JP2023078841A - 自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】自動走行可能な作業車両における目標経路への追従性を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムを提供すること。【解決手段】自動走行システム1は、圃場Fにおいて作業車両10を目標経路Rに従って自動走行させる走行処理部111と、予め設定された操舵感度に基づいて作業車両10を操舵する操舵処理部112と、作業車両10が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能とする変更処理部113とを備える。【選択図】図7B
Description
本発明は、作業車両を自動走行させる自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムに関する。
従来、作業車両の位置情報に基づいて、予め設定された目標経路を自動走行する作業車両が知られている。例えば前記作業車両は、目標経路上の前方目標点を設定し、当該前方目標点に向かって走行することにより、目標経路に沿って走行を行うことが可能となる(例えば特許文献1参照)。
ところで、前記従来の技術において、前方目標点を設定する位置によっては前方目標点と目標経路とが成す角度が異なる。前記角度は作業車両が操舵する角度に対応するため前記角度が大きいほど操舵感度は高く、前記角度が小さいほど操舵感度は低くなる。前記操舵感度が高いと素早く目標経路に復帰することができる反面、急激な方向転換となるため作業車両の挙動が不安定になる。一方で、前記操舵感度が低い場合には、作業車両の挙動は安定するものの、目標経路に復帰する時間が長くなる。
このように、従来の作業車両では、予め設定された操舵感度に応じて自動走行を行っているため、目標経路への追従性が低下する問題が生じる。
本発明の目的は、自動走行可能な作業車両における目標経路への追従性を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムを提供することにある。
本発明に係る自動走行方法は、作業領域において作業車両を目標経路に従って自動走行させることと、予め設定された操舵感度に基づいて、前記作業車両を操舵することと、前記作業車両が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能とすることと、を実行する方法である。
本発明に係る自動走行システムは、作業領域において作業車両を目標経路に従って自動走行させる走行処理部と、予め設定された操舵感度に基づいて、前記作業車両を操舵する操舵処理部と、前記作業車両が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能とする変更処理部と、を備えるシステムである。
本発明に係る自動走行プログラムは、作業領域において作業車両を目標経路に従って自動走行させることと、予め設定された操舵感度に基づいて、前記作業車両を操舵することと、前記作業車両が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能とすることと、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、自動走行可能な作業車両における目標経路への追従性を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行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。
図1に示されるように、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。自動走行システム1は、圃場F内において作業車両10を自動走行させるシステムである。圃場Fは、本発明の作業領域の一例である。
本実施形態では、作業車両10がトラクタである場合を例に挙げて説明する。なお、他の実施形態として、作業車両10は、田植機、コンバイン、建設機械、又は除雪車などであってもよい。作業車両10は、圃場F(図3参照)内を予め設定された目標経路Rに従って自動走行(自律走行)可能な構成を備える、所謂ロボットトラクタである。なお、前記ロボットトラクタは、オペレータが作業車両10に搭乗せず遠隔操作によって作業車両10を自動走行させることが可能な車両をいう。また、作業車両10は、圃場内において自動走行しながら所定の作業を行うことが可能である。
作業車両10は、測位装置16により算出される作業車両10の現在位置の位置情報に基づいて、圃場Fに対して予め生成された目標経路Rに従って自動走行する。なお、目標経路Rは、作業機14が作業を行う作業経路(直進経路R1)(図3の実線部分)と、作業機14が作業を行わない非作業経路(旋回経路R2)(図3の点線部分)とを含み、作業開始位置Sから作業終了位置Gまで、複数の直進経路R1及び複数の旋回経路R2を含んでいる。
作業車両10は、例えば図3に示す圃場Fにおいて、作業開始位置Sから作業終了位置Gまで複数の直進経路R1を平行に往復走行しながら、各直進経路R1で作業機14により作業を行う。目標経路Rは、図3に示す経路に限定されず、作業内容に応じて適宜設定される。
なお、作業車両10は、オペレータが搭乗してオペレータの操作に応じて目標経路Rを自動走行するものであってもよいし、直進経路のみ自動走行を行うものであってもよい。例えば、オペレータが作業車両10に搭乗して車速を変更する操作(アクセル操作、ブレーキ操作など)を行うと、作業車両10は、当該操作に応じて車速を制御しながら目標経路R又は目標経路Rの一部(例えば直進経路R1)を自動走行する。また、作業車両10は、作業経路ごとに設定された車速情報に従って車速を制御しながら目標経路Rを自動走行してもよい。
また、圃場Fは所定の傾斜角度を有する傾斜地であってもよい。図4には、傾斜した圃場Fの一例を示している。図4に示す圃場Fは、圃場Fにおける作業車両10の進行方向(A1方向)に角度θaだけ傾斜し、作業車両10の進行方向に対する左右方向(B1方向)に角度θbだけ傾斜している。なお、本発明の作業領域は、傾斜地であってもよいし、平地であってもよい。
[作業車両10]
図1及び図2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、作業機14、通信部15、測位装置16などを備える。車両制御装置11は、記憶部12、走行装置13、作業機14、測位装置16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。
図1及び図2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、作業機14、通信部15、測位装置16などを備える。車両制御装置11は、記憶部12、走行装置13、作業機14、測位装置16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10参照)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、フラッシュROM、EEPROM、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の経路データが記憶されてもよい。
走行装置13は、作業車両10を走行させる駆動部である。図2に示すように、走行装置13は、エンジン131、前輪132、後輪133、トランスミッション134、フロントアクスル135、リアアクスル136、ハンドル137などを備える。なお、前輪132及び後輪133は、作業車両10の左右にそれぞれ設けられている。また、走行装置13は、前輪132及び後輪133を備えるホイールタイプに限らず、作業車両10の左右に設けられるクローラを備えるクローラタイプであってもよい。
エンジン131は、不図示の燃料タンクに補給される燃料を用いて駆動するディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどの駆動源である。走行装置13は、エンジン131とともに、又はエンジン131に代えて、電気モーターを駆動源として備えてもよい。なお、エンジン131には、不図示の発電機が接続されており、当該発電機から作業車両10に設けられた車両制御装置11等の電気部品及びバッテリー等に電力が供給される。なお、前記バッテリーは、前記発電機から供給される電力によって充電される。そして、作業車両10に設けられている車両制御装置11及び測位装置16等の電気部品は、エンジン131の停止後も前記バッテリーから供給される電力により駆動可能である。
エンジン131の駆動力は、トランスミッション134及びフロントアクスル135を介して前輪132に伝達され、トランスミッション134及びリアアクスル136を介して後輪133に伝達される。また、エンジン131の駆動力は、PTO軸(不図示)を介して作業機14にも伝達される。作業車両10が自動走行を行う場合、走行装置13は、車両制御装置11の命令に従って走行動作を行う。
作業機14は、例えば草刈機、耕耘機、プラウ、施肥機、播種機、散布機などであって、作業車両10に着脱可能であってもよい。これにより、作業車両10は、作業機14各々を用いて各種の作業を行うことが可能である。本実施形態では、作業機14は草刈機である場合を例に挙げて説明する。
例えば、作業車両10は、直装型の作業機14(草刈機)を装着して圃場F内を走行しながら草刈作業を行う。なお、作業機14は、作業車両10に固定される直装型の作業機に限定されず、作業車両10に牽引される牽引型の作業機であってもよい。
ハンドル137は、オペレータ又は車両制御装置11によって操作される操作部である。例えば走行装置13では、車両制御装置11によるハンドル137の操作に応じて、不図示の油圧式パワーステアリング機構などによって前輪132の角度が変更され、作業車両10の進行方向が変更される。
また、走行装置13は、ハンドル137の他に、車両制御装置11によって操作される不図示のシフトレバー、アクセル、ブレーキ等を備える。そして、走行装置13では、車両制御装置11による前記シフトレバーの操作に応じて、トランスミッション134のギアが前進ギア又はバックギアなどに切り替えられ、作業車両10の走行態様が前進又は後進などに切り替えられる。また、車両制御装置11は、前記アクセルを操作してエンジン131の回転数を制御する。また、車両制御装置11は、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪132及び後輪133の回転を制動する。
測位装置16は、測位制御部161、記憶部162、通信部163、及び測位用アンテナ164などを備える通信機器である。例えば、測位装置16は、図2に示すように、オペレータが搭乗するキャビン138の上部に設けられている。また、測位装置16の設置場所はキャビン138に限らない。さらに、測位装置16の測位制御部161、記憶部162、通信部163、及び測位用アンテナ164は、作業車両10において異なる位置に分散して配置されていてもよい。なお、前述したように測位装置16には前記バッテリーが接続されており、測位装置16は、エンジン131の停止中も稼働可能である。また、測位装置16として、例えば携帯電話端末、スマートフォン、又はタブレット端末などが代用されてもよい。
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。例えば、前記プログラムは、フラッシュROM、EEPROM、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162に記憶される。なお、前記プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して測位装置16にダウンロードされて記憶部162に記憶されてもよい。
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(不図示)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。測位用アンテナ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。
測位制御部161は、測位用アンテナ164が衛星から受信するGNSS信号に基づいて作業車両10の現在位置を算出する。例えば、作業車両10が圃場Fを自動走行する場合に、測位用アンテナ164が複数の衛星のそれぞれから発信される電波(発信時刻、軌道情報など)を受信すると、測位制御部161は、測位用アンテナ164と各衛星との距離を算出し、算出した距離に基づいて作業車両10の現在位置(緯度及び経度)を算出する。また、測位制御部161は、作業車両10に近い基地局(基準局)に対応する補正情報を利用して作業車両10の現在位置を算出する、リアルタイムキネマティック方式(RTK-GPS測位方式(RTK方式))による測位を行ってもよい。このように、作業車両10は、RTK方式による測位情報を利用して自動走行を行う。なお、作業車両10の現在位置は、測位位置(例えば測位用アンテナ164の位置)と同一位置であってもよいし、測位位置からずれた位置であってもよい。
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。
ところで、従来の技術において、前方目標点を設定する位置によっては前方目標点と目標経路とが成す角度が異なる。例えば図5に示すように、前方目標点がP1の場合の角度θ1と、前方目標点がP2の場合の角度θ2とは互いに異なる。前記角度は作業車両10が操舵する角度に対応するため前記角度が大きいほど操舵感度は高く、前記角度が小さいほど操舵感度は低くなる。図5に示す例では、前方目標点がP1の場合は操舵感度が高くなり、前方目標点がP2の場合は操舵感度が低くなる。前記操舵感度が高いと素早く目標経路Rに復帰することができる反面、急激な方向転換となるため作業車両10の挙動が不安定になる。一方で、前記操舵感度が低い場合には、作業車両10の挙動は安定するものの、目標経路Rに復帰する時間が長くなる。図5に示す例では、前方目標点がP1の場合には作業車両10は前方目標点P1で目標経路Rに復帰し、前方目標点がP2の場合には作業車両10は前方目標点P2で目標経路Rに復帰する。
このように、従来の作業車両10では、予め設定された前記操舵感度に応じて自動走行を行っているため、目標経路Rへの追従性が低下する問題が生じる。特に、圃場Fが傾斜地である場合には、上記問題が生じ易くなる。例えば図6に示すように、作業車両10が目標経路Rに対して傾斜地の下側に位置する場合、前記操舵感度が低いと作業車両10が目標経路Rに復帰し難くなる。また作業車両10が目標経路Rに対して傾斜地の上側に位置する場合、前記操舵感度が高いと作業車両10が目標経路Rを行き過ぎてしまう。
これに対して、本実施形態に係る自動走行システム1は、以下に示すように、自動走行可能な作業車両における目標経路への追従性を向上させることが可能である。
具体的には、図1に示すように、車両制御装置11は、走行処理部111、操舵処理部112、変更処理部113などの各種の処理部を含む。なお、車両制御装置11は、前記CPUで前記自動走行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、前記自動走行プログラムは、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。
走行処理部111は、作業車両10の走行を制御する。具体的には、走行処理部111は、測位制御部161により測位される作業車両10の現在位置を示す位置情報に基づいて作業車両10を目標経路Rに従って自動走行させる。例えば、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(不図示)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。作業車両10の走行処理部111は、操作端末20から作業開始指示を取得すると、測位制御部161により測位される作業車両10の現在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に従って自動走行を開始し、作業機14による作業を開始する。なお、目標経路Rは、例えば操作端末20により生成される。作業車両10は、操作端末20から目標経路Rの経路データを取得して、目標経路Rに従って圃場F内を自動走行する(図3参照)。
また、走行処理部111は、操作端末20から作業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(不図示)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は作業停止指示を作業車両10に出力する。走行処理部111は、操作端末20から作業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、作業機14による作業を停止する。走行処理部111は、本発明の走行処理部の一例である。
操舵処理部112は、予め設定された操舵感度(ステアリング感度)に基づいて、作業車両10を操舵する。前記操舵感度は、ステアリングの応答性を示す指標である。前記操舵感度が高いほど操舵角(ハンドル切れ角)が大きくなり、前記操舵感度が低いほど操舵角が小さくなる。操舵処理部112は、本発明の操舵処理部の一例である。
例えば、オペレータは、操作端末20に表示される操作画面において、操舵感度を設定することができる。具体的には、図9に示す操作画面において、オペレータは、標準モード、敏感モード、鈍感モードのうちいずれかの感度モードを選択する。前記敏感モードは、標準モードよりも前記操舵感度が高く、前記鈍感モードは、標準モードよりも前記操舵感度が低くなっている。オペレータが感度モードを選択すると、操舵処理部112は、選択された感度モードの情報を操作端末20から取得して、当該感度モードの操舵感度を設定し、当該操舵感度に基づいて作業車両10を操舵する。なお、前記感度モードの情報は、目標経路Rに関連付けられている。敏感モード及び鈍感モードの一方は本発明の第1感度モードの一例であり、他方は本発明の第2感度モードの一例である。
例えば、オペレータは、圃場Fの状態(傾斜角度、土壌の状態など)、作業車両10の状態(重量、作業内容など)を見て感度モードを選択する。例えば、オペレータは圃場Fが傾斜地の場合に、作業車両10の追従性を高めるために「敏感モード」を選択する。また例えば、オペレータは圃場Fが平地で土壌が荒れていない場合に、「鈍感モード」を選択する。
このように、操舵処理部112は、オペレータによる感度モードの選択操作(図9参照)に基づいて、作業車両10の操舵感度を予め設定する。図9に示す例では、オペレータが敏感モードを設定しているため、操舵処理部112は、作業車両10の操舵感度を、敏感モードの操舵感度に予め設定する。なお、オペレータは自動モード(図9参照)を選択することもできる。オペレータが自動モードを選択した場合、操舵処理部112は、圃場Fの状態、作業車両10の状態、過去の作業履歴などの情報に基づいて、操舵感度を自動的に設定する。
変更処理部113は、作業車両10が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更することが可能である。具体的には、変更処理部113は、作業車両10が自動走行中に、作業車両10の状態に基づいて前記操舵感度を変更することが可能である。例えば、変更処理部113は、作業車両10が自動走行中に、作業車両10の車速に基づいて前記操舵感度を変更することが可能である。例えば、作業車両10が目標経路Rに従って自動走行中に、作業車両10に搭乗するオペレータが作業車両10の車速を変更(加速操作又は減速操作)した場合に、変更処理部113は、予め設定された感度モードにおける操舵感度を、変更後の車速に応じた操舵感度に変更する。なお、変更後の車速が所定範囲内の場合には、変更処理部113は、予め設定された操舵感度を変更しなくてもよい。変更処理部113は、本発明の変更処理部の一例である。
ここで、各感度モードには、作業車両10の車速に応じた操舵感度が設定されている。具体的には、各感度モードには、車速が遅いほど操舵感度が高く、車速が速いほど操舵感度が低くなるように、操舵感度が設定されている。図7Aには、各感度モードにおける操舵感度と車速との関係を表す感度情報E1を示している。図7Bには、各感度モードと車速との関係(感度特性)を示すグラフを示している。図7Bのグラフは、図7Aの感度情報E1をグラフ化したものである。感度情報E1(感度特性)は、予め設定されて記憶部12に記憶される。
図7A及び図7Bに示すように、敏感モードでは、最低感度が「8」に設定され、最高感度が「12」に設定されている。また、敏感モードでは、車速が1km/h~3km/hまでは操舵感度が「12」に設定され、車速が3km/h~6km/hまでは操舵感度が「12」から「8」に徐々に低下するように設定され、車速が6km/h~10km/hまでは操舵感度が「8」に設定されている。このように、敏感モードでは、車速が1km/h~3km/hの場合に操舵感度が最高感度(上限値「12」)になり、車速が6km/h以上の場合に操舵感度が最低感度(下限値「8」)になる。
また、標準モードでは、最低感度が「5」に設定され、最高感度が「12」に設定されている。また、標準モードでは、車速が1km/h~7km/hまでは操舵感度が「12」から「5」に徐々に低下するように設定され、車速が7km/h~10km/hまでは操舵感度が「5」に設定されている。このように、標準モードでは、車速が1km/hの場合に操舵感度が最高感度(上限値「12」)になり、車速が7km/h以上の場合に操舵感度が最低感度(下限値「5」)になる。
また、鈍感モードでは、最低感度が「1」に設定され、最高感度が「12」に設定されている。また、鈍感モードでは、車速が1km/h~7km/hまでは操舵感度が「12」から「1」に徐々に低下するように設定され、車速が7km/h~10km/hまでは操舵感度が「1」に設定されている。このように、鈍感モードでは、車速が1km/hの場合に操舵感度が最高感度(上限値「12」)になり、車速が7km/h以上の場合に操舵感度が最低感度(下限値「1」)になる。
このように、敏感モードにおいて操舵感度の第1上限値(例えば「12」)が設定されており、鈍感モードにおいて操舵感度の第2上限値(例えば「12」)が設定されている。そして、敏感モードにおいて操舵感度を前記第1上限値に設定する場合の作業車両10の最高車速(例えば「3km/h」)と、鈍感モードにおいて操舵感度を前記第2上限値に設定する場合の作業車両10の最高車速(例えば「1km/h」)とは、互いに異なる速度に設定されている。前記第1上限値及び前記第2上限値は、同一であってもよいし、異なってもよい。
また、敏感モードにおいて操舵感度の第1下限値(例えば「8」)が設定されており、鈍感モードにおいて操舵感度の第2下限値(例えば「1」)が設定されている。そして、敏感モードにおいて操舵感度を前記第1下限値に設定する場合の作業車両10の最低車速(例えば「6km/h」)と、鈍感モードにおいて操舵感度を前記第2下限値に設定する場合の作業車両10の最低車速(例えば「7km/h」)とは、互いに異なる速度に設定されている。
また、敏感モードに対して、第1操舵感度(例えば「8」)から第2操舵感度(例えば「12」)まで変更可能な複数段階の操舵感度が設定されており、鈍感モードに対して、第1操舵感度(例えば「8」)とは異なる第3操舵感度(例えば「1」)から前記第2操舵感度(例えば「12」)まで変更可能な複数段階の操舵感度が設定されている。
操舵処理部112は、図7A及び図7Bに示す感度情報E1(感度特性)に基づいて作業車両10を操舵する。例えばオペレータが操舵感度を敏感モードに設定した場合、操舵処理部112は、敏感モードの感度特性(図7B参照)に基づいて作業車両10を操舵する。
例えば、作業車両10の感度モードが予め敏感モードに設定されている場合に、作業車両10が「3km/h」で自動走行中にオペレータが車速を「5km/h」に加速すると、変更処理部113は、敏感モードにおいて操舵感度を「12」から「約9.5」に低下させ、操舵処理部112は操舵感度「約9.5」で作業車両10を操舵する。また、オペレータが敏感モードにおいてさらに車速を「6km/h以上」に加速すると、変更処理部113は操舵感度を「8」に固定し、操舵処理部112は操舵感度「8」で作業車両10を操舵する。また、オペレータが敏感モードにおいて車速を「1km/h~3km/h」に変更すると、変更処理部113は操舵感度を「12」に固定し、操舵処理部112は操舵感度「12」で作業車両10を操舵する。
また例えば、作業車両10の感度モードが予め鈍感モードに設定されている場合に、作業車両10が「4km/h」で自動走行中にオペレータが車速を「6km/h」に加速すると、変更処理部113は、鈍感モードにおいて操舵感度を「約6.5」から「約2.8」に低下させ、操舵処理部112は操舵感度「約2.8」で作業車両10を操舵する。また、オペレータがさらに車速を「7km/h以上」に加速すると、変更処理部113は、敏感モードにおいて操舵感度を「1」に固定し、操舵処理部112は操舵感度「1」で作業車両10を操舵する。
なお、作業車両10の車速の変化は、オペレータの操作(アクセル操作、ブレーキ操作など)だけでなく、圃場Fの状態によっても生じる。例えば圃場Fが傾斜地の場合(図6参照)において、作業車両10が目標経路Rに対して傾斜地の下側に位置して目標経路Rに向かって走行(上り走行)する場合は車速が遅くなり、作業車両10が目標経路Rに対して傾斜地の上側に位置して目標経路Rに向かって走行(下り走行)する場合は車速が速くなる。この場合、変更処理部113は、圃場Fの状態に起因して変化する車速に応じて操舵感度を変更する。このため、例えば、傾斜地の圃場Fにおいて作業車両10が上り走行する場合、変更処理部113は、操舵感度を高い感度に変更し、傾斜地の圃場Fにおいて作業車両10が下り走行する場合、変更処理部113は、操舵感度を低い感度に変更する。
このように、操舵処理部112は、互いに操舵感度が異なる複数の感度モードのうちいずれかの感度モードに設定し、変更処理部113は、当該感度モードにおいて、圃場Fの状態及び作業車両10の状態の少なくともいずれかに基づいて、操舵感度を変更する。また、変更処理部113は、各感度モードにおいて、作業車両10の車速が第1速度の場合の操舵感度を、作業車両10の車速が前記第1速度よりも遅い第2速度の場合の操舵感度よりも低い感度に設定する。例えば、変更処理部113は、作業車両10の車速が速くなるほど操舵感度が低下するように、各感度モードの操舵感度を設定する。
[操作端末20]
図1に示すように、操作端末20は、操作制御部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。
図1に示すように、操作端末20は、操作制御部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。
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に対する自動走行指示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、操作制御部21に所定の制御処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、フラッシュROM、EEPROM、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、操作端末20が備える所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部22に記憶される。なお、前記制御プログラムは、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。また、記憶部22は、作業車両10から送信される作業情報を記憶してもよい。
また、記憶部22には、作業車両10を自動走行させるための専用アプリケーションがインストールされている。操作制御部21は、前記専用アプリケーションを起動させて、作業車両10に関する各種情報の設定処理、作業車両10の目標経路Rの生成処理、作業車両10に対する自動走行指示などを行う。
操作制御部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、操作制御部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。
図1に示すように、操作制御部21は、車両設定処理部211、圃場設定処理部212、作業設定処理部213、経路生成処理部214、出力処理部215、及び受付処理部216などの各種の処理部を含む。なお、操作制御部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。
車両設定処理部211は、作業車両10に関する情報(以下、作業車両情報という。)を設定する。車両設定処理部211は、作業車両10の機種、作業車両10において測位用アンテナ164が取り付けられている位置、作業機14の種類、作業機14のサイズ及び形状、作業機14の作業車両10に対する位置等の情報について、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。
圃場設定処理部212は、圃場Fに関する情報(以下、圃場情報という。)を設定する。圃場設定処理部212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、作業方向等の情報について、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、非作業地などを除いた領域において、作業機14で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に搭乗して圃場Fの外周に沿って一回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ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。
作業設定処理部213は、作業を具体的にどのように行うかに関する情報(以下、作業情報という。)を設定する。作業設定処理部213は、作業情報として、作業車両10(無人トラクタ)と有人の作業車両10の協調作業の有無、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、及び非耕作地の幅等を設定可能に構成されている。
経路生成処理部214は、前記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。本実施形態の目標経路Rは、作業機14が作業を行う作業経路(直進経路R1)と、作業機14が作業を行わない非作業経路(旋回経路R2)とを含む(図3参照)。経路生成処理部214は、車両設定処理部211、圃場設定処理部212及び作業設定処理部213で設定された前記各設定情報に基づいて、作業車両10の目標経路Rを生成して記憶することができる。
具体的には、経路生成処理部214は、圃場設定で登録した作業開始位置S及び作業終了位置Gに基づいて目標経路R(図3参照)を生成する。目標経路Rは、図3に示す経路に限定されない。
また、経路生成処理部214は、目標経路Rに関連付けて作業車両10の車速(走行速度)の情報を設定する。例えば、オペレータは、図8に示すメニュー画面の「経路生成」を選択して車速を登録する。オペレータは、作業時の車速(直進経路R1の走行速度)、旋回時の車速(旋回経路R2の走行速度)などを設定することができる。経路生成処理部214は、設定された車速情報を目標経路Rに関連付けて登録する。
また、経路生成処理部214は、作業車両10の操舵感度を設定する。例えば、オペレータは、図9に示す操舵感度(ステアリング感度)設定画面において、複数の感度モードの中から所望の感度モードを選択する。オペレータが感度モードを選択すると、経路生成処理部214は、選択された感度モードを目標経路Rに関連付けて登録する。
出力処理部215は、経路生成処理部214により生成された目標経路Rの経路データを作業車両10に出力する。また、出力処理部215は、オペレータの操作に基づいて、作業開始指示及び作業終了指示を作業車両10に出力する。
受付処理部216は、オペレータから、作業開始の指示操作(作業開始指示操作)、自動走行している作業車両10の作業を停止させる指示操作(作業停止指示操作)などを受け付ける。受付処理部216が前記作業開始指示操作を受け付けると、出力処理部215が前記作業開始指示を作業車両10に出力する。これにより、作業車両10の車両制御装置11は、操作端末20から前記作業開始指示を取得する。車両制御装置11は、前記作業開始指示を取得すると、作業車両10の作業及び走行を開始させる。また、受付処理部216が前記作業停止指示操作を受け付けると、出力処理部215が前記作業停止指示を作業車両10に出力する。これにより、作業車両10の車両制御装置11は、操作端末20から前記作業停止指示を取得する。車両制御装置11は、前記作業停止指示を取得すると、作業車両10の作業及び走行を停止させる。
作業車両10は、操作端末20から転送される目標経路Rの経路データを受信すると記憶部12に記憶する。作業車両10は、現在位置が圃場F内に位置している場合に自動走行できるように構成されており、現在位置が圃場F外に位置している場合には自動走行できないように構成されている。また、作業車両10は、例えば現在位置が作業開始位置Sと一致している場合に自動走行できるように構成されている。
作業車両10は、現在位置が作業開始位置Sと一致している場合に、オペレータにより操作画面においてスタートボタンが押されて作業開始指示が与えられると、車両制御装置11によって、作業機14による作業を開始する。すなわち、操作制御部21は、現在位置が作業開始位置Sと一致していることを条件に作業車両10の自動走行を許可する。なお、作業車両10の自動走行を許可する条件は、前記条件に限定されない。
車両制御装置11は、目標経路Rの情報に基づいて、作業車両10を作業開始位置Sから作業終了位置Gまで自動走行させるとともに、作業機14を昇降させて作業を実行させる。また、車両制御装置11は、目標経路Rに関連付けられた操舵感度、すなわち予め設定された操舵感度(感度モード)に基づいて作業車両10を操舵する。また、車両制御装置11は、作業車両10の車速に応じて前記操舵感度を変更しながら作業車両10を自動走行させる(図7B参照)。例えば、車両制御装置11は、オペレータによる車速の変更操作(加速操作、減速操作)に応じて前記操舵感度を変更しながら作業車両10を自動走行させる。
また、車両制御装置11は、作業車両10が作業を終了すると、作業終了位置Gから圃場Fの入口まで自動走行させてもよい。作業車両10が自動走行している場合、操作制御部21は、作業車両10の状態(位置、車速等)を作業車両10から受信して操作表示部23に表示させることができる。
なお、操作端末20は、サーバー(不図示)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、操作制御部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、前記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。そして、前記サーバーは、上述の各処理部を備え、各処理を実行する。
[自動走行処理]
以下、図10を参照しつつ、自動走行システム1が実行する前記自動走行処理の一例について説明する。
以下、図10を参照しつつ、自動走行システム1が実行す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、ここでは車両制御装置11及び操作制御部21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。
ステップS1において、操作端末20の操作制御部21は、各種設定情報を登録する。具体的には、操作制御部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。また、操作制御部21は、作業開始位置S及び作業終了位置G、走行方向などの情報を設定して登録する。
次にステップS2において、操作制御部21は、作業車両10の操舵感度を設定する。具体的には、操作制御部21は、図9に示す操舵感度設定画面において、オペレータから感度モードの選択操作を受け付け、オペレータが選択した感度モードを設定する。また、操作制御部21は、前記各設定情報に基づいて操舵感度(感度モード)を自動的に設定してもよい。例えば、操作制御部21は、圃場Fの状態、作業車両10の状態、過去の作業履歴などの情報に基づいて、操舵感度を自動的に設定する。
次にステップS3において、操作制御部21は、前記各設定情報に基づいて、目標経路Rを生成する。例えば、操作制御部21は、圃場Fにおいて、オペレータが指定した作業開始位置S及び作業終了位置Gに基づいて、作業開始位置S及び作業終了位置Gを結ぶ目標経路R(図3参照)を生成する。また、オペレータが作業車両10の車速を登録した場合、操作制御部21は、車速情報を目標経路Rに関連付けて登録する。また、オペレータが作業車両10の感度モードを選択した場合、操作制御部21は、感度モードを目標経路Rに関連付けて登録する。操作制御部21は、これらの情報を含む目標経路Rの経路データを記憶部22に記憶する。
次にステップS4において、操作制御部21は、オペレータから作業開始指示操作を受け付けたか否かを判定する。操作制御部21は、オペレータから作業開始指示操作を受け付けると(S4:Yes)、処理をステップS5に移行させる。操作制御部21は、オペレータから作業開始指示操作を受け付けるまで待機する(S4:No)。
ステップS5において、操作制御部21は、目標経路Rの経路データを作業車両10に出力する。目標経路Rには、前記感度モードの情報などが含まれる。
次にステップS6において、作業車両10の車両制御装置11は、前記経路データに対応する目標経路Rに応じた自動走行処理を実行する。具体的には、車両制御装置11は、作業車両10の現在位置が作業開始位置S(直進経路R1の始端位置)に一致する場合に、自動走行を開始させる。また、車両制御装置11は、予め設定された操舵感度に基づいて作業車両10を操舵する。例えば、オペレータが操作端末20において「敏感モード」を選択した場合、車両制御装置11は、敏感モードの操舵感度(図7A及び図7B参照)に基づいて作業車両10を操舵する。
次にステップS7において、車両制御装置11は、作業車両10の車速が変化したか否かを判定する。例えば、作業車両10に搭乗したオペレータがアクセル操作及びブレーキ操作を行った場合に、作業車両10の車速が変化する。また例えば、傾斜地の圃場F(図6参照)を作業車両10が下側から上側に向かって走行(上り走行)する場合、又は、傾斜地の圃場Fを作業車両10が上側から下側に向かって走行(下り走行)する場合に(図6)、作業車両10の車速が変化する。車両制御装置11は、作業車両10の車速が変化した場合(S7:Yes)、処理をステップS71に移行させる。一方、車両制御装置11は、作業車両10の車速が変化しない場合(S7:No)、処理をステップS8に移行させる。
ステップS71では、車両制御装置11は、操舵感度を変更する。具体的には、車両制御装置11は、感度特性を示す感度情報E1(図7A及び図7B参照)に基づいて、予め設定された操舵感度を、前記車速に対応する操舵感度に変更する。ここでは、車両制御装置11は、敏感モードの感度特性に基づいて、操舵感度を変更する。ステップS71の後、処理はステップS6に移行する。車両制御装置11は、作業車両10を変更後の操舵感度により操舵しながら自動走行を行う。このように、車両制御装置11は、自動走行中に作業車両10の車速が変化した場合に、予め設定された操舵感度を変化後の車速に応じて変更する。
ステップS8では、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。例えば、作業車両10が作業終了位置Gに到達した場合(S8:Yes)、車両制御装置11は、処理を終了する。一方、作業車両10が作業終了位置Gに到達していない場合(S8:No)、処理はステップS6に戻り、上述の処理を繰り返す。以上のようにして、自動走行システム1は、前記自動走行処理を実行する。
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、圃場Fにおいて作業車両10を目標経路Rに従って自動走行させ、予め設定された操舵感度に基づいて作業車両10を操舵する。また、自動走行システム1は、作業車両10が自動走行中に、予め設定された操舵感度を変更可能な構成を備える。
上記構成によれば、作業車両10が自動走行中に、予め設定された操舵感度を変更することが可能となるため、例えば車速の変化に応じた操舵感度に変更することができる。例えば作業車両10の車速が速くなった場合に操舵感度を低くし、作業車両10の車速が遅くなった場合に操舵感度を高くする。これにより、作業車両10が自動走行中の目標経路への追従性を向上させることができる。
[他の実施形態]
本発明の他の実施形態について以下に説明する。
本発明の他の実施形態について以下に説明する。
上述の実施形態では、変更処理部113は、作業車両10の車速に基づいて、予め設定された操舵感度を変更しているが、他の実施形態として、変更処理部113は、圃場Fの状態に基づいて、予め設定された操舵感度を変更してもよい。
具体的には、変更処理部113は、圃場Fの傾斜角度(図4の角度θa、角度θbなど)に基づいて、予め設定された操舵感度を変更する。例えば、変更処理部113は、予め設定された感度モードにおいて、圃場Fの傾斜角度に基づいて操舵感度を変更する。例えば、変更処理部113は、圃場Fの傾斜角度が第1角度の場合の操舵感度を、圃場Fの傾斜角度が前記第1角度よりも大きい第2角度の場合の操舵感度よりも高い感度に設定する。
また、圃場Fが所定の傾斜角度を有する傾斜地(図6参照)である場合において、変更処理部113は、作業車両10の位置が目標経路Rに対して傾斜地の下側に位置する場合の操舵感度を、作業車両10の位置が目標経路Rに対して傾斜地の上側に位置する場合の操舵感度よりも高い感度に設定する。このように、変更処理部113は、自動走行中の作業車両10の傾斜地に対する位置及び走行方向に応じて、予め設定された操舵感度を変更してもよい。
また、変更処理部113は、作業車両10の傾きに基づいて、予め設定された操舵感度を変更してもよい。例えば、作業車両10が自動走行中に圃場Fの傾斜、土壌の荒れ状態に応じて傾きを検知した場合に、変更処理部113は、作業車両10の傾き角度に基づいて前記操舵感度に変更する。
また、変更処理部113は、作業車両10の重量に基づいて、予め設定された操舵感度を変更してもよい。例えば、操舵処理部112は、作業車両10の重量が所定重量未満の場合に操舵感度を低くし、作業車両10の重量が所定重量以上の場合に操舵感度を高くする。これにより、作業車両10の走行安定性を向上させることができる。
また、変更処理部113は、圃場Fの傾斜角度、作業車両10の傾きに基づいて、予め設定された感度モードを変更してもよい。例えば、変更処理部113は、予め設定された鈍感モードを、圃場Fの状態、作業車両10の状態に応じて敏感モードに変更する。
以上のように、本発明において、変更処理部113は、予め設定された操舵感度又は感度モードを、圃場Fの状態(傾斜角度、土壌の状態など)及び作業車両10の状態(車速、重量など)の少なくともいずれかに基づいて、操舵感度又は感度モードを変更する。
本発明の他の実施形態として、変更処理部113は、自動走行中のオペレータによる操舵感度の変更操作に基づいて、予め設定された操舵感度を変更してもよい。図11Aには、自動走行中に操作端末20に表示される操作画面(本発明の受付画面の一例)の一例を示している。また図11Bには、作業車両10の操舵感度に対する車速(目標車速)の変化特性を示している。操作制御部21は、オペレータから前記操舵感度を変更する操作を受け付ける操作画面(図11A参照)を操作端末20に表示させる。
ここでは、作業車両10に対して、標準モードの感度モードが予め設定されているものとする。作業車両10が標準モードで自動走行中にオペレータが図11Aに示す操作画面において感度レベル(操舵感度)を変更した場合、車両制御装置11は、図11Bに示す車速特性に基づいて、変更後の感度レベルに対応する車速を設定する。作業車両10は、変更された感度レベルと、当該感度レベルに対応する車速とに基づいて、自動走行を行う。このように、変更処理部113は、作業車両10が自動走行中にオペレータから前記操舵感度を変更する操作を受け付けた場合に、予め設定された前記操舵感度を変更する。
また、操作制御部21は、操舵感度の制限値を設定可能であってもよい。具体的には、操作制御部21は、作業車両10の車速が所定速度の場合に、感度レベルを所定範囲で調整可能に設定する。例えば、作業車両10の車速が「10km/h」の場合に、変更処理部113は、感度レベルを「-2」から「6」の範囲(図11B参照)で変更可能とする。この場合、感度レベルの上限値は「6」となる。また例えば、作業車両10の車速が「4km/h」の場合には、変更処理部113は、感度レベルを「8」から「11」の範囲(図11B参照)で変更可能とする。この場合、感度レベルの上限値は「11」となる。この構成によれば、車速に応じた適切な操舵感度を設定することができるため、作業車両10の走行安定性を向上させることができる。
ここで、例えば作業車両10の車速が「10km/h」の場合において、オペレータが感度レベルを上限値(「6」)より高い「7」以上に上げた場合に、操作制御部21は、操作画面(図11C参照)において、感度レベルの数値に下線などの特定画像を表示させる。なお、操作制御部21は、上限値の「6」に下線を付してもよいし、オペレータが変更した数値(7以上)に下線を付してもよい。前記下線などの特定画像を付すことにより、オペレータによる感度レベルの変更操作が反映されていないことを、オペレータに認識させることができる。
他の実施形態として、操作制御部21は、経路生成の際に、図12に示す設定画面(本発明の受付画面の一例)において、オペレータから感度レベルの設定操作を受け付けてもよい。すなわち、操作制御部21は、経路生成において、感度モードの選択操作(図9参照)に代えて、感度レベルの選択操作を受け付けてもよい。車両制御装置11は、経路生成においてオペレータが選択した感度レベルを、作業車両10に予め設定する。この場合、変更処理部113は、作業車両10が自動走行中に、圃場Fの状態(傾斜角度)、作業車両10の状態(車速、傾き)、オペレータによる速度変更操作に基づいて、予め設定された操舵レベル(操舵感度)を変更してもよい。
[インジケータの構成例]
本発明に係る自動走行システムは、予め設定された目標経路Rと作業車両10が現在走行している走行経路(現在位置)との位置ずれ量(偏差量)を操作端末20に表示させる構成を備えてもよい。
本発明に係る自動走行システムは、予め設定された目標経路Rと作業車両10が現在走行している走行経路(現在位置)との位置ずれ量(偏差量)を操作端末20に表示させる構成を備えてもよい。
図13Aには、自動走行中の操作画面の一例を示している。前記操作画面には、前記位置ずれ量を表すインジケータG1が表示される。なお、オペレータは、操作画面において、感度レベルを設定する操作部(図11A参照)と、インジケータG1の表示部(図13A参照)とを相互に切り替えることが可能である。
図13Bに示すように、インジケータG1は、目標経路Rの位置に対応する中央の表示部K0と、作業車両10の現在位置が目標経路Rに対して左側に偏差している場合に偏差量に応じて点灯する表示部KLと、作業車両10の現在位置が目標経路Rに対して右側に偏差している場合に偏差量に応じて点灯する表示部KRとにより構成されている。
操作端末20は、作業車両10の位置情報を取得して目標経路Rとの偏差量を算出し、算出した偏差量に応じてインジケータG1の表示部KL,KRを点灯させる。オペレータは、インジケータG1の表示状態を見て作業車両10の位置ずれを把握することができる。
また、操作端末20は、オペレータから作業車両10の走行位置を補正する補正操作(オフセット操作)を受け付ける構成を備えている。具体的には、図13Cに示すように、操作端末20は、自動走行中の操作画面において、オフセット設定部H1を表示させて、オペレータから作業車両10の位置補正量(オフセット量)を受け付ける。例えば、作業車両10が左側に5cmだけ偏差している状態がインジケータG1に表示された場合にオペレータがオフセット設定部H1において「右側5cm」を設定すると、作業車両10は現在位置から右側に5cmの経路を目標にして走行位置を補正する。
ここで、従来のシステムでは、例えば図13Dに示すように、作業車両10が左側にL1(cm)だけ偏差している状態がインジケータG1に表示された場合にオペレータがオフセット設定部H1において「右側L1(cm)」を設定すると、操作端末20は、目標経路Rを右側にL1だけずらした経路(目標経路R´)を設定し、目標経路R´に対する作業車両10の偏差に基づいてインジケータG1を表示させている。このように、従来のシステムでは、オフセットされた目標経路R´と作業車両10の現在位置との偏差によりインジケータG1を表示させているため、図13Dに示すように、作業車両10が元の目標経路Rに戻ったとしてもインジケータG1の表示が元に戻らず、作業車両10の位置がずれたままの表示になる。このため、オペレータは、インジケータG1の表示状態(図13D参照)を見ても、作業車両10が元の目標経路Rに復帰したかどうかを把握することが困難である。
そこで、本発明に係る自動走行システムは、作業車両10のオフセット操作(図13C参照)を受け付けた場合に、作業車両10の現在位置と、予め設定された目標経路Rとの偏差に基づいてインジケータG1の表示制御を行う構成を備える。
例えば図14に示すように、作業車両10が左側にL1(cm)だけ偏差している状態がインジケータG1に表示された場合にオペレータがオフセット設定部H1において「右側L1(cm)」を設定すると、操作端末20は、予め設定された元の目標経路Rに対する作業車両10の偏差L2に基づいてインジケータG1を表示させる。これにより、作業車両10が目標経路Rに近付くに従って偏差L2が小さくなり、それに伴って左側の表示部KLの点灯数が減少していく。
上記構成によれば、オペレータは、インジケータG1の表示状態(図14参照)を見て、作業車両10が元の目標経路Rに対してどの程度位置ずれが生じているのか、目標経路Rに復帰したかどうかなどを容易に把握することができる。
インジケータG1の表示態様は図13Aに示す構成に限定されない。他の実施形態として、操作制御部21は、上述の感度モード(操舵感度)に応じてインジケータG1の表示態様を変更してもよい。図15A~図15Dには、インジケータG1の表示態様の一例を示している。
例えば、感度モードが「標準モード」に設定された場合、操作制御部21は、図15Aに示すインジケータG1を表示させる。図15Aに示すインジケータG1では、基準の表示領域を有する表示部K1が表示部K0の左右に配置され、表示部K1よりも表示領域が大きい表示部K2が左右端部に配置されている。
また例えば、感度モードが「鈍感モード」に設定された場合、操作制御部21は、図15Bに示すインジケータG1を表示させる。図15Bに示すインジケータG1では、表示部K1よりも表示領域が大きい表示部K2が表示部K0の左右に配置されている。
また例えば、感度モードが「敏感モード」に設定された場合、操作制御部21は、図15Cに示すインジケータG1を表示させる。図15Cに示すインジケータG1では、表示部K1よりも表示領域が小さい表示部K3が表示部K0の左右に配置され、表示部K1が左右端部側に配置されている。
「敏感モード」の他の表示態様として、操作制御部21は、図15Dに示すインジケータG1を表示させてもよい。図15Dに示すインジケータG1では、表示部K1よりも表示領域が大きい表示部K2が表示部K0の左右に配置され、表示部K1よりも表示領域が小さい表示部K3が表示部K2の隣に配置され、表示部K1が左右端部側に配置されている。
このように、操作制御部21は、感度レベルが高くなるほど表示部(マス目)の大きさを小さく(細分化)することにより、作業車両10の偏差量の変化を、インジケータG1に正確に反映させることができる。例えば、敏感モードにおいて小さいオフセット量を設定した場合でも、作業車両10の偏差状態を正確に表示させることができる(図15C、図15D参照)。操作制御部21は、自動走行中に変更された操舵感度に応じてインジケータG1の表示態様(図13A、図15A~図15D)を変更してもよい。
1 :自動走行システム
10 :作業車両
11 :車両制御装置
20 :操作端末
21 :操作制御部
111 :走行処理部
112 :操舵処理部
113 :変更処理部
211 :車両設定処理部
212 :圃場設定処理部
213 :作業設定処理部
214 :経路生成処理部
215 :出力処理部
216 :受付処理部
E1 :感度情報
F :圃場(作業領域)
R :目標経路
10 :作業車両
11 :車両制御装置
20 :操作端末
21 :操作制御部
111 :走行処理部
112 :操舵処理部
113 :変更処理部
211 :車両設定処理部
212 :圃場設定処理部
213 :作業設定処理部
214 :経路生成処理部
215 :出力処理部
216 :受付処理部
E1 :感度情報
F :圃場(作業領域)
R :目標経路
Claims (13)
- 作業領域において作業車両を目標経路に従って自動走行させることと、
予め設定された操舵感度に基づいて、前記作業車両を操舵することと、
前記作業車両が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能とすることと、
を実行する自動走行方法。 - 互いに操舵感度が異なる複数の感度モードのうちいずれかの感度モードである第1感度モードに設定し、
前記第1感度モードにおいて、前記作業領域の状態及び前記作業車両の状態の少なくともいずれかに基づいて、前記操舵感度を変更する、
請求項1に記載の自動走行方法。 - 前記第1感度モードにおいて、前記作業車両の車速に基づいて前記操舵感度を変更する、
請求項2に記載の自動走行方法。 - 前記車速が第1速度の場合の前記操舵感度を、前記車速が前記第1速度よりも遅い第2速度の場合の前記操舵感度よりも低い感度に設定する、
請求項3に記載の自動走行方法。 - 前記第1感度モードにおいて、前記作業領域の傾斜角度に基づいて前記操舵感度を変更する、
請求項2に記載の自動走行方法。 - 前記傾斜角度が第1角度の場合の前記操舵感度を、前記傾斜角度が前記第1角度よりも大きい第2角度の場合の前記操舵感度よりも高い感度に設定する、
請求項5に記載の自動走行方法。 - 前記作業領域が所定の傾斜角度を有する傾斜地である場合において、前記作業車両の位置が前記目標経路に対して前記傾斜地の下側に位置する場合の前記操舵感度を、前記作業車両の位置が前記目標経路に対して前記傾斜地の上側に位置する場合の前記操舵感度よりも高い感度に設定する、
請求項5又は6に記載の自動走行方法。 - 前記複数の感度モードに含まれる第1感度モードにおいて前記操舵感度の第1上限値が設定されており、
前記複数の感度モードに含まれる第2感度モードにおいて前記操舵感度の第2上限値が設定されており、
前記操舵感度を前記第1上限値に設定する場合の前記作業車両の最高車速と、前記操舵感度を前記第2上限値に設定する場合の前記作業車両の最高車速とは、互いに異なる速度に設定されている、
請求項2に記載の自動走行方法。 - 前記複数の感度モードに含まれる第1感度モードに対して、第1操舵感度から第2操舵感度まで変更可能な複数段階の操舵感度が設定されており、
前記複数の感度モードに含まれる第2感度モードに対して、第1操舵感度とは異なる第3操舵感度から前記第2操舵感度まで変更可能な複数段階の操舵感度が設定されている、
請求項2に記載の自動走行方法。 - 前記作業車両が自動走行中にユーザーから前記操舵感度を変更する操作を受け付けた場合に、予め設定された前記操舵感度を変更する、
請求項1に記載の自動走行方法。 - 前記ユーザーから前記操舵感度を変更する操作を受け付ける受付画面を操作端末に表示させる、
請求項10に記載の自動走行方法。 - 作業領域において作業車両を目標経路に従って自動走行させる走行処理部と、
予め設定された操舵感度に基づいて、前記作業車両を操舵する操舵処理部と、
前記作業車両が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能な変更処理部と、
を備える自動走行システム。 - 作業領域において作業車両を目標経路に従って自動走行させることと、
予め設定された操舵感度に基づいて、前記作業車両を操舵することと、
前記作業車両が自動走行中に、予め設定された前記操舵感度を変更可能とすることと、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための自動走行プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021192143A JP2023078841A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021192143A JP2023078841A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023078841A true JP2023078841A (ja) | 2023-06-07 |
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ID=86646035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021192143A Pending JP2023078841A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2023078841A (ja) |
-
2021
- 2021-11-26 JP JP2021192143A patent/JP2023078841A/ja active Pending
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