KR20220162046A

KR20220162046A - 경로 생성 방법, 경로 생성 장치, 및 경로 생성 프로그램

Info

Publication number: KR20220162046A
Application number: KR1020220055265A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 나카하타
Original assignee: 얀마 홀딩스 주식회사
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2022-12-07
Also published as: EP4099123A1; US20220382288A1; CN115480566A; JP2022183964A

Abstract

(과제) 경사지를 자동 주행하는 작업 차량의 주행 속도를 자동 주행을 개시하기 전에 파악하는 것이 가능한 경로 생성 방법, 경로 생성 장치, 및 경로 생성 프로그램을 제공하는 것.
(해결 수단) 경로 생성 방법은 주행 영역을 자동 주행하는 작업 차량(10)의 목표 경로(R)를 생성하는 방법이며, 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 것과, 상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 것과, 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 목표 경로(R)를 생성하는 것을 실행한다.

Description

경로 생성 방법, 경로 생성 장치, 및 경로 생성 프로그램{ROUTE GENERATING METHOD, ROUTE GENERATING APPARATUS, AND ROUTE GENERATING PROGRAM}

본 발명은 주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 경로 생성 방법, 경로 생성 장치, 및 경로 생성 프로그램에 관한 것이다.

포장, 농원 등의 작업지에 있어서 미리 설정된 목표 경로에 따라 자동 주행하는 작업 차량이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 상기 작업 차량은 상기 작업 차량에 탑재된 센서에 의해 상기 작업 차량의 경사 각도를 검출하고, 검출한 경사 각도에 의거하여 상기 작업 차량의 주행 속도를 변경하거나 정지하거나 하는 기능을 구비한다.

일본국 특허공개 2005-215742호 공보

그러나 종래의 상기 작업 차량은 경사지를 자동 주행중에 경사 각도를 검출해서 주행을 제어하는 구성이기 때문에 상기 작업 차량은 자동 주행중에 검출한 경사지의 경사 각도에 따라 미리 설정된 주행 속도를 변경하거나, 주행을 정지하거나 한다. 이 때문에 종래의 상기 작업 차량에 의하면 유저(오퍼레이터)는 작업 차량이 실제로 경사지를 주행할 때의 주행 속도를 사전에 파악하는 것이 곤란하며, 소요 작업 시간 등의 작업 예정을 정확하게 파악하는 것이 곤란하다.

본 발명의 목적은 경사지를 자동 주행하는 작업 차량의 주행 속도를 자동 주행을 개시하기 전에 파악하는 것이 가능한 경로 생성 방법, 경로 생성 장치, 및 경로 생성 프로그램에 관한 것이다.

본 발명에 의한 경로 생성 방법은 주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 경로 생성 방법이며, 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 것과, 상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 것과, 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 상기 목표 경로를 생성하는 것을 실행하는 방법이다.

본 발명에 의한 경로 생성 장치는 주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 경로 생성 장치이며, 취득 처리부와, 속도 설정 처리부와, 경로 생성 처리부를 구비한다. 상기 취득 처리부는 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득한다. 상기 속도 설정 처리부는 상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정한다. 상기 경로 생성 처리부는 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 상기 목표 경로를 생성한다.

본 발명에 의한 경로 생성 프로그램은 주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 프로그램이다. 또한, 상기 경로 생성 프로그램은 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 것과, 상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 것과, 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 상기 목표 경로를 생성하는 것을 1 또는 복수의 프로세서로 실행시키기 위한 프로그램이다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 경사지를 자동 주행하는 작업 차량의 주행 속도를 자동 주행을 개시하기 전에 파악하는 것이 가능한 경로 생성 방법, 경로 생성 장치, 및 경로 생성 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 자동 주행 시스템의 전체 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 자동 주행 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량을 좌전방측으로부터 본 외관도이다.
도 4a는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량을 좌측으로부터 본 좌측면의 외관도이다.
도 4b는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량을 우측으로부터 본 우측면의 외관도이다.
도 4c는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량을 배면측으로부터 본 배면의 외관도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 의한 작물 열의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 의한 목표 경로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시형태에 의한 목표 경로의 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시형태에 의한 목표 경로의 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 의한 포장의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 의한 작물 열의 배열 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에 의한 작업 경로의 경사 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량이 경사지를 주행하는 주행 상태의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량이 경사지를 주행하는 주행 상태의 일례를 나타내는 배면도이다.
도 13a는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 경로의 좌우 방향의 경사 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13b는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 경로의 좌우 방향의 경사 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 의한 자동 주행 시스템에서 이용되는 주행 속도 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15a는 본 발명의 실시형태에 의한 조작 단말에 표시되는 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15b는 본 발명의 실시형태에 의한 조작 단말에 표시되는 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15c는 본 발명의 실시형태에 의한 조작 단말에 표시되는 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15d는 본 발명의 실시형태에 의한 조작 단말에 표시되는 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15e는 본 발명의 실시형태에 의한 조작 단말에 표시되는 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시형태에 의한 자동 주행 시스템에 의해 실행되는 경로 생성 처리의 수순의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 17은 본 발명의 실시형태에 의한 헤드랜드 영역의 경사 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시형태에 의한 조작 단말에 표시되는 표시 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시형태에 의한 자동 주행 시스템에서 이용되는 주행 속도 정보의 일례를 나타내는 도면이다.

이하의 실시형태는 본 발명을 구체화한 일례이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

[자동 주행 시스템(1)]

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 본 발명의 실시형태에 의한 자동 주행 시스템(1)은 작업 차량(10)과, 조작 단말(20)과, 기지국(40)과, 위성(50)을 포함하고 있다. 작업 차량(10) 및 조작 단말(20)은 통신망(N1)을 통해 통신 가능하다. 예를 들면, 작업 차량(10) 및 조작 단말(20)은 휴대 전화 회선망, 패킷 회선망, 또는 무선 LAN을 통해 통신 가능하다.

본 실시형태에서는 작업 차량(10)이 포장(F)에 심어진 작물(V)(도 5 참조)에 약액, 물 등을 산포하는 산포 작업을 행하는 차량일 경우를 예로 들어 설명한다. 포장(F)은, 예를 들면 포도원, 사과원 등의 과수원이다. 작물(V)은, 예를 들면 포도의 과수이다. 상기 산포 작업은, 예를 들면 작물(V)에 약액, 물 등의 산포물을 산포하는 작업이다. 다른 실시형태로서 작업 차량(10)은 제초 작업을 행하는 차량, 잎 베기 작업을 행하는 차량, 수확 작업을 행하는 차량이어도 좋다. 작업 차량(10)은 본 발명의 주행 차량의 일례이다.

작물(V)은 포장(F)에 있어서 소정 간격으로 복수 열로 배치되어 있다. 구체적으로는 도 5에 나타내는 바와 같이 복수의 작물(V)은 소정 방향(D1 방향)으로 직선형상으로 심어져 있으며, 직선형상으로 배열되는 복수의 작물(V)을 포함하는 작물 열(Vr)을 구성한다. 도 5에는 3개의 작물 열(Vr)을 예시하고 있다. 각 작물 열(Vr)은 열 방향(D2 방향)으로 소정 간격(W1)으로 배치되어 있다. 이웃하는 작물 열(Vr)의 간격(W2)의 영역(공간)은 작업 차량(10)이 D1 방향으로 주행하면서 작물(V)에 대해서 산포 작업을 행하는 작업 통로가 된다.

또한, 작업 차량(10)은 미리 설정된 목표 경로(R)를 따라 자동 주행(자율 주행)하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이 작업 차량(10)은 작업 개시 위치(S)(본 발명의 주행 개시 위치)로부터 작업 종료 위치(G)(본 발명의 주행 종료 위치)까지 작업 경로(R1)(작업 경로(R1a~R1f)) 및 이동 경로(R2)를 포함하는 목표 경로(R)를 따라 자동 주행한다. 작업 경로(R1)는 작업 차량(10)이 작물(V)에 대해서 산포 작업을 행하는 직선형상의 경로이며, 이동 경로(R2)는 작업 차량(10)이 산포 작업을 행하지 않고 작물 열(Vr) 사이를 이동하는 경로이다. 이동 경로(R2)에는, 예를 들면 선회 경로 및 직진 경로가 포함된다. 도 6에 나타내는 예에서는 포장(F)에 있어서 작물 열(Vr1~Vr11)로 이루어지는 작물(V)이 배치되어 있다. 도 6에서는 작물(V)이 심어져 있는 위치(작물 위치)를 「Vp」로 나타내고 있다. 또한, 도 6의 포장(F)을 주행하는 작업 차량(10)은 차체(100)가 도어형의 형상을 갖고 있으며(도 4c 참조), 1개의 작물 열(Vr)을 걸터타고 주행하면서 상기 작물 열(Vr)의 작물(V) 및 상기 작물 열(Vr)에 인접하는 작물 열(Vr)에 대해서 약액을 산포한다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이 작업 차량(10)이 작물 열(Vr5)을 걸터타고 주행할 경우 작업 차량(10)의 좌측 차체(좌측부(100L))가 작물 열(Vr4, Vr5) 사이의 작업 통로를 주행하고, 작업 차량(10)의 우측 차체(우측부(100R))가 작물 열(Vr5, Vr6) 사이의 작업 통로를 주행하고, 또한 작물 열(Vr4, Vr5, Vr6)의 작물(V)에 대해서 약액을 산포한다. 작업 경로(R1) 및 이동 경로(R2) 각각은 본 발명의 주행 경로의 일례이다.

또한, 작업 차량(10)은 소정 열 순서로 자동 주행을 행한다. 예를 들면, 작업 차량(10)은 작물 열(Vr1)을 걸터타고 주행하고, 이어서 작물 열(Vr3)을 걸터타고 주행하고, 이어서 작물 열(Vr5)을 걸터타고 주행한다. 이와 같이 작업 차량(10)은 미리 설정된 작물 열(Vr)의 순번에 따라 자동 주행을 행한다. 또한, 작업 차량(10)은 작물 열(Vr)의 배열순으로 1열마다 주행해도 좋고, 복수 열 간격으로 주행해도 좋다.

위성(50)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등의 위성 측위 시스템을 구성하는 측위 위성이며, GNSS 신호(위성 신호)를 송신한다. 기지국(40)은 위성 측위 시스템을 구성하는 기준점(기준국)이다. 기지국(40)은 작업 차량(10)의 현재 위치를 산출하기 위한 보정 정보를 작업 차량(10)에 송신한다.

작업 차량(10)에 탑재되는 측위 장치(16)는 위성(50)으로부터 송신되는 GNSS 신호를 이용해서 작업 차량(10)의 현재 위치(위도, 경도, 고도) 및 현재 방위 등을 산출하는 측위 처리를 실행한다. 구체적으로는 측위 장치(16)는 2대의 수신기(안테나(164) 및 기지국(40))가 수신하는 측위 정보(GNSS 신호 등)와 기지국(40)에서 생성되는 보정 정보에 의거하여 작업 차량(10)을 측위하는 RTK(Real Time Kinematic) 방식 등을 이용해서 작업 차량(10)을 측위한다. 상기 측위 방식은 주지의 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

이하, 자동 주행 시스템(1)을 구성하는 각 구성 요소의 상세에 대해서 설명한다.

[작업 차량(10)]

도 3은 작업 차량(10)을 좌전방측으로부터 본 외관도이다. 도 4a는 작업 차량(10)을 좌측으로부터 본 좌측면의 외관도이며, 도 4b는 작업 차량(10)을 우측으로부터 본 우측면의 외관도이며, 도 4c는 작업 차량(10)을 배면측으로부터 본 배면의 외관도이다.

도 1~도 4에 나타내는 바와 같이 작업 차량(10)은 차량 제어 장치(11), 기억부(12), 주행 장치(13), 산포 장치(14), 통신부(15), 측위 장치(16), 장해물 검출 장치(17) 등을 구비한다. 차량 제어 장치(11)는 기억부(12), 주행 장치(13), 산포 장치(14), 측위 장치(16), 장해물 검출 장치(17) 등에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 차량 제어 장치(11) 및 측위 장치(16)는 무선 통신 가능이어도 좋다.

통신부(15)는 작업 차량(10)을 유선 또는 무선으로 통신망(N1)에 접속하고, 통신망(N1)을 통해 조작 단말(20) 등의 외부 기기와의 사이에서 소정 통신 프로토콜에 따른 데이터 통신을 실행하기 위한 통신 인터페이스이다.

기억부(12)는 각종 정보를 기억하는 HDD(Hard Disk Drive) 또는 SSD(Solid State Drive) 등의 불휘발성의 기억부이다. 기억부(12)에는 차량 제어 장치(11)에 자동 주행 처리를 실행시키기 위한 자동 주행 프로그램 등의 제어 프로그램이 기억되어 있다. 예를 들면, 상기 자동 주행 프로그램은 CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있으며, 소정 판독 장치(도시하지 않음)에서 판독되어 기억부(12)에 기억된다. 또한, 상기 자동 주행 프로그램은 서버(도시하지 않음)로부터 통신망(N1)을 통해 작업 차량(10)에 다운로드되어 기억부(12)에 기억되어도 좋다. 또한, 기억부(12)에는 조작 단말(20)에 있어서 생성되는 목표 경로(R)의 정보를 포함하는 경로 데이터가 기억된다. 예를 들면, 상기 경로 데이터는 조작 단말(20)로부터 작업 차량(10)에 전송되어 기억부(12)에 기억된다.

차량 제어 장치(11)는 CPU, ROM, 및 RAM 등의 제어 기기를 갖는다. 상기 CPU는 각종 연산 처리를 실행하는 프로세서이다. 상기 ROM은 상기 CPU에 각종 연산 처리를 실행시키기 위한 BIOS 및 OS 등의 제어 프로그램이 미리 기억되는 불휘발성의 기억부이다. 상기 RAM은 각종 정보를 기억하는 휘발성 또는 불휘발성의 기억부이며, 상기 CPU가 실행하는 각종 처리의 일시 기억 메모리(작업 영역)로서 사용된다. 그리고 차량 제어 장치(11)는 상기 ROM 또는 기억부(12)에 미리 기억된 각종 제어 프로그램을 상기 CPU에서 실행함으로써 작업 차량(10)을 제어한다.

차량 제어 장치(11)는 작업 차량(10)의 주행을 제어한다. 구체적으로는 차량 제어 장치(11)는 측위 장치(16)에 의해 측위되는 작업 차량(10)의 위치를 나타내는 위치 정보에 의거하여 목표 경로(R)를 따라 작업 차량(10)을 자동 주행시킨다. 예를 들면, 상기 측위 상태가 RTK 측위 가능한 상태로 되어 조작 단말(20)의 조작 화면에 있어서 오퍼레이터가 스타트 버튼을 압하하면 조작 단말(20)은 작업 개시 지시를 작업 차량(10)에 출력한다. 차량 제어 장치(11)는 조작 단말(20)로부터 상기 작업 개시 지시를 취득하면 측위 장치(16)에 의해 측위되는 작업 차량(10)의 위치를 나타내는 위치 정보에 의거하여 작업 차량(10)의 자동 주행을 개시시킨다. 이것에 의해 작업 차량(10)은 목표 경로(R)를 따라 자동 주행을 개시하고, 상기 작업 통로에 있어서 산포 장치(14)에 의한 산포 작업을 개시한다.

또한, 차량 제어 장치(11)는 조작 단말(20)로부터 주행 정지 지시를 취득하면 작업 차량(10)의 자동 주행을 정지시킨다. 예를 들면, 조작 단말(20)의 조작 화면에 있어서 오퍼레이터가 스톱 버튼을 압하하면 조작 단말(20)은 상기 주행 정지 지시를 작업 차량(10)에 출력한다. 차량 제어 장치(11)는 조작 단말(20)로부터 상기 주행 정지 지시를 취득하면 작업 차량(10)의 자동 주행을 정지시킨다. 이것에 의해 작업 차량(10)은 자동 주행을 정지하고, 산포 장치(14)에 의한 산포 작업을 정지한다.

작업 차량(10)은 포장(F)에 있어서 복수 열로 나란히 심어진 작물(V)(과수)을 걸터타고 주행하는 도어형의 차체(100)를 구비한다. 도 4c에 나타내는 바와 같이 차체(100)는 좌측부(100L)와, 우측부(100R)와, 좌측부(100L) 및 우측부(100R)를 접속하는 접속부(100C)에 의해 도어형으로 형성되어 있으며, 좌측부(100L), 우측부(100R), 및 접속부(100C)의 내측에 작물(V)의 통과를 허용하는 공간(100S)이 확보된다.

차체(100)의 좌측부(100L) 및 우측부(100R) 각각의 하단부에는 크롤러(101)가 설치되어 있다. 좌측부(100L)에는 엔진(도시하지 않음), 배터리(도시하지 않음) 등이 설치되어 있다. 우측부(100R)에는 산포 장치(14)의 저류 탱크(14A)(도 4b 참조) 등이 설치되어 있다. 이와 같이 차체(100)의 좌측부(100L) 및 우측부(100R)에 구성 부품을 나누어 배치함으로써 작업 차량(10)은 좌우의 밸런스의 균형화 및 저중심화가 도모되어 있다. 그 결과, 작업 차량(10)은 포장(F)의 사면 등을 안정적으로 주행할 수 있다.

주행 장치(13)는 작업 차량(10)을 주행시키는 구동부이다. 주행 장치(13)는 엔진, 크롤러(101) 등을 구비한다.

좌우의 크롤러(101)는 정유압식 무단 변속 장치에 의한 독립 변속이 가능한 상태로 엔진으로부터의 동력에 의해 구동된다. 이것에 의해 차체(100)는 좌우의 크롤러(101)가 전진 방향으로 등속 구동됨으로써 전진 방향으로 직진하는 전진 상태가 되고, 좌우의 크롤러(101)가 후진 방향으로 등속 구동됨으로써 후진 방향으로 직진하는 후진 상태가 된다. 또한, 차체(100)는 좌우의 크롤러(101)가 전진 방향으로 부등속 구동됨으로써 전진하면서 선회하는 전진 선회 상태가 되고, 좌우의 크롤러(101)가 후진 방향으로 부등속 구동됨으로써 후진하면서 선회하는 후진 선회 상태가 된다. 또한, 차체(100)는 좌우 어느 한쪽의 크롤러(101)가 구동 정지된 상태로 다른 쪽의 크롤러(101)가 구동됨으로써 피벗 선회(신지(信地) 선회) 상태가 되고, 좌우의 크롤러(101)가 전진 방향과 후진 방향으로 등속 구동됨으로써 스핀 선회(초신지 선회) 상태가 된다. 또한, 차체(100)는 좌우의 크롤러(101)가 구동 정지됨으로써 주행 정지 상태가 된다. 또한, 좌우의 크롤러(101)는 전동 모터에 의해 구동되는 전동식으로 구성되어 있어도 좋다.

도 4c에 나타내는 바와 같이 산포 장치(14)는 약액 등을 저류하는 저류 탱크(14A), 약액 등을 압송하는 산포용 펌프(도시하지 않음), 산포용 펌프를 구동하는 전동식의 산포 모터(도시하지 않음), 차체(100)의 배부(背部)에 있어서 종 방향 자세로 좌우에 2개씩 병렬로 구비된 산포관(14B), 각 산포관(14B)에 3개씩 구비된 합계 12개의 산포 노즐(14C), 약액 등의 산포량 및 산포 패턴을 변경하는 전자 제어식의 밸브 유닛(도시하지 않음), 및 이들을 접속하는 복수의 산포용 배관(도시하지 않음) 등을 구비하고 있다.

각 산포 노즐(14C)은 대응하는 산포관(14B)에 상하 방향으로 위치 변경 가능하게 부착되어 있다. 이것에 의해 각 산포 노즐(14C)은 이웃하는 산포 노즐(14C)과의 간격 및 산포관(14B)에 대한 높이 위치를 산포 대상물(작물(V))에 따라 변경할 수 있다. 또한, 각 산포 노즐(14C)은 차체(100)에 대한 높이 위치 및 좌우 위치를 산포 대상물에 따라 변경 가능하게 부착되어 있다.

또한, 산포 장치(14)에 있어서 각 산포관(14B)에 설치되는 산포 노즐(14C)의 수량은 작물(V)의 종류, 각 산포관(14B)의 길이 등에 따라 여러 가지의 변경이 가능하다.

도 4c에 나타내는 바와 같이 복수의 산포 노즐(14C) 중 최좌단의 산포관(14B)에 설치된 3개의 산포 노즐(14C)은 차체(100)의 좌측 외방에 위치하는 작물(Va)을 향해 약액을 좌측 방향으로 산포한다. 복수의 산포 노즐(14C) 중 최좌단의 산포관(14B)에 인접하는 좌내측의 산포관(14B)에 설치된 3개의 산포 노즐(14C)은 차체(100)에 있어서의 좌우 중앙의 공간(100S)에 위치하는 작물(Vb)을 향해 약액을 우측 방향으로 산포한다. 복수의 산포 노즐(14C) 중 최우단의 산포관(14B)에 설치된 3개의 산포 노즐(14C)은 차체(100)의 우측 외방에 위치하는 작물(Vc)을 향해 약액을 우측 방향으로 산포한다. 복수의 산포 노즐(14C) 중 최우단의 산포관(14B)에 인접하는 우내측의 산포관(14B)에 설치된 3개의 산포 노즐(14C)은 공간(100S)에 위치하는 작물(Vb)을 향해 약액을 좌측 방향으로 산포한다.

상기 구성에 의해 산포 장치(14)에 있어서는 차체(100)의 좌측부(100L)에 설치된 2개의 산포관(14B)과 6개의 산포 노즐(14C)이 좌측의 산포부(14L)로서 기능한다. 또한, 차체(100)의 우측부(100R)에 설치된 2개의 산포관(14B)과 6개의 산포 노즐(14C)이 우측의 산포부(14R)로서 기능한다. 그리고 좌우의 산포부(14L, 14R)는 차체(100)의 배부에 있어서 좌우 방향으로의 산포가 가능한 상태로 좌우의 산포부(14L, 14R) 사이에 작물(Vb)의 통과(공간(100S))를 허용하는 좌우 간격을 두고 배치되어 있다.

산포 장치(14)에 있어서 산포부(14L, 14R)에 의한 산포 패턴에는 산포부(14L, 14R) 각각이 좌우의 양 방향으로 약액을 산포하는 4방향 산포 패턴과, 산포부(14L, 14R)에 의한 산포 방향이 한정된 방향 한정 산포 패턴이 포함된다. 상기 방향 한정 산포 패턴에는 산포부(14L)가 좌우의 양 방향으로 약액을 산포하고, 또한 산포부(14R)가 좌측 방향으로만 약액을 산포하는 좌측 3방향 산포 패턴과, 산포부(14L)가 우측 방향으로만 약액을 산포하고, 또한 산포부(14R)가 좌우의 양 방향으로 약액을 산포하는 우측 3방향 산포 패턴과, 산포부(14L)가 우측 방향으로만 약액을 산포하고, 또한 산포부(14R)가 좌측 방향으로만 약액을 산포하는 2방향 산포 패턴과, 산포부(14L)가 좌측 방향으로만 산포하고, 또한 산포부(14R)가 약액을 산포하지 않는 좌측 1방향 산포 패턴과, 산포부(14R)가 우측 방향으로만 산포하고, 또한 산포부(14L)가 약액을 산포하지 않는 우측 1방향 산포 패턴이 포함된다.

차체(100)에는 측위 장치(16)로부터 취득하는 측위 정보 등에 의거하여 차체(100)를 포장(F)의 목표 경로(R)에 따라 자동 주행시키는 자동 주행 제어부, 엔진에 관한 제어를 행하는 엔진 제어부, 정유압식 무단 변속 장치에 관한 제어를 행하는 HST(Hydro-Static Transmission) 제어부, 및 산포 장치(14) 등의 작업 장치에 관한 제어를 행하는 작업 장치 제어부 등이 탑재되어 있다. 각 제어부는 마이크로 컨트롤러 등이 탑재된 전자 제어 유닛, 마이크로 컨트롤러의 불휘발성 메모리(예를 들면, 플래시 메모리 등의 EEPROM)에 기억된 각종 정보 및 제어 프로그램 등에 의해 구축되어 있다. 불휘발성 메모리에 기억된 각종 정보에는 사전에 생성된 목표 경로(R) 등이 포함되어도 좋다. 본 실시형태에서는 각 제어부를 총칭해서 「차량 제어 장치(11)」라고 한다(도 2 참조).

측위 장치(16)는 측위 제어부(161), 기억부(162), 통신부(163), 및 안테나(164) 등을 구비하는 통신 기기이다. 안테나(164)는 차체(100)의 천장부(접속부(100C))의 전방 및 후방에 설치되어 있다(도 3 참조). 또한, 차체(100)의 천장부에는 작업 차량(10)의 주행 상태를 표시하는 표시등(102) 등이 설치되어 있다(도 3 참조). 또한, 측위 장치(16)에는 상기 배터리가 접속되어 있으며, 측위 장치(16)는 상기 엔진의 정지중에도 가동 가능하다.

통신부(163)는 측위 장치(16)를 유선 또는 무선으로 통신망(N1)에 접속하고, 통신망(N1)을 통해 기지국(40) 등의 외부 기기와의 사이에서 소정 통신 프로토콜에 따른 데이터 통신을 실행하기 위한 통신 인터페이스이다.

안테나(164)는 위성으로부터 발신되는 전파(GNSS 신호)를 수신하는 안테나이다. 안테나(164)가 작업 차량(10)의 전방 및 후방에 설치되어 있기 때문에 작업 차량(10)의 현재 위치 및 현재 방위를 고정밀도로 측위할 수 있다.

측위 제어부(161)는 1 또는 복수의 프로세서와, 불휘발성 메모리 및 RAM 등의 기억 메모리를 구비하는 컴퓨터 시스템이다. 기억부(162)는 측위 제어부(161)에 측위 처리를 실행시키기 위한 제어 프로그램 및 측위 정보, 이동 정보 등의 데이터를 기억하는 불휘발성 메모리 등이다. 측위 제어부(161)는 안테나(164)가 위성(50)으로부터 수신하는 GNSS 신호에 의거하여 소정 측위 방식(RTK 방식 등)에 의해 작업 차량(10)의 현재 위치 및 현재 방위를 측위한다.

장해물 검출 장치(17)는 차체(100)의 전방 좌측에 설치된 라이더 센서(171L)와, 차체(100)의 전방 좌측에 설치된 라이더 센서(171R)를 구비한다(도 3 참조). 각 라이더 센서는, 예를 들면 라이더 센서가 조사한 레이저 광이 측거점에 도달하여 되돌아오기까지의 왕복 시간에 의거하여 측거점까지의 거리를 측정하는 TOF(Time Of Flight) 방식에 의해 라이더 센서로부터 측정 범위의 각 측거점(측정 대상물)까지의 거리를 측정한다.

라이더 센서(171L)는 차체(100)의 전방 좌측의 소정 범위가 측정 범위로 설정되어 있으며, 라이더 센서(171R)는 차체(100)의 전방 우측의 소정 범위가 측정 범위로 설정되어 있다. 각 라이더 센서는 측정한 각 측거점까지의 거리, 각 측거점에 대한 주사각(좌표) 등의 측정 정보를 차량 제어 장치(11)에 송신한다.

또한, 장해물 검출 장치(17)는 차체(100)의 전방측에 설치된 좌우의 초음파 센서(172F)(도 3 참조)와, 차체(100)의 후방측에 설치된 좌우의 초음파 센서(172R) (도 4a 및 도 4b 참조)를 구비한다. 각 초음파 센서는 초음파 센서가 발신한 초음파가 측거점에 도달하여 되돌아오기까지의 왕복 시간에 의거하여 측거점까지의 거리를 측정하는 TOF 방식에 의해 초음파 센서로부터 측정 대상물까지의 거리를 측정한다.

전방 좌측의 초음파 센서(172F)는 차체(100)의 전방 좌측의 소정 범위가 측정 범위로 설정되어 있으며, 전방 우측의 초음파 센서(172F)는 차체(100)의 전방 우측의 소정 범위가 측정 범위로 설정되어 있으며, 후방 좌측의 초음파 센서(172R)는 차체(100)의 후방 좌측의 소정 범위가 측정 범위로 설정되어 있으며, 후방 우측의 초음파 센서(172R)는 차체(100)의 후방 우측의 소정 범위가 측정 범위로 설정되어 있다. 각 초음파 센서는 측정한 측정 대상물까지의 거리와 측정 대상물의 방향을 포함하는 측정 정보를 차량 제어 장치(11)에 송신한다.

또한, 장해물 검출 장치(17)는 차체(100)의 전방측에 설치된 좌우의 접촉 센서(173F)(도 3 참조)와, 차체(100)의 후방측에 설치된 좌우의 접촉 센서(173R)(도 4a 및 도 4b 참조)를 구비한다. 차체(100)의 전방측의 접촉 센서(173F)는 접촉 센서(173F)에 장해물이 접촉한 경우에 장해물을 검출한다. 차체(100)의 후방측의 접촉 센서(173R)의 전방(작업 차량(10)의 후방측)에는 산포 장치(14)가 설치되어 있으며, 접촉 센서(173R)는 산포 장치(14)에 대해서 장해물이 접촉한 경우에 산포 장치(14)가 후방(작업 차량(10)의 전방측)으로 이동함으로써 장해물을 검출한다. 각 접촉 센서는 장해물을 검출한 경우에 검출 신호를 차량 제어 장치(11)에 송신한다.

상기 구성에 의해 작업 차량(10)을 목표 경로(R)를 따라 고정밀도로 자동 주행시킬 수 있음과 아울러, 산포 장치(14)에 의한 약액 등의 산포 작업을 적정하게 행할 수 있다.

상술한 작업 차량(10)의 구성은 본 발명의 작업 차량의 일구성예이며, 본 발명은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 상술한 작업 차량(10)은 제 1 작물 열(Vr)을 걸터타고 주행하면서 상기 제 1 작물 열(Vr)과, 상기 제 1 작물 열(Vr)의 좌우 방향 각각의 제 2 작물 열(Vr)에 산포물을 산포하는 산포 작업을 행하는 것이 가능한 차량이다. 다른 실시형태로서 작업 차량(10)은 차체(100)가 도어형의 형상이 아니라, 차체(100) 전체가 작물 열(Vr) 사이(작업 통로)를 주행하는 통상의 형상이어도 좋다. 이 경우 작업 차량(10)은 작물 열(Vr)을 걸터타지 않고 각 작업 통로를 순서대로 자동 주행한다. 또한, 산포 장치(14)는 1개의 산포부를 구비하고, 좌우의 양 방향으로 약액을 산포하는 산포 패턴과, 좌측 방향으로만 약액을 산포하는 산포 패턴과, 우측 방향으로만 약액을 산포하는 산포 패턴을 스위칭하여 산포 작업을 행한다.

[조작 단말(20)]

도 2에 나타내는 바와 같이 조작 단말(20)은 제어부(21), 기억부(22), 조작 표시부(23), 및 통신부(24) 등을 구비하는 정보 처리 장치이다. 조작 단말(20)은 태블릿 단말, 스마트폰 등의 휴대 단말로 구성되어도 좋다. 조작 단말(20)은 본 발명의 경로 생성 장치의 일례이다.

통신부(24)는 조작 단말(20)을 유선 또는 무선으로 통신망(N1)에 접속하고, 통신망(N1)을 통해 1 또는 복수의 작업 차량(10) 등의 외부 기기와의 사이에서 소정 통신 프로토콜에 따른 데이터 통신을 실행하기 위한 통신 인터페이스이다.

조작 표시부(23)는 각종 정보를 표시하는 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이와 같은 표시부와, 조작을 접수하는 터치 패널, 마우스, 또는 키보드와 같은 조작부를 구비하는 유저 인터페이스이다. 오퍼레이터는 상기 표시부에 표시되는 조작 화면에 있어서 상기 조작부를 조작해서 각종 정보(후술하는 작업 차량 정보, 포장 정보, 작업 정보 등)를 등록하는 조작을 행하는 것이 가능하다. 또한, 오퍼레이터는 상기 조작부를 조작해서 작업 차량(10)에 대한 작업 개시 지시, 주행 정지 지시 등을 행하는 것이 가능하다. 또한, 오퍼레이터는 작업 차량(10)으로부터 떨어진 장소에 있어서 조작 단말(20)에 표시되는 주행 궤적, 차체(100)의 주위 화상에 의해 포장(F) 내를 목표 경로(R)에 따라 자동 주행하는 작업 차량(10)의 주행 상태, 작업 상황, 및 주위의 상황을 파악하는 것이 가능하다.

기억부(22)는 각종 정보를 기억하는 HDD 또는 SSD 등의 불휘발성의 기억부이다. 기억부(22)에는 제어부(21)에 후술하는 경로 생성 처리(도 16 참조)를 실행시키기 위한 경로 생성 프로그램 등의 제어 프로그램이 기억되어 있다. 예를 들면, 상기 경로 생성 프로그램은 CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있으며, 소정 판독 장치(도시하지 않음)에서 판독되어 기억부(22)에 기억된다. 또한, 상기 경로 생성 프로그램은 서버(도시하지 않음)로부터 통신망(N1)을 통해 조작 단말(20)에 다운로드되어 기억부(22)에 기억되어도 좋다.

제어부(21)는 CPU, ROM, 및 RAM 등의 제어 기기를 갖는다. 상기 CPU는 각종 연산 처리를 실행하는 프로세서이다. 상기 ROM은 상기 CPU에 각종 연산 처리를 실행시키기 위한 BIOS 및 OS 등의 제어 프로그램이 미리 기억되는 불휘발성의 기억부이다. 상기 RAM은 각종 정보를 기억하는 휘발성 또는 불휘발성의 기억부이며, 상기 CPU가 실행하는 각종 처리의 일시 기억 메모리(작업 영역)로서 사용된다. 그리고 제어부(21)는 상기 ROM 또는 기억부(22)에 미리 기억된 각종 제어 프로그램을 상기 CPU에서 실행함으로써 조작 단말(20)을 제어한다.

도 2에 나타내는 바와 같이 제어부(21)는 설정 처리부(211), 취득 처리부(212), 속도 설정 처리부(213), 경로 생성 처리부(214), 출력 처리부(215) 등의 각종 처리부를 포함한다. 또한, 제어부(21)는 상기 CPU에서 상기 제어 프로그램에 따른 각종 처리를 실행함으로써 상기 각종 처리부로서 기능한다. 또한, 일부 또는 전부의 상기 처리부가 전자 회로로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 제어 프로그램은 복수의 프로세서를 상기 처리부로서 기능시키기 위한 프로그램이어도 좋다.

설정 처리부(211)는 작업 차량(10)에 관한 정보(이하, 작업 차량 정보라고 한다)와, 포장(F)에 관한 정보(이하, 포장 정보라고 한다)와, 작업(여기에서는 산포 작업)에 관한 정보(이하, 작업 정보라고 한다)를 설정해서 등록한다.

상기 작업 차량 정보의 설정 처리에 있어서 설정 처리부(211)는 작업 차량(10)의 기종, 작업 차량(10)에 있어서 안테나(164)가 부착되어 있는 위치, 작업기(여기에서는 산포 장치(14))의 종류, 작업기의 사이즈 및 형상, 작업기의 작업 차량(10)에 대한 위치, 작업 차량(10)의 작업중의 차속 및 엔진 회전수, 작업 차량(10)의 선회중의 차속 및 엔진 회전수 등의 정보에 대해서 오퍼레이터가 조작 단말(20)에 있어서 등록하는 조작을 행함으로써 상기 정보를 설정한다. 본 실시형태에서는 작업기의 정보로서 산포 장치(14)에 관한 정보가 설정된다.

상기 포장 정보의 설정 처리에 있어서 설정 처리부(211)는 포장(F)의 위치 및 형상, 작업을 개시하는 작업 개시 위치(S) 및 작업을 종료하는 작업 종료 위치(G)(도 6 참조), 작업 방향 등의 정보에 대해서 오퍼레이터가 조작 단말(20)에 있어서 등록하는 조작을 행함으로써 상기 정보를 설정한다. 또한, 작업 방향이란 포장(F)으로부터 헤드랜드 등의 비작업 영역을 제외한 영역인 작업 영역에 있어서 산포 장치(14)로 산포 작업을 행하면서 작업 차량(10)을 주행시키는 방향을 의미한다.

포장(F)의 위치 및 형상의 정보는, 예를 들면 오퍼레이터가 작업 차량(10)을 수동에 의해 포장(F)의 외주를 따라 1둘레 주회 주행시키고, 그 때의 안테나(164)의 위치 정보의 추이를 기록함으로써 자동적으로 취득할 수 있다. 또한, 포장(F)의 위치 및 형상은 조작 단말(20)에 지도를 표시시킨 상태로 오퍼레이터가 조작 단말(20)을 조작해서 상기 지도상의 복수의 점을 지정함으로써 얻어진 다각형에 의거하여 취득할 수도 있다. 취득된 포장(F)의 위치 및 형상에 의해 특정되는 영역은 작업 차량(10)을 주행시키는 것이 가능한 영역(주행 영역)이다.

상기 작업 정보의 설정 처리에 있어서 설정 처리부(211)는 작업 정보로서 작업 차량(10)이 헤드랜드에 있어서 선회할 경우에 스킵하는 작업 경로의 수인 스킵 수, 헤드랜드의 폭 등을 설정 가능하게 구성되어 있다.

취득 처리부(212)는 작업 차량(10)의 주행 영역의 경사 각도를 취득한다. 구체적으로는 취득 처리부(212)는 주행 영역 내의 복수의 좌표점의 위도, 경도, 및 고도에 의거하여 상기 주행 영역의 경사 각도를 산출한다. 이하, 경사 각도의 산출 방법의 일례에 대해서 설명한다.

도 8에는 경사진 포장(F)의 일례를 나타내고 있다. 도 8에 나타내는 포장(F)은 포장(F)에 있어서의 작업 차량(10)의 진행 방향(D1 방향)에 대한 좌우 방향(D2 방향)으로 각도(θa)만큼 경사지고, 포장(F)에 있어서의 작업 차량(10)의 진행 방향(D1 방향; 전후 방향)으로 각도(θb)만큼 경사지고 있다. 도 9에는 도 8에 나타내는 포장(F)에 있어서 포장(F)의 외주의 정점(f0)과, 포장(F)의 복수의 작물 열(Vr)과, 각 작물 열(Vr)의 끝점(P0)을 나타내고 있다. 본 실시형태에 의한 작업 차량(10)은 경사진 포장(F)을 주행하는 것으로 한다.

취득 처리부(212)는 작물 열(Vr)의 양 끝점(P0)의 GNSS 좌표(위도, 경도, 고도)를 취득한다. 대략 병행으로 배열된 작물 열(Vr)이 n열 있으며, 각 작물 열(Vr)의 끝점(P0)의 GNSS 좌표는 기지이기 때문에 취득 처리부(212)는 각 끝점(P0)의 GNSS 좌표를 어느 점을 기준으로 한 ENU(East-North-Up) 좌표계(또는 NED(North-East-Down) 좌표계)로 좌표 변환한다. 도 10에는 각 작물 열(Vr)(각 작업 경로)의 경사 상태를 나타내는 ENU 좌표를 모식적으로 나타내고 있다.

취득 처리부(212)는 ENU 좌표계에 있어서의 작물 열(Vr) 상을 주행한 경우의 작업 차량(10)의 전후 방향의 경사 각도(θp)(피치각)와, 좌우 방향의 경사 각도(θr)(롤각)를 산출한다.

작물 열(Vr)이 n열 있으며, i열째(i=0~n)의 작물 열(Vr)에 상당하는 선분을 Li라고 하고, 선분(Li)의 끝점(P0)을 Li_end1(E_Li _{_} _end1, N_Li _{_} _end1, U_Li _{_} _end1), Li_end2(E_{Li_end2}, N_Li _{_} _end2, U_Li _{_} _end2)라고 한다. 선분(Li)은 이하의 식 (1)에 의해 나타내어진다.

취득 처리부(212)는 작업 차량(10)이 선분(Li)을 주행할 때의 전후 방향의 경사 각도(θp_i)(도 11 참조)를 이하의 식 (2)에 의해 산출한다.

또한, 취득 처리부(212)는 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)(도 12 참조)를 이하와 같이 산출한다. 취득 처리부(212)는 경사 각도(θr_i)를 각 선분(Li)을 k개로 분할한 점에 대해서 산출한다. 도 13a 및 도 13b에 나타내는 바와 같이 선분(Li)을 분할한 점을 Pi_j(j=0~k, Pi_0=Li_end1, Pi_k=Li_end2)라고 한다. 선분(Li) 상의 분할점(Pi_j)에 있어서 선분(Li)에 수직인 평면을 Si_j라고 한다. 선분(Li)에 인접하는 선분(Li-1) 및 선분(Li+1)과 평면(Si_j)의 교점을 각각 Qi_j, Ri_j라고 한다. 분할점(Pi_j)을 지나는 연직 상측 방향 U축에 평행한 선을 투영한 선의 방향을 평면(Si_j) 상의 상측 방향으로 하고, 평면(Si_j)의 z축(Zi_j)이라고 한다(도 13b의 파선). 취득 처리부(212)는 평면(Si_j)에 있어서 Qi_j, Ri_j를 연결하는 직선과 수평축이 이루는 각을 분할점(Pi_j)에 있어서의 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)로서 산출한다.

취득 처리부(212)는 이상과 같이 해서 전후 방향의 경사 각도(θp_i)(도 11 참조)와 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)(도 12 참조)를 산출한다. 또한, 경사 각도의 산출 방법은 상기 방법에 한정되지 않고, 주지의 방법이어도 좋다. 취득 처리부(212)는 본 발명의 취득 처리부의 일례이다.

속도 설정 처리부(213)는 주행 영역의 경사 각도에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정한다. 구체적으로는 경사 각도와 주행 영역에 설정 가능한 최대 주행 속도인 설정 가능 최대 속도가 미리 연관 지어진 주행 속도 정보(F1)가 기억부(22)에 기억되어 있다. 도 14는 주행 속도 정보(F1)의 일례를 나타내는 도면이다. 주행 속도 정보(F1)에는 전후 방향의 경사 각도(θp_i)와, 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)에 대응하는 설정 가능 최대 속도가 미리 등록되어 있다. 예를 들면, i열째의 작물 열(Vr)(작업 경로(R1_i))의 전후 방향의 경사 각도(θp_i)가 4°이며, 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)가 3°일 경우 설정 가능 최대 속도는 5㎞/h가 된다. 또한, i열째의 작물 열(Vr)(작업 경로(R1_i))의 전후 방향의 경사 각도(θp_i)가 15°이며, 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)가 10°일 경우 설정 가능 최대 속도는 3㎞/h가 된다. 주행 속도 정보(F1)는 작업 차량(10)의 주행 성능, 안전성 등을 고려해서 미리 설정된다. 또한, 주행 속도 정보(F1)에 있어서 「×」는 전후 방향의 경사 각도(θp_i)가 25° 이상일 경우에 주행 불가(설정 불가)인 것을 나타내고, 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)가 15° 이상일 경우에 주행 불가(설정 불가)인 것을 나타내고 있다.

속도 설정 처리부(213)는 설정 가능 최대 속도 이하의 주행 속도를 주행 영역에 설정한다. 예를 들면, i열째의 작물 열(Vr)(작업 경로(R1_i))의 전후 방향의 경사 각도(θp_i)가 4°이며, 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)가 3°일 경우 속도 설정 처리부(213)는 작업 경로(R1_i)의 설정 가능 최대 속도로서 5㎞/h를 설정한다. 또한, 예를 들면 i열째의 작물 열(Vr)(작업 경로(R1_i))의 전후 방향의 경사 각도(θp_i)가 15°이며, 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)가 10°일 경우 속도 설정 처리부(213)는 작업 경로(R1_i)의 설정 가능 최대 속도로서 3㎞/h를 설정한다.

여기에서 속도 설정 처리부(213)는 목표 경로(R)에 포함되는 복수의 작업 경로(R1)를 조작 표시부(23)에 표시시킨다. 또한, 속도 설정 처리부(213)는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 복수의 작업 경로(R1) 각각을 경사 각도(θp_i, θr_i)마다 상이한 표시 양태로 표시시킨다. 도 15a에는 전후 방향의 경사 각도(θp_i)에 따라 상이한 표시 양태로 표시된 작업 경로(R1)를 나타내고 있다. 도 15b에는 좌우 방향의 경사 각도(θr_i)에 따라 상이한 표시 양태로 표시된 작업 경로(R1)를 나타내고 있다. 속도 설정 처리부(213)는 각 작업 경로(R1)를 경사 각도마다 상이한 색, 선 종류, 또는 선의 굵기로 표시시킨다.

도 15a 및 도 15b의 경로 생성 화면(T1)에 의하면 오퍼레이터(유저)는 작업 경로(R1)마다 경사 각도를 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 오퍼레이터는 1개의 작업 경로(R1) 중에서 경사 각도가 상이한 것을 파악할 수도 있다(도 15b 참조).

또한, 속도 설정 처리부(213)는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 복수의 작업 경로(R1) 각각을 설정 가능 최대 속도마다 상이한 표시 양태로 표시시킨다. 도 15c에는 설정 가능 최대 속도에 따라 상이한 표시 양태로 표시된 작업 경로(R1)를 나타내고 있다. 예를 들면, 도 15c에 나타내는 바와 같이 속도 설정 처리부(213)는 5㎞/h의 작업 경로(R1)와, 4㎞/h의 작업 경로(R1)와, 3㎞/h의 작업 경로(R1)를 서로 상이한 표시 양태(예를 들면, 색)로 표시시킨다.

이와 같이 속도 설정 처리부(213)는 상기 설정 가능 최대 속도를 작업 경로(R1)의 주행 속도로서 설정한다. 또한, 속도 설정 처리부(213)는 병렬되는 복수의 직선형상의 작업 경로(R1)에 대해서 작업 경로(R1)마다 주행 속도를 설정한다. 다른 실시형태로서 속도 설정 처리부(213)는 모든 작업 경로(R1) 각각에 대응하는 상기 설정 가능 최대 속도 중 가장 느린 상기 설정 가능 최대 속도를 모든 작업 경로(R1)에 공통으로 설정해도 좋다. 또한, 다른 실시형태로서 속도 설정 처리부(213)는 각 작업 경로(R1)에 대해서 오퍼레이터로부터 상기 설정 가능 최대 속도 이하의 주행 속도를 선택하는 조작을 접수하고, 선택된 주행 속도를 각 작업 경로(R1)에 설정해도 좋다.

또한, 상세는 후술하지만 속도 설정 처리부(213)는 설정한 주행 속도를 변경하는 변경 조작을 접수 가능하며, 상기 변경 조작을 접수한 경우에 상기 주행 속도를 변경하는 구성을 구비한다.

경로 생성 처리부(214)는 상기 각 설정 정보 및 상기 주행 속도의 속도 정보에 의거하여 작업 차량(10)을 자동 주행시키는 경로인 목표 경로(R)를 생성한다. 목표 경로(R)는, 예를 들면 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지의 경로이다(도 6 참조). 도 6에 나타내는 목표 경로(R)는 작물(V)이 심어진 영역에 있어서 작물(V)에 대해서 약액을 산포하는 직선형상의 작업 경로(R1)와, 산포 작업을 행하지 않고 작물 열(Vr) 사이를 이동하는 이동 경로(R2)를 포함한다.

목표 경로(R)의 생성 방법의 일례에 대해서 도 7a 및 도 7b를 사용해서 설명한다. 도 7a에는 작물 열(Vr)을 모식적으로 나타내고 있다. 우선, 오퍼레이터는 작업 차량(10)을 수동에 의해 작물 열(Vr)의 외주를 따라 주행시킨다(도 7a 참조). 작업 차량(10)은 주행중에 각 작물 열(Vr)의 일방측(도 7a의 하측)의 끝점(E1)과 타방측(도 7a의 상측)의 끝점(E2)을 검출하고, 각 끝점(E1, E2)의 위치 정보(좌표)를 취득한다. 또한, 끝점(E1, E2)은 이미 심어진 작물(V)의 위치이어도 좋고, 앞으로 심을 예정인 작물(V)의 위치를 나타내는 목표물의 위치이어도 좋다. 경로 생성 처리부(214)는 작업 차량(10)으로부터 각 끝점(E1, E2)의 위치 정보(좌표)를 취득하면 대응하는 끝점(E1, E2)끼리를 연결하는 선(L1)(도 7b 참조)을 작물 열(Vr)의 작업 경로에 설정하고, 복수의 작업 경로와 이동 경로(선회 경로)를 포함하는 목표 경로(R)를 생성한다. 목표 경로(R)의 생성 방법은 상술한 방법에 한정되지 않는다. 경로 생성 처리부(214)는 생성한 목표 경로(R)를 기억부(22)에 기억해도 좋다.

또한, 경로 생성 처리부(214)는 도 15d에 나타내는 바와 같이 작업 개시 위치(S)(주행 개시 위치), 작업 종료 위치(G)(주행 종료 위치), 작업 경로(R1), 이동 경로(R2)를 포함하는 목표 경로(R)를 조작 표시부(23)에 표시시킨다. 또한, 경로 생성 처리부(214)는 도 15d에 나타내는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 복수의 작업 경로(R1) 각각을 주행 속도마다 상이한 표시 양태로 표시시킨다. 예를 들면, 경로 생성 처리부(214)는 제 1 경사 각도를 갖는 제 1 주행 경로를 제 1 경사 각도에 의거하여 설정되는 제 1 주행 속도에 대응하는 제 1 색으로 표시시키고, 제 2 경사 각도를 갖는 제 2 주행 경로를 제 2 경사 각도에 의거하여 설정되는 제 2 주행 속도에 대응하는 제 2 색으로 표시시킨다.

여기에서 주행 영역(작업 경로(R1))의 경사 각도(θp, θr)가 역치 각도보다 클 경우 작업 차량(10)의 주행 정밀도 및 안전성이 저하된다. 그래서 경로 생성 처리부(214)는 주행 영역의 경사 각도(θp, θr)가 역치 각도보다 클 경우에 상기 주행 영역을 주행 불가 영역으로 설정해서 목표 경로(R)로부터 제외한다.

구체적으로는 경로 생성 처리부(214)는 오퍼레이터로부터 작업 개시 위치(S)와 작업 종료 위치(G)를 선택하는 조작을 접수한 경우에 있어서 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지 사이에 주행 불가 영역이 포함될 경우에 목표 경로(R)를 생성할 수 없다는 취지의 통지를 행한다. 예를 들면, 경로 생성 처리부(214)는 경로 생성 화면(T1)에 경고(에러 통지)를 표시시켜서 작업 개시 위치(S)와 작업 종료 위치(G)를 변경하는 조작을 오퍼레이터에게 촉구한다. 또한, 예를 들면 경로 생성 처리부(214)는 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G) 중 적어도 어느 한쪽을 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지 사이에 주행 불가 영역이 포함되지 않게 되는 위치로 설정해도 좋다.

또한, 경로 생성 처리부(214)는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 상기 주행 불가 영역을 표시시키지 않는 구성이어도 좋다. 이것에 의해 오퍼레이터가 잘못하여 상기 주행 불가 영역에 작업 개시 위치(S) 또는 작업 종료 위치(G)를 설정하는 오조작을 방지할 수 있다.

여기에서 속도 설정 처리부(213)는 설정한 주행 속도를 변경하는 조작을 접수한 경우에 상기 주행 속도를 변경한다. 예를 들면, 도 15e에 나타내는 바와 같이 경로 생성 화면(T1)에 있어서 오퍼레이터가 작업 경로(R1)를 선택(터치)하면 속도 설정 처리부(213)는 설정 가능한 주행 속도를 선택하는 선택 화면(T2)을 표시(팝업 표시)시킨다. 예를 들면, 오퍼레이터가 설정 가능 최대 속도 「4㎞/h」의 작업 경로(R1)를 선택하면 속도 설정 처리부(213)는 1㎞/h~4㎞/h 중 어느 하나를 설정 가능한 선택 화면(T2)을 표시시킨다(도 15e 참조). 예를 들면, 오퍼레이터가 작업 경로(R1)에 대해서 3㎞/h를 선택하면 속도 설정 처리부(213)는 상기 작업 경로(R1)에 설정된 주행 속도(4㎞/h)를 3㎞/h로 변경한다.

상기 주행 속도의 변경 조작은 도 15e에 나타내는 조작에 한정되지 않는다. 예를 들면, 오퍼레이터는 모든 작업 경로(R1)를 일괄 선택해서 동일한 주행 속도로 변경해도 좋다. 또한, 상기 주행 속도의 변경 조작은 속도 설정 처리부(213)가 상기 설정 가능 최대 속도를 각 작업 경로(R1)에 설정한 후(도 15c 참조)에 접수 가능이어도 좋고, 경로 생성 처리부(214)가 목표 경로(R)를 생성한 후(도 15d 참조)에 접수 가능이어도 좋다.

속도 설정 처리부(213)는 상기 설정 가능 최대 속도 또는 상기 변경된 주행 속도를 주행 영역(작업 경로(R1))에 설정한다. 그리고 경로 생성 처리부(214)는 상기 주행 영역에 설정된 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 목표 경로(R)를 생성한다.

출력 처리부(215)는 경로 생성 처리부(214)가 생성한 목표 경로(R)의 정보를 포함하는 경로 데이터를 작업 차량(10)에 전송한다. 상기 경로 데이터에는 작업 경로(R1)마다 설정된 주행 속도의 정보가 포함된다.

또한, 출력 처리부(215)는 상기 경로 데이터를 서버(도시하지 않음)에 출력해도 좋다. 상기 서버는 복수의 조작 단말(20) 각각으로부터 취득하는 복수의 상기 경로 데이터를 조작 단말(20) 및 작업 차량(10)에 연관 지어서 기억하여 관리한다.

제어부(21)는 상술한 처리에 추가하여 각종 정보를 조작 표시부(23)에 표시시키는 처리를 실행한다. 예를 들면, 제어부(21)는 작업 차량 정보, 포장 정보, 작업 정보 등을 등록하는 등록 화면, 작업 차량(10)에 자동 주행을 개시시키는 조작 화면, 작업 차량(10)의 주행 상태 등을 표시하는 표시 화면 등을 조작 표시부(23)에 표시시킨다.

또한, 제어부(21)는 오퍼레이터로부터 각종 조작을 접수한다. 구체적으로는 제어부(21)는 오퍼레이터로부터 작업 차량(10)에 작업을 개시시키는 작업 개시 지시, 자동 주행중의 작업 차량(10)의 주행을 정지시키는 주행 정지 지시 등을 접수한다. 제어부(21)는 상기 각 지시를 접수하면 상기 각 지시를 작업 차량(10)에 출력한다.

작업 차량(10)의 차량 제어 장치(11)는 조작 단말(20)로부터 작업 개시 지시를 취득하면 목표 경로(R)에 따라 작업 차량(10)의 자동 주행 및 산포 작업을 개시시킨다. 또한, 차량 제어 장치(11)는 조작 단말(20)로부터 주행 정지 지시를 취득하면 작업 차량(10)의 자동 주행 및 산포 작업을 정지시킨다.

또한, 조작 단말(20)은 서버가 제공하는 농업 지원 서비스의 웹 사이트(농업 지원 사이트)에 통신망(N1)을 통해 액세스 가능이어도 좋다. 이 경우 조작 단말(20)은 제어부(21)에 의해 브라우저 프로그램이 실행됨으로써 서버의 조작용 단말로서 기능하는 것이 가능하다. 상기 서버는 조작 단말(20)에 있어서의 유저 조작을 통해 작업 차량(10)의 주행 속도를 설정해서 목표 경로(R)를 생성한다.

[경로 생성 처리]

이하, 도 16을 참조하면서 조작 단말(20)의 제어부(21)에 의해 실행되는 상기 경로 생성 처리의 일례에 대해서 설명한다.

또한, 본 발명은 상기 경로 생성 처리에 포함되는 1 또는 복수의 스텝을 실행하는 경로 생성 방법의 발명으로서 파악할 수 있다. 또한, 여기에서 설명하는 상기 경로 생성 처리에 포함되는 1 또는 복수의 스텝은 적당히 생략되어도 좋다. 또한, 상기 경로 생성 처리에 있어서의 각 스텝은 마찬가지의 작용 효과가 발생하는 범위에서 실행 순서가 상이해도 좋다. 또한, 여기에서는 제어부(21)가 상기 경로 생성 처리에 있어서의 각 스텝을 실행할 경우를 예로 들어 설명하지만 1 또는 복수의 프로세서가 상기 경로 생성 처리에 있어서의 각 스텝을 분산해서 실행하는 경로 생성 방법도 다른 실시형태로서 생각된다.

스텝(S1)에 있어서 제어부(21)는 오퍼레이터로부터 작업 차량(10)의 목표 경로(R)를 생성하는 경로 생성 지시를 취득했는지의 여부를 판정한다. 제어부(21)가 상기 경로 생성 지시를 취득한 경우(S1: Yes) 처리는 스텝(S2)으로 이행한다. 제어부(21)는 상기 경로 생성 지시를 취득할 때까지 대기한다(S1: No).

이어서, 스텝(S2)에 있어서 제어부(21)는 주행 영역의 경사 각도를 취득한다. 구체적으로는 제어부(21)는 주행 영역 내의 복수의 좌표점의 위도, 경도, 및 고도에 의거하여 상기 주행 영역의 경사 각도를 산출한다. 예를 들면, 제어부(21)는 작물 열(Vr)의 양 끝점(P0)의 위도, 경도, 및 고도에 의거하여 작물 열(Vr)을 포함하는 작업 경로(R1)의 경사 각도(θp)(피치각)를 산출한다. 또한, 예를 들면 제어부(21)는 작물 열(Vr)에 인접하는 좌우의 작물 열(Vr)의 점의 위도, 경도, 및 고도에 의거하여 작물 열(Vr)을 포함하는 작업 경로(R1)의 경사 각도(θr)(롤각)를 산출한다. 제어부(21)는 작업 경로(R1)마다 경사 각도(θp, θr)를 산출한다.

제어부(21)는 작업 경로(R1)마다 경사 각도(θp, θr)를 산출하면 각 작업 경로(R1)의 경사 각도(θp, θr)를 식별 가능한 화면(도 15a 및 도 15b 참조)을 조작 표시부(23)에 표시시켜도 좋다.

이어서, 스텝(S3)에 있어서 제어부(21)는 작업 경로(R1)의 경사 각도(θp, θr)에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 작업 경로(R1)에 설정하고, 작업 경로(R1)마다 주행 속도를 식별 가능한 화면(도 15c 참조)을 조작 표시부(23)에 표시시킨다. 또한, 제어부(21)는 도 14에 나타내는 주행 속도 정보(F1)를 참조하여 작업 경로(R1)의 경사 각도(θp, θr)에 대응하는 설정 가능 최대 속도를 취득하고, 취득한 설정 가능 최대 속도를 상기 작업 경로(R1)의 주행 속도에 설정한다.

이어서, 스텝(S4)에 있어서 제어부(21)는 오퍼레이터로부터 작업 차량(10)의 작업 개시 위치(S)(시점) 및 작업 종료 위치(G)(종점)를 취득했는지의 여부를 판정한다. 예를 들면, 오퍼레이터가 도 15d에 나타내는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)를 지정하는 조작을 행하면 제어부(21)는 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)를 취득한다. 제어부(21)가 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)를 취득하면(S4: Yes) 처리는 스텝(S5)으로 이행한다. 제어부(21)는 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)를 취득할 때까지 대기한다(S4: No).

이어서, 스텝(S5)에 있어서 제어부(21)는 오퍼레이터가 지정한 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지의 경로 사이에 경사 각도(θp, θr)가 역치 각도보다 큰 작업 경로(R1)인 주행 불가 영역이 포함되는지의 여부를 판정한다. 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지의 경로 사이에 상기 주행 불가 영역이 포함되지 않을 경우(S5: No) 처리는 스텝(S6)으로 이행한다. 한편, 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지의 경로 사이에 상기 주행 불가 영역이 포함될 경우(S5: Yes) 처리는 스텝(S51)으로 이행한다.

스텝(S51)에서는 제어부(21)는 경로 생성 화면(T1)(도 15d 참조)에 경고를 표시한다. 이것에 의해 오퍼레이터는 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)의 위치가 부적절하다는 것을 인식할 수 있다. 그 후 처리는 스텝(S4)으로 되돌아가고, 오퍼레이터로부터 다시 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)를 선택하는 조작을 접수한다. 또한, 제어부(21)는 오퍼레이터가 선택 가능한 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)의 후보를 제시해도 좋고, 상기 주행 불가 영역이 포함되지 않게 되는 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)를 자동적으로 설정해도 좋다.

스텝(S6)에서는 제어부(21)는 목표 경로(R)를 생성한다. 구체적으로는 제어부(21)는 작업 개시 위치(S), 작업 종료 위치(G), 작업 경로(R1), 및 이동 경로(R2)를 포함하는 경로 정보와, 작업 경로(R1)마다 설정한 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 목표 경로(R)를 생성한다. 또한, 제어부(21)는 생성한 목표 경로(R)를 경로 생성 화면(T1)(도 15d 참조)에 표시시킨다. 또한, 경로 생성 처리부(214)는 도 15d에 나타내는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 복수의 작업 경로(R1) 각각을 주행 속도마다 상이한 표시 양태로 표시시킨다.

이어서, 스텝(S7)에 있어서 제어부(21)는 오퍼레이터로부터 작업 경로(R1)에 설정한 주행 속도를 변경하는 조작(변경 조작)을 접수했는지의 여부를 판정한다. 예를 들면, 오퍼레이터가 도 15e에 나타내는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 소망의 작업 경로(R1)를 선택(터치)하면 제어부(21)는 상기 작업 경로(R1)에 설정 가능한 주행 속도를 선택하는 선택 화면(T2)을 표시(팝업 표시)시킨다. 오퍼레이터는 선택 화면(T2)에 있어서 주행 속도를 선택할 수 있다. 제어부(21)가 상기 변경 조작을 접수한 경우(S7: Yes) 처리는 스텝(S8)으로 이행한다. 제어부(21)가 상기 변경 조작을 접수하지 않을 경우(S7: No) 처리는 스텝(S10)으로 이행한다. 예를 들면, 오퍼레이터가 도 15d에 나타내는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 보존 버튼(도시하지 않음) 등을 압하하면 처리는 스텝(S10)으로 이행한다.

스텝(S8)에서는 제어부(21)는 오퍼레이터가 선택한 주행 속도가 미리 설정된 설정 가능 최대 속도 이하인지의 여부를 판정한다. 오퍼레이터가 선택한 주행 속도가 상기 설정 가능 최대 속도 이하일 경우(S8: Yes) 처리는 스텝(S9)으로 이행한다. 한편, 오퍼레이터가 선택한 주행 속도가 상기 설정 가능 최대 속도를 초과할 경우(S8: No) 처리는 스텝(S81)으로 이행한다.

스텝(S81)에서는 제어부(21)는 경로 생성 화면(T1)(도 15e 참조)에 경고를 표시한다. 이것에 의해 오퍼레이터는 선택한 주행 속도가 부적절하다는 것을 인식할 수 있다. 그 후 처리는 스텝(S7)으로 되돌아가고, 오퍼레이터로부터 다시 주행 속도의 변경 조작을 접수한다. 또한, 제어부(21)는 상기 설정 가능 최대 속도 이하의 주행 속도의 후보를 오퍼레이터에게 제시해도 좋고, 상기 설정 가능 최대 속도 이하의 주행 속도로 자동적으로 변경해도 좋다. 또한, 상기 설정 가능 최대 속도를 초과하는 주행 속도를 오퍼레이터가 선택할 수 없는 구성으로 한 경우에는 스텝(S8, S81)은 생략되어도 좋다.

스텝(S9)에서는 제어부(21)는 작업 경로(R1)에 대해서 설정된 설정 가능 최대 속도를 오퍼레이터가 선택한 주행 속도로 변경한다.

이어서, 스텝(S10)에 있어서 제어부(21)는 경로 생성 처리를 종료할지의 여부를 판정한다. 예를 들면, 오퍼레이터가 경로 생성 화면(T1)(도 15d, 도 15e 참조)에 있어서 각 작업 경로(R1)에 대해서 주행 속도가 설정된 후에 보존 버튼을 압하하면 제어부(21)는 경로 생성 처리를 종료한다. 이것에 의해 제어부(21)는 목표 경로(R)를 확정시킨다.

이어서, 스텝(S11)에 있어서 제어부(21)는 목표 경로(R)의 경로 데이터를 작업 차량(10)에 전송한다. 작업 차량(10)은 상기 경로 데이터를 취득하면 상기 경로 데이터를 기억부(12)에 기억한다.

작업 차량(10)의 차량 제어 장치(11)는 조작 단말(20)로부터 작업 개시 지시를 취득하면 자동 주행을 개시한다. 예를 들면, 오퍼레이터가 조작 단말(20)에 있어서 스타트 버튼을 압하하면 조작 단말(20)은 작업 개시 지시를 작업 차량(10)에 출력한다. 차량 제어 장치(11)가 조작 단말(20)로부터 작업 개시 지시를 취득하면 작업 차량(10)은 목표 경로(R)에 따라 자동 주행을 개시한다. 또한, 차량 제어 장치(11)는 목표 경로(R)에 포함되는 속도 정보에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 작업 경로(R1)마다 제어한다. 작업 차량(10)은 자동 주행중에 있어서 작업 경로(R1)의 경사 각도를 검출하는 처리를 행하지 않아도 상기 속도 정보에 따라 주행 속도를 조정하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의한 자동 주행 시스템(1)은 주행 영역을 자동 주행하는 작업 차량(10)의 목표 경로(R)를 생성한다. 구체적으로는 자동 주행 시스템(1)은 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하고, 상기 경사 각도에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정한다. 또한, 자동 주행 시스템(1)은 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 목표 경로(R)를 생성한다. 또한, 본 실시형태에 의한 경로 생성 방법은 1 또는 복수의 프로세서가 주행 영역을 자동 주행하는 작업 차량(10)의 목표 경로(R)를 생성하는 방법이며, 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 것과, 상기 경사 각도에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 것과, 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 목표 경로(R)를 생성하는 것을 실행한다. 또한, 본 실시형태에 의한 조작 단말(20)은 주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 장치이며, 상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 취득 처리부(212)와, 상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 속도 설정 처리부(213)와, 상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 목표 경로(R)를 생성하는 경로 생성 처리부(214)를 구비한다.

상기 구성에 의하면 작업 차량(10)이 자동 주행을 개시하기 전의 경로 생성 단계에 있어서 주행 영역(작업 경로(R1))의 경사 각도에 따른 주행 속도를 설정할 수 있다. 이것에 의해 오퍼레이터는 작업 차량(10)이 실제로 경사지를 주행할 때의 주행 속도를 사전에 파악할 수 있다. 또한, 오퍼레이터는 소요 작업 시간 등의 작업 예정을 정확하게 파악할 수 있다. 즉, 오퍼레이터는 경사지를 자동 주행하는 작업 차량(10)의 주행 속도를 자동 주행을 개시하기 전에 파악하는 것이 가능해진다. 또한, 작업 영역마다 경사 각도에 따른 주행 속도를 자동적으로 설정할 수 있기 때문에 오퍼레이터에 의한 경로 생성 작업의 공수를 삭감할 수 있다. 따라서, 오퍼레이터에 의한 경로 생성 작업의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시형태에 대해서 이하에 설명한다.

상술한 실시형태에서는 조작 단말(20)의 제어부(21)는 목표 경로(R) 중 직진 주행하는 작업 경로(R1)에 대해서 경사 각도에 따른 주행 속도를 설정하고 있지만 다른 실시형태로서 제어부(21)는 이동 경로(R2)(헤드랜드 영역)에 대해서 이동 경로(R2)의 경사 각도(θs)에 따른 주행 속도를 설정해도 좋다.

취득 처리부(212)는 작업 차량(10)의 이동 경로(R2)의 경사 각도(θs)를 취득한다. 구체적으로는 취득 처리부(212)는 헤드랜드 영역 내의 복수의 좌표점의 위도, 경도, 및 고도에 의거하여 이동 경로(R2)의 경사 각도(θs)를 산출한다. 이하, 이동 경로(R2)의 경사 각도(θs)의 산출 방법의 일례에 대해서 설명한다.

도 17에 나타내는 바와 같이 도 9에 나타내는 포장(F)에 있어서 포장(F)의 외주의 정점(f0) 사이에 선형 보완한 보완점(f1)을 형성한다. 정점(f0), 보완점(f1), 작물 열(Vr)의 끝점(P0)으로 이루어지는 폴리곤(삼각형)을 작성한다. ENU 좌표계에 있어서의 삼각형의 정점을 Pi(Ei, Ni, Ui), Pj(Ej, Nj, Uj), Pk(Ek, Nk, Uk)라고 한다. 평면 PiPjPk에 수직인 벡터는 벡터 PiPj×벡터 PiPk로 나타내어진다.

정점 Pi, Pj, Pk를 상방으로부터 보아 시계 방향으로 형성한 경우 연직 상측 방향의 벡터 e₃(0, 0, 1)과, 벡터 PiPj×벡터 PiPk가 이루는 각도가 평면 PiPjPk의 경사 각도가 된다. 3점으로 둘러싸인 삼각형의 경사 각도(θs)는 이하의 식 (3)으로 나타내어진다.

도 18에는 삼각형마다 산출한 경사 각도(θs)에 따라 상이한 표시 양태로 표시되는 헤드랜드 영역을 나타내고 있다. 제어부(21)는 도 19에 나타내는 주행 속도 정보(F2)를 참조하여 이동 경로(R2)의 경사 각도(θs)에 대응하는 설정 가능 최대 속도를 취득하고, 취득한 설정 가능 최대 속도를 상기 이동 경로(R2)의 주행 속도로 설정한다. 도 19는 주행 속도 정보(F2)의 일례를 나타내는 도면이다. 주행 속도 정보(F2)에는 헤드랜드 영역의 경사 각도(θs)에 대응하는 설정 가능 최대 속도가 미리 등록되어 있다. 제어부(21)는 도 18에 나타내는 경로 생성 화면(T1)에 있어서 경사 각도(θs)에 따른 주행 속도를 나타내는 표시 양태로 헤드랜드 영역(이동 경로(R2))을 표시시킨다.

이와 같이 제어부(21)는 선회 경로를 포함하는 헤드랜드 영역에 대해서 선회 경로마다 경사 각도(θs)에 따른 주행 속도를 설정한다. 또한, 제어부(21)는 상술한 작업 경로(R1)와 마찬가지로 설정한 주행 속도(설정 가능 최대 속도)를 변경하는 변경 조작을 오퍼레이터로부터 접수해도 좋다.

또한, 제어부(21)는 목표 경로(R)에 작업 차량(10)이 주행할 수 없는 헤드랜드 영역(주행 불가 영역)을 포함할 경우에 경로 생성 화면(T1)에 있어서 경고 표시를 행해도 좋다.

이상과 같이 제어부(21)는 작업 경로(R1)의 경사 각도(θp, θr)에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 작업 경로(R1)에 설정하는 것이 가능하며, 또한 이동 경로(R2)(선회 경로)의 경사 각도(θs)에 의거하여 작업 차량(10)의 주행 속도를 이동 경로(R2)에 설정하는 것이 가능하다. 이것에 의해 오퍼레이터는 작업 차량(10)이 주행하는 전체 영역의 주행 속도를 사전에 파악할 수 있다. 작업 경로(R1) 및 이동 경로(R2) 각각은 본 발명의 주행 영역의 일례이다.

상술한 각 실시형태에서는 조작 단말(20) 단체가 본 발명에 의한 경로 생성 장치에 상당하지만 본 발명에 의한 경로 생성 장치는 조작 단말(20) 및 서버(도시하지 않음) 중 1 또는 복수의 구성 요소를 포함하는 것이어도 좋다. 예를 들면, 상기 서버 단체가 본 발명에 의한 경로 생성 장치를 구성해도 좋다.

1: 자동 주행 시스템 10: 작업 차량(주행 차량)
11: 차량 제어 장치 14: 산포 장치
20: 조작 단말(경로 생성 장치) 211: 설정 처리부
212: 취득 처리부 213: 속도 설정 처리부
214: 경로 생성 처리부 215: 출력 처리부
22: 기억부 40: 기지국
50: 위성 F: 포장(경사지)
P0: 끝점 R: 목표 경로
R1: 작업 경로(주행 영역, 주행 경로)
R2: 이동 경로(주행 영역, 주행 경로)
V: 작물 Vr: 작물 열
S: 작업 개시 위치(주행 개시 위치)
G: 작업 종료 위치(주행 종료 위치)
θp: (전후 방향의)경사 각도(피치각)
θr: (좌우 방향의)경사 각도(롤각) θs: (삼각형의)경사 각도

Claims

주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 경로 생성 방법으로서,
상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 것과,
상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 것과,
상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 상기 목표 경로를 생성하는 것을 실행하는 경로 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 경사 각도와, 상기 주행 영역에 설정 가능한 최대 주행 속도인 설정 가능 최대 속도가 미리 연관 지어져 기억부에 기억되어 있으며,
상기 설정 가능 최대 속도 이하의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 경로 생성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 경사 각도에 대응하는 상기 설정 가능 최대 속도 이하의 주행 속도를 선택하는 조작을 접수한 경우에 선택되는 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 경로는 복수의 주행 경로를 포함하고,
상기 목표 경로를 표시하는 조작 단말에 있어서 상기 복수의 주행 경로 각각을 상기 주행 속도마다 상이한 표시 양태로 표시시키는 경로 생성 방법.
제 4 항에 있어서,
제 1 경사 각도를 갖는 제 1 주행 경로를 상기 제 1 경사 각도에 의거하여 설정되는 제 1 주행 속도에 대응하는 제 1 색으로 표시시키고,
상기 제 1 경사 각도와는 상이한 제 2 경사 각도를 갖는 제 2 주행 경로를 상기 제 2 경사 각도에 의거하여 설정되는 제 2 주행 속도에 대응하는 제 2 색으로 표시시키는 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 영역의 상기 경사 각도가 역치 각도보다 클 경우에 상기 주행 영역을 주행 불가 영역으로 설정해서 상기 목표 경로로부터 제외하는 경로 생성 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 주행 차량이 주행을 개시하는 주행 개시 위치와, 상기 주행 차량이 주행을 종료하는 주행 종료 위치를 선택하는 조작을 접수한 경우에 있어서,
상기 주행 개시 위치로부터 상기 주행 종료 위치까지 사이에 상기 주행 불가 영역이 포함될 경우에 상기 목표 경로를 생성할 수 없다는 취지의 통지를 행하는 경로 생성 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 주행 차량이 주행을 개시하는 주행 개시 위치와, 상기 주행 차량이 주행을 종료하는 주행 종료 위치를 선택하는 조작을 접수한 경우에 있어서 상기 주행 개시 위치로부터 상기 주행 종료 위치까지 사이에 상기 주행 불가 영역이 포함될 경우에,
상기 주행 개시 위치 및 상기 주행 종료 위치 중 적어도 어느 한쪽을 상기 주행 개시 위치로부터 상기 주행 종료 위치까지 사이에 상기 주행 불가 영역이 포함되지 않게 되는 위치로 설정하는 경로 생성 방법.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 경로를 표시하는 조작 단말에 있어서 상기 주행 불가 영역을 표시시키지 않는 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 영역 내의 복수의 좌표점의 위도, 경도, 및 고도에 의거하여 상기 주행 영역의 상기 경사 각도를 산출하는 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 경로는 병렬되는 복수의 직선형상의 주행 경로를 포함하고,
상기 주행 경로마다 상기 주행 속도를 설정하는 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 경로는 복수의 선회 경로를 포함하고,
상기 선회 경로마다 상기 주행 속도를 설정하는 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 경로의 경로 데이터를 상기 주행 차량에 전송하는 경로 생성 방법.
주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 경로 생성 장치로서,
상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 취득 처리부와,
상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 속도 설정 처리부와,
상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 상기 목표 경로를 생성하는 경로 생성 처리부를 구비하는 경로 생성 장치.
주행 영역을 자동 주행하는 주행 차량의 목표 경로를 생성하는 경로 생성 프로그램으로서,
상기 주행 영역의 경사 각도를 취득하는 것과,
상기 주행 영역의 상기 경사 각도에 의거하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 상기 주행 영역에 설정하는 것과,
상기 주행 영역에 설정되는 상기 주행 속도의 속도 정보를 포함하는 상기 목표 경로를 생성하는 것을 1 또는 복수의 프로세서로 실행시키기 위한 경로 생성 프로그램.