JP2022183955A - 経路生成方法、経路生成装置、及び経路生成プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】十分な旋回領域を確保できない圃場において適切に目標経路を生成することが可能な経路生成方法、経路生成装置、及び経路生成プログラムを提供すること。【解決手段】経路生成方法は、作物Vが配置される作業領域F1において、作業車両10の走行方向である第1方向Daに作業車両10を直進走行させる複数の作業経路R1を生成することと、作業領域F1の周囲の領域であって作物Vが配置されない非作業領域のうち、作業領域F1に対して第1方向Daに隣接する枕地領域Faにおいて、作業経路R1に続く経路であって、作業車両10を直進走行させる直進経路R3bを含む移動経路R3を生成することと、移動経路R3に続く単一の経路であって、作業車両10を複数の作業経路R1のそれぞれに導く移動経路R4を生成することと、を実行する。【選択図】図11
Description
本発明は、走行領域を自動走行する走行車両の目標経路を生成する経路生成方法、経路生成装置、及び経路生成プログラムに関する。
圃場、農園などの作業地に植えられた作物に対して薬液を散布しながら自動走行する作業車両が知られている(例えば特許文献1参照)。例えば、前記作業車両は、圃場の形状、作物の位置、作業の内容などの情報に基づいて予め生成された目標経路に従って自動走行を行う。
ここで、枕地領域が狭い圃場の場合、前記作業車両が作物列を移動する際に適切に旋回できない場合がある。例えば、枕地領域が狭く十分な旋回領域を確保できない圃場において、前記作業車両が第1作物列の作業を終えて次の第2作物列に進入するために枕地領域で旋回(例えば180度旋回)する場合に、前記作業車両が圃場外に逸脱してしまう場合がある。従来の技術では、このような圃場に対して、適切な前記目標経路を生成することが困難である。
本発明の目的は、十分な旋回領域を確保できない圃場において適切に目標経路を生成することが可能な経路生成方法、経路生成装置、及び経路生成プログラムに関する。
本発明に係る経路生成方法は、作業対象物が配置される作業領域において、作業車両の走行方向である第1方向に前記作業車両を直進走行させる複数の作業経路を生成することと、前記作業領域の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に隣接する第1非作業領域において、前記作業経路に続く経路であって、前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む第1移動経路を生成することと、前記第1移動経路に続く単一の経路であって、前記作業車両を前記複数の作業経路のそれぞれに導く第2移動経路を生成することと、を実行する方法である。
本発明に係る経路生成装置は、経路生成処理部を備える。前記経路生成処理部は、作業対象物が配置される作業領域において、作業車両の走行方向である第1方向に前記作業車両を直進走行させる複数の作業経路を生成する。また、前記経路生成処理部は、前記作業領域の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に隣接する第1非作業領域において、前記作業経路に続く経路であって、前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む第1移動経路を生成する。また、前記経路生成処理部は、前記第1移動経路に続く単一の経路であって、前記作業車両を前記複数の作業経路のそれぞれに導く第2移動経路を生成する。
本発明に係る経路生成プログラムは、作業対象物が配置される作業領域において、作業車両の走行方向である第1方向に前記作業車両を直進走行させる複数の作業経路を生成することと、前記作業領域の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に隣接する第1非作業領域において、前記作業経路に続く経路であって、前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む第1移動経路を生成することと、前記第1移動経路に続く単一の経路であって、前記作業車両を前記複数の作業経路のそれぞれに導く第2移動経路を生成することと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、十分な旋回領域を確保できない圃場において適切に目標経路を生成することが可能な経路生成方法、経路生成装置、及び経路生成プログラムを提供することができる。
以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[自動走行システム1]
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る自動走行システム1は、作業車両10と、操作端末20と、基地局40と、衛星50とを含んでいる。作業車両10及び操作端末20は、通信網N1を介して通信可能である。例えば、作業車両10及び操作端末20は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線LANを介して通信可能である。
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る自動走行システム1は、作業車両10と、操作端末20と、基地局40と、衛星50とを含んでいる。作業車両10及び操作端末20は、通信網N1を介して通信可能である。例えば、作業車両10及び操作端末20は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線LANを介して通信可能である。
本実施形態では、作業車両10が、圃場Fに植えられた作物V(図5参照)に薬液、水などを散布する散布作業を行う車両である場合を例に挙げて説明する。圃場Fは例えば葡萄園、林檎園などの果樹園である。作物Vは例えば葡萄の果樹である。前記散布作業は、例えば作物Vに薬液、水などの散布物を散布する作業である。他の実施形態として、作業車両10は、除草作業を行う車両、葉刈作業を行う車両、収穫作業を行う車両であってもよい。
作物Vは、圃場Fにおいて所定の間隔で複数列に配置されている。具体的には、図5に示すように、複数の作物Vは、所定の方向(D1方向)に直線状に植えられており、直線状に並ぶ複数の作物Vを含む作物列Vrを構成する。図5には、3つの作物列Vrを例示している。各作物列Vrは列方向(D2方向)に所定の間隔W1で配置されている。隣り合う作物列Vrの間隔W2の領域(空間)は、作業車両10がD1方向に走行しながら作物Vに対して散布作業を行う作業通路となる。
また、作業車両10は、予め設定された目標経路Rに沿って自動走行(自律走行)することが可能である。例えば図6に示すように、作業車両10は、作業開始位置Sから作業終了位置Gまで、作業経路R1(作業経路R1a~R1f)及び移動経路R2を含む目標経路Rに沿って自動走行する。作業経路R1は、作業車両10が作物Vに対して散布作業を行う直線状の経路であり、移動経路R2は、作業車両10が散布作業を行わないで作物列Vr間を移動する経路である。移動経路R2には、例えば旋回経路及び直進経路が含まれる。図6に示す例では、圃場Fにおいて、作物列Vr1~Vr11から成る作物Vが配置されている。図6では、作物Vが植えられている位置(作物位置)を「Vp」で表している。また、図6の圃場Fを走行する作業車両10は、車体100が門型の形状を有しており(図4C参照)、1つの作物列Vrを跨いで走行しながら、当該作物列Vrの作物V及び当該作物列Vrに隣接する作物列Vrに対して薬液を散布する。例えば図6に示すように、作業車両10が作物列Vr5を跨いで走行する場合、作業車両10の左側車体(左側部100L)が作物列Vr4,Vr5の間の作業通路を走行し、作業車両10の右側車体(右側部100R)が作物列Vr5,Vr6の間の作業通路を走行し、かつ作物列Vr4,Vr5,Vr6の作物Vに対して薬液を散布する。
また、作業車両10は、所定の列順序で自動走行を行う。例えば、作業車両10は、作物列Vr1を跨いで走行し、次に作物列Vr3を跨いで走行し、次に作物列Vr5を跨いで走行する。このように、作業車両10は、予め設定された作物列Vrの順番に応じて自動走行を行う。なお、作業車両10は、作物列Vrの配列順に1列ごとに走行してもよいし、複数列おきに走行してもよい。
衛星50は、GNSS(Global Navigation Satellite System)等の衛星測位システムを構成する測位衛星であり、GNSS信号(衛星信号)を送信する。基地局40は、衛星測位システムを構成する基準点(基準局)である。基地局40は、作業車両10の現在位置を算出するための補正情報を作業車両10に送信する。
作業車両10に搭載される測位装置16は、衛星50から送信されるGNSS信号を利用して作業車両10の現在位置(緯度、経度、高度)及び現在方位などを算出する測位処理を実行する。具体的には、測位装置16は、2台の受信機(アンテナ164及び基地局40)が受信する測位情報(GNSS信号など)と基地局40で生成される補正情報とに基づいて作業車両10を測位するRTK(Real Time Kinematic)方式などを利用して作業車両10を測位する。前記測位方式は周知の技術であるため詳細な説明は省略する。
以下、自動走行システム1を構成する各構成要素の詳細について説明する。
[作業車両10]
図3は、作業車両10を左前方側から見た外観図である。図4Aは、作業車両10を左側から見た左側面の外観図であり、図4Bは、作業車両10を右側から見た右側面の外観図であり、図4Cは、作業車両10を背面側から見た背面の外観図である。
図3は、作業車両10を左前方側から見た外観図である。図4Aは、作業車両10を左側から見た左側面の外観図であり、図4Bは、作業車両10を右側から見た右側面の外観図であり、図4Cは、作業車両10を背面側から見た背面の外観図である。
図1~図4に示すように、作業車両10は、車両制御装置11、記憶部12、走行装置13、散布装置14、通信部15、測位装置16、障害物検出装置17などを備える。車両制御装置11は、記憶部12、走行装置13、散布装置14、測位装置16、障害物検出装置17などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置11及び測位装置16は、無線通信可能であってもよい。
通信部15は、作業車両10を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して操作端末20などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
記憶部12は、各種の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)などの不揮発性の記憶部である。記憶部12には、車両制御装置11に後述の自動走行処理(図11参照)を実行させるための自動走行プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記自動走行プログラムは、CD又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部12に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して作業車両10にダウンロードされて記憶部12に記憶されてもよい。また、記憶部12には、操作端末20において生成される目標経路Rの情報を含む経路データが記憶される。例えば、前記経路データは、操作端末20から作業車両10に転送されて記憶部12に記憶される。
ここで、作業車両10は、圃場Fにおいて複数列に並べて植えられた作物V(果樹)を跨いで走行する門型の車体100を備える。図4Cに示すように、車体100は、左側部100Lと、右側部100Rと、左側部100L及び右側部100Rを接続する接続部100Cとにより門型に形成されており、左側部100L、右側部100R、及び接続部100Cの内側に作物Vの通過を許容する空間100Sが確保される。
車体100の左側部100L及び右側部100Rそれぞれの下端部には、クローラ101が設けられている。左側部100Lには、エンジン(不図示)、バッテリー(不図示)などが設けられている。右側部100Rには、散布装置14の貯留タンク14A(図4B参照)などが設けられている。このように、車体100の左側部100L及び右側部100Rに構成部品を振り分けて配置することにより、作業車両10は、左右のバランスの均衡化及び低重心化が図られている。その結果、作業車両10は、圃場Fの斜面などを安定して走行することができる。
走行装置13は、作業車両10を走行させる駆動部である。走行装置13は、エンジン、クローラ101などを備える。
左右のクローラ101は、静油圧式無段変速装置による独立変速が可能な状態でエンジンからの動力により駆動される。これにより、車体100は、左右のクローラ101が前進方向に等速駆動されることにより前進方向に直進する前進状態になり、左右のクローラ101が後進方向に等速駆動されることにより後進方向に直進する後進状態になる。また、車体100は、左右のクローラ101が前進方向に不等速駆動されることにより前進しながら旋回する前進旋回状態になり、左右のクローラ101が後進方向に不等速駆動されることで後進しながら旋回する後進旋回状態になる。また、車体100は、左右いずれか一方のクローラ101が駆動停止された状態で他方のクローラ101が駆動されることによりピボット旋回(信地旋回)状態になり、左右のクローラ101が前進方向と後進方向とに等速駆動されることでスピン旋回(超信地旋回)状態になる。また、車体100は、左右のクローラ101が駆動停止されることで走行停止状態になる。尚、左右のクローラ101は、電動モータにより駆動される電動式に構成されていてもよい。
図4Cに示すように、散布装置14は、薬液などを貯留する貯留タンク14A、薬液などを圧送する散布用ポンプ(不図示)、散布用ポンプを駆動する電動式の散布モータ(不図示)、車体100の背部において縦向き姿勢で左右に2本ずつ並列に備えられた散布管14B、各散布管14Bに3個ずつ備えられた合計12個の散布ノズル14C、薬液などの散布量及び散布パターンを変更する電子制御式のバルブユニット(不図示)、及び、これらを接続する複数の散布用配管(図示せず)などを備えている。
各散布ノズル14Cは、対応する散布管14Bに、上下方向に位置変更可能に取り付けられている。これにより、各散布ノズル14Cは、隣り合う散布ノズル14Cとの間隔及び散布管14Bに対する高さ位置を散布対象物(作物V)に応じて変更することができる。また、各散布ノズル14Cは、車体100に対する高さ位置及び左右位置を散布対象物に応じて変更可能に取り付けられている。
なお、散布装置14において、各散布管14Bに設けられる散布ノズル14Cの数量は、作物Vの種類、各散布管14Bの長さなどに応じて種々の変更が可能である。
図4Cに示すように、複数の散布ノズル14Cのうち、最左端の散布管14Bに設けられた3個の散布ノズル14Cは、車体100の左外方に位置する作物Vaに向けて薬液を左向きに散布する。複数の散布ノズル14Cのうち、最左端の散布管14Bに隣接する左内側の散布管14Bに設けられた3個の散布ノズル14Cは、車体100における左右中央の空間100Sに位置する作物Vbに向けて薬液を右向きに散布する。複数の散布ノズル14Cのうち、最右端の散布管14Bに設けられた3個の散布ノズル14Cは、車体100の右外方に位置する作物Vcに向けて薬液を右向きに散布する。複数の散布ノズル14Cのうち、最右端の散布管14Bに隣接する右内側の散布管14Bに設けられた3個の散布ノズル14Cは、空間100Sに位置する作物Vbに向けて薬液を左向きに散布する。
上記の構成により、散布装置14においては、車体100の左側部100Lに設けられた2本の散布管14Bと6個の散布ノズル14Cとが左側の散布部14Lとして機能する。また、車体100の右側部100Rに設けられた2本の散布管14Bと6個の散布ノズル14Cとが右側の散布部14Rとして機能する。そして、左右の散布部14L,14Rは、車体100の背部において、左右方向への散布が可能な状態で、左右の散布部14L,14Rの間に作物Vbの通過(空間100S)を許容する左右間隔を置いて配置されている。
散布装置14において、散布部14L,14Rによる散布パターンには、散布部14L,14Rのそれぞれが左右の両方向に薬液を散布する4方向散布パターンと、散布部14L,14Rによる散布方向が限定された方向限定散布パターンとが含まれる。前記方向限定散布パターンには、散布部14Lが左右の両方向に薬液を散布し、かつ、散布部14Rが左方向のみに薬液を散布する左側3方向散布パターンと、散布部14Lが右方向のみに薬液を散布し、かつ、散布部14Rが左右の両方向に薬液を散布する右側3方向散布パターンと、散布部14Lが右方向のみに薬液を散布し、かつ、散布部14Rが左方向のみに薬液を散布する2方向散布パターンと、散布部14Lが左方向のみに散布し、かつ、散布部14Rが薬液を散布しない左側1方向散布パターンと、散布部14Rが右方向のみに散布し、かつ、散布部14Lが薬液を散布しない右側1方向散布パターンとが含まれる。
車体100には、測位装置16から取得する測位情報などに基づいて車体100を圃場Fの目標経路Rに従って自動走行させる自動走行制御部、エンジンに関する制御を行うエンジン制御部、静油圧式無段変速装置に関する制御を行うHST(Hydro-Static Transmission)制御部、及び、散布装置14などの作業装置に関する制御を行う作業装置制御部などが搭載されている。各制御部は、マイクロコントローラなどが搭載された電子制御ユニット、マイクロコントローラの不揮発性メモリ(例えばフラッシュメモリなどのEEPROM)に記憶された各種の情報及び制御プログラムなどによって構築されている。不揮発性メモリに記憶された各種の情報には、事前に生成された目標経路Rなどが含まれてもよい。本実施形態では、各制御部を総称して「車両制御装置11」という(図2参照)。
測位装置16は、測位制御部161、記憶部162、通信部163、及びアンテナ164などを備える通信機器である。アンテナ164は、車体100の天井部(接続部100C)の前方及び後方に設けられている(図3参照)。また車体100の天井部には、作業車両10の走行状態を表示する表示灯102などが設けられている(図3参照)。なお、測位装置16には前記バッテリーが接続されており、測位装置16は、前記エンジンの停止中も稼働可能である。
通信部163は、測位装置16を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して基地局40などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
アンテナ164は、衛星から発信される電波(GNSS信号)を受信するアンテナである。アンテナ164が作業車両10の前方及び後方に設けられているため、作業車両10の現在位置及び現在方位を高精度に測位することができる。
測位制御部161は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びRAMなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。記憶部162は、測位制御部161に測位処理を実行させるための制御プログラム、及び、測位情報、移動情報などのデータを記憶する不揮発性メモリなどである。測位制御部161は、アンテナ164が衛星50から受信するGNSS信号に基づいて所定の測位方式(RTK方式など)により作業車両10の現在位置及び現在方位を測位する。
障害物検出装置17は、車体100の前方左側に設けられたライダーセンサー171Lと、車体100の前方右側に設けられたライダーセンサー171Rとを備える(図3参照)。各ライダーセンサーは、例えばライダーセンサーが照射したレーザー光が測距点に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するTOF(Time Of Flight)方式により、ライダーセンサーから測定範囲の各測距点(測定対象物)までの距離を測定する。
ライダーセンサー171Lは、車体100の前方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、ライダーセンサー171Rは、車体100の前方右側の所定範囲が測定範囲に設定されている。各ライダーセンサーは、測定した各測距点までの距離、各測距点に対する走査角(座標)などの測定情報を車両制御装置11に送信する。
また、障害物検出装置17は、車体100の前方側に設けられた左右の超音波センサー172F(図3参照)と、車体100の後方側に設けられた左右の超音波センサー172R(図4A~図4C参照)とを備える。各超音波センサーは、超音波センサーが発信した超音波が測距点に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するTOF方式により、超音波センサーから測距点までの距離を測定する。
前方左側の超音波センサー172Fは、車体100の前方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、前方右側の超音波センサー172Fは、車体100の前方右側の所定範囲が測定範囲に設定されており、後方左側の超音波センサー172Rは、車体100の後方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、後方右側の超音波センサー172Rは、車体100の後方右側の所定範囲が測定範囲に設定されている。各超音波センサーは、測定した測定対象物までの距離と測定対象物の方向とを含む測定情報を車両制御装置11に送信する。
また、障害物検出装置17は、車体100の前方側に設けられた左右の接触センサー173F(図3参照)と、車体100の後方側に設けられた左右の接触センサー173R(図4A及び図4B参照)とを備える。車体100の前方側の接触センサー173Fは、接触センサー173Fに障害物が接触した場合に障害物を検出する。車体100の後方側の接触センサー173Rの前方(作業車両10の後方側)には散布装置14が設けられており、接触センサー173Rは、散布装置14に対して障害物が接触した場合に散布装置14が後方(作業車両10の前方側)に移動することにより障害物を検出する。各接触センサーは、障害物を検出した場合に検出信号を車両制御装置11に送信する。
車両制御装置11は、障害物検出装置17から取得する障害物に関する測定情報に基づいて、作業車両10が障害物に衝突する可能性がある場合に障害物を回避する回避処理を実行する。
車両制御装置11は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の演算処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。そして、車両制御装置11は、前記ROM又は記憶部12に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより作業車両10を制御する。
車両制御装置11は、作業車両10の走行を制御する。具体的には、車両制御装置11は、測位装置16により測位される作業車両10の位置を示す位置情報に基づいて、目標経路Rに沿って作業車両10を自動走行させる。例えば、前記測位状態がRTK測位可能な状態になって、操作端末20の操作画面においてオペレータがスタートボタンを押下すると、操作端末20は作業開始指示を作業車両10に出力する。車両制御装置11は、操作端末20から前記作業開始指示を取得すると、測位装置16により測位される作業車両10の位置を示す位置情報に基づいて作業車両10の自動走行を開始させる。これにより、作業車両10は、目標経路Rに沿って自動走行を開始し、前記作業通路において散布装置14による散布作業を開始する。
また、車両制御装置11は、操作端末20から走行停止指示を取得すると作業車両10の自動走行を停止させる。例えば、操作端末20の操作画面においてオペレータがストップボタンを押下すると、操作端末20は前記走行停止指示を作業車両10に出力する。車両制御装置11は、操作端末20から前記走行停止指示を取得すると、作業車両10の自動走行を停止させる。これにより、作業車両10は、自動走行を停止し、散布装置14による散布作業を停止する。
上記の構成により、作業車両10を目標経路Rに沿って高精度に自動走行させることができるとともに、散布装置14による薬液などの散布作業を適正に行うことができる。
上述した作業車両10の構成は、本発明の作業車両の一構成例であって、本発明は上述の構成に限定されない。上述の作業車両10は、第1作物列Vrを跨いで走行しながら、前記第1作物列Vrと、前記第1作物列Vrの左右方向それぞれの第2作物列Vrとに散布物を散布する散布作業を行うことが可能な車両である。他の実施形態として、作業車両10は、車体100が門型の形状ではなく、車体100全体が作物列Vrの間(作業通路)を走行する通常の形状であってもよい。この場合、作業車両10は、作物列Vrを跨がずに各作業通路を順に自動走行する。また、散布装置14は、一つの散布部を備え、左右の両方向に薬液を散布する散布パターンと、左方向のみに薬液を散布する散布パターンと、右方向のみに薬液を散布する散布パターンとを切り替えて散布作業を行う。
[操作端末20]
図2に示すように、操作端末20は、制御部21、記憶部22、操作表示部23、及び通信部24などを備える情報処理装置である。操作端末20は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。操作端末20は、本発明の経路生成装置の一例である。
図2に示すように、操作端末20は、制御部21、記憶部22、操作表示部23、及び通信部24などを備える情報処理装置である。操作端末20は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。操作端末20は、本発明の経路生成装置の一例である。
通信部24は、操作端末20を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して一又は複数の作業車両10などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
操作表示部23は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのような表示部と、操作を受け付けるタッチパネル、マウス、又はキーボードのような操作部とを備えるユーザーインターフェースである。オペレータは、前記表示部に表示される操作画面において、前記操作部を操作して各種情報(後述の作業車両情報、圃場情報、作業情報など)を登録する操作を行うことが可能である。また、オペレータは、前記操作部を操作して作業車両10に対する作業開始指示、走行停止指示などを行うことが可能である。さらに、オペレータは、作業車両10から離れた場所において、操作端末20に表示される走行軌跡、車体100の周囲画像により、圃場F内を目標経路Rに従って自動走行する作業車両10の走行状態、作業状況、及び周囲の状況を把握することが可能である。
記憶部22は、各種の情報を記憶するHDD又はSSDなどの不揮発性の記憶部である。記憶部22には、制御部21に後述の経路生成処理を含む自動走行処理(図11参照)を実行させるための自動走行プログラム(経路生成プログラム)などの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記自動走行プログラムは、CD又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部22に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して操作端末20にダウンロードされて記憶部22に記憶されてもよい。
制御部21は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の演算処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。そして、制御部21は、前記ROM又は記憶部22に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより操作端末20を制御する。
ところで、枕地領域が狭い圃場Fの場合、作業車両10が作物列Vrを移動する際に適切に旋回できない場合がある。例えば図8に示すように、枕地領域Faが狭く十分な旋回領域を確保できない圃場Fにおいて、作業車両10が第1作物列の作業を終えて次の第2作物列に進入するために枕地領域Faで旋回(例えば180度旋回)する場合に、作業車両10が圃場外に逸脱してしまう場合がある。従来の技術では、このような圃場Fに対して、適切な目標経路Rを生成することが困難である。これに対して、本実施形態に係る操作端末20では、十分な旋回領域を確保できない圃場Fにおいて適切に目標経路Rを生成することが可能である。
なお、図8において、符号F1は、作物Vが配置された作業領域を表し、符号Fa及びFcは作業車両10が旋回する枕地領域(旋回領域)を表し、符号Fbは作業車両10が移動するための移動領域を表している。また、枕地領域Fa及びFc、移動領域Fbは、作業領域F1の周囲の領域であって、作物Vが配置されていない非作業領域に含まれる。
具体的には、図2に示すように、制御部21は、設定処理部211、経路生成処理部212、出力処理部213などの各種の処理部を含む。なお、制御部21は、前記CPUで前記制御プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記制御プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
設定処理部211は、作業車両10に関する情報(以下、作業車両情報という。)と、圃場Fに関する情報(以下、圃場情報という。)と、作業(ここでは散布作業)に関する情報(以下、作業情報という。)とを設定して登録する。
前記作業車両情報の設定処理において、設定処理部211は、作業車両10の機種、作業車両10においてアンテナ164が取り付けられている位置、作業機(ここでは散布装置14)の種類、作業機のサイズ及び形状、作業機の作業車両10に対する位置、作業車両10の作業中の車速及びエンジン回転数、作業車両10の旋回中の車速及びエンジン回転数等の情報について、オペレータが操作端末20において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。本実施形態では、作業機の情報として、散布装置14に関する情報が設定される。
前記圃場情報の設定処理において、設定処理部211は、圃場Fの位置及び形状、作業を開始する作業開始位置S及び作業を終了する作業終了位置G(図6参照)、作業方向等の情報について、オペレータが操作端末20において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。なお、作業方向とは、圃場Fから枕地領域Fa等の非作業領域を除いた領域である作業領域F1において、散布装置14で散布作業を行いながら作業車両10を走行させる方向を意味する。
圃場Fの位置及び形状の情報は、例えばオペレータが作業車両10を手動により圃場Fの外周に沿って一回り周回走行させ、そのときのアンテナ164の位置情報の推移を記録することで、自動的に取得することができる。また、圃場Fの位置及び形状は、操作端末20に地図を表示させた状態でオペレータが操作端末20を操作して当該地図上の複数の点を指定することで得られた多角形に基づいて取得することもできる。取得された圃場Fの位置及び形状により特定される領域は、作業車両10を走行させることが可能な領域(走行領域)である。
前記作業情報の設定処理において、設定処理部211は、作業情報として、作業車両10が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路の数であるスキップ数、枕地の幅等を設定可能に構成されている。
経路生成処理部212は、前記各設定情報に基づいて、作業車両10を自動走行させる経路である目標経路Rを生成する。目標経路Rは、例えば作業開始位置Sから作業終了位置Gまでの経路である。経路生成処理部212は、十分な旋回領域を確保できる圃場Fの場合に第1経路生成モードにより目標経路Rを生成し、十分な旋回領域を確保できない圃場Fの場合に第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。すなわち、経路生成処理部212は、圃場Fの形状に基づいて、目標経路Rを生成する経路生成モードを、第1経路生成モード又は第2経路生成モードに設定して目標経路Rを生成する経路生成処理を実行する。経路生成処理部212は、本発明の経路生成処理部の一例である。
ここで、第1経路生成モードによる目標経路R(図6参照)の生成方法の一例を説明する。図6に示す目標経路Rは、作物Vが植えられた領域(作業領域F1)において作物Vに対して薬液を散布する直線状の作業経路R1と、作物Vが植えられていない領域(枕地領域Fa)において散布作業を行わないで作物列Vr間を移動する移動経路R2とを含む。
図7A及び図7Bには、第1経路生成モードによる目標経路Rの生成方法の概要を示している。図7Aには、作物列Vrを模式的に示している。先ず、オペレータは作業車両10を手動により作物列Vrの外周に沿って走行させる(図7A参照)。作業車両10は、走行中に各作物列Vrの一方側(図7Aの下側)の端点E1と他方側(図7Aの上側)の端点E2とを検出し、各端点E1,E2の位置情報(座標)を取得する。なお、端点E1,E2は、既に植えられた作物Vの位置であってもよいし、これから植える予定の作物Vの位置を示す目標物の位置であってもよい。経路生成処理部212は、作業車両10から各端点E1,E2の位置情報(座標)を取得すると、対応する端点E1,E2同士を結ぶ線L1(図7B参照)を作物列Vrの作業経路R1に設定し、複数の作業経路R1と移動経路R2(旋回経路)とを含む目標経路Rを生成する。また、経路生成処理部212は、作業車両10が作業領域F1において複数の作業経路R1を往復走行し、枕地領域Faにおいて180度旋回する目標経路Rを生成する。経路生成処理部212は、生成した目標経路Rを記憶部22に記憶してもよい。
次に、第2経路生成モードによる目標経路Rの生成方法の一例について、図8に示す圃場Fを例に挙げて説明する。ここで、経路生成処理部212は、圃場F及び作業車両10に関する情報が所定の条件を満たす場合に、第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。具体的には、経路生成処理部212は、以下の条件式を満たす場合に、第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。
D<1.5L+W/2+r
D<1.5L+W/2+r
図9には、作業車両10と枕地領域Faとの関係を模式的に示している。図9には、作業車両10が作業経路Rx(第1作物列Vr)の作業を終えて枕地領域Faにおいて旋回経路Raを旋回して次の作業経路Ry(第2作物列Vr)に移動する様子を示している。前記条件式において、「D」は枕地領域Faの幅を示し、「L」は作業車両10の全長を示し、「W」は作業車両10の横幅を示し、「r」は作業車両10の旋回半径を示している。なお、作業車両10の旋回開始位置は、作物列Vrの端点E2(終点)から作業車両10の全長の半分の長さ(0.5L)の位置に設定される。
前記条件式を満たす場合、作業車両10は枕地領域Faにおいて180度旋回を行うことができず、圃場外に逸脱する恐れがある。そこで、経路生成処理部212は、前記条件式を満たす場合に、第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。すなわち、経路生成処理部212は、前記条件式を満たさない場合に第1経路生成モードにより目標経路R(図6参照)を生成し、前記条件式を満たす場合に第2経路生成モードにより目標経路R(図10参照)を生成する。
図10には、第2経路生成モードによる目標経路Rの一例を示している。経路生成処理部212は、操作画面においてオペレータから作業開始位置S及び作業終了位置Gを指定する操作を受け付け、当該操作に基づいて作業開始位置S及び作業終了位置Gを設定する。
また、経路生成処理部212は、作業領域F1において、作業車両10の走行方向である第1方向Daに作業車両10を直進走行させる複数の作業経路R1(図10では作業経路R1a~R1f)を生成する。なお、経路生成処理部212は、第1経路生成モードによる目標経路Rの作業経路R1の生成方法(図7A及び図7B参照)と同様に、各作物列Vrの端点E1,E2を結ぶ線により一方向(第1方向Da)の複数の作業経路R1を生成する。
また、経路生成処理部212は、作業領域F1の周囲の領域であって作物Vが配置されない非作業領域のうち、作業領域F1に対して第1方向Daに隣接する枕地領域Fa(本発明の第1非作業領域に相当)において、作業経路R1に続く移動経路R3(本発明の第1移動経路に相当)を生成する。移動経路R3には、作業経路R1に接続する旋回経路R3aと、旋回経路R3aに接続する直進経路R3bとが含まれる。また、直進経路R3bは、第1方向Daに対して所定角度θで傾斜した方向に延在する。
また、経路生成処理部212は、移動経路R3に続く単一の経路であって、作業車両10を複数の作業経路R1(作業経路R1a~R1f)のそれぞれに導く移動経路R4(本発明の第2移動経路に相当)を生成する。移動経路R4には、直進経路R3bに接続する旋回経路R4aと、旋回経路R4aに接続する直進経路R4bとが含まれる。また、移動経路R4は、非作業領域のうち、作業領域F1に対して第1方向Daに直交する方向に隣接する非作業領域である移動領域Fb(本発明の第2非作業領域に相当)に含まれる。また、直進経路R4bは、第1方向Daとは反対方向の第2方向Dbに延在する。
また、経路生成処理部212は、移動経路R4に続く経路であって、複数の作業経路R1(作業経路R1a~R1f)のそれぞれに接続する移動経路R5を生成する。移動経路R5には、直進経路R4bに接続する旋回経路R5aと、旋回経路R5aに接続する直進経路R5bと、直進経路R5b及び作業経路R1に接続する旋回経路R5cとが含まれる。また、移動経路R5は、非作業領域のうち、作業領域F1に対して第2方向Dbに隣接する枕地領域Fcに含まれる。また、直進経路R5bは、第1方向Da及び第2方向Dbに直交する方向に延在する。なお、図10に示す枕地領域Fcは、前記条件式を満たさない幅を有してもよい。
また、経路生成処理部212は、旋回経路R3aの旋回半径TR0、旋回経路R4aの旋回半径TR1、旋回経路R5aの旋回半径TR2、及び旋回経路R5cの旋回半径TR3を設定する。例えば、経路生成処理部212は、操作画面においてオペレータから旋回半径を選択する操作(本発明のユーザー操作に相当)を受け付ける。そして、経路生成処理部212は、各旋回経路の旋回半径をオペレータの選択操作に基づいて設定する。ここで、作業経路R1と直進経路R3bとのなす角度θは90度よりも大きくなっている。この場合、経路生成処理部212は、旋回経路R3aの旋回半径TR0を、旋回経路R4aの旋回半径TR1、旋回経路R5aの旋回半径TR2、及び旋回経路R5cの旋回半径TR3よりも小さい値に設定する。すなわち、経路生成処理部212は、十分な旋回領域を確保できない枕地領域Faにおいて、旋回半径を小さい値に設定することにより作業車両10を旋回させる。
前記旋回半径の設定方法は、上記の構成に限定されない。他の実施形態として、経路生成処理部212は、圃場Fの形状、旋回領域(枕地領域Fa)の幅、作業車両10のサイズ及び形状などの情報に基づいて、各旋回半径を設定してもよい。すなわち、経路生成処理部212は、前記ユーザー操作を介することなく各旋回半径を自動的に設定してもよい。
このように、経路生成処理部212は、第2経路生成モードにおいて、作業開始位置Sから作業終了位置Gまで作業車両10を自動走行させる、作業経路R1、移動経路R3,R4,R5を含む目標経路R(図10参照)を生成する。作業車両10は、生成された目標経路Rに沿って自動走行を行う。すなわち、作業車両10は、作業領域F1を走行する場合に作業経路R1a~R1fを順に第1方向Daに走行し、移動領域Fbを走行する場合に同一の移動経路R4(直進経路R4b)を繰り返し走行することにより、圃場F内を周回走行する。このように、作業車両10は、作業経路R1a~R1fを往路として順に走行し、移動経路R4を固定の復路として走行することにより周回走行する。
また、経路生成処理部212は、目標経路Rを走行する作業車両10の走行速度を設定する。具体的には、経路生成処理部212は、移動経路R3,R4,R5を走行する作業車両10の走行速度を、移動経路の長さに応じた速度に設定する。例えば、経路生成処理部212は、移動経路に含まれる直進経路の長さが長い程、走行速度を高速に設定する。例えば、作業経路R1の走行速度をV1、直進経路R3bの走行速度をV3、直進経路R4bの走行速度をV4、直進経路R5bの走行速度をV5とした場合に、走行速度V3,V4,V5を、走行速度V1よりも高速に設定する。また、直進経路R4bの長さが直進経路R3b及び直進経路R5bよりも長い場合に、走行速度V4を走行速度V3,V5よりも高速に設定する。これにより、移動経路R3,R4,R5を走行する走行速度を一律(同一速度)に設定した場合よりも走行時間を短くすることが可能となるため、作業効率を向上させることができる。
以上のように、経路生成処理部212は、圃場Fが前記条件式を満たさない場合に第1経路生成モードにより目標経路Rを生成し、圃場Fのうち少なくとも一部の枕地領域が前記条件式を満たす場合に第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。
出力処理部213は、経路生成処理部212が生成した目標経路Rの情報を含む経路データを作業車両10に出力する。なお、出力処理部213は、前記経路データをサーバー(不図示)に出力してもよい。前記サーバーは、複数の操作端末20のそれぞれから取得する複数の前記経路データを操作端末20及び作業車両10に関連付けて記憶し管理する。
制御部21は、上述の処理に加えて、各種情報を操作表示部23に表示させる処理を実行する。例えば、制御部21は、作業車両情報、圃場情報、作業情報などを登録する登録画面、目標経路Rを生成する操作画面、作業車両10に自動走行を開始させる操作画面、作業車両10の走行状態などを表示する表示画面などを操作表示部23に表示させる。
また制御部21は、オペレータから各種操作を受け付ける。具体的には、制御部21は、オペレータから作業車両10に作業を開始させる作業開始指示、自動走行中の作業車両10の走行を停止させる走行停止指示などを受け付ける。制御部21は、前記各指示を受け付けると、前記各指示を作業車両10に出力する。
作業車両10の車両制御装置11は、操作端末20から作業開始指示を取得すると、作業車両10の自動走行及び散布作業を開始させる。また、車両制御装置11は、操作端末20から走行停止指示を取得すると、作業車両10の自動走行及び散布作業を停止させる。
なお、操作端末20は、サーバーが提供する農業支援サービスのウェブサイト(農業支援サイト)に通信網N1を介してアクセス可能であってもよい。この場合、操作端末20は、制御部21によってブラウザプログラムが実行されることにより、サーバーの操作用端末として機能することが可能である。
[自動走行処理]
以下、図11を参照しつつ、操作端末20の制御部21及び作業車両10の車両制御装置11によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。
以下、図11を参照しつつ、操作端末20の制御部21及び作業車両10の車両制御装置11によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。
なお、本発明は、前記自動走行処理に含まれる一又は複数のステップを実行する自動走行方法の発明として捉えることができる。また、ここで説明する前記自動走行処理に含まれる一又は複数のステップは適宜省略されてもよい。なお、前記自動走行処理における各ステップは同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。さらに、ここでは制御部21及び車両制御装置11が前記自動走行処理における各ステップを実行する場合を例に挙げて説明するが、一又は複数のプロセッサーが当該自動走行処理における各ステップを分散して実行する自動走行方法も他の実施形態として考えられる。前記自動走行処理には、操作端末20の制御部21が実行する経路生成処理が含まれる。また、前記自動走行方法は、本発明の経路生成方法を含む。
ステップS1において、操作端末20の制御部21は、各種設定情報を登録する。具体的には、制御部21は、オペレータの設定操作に基づいて、作業車両10に関する情報(作業車両情報)と、圃場Fに関する情報(圃場情報)と、作業に関する情報(作業情報)とを設定して登録する。
次にステップS2において、制御部21は、圃場Fの枕地領域の幅が所定幅以上であるか否かを判定する。例えば図8に示す圃場Fにおいて、制御部21は、前記圃場情報に基づいて枕地領域Faの幅D(図9参照)が所定幅(1.5L+W/2+r)以上であるか否かを判定する。枕地領域Faの幅Dが所定幅以上である場合(S2:Yes)、処理はステップS3に移行する。一方、枕地領域Faの幅Dが所定幅未満である場合(S2:No)、処理はステップS21に移行する。なお、図6に示す圃場Fは、枕地領域Faの幅Dが所定幅以上である場合の圃場を示し、図8に示す圃場Fは、枕地領域Faの幅Dが所定幅未満である場合の圃場を示している。
ステップS3では、制御部21は、第1経路生成モードにより目標経路Rを生成する。例えば、制御部21は、オペレータから図6に示す圃場Fにおいて作業開始位置S及び作業終了位置Gを指定する操作を受け付けると、作業領域F1において作業車両10を往復走行させる複数の作業経路R1と、枕地領域Fa,Fcにおいて作業車両10を180度旋回させる移動経路R2とを含む目標経路Rを生成する。ステップS3の後、処理はステップS4に移行する。
これに対して、ステップS21では、制御部21は、第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。例えば、制御部21は、オペレータから図8に示す圃場Fにおいて作業開始位置S及び作業終了位置Gを指定する操作を受け付けると、作業領域F1において作業車両10を一方向(第1方向Da)に走行させる複数の作業経路R1と、枕地領域Faにおいて作業車両10を直進走行させる直進経路R3bを含む移動経路R3と、移動経路R3に続く単一の経路であって、作業車両10を一方向(第2方向Db)に直進走行させる直進経路R4bを含む移動経路R4と、移動経路R4に続く経路であって、作業車両10を各作業経路R1(作業経路R1a~R1f)に進入させる移動経路R5と、を含む目標経路Rを生成する。
なお、移動経路R4は非作業領域の移動領域Fbに設定され、移動経路R4に含まれる直進経路R4bは、第1方向Daとは反対方向の第2方向Dbに延在する。ステップS21の後、処理はステップS4に移行する。
ステップS4では、制御部21は、目標経路Rの経路データを作業車両10に転送する。作業車両10の車両制御装置11は、前記経路データを取得すると記憶部12に記憶する。
次にステップS5において、車両制御装置11は、操作端末20から作業開始指示を取得したか否かを判定する。例えば、オペレータが操作端末20においてスタートボタンを押下すると、操作端末20は作業開始指示を作業車両10に出力する。車両制御装置11が操作端末20から作業開始指示を取得すると(S5:Yes)、処理はステップS6に移行する。車両制御装置11は、操作端末20から作業開始指示を取得するまで待機する(S5:No)。
ステップS6において、車両制御装置11は、前記経路データに応じた目標経路Rに沿って自動走行を開始する。例えば図6に示す圃場Fでは、作業車両10は、第1経路生成モードにより生成された目標経路Rに沿って自動走行を行う。また例えば図10に示す圃場Fでは、作業車両10は、第2経路生成モードにより生成された目標経路Rに沿って自動走行を行う。
次にステップS7において、車両制御装置11は、作業車両10が作業を終了したか否かを判定する。車両制御装置11は、作業車両10の位置が作業終了位置Gに一致する場合に作業を終了したと判定する。作業車両10が作業を終了した場合(S7:Yes)、前記自動走行処理は終了する。車両制御装置11は、作業車両10が作業を終了するまでステップS7の処理を繰り返して自動走行を継続する。
以上説明したように、本実施形態に係る自動走行システム1は、作業対象物(作物V)が配置される作業領域F1において、作業車両10の走行方向である第1方向Daに作業車両10を直進走行させる複数の作業経路R1を生成し、作業領域F1の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、作業領域F1に対して第1方向Daに隣接する第1非作業領域(枕地領域Fa)において、作業経路R1に続く経路であって、作業車両10を直進走行させる直進経路R3bを含む移動経路R3を生成し、移動経路R3に続く単一の経路であって、作業車両10を複数の作業経路R1のそれぞれに導く移動経路R4を生成する。
また、本実施形態に係る自動走行方法(経路生成方法)は、一又は複数のプロセッサーが、作業対象物(作物V)が配置される作業領域F1において、作業車両10の走行方向である第1方向Daに作業車両10を直進走行させる複数の作業経路R1を生成することと、作業領域F1の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、作業領域F1に対して第1方向Daに隣接する第1非作業領域(枕地領域Fa)において、作業経路R1に続く経路であって、作業車両10を直進走行させる直進経路R3bを含む移動経路R3を生成することと、移動経路R3に続く単一の経路であって、作業車両10を複数の作業経路R1のそれぞれに導く移動経路R4を生成することと、を実行する方法である。
上記の構成によれば、例えば図10に示すように、枕地領域Faが作業車両10を180度旋回させることが困難な形状である場合に、作業車両10を、作業経路R1を走行させた後に、枕地領域Faにおいて180度旋回させることなく直進経路R3bを直進走行させる目標経路Rを生成することができる。このように、十分な旋回領域を確保できない圃場Fにおいて適切に目標経路Rを生成することが可能になる。そして、作業車両10は、十分な旋回領域を確保できない圃場Fにおいても、効率的に自動走行しながら作業を行うことができる。
本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の他の実施形態について以下に説明する。
例えば図12に示す圃場Fは、作業領域F1に対して第1方向Daに隣接する枕地領域Fa及び第2方向Dbに隣接する枕地領域Fcの両方が前記条件式を満たす圃場である。この場合、本発明の他の実施形態として、経路生成処理部212は、作業領域F1の周囲の領域であって作物Vが配置されない非作業領域のうち、作業領域F1に対して第2方向Dbに隣接する枕地領域Fcにおいて、作業経路R1に接続する移動経路R5を生成する。移動経路R5には、移動経路R4の直進経路R4bに接続する旋回経路R5aと、旋回経路R5cに接続する直進経路R5bとが含まれる。また、直進経路R5bは、第1方向Daに対して所定角度θで傾斜した方向に延在する。
また、経路生成処理部212は、旋回経路R5cの旋回半径TR3を、旋回経路R4aの旋回半径TR1及び旋回経路R5aの旋回半径TR2よりも小さい値に設定する。このように、経路生成処理部212は、圃場Fのうち少なくとも一部の枕地領域が前記条件式を満たす場合に第2経路生成モードにより目標経路Rを生成する。
本発明の他の実施形態として、作業車両10が180度旋回することが困難な枕地領域Faに含まれる移動経路R3に接続する移動経路R4(復路)が、作業領域F1に含まれてもよい。すなわち、移動経路R4に含まれる直進経路R4bは、作業経路R1の一つであってもよい。例えば、図13に示すように、直進経路R4bは、複数の作業経路R1のうち作業領域F1の端部に位置する作業経路R1gであってもよい。これにより、作業車両10は、作業領域F1を走行する場合に作業経路R1a~R1fを順に第1方向Daに走行し、同一の移動経路R4(作業経路R1g)を繰り返し走行することにより、圃場F内を周回走行する。このように、作業車両10は、作業経路R1a~R1fを往路として順に走行し、作業経路R1gを固定の復路として走行することにより周回走行する。
なお、図13に示す目標経路Rにおいて、作業車両10は、作業経路R1gを1回目に走行する際に散布作業を行い、2回目以降に走行する際には散布作業を行わない。また、作業車両10は、作業経路R1gを2回目以降に走行する際の走行速度を、1回目に走行する際の走行速度よりも高速に設定してもよい。
上述の各実施形態では、操作端末20単体が本発明に係る経路生成装置に相当するが、本発明に係る経路生成装置は、操作端末20及びサーバー(不図示)のうち一又は複数の構成要素を含むものであってもよい。例えば、前記サーバー単体が本発明に係る経路生成装置を構成してもよい。
1 :自動走行システム
10 :作業車両
11 :車両制御装置
14 :散布装置
16 :測位装置
17 :障害物検出装置
20 :操作端末(経路生成装置)
211 :設定処理部
212 :経路生成処理部
213 :出力処理部
40 :基地局
50 :衛星
F :圃場
F1 :作業領域
R :目標経路
R1 :作業経路
R2 :移動経路
R3 :移動経路(第1移動経路)
R3b :直進経路
R4 :移動経路(第2移動経路)
R4b :直進経路
Fa :枕地領域(第1非作業領域)
Fb :移動領域(第2非作業領域)
V :作物(作業対象物)
Vr :作物列
Da :第1方向
Db :第2方向
10 :作業車両
11 :車両制御装置
14 :散布装置
16 :測位装置
17 :障害物検出装置
20 :操作端末(経路生成装置)
211 :設定処理部
212 :経路生成処理部
213 :出力処理部
40 :基地局
50 :衛星
F :圃場
F1 :作業領域
R :目標経路
R1 :作業経路
R2 :移動経路
R3 :移動経路(第1移動経路)
R3b :直進経路
R4 :移動経路(第2移動経路)
R4b :直進経路
Fa :枕地領域(第1非作業領域)
Fb :移動領域(第2非作業領域)
V :作物(作業対象物)
Vr :作物列
Da :第1方向
Db :第2方向
Claims (11)
- 作業対象物が配置される作業領域において、作業車両の走行方向である第1方向に前記作業車両を直進走行させる複数の作業経路を生成することと、
前記作業領域の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に隣接する第1非作業領域において、前記作業経路に続く経路であって、前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む第1移動経路を生成することと、
前記第1移動経路に続く単一の経路であって、前記作業車両を前記複数の作業経路のそれぞれに導く第2移動経路を生成することと、
を実行する経路生成方法。 - 前記第2移動経路は、前記第1方向とは反対方向の第2方向に前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む、
請求項1に記載の経路生成方法。 - 前記第2移動経路は、前記非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に直交する方向に隣接する第2非作業領域に含まれる、
請求項1又は2に記載の経路生成方法。 - 前記第2移動経路は、前記複数の作業経路のうち前記作業領域の端部に位置する作業経路である、
請求項1又は2に記載の経路生成方法。 - 前記第1移動経路に含まれる前記直進経路は、前記第1方向に対して傾斜した方向に延在する、
請求項1~4のいずれかに記載の経路生成方法。 - 前記第1移動経路に含まれる旋回経路の旋回半径を、前記第2移動経路に含まれる旋回経路の旋回半径よりも小さい値に設定する、
請求項1~5のいずれかに記載の経路生成方法。 - 旋回経路の旋回半径を選択するユーザー操作を受け付け、
前記第1移動経路に含まれる旋回経路の旋回半径と、前記第2移動経路に含まれる旋回経路の旋回半径とを、前記ユーザー操作に基づいて設定する、
請求項6に記載の経路生成方法。 - 前記第2移動経路を走行する前記作業車両の走行速度を、前記第2移動経路の長さに応じた速度に設定する、
請求項1~5のいずれかに記載の経路生成方法。 - 前記作業車両は、第1作業対象物を跨いで走行しながら、前記第1作業対象物と、前記第1作業対象物の左右方向それぞれの第2作業対象物とに散布物を散布する散布作業を行うことが可能な車両である、
請求項1~8のいずれかに記載の経路生成方法。 - 作業対象物が配置される作業領域において、作業車両の走行方向である第1方向に前記作業車両を直進走行させる複数の作業経路と、
前記作業領域の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に隣接する第1非作業領域において、前記作業経路に続く経路であって、前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む第1移動経路と、
前記第1移動経路に続く単一の経路であって、前記作業車両を前記複数の作業経路のそれぞれに導く第2移動経路と、
を生成する経路生成処理部を備える経路生成装置。 - 作業対象物が配置される作業領域において、作業車両の走行方向である第1方向に前記作業車両を直進走行させる複数の作業経路を生成することと、
前記作業領域の周囲の領域であって前記作業対象物が配置されない非作業領域のうち、前記作業領域に対して前記第1方向に隣接する第1非作業領域において、前記作業経路に続く経路であって、前記作業車両を直進走行させる直進経路を含む第1移動経路を生成することと、
前記第1移動経路に続く単一の経路であって、前記作業車両を前記複数の作業経路のそれぞれに導く第2移動経路を生成することと、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための経路生成プログラム。
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