JP2020035485A - Autonomous travel system - Google Patents

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Abstract

To provide an autonomous travel system capable of easily changing, for example, a start position and an end position without remaking a travel route.SOLUTION: An autonomous travel system of the present invention includes: a route generation part capable of specifying a travel area where a machine body is caused to autonomously travel and previously generating a travel route of the machine body in the travel area; and a control part capable of instructing travel of the machine body along the travel route. The route generation part is capable of generating the travel route with reference to a start position where the machine body starts to travel and an end position where the machine body ends the travel and also capable of receiving a position change in the start position after the generation of the travel route and changing the start position.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、機体が自律走行するための走行経路を生成する自律走行システムに関する。   The present invention relates to an autonomous traveling system that generates a traveling route for an aircraft to autonomously travel.

従来、圃場での農作業を効率よく簡便に行うため、直進走行、境界付近での旋回、旋回に続く直進走行の再開を順序よく繰り返すように走行経路を生成して、農作業車に走行経路に沿った自律走行を行わせる技術が知られている(例えば特許文献1及び2等参照)。   Conventionally, in order to efficiently and easily perform agricultural work in a field, a traveling route is generated such that straight running, turning around a boundary, and restart of straight running following a turn are repeated in order, and the farm work vehicle is driven along the running route. 2. Description of the Related Art A technique for performing autonomous traveling is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特開2004−8053号公報JP-A-2004-8053 特開2011−254704号公報JP 2011-254704 A

ところで、前記従来の技術では、機体が走行する走行経路を生成する上では、開始位置と終了位置とを固定する必要がある。このため、例えば圃場の開始位置近傍に深溝があって開始位置として好ましくないような場合、一度設定した走行経路を変更しなければ開始位置を変更することができず、設定作業性の点に鑑みて改善の余地があった。   By the way, in the above-mentioned conventional technology, it is necessary to fix a start position and an end position in order to generate a traveling route on which the aircraft travels. For this reason, for example, when there is a deep groove near the start position of the field and it is not preferable as the start position, the start position cannot be changed unless the travel route once set is changed. There was room for improvement.

本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであり、走行経路を作り直すことなく、例えば開始位置や終了位置を簡単に変更できる自律走行システムを提供することを技術的課題としている。   The present invention has been made in view of the above situation, and has a technical problem to provide an autonomous traveling system that can easily change, for example, a start position and an end position without recreating a traveling route.

本発明の自律走行システムは、機体を自律走行させる走行領域を特定して、前記走行領域における前記機体の走行経路を予め生成可能な経路生成部と、前記走行経路に沿った前記機体の走行を指示可能な制御部と、を備え、前記経路生成部は、前記機体が走行開始する開始位置と前記機体が走行終了する終了位置とを基準にして前記走行経路を生成可能であると共に、前記走行経路の生成後において前記開始位置の位置変更を受け付けて、前記開始位置を変更することが可能であるものである。   An autonomous traveling system of the present invention specifies a traveling region in which the aircraft autonomously travels, a route generation unit capable of generating a traveling route of the aircraft in the traveling region in advance, and traveling of the aircraft along the traveling route. A control unit capable of instructing, wherein the route generation unit can generate the travel route based on a start position at which the aircraft starts traveling and an end position at which the aircraft ends traveling, and It is possible to change the start position by receiving a change in the start position after the route is generated.

本発明の自律走行システムにおいて、前記位置変更を受け付けた場合、前記開始位置は、前記走行領域内で且つ前記生成後の走行経路外の所定位置とするようにしてもよい。   In the autonomous traveling system of the present invention, when the position change is received, the start position may be a predetermined position within the traveling region and outside the generated traveling route.

本発明の自律走行システムにおいて、変更前の前記開始位置に対する前記新たな開始位置の設定可能範囲は、隣接する前記作業路間の距離と同じ距離の範囲内であるようにしてもよい。   In the autonomous driving system according to the present invention, the settable range of the new start position with respect to the start position before the change may be within a range of the same distance as the distance between the adjacent work paths.

本発明の自律走行システムにおいて、前記経路生成部は、農作業が行われる複数の作業路と、旋回操作が行われる旋回路とを交互に繋いで前記走行経路を生成し、変更前の前記開始位置に対する前記新たな開始位置の設定可能範囲は、前記複数の作業路が生成される作業領域と前記旋回路が生成される領域との境界辺部の内、変更前の前記開始位置が属する境界辺部又は当該境界辺部の延長線上であるようにしてもよい。   In the autonomous traveling system of the present invention, the route generation unit generates the traveling route by alternately connecting a plurality of work paths on which agricultural work is performed and a turning circuit on which a turning operation is performed, and the start position before the change. The settable range of the new start position with respect to the boundary side between the work area where the plurality of work paths is generated and the area where the circuit is generated is a boundary side to which the start position before change belongs It may be on the extension of the part or the boundary side.

本発明によれば、機体を自律走行させる走行領域を特定して、前記走行領域における前記機体の走行経路を予め生成可能な経路生成部と、前記走行経路に沿った前記機体の走行を指示可能な制御部と、を備え、前記経路生成部は、前記機体が走行開始する開始位置と前記機体が走行終了する終了位置とを基準にして前記走行経路を生成可能であると共に、前記走行経路の生成後において前記開始位置の位置変更を受け付けて、前記開始位置を変更することが可能であるから、例えば圃場の開始位置近傍に深溝があって前記機体の自律走行に支障をきたすおそれのあるような場合であっても、一度設定した走行経路を変更しなくとも前記開始位置と前記終了位置のいずれか一方を位置変更することができる。従って、前記走行経路の設定作業性を向上でき、オペレータの作業負担が軽減されると共に、圃場状況に適応した走行開始位置の設定が可能になる。   According to the present invention, it is possible to specify a traveling region in which the aircraft autonomously travels, to generate a traveling route of the aircraft in the traveling region in advance, and to instruct traveling of the aircraft along the traveling route. Control unit, and the route generation unit can generate the travel route based on a start position at which the aircraft starts traveling and an end position at which the aircraft ends traveling, and Since it is possible to change the start position by receiving the position change of the start position after generation, there is a possibility that there is a deep groove near the start position of the field, for example, which may hinder the autonomous traveling of the aircraft. Even in such a case, it is possible to change the position of either the start position or the end position without changing the travel route once set. Therefore, the workability for setting the travel route can be improved, the work load on the operator can be reduced, and the travel start position can be set according to the field conditions.

実施形態におけるロボットトラクタの全体側面図である。FIG. 1 is an overall side view of a robot tractor according to an embodiment. ロボットトラクタの平面図である。It is a top view of a robot tractor. ロボットトラクタの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a robot tractor. (a)は傾斜した圃場領域F及び作業領域Wに対する走行経路Pの設定を説明する図、(b)は補正後旋回半径を小さくする場合の説明図、(c)は補正後旋回半径を大きくする場合の説明図である。(A) is a diagram for explaining the setting of the traveling route P with respect to the inclined field area F and the work area W, (b) is an explanatory diagram in the case where the corrected turning radius is reduced, and (c) is a diagram in which the corrected turning radius is increased. FIG. (a)〜(d)は走行経路外に開始位置を変更する場合の走行経路の修正例を説明する遠隔操作装置の画面図である。(A)-(d) is a screen diagram of a remote control device for explaining a modification example of the traveling route when the start position is changed outside the traveling route. (e)〜(h)は走行経路外に終了位置を変更する場合の走行経路の修正例を説明する遠隔操作装置の画面図である。(E)-(h) is a screen diagram of a remote control device for explaining a modification example of the traveling route when changing the end position outside the traveling route. (i)〜(l)は走行経路上に開始位置を変更する場合の走行経路の修正例を説明する遠隔操作装置の画面図である。(I)-(l) is a screen diagram of the remote control device for explaining a modification example of the traveling route when the start position is changed on the traveling route. (m)〜(p)は走行経路上に終了位置を変更する場合の走行経路の修正例を説明する遠隔操作装置の画面図である。(M)-(p) is a screen diagram of the remote control device for explaining a modification example of the traveling route when changing the end position on the traveling route.

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず始めに、本発明に係る作業車の一例であるロボットトラクタ1(以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。)について説明する。トラクタ1は、圃場を自律走行する機体2を備える。機体2には、図1及び図2において鎖線で示す作業機3が着脱可能に備えられる。当該作業機3は農作業に用いられる。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を選択して機体2に装着することができる。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a description will be given of a robot tractor 1 (hereinafter sometimes simply referred to as a “tractor”), which is an example of a work vehicle according to the present invention. The tractor 1 includes a body 2 that autonomously travels in a field. The machine body 2 is detachably provided with a working machine 3 shown by a chain line in FIGS. 1 and 2. The working machine 3 is used for agricultural work. The working machine 3 includes, for example, various working machines such as a cultivator, a plow, a fertilizer, a mower, a seeder, and the like. Can be attached to The machine body 2 is configured to be able to change the height and posture of the mounted work machine 3.

トラクタ1の構成について、図1及び図2を参照して説明する。トラクタ1の機体である機体2は、図1に示すように、その前部が左右一対の前輪7,7で支持され、その後部が左右一対の後輪8,8で支持されている。前輪7,7及び後輪8,8が走行部を構成している。   The configuration of the tractor 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the body 2 of the tractor 1 has a front portion supported by a pair of left and right front wheels 7, and a rear portion supported by a pair of left and right rear wheels 8. The front wheels 7, 7 and the rear wheels 8, 8 constitute a traveling unit.

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(図示省略)等が収容されている。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 hood 9 is arranged at the front of the body 2. The hood 9 accommodates an engine 10 as a drive source of the tractor 1, a fuel tank (not shown), and the like. The engine 10 can be constituted by, for example, a diesel engine, but is not limited to this, and may be constituted by, for example, a gasoline engine. Further, an electric motor may be used as a drive source in addition to or instead of the engine.

ボンネット9の後方には、オペレータが搭乗するキャビン11が配置されている。このキャビン11の内部には、オペレータが操向操作するためのステアリングハンドル12と、オペレータ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 cabin 11 on which an operator rides is arranged behind the hood 9. Inside the cabin 11, a steering handle 12 for an operator to perform a steering operation, a seat 13 on which the operator can sit, and various operation devices for performing various operations are mainly provided. I have. However, the agricultural work vehicle is not limited to the one with the cabin 11 and may be one without the cabin 11.

図示は省略するが、上記の操作装置としては、例えばモニタ装置、スロットルレバー、主変速レバー、昇降レバー、PTOスイッチ、PTO変速レバー及び複数の油圧変速レバー等が挙げられる。これら操作装置は、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。   Although not shown, examples of the operating device include a monitor device, a throttle lever, a main shift lever, a lifting lever, a PTO switch, a PTO shift lever, and a plurality of hydraulic shift levers. These operating devices are arranged near the seat 13 or near the steering handle 12.

モニタ装置は、トラクタ1の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバーは、エンジン10の回転速度を設定するものである。主変速レバーは、ミッションケース22の変速比を変更操作するものである。昇降レバーは、機体2に装着された作業機3の高さを所定範囲内で昇降操作するものである。PTOスイッチは、ミッションケース22の後端側から外向きに突出したPTO軸(動力取出軸)への動力伝達を継断操作するものである。すなわち、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が停止する。PTO変速レバーは、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。油圧変速レバーは、油圧外部取出バルブを切換操作するものである。   The monitor device is configured to be able to display various information of the tractor 1. The throttle lever sets the rotation speed of the engine 10. The main transmission lever is used to change the transmission ratio of the transmission case 22. The elevating lever operates to raise and lower the height of the work implement 3 mounted on the machine body 2 within a predetermined range. The PTO switch disconnects power transmission to a PTO shaft (power take-out shaft) that projects outward from the rear end side of the transmission case 22. That is, when the PTO switch is ON, power is transmitted to the PTO shaft, the PTO shaft rotates, and the work machine 3 is driven. On the other hand, when the PTO switch is OFF, power to the PTO shaft is cut off. The PTO shaft does not rotate, and the work machine 3 stops. The PTO speed change lever is used to change the power input to the work implement 3 and, specifically, to change the rotation speed of the PTO shaft. The hydraulic shift lever switches the hydraulic external take-out valve.

図1に示すように、機体2の下部には、その骨組を構成するシャーシ20が設けられている。当該シャーシ20は、機体フレーム21、ミッションケース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 chassis 20 constituting the skeleton is provided at a lower portion of the body 2. The chassis 20 includes a body frame 21, a transmission case 22, a front axle 23, a rear axle 24, and the like.

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。ミッションケース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、ミッションケース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、ミッションケース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 body frame 21 is a support member at a front portion of the tractor 1, and supports the engine 10 directly or via a vibration isolating member or the like. The transmission case 22 changes the power from the engine 10 and transmits the power to the front axle 23 and the rear axle 24. The front axle 23 is configured to transmit the power input from the transmission case 22 to the front wheels 7. The rear axle 24 is configured to transmit the power input from the transmission case 22 to the rear wheels 8.

図3に示すように、トラクタ1は、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として、制御装置4を備える。制御装置4には、燃料噴射装置としてのコモンレール装置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. 3, the tractor 1 controls the operation of the body 2 (forward, backward, stop, turn, etc.) and the operation of the work machine 3 (elevation, drive, stop, etc.) as a control unit. The device 4 is provided. The control device 4 is electrically connected to a common rail device 41 as a fuel injection device, a transmission 42, a lifting actuator 44, and the like.

コモンレール装置41は、エンジン10の各気筒に燃料を噴射するものである。この場合、エンジン10の各気筒に対するインジェクタの燃料噴射バルブが制御装置4で開閉制御されることによって、燃料供給ポンプによって燃料タンクからコモンレール装置41に圧送された高圧の燃料が各インジェクタからエンジン10の各気筒に噴射され、各インジェクタから供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間(噴射量)が高精度にコントロールされる。   The common rail device 41 injects fuel into each cylinder of the engine 10. In this case, the fuel injection valve of the injector for each cylinder of the engine 10 is controlled to be opened and closed by the control device 4, so that the high-pressure fuel pumped from the fuel tank to the common rail device 41 by the fuel supply pump is supplied from each injector to the engine 10. The injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) of the fuel injected into each cylinder and supplied from each injector are controlled with high accuracy.

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、ミッションケース22に備えられている。変速装置42を制御装置4により制御して斜板の角度を適宜に調整することにより、ミッションケース22の変速比を所望の変速比にすることができる。   The transmission 42 is, for example, a hydraulic swash plate type continuously variable transmission that is provided in the transmission case 22. By controlling the transmission 42 by the control device 4 and appropriately adjusting the angle of the swash plate, the transmission ratio of the transmission case 22 can be set to a desired transmission ratio.

昇降アクチュエータ44は、例えば作業機3を機体2に連結している三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。昇降アクチュエータ44を制御装置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、例えば圃場領域の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 lifting actuator 44 moves the working machine 3 to a retracted position (a position where farm work is not performed) or a work position (a position where farm work is performed), for example, by operating a three-point link mechanism connecting the work machine 3 to the body 2. Either raise or lower. By controlling the lifting / lowering actuator 44 by the control device 4 to appropriately raise / lower the work implement 3, it is possible to perform agricultural work with the work implement 3 at a desired height in a field area, for example.

また、制御装置4には、エンジン10の回転速度を検出する回転速度センサ31、後輪8の回転速度を検出する車速センサ32、ハンドル12の回動角度(操舵角)を検出する操舵角センサ33等のセンサ類も電気的に接続している。これらセンサの検出値が検出信号に変換されて制御装置4に送信される。   The control device 4 includes a rotation speed sensor 31 for detecting the rotation speed of the engine 10, a vehicle speed sensor 32 for detecting the rotation speed of the rear wheel 8, and a steering angle sensor for detecting a turning angle (steering angle) of the steering wheel 12. Sensors such as 33 are also electrically connected. The detection values of these sensors are converted into detection signals and transmitted to the control device 4.

上述のような制御装置4を備えるトラクタ1は、オペレータがキャビン11内に搭乗して各種操作をすることにより、当該制御装置4によりトラクタ1の各部(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実行可能に構成されている。加えて、実施形態のトラクタ1は、例えばオペレータが搭乗しなくても、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させることが可能となっている。   The tractor 1 including the control device 4 as described above controls various parts of the tractor 1 (the body 2, the working machine 3, and the like) by the control device 4 when the operator gets into the cabin 11 and performs various operations. Thus, the farm work can be executed while traveling in the field. In addition, the tractor 1 of the embodiment can autonomously travel based on a predetermined control signal output from the remote control device 46, for example, without an operator boarding.

具体的には、図3に示すように、このトラクタ1は自律走行を可能とするための各種の構成を制御装置4内に備えている。更に、トラクタ1は、測位システムに基づいて自ら(の機体)の位置情報を取得するために必要な測位用アンテナ6等の各種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。   More specifically, as shown in FIG. 3, the tractor 1 includes various components in the control device 4 for enabling autonomous traveling. Further, the tractor 1 has various configurations such as a positioning antenna 6 necessary for acquiring position information of (the aircraft itself) based on the positioning system. With such a configuration, the tractor 1 can acquire its own position information based on the positioning system and travel autonomously on the field.

次に、自律走行のためにトラクタ1が備える構成について詳細に説明する。具体的には、トラクタ1は、図1及び図3に示すように、操舵アクチュエータ43、測位用アンテナ6、及び無線通信用アンテナ48等を備える。   Next, the configuration of the tractor 1 for autonomous traveling will be described in detail. Specifically, the tractor 1 includes a steering actuator 43, a positioning antenna 6, a wireless communication antenna 48, and the like, as shown in FIGS.

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(ステアリング軸)の中途部に設けられ、ステアリングハンドル12の回動角度(操舵角)を調整するものである。予め定められた経路をトラクタ1が(無人トラクタとして)走行する場合、制御装置4は、当該経路に沿ってトラクタ1が走行す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が回動するように操舵アクチュエータ43を制御する。   The steering actuator 43 is provided, for example, in the middle of the rotation axis (steering axis) of the steering handle 12 and adjusts the turning angle (steering angle) of the steering handle 12. When the tractor 1 travels on a predetermined route (as an unmanned tractor), the control device 4 calculates and calculates an appropriate rotation angle of the steering handle 12 so that the tractor 1 travels along the route. The steering actuator 43 is controlled so that the steering handle 12 is rotated at the rotation angle.

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、キャビン11における屋根14の上面に配置されている。測位用アンテナ6で受信された信号は、図3に示す位置及び傾斜角情報算出部49に入力されて、当該位置及び傾斜角情報算出部49でトラクタ1(厳密には、測位用アンテナ6)の位置情報が、例えば緯度・経度情報として算出される。当該位置及び傾斜角情報算出部49で算出された位置情報は、制御装置4の位置及び傾斜角情報取得部50により取得されて、トラクタ1の制御に利用される。   The positioning antenna 6 receives a signal from a positioning satellite constituting a positioning system such as a satellite positioning system (GNSS), for example. As shown in FIG. 1, the positioning antenna 6 is arranged on the upper surface of the roof 14 in the cabin 11. The signal received by the positioning antenna 6 is input to the position and inclination information calculator 49 shown in FIG. 3, and the tractor 1 (strictly speaking, the positioning antenna 6) is calculated by the position and inclination information calculator 49. Is calculated as, for example, latitude / longitude information. The position information calculated by the position and tilt angle information calculation unit 49 is obtained by the position and tilt angle information obtaining unit 50 of the control device 4 and used for controlling the tractor 1.

実施形態の位置及び傾斜角情報算出部49は、トラクタ1(機体2)の位置情報だけでなく、前後左右の傾斜角情報を計測可能になっている。位置及び傾斜角情報算出部49で計測された傾斜角情報は、制御装置4の位置及び傾斜角情報取得部50により位置情報(緯度・経度情報)と対応付けた状態で取得されて、トラクタ1の制御に利用される。なお、位置及び傾斜角情報算出部49は、圃場面に対する測位用アンテナ6の高さ位置、ひいてはトラクタ1(機体2)の車高を計測することも可能である。   The position and tilt angle information calculation unit 49 of the embodiment can measure not only the position information of the tractor 1 (the body 2) but also the front, rear, left and right tilt angle information. The tilt angle information measured by the position and tilt angle information calculation unit 49 is acquired by the position and tilt angle information acquisition unit 50 of the control device 4 in a state where it is associated with the position information (latitude / longitude information). Used for control of The position and tilt angle information calculation unit 49 can also measure the height position of the positioning antenna 6 with respect to the field scene, and thus the vehicle height of the tractor 1 (body 2).

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を利用しているが、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よい。GNSS−RTKは、位置のわかっている基準局の情報に基づいて、補正して精度を高めた測位方式で、基準局からの情報の配信方法の違いで複数の方式が存在する。本発明はGNSS−RTK方式には依存しないので、本実施例では詳細は割愛する。   In this embodiment, a high-precision satellite positioning system using the GNSS-RTK method is used. However, the present invention is not limited to this, and another positioning system may be used as long as high-precision position coordinates can be obtained. You may. The GNSS-RTK is a positioning method in which the accuracy is improved by correcting based on information of a reference station whose position is known, and there are a plurality of methods depending on the method of distributing information from the reference station. Since the present invention does not depend on the GNSS-RTK method, details of the present embodiment are omitted.

無線通信用アンテナ48は、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の屋根14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3に示す送受信処理部47で信号処理された後、制御装置4に入力される。また、制御装置4から遠隔操作装置46に送信する信号は、送受信処理部47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 wireless communication antenna 48 receives a signal from the remote operation device 46 and transmits a signal to the remote operation device 46. As shown in FIG. 1, the wireless communication antenna 48 is arranged on the upper surface of the roof 14 of the cabin 11 of the tractor 1. The signal from the remote control device 46 received by the wireless communication antenna 48 is signal-processed by the transmission / reception processing unit 47 shown in FIG. A signal transmitted from the control device 4 to the remote operation device 46 is signal-processed by the transmission / reception processing unit 47, then transmitted from the wireless communication antenna 48, and received by the remote operation device 46.

更に、トラクタ1には、ブレーキペダルや駐車ブレーキレバーの操作と自動制御という2つの系統によって、左右の後輪8,8にブレーキを掛ける左右一対のブレーキ装置26,26を設けている。すなわち、左右両方のブレーキ装置26,26は、ブレーキペダル(又は駐車ブレーキレバー)の制動方向への操作によって、左右両方の後輪8,8にブレーキを掛けるように構成されている。また、ハンドル12の回動角度が所定角度以上になれば、制御装置4の指令によって、旋回内側の後輪8に対するブレーキ装置26が自動的に制動動作をするように構成されている(いわゆるオートブレーキ)。   Further, the tractor 1 is provided with a pair of left and right brake devices 26, 26 for applying brakes to the left and right rear wheels 8, 8 by two systems of operation and automatic control of a brake pedal and a parking brake lever. That is, both the left and right brake devices 26, 26 are configured to apply a brake to both the left and right rear wheels 8, 8 by operating the brake pedal (or the parking brake lever) in the braking direction. Further, when the rotation angle of the handle 12 becomes equal to or larger than a predetermined angle, the brake device 26 for the rear wheel 8 inside the turning automatically performs a braking operation in response to a command from the control device 4 (so-called automatic operation). brake).

なお、トラクタ1には、前方、側方又は後方に障害物があるか否かを検出する障害物センサ35が取り付けられている。障害物センサ35は、レーザセンサ、超音波センサ等によって構成され、トラクタ1の前方、側方及び後方に存在する障害物を認識し、検出信号を生成する。また、トラクタ1は、前方、側方、及び後方を撮影するカメラ36が取り付けられる。障害物センサ35及びカメラ36は、制御装置4に電気的に接続している。これらセンサの検出値が検出信号に変換されて制御装置4に送信される。   Note that the tractor 1 is provided with an obstacle sensor 35 for detecting whether there is an obstacle in front, side, or rear. The obstacle sensor 35 includes a laser sensor, an ultrasonic sensor, and the like, and recognizes an obstacle existing in front, side, and rear of the tractor 1 and generates a detection signal. Further, the tractor 1 is provided with a camera 36 for photographing the front, side, and rear. The obstacle sensor 35 and the camera 36 are electrically connected to the control device 4. The detection values of these sensors are converted into detection signals and transmitted to the control device 4.

遠隔操作装置46は、具体的には、タッチパネル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。オペレータは、遠隔操作装置46のタッチパネルに表示された情報(例えば、自律走行を行うときに必要な圃場の情報等)を参照して確認することができる。また、オペレータは、遠隔操作装置46を操作して、トラクタ1の制御装置4に、トラクタ1を制御するための制御信号を送信することができる。なお、実施形態の遠隔操作装置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、有人のトラクタ(図示省略)を無人のトラクタ1に随伴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。   The remote control device 46 is specifically configured as a tablet-type personal computer having a touch panel. The operator can confirm by referring to information displayed on the touch panel of the remote operation device 46 (for example, information on a field necessary for performing autonomous traveling). Further, the operator can operate the remote control device 46 to transmit a control signal for controlling the tractor 1 to the control device 4 of the tractor 1. In addition, the remote control device 46 of the embodiment is not limited to a tablet-type personal computer, but may be configured by, for example, a notebook-type personal computer. Alternatively, when a manned tractor (not shown) travels along with the unmanned tractor 1, a monitor device mounted on the manned tractor may be a remote control device.

図3に示す制御装置4は、トラクタ1の自律走行制御のための各部を備えており、これと併せて測位用アンテナ6等の各種構成をトラクタ1に設けることにより、既存のトラクタを無人のトラクタ1として利用することが可能になっている。制御装置4は、CPU、ROM、RAM等を有する小型のコンピュータとして構成されており、上記のROMには、オペレーションプログラム、アプリケーションプログラム並びに各種データ等が記憶されている。上記のハードウェアとソフトウェアとの協働により、制御装置4を、位置及び傾斜角情報取得部50、領域情報記憶部51、作業情報記憶部52、輪郭登録点記憶部53、領域形状取得部54、経路生成部55、及び表示用データ作成部56等として動作させることができる。   The control device 4 shown in FIG. 3 is provided with various components for autonomous traveling control of the tractor 1, and by providing various components such as the positioning antenna 6 to the tractor 1 in addition to the components, the existing tractor can be unmanned. It can be used as a tractor 1. The control device 4 is configured as a small computer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ROM stores an operation program, an application program, various data, and the like. By the cooperation of the above hardware and software, the control device 4 is controlled by the position and tilt angle information acquisition unit 50, the area information storage unit 51, the work information storage unit 52, the contour registration point storage unit 53, and the area shape acquisition unit 54. , A path generation unit 55, a display data generation unit 56, and the like.

このように構成されたトラクタ1は、遠隔操作装置46を用いるオペレータの指示に基づいて、圃場領域(走行領域)での走行経路を経路生成部55によって算出し、当該走行経路に沿って自律走行しつつ、作業機3による農作業を行うことができる。このように、トラクタ1が自律走行する圃場領域(走行領域)内の経路を、以下の説明において「走行経路」と称する場合がある。また、圃場領域(走行領域)においてトラクタ1の作業機3による農作業の対象となる領域を「作業領域」と称する場合がある。当該作業領域は、圃場領域の全体から枕地及び余裕代を除いた領域として定められ、オペレータ等が後述の登録点の登録作業を実行したときにこれら登録点とトラクタ1の作業幅とに基づいて設定される。   The tractor 1 configured as described above calculates a travel route in a field area (travel area) by the route generation unit 55 based on an instruction of the operator using the remote control device 46, and autonomously travels along the travel route. While performing the agricultural work using the working machine 3. As described above, a route in the field area (traveling area) in which the tractor 1 autonomously travels may be referred to as a “traveling path” in the following description. In the field area (running area), an area to be subjected to agricultural work by the work machine 3 of the tractor 1 may be referred to as a “work area”. The work area is defined as an area obtained by removing the headland and the allowance from the entire field area, and is based on the work width of the tractor 1 and these registered points when an operator or the like executes the work of registering the registered points described below. Is set.

次に、自律走行を可能とするために制御装置4に備えられている各部について、図3を参照して個別に説明する。   Next, each unit provided in the control device 4 to enable autonomous traveling will be described individually with reference to FIG.

制御装置4を用いて構成される位置及び傾斜角情報取得部50は、測位用アンテナ6により取得された測位システムからの測位信号に基づいて、位置及び傾斜角情報算出部49で算出されたトラクタ1の位置情報(具体的には緯度・経度情報等)を取得すると共に、位置及び傾斜角情報算出部49で計測したトラクタ1の前後左右の傾斜角情報を、位置情報(緯度・経度情報)と対応付けた状態で取得するものである。   The position and tilt angle information acquisition unit 50 configured using the control device 4 is configured to calculate the tractor calculated by the position and tilt angle information calculation unit 49 based on the positioning signal from the positioning system obtained by the positioning antenna 6. 1 as well as the position and inclination information of the tractor 1 measured by the position and inclination information calculator 49, and the position information (latitude and longitude information). It is acquired in a state where it is associated with.

制御装置4を用いて構成される領域情報記憶部51は、トラクタ1で自律走行による農作業を行う対象となる圃場等の領域に関する様々な情報を記憶するものである。圃場に関する情報としては、具体的には、圃場の位置及び形状(圃場領域又は走行領域と言ってもよい)、圃場において作業機3による農作業が行われる作業領域の位置及び形状、圃場で作業機3による農作業が開始される地点である開始位置、農作業が終了される地点である終了位置等を挙げることができる。   The area information storage unit 51 configured by using the control device 4 stores various information regarding an area such as a field where farming work by autonomous traveling with the tractor 1 is performed. The information on the field includes, specifically, the position and shape of the field (which may be referred to as a field area or a traveling area), the position and shape of the work area where the work machine 3 performs the agricultural work in the field, and the work machine in the field. 3 is a start position where the agricultural work is started, and an end position where the agricultural work is ended.

圃場の位置及び形状、すなわち圃場領域(走行領域)は、走行経路を生成するに先立って、トラクタ1の機体2を有人走行させて圃場を周回したときの走行軌跡から特定され、後述する領域形状取得部54により取得される。走行経路を生成する前の段階とは、作業機3での農作業を伴うトラクタ1(機体2)の走行を開始させる前の段階に相当する。また、作業領域の位置及び形状も、後述する領域形状取得部54により取得される。その他の情報は、例えばオペレータが遠隔操作装置46のタッチパネルを操作すること等により設定することができる。開始位置や終了位置の情報は、圃場領域(走行領域)の情報を領域形状取得部54で取得した後で、オペレータが遠隔操作装置46のタッチパネルを操作することによって設定される。圃場領域や作業領域の情報(領域情報と言ってもよい)には、各位置情報(緯度・経度情報)に対応付けた前後左右の傾斜角情報が含まれる。   Prior to generating a traveling route, the position and shape of the field, that is, the field area (traveling area), is specified from a traveling locus when the body 2 of the tractor 1 is manned and travels around the field, and the area shape described later is used. Acquired by the acquisition unit 54. The stage before the generation of the traveling route corresponds to the stage before the traveling of the tractor 1 (body 2) with the agricultural work on the work implement 3 is started. Further, the position and shape of the work area are also acquired by the area shape acquisition unit 54 described later. Other information can be set by, for example, operating the touch panel of the remote operation device 46 by the operator. The information on the start position and the end position is set by the operator operating the touch panel of the remote operation device 46 after the information on the field area (running area) is obtained by the area shape obtaining unit 54. The information on the field area and the work area (which may be referred to as area information) includes front, rear, left, and right tilt angle information associated with each position information (latitude / longitude information).

制御装置4を用いて構成される作業情報記憶部52は、トラクタ1の機体2に装着した作業機3により行われる作業の種類、作業幅、及びオーバーラップ幅等を、作業情報として記憶する。実施形態では、これらの情報は、オペレータが遠隔操作装置46のタッチパネルを操作することにより設定することができる。作業の種類としては、例えば耕耘作業、播種作業等である。作業幅は、作業機3により作業が行われる有効幅を意味し、例えば3メートルである。オーバーラップ幅は、隣り合う走行経路をトラクタ1がそれぞれ走行する場合に、作業機3による上記の作業幅が重複する(重複が許容される)幅を意味し、例えば30センチメートルである。   The work information storage unit 52 configured using the control device 4 stores, as work information, the type, work width, overlap width, and the like of the work performed by the work machine 3 mounted on the body 2 of the tractor 1. In the embodiment, such information can be set by the operator operating the touch panel of the remote operation device 46. The types of work include, for example, plowing work, sowing work, and the like. The work width means an effective width in which work is performed by the work machine 3, and is, for example, 3 meters. The overlap width means a width in which the above-described working widths of the working machine 3 overlap (duplicate is allowed) when the tractor 1 travels on adjacent traveling routes, and is, for example, 30 cm.

制御装置4を用いて構成される輪郭登録点記憶部53は、図4に示す圃場領域F(走行領域)の輪郭を構成する複数の地点(例えば、角部F1〜F4が含まれてもよい)にトラクタ1の機体2が位置した際の位置情報を登録する作業をオペレータが行った場合に、当該位置情報並びにこれに対応した傾斜角情報を記憶するものである。前述の通り、圃場領域Fの特定は、走行経路を生成するに先立って、トラクタ1の機体2を有人走行させて圃場を周回したときの走行軌跡に基づいて得られる。実施形態において、輪郭登録点記憶部53は、走行軌跡上の上記複数の地点における位置情報及び傾斜角情報を記憶する。本実施形態において、輪郭登録点記憶部53に登録された地点を登録点と称することがある。   The contour registration point storage unit 53 configured using the control device 4 may include a plurality of points (for example, corners F1 to F4) configuring the contour of the field area F (running area) illustrated in FIG. ) Stores the position information and the tilt angle information corresponding to the position information when the operator performs the operation of registering the position information when the body 2 of the tractor 1 is located in (1). As described above, the identification of the field area F is obtained based on the traveling trajectory when the body 2 of the tractor 1 travels around the field by manned traveling before the travel route is generated. In the embodiment, the contour registration point storage unit 53 stores the position information and the inclination angle information at the plurality of points on the traveling locus. In the present embodiment, a point registered in the outline registered point storage unit 53 may be referred to as a registered point.

領域形状取得部54は、輪郭登録点記憶部53から読み出した複数の登録点の位置情報及び傾斜角情報に基づいて、圃場領域Fの(傾斜を含む)形状を取得する。更に、領域形状取得部54は、上述の圃場領域Fの形状と作業情報記憶部52から読み出した作業情報(少なくとも作業幅情報)とに基づいて、作業領域Wの(傾斜を含む)形状を取得する。具体的には、登録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(実施形態では四角形)を、圃場領域Fや作業領域Wの形状として取得する。   The region shape acquisition unit 54 acquires the shape (including the inclination) of the field region F based on the position information and the inclination angle information of the plurality of registration points read from the outline registration point storage unit 53. Further, the area shape obtaining unit 54 obtains the shape (including the inclination) of the work area W based on the shape of the field area F and the work information (at least the work width information) read from the work information storage unit 52. I do. Specifically, a polygon (a quadrangle in the embodiment) specified by a so-called closed-circuit graph so that the line segments connecting the registration points do not intersect is acquired as the shape of the field area F or the work area W.

経路生成部55は、作業情報記憶部52から読み出した作業情報、及び領域情報記憶部51から読み出した作業領域Wの情報に基づいて、トラクタ1の機体2を自律走行させる走行経路Pを計算により作成する。走行経路Pは、複数の直線路Ps及び複数の旋回路Pcを含んでいる。すなわち、走行経路Pは、農作業が行われる直線状又は折れ線状の経路である直線路Ps(作業路と言ってもよい)と、旋回操作(方向転換)が行われる旋回路Pc(非作業路と言ってもよい)とを交互に繋いだ一連の経路として生成される。従って、実施形態によると、傾斜を踏まえた上で圃場領域Fを特定して、圃場領域Fの面積を高精度に計測できる。その結果、最適な走行経路Pの生成が可能になる。   The route generation unit 55 calculates a travel route P that causes the body 2 of the tractor 1 to autonomously travel based on the work information read from the work information storage unit 52 and the information on the work area W read from the area information storage unit 51. create. The traveling route P includes a plurality of straight roads Ps and a plurality of circuit circuits Pc. That is, the traveling route P includes a straight path Ps (which may be referred to as a working path) which is a straight or broken line path in which agricultural work is performed, and a turning circuit Pc (a non-working path) in which a turning operation (direction change) is performed. ) May be generated as a series of alternately connected paths. Therefore, according to the embodiment, the field area F can be specified based on the inclination, and the area of the field area F can be measured with high accuracy. As a result, it is possible to generate the optimal traveling route P.

表示用データ作成部56は、領域形状取得部54で取得して領域情報記憶部51に記憶された圃場領域F及び作業領域Wの形状を、遠隔操作装置46のタッチパネル上に表示させるための表示用データを作成する。表示用データ作成部56で作成された表示用データは、送受信処理部47を介して遠隔操作装置46で受信され、当該遠隔操作装置46のタッチパネル上に画像として表示される。   The display data creation unit 56 is a display for displaying the shapes of the field area F and the work area W acquired by the area shape acquisition unit 54 and stored in the area information storage unit 51 on the touch panel of the remote operation device 46. Create data for use. The display data created by the display data creation unit 56 is received by the remote operation device 46 via the transmission / reception processing unit 47, and displayed as an image on the touch panel of the remote operation device 46.

次に、図5〜図8を参照しながら、実施形態における走行経路修正制御の態様について説明する。制御装置4(経路生成部55)は、前述の通り、機体2が走行開始する開始位置Sと機体2が走行終了する終了位置Eとを基準にして走行経路Pを生成可能であるだけでなく、走行経路Pの生成後において開始位置Sと終了位置Eとのいずれか一方の位置変更を受け付けて、生成後の走行経路Pを修正することが可能になっている。   Next, a mode of the traveling route correction control in the embodiment will be described with reference to FIGS. As described above, the control device 4 (the route generation unit 55) can generate the travel route P based on the start position S at which the aircraft 2 starts traveling and the end position E at which the aircraft 2 ends traveling, After the generation of the traveling route P, any one of the position change of the start position S and the end position E is accepted, and the generated traveling route P can be corrected.

なお、以下の説明及び図面では便宜上、元の作業領域W、元の走行経路P、元の開始位置S並びに元の終了位置Eにアルファベットの「o」を添えて表記する場合がある。また、新たな作業領域W、新たな走行経路P、新たな開始位置S及び新たな終了位置Eにアルファベットの「n」を添えて表記する場合がある。   In the following description and drawings, for convenience, the original work area W, the original travel route P, the original start position S, and the original end position E may be described with the letter "o" appended thereto. In some cases, a new work area W, a new travel route P, a new start position S, and a new end position E are written with the letter “n” appended.

制御装置4(経路生成部55)は、位置変更を受け付ける場合において、圃場領域F内で且つ元の走行経路Po外の所定位置を新たな開始位置Sn又は新たな終了位置Enとして受け付けることも可能であるし、元の走行経路上Poの所定位置を新たな開始位置Sn又は新たな終了位置Enとして受け付けることも可能である。   When receiving the position change, the control device 4 (the route generation unit 55) can also receive a predetermined position within the field area F and outside the original travel route Po as a new start position Sn or a new end position En. However, it is also possible to receive the predetermined position of Po on the original traveling route as a new start position Sn or a new end position En.

図5(a)〜(d)及び図6(e)〜(h)に示す修正例は、圃場領域F内で且つ元の走行経路Po外の所定位置を新たな開始位置Sn又は新たな終了位置Enとする場合の例であり、図7(i)〜(l)及び図8(m)〜(p)に示す修正例は、元の走行経路上Poの所定位置を新たな開始位置Sn又は新たな終了位置Enとする場合の例である。いずれの例においても、開始位置Sは、作業領域Wの境界辺部wa〜wdのうち元の開始位置Soのあった境界辺部wa上又は境界辺部waの延長線上で位置変更可能になっている。また、終了位置Eは、元の終了位置Eoのあった境界辺部wa上又は境界辺部waの延長線上で位置変更可能になっている。   The correction examples shown in FIGS. 5A to 5D and 6E to 6H correspond to the case where a predetermined position in the field area F and outside the original travel route Po is set to a new start position Sn or a new end position. The modified example shown in FIGS. 7 (i) to (l) and FIGS. 8 (m) to (p) is a case where the position is set to the position En, and the predetermined position of Po on the original traveling route is set to the new start position Sn. Alternatively, this is an example of a case where a new end position En is set. In any of the examples, the start position S can be changed on the boundary side wa where the original start position So was located or on the extension of the boundary side wa among the boundary sides wa to wd of the work area W. ing. Further, the end position E can be changed on the boundary side wa where the original end position Eo was located or on an extension of the boundary side wa.

新たな開始位置Sn(又は新たな終了位置En)は、いずれの修正例でも、作業領域Wの境界辺部wa〜wdのうち旋回路Pcのない側の境界辺部wb、wdが圃場領域Fをはみ出すほどに、元の開始位置So(又は元の終了位置Eo)から離間して設定することはできない。図5、図6、図7(i)(j)及び図8(m)(n)に示す修正例において、新たな開始位置Sn(又は新たな終了位置En)の設定可能範囲は、元の開始位置So(又は元の終了位置Eo)を挟んで両側に、隣接する直線路Ps間の距離Dと同じ距離分の範囲内になっている。言い換えれば、修正前の境界辺部wbから圃場領域Fの端部までの距離は、隣接する直線路Ps間の距離Dよりも長い距離に設定されており、元の開始位置Soが新たな開始位置Snに修正されても、機体2や作業機3が圃場領域Fの領域外にはみ出さないように設定されている。   In any of the modified examples, the new start position Sn (or the new end position En) is such that, among the boundary sides wa to wd of the work area W, the boundary sides wb and wd on the side without the circling circuit Pc are in the field area F. Cannot be set farther away from the original start position So (or the original end position Eo). In the modification examples shown in FIGS. 5, 6, 7 (i) (j) and 8 (m) (n), the settable range of the new start position Sn (or the new end position En) is the same as the original range. Both sides of the start position So (or the original end position Eo) are within the same distance range as the distance D between the adjacent straight roads Ps. In other words, the distance from the boundary side wb before the correction to the end of the field area F is set to be longer than the distance D between the adjacent straight roads Ps, and the original start position So is set to the new start position. The machine body 2 and the work machine 3 are set so as not to protrude out of the field area F even if corrected to the position Sn.

図5(a)〜(d)及び図7(i)(j)に示す修正例では、トラクタ1(機体2)の自律走行前において、圃場領域F、元の作業領域Wo及び元の走行経路Poを遠隔操作装置46のタッチパネルに表示した状態で、タッチパネルのうち元の開始位置Soの近傍を指又はペンで押下すると、遠隔操作装置46のタッチパネル上において、開始位置Sの表示が元の開始位置Soから押下位置に対応した新たな開始位置Snに切り換わる(図5(a)(c)及び図7(i)参照)。そして、遠隔操作装置46のタッチパネル上では、新たな開始位置Snの位置ずれ分(So、Sn間距離)に対応して、圃場領域F内の作業領域W、終了位置E及び走行経路Pが、元のものWo、Eo、Poから新たなものWn、En、Pnにスライド移動した状態に切り換わって修正される(図5(b)(d)及び図7(j)参照)。   In the modified examples shown in FIGS. 5A to 5D and FIGS. 7I and 7J, before the tractor 1 (body 2) autonomously travels, the field area F, the original work area Wo, and the original travel route When Po is displayed on the touch panel of the remote operation device 46 and a finger or a pen is pressed near the original start position So on the touch panel, the display of the start position S on the touch panel of the remote operation device 46 returns to the original start. The position is switched from the position So to a new start position Sn corresponding to the pressed position (see FIGS. 5A and 5C and FIG. 7I). Then, on the touch panel of the remote operation device 46, the work area W, the end position E, and the travel route P in the field area F correspond to the positional deviation of the new start position Sn (the distance between So and Sn). The state is changed by sliding from the original ones Wo, Eo, Po to the new ones Wn, En, Pn and corrected (see FIGS. 5 (b), (d) and 7 (j)).

また同様に、図6(e)〜(h)及び図8(m)(n)に示す修正例では、タッチパネルのうち元の終了位置Enの近傍を指又はペンで押下すると、遠隔操作装置46のタッチパネル上において、終了位置Eの表示が元の終了位置Eoから押下位置に対応した新たな終了位置Enに切り換わる(図6(e)(g)及び図8(m)参照)。そして、遠隔操作装置46のタッチパネル上では、新たな終了位置Enの位置ずれ分に対応して、圃場領域F内の作業領域W、終了位置E及び走行経路Pが、元のものWo、Eo、Poから新たなものWn、En、Pnにスライド移動した状態に切り換わって修正される(図6(f)(h)及び図8(n)参照)。   Similarly, in the modified examples shown in FIGS. 6E to 6H and FIGS. 8M and 8N, when a finger or a pen presses the vicinity of the original end position En on the touch panel, the remote control device 46 is pressed. The display of the end position E is switched from the original end position Eo to a new end position En corresponding to the pressed position on the touch panel (see FIGS. 6 (e), (g) and 8 (m)). Then, on the touch panel of the remote operation device 46, the work area W, the end position E, and the traveling route P in the field area F are changed to the original ones Wo, Eo, The state is slid from Po to new ones Wn, En, and Pn, and corrected (see FIGS. 6F and 8N).

上記いずれの場合においても、制御装置4(領域情報記憶部51)に記憶された元の作業領域W(=Wo)、開始位置S(=So)、終了位置E(=Eo)及び走行経路P(=Po)の情報は、新たなものWn,Sn,En,Pnに置き換わる。   In any of the above cases, the original work area W (= Wo), start position S (= So), end position E (= Eo), and travel route P stored in the control device 4 (area information storage unit 51). The information of (= Po) is replaced with new information Wn, Sn, En, and Pn.

図7(k)(l)及び図8(o)(p)に示す修正例では、元の走行経路Poにおける最初(又は最後)の一往復分を飛ばして、最初(最後)から数えて三番目の直線路Psの端部位置を新たな開始位置Sn(又は新たな終了位置En)とする。この場合、遠隔操作装置46のタッチパネル上では、元の走行経路Poにおける最初(又は最後)の一往復分は削除されるが、元の終了位置Eo(又は元の開始位置So)はそのまま維持され、圃場領域F内の作業領域W及び走行経路Pが元のものWo、Poから新たなものWn、Pnに修正した状態に切り換わる。   In the modified examples shown in FIGS. 7 (k) (l) and 8 (o) (p), the first (or last) one round trip on the original travel route Po is skipped and counted from the first (last) three times. The end position of the second straight road Ps is set as a new start position Sn (or a new end position En). In this case, the first (or last) one round trip of the original travel route Po is deleted on the touch panel of the remote operation device 46, but the original end position Eo (or the original start position So) is maintained as it is. Then, the work area W and the travel route P in the field area F are switched from the original ones Wo and Po to the new ones Wn and Pn.

図7(k)(l)に示す修正例では、制御装置4(領域情報記憶部51)に記憶された元の作業領域W(=Wo)、開始位置S(=So)及び走行経路P(=Po)の情報は、新たなものWn,Sn,Pnに置き換わる。終了位置E(=Eo)の情報は維持される。図8(o)(p)に示す修正例では、制御装置4(領域情報記憶部51)に記憶された元の作業領域W(=Wo)、終了位置E(=Eo)及び走行経路P(=Po)の情報は、新たなものWn,En,Pnに置き換わる。開始位置S(=So)の情報は維持される。   In the modification example shown in FIGS. 7 (k) and (l), the original work area W (= Wo), the start position S (= So), and the travel route P () stored in the control device 4 (area information storage unit 51). = Po) is replaced with new information Wn, Sn, Pn. The information of the end position E (= Eo) is maintained. In the modification shown in FIGS. 8 (o) and 8 (p), the original work area W (= Wo), end position E (= Eo), and travel route P () stored in the control device 4 (area information storage unit 51). = Po) is replaced with new information Wn, En, Pn. The information of the start position S (= So) is maintained.

上記のように制御すると、例えば圃場の開始位置S近傍に深溝があってトラクタ1(機体2)の自律走行に支障をきたすおそれのあるような場合であっても、先に生成した走行経路P自体を一から新たに作り直さずに、開始位置Sと終了位置Eとのいずれか一方を位置変更するだけで、先に生成した走行経路Pを流用して修正できる。従って、走行経路Pの設定作業性を向上でき、オペレータの作業負担が軽減されると共に、圃場状況に適応した走行経路Pの生成が可能になる。   With the above-described control, for example, even in a case where there is a ditch near the starting position S of the field and there is a possibility that the autonomous traveling of the tractor 1 (body 2) may be hindered, the traveling route P generated earlier By simply changing the position of one of the start position S and the end position E without recreating itself from scratch, the travel route P generated earlier can be diverted and corrected. Therefore, the setting workability of the traveling route P can be improved, the work load on the operator can be reduced, and the traveling route P adapted to the field conditions can be generated.

上記実施形態においては、トラクタ1の制御装置4が、位置及び傾斜角情報取得部50、領域情報記憶部51、作業情報記憶部52、輪郭登録点記憶部53、領域形状取得部54、経路生成部55、及び表示用データ作成部56として機能することとしたが、これに限られるものではない。即ち、上記構成は遠隔操作装置46が備えていてもよいし、一部が制御装置4に備えられ、他部が遠隔操作装置46に備えられていてもよい。また、上記構成の全部又は一部を、制御装置4及び遠隔操作装置46の双方が備えていてもよい。   In the above embodiment, the control device 4 of the tractor 1 includes the position and tilt angle information acquisition unit 50, the area information storage unit 51, the work information storage unit 52, the contour registration point storage unit 53, the area shape acquisition unit 54, and the path generation. It functions as the unit 55 and the display data creation unit 56, but is not limited to this. That is, the above-described configuration may be included in the remote control device 46, or a part of the configuration may be included in the control device 4 and another portion may be included in the remote control device 46. In addition, both the control device 4 and the remote control device 46 may include all or a part of the above configuration.

従って、本発明の経路生成装置はトラクタ1に備えられる構成であってもよいし、遠隔操作装置46に備えられる構成であってもよい。経路生成装置が遠隔操作装置46に備えられる場合、遠隔操作装置46は、トラクタ1に備えられた位置及び傾斜角情報取得部50により算出されたトラクタ1の位置情報及び傾斜角情報を、無線通信用アンテナ48を介して取得可能である。また、遠隔操作装置46により走行経路が生成される場合、遠隔操作装置46は、記憶部51、52を備えており、各記憶部51、52から取得した情報(作業情報及び作業領域Wの情報)に基づいて生成する。そして、遠隔操作装置46はトラクタ1に対して生成した走行経路に沿って走行するよう指示(自律走行開始制御信号を送信)することが可能であり、その場合、制御装置4は遠隔操作装置46の指示に基づいてトラクタ1の各部を制御して自律走行させる。   Therefore, the route generation device of the present invention may be configured to be provided in the tractor 1 or may be configured to be provided in the remote control device 46. When the path generation device is provided in the remote operation device 46, the remote operation device 46 wirelessly communicates the position information and the inclination angle information of the tractor 1 calculated by the position and the inclination angle information acquisition unit 50 provided in the tractor 1. Can be obtained through the antenna for use 48. When a travel route is generated by the remote control device 46, the remote control device 46 includes storage units 51 and 52, and information (work information and information of the work area W) acquired from each of the storage units 51 and 52. ). The remote controller 46 can instruct the tractor 1 to travel along the generated travel route (transmit an autonomous traveling start control signal). In this case, the controller 4 controls the remote controller 46 The tractor 1 is controlled to run autonomously based on the instruction.

走行経路Pは上述した通り、開始位置Sと終了位置Eとを基準にして生成される経路であって、開始位置S及び終了位置Eは、走行領域の情報を領域形状取得部54で取得した後で、オペレータにより設定され、領域情報記憶部51に記憶されている。元の走行経路Poを新たな走行経路Pnに修正するにあたっては、開始位置S(元の開始位置So)及び終了位置E(元の終了位置Eo)の変更を伴うことになり、本実施形態では、開始位置S及び終了位置Eが変更された場合、変更後の開始位置(即ち新たな開始位置Sn)及び変更後の終了位置(即ち新たな終了位置En)を領域情報記憶部51に記憶することとしたが、これに限られるものではない。即ち、領域情報記憶部51には、元の作業領域Wo、元の開始位置So、元の終了位置Eo、元の走行経路Poを記憶したまま、各情報を修正したことを示す修正情報を付加して対応付けて記憶することとしてもよい。当該処理とすることで、例えば、元の開始位置Soに基づいて複数の走行経路が生成されている場合に、1の走行経路において開始位置Sが修正されても、他の走行経路の開始位置Sは修正されず、1の走行経路の修正が他の走行経路に影響を及ぼすことを防ぐことができる。   As described above, the travel route P is a route generated based on the start position S and the end position E, and the start position S and the end position E are obtained by acquiring the information of the travel region by the region shape acquisition unit 54. Later, it is set by the operator and stored in the area information storage unit 51. Correcting the original travel route Po to a new travel route Pn involves changing the start position S (original start position So) and the end position E (original end position Eo). When the start position S and the end position E are changed, the changed start position (ie, a new start position Sn) and the changed end position (ie, a new end position En) are stored in the area information storage unit 51. However, it is not limited to this. That is, in the area information storage unit 51, the original work area Wo, the original start position So, the original end position Eo, and the original travel route Po are stored, and correction information indicating that each information is corrected is added. And may be stored in association with each other. With this processing, for example, when a plurality of travel routes are generated based on the original start position So, even if the start position S is corrected in one travel route, the start position of another travel route is changed. S is not corrected, and the correction of one travel route can be prevented from affecting other travel routes.

本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, but can be embodied in various forms. The configuration of each unit is not limited to the illustrated embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 ロボットトラクタ
2 機体
3 作業機
4 制御装置
6 測位用アンテナ
26 ブレーキ装置
46 遠隔操作装置
48 無線通信用アンテナ
49 位置及び傾斜角情報算出部
50 位置及び傾斜角情報取得部
51 領域情報記憶部
52 作業情報記憶部
53 輪郭登録点記憶部
54 領域形状取得部
55 経路生成部
56 表示用データ作成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot tractor 2 Body 3 Work machine 4 Control device 6 Positioning antenna 26 Brake device 46 Remote control device 48 Wireless communication antenna 49 Position and tilt angle information calculation unit 50 Position and tilt angle information acquisition unit 51 Area information storage unit 52 Work Information storage unit 53 Outline registration point storage unit 54 Area shape acquisition unit 55 Route generation unit 56 Display data creation unit

Claims (4)

機体を自律走行させる走行領域を特定して、前記走行領域における前記機体の走行経路を予め生成可能な経路生成部と、
前記走行経路に沿った前記機体の走行を指示可能な制御部と、を備え、
前記経路生成部は、前記機体が走行開始する開始位置と前記機体が走行終了する終了位置とを基準にして前記走行経路を生成可能であると共に、前記走行経路の生成後において前記開始位置の位置変更を受け付けて、前記開始位置を変更す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 route generation unit that specifies a traveling area in which the aircraft autonomously travels and that can previously generate a traveling route of the aircraft in the traveling area,
A control unit capable of instructing traveling of the aircraft along the traveling route,
The route generation unit is capable of generating the traveling route based on a start position at which the aircraft starts traveling and an end position at which the aircraft terminates traveling, and a position of the start position after the traveling route is generated. An autonomous driving system, wherein the start position can be changed upon receiving a change.
前記位置変更を受け付けた場合、前記開始位置は、前記走行領域内で且つ前記生成後の走行経路外の所定位置とすることを特徴とする請求項1に記載の自律走行システム。   The autonomous traveling system according to claim 1, wherein, when the position change is received, the start position is a predetermined position within the traveling area and outside the generated traveling route. 変更前の前記開始位置に対する前記新たな開始位置の設定可能範囲は、隣接する前記作業路間の距離と同じ距離の範囲内であることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の自律走行システム。   3. The apparatus according to claim 1, wherein the settable range of the new start position with respect to the start position before the change is within a range of the same distance as the distance between the adjacent work paths. 4. Autonomous driving system as described. 前記経路生成部は、農作業が行われる複数の作業路と、旋回操作が行われる旋回路とを交互に繋いで前記走行経路を生成し、
変更前の前記開始位置に対する前記新たな開始位置の設定可能範囲は、前記複数の作業路が生成される作業領域と前記旋回路が生成される領域との境界辺部の内、変更前の前記開始位置が属する境界辺部又は当該境界辺部の延長線上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の自律走行システム。
The route generating unit generates the traveling route by alternately connecting a plurality of work paths on which agricultural work is performed and a circling circuit on which a turning operation is performed,
The settable range of the new start position with respect to the start position before the change is a boundary side between a work region where the plurality of work paths are generated and a region where the circuit is generated. The autonomous driving system according to any one of claims 1 to 3, wherein the start position is a boundary side to which the start position belongs or an extension of the boundary side.
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