えば前輪７，７の間の車軸に設けられる。車速センサ５３で得られた検出結果のデータは、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から送信されて遠隔操作装置４６で受信されて、その内容がディスプレイ３７に表示される。なお、トラクタ１には、車速センサ５３以外にも、当該トラクタ１の状態を検出（監視）するための種々のセンサが設けられているが、詳細は省略する。
The vehicle speed sensor 53 detects the vehicle speed of the
記憶部５５は、トラクタ１を自律走行させる経路である作業経路（パス）を記憶したり、自律走行中のトラクタ１（厳密には、測位用アンテナ６）の位置の推移（走行軌跡）を記憶したりするメモリである。その他にも、記憶部５５は、トラクタ１を自律走行・自律作業させるために必要な様々な情報を記憶している。
The storage unit 55 stores a work route (path) that is a route for causing the
遠隔操作装置４６は、図３に示すように、タッチパネル３９を備えるタブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。ユーザは、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示された情報（例えば、前方カメラ５１や、後方カメラ５２や、車速センサ５３等からの情報）を参照して確認することができる。また、ユーザは、上記のタッチパネル３９、又はディスプレイ３７の近傍に配置されたハードウェアキー３８等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御信号（例えば、緊急停止信号等）を送信することができる。なお、遠隔操作装置４６はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、前述の協調作業を行うために有人のトラクタを無人のトラクタ１に付随して走行させる場合、有人側のトラクタに搭載されるモニタ装置を遠隔操作装置とすることもできる。
As shown in FIG. 3, the
このように構成されたトラクタ１は、遠隔操作装置４６を用いるユーザの指示に基づいて、圃場上の経路に沿って走行しつつ、作業機３による農作業を行うことができる。
The
具体的には、ユーザは、遠隔操作装置４６を用いて各種設定を行うことにより、農作業を行う直線状又は折れ線状の農作業経路（直線路、走行経路）と、当該農作業経路の端同士を繋ぐ円弧状の旋回路（トラクタ１が旋回を行う旋回路）と、を交互に繋いだ一連の経路としての作業経路（パス）を生成することができる。そして、このようにして生成した作業経路の情報を、トラクタ１の制御部４に電気的に接続された記憶部５５に入力（転送）して所定の操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１を制御して、当該トラクタ１を作業経路に沿って自律走行させながら作業機３により自律作業させることができる。
Specifically, the user connects the end of the farm work route with a straight or broken line farm work route (straight road, travel route) for performing farm work by performing various settings using the
以下では、主として図３から図５までを参照して、本発明の実施の一形態に係る自律走行・自律作業システム９９に備えられる遠隔操作装置４６の構成についてより詳細に説明する。図５は、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７における監視画面１００の表示例を示す図である。
Hereinafter, the configuration of the
図３及び図４に示すように、本実施形態の遠隔操作装置４６は、ディスプレイ３７、ハードウェアキー３８、及びタッチパネル３９の他、制御系の主要な構成として、表示制御部３１、記憶部３２、圃場取得部３３、作業領域取得部３４、及び作業経路取得部３５等を備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
具体的には、遠隔操作装置４６は上述のとおりコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。また、前記ＲＯＭには、トラクタ１に自律走行を行わせるための適宜のプログラムが記憶されている。このソフトウェアとハードウェアの協働により、遠隔操作装置４６を、表示制御部３１、記憶部３２、圃場取得部３３、作業領域取得部３４、作業経路取得部３５、作業開始地点候補提示部３６、及びメッセージ通知部６０等として動作させることができる。
Specifically, the
表示制御部３１は、ディスプレイ３７に表示する表示用データを作成し、表示内容を適宜に制御する。例えば、表示制御部３１は、トラクタ１を作業経路に沿って自律走行させている間は、図５に示す監視画面１００をディスプレイ３７に表示させる。
The
記憶部３２は、ユーザが遠隔操作装置４６のタッチパネル３９を操作することにより入力したトラクタ１に関する情報や圃場に関する情報等を記憶するとともに、作成された作業経路の情報等を記憶するメモリである。
The
圃場取得部３３は、トラクタ１が自律走行を行う対象となる圃場（走行領域）の位置及び形状を取得する。圃場の位置及び形状は、例えばユーザがトラクタ１に搭乗して圃場の外周に沿って１回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ６の位置情報の推移を記録することで、取得することができる。圃場取得部３３が取得した圃場の位置及び形状は、圃場情報（走行領域情報）として記憶部３２に記憶される。
The farm field acquisition unit 33 acquires the position and shape of a farm field (traveling area) that is a target on which the
作業領域取得部３４は、圃場内に定められる作業領域の位置及び形状を取得する。作業領域とは、圃場から非作業領域（例えば、枕地及び非耕作地）を除いた領域であって、作業機３で作業を実際に行う対象となっている領域を意味する。前述の作業経路は、作業領域に配置される直線状の農作業経路と、非作業領域に配置される旋回路と、により構成される。作業領域の位置及び形状は、例えば、圃場取得部３３で取得した圃場の位置及び形状をディスプレイ３７にグラフィカルに表示させた状態で、ユーザが圃場内の複数の点を指定した場合に、指定した点同士を結ぶ線分が交わらないようにいわゆる閉路グラフにより特定した多角形として取得することができる。作業領域取得部３４が取得した作業領域の位置及び形状は、記憶部３２に記憶される。
The work area acquisition unit 34 acquires the position and shape of the work area determined in the field. The work area is an area obtained by removing a non-work area (for example, a headland and a non-cultivated land) from the farm field, and means an area where the work is actually performed by the
作業経路取得部３５は、圃場内においてトラクタ１の自律走行を行う作業経路を取得する。上述したとおり、この作業経路には、直線状又は折れ線状の農作業経路（直線路）と、円弧状の旋回路と、が含まれる。作業経路の作成に必要な情報をユーザがタッチパネル３９等により入力すると、作業経路取得部３５は、その情報に基づいて自動的に作業経路を作成する。この作業経路は、直線状の農作業経路が作業領域に含まれ、旋回路が非作業領域に含まれるように生成される。作業経路取得部３５が作成した作業経路は、記憶部３２に記憶される。
The work
ユーザは、遠隔操作装置４６を適宜操作して、作業経路取得部３５で作成された作業経路の情報をトラクタ１の記憶部５５に入力（転送）する。その後、ユーザはトラクタ１に搭乗して運転することで、トラクタ１を作業経路の開始地点に配置する。続いて、ユーザがトラクタ１から降車して遠隔操作装置４６を操作し、自律走行及び自律作業の開始を指示する。これにより、トラクタ１が当該作業経路に沿って走行するように、制御部４がトラクタ１の走行及び農作業を制御する。
The user appropriately operates the
自律走行及び自律作業の開始に伴って、ディスプレイ３７の表示画面は、図５に示す監視画面１００に切り換わる。
With the start of autonomous running and autonomous work, the display screen of the
監視画面１００の左部には、前方カメラ５１から送信されてきたデータを動画データとして表示する前方カメラ表示部１０１が配置される。監視画面１００の左部の、前方カメラ表示部１０１の下方には、後方カメラ５２から送信されてきたデータを動画データとして表示する後方カメラ表示部１０２が配置される。
On the left side of the
監視画面１００の右部には、トラクタ１の作業経路及び現在位置等を図形等で（グラフィカルに）示す走行状態表示部１０３が配置される。走行状態表示部１０３の表示内容としては、例えば図５に示すように、地図データに、圃場の形状と、作業領域の形状と、を重ね合わせて表示し、更にトラクタ１の走行軌跡を矢印やハッチング等で示したものとすることができる。
On the right side of the
前方カメラ表示部１０１の上方には、トラクタ１の現在の車速を表示する車速表示部１０６が備えられる。車速表示部１０６には、車速センサ５３から送信されてきたデータに基づいて取得された、トラクタ１の現在の車速が表示される。
A vehicle
次に、トラクタ１の自律走行に関する制御について、図４及び図６等を参照しながら説明する。図６は、作業経路に設定される逸脱判定幅ＪＷ及びマージン幅ＭＷを説明する図である。
Next, control related to autonomous traveling of the
自律走行・自律作業システム９９においては、トラクタ１を自律走行させている間、当該トラクタ１が作業経路から逸脱したか否かを常に監視する構成となっている。そして、トラクタ１が例えばスリップや操舵アクチュエータ４３の不具合等の何らかの事情により作業経路から逸脱した場合、制御部４は、トラクタ１（走行機体２）の走行を自動的に停止させる。図６は、作業経路の一部である農作業経路Ｐ１からトラクタ１が逸脱したために停止した様子を示している。
The autonomous traveling /
更に、自律走行・自律作業システム９９においては、このようにトラクタ１が作業経路から逸脱することにより自動的に停止された後、自律走行及び自律作業を再開する場合に、その作業開始地点（言い換えれば、走行再開位置）をユーザに提示できる構成となっている。また、トラクタ１が作業経路から逸脱したときに当該トラクタ１のスリップが検出された場合は、その旨をユーザに知らせて対応を促すことができる構成となっている。
Furthermore, in the autonomous running /
本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、上記の機能を実現するための特徴的な構成として、図４に示すように、逸脱判定部５４と、作業開始地点候補提示部３６と、切れ角センサ（切れ角検出部）５６と、スリップ判定部５７と、メッセージ通知部６０と、を主として備えている。逸脱判定部５４、切れ角センサ５６及びスリップ判定部５７はトラクタ１側に備えられる一方、作業開始地点候補提示部３６及びメッセージ通知部６０は遠隔操作装置４６側に備えられている。
As shown in FIG. 4, the autonomous traveling /
逸脱判定部５４は、トラクタ１（走行機体２、厳密には測位用アンテナ６）の位置が作業経路から逸脱しているか否かを、位置情報算出部４９から得られた位置情報に基づいて判定する。本実施形態では、逸脱判定部５４は、線状の作業経路に対して予め定められた所定の逸脱判定幅（自律走行継続範囲）ＪＷからトラクタ１の位置が外に出た場合に、トラクタ１が作業経路から逸脱したと判定する。作業経路の一部である農作業経路Ｐ１に設定された逸脱判定幅ＪＷの例が図６に示され、この逸脱判定幅ＪＷは、農作業経路Ｐ１を中心として例えば左にＪＡセンチメートル、右にＪＡセンチメートルの幅とすることができる。トラクタ１には走行慣性が作用するので、トラクタ１が逸脱判定幅ＪＷから外れた地点Ｔ２は、その後にトラクタ１が停止した地点Ｔ３とは原則として一致しない。制御部４は、トラクタ１が逸脱判定幅ＪＷから外れ、トラクタ１を停止した場合、上記地点Ｔ３の位置座標を逸脱停止地点として記憶部５５に記憶させる。
The departure determination unit 54 determines, based on the position information obtained from the position
なお、逸脱判定部５４は、トラクタ１の位置が、上記の逸脱判定幅ＪＷから外れているか否かを監視すると同時に、それより狭い幅となるように予め定められたマージン幅（再開基準範囲）ＭＷから外れているか否かについても監視する。マージン幅ＭＷの例が図６に示され、このマージン幅ＭＷは、例えば、作業経路（農作業経路Ｐ１）を中心として左にＭＡセンチメートル、右にＭＡセンチメートルの幅とすることができる（ただし、ＭＡ＜ＪＡ）。トラクタ１の位置がマージン幅ＭＷから外に出た場合でも、逸脱判定幅ＪＷから外に出ていない限りは、逸脱判定部５４は、トラクタ１が作業経路から逸脱したとは判定しない。ただし、マージン幅ＭＷから外に出た時点でのトラクタ１の位置は、トラクタ１の走行軌跡にある程度のズレが生じた点として記憶部５５に記憶される。以下の説明では、トラクタ１の位置がマージン幅ＭＷの外にはみ出した地点（図６の地点Ｔ１、再開基準位置）を、マージン超過地点と呼ぶことがある。
The departure determination unit 54 monitors whether or not the position of the
作業開始地点候補提示部３６は、トラクタ１が作業経路から逸脱したと逸脱判定部５４が判定した場合に、農作業を再開する作業開始地点の候補を提示する。作業開始地点の候補としては、上記のマージン超過地点を基準として算出した地点、及び、作業経路上の他の地点が含まれる。
The work start point
切れ角センサ５６は、前輪７，７の切れ角を検出するセンサである。本実施形態において、切れ角センサ５６は前輪７，７に設けられた図示しないキングピンに備えられており、この切れ角センサ５６は、制御部４に電気的に接続されている。ただし、これに代えて、切れ角センサ５６をステアリングハンドル１２に備える構成としてもよい。切れ角センサ５６の検出結果は、スリップ判定部５７に入力される。
The cutting angle sensor 56 is a sensor that detects the cutting angle of the
スリップ判定部５７は、トラクタ１の走行機体２にスリップが発生しているか否かを判定する。具体的には、スリップ判定部５７は、切れ角センサ５６の検出結果と、トラクタ１の位置の推移と、を記憶部５５から読み出して、前輪７，７の切れ角に基づく方向と、トラクタ１が移動した方向と、を比較することにより、スリップの発生の有無を判定することができる。
The
メッセージ通知部６０は、トラクタ１が作業経路から逸脱したと逸脱判定部５４が判定した場合であって、スリップ判定部５７によってトラクタ１にスリップが生じていたと判定されたときは、その旨をディスプレイ３７に表示することでユーザに報知する。
The
次に、トラクタ１の自律走行中に何らかの事情により作業経路から逸脱した場合に、作業開始地点候補提示部３６、表示制御部３１、スリップ判定部５７、及びメッセージ通知部６０等により行われる処理について、図７から図１１までを参照して説明する。図７は、トラクタ１が作業経路から逸脱した場合に、農作業を再開する作業開始地点の候補を提示するために行われる処理の前半部を示すフローチャートである。図８は、上記の処理の後半部を示すフローチャートである。図９は、トラクタ１が直線状又は折れ線状の農作業経路から逸脱したときに、農作業を再開する作業開始地点の候補を複数提示するために行われる処理を説明する図である。図１０は、トラクタ１が旋回路から逸脱したときに、農作業を再開する作業開始地点の候補を複数提示するために行われる処理を説明する図である。図１１は、逸脱時にスリップが検出された場合に、監視画面１００の走行状態表示部１０３に表示される内容の例を示す図である。
Next, regarding processing performed by the work start point
トラクタ１の自律走行時において、逸脱判定部５４は、位置情報算出部４９により得られた測位用アンテナ６の位置を所定の時間間隔で反復して取得し、測位用アンテナ６の位置が上記の逸脱判定幅ＪＷからはみ出していないかを監視する。トラクタ１が作業経路Ｐから逸脱した（即ち、測位用アンテナ６の位置が上記の逸脱判定幅ＪＷから外れた）と逸脱判定部５４により判定された場合、トラクタ１の制御部４は、直ちにトラクタ１を停止させるように制御する。
During autonomous traveling of the
トラクタ１が逸脱判定幅ＪＷから外れた場合は、その前の段階で、マージン幅ＭＷからも外れているはずである。トラクタ１（厳密に言えば、測位用アンテナ６）の位置がマージン幅ＭＷから外れたと逸脱判定部５４が判定した時点で、トラクタ１の制御部４は、当該時点での測位用アンテナ６の位置を示す情報を取得し、上記のマージン超過地点として記憶部５５に記憶しておく。
If the
また、トラクタ１の作業経路Ｐからの逸脱が逸脱判定部５４により検出されると、スリップ判定部５７は、トラクタ１が作業経路Ｐから逸脱した時にスリップが発生していたか否かを判定する。具体的には、スリップ判定部５７は、トラクタ１が逸脱したときに当該トラクタ１が移動した方向（逸脱した方向）を記憶部５５から読み出すとともに、トラクタ１の逸脱時の切れ角方向を、切れ角センサ５６の検出結果を記憶部５５から読み出すことにより取得する。そして、スリップ判定部５７は、トラクタ１が逸脱した方向と切れ角に基づく方向との間に所定以上の乖離があった場合、スリップが発生していたと判定する。
Further, when the departure from the work route P of the
トラクタ１の停止後、制御部４は直ちに、トラクタ１を強制的に停止させた旨の情報である強制停止情報を、無線通信部４０を用いて遠隔操作装置４６側に送信する。このときに制御部４から送信される情報には、当該強制停止情報を一意に識別するために制御部４によって付与された識別情報と、上記逸脱停止地点の位置座標と、上記のマージン超過地点の位置情報と、スリップ判定部５７の判定結果と、が含まれる。なお、以下では、上記の識別情報を「強制停止ＩＤ」と呼ぶことがある。
After stopping the
更に、制御部４は、トラクタ１を強制的に停止させた旨を示すフラグ（以下、「強制停止フラグ」と称することがある。）を記憶部５５に設定する。フラグの形式は任意であるが、本実施形態では、「強制停止フラグ」は、初期値として「０」が設定され、トラクタ１を強制的に停止させた場合に「１」が設定されるものとする。制御部４は、記憶部５５に強制停止フラグとして「１」を設定する場合、遠隔操作装置４６に今回送信した強制停止情報の識別情報（強制停止ＩＤ）を記憶部５５に更に記憶させる。これにより、強制停止フラグと強制停止ＩＤとを関連付けることができる。
Further, the
遠隔操作装置４６がトラクタ１から上記の強制停止情報を受信すると、強制停止ＩＤが記憶部３２に記憶されるとともに、図７の処理が開始される。作業開始地点候補提示部３６は、初めに、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた経路が、直線状又は折れ線状の農作業経路Ｐ１（直線路）であったか否かを判断する（ステップＳ１０１）。即ち、トラクタ１が作業経路Ｐから逸脱する場合としては、図９のように農作業経路Ｐ１から逸脱する場合と、図１０のように旋回路Ｐ２から逸脱する場合とがあり、作業開始地点候補提示部３６は、上記の場合のうち何れであったかを判断する。
When the
その結果、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた経路が農作業経路Ｐ１ではなく旋回路Ｐ２であると判断された場合（図７のステップＳ１０１、Ｎｏ）、作業開始地点候補提示部３６は、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた旋回路Ｐ２を複数の旋回路Ｐ２，Ｐ２，・・・の中から特定し、当該旋回路Ｐ２の下流側の端から始まる直線状又は折れ線状の農作業経路Ｐ１（直線路）の上流側の端の地点を、農作業を再開する作業開始地点の候補の１つとして記憶する（ステップＳ１１１）。図１０の例では、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた旋回路は符号Ｐ２ｒの旋回路であり、当該旋回路の下流側の端から始まる直線状又は折れ線状の農作業経路は符号Ｐ１ｑで示されるから、当該農作業経路の上流側の端は地点Ｓ４となる。記憶された作業開始地点の候補である地点Ｓ４の情報は、後述する表示用データの作成に用いられる。
As a result, when it is determined that the route on which the
一方、ステップＳ１０１の判断で、作業経路Ｐから逸脱した直前にトラクタ１が走行していた経路が農作業経路Ｐ１（直線路）であると判断された場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、作業開始地点候補提示部３６は、作業開始地点の候補の１つを算出するために必要な情報として、上記のマージン超過地点（図９の例では、地点Ｔ１）の位置情報を、強制停止情報の内容に基づいて取得する（ステップＳ１０２）。
On the other hand, when it is determined in step S101 that the route on which the
続いて、作業開始地点候補提示部３６は、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた農作業経路Ｐ１を複数の農作業経路Ｐ１の中から特定し、当該農作業経路Ｐ１に対して、ステップＳ１０２で取得したマージン超過地点（地点Ｔ１）から仮想的な垂線を引く（ステップＳ１０３）。なお、図６は、図９のマージン超過地点（地点Ｔ１）付近を拡大したものであり、この図６において上記の垂線が説明されている。そして、作業開始地点候補提示部３６は、ステップＳ１０３で引いた垂線と、上記の農作業経路Ｐ１と、の交点の位置を、農作業を再開する作業開始地点の候補の１つとして記憶する（ステップＳ１０４）。図６の例では、上記の交点の位置は地点Ｓ１となる。記憶された作業開始地点の候補である地点Ｓ１の情報は、後述する表示用データの作成に用いられる。
Subsequently, the work start point
次に、作業開始地点候補提示部３６は、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた農作業経路Ｐ１（直線路）の上流側の端の地点（図９の例では、地点Ｓ２）の位置情報を取得する。この地点Ｓ２の位置情報は、記憶部３２に記憶された作業経路を参照することにより取得することができる。作業開始地点候補提示部３６は、この地点Ｓ２を、農作業を再開する作業開始地点の候補として記憶する（図７のステップＳ１０５）。記憶された作業開始地点の候補である地点Ｓ２の情報は、後述する表示用データの作成に用いられる。
Next, the work start point
また、作業開始地点候補提示部３６は、作業経路Ｐから逸脱する直前にトラクタ１が走行していた農作業経路Ｐ１より前にトラクタ１が走行した農作業経路Ｐ１（ただし、トラクタ１が自律走行を開始して最初に走行した農作業経路Ｐ１を除く。）のそれぞれについて、当該農作業経路Ｐ１の上流側の端の地点（図９の例では、地点Ｓ５，Ｓ６）の位置情報を取得する。作業開始地点候補提示部３６は、この地点Ｓ５，Ｓ６を、農作業を再開する作業開始地点の候補として記憶する（ステップＳ１０６）。記憶された作業開始地点の候補である地点Ｓ５，Ｓ６の情報は、後述する表示用データの作成に用いられる。
In addition, the work start point
上述のステップＳ１１１の処理の後、又は、上述のステップＳ１０６の処理の後、作業開始地点候補提示部３６は、更に作業開始地点の候補として別の地点も提示する。具体的には、作業開始地点候補提示部３６は、一連の作業経路Ｐの開始地点（最も上流側の地点、図９の例では地点Ｓ３）の位置情報を取得する。この地点Ｓ３の位置情報は、記憶部３２に記憶された作業経路を参照することにより取得することができる。作業開始地点候補提示部３６は、この地点Ｓ３を、農作業を再開する作業開始地点の候補として記憶する（ステップＳ１０７）。記憶された作業開始地点の候補である地点Ｓ３の情報は、後述する表示用データの作成に用いられる。
After the process of step S111 described above or after the process of step S106 described above, the work start point
続いて、作業開始地点候補提示部３６は、上記のように記憶された作業開始地点の候補を表示制御部３１に全て出力して、表示用データを作成させる（図８のステップＳ１０８）。表示制御部３１は、作業開始地点の候補が入力されると、作業開始地点の複数の候補すべてを同時に表示するように、表示用データを作成する。その後、表示制御部３１は、表示用データをディスプレイ３７に表示する。これにより、例えば図１１のような表示が実現されて、作業開始地点の候補（地点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）をユーザに提示することができる。なお、図１１の例では、上記の作業開始地点の候補に加えて、トラクタ１を強制停止した旨のメッセージが表示されている。
Subsequently, the work start point
次に、メッセージ通知部６０は、トラクタ１が作業経路Ｐから逸脱した時点でスリップが発生していたか否かを、強制停止情報に含まれるスリップ判定部５７の判定結果に基づいて判断する（図８のステップＳ１０９）。スリップが発生していた場合（ステップＳ１０９、Ｙｅｓ）、メッセージ通知部６０は表示制御部３１に、スリップに関するメッセージを表示するための表示用データを作成させる（ステップＳ１１０）。表示制御部３１は、この表示用データに基づいて、当該メッセージを表示するようにディスプレイ３７を制御する。これにより、例えば図１１に示すように、スリップが検知された旨のメッセージによる報知を実現することができる。スリップが発生していなかった場合（ステップＳ１０９、Ｎｏ）、上記のステップＳ１１０の処理はスキップされる。
Next, the
以上のような処理により、トラクタ１が自律走行中に作業経路Ｐから逸脱してしまった場合に、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７には、例えば図１１に示す内容が表示される。ユーザは、このディスプレイ３７を参照することにより、農作業を再開する作業開始地点の複数の候補（図１１では、地点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）を知ることができる。よって、ユーザは、複数の候補の中から状況に応じて適切な作業開始地点を選択することができる。ユーザは、例えば、農作業の種類（例えば、耕耘、播種等）が重複した作業を許容するものであるか否か、あるいは、農作業を既に施した圃場領域に逸脱したトラクタ１が入り込むことにより農作業が荒らされているか否か等を考慮して、提示された候補から適宜の作業開始地点を選択する（即ち、どこの地点から農作業をやり直すかを決定する）。
When the
次にユーザが自律走行・自律作業を再開するためにトラクタ１のエンジン１０を始動すると、制御部４は、記憶部５５に記憶された強制停止フラグを参照する。強制停止フラグが「１」に設定されている場合、制御部４は、作業再開経路を受信するまで待機する。再開作業経路は、制御部４がトラクタ１を強制停止した後に、トラクタ１による自律走行・自律作業を行うべき経路を規定する作業経路であり、強制停止フラグが「１」に設定されている場合、作業再開経路を受信しなければ自律走行・自律作業が開始（再開）されない。なお、ユーザはトラクタ１のエンジン１０の始動後、所定の操作を行うことで強制停止フラグを「０」に変更することが可能であり、その場合は、新たな作業経路に沿って自律走行・自律作業させることが可能である。
Next, when the user starts the
ユーザは遠隔操作装置４６を操作して作業再開経路をトラクタ１に送信することが可能であり、例えば、上記作業開始地点を選択し、トラクタ１との無線通信を確立させた状態で、作業再開経路をトラクタ１に送信することができる。遠隔操作装置４６がトラクタ１に送信する作業再開経路の情報には、上述した強制停止ＩＤが付加されている。制御部４は、受信した作業再開経路に付加された強制停止ＩＤと、強制停止フラグに対応付けて記憶した強制停止ＩＤと、が一致する場合、作業再開経路に含まれる上記作業開始地点から自律走行・自律作業を再開させることが可能である。そして、ユーザは、選択した作業開始地点にトラクタ１を移動させた上で、遠隔操作装置４６を用いて、自律走行・自律作業を再開させることができる。
The user can operate the
また、逸脱時にトラクタ１のスリップが検出された場合には、例えば図１１に示すように、スリップの検出を報知するメッセージがディスプレイ３７に表示される。これにより、ユーザに、農作業を再開した場合に再びスリップが発生しないように、タイヤを付け替えたり、あるいは走行速度を落としたりする等の対応を促すことができる。よって、走行再開後の農作業を円滑に行うことができる。
Further, when a slip of the
上記の説明では、制御部４はトラクタ１の停止後に、無線通信部４０を介して強制停止情報を遠隔操作装置４６に送信することとしたが、制御部４が強制停止情報を送信するタイミングはエンジン１０の始動後であってもよい。
In the above description, the
以上に説明したように、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、走行機体２と、位置情報算出部４９と、記憶部（トラクタ１の記憶部５５及び遠隔操作装置４６の記憶部３２）と、制御部４と、を備える。位置情報算出部４９は、走行機体２の位置情報を検出可能である。遠隔操作装置４６の記憶部３２は、走行機体２を走行させる圃場を示す圃場情報（圃場の位置及び形状等を示す情報）を記憶可能である。制御部４は、圃場内における走行機体２の走行を制御可能である。圃場は、走行機体２により走行される直線状の農作業経路Ｐ１を含む作業領域（第１領域）と、作業領域の周囲に設定されて走行機体２により走行（旋回）される旋回路Ｐ２を含む非作業領域（第２領域）と、を含む。制御部４は、農作業経路Ｐ１及び旋回路Ｐ２について設定される逸脱判定幅（自律走行継続範囲）ＪＷを走行機体２の現在位置が逸脱した場合に、走行機体２の走行を停止させることが可能である。制御部４は、図９のように農作業経路Ｐ１からの逸脱により走行機体２を停止させた場合、走行機体２の現在位置と第１要素（本実施形態では、マージン幅ＭＷ）とに基づいて設定される第１走行再開位置（地点Ｓ１）から、走行機体２の走行を再開させることが可能である。制御部４は、図１０のように旋回路Ｐ２からの逸脱により走行機体２を停止させた場合、走行機体２の現在位置と、第１要素とは異なる第２要素（本実施形態では、旋回路Ｐ２等）と、に基づいて設定される第２走行再開位置（地点Ｓ４）から、走行機体２の走行を再開させることが可能である。
As described above, the autonomous traveling /
これにより、走行機体２が農作業経路Ｐ１から逸脱したか、旋回路Ｐ２から逸脱したかに応じて、適宜の走行再開位置から走行機体２の走行を再開させることができる。
Thereby, the traveling of the traveling
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９において、前記第１要素は、農作業経路Ｐ１、及び、当該農作業経路Ｐ１に関して逸脱判定幅ＪＷよりも狭く設定されたマージン幅ＭＷ（再開基準範囲）を含む。トラクタ１の記憶部５５は、停止される前に走行機体２がマージン幅ＭＷを逸脱した場合、その逸脱した時点の位置であるマージン超過地点（地点Ｔ１、再開基準位置）の位置を記憶可能である。農作業経路Ｐ１からの逸脱により走行機体２を停止させた場合、制御部４は、前記マージン超過地点（地点Ｔ１）の位置から農作業経路Ｐ１に対して引いた垂線と、農作業経路Ｐ１と、の交点（地点Ｓ１）の位置を、走行機体２の走行を再開させる第１走行再開位置として設定可能である。
In the autonomous traveling /
これにより、農作業の重複が少ない位置から走行を再開することができる。 Thereby, driving | running | working can be restarted from the position with little duplication of farm work.
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、農作業経路Ｐ１は互いに複数本並べて配置される。従って、当該農作業経路Ｐ１は、上流側農作業経路（走行路）と、上流側農作業経路と平行に配置されて当該上流側農作業経路の後に走行機体２により走行される下流側農作業経路（走行路）と、を含む。なお、図９の例では、左側の３本の農作業経路Ｐ１を上流側農作業経路Ｐ１ａと捉え、左から数えて４本目の農作業経路Ｐ１（トラクタ１が途中で逸脱した農作業経路Ｐ１）を下流側農作業経路Ｐ１ｂと捉えることができる。そして、制御部４は、下流側農作業経路Ｐ１ｂからの逸脱により走行機体２を停止させた場合、前記交点の位置（地点Ｓ１）、下流側農作業経路Ｐ１ｂにおける走行機体２の走行開始位置（地点Ｓ２）、又は、上流側農作業経路Ｐ１ａにおける走行機体２の走行開始位置（地点Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）を、走行機体２の走行を再開させる第１走行再開位置として設定可能である。
In the autonomous traveling /
これにより、逸脱した走行機体２が農作業済の経路（上流側農作業経路Ｐ１ａ）に入り込んで荒らしてしまったか否か等を考慮して、適宜の走行再開位置を選択することができる。従って、農作業のやり直しを必要に応じて適切に行うことができる。
Accordingly, it is possible to select an appropriate travel resumption position in consideration of whether or not the deviated traveling
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、第２要素は、複数の農作業経路Ｐ１及び複数の旋回路Ｐ２を含む。農作業経路Ｐ１は互いに複数本並べて配置されており、そのうちの２本の農作業経路Ｐ１を１本の旋回路Ｐ２が接続するように構成されている。従って、複数配置される農作業経路Ｐ１は、旋回路Ｐ２で接続される２本のうち上流側に位置する上流接続農作業経路（第１走行路）と、下流側に位置する下流接続農作業経路（第２走行路）と、を含む。下流接続農作業経路は、上流接続農作業経路と平行に配置され、上流接続農作業経路の後に走行機体２により走行される。なお、図１０の例では、左から数えて３本目の農作業経路Ｐ１を上流接続農作業経路Ｐ１ｐと捉え、左から数えて４本目の農作業経路Ｐ１を下流接続農作業経路Ｐ１ｑと捉えることができる。また、複数配置される旋回路Ｐ２は、上流接続農作業経路Ｐ１ｐと下流接続農作業経路Ｐ１ｑとを接続する接続旋回路を含む。図１０の例では、上部右側にある旋回路Ｐ２を接続旋回路Ｐ２ｒと捉えることができる。制御部４は、接続旋回路Ｐ２ｒからの逸脱により走行機体２を停止させた場合、下流接続農作業経路Ｐ１ｑにおける走行機体２の走行開始位置（地点Ｓ４）を、走行機体２の走行を再開させる第２走行再開位置として設定可能である。
In the autonomous traveling /
これにより、作業の重複を少なくでき、かつ農作業経路Ｐ１と旋回路Ｐ２の境界となる位置（作業／非作業の境界となる位置）から走行を再開することができる。 Thereby, duplication of work can be reduced, and traveling can be resumed from a position that is a boundary between the farm work route P1 and the turning circuit P2 (position that is a work / non-work boundary).
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、走行機体２に備えられる前輪７，７の切れ角を検出する切れ角センサ５６を備える。自律走行・自律作業システム９９は、制御部４が農作業経路Ｐ１又は旋回路Ｐ２からの逸脱により走行機体２を停止させた場合であって、切れ角センサ５６が検出した切れ角に基づく方向と前記逸脱した方向との間に所定以上の乖離があるときは、走行機体２のスリップに関する報知を行う。
In addition, the autonomous traveling /
これにより、スリップの再発を防止する対応をユーザに促すことができるので、走行再開後の農作業を円滑に行うことができる。 As a result, the user can be encouraged to take measures to prevent the recurrence of the slip, so that the farm work after resuming traveling can be performed smoothly.
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、農作業を行う直線状又は折れ線状の農作業経路Ｐ１と、当該農作業経路Ｐ１の端同士を繋ぐ円弧状の旋回路Ｐ２と、を交互に繋いで一連の経路として生成される作業経路Ｐに沿って、トラクタ１を遠隔操作装置４６で遠隔操作しながら自律走行させる。この自律走行・自律作業システム９９は、逸脱判定部５４と、作業開始地点候補提示部３６と、を備える。逸脱判定部５４は、トラクタ１が作業経路Ｐから逸脱したか否かを判定する。作業開始地点候補提示部３６は、逸脱判定部５４でトラクタ１が作業経路Ｐから逸脱したと判定された場合、農作業を再開する作業開始地点の候補を複数提示する。
Further, in the autonomous traveling /
これにより、ユーザが複数の候補の中から作業開始地点を選ぶことができるので、状況に応じて柔軟な対応をすることができる。 Thereby, since the user can select a work start point from a plurality of candidates, it is possible to flexibly cope with the situation.
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、トラクタ１が農作業経路Ｐ１の途中で作業経路Ｐから逸脱した場合、作業開始地点候補提示部３６は、逸脱した農作業経路Ｐ１上の地点であり、かつ、逸脱した位置（地点Ｔ２）に近い地点（地点Ｓ１）を、作業開始地点の候補の１つとして提示する。
Moreover, in the autonomous traveling /
これにより、ユーザは、農作業の重複を少なくできる作業開始地点（地点Ｓ１）を選択することができるので、効率を損なうことなく農作業を開始することができる。 Thereby, since the user can select the work start point (point S1) which can reduce duplication of farm work, he can start farm work without impairing efficiency.
また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、トラクタ１が旋回路Ｐ２の途中で作業経路Ｐから逸脱した場合、作業開始地点候補提示部３６は、逸脱した旋回路Ｐ２の下流側の端から始まる農作業経路Ｐ１の上流側の端の地点Ｓ４を、作業開始地点の候補の１つとして提示する。
Further, in the autonomous traveling /
これにより、ユーザは、農作業の重複がなく、かつ、農作業の区切りとなる作業開始地点（地点Ｓ４）を、農作業を再開する地点として選択することができる。従って、効率を損なうことのないように農作業を再開することができる。 Thereby, the user can select the work start point (point S4) that does not overlap the farm work and becomes the break of the farm work as a point to resume the farm work. Therefore, the farm work can be resumed so as not to impair the efficiency.
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above configuration can be modified as follows, for example.
トラクタ１がマージン幅ＭＷから外れた地点（図６の地点Ｔ１、マージン超過地点）から農作業経路Ｐ１に垂線を引くことに加えて、或いは、これに代えて、図１２に示すように、例えばトラクタ１が逸脱判定幅ＪＷから外れた地点Ｔ２（逸脱地点）から農作業経路Ｐ１に垂線を引いて得られた地点Ｓ７を、作業開始地点の候補とすることができる。また、トラクタ１が停止した地点Ｔ３から農作業経路Ｐ１に垂線を引いて得られた地点Ｓ８を、作業開始地点の候補とすることもできる。
In addition to or instead of drawing a perpendicular to the agricultural work path P1 from a point where the
上記の実施形態では、逸脱判定部５４及びスリップ判定部５７がトラクタ１に、作業開始地点候補提示部３６及びメッセージ通知部６０が遠隔操作装置４６に、それぞれ備えられるものとしたが、逸脱判定部５４、スリップ判定部５７、作業開始地点候補提示部３６及びメッセージ通知部６０がトラクタ１及び遠隔操作装置４６の何れに備えられるかについてはこれに限定するものではない。またこれ以外の構成部分についても、トラクタ１及び遠隔操作装置４６の何れに備えられていてもよい。
In the above embodiment, the departure determination unit 54 and the
以下、特に、逸脱判定部５４、スリップ判定部５７、及び、作業開始地点候補提示部３６がトラクタ１に備えられる場合について補足する。これらの構成がトラクタ１に備えられ、逸脱判定部５４によりトラクタ１が作業経路から逸脱したと判定された場合、制御部４は車速がゼロとなるように変速装置４２を制御するとともに、上記強制停止フラグを「１」に設定する。また、併せて制御部４は、逸脱停止地点の位置座標及びマージン超過地点の位置座標と、強制停止フラグとを対応付けて記憶部５５に記憶する。
In the following, a supplementary explanation will be given for the case where the departure determination unit 54, the
次にユーザが自律走行・自律作業を再開させるためにトラクタ１のエンジン１０を始動すると、制御部４は、記憶部５５に記憶された強制停止フラグを参照する。強制停止フラグが「１」に設定されている場合、制御部４は、作業開始地点候補提示部３６を制御して作業開始地点の複数の候補を特定させる。また、制御部４はスリップ判定部５７を制御して、トラクタ１が作業経路Ｐから逸脱したときにスリップが発生していたか否かを判定させる。そして、制御部４は、作業開始地点候補提示部３６による特定結果及びスリップ判定部５７による判定結果を含む情報を、無線通信部４０を介して遠隔操作装置４６に送信する。当該情報を受信した遠隔操作装置４６は当該情報に基づいて表示用データを作成して、ディスプレイ３７に、例えば、図１１に示す画像を表示する。
Next, when the user starts the
ユーザは、ディスプレイ３７に表示された画像において、作業再開地点を選択してトラクタ１に送信することができる。その後、ユーザは、自身の選択した作業再開位置までトラクタ１を移動させた上で、遠隔操作装置４６を用いて自律的な農作業を再開させることができる。
The user can select a work resuming point in the image displayed on the
遠隔操作装置４６に相当する機能を有する操作装置（即ち、圃場の取得、作業領域の取得、作業経路の生成、自律走行の開始指示、経路逸脱による強制停止時の作業開始地点の提示、スリップの報知等を行うことが可能な操作装置）が、トラクタ１の走行機体２に取外し不能に備えられても良い。この場合、遠隔操作装置４６を省略することができる。
An operation device having a function corresponding to the remote operation device 46 (that is, acquisition of a field, acquisition of a work area, generation of a work route, an instruction to start autonomous driving, presentation of a work start point at a forced stop due to departure from a route, slip An operation device capable of performing notification or the like) may be provided on the traveling
２ 走行機体（車体部）
４ 制御部
４９ 位置情報算出部（位置検出部）
５５ 記憶部
９９ 自律走行・自律作業システム（自律走行システム）
Ｐ 作業経路
Ｐ１ 農作業経路（走行路）
Ｐ２ 旋回路
2 Traveling body (body part)
4
55
P Work route P1 Farm work route (traveling route)
P2 turning circuit
Claims (4)
前記走行機体の自律走行を制御可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記作業機により作業される第１走行路と、前記第１走行路の後に前記作業機により作業される第２走行路と、前記第１走行路と前記第２走行路とを接続する旋回路と、で前記走行機体を自律走行させることが可能であり、
前記走行機体が前記旋回路から所定範囲逸脱した場合に前記走行機体の走行を停止させることが可能であり、
前記旋回路からの逸脱により前記走行機体を停止させた場合、前記第２走行路における前記走行機体の走行開始位置から前記走行機体の自律走行を再開させることが可能であることを特徴とする自律走行システム。 A position detection unit capable of detecting the position information of the traveling machine body on which the work machine is mounted;
A control unit capable of controlling autonomous traveling of the traveling machine body;
With
The controller is
A first traveling path operated by the working machine, a second traveling path operated by the working machine after the first traveling path, and a turning circuit connecting the first traveling path and the second traveling path It is possible to autonomously travel the traveling aircraft body with,
When the traveling machine body deviates from the turning circuit within a predetermined range, it is possible to stop traveling of the traveling machine body,
When the traveling machine body is stopped due to deviation from the turning circuit, the autonomous traveling of the traveling machine body can be resumed from the traveling start position of the traveling machine body on the second traveling path. Traveling system.
前記制御部は、前記旋回路からの逸脱により前記走行機体を停止させた場合、前記第２走行路における前記走行機体の前記走行開始位置を含む複数の地点を前記走行機体の自律走行を再開させる地点の候補としてユーザに提示することを特徴とする自律走行システム。 The autonomous traveling system according to claim 1,
When the traveling unit is stopped due to deviation from the turning circuit, the control unit resumes autonomous traveling of the traveling unit at a plurality of points including the traveling start position of the traveling unit on the second traveling path. An autonomous traveling system characterized by presenting a user as a point candidate.
前記制御部と通信可能に構成された操作装置を備え、
前記制御部は、前記操作装置からの信号に基づいて前記走行機体の自律走行を再開することを特徴とする自律走行システム。 The autonomous traveling system according to claim 1 or 2,
An operation device configured to be able to communicate with the control unit;
The said control part restarts the autonomous running of the said traveling body based on the signal from the said operating device, The autonomous running system characterized by the above-mentioned.
前記制御部は、前記旋回路からの逸脱により前記走行機体を停止させた場合、前記走行機体が停止した地点を記憶部に記憶させることを特徴とする自律走行システム。 The autonomous traveling system according to any one of claims 1 to 3,
The said control part makes the memory | storage part memorize | store the point which the said traveling machine body stopped, when the said traveling machine body is stopped by the deviation from the said turning circuit.
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