KR20230104863A - 자율 주행 시스템, 자율 주행 방법, 및 자율 주행 프로그램 - Google Patents

자율 주행 시스템, 자율 주행 방법, 및 자율 주행 프로그램 Download PDF

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KR20230104863A
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시로 아카미네
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얀마 홀딩스 주식회사
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Abstract

위치 취득 처리부(111)는 작업 차량(10)의 위치 정보를 취득한다. 정지 처리부(112)는 작업 차량(10)에 의한 작업의 정지 지시를 취득한다. 정지 처리부(113)는 정지 취득 처리부(112)가 상기 정지 지시를 취득했을 경우에 작업 차량(10)에 의한 작업 및 주행을 정지시킨다. 산출 처리부(114)는 상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치(Pa1)와, 작업 차량(10)이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치(Pa2)에 기반해서, 상기 작업을 재개시키는 재개 위치(Pb1)를 산출한다. 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)을 산출 처리부(214)에 의해 산출되는 재개 위치(Pb1)로 이동시켜서 상기 작업을 재개시킨다.

Description

자율 주행 시스템, 자율 주행 방법, 및 자율 주행 프로그램
본 발명은 작업 차량을 자율 주행시키는 자율 주행 시스템, 자율 주행 방법, 및 자율 주행 프로그램에 관한 것이다.
작업 차량은 포장에 있어서 미리 설정된 주행 경로를 따라 자율 주행하고 있는 도중에 작업을 중단할 경우가 있다. 종래, 작업 차량이 작업을 중단했을 경우에, 작업 차량에 중단 위치로부터 작업을 재개시키는 기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
일본 특허공개 2018-116613호 공보
그런데, 작업 차량의 작업을 중단시키기 위해서 작업 차량을 정지시킬 경우, 예를 들면 오퍼레이터는 조작 단말을 사용해서 작업 차량에 대해서 정지 지시를 행한다. 작업 차량은 상기 정지 지시를 취득하면, 작업을 정지함과 아울러 주행을 정지한다. 이 경우에, 작업 차량은 상기 정지 지시를 취득하고 나서부터 정차할 때까지 다소의 시간이 걸리기 때문에, 작업을 정지하고 나서부터 정차할 때까지 소정 거리만큼 주행한다. 이 경우에, 작업 차량이 정차 위치로부터 작업을 재개하면, 상기 소정 거리에 상당하는 영역이 미작업 영역이 되어 버린다.
본 발명의 목적은 작업 차량이 작업을 일시적으로 정지해서 정차한 후에 작업을 재개할 경우에 있어서 미작업 영역의 발생을 막는 것이 가능한 자율 주행 시스템, 자율 주행 방법, 및 자율 주행 프로그램을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 자율 주행 시스템은 위치 취득 처리부와, 정지 취득 처리부와, 정지 처리부와, 재개 처리부를 구비한다. 상기 위치 취득 처리부는 작업 차량의 위치 정보를 취득한다. 상기 정지 취득 처리부는 상기 작업 차량에 의한 작업의 정지 지시를 취득한다. 상기 정지 처리부는 상기 정지 취득 처리부가 상기 정지 지시를 취득했을 경우에 상기 작업 차량에 의한 작업 및 주행을 정지시킨다. 상기 재개 처리부는 상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치와, 상기 작업 차량이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치에 기반해서 특정되는, 상기 작업 차량이 상기 작업을 재개하는 재개 위치로 상기 작업 차량을 이동시켜서 상기 작업을 재개시킨다.
본 발명에 의한 자율 주행 방법은 1개 또는 복수의 프로세서가 작업 차량의 위치 정보를 취득하는 것과, 상기 작업 차량에 의한 작업의 정지 지시를 취득하는 것과, 상기 정지 지시를 취득했을 경우에 상기 작업 차량에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 것과, 상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치와, 상기 작업 차량이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치에 기반해서 특정되는, 상기 작업 차량이 상기 작업을 재개하는 재개 위치에 상기 작업 차량을 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는 것을 실행하는 방법이다.
본 발명에 의한 자율 주행 프로그램은 작업 차량의 위치 정보를 취득하는 것과, 상기 작업 차량에 의한 작업의 정지 지시를 취득하는 것과, 상기 정지 지시를 취득했을 경우에 상기 작업 차량에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 것과, 상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치와, 상기 작업 차량이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치에 기반해서 특정되는, 상기 작업 차량이 상기 작업을 재개하는 재개 위치로 상기 작업 차량을 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는 것을 1개 또는 복수의 프로세서에 실행시키기 위한 프로그램이다.
본 발명에 의하면, 작업 차량이 작업을 일시적으로 정지해서 정차한 후에 작업을 재개할 경우에 있어서 미작업 영역의 발생을 막는 것이 가능한 자율 주행 시스템, 자율 주행 방법, 및 자율 주행 프로그램을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 자율 주행 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 일례를 나타내는 외관도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 주행 경로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 위치 정보를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 정지 지시 위치를 나타내는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 정차 위치를 나타내는 도면이다.
도 5c는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 후진 경로를 나타내는 도면이다.
도 5d는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 재개 위치를 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 정차 위치를 나타내는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 재개 위치를 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 정차 위치를 나타내는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 재개 위치를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 의한 자율 주행 시스템에 의해 실행되는 자율 주행 처리의 순서의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 의한 작업 차량의 주행 경로의 다른 예를 나타내는 도면이다.
이하의 실시형태는 본 발명을 구체화한 일례로서, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것이 아니다.
도 1에 나타내어지는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 의한 자율 주행 시스템(1)은 작업 차량(10)과 조작 단말(20)을 포함하고 있다. 작업 차량(10) 및 조작 단말(20)은 통신망(N1)을 개재해서 통신 가능하다. 예를 들면, 작업 차량(10) 및 조작 단말(20)은 휴대 전화 회선망, 패킷 회선망, 또는 무선 LAN을 개재해서 통신 가능하다.
본 실시형태에서는, 작업 차량(10)이 트랙터일 경우를 예로 들어서 설명한다. 또한, 다른 실시형태로서, 작업 차량(10)은 전식기, 콤바인, 건설 기계, 또는 제설차 등이어도 좋다. 작업 차량(10)은 포장(F)(도 3 참조) 내를 미리 설정된 주행 경로(Ra)를 따라 자율 주행(자동 주행) 가능한 구성을 구비하는 소위 로보트 트랙터이다. 예를 들면, 작업 차량(10)은 측위 장치(16)에 의해 산출되는 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)의 위치 정보에 기반해서, 포장(F)에 대해서 미리 생성된 주행 경로(Ra)를 따라 자율 주행하는 것이 가능하다.
예를 들면, 작업 차량(10)은 도 3에 나타내는 포장(F)의 작업 영역에 있어서, 외측에 위치하는 작업 개시 위치(S)로부터 내측에 위치하는 작업 종료 위치(G)를 향해서 소용돌이상으로 주행하고, 내측에서는 평행하게 왕복 주행한다. 내측의 점선으로 나타내는 경로는 작업기(14)를 올려서 주행하는 경로(공주행 경로)를 나타내고 있다. 주행 경로(Ra)는 도 3에 나타내는 경로에 한정되지 않는다.
[작업 차량(10)]
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 작업 차량(10)은 차량 제어부(11), 기억부(12), 주행 장치(13), 작업기(14), 통신부(15), 및 측위 장치(16) 등을 구비한다. 차량 제어부(11)는 주행 장치(13), 작업기(14), 및 측위 장치(16) 등에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 차량 제어부(11) 및 측위 장치(16)는 무선 통신 가능하여도 좋다.
기억부(12)는 각종의 정보를 기억하는 HDD(Hard Disk Drive) 또는 SSD(Solid State Drive) 등의 불휘발성의 기억부이다. 기억부(12)에는, 차량 제어부(11)에 후술하는 자율 주행 처리(도 8 참조)를 실행시키기 위한 자율 주행 프로그램 등의 제어 프로그램이 기억되어 있다. 예를 들면, 상기 자율 주행 프로그램은 CD 또는 DVD등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있어, 소정의 판독 장치(도시하지 않음)로 판독되어서 기억부(12)에 기억된다. 또한, 상기 자율 주행 프로그램은 서버(도시하지 않음)로부터 통신망(N1)을 개재해서 작업 차량(10)에 다운로드되어서 기억부(12)에 기억되어도 좋다. 또한, 기억부(12)에는, 조작 단말(20)에 있어서 생성되는 주행 경로(Ra)의 데이터, 측위 장치(16)에 의해 측위되는 작업 차량(10)의 위치 정보(D1)(도 4 참조)의 데이터 등이 기억된다. 또한, 기억부(12)에는, 작업 정보(예취량, 수확량 등)이 기억되어도 좋다.
주행 장치(13)는 작업 차량(10)을 주행시키는 구동부이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 주행 장치(13)는 엔진(131), 전륜(132), 후륜(133), 트랜스미션(134), 프런트 액슬(135), 리어 액슬(136), 핸들(137) 등을 구비한다. 또한, 전륜(132) 및 후륜(133)은 작업 차량(10)의 좌우에 각각 설치되어 있다. 또한, 주행 장치(13)는 전륜(132) 및 후륜(133)을 구비하는 휠 타입에 한정되지 않고, 작업 차량(10)의 좌우에 설치되는 크롤러를 구비하는 크롤러 타입이어도 좋다.
엔진(131)은 도시하지 않은 연료 탱크에 보급되는 연료를 사용해서 구동하는 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진 등의 구동원이다. 주행 장치(13)는 엔진(131)과 아울러, 또는 엔진(131)에 대신해서, 전기 모터를 구동원으로서 구비해도 좋다. 또한, 엔진(131)에는, 도시하지 않은 발전기가 접속되어 있어, 상기 발전기로부터 작업 차량(10)에 설치된 차량 제어부(11) 등의 전기 부품 및 배터리 등에 전력이 공급된다. 또한, 상기 배터리는 상기 발전기로부터 공급되는 전력에 의해 충전된다. 그리고, 작업 차량(10)에 설치되어 있는 차량 제어부(11) 및 측위 장치(16) 등의 전기 부품은 엔진(131)의 정지 후에도 상기 배터리로부터 공급되는 전력에 의해 구동 가능하다.
엔진(131)의 구동력은 트랜스미션(134) 및 프런트 액슬(135)을 개재해서 전륜(132)에 전달되고, 트랜스미션(134) 및 리어 액슬(136)을 개재해서 후륜(133)에 전달된다. 또한, 엔진(131)의 구동력은 PTO축(도시하지 않음)을 개재해서 작업기(14)에도 전달된다. 작업 차량(10)이 자율 주행을 행할 경우, 주행 장치(13)는 차량 제어부(11)의 명령에 따라서 주행 동작을 행한다.
작업기(14)는 예를 들면 예초기, 경운기, 경작기, 비료 살포기, 또는 파종기 등으로서, 작업 차량(10)에 착탈 가능하다. 이것에 의해, 작업 차량(10)은 작업기(14) 각각을 사용해서 각종의 작업을 행하는 것이 가능하다. 본 실시형태에서는, 작업기(14)는 예초기일 경우를 예로 들어서 설명한다.
작업기(14)는 작업 차량(10)에 있어서, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강 가능하게 지지되어도 좋다. 차량 제어부(11)는 상기 승강 기구를 제어해서 작업기(14)를 승강시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 포장(F)의 작업 대상 영역에 있어서 전진할 경우에 작업기(14)를 하강시키고, 작업 차량(10)이 후진할 경우에 작업기(14)를 상승시킨다. 또한, 차량 제어부(11)는 작업의 정지 지시를 취득했을 경우에, 작업기(14)에 작업의 정지 명령을 출력한다. 예를 들면, 차량 제어부(11)는 조작 단말(20)에 있어서 오퍼레이터가 정지 지시 조작을 행했을 경우에 조작 단말(20)로부터 상기 정지 지시를 취득한다. 차량 제어부(11)는 작업의 정지 지시를 취득하면, PTO축의 구동을 정지시켜서 작업기(14)의 작업을 정지시킨다. 차량 제어부(11)의 상세는 후술한다.
핸들(137)은 유저(오퍼레이터) 또는 차량 제어부(11)에 의해 조작되는 조작부이다. 예를 들면 주행 장치(13)에서는, 차량 제어부(11)에 의한 핸들(137)의 조작에 따라서, 도시하지 않은 유압식 파워 스티어링 기구 등에 의해 전륜(132)의 각도가 변경되어, 작업 차량(10)의 진행 방향이 변경된다.
또한, 주행 장치(13)는 핸들(137) 이외에, 차량 제어부(11)에 의해 조작되는 도시하지 않은 시프트 레버, 액셀, 브레이크 등을 구비한다. 그리고, 주행 장치(13)에서는, 차량 제어부(11)에 의한 상기 시프트 레버의 조작에 따라서, 트랜스미션(134)의 기어가 전진 기어 또는 백기어 등으로 스위칭되어서, 작업 차량(10)의 주행 양태가 전진 또는 후진 등으로 스위칭된다. 또한, 차량 제어부(11)는 상기 액셀을 조작해서 엔진(131)의 회전수를 제어한다. 또한, 차량 제어부(11)는 상기 브레이크를 조작해서 전자 브레이크를 사용해 전륜(132) 및 후륜(133)의 회전을 제동한다.
측위 장치(16)는 측위 제어부(161), 기억부(162), 통신부(163), 및 측위용 안테나(164) 등을 구비하는 통신 기기이다. 예를 들면, 측위 장치(16)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터가 탑승하는 캐빈(18)의 상부에 설치되어 있다. 또한, 측위 장치(16)의 설치 장소는 캐빈(18)에 한정되지 않는다. 또한, 측위 장치(16)의 측위 제어부(161), 기억부(162), 통신부(163), 및 측위용 안테나(164)는 작업 차량(10)에 있어서 다른 위치에 분산되어서 배치되어 있어도 좋다. 또한, 상술한 바와 같이 측위 장치(16)에는 상기 배터리가 접속되어 있어, 상기 측위 장치(16)는 엔진(131)의 정지 중에도 가동 가능하다. 또한, 측위 장치(16)로서, 예를 들면 휴대 전화 단말, 스마트폰, 또는 타블렛 단말 등이 대용되어도 좋다.
측위 제어부(161)는 1개 또는 복수의 프로세서와, 불휘발성 메모리 및 RAM 등의 기억 메모리를 구비하는 컴퓨터 시스템이다. 기억부(162)는 측위 제어부(161)에 측위 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 및 측위 정보, 이동 정보 등의 데이터를 기억하는 불휘발성 메모리 등이다. 예를 들면, 상기 프로그램은 CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있어, 소정의 판독 장치(도시하지 않음)로 판독되어서 기억부(162)에 기억된다. 또한, 상기 프로그램은 서버(도시하지 않음)로부터 통신망(N1)을 개재해서 측위 장치(16)에 다운로드되어서 기억부(162)에 기억되어도 좋다.
통신부(163)는 측위 장치(16)를 유선 또는 무선으로 통신망(N1)에 접속하고, 통신망(N1)을 개재해서 기지국 서버 등의 외부 기기와의 사이에서 소정의 통신 프로토콜에 따른 데이터 통신을 실행하기 위한 통신 인터페이스이다.
측위용 안테나(164)는 위성으로부터 발신되는 전파(GNSS 신호)를 수신하는 안테나이다.
측위 제어부(161)는 측위용 안테나(164)가 위성으로부터 수신하는 GNSS 신호에 기반해서 작업 차량(10)의 위치(현재 위치(P1))를 산출한다. 예를 들면, 작업 차량(10)이 포장(F) 내를 자율 주행할 경우에, 측위용 안테나(164)가 복수의 위성의 각각으로부터 발신되는 전파(발신 시각, 궤도 정보 등)를 수신하면, 측위 제어부(161)는 측위용 안테나(164)와 각 위성과의 거리를 산출하고, 산출한 거리에 기반해서 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)(위도 및 경도)를 산출한다. 또한, 측위 제어부(161)는 작업 차량(10)에 가까운 기지국(기준국)에 대응하는 보정 정보를 이용해서 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)를 산출하는 리얼 타임 키네마틱 방식(RTK-GPS 측위 방식, 이하 「RTK 방식」이라고 한다.)에 의한 측위를 행해도 좋다. 이렇게, 작업 차량(10)은 RTK 방식에 의한 측위 정보를 이용해서 자율 주행을 행한다.
차량 제어부(11)는 CPU, ROM, 및 RAM 등의 제어 기기를 갖는다. 상기 CPU는 각종의 연산 처리를 실행하는 프로세서이다. 상기 ROM은 상기 CPU에 각종의 연산 처리를 실행시키기 위한 BIOS 및 OS 등의 제어 프로그램이 미리 기억되는 불휘발성의 기억부이다. 상기 RAM은 각종의 정보를 기억하는 휘발성 또는 불휘발성의 기억부이며, 상기 CPU가 실행하는 각종의 처리의 일시 기억 메모리(작업 영역)로서 사용된다. 그리고, 차량 제어부(11)는 상기 ROM 또는 기억부(12)에 미리 기억된 각종의 제어 프로그램을 상기 CPU에서 실행함으로써 작업 차량(10)을 제어한다. 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)에 대한 각종의 유저 조작에 따라서 상기 작업 차량(10)의 동작을 제어한다. 또한, 차량 제어부(11)는 측위 장치(16)에 의해 산출되는 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)와 미리 생성되는 주행 경로(Ra)에 기반해서, 상기 작업 차량(10)의 자율 주행 처리를 실행한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 차량 제어부(11)는 위치 취득 처리부(111), 정지 취득 처리부(112), 정지 처리부(113), 산출 처리부(114), 및 재개 처리부(115) 등의 각종의 처리부를 포함한다. 또한, 차량 제어부(11)는 상기 CPU에서 상기 자율 주행 프로그램에 따른 각종의 처리를 실행함으로써 상기 각종의 처리부로서 기능한다. 또한, 일부 또는 전부의 상기 처리부가 전자회로로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 자율 주행 프로그램은 복수의 프로세서를 상기 처리부로서 기능시키기 위한 프로그램이어도 좋다.
위치 취득 처리부(111)는 작업 차량(10)의 위치 정보를 취득한다. 구체적으로는, 위치 취득 처리부(111)는 측위 장치(16)에 의해 측위되는 측위 정보에 기반해서 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)를 취득한다. 위치 취득 처리부(111)는 현재 위치(P1)를 취득하면, 기억부(12)의 위치 정보(D1)에 등록한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 위치 정보(D1)에는, 시각 정보, 위치 정보, 정지 지시 위치 정보, 및 정차 위치 정보 등의 데이터가 포함된다. 상기 시각 정보는 측위 장치(16)가 측위하는 소정의 샘플링 간격에 따른 시각 정보이다. 상기 위치 정보는 상기 시각 정보에 대응하는 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)를 나타내는 위치 정보이다. 위치 취득 처리부(111)는 본 발명의 위치 취득 처리부의 일례이다.
정지 취득 처리부(112)는 작업 차량(10)에 의한 작업(예를 들면 작업기(14)에 의한 예초 작업)의 정지 지시를 취득한다. 구체적으로는, 정지 취득 처리부(112)는 조작 단말(20)에 있어서 오퍼레이터가 정지 지시 조작을 행했을 경우에 조작 단말(20)로부터 상기 정지 지시를 취득한다. 또한, 정지 취득 처리부(112)는 작업 차량(10)에 탑재되는 장해물 검지 센서(도시하지 않음)가 장해물을 검지했을 경우에 상기 장해물 검지 센서로부터 상기 정지 지시를 취득한다. 또한, 정지 취득 처리부(112)는 작업 차량(10)이 주행 경로(Ra)로부터 일탈했을 경우에 상기 정지 지시를 취득한다. 또한, 정지 취득 처리부(112)는 작업 차량(10)의 통신이 차단되었을 경우에 상기 정지 지시를 취득한다. 정지 취득 처리부(112)는 본 발명의 정지 취득 처리부의 일례이다.
정지 처리부(113)는 정지 취득 처리부(112)가 상기 정지 지시를 취득했을 경우에 작업 차량(10)에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 정지 처리를 실행한다. 구체적으로는, 정지 처리부(113)는 정지 취득 처리부(112)가 상기 정지 지시를 취득하면, PTO축의 구동을 정지시켜서 작업기(14)의 작업을 정지시킨다. 또한, 정지 처리부(113)는 상기 브레이크를 조작해서 전자 브레이크를 사용해서 전륜(132) 및 후륜(133)의 회전을 제동해서 작업 차량(10)을 정차시킨다. 정지 처리부(113)는 본 발명의 정지 처리부의 일례이다.
여기에서, 작업 차량(10)은 상기 정지 지시를 취득하면 작업을 정지함과 아울러 주행을 정지하는 정지 처리를 실행하지만, 상기 정지 지시를 취득하고 나서부터 정차할 때까지 다소의 시간이 걸리기 때문에, 작업을 정지하고 나서부터 정차할 때까지 소정 거리만큼 주행하게 된다. 예를 들면, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 작업 차량(10)이 위치(Pa1)에 있어서 상기 정지 지시를 취득해서 상기 정지 처리를 실행하면, 작업기(14)는 위치(Pa1)에 있어서 작업을 정지한다. 이것에 대해서, 작업 차량(10)은 도 5b에 나타내는 바와 같이, 소정 거리(L2)(수 m)만큼 주행(타성 주행)해서 위치(Pa2)에서 정차한다. 이 경우에, 예를 들면 작업 차량(10)이 위치(Pa2)로부터 작업 및 주행을 재개하면, 소정 거리(L2)에 상당하는 영역이 미작업 영역이 되는 문제가 생긴다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와 같이, 실제로는, 작업 차량(10)은 포장(F)의 상태 등의 영향에 의해, 목표의 주행 경로(Ra)로부터 소정 거리(L1)(수 cm)만큼 가로 방향으로 어긋난 위치를 주행할 경우가 있다.
차량 제어부(11)는 상기 미작업 영역의 발생을 막기 위해서 이하의 처리를 실행한다.
위치 취득 처리부(111)는 상기 정지 지시를 취득한 시점의 작업 차량(10)의 위치를 나타내는 정지 지시 위치(Pa1)를 취득해서 위치 정보(D1)(도 4 참조)에 등록한다. 또한, 위치 취득 처리부(111)는 작업 차량(10)이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치(Pa2)를 취득해서 위치 정보(D1)(도 4 참조)에 등록한다. 도 4에 나타내는 예에서는, 「X8, Y8」이 정지 지시 위치(Pa1)를 나타내고, 「X13, Y13」이 정차 위치(Pa2)를 나타내고 있다. 「X8, Y8」로부터 「X13, Y13」까지의 거리가 소정 거리(L2)(도 5b 참조)에 상당한다.
산출 처리부(114)는 정지 지시 위치(Pa1)와 정차 위치(Pa2)에 기반해서, 작업 차량(10)에 작업을 재개시키는 재개 위치를 산출한다. 재개 처리부(115)는 정지 지시 위치(Pa1)와 정차 위치(Pa2)에 기반해서 특정되는, 작업 차량(10)이 상기 작업을 재개하는 재개 위치로 작업 차량(10)을 이동시켜서 상기 작업을 재개시킨다. 구체적으로는, 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)을 산출 처리부(114)에 의해 산출되는 재개 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시킨다. 또한, 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)의 작업을 재개시키는 지시(재개 지시)를 취득했을 경우에 상기 작업을 재개시키는 재개 처리를 실행해도 좋다. 예를 들면 오퍼레이터가 조작 단말(20)에 있어서 상기 재개 지시의 조작을 행했을 경우에, 재개 처리부(115)는 조작 단말(20)로부터 상기 재개 지시를 취득해서 상기 재개 처리를 실행한다. 산출 처리부(114)는 본 발명의 산출 처리부의 일례이다. 재개 처리부(115)는 본 발명의 재개 처리부의 일례이다.
구체적으로는, 산출 처리부(114)는 도 5c에 나타내는 바와 같이, 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)를 지나는 직선(La1)에 직교하는 직교선으로서 정지 지시 위치(Pa1)를 지나는 직교선(La2)과, 주행 경로(Ra)를 나타내는 직선의 교점(Pb1)을 재개 위치로서 산출한다. 또한, 산출 처리부(114)는 정지 지시 위치(Pa1)에 가장 가까운 주행 경로(Ra) 상의 위치를 재개 위치로서 산출해도 좋다.
재개 처리부(115)는 도 5c에 나타내는 바와 같이, 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)까지 경로(Rb)(후진 경로)를 따라 후진 이동시킨다. 또한, 경로(Rb)는 직진 경로(전진, 후진) 및 선회 경로를 포함해도 좋다. 작업 차량(10)이 재개 위치(Pb1)에 도착하면, 도 5d에 나타내는 바와 같이, 재개 처리부(115)는 주행 경로(Ra)를 따라, 작업 차량(10)을 전진 주행시킴과 아울러 작업기(14)에 작업을 재개시킨다. 이렇게, 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)까지 후진 이동시킬 때에 주행 경로(Ra)를 이용한다. 즉, 재개 위치(Pb1)는 주행 경로(Ra) 상에 설정된다. 또한, 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)을 주지의 기술에 의해 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)까지 예를 들면 최단 경로를 주행시킨다. 이것 때문에, 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)로 이동시킬 때에, 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)까지의 새로운 경로를 생성할 필요가 없다. 따라서, 차량 제어부(11)의 처리 부담을 경감시킬 수 있다.
여기에서, 작업 차량(10)의 현재의 작업 경로에 있어서의 작업 폭과 다음 작업 경로에 있어서의 작업 폭은 10cm 정도의 오버랩 폭을 설정하고 있다. 이것 때문에, 상기 재개 위치를 주행 경로(Ra) 상에 설정해서 작업 차량(10)을 주행 경로(Ra) 상으로 후진 이동시켰다고 해도 미작업 영역이 생길 일은 없다. 또한, 작업 차량(10)을 주행 경로(Ra) 상으로 되돌림으로써 가로 방향의 위치의 어긋남을 해소할 수 있다.
또한, 주행 경로(Ra)로부터의 위치의 어긋남(소정 거리(L1))이 생기지 않거나 또는 무시할 수 있을 경우에는, 산출 처리부(114)는 정지 지시 위치(Pa1)를 재개 위치로서 산출해도 좋다. 이 경우, 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)을 정지 지시 위치(Pa1)(재개 위치)까지 이동(후진)시켜서 정지 지시 위치(Pa1)로부터 상기 작업을 재개시킨다.
그런데, 포장(F)에 작업을 필요로 하지 않는 비작업 영역이 포함될 경우에 있어서, 작업 차량(10)이 비작업 영역을 넘어서 타성 주행했을 경우에는, 산출 처리부(114)는 작업 영역에 상기 재개 위치를 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 도 6a에 나타내는 포장(F)에는, 작업 영역(F2)과, 작업 영역(F2)의 주위의 비작업 영역(F1)(예를 들면 헤드 랜드 영역)이 포함된다. 이 경우에 있어서, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 위치 취득 처리부(111)가 작업 영역(F2) 내의 정지 지시 위치(Pa1)를 취득하고, 비작업 영역(F1) 내의 정차 위치(Pa2)를 취득했을 경우에는, 산출 처리부(114)는 작업 영역(F2) 내의 주행 경로(Ra) 상의 위치(Pb1)를 재개 위치로서 산출한다. 그리고, 재개 처리부(115)는 도 6b에 나타내는 바와 같이, 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)까지 경로(Rb)를 따라 후진 이동시킨다. 작업 차량(10)이 재개 위치(Pb1)에 도착하면, 재개 처리부(115)는 주행 경로(Ra)를 따라, 작업 차량(10)을 전진 주행시킴과 아울러 작업기(14)에 작업을 재개시킨다.
이것에 비해서, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 위치 취득 처리부(111)가 비작업 영역(F1) 내의 정지 지시 위치(Pa1)를 취득하고, 작업 영역(F2) 내의 정차 위치(Pa2)를 취득했을 경우에는, 산출 처리부(114)는 작업 영역(F2) 내의 주행 경로(Ra) 상의 단부(Pb3)를 재개 위치로서 산출한다. 즉, 산출 처리부(114)는 비작업 영역(F1) 내의 주행 경로(Ra) 상의 위치(Pb1)(또는 정지 지시 위치(Pa1))를 재개 위치로 설정하지 않는다. 그리고, 재개 처리부(115)는 도 7b에 나타내는 바와 같이, 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb3)까지 경로(Rb)를 따라 후진 이동시킨다. 작업 차량(10)이 재개 위치(Pb3)에 도착하면, 재개 처리부(115)는 주행 경로(Ra)를 따라, 작업 차량(10)을 전진 주행시킴과 아울러 작업기(14)에 작업을 재개시킨다. 이 구성에 의하면, 작업 차량(10)을 비작업 영역(F1)까지 되돌릴 필요가 없기 때문에, 작업 효율의 저하를 막을 수 있다.
또한, 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2) 양쪽이 비작업 영역(F1)에 위치할 경우에는, 작업 차량(10)은 작업을 행하지 않기 때문에, 재개 처리부(115)는 작업 차량(10)의 주행을 재개시킬 경우에는, 정차 위치(Pa2)로부터 주행을 재개시킨다.
이렇게, 재개 처리부(115)는 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2) 중 적어도 어느 한쪽이 작업 영역(F2)에 위치할 경우에, 작업 차량(10)을 재개 위치로 이동(후진 이동)시켜서 작업을 재개시킨다. 또한, 산출 처리부(114)는 작업 영역(F2) 내에 상기 재개 위치를 설정한다.
또한, 작업 차량(10)이 주행하는 주행 경로(Ra)는 예를 들면 조작 단말(20)에 의해 생성된다. 작업 차량(10)은 조작 단말(20)로부터 주행 경로(Ra)를 취득해서, 주행 경로(Ra)를 따라서 포장(F) 내를 자율 주행하면서 작업기(14)에 의한 작업을 행한다.
[조작 단말(20)]
도 1에 나타내는 바와 같이, 조작 단말(20)은 조작 제어부(21), 기억부(22), 조작 표시부(23), 및 통신부(24) 등을 구비하는 정보 처리 장치이다. 조작 단말(20)은 타블렛 단말, 스마트폰 등의 휴대 단말로 구성되어도 좋다.
통신부(24)는 조작 단말(20)을 유선 또는 무선으로 통신망(N1)에 접속하고, 통신망(N1)을 개재해서 1개 또는 복수의 작업 차량(10) 등의 외부 기기와의 사이에서 소정의 통신 프로토콜에 따른 데이터 통신을 실행하기 위한 통신 인터페이스이다.
조작 표시부(23)는 각종의 정보를 표시하는 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이와 같은 표시부와, 조작을 접수하는 터치패널, 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)을 등록하는 조작을 행하는 것이 가능하다. 또한, 오퍼레이터는 상기 조작부를 조작해서 작업 차량(10)에 대한 자율 주행 지시를 행하는 것이 가능하다. 또한, 오퍼레이터는 작업 차량(10)으로부터 떨어진 장소에 있어서, 조작 단말(20)에 표시되는 주행 궤적에 의해, 포장(F) 내를 주행 경로(Ra)를 따라서 자율 주행하는 작업 차량(10)의 주행 상태를 파악하는 것이 가능하다.
기억부(22)는 각종의 정보를 기억하는 HDD(Hard Disk Drive) 또는 SSD(Solid State Drive) 등의 불휘발성의 기억부이다. 기억부(22)에는, 조작 제어부(21)에 소정의 제어 처리를 실행시키기 위한 제어 프로그램이 기억되어 있다. 예를 들면, 상기 제어 프로그램은 CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있어, 조작 단말(20)이 구비하는 소정의 판독 장치(도시하지 않음)로 판독되어서 기억부(22)에 기억된다. 또한, 상기 제어 프로그램은 서버(도시하지 않음)로부터 통신망(N1)을 개재해서 조작 단말(20)에 다운로드되어서 기억부(22)에 기억되어도 좋다. 또한, 기억부(22)는 작업 차량(10)으로부터 송신되는 작업 정보(예취량, 수확량 등)를 기억해도 좋다.
또한, 기억부(22)에는, 작업 차량(10)을 자율 주행시키기 위한 전용 어플리케이션이 인스톨되어 있다. 조작 제어부(21)는 상기 전용 어플리케이션을 기동시켜서, 작업 차량(10)에 관한 각종 정보의 설정 처리, 작업 차량(10)의 주행 경로의 생성 처리, 작업 차량(10)에 대한 자율 주행 지시 등을 행한다.
조작 제어부(21)는 CPU, ROM, 및 RAM 등의 제어 기기를 갖는다. 상기 CPU는 각종의 연산 처리를 실행하는 프로세서이다. 상기 ROM은 상기 CPU에 각종의 연산 처리를 실행시키기 위한 BIOS 및 OS 등의 제어 프로그램이 미리 기억되는 불휘발성의 기억부이다. 상기 RAM은 각종의 정보를 기억하는 휘발성 또는 불휘발성의 기억부이며, 상기 CPU가 실행하는 각종의 처리의 일시 기억 메모리(작업 영역)로서 사용된다. 그리고, 조작 제어부(21)는 상기 ROM 또는 기억부(22)에 미리 기억된 각종의 제어 프로그램을 상기 CPU에서 실행함으로써 조작 단말(20)을 제어한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 조작 제어부(21)는 차량 설정 처리부(211), 포장 설정 처리부(212), 작업 설정 처리부(213), 경로 생성 처리부(214), 출력 처리부(215), 및 접수 처리부(216) 등의 각종의 처리부를 포함한다. 또한, 조작 제어부(21)는 상기 CPU에서 상기 제어 프로그램에 따른 각종의 처리를 실행함으로써 상기 각종의 처리부로서 기능한다. 또한, 일부 또는 전부의 상기 처리부가 전자회로로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 제어 프로그램은 복수의 프로세서를 상기 처리부로서 기능시키기 위한 프로그램이어도 좋다.
차량 설정 처리부(211)는 작업 차량(10)에 관한 정보(이하, 작업 차량 정보라고 한다.)를 설정한다. 차량 설정 처리부(211)는 작업 차량(10)의 기종, 작업 차량(10)에 있어서 측위용 안테나(164)가 부착되어 있는 위치, 작업기(14)의 종류, 작업기(14)의 사이즈 및 형상, 작업기(14)의 작업 차량(10)에 대한 위치, 작업 차량(10)의 작업 중의 차량 속도 및 엔진 회전수, 작업 차량(10)의 선회 중의 차량 속도 및 엔진 회전수 등의 정보에 대해서, 오퍼레이터가 조작 단말(20)에 있어서 등록하는 조작을 행함으로써 상기 정보를 설정한다.
포장 설정 처리부(212)는 포장(F)에 관한 정보(이하, 포장 정보라고 한다.)를 설정한다. 포장 설정 처리부(212)는 포장(F)의 위치 및 형상, 작업을 시작하는 작업 개시 위치(S) 및 작업을 종료하는 작업 종료 위치(G), 작업 방향 등의 정보에 대해서, 조작 단말(20)에 있어서 등록하는 조작을 행함으로써 상기 정보를 설정한다.
또한, 작업 방향이란, 포장(F)으로부터 헤드 랜드, 비경작지 등의 비작업 영역을 제외한 영역인 작업 영역에 있어서, 작업기(14)로 작업을 행하면서 작업 차량(10)을 주행시키는 방향을 의미한다.
포장(F)의 위치 및 형상의 정보는 예를 들면 오퍼레이터가 작업 차량(10)에 탑승해서 포장(F)의 외주를 따라 한 바퀴 주회하도록 운전하고, 그때의 측위용 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 지도 상의 복수의 점을 지정함으로써 얻어진 다각형에 기반해서 취득할 수도 있다. 취득된 포장(F)의 위치 및 형상에 의해 특정되는 영역은 작업 차량(10)을 주행시키는 것이 가능한 영역(주행 영역)이다.
작업 설정 처리부(213)는 작업을 구체적으로 어떻게 행할지에 관한 정보(이하, 작업 정보라고 한다.)를 설정한다. 작업 설정 처리부(213)는 작업 정보로서, 작업 차량(10)(무인 트랙터)과 유인 작업 차량(10)의 협조 작업의 유무, 작업 차량(10)이 헤드 랜드에 있어서 선회할 경우에 스킵하는 작업 경로의 수인 스킵수, 헤드 랜드의 폭, 및 비경작지의 폭 등을 설정 가능하게 구성되어 있다.
경로 생성 처리부(214)는 상기 설정 정보에 기반해서, 작업 차량(10)을 자율 주행시키는 경로인 주행 경로(Ra)를 생성한다. 주행 경로(Ra)는 예를 들면 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지의 작업 경로이다(도 3 참조). 도 3에 나타내는 주행 경로(Ra)는 포장(F)의 작업 영역에 있어서 작업 차량(10)을 외측에서부터 내측을 향해서 소용돌이상으로 주행시키고, 내측에 있어서 평행하게 왕복 주행시키는 경로이다. 도 3에 나타내는 예에서는, 작업 차량(10)이 포장(F) 내의 전 영역을 예초 작업하기 위해서, 외주측에서부터 내주를 향하는 전 경로가 작업 경로가 되어 있다. 경로 생성 처리부(214)는 차량 설정 처리부(211), 포장 설정 처리부(212) 및 작업 설정 처리부(213)로 설정된 상기 각 설정 정보에 기반해서, 작업 차량(10)의 주행 경로(Ra)를 생성해서 기억할 수 있다.
구체적으로는, 경로 생성 처리부(214)는 포장 설정에서 등록한 작업 개시 위치(S) 및 작업 종료 위치(G)에 기반해서 주행 경로(Ra)(도 3 참조)를 생성한다. 또한, 도 3에 나타내는 주행 경로(Ra)에 있어서, 내측의 주행 경로(Ra)에 포함되는 점선으로 나타내는 경로는 작업기(14)를 올려서 주행하는 경로(공주행 경로)를 나타내고 있다. 주행 경로(Ra)는 도 3에 나타내는 경로에 한정되지 않는다.
작업 차량(10)은 조작 단말(20)에 있어서 생성된 주행 경로(Ra)의 데이터가 작업 차량(10)에 전송되어서, 기억부(12)에 기억됨과 아울러, 측위용 안테나(164)에 의해 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)를 검출하면서 주행 경로(Ra)를 따라 자율적으로 주행 가능하게 구성되어 있다. 또한, 작업 차량(10)의 현재 위치(P1)는 통상은 측위용 안테나(164)의 위치와 일치해 있다.
본 실시형태에 의한 작업 차량(10)은 도 3에 나타내는 바와 같은 대략 장방형상의 포장(F)을 주행한다. 작업 차량(10)은 현재 위치(P1)가 포장(F) 내에 위치하고 있을 경우에 자율 주행할 수 있게 구성되어 있고, 현재 위치(P1)가 포장(F) 밖(공도 등)에 위치하고 있을 경우에는 자율 주행할 수 없도록 구성되어 있다. 또한, 작업 차량(10)은 예를 들면 현재 위치(P1)가 작업 개시 위치(S)와 일치해 있을 경우에, 자율 주행할 수 있게 구성되어 있다.
작업 차량(10)은 현재 위치(P1)가 작업 개시 위치(S)와 일치해 있을 경우에, 오퍼레이터에 의해 조작 화면에 있어서 작업 개시 버튼이 눌려서 「작업 개시」의 지시가 주어지면, 차량 제어부(11)에 의해서, 작업기(14)(도 2 참조)에 의한 작업을 시작한다. 즉, 조작 제어부(21)는 현재 위치(P1)가 작업 개시 위치(S)와 일치해 있는 것을 조건으로 작업 차량(10)의 자율 주행을 허가한다. 또한, 작업 차량(10)의 자율 주행을 허가하는 조건은 상기 조건에 한정되지 않는다.
출력 처리부(215)는 경로 생성 처리부(214)가 생성한 주행 경로(Ra)의 정보를 작업 차량(10)에 출력한다. 또한, 출력 처리부(215)는 통신부(24)를 개재해서 제어 신호를 작업 차량(10)에 송신함으로써, 작업 차량(10)에 대해서 자율 주행의 시작 및 정지 등을 지시할 수 있다. 이것에 의해, 작업 차량(10)을 자율 주행시키는 것이 가능해진다.
예를 들면, 차량 제어부(11)는 조작 단말(20)로부터 취득하는 주행 경로(Ra)에 기반해서, 작업 차량(10)을 작업 개시 위치(S)로부터 작업 종료 위치(G)까지 자율 주행시킨다. 또한, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 작업을 종료하면, 작업 종료 위치(G)로부터 포장(F)의 입구까지 자율 주행시켜도 좋다. 작업 차량(10)이 자율 주행하고 있을 경우, 조작 제어부(21)는 작업 차량(10)의 상태(위치, 주행 속도 등)를 작업 차량(10)으로부터 수신해서 조작 표시부(23)에 표시시킬 수 있다.
접수 처리부(216)는 오퍼레이터로부터, 자율 주행하고 있는 작업 차량(10)의 작업을 정지시키는 조작(정지 지시 조작)을 접수한다. 예를 들면 오퍼레이터가 조작 표시부(23)에 있어서 상기 정지 지시 조작을 행했을 경우에, 접수 처리부(216)는 상기 정지 지시 조작을 접수한다. 접수 처리부(216)가 상기 정지 지시 조작을 접수하면, 출력 처리부(215)가 상기 정지 지시를 작업 차량(10)에 출력한다. 이것에 의해, 작업 차량(10)의 차량 제어부(11)(정지 취득 처리부(112))는 조작 단말(20)로부터 상기 정지 지시를 취득한다. 차량 제어부(11)는 상기 정지 지시를 취득하면, 작업 차량(10)의 작업 및 주행을 정지시킨다.
또한, 접수 처리부(216)는 작업 차량(10)의 주행을 재개시키는 조작(재개 지시 조작)을 접수한다. 예를 들면 오퍼레이터가 조작 표시부(23)에 있어서 상기 재개 지시 조작을 행했을 경우에, 접수 처리부(216)는 상기 재개 지시 조작을 접수한다. 접수 처리부(216)가 상기 재개 지시 조작을 접수하면, 출력 처리부(215)가 상기 재개 지시를 작업 차량(10)에 출력한다. 이것에 의해, 작업 차량(10)의 차량 제어부(11)(재개 처리부(115))는 조작 단말(20)로부터 상기 재개 지시를 취득한다. 차량 제어부(11)는 상기 재개 지시를 취득하면, 작업 차량(10)의 작업 및 주행을 재개시킨다.
또한, 접수 처리부(216)는 작업 차량(10)의 작업을 재개시킬 경우에 작업 차량(10)을 재개 위치로 되돌리는 처리를 실행할지 아닐지를 오퍼레이터가 미리 설정(선택) 가능하게 구성되어도 좋다. 예를 들면, 접수 처리부(216)는 설정 화면에 있어서, 작업 차량(10)의 작업을 재개시킬 경우에 작업 차량(10)을 재개 위치로 되돌리는 처리를 실행시키는 제 1 선택 버튼과, 작업 차량(10)의 작업을 재개시킬 경우에 작업 차량(10)을 재개 위치로 되돌리는 처리를 실행시키지 않는 제 2 선택 버튼을 표시시켜서, 오퍼레이터의 선택 조작을 접수한다. 작업 차량(10)의 차량 제어부(11)는 상기 설정 화면에 있어서 오퍼레이터가 상기 제 1 선택 버튼을 선택했을 경우에, 작업 차량(10)을 재개 위치로 되돌리는 처리를 실행한다. 한편, 작업 차량(10)의 차량 제어부(11)는 상기 설정 화면에 있어서 오퍼레이터가 상기 제 2 선택 버튼을 선택했을 경우에는, 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 작업을 재개하는 처리를 실행한다.
또한, 조작 단말(20)은 서버(도시하지 않음)가 제공하는 농업 지원 서비스의 웹 사이트(농업 지원 사이트)에 통신망(N1)을 개재해서 액세스 가능하여도 좋다. 이 경우, 조작 단말(20)은 조작 제어부(21)에 의해 브라우저 프로그램이 실행됨으로써, 상기 서버의 조작용 단말로서 기능하는 것이 가능하다. 그리고, 상기 서버는 상술된 각 처리부를 구비하고, 각 처리를 실행한다.
다른 실시형태로서, 상술한 차량 제어부(11)의 각 기능은 조작 단말(20)의 조작 제어부(21)에 포함되어도 좋다.
[자율 주행 처리]
이하, 도 8을 참조하면서, 차량 제어부(11)에 의해 실행되는 상기 자율 주행 처리의 일례에 대해서 설명한다. 예를 들면, 상기 자율 주행 처리는 작업 차량(10)이 자율 주행을 시작했을 경우에 차량 제어부(11)에 의해 시작된다.
또한, 본원 발명은 차량 제어부(11)가 상기 자율 주행 처리의 일부 또는 전부를 실행하는 자율 주행 방법의 발명, 또는, 상기 자율 주행 방법의 일부 또는 전부를 차량 제어부(11)에 실행시키기 위한 자율 주행 프로그램의 발명으로서 받아들여도 좋다. 또한, 상기 자율 주행 처리는 1개 또는 복수의 프로세서가 실행해도 좋다.
작업 차량(10)이 주행 경로(Ra)를 따라서 자율 주행을 시작하면, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)의 위치 정보(현재 위치(P1))를 취득한다.
스텝(S1)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업의 정지 지시를 취득했는지 아닌지를 판정한다. 예를 들면, 차량 제어부(11)는 오퍼레이터가 정지 지시 조작을 행했을 경우, 장해물 검지 센서가 장해물을 검지했을 경우, 작업 차량(10)이 주행 경로(Ra)로부터 일탈했을 경우, 작업 차량(10)의 통신이 차단되었을 경우 등에 상기 정지 지시를 취득한다. 차량 제어부(11)는 상기 정지 지시를 취득하면, 상기 정지 지시를 취득한 시점의 작업 차량(10)의 위치(정지 지시 위치(Pa1))를 취득한다. 그리고, 차량 제어부(11)는 정지 지시 위치(Pa1)를 위치 정보(D1)(도 4 참조)에 등록한다. 차량 제어부(11)가 상기 정지 지시를 취득했을 경우(S1: Yes), 처리는 스텝(S2)으로 이행한다. 차량 제어부(11)가 상기 정지 지시를 취득하지 않을 경우(S1: No), 처리는 스텝(S10)으로 이행한다.
스텝(S2)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 정지 처리를 실행한다. 구체적으로는, 차량 제어부(11)는 PTO축의 구동을 정지시켜서 작업기(14)의 작업을 정지시킴과 아울러, 상기 브레이크를 조작해서 전자 브레이크를 사용해서 전륜(132) 및 후륜(133)의 회전을 제동해서 작업 차량(10)을 정차시킨다.
그 다음에, 스텝(S3)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 정차했는지 아닌지를 판정한다. 예를 들면, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)의 위치 정보의 변화, 전륜(132) 및 후륜(133)의 회전 상황 등에 기반해서, 작업 차량(10)이 정차했는지 아닌지를 판정한다. 작업 차량(10)이 정차했을 경우(S3: Yes), 처리는 스텝(S4)으로 이행한다. 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 정차할 때까지 대기한다(S3: No). 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 정차했다고 판정했을 경우, 그 시점의 작업 차량(10)의 위치(정차 위치(Pa2))를 취득한다. 그리고, 차량 제어부(11)는 정차 위치(Pa2)를 위치 정보(D1)(도 4 참조)에 등록한다. 작업 차량(10)은 정지 지시 위치(Pa1)로부터 정차 위치(Pa2)까지의 소정 거리(L2)만큼, 작업을 정지한 상태로 주행한다(도 5b 참조).
스텝(S4)에서는, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)의 작업 및 주행을 재개시키는 재개 지시를 취득했는지 아닌지를 판정한다. 예를 들면 오퍼레이터가 조작 단말(20)에 있어서 상기 재개 지시의 조작을 행했을 경우에, 차량 제어부(11)는 조작 단말(20)로부터 상기 재개 지시를 취득한다. 차량 제어부(11)가 상기 재개 지시를 취득했을 경우(S4: Yes), 처리는 스텝(S5)으로 이행한다. 차량 제어부(11)는 상기 정지 지시를 취득할 때까지 대기한다(S4: No).
스텝(S5)에 있어서, 차량 제어부(11)는 정지 지시 위치(Pa1)로부터 정차 위치(Pa2)까지의 사이의 주행 경로에 있어서 미작업 영역이 있는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 차량 제어부(11)는 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2) 중 적어도 어느 한쪽이 작업 영역에 위치할 경우에 미작업 영역이 있다고 판정한다.
예를 들면, 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)가 작업 영역에 위치할 경우에는, 정지 지시 위치(Pa1)로부터 정차 위치(Pa2)까지의 사이(소정 거리(L2))는 작업 차량(10)이 작업을 하지 않고 주행하게 되기 때문에, 차량 제어부(11)는 미작업 영역이 있다고 판정한다. 예를 들면, 주행 경로(Ra) 중 작업을 요하는 경로에 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)가 위치할 경우에는, 상기 경로에 미작업 부분이 생기기 때문에, 차량 제어부(11)는 미작업 영역이 있다고 판정한다. 또한 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 정지 지시 위치(Pa1)가 작업 영역(F2)에 위치하고, 정차 위치(Pa2)가 비작업 영역(F1)에 위치할 경우, 또는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 정지 지시 위치(Pa1)가 비작업 영역(F1)에 위치하고, 정차 위치(Pa2)가 작업 영역(F2)에 위치할 경우에는, 정지 지시 위치(Pa1)로부터 정차 위치(Pa2)까지의 사이(소정 거리(L2))에 포함되는 작업 영역(F2)에 있어서 작업 차량(10)이 작업을 하지 않고 주행하게 되기 때문에, 차량 제어부(11)는 미작업 영역이 있다고 판정한다. 이것에 비해서, 차량 제어부(11)는 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)의 양쪽이 비작업 영역(F1)에 위치할 경우에는, 작업 차량(10)에 의한 작업이 불요하기 때문에 미작업 영역이 없다고 판정한다. 예를 들면, 주행 경로(Ra) 중 작업을 요하지 않는 경로에 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)가 위치할 경우에는, 차량 제어부(11)는 미작업 영역이 없다고 판정한다.
차량 제어부(11)가 상기 미작업 영역이 있다고 판정했을 경우(S5: Yes), 처리는 스텝(S6)으로 이행한다. 한편, 차량 제어부(11)가 상기 미작업 영역이 없다고 판정했을 경우(S5: No), 처리는 스텝(S9)으로 이행한다.
스텝(S6)에 있어서, 차량 제어부(11)는 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)(도 4 참조)에 기반해서, 작업 차량(10)에 작업을 재개시키는 재개 위치를 산출한다. 예를 들면, 차량 제어부(11)는 도 5c에 나타내는 바와 같이, 정지 지시 위치(Pa1) 및 정차 위치(Pa2)를 지나는 직선(La1)에 직교하는 직교선으로서 정지 지시 위치(Pa1)를 지나는 직교선(La2)과, 주행 경로(Ra)를 나타내는 직선의 교점(Pb1)을 재개 위치로서 산출한다.
스텝(S7)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)을 상기 재개 위치까지 이동시킨다. 예를 들면 도 5c에 나타내는 바와 같이, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)을 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치(Pb1)까지 경로(Rb)(후진 경로)를 따라 후진 이동시킨다.
스텝(S8)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 상기 재개 위치에 도착했는지 아닌지를 판정한다. 작업 차량(10)이 상기 재개 위치에 도착했을 경우(S8: Yes), 처리는 스텝(S9)으로 이행한다. 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 상기 재개 위치에 도착할 때까지 이동 처리(후진 주행)를 계속한다(S8: No).
스텝(S9)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)에 작업 및 주행을 재개시킨다. 구체적으로는, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)의 주행 경로(Ra)를 따라, 작업 차량(10)을 전진 주행시킴과 아울러 작업기(14)에 작업을 재개시킨다(도 5d 참조). 또한, 스텝(S5)에 있어서, 차량 제어부(11)가 상기 미작업 영역이 없다고 판정했을 경우, 차량 제어부(11)는 정차 위치(Pa2)로부터 작업 차량(10)에 작업 및 주행을 재개시킨다.
스텝(S10)에 있어서, 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 작업을 종료했는지 아닌지를 판정한다. 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 작업 종료 위치(G)에 도달했을 경우에, 작업을 종료했다고 판정한다. 차량 제어부(11)는 작업 차량(10)이 작업을 종료할 때까지 스텝(S1∼S9)의 처리를 되풀이해서 실행한다(S10: No).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 자율 주행 시스템(1)은 작업 차량(10)의 위치 정보를 취득하고, 작업 차량(10)에 의한 작업의 정지 지시를 취득했을 경우에 작업 차량(10)에 의한 작업 및 주행을 정지시킨다. 또한, 자율 주행 시스템(1)은 상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치(Pa1)와, 작업 차량(10)이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치(Pa2)에 기반해서, 상기 작업을 재개시키는 재개 위치를 산출하고, 작업 차량(10)을 상기 재개 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시킨다. 이것에 의해, 작업 차량(10)이 작업을 정지하고 나서부터 정차할 때까지의 사이에 소정 거리(도 5b에 나타내는 소정 거리(L2)) 주행했을 경우여도, 작업 차량(10)은 정차 위치(Pa2)보다 가까운 작업을 정지한 위치(재개 위치)로 되돌아가서 주행 및 작업을 재개하기 때문에, 상기 소정 거리(L2)에 상당하는 미작업 영역의 발생을 막을 수 있다.
상술된 실시형태에서는, 작업 차량(10)은 상기 정지 지시를 취득하면 정차 위치(Pa2)에서 정차하고, 정차 위치(Pa2)에 있어서 상기 재개 지시를 취득하면 정차 위치(Pa2)로부터 재개 위치로 후진 주행하고 있다(도 5c 등 참조). 다른 실시형태로서, 작업 차량(10)은 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 정지 지시를 취득해서 정차 위치(Pa2)에서 정차한 후에 포장(F) 밖으로 이동해도 좋다. 또한, 작업 차량(10)은 상기 정지 지시를 취득하면 정차하는 일 없이 포장(F) 밖까지 이동해도 좋다. 예를 들면, 작업 차량(10)은 작업 중에 비료 살포용의 비료가 없어지면 작업을 중단하고 경로(Rb1)를 따라 포장(F) 밖으로 이동해서 비료를 보충한다. 작업 차량(10)은 작업을 재개할 경우에는, 포장(F) 밖으로부터 경로(Rb2)를 따라 재개 위치(정지 지시 위치(Pa1))까지 전진 주행한다. 그리고, 작업 차량(10)은 상기 재개 지시(정지 지시 위치(Pa1))로부터 주행 경로(Ra)를 따라 작업 및 주행을 재개한다.

Claims (11)

  1. 작업 차량의 위치 정보를 취득하는 것과,
    상기 작업 차량에 의한 작업의 정지 지시를 취득하는 것과,
    상기 정지 지시를 취득했을 경우에 상기 작업 차량에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 것과,
    상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치와, 상기 작업 차량이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치에 기반해서 특정되는, 상기 작업 차량이 상기 작업을 재개하는 재개 위치에 상기 작업 차량을 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는 것을,
    실행하는 자율 주행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업 차량을 상기 재개 위치로서 특정되는 상기 정지 지시 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는,
    자율 주행 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 작업 차량을 상기 정차 위치로부터 상기 정지 지시 위치까지 후진 이동시키는,
    자율 주행 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업 차량을 상기 정지 지시 위치 및 상기 정차 위치를 지나는 직선에 직교하는 직교선으로서 상기 정지 지시 위치를 지나는 직교선과, 미리 설정된 주행 경로를 나타내는 직선의 교점인 상기 재개 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는,
    자율 주행 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 작업 차량을 상기 정차 위치로부터 상기 재개 위치까지 후진 이동시키는,
    자율 주행 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정지 지시 위치 및 상기 정차 위치 중 적어도 어느 한쪽이 작업 영역에 위치할 경우에, 상기 작업 차량을 상기 재개 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는,
    자율 주행 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정지 지시 위치 및 상기 정차 위치의 각각이 비작업 영역에 위치할 경우에, 상기 정차 위치로부터 상기 작업 차량의 이동을 재개시키는,
    자율 주행 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 지시 위치가 비작업 영역에 위치하고, 상기 정차 위치가 작업 영역에 위치할 경우에, 상기 작업 차량을 상기 작업 영역 내의 주행 경로의 단부인 상기 재개 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는,
    자율 주행 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업 차량을 상기 재개 위치로 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는 처리를 실행할지 아닐지를 미리 설정하는 조작을 접수하는,
    자율 주행 방법.
  10. 작업 차량의 위치 정보를 취득하는 위치 취득 처리부와,
    상기 작업 차량에 의한 작업의 정지 지시를 취득하는 정지 취득 처리부와,
    상기 정지 취득 처리부가 상기 정지 지시를 취득했을 경우에 상기 작업 차량에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 정지 처리부와,
    상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치와, 상기 작업 차량이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치에 기반해서 특정되는, 상기 작업 차량이 상기 작업을 재개하는 재개 위치로 상기 작업 차량을 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는 재개 처리부를,
    구비하는 자율 주행 시스템.
  11. 작업 차량의 위치 정보를 취득하는 것과,
    상기 작업 차량에 의한 작업의 정지 지시를 취득하는 것과,
    상기 정지 지시를 취득했을 경우에 상기 작업 차량에 의한 작업 및 주행을 정지시키는 것과,
    상기 정지 지시를 취득한 위치를 나타내는 정지 지시 위치와, 상기 작업 차량이 정차한 위치를 나타내는 정차 위치에 기반해서 특정되는, 상기 작업 차량이 상기 작업을 재개하는 재개 위치에 상기 작업 차량을 이동시켜서 상기 작업을 재개시키는 것을,
    1개 또는 복수의 프로세서에 실행시키기 위한 자율 주행 프로그램.
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