WO2018159147A1 - 走行経路特定システム - Google Patents

走行経路特定システム Download PDF

Info

Publication number
WO2018159147A1
WO2018159147A1 PCT/JP2018/001575 JP2018001575W WO2018159147A1 WO 2018159147 A1 WO2018159147 A1 WO 2018159147A1 JP 2018001575 W JP2018001575 W JP 2018001575W WO 2018159147 A1 WO2018159147 A1 WO 2018159147A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
route
work
candidate
autonomous
specifying
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/001575
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康人 西井
Original Assignee
ヤンマー株式会社
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
Application filed by ヤンマー株式会社 filed Critical ヤンマー株式会社
Priority to CN202210996887.9A priority Critical patent/CN115454052A/zh
Priority to KR1020237007167A priority patent/KR20230038298A/ko
Priority to US16/490,436 priority patent/US11181912B2/en
Priority to KR1020197013996A priority patent/KR102365444B1/ko
Priority to EP18760966.4A priority patent/EP3591488B1/en
Priority to CN201880007199.7A priority patent/CN110325936B/zh
Priority to KR1020227004868A priority patent/KR102508275B1/ko
Publication of WO2018159147A1 publication Critical patent/WO2018159147A1/ja
Priority to US17/511,603 priority patent/US11675352B2/en
Priority to US18/140,585 priority patent/US20230266758A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219—Control 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS

Definitions

  • the present invention relates to a travel route specifying system for specifying a planned travel route for starting autonomous traveling when a work vehicle is autonomously traveling.
  • the above-described travel route specifying system is used in an autonomous travel system that autonomously travels a work vehicle (for example, see Patent Document 1).
  • a planned travel route including a plurality of work routes is generated in the work area, and the work vehicle is autonomously traveled along the planned travel route.
  • the work vehicle is moved to the start end position of the starting route, and the starting route is set.
  • the autonomous traveling is started by causing the working vehicle to autonomously travel along the vehicle.
  • a main problem of the present invention is to provide a travel route specifying system that can flexibly determine a start route for starting autonomous travel.
  • a first characteristic configuration of the present invention includes a route generation unit that generates a planned travel route including a plurality of work routes for autonomously traveling a work vehicle; A control unit capable of autonomously traveling the work vehicle along each scheduled travel route; An information acquisition unit for acquiring position information and direction information of the work vehicle; A specifying unit that identifies an autonomous traveling candidate route that allows the working vehicle to start autonomous traveling before autonomous traveling is started by the working vehicle; The specifying unit sets a candidate specifying region based on position information and direction information of the work vehicle, and among the plurality of work routes, a work route included in the candidate specifying region is used as the autonomous driving candidate route. It is characterized by being identifiable.
  • the specifying unit sets the candidate specifying region based on the position information and the direction information of the work vehicle. For example, the specifying unit starts autonomous traveling such as a region close to the work vehicle in the traveling direction of the work vehicle. Thus, an area including a work route suitable for this can be set as a candidate specifying area. Since the identification unit can identify a work route included in the candidate specification area among the plurality of work routes as an autonomous traveling candidate route, the identifying unit autonomously includes a work route suitable for starting autonomous traveling. A candidate travel route can be specified. As a result, the starting route for starting the autonomous traveling can be determined from the autonomous traveling candidate route. For example, the autonomous traveling can be started using the working route close to the working vehicle in the traveling direction of the working vehicle as the starting route. it can. In this way, since the start route for starting autonomous traveling can be suitably determined based on the position information and the direction information of the work vehicle, the start route is determined flexibly, and the determined start route is Autonomous driving can be started.
  • the specifying unit does not specify a work route that matches an exclusion condition as the autonomous driving candidate route even if the specifying route is a work route included in the candidate specifying region. In the point.
  • the specifying unit does not specify all the work routes included in the candidate specifying region as autonomous running candidate routes, but even if the work route is included in the candidate specifying region,
  • the matching work route is not specified as an autonomous driving candidate route.
  • an undesired work route is included in the candidate specifying region as a work route for starting autonomous traveling due to the presence of an obstacle between the work vehicle and the start position of the work route.
  • the specifying unit can specify the autonomous running candidate route by excluding the work route, and can appropriately specify the working route suitable for starting the autonomous running as the autonomous running candidate route.
  • the specifying unit includes position information of the work vehicle and a start end of each work route when there is no work route included in the candidate specifying region among the plurality of work routes.
  • the autonomous running candidate route is specified based on an angle formed by a first straight line specified from the position information and a second straight line along the work route.
  • the specifying unit can specify the autonomous driving candidate route based on the angle formed by the first straight line and the second straight line while using the position information of the work vehicle. Even when there is no work route included, it is possible to appropriately specify the autonomous traveling candidate route.
  • a fourth characteristic configuration of the present invention includes a specific area setting unit that sets a specific area for autonomously running the work vehicle,
  • the specific area includes a first area where the planned travel route is generated, and a second area where the planned travel route is not generated,
  • the specifying unit does not specify the autonomous running candidate route based on an angle formed by the first straight line and the second straight line when the work vehicle is located in the second region, and the candidate specifying region
  • the identification of the autonomous driving candidate route based on the above is continued.
  • the specifying unit since the planned travel route is not generated in the second region, when the work vehicle is located in the second region, the specifying unit is autonomous based on the angle formed by the first straight line and the second straight line.
  • the travel candidate route is specified, there is a possibility that a work route that is not suitable for starting autonomous travel is specified as the autonomous travel candidate route. Therefore, when the work vehicle is located in the second region, the specifying unit does not specify the autonomous traveling candidate route based on the angle formed by the first straight line and the second straight line, and the work route is in the candidate specifying region. Until it is included, the identification of the work route based on the candidate specifying area is continued.
  • the specifying unit can specify the work route as an autonomous driving candidate route and start the autonomous driving even when the work vehicle is located in the second region. It is possible to appropriately specify a work route that is suitable for this as an autonomous running candidate route.
  • Diagram showing schematic configuration of autonomous running system Block diagram showing schematic configuration of autonomous running system A figure showing an example of an autonomous travel route (planned travel route) Schematic diagram showing the state when the autonomous driving candidate route is specified Schematic diagram showing the state when the autonomous driving candidate route is specified Schematic diagram showing the state when the autonomous driving candidate route is specified
  • the autonomous traveling system can indicate a tractor 1 as a work vehicle that autonomously travels along an autonomous traveling route (corresponding to a planned traveling route) and various information to the tractor 1.
  • Wireless communication terminal 2 is provided.
  • a reference station 4 for acquiring position information of the tractor 1 is provided.
  • a walk-type work vehicle can also be applied in addition to a riding work vehicle such as a rice transplanter, a combiner, a civil engineering / architecture work device, and a snowplow.
  • the tractor 1 includes a vehicle-side wireless communication unit 14, the wireless communication terminal 2 includes a terminal-side wireless communication unit 21, and the reference station 4 includes a reference station-side wireless communication unit 41. ing.
  • Various types of information can be transmitted and received between the tractor 1 and the wireless communication terminal 2 by wireless communication between the vehicle-side wireless communication unit 14 and the terminal-side wireless communication unit 21, and the vehicle-side wireless communication unit 14 and the reference station
  • Various types of information can be transmitted and received between the tractor 1 and the reference station 4 by wireless communication with the side wireless communication unit 41.
  • the wireless communication terminal 2 and the reference station 4 are configured to transmit and receive various types of information via the tractor 1.
  • the wireless communication terminal 2 and the reference station 4 are configured to be capable of directly transmitting and receiving various types of information without going through the tractor 1 by wireless communication between the terminal-side wireless communication unit 21 and the reference station-side wireless communication unit 41. You can also.
  • the frequency band used for wireless communication between the wireless communication units may be a common frequency band or different frequency bands.
  • the tractor 1 includes a positioning antenna 11, a vehicle-side control unit 12 (corresponding to a control unit), an information acquisition unit 13, a vehicle-side wireless communication unit 14, and an inertial measurement device 15 (for example, 3 A device having an axial gyro, a three-direction accelerometer, and the like.
  • the information acquisition unit 13 can acquire the current position information of the tractor 1 based on the positioning information received by the positioning antenna 11 and based on the measurement information measured by the inertial measurement device 15.
  • the posture information of the tractor 1 and the direction information of the traveling direction can be acquired.
  • the vehicle-side control unit 12 obtains its own current position information (current position of the tractor 1) by the information acquisition unit 13, and various types provided in the tractor 1 such as a governor device, a transmission device, and a steering device (not shown). These devices are controlled so that the tractor 1 can travel autonomously. Further, the tractor 1 is provided with a storage unit (not shown), and various types of information are stored in the storage unit.
  • the positioning antenna 11 is configured to receive, for example, a signal from a positioning satellite 3 constituting a satellite positioning system (GNSS).
  • GNSS satellite positioning system
  • the positioning antenna 11 is disposed, for example, on the upper surface of the cabin roof of the tractor 1.
  • a reference station 4 installed at a predetermined reference point is provided, and satellite positioning of the tractor 1 (mobile station) is performed by positioning correction information from the reference station 4.
  • a positioning method for correcting the information to obtain the current position of the tractor 1 can be applied.
  • various positioning methods such as DGPS (differential GPS positioning) and RTK positioning (real-time kinematic positioning) can be applied.
  • DGPS differential GPS positioning
  • RTK positioning real-time kinematic positioning
  • the reference station 4 is provided in addition to the positioning antenna 11 provided in the tractor 1 on the mobile station side. It has been.
  • the position information of the reference point that is the installation position of the reference station 4 is set and grasped in advance.
  • the reference station 4 is disposed at a position (reference point) that does not interfere with the traveling of the tractor 1, for example, around the field.
  • the reference station 4 includes a reference station side wireless communication unit 41 and a reference station positioning antenna 42.
  • the carrier phase (satellite positioning information) from the positioning satellite 3 is measured by both the reference station 4 installed at the reference point and the positioning antenna 11 of the tractor 1 on the mobile station side whose position information is to be obtained. is doing.
  • the reference station 4 generates positioning correction information including the measured satellite positioning information and the position information of the reference point every time the satellite positioning information is measured from the positioning satellite 3 or every time the set cycle elapses, and the reference station side radio
  • the positioning correction information is transmitted from the communication unit 41 to the vehicle-side wireless communication unit 14 of the tractor 1.
  • the information acquisition unit 13 of the tractor 1 obtains the current position information of the tractor 1 by correcting the satellite positioning information measured by the positioning antenna 11 using the positioning correction information transmitted from the reference station 4.
  • the information acquisition unit 13 obtains, for example, latitude information / longitude information as the current position information of the tractor 1.
  • the wireless communication terminal 2 is composed of, for example, a tablet-type personal computer having a touch panel, and can display various information on the touch panel. Various information can also be input by operating the touch panel.
  • the wireless communication terminal 2 can be used by being carried outside the tractor 1 by the user, and can also be used by being mounted on the side of the driver's seat of the tractor 1 or the like.
  • the wireless communication terminal 2 includes a terminal-side wireless communication unit 21, a route generation unit 22, a specifying unit 23, a specific region setting unit 24, and the like.
  • the route generation unit 22 is configured to generate an autonomous traveling route on which the tractor 1 autonomously travels.
  • the wireless communication terminal 2 is provided with a storage unit (not shown), and various information such as information registered by the user is stored in the storage unit.
  • the route generation unit 22 When the tractor 1 performs autonomous traveling, the user operates the touch panel of the wireless communication terminal 2 to input various information, so that the route generation unit 22 of the wireless communication terminal 2 has the various input information and the like. Based on the above, the autonomous traveling route on which the tractor 1 autonomously travels is generated.
  • the route generation unit 22 generates an autonomous traveling route by specifying various types of information regarding the traveling route, such as the start position, the end position, the traveling direction, and the shape of the route. For example, as shown in FIG. 3, the route generation unit 22 uses a work route K1 for performing work such as tillage while autonomously running the tractor 1 as an autonomous travel route, and the tractor 1 from the work route K1 to the next work route K1. And a turning path K2 for turning the.
  • the autonomous traveling routes K1 and K2 generated by the route generator 22 are configured to be displayed on the touch panel of the wireless communication terminal 2 as shown in FIG.
  • the autonomous traveling route shown in FIG. 3 is merely an example, and what kind of autonomous traveling route the route generating unit 22 generates can be appropriately changed.
  • the specific region setting unit 24 sets a specific region H (for example, a farm field) in which the tractor 1 autonomously travels. Yes.
  • the specific area H includes a first area R1 in which the autonomous traveling paths K1 and K2 are generated and a second area R2 in which the autonomous traveling paths K1 and K2 are not generated.
  • the first area R1 performs work. It has a work area R1a and a non-work area R1b where work is not performed.
  • the path generation unit 22 generates a work path K1 for the work area R1a in the first area R1, and generates a turning path K2 for the non-work area R1b in the first area R1.
  • the work path K1 is a linear path that autonomously travels from one end side to the other end side in the first area R1, and this linear path extends over the entire first area R1 to the specific area H (farm field). ) In the width direction adjacent to each other.
  • the turning route K2 is generated as a route for turning the tractor 1 by connecting the ends of two work routes K1 arranged in the width direction of the specific region H (farm field) on both ends in the first region R1. Has been.
  • the route generation unit 22 since the route generation unit 22 generates the autonomous traveling routes K1 and K2, autonomous traveling can be started using any one of the plurality of working routes K1 as the starting route.
  • the start route which work route K1 is not set in advance among the plurality of work routes K1
  • by determining one work route K1 from the plurality of work routes K1 as the start route Autonomous driving is started.
  • the autonomous traveling route that can be determined as the starting route is only the working route K1 among the autonomous traveling routes K1 and K2.
  • the identifying unit 23 can start the autonomous traveling in which the tractor 1 can start the autonomous traveling among the plurality of work routes K ⁇ b> 1.
  • Candidate routes are identified.
  • the specifying unit 23 sets a candidate specifying region P based on the position information and direction information of the tractor 1, and is the same as the traveling direction of the tractor 1 among the plurality of work routes K ⁇ b> 1.
  • the work route K1 in the travel direction and the work route K1 included in the candidate specifying area P is specified as the autonomous travel candidate route K3.
  • a right straight line T2 obtained by rotating a travel straight line T1 extending in the travel direction of the tractor 1 to the left and right by a rotation angle ⁇ around the current position of the tractor 1.
  • the left straight line T3 are set.
  • An area between the right straight line T2 and the left straight line T3 and in the range from the current position of the tractor 1 to the set distance L is set as the candidate specifying area P.
  • a rectangular candidate specifying region P that is widened in the traveling direction of the tractor 1 with the current position of the tractor 1 as a reference is set.
  • the candidate specifying area P is not limited to the quadrangular area as described above, and various shapes such as a triangular shape and an arc shape can be applied, and the traveling direction of the tractor 1 according to various conditions. It is possible to set the candidate specifying region P so as not to include the region in the opposite direction.
  • the candidate specifying area P can be set as a fixed area, but can be changed and set according to the situation of the tractor 1 such as the current position of the tractor 1.
  • the specifying unit 23 specifies the work route K1 in the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1 and included in the candidate specifying region P as the autonomous traveling candidate route K3, FIG. 3 and FIG. As shown in FIG. 4, if the work path K1 has the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1 and a plurality of (for example, two) work paths K1 are included in the candidate specifying area P, The unit 23 specifies the plurality of work routes K1 as the autonomous traveling candidate route K3. As for the autonomous driving candidate route K3 specified by the specifying unit 23, as shown by the thick line in FIG. 4, which work route K1 is specified as the autonomous driving candidate route K3 among the plurality of work routes K1. Can be displayed on the touch panel of the wireless communication terminal 2.
  • the specifying unit 23 always specifies the work route K1 in the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1 and included in the candidate specifying region P as the autonomous traveling candidate route K3.
  • the work satisfies the exclusion condition.
  • the route K1 is not specified as the autonomous driving candidate route K3.
  • Exclusion conditions are the following (1) to (4). Incidentally, FIG. 5 shows a case where the exclusion condition defined in the following (1) is met.
  • the work path K1 in which the field outside area W1 exists between the current position of the tractor 1 and the start end position of the work path K1 matches the exclusion condition. Further, as shown in FIG. 5, when there is a work path K1 having an intersection with the right straight line T2 and the left straight line T3 in the candidate specifying region P, the right straight line T2 or the left straight line T3 from the current position of the tractor 1. If there is an obstacle W2 up to the intersection with the work route K1, the work route K1 matches the exclusion condition. Incidentally, the third work route K1 from the left side in FIG. 5 is included in the candidate specifying region P, but the field outside region W1 is between the start position of the work route K1 and the current position of the tractor 1.
  • the work path K1 having a low priority determined based on the distance from the current position of the tractor 1 to the start point position or the intersection of the right straight line T2 and the left straight line T3 matches the exclusion condition.
  • the priority is set to a high priority from the current position of the tractor 1 to the start point position or from the work path K1 having a short distance from the intersection of the right straight line T2 and the left straight line T3 to the upper limit in order.
  • a low priority is set for the work route K1 exceeding the number.
  • Exception conditions can be set as appropriate, for example, one condition or a plurality of conditions can be selected from the above (1) to (4).
  • conditions other than the above (1) to (4) for example, as shown in FIG. 3, a right straight line T2 or a left straight line T3 and a straight line V2 (corresponding to a second straight line) along the work path K1. It can also be assumed that the work path K1 in which the angle ⁇ formed by exceeds the predetermined angle meets the exclusion condition.
  • the predetermined angle for example, an angle smaller than the rotation angle ⁇ that is a reference when setting the right straight line T2 and the left straight line T3 can be set.
  • the specifying unit 23 is a work path K1 in the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1 among the plurality of work paths K1, and the work path K1 included in the candidate specifying area P does not exist.
  • the first straight line V1 specified from the position information of the tractor 1 position information of the tractor 1 located on the left side in FIG. 6
  • the start position information of each work path K1 and the work path K1
  • the autonomous traveling candidate route K3 is specified based on the angle ⁇ formed by the second straight line V2 along.
  • the specifying unit 23 specifies the work route K1 as the autonomous travel candidate route K3. is doing.
  • the specifying unit 23 specifies the autonomous running candidate route K3 based on the candidate specifying region P. For a predetermined time.
  • the specifying unit 23 is a work route K1 in the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1 and is included in the candidate specifying region P and has a work route K1 that does not meet the exclusion condition. Then, the work route K1 is specified as the autonomous travel candidate route K3.
  • the specifying unit 23 As shown in FIG. 6, the start end specifying process for specifying the autonomous traveling candidate route K3 is performed based on the angle ⁇ formed by the first straight line V1 and the second straight line V2. In the start end specifying process, the specifying unit 23 autonomously travels along the work route K1 if there is a work route K1 in which the angle ⁇ formed by the first straight line V1 and the second straight line V2 is equal to or greater than a predetermined angle (for example, 90 degrees). It is specified as a candidate route K3.
  • a predetermined angle for example, 90 degrees
  • the specifying unit 23 when the specifying unit 23 performs the start point specifying process, the work route K1 included in the candidate specifying region P among the work routes K1 having the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1 even if the normal specifying process is performed.
  • the specifying unit 23 can perform the start end specifying process.
  • the specifying unit 23 may perform the start end specifying process depending on which region in the field H the current position of the tractor 1 is located.
  • the specifying unit 23 sets the angle ⁇ formed by the first straight line V1 and the second straight line V2.
  • the autonomous traveling candidate route K3 based on the candidate identifying region P is continued without specifying the based autonomous traveling candidate route K3.
  • the specifying unit 23 performs only the normal specifying process, the work path K1 is in the same traveling direction as the traveling direction of the tractor 1, and the candidate specifying region The normal specifying process is continued until there is a work path K1 that is included in P and does not satisfy the exclusion condition.
  • the wireless communication terminal 2 transmits candidate route information related to the autonomous driving candidate route K3 specified by the specifying unit 23 to the tractor 1.
  • the vehicle-side control unit 12 of the tractor 1 acquires candidate route information by transmission from the wireless communication terminal 2
  • the vehicle-side control unit 12 checks whether or not the autonomous driving start condition is satisfied.
  • the vehicle-side control unit 12 satisfies the autonomous driving start condition if the following four conditions (1), (2), (3), or (4), (5) are satisfied. Is determined, and a starting route for starting autonomous traveling is determined from among the autonomous traveling candidate routes K3.
  • the conditions (1), (2), and (5) are conditions for specifying the start route from among the autonomous travel candidate routes K3, and even if there are a plurality of autonomous travel candidate routes K3, One autonomous travel candidate route K3 is determined as the start route.
  • the lateral deviation between the current position of the tractor 1 and the autonomous traveling candidate route K3 is within a predetermined distance (for example, ⁇ 100 cm).
  • route K3 is less than predetermined angle (for example, +/- 15deg).
  • the distance from the current position of the tractor 1 to the non-work area R1b is a predetermined distance (for example, 10 m) or more. .
  • the distance from the current position of the tractor 1 to the work area R1a (see FIG. 3) is within a predetermined distance (for example, 5 m). . (5)
  • a predetermined distance for example, 5 m.
  • the vehicle side control part 12 will transmit the autonomous travel permission information which shows which specific path
  • the wireless communication terminal 2 it will be in the state which displays on a touch panel so that identification of which specific path
  • the wireless communication terminal 2 when the user operates the touch panel and is instructed to start autonomous traveling, the wireless communication terminal 2 transmits an autonomous traveling start instruction to the tractor 1.
  • the vehicle-side control unit 12 receives an instruction to start autonomous driving, and acquires the current position information (current position of the tractor 1) in the information acquisition unit 13 while taking the start route.
  • the tractor 1 is autonomously traveling to start autonomous traveling.
  • the vehicle-side control unit 12 In order to start autonomous traveling, it is necessary for the vehicle-side control unit 12 to acquire start route information related to the start route, and acquisition of the start route information will be described.
  • the vehicle-side control unit 12 acquires candidate route information by transmission from the wireless communication terminal 2 before confirming whether or not the autonomous driving start condition is satisfied. Since the start route for starting the autonomous travel is determined from among the autonomous travel candidate routes K3, the candidate route information includes start route information regarding the start route for starting the autonomous travel. Therefore, the vehicle side control part 12 has acquired start route information by acquiring candidate route information. Thereby, the vehicle side control unit 12 of the tractor 1 can acquire the start route information without transmitting the start route information from the wireless communication terminal 2 to the tractor 1.
  • the wireless communication terminal 2 can acquire the start route information by transmitting the start route information from the wireless communication terminal 2 to the tractor 1.
  • the wireless communication terminal 2 can specify which autonomous running candidate route K3 is the starting route for starting autonomous running based on the autonomous running permission information, the wireless communication terminal 2 Information can be transmitted to the tractor 1, and the vehicle-side control unit 12 can acquire the start route information by transmitting the start route information.
  • the wireless communication terminal 2 transmits route information regarding the autonomous traveling route to the tractor 1 in response to a request from the tractor 1 side.
  • the vehicle side control part 12 can acquire the path
  • the specifying unit 23 when the tractor 1 is located in the first region R1, the specifying unit 23 does not have a work route K1 included in the candidate specifying region P among the plurality of work routes K1.
  • the autonomous traveling candidate route K3 is specified based on the angle ⁇ formed by the first straight line V1 and the second straight line V2, the first straight line V1 and the tractor 1 are located in the second region R2 as in The identification of the autonomous traveling candidate route K3 based on the candidate identifying region P can be continued without identifying the autonomous traveling candidate route K3 based on the angle ⁇ formed by the second straight line V2.
  • the route generation unit 22, the specification unit 23, and the specific region setting unit 24 are provided in the wireless communication terminal 2 .
  • the route generation unit 22, the specification unit 23, and The specific area setting unit 24 can be provided in the vehicle-side control unit 12 of the tractor 1 or can be provided in an external management device or the like. Therefore, it can be changed as appropriate to which device the route generating unit 22, the specifying unit 23, and the specific region setting unit 24 are provided.
  • the present invention can be applied to various traveling route specifying systems for specifying a planned traveling route for starting autonomous traveling when the work vehicle is autonomously traveling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

自律走行を開始する開始経路を柔軟に決定すること。作業車両を自律走行させる複数の作業経路Ｋ１を含む予定走行経路Ｋ１、Ｋ２を生成する経路生成部と、作業車両１を各予定走行経路Ｋ１、Ｋ２に沿って自律走行させることが可能な制御部と、作業車両１の位置情報及び方位情報を取得する情報取得部と、作業車両１によって自律走行が開始される前に作業車両１が自律走行を開始することが可能な自律走行候補経路Ｋ３を特定する特定部とを備え、特定部は、作業車両１の位置情報及び方位情報に基づいて候補特定用領域Ｐを設定し、複数の作業経路Ｋ１の内、候補特定用領域Ｐ３に含まれる作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定可能である。

Description

走行経路特定システム
　本発明は、作業車両を自律走行させる場合に、自律走行を開始する予定走行経路を特定するための走行経路特定システムに関する。
　上記のような走行経路特定システムは、作業車両を自律走行させる自律走行システムにおいて用いられている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載のシステムでは、作業領域において複数の作業経路を含む予定走行経路を生成し、予定走行経路に沿って作業車両を自律走行させるようにしている。そして、自律走行を開始する場合には、複数の作業経路の内、自律走行を開始する開始経路が予め設定されているので、その開始経路の始端位置に作業車両を移動させて、開始経路に沿って作業車両を自律走行させることで、自律走行を開始させている。
国際公開第２０１５／１１９２６５号
　上記特許文献１に記載のシステムでは、複数の作業経路の内、自律走行を開始する開始経路が予め設定されているので、例えば、作業車両の現在位置が開始経路から離れた位置であっても、作業車両を開始経路の始端位置まで移動させなければならず、自律走行を開始するまでに長い時間を要することがある。
　また、上記特許文献１に記載のシステムでは、予め設定された開始経路以外の作業経路から自律走行を開始することができないので、自律走行を開始する開始経路に対する柔軟性が無く、他の作業経路から自律走行を開始させたいとの要望に応えることができなかった。
　この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、自律走行を開始する開始経路を柔軟に決定することができる走行経路特定システムを提供する点にある。
　本発明の第１特徴構成は、作業車両を自律走行させる複数の作業経路を含む予定走行経路を生成する経路生成部と、
　前記作業車両を各予定走行経路に沿って自律走行させることが可能な制御部と、
　前記作業車両の位置情報及び方位情報を取得する情報取得部と、
　前記作業車両によって自律走行が開始される前に前記作業車両が自律走行を開始することが可能な自律走行候補経路を特定する特定部とを備え、
　前記特定部は、前記作業車両の位置情報及び方位情報に基づいて候補特定用領域を設定し、前記複数の作業経路の内、前記候補特定用領域に含まれる作業経路を前記自律走行候補経路として特定可能であることを特徴とする点にある。
　本構成によれば、特定部は、作業車両の位置情報及び方位情報に基づいて候補特定用領域を設定するので、例えば、作業車両の進行方向で作業車両に近い領域等、自律走行を開始するのに好適な作業経路が含まれる領域を候補特定用領域に設定することができる。特定部は、複数の作業経路の内、候補特定用領域に含まれる作業経路を自律走行候補経路として特定することができるので、自律走行を開始するのに好適な作業経路を含めた状態で自律走行候補経路を特定することができる。これにより、自律走行を開始する開始経路は、自律走行候補経路から決定することができるので、例えば、作業車両の進行方向で作業車両に近い作業経路を開始経路として、自律走行を開始することができる。このようにして、自律走行を開始する開始経路を、作業車両の位置情報及び方位情報に基づいて好適に決定することができるので、開始経路を柔軟に決定して、その決定する開始経路にて自律走行を開始することができる。
　本発明の第２特徴構成は、前記特定部は、前記候補特定用領域に含まれる作業経路であっても、除外条件に合致する作業経路は前記自律走行候補経路として特定しないことを特徴とする点にある。
　本構成によれば、特定部は、候補特定用領域に含まれる作業経路の全てを自律走行候補経路として特定するのではなく、候補特定用領域に含まれる作業経路であっても、除外条件に合致する作業経路は自律走行候補経路として特定していない。これにより、例えば、作業車両と作業経路の始端位置との間に障害物が存在する等により、自律走行を開始するための作業経路としては好ましくない作業経路が候補特定用領域に含まれていても、特定部は、その作業経路を除外して自律走行候補経路を特定することができ、自律走行を開始するのに好適な作業経路を自律走行候補経路として適切に特定することができる。
　本発明の第３特徴構成は、前記特定部は、前記複数の作業経路の内、前記候補特定用領域に含まれる作業経路が存在しない場合に、前記作業車両の位置情報と各作業経路の始端位置情報とから特定される第１直線と、その作業経路に沿う第２直線とが成す角度に基づいて前記自律走行候補経路を特定することを特徴とする点にある。
　本構成によれば、特定部は、作業車両の位置情報を用いながら、第１直線と第２直線とが成す角度に基づいて自律走行候補経路を特定することができるので、候補特定用領域に含まれる作業経路が存在しない場合でも、自律走行候補経路を適切に特定することができる。
　本発明の第４特徴構成は、前記作業車両を自律走行させる特定領域を設定する特定領域設定部を備え、
　前記特定領域は、前記予定走行経路が生成される第１領域と、前記予定走行経路が生成されない第２領域とを有し、
　前記特定部は、前記作業車両が前記第２領域に位置する場合に、前記第１直線と前記第２直線とが成す角度に基づく前記自律走行候補経路の特定は行わず、前記候補特定用領域に基づく前記自律走行候補経路の特定を継続することを特徴とする点にある。
　本構成によれば、第２領域には予定走行経路が生成されないので、作業車両が第２領域に位置する場合に、特定部が、第１直線と第２直線とが成す角度に基づいて自律走行候補経路の特定を行うと、自律走行を開始するのに適していない作業経路を自律走行候補経路として特定してしまう可能性がある。そこで、作業車両が第２領域に位置する場合には、特定部が、第１直線と第２直線とが成す角度に基づく自律走行候補経路の特定を行わず、候補特定用領域に作業経路が含まれるまで、候補特定用領域に基づく作業経路の特定を継続している。これにより、特定部は、候補特定用領域に作業経路が含まれると、その作業経路を自律走行候補経路として特定することができ、作業車両が第２領域に位置する場合でも、自律走行を開始するのに好適な作業経路を自律走行候補経路として適切に特定することができる。
自律走行システムの概略構成を示す図 自律走行システムの概略構成を示すブロック図 自律走行経路（予定走行経路）の一例を示す図 自律走行候補経路を特定するときの状態を示す模式図 自律走行候補経路を特定するときの状態を示す模式図 自律走行候補経路を特定するときの状態を示す模式図
　本発明に係る走行経路特定システムを用いた自律走行システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
　この自律走行システムは、図１に示すように、自律走行経路（予定走行経路に相当する）に沿って自律走行する作業車両としてのトラクタ１と、そのトラクタ１に対して各種の情報を指示可能な無線通信端末２とが備えられている。そして、この実施形態では、トラクタ１の位置情報を取得するための基準局４が備えられている。
　図１では、作業車両としてトラクタ１を例示したが、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業車両に加え、歩行型作業車両も適用可能である。
　図２に示すように、トラクタ１には車両側無線通信部１４が備えられ、無線通信端末２には端末側無線通信部２１が備えられ、基準局４には基準局側無線通信部４１が備えられている。車両側無線通信部１４と端末側無線通信部２１との間での無線通信によりトラクタ１と無線通信端末２との間で各種の情報を送受信可能とするとともに、車両側無線通信部１４と基準局側無線通信部４１との間での無線通信によりトラクタ１と基準局４との間で各種の情報を送受信可能に構成されている。そして、無線通信端末２と基準局４とは、トラクタ１を介して各種の情報を送受信可能に構成されている。また、端末側無線通信部２１と基準局側無線通信部４１との間での無線通信により無線通信端末２と基準局４とが、トラクタ１を介さずに直接各種の情報を送受信可能に構成することもできる。各無線通信部同士での無線通信に用いられる周波数帯域は、共通の周波数帯域であってもよいし、互いに異なる周波数帯域であってもよい。
　トラクタ１には、図２に示すように、測位用アンテナ１１、車両側制御部１２（制御部に相当する）、情報取得部１３、車両側無線通信部１４、慣性計測装置１５（例えば、３軸のジャイロと３方向の加速度計等を有する装置）等が備えられている。情報取得部１３は、測位用アンテナ１１にて受信される測位情報等に基づいて、トラクタ１の現在位置情報を取得可能であるとともに、慣性計測装置１５にて計測される計測情報等に基づいて、トラクタ１の姿勢情報及び進行方向の方位情報を取得可能に構成されている。車両側制御部１２は、情報取得部１３にて自己の現在位置情報（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、ガバナ装置、変速装置及び操舵装置等（図示省略）のトラクタ１に備えられる各種の装置を制御して、トラクタ１を自律走行可能に構成されている。また、トラクタ１には、記憶部（図示省略）が備えられており、この記憶部には、各種の情報が記憶されている。
　測位用アンテナ１１は、図１に示すように、例えば、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を構成する測位衛星３からの信号を受信するように構成されている。測位用アンテナ１１は、例えば、トラクタ１のキャビンのルーフの上面に配置されている。
　衛星測位システムを用いた測位方法として、図１に示すように、予め定められた基準点に設置された基準局４を備え、その基準局４からの測位補正情報によりトラクタ１（移動局）の衛星測位情報を補正して、トラクタ１の現在位置を求める測位方法を適用可能としている。例えば、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ測位）、ＲＴＫ測位（リアルタイムキネマティック測位）等の各種の測位方法を適用することができる。ちなみに、測位方法については、基準局４を備えずに単独測位を用いることもできる。
　この実施形態では、例えば、ＲＴＫ測位を適用していることから、図１及び図２に示すように、移動局側となるトラクタ１に測位用アンテナ１１を備えるのに加えて、基準局４が備えられている。基準局４の設置位置となる基準点の位置情報は予め設定されて把握されている。基準局４は、例えば、圃場の周囲等、トラクタ１の走行の邪魔にならない位置（基準点）に配置されている。基準局４には、基準局側無線通信部４１と基準局測位アンテナ４２とが備えられている。
　ＲＴＫ測位では、基準点に設置された基準局４と、位置情報を求める対象の移動局側となるトラクタ１の測位用アンテナ１１との両方で測位衛星３からの搬送波位相（衛星測位情報）を測定している。基準局４では、測位衛星３から衛星測位情報を測定する毎に又は設定周期が経過する毎に、測定した衛星測位情報と基準点の位置情報等を含む測位補正情報を生成して、基準局側無線通信部４１からトラクタ１の車両側無線通信部１４に測位補正情報を送信している。トラクタ１の情報取得部１３は、測位用アンテナ１１にて測定した衛星測位情報を、基準局４から送信される測位補正情報を用いて補正して、トラクタ１の現在位置情報を求めている。情報取得部１３は、トラクタ１の現在位置情報として、例えば、緯度情報・経度情報を求めている。
　無線通信端末２は、例えば、タッチパネルを有するタブレット型のパーソナルコンピュータ等から構成され、各種情報をタッチパネルに表示可能であり、タッチパネルを操作することで、各種の情報も入力可能となっている。無線通信端末２については、ユーザがトラクタ１の外部にて携帯して使用することが可能であるとともに、トラクタ１の運転席の側脇等に装着して使用することもできる。
　無線通信端末２には、図２に示すように、端末側無線通信部２１、経路生成部２２、特定部２３、特定領域設定部２４等が備えられている。経路生成部２２は、トラクタ１が自律走行する自律走行経路を生成するように構成されている。また、無線通信端末２には、記憶部（図示省略）が備えられており、この記憶部には、ユーザにより登録された情報等、各種の情報が記憶されている。
　トラクタ１の自律走行を行う場合には、ユーザが無線通信端末２のタッチパネル等を操作して各種の情報を入力することで、無線通信端末２の経路生成部２２が、それら各種の入力情報等に基づいて、トラクタ１が自律走行する自律走行経路を生成している。経路生成部２２は、始端位置、終端位置、走行方向、及び、どのような形状の経路であるか等、走行経路に関する各種の情報を特定して、自律走行経路を生成している。例えば、図３に示すように、経路生成部２２は、自律走行経路として、トラクタ１を自律走行させながら耕耘等の作業を行う作業経路Ｋ１と、作業経路Ｋ１から次の作業経路Ｋ１にトラクタ１を旋回させる旋回経路Ｋ２とを生成している。そして、経路生成部２２にて生成される自律走行経路Ｋ１、Ｋ２は、図３に示すように、無線通信端末２のタッチパネルに表示可能に構成されている。図３に示す自律走行経路は、あくまで一例であり、経路生成部２２が、どのような自律走行経路を生成するかは適宜変更が可能である。
　図３に示すように、経路生成部２２が自律走行経路Ｋ１、Ｋ２を生成するに当たり、まず、特定領域設定部２４が、トラクタ１を自律走行させる特定領域Ｈ（例えば、圃場）を設定している。特定領域Ｈは、自律走行経路Ｋ１、Ｋ２が生成される第１領域Ｒ１と、自律走行経路Ｋ１，Ｋ２が生成されない第２領域Ｒ２とを有しており、第１領域Ｒ１は、作業を行う作業領域Ｒ１ａと作業を行わない非作業領域Ｒ１ｂとを有している。経路生成部２２は、第１領域Ｒ１の作業領域Ｒ１ａに対して作業経路Ｋ１を生成し、第１領域Ｒ１の非作業領域Ｒ１ｂに対して旋回経路Ｋ２を生成している。作業経路Ｋ１は、第１領域Ｒ１内において一端側から他端側に向けて自律走行させる直線状の経路であり、この直線状の経路が第１領域Ｒ１の全体に亘って特定領域Ｈ（圃場）の幅方向に隣接して複数並ぶように生成されている。旋回経路Ｋ２は、第１領域Ｒ１内の両端側において、特定領域Ｈ（圃場）の幅方向に並ぶ２つの作業経路Ｋ１についてその端部同士を接続してトラクタ１を旋回させるための経路として生成されている。
　上述の如く、経路生成部２２が自律走行経路Ｋ１、Ｋ２を生成しているので、複数の作業経路Ｋ１のいずれか１つの作業経路Ｋ１を開始経路として、自律走行を開始することができる。開始経路については、複数の作業経路Ｋ１の内、どの作業経路Ｋ１であるかが予め設定されておらず、複数の作業経路Ｋ１の内から１つの作業経路Ｋ１を開始経路として決定することで、自律走行を開始するようにしている。ちなみに、開始経路として決定可能な自律走行経路は、自律走行経路Ｋ１、Ｋ２の内、作業経路Ｋ１のみとしている。
　開始経路を決定する際には、トラクタ１によって自律走行が開始される前に、まず、特定部２３が、複数の作業経路Ｋ１の内、トラクタ１が自律走行を開始することが可能な自律走行候補経路を特定している。図３及び図４に示すように、特定部２３は、トラクタ１の位置情報及び方位情報に基づいて候補特定用領域Ｐを設定し、複数の作業経路Ｋ１の内、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であって、且つ、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定している。
　候補特定用領域Ｐの設定について説明すると、図３に示すように、トラクタ１の進行方向に延びる進行直線Ｔ１を、トラクタ１の現在位置を中心として左右に回転角度θだけ回転させた右側直線Ｔ２と左側直線Ｔ３とを設定する。そして、右側直線Ｔ２と左側直線Ｔ３との間の領域であって、且つ、トラクタ１の現在位置から設定距離Ｌまでの範囲の領域を、候補特定用領域Ｐとして設定している。このようにして、トラクタ１の現在位置を基準としてトラクタ１の進行方向に向かって広がる四角形状の候補特定用領域Ｐが設定されている。候補特定用領域Ｐは、上述のような四角形状の領域に限らず、例えば、三角形状や円弧状等、各種の形状を適用することができ、各種の条件に応じて、トラクタ１の進行方向とは逆方向の領域を含まないように候補特定用領域Ｐを設定することができる。また、候補特定用領域Ｐは、一定の領域を設定することもできるが、トラクタ１の現在位置等、トラクタ１の状況に応じて変更設定することもできる。
　特定部２３は、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であって、且つ、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定するので、図３及び図４に示すように、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であって、且つ、候補特定用領域Ｐに複数（例えば、２つ）の作業経路Ｋ１が含まれていると、特定部２３は、その複数の作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定している。特定部２３にて特定された自律走行候補経路Ｋ３については、図４の太線にて示すように、複数の作業経路Ｋ１の内、どの作業経路Ｋ１が自律走行候補経路Ｋ３として特定されているのかが識別可能な状態で、無線通信端末２のタッチパネルに表示可能に構成されている。
　ここで、特定部２３は、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であって、且つ、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１を必ず自律走行候補経路Ｋ３として特定するのではなく、図５に示すように、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であって、且つ、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１であっても、除外条件に合致する作業経路Ｋ１は自律走行候補経路Ｋ３として特定していない。除外条件としては、下記の（１）～（４）としている。ちなみに、図５は、下記の（１）にて規定される除外条件に合致する場合を示している。
（１）図５に示すように、トラクタ１の現在位置と作業経路Ｋ１の始端位置との間に圃場外領域Ｗ１が存在する作業経路Ｋ１が除外条件に合致する。また、図５に示すように、候補特定用領域Ｐにおける右側直線Ｔ２及び左側直線Ｔ３に対して交点を有する作業経路Ｋ１が存在する場合に、トラクタ１の現在位置から右側直線Ｔ２又は左側直線Ｔ３と作業経路Ｋ１との交点までの間に障害物Ｗ２があると、その作業経路Ｋ１が除外条件に合致する。ちなみに、図５中、左側から３つ目の作業経路Ｋ１が候補特定用領域Ｐに含まれているが、その作業経路Ｋ１の始端位置とトラクタ１の現在位置との間に圃場外領域Ｗ１が存在している。また、図５中、左側から５つ目の作業経路Ｋ１と右側直線Ｔ２との交点が存在するが、トラクタ１の現在位置と交点との間に障害物Ｗ２が存在している。
（２）トラクタ１の現在位置から始点位置又は右側直線Ｔ２及び左側直線Ｔ３との交点までの距離に基づいて定められる優先順位が低い作業経路Ｋ１が除外条件に合致する。尚、優先順位は、トラクタ１の現在位置から始点位置又は右側直線Ｔ２及び左側直線Ｔ３との交点までの距離が近い作業経路Ｋ１から順に上限数に至るまで高い優先順位が設定される一方、上限数を超えた作業経路Ｋ１には低い優先順位が設定される。
（３）トラクタ１の現在位置から右側直線Ｔ２又は左側直線Ｔ３との交点までの距離が最大設定距離よりも大きい作業経路Ｋ１が除外条件に合致する。また、トラクタ１の現在位置から始点位置までの距離が最大設定距離よりも大きい作業経路Ｋ１が除外条件に合致するとすることもできる。
（４）既に自律走行が行われて、作業済みの作業経路Ｋ１が除外条件に合致する。ちなみに、図６中、グレー部分にて示すように、無線通信端末２では、複数の作業経路Ｋ１の内、どの作業経路Ｋ１が作業済みであるかを把握しており、図６に示すように、作業済みの作業経路Ｋ１を塗り潰す等により識別可能な状態でタッチパネルに表示可能に構成されている。
　除外条件については、適宜設定することができ、例えば、上記の（１）～（４）の内、１つの条件又は複数の条件を選択可能することもできる。また、上記の（１）～（４）以外の条件としては、例えば、図３に示すように、右側直線Ｔ２又は左側直線Ｔ３と作業経路Ｋ１に沿う直線Ｖ２（第２直線に相当する）との成す角度αが所定角度を上回る作業経路Ｋ１が除外条件に合致するとすることもできる。ここで、所定角度は、例えば、右側直線Ｔ２及び左側直線Ｔ３を設定する際に基準となる回転角度θよりも小さい角度を設定することができる。
　特定部２３は、複数の作業経路Ｋ１の内、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であって、且つ、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１が存在しない場合に、図６に示すように、トラクタ１の位置情報（図６中左側に位置するトラクタ１の位置情報）と各作業経路Ｋ１の始端位置情報とから特定される第１直線Ｖ１と、その作業経路Ｋ１に沿う第２直線Ｖ２とが成す角度βに基づいて自律走行候補経路Ｋ３を特定している。特定部２３は、第１直線Ｖ１と第２直線Ｖ２とが成す角度βが所定角度（例えば、９０度）以上の作業経路Ｋ１が存在すれば、その作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定している。
　上述の如く、トラクタ１が第１領域Ｒ１（図３及び図４参照）に位置する場合には、特定部２３が、候補特定用領域Ｐに基づいて自律走行候補経路Ｋ３を特定する通常特定処理を所定時間継続して行う。特定部２３は、通常特定処理において、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であるとともに、候補特定用領域Ｐに含まれており、且つ、除外条件に合致しない作業経路Ｋ１が存在すると、その作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定している。そして、通常特定処理を所定時間継続しても、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１の内、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１が存在しない場合に、特定部２３は、図６に示すように、第１直線Ｖ１と第２直線Ｖ２とが成す角度βに基づいて自律走行候補経路Ｋ３を特定する始端特定処理を行う。特定部２３は、始端特定処理において、第１直線Ｖ１と第２直線Ｖ２とが成す角度βが所定角度（例えば、９０度）以上の作業経路Ｋ１が存在すれば、その作業経路Ｋ１を自律走行候補経路Ｋ３として特定している。
　ここで、特定部２３が始点特定処理を行う場合は、通常特定処理を行っても、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１の内、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１が存在しない場合に限らず、例えば、トラクタ１が複数の旋回経路Ｋ２が生成される非作業領域Ｒ１ｂに位置する場合に、特定部２３が始端特定処理を行うこともできる。このように、トラクタ１の現在位置が圃場Ｈの内、どの領域に位置するかによって、特定部２３が始端特定処理を行うようにすることもできる。
　また、図６中、右側のトラクタ１にて示すように、トラクタ１が第２領域Ｒ２に位置する場合には、特定部２３が、第１直線Ｖ１と第２直線Ｖ２とが成す角度βに基づく自律走行候補経路Ｋ３の特定は行わず、候補特定用領域Ｐに基づく自律走行候補経路Ｋ３を継続している。これにより、トラクタ１が第２領域Ｒ２に位置する場合には、特定部２３が、通常特定処理のみを行い、トラクタ１の進行方向と同じ走行方向の作業経路Ｋ１であるとともに、候補特定用領域Ｐに含まれており、且つ、除外条件が合致しない作業経路Ｋ１が存在するまで、通常特定処理が継続されることになる。
　このようにして、特定部２３にて自律走行候補経路Ｋ３を特定すると、無線通信端末２は、特定部２３にて特定した自律走行候補経路Ｋ３に関する候補経路情報をトラクタ１に送信する。トラクタ１の車両側制御部１２は、無線通信端末２からの送信によって候補経路情報を取得すると、自律走行開始条件を満たすか否かの確認を行う。車両側制御部１２は、下記の（１）～（５）の内、（１）、（２）、（３）又は（４）、（５）の４つの条件を満たすと、自律走行開始条件が満たされていると判定するとともに、自律走行候補経路Ｋ３の中から自律走行を開始する開始経路を決定している。ちなみに、（１）、（２）、（５）の条件は、自律走行候補経路Ｋ３の中から開始経路を特定するための条件となっており、複数の自律走行候補経路Ｋ３があっても、開始経路として１つの自律走行候補経路Ｋ３が決定されることになる。
（１）トラクタ１の現在位置と自律走行候補経路Ｋ３との横方向での偏差が所定距離（例えば、±１００ｃｍ）以内である。
（２）トラクタ１の進行方向の方位と自律走行候補経路Ｋ３の方位との方位偏差が所定角度（例えば、±１５ｄｅｇ）以内である。
（３）トラクタ１の現在位置が作業領域Ｒ１ａ（図３参照）である場合、トラクタ１の現在位置から非作業領域Ｒ１ｂ（図３参照）までの距離が所定距離（例えば、１０ｍ）以上である。
（４）トラクタ１の現在位置が非作業領域Ｒ１ｂ（図３参照）である場合、トラクタ１の現在位置から作業領域Ｒ１ａ（図３参照）までの距離が所定距離（例えば、５ｍ）以内である。
（５）上記の（１）及び（２）を満たす自律走行候補経路Ｋ３が同一である状態が所定時間（例えば、１秒）継続している。
　車両側制御部１２は、自律走行開始条件が満たされると、自律走行を開始する開始経路がどの特定経路であるかを示す自律走行許可情報を無線通信端末２に送信する。これにより、無線通信端末２では、自律走行候補経路Ｋ３の内、開始経路がどの特定経路であるかを識別可能にタッチパネルに表示し、自律走行の開始を指示できる状態となる。
　無線通信端末２では、ユーザがタッチパネルを操作して自律走行の開始が指示されると、無線通信端末２は、自律走行の開始指示をトラクタ１に送信する。これにより、トラクタ１では、車両側制御部１２が、自律走行の開始指示を受けることで、情報取得部１３にて自己の現在位置情報（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、開始経路に沿ってトラクタ１を自律走行させて、自律走行を開始している。
　ここで、自律走行を開始するためには、車両側制御部１２が開始経路に関する開始経路情報を取得しておくことが必要となるので、この開始経路情報の取得について説明する。
　車両側制御部１２は、自律走行開始条件を満たすか否かの確認を行う前に、無線通信端末２からの送信により候補経路情報を取得している。自律走行を開始する開始経路は、自律走行候補経路Ｋ３の中から決定されているので、候補経路情報には、自律走行を開始する開始経路に関する開始経路情報が含まれている。よって、車両側制御部１２は、候補経路情報を取得することで、開始経路情報を取得していることになる。これにより、開始経路情報について、無線通信端末２からトラクタ１への送信を行わずに、トラクタ１の車両側制御部１２が開始経路情報を取得することができる。
　また、車両側制御部１２による開始経路情報の取得については、無線通信端末２から開始経路情報をトラクタ１に送信することで、無線通信端末２が開始経路情報を取得することもできる。この場合、無線通信端末２では、自律走行許可情報に基づいて、自律走行を開始する開始経路がどの自律走行候補経路Ｋ３であるかを特定することができるので、無線通信端末２は、開始経路情報をトラクタ１に送信することができ、この開始経路情報の送信によって、車両側制御部１２が開始経路情報を取得することができる。
　このようにして、自律走行が開始された後には、無線通信端末２は、トラクタ１側からの要求に応じて、自律走行経路に関する経路情報をトラクタ１に送信している。これにより、車両側制御部１２は、トラクタ１が自律走行をする自律走行経路に関する経路情報を取得することができるので、その経路情報に基づいて、情報取得部１３にて自己の現在位置情報（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、自律走行経路に沿ってトラクタ１を自律走行させるようにしている。
　〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、トラクタ１が第１領域Ｒ１に位置する場合に、特定部２３は、複数の作業経路Ｋ１の内、候補特定用領域Ｐに含まれる作業経路Ｋ１が存在しなければ、第１直線Ｖ１と第２直線Ｖ２とが成す角度βに基づいて自律走行候補経路Ｋ３を特定しているが、トラクタ１が第２領域Ｒ２に位置する場合と同様に、第１直線Ｖ１と第２直線Ｖ２とが成す角度βに基づく自律走行候補経路Ｋ３の特定は行わず、候補特定用領域Ｐに基づく自律走行候補経路Ｋ３の特定を継続することもできる。
（２）上記実施形態では、経路生成部２２、特定部２３、及び、特定領域設定部２４を無線通信端末２に備えた例を示したが、例えば、経路生成部２２、特定部２３、及び、特定領域設定部２４をトラクタ１の車両側制御部１２に備えることもでき、また、外部の管理装置等に備えることもできる。よって、経路生成部２２、特定部２３、及び、特定領域設定部２４をどのような装置に備えるかは適宜変更が可能である。
　本発明は、作業車両を自律走行させる場合に、自律走行を開始する予定走行経路を特定するための各種の走行経路特定システムに適用できる。
１　　　　　トラクタ（作業車両）
１２　　　　車両側制御部（制御部）
１３　　　　情報取得部
１４　　　　車両側無線通信部
２２　　　　経路生成部
２３　　　　特定部
２４　　　　特定領域設定部
Ｈ　　　　　特定領域（圃場）
Ｋ１　　　　作業経路（予定走行経路）
Ｋ２　　　　旋回経路（予定走行経路）
Ｋ３　　　　自律走行候補経路
Ｒ１　　　　第１領域
Ｒ２　　　　第２領域
Ｐ　　　　　候補特定用領域
Ｖ１　　　　第１直線
Ｖ２　　　　第２直線
β　　　　　第１直線と第２直線とが成す角度

Claims (4)

  1. 　作業車両を自律走行させる複数の作業経路を含む予定走行経路を生成する経路生成部と、
    　前記作業車両を各予定走行経路に沿って自律走行させることが可能な制御部と、
    　前記作業車両の位置情報及び方位情報を取得する情報取得部と、
    　前記作業車両によって自律走行が開始される前に前記作業車両が自律走行を開始することが可能な自律走行候補経路を特定する特定部とを備え、
    　前記特定部は、前記作業車両の位置情報及び方位情報に基づいて候補特定用領域を設定し、前記複数の作業経路の内、前記候補特定用領域に含まれる作業経路を前記自律走行候補経路として特定可能であることを特徴とする走行経路特定システム。
  2. 　前記特定部は、前記候補特定用領域に含まれる作業経路であっても、除外条件に合致する作業経路は前記自律走行候補経路として特定しないことを特徴とする請求項１に記載の走行経路特定システム。
  3. 　前記特定部は、前記複数の作業経路の内、前記候補特定用領域に含まれる作業経路が存在しない場合に、前記作業車両の位置情報と各作業経路の始端位置情報とから特定される第１直線と、その作業経路に沿う第２直線とが成す角度に基づいて前記自律走行候補経路を特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行経路特定システム。
  4. 　前記作業車両を自律走行させる特定領域を設定する特定領域設定部を備え、
    　前記特定領域は、前記予定走行経路が生成される第１領域と、前記予定走行経路が生成されない第２領域とを有し、
    　前記特定部は、前記作業車両が前記第２領域に位置する場合に、前記第１直線と前記第２直線とが成す角度に基づく前記自律走行候補経路の特定は行わず、前記候補特定用領域に基づく前記自律走行候補経路の特定を継続することを特徴とする請求項３に記載の走行経路特定システム。
PCT/JP2018/001575 2017-03-03 2018-01-19 走行経路特定システム WO2018159147A1 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210996887.9A CN115454052A (zh) 2017-03-03 2018-01-19 行驶路径特定系统
KR1020237007167A KR20230038298A (ko) 2017-03-03 2018-01-19 주행 경로 특정 시스템
US16/490,436 US11181912B2 (en) 2017-03-03 2018-01-19 Travel route determination system
KR1020197013996A KR102365444B1 (ko) 2017-03-03 2018-01-19 주행 경로 특정 시스템
EP18760966.4A EP3591488B1 (en) 2017-03-03 2018-01-19 Travel route specification system
CN201880007199.7A CN110325936B (zh) 2017-03-03 2018-01-19 行驶路径特定系统
KR1020227004868A KR102508275B1 (ko) 2017-03-03 2018-01-19 주행 경로 특정 시스템
US17/511,603 US11675352B2 (en) 2017-03-03 2021-10-27 Travel route determination system
US18/140,585 US20230266758A1 (en) 2017-03-03 2023-04-27 Travel Route Determination System

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-040432 2017-03-03
JP2017040432A JP6673862B2 (ja) 2017-03-03 2017-03-03 走行経路特定システム

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/490,436 A-371-Of-International US11181912B2 (en) 2017-03-03 2018-01-19 Travel route determination system
US17/511,603 Continuation US11675352B2 (en) 2017-03-03 2021-10-27 Travel route determination system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018159147A1 true WO2018159147A1 (ja) 2018-09-07

Family

ID=63370280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/001575 WO2018159147A1 (ja) 2017-03-03 2018-01-19 走行経路特定システム

Country Status (6)

Country Link
US (3) US11181912B2 (ja)
EP (1) EP3591488B1 (ja)
JP (1) JP6673862B2 (ja)
KR (3) KR102508275B1 (ja)
CN (2) CN110325936B (ja)
WO (1) WO2018159147A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018219665A1 (de) * 2018-11-16 2020-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuereinheit zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs
EP3900507B1 (en) * 2018-12-20 2024-10-16 Kubota Corporation Travel working machine
JP2021071765A (ja) * 2019-10-29 2021-05-06 株式会社日立ビルシステム 経路データ収集装置
CN110915335A (zh) * 2019-11-12 2020-03-27 广东交通职业技术学院 一种自动耕作系统和方法
TW202229067A (zh) 2020-12-25 2022-08-01 日商井關農機股份有限公司 作業車輛的控制系統
JP2022102955A (ja) 2020-12-25 2022-07-07 井関農機株式会社 作業車両の制御システム
JP7441385B2 (ja) * 2020-12-28 2024-03-01 井関農機株式会社 作業車両の制御システム
JP7428123B2 (ja) * 2020-12-28 2024-02-06 井関農機株式会社 作業車両の制御システム
JP2022183962A (ja) * 2021-05-31 2022-12-13 ヤンマーホールディングス株式会社 経路決定方法、経路決定システム、及び経路決定プログラム
DE102022105922A1 (de) * 2022-03-14 2023-09-14 Krone Agriculture Se Verfahren zur fahrroutenoptimierung
DE102022105920A1 (de) * 2022-03-14 2023-09-14 Krone Agriculture Se Verfahren zur fahrroutenoptimierung
JP2023150418A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 ヤンマーホールディングス株式会社 経路生成方法、経路生成システム、及び経路生成プログラム
JP2023150414A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 ヤンマーホールディングス株式会社 経路生成方法、経路生成システム、及び経路生成プログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015119265A1 (ja) 2014-02-06 2015-08-13 ヤンマー株式会社 走行制御システム
JP2016106608A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 井関農機株式会社 農用作業車両

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10219614A (ja) * 1997-02-04 1998-08-18 Fujita Corp 車両の自動走行制御方法およびシステム
US7110881B2 (en) * 2003-10-07 2006-09-19 Deere & Company Modular path planner
JP2006048614A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Yamaha Motor Co Ltd 無人運転走行車両
JP2009257991A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Denso Corp カーナビゲーションシステム
US9823082B2 (en) * 2011-08-24 2017-11-21 Modular Mining Systems, Inc. Driver guidance for guided maneuvering
CN103197675B (zh) * 2013-03-13 2016-05-25 北京矿冶研究总院 地下铲运机自主行驶和避障运动控制及目标路径规划方法
KR102475681B1 (ko) * 2014-02-06 2022-12-07 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤 병주 작업 시스템
WO2015118730A1 (ja) * 2014-02-06 2015-08-13 ヤンマー株式会社 併走作業システムの遠隔操作装置
KR102140854B1 (ko) * 2014-02-06 2020-08-03 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤 자율 주행 작업 차량의 주행 경로 설정 방법
JP6368964B2 (ja) * 2014-03-26 2018-08-08 ヤンマー株式会社 作業車両の制御装置
WO2015147224A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 ヤンマー株式会社 自律走行作業車両
WO2015178446A1 (ja) * 2014-05-22 2015-11-26 ヤンマー株式会社 作業車両の走行システム
WO2016009688A1 (ja) * 2014-07-16 2016-01-21 株式会社リコー システム、機械、制御方法、プログラム
CN104407613B (zh) * 2014-10-20 2017-03-22 河南工业职业技术学院 一种避障路径平滑优化方法
JP2016114984A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 福田　敏男 作業車両
US9778658B2 (en) * 2015-03-13 2017-10-03 Nissan North America, Inc. Pattern detection using probe data
EP3427562B1 (en) * 2016-03-09 2020-09-02 Yanmar Co., Ltd. Travel region specification device
JP6727944B2 (ja) * 2016-06-17 2020-07-22 株式会社クボタ 圃場走行経路生成システム及び圃場作業車

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015119265A1 (ja) 2014-02-06 2015-08-13 ヤンマー株式会社 走行制御システム
JP2016106608A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 井関農機株式会社 農用作業車両

Also Published As

Publication number Publication date
EP3591488A4 (en) 2020-11-04
JP6673862B2 (ja) 2020-03-25
EP3591488B1 (en) 2022-11-09
KR102365444B1 (ko) 2022-02-18
US11675352B2 (en) 2023-06-13
KR20230038298A (ko) 2023-03-17
US20220050458A1 (en) 2022-02-17
CN115454052A (zh) 2022-12-09
KR102508275B1 (ko) 2023-03-08
JP2018147163A (ja) 2018-09-20
CN110325936A (zh) 2019-10-11
US20200033856A1 (en) 2020-01-30
KR20220027256A (ko) 2022-03-07
US20230266758A1 (en) 2023-08-24
CN110325936B (zh) 2022-09-09
US11181912B2 (en) 2021-11-23
EP3591488A1 (en) 2020-01-08
KR20190073444A (ko) 2019-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018159147A1 (ja) 走行経路特定システム
US8744644B2 (en) Apparatus and method for detecting location of vehicle
US11234356B2 (en) Traveling route setting device
US9448561B2 (en) Work vehicle cooperation system
KR102287713B1 (ko) 경로 생성 시스템
CN105270399A (zh) 利用车辆通信控制车辆的设备及其方法
CN103096247A (zh) 利用移动基站控制车辆间的相对位置的方法和系统
JP2017524594A (ja) 自動車を目標位置に移動させる方法及び装置
JP2018147421A (ja) 経路生成システム
JP7069364B2 (ja) 作業車両
WO2016103950A1 (ja) サーバ、ナビゲーション装置、及び広告情報配信システムにおける配信除外エリアの設定方法
JP6945026B2 (ja) 走行経路特定システム
JP7223087B2 (ja) 走行経路特定方法
JP2012098077A (ja) 位置情報提供装置、位置情報提供システム、及び位置情報提供方法
WO2018159262A1 (ja) 経路情報転送システム
US9465113B2 (en) Machine positioning system utilizing relative pose information
JP2010003173A (ja) 運転支援システム及び運転支援装置
US10405143B2 (en) Systems and methods for autonomous equipment operation where GPS not available
JP2021044007A (ja) 経路情報転送システム
JP2012199780A (ja) 移動体通信装置及び個人情報保護方法
JP2018105669A (ja) 消費電力制御システム、ナビゲーションシステム、消費電力制御プログラムおよび制御プログラム
JP2021063818A (ja) 自動走行作業車両のための衛星測位システム
JP2020028273A (ja) 走行経路表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18760966

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197013996

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018760966

Country of ref document: EP