KR20240008423A - 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법 - Google Patents

자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자율 주행 트랙터에 관한 것으로, 구체적으로는 자율 주행 트랙터에 로터베이터를 설치하여 정지 작업을 하는 경우에, 경작지의 경계면 코너 부근까자 빠짐없이 정지 작업을 실시할 수 있는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것으로, 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS)을 갖는 트랙터와, 상기 트랙터의 후방에 설치되는 작업기로 이루어져 경작지를 정지 작업하는 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법으로서, 경작지의 경계선 최내측을 시계 방향 또는 반시계 방향으로, 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제1 회전 주행 정지 작업 단계와. 상기 제1 회전 주행 정지 작업시의 작업 방향과 반대 방향으로, 경작지의 경계선 최내측을 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제2 회전 주행 정지 작업 단계에 의해서, 경작지의 경계선 최내측을 정지 작업하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.

Description

자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법{A method of setting a rotavating path for an autonomous tractor}
본 발명은 자율 주행 트랙터에 관한 것으로, 구체적으로는 자율 주행 트랙터에 로터베이터를 설치하여 정지 작업을 하는 경우에, 경작지의 경계면 코너 부근까자 빠짐없이 정지 작업을 실시할 수 있는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.
종래 트랙터의 작업경로 설정 방법에 관한 선행기술을 살펴보면, 등록특허공보 10-1879247호(2018. 7. 11. 등록, 특허문헌 1)에는, 사용자가 농업기계의 폭을 입력하고, 농경지 외곽을 시험 주행한 뒤, 최적의 선회 구간, 최단 선회 구간을 계산하여 경로를 설정하도록 함과 아울러 작업을 진행할 때 디스플레이에 최적 방향을 제시하도록 한, 자율주행 농업기계의 작업경로 표시장치와 작업경로 설정방법에 관한 기술이 개시되어 있다.
또한, 공개특허공보 제10-2019-0080208호(2019. 7. 8. 공개, 특허문헌 2)에는, 작물재배설비에 구축된 재배영역부, 주행영역부, 스테이션영역부 위치를 반영하여 배치도창을 편성하고, 배치도창을 기반으로 자율주행 로봇 위치가 실시간으로 출력됨과 더불어 재배영역부에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물데이터 표시영역에 출력되어 자율주행 로봇에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되면서 작업 툴 변경 및 복수대의 자율주행 로봇 동시 운영으로 다양한 형태의 작물재배설비에 유연하게 대응하여 무인자동으로 작물을 재배하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템에 관한 기술이 개시되어 잇다.
또한, 등록특허공보 제10-2304098호(2021. 9. 14. 등록, 특허문헌 3)에는, 자율 주행 농기계를 위한 영상 기반 경로 인식 및 조향각 산출을 통해 자동으로 작업구역을 인식하여 주행 및 경작 작업을 수행 할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 등록특허공보 제10-2340543호(2021. 12. 14. 등록, 특허문헌 4)에는, 다양한 농작업 기계에 간단하게 설치가능한 보다 경제적인 부착형 농작업 경로 인식 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
: 등록특허공보 10-1879247호(2018. 7. 11. 등록) : 공개특허공보 제10-2019-0080208호(2019. 7. 8. 공개) : 등록특허공보 제10-2304098호(2021. 9. 14. 등록) : 등록특허공보 제10-2340543호(2021. 12. 14. 등록)
상기 선행기술들을 포함하는 종래 기술들에서는, 트랙터의 후방에 작업기를 설치하여 정지 작업을 하는 경우에, 경작지의 경계선 최내측 부분을 모두 정지 작업할 수 없었다.
즉, 작업기를 후방에 설치하여 작업을 하여야 하는 관계로, 또한 트랙터가 90도로 이동이 불가능한 관계로, 경작지의 코너 부근의 정지 작업이 이루어질 수 없어서, 작업자가 직접 정지 작업을 하거나, 그렇지 않으면 일부 정지 작업이 이루어지지 않은 부분을 그대로 남겨두고 경작하여야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 경작지의 코너 부근의 모든 부분을 쉽게 정지 작업하고자 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 경작지의 경계선 최내측 부분을 서로 반대 방향으로 2회 왕복 주행하는 것에 의하여, 경작지의 코너 부근을 비롯한 경계선 최내측 부분을 모두 정지 작업이 가능하게 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 경작지의 코너 각도가 90도로 이루어지는 모든 경작지에서, 코너 부근을 정해진 회전 반경으로 회전하고, 후진하는 경로를 설정하는 것에 의하여 경작지의 경계선 최내측 부분을 모두 정지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 경작지의 경계선 최내측을 전진 주행할때만 정지 작업을 하며, 후진하거나, 선회하는 경우에는 작업기를 들어올려 정지 작업을 하지 않도록 제어하는 것에 의하여, 작업을 원활하게 제어하고자 하는 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하고자 하는 것으로, [1] 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS)을 갖는 트랙터와, 상기 트랙터의 후방에 설치되는 작업기로 이루어져 경작지를 정지 작업하는 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법으로서, 경작지의 경계선 최내측을 시계 방향 또는 반시계 방향으로, 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제1 회전 주행 정지 작업 단계와. 상기 제1 회전 주행 정지 작업시의 작업 방향과 반대 방향으로, 경작지의 경계선 최내측을 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제2 회전 주행 정지 작업 단계에 의해서, 경작지의 경계선 최내측을 정지 작업하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [2] 상기 [1]에 있어서, 상기 제1 회전 주행 정지 작업과 제2 회전 정지 작업시의 경작지 코너 부근에서의 트랙터의 선회 반경(R)은, 아래 식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.
R = WB/tanθ (WB : 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS) 사이의 거리, θ : 전륜 조향각)
또한, 본 발명은, [3] 상기 [2]에 있어서, 제1 회전 주행 정지 작업은, 제1 코너(㉠)측으로 제1 모서리(㉮) 방향으로 진입하며(주행 ①), 제1 코너(㉠)로부터 제1 모서리(①)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ②), 제2 코너(㉡)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ③), 상기 주행 ③의 1/4 회전 선회한 후에, 제2 코너(㉡)까지 후진하며(주행 ④), 상기 제2 코너(㉡)로터 제2 모서리(㉯)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑤), 제3 코너(㉢)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑥), 상기 주행 ⑥의 1/4 회전 선회한 후에, 제3 코너(㉢)까지 후진하며(주행 ⑦), 상기 제3 코너(㉢)로터 제3 모서리(㉰)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑧), 제4 코너(㉣)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑨), 상기 주행 ⑨의 1/4 회전 선회한 후에, 제4 코너(㉣)까지 후진하며(주행 ⑩), 상기 제4 코너(㉣)로터 제4 모서리(㉱)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑪), 제1 코너(㉠)로부터 상기 선회 직경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑫), 주행 ⑫의 1/4 회전 선회한 후에, 제1 코너(㉠) 측으로 후진하면서 1/4 회전 선회하는(주행 ⑬) 것으로 이루어지며, 상기 제2 회전 주행 정지 작업은, 제1 코너(㉠)로부터 제4 모서리(㉱)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑭), 제4 코너(㉣)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑮), 상기 주행 ⑮의 1/4 회전 선회한 후에, 제4 코너(㉣)까지 후진하며(주행 ), 상기 제4 코너(㉣)로터 제3 모서리(㉰)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ), 제3 코너(㉢)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ), 상기 주행 의 1/4 회전 선회한 후에, 제3 코너(㉢)까지 후진하며(주행 ), 상기 제3 코너(㉢)로터 제2 모서리(㉯)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ), 제2 코너(㉡)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ), 상기 주행 의 1/4 회전 선회한 후에, 제2 코너(㉡)까지 후진하며(주행 ), 상기 제2 코너(㉡)로터 제1 모서리(㉮)를 따라 전진하며 정지 작업을 하는(주행 ) 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [4] 상기 [3]에 있어서, 상기 제1 회전 주행 정지 작업에 있어서, 주행 ③, ④, ⑥, ⑦, ⑨, ⑩, ⑫, ⑬ 단계에서는, 작업기를 들어올린 상태로 1/4 선회하거나, 후진하는 것으로, 경작지의 정지 작업이 이루어지지 않으며, 주행 ②, ⑤, ⑧, ⑪ 단계에서만 정지 작업이 이루어지며, 상기 제2 회전 주행 정지 작업에 있어서, 주행 ⑮, , , , , 단계에서는, 작업기를 들어올린 상태로 1/4 선회하거나, 후진하는 것으로, 경작지의 정지 작업이 이루어지지 않으며, 주행 ⑭, , , 단계에서만 경작지의 정지 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [5] 상기 [2] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 θ(전륜 조향각)은, 30도 내지 45도인 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 구성을 갖는 것에 의하여, 경작지의 코너 부근의 모든 부분을 쉽게 정지 작업할 수 있다.
또한, 본 발명은 경작지의 경계선 최내측 부분을 서로 반대 방향으로 2회 왕복 주행하는 것에 의하여, 경작지의 코너 부근을 비롯한 경계선 최내측 부분을 모두 정지 작업할 수 있다.
또한, 본 발명은 경작지의 코너 각도가 90도로 이루어지는 모든 경작지에서, 코너 부근을 정해진 회전 반경으로 선회하고, 후진하는 경로를 설정하는 것에 의하여 경작지의 경계선 최내측 부분을 모두 정지 작업할 수 있다.
또한, 본 발명은 경작지의 경계선 최내측을 전진 주행할때만 정지 작업을 하며, 후진하거나, 선회하는 경우에는 작업기를 들어올려 정지 작업을 하지 않도록 제어하는 것에 의하여, 작업을 원활하게 제어할 수 있게 된다
도 1은 본 발명의 제1 회전 주행 정지 작업의 주행 순서를 나타내는 개념도.
도 2은 본 발명의 제2 회전 주행 정지 작업의 주행 순서를 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 선회 반경의 개념도.
도 4는 본 발명의 제1 주행 정지 작업의 순서를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명의 제2 주행 정지 작업의 순서를 나타내는 개념도.
본 발명은, 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS)을 갖는 트랙터와, 상기 트랙터의 후방에 설치되는 작업기(미도시)로 이루어져 경작지를 정지 작업하는 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법으로서, 경작지의 경계선 최내측을 시계 방향 또는 반시계 방향으로, 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제1 회전 주행 정지 작업 단계와. 상기 제1 회전 주행 정지 작업시의 작업 방향과 반대 방향으로, 경작지의 경계선 최내측을 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제2 회전 주행 정지 작업 단계에 의해서, 경작지의 경계선 최내측을 모두 정지 작업하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법에 관한 것으로, 아래에서는 도면을 살펴보면서 각각의 주행 경로들에 대해서 구체적으로 설명한다.
또한, 본 발명은 경작지의 경계선 최내측 부분의 정지 작업 경로를 설정하는 방법으로, 경작지의 경계선 최내측 부분 이외의 중앙 부분의 경작지 부분에 대한 정지 작업 경로는 종래의 공지된 작업 경로 설정 방법을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 주행 경로 설정 방법에서의 선회 시작 지점, 선회 종료 지점, 후진 종료 지점, 전진 종료 지점의 설정 및 제어 방법 등은, 종래 GPS를 이용하여 위치 데이터와 속도를 활용하는 방식 등을 그대로 적용할 수 있다.
[제1 회전 주행 정지 작업 단계]
본 발명의 제1 회전 주행 정지 작업 단계는, 도 1에 나타나 있는 것과 같이, 시계 방향으로 회전하면서 이루어지는 정지 작업을 나타내는 것이다.
다만, 도 1은 본 발명의 실시예의 일 예를 나타내는 것으로, 제1 회전 주행 정지 작업과 제2 회전 주행 정지 작업은, 서로 회전 방향만 달리하면 되는 것이므로, 제1 회전 주행 정지 작업을 반시계 방향으로 회전하면서 이루어지도록 할 수도 있다. 상기와 같이, 제1 회전 주행 정지 작업이 반시계 방향으로 이루어지게 되면, 제2 회전 주행 정지 작업은 시계 방향으로 이루어지게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 트랙터의 후방에 로터베이터를 설치하여 정지 작업을 하는 것을 나타낸다. 다만 반드시 경작지의 정지 작업만으로 한정하는 것은 아니며, 트랙터에 작업기를 설치하여 할 수 있는 작업이라면, 본 발명의 적용을 배제하지 않는다.
도 1 및 도 4는 주행 ① 내지 주행 ⑬ 까지를 나태낸 것으로, 아래에서는 상기 도 1 및 도 4를 살펴보면서, 상기 주행 ① 내지 주행 ⑬에 대해서 설명한다.
주행 ①은, 본 발명의 트랙터가 후방에 작업기를 설치한 상태에서, 제1 코너(㉠)로부터 경작지 측으로 진입하는 것이다. 이때 상기 트랙터의 진입은 경작지의 경계선 최내측의 제1 모서리(㉮)를 따라 진입한다.
주행 ②는, 상기 주행 ① 의 종점인 제1 코너(㉠)로부터 시작하여, 상기 제1 모서리(㉮)를 따라 전진 주행하면서 경작지를 정지 작업하는 것이다. 이때 상기 정지 작업하는 경작지 부분은 으로 표시된다.
주행 ③은, 정지 작업이 이루어지는 것은 아니며, 제2 코너(㉡) 부분으로부터 일정 거리 떨어진 지점으로부터, 제2 모서리(㉯) 부분으로 1/4 선회하는 것이다. 이때, 상기 선회는 아래에서 나타내는 식에 의하여 계산된 선회 반경(R)을 가지며 이루어진다.
R = WB/tanθ (WB : 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS) 사이의 거리, θ : 전륜 조향각)
상기 WB는 도 3에 나타내고 있는 것과 같이, 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS) 사이의 거리를 나타내며, 상기 θ는 전륜의 조향각을 나타내는 것이다.
이때, 상기 θ는, 트랙터 전륜의 조향각이므로, 기구적으로 각도가 제한되며, 30도 내지 45도의 범위로 한다. 바람직하게는 40도 내외로 하는 것에 의하여, 트랙터의 선회가 무리없이 이루어지도록 한다. 또한 상기 조향각(θ)은 작업자가 경작지의 환경에 맞추어 지정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 작업자가 경작지의 상태 및 트랙터의 상태에 따라 조향각(θ)을 정하게 되면, 선회 반경(R)이 산출되게 되며, 그리고 주행 ②에 의해 주행하던 트랙터는 제2 코너(㉡)로부터 상기 산출된 선회 반경(R) 만큼 앞선 위치에서 정지하고, 주행 ③을 하게 된다.
상기 주행 ③에서는, 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 또한 상기 주행 ③은, 상기 제2 코너(㉡) 부근에서 이루어지는 것으로, 경작지의 제2 모서리(㉯) 부분까지만 1/ 4 선회한다.
주행 ④는, 상기 주행 ③이 끝난 지점으로부터, 트랙터가 후진하는 것이다. 이때는 상기 주행 ③과 같이, 작업기를 들어 올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 이때 상기 주행 ④의 후진 주행은, 제2 코너(㉡)까지만 이루어진다.
주행 ⑤는, 상기 제2 코너(㉡)로부터, 제3 코너(㉢) 부근으로, 경작지의 경계선인 제2 모서리(㉯)의 최내측 부분을 따라 주행하면서, 경작지를 정지 작업하는 것이다. 이때 정지 작업하는 경작지 부분은 으로 표시된다. 따라서, 주행 ⑤에 따른 정지 작업은, 상기 주행 ④에 따른 후진 주행의 종점인 제2 코너(㉡)로부터 경작지를 다시 정지 작업하게 된다.
주행 ⑥은 상기 주행 ③과 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉 상기 주행 ⑥은, 실제 정지 작업이 이루어지는 것은 아니며, 제3 코너(㉢) 부분으로부터 선회 반경 지점을 기점으로 1/ 4 선회하는 것이다. 이때는 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 또한, 이때 트랙터의 선회 반경도 상기 주행 ③에서 제시된 것과 같은 식으로 계산되어, 1/4 선회가 이루어진다.
또한 상기 주행 ⑥은, 상기 제3 코너(㉢) 부근에서 이루어지는 것으로, 경작지의 제3 모서리(㉰) 부분까지만 선회한다.
주행 ⑦은, 상기 주행 ④와 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉, 상기 주행 ⑥이 끝난 지점으로부터, 트랙터가 후진하는 것이다. 이때는 상기 주행 ⑥과 같이, 작업기를 들어 올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 이때 상기 주행 ⑦의 후진 주행은, 제3 코너(㉢)까지만 이루어진다.
주행 ⑧은, 상기 주행 ⑤ 및 주행 ②와 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉 상기 주행 ⑦이 끝난 지점으로부터, 즉, 제3 코너(㉢)로부터, 제3 모서리(㉰)를 따라 주행하면서, 경작지를 정지 작업하는 것이다. 이때 정지 작업하는 경작지 부분은 으로 표시된다. 따라서, 주행 ⑧에 따른 정지 작업은, 상기 주행 ⑦에 따른 후진 주행의 종점인 제3 코너(㉢)로부터 경작지를 다시 정지 작업하게 된다.
주행 ⑨는, 상기 주행 ⑥ 및 주행 ③과 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉, 상기 주행 ⑨는, 실제 정지 작업이 이루어지는 것은 아니며, 제4 코너(㉣) 부분으로부터 선회 반경 지점을 기점으로 1/ 4선회하는 것이다. 이때는 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 또한, 이때 트랙터의 선회 반경(R)은, 상기 주행 ③에서 제시된 것과 같은 식으로 계산되어, 1/4 선회가 이루어진다.
또한 상기 주행 ⑨는, 상기 제4 코너(㉣) 부근에서 이루어지는 것으로, 경작지의 제4 모서리(㉱) 부분까지만 1/4 선회한다.
주행 ⑩은, 주행 ⑦ 및 주행 ④와 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉, 상기 주행 ⑨가 끝난 지점으로부터, 트랙터가 후진하는 것이다. 이때는 상기 주행 ⑨와 같이, 작업기를 들어 올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 이때 상기 주행 ⑩의 후진 주행은, 제4 코너(㉣)까지만 이루어진다.
주행 ⑪은, 상기 주행 ⑧, 주행 ⑤ 및 주행 ②와 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉 상기 주행 ⑩이 끝난 지점으로부터, 즉 트랙터가 상기 제4 코너(㉣)로터, 제1 코너(㉠) 부근으로, 경작지의 제4 모서리(㉱) 부분을 따라 주행하면서, 경작지를 정지 작업하는 것이다.
이때 상기 주행 ⑪의 종료 지점은 상기 선회 반경 지점이 아니라, 선회 직경이 되는 부분이다. 이와 같이 선회 직경이 되는 부분을 종료 지점으로 하는 것은, 아래에서 설명하는 주행 ⑫ 및 주행 ⑬ 단계를 마친 후에 트랙터가 제4 코너(㉣)를 향하도록 하기 위한 것이다. 마찬가지로 이때 정지 작업되는 경작지 부분은 으로 표시된다.
주행 ⑫는, 주행 ①의 경작지 진입 부분, 즉 경작지에서 정지 작업을 시작한 지점으로부터 제4 모서리(㉱) 쪽으로 선회 직경의 거리를 남겨둔 지점을 시작점으로 하여, 경작지 내측으로 선회 반경으로 전진하면서 1/4 선회하여 주행을 종료하는 것이다.
주행 ⑬은, 상기 주행 ⑫에서 주행이 종료된 지점으로부터, 상기 선회 반경을 가지면서 후진하면서 1/4 선회하는 것이다.
또한, 상기 주행 ⑫ 및 주행 ⑬시에는, 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다.
상기와 같이 주행 ⑬에 의해 선회 반경을 가지면서 1/4 후진 선회하는 것에 의하여, 주행 ⑬이 완료되면, 도 1에 나타나 있는 것과 같이, 주행 ①의 종점, 즉 본 발명에서 정지 작업이 시작된 지점에서, 트랙터의 주행이 멈춰지게 된다.
또한, 상기와 같이 멈춰진 상태에서의 트랙터는, 경작지의 제1 코너(㉠)에서 제4 코너(㉣)를 향한 상태가 된다.
그리고, 상기 주행 ① 내지 주행 ⑬에 의해, 제1 회전 주행 정지 작업이 이루어지며, 이와 같이 제1 회전 주행 정지 작업이 끝나면, 도 1에 나타내고 있는 것과 같이, 경작지의 경게선 최내측의 제1 코너(㉠) 내지 제4 코너(㉣) 부분의 흰색으로 처리된 부분을 제외한 경작지의 모서리(㉮ 내지 ㉱) 부분의 으로 처리된 부분은 정지 작업이 완료된다.
정리해 보면, 상기 주행 ① 단계에서는, 경작지로 진입하는 것이므로, 작업기를 들어올린 상태에서 주행하는 것이며, 주행 ③, ④, ⑥, ⑦, ⑨, ⑩, ⑫, ⑬ 단계에서는, 작업기를 들어올린 상태로 1/4 선회하거나, 후진하는 것이므로, 경작지의 정지 작업이 이루어지지 않는다. 그리고, 도 1에 나타나 있는 것과 같이, 주행 ②, ⑤, ⑧, ⑪에서만 경작지의 정지 작업이 이루어지는 것이다.
[제2 회전 주행 정지 작업]
제2 회전 주행 정지 작업은, 도 1에 나타내고 있는 것과 같이, 상기 제1 회전 주행 정지 작업에 의해 이루어진 경작지의 모서리(㉮ 내지 ㉱) 부분의 으로 처리된 부분 이외의 흰색으로 처리된 부분, 즉 정지 작업이 완료되지 않은 경작지의 제1 코너 내지 제4 코너(㉠ 내지 ㉣) 부분을 정지 작업하기 위한 것이다.
그렇지만, 경작지의 모서리(㉮ 내지 ㉱) 부분에 대해서는, 일부 구간에서 한번 더 정지 작업이 이루어지게 된다.
본 발명의 제2 회전 주행 정지 작업은, 도 2에 나타나 있는 것과 같이, 반시계 방향으로 회전하면서 이루어지는 것이다.
도 2 및 도 4는, 주행 ⑭ 내지 주행 까지를 나태낸 것으로, 아래에서는 상기 도 2 및 도 4를 살펴보면서, 상기 주행 ⑭ 내지 주행 에 대해서 설명한다.
주행 ⑭는 본 발명의 트랙터가 후방에 작업기를 설치한 상태에서, 상기 주행 이 ⑬이 완료된 상태에서, 트랙터의 후방에 장착된 작업기를 정지 작업이 가능하게 내려 놓고, 경작지의 모서리 ㉱ 부분의 최내측을 전진 주행하면서, 경작지의 정지 작업을 하는 것이다. 이때 정지 작업되는 경작지 부분은 으로 표시된다.
주행 ⑮는, 실제 정지 작업이 이루어지는 것은 아니며, 제4 코너(㉣) 부분으로부터 선회 반경 지점을 기점으로 1/ 4선회하는 것이다. 또한 이때는 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다.
이때 트랙터가 선회하기 시작하는 부분부터, 제4 코너(㉣) 부분까지의 경작지 내측의 모서리 부분은, 상기 제1 회전 주행 정지 작업의 주행에 의해 이미 정지 작업이 완료된 부분이므로, 트랙터가 작업기를 들어 올려 1/4 선회하여 정지 작업을 하지 않아도 된다. 이때 상기 선회 반경은 상기 제1 회전 주행 정지 작업 단계에서의 선회 반경과 동일하다.
주행 은, 상기 주행 ⑮가 끝난 지점으로부터 트랙터가 후진하는 것이다. 이때는 상기 주행 ⑮와 같이, 작업기를 들어 올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 이때 상기 주행 의 후진 주행은, 제4 코너(㉣)까지만 이루어진다.
주행 은, 상기 제4 코너(㉣)로부터, 제3 코너(㉢) 부분으로, 제3 모서리(㉱)를 따라 주행하면서, 경작지의 정지 작업을 하는 것이다. 이때 정지 작업되는 경작지 부분은 으로 표시된다. 따라서, 상기 제1 회전 주행 정지 작업의 주행에 의해 정지 작업이 이루어지지 않은, 제4 코너(㉣) 부분의 제3 모서리(㉱) 부분의 정지 작업이 가능해진다.
주행 은, 상기 주행 ⑮와 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉 상기 주행 은, 실제 정지 작업이 이루어지는 것은 아니며, 제3 코너(㉢) 부분으로부터 선회 반경 지점을 기점으로 1/4 선회하는 것이다. 또한 이때는 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다.
또한, 이때 트랙터의 선회 반경은 상기 주행 ③에서의 선회 반경과 동일하다.
주행 는 상기 주행 과 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 이때는 상기 주행 과 같이, 작업기를 들어 올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 이때 상기 주행 의 후진 주행은, 제3 코너(㉢)까지만 이루어진다.
주행 은, 상기 주행 ⑭ 및 주행 과 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉 상기 주행 가 끝난 지점으로부터, 즉 제3 코너(㉢)로부터, 제2 코너(㉡) 부근으로, 경작지의 제2 모서리(㉯)의 최내측 부분을 따라 전진 주행하면서 경작지의 정지 작업을 하는 것이다. 이때 정지 작업되는 경작지 부분은 으로 표시된다. 따라서, 상기 제1 회전 주행 정지 작업의 주행에 의해 정지 작업이 이루어지지 않은, 제3 코너(㉢) 부분의 제2 모서리(㉯) 부분의 정지 작업이 가능해진다.
주행 은, 상기 주행 ⑮ 및 주행 과 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉, 상기 주행 은, 실제 정지 작업이 이루어지는 것은 아니며, 제2 코너(㉡) 부분으로부터 선회 반경 지점을 기점으로 1/ 4선회하는 것이다. 또한 이때는 정지 작업이 이루어지는 것이 아니므로, 작업기를 들어올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다.
또한, 이때 트랙터의 선회 반경은 상기 주행 ③에서의 선회 반경과 동일하게 이루어진다.
주행 는, 주행 및 주행 와 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 이때는 상기 주행 과 같이, 작업기를 들어 올려 단순히 트랙터만 주행하게 된다. 이때 상기 주행 의 후진 주행은, 제2 코너(㉡)까지만 이루어진다.즉,
주행 은, 상기 주행 ⑭, 주행 및 주행 과 유사한 방법으로 주행하는 것이다. 즉 상기 주행 가 끝난 지점으로부터, 즉 제2 코너(㉡)로부터, 제1 코너(㉠) 부근으로, 경작지의 제1 모서리(㉮) 부분을 따라 전진 주행하면서, 경작지의 정지 작업을 하는 것이다. 이때 상기 주행 의 종료 지점은 반드시 주행 ①의 시작점까지 주행할 필요는 없으며, 경작지의 환경에 따라 자유롭게 결정할 수 있다. 왜냐하면, 이미 주행 ②에 의해 경작지 제1 모서리(㉮) 부분이 모두 정지 작업이 완료되었기 때문이다.
정리해 보면, 상기 주행 ⑮, , , , , 단계에서는, 작업기를 들어올린 상태로 1/4 선회하거나, 후진하는 것이므로, 경작지의 정지 작업이 이루어지지 않는다. 그리고, 도 2에 나타나 있는 것과 같이, 주행 ⑭, , , 에서만 경작지의 정지 작업이 이루어지는 것이다.
앞에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 대한 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의하여 이루어졌지만, 상기 실시예는 바람직한 실시예를 설명한 것으로, 상기 실시예만으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위 및 균등 개념으로 이해되어야 한다.
예를들어, 본 발명의 실시예에서는 도 1 및 도 2에 나타내고 있는 것과 같이, 코너 부근이 90도 각도를 갖는 4각형으로 이루어진 경작지의 경계선 최내측 부분에 대해서 정지 작업을 하는 것을 나타내고 있으나, 90도 이상을 갖는 경작지에의 적용도 가능하다. 즉, 90도 이상을 갖는 경작지의 경우에는 θ각을 작게 하여 선회 반경(R)을 크게하고, 1/4 이하로 회전 선회시키는 것에 의해 본 발명의 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
R : 트랙터의 선회 반경
FWS : 트랙터의 전륜축
RWS : 트랙터의 후륜축
WB : 트랙터의 전륜축과 후륜축 사이의 거리
θ : 전륜 조향각
㉠ : 제1 코너
㉡ : 제2 코너
㉢ : 제3 코너
㉣ : 제4 코너
㉮ : 제1 모서리
㉯ : 제2 모서리
㉰ : 제3 모서리
㉱ : 제4 모서리

Claims (5)

  1. 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS)을 갖는 트랙터와,
    상기 트랙터의 후방에 설치되는 작업기로 이루어져 경작지를 정지 작업하는 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법으로서,
    경작지의 경계선 최내측을 시계 방향 또는 반시계 방향으로, 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제1 회전 주행 정지 작업 단계와.
    상기 제1 회전 주행 정지 작업시의 작업 방향과 반대 방향으로, 경작지의 경계선 최내측을 1회 주행하면서 정지 작업을 하는 제2 회전 주행 정지 작업 단계에 의해서,
    경작지의 경계선 최내측을 정지 작업하는 것을 특징으로 하는,
    자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전 주행 정지 작업과 제2 회전 정지 작업시의 경작지 코너 부근에서의 트랙터의 선회 반경(R)은,
    아래 식으로
    R = WB/tanθ (WB : 전륜축(FWS)과 후륜축(RWS) 사이의 거리, θ : 전륜 조향각)
    이루어지는 것을 특징으로 하는,
    자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 회전 주행 정지 작업은,
    제1 코너(㉠)측으로 제1 모서리(㉮) 방향으로 진입하며(주행 ①),
    제1 코너(㉠)로부터 제1 모서리(①)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ②),
    제2 코너(㉡)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ③),
    상기 주행 ③의 1/4 회전 선회한 후에, 제2 코너(㉡)까지 후진하며(주행 ④),
    상기 제2 코너(㉡)로터 제2 모서리(㉯)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑤),
    제3 코너(㉢)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑥),
    상기 주행 ⑥의 1/4 회전 선회한 후에, 제3 코너(㉢)까지 후진하며(주행 ⑦),
    상기 제3 코너(㉢)로터 제3 모서리(㉰)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑧),
    제4 코너(㉣)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑨),
    상기 주행 ⑨의 1/4 회전 선회한 후에, 제4 코너(㉣)까지 후진하며(주행 ⑩),
    상기 제4 코너(㉣)로터 제4 모서리(㉱)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑪),
    제1 코너(㉠)로부터 상기 선회 직경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑫),
    주행 ⑫의 1/4 회전 선회한 후에, 제1 코너(㉠) 측으로 후진하면서 1/4 회전 선회하는(주행 ⑬) 것으로 이루어지며,
    상기 제2 회전 주행 정지 작업은,
    제1 코너(㉠)로부터 제4 모서리(㉱)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ⑭),
    제4 코너(㉣)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ⑮),
    상기 주행 ⑮의 1/4 회전 선회한 후에, 제4 코너(㉣)까지 후진하며(주행 ),
    상기 제4 코너(㉣)로터 제3 모서리(㉰)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ),
    제3 코너(㉢)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ),
    상기 주행 의 1/4 회전 선회한 후에, 제3 코너(㉢)까지 후진하며(주행 ),
    상기 제3 코너(㉢)로터 제2 모서리(㉯)를 따라 전진하며 정지 작업을 하고(주행 ),
    제2 코너(㉡)로부터 상기 선회 반경의 거리를 기점으로, 경작지 내측으로 1/4 회전 선회하며(주행 ),
    상기 주행 의 1/4 회전 선회한 후에, 제2 코너(㉡)까지 후진하며(주행 ),
    상기 제2 코너(㉡)로터 제1 모서리(㉮)를 따라 전진하며 정지 작업을 하는(주행 ) 것을 특징으로 하는,
    자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 회전 주행 정지 작업에 있어서, 주행 ③, ④, ⑥, ⑦, ⑨, ⑩, ⑫, ⑬ 단계에서는, 작업기를 들어올린 상태로 1/4 선회하거나, 후진하는 것으로, 경작지의 정지 작업이 이루어지지 않으며, 주행 ②, ⑤, ⑧, ⑪ 단계에서만 정지 작업이 이루어지며,
    상기 제2 회전 주행 정지 작업에 있어서, 주행 ⑮, , , , , 단계에서는, 작업기를 들어올린 상태로 1/4 선회하거나, 후진하는 것으로, 경작지의 정지 작업이 이루어지지 않으며, 주행 ⑭, , , 단계에서만 경작지의 정지 작업이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 θ(전륜 조향각)은, 30도 내지 45도인 것을 특징으로 하는,
    자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20190080208A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 김지환 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879247B1 (ko) 2017-10-31 2018-08-17 충남대학교산학협력단 자율주행 농업기계의 작업경로 설정방법
KR20190080208A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 김지환 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템
KR102304098B1 (ko) 2019-11-05 2021-09-23 대한민국 영상 기반 경로 인식 및 조향각 산출 기술을 지원하는 자율 주행 농기계 장치 및 그 동작 방법
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