NL1040228C2 - Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren. - Google Patents

Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren. Download PDF

Info

Publication number
NL1040228C2
NL1040228C2 NL1040228A NL1040228A NL1040228C2 NL 1040228 C2 NL1040228 C2 NL 1040228C2 NL 1040228 A NL1040228 A NL 1040228A NL 1040228 A NL1040228 A NL 1040228A NL 1040228 C2 NL1040228 C2 NL 1040228C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
route
vehicle
routes
contours
mowing
Prior art date
Application number
NL1040228A
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent Theodoor Johannes Maria Achten
Gerardus Hendrikus Maria Werf
Original Assignee
Vincent Theodoor Johannes Maria Achten
Gerardus Hendrikus Maria Werf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52597620&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NL1040228(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Vincent Theodoor Johannes Maria Achten, Gerardus Hendrikus Maria Werf filed Critical Vincent Theodoor Johannes Maria Achten
Priority to NL1040228A priority Critical patent/NL1040228C2/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1040228C2 publication Critical patent/NL1040228C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Description

Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren
INLEIDING
De beschreven vinding heeft betrekking op een methode om routes te creëren zodat één of meerdere voertuigen deze routes geheel of deels zelfstandig af te kunnen leggen en/of handelingen op deze route kunnen verrichten. Het voertuig kan elk type voertuig zijn dat zich in een binnen- of buitenomgeving kan verplaatsen. De vinding is bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij met het voertuig herhaaldelijk dezelfde route en/of handelingen moeten worden uitgevoerd. Daarnaast is de vinding bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij dezelfde oppervlakte in verschillende richtingen moet worden bewerkt. Toepassingen kunnen divers zijn, zoals het maaien van gras, het bespuiten van gewassen in de land- en tuinbouw en het verrichten van gebiedsgerichte taken (als vegen) in een industriële of communale omgeving.
De beschreven vinding wordt gerealiseerd en toegepast in een computerprogramma dat in het geheugen van een computer (of in een extern geheugenmedium) kan worden geladen, en dat bestaat uit (delen van) software waarmee de stappen die in de methode zijn beschreven kunnen worden uitgevoerd met behulp van een computer. Dit kan dezelfde computer zijn als die het voertuig bestuurt.
De beschreven vinding heeft ook betrekking op een systeem voor het programmeren van een voertuig om zelfstandig handelingen te verrichten op basis van informatie over de gewenste toestanden die in een opslagmedium zijn opgeslagen.
STAND DER TECHNIEK
Zelfstandig opererende (autonome of onbemande) voertuigen worden veelal gebruikt om bemande voertuigen te vervangen om een besparing op loonkosten te realiseren, in een mensonvriendelijke omgeving te werken of een grotere precisie van positionering te bewerkstelligen. Routes voor deze voertuigen worden hierbij veelal vooraf gedefinieerd. Bij het volgen van een vooraf gedefinieerde route kan het voertuig volledig of gedeeltelijk zelfstandig opereren. Bij het gedeeltelijk zelfstandig opereren neemt het voertuig slechts een deel van de taken van de menselijke bestuurder over. In veel gevallen is dit het volgen van de route of delen daarvan. Het is mogelijk dat het (gedeeltelijk) zelfstandig navigerende voertuig (tijdelijk) van de deze route afwijkt om obstakels op de route te vermijden.
Routes worden vastgelegd door het definiëren van punten in de ruimte in een bepaalde samenhang die samen een route of delen daarvan beschrijven. Routes worden vaak (semi)automatisch gegenereerd op basis van (een set van) punten in of nabij de ruimte waarin het voertuig zal opereren. De gegenereerde (delen van de) route wordt opgeslagen in een opslagmedium. Tijdens het (gedeeltelijk) zelfstandig uitvoeren van de route door het voertuig wordt de opgeslagen route gebruikt om het voertuig zo precies mogelijk langs deze route te geleiden.
De hierboven beschreven methode van het genereren van routes voldoet in veel gevallen wanneer het voertuig gedeeltelijk zelfstandig opereert. Voorbeelden hiervan zijn besturingssystemen op bijvoorbeeld landbouwtrekkers. Hierbij wordt een set van punten ingemeten en op basis hiervan en onder meer de werkbreedte van de machine worden (semi-)automatisch delen van de route gegenereerd. Het betreft hier dan vaak de zogenaamde werkgangen, de delen van het perceel waarop een bewerking wordt uitgevoerd. Bij het rijden in de werkgangen wordt de trekker bestuurd door een computersysteem dat de actuele positie (bijvoorbeeld bepaald met behulp van GPS) periodiek vergelijkt met de gewenste positie (de route of een deel daarvan) en de trekker door het wijzigen van de stand van bijvoorbeeld de sturende wielen over de route geleid. Bij het keren op de kopakker neemt de menselijke bestuurder de besturing over en positioneert het voertuig voor de volgende werkgang. De besturing kan dan weer worden overgenomen door het computersysteem tot aan het einde van de werkgang, alwaar de bestuurder de besturing weer overneemt, etc.
Bij volledig zelfstandig opererende voertuigen wordt vaak gebruik gemaakt van een afgeleide techniek van de hierboven beschreven methode. Hierbij wordt het gewenste gedrag van het voertuig, zowel op als buiten de werkgangen, vooraf gegeneerd op een computersysteem. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van software en mathematische modellen van het voertuig. Het voordeel van deze methode is dat op basis van een goede definitie van ruimte waarin het voertuig dient te opereren op een flexibele manier verschillende routes kunnen worden gedefinieerd.
Het nadeel van deze methode is dat het definiëren van een dergelijke route complex kan zijn en vaak een hoog kennisniveau en een goed ruimtelijk inzicht vereist van de persoon die de routes geheel of gedeeltelijk computermatig genereert. Bovendien is een goede kennis van het terrein noodzakelijk i.v.m. mogelijke obstakels (bomen, hoogspanningsmasten, greppels, stenen e.d.) en kan het definiëren of inmeten van het terrein bewerkelijk zijn, met name wanneer de ruimte complex van vorm is.
BESCHRIJVING VAN DE VINDING
De vinding betreft een methode en/of werkwijze om routes te genereren voor bemande of onbemande voertuigen op basis van gebiedscontouren.
De methode omvat drie fasen, te weten: 1) het vastleggen van gebiedscontouren en eventueel basisrichting, 2) het geautomatiseerd genereren (plannen) van routes en handelingen daarop en 3) het bemand of onbemand uitvoeren (afspelen) van de route en handelingen. De drie fasen vinden sequentieel plaats in de beschreven volgorde.
De beschreven vinding wordt gerealiseerd en toegepast in een computerprogramma dat in het geheugen van een computer (of in een extern geheugenmedium) kan worden geladen, en dat bestaat uit (delen van) software waarmee de stappen die in de methode zijn beschreven kunnen worden uitgevoerd met behulp van een computer. Dit kan dezelfde computer zijn als die het voertuig bestuurt.
Tijdens de eerste fase, het vastleggen van gebiedscontouren wordt zowel de contour (of contouren) van de te bewerken oppervlakte (binnencontour) als de contour (of contouren) van het omliggende gehele werkgebied (buitencontour) vastgelegd. Contouren bestaan uit een gesloten reeks van geografische coördinaten die de gebieden omschrijven. Het vastleggen van de gebiedscontouren kan op verschillende manieren: via landmeetkundige weg of, deels geautomatiseerd, zoals met het (onbemande) voertuig zelf. Eventueel kan tijdens fase 1 een basisrichting worden vastgelegd. De basisrichting is een geografische richting of vector die als uitgangsrichting geldt voor de bewerkingen of handelingen die binnen het te bewerken gebied moeten worden uitgevoerd.
De contouren zijn de basis voor fase 2: het gedeeltelijk of geheel geautomatiseerd genereren van routes voor één of meerdere (onbemande) voertuigen. Het resultaat van fase 2 is een route. Een route is een lijst van toestanden die bestaat uit onder meer, maar niet uitsluitend, de positie en oriëntatie van het voertuig in de ruimte. De toestand van het voertuig kan, afhankelijk van de uitvoering van het voertuig, ook informatie bevatten met betrekking tot de toestand van aanbouwdelen, aandrijflijnen en voortstuwing.
Bij het genereren van routes wordt een stappenplan gevolgd waarbij op basis van de binnencontour(en), buitencontour(en), eventueel basisrichting en voertuig- en gebruikersinstellingen één of meerdere routes kunnen worden gegenereerd waarmee het voertuig geheel of gedeeltelijk autonoom de oppervlakte, gelegen binnen de binnencontour, kan bewerken. Hierbij worden de buitencontour(en) gebruikt als afbakening van het gehele werkgebied; m.a.w. alle delen van de gegenereerde routes dienen binnen de buitencontour(en) te vallen.
Bij het plannen wordt onder meer gebruik gemaakt van één of meerdere voertuigparameters, zoals draaicirkel, om routes te genereren die door het voertuig naderhand, bij het afspelen, ook realiseerbaar zijn. Gebruikersinstellingen als bewerkingssnelheid worden gebruikt om het voertuig de bewerking bijvoorbeeld met de correcte snelheid uit te laten voeren.
Het plannen is een proces waarbij allereerst op basis van bewegingsrichting (al dan niet ten opzichte van de basisrichting) werklijnen over het te bewerken gebied worden gegenereerd. Op basis van een gekozen werkvolgorde (gebruikersinstelling) wordt de begin- en eindpositie en begin- en eindrichting iedere opeenvolgende werklijn bepaald. Op basis van de eindpositie en eindrichting van de voorgaande werklijn en de beginpositie en -richting van de volgende werklijn worden lijnen en curven (deze kunnen bestaan uit een reeks opeenvolgende rechte lijnstukken) gegenereerd met behulp van mathematische methodes als, maar niet gelimiteerd tot, Dubins en/of Reeds-Shepp curves. De werklijnen en curven worden vervolgens, al dan niet via optimalisatiealgoritmen, samengevoegd tot één route. De route kan worden aangevuld met één of meerdere omgangen van de te bewerken oppervlakte; hiervoor dient als basis de binnencontour of binnencontouren. Op hierboven beschreven manier kunnen, op basis van de gebruikersinstellingen, in principe oneindig veel routes worden gegenereerd waarbij telkens gebruik wordt gemaakt van dezelfde gebiedscontouren en eventueel basisrichting.
De genereerde routes zijn de basis voor fase 3, de afspeelfase. Hierbij wordt door de gebruiker of operator één van de gegenereerde routes gekozen en deze route wordt gebruikt om het voertuig bemand of (deels) onbemand de route en handelingen daarop uit te laten voeren. Tijdens deze fase wordt periodiek, maar niet noodzakelijkerwijs met een vaste frequentie, de actuele toestand van het voertuig bepaald en vergeleken met de bijbehorende toestand(en) die in de route zijn vastgelegd. Wanneer de actuele toestand afwijkt van de route kan het voertuig door middel van actuatoren worden bijgestuurd zodat het een route volgt en handelingen uitvoert die zo goed mogelijk aansluiten bij de geplande route en handelingen.
Met de beschreven methode is het mogelijk een voertuig (gedeeltelijk) zelfstandig een route af te laten leggen en handelingen uit te laten voeren om een oppervlakte binnen een werkgebied te bewerken. Op basis van eenmalig vastgelegde contouren kunnen voor dezelfde te bewerken oppervlakte oneindig veel routes (en bewerkingsrichtingen) worden gegenereerd.
Een voordeel ten opzichte van de huidige stand der techniek is dat bij het creëren van de route en/of handelingen het voertuig zelf kan worden gebruikt voor het definiëren van contouren en dat daarmee het vastleggen van contouren (en basisrichting) eenvoudig kan worden uitgevoerd.
Een tweede voordeel ten opzichte van de huidige stand der techniek is ook dat met een beperkte dataset (contouren en basisrichting) oneindig veel routes en bewerkingsrichtingen kunnen worden gegenereerd.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VINDING EN HOE DEZE BIJ VOORKEUR WORDT TOEGEPAST
De vinding kan worden toegepast bij vrijwel alle typen en soorten voertuigen die worden ingezet voor een breed scala aan toepassingen en werkzaamheden. Om een gedetailleerde beschrijving van de vinding te geven wordt deze beschreven in een toepassing waarbij onbemand gras wordt gemaaid op een golfterrein. De vinding kan echter, als eerder genoemd, worden toegepast in of op diverse voertuigen bij toepassingen in, maar niet gelimiteerd tot de landbouw, groensector, weg- en waterbouw. De beschreven werkwijze is voor deze toepassingen en toepassingsgebieden nagenoeg vergelijkbaar.
Om de vinding toe te passen voor het onbemand maaien van gras op golfterreinen is of wordt een maaimachine voorzien van sensoren, actuatoren, elektronica, een computersysteem en een plaatsbepalingssysteem. Het computersysteem verwerkt informatie van sensoren en plaatsbepaling en kan met behulp van elektronische schakelingen (hardware) en software actuatoren aansturen om de machine handelingen uit te kunnen laten voeren als rijden, sturen, gas geven en maaien. Om de positie en oriëntatie van de machine te kunnen bepalen wordt bij deze toepassing (in de open ruimte) gebruik gemaakt van satellietplaatsbepaling (zoals GPS) en sensoren als gyroscopen en versnellingsopnemers.
Om de machine of het voertuig onbemand een bepaalde oppervlakte te kunnen laten maaien worden door de machine te volgen routes berekend aan de hand van een binnencontour, een buitencontour en een basisrichting. De binnencontour is een reeks gesloten reeks van geografische punten die de rand van de te maaien oppervlakte beschrijven. De buitencontour is eveneens een reeks van punten die het totale werkgebied van de machine beschrijven. De buitencontour dient als absolute afbakening; de machine moet bij het onbemand maaien binnen dit gebied blijven. De basisrichting bij deze toepassing de richting van de afslagplaats (tee) naar de green (speelrichting).
Fase 1: Vastleggen contouren en speelrichting
De contouren en speelrichting worden bij deze toepassingsvorm van de vinding vastgelegd met behulp van de geautomatiseerde maaimachine zelf. De volgorde van vastleggen is niet van belang. Om de binnencontour vast te leggen wordt de machine door een bestuurder precies op de rand van de te maaien oppervlakte geplaatst. Via een bedieningspaneel dat gekoppeld is aan het computersysteem wordt het vastleggen van binnencontour gestart. De gebruiker rijdt vervolgens, handmatig, exact de rand van de te maaien oppervlakte af. Tegelijkertijd slaat het computersysteem, in regelmatige intervallen, de positie van de machine op. Hierdoor ontstaat een reeks punten (een contour). Wanneer de gehele contour is vastgelegd wordt het vastleggen van de contour gestopt en gesloten. Op deze manier is de binnencontour, een gesloten contour van het de te maaien oppervlakte, vastgelegd.
De werkwijze voor het vastleggen van de buitencontour (het totale werkgebied van de machine is nagenoeg identiek aan het vastleggen van de binnencontour. Met de machine wordt handmatig een gesloten contour gereden en vastgelegd, om de binnencontour heen. Bij het vastleggen van de buitencontour wordt door de gebruiker zodanig gereden dat de het volledige werkgebied door de machine kan en/of mag worden gebruikt. M.a.w. het werkgebied is vrij is van obstakels en/of plaatsen waar niet gereden zou mogen worden.
De speelrichting wordt eveneens met de machine zelf vastgelegd. Hiervoor wordt het opnemen van de speelrichting via het bedieningspaneel van het computersysteem gestart en wordt handmatig in de speelrichting gereden. Met behulp van het computersysteem wordt deze richting vastgelegd. De bedoeling van het vastleggen van de speelrichting is dat meerdere oppervlakken (fairways, greens, etc.), gezien vanuit de speelrichting, in dezelfde richting kunnen worden gemaaid.
Fase 2: Plannen van routes
Nadat speelrichting, binnen- en buitencontour zijn vastgelegd kunnen op basis hiervan maairoutes worden gegenereerd met, bijvoorbeeld, het computersysteem op de maaimachine. Een maairoute is een reeks van (geografische) punten waarbij aan elk punt parameters zijn gekoppeld als bijvoorbeeld rijsnelheid, motortoerental, maaihoogte, etc. Om deze maairoutes te kunnen genereren worden de eerder beschreven contouren en speelrichting in het computergeheugen geladen. Daarnaast worden gebruikers- en machineparameters in het computergeheugen geladen. Gebruikersparameters zijn onder meer gewenste rijsnelheden bij maaien en keren, het gewenste maaipatroon (werkgangen op en neer, werkgangen overslaan en later invullen, zwart/wit maaipatronen, etc.), de richting van de omsluitende maaironde langs de contour (met de klok mee of tegen de klok in) en de gewenste richting van het patroon ten opzichte van de speelrichting. Machineparameters zijn onder meer werkbreedte, minimale draaicirkel, maximumsnelheden en maximale versnelling en vertraging van het voertuig.
Het genereren of plannen van routes vindt met behulp van een computersysteem geautomatiseerd plaats. Hiervoor worden bijvoorbeeld de volgende stappen gevolgd: 1) Het plannen van parallelle rechte lijnen waarop gemaaid wordt. Dit zijn de zogenaamde maailijnen waarbij, bij het afspelen, het maaigedeelte van de machine ingeschakeld dient te zijn. Bij het plannen van de maailijnen wordt de gewenste maairichting ten opzichte van de speelrichting (gebruikersparameter) gebruikt. De snijpunten van de maailijnen met de binnencontour bepalen begin- en eindpunt van elke maailijn. De onderlinge afstand tussen deze lijnen wordt bepaald aan de hand van de ingestelde werkbreedte van de machine (machineparameter).
2) Het verlengen van de maailijnen aan beide zijden met een ingestelde afstand, maar niet verder dan de buitencontour. Deze verlenging zorgt ervoor dat de machine bij het afleggen van de route de werkgangen recht benadert en verlaat. De verlengde maailijnen worden werklijnen genoemd.
3) Er wordt een maairoute aangemaakt, deze is leeg.
4) Het bepalen van een werkvolgorde op basis van het gewenste maaipatroon. Zo wordt bijvoorbeeld bij een ‘op-en-neer’ patroon elke volgende werklijn in tegengestelde richting bereden. De eerstvolgende werklijn wordt toegevoegd aan de maairoute.
5) Het automatisch genereren van curven en/of rechte lijnen om (vanaf nu curven genoemd), in de werkvolgorde, van de vorige lijn naar de volgende werklijn te komen. Hiervoor kunnen algoritmen als Dubins en/of Reeds-Shepp worden ingezet. Omdat dit in veel gevallen meerdere oplossingen oplevert wordt een optimalisatie uitgevoerd waarbij curven die buiten het werkgebied vallen worden geëlimineerd. Het keren binnen de binnencontour is bij deze toepassing onwenselijk en is alleen toegestaan als dat niet anders mogelijk is. Daarom wordt van de overgebleven curven berekend hoeveel punten binnen de binnencontour vallen en hiervan worden de curven met de minste aantal punten binnen de binnencontour geselecteerd. Wanneer er meerdere curven buiten de binnencontour vallen wordt de eerste curve gekozen waarop de machine alleen voorwaarts rijdt. Deze beste curve wordt aan de maairoute toegevoegd.
6) Stappen 4) en 5) worden herhaald totdat alle werklijnen en curven zijn gekoppeld tot één maairoute. Het laatste punt in de maairoute is het eindpunt van de laatste werklijn.
7) Afhankelijk van de gekozen richting van de afsluitende maaironde wordt het dichtstbijzijnde punt langs de binnencontour gekozen en er wordt volgens een curve gegenereerd volgens de methodiek van stap 5) om van het laatste punt van de laatste werklijn naar het eerste punt (en bijbehorende richting) op de afsluitende maaironde te komen. Deze curve wordt toegevoegd aan de maairoute.
8) Er worden punten parallel aan de binnencontour toegevoegd aan de maairoute zodat de maairoute de binnencontour volgt in de ingestelde richting (met de klok mee of tegen de klok in). Na één complete ronde wordt de contour nog een instelbare afstand gevolgd zodat de machine de omsluitende maaironde volledig meer dan één volledige omgang volgt. Deze maailijn wordt aan de maairoute toegevoegd.
9) Het plannen van de eindpositie en -richting. Er wordt een eindpunt gekozen op een instelbare afstand van het huidige eindpunt van de maairoute en op een eveneens instelbare afstand haaks op de binnencontour. Er wordt gecontroleerd of dit punt binnen de buitencontour en buiten de binnencontour valt en als dit niet zo is wordt iteratief een volgend punt gekozen, eveneens haaks op de binnencontour, totdat deze binnen de buitencontour valt. Met behulp van de methodiek van stap 5) wordt een curve gepland naar het eindpunt. Deze wordt aan de maairoute toegevoegd.
10) De maairoute wordt vastgelegd op een opslagmedium.
De maairoute is compleet en bestaat uit geografische punten (coördinaten) met daaraan gekoppeld de gewenste rijsnelheid, het gewenste motortoerental, de gewenste positie van de maaigedeelten (omhoog/omlaag), etc. De maairoute kan zowel segmenten bevatten waarop de machine vooruit dient te rijden als segmenten waarop de machine achterwaarts dient te rijden.
Bovenstaande geeft de methodiek en werkwijze weer van het plannen van één enkele route op basis van gebruikers- en machineparameters. Het plannen van meerdere maairoutes kan iteratief worden uitgevoerd door het computersysteem door telkens één of meerdere instellingen automatisch aan te passen voorafgaand van het plannen van een maairoute. Op deze manier kunnen op basis van één speelrichting en een binnen- en buitencontour nagenoeg oneindig veel routes worden gegenereerd voor dezelfde te bewerken oppervlakte.
Fase 3: Onbemand afspelen van routes
Nadat één of meerdere maairoutes zijn gegenereerd, kan of kunnen deze met een daartoe geschikte, geautomatiseerde, maaimachine onbemand worden afgespeeld. Hiervoor worden de gegenereerde maairoutes vanuit een opslagmedium in het computergeheugen geladen. De gebruiker kiest, met behulp van een bedieningspaneel, één van deze maairoutes. Middels informatie op het bedieningspaneel wordt de machine handmatig naar het startpunt van de maairoute gebracht. Het computersysteem geeft hierbij via het bedieningspaneel aan of de machine juist is gepositioneerd door de positie en oriëntatie van de machine te vergelijken met de beginpositie en -oriëntatie van de route. Wanneer de machine juist is gepositioneerd wordt via het bedieningspaneel of met behulp van een afstandbediening het (onbemand) afspelen van de route gestart.
Tijdens het afspelen wordt periodiek, maar niet noodzakelijkerwijs met een vaste frequentie, de actuele toestand van het voertuig bepaald en vergeleken met de bijbehorende toestand op de route. Wanneer de actuele toestand afwijkt van de bijbehorende toestand op de route kan het voertuig door middel van actuatoren worden bijgestuurd zodat de machine of het voertuig een route volgt en handelingen uitvoert die zo goed mogelijk aansluiten bij de geplande route en handelingen.
Aan het eind van de route wordt de machine door het computersysteem automatisch tot stilstand gebracht. Het afspelen van de route is daarmee voltooid.
Mogelijke uitbreidingen en andere uitvoeringsvormen
De hierboven methodiek beschrijft slechts één uitvoeringsvorm van de vinding, vele uitvoeringsvormen zijn echter mogelijk. Zo kunnen meerdere binnen- of buitencontouren worden vastgelegd om complexere oppervlakken te definiëren. Contouren en/of speelrichting kunnen met andere of vergelijkbare plaatsbepalingssystemen en/of -instrumenten worden vastgelegd of kunnen worden afgeleid van bestaande kaarten en/of tekeningen van digitale- of gedigitaliseerde aard (zoals shape- of CAD-bestanden).
Bij het plannen van de routes kunnen één of meerdere stappen worden toegevoegd of weggelaten en kan de volgorde van stappen worden gewijzigd. Ook kunnen gegenereerde routes worden nabewerkt, om bijvoorbeeld achteraf (rij)snelheden te wijzigen.
De basis is echter dat één of meerdere binnen- en buitencontouren worden gebruikt voor het geautomatiseerd genereren van routes. Hierbij wordt gebruik gemaakt van machine- en gebruikersinstellingen.
De planning van routes zou optioneel gedeeltelijk of geheel geïntegreerd kunnen worden in de afspeelfase. Hierbij worden delen van de route tijdens het afspelen telkens kort vooruit gepland. Deze methodiek of varianten daarop kan niet alleen worden toegepast voor het onbemand maaien op golfterreinen, maar ook bijvoorbeeld voor het onbemand uitvoeren van taken en/of bewerkingen in de landbouw of industrie.

Claims (18)

1. Een methode en/of werkwijze om een voertuig of machine bemand of onbemand een route te laten volgen en/of handelingen te laten uitvoeren met het kenmerk dat de route en handelingen worden berekend op basis van een vastgelegde contour van de te bewerken oppervlakte (binnencontour) en een contour van het omringende werkgebied (buitencontour), eventueel aangevuld met een basisrichting voor de uit te voeren handelingen.
2. Een methode en/of werkwijze volgens conclusie 1) met het kenmerk dat de route en of handelingen worden berekend op basis van meerdere binnen- of buitencontouren.
3. Een methode en/of werkwijze volgens voorafgaande conclusies met het kenmerk dat de routes worden berekend met behulp van een computersysteem op het voertuig zelf.
4. Een methode en/of werkwijze volgens conclusies 1) of 2) met het kenmerk dat routes worden berekend op een computersysteem, niet het computersysteem op het voertuig zijnde.
5. Een methode en/of werkwijze waarbij routes niet volledig vooraf worden berekend, maar met het kenmerk dat deze geheel of gedeeltelijk worden berekend tijdens het rijden of uitvoeren van handelingen.
6. Een methode en/of werkwijze met het kenmerk dat geografische contouren en/of richtingen worden vastgelegd met behulp van het geautomatiseerde voertuig zelf.
7. Een methode en/of werkwijze volgens conclusie 6) met het kenmerk dat contouren en/of richtingen worden vastgelegd met behulp van CAD-tekeningen, kaarten of andere informatiedragers.
8. Een methode en/of werkwijze volgens conclusie 6) met het kenmerk dat contouren en of richtingen worden vastgelegd door punten in te meten met behulp van gedragen, getrokken of zelfrijdende systemen met plaatsbepaling.
9. Een methode en/of werkwijze met het kenmerk dat een voertuig wordt aangestuurd op basis van een lijst van geografische posities met daaraan gekoppelde handelingen.
10. Een methode en/of werkwijze volgens conclusie 9), met het kenmerk dat het voertuig geheel of gedeeltelijk zelfstandig, al dan niet aangestuurd met een of meerdere computersystemen, opereert.
11. Een methode en/of werkwijze volgens één of meerdere van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk dat de contouren, richtingen, routes en/of handelingen één of meerdere malen worden overgedragen op een gelijk- of andersoortig opslagmedium.
12. Een computerprogramma dat in het interne geheugen van een computer kan worden geladen dat bestaat uit software of delen daarvan voor het uitvoeren van één of meerdere stappen volgens één of meerdere van de voorafgaande conclusies.
13. Het gebruik van één of meerdere van de onder de conclusies 1 t/m 12 omschreven methode(n) en/of werkwijze(n) in de open ruimte.
14. Het gebruik van één of meerdere van de onder de conclusies 1 t/m 12 omschreven methode(n) en/of werkwijze(n) in gesloten ruimte(n), zoals gebouwen of tunnels.
15. Het gebruik van één of meerdere van de onder de conclusies 1 t/m 12 omschreven methode(n) en/of werkwijze(n) voor het maaien van sportterreinen, zoals golfterreinen
16. Het gebruik van één of meerdere van de onder de conclusies 1 t/m 12 omschreven methode(n) en/of werkwijze(n)in een landbouw- of tuinbouwtoepassing, zoals bij gewasverzorging.
17. Het gebruik van één of meerdere van de onder de conclusies 1 t/m 12 omschreven methode(n) en/of werkwijze(n) voor het vervoeren of verplaatsen van goederen en/of personen.
18. Het gebruik van één of meerdere van de onder de conclusies 1 t/m 12 omschreven methode(n) en/of werkwijze(n) voor in een industriële of civiele toepassing zoals het vegen van (parkeer)terreinen.
NL1040228A 2013-05-28 2013-05-28 Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren. NL1040228C2 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1040228A NL1040228C2 (nl) 2013-05-28 2013-05-28 Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1040228A NL1040228C2 (nl) 2013-05-28 2013-05-28 Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren.
NL1040228 2013-05-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1040228C2 true NL1040228C2 (nl) 2014-12-01

Family

ID=52597620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1040228A NL1040228C2 (nl) 2013-05-28 2013-05-28 Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1040228C2 (nl)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10921810B2 (en) 2016-08-02 2021-02-16 Pcms Holdings, Inc. System and method for optimizing autonomous vehicle capabilities in route planning
US11293765B2 (en) 2016-12-08 2022-04-05 Pcms Holdings, Inc. System and method for routing and reorganization of a vehicle platoon in a smart city

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10921810B2 (en) 2016-08-02 2021-02-16 Pcms Holdings, Inc. System and method for optimizing autonomous vehicle capabilities in route planning
US11293765B2 (en) 2016-12-08 2022-04-05 Pcms Holdings, Inc. System and method for routing and reorganization of a vehicle platoon in a smart city

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11044842B2 (en) Path planning for area coverage
Bochtis et al. Route planning for orchard operations
Bayar et al. Localization and control of an autonomous orchard vehicle
US7110881B2 (en) Modular path planner
CN107003675B (zh) 用于自主机器人车辆测绘处理表面的方法
US9603300B2 (en) Autonomous gardening vehicle with camera
US20040193348A1 (en) Method and system for efficiently traversing an area with a work vehicle
US8498788B2 (en) Method and system for determining a planned path of a vehicle
US7256388B2 (en) System and method for interactive selection of agricultural vehicle guide paths through a graphical user interface other than moving the vehicle
US10197407B2 (en) Method and robot system for autonomous control of a vehicle
US7451030B2 (en) System and method for interactive selection and determination of agricultural vehicle guide paths offset from each other with varying curvature along their length
US8180514B2 (en) Autonomous agriculture platform guidance system
US20060178820A1 (en) System and method for guiding an agricultural vehicle through a recorded template of guide paths
Auat Cheein et al. Agricultural service unit motion planning under harvesting scheduling and terrain constraints
EP3518648A1 (en) A system and a method for optimizing the trajectory to be followed when weeding crops
Han et al. Design and field testing of a polygonal paddy infield path planner for unmanned tillage operations
NL1040228C2 (nl) Methode en werkwijze voor het plannen van routes voor een (onbemand) voertuig op basis van gebiedscontouren.
EP3330824A1 (en) Method and robot system for autonomous control of a vehicle
Zhang et al. Intelligent in-orchard bin-managing system for tree fruit production
CN110268351A (zh) 具有限定的路径和安全措施的机器人车辆
Hofstee et al. Optimal path planning for field operations
Roure et al. Lessons Learned in Vineyard Monitoring and Protection from a Ground Autonomous Vehicle
NL1035181C1 (nl) Methode en werkwijze voor het programmeren van een (semi-)autonoom voertuig op basis van opnemen en afspelen.
Supper et al. Localization accuracy of a robot platform using indoor positioning methods in a realistic outdoor setting
US20230284549A1 (en) Method for performing driving route optimization

Legal Events

Date Code Title Description
PD Change of ownership

Owner name: DRS. GERARDUS HENDRIKUS MARIA VAN DER WERF; NL

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: VERANDERING VAN EIGENAAR(S), OVERDRACHT; FORMER OWNER NAME: IR. VINCENT THEODOOR JOHANNES MARIA ACHTEN

Effective date: 20161021

ADRQ Patents in respect of which a request for advice has been filed

Effective date: 20170523

ADDC Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (for advice)

Effective date: 20171106

MA Patent totally renounced (lapsed due to resignation by the proprietor)

Free format text: SURRENDER, TOTAL - RENUNCIATION

Effective date: 20171228