JP2024021825A - 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】複数の作業車両が自動走行している場合において異常が生じた作業車両をユーザーが容易に把握す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。【解決手段】検知処理部112は、複数の作業車両10の少なくともいずれかの異常を検知する。報知処理部113は、複数の作業車両10のうち作業車両10aの異常を検知した場合に、複数の作業車両10のそれぞれと通信可能な操作端末20において作業車両10aに関する特定情報を報知させる。【選択図】図11
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、圃場内を自動走行しながら作業を行うことが可能な作業車両が知られている。また、作業車両が圃場内を自動走行中に中断事由が発生した場合に、オペレータの操作端末に通知する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
近年、一の圃場において複数の作業車両を同時に自動走行させたり、複数の圃場において複数の作業車両を同時に自動走行させたりする作業形態が普及している。この場合、オペレータ、監視者などのユーザーは、複数の作業車両を同時に監視しなければならないため、例えば作業車両に異常が生じた場合に当該作業車両を把握することが困難になる。
本発明の目的は、複数の作業車両が自動走行している場合において異常が生じた作業車両をユーザーが容易に把握す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、作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させることと、前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知することと、前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させることと、を実行する自動走行方法である。
本発明に係る自動走行システムは、走行処理部と検知処理部と報知処理部とを備える。前記走行処理部は、作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させる。前記検知処理部は、前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知する。前記報知処理部は、前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させる。
本発明に係る自動走行プログラムは、作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させることと、前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知することと、前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させることと、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である。
本発明によれば、複数の作業車両が自動走行している場合において異常が生じた作業車両をユーザーが容易に把握す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。
本実施形態では、作業車両10がトラクター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、作業領域である圃場内を予め設定された目標経路に従って自動走行(自律走行)可能な構成を備えている。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。さらに、作業車両10は、複数の圃場間を接続する道路(接続路)を予め設定された圃場間経路に従って自動走行可能な構成を備えている。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、圃場内及び圃場外(道路)において予め設定された目標経路及び圃場間経路に従って自動走行する。
例えば、作業車両10は、図3及び図4Aに示す圃場F1において、予め設定された目標経路R1(作業経路)に従って自動走行しながら所定の作業を行う。作業車両10は、圃場F1の作業が終了すると、道路R0を予め設定された圃場間経路R12(移動経路)を自動走行して圃場F2に移動する。例えば、作業車両10は、圃場F1の出入口H1と圃場F2の出入口H2とを接続する圃場間経路R12を自動走行する。作業車両10は、圃場F2に到着すると、圃場F2(図3及び図4B参照)において、予め設定された目標経路R2(作業経路)に従って自動走行しながら所定の作業を行う。圃場F1内の目標経路R1及び圃場F2内の目標経路R2は、それぞれの作業内容に応じて適宜設定される。また、道路R0の圃場間経路R12は、オペレータ(ユーザー)による操作(ティーチング操作)に応じて設定される。本実施形態では、作業車両10が圃場F1から圃場F2まで移動する道路R0上の圃場間経路R12を例に挙げるが、圃場間経路R12は、作業車両10が圃場F2から圃場F1まで移動する道路R0上の経路であってもよい。また、作業車両10が3つ以上の圃場を順に移動する場合、圃場間経路はそれぞれの圃場間に設定されてもよい。圃場間経路R12は、本発明の領域間経路の一例である。なお、本発明の領域間経路は、圃場から圃場へと移動するための経路(圃場間経路)ではなく、単に道路R0上の第1地点から第2地点へと移動するための経路(地点間経路)であってもよい。また、前記第1地点及び前記第2地点は、地図上でユーザーが指定して位置であってもよい。
なお、本発明の接続路は、農道、林道、公道、私道、自動車道など、作業車両専用の道路であってもよいし、一般車両(乗用車など)が通行可能な道路であってもよい。
[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。作業車両10は、通信部15を介して操作端末20と無線通信を行うことが可能である。
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17参照)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及び圃場間経路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(駆動源)、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に着脱可能である。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F1内及び圃場F2内のそれぞれ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。
また、作業車両10は、道路R0(図3参照)を走行する場合に、作業機14を装着した状態で走行してもよいし、作業機14を取り外した状態で走行してもよい。例えば、作業車両10が圃場F1及び圃場F2のそれぞれにおいて草刈作業を行う場合、作業車両10は、圃場F1の草刈作業が終了した後、草刈機を装着した状態で道路R0を走行して圃場F2に移動し、圃場F2の草刈作業を行う。なお、作業車両10は、作業機14の昇降機能を備える場合、作業機14を上げた状態で道路R0を走行する。また例えば、圃場F1及び圃場F2のそれぞれにおいて異なる作業を行う場合、作業車両10は、圃場F1の作業が終了した後、作業機14を取り外した状態で道路R0を走行して圃場F2に移動し、圃場F2において作業機14を装着して作業を行う。
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。オペレータがティーチング操作(詳細は後述する)を行う場合、オペレータはハンドル137を操作して作業車両10を手動走行させる。
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F1、圃場F2、道路R0など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。
車両制御装置11は、作業車両10に対する各種のユーザー操作に応じて当該作業車両10の動作を制御する。また、車両制御装置11は、測位装置16により算出される作業車両10の現在位置と、予め設定される目標経路及び圃場間経路とに基づいて、当該作業車両10の自動走行処理を実行する。
図1に示すように、車両制御装置11は、走行処理部111、検知処理部112、報知処理部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、操作端末20から走行開始指示を取得すると作業車両10の自動走行を開始させる。例えば、操作端末20の操作画面においてオペレータがスタートボタンを押下すると、操作端末20は走行開始指示を作業車両10に出力する。走行処理部111は、操作端末20から走行開始指示を取得すると、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、例えば圃場F1内において目標経路R1(図4A参照)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。また、作業車両10は、例えば圃場F2内において目標経路R2(図4B参照)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。また、作業車両10は、例えば道路R0において圃場間経路R12(図3参照)に従って自動走行を行う。すなわち、走行処理部111は、圃場外の道路R0において圃場間経路R12に従って作業車両10を自動走行させることが可能である。例えば、走行処理部111は、圃場F1と圃場F2とを接続する道路R0を、道路R0上に設定された圃場間経路R12に従って作業車両10を自動走行させる。なお、作業車両10が自動走行する目標経路及び圃場間経路は、例えば操作端末20において生成される。作業車両10は、操作端末20から目標経路及び圃場間経路に対応する経路データを取得して、目標経路及び圃場間経路に従って自動走行する。
また、走行処理部111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は走行停止指示を作業車両10に出力する。
また、走行処理部111は、作業車両10が障害物を検出した場合に作業車両10の自動走行を停止させる。例えば、作業車両10に搭載される障害物検出装置(不図示)が作業車両10の前方3m~8mの範囲で障害物を検出した場合に、走行処理部111は、作業車両10を減速走行させる。また前記障害物検出装置が作業車両10の前方3mまでの範囲で障害物を検出した場合に、走行処理部111は、作業車両10を停止させる。検知処理部112及び報知処理部113の具体的構成については後述する。
[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し、パーソナルコンピュータ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し、パーソナルコンピュータ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、前記操作部において、作業車両10を圃場F1と圃場F2とを接続する道路R0(接続路)を自動走行させるための圃場間経路R12を設定する操作(ティーチング操作)を行う。
また、オペレータは、前記操作部を操作して作業車両10に対する走行開始指示、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により、圃場F1、圃場F2、道路R0を目標経路及び圃場間経路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に後述の自動走行処理(図17参照)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。
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の目標経路及び圃場間経路の生成処理、作業車両10に対する自動走行指示などを行う。
また、記憶部22には、作業車両10に関する情報である作業車両情報、目標経路に関する情報である目標経路情報などのデータが記憶される。前記作業車両情報には、作業車両10ごとに、車両番号、型式などの情報が含まれる。前記車両番号は、作業車両10の識別情報である。前記型式は、作業車両10の型式である。なお、記憶部22には、1台の作業車両10に関する前記作業車両情報が記憶されてもよいし、複数台の作業車両10に関する前記作業車両情報が記憶されてもよい。例えば、特定のオペレータが複数台の作業車両10を所有する場合、各作業車両10に関する前記作業車両情報が記憶部22に記憶される。
前記目標経路情報には、目標経路ごとに、経路名、圃場名、住所、圃場面積、作業時間などの情報が含まれる。前記経路名は、操作端末20において生成された目標経路の経路名である。前記圃場名は、前記目標経路が設定された作業対象の圃場の名称である。前記住所は、前記圃場の住所であり、前記圃場面積は、前記圃場の面積である。前記作業時間は、作業車両10により前記圃場の作業に要する時間である。
前記目標経路が道路R0に対応する経路(圃場間経路)である場合、前記目標経路情報には、経路名、住所、走行距離、走行時間などの情報が含まれる。前記経路名は道路R0の名称であり、前記住所は道路R0の住所である。前記走行距離は、作業車両10が道路R0を走行する距離であり、例えば圃場F1から圃場F2までの距離である。前記走行時間は、作業車両10が道路R0を走行する時間であり、例えば圃場F1から圃場F2までの移動に要する時間である。
なお、記憶部22には、一つの目標経路に関する前記目標経路情報が記憶されてもよいし、複数の目標経路に関する前記目標経路情報が記憶されてもよい。例えば、特定のオペレータが、自身が所有する一又は複数の圃場に対して複数の目標経路を生成した場合、各目標経路に関する前記目標経路情報が記憶部22に記憶される。なお、一つの圃場に対して、一つの目標経路が設定されてもよいし、複数の目標経路が設定されてもよい。また一組の圃場に対して、一つの圃場間経路が設定されてもよいし、複数の圃場間経路が設定されてもよい。本実施形態では、記憶部22に、圃場F1を走行する目標経路R1(図4A参照)に対応する目標経路情報と、圃場F2を走行する目標経路R2(図4B参照)に対応する目標経路情報と、道路R0を走行する圃場間経路R12(図3参照)に対応する目標経路情報とが記憶される。
他の実施形態として、前記作業車両情報、前記目標経路情報などの情報の一部又は全部が、操作端末20からアクセス可能なサーバーに記憶されてもよい。オペレータは、前記サーバー(例えばパーソナルコンピュータ、クラウドサーバーなど)において前記作業車両情報及び前記目標経路情報を登録する操作を行ってもよい。この場合、操作制御部21は、前記サーバーから前記情報を取得して、後述の自動走行処理(図17参照)などの各処理を実行してもよい。
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、設定処理部211、受付処理部212、取得処理部213、生成処理部214、出力処理部215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。
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。)、圃場に関する情報(以下、圃場情報という。)、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。設定処理部211は、例えば図5Aに示すメニュー画面D1においてオペレータの設定操作を受け付けて各設定情報を登録する。
具体的には、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、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。
また、設定処理部211は、圃場の位置及び形状、作業を開始する作業開始位置(走行開始位置)及び作業を終了する作業終了位置(走行終了位置)、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。
圃場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。
例えば、設定処理部211は、図4Aに示す圃場F1の圃場情報と、図4Bに示す圃場F2の圃場情報とを登録する。
また、設定処理部211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。
また、設定処理部211は、前記各設定情報に基づいて、圃場において作業車両10を自動走行させる目標経路を生成する。具体的には、設定処理部211は、圃場設定で登録した走行開始位置及び走行終了位置に基づいて圃場内の目標経路を生成する。例えば図4Aに示すように、設定処理部211は、オペレータの設定操作に基づいて、走行開始位置S1、走行終了位置G1、直進経路r1(図4Aの実線部分)、旋回経路r2(図4Aの点線部分)を含む目標経路R1を生成する。また例えば図4Bに示すように、設定処理部211は、オペレータの設定操作に基づいて、走行開始位置S2、走行終了位置G2、直進経路r1(図4Bの実線部分)、旋回経路r2(図4Bの点線部分)を含む目標経路R2を生成する。設定処理部211は、生成した目標経路R1を圃場F1に関連付けて登録し、生成した目標経路R2を圃場F2に関連付けて登録する。
ここで、操作制御部21は、以下に示すように、オペレータによる操作(ティーチング操作)に基づいて、複数の圃場間を接続する道路R0の圃場間経路を生成する。
具体的には、受付処理部212は、オペレータの走行操作を受け付ける。例えば、受付処理部212は、圃場F1から圃場F2まで作業車両10を手動走行させる走行操作(手動操舵)を受け付ける。取得処理部213は、オペレータによる前記走行操作に基づいて圃場F1と圃場F2とを接続する道路R0を走行する作業車両10の位置情報を測位装置16から取得する。生成処理部214は、オペレータによる前記走行操作に基づいて取得される前記位置情報に基づいて、作業車両10を圃場F1と圃場F2との間を自動走行させる圃場間経路R12を生成する。
例えば、受付処理部212は、図5Bに示すティーチング操作画面D2を表示させて、オペレータから圃場を選択する操作を受け付ける。ティーチング操作画面D2には、設定処理部211により登録された複数の圃場の圃場情報が一覧表示される。オペレータは、ティーチング操作画面D2において、圃場間経路の対象となる複数の圃場を選択する。
先ず、オペレータは、ティーチング操作を開始する圃場(ここでは圃場F1)を選択する(図5B参照)。オペレータが圃場F1を選択すると、受付処理部212は、ティーチング操作画面D2(図5B参照)の地図上に、選択された圃場F1を識別可能に表示(点線枠画像を表示)させる。
次に、オペレータは、ティーチング操作を終了する圃場(ここでは圃場F2)を選択する(図5C参照)。オペレータが圃場F2を選択すると、受付処理部212は、ティーチング操作画面D2(図5C参照)の地図上に、選択された圃場F2を識別可能に表示(点線枠画像を表示)させる。
受付処理部212は、オペレータから圃場間経路の対象となる複数の圃場の選択操作を受け付けると、ティーチング走行の開始操作を受け付ける。例えば図6Aに示すティーチング操作画面D2において、オペレータがスタートボタンを押下すると、受付処理部212は、ティーチング走行の開始操作を受け付ける。受付処理部212は、前記開始操作を受け付けると、圃場F1に経路開始位置Ts1を設定する。例えば受付処理部212は、前記開始操作を受け付けた時点の作業車両10の現在位置を経路開始位置Ts1として設定する。
他の実施形態として、受付処理部212は、作業車両10が圃場F1内の所定領域に位置した状態でオペレータから前記開始操作を受け付けた場合に、圃場F1に経路開始位置Ts1を設定してもよい。例えば、作業車両10が圃場F1内の出入口H1(図4A参照)の領域内に位置していることを条件として、受付処理部212は、オペレータの前記開始操作を受け付けて圃場F1に経路開始位置Ts1を設定する。これに対して、作業車両10が圃場F1内の出入口H1の領域外に位置している場合には、受付処理部212は、オペレータの前記開始操作を受け付けた場合でも圃場F1に経路開始位置Ts1を設定しない。この場合、受付処理部212は、経路開始位置Ts1を設定できないことを示すメッセージ、作業車両10を出入口H1の領域内に移動するように促すメッセージなどを通知してもよい。この構成によれば、圃場間を移動するための圃場間経路の開始位置を、特定の領域(例えば出入口H1)に設定することができるため、圃場内から圃場外に出る位置を限定することができる。
受付処理部212は、オペレータから前記開始操作を受け付けると、ティーチング操作画面D2(図6A参照)の地図上に、圃場F1の出入口H1に経路開始位置Ts1を示す経路開始位置画像Msを表示させる。また、受付処理部212は、図6Aに示すように、ティーチング走行の走行操作を支援するための情報として、圃場F1と圃場F2とを接続する案内経路Mr(点線)を表示させる。これにより、オペレータは、案内経路Mrに従って手動走行操作(運転)することができるため、ティーチング走行の操作を容易に行うことができる。
オペレータは、例えば操作端末20を作業車両10に持ち込んで、操作端末20に表示された案内経路Mrを確認しながら、圃場F1から圃場F2まで道路R0(図3参照)を手動走行させる。受付処理部212は、オペレータの走行操作(手動操舵)を受け付ける。受付処理部212は、ティーチング操作画面D2において、作業車両10の現在位置に対応する案内経路Mr上の位置に現在位置画像Mpを表示させる。
取得処理部213は、オペレータが道路R0において作業車両10をティーチング走行させている間、作業車両10の位置情報を取得する。また、取得処理部213は、ティーチング走行中の作業車両10の走行速度の情報を取得する。なお、取得処理部213は、ティーチング走行中の道路R0に関する情報(例えば障害物、路面状態、道路幅、一時停止線、制限速度、信号機などの情報)を取得してもよい。
オペレータが作業車両10を圃場F2まで運転し、作業車両10が圃場F2に到着すると、オペレータはティーチング操作画面D2(図6B参照)において、終了ボタンを押下する。オペレータが終了ボタンを押下すると、受付処理部212は、ティーチング走行の終了操作を受け付ける。受付処理部212は、前記終了操作を受け付けると、圃場F2に経路終了位置Te2を設定する。例えば受付処理部212は、前記終了操作を受け付けた時点の作業車両10の現在位置を経路終了位置Te2として設定する。
他の実施形態として、受付処理部212は、作業車両10が圃場F2内の所定領域に位置した状態でオペレータから前記終了操作を受け付けた場合に、圃場F2に経路終了位置Te2を設定してもよい。例えば、作業車両10が圃場F2内の出入口H2(図4B参照)の領域内に位置していることを条件として、受付処理部212は、オペレータの前記終了操作を受け付けて圃場F2に経路終了位置Te2を設定する。これに対して、作業車両10が圃場F2外又は圃場F2内の出入口H2の領域外に位置している場合には、受付処理部212は、オペレータの前記終了操作を受け付けた場合でも圃場F2に経路終了位置Te2を設定しない。この場合、受付処理部212は、経路終了位置Te2を設定できないことを示すメッセージ、作業車両10を出入口H2の領域内に移動するように促すメッセージなどを通知してもよい。この構成によれば、圃場間を移動するための圃場間経路の終了位置を、特定の領域(例えば出入口H2)に設定することができるため、圃場外から圃場内に入る位置を限定することができる。
受付処理部212は、オペレータから前記終了操作を受け付けると、図6Cに示すティーチング操作画面D2の地図上に、圃場F2の出入口H2に経路終了位置Te2を示す経路終了位置画像Meを表示させる。
また受付処理部212がオペレータから前記終了操作を受け付けると、生成処理部214は、取得処理部213が取得した作業車両10の位置情報に基づいて、作業車両10を圃場F1と圃場F2との間を自動走行させる圃場間経路R12を生成する。具体的には、生成処理部214は、図7に示すように、圃場F1の出入口H1の経路開始位置Ts1と圃場F2の出入口H2の経路終了位置Te2とを接続し、道路R0上を通る圃場間経路R12を生成する。生成処理部214は、図6Cに示すティーチング操作画面D2の地図上に、生成した圃場間経路R12の経路画像Mt(実線)を表示させる。
生成処理部214は、図6Cに示すティーチング操作画面D2において、生成した圃場間経路R12を登録するか否かをオペレータに通知する。オペレータがティーチング操作画面D2において圃場間経路R12を確認して登録ボタンを押下すると、生成処理部214は、圃場間経路R12を登録する指示を取得する。生成処理部214は、登録指示を取得すると、圃場間経路R12を圃場F1及び圃場F2に関連付けて登録する。
具体的には、生成処理部214は、圃場間経路情報テーブルE1に圃場間経路R12を登録する。図8には、圃場間経路情報テーブルE1の一例を示している。圃場間経路情報テーブルE1には、経路ID、開始圃場、終了圃場、位置情報、速度情報などが含まれる。前記経路IDは、圃場間経路の識別情報である。経路ID「R001」は圃場間経路R12を示している。前記開始圃場は、圃場間経路の経路開始位置に対応する圃場を示す情報であり、前記終了圃場は、圃場間経路の経路終了位置に対応する圃場を示す情報である。前記位置情報は、圃場間経路の位置を示す情報であり、所定の周期(サンプリング間隔)で取得された座標位置の情報である。前記速度情報は、圃場間経路をティーチング走行させたときの作業車両10の走行速度であり、前記座標位置ごとの走行速度の情報である。生成処理部214は、オペレータが複数の圃場を選択してティーチング操作を行うごとに、生成した圃場間経路を圃場に関連付けて圃場間経路情報テーブルE1に登録する。
オペレータは、作業車両10に自動走行を開始させる際に、複数の圃場を選択するとともに、圃場間を自動走行させるための圃場間経路を圃場間経路情報テーブルE1に登録された圃場間経路の中から選択する。例えば図9に示す経路生成画面D3において、オペレータが圃場F1及び圃場F2を選択すると、操作制御部21は、圃場間経路情報テーブルE1に登録された圃場間経路の一覧を表示させて、オペレータから圃場間経路の選択操作を受け付ける。なお、図示は省略しているが、操作制御部21は、経路生成画面D3において、圃場F1の目標経路R1(図4A参照)と圃場F2の目標経路R2(図4B参照)とを選択する操作を受け付ける。
また、操作制御部21は、圃場F1及び圃場F2を接続する圃場間経路が圃場間経路情報テーブルE1に登録されているか否かを判定し、当該圃場間経路が圃場間経路情報テーブルE1に登録されている場合に、当該圃場間経路を経路生成画面D3に表示させる。また、オペレータから圃場間経路の選択操作を受け付けると、設定処理部211は、作業車両10に対して圃場間経路を設定する。
オペレータが、圃場F1及び圃場F2の選択操作、圃場F1内の目標経路R1及び圃場F2内の目標経路R2の選択操作、圃場F1及び圃場F2間を移動する圃場間経路R12の選択操作を行って、スタートボタン(図9参照)を押下すると、出力処理部215は、前記目標経路及び前記圃場間経路の経路データを作業車両10に出力する。なお、操作制御部21は、オペレータが圃場F1及び圃場F2を選択した場合に、圃場間経路情報テーブルE1に登録された圃場間経路の中から圃場F1及び圃場F2を接続する圃場間経路R12を抽出して設定してもよい。この場合、オペレータによる前記圃場間経路の選択操作を省略することができる。
ここでは、出力処理部215は、圃場F1内の作業経路である目標経路R1(図4A参照)と、圃場F2内の作業経路である目標経路R2(図4B参照)と、圃場F1及び圃場F2間を接続する圃場間経路である圃場間経路R12(図7参照)とを含む経路データを作業車両10に出力する。
作業車両10は、操作端末20において生成された経路データが作業車両10に転送されると、記憶部12に記憶する。作業車両10は、測位用アンテナ164により作業車両10の現在位置を検出しつつ前記経路データに基づいて自動走行処理を実行する。なお、作業車両10の現在位置は、通常は測位用アンテナ164の位置と一致している。
また、作業車両10は、現在位置が圃場F1内の走行開始位置S1(図4A参照)に一致している場合に、圃場F1内を自動走行できるように構成されており、現在位置が圃場F2内の走行開始位置S2(図4B参照)に一致している場合に、圃場F2内を自動走行できるように構成されている。また、作業車両10は、現在位置が圃場F1の出入口H1の経路開始位置Ts1(図7参照)に一致している場合に、圃場間経路R12を自動走行できるように構成されている。
例えば、作業車両10は、現在位置が圃場F1の走行開始位置S1と一致している場合に、オペレータにより操作画面(不図示)においてスタートボタンが押下されて走行開始指示が与えられると、作業車両10の走行処理部111によって、目標経路R1の自動走行を開始する。
走行処理部111は、圃場F1において、目標経路R1に従って作業車両10を走行開始位置S1から走行終了位置G1まで自動走行させる(図4A参照)。作業車両10が走行終了位置G1に到達すると、オペレータは作業車両10を走行終了位置G1から経路開始位置Ts1まで移動させる。なお、操作制御部21は、作業車両10を走行終了位置G1から経路開始位置Ts1まで自動走行させる経路(補間経路)を生成してもよい。この場合、作業車両10は、走行終了位置G1に到達すると、補間経路に従って走行終了位置G1から経路開始位置Ts1まで自動走行する。
作業車両10の現在位置が経路開始位置Ts1に一致すると、走行処理部111は、圃場間経路R12に従って、作業車両10を経路開始位置Ts1から圃場F2の経路終了位置Te2まで自動走行させる(図7参照)。なお、車両制御装置11は、作業車両10が圃場F1から道路R0に出る際に作業車両10を一時停止させて、オペレータによる安全確認を要求してもよい。
走行処理部111は、圃場間経路R12に関連付けられた位置情報、速度情報など(図8参照)に基づいて作業車両10を自動走行させる。例えば、走行処理部111は、前記速度情報に対応する走行速度(ティーチング走行時の走行速度)を上限速度に設定して、作業車両10の走行速度を制御しながら自動走行させる。なお、走行処理部111は、作業車両10が道路R0を自動走行中に障害物を検出した場合には、障害物を回避しながら圃場間経路R12に従って自動走行させる。
また、走行処理部111は、作業車両10が道路R0から圃場F2に入る際に作業車両10を一時停止させる。作業車両10が経路終了位置Te2に到達すると、オペレータは作業車両10を経路終了位置Te2から圃場F2の走行開始位置S2まで移動させる。なお、操作制御部21は、作業車両10を経路終了位置Te2から走行開始位置S2まで自動走行させる経路(補間経路)を生成してもよい。この場合、作業車両10は、経路終了位置Te2に到達すると、補間経路に従って経路終了位置Te2から走行開始位置S2まで自動走行する。
作業車両10の現在位置が走行開始位置S2に一致すると、走行処理部111は、目標経路R2に従って、作業車両10を走行開始位置S2から走行終了位置G2まで自動走行させる(図4B参照)。作業車両10が走行終了位置G2に到達すると、走行処理部111は自動走行を終了させる。このように、走行処理部111は、作業車両10を、圃場F1内を自動走行させ、その後に圃場F1から圃場F2まで圃場間経路R12を自動走行させ、その後に圃場F2内を自動走行させる。
オペレータは、作業車両10が自動走行している間、操作端末20において、圃場F1内における走行状態、圃場F1と圃場F2とを接続する道路R0における走行状態、圃場F2内における走行状態を把握することが可能である。
以上のようにして、オペレータは、作業車両10に複数の圃場間を圃場間経路に従って自動走行させることが可能となる。
[異常発生時の報知処理]
ここで、複数の圃場及び圃場間経路において複数の作業車両10を同時に自動走行させる場合がある。この場合、オペレータ、監視者などのユーザーは、複数の作業車両10を同時に監視しなければならないため、例えばいずれかの作業車両10に異常が生じた場合に当該作業車両10を把握することが困難になる。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、複数の作業車両10が自動走行している場合において異常が生じた作業車両10をユーザーが容易に把握することが可能である。
ここで、複数の圃場及び圃場間経路において複数の作業車両10を同時に自動走行させる場合がある。この場合、オペレータ、監視者などのユーザーは、複数の作業車両10を同時に監視しなければならないため、例えばいずれかの作業車両10に異常が生じた場合に当該作業車両10を把握することが困難になる。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、複数の作業車両10が自動走行している場合において異常が生じた作業車両10をユーザーが容易に把握することが可能である。
例えば図10には、4つの圃場F1~F4において4台の作業車両10a~10dがそれぞれ自動走行している様子を示している。また、ここでは、圃場F1~F4において、オペレータAが所持する操作端末20a(本発明の第2操作端末の一例)が、4台の作業車両10a~10dのそれぞれと通信可能であり、オペレータAは操作端末20aを利用して各作業車両10の状態を確認することが可能となっている。例えば、作業車両10aに異常が生じた場合に、オペレータAは、操作端末20aにおいて作業車両10aの異常を確認することができる。以下、自動走行システム1における、作業車両10に異常が生じた場合の報知処理の具体的構成について説明する。
図1に示すように、車両制御装置11は、検知処理部112及び報知処理部113を備えている。
検知処理部112は、作業車両10の異常を検知する。例えば、検知処理部112は、作業車両10のドアが開けられた場合、ハンドル、シフトレバー、アクセル、ブレーキなどの操作部が手動操作された場合、自動走行モードから手動走行モードに切り替えられた場合、目標経路から逸脱した場合、運転席に第三者が搭乗した場合、エンジン131が停止した場合、電波強度が低下した場合、測位の位置精度が低下した場合、障害物を検知した場合などに、作業車両10の異常を検知する。
報知処理部113は、検知処理部112が作業車両10の異常を検知した場合に、当該作業車両10に関する特定情報を報知する。具体的には、報知処理部113は、作業車両10の異常を検知した場合に、作業車両10と通信可能な操作端末20に当該作業車両10に関する特定情報を報知する。
例えば図10に示す例において、圃場F4において作業車両10aが自動走行中に作業車両10aのドアが開けられた場合に、検知処理部112は、作業車両10aの異常を検知する。例えば、作業車両10aに搭載されたドアセンサーなどの検知装置がドアの開放を検知した場合に、検知処理部112は、ドアセンサーから取得する検知信号に基づいてドアの開放を検知する。検知処理部112は、ドアの開放を検知すると作業車両10aに異常が発生したと判定する。例えば検知処理部112は、第三者(侵入者)による作業車両10aの盗難を防止するためにドアの開放を検知する。
なお、例えばオペレータAが作業車両10aに搭乗するためにドアを開ける場合がある。この場合は、作業車両10aの異常ではないため、検知処理部112は、作業車両10aの異常を検知しない。具体的には、検知処理部112は、作業車両10aが自動走行モードに設定されている状態でドアの開放を検知した場合に、作業車両10aの異常を検知する。また、オペレータA(操作端末20a)が作業車両10aから所定距離未満の位置にいる場合は、オペレータAが作業車両10aを目視で確認することができる。このため、検知処理部112は、操作端末20aが作業車両10aから所定距離未満の位置にある状態でドアの開放を検知した場合には、作業車両10aの異常を検知しない。これに対して、検知処理部112は、操作端末20aが作業車両10aから所定距離以上離れた位置にある状態でドアの開放を検知した場合に、作業車両10aの異常を検知する。
他の実施形態として、作業車両10にユーザーを認証する機能(通信タグによる認証、生体認証などの機能)が搭載されている場合には、検知処理部112は、予め登録されたユーザーがドアを開けた場合には異常を検知せず、予め登録されていない第三者がドアを開けた場合に異常を検知する構成としてもよい。
報知処理部113は、作業車両10aの異常を検知した場合に、操作端末20aにおいて作業車両10aに関する特定情報を報知させる。具体的には、図11に示すように、報知処理部113は、操作端末20aの走行画面D5において、作業車両10a(トラクターX)のドアが開けられた旨のメッセージを表示させる。また、報知処理部113は、操作端末20aから前記メッセージを音声出力させてもよい。
また、報知処理部113は、走行画面D5において、作業車両10aに搭載されたカメラの撮影画像Pxを表示させてもよい。例えば、撮影画像Pxには、作業車両10aの周囲の撮影画像、キャビン138内の撮影画像などが含まれてもよい。
このように、前記特定情報には、異常が生じた作業車両10を識別する識別情報(図11では「トラクターX」)と、異常に関する異常情報(図11では「ドアが開けられました」)とが含まれる。これにより、オペレータAは、複数の作業車両10のうち異常が生じている作業車両10aを把握することができ、また作業車両10aのドアが開けられたことを把握することができる。なお、報知処理部113は、前記メッセージの表示処理及び音声出力処理のいずれか一方を実行してもよいし両方を実行してもよい。オペレータAは、前記メッセージを確認すると、例えば作業車両10aの位置まで移動して異常がないか目視により確認して、走行画面D5の「OK」(確認)ボタンを押下する。また、報知処理部113は、前記メッセージを表示させてから所定時間以内にオペレータAから「OK」ボタンの操作を受け付けない場合に前記メッセージを音声出力させてもよい。
なお、報知処理部113は、操作端末20が作業車両10から所定距離以上の位置にある場合に前記特定情報を報知させ、操作端末20が作業車両10から所定距離未満の位置にある場合に前記特定情報を報知させない構成としてもよい。これにより、オペレータAが目視で作業車両10を確認できる場合には、前記特定情報の報知処理が省略されるため、不要な報知処理の煩わしさを回避することができる。
他の実施形態として、報知処理部113は、作業車両10aから操作端末20aまでの距離に応じた内容の特定情報を操作端末20aにおいて報知させてもよい。例えば、作業車両10aの異常が検知された時点でオペレータAが作業車両10aに近い位置(所定距離未満の位置)にいる場合には、オペレータAは作業車両10aを目視で確認することができる。この場合、報知処理部113は、図11に示すように、異常を検知したことを示すメッセージを表示させる。これに対して、作業車両10aの異常が検知された時点でオペレータAが作業車両10aから遠い位置(所定距離以上の位置)にいる場合には、オペレータAは作業車両10aを目視で確認することができない。この場合、報知処理部113は、図12に示すように、異常を検知したことを示すメッセージに加えて、操作端末20a及び作業車両10aの位置情報Mx(位置関係)を表示させる。なお、報知処理部113は、操作端末20aから前記位置情報Mxを音声出力させてもよい。
作業車両10の異常に関する他の例として、例えば、操作端末20aが作業車両10から受信する電波の強度(電波強度)が低下する例が挙げられる。電波強度が低下すると、操作端末20aにおいて作業車両10の走行を指示したり、走行状況を確認したりすることが困難になる。そこで、検知処理部112は、複数の作業車両10のうち電波強度が閾値未満の作業車両10を検知した場合に、当該作業車両10に異常が生じたと判定する。
例えば図10に示す例において、操作端末20aが圃場F3の作業車両10d(トラクターY)から離れた位置にあって電波強度が閾値未満になると、検知処理部112は、作業車両10dの異常を検知する。この場合、報知処理部113は、例えば図13に示すように、操作端末20aの走行画面D5において、作業車両10d(トラクターY)との通信が切れそうな状態である旨のメッセージ、及び、通信環境が良好な位置まで移動することを促すメッセージを表示させる。また、報知処理部113は、前記メッセージを操作端末20aから音声出力させてもよい。
他の実施形態として、報知処理部113は、図13に示す前記メッセージを表示させてから所定時間以内に操作端末20aの位置が移動しない場合、又は、所定時間以内に電波強度が閾値以上にならない場合に、さらに前記メッセージを操作端末20aから音声出力させてもよい。
なお、図13に示す、通信環境が良好な位置まで移動することを促すメッセージは、作業車両10aの電波強度が低下したことに対処するための情報であり、本発明の対処情報の一例である。すなわち、報知処理部113は、作業車両10の異常が検知された場合に、操作端末20において当該異常に対する対処情報を報知させてもよい。
作業車両10の異常に関する他の例として、例えば、圃場間経路R12に従って道路R0を自動走行する作業車両10bが圃場間経路R12から逸脱する例が挙げられる。作業車両10が道路R0を自動走行する場合、オペレータは作業車両10を目視できない位置にいる可能性が高くなる。また、作業車両10が道路R0を自動走行中に圃場間経路R12から逸脱すると、他の車両との接触、盗難などのリスクが生じる。そこで、検知処理部112は、道路R0を自動走行する作業車両10bが圃場間経路R12から逸脱した場合に、当該作業車両10bに異常が生じたと判定する。この場合、報知処理部113は、例えば図14に示すように、操作端末20aの走行画面D5において、作業車両10b(トラクターZ)が圃場間経路R12から逸脱した旨のメッセージ、及び、操作端末20a及び作業車両10bの位置情報Mx(位置関係)を表示させる。また、報知処理部113は、前記メッセージ及び前記位置情報を操作端末20aから音声出力させてもよい。
なお、他の実施形態として、検知処理部112が作業車両10の異常を検知した場合に、報知処理部113は、操作端末20において、異常が生じている作業車両10の作業対象の圃場に関する情報(圃場の位置、名称など)を報知させてもよい。
ところで、操作端末20は、圃場内で使用される場合と、圃場外の遠隔地で使用される場合とがある。例えば図15に示すように、オペレータAは操作端末20aを使用して圃場F1~F4に移動可能な位置で作業車両10a~10dを監視し、監視者Bは操作端末20b(本発明の第1操作端末の一例)を使用して圃場F1~F4から離れた遠隔地で作業車両10a~10dを遠隔監視する。例えば、操作端末20aは、近距離及び中距離(例えば50m以内)の無線通信方式(以下、近距離通信方式という。)(本発明の第2通信方式の一例)により作業車両10a~10dのそれぞれと通信可能であり、操作端末20bは、例えばインターネット接続可能な遠距離の無線通信方式(以下、遠距離通信方式という。)(本発明の第1通信方式の一例)により作業車両10a~10dのそれぞれと通信可能である。各操作端末20は、近距離通信方式及び遠距離通信方式を切り替えて、作業車両10と通信可能な構成であってもよい。
上記構成では、報知処理部113は、操作端末20bが遠距離通信方式により通信可能な場合、操作端末20bにおいて第1特定情報を報知させ、操作端末20aが近距離通信方式により通信可能な場合、操作端末20aにおいて前記第1特定情報とは異なる第2特定情報を報知させる。具体的には、前記第1特定情報は、異常が検知された作業車両10を識別する識別情報と、異常に関する異常情報とを含み、前記第2特定情報は、異常が検知された作業車両10を識別する識別情報と、異常に関する異常情報と、前記異常に対する対処情報とを含む。
すなわち、作業車両10に異常が生じた場合に、遠隔地にいる監視者Bには異常が生じたことを通知し、圃場にいるオペレータAには異常が生じたことに加えて、異常に対する対処情報を通知する。前記対処情報は、例えば、作業車両10aのドアが開かれた場合に作業車両10aの位置まで移動することを促す情報又はドアを閉めるように促す情報、作業車両10aの電波強度が閾値未満になった場合に通信環境が良好な位置まで移動することを促す情報などである。
また、報知処理部113は、例えば作業車両10aの異常が検知された場合に、操作端末20a及び操作端末20bのそれぞれにおいて前記特定情報を報知させ、操作端末20bにおいて前記特定情報に対してユーザー(監視者B)から所定の指示を受け付けた場合に、操作端末20aにおいてさらに所定の情報を報知させてもよい。
例えば検知処理部112が作業車両10aのドアが開けられたことを検知した場合に、報知処理部113は、操作端末20a及び操作端末20bのそれぞれにおいて、作業車両10aのドアが開けられた旨のメッセージを表示及び音声出力させる。また、報知処理部113は、図16に示すように、監視者Bの操作端末20bの監視画面D6において、確認要求ボタンを表示させる。監視者Bが前記確認要求ボタンを押下(所定の指示の一例)すると、報知処理部113は、オペレータAの操作端末20bの走行画面D5において、作業車両10aを確認するように指示するメッセージ(所定の情報の一例)を表示及び音声出力させる。このように、作業車両10に異常が生じた場合に、報知処理部113は、遠隔地の監視者の指示に応じて、圃場にいるオペレータに作業車両10の異常に対する確認指示を通知する。
他の実施形態として、報知処理部113は、操作端末20のユーザー(オペレータ、監視者など)の作業状況に応じた内容の特定情報を報知させてもよい。例えば、作業車両10aに異常が生じたときにオペレータAが他の作業車両10に搭乗して作業を行っている場合、オペレータAは操作端末20aに表示された前記特定情報に気が付かないことが考えられる。一方、作業車両10aに異常が生じたときにオペレータAが操作端末20aを操作している場合には、オペレータAは操作端末20aに表示された前記特定情報にすぐに気が付くことができる。このように、オペレータは、作業状況に応じて、作業車両10の異常の認識の容易さが異なる。
そこで、報知処理部113は、例えばオペレータが作業車両10を操作中(運転中など)の場合には前記特定情報を操作端末20から音声出力させ、オペレータが操作端末20を操作中の場合には前記特定情報を操作端末20に表示させる。また、報知処理部113は、オペレータが作業車両10を手動運転しているときは音声出力の音量を大きくするなど、オペレータの作業車両10の操作状況に応じて音声出力の音量を調整してもよい。
他の実施形態として、報知処理部113は、圃場において作業車両10の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法と、圃場間経路において作業車両10の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法とを異ならせてもよい。例えば圃場内で作業車両10に異常が生じた場合には、圃場内にいるオペレータは異常に対して迅速に対応することができる。これに対して、例えば圃場間経路で作業車両10に異常が生じた場合には、圃場内にいるオペレータは異常に対して迅速に対応することが困難になる。例えば、圃場間経路において自動走行中の作業車両10のドアが開けられた場合、盗難のリスクが高くなるがオペレータAは直ぐに作業車両10の場所まで移動できない場合がある。このように、作業車両10に異常が生じたときの作業車両10の位置に応じて異常に対する緊急度が異なる。
そこで、報知処理部113は、作業車両10に異常が生じたときの作業車両10の位置に応じて前記特定情報の内容を異ならせてもよい。例えば、報知処理部113は、圃場において作業車両10の異常が検知された場合には、当該作業車両10の最も近くにいるオペレータの操作端末20において前記特定情報を報知させる。これに対して、報知処理部113は、圃場間経路において作業車両10の異常が検知された場合には、当該作業車両10の周辺の複数のオペレータの操作端末20及び遠隔地の監視者の操作端末20のそれぞれにおいて前記特定情報を報知させる。また、報知処理部113は、圃場間経路において作業車両10の異常が検知された場合に、圃場間経路における作業車両10の進行方向側に位置するオペレータの操作端末20において前記特定情報を報知させてもよい。
[自動走行処理]
以下、図17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17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。
ここでは、図10に示すように、4台の作業車両10a~10dが圃場F1~F4及び圃場間を接続する道路R0において自動走行する場合を例に挙げて説明する。
ステップS1において、各作業車両10の車両制御装置11は、作業車両10に自動走行を開始させる。各作業車両10は、圃場内を目標経路に従って自動走行する。また、各作業車両10は、圃場間経路に従って道路R0を自動走行する。
ステップS2において、車両制御装置11は、作業車両10の異常を検知したか否かを判定する。例えば、各作業車両10の車両制御装置11は、作業車両10のドアが開けられた場合、操作部(ハンドル、シフトレバー、アクセル、ブレーキなど)が手動操作された場合、自動走行モードから手動走行モードに切り替えられた場合、目標経路から逸脱した場合、運転席に第三者が搭乗した場合、エンジン131が停止した場合、電波強度が低下した場合、測位の位置精度が低下した場合、障害物を検知した場合に、作業車両10に異常が生じたと判定する。車両制御装置11は、作業車両10の異常を検知すると(S2:Yes)、処理をステップS3に移行させる。一方、車両制御装置11は、作業車両10の異常を検知しない場合(S2:No)、処理をステップS5に移行させる。
ステップS3において、車両制御装置11は、操作端末20において、異常を検知した作業車両10に関する特定情報を報知させる。例えば、車両制御装置11は、圃場F1において作業中の作業車両10aのドアが開けられたことを検知した場合に、オペレータAの操作端末20aの走行画面D5において、作業車両10a(トラクターX)のドアが開けられた旨のメッセージを表示させるとともに音声出力させる(図11及び図12参照)。なお、車両制御装置11は、作業車両10から前記メッセージを音声出力させてもよい。
また、車両制御装置11は、遠隔地にいる監視者Bの操作端末20bにおいて、前記メッセージを表示させてもよい(図15及び図16参照)。
オペレータAは、前記メッセージを確認すると、作業車両10aの位置に移動して異常がないか目視により確認する。オペレータAは、例えば開けられたドアを閉めるなど異常を解消する操作を行って、走行画面D5の「OK」(確認)ボタンを押下する(図11及び図12参照)。
次にステップS4において、車両制御装置11は、作業車両10aの異常が解消されたか否かを判定する。例えば、車両制御装置11は、操作端末20から「OK」ボタンが押下されたことを示す情報を取得し、かつドアが閉められてことを検知すると、作業車両10aの異常が解消されたと判定する。車両制御装置11は、作業車両10aの異常が解消されると(S4:Yes)、処理をステップS5に移行させる。一方、車両制御装置11は、作業車両10aの異常が解消されていない場合(S4:No)、処理をステップS3に移行させて報知処理を継続する。
なお、車両制御装置11は、前記メッセージを操作端末20において報知させてから所定時間以内に異常が解消されない場合に、前記メッセージを音声出力させてもよいし、前記メッセージを他のオペレータ又は監視者の操作端末20において報知させてもよい。
また、他の実施形態として、異常が生じていない作業車両10(ここでは作業車両10b~10d)の各車両制御装置11は、他の作業車両10(ここでは作業車両10a)において異常が生じた場合に、自車両の自動走行を停止させたり、車速を遅くしたり、走行経路を変更したりするなど、走行制御処理を実行してもよい。
ステップS5において、車両制御装置11は、作業車両10の自動走行が終了したか否かを判定する。作業車両10が圃場内において目的の作業を終了すると、車両制御装置11は、自動走行を終了させる(S5:Yes)。車両制御装置11は、作業車両10が自動走行を終了するまでステップS2~S4の処理を繰り返す(S5:No)。
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(作業領域)において複数の作業車両10のそれぞれを自動走行させ、複数の作業車両10の少なくともいずれかの異常を検知し、複数の作業車両10のうち作業車両10aの異常を検知した場合に、複数の作業車両10のそれぞれと通信可能な操作端末20において作業車両10aに関する特定情報を報知させる。
上記構成によれば、複数の作業車両10が自動走行している場合において異常が生じた作業車両10をユーザーが容易に把握することが可能となる。また、例えば遠隔監視するユーザーは、作業車両10に異常が生じたことを直ぐに把握することが可能となる。
[閉鎖領域の設定]
本実施形態では、オペレータは、作業車両10に複数の圃場間を圃場間経路に従って自動走行させることが可能である。ここで、作業車両10に圃場間経路を自動走行させる場合、作業車両10が他の車両などに接触することを回避するために道路R0の安全性に注意を払う必要がある。特に道路R0において複数の作業車両10を自動走行させる場合には、走行効率の低下を防ぎつつ安全性を確保することが困難になる。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、作業車両10に複数の圃場間を安全かつ効率良く自動走行させることが可能である。
本実施形態では、オペレータは、作業車両10に複数の圃場間を圃場間経路に従って自動走行させることが可能である。ここで、作業車両10に圃場間経路を自動走行させる場合、作業車両10が他の車両などに接触することを回避するために道路R0の安全性に注意を払う必要がある。特に道路R0において複数の作業車両10を自動走行させる場合には、走行効率の低下を防ぎつつ安全性を確保することが困難になる。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、作業車両10に複数の圃場間を安全かつ効率良く自動走行させることが可能である。
図18には、複数の圃場を含む地図の一例を示している。複数の圃場は道路R0で区画されている。図18に示す例において、例えば複数の作業車両10が、圃場F1~F12において作業を行ったり圃場間を移動したりする場合がある。このように、複数の作業車両10が複数の圃場間を移動するケースでは、当該複数の作業車両10の圃場間経路及び走行を制御することにより、当該複数の作業車両10同士の接触などを回避することはできるが、当該複数の作業車両10以外の第三者の車両などが圃場F1~F12間の道路R0を走行すると、当該複数の作業車両10の走行の安全性が低下する恐れがある。
そこで、操作制御部21の設定処理部211は、作業対象の複数の圃場を含む所定範囲を、作業車両10の自動走行を許可する自動走行許可領域AR1(閉鎖領域)に設定する。具体的には、設定処理部211は、複数の圃場と、複数の圃場のそれぞれに進入するための道路R0とを含む所定範囲を自動走行許可領域AR1に設定する。自動走行システム1は、自動走行許可領域AR1を設定して自動走行許可領域AR1への第三者の進入を制限することにより、自動走行許可領域AR1内で作業車両10を安全に自動走行させることが可能となる。
自動走行許可領域AR1の設定方法の具体例について説明する。例えば、設定処理部211は、道路R0に設置された複数の標識P0(通信機器の一例)のそれぞれの位置情報に基づいて特定される範囲を自動走行許可領域AR1に設定する。図19には、標識P0の一構成例を示している。図19に示すように、標識P0は、位置情報(緯度経度情報)を送信可能な送信部Paと、自動走行許可領域AR1内への進入を禁止する旨(「通行止め」)の情報を表示する表示部Pbとを備える看板である。例えば、オペレータは、圃場F1~F12を囲む範囲を閉鎖して第三者が進入できないように、圃場F1~F12に進入するための道路R0を封鎖する。具体的には図20に示すように、オペレータは、圃場F1~F12の全体領域を囲む道路R0上における当該全体領域への各進入位置に標識P0を設置する。図20に示す例では、オペレータは、道路R0上の8箇所に標識P0を設置する。標識P0を設置することにより、第三者に注意喚起することができる。
設定処理部211は、道路R0に設置された8個の標識P0のそれぞれから位置情報を取得すると、各標識P0の位置を結ぶ道路R0を囲む範囲を自動走行許可領域AR1に設定する。設定処理部211は、自動走行許可領域AR1を設定すると、図21に示すように、操作端末20の設定画面D4に表示される地図上に自動走行許可領域AR1の枠画像を表示させる。また、設定処理部211は、設定画面D4において、操作端末20と通信可能な一又は複数の作業車両10の位置情報と、オペレータの位置情報とを表示させる(図21参照)。なお、オペレータの位置情報は、当該オペレータが所持する操作端末20の位置情報であってもよいし、当該オペレータが所持する通信機器(通信タグなど)の位置情報であってもよい。各オペレータは、自身の操作端末20の設定画面D4を確認することにより、作業車両10が自動走行可能な領域(自動走行許可領域AR1)、各作業車両10の位置、各オペレータの位置(操作端末20の位置)などを把握することができる。
自動走行許可領域AR1の設定方法の他の例として、例えば設定処理部211は、地図情報においてユーザーにより選択された範囲を自動走行許可領域AR1に設定してもよい。例えば図22に示すように、オペレータは、操作端末20の設定画面D4において、地図上に封鎖点P1を登録する。ここでは、オペレータは、設定画面D4の地図上の8箇所を指定(タッチ操作など)して封鎖点P1を登録する。設定処理部211は、オペレータに登録された封鎖点P1の位置を所得すると、各位置を結ぶ道路R0を囲む範囲を自動走行許可領域AR1に設定する。設定処理部211は、自動走行許可領域AR1を設定すると、操作端末20の設定画面D4に表示される地図上に自動走行許可領域AR1を表示させる(図21参照)。なお、この設定方法の場合、標識P0は、位置情報を送信する通信機能(送信部Pa)を備えていなくてもよい。但し、標識P0は、第三者への注意喚起のために、道路R0上の自動走行許可領域AR1に対応する位置に設置される。
設定処理部211は、自動走行許可領域AR1を設定した場合、経路生成画面D3において、予め設定された複数の圃場間経路のうち、自動走行許可領域AR1に位置する圃場間経路を設定可能に表示させる。また、設定処理部211は、操作端末20において、地図情報に自動走行許可領域AR1及び圃場間経路のそれぞれを識別可能に表示させる(図23参照)。また例えば図23に示すように、設定処理部211は、経路生成画面D3において地図上に自動走行許可領域AR1を表示させ、予め設定された複数の圃場間経路(図8参照)を表示させる。ここで、設定処理部211は、圃場間経路の全て(経路開始位置から経路終了位置までの全区間)が自動走行許可領域AR1内に位置する場合に当該圃場間経路をオペレータが選択できるように表示させる。一方、設定処理部211は、圃場間経路の少なくとも一部(経路開始位置から経路終了位置までの全区間のうち少なくとも一部の区間)が自動走行許可領域AR1外に位置する場合に当該圃場間経路をオペレータが選択できないように表示させる。
例えば図23に示す例において、「経路R110」は、圃場F1と圃場F10とを接続する圃場間経路(図24参照)を示し、当該圃場間経路の全てが自動走行許可領域AR1内に位置する。この場合、設定処理部211は、設定画面D4において、「経路R110」を選択可能に表示させる(図23参照)。
これに対して、例えば、「経路R415」は、圃場F4と圃場F15とを接続する圃場間経路を示し、当該圃場間経路のうち圃場F15側の一部が自動走行許可領域AR1外に位置する(図25参照)。この場合、設定処理部211は、設定画面D4において、「経路R415」を選択不可能に表示(例えばグレーアウト表示)させる(図23参照)。
また、設定処理部211は、少なくとも一部が自動走行許可領域AR1外に位置する圃場間経路をオペレータが選択した場合に、エラー情報を通知してもよい。例えば、設定処理部211は、オペレータが「経路R415」を選択した場合に、「経路R415」を圃場間経路として設定することができない旨のメッセージを表示させてもよい。
オペレータが設定画面D4において「経路R110」を選択してスタートボタン(図23参照)を押下すると、出力処理部215は、圃場間経路の経路データを作業車両10に出力する。
走行処理部111は、操作端末20において設定された自動走行許可領域AR1において作業車両10を圃場間経路に従って自動走行させる。これにより、作業車両10は、自動走行許可領域AR1において、圃場間経路(「経路R110」)に従って圃場F1から圃場F10まで自動走行する(図24参照)。なお、走行処理部111は、作業車両10が圃場F1から道路R0に出る際に、圃場間経路の開始位置で一時停止させる。これにより、道路R0の安全を確認することができる。また、走行処理部111は、作業車両10が一時停止した後にオペレータの指示(自動走行再開指示)を取得したことを条件として圃場間経路の自動走行を開始させてもよい。
他の実施形態として、設定処理部211は、経路生成画面D3(図23参照)において、圃場間経路の少なくとも一部が自動走行許可領域AR1外に位置する圃場間経路を選択可能に表示させてもよい。例えば「経路R415」は、圃場F4と圃場F15とを接続する圃場間経路を示し、当該圃場間経路のうち圃場F15側の一部が自動走行許可領域AR1外に位置する。オペレータが設定画面D4において「経路R415」を選択してスタートボタン(図23参照)を押下すると、出力処理部215は、圃場間経路の経路データを作業車両10に出力する。この場合、作業車両10は、圃場間経路(「経路R415」)に従って圃場F4から圃場F15まで自動走行する際に、自動走行許可領域AR1の境界に到達すると(図25参照)、走行処理部111は、作業車両10の自動走行を停止させる。このように、走行処理部111は、自動走行する作業車両10が自動走行許可領域AR1外に出ないように走行を制御する。
走行処理部111が圃場間経路を自動走行する作業車両10を自動走行許可領域AR1の境界で停止させた場合(図25参照)、車両制御装置11は、作業車両10が停止したことを示す情報(停止情報)を作業車両10から報知させる。例えば、車両制御装置11は、前記停止情報を音声出力させてもよいし、表示灯を点灯又は点滅させてもよい。
また、走行処理部111が圃場間経路を自動走行する作業車両10を自動走行許可領域AR1の境界で停止させた場合(図25参照)、操作制御部21は、作業車両10が停止したことを示す情報(停止情報)を操作端末20に表示させる。前記停止情報を確認したオペレータは、例えば作業車両10の停止位置に移動して、作業車両10を手動走行モードに切り替えて目的の圃場F15(図25参照)まで手動走行させてもよい。また、他の実施形態として、オペレータは、自動走行許可領域AR1を変更する操作を行ってもよい。例えば、作業車両10が自動走行許可領域AR1の境界で停止した場合に、設定画面D4(図21参照)において、オペレータは自動走行許可領域AR1を拡張する操作を行う。設定処理部211は、拡張対象の領域に第三者が含まれないなど安全性を確保できる場合に、自動走行許可領域AR1を拡張する。これにより、停止した作業車両10の自動走行を再開させることが可能となる。
このように、自動走行許可領域AR1が設定されると、作業車両10は自動走行許可領域AR1内で自動走行することが可能になり、自動走行許可領域AR1外を自動走行することが禁止される。これにより、オペレータ又は監視者が監視し易い範囲を自動走行許可領域AR1に設定することにより、作業車両10を安全に圃場内及び圃場間を自動走行させることが可能になる。
このように、本実施形態に係る自動走行システム1は、複数の圃場を接続する道路R0において作業車両10を自動走行させる圃場間経路を設定し、複数の圃場と、複数の圃場のそれぞれに進入するための道路R0とを含む所定範囲を、作業車両10の自動走行を許可する自動走行許可領域AR1に設定する。例えば図21に示すように、圃場F1~圃場F12と各圃場に隣接する道路R0とを囲む範囲を自動走行許可領域AR1に設定する。上記構成によれば、自動走行許可領域AR1内で複数の作業車両10が圃場間を安全に移動することが可能となる。また、オペレータ又は監視者は、自動走行許可領域AR1内の作業車両10を容易に管理(監視)することが可能となる。
また、自動走行許可領域AR1の境界に標識P0を設置することにより(図19及び図20参照)、第三者の自動走行許可領域AR1内への進入を防ぐことができるため、自動走行許可領域AR1内において作業車両10は安全に自動走行することが可能となる。
ここで、操作制御部21は、自動走行許可領域AR1を設定した場合において、自動走行許可領域AR1に進入する第三者(侵入者)を検知した場合に、自動走行許可領域AR1内の作業車両10及び操作端末20において、侵入者を検知したことを示す情報を報知させる。
具体的には、図26に示すように、自動走行許可領域AR1内に進入可能な道路R0上にカメラを設置する。ここでは、8台のカメラC1~C8を設置する。なお、各カメラは、各標識P0(図20参照)に搭載されてもよい。前記カメラは、通信機能を備え、撮影画像を前記カメラと通信可能な自動走行許可領域AR1内に位置する操作端末20及び作業車両10に送信する。例えば、前記カメラは、車両、人物などの移動体(以下、侵入者と称する)を検知すると当該移動体を撮影し、撮影画像を送信する。
操作制御部21は、前記カメラが侵入者を検知すると、例えば図27に示すように、走行画面D5において、自動走行許可領域AR1外の侵入者を検知したことを示すメッセージを表示させる。例えば、侵入者を検知した前記カメラと通信可能な自動走行許可領域AR1内の一又は複数の操作端末20は、前記カメラから侵入者を検知したことを示す情報を取得すると前記メッセージを表示させる。また、操作制御部21は、走行画面D5に前記カメラの撮影画像Pxを表示させる。図26に示す例では、カメラC3が侵入者X1を検知した場合に、操作制御部21は、カメラC3が撮影した撮影画像Pxを走行画面D5に表示させる(図27参照)。これにより、自動走行許可領域AR1に侵入者が近付いたことを、オペレータなどに通知することができる。
また、車両制御装置11は、前記カメラが前記侵入者を検知した場合に、作業車両10から、侵入者を検知したことを示すメッセージを音声出力させたり、表示灯を点灯又は点滅させてもよい。
また、車両制御装置11は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、自動走行許可領域AR1に位置する各作業車両10の自動走行を停止させてもよい。例えば、侵入者を検知した前記カメラと通信可能な自動走行許可領域AR1内の一又は複数の作業車両10は、前記カメラから侵入者を検知したことを示す情報を取得すると自動走行を停止させる。
また、操作制御部21は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、図27に示すように走行画面D5において、作業車両10の自動走行を停止する旨のメッセージを表示させてもよい。さらに、操作制御部21は、走行画面D5において、作業車両10を手動走行モードに切り替える操作を受け付ける切替ボタンを表示させてもよい。オペレータが走行画面D5において前記切替ボタンを押下すると、車両制御装置11は、作業車両10の走行モードを自動走行モードから手動走行モードに切り替える。これにより、オペレータは、作業車両10に搭乗して作業車両10を手動運転することが可能となる。
上記構成では、前記カメラが侵入者を検知した場合に、車両制御装置11は、自動走行許可領域AR1内で自動走行する全ての作業車両10を停止させているが、他の実施形態として、車両制御装置11は、自動走行許可領域AR1内の各作業車両10の走行を、作業車両10の位置及び作業内容の少なくともいずれかに基づいて制御してもよい。
例えば、図26に示すように、カメラC3が侵入者X1を検知した場合に、圃場F6内で自動走行中の作業車両10は侵入者X1に近い位置にあるため、当該作業車両10は自動走行を停止させる。これに対して、圃場F1内で自動走行中の作業車両10は侵入者X1から遠い位置にあるため、当該作業車両10は自動走行を継続させる。また、圃場F4内で自動走行中の作業車両10は圃場F6内の作業車両10よりも侵入者X1から遠く、圃場F1内の作業車両10よりも侵入者X1に近い位置にあるため、当該作業車両10は車速を遅くして自動走行を継続する。また、自動走行許可領域AR1内で圃場間経路を自動走行する作業車両10は、車速を遅くして自動走行を継続する(もしくは停止する)。このように、走行処理部111は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、作業車両10の位置に応じて走行を制御してもよい。
また、例えば、圃場F6内の作業車両10が低速走行で作業を行う場合には、当該作業車両10は自動走行を継続し、当該作業車両10が高速走行で作業を行う場合には、当該作業車両10は車速を遅くして自動走行を継続する(もしくは停止する)。このように、走行処理部111は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、作業車両10の作業内容に応じて走行を制御してもよい。
また、車両制御装置11は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、作業車両10の安全機能を高めてもよい。例えば、車両制御装置11は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、障害物センサーの感度レベルを高く設定する。これにより、例えば、自動走行許可領域AR1内に進入した侵入者X1を迅速に検知することができる。
また、車両制御装置11は、前記カメラが侵入者を検知した場合に、作業車両10に対して設定された圃場間経路を変更してもよい。例えば、圃場F4の作業車両10が圃場F12に移動する場合において、前記カメラが侵入者を検知した場合に、車両制御装置11は、圃場F4及び圃場F12間の圃場間経路を変更した迂回経路に従って作業車両10を自動走行させる。例えば、車両制御装置11は、自動走行許可領域AR1内に進入した侵入者X1から離れた道路R0を通る迂回経路を設定する。
以上のように、自動走行システム1は、自動走行許可領域AR1を設定した場合に、自動走行許可領域AR1に進入する侵入者を監視し、侵入者を検知した場合に自動走行許可領域AR1内の作業車両10の走行を制御する。これにより、自動走行許可領域AR1内の作業車両10を安全に自動走行させることが可能となる。
他の実施形態として、自動走行システム1は、自動走行許可領域AR1内において、作業車両10の自動走行を禁止する除外区間を設定してもよい。例えば、自動走行許可領域AR1内の道路R0に障害物が存在したり路面の状況が悪かったりする場合に、操作制御部21は、自動走行を禁止する除外区間に設定する。操作制御部21は、前記除外区間を設定した場合、前記除外区間を回避するように圃場間経路を設定する。例えば、操作制御部21は、前記除外区間を通らない圃場間経路を生成する。また、圃場間経路が登録された後に前記除外区間が設定された場合には、操作制御部21は、圃場間経路を、前記除外区間を回避する経路に変更してもよい。また、操作制御部21は、例えば圃場F1及び圃場F10間を接続する圃場間経路が複数登録されている場合に、前記除外区間を含まない圃場間経路を選択可能に表示させたりオペレータに提案したりしてもよい。なお、前記除外区間は、オペレータが地図上に予め登録することにより設定されてもよいし、自動走行する作業車両10の障害物センサーなどの検知結果に基づいて自動的に設定されてもよい。
本実施形態に係る自動走行システム1は、前記閉鎖領域である自動走行許可領域AR1を設定した場合に、自動走行許可領域AR1内の安全性が確保されるため、例えば作業車両10のドアが開けられたことを検知した場合であっても、前記特定情報の報知処理を省略してもよい。また、自動走行システム1は、自動走行許可領域AR1内において作業車両10の異常を検知した場合の前記特定情報の報知方法と、自動走行許可領域AR1外において作業車両10の異常を検知した場合の前記特定情報の報知方法とを異ならせてもよい。また、自動走行システム1は、自動走行許可領域AR1内において作業車両10の異常を検知した場合に操作端末20において報知させる前記特定情報の内容と、自動走行許可領域AR1外において作業車両10の異常を検知した場合に操作端末20において報知させる前記特定情報の内容とを異ならせてもよい。
また、報知処理部113は、検知処理部112が自動走行許可領域AR1において作業車両10の異常を検知した場合に、自動走行許可領域AR1内に位置する全ての操作端末20において前記特定情報を報知させてもよいし、自動走行許可領域AR1内に位置する全ての操作端末20のうち異常が生じた作業車両10の位置に応じて特定される一又は複数の操作端末20において前記特定情報を報知させてもよい。また、報知処理部113は、自動走行許可領域AR1内に複数の操作端末20のそれぞれの位置に応じた前記特定情報を報知させてもよい。
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。
また、上述の実施形態では、複数の作業車両10及び複数の操作端末20が相互に通信可能に構成されているが、他の実施形態として、例えば図28に示すように、サーバー30(例えばクラウドサーバー)が、複数の作業車両10と、各作業車両10と通信可能な複数の操作端末20とを統括制御してもよい。例えば、サーバー30は、圃場において複数の作業車両10のそれぞれを自動走行させ、複数の作業車両10の少なくともいずれかの異常を検知し、複数の作業車両10のうち作業車両10aの異常を検知した場合に、複数の作業車両10のそれぞれと通信可能な操作端末20において作業車両10aに関する特定情報を報知させる。このように、サーバー30は、複数の作業車両10のそれぞれの異常の有無を判定し、作業車両10の異常を検知した場合に複数の操作端末20のそれぞれにおいて前記特定情報を報知させる。
以上のように、上述の実施形態では、作業車両10が本発明に係る自動走行システムに相当するが、本発明に係る自動走行システムは、サーバー30単体で構成されてもよいし、操作端末20単体で構成されてもよい。また、本発明に係る自動走行システムは、作業車両10及び操作端末20を含んで構成されてもよいし、作業車両10、操作端末20、及びサーバー30を含んで構成されてもよい。
[発明の付記]
以下、実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。
以下、実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。
<付記1>
作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させることと、
前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知することと、
前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させることと、
を実行する自動走行方法。
作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させることと、
前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知することと、
前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させることと、
を実行する自動走行方法。
<付記2>
前記第1作業車両から前記操作端末までの距離に応じた内容の前記特定情報を報知させる、
付記1に記載の自動走行方法。
前記第1作業車両から前記操作端末までの距離に応じた内容の前記特定情報を報知させる、
付記1に記載の自動走行方法。
<付記3>
前記操作端末は、第1通信方式と、前記第1通信方式よりも通信可能距離が短い第2通信方式とにより、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能である、
付記1又は2に記載の自動走行方法。
前記操作端末は、第1通信方式と、前記第1通信方式よりも通信可能距離が短い第2通信方式とにより、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能である、
付記1又は2に記載の自動走行方法。
<付記4>
前記操作端末が前記第1通信方式により通信可能な場合、前記操作端末において第1特定情報を報知させ、
前記操作端末が前記第2通信方式により通信可能な場合、前記操作端末において前記第1特定情報とは異なる第2特定情報を報知させる、
付記3に記載の自動走行方法。
前記操作端末が前記第1通信方式により通信可能な場合、前記操作端末において第1特定情報を報知させ、
前記操作端末が前記第2通信方式により通信可能な場合、前記操作端末において前記第1特定情報とは異なる第2特定情報を報知させる、
付記3に記載の自動走行方法。
<付記5>
前記第1特定情報は、前記第1作業車両を識別する識別情報と、異常に関する異常情報とを含み、
前記第2特定情報は、前記第1作業車両を識別する識別情報と、異常に関する異常情報と、前記異常に対する対処情報とを含む、
付記4に記載の自動走行方法。
前記第1特定情報は、前記第1作業車両を識別する識別情報と、異常に関する異常情報とを含み、
前記第2特定情報は、前記第1作業車両を識別する識別情報と、異常に関する異常情報と、前記異常に対する対処情報とを含む、
付記4に記載の自動走行方法。
<付記6>
前記操作端末は、前記複数の作業車両のそれぞれと前記第1通信方式により通信可能な第1操作端末と、前記複数の作業車両のそれぞれと前記第2通信方式により通信可能な第2操作端末とを含む、
付記3~5のいずれかに記載の自動走行方法。
前記操作端末は、前記複数の作業車両のそれぞれと前記第1通信方式により通信可能な第1操作端末と、前記複数の作業車両のそれぞれと前記第2通信方式により通信可能な第2操作端末とを含む、
付記3~5のいずれかに記載の自動走行方法。
<付記7>
前記第1作業車両の異常を検知した場合に、前記第1操作端末及び前記第2操作端末のそれぞれにおいて前記特定情報を報知させ、
前記第1操作端末において前記特定情報に対してユーザーから所定の指示を受け付けた場合に、前記第2操作端末においてさらに所定の情報を報知させる、
付記6に記載の自動走行方法。
前記第1作業車両の異常を検知した場合に、前記第1操作端末及び前記第2操作端末のそれぞれにおいて前記特定情報を報知させ、
前記第1操作端末において前記特定情報に対してユーザーから所定の指示を受け付けた場合に、前記第2操作端末においてさらに所定の情報を報知させる、
付記6に記載の自動走行方法。
<付記8>
前記操作端末のユーザーの作業状況に応じた内容の前記特定情報を報知させる、
付記1~7のいずれかに記載の自動走行方法。
前記操作端末のユーザーの作業状況に応じた内容の前記特定情報を報知させる、
付記1~7のいずれかに記載の自動走行方法。
<付記9>
複数の前記作業領域を接続する接続路に対して予め設定された領域間経路に従って前記作業車両を自動走行させ、
前記作業領域において前記第1作業車両に所定の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法と、前記領域間経路において前記第1作業車両に前記所定の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法とを異ならせる、
付記1~8のいずれかに記載の自動走行方法。
複数の前記作業領域を接続する接続路に対して予め設定された領域間経路に従って前記作業車両を自動走行させ、
前記作業領域において前記第1作業車両に所定の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法と、前記領域間経路において前記第1作業車両に前記所定の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法とを異ならせる、
付記1~8のいずれかに記載の自動走行方法。
<付記10>
前記操作端末が前記第1作業車両から所定距離以上の位置にある場合に前記特定情報を報知させ、前記操作端末が前記第1作業車両から前記所定距離未満の位置にある場合に前記特定情報を報知させない、
付記1~9のいずれかに記載の自動走行方法。
前記操作端末が前記第1作業車両から所定距離以上の位置にある場合に前記特定情報を報知させ、前記操作端末が前記第1作業車両から前記所定距離未満の位置にある場合に前記特定情報を報知させない、
付記1~9のいずれかに記載の自動走行方法。
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
30 :サーバー
111 :走行処理部
112 :検知処理部
113 :報知処理部
161 :測位制御部
211 :設定処理部
212 :受付処理部
213 :取得処理部
214 :生成処理部
215 :出力処理部
AR1 :自動走行許可領域
D1 :メニュー画面
D2 :ティーチング操作画面
D3 :経路生成画面
D4 :設定画面
D5 :走行画面
D6 :監視画面
E1 :圃場間経路情報テーブル
F1~F4:圃場(作業領域)
Mx :位置情報
Px :撮影画像
R0 :道路(接続路)
R1 :目標経路
R2 :目標経路
R12 :圃場間経路(領域間経路)
10 :作業車両
11 :車両制御装置
20 :操作端末
21 :操作制御部
30 :サーバー
111 :走行処理部
112 :検知処理部
113 :報知処理部
161 :測位制御部
211 :設定処理部
212 :受付処理部
213 :取得処理部
214 :生成処理部
215 :出力処理部
AR1 :自動走行許可領域
D1 :メニュー画面
D2 :ティーチング操作画面
D3 :経路生成画面
D4 :設定画面
D5 :走行画面
D6 :監視画面
E1 :圃場間経路情報テーブル
F1~F4:圃場(作業領域)
Mx :位置情報
Px :撮影画像
R0 :道路(接続路)
R1 :目標経路
R2 :目標経路
R12 :圃場間経路(領域間経路)
Claims (12)
- 作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させることと、
前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知することと、
前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させることと、
を実行する自動走行方法。 - 前記第1作業車両から前記操作端末までの距離に応じた内容の前記特定情報を報知させる、
請求項1に記載の自動走行方法。 - 前記操作端末は、第1通信方式と、前記第1通信方式よりも通信可能距離が短い第2通信方式とにより、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能である、
請求項1に記載の自動走行方法。 - 前記操作端末が前記第1通信方式により通信可能な場合、前記操作端末において第1特定情報を報知させ、
前記操作端末が前記第2通信方式により通信可能な場合、前記操作端末において前記第1特定情報とは異なる第2特定情報を報知させる、
請求項3に記載の自動走行方法。 - 前記第1特定情報は、前記第1作業車両を識別する識別情報と、異常に関する異常情報とを含み、
前記第2特定情報は、前記第1作業車両を識別する識別情報と、異常に関する異常情報と、前記異常に対する対処情報とを含む、
請求項4に記載の自動走行方法。 - 前記操作端末は、前記複数の作業車両のそれぞれと前記第1通信方式により通信可能な第1操作端末と、前記複数の作業車両のそれぞれと前記第2通信方式により通信可能な第2操作端末とを含む、
請求項3に記載の自動走行方法。 - 前記第1作業車両の異常を検知した場合に、前記第1操作端末及び前記第2操作端末のそれぞれにおいて前記特定情報を報知させ、
前記第1操作端末において前記特定情報に対してユーザーから所定の指示を受け付けた場合に、前記第2操作端末においてさらに所定の情報を報知させる、
請求項6に記載の自動走行方法。 - 前記操作端末のユーザーの作業状況に応じた内容の前記特定情報を報知させる、
請求項1に記載の自動走行方法。 - 複数の前記作業領域を接続する接続路に対して予め設定された領域間経路に従って前記作業車両を自動走行させ、
前記作業領域において前記第1作業車両に所定の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法と、前記領域間経路において前記第1作業車両に前記所定の異常が検知された場合の前記特定情報の報知方法とを異ならせる、
請求項1に記載の自動走行方法。 - 前記操作端末が前記第1作業車両から所定距離以上の位置にある場合に前記特定情報を報知させ、前記操作端末が前記第1作業車両から前記所定距離未満の位置にある場合に前記特定情報を報知させない、
請求項1~9のいずれかに記載の自動走行方法。 - 作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させる走行処理部と、
前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知する検知処理部と、
前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させる報知処理部と、
を備える自動走行システム。 - 作業領域において複数の作業車両のそれぞれを自動走行させることと、
前記複数の作業車両の少なくともいずれかの異常を検知することと、
前記複数の作業車両のうち第1作業車両の異常を検知した場合に、前記複数の作業車両のそれぞれと通信可能な操作端末において前記第1作業車両に関する特定情報を報知させることと、
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。
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2023
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