KR20240029719A

KR20240029719A - 경로 생성 방법, 경로 생성 시스템, 및 경로 생성 프로그램

Info

Publication number: KR20240029719A
Application number: KR1020230099927A
Authority: KR
Inventors: 마사후미 사이토; 게이스케 이와무라
Original assignee: 얀마 홀딩스 주식회사
Priority date: 2022-08-25
Filing date: 2023-07-31
Publication date: 2024-03-06
Also published as: US20240069556A1; CN117685969A; EP4328699A1; JP2024030765A

Abstract

(과제) 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로의 방위를 변경한 경우여도 작업 차량을 적절히 자동 주행시키는 것이 가능한 경로 생성 방법, 경로 생성 시스템, 및 경로 생성 프로그램을 제공하는 것.
(해결 수단) 생성 처리부 (713) 는, 포장 (F) 내의 A 점 및 B 점을 통과하는 기준선 (L1) 에 기초하여, 등간격 W1 로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로 (R) 를 생성한다. 변경 처리부 (714) 는, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 경우, 복수의 직진 경로의 각각의 간격 W1 을 유지한다.

Description

경로 생성 방법, 경로 생성 시스템, 및 경로 생성 프로그램{ROUTE GENERATING METHOD, ROUTE GENERATING SYSTEM, AND ROUTE GENERATING PROGRAM}

본 발명은, 포장에 있어서 작업 차량을 자동 주행시키는 목표 경로를 생성하는 경로 생성 방법, 경로 생성 시스템, 및 경로 생성 프로그램에 관한 것이다.

종래, 포장에 있어서 작업 차량을 자동 주행시키는 목표 경로를 생성하는 기술이 알려져 있다. 예를 들어, 포장 내의 제 1 위치 (기준 시점) 와 제 2 위치 (기준 종점) 를 취득하고, 기준 시점 및 기준 종점을 연결하는 선분을 기준선으로서 등록하고, 당해 기준선에 대하여, 작업폭에 따른 복수의 평행한 직진 경로 (목표 경로) 를 설정하고, 작업 차량을 당해 직진 경로를 따라 자동 주행시키는 기술이 알려져 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2020-54318호

그런데, 작업 차량이 자동 주행 중에, 포장의 상태, 주행 상황 등에 따라 주행 방향을 목표 경로로부터 변경하고자 하는 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 예를 들어, 상기 목표 경로가 상기 기준선에 평행한 복수의 직진 경로로 구성되어 있는 경우에는, 작업 차량이 현재 주행 중인 직진 경로의 방위를 변경하면, 이것에 수반하여 모든 직진 경로의 방위가 변경되기 때문에, 복수의 직진 경로의 각각의 간격이 변화해 버린다 (후술하는 도 9 참조). 복수의 직진 경로의 각각의 간격이 변화하면, 작업 차량의 작업폭과 일치하지 않게 되기 때문에, 작업 차량을 적절히 자동 주행시키는 것이 곤란해진다.

본 발명의 목적은, 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로의 방위를 변경한 경우여도 작업 차량을 적절히 자동 주행시키는 것이 가능한 경로 생성 방법, 경로 생성 시스템, 및 경로 생성 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관련된 경로 생성 방법은, 작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성하는 것과, 상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지하는 것을 실행하는 경로 생성 방법이다.

본 발명에 관련된 경로 생성 시스템은, 생성 처리부와 변경 처리부를 구비한다. 상기 생성 처리부는, 작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성한다. 상기 변경 처리부는, 상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지한다.

본 발명에 관련된 경로 생성 프로그램은, 작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성하는 것과, 상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지하는 것을 하나 또는 복수의 프로세서에 실행시키기 위한 경로 생성 프로그램이다.

본 발명에 의하면, 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로의 방위를 변경한 경우여도 작업 차량을 적절히 자동 주행시키는 것이 가능한 경로 생성 방법, 경로 생성 시스템, 및 경로 생성 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 작업 차량의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 작업 차량의 일례를 나타내는 외관도이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 조작 장치의 일례를 나타내는 외관도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 작업 차량의 목표 경로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5a 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 조작 장치에 표시되는 설정 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5b 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 조작 장치에 표시되는 설정 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6a 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 경로 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 경로 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6c 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 경로 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 목표 경로의 변경이 필요해지는 구체예를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 목표 경로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 종래의 목표 경로의 방위의 변경 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 목표 경로의 방위의 변경 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 목표 경로의 방위의 변경 방법의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 조작 장치에 표시되는 주행 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 작업 차량에 의해 실행되는 자동 주행 처리의 순서의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 14 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 목표 경로의 위치의 보정 방법의 일례를 나타내는 도면이다.

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

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관련된 자동 주행 시스템 (1) 은, 작업 차량 (10) 과, 위성 (20) 과, 기지국 (도시 생략) 을 포함하고 있다. 본 실시형태에서는, 작업 차량 (10) 이 트랙터인 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 다른 실시형태로서, 작업 차량 (10) 은, 이앙기, 콤바인, 건설 기계, 또는 제설차 등이어도 된다. 작업 차량 (10) 은, 포장 (F) (도 4 참조) 내를 오퍼레이터 (사용자) 의 조작에 따라, 목표 경로 (R) 에 따라서 주행하면서 소정의 작업 (예를 들어 경운 작업) 을 실시한다. 구체적으로는, 작업 차량 (10) 은, 자동 조타에 따라 목표 경로 (R) 를 직진 주행하고, 오퍼레이터에 의한 수동 조타 (운전 조작) 에 따라 선회 주행한다. 작업 차량 (10) 은, 직진 경로의 자동 주행과 선회 경로의 수동 주행을 전환시키면서 포장 (F) 내를 주행하며 작업을 실시한다. 목표 경로 (R) 는, 오퍼레이터의 조작에 기초하여 미리 생성되고, 경로 데이터로서 기억되어도 된다.

작업 차량 (10) 은, 예를 들어 도 4 에 나타내는 포장 (F) 에 있어서, 직진 주행과 선회 주행을 반복하면서 작업이 종료될 때까지 주행한다. 복수의 직진 경로의 각각은 서로 대략 평행이다. 도 4 에 나타내는 목표 경로 (R) 는 일례로서, 목표 경로 (R) 는, 작업 차량 (10) 의 사이즈, 작업기 (14) 의 사이즈 (작업폭), 작업 내용, 포장 (F) 의 형상 등에 따라 적절히 결정된다.

또한, 자동 주행 시스템 (1) 은, 오퍼레이터가 조작하는 조작 단말 (태블릿 단말, 스마트폰 등) 을 포함해도 된다. 상기 조작 단말은, 휴대 전화 회선망, 패킷 회선망, 무선 LAN 등의 통신망을 통하여 작업 차량 (10) 과 통신 가능하다. 예를 들어 오퍼레이터는, 상기 조작 단말에 있어서, 각종 정보 (작업 차량 정보, 포장 정보, 작업 정보 등) 등을 등록하는 조작을 실시한다. 또, 오퍼레이터는, 작업 차량 (10) 으로부터 떨어진 장소에 있어서, 상기 조작 단말에 표시되는 주행 궤적에 의해, 작업 차량 (10) 의 주행 상황, 작업 상황 등을 파악하는 것이 가능하다.

[작업 차량 (10)]

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 작업 차량 (10) 은, 차량 제어 장치 (11), 기억부 (12), 주행 장치 (13), 작업기 (14), 통신부 (15), 측위 장치 (16), 조작 장치 (17) 등을 구비한다. 차량 제어 장치 (11) 는, 기억부 (12), 주행 장치 (13), 작업기 (14), 측위 장치 (16), 조작 장치 (17) 등에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 차량 제어 장치 (11) 및 측위 장치 (16) 는, 무선 통신 가능해도 된다. 또, 차량 제어 장치 (11) 및 조작 장치 (17) 는, 무선 통신 가능해도 된다.

통신부 (15) 는, 작업 차량 (10) 을 유선 또는 무선으로 통신망에 접속시키고, 통신망을 통하여 외부 기기 (조작 단말 등) 와의 사이에서 소정의 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 후술하는 자동 주행 처리 (도 13 참조) 를 실행시키기 위한 자동 주행 프로그램 등의 제어 프로그램이 기억되어 있다. 예를 들어, 상기 자동 주행 프로그램은, CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있고, 소정의 판독 장치 (도시 생략) 에서 판독되어 기억부 (12) 에 기억된다. 또한, 상기 자동 주행 프로그램은, 서버 (도시 생략) 로부터 통신망을 통하여 작업 차량 (10) 에 다운로드되어 기억부 (12) 에 기억되어도 된다. 또, 기억부 (12) 에는, 조작 장치 (17) 에 있어서 생성되는 목표 경로 (R) 의 데이터가 기억되어도 된다.

주행 장치 (13) 는, 작업 차량 (10) 을 주행시키는 구동부이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 주행 장치 (13) 는, 엔진 (131), 전륜 (132), 후륜 (133), 트랜스미션 (134), 프론트 액슬 (135), 리어 액슬 (136), 핸들 (137) 등을 구비한다. 또한, 전륜 (132) 및 후륜 (133) 은, 작업 차량 (10) 의 좌우에 각각 형성되어 있다. 또, 주행 장치 (13) 는, 전륜 (132) 및 후륜 (133) 을 구비하는 휠 타입에 한정되지 않고, 작업 차량 (10) 의 좌우에 형성되는 크롤러를 구비하는 크롤러 타입이어도 된다.

엔진 (131) 은, 도시가 생략된 연료 탱크에 보급되는 연료를 사용하여 구동되는 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진 등의 구동원이다. 주행 장치 (13) 는, 엔진 (131) 과 함께, 또는 엔진 (131) 대신에, 전기 모터를 구동원으로서 구비해도 된다. 또한, 엔진 (131) 에는, 도시가 생략된 발전기가 접속되어 있고, 당해 발전기로부터 작업 차량 (10) 에 형성된 차량 제어 장치 (11) 등의 전기 부품 및 배터리 등에 전력이 공급된다. 또한, 상기 배터리는, 상기 발전기로부터 공급되는 전력에 의해 충전된다. 그리고, 작업 차량 (10) 에 형성되어 있는 차량 제어 장치 (11), 측위 장치 (16), 및 조작 장치 (17) 등의 전기 부품은, 엔진 (131) 의 정지 후에도 상기 배터리로부터 공급되는 전력에 의해 구동 가능하다.

엔진 (131) 의 구동력은, 트랜스미션 (134) 및 프론트 액슬 (135) 을 통하여 전륜 (132) 에 전달되고, 트랜스미션 (134) 및 리어 액슬 (136) 을 통하여 후륜 (133) 에 전달된다. 또, 엔진 (131) 의 구동력은, PTO 축 (도시 생략) 을 통하여 작업기 (14) 에도 전달된다. 주행 장치 (13) 는, 차량 제어 장치 (11) 의 명령에 따라서 주행 동작을 실시한다.

작업기 (14) 는, 예를 들어 경운기, 파종기, 예초기, 플라우, 또는 시비기 등으로서, 작업 차량 (10) 에 착탈 가능하다. 이로써, 작업 차량 (10) 은, 작업기 (14) 각각을 사용하여 각종 작업을 실시하는 것이 가능하다. 도 2 에는, 작업기 (14) 가 경운기인 경우를 나타내고 있다. 작업기 (14) 는, 작업 차량 (10) 에 있어서, 도시가 생략된 승강 기구에 의해 승강 가능하게 지지되어도 된다. 차량 제어 장치 (11) 는, 상기 승강 기구를 제어하여 작업기 (14) 를 승강시키는 것이 가능하다.

핸들 (137) 은, 오퍼레이터 또는 차량 제어 장치 (11) 에 의해 조작되는 조작부이다. 예를 들어 주행 장치 (13) 는, 오퍼레이터 또는 차량 제어 장치 (11) 에 의한 핸들 (137) 의 조작에 따라, 유압식 파워 스티어링 기구 (도시 생략) 등에 의해 전륜 (132) 의 각도를 변경하여, 작업 차량 (10) 의 진행 방향을 변경한다.

또, 주행 장치 (13) 는, 핸들 (137) 외에, 차량 제어 장치 (11) 에 의해 조작되는 도시가 생략된 시프트 레버, 액셀, 브레이크 등을 구비한다. 그리고, 주행 장치 (13) 에서는, 차량 제어 장치 (11) 에 의한 상기 시프트 레버의 조작에 따라, 트랜스미션 (134) 의 기어가 전진 기어 또는 백 기어 등으로 전환되어, 작업 차량 (10) 의 주행 양태가 전진 또는 후진 등으로 전환된다. 또, 차량 제어 장치 (11) 는, 상기 액셀을 조작하여 엔진 (131) 의 회전수를 제어한다. 또, 차량 제어 장치 (11) 는, 상기 브레이크를 조작하여 전자 브레이크를 사용해서 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 들어, 측위 장치 (16) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터가 탑승하는 캐빈 (18) 의 상부에 형성되어 있다. 또, 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 상이한 위치에 분산되어 배치되어 있어도 된다. 또한, 전술한 바와 같이 측위 장치 (16) 에는 상기 배터리가 접속되어 있고, 당해 측위 장치 (16) 는, 엔진 (131) 의 정지 중에도 가동 가능하다. 또, 측위 장치 (16) 로서, 예를 들어 휴대 전화 단말, 스마트폰, 또는 태블릿 단말 등이 대용되어도 된다.

측위 제어부 (161) 는, 하나 또는 복수의 프로세서와, 불휘발성 메모리 및 RAM 등의 기억 메모리를 구비하는 컴퓨터 시스템이다. 기억부 (162) 는, 측위 제어부 (161) 에 측위 처리를 실행시키기 위한 측위 제어 프로그램, 및 측위 정보, 이동 정보 등의 데이터를 기억하는 불휘발성 메모리 등이다. 예를 들어, 상기 측위 제어 프로그램은, CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있고, 소정의 판독 장치 (도시 생략) 에서 판독되어 기억부 (162) 에 기억된다. 또한, 상기 측위 제어 프로그램은, 서버 (도시 생략) 로부터 통신망을 통하여 측위 장치 (16) 에 다운로드되어 기억부 (162) 에 기억되어도 된다.

통신부 (163) 는, 측위 장치 (16) 를 유선 또는 무선으로 통신망에 접속시키고, 통신망을 통하여 기지국 서버 등의 외부 기기와의 사이에서 소정의 통신 프로토콜에 따른 데이터 통신을 실행하기 위한 통신 인터페이스이다.

측위용 안테나 (164) 는, 위성 (20) 으로부터 발신되는 전파 (GNSS 신호) 를 수신하는 안테나이다.

측위 제어부 (161) 는, 측위용 안테나 (164) 가 위성 (20) 으로부터 수신하는 GNSS 신호에 기초하여 작업 차량 (10) 의 현재 위치를 산출한다. 예를 들어, 작업 차량 (10) 이 포장 (F) 을 자동 주행하는 경우, 측위용 안테나 (164) 가 복수의 위성 (20) 의 각각으로부터 발신되는 전파 (발신 시각, 궤도 정보 등) 를 수신하면, 측위 제어부 (161) 는, 측위용 안테나 (164) 와 각 위성 (20) 의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 기초하여 작업 차량 (10) 의 현재 위치 (위도 및 경도) 를 산출한다. 또, 측위 제어부 (161) 는, 작업 차량 (10) 에 가까운 기지국 (기준국) 에 대응하는 보정 정보를 이용하여 작업 차량 (10) 의 현재 위치를 산출하는, 리얼타임 키네마틱 방식 (RTK-GPS 측위 방식 (RTK 방식)) 에 의한 측위를 실시해도 된다. 이와 같이, 작업 차량 (10) 은, RTK 방식에 의한 측위 정보를 이용하여 자동 주행을 실시한다. 또한, 작업 차량 (10) 의 현재 위치는, 측위 위치 (예를 들어 측위용 안테나 (164) 의 위치) 와 동일 위치여도 되고, 측위 위치로부터 어긋난 위치여도 된다.

조작 장치 (17) 는, 작업 차량 (10) 에 탑승하는 오퍼레이터가 조작하는 기기이며, 각종 정보를 표시하거나, 오퍼레이터의 조작을 접수하거나 한다. 구체적으로는, 조작 장치 (17) 는, 각종 설정 화면을 표시시켜 오퍼레이터로부터 각종 설정 조작을 접수하거나, 주행 중인 작업 차량 (10) 에 관한 정보를 표시시키거나 한다. 조작 장치 (17) 의 구체적 구성은 후술한다.

차량 제어 장치 (11) 는, CPU, ROM, 및 RAM 등의 제어 기기를 갖는다. 상기 CPU 는, 각종 연산 처리를 실행하는 프로세서이다. 상기 ROM 은, 상기 CPU 에 각종 연산 처리를 실행시키기 위한 BIOS 및 OS 등의 제어 프로그램이 미리 기억되는 불휘발성의 기억부이다. 상기 RAM 은, 각종 정보를 기억하는 휘발성 또는 불휘발성의 기억부이며, 상기 CPU 가 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 CPU 에서 실행함으로써 작업 차량 (10) 을 제어한다. 또, 차량 제어 장치 (11) 는, 상기 CPU 에서 상기 자동 주행 프로그램에 따른 각종 처리를 실행한다.

구체적으로는, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 의 주행을 제어한다. 예를 들어, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 의 주행 모드가 수동 주행 (수동 주행 모드) 인 경우, 오퍼레이터의 조작 (수동 조타) 에 기초하여 작업 차량 (10) 을 수동 주행시킨다. 예를 들어, 차량 제어 장치 (11) 는, 오퍼레이터에 의한 핸들 조작, 변속 조작, 시프트 조작, 액셀 조작, 브레이크 조작 등의 운전 조작에 대응하는 조작 정보를 취득하고, 당해 조작 정보에 기초하여 주행 장치 (13) 에 주행 동작을 실행시킨다.

또, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 의 주행 모드가 자동 주행 (자동 주행 모드) 인 경우, 측위 제어부 (161) 에 의해 측위되는 작업 차량 (10) 의 현재 위치를 나타내는 위치 정보 (측위 정보) 에 기초하여 작업 차량 (10) 을 자동 주행시킨다. 예를 들어, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 개시 조건을 만족하고, 오퍼레이터로부터 주행 개시 지시를 취득하면, 상기 측위 정보에 기초하여 작업 차량 (10) 의 자동 주행을 개시시킨다. 또, 차량 제어 장치 (11) 는, 미리 생성된 목표 경로 (R) (직진 경로) 에 따라서 작업 차량 (10) 을 자동 주행시킨다.

또, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 직진 경로의 종단에 도달하면 주행 모드를 수동 주행으로 전환시킨다. 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 종단에 도달한 것으로 판정한 경우에 주행 모드를 수동 주행으로 전환시켜도 되고, 오퍼레이터의 조작에 따라 주행 모드를 수동 주행으로 전환시켜도 된다. 주행 모드가 수동 주행으로 전환되면, 예를 들어 오퍼레이터는, 수동 조타에 의해 작업 차량 (10) 을 선회 주행 (수동 주행) 시킨다. 또한, 각 작업 경로의 종단의 위치는, 포장 (F) 의 단부로부터 소정 거리만큼 내측으로 들어간 위치, 오퍼레이터가 미리 지정한 위치, 직전의 작업이 완료된 경로에 있어서 오퍼레이터가 자동 주행에서 수동 주행으로 전환시킨 위치에 나열되는 위치 (수동으로 전환시킨 위치를 통과하고 작업이 완료된 경로에 수직인 선과 작업 경로가 교차하는 위치, 또는, 수동으로 전환시킨 위치를 통과하고 포장 (F) 의 단변 (端邊) 에 평행한 선과 작업 경로가 교차하는 위치), 기준선 (L1) 의 B 점을 통과하고 기준선 (L1) 에 수직인 선과 작업 경로가 교차하는 위치 등이다.

이상과 같이 하여, 차량 제어 장치 (11) 는, 오퍼레이터에 의한 조작 장치 (17) 에 있어서의 조작에 따라 주행 모드를 전환시켜, 작업 차량 (10) 을, 자동 조타에 의해 직진 경로 (목표 경로 (R)) 를 자동 주행시키고, 수동 조타에 의해 선회 경로를 수동 주행시킨다.

[조작 장치 (17)]

도 1 에 나타내는 바와 같이, 조작 장치 (17) 는, 조작 제어부 (71), 기억부 (72), 조작 표시부 (73) 등을 구비한다. 조작 장치 (17) 는, 작업 차량 (10) 에 착탈 가능한 기기여도 된다. 또, 조작 장치 (17) 는, 오퍼레이터가 휴대 가능한 휴대 단말 (태블릿 단말, 스마트폰 등) 이어도 된다. 또, 조작 장치 (17) 는, 차량 제어 장치 (11) 에 유선 또는 무선에 의해 통신 가능하게 접속되어 있다.

조작 표시부 (73) 는, 각종 정보를 표시하는 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등의 표시부와, 조작을 접수하는 조작 버튼 또는 터치 패널 등의 조작부를 구비하는 사용자 인터페이스이다. 조작 표시부 (73) 는, 조작 제어부 (71) 의 지시에 따라 각종 설정 화면, 작업 화면 등을 표시한다. 또, 조작 표시부 (73) 는, 상기 설정 화면, 상기 작업 화면에 있어서, 오퍼레이터의 조작을 접수한다.

또, 상기 조작부는, 작업 차량 (10) 에 자동 주행을 개시시킬 때에 오퍼레이터가 주행 개시 지시를 실시하는 자동 주행 버튼과, 작업 차량 (10) 과 목표 경로 (R) 의 위치 편차를 보정하는 보정 조작 (시프트 조작) 을 실시하는 시프트 버튼과, 설정 화면 (D1) 및 주행 화면 (D2) 에 있어서 선택 조작을 실시하는 복수의 선택 버튼을 포함하고 있다 (모두 도시 생략). 이들 조작 버튼은, 물리적인 버튼이어도 되고, 터치 패널에 표시되는 전자 화상 버튼이어도 된다.

조작 장치 (17) 는, 예를 들어 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 캐빈 (18) 내의 핸들 (137) 부근에 설치된다.

기억부 (72) 는, 각종 정보를 기억하는 HDD 또는 SSD 등의 불휘발성의 기억부이다. 기억부 (72) 에는, 조작 장치 (17) 에 후술하는 자동 주행 처리 (도 13 참조) 를 실행시키기 위한 자동 주행 프로그램 등의 제어 프로그램이 기억되어 있다. 예를 들어, 상기 자동 주행 프로그램은, CD 또는 DVD 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 비일시적으로 기록되어 있고, 소정의 판독 장치 (도시 생략) 에서 판독되어 기억부 (72) 에 기억된다. 또한, 상기 자동 주행 프로그램은, 서버 (도시 생략) 로부터 통신망을 통하여 조작 장치 (17) 에 다운로드되어 기억부 (72) 에 기억되어도 된다. 또, 상기 자동 주행 프로그램은, 작업 차량 (10) 의 기억부 (12) 에 기억되어도 된다. 또, 기억부 (72) 에는, 조작 장치 (17) 에 있어서 생성되는 목표 경로 (R) 의 데이터가 기억되어도 된다. 또한, 상기 자동 주행 프로그램에는, 목표 경로를 생성하는 경로 생성 프로그램이 포함되어도 된다.

조작 제어부 (71) 는, CPU, ROM, 및 RAM 등의 제어 기기를 갖는다. 상기 CPU 는, 각종 연산 처리를 실행하는 프로세서이다. 상기 ROM 은, 상기 CPU 에 각종 연산 처리를 실행시키기 위한 BIOS 및 OS 등의 제어 프로그램이 미리 기억되는 불휘발성의 기억부이다. 상기 RAM 은, 각종 정보를 기억하는 휘발성 또는 불휘발성의 기억부이며, 상기 CPU 가 실행하는 각종 처리의 일시 기억 메모리 (작업 영역) 로서 사용된다. 그리고, 조작 제어부 (71) 는, 상기 ROM 또는 기억부 (72) 에 미리 기억된 각종 제어 프로그램을 상기 CPU 에서 실행함으로써 조작 장치 (17) 를 제어한다.

구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 조작 제어부 (71) 는, 표시 처리부 (711), 접수 처리부 (712), 생성 처리부 (713), 및 변경 처리부 (714) 등의 각종 처리부를 포함한다. 또한, 조작 장치 (17) 는, 상기 CPU 에서 상기 자동 주행 프로그램에 따른 각종 처리를 실행함으로써 상기 각종 처리부로서 기능한다. 또, 일부 또는 전부의 상기 처리부가 전자 회로로 구성되어 있어도 된다. 또한, 상기 자동 주행 프로그램은, 복수의 프로세서를 상기 처리부로서 기능시키기 위한 프로그램이어도 된다.

표시 처리부 (711) 는, 각종 정보를 조작 표시부 (73) 에 표시시킨다. 예를 들어, 표시 처리부 (711) 는, 각종 설정을 실시하는 설정 화면 (예를 들어 도 5a 및 도 5b 의 설정 화면 (D1)), 작업 차량 (10) 의 주행 상황, 작업 상황 등의 주행 정보를 포함하는 주행 화면 (예를 들어 도 12 의 주행 화면 (D2)) 등을 조작 표시부 (73) 에 표시시킨다.

접수 처리부 (712) 는, 오퍼레이터에 의한 각종 조작을 접수한다. 예를 들어, 접수 처리부 (712) 는, 상기 설정 화면에 있어서, 목표 경로 (R) 를 생성하기 위한 조작, 즉 경로 생성 작업에 관한 각종 조작을 오퍼레이터로부터 접수한다.

생성 처리부 (713) 는, 오퍼레이터의 설정 조작에 따라 설정되는 기준선 (L1) 을 포함하는 목표 경로 (R) 를 생성한다. 구체적으로는, 생성 처리부 (713) 는, 포장 (F) 내의 A 점 (제 1 기준점) 및 B 점 (제 2 기준점) 을 통과하는 기준선 (L1) 에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로 (R) 를 생성한다. 생성 처리부 (713) 는, 본 발명의 생성 처리부의 일례이다.

이하, 목표 경로 (R) 의 생성 순서의 일례를 설명한다. 예를 들어, 표시 처리부 (711) 는, 기준선 (L1) 을 설정하는 설정 조작을 오퍼레이터로부터 접수하는 설정 화면 (D1) (도 5a 참조) 을 조작 표시부 (73) 에 표시시킨다. 오퍼레이터는, 포장 (F) 내에 있어서 작업 차량 (10) 을 임의의 위치로 이동시켜 A 점 등록 버튼 (Ka) 을 압하한다. 예를 들어, 오퍼레이터는, 작업 차량 (10) 을 포장 (F) 의 외주 단부로 이동시켜 A 점 등록 버튼 (Ka) 을 압하한다. 오퍼레이터가 A 점 등록 버튼 (Ka) 을 압하하면, 생성 처리부 (713) 는 작업 차량 (10) 의 현재 위치를 제 1 기준점 (A 점) 으로서 등록한다. 생성 처리부 (713) 가 A 점을 등록하면, 표시 처리부 (711) 는, 제 2 기준점 (B 점) 의 등록 조작을 접수하는 설정 화면 (D1) (도 5b 참조) 을 조작 표시부 (73) 에 표시시킨다. 오퍼레이터는, 작업 차량 (10) 에 주행 및 작업시키고자 하는 방향 (목표 방향) 으로, 작업 차량 (10) 을 수동 주행시킨다 (도 6a 참조). 구체적으로는, 오퍼레이터는, 작업 차량 (10) 이 작업 영역에서 작업할 때의 작업 방향 (예를 들어 경운 방향) 에 평행한 방향으로 작업 차량 (10) 을 직진 주행시킨다. 그리고, 오퍼레이터는, 임의의 위치 (예를 들어 포장 (F) 의 외주 단부) 에 있어서 B 점 등록 버튼 (Kb) (도 5b 참조) 을 압하한다. 오퍼레이터가 B 점 등록 버튼 (Kb) 을 압하하면, 생성 처리부 (713) 는 작업 차량 (10) 의 현재 위치를 제 2 기준점 (B 점) 으로서 등록한다.

생성 처리부 (713) 는, A 점 및 B 점의 위치 정보를 취득하면, A 점 및 B 점을 통과하는 직선을 기준선 (L1) 으로서 설정한다 (도 6a 참조). 또한, 생성 처리부 (713) 는, 작성된 기준선 (L1) 의 방위를 조정 가능해도 된다. 예를 들어, 생성 처리부 (713) 는, 작성된 기준선 (L1) 을 설정 화면 (D1) 에 표시시켜, 오퍼레이터로부터 등록 조작을 접수한 경우에 기준선 (L1) 을 설정 (등록) 한다. 한편, 생성 처리부 (713) 는, 오퍼레이터로부터 기준선 (L1) 의 방위를 변경하는 조작 (예를 들어, 화면의 터치 조작 등) 을 접수하면, 조작에 따라 기준선 (L1) 의 방위를 조정한다. 생성 처리부 (713) 는, B 점을 등록하는 조작을 접수한 경우, 기준선 (L1) 을 등록할지 또는 조정할지의 선택 화면을 표시시켜도 된다.

생성 처리부 (713) 는, 기준선 (L1) 과, 기준선 (L1) 에 평행한 복수의 직선을 포함하는 주행 경로 (목표 경로 (R)) 를 생성한다. 예를 들어, 생성 처리부 (713) 는, 미리 설정되는 작업폭 (작업기 (14) 의 가로폭) 및 랩폭 (인접하는 작업이 완료된 영역과 중첩되는 폭) 에 기초하여 복수의 평행한 직선을, 기준선 (L1) 을 중심으로 하여 좌우에 등간격으로 생성한다 (도 6b 참조). 생성 처리부 (713) 는, 생성된 목표 경로 (R) 를 기억부 (72) 에 등록함과 함께, 조작 표시부 (73) 에 표시시킨다.

상기 방법에 의하면, 포장 (F) 의 양 단부의 2 점 (A 점 및 B 점) 을 통과하는 기준선 (L1) 에 의해 목표 경로 (R) 를 생성할 수 있기 때문에, 작업 차량 (10) 에 의한 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 생성 처리부 (713) 는, A 점을 등록하고 나서 작업 차량 (10) 이 소정 거리 (예를 들어 5 m) 만큼 주행한 경우에 B 점을 등록 가능하게 해도 된다. 이로써, 보다 정밀도가 높은 기준선 (L1) 을 설정할 수 있다.

목표 경로 (R) 가 생성된 후, 오퍼레이터는, 포장 (F) 내에 있어서 작업 차량 (10) 에 자동 주행을 개시시키는 지시 (주행 개시 지시) 를 실시한다. 예를 들어 작업 차량 (10) 이, 목표 경로 (R) 로부터 소정 거리 이내 또한 목표 경로 (R) 에 대하여 소정 방위 이내에 위치하는 등 (도 6c 참조), 자동 주행 개시 조건을 만족하고 자동 주행 가능한 상태가 된 경우, 오퍼레이터는 조작 표시부 (73) 의 자동 주행 버튼 (도시 생략) 을 압하하여 주행 개시 지시를 실시하는 것이 가능해진다.

오퍼레이터가 주행 개시 지시를 실시하면, 차량 제어 장치 (11) 는, 주행 개시 지시를 접수하여, 작업 차량 (10) 을 목표 경로 (R) (도 6c 참조) 를 따르도록 작업 차량 (10) 의 자동 조타를 개시한다. 이로써, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 을 목표 경로 (R) 의 직진 경로를 따라 자동 조타에 의해 자동 주행시킨다.

여기서, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 중에, 포장 (F) 의 상태, 주행 상황 등에 따라 주행 방향 (방위) 을 목표 경로 (R) 로부터 변경하고자 하는 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 상기 서술한 바와 같이 목표 경로 (R) 가 기준선 (L1) 에 평행한 복수의 직진 경로로 구성되어 있는 경우 (도 6b 참조) 에는, 작업 차량 (10) 이 현재 주행 중인 직진 경로의 방위를 변경하면, 이것에 수반하여 모든 직진 경로의 방위가 변경되기 때문에, 복수의 직진 경로의 각각의 간격이 변화해 버린다.

예를 들어 도 7 에 나타내는 바와 같이, 목표 경로 (R) 의 방위에 대하여 포장 (F) 이 경사져 있는 경우에는, 포장 (F) 의 형상을 따라 작업을 실시하기 위해 작업 차량 (10) 의 주행 방위를 화살표 방향 (좌방향) 으로 변경할 필요가 있다. 도 8 에는, 방위를 변경하기 전의 목표 경로 (R) 와 작업 차량 (10) 의 현재 위치 (Pe) 를 나타내고 있다. 도 9 에는, 종래의 목표 경로 (R) 의 방위의 변경 방법의 일례로서, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 를 나타내고 있다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 목표 경로 (R) 중 현재 위치 (Pe) 에 대응하는 직진 경로의 방위를 각도 d1 만큼 변경하면, 복수의 직진 경로의 각각이, 현재 위치 (Pe) 에 대응하는 위치를 중심으로 하여 각도 d1 만큼 회전하게 된다. 이와 같이, 복수의 직진 경로의 각각이 개별적으로 각도 d1 만큼 회전하면, 복수의 직진 경로의 각각의 간격이 W2 가 되어, 작업폭 W1 과 일치하지 않게 된다 (W2 ＜ W1). 이 때문에, 작업 차량 (10) 을 적절히 자동 주행 및 작업시키는 것이 곤란해진다.

이에 대하여, 본 실시형태에 관련된 조작 장치 (17) 는, 이하에 나타내는 바와 같이, 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한 경우여도 작업 차량 (10) 을 적절히 자동 주행시키는 것이 가능한 구성을 구비하고 있다.

구체적으로는, 변경 처리부 (714) 는, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 경우, 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지한다. 즉, 변경 처리부 (714) 는, A 점 및 B 점에 기초하여 생성된 목표 경로 (R) 에 있어서의 직진 경로의 폭 W1 이 변화하지 않도록 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한다. 변경 처리부 (714) 는, 본 발명의 변경 처리부의 일례이다.

예를 들어, 접수 처리부 (712) 가, 작업 차량 (10) 이 목표 경로 (R) 에 따라서 자동 주행하고 있을 때 또는 작업 차량 (10) 이 자동 주행 중에 정지하고 있을 때에 오퍼레이터로부터 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 변경 처리부 (714) 는, 복수의 직진 경로의 각각의 간격 W1 을 유지한 상태에서 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경한다. 예를 들어 도 10 에 나타내는 바와 같이, 접수 처리부 (712) 가 오퍼레이터로부터 목표 경로 (R) 의 방위를 각도 d1 만큼 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 변경 처리부 (714) 는, 복수의 직진 경로를 일체적으로, 작업 차량 (10) 의 현재 위치 (Pe) 를 중심으로 각도 d1 만큼 회전시킨다. 이로써, 방위가 변경되기 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 복수의 직진 경로의 간격 (도 10 참조) 과, 방위가 변경된 후의 목표 경로 (R') 에 있어서의 복수의 직진 경로의 간격이 변화하지 않고 동일한 폭 W1 로 유지된다. 또한, 목표 경로 (R) 의 회전 중심은, 작업 차량 (10) 의 현재 위치 (Pe) 에 한정되지 않고, 오퍼레이터가 지정한 위치여도 된다. 이 경우, 작업 차량 (10) 은, 오퍼레이터가 지정한 위치에 도달하였을 때에 주행 방위를 변경한다.

또한, 자동 주행 모드 (자동 주행 중 또는 정지 중) 에 있어서 측위 정밀도가 저하되면, 작업 차량 (10) 이 목표 경로 (R) 로부터 어긋나는 경우가 있다. 이 경우, 변경 처리부 (714) 는, 목표 경로 (R) 중 작업 차량 (10) 의 현재 위치로부터 가장 가까운 직진 경로 상의 대응하는 위치 (현재 위치로부터 가장 가까운 직진 경로에 대한 수직인 직선과의 교점) 를 중심으로 각도 d1 만큼 회전시켜도 된다.

다른 실시형태로서, 오퍼레이터가 작업 차량 (10) 을 수동 주행하고 있을 때 또는 작업 차량 (10) 이 수동 주행 중에 정지하고 있을 때에 접수 처리부 (712) 가 오퍼레이터로부터 목표 경로 (R) 의 방위를 각도 d1 만큼 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 변경 처리부 (714) 는, 복수의 직진 경로를 일체적으로 각도 d1 만큼 회전시켜도 된다. 예를 들어, 변경 처리부 (714) 는, 작업 차량 (10) 이 목표 경로 (R) 상에 올라가 있는 경우, 작업 차량 (10) 의 현재 위치를 중심으로 각도 d1 만큼 회전시켜도 된다. 또 예를 들어, 변경 처리부 (714) 는, 작업 차량 (10) 이 목표 경로 (R) 상에 올라가 있지 않은 경우, 목표 경로 (R) 중 작업 차량 (10) 의 현재 위치로부터 가장 가까운 직진 경로 상의 대응하는 위치 (현재 위치로부터 가장 가까운 직진 경로에 대한 수직인 직선과의 교점) 를 중심으로 각도 d1 만큼 회전시켜도 된다. 이상과 같이, 변경 처리부 (714) 는, 주행 모드가 자동 주행 모드 및 수동 주행 모드 중 어느 쪽에 있어서도, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우에 복수의 직진 경로를 일체적으로 회전시켜도 된다.

다른 실시형태로서, 접수 처리부 (712) 가, 작업 차량 (10) 이 수동 주행하고 있을 때에 오퍼레이터로부터 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 변경 처리부 (714) 가, 복수의 직진 경로의 각각의 간격 W1 을 유지한 상태에서 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경해도 된다. 즉, 변경 처리부 (714) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 중 및 수동 주행 중의 각각에 있어서 목표 경로 (R) 의 방위를 변경해도 된다.

여기서, 오퍼레이터는 조작 장치 (17) 에 있어서 목표 경로 (R) 의 방위를 임의의 각도로 변경하는 것이 가능하다. 도 12 에는, 조작 장치 (17) 의 주행 화면 (D2) 의 일례를 나타내고 있다. 주행 화면 (D2) 에는, 작업 차량 (10) 의 현재의 주행 상황에 관한 각종 정보가 표시된다. 또, 표시 처리부 (711) 는, 주행 화면 (D2) 에 있어서, 목표 경로 (R) 의 방위 (경로 방위각) 를 변경하는 조작을 접수하는 방위 변경 버튼 (K1) 을 표시시킨다. 오퍼레이터는, 작업 차량 (10) 의 주행 방향을 변경시키고자 하는 경우, 주행 화면 (D2) 의 방위 변경 버튼 (K1) 을 조작하여 목표 경로 (R) 의 방위를 변경시킨다. 예를 들어, 작업 차량 (10) 의 주행 방위를 좌방향으로 변경시키는 경우에는 오퍼레이터는 방위 변경 버튼 (K1) 의「－」버튼을 압하하고, 작업 차량 (10) 의 주행 방위를 우방향으로 변경시키는 경우에는 오퍼레이터는 방위 변경 버튼 (K1) 의「＋」버튼을 압하한다. 표시 처리부 (711) 는, 방위 변경 버튼 (K1) 의 조작에 따라, 주행 화면 (D2) 의 경로 방위각의 값을 증감시킨다.

접수 처리부 (712) 는, 방위 변경 버튼 (K1) 의 조작 (상기 변경 조작에 상당) 을 접수하고, 변경 처리부 (714) 는, 상기 조작에 따라 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한다. 변경 처리부 (714) 가 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하면, 표시 처리부 (711) 는, 주행 화면 (D2) 에 있어서, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 를 표시시킨다 (도 12 참조).

또, 변경 처리부 (714) 는, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한 경우, A 점 및 B 점을 변경 후의 목표 경로 (R') 상에 설정한다. 예를 들어 도 10 에 나타내는 바와 같이, 목표 경로 (R') 에 포함되는 복수의 직진 경로 중, 원래의 목표 경로 (R) 에 있어서 A 점 및 B 점이 등록되어 있던 직진 경로에 대응하는 위치에 A 점 및 B 점을 재설정한다. 즉, 변경 처리부 (714) 는, A 점 및 B 점을, 각도 d1 만큼 회전시킨 위치에 재설정한다. 이로써, 오퍼레이터는, 주행 화면 (D2) 에 있어서, 방위가 변경된 후의 목표 경로 (R') 에 있어서도, A 점 및 B 점의 위치를 파악할 수 있다. 또한, 표시 처리부 (711) 는, 주행 화면 (D2) 에 있어서, 목표 경로 (R') 에 설정한 A 점을「A'」로 표기하고, 목표 경로 (R') 에 설정한 B 점을「B'」로 표기해도 된다 (도 10 참조). 이로써, 오퍼레이터는, A 점 및 B 점이 재설정 (이동) 된 것을 파악할 수 있다.

여기서, 작업 차량 (10) 이 A 점 및 B 점 (기준선 (L1)) 으로부터 떨어진 위치에 있을 때에 목표 경로 (R) 의 방위가 변경되면, A 점 및 B 점이 주행 화면 (D2) 의 표시 영역에서 벗어나 표시되지 않게 되는 것을 생각할 수 있다. 그래서, 변경 처리부 (714) 는, 도 10 에 나타내는 구성 대신에, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한 경우, A 점 및 B 점의 위치를 각도 d1 에 상관없이 소정의 위치에 재설정한다.

구체적으로는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 변경 처리부 (714) 는, A 점 (「A'」) 을, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 중 변경 전의 A 점의 위치로부터 가장 가까운 직진 경로 (제 1 직진 경로) 에 있어서의, A 점을 통과하고 당해 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정한다. 또, 변경 처리부 (714) 는, B 점 (「B'」) 을, 상기 교점에 설정된 A 점 (「A'」) 으로부터, 변경 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 A 점과 B 점 간의 거리 L 만큼 떨어진 위치에 설정한다. 이로써, 오퍼레이터는, 주행 화면 (D2) 에 있어서, 재설정된 A 점 (「A'」) 및 B 점 (「B'」) 의 위치를 파악할 수 있다 (도 12 참조).

또한, 변경 처리부 (714) 는, B 점 (「B'」) 을, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 중 변경 전의 B 점의 위치로부터 가장 가까운 직진 경로에 있어서의, B 점을 통과하고 당해 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정하고, A 점 (「A'」) 을, 상기 교점에 설정된 B 점 (「B'」) 으로부터, 변경 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 A 점과 B 점 간의 거리 L 만큼 떨어진 위치에 설정해도 된다. 즉, 변경 처리부 (714) 는, A 점 및 B 점 중, 대응하는 직진 경로에 가까운 쪽을 상기 수직인 직선과의 교점에 설정하고, 대응하는 직진 경로로부터 먼 쪽을 거리 L 에 따른 위치에 설정하는 구성으로 해도 된다.

또, 변경 처리부 (714) 는, A 점 (「A'」) 을, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 중 변경 전의 A 점의 위치로부터 가장 가까운 직진 경로 (제 1 직진 경로) 에 있어서의, A 점을 통과하고 당해 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정하고, B 점 (「B'」) 을, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 중 변경 전의 B 점의 위치로부터 가장 가까운 상기 직진 경로 (제 1 직진 경로) 에 있어서의, B 점을 통과하고 당해 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정해도 된다. 즉, 변경 처리부 (714) 는, A 점 및 B 점의 양방을, 근접하는 직진 경로에 있어서의, A 점 및 B 점의 각각을 통과하는 수직인 직선과의 각 교점에 설정하는 구성으로 해도 된다.

또, 표시 처리부 (711) 는, 목표 경로 (R) 의 방위가 변경된 경우, 변경 전의 목표 경로 (R) 와 변경 후의 목표 경로 (R') 를 주행 화면 (D2) 에 있어서 식별 가능하게 표시시켜도 된다. 예를 들어, 표시 처리부 (711) 는, 도 10 또는 도 11 에 나타내는 목표 경로 (R) 및 목표 경로 (R') 를, 주행 화면 (D2) (도 12 참조) 에 표시시켜도 된다. 이로써, 오퍼레이터는, 목표 경로 (R) 의 방위의 변경 전후의 모습을 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 차량 제어 장치 (11) 는, 각 직진 경로의 종단에 있어서 자동 조타를 종료시켜도 된다. 예를 들어, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 조타에 의해 직진 경로를 직진 주행하여, 당해 직진 경로에 인접하는 작업이 완료된 (직전의) 직진 경로의 종단에 대응하는 위치에 가까워지면 오퍼레이터에게 안내 정보 (K2) (도 12 참조) 를 알려, 오퍼레이터의 조작에 따라 자동 조타를 종료시킨다.

[자동 주행 처리]

이하, 도 13 을 참조하면서, 차량 제어 장치 (11) 및 조작 장치 (17) 의 조작 제어부 (71) 에 의해 실행되는 상기 자동 주행 처리의 일례에 대해 설명한다. 또한, 본 발명은, 차량 제어 장치 (11) 및 조작 장치 (17) 가 상기 자동 주행 처리의 일부 또는 전부를 실행하는 자동 주행 방법의 발명, 또는, 당해 자동 주행 방법의 일부 또는 전부를 차량 제어 장치 (11) 및 조작 장치 (17) 에 실행시키기 위한 자동 주행 프로그램의 발명으로서 파악해도 된다. 또, 하나 또는 복수의 프로세서가 상기 자동 주행 처리를 실행해도 된다. 또, 상기 자동 주행 처리에는, 조작 장치 (17) 가 실행하는 경로 생성 처리가 포함된다. 본 발명의 경로 생성 프로그램은, 조작 장치 (17) 가 상기 경로 생성 처리의 일부 또는 전부를 실행하는 경로 생성 방법의 발명, 또는, 당해 경로 생성 방법의 일부 또는 전부를 조작 장치 (17) 에 실행시키기 위한 경로 생성 프로그램의 발명으로서 파악해도 된다.

스텝 S1 에 있어서, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 가능한 상태가 되었는지의 여부를 판정한다. 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 가능한 상태가 된 것으로 판정하면 (S1 : 예), 처리를 스텝 S2 로 이행시킨다. 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 가능한 상태가 될 때까지 대기한다 (S1 : 아니오). 구체적으로는, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 개시 조건을 만족한 경우, 자동 주행 가능한 상태가 된 것으로 판정한다.

스텝 S2 에 있어서, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 에 목표 경로 (R) 에 따라서 자동 주행을 개시시킨다. 구체적으로는, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 개시 조건을 만족하고, 오퍼레이터가 주행 개시 지시를 실시하면, 차량 제어 장치 (11) 는, 설정된 목표 경로 (R) 에 따른 자동 주행 처리를 개시한다. 예를 들어, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 을 직진 경로에 따라서 자동 조타에 의해 자동 주행시킨다. 또, 차량 제어 장치 (11) 는, 선회 경로를 오퍼레이터의 수동 조타에 따라 작업 차량 (10) 을 선회 주행시킨다. 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 을, 직진 경로의 자동 주행과 선회 경로의 수동 주행을 전환시키면서 포장 (F) 내를 주행시킨다. 또 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 직진 경로를 자동 주행할 때에 작업기 (14) 를 구동시켜 소정의 작업 (예를 들어 경운 작업) 을 실행시킨다.

다음으로 스텝 S3 에 있어서, 조작 제어부 (71) 는, 오퍼레이터로부터 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수하였는지의 여부를 판정한다. 조작 제어부 (71) 는, 오퍼레이터로부터 상기 변경 조작을 접수하면 (S3 : 예), 처리를 스텝 S4 로 이행시킨다. 한편, 조작 제어부 (71) 는, 오퍼레이터로부터 상기 변경 조작을 접수하지 않는 경우 (S3 : 아니오), 처리를 스텝 S7 로 이행시킨다. 예를 들어, 작업 차량 (10) 이 자동 주행 중에 오퍼레이터가 주행 화면 (D2) (도 12 참조) 에 있어서, 방위 변경 버튼 (K1) 을 압하하여 경로 방위각을 각도 d1 (도 11 참조) 만큼 변경하는 조작을 실시하면, 조작 제어부 (71) 는, 상기 변경 조작을 접수하여 (S3 : 예), 처리를 스텝 S4 로 이행시킨다.

스텝 S4 에서는, 조작 제어부 (71) 는, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한다. 구체적으로는, 조작 제어부 (71) 는, 목표 경로 (R) 에 포함되는 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 방위를 변경하기 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 간격과 동일한 길이 (W1) 로 유지한 상태에서, 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경한다. 예를 들어 도 11 에 나타내는 바와 같이, 조작 제어부 (71) 는, 복수의 직진 경로를 일체적으로, 작업 차량 (10) 의 현재 위치 (Pe) 를 중심으로 각도 d1 만큼 회전시킨다.

다음으로 스텝 S5 에 있어서, 조작 제어부 (71) 는, 기준선 (L1) 을 규정하는 A 점 및 B 점을 재설정한다. 예를 들어, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 조작 제어부 (71) 는, A 점 (「A'」) 을, 방위를 변경한 후의 목표 경로 (R') 중 변경 전의 A 점의 위치로부터 가장 가까운 직진 경로에 있어서의, A 점을 통과하고 당해 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정한다. 또, 조작 제어부 (71) 는, B 점 (「B'」) 을, 상기 교점에 설정한 A 점 (「A'」) 으로부터, 변경 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 A 점과 B 점 간의 거리 L 만큼 떨어진 위치에 설정한다.

다음으로 스텝 S6 에 있어서, 조작 제어부 (71) 는, 목표 경로를 재생성한다. 구체적으로는, 조작 제어부 (71) 는, 목표 경로 (R) 를 각도 d1 만큼 회전시킨 목표 경로 (R') (도 11 참조) 를 재생성한다. 조작 제어부 (71) 가 목표 경로 (R) 를 변경 (목표 경로 (R') 를 재생성) 하면, 차량 제어 장치 (11) 는, 변경 후의 목표 경로 (R') 에 따라서 작업 차량 (10) 을 자동 주행시킨다.

다음으로 스텝 S7 에 있어서, 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 작업을 종료하였는지의 여부를 판정한다. 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 작업을 종료한 것으로 판정하면 (S7 : 예), 상기 자동 주행 처리를 종료시킨다. 차량 제어 장치 (11) 는, 작업 차량 (10) 이 작업을 종료하고 있지 않은 것으로 판정하면 (S7 : 아니오), 작업 차량 (10) 을 목표 경로 (목표 경로 (R) 또는 목표 경로 (R')) 에 따라서 자동 주행을 계속시켜, 처리를 스텝 S3 으로 이행시킨다.

차량 제어 장치 (11) 및 조작 제어부 (71) 는, 작업 차량 (10) 이 작업을 종료할 때까지, 상기 서술한 스텝 S3 ∼ S6 의 처리를 반복하여 실행한다.

이상과 같이 하여, 차량 제어 장치 (11) 및 조작 제어부 (71) 는, 상기 자동 주행 처리를 실행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 작업 차량 (10) 은, 포장 (F) 내의 A 점 및 B 점을 통과하는 기준선 (L1) 에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로 (R) 를 생성하고, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 목표 경로 (R) 에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지한다. 즉, 작업 차량 (10) 은, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격 W1 을 유지한 상태에서 목표 경로 (R) 의 방위 (경로 방위각) 를 변경한다 (도 10 및 도 11 참조).

상기 구성에 의하면, 작업 차량 (10) 의 목표 경로 (R) 의 방위가 변경된 경우에도, 복수의 직진 경로의 각각의 간격은 변화하지 않고 작업폭으로 유지되기 때문에, 작업 차량 (10) 을 적절히 자동 주행시키는 것이 가능해진다. 이 때문에, 작업 차량 (10) 은, 복수의 직진 경로를 작업폭에 따라 정확하게 자동 주행 및 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

[다른 실시형태]

본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않는다. 이하, 본 발명의 다른 실시형태에 대해 설명한다.

작업 차량 (10) 은, 목표 경로 (R) 에 대한 횡방향의 위치 어긋남 (위치 편차) 이 발생한 경우, 위치 어긋남을 보정하는 기능 (경로 오프셋 기능) 을 구비해도 된다. 예를 들어, 오퍼레이터는, 주행 화면 (D2) (도 12 참조) 에 있어서, 좌측 시프트 버튼 (K3), 우측 시프트 버튼 (K4) 을 압하하여 목표 경로 (R) 를 좌우 방향으로 시프트시킴으로써, 작업 차량 (10) 의 좌우의 위치를 보정할 수 있다.

여기서, 조작 제어부 (71) 는, 작업 차량 (10) 의 목표 경로에 대한 횡방향의 위치를 보정하는 조작을 접수한 경우, 방위가 변경된 목표 경로 (R') 에 대하여 횡방향의 위치를 보정한다. 예를 들어 도 14 에 나타내는 바와 같이, 조작 제어부 (71) 는, 오퍼레이터의 조작에 따라, 목표 경로 (R) 의 방위를 변경한 변경 후의 목표 경로 (R') 를, 우방향으로 f1 (㎝) 만큼 시프트한다. 이로써, 작업폭이 유지된 상태에서, 목표 경로의 방위를 변경하면서 목표 경로를 횡방향으로 시프트시킬 수 있다. 이로써, 작업 차량 (10) 을 적절히 자동 주행시킬 수 있다.

상기 서술한 실시형태에서는, 조작 제어부 (71) 는, A 점 및 B 점에 기초하여 목표 경로 (R) 를 생성하는 구성을 나타냈지만, 본 발명의 목표 경로 (R) 의 생성 방법은 이것에 한정되지 않는다. 다른 실시형태로서, 조작 제어부 (71) 는, 포장 (F) 내의 작업 차량 (10) 의 위치 (예를 들어 현재 위치) 에 설정되는 기준점 (A 점) 을 통과하고, 오퍼레이터의 설정 조작에 따라 설정되는 설정 방위각 (설정 각도) 의 방향으로 연신되는 기준선 (L1) 에 기초하여 목표 경로 (R) 를 생성해도 되며, 포장 (F) 내의 작업 차량 (10) 의 위치 (예를 들어 현재 위치) 에 설정되는 기준점 (A 점) 을 통과하고, 작업 차량 (10) 의 방위 (차량 방위) 의 방향으로 연신되는 기준선 (L1) 에 기초하여 목표 경로 (R) 를 생성해도 된다. 또한, 조작 제어부 (71) 는, 이들 방법에 있어서도, 기준선 (L1) 에 있어서 A 점으로부터 소정 거리 떨어진 위치에 B 점을 설정하여, 목표 경로 (R) 를 생성해도 된다.

또한, 본 발명의 작업 차량 (10) 은, 선회시에도 자동 주행 가능해도 된다. 이 경우, 목표 경로 (R) 에는, 직진 경로 및 선회 경로가 포함된다. 또, 작업 차량 (10) 에 있어서, 오퍼레이터가 선회시의 자동 주행 및 수동 주행을 전환 가능해도 된다. 또, 작업 차량 (10) 은, 무인으로 목표 경로 (R) 를 자동 주행해도 된다. 이 경우, 오퍼레이터는, 조작 단말을 원격 조작하여 주행 개시 지시 등을 실시해도 된다. 또, 원격 조작에 이용되는 조작 단말은, 본 실시형태에 관련된 조작 장치 (17) 여도 되고, 조작 장치 (17) 의 각 처리부를 구비해도 된다.

본 발명의 경로 생성 시스템은, 조작 장치 (17) 단체로 구성되어도 되고, 조작 장치 (17) 에 포함되는 각 처리부를 구비한 서버로 구성되어도 된다. 또, 상기 경로 생성 시스템은, 조작 장치 (17) 를 구비하는 작업 차량 (10) 으로 구성되어도 된다.

[발명의 부기]

이하, 실시형태로부터 추출되는 발명의 개요에 대해 부기한다. 또한, 이하의 부기에서 설명하는 각 구성 및 각 처리 기능은 취사 선택하여 임의로 조합하는 것이 가능하다.

＜부기 1＞

작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성하는 것과,

상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지하는 것을 실행하는 경로 생성 방법.

＜부기 2＞

상기 목표 경로의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을 유지한 상태에서 상기 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경하는, 부기 1 에 기재된 경로 생성 방법.

＜부기 3＞

작업 차량이 상기 목표 경로에 따라서 자동 주행하고 있을 때 또는 작업 차량이 자동 주행 중에 정지하고 있을 때에 상기 목표 경로의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을 유지한 상태에서 상기 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경하는, 부기 1 또는 2 에 기재된 경로 생성 방법.

＜부기 4＞

상기 변경 조작을 접수한 경우, 상기 복수의 직진 경로를 일체적으로 작업 차량의 현재 위치를 중심으로 상기 변경 조작에 따른 각도만큼 회전시키는, 부기 2 또는 3 에 기재된 경로 생성 방법.

＜부기 5＞

상기 목표 경로의 방위가 변경된 경우, 상기 제 1 기준점 및 상기 제 2 기준점을 변경 후의 상기 목표 경로 상에 설정하는, 부기 1 ∼ 4 중 어느 하나에 기재된 경로 생성 방법.

＜부기 6＞

상기 제 1 기준점을, 변경 후의 상기 목표 경로 중 변경 전의 상기 제 1 기준점의 위치로부터 가장 가까운 제 1 직진 경로에 있어서의, 상기 제 1 기준점을 통과하고 상기 제 1 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정하고,

상기 제 2 기준점을, 상기 교점에 설정된 상기 제 1 기준점으로부터, 변경 전의 상기 목표 경로에 있어서의 상기 제 1 기준점과 상기 제 2 기준점 간의 거리만큼 떨어진 위치, 또는, 변경 후의 상기 목표 경로 중 변경 전의 상기 제 2 기준점의 위치로부터 가장 가까운 제 1 직진 경로에 있어서의, 상기 제 2 기준점을 통과하고 상기 제 1 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정하는, 부기 5 에 기재된 경로 생성 방법.

＜부기 7＞

상기 목표 경로의 방위가 변경된 경우, 변경 전의 상기 목표 경로와 변경 후의 상기 목표 경로를 조작 단말에 있어서 식별 가능하게 표시시키는, 부기 1 ∼ 6 중 어느 하나에 기재된 경로 생성 방법.

＜부기 8＞

작업 차량의 상기 목표 경로에 대한 횡방향의 위치를 보정하는 조작을 접수한 경우, 방위가 변경된 상기 목표 경로에 대하여 횡방향의 위치를 보정하는, 부기 1 ∼ 7 중 어느 하나에 기재된 경로 생성 방법.

1 : 자동 주행 시스템
10 : 작업 차량
11 : 차량 제어 장치
12 : 기억부
13 : 주행 장치
14 : 작업기
15 : 통신부
16 : 측위 장치
17 : 조작 장치
71 : 조작 제어부
711 : 표시 처리부
712 : 접수 처리부
713 : 생성 처리부
714 : 변경 처리부
D1 : 설정 화면
D2 : 주행 화면
F : 포장 (작업 영역)
K1 : 방위 변경 버튼
L1 : 기준선
R : 목표 경로
R' : 목표 경로
W1 : 작업폭
d1 : 각도 (경로 방위각)

Claims

작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성하는 것과,
상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지하는 것을 실행하는 경로 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 목표 경로의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을 유지한 상태에서 상기 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경하는, 경로 생성 방법.
제 2 항에 있어서,
작업 차량이 상기 목표 경로에 따라서 자동 주행하고 있을 때 또는 작업 차량이 자동 주행 중에 정지하고 있을 때에 상기 목표 경로의 방위를 변경하는 변경 조작을 접수한 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을 유지한 상태에서 상기 복수의 직진 경로의 각각의 방위를 변경하는, 경로 생성 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 변경 조작을 접수한 경우, 상기 복수의 직진 경로를 일체적으로 작업 차량의 현재 위치를 중심으로 상기 변경 조작에 따른 각도만큼 회전시키는, 경로 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 목표 경로의 방위가 변경된 경우, 상기 제 1 기준점 및 상기 제 2 기준점을 변경 후의 상기 목표 경로 상에 설정하는, 경로 생성 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 기준점을, 변경 후의 상기 목표 경로 중 변경 전의 상기 제 1 기준점의 위치로부터 가장 가까운 제 1 직진 경로에 있어서의, 상기 제 1 기준점을 통과하고 상기 제 1 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정하고,
상기 제 2 기준점을, 상기 교점에 설정된 상기 제 1 기준점으로부터, 변경 전의 상기 목표 경로에 있어서의 상기 제 1 기준점과 상기 제 2 기준점 간의 거리만큼 떨어진 위치, 또는, 변경 후의 상기 목표 경로 중 변경 전의 상기 제 2 기준점의 위치로부터 가장 가까운 제 1 직진 경로에 있어서의, 상기 제 2 기준점을 통과하고 상기 제 1 직진 경로에 수직인 직선과의 교점에 설정하는, 경로 생성 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 경로의 방위가 변경된 경우, 변경 전의 상기 목표 경로와 변경 후의 상기 목표 경로를 조작 단말에 있어서 식별 가능하게 표시시키는, 경로 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
작업 차량의 상기 목표 경로에 대한 횡방향의 위치를 보정하는 조작을 접수한 경우, 방위가 변경된 상기 목표 경로에 대하여 횡방향의 위치를 보정하는, 경로 생성 방법.
작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성하는 생성 처리부와,
상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지하는 변경 처리부를 구비하는 경로 생성 시스템.
작업 영역 내의 제 1 기준점 및 제 2 기준점을 통과하는 기준선에 기초하여, 등간격으로 배치되는 복수의 직진 경로를 포함하는 목표 경로를 생성하는 것과,
상기 목표 경로의 방위를 변경하는 경우, 상기 복수의 직진 경로의 각각의 간격을, 상기 방위를 변경하기 전의 상기 목표 경로에 있어서의 간격과 동일한 길이로 유지하는 것을 하나 또는 복수의 프로세서에 실행시키기 위한 경로 생성 프로그램.