路径生成方法、路径生成装置以及路径生成程序与流程

文档序号:32565928发布日期:2022-12-16 19:55阅读:134来源:国知局
路径生成方法、路径生成装置以及路径生成程序与流程

1.本发明涉及生成在行驶区域自动行驶的行驶车辆的目标路径的路径生成方法、路径生成装置以及路径生成程序。


背景技术:

2.已知一种作业车辆,其在田地、农场等作业地,按照预先设定的目标路径自动行驶(例如参照专利文献1)。上述作业车辆具备以下功能:通过搭载于上述作业车辆的传感器检测上述作业车辆的倾斜角度,并基于检测出的倾斜角度来变更或停止上述作业车辆的行驶速度。
3.专利文献1:日本特开2005-215742号公报
4.但是,以往的上述作业车辆由于是在倾斜地自动行驶中检测倾斜角度来控制行驶的结构,因此上述作业车辆根据在自动行驶中检测出的倾斜地的倾斜角度,来变更预先设定的行驶速度,或者停止行驶。因此,根据以往的上述作业车辆,用户(操作员)难以事先掌握作业车辆实际在倾斜地行驶时的行驶速度,难以准确地掌握所需作业时间等作业预定。


技术实现要素:

5.本发明的目的涉及能够在开始自动行驶前掌握在倾斜地自动行驶的作业车辆的行驶速度的路径生成方法、路径生成装置以及路径生成程序。
6.本发明所涉及的路径生成方法为生成在行驶区域自动行驶的行驶车辆的目标路径的路径生成方法,其中,执行以下处理:取得上述行驶区域的倾斜角度;基于上述行驶区域的上述倾斜角度来将上述行驶车辆的行驶速度设定于上述行驶区域;以及生成包含设定于上述行驶区域的上述行驶速度的速度信息的上述目标路径。
7.本发明所涉及的路径生成装置为生成在行驶区域自动行驶的行驶车辆的目标路径的路径生成装置,其中,具备取得处理部、速度设定处理部以及路径生成处理部。上述取得处理部取得上述行驶区域的倾斜角度。上述速度设定处理部基于上述行驶区域的上述倾斜角度来将上述行驶车辆的行驶速度设定于上述行驶区域。上述路径生成处理部生成包含设定于上述行驶区域的上述行驶速度的速度信息的上述目标路径。
8.本发明所涉及的路径生成程序为生成在行驶区域自动行驶的行驶车辆的目标路径的程序。并且,上述路径生成程序用于使一个或者多个处理器执行如下处理:取得上述行驶区域的倾斜角度;基于上述行驶区域的上述倾斜角度来将上述行驶车辆的行驶速度设定于上述行驶区域;以及生成包含设定于上述行驶区域的上述行驶速度的速度信息的上述目标路径。
9.根据本发明,能够提供能够在开始自动行驶前掌握在倾斜地自动行驶的作业车辆的行驶速度的路径生成方法、路径生成装置以及路径生成程序。
附图说明
10.图1是表示本发明的实施方式所涉及的自动行驶系统的整体结构的示意图。
11.图2是表示本发明的实施方式所涉及的自动行驶系统的结构的框图。
12.图3是从左前方侧观察本发明的实施方式所涉及的作业车辆的外观图。
13.图4a是从左侧观察本发明的实施方式所涉及的作业车辆的左侧面的外观图。
14.图4b是从右侧观察本发明的实施方式所涉及的作业车辆的右侧面的外观图。
15.图4c是从背面侧观察本发明的实施方式所涉及的作业车辆的背面的外观图。
16.图5是表示本发明的实施方式所涉及的农作物列的一个例子的图。
17.图6是表示本发明的实施方式所涉及的目标路径的一个例子的图。
18.图7a是用于说明本发明的实施方式所涉及的目标路径的生成方法的图。
19.图7b是用于说明本发明的实施方式所涉及的目标路径的生成方法的图。
20.图8是表示本发明的实施方式所涉及的田地的一个例子的图。
21.图9是表示本发明的实施方式所涉及的农作物列的排列状态的一个例子的图。
22.图10是表示本发明的实施方式所涉及的作业路径的倾斜状态的一个例子的图。
23.图11是表示本发明的实施方式所涉及的作业车辆在倾斜地行驶的行驶状态的一个例子的侧视图。
24.图12是表示本发明的实施方式所涉及的作业车辆在倾斜地行驶的行驶状态的一个例子的后视图。
25.图13a是用于说明计算本发明的实施方式所涉及的作业路径的左右方向的倾斜角度的方法的图。
26.图13b是用于说明计算本发明的实施方式所涉及的作业路径的左右方向的倾斜角度的方法的图。
27.图14是表示在本发明的实施方式所涉及的自动行驶系统中利用的行驶速度信息的一个例子的图。
28.图15a是表示显示于本发明的实施方式所涉及的操作终端的显示画面的一个例子的图。
29.图15b是表示显示于本发明的实施方式所涉及的操作终端的显示画面的一个例子的图。
30.图15c是表示显示于本发明的实施方式所涉及的操作终端的显示画面的一个例子的图。
31.图15d是表示显示于本发明的实施方式所涉及的操作终端的显示画面的一个例子的图。
32.图15e是表示显示于本发明的实施方式所涉及的操作终端的显示画面的一个例子的图。
33.图16是表示由本发明的实施方式所涉及的自动行驶系统执行的路径生成处理的步骤的一个例子的流程图。
34.图17是用于说明计算本发明的实施方式所涉及的田埂区域的倾斜角度的方法的图。
35.图18是表示显示于本发明的实施方式所涉及的操作终端的显示画面的一个例子
的图。
36.图19是表示在本发明的实施方式所涉及的自动行驶系统中利用的行驶速度信息的一个例子的图。
具体实施方式
37.以下的实施方式是将本发明具体化的一个例子,并非限定本发明的技术范围。
38.[自动行驶系统1]
[0039]
如图1及图2所示,本发明的实施方式所涉及的自动行驶系统1包括作业车辆10、操作终端20、基站40以及卫星50。作业车辆10与操作终端20能够经由通信网n1进行通信。例如,作业车辆10与操作终端20能够经由移动电话网络、分组网络或者无线lan进行通信。
[0040]
在本实施方式中,以作业车辆10是进行向种植在田地f的农作物v(参照图5)喷洒药液、水等喷洒作业的车辆的情况为例进行说明。田地f例如是葡萄园、苹果园等果园。农作物v例如是葡萄的果树。上述喷洒作业例如是向农作物v喷洒药液、水等喷洒物的作业。作为其他实施方式,作业车辆10也可以是进行除草作业的车辆、进行割叶作业的车辆、进行收割作业的车辆。作业车辆10是本发明的行驶车辆的一个例子。
[0041]
农作物v在田地f中以规定的间隔配置为多列。具体地,如图5所示,多个农作物v在规定的方向(d1方向)上被种植成直线状,构成包含排列成直线状的多个农作物v的农作物列vr。图5中例示了3个农作物列vr。各农作物列vr在列方向(d2方向)上以规定的间隔w1配置。相邻的农作物列vr的间隔w2的区域(空间),成为作业车辆10一边在d1方向上行驶一边对农作物v进行喷洒作业的作业通路。
[0042]
另外,作业车辆10能够沿着预先设定的目标路径r自动行驶(自主行驶)。例如,如图6所示,作业车辆10从作业开始位置s(本发明的行驶开始位置)到作业结束位置g(本发明的行驶结束位置),沿着包含作业路径r1(作业路径r1a~r1f)及移动路径r2的目标路径r自动行驶。作业路径r1是作业车辆10对农作物v进行喷洒作业的直线状的路径,移动路径r2是作业车辆10不进行喷洒作业而是在农作物列vr间移动的路径。移动路径r2例如包含转弯路径及直行路径。在图6所示的例子中,在田地f中,配置有由农作物列vr1~vr11构成的农作物v。在图6中,将种植有农作物v的位置(农作物位置)用“vp”表示。并且,在图6的田地f行驶的作业车辆10具有车身100为门型的形状(参照图4c),一边跨在一个农作物列vr行驶,一边对该农作物列vr的农作物v及与该农作物列vr邻接的农作物列vr喷洒药液。例如,如图6所示,在作业车辆10跨在农作物列vr5行驶的情况下,作业车辆10的左侧车身(左侧部100l)在农作物列vr4、vr5之间的作业通路行驶,作业车辆10的右侧车身(右侧部100r)在农作物列vr5、vr6之间的作业通路行驶,且对农作物列vr4、vr5、vr6的农作物v喷洒药液。作业路径r1及移动路径r2分别是本发明的行驶路径的一个例子。
[0043]
另外,作业车辆10按规定的列顺序进行自动行驶。例如,作业车辆10跨在农作物列vr1行驶,接下来跨在农作物列vr3行驶,接下来跨在农作物列vr5行驶。像这样,作业车辆10根据预先设定的农作物列vr的顺序进行自动行驶。其中,作业车辆10也可以按农作物列vr的排列顺序逐列地行驶,还可以每隔多列行驶。
[0044]
卫星50是构成gnss(global navigation satellite system)等卫星定位系统的定位卫星,发送gnss信号(卫星信号)。基站40是构成卫星定位系统的基准点(基准站)。基站
40将用于计算作业车辆10的当前位置的修正信息发送至作业车辆10。
[0045]
搭载于作业车辆10的定位装置16执行利用从卫星50发送的gnss信号来计算作业车辆10的当前位置(纬度、经度、高度)及当前方位等的定位处理。具体地,定位装置16利用基于2台接收机(天线164及基站40)所接收到的定位信息(gnss信号等)和在基站40生成的修正信息来对作业车辆10进行定位的rtk(real time kinematic)方式等,而对作业车辆10进行定位。上述定位方式由于是公知技术,因此省略详细的说明。
[0046]
以下,针对构成自动行驶系统1的各构成要素的详细情况进行说明。
[0047]
[作业车辆10]
[0048]
图3是从左前方侧观察作业车辆10的外观图。图4a是从左侧观察作业车辆10的左侧面的外观图,图4b是从右侧观察作业车辆10的右侧面的外观图,图4c是从背面侧观察作业车辆10的背面的外观图。
[0049]
如图1~图4所示,作业车辆10具备车辆控制装置11、存储部12、行驶装置13、喷洒装置14、通信部15、定位装置16和障碍物检测装置17等。车辆控制装置11与存储部12、行驶装置13、喷洒装置14、定位装置16和障碍物检测装置17等电连接。其中,车辆控制装置11与定位装置16可以能够进行无线通信。
[0050]
通信部15是用于将作业车辆10通过有线或者无线连接到通信网n1,并经由通信网n1而与操作终端20等外部设备之间执行根据规定的通信协议的数据通信的通信接口。
[0051]
存储部12是存储各种信息的hdd(hard disk drive)或者ssd(solid state drive)等非易失性的存储部。在存储部12存储有用于使车辆控制装置11执行自动行驶处理的自动行驶程序等控制程序。例如,上述自动行驶程序非暂时性地记录于cd或者dvd等计算机可读的记录介质,并通过规定的读取装置(未图示)进行读取而存储于存储部12。其中,上述自动行驶程序也可以从服务器(未图示)经由通信网n1下载到作业车辆10而存储于存储部12。另外,在存储部12存储包含在操作终端20生成的目标路径r的信息的路径数据。例如,上述路径数据从操作终端20转送至作业车辆10而存储于存储部12。
[0052]
车辆控制装置11具有cpu、rom及ram等控制设备。上述cpu是执行各种运算处理的处理器。上述rom是预先存储用于使上述cpu执行各种运算处理的bios及os等控制程序的非易失性的存储部。上述ram是存储各种信息的易失性或者非易失性的存储部,作为上述cpu所执行的各种处理的临时存储存储器(作业区域)而使用。于是,车辆控制装置11通过由上述cpu执行预先存储于上述rom或者存储部12的各种控制程序,从而控制作业车辆10。
[0053]
车辆控制装置11控制作业车辆10的行驶。具体地,车辆控制装置11基于通过定位装置16定位的表示作业车辆10的位置的位置信息,来使作业车辆10沿着目标路径r自动行驶。例如,若上述定位状态成为能够rtk定位的状态,操作员在操作终端20的操作画面中按下开始按钮,则操作终端20对作业车辆10输出作业开始指示。车辆控制装置11若从操作终端20取得上述作业开始指示,则基于通过定位装置16定位的表示作业车辆10的位置的位置信息而使作业车辆10的自动行驶开始。由此,作业车辆10沿着目标路径r开始自动行驶,在上述作业通路中开始由喷洒装置14进行的喷洒作业。
[0054]
另外,车辆控制装置11若从操作终端20取得行驶停止指示,则使作业车辆10的自动行驶停止。例如,若操作员在操作终端20的操作画面中按下停止按钮,则操作终端20将上述行驶停止指示输出至作业车辆10。车辆控制装置11若从操作终端20取得上述行驶停止指
示,则使作业车辆10的自动行驶停止。由此,作业车辆10停止自动行驶,停止由喷洒装置14进行的喷洒作业。
[0055]
作业车辆10具备跨在排成多列地种植于田地f中的农作物v(果树)行驶的门型的车身100。如图4c所示,车身100通过左侧部100l、右侧部100r、以及将左侧部100l与右侧部100r连接的连接部100c而形成为门型,在左侧部100l、右侧部100r及连接部100c的内侧确保允许农作物v通过的空间100s。
[0056]
在车身100的左侧部100l及右侧部100r各自的下端部设置有履带101。在左侧部100l设置有发动机(未图示)、电池(未图示)等。在右侧部100r设置有喷洒装置14的贮存罐14a(参照图4b)等。像这样,通过向车身100的左侧部100l及右侧部100r分开配置构成部件,从而作业车辆10实现左右平衡的均衡化及低重心化。其结果,作业车辆10能够在田地f的斜面等处稳定地行驶。
[0057]
行驶装置13是使作业车辆10行驶的驱动部。行驶装置13具备发动机、履带101等。
[0058]
左右履带101以能够通过静液压式无级变速装置进行独立变速的状态被来自发动机的动力驱动。由此,车身100通过左右履带101在前进方向上被等速驱动,从而成为在前进方向上直行的前进状态,通过左右履带101在后退方向上被等速驱动,从而成为在后退方向上直行的后退状态。另外,车身100通过左右履带101在前进方向上被不等速地驱动,从而成为一边前进一边转弯的前进转弯状态,通过左右履带101在后退方向上被不等速地驱动,从而成为一边后退一边转弯的后退转弯状态。另外,车身100通过在左右任一方的履带101停止驱动的状态下驱动另一方的履带101,从而成为枢轴旋转(原地旋转)状态,通过左右履带101在前进方向和后退方向上被等速驱动,从而成为自旋旋转(中心旋转)状态。另外,车身100通过左右履带101被停止驱动而成为行驶停止状态。其中,左右履带101也可以构成为由电动马达进行驱动的电动式。
[0059]
如图4c所示,喷洒装置14具备:贮存药液等的贮存罐14a、对药液等进行压送的喷洒用泵(未图示)、对喷洒用泵进行驱动的电动式的喷洒马达(未图示)、在车身100的背部以纵向姿势左右各并排排列两条的喷洒管14b、在各喷洒管14b分别具备3个的合计12个喷洒喷嘴14c、变更药液等的喷洒量及喷洒模式的电子控制式的阀单元(未图示)、以及将它们连接的多个喷洒用配管(未图示)等。
[0060]
各喷洒喷嘴14c以能够在上下方向上进行位置变更的方式安装于对应的喷洒管14b。由此,各喷洒喷嘴14c能够根据喷洒对象物(农作物v)来变更与相邻的喷洒喷嘴14c之间的间隔及相对于喷洒管14b的高度位置。另外,各喷洒喷嘴14c被安装为能够根据喷洒对象物来变更相对于车身100的高度位置及左右位置。
[0061]
其中,在喷洒装置14中,设置于各喷洒管14b的喷洒喷嘴14c的数量能够根据农作物v的种类、各喷洒管14b的长度等而进行各种变更。
[0062]
如图4c所示,多个喷洒喷嘴14c中的、设置于最左端的喷洒管14b的3个喷洒喷嘴14c,朝向位于车身100的左外方的农作物va向左喷洒药液。多个喷洒喷嘴14c中的、设置于与最左端的喷洒管14b邻接的左内侧的喷洒管14b的3个喷洒喷嘴14c,朝向位于车身100的左右中央的空间100s的农作物vb向右喷洒药液。多个喷洒喷嘴14c中的、设置于最右端的喷洒管14b的3个喷洒喷嘴14c,朝向位于车身100的右外方的农作物vc向右喷洒药液。多个喷洒喷嘴14c中的、设置于与最右端的喷洒管14b邻接的右内侧的喷洒管14b的3个喷洒喷嘴
14c,朝向位于空间100s的农作物vb向左喷洒药液。
[0063]
通过上述的结构,在喷洒装置14中,设置于车身100的左侧部100l的2条喷洒管14b和6个喷洒喷嘴14c作为左侧的喷洒部14l发挥功能。并且,设置于车身100的右侧部100r的2条喷洒管14b和6个喷洒喷嘴14c作为右侧的喷洒部14r发挥功能。进而,左右喷洒部14l、14r在车身100的背部,以能够向左右方向进行喷洒的状态在左右喷洒部14l、14r之间隔开允许农作物vb通过(空间100s)的左右间隔而配置。
[0064]
在喷洒装置14中,基于喷洒部14l、14r的喷洒模式包含:喷洒部14l、14r各自向左右两个方向喷洒药液的4方向喷洒模式、和基于喷洒部14l、14r的喷洒方向被限定的方向限定喷洒模式。上述方向限定喷洒模式包含:喷洒部14l向左右两个方向喷洒药液,且喷洒部14r仅向左方向喷洒药液的左侧3方向喷洒模式;喷洒部14l仅向右方向喷洒药液,且喷洒部14r向左右两个方向喷洒药液的右侧3方向喷洒模式;喷洒部14l仅向右方向喷洒药液,且喷洒部14r仅向左方向喷洒药液的2方向喷洒模式;喷洒部14l仅向左方向喷洒药液,且喷洒部14r不喷洒药液的左侧1方向喷洒模式;以及喷洒部14r仅向右方向喷洒药液,且喷洒部14l不喷洒药液的右侧1方向喷洒模式。
[0065]
在车身100搭载有:基于从定位装置16取得的定位信息等来使车身100按照田地f的目标路径r自动行驶的自动行驶控制部、进行与发动机相关的控制的发动机控制部、进行与静液压式无级变速装置相关的控制的hst(hydro-static transmission)控制部、以及进行与喷洒装置14等作业装置相关的控制的作业装置控制部等。各控制部通过搭载有微控制器等的电子控制单元、存储于微控制器的非易失性存储器(例如闪存等eeprom)的各种信息及控制程序等而构建。在存储于非易失性存储器的各种信息中也可以包含事先生成的目标路径r等。在本实施方式中,将各控制部统称为“车辆控制装置11”(参照图2)。
[0066]
定位装置16是具备定位控制部161、存储部162、通信部163以及天线164等的通信设备。天线164设置在车身100的顶棚部(连接部100c)的前方及后方(参照图3)。另外,在车身100的顶棚部设置有显示作业车辆10的行驶状态的显示灯102等(参照图3)。其中,在定位装置16连接有上述电池,定位装置16在上述发动机停止中也能够运转。
[0067]
通信部163是用于将定位装置16通过有线或者无线连接到通信网n1,并经由通信网n1而与基站40等外部设备之间执行根据规定的通信协议的数据通信的通信接口。
[0068]
天线164是接收从卫星发送的电波(gnss信号)的天线。由于天线164设置在作业车辆10的前方及后方,因此能够高精度地对作业车辆10的当前位置及当前方位进行定位。
[0069]
定位控制部161是具备一个或者多个处理器、和非易失性存储器及ram等存储器的计算机系统。存储部162是存储用于使定位控制部161执行定位处理的控制程序、以及定位信息、移动信息等数据的非易失性存储器等。定位控制部161基于天线164从卫星50接收的gnss信号通过规定的定位方式(rtk方式等)对作业车辆10的当前位置及当前方位进行定位。
[0070]
障碍物检测装置17具备设置在车身100的前方左侧的雷达传感器171l、和设置在车身100的前方右侧的雷达传感器171r(参照图3)。各雷达传感器例如通过基于雷达传感器所照射的激光到达测距点并返回为止的往复时间来测定距测距点的距离的tof(time of flight)方式,测定从雷达传感器至测定范围的各测距点(测定对象物)的距离。
[0071]
雷达传感器171l将车身100的前方左侧的规定范围设定为测定范围,雷达传感器
171r将车身100的前方右侧的规定范围设定为测定范围。各雷达传感器将测定出的距各测距点的距离、相对于各测距点的扫描角(坐标)等测定信息发送至车辆控制装置11。
[0072]
另外,障碍物检测装置17具备:设置在车身100的前方侧的左右超声波传感器172f(参照图3)、和设置在车身100的后方侧的左右超声波传感器172r(参照图4a及图4b)。各超声波传感器通过基于超声波传感器所发送的超声波到达测距点并返回为止的往复时间来测定距测距点的距离的tof方式,测定从超声波传感器至测定对象物的距离。
[0073]
前方左侧的超声波传感器172f将车身100的前方左侧的规定范围设定为测定范围,前方右侧的超声波传感器172f将车身100的前方右侧的规定范围设定为测定范围,后方左侧的超声波传感器172r将车身100的后方左侧的规定范围设定为测定范围,后方右侧的超声波传感器172r将车身100的后方右侧的规定范围设定为测定范围。各超声波传感器将包含测定出的距测定对象物的距离和测定对象物的方向在内的测定信息发送至车辆控制装置11。
[0074]
另外,障碍物检测装置17具备:设置在车身100的前方侧的左右接触传感器173f(参照图3)、和设置在车身100的后方侧的左右接触传感器173r(参照图4a及图4b)。车身100的前方侧的接触传感器173f在障碍物接触到接触传感器173f的情况下检测障碍物。在车身100的后方侧的接触传感器173r的前方(作业车辆10的后方侧)设置有喷洒装置14,接触传感器173r在障碍物接触到喷洒装置14的情况下,通过喷洒装置14向后方(作业车辆10的前方侧)移动而检测障碍物。各接触传感器在检测到障碍物的情况下将检测信号发送至车辆控制装置11。
[0075]
通过上述的结构,能够使作业车辆10沿着目标路径r高精度地自动行驶,并且能够适当地进行基于喷洒装置14的药液等的喷洒作业。
[0076]
上述的作业车辆10的结构为本发明的作业车辆的一结构例,本发明并不限定于上述的结构。上述的作业车辆10是一边跨在第一农作物列vr行驶,一边进行向上述第一农作物列vr、和上述第一农作物列vr的左右方向的各第二农作物列vr喷洒喷洒物的喷洒作业的车辆。作为其他实施方式,作业车辆10也可以为车身100不是门型的形状,而是车身100整体在农作物列vr之间(作业通路)行驶的通常的形状。在该情况下,作业车辆10不跨在农作物列vr而是在各作业通路依次自动行驶。并且,喷洒装置14具备一个喷洒部,切换向左右两个方向喷洒药液的喷洒模式、仅向左方向喷洒药液的喷洒模式、以及仅向右方向喷洒药液的喷洒模式而进行喷洒作业。
[0077]
[操作终端20]
[0078]
如图2所示,操作终端20是具备控制部21、存储部22、操作显示部23以及通信部24等的信息处理装置。操作终端20也可以由平板终端、智能手机等便携终端构成。操作终端20是本发明的路径生成装置的一个例子。
[0079]
通信部24是用于将操作终端20通过有线或者无线连接到通信网n1,并经由通信网n1而与一个或者多个作业车辆10等外部设备之间执行根据规定的通信协议的数据通信的通信接口。
[0080]
操作显示部23是具备显示各种信息的液晶显示器或者有机el显示器那样的显示部、和接受操作的触摸面板、鼠标、或者键盘那样的操作部的用户接口。操作员能够在显示于上述显示部的操作画面中,进行操作上述操作部来登记各种信息(后述的作业车辆信息、
田地信息、作业信息等)的操作。并且,操作员能够对上述操作部进行操作来进行针对作业车辆10的作业开始指示、行驶停止指示等。并且,操作员能够在离开作业车辆10的地方,通过显示于操作终端20的行驶轨迹、车身100的周围图像,掌握在田地f内按照目标路径r自动行驶的作业车辆10的行驶状态、作业状况以及周围的状况。
[0081]
存储部22是存储各种信息的hdd或者ssd等非易失性的存储部。在存储部22中存储有用于使控制部21执行后述的路径生成处理(参照图16)的路径生成程序等控制程序。例如,上述路径生成程序非暂时性地记录于cd或者dvd等计算机可读取的记录介质,通过规定的读取装置(未图示)进行读取并存储于存储部22。其中,上述路径生成程序也可以从服务器(未图示)经由通信网n1下载到操作终端20并存储于存储部22。
[0082]
控制部21具有cpu、rom以及ram等控制设备。上述cpu是执行各种运算处理的处理器。上述rom是预先存储用于使上述cpu执行各种运算处理的bios及os等控制程序的非易失性的存储部。上述ram是存储各种信息的易失性或者非易失性的存储部,作为上述cpu所执行的各种处理的临时存储存储器(作业区域)而使用。于是,控制部21通过由上述cpu执行预先存储于上述rom或者存储部22的各种控制程序而控制操作终端20。
[0083]
如图2所示,控制部21包括设定处理部211、取得处理部212、速度设定处理部213、路径生成处理部214和输出处理部215等各种处理部。其中,控制部21通过由上述cpu执行根据上述控制程序的各种处理而作为上述各种处理部发挥功能。另外,也可以由电子回路构成一部分或者全部的上述处理部。其中,上述控制程序也可以是用于使多个处理器作为上述处理部发挥功能的程序。
[0084]
设定处理部211设定与作业车辆10相关的信息(以下,称为作业车辆信息。)、与田地f相关的信息(以下,称为田地信息。)、以及与作业(这里为喷洒作业)相关的信息(以下,称为作业信息。)并进行登记。
[0085]
在上述作业车辆信息的设定处理中,设定处理部211通过操作员由针对作业车辆10的机种、天线164在作业车辆10中安装的位置、作业机(这里为喷洒装置14)的种类、作业机的尺寸及形状、作业机相对于作业车辆10的位置、作业车辆10在作业中的车速及发动机转速、作业车辆10在转弯中的车速及发动机转速等信息,在操作终端20中进行登记的操作而设定该信息。在本实施方式中,作为作业机的信息,设定与喷洒装置14相关的信息。
[0086]
在上述田地信息的设定处理中,设定处理部211通过由操作员针对田地f的位置及形状、开始作业的作业开始位置s及结束作业的作业结束位置g(参照图6)、作业方向等信息,在操作终端20中进行登记的操作而设定该信息。其中,作业方向是指:在从田地f去除了田埂等非作业区域而得到的区域亦即作业区域中,一边通过喷洒装置14进行喷洒作业一边使作业车辆10行驶的方向。
[0087]
田地f的位置及形状的信息例如能够通过操作员以手动方式使作业车辆10沿着田地f的外周环绕一圈行驶,并计算此时的天线164的位置信息的推移,而自动地取得。另外,田地f的位置及形状也能够基于通过操作员在使操作终端20显示地图的状态下对操作终端20进行操作来指定该地图上的多个点而得到的多边形来取得。根据取得的田地f的位置及形状而确定的区域是能够使作业车辆10行驶的区域(行驶区域)。
[0088]
在上述作业信息的设定处理中,设定处理部211构成为作为作业信息能够设定作业车辆10在田埂处转弯的情况下所跳过的作业路径的数量亦即跳过数、田埂的宽度等。
[0089]
取得处理部212取得作业车辆10的行驶区域的倾斜角度。具体地,取得处理部212基于行驶区域内的多个坐标点的纬度、经度以及高度来计算上述行驶区域的倾斜角度。以下,关于倾斜角度的计算方法的一个例子进行说明。
[0090]
图8中示出倾斜的田地f的一个例子。图8所示的田地f向相对于作业车辆10在田地f中的行进方向(d1方向)的左右方向(d2方向)倾斜角度θa,向作业车辆10在田地f中的行进方向(d1方向;前后方向)倾斜角度θb。图9针对图8所示的田地f示出田地f的外周的顶点f0、田地f的多个农作物列vr以及各农作物列vr的端点p0。本实施方式所涉及的作业车辆10在倾斜的田地f行驶。
[0091]
取得处理部212取得农作物列vr的两端点p0的gnss坐标(纬度、经度、高度)。大致并行地排列的农作物列vr有n列,由于各农作物列vr的端点p0的gnss坐标已知,因此取得处理部212将各端点p0的gnss坐标转换为以某一点为基准的enu(east-north-up)坐标系(或者ned(north-east-down)坐标系)。图10中示意性地示出了表示各农作物列vr(各作业路径)的倾斜状态的enu坐标。
[0092]
取得处理部212计算在enu坐标系中的农作物列vr上行驶的情况下的作业车辆10的前后方向的倾斜角度θp(俯仰角)、和左右方向的倾斜角度θr(侧倾角)。
[0093]
农作物列vr有n列,将相当于第i列(i=0~n)的农作物列vr的线段设为li,将线段li的端点p0设为li_end1(e
li_end1
,n
li_end1
,u
li_end1
)、li_end2(e
li_end2
,n
li_end2
,u
li_end2
)。线段li通过下式(1)表示。
[0094]
【式1】
[0095][0096]
取得处理部212通过下式(2)计算作业车辆10在线段li行驶时的前后方向的倾斜角度θp_i(参照图11)
[0097]
【式2】
[0098][0099]
另外,取得处理部212如以下那样计算左右方向的倾斜角度θr_i(参照图12)。取得处理部212针对将各线段li分割为k个的点计算倾斜角度θr_i。如图13a及图13b所示,将分割线段li而得的点设为pi_j(j=0~k,pi_0=li_end1,pi_k=li_end2)。将在线段li上的分割点pi_j处与线段li垂直的平面设为si_j。将邻接于线段li的线段li-1及线段li+1与平面si_j的交点分别设为qi_j、ri_j。将对与穿过分割点pi_j的铅垂上方向u轴平行的线进行投影而得的线的方向设为平面si_j上的上方向,设为平面si_j的z轴(zi_j)(图13b的虚线)。取得处理部212计算在平面si_j上连结qi_j、ri_j的直线与水平轴所成的角,来作为分割点pi_j处的左右方向的倾斜角度θr_i。
[0100]
取得处理部212如以上那样计算前后方向的倾斜角度θp_i(参照图11)和左右方向的倾斜角度θr_i(参照图12)。其中,倾斜角度的计算方法并不局限于上述的方法,也可以是已知的方法。取得处理部212是本发明的取得处理部的一个例子。
[0101]
速度设定处理部213基于行驶区域的倾斜角度将作业车辆10的行驶速度设定在上述行驶区域。具体地,在存储部22存储有行驶速度信息f1,该行驶速度信息f1预先将倾斜角度、和能够在行驶区域设定的最大行驶速度亦即可设定最大速度建立了关联。图14是表示行驶速度信息f1的一个例子的图。在行驶速度信息f1中,预先登记有与前后方向的倾斜角度θp_i、和左右方向的倾斜角度θr_i对应的可设定最大速度。例如,在第i列的农作物列vr(作业路径r1_i)的前后方向的倾斜角度θp_i为4度,左右方向的倾斜角度θr_i为3度的情况下,可设定最大速度为5km/h。另外,在第i列的农作物列vr(作业路径r1_i)的前后方向的倾斜角度θp_i为15度,左右方向的倾斜角度θr_i为10度的情况下,可设定最大速度成为3km/h。行驶速度信息f1考虑作业车辆10的行驶性能、安全性等而预先设定。其中,在行驶速度信息f1中,
“×”
表示在前后方向的倾斜角度θp_i为25度以上的情况下不可行驶(不可设定),并表示在左右方向的倾斜角度θr_i为15度以上的情况下不可行驶(不可设定)。
[0102]
速度设定处理部213将在可设定最大速度以下的行驶速度设定于行驶区域。例如,在第i列的农作物列vr(作业路径r1_i)的前后方向的倾斜角度θp_i为4度,左右方向的倾斜角度θr_i为3度的情况下,速度设定处理部213设定5km/h来作为作业路径r1_i的可设定最大速度。并且,例如,在第i列的农作物列vr(作业路径r1_i)的前后方向的倾斜角度θp_i为15度,左右方向的倾斜角度θr_i为10度的情况下,速度设定处理部213设定3km/h来作为作业路径r1_i的可设定最大速度。
[0103]
这里,速度设定处理部213将目标路径r所包含的多个作业路径r1显示于操作显示部23。并且,速度设定处理部213在路径生成画面t1中,以按倾斜角度θp_i、θr_i而不同的显示形式显示多个作业路径r1的每一个。图15a中示出根据前后方向的倾斜角度θp_i而以不同的显示形式显示的作业路径r1。图15b中示出根据左右方向的倾斜角度θr_i而以不同的显示形式显示的作业路径r1。速度设定处理部213按照每个倾斜角度以不同的颜色、线种或者线的粗细显示各作业路径r1。
[0104]
根据图15a及图15b的路径生成画面t1,操作员(用户)能够按照每个作业路径r1容易地掌握倾斜角度。并且,操作员也能够掌握在一个作业路径r1之中倾斜角度不同这一情况(参照图15b)。
[0105]
另外,速度设定处理部213在路径生成画面t1中,以按可设定最大速度而不同的显示形式显示多个作业路径r1的每一个。图15c中示出根据可设定最大速度而以不同的显示形式显示的作业路径r1。例如,如图15c所示,速度设定处理部213使5km/h的作业路径r1、4km/h的作业路径r1以及3km/h的作业路径r1以相互不同的显示形式(例如颜色)显示。
[0106]
像这样,速度设定处理部213设定上述可设定最大速度来作为作业路径r1的行驶速度。并且,速度设定处理部213针对并列的多个直线状的作业路径r1,按照每个作业路径r1设定行驶速度。作为其他实施方式,速度设定处理部213也可以对所有作业路径r1共同地设定与所有作业路径r1分别对应的上述可设定最大速度中的最慢的上述可设定最大速度。另外作为其他实施方式,速度设定处理部213也可以针对各作业路径r1,从操作员接受选择上述可设定最大速度以下的行驶速度的操作,而将所选择的行驶速度设定于各作业路径
r1。
[0107]
其中,虽然详细内容在后文叙述,但速度设定处理部213具备能够接受变更所设定的行驶速度的变更操作,并在接受了该变更操作的情况下变更上述行驶速度的结构。
[0108]
路径生成处理部214基于上述各设定信息及上述行驶速度的速度信息,来生成使作业车辆10自动行驶的路径亦即目标路径r。目标路径r例如是从作业开始位置s至作业结束位置g为止的路径(参照图6)。图6所示的目标路径r包含:在种植有农作物v的区域对农作物v喷洒药液的直线状的作业路径r1、和不进行喷洒作业而是在农作物列vr间移动的移动路径r2。
[0109]
使用图7a及图7b来对目标路径r的生成方法的一个例子进行说明。图7a示意性地示出了农作物列vr。首先,操作员以手动方式使作业车辆10沿着农作物列vr的外周行驶(参照图7a)。作业车辆10在行驶中检测各农作物列vr的一侧(图7a的下侧)的端点e1和另一侧(图7a的上侧)的端点e2,取得各端点e1、e2的位置信息(坐标)。其中,端点e1、e2既可以是已经种植的农作物v的位置,也可以是表示今后要种植的农作物v的位置的目标物的位置。路径生成处理部214若从作业车辆10取得各端点e1、e2的位置信息(坐标),则将连接对应的端点e1、e2彼此的线l1(参照图7b)设定为农作物列vr的作业路径,生成包含多个作业路径和移动路径(转弯路径)的目标路径r。目标路径r的生成方法并不限定于上述的方法。路径生成处理部214也可以将所生成的目标路径r存储于存储部22。
[0110]
另外,如图15d所示,路径生成处理部214将包含作业开始位置s(行驶开始位置)、作业结束位置g(行驶结束位置)、作业路径r1、移动路径r2的目标路径r显示于操作显示部23。并且,路径生成处理部214在图15d所示的路径生成画面t1中,以按行驶速度而不同的显示形式显示多个作业路径r1的每一个。例如,路径生成处理部214使具有第一倾斜角度的第一行驶路径以与基于第一倾斜角度设定的第一行驶速度对应的第一颜色显示,并使具有第二倾斜角度的第二行驶路径以与基于第二倾斜角度设定的第二行驶速度对应的第二颜色显示。
[0111]
这里,在行驶区域(作业路径r1)的倾斜角度θp、θr比阈值角度大的情况下,作业车辆10的行驶精度及安全性下降。因此,路径生成处理部214在行驶区域的倾斜角度θp、θr大于阈值角度的情况下,将该行驶区域设定为不可行驶区域而从目标路径r中排除。
[0112]
具体地,路径生成处理部214在从操作员接受了选择作业开始位置s和作业结束位置g的操作的情况下,当在从作业开始位置s至作业结束位置g之间包含不可行驶区域时,进行无法生成目标路径r这一情况的通知。例如路径生成处理部214使路径生成画面t1显示警告(错误通知),而催促操作员进行变更作业开始位置s和作业结束位置g的操作。另外,例如,路径生成处理部214也可以将作业开始位置s及作业结束位置g中的至少任一个设定为,在从作业开始位置s至作业结束位置g之间不包含不可行驶区域的位置。
[0113]
另外,路径生成处理部214也可以是在路径生成画面t1中不显示上述不可行驶区域的结构。由此,能够防止操作员错误地在上述不可行驶区域设定作业开始位置s或者作业结束位置g的误操作。
[0114]
这里,速度设定处理部213在接受了变更所设定的行驶速度的操作的情况下变更上述行驶速度。例如如图15e所示,在路径生成画面t1中,若操作员选择(触摸)作业路径r1,则速度设定处理部213使选择可设定的行驶速度的选择画面t2显示(弹出显示)。例如若操
作员选择可设定最大速度为“4km/h”的作业路径r1,则速度设定处理部213使能够设定1km/h~4km/h中的任一个的选择画面t2显示(参照图15e)。例如若操作员针对作业路径r1选择3km/h,则速度设定处理部213将设定于该作业路径r1的行驶速度(4km/h)变更为3km/h。
[0115]
上述行驶速度的变更操作并不局限于图15e所示的操作。例如操作员也可以一并选择所有作业路径r1而变更为相同的行驶速度。并且,上述行驶速度的变更操作,既可以在速度设定处理部213将上述可设定最大速度设定于各作业路径r1之后(参照图15c)接受,也可以在路径生成处理部214生成目标路径r之后(参照图15d)接受。
[0116]
速度设定处理部213将上述可设定最大速度或者上述变更后的行驶速度设定于行驶区域(作业路径r1)。然后,路径生成处理部214生成包含设定于上述行驶区域的行驶速度的速度信息在内的目标路径r。
[0117]
输出处理部215将包含路径生成处理部214所生成的目标路径r的信息在内的路径数据转送至作业车辆10。在上述路径数据中,包含按照每个作业路径r1设定的行驶速度的信息。
[0118]
其中,输出处理部215也可以将上述路径数据输出至服务器(未图示)。上述服务器将从多个操作终端20分别取得的多个上述路径数据与操作终端20及作业车辆10建立关联而存储并进行管理。
[0119]
控制部21除上述的处理以外,还执行使各种信息显示于操作显示部23的处理。例如,控制部21使登记作业车辆信息、田地信息、作业信息等的登记画面、使作业车辆10开始自动行驶的操作画面、显示作业车辆10的行驶状态等的显示画面等显示于操作显示部23。
[0120]
另外,控制部21从操作员接受各种操作。具体地,控制部21从操作员接受使作业车辆10开始作业的作业开始指示、使自动行驶中的作业车辆10的行驶停止的行驶停止指示等。控制部21若接受上述各指示,则将上述各指示输出至作业车辆10。
[0121]
作业车辆10的车辆控制装置11若从操作终端20取得作业开始指示,则按照目标路径r使作业车辆10的自动行驶及喷洒作业开始。另外,车辆控制装置11若从操作终端20取得行驶停止指示,则使作业车辆10的自动行驶及喷洒作业停止。
[0122]
其中,操作终端20也可以经由通信网n1访问服务器所提供的农业支援服务的网站(农业支援网站)。在该情况下,操作终端20通过由控制部21执行浏览器程序,从而能够作为服务器的操作用终端发挥功能。上述服务器经由操作终端20中的用户操作,来设定作业车辆10的行驶速度而生成目标路径r。
[0123]
[路径生成处理]
[0124]
以下,参照图16,对由操作终端20的控制部21执行的上述路径生成处理的一个例子进行说明。
[0125]
其中,本发明能够视为执行上述路径生成处理所包含的一个或者多个步骤的路径生成方法的发明。另外,也可以适当省略这里说明的上述路径生成处理所包含的一个或者多个步骤。其中,上述路径生成处理中的各步骤在产生同样的作用效果的范围内也可以使执行顺序不同。并且,这里以控制部21执行上述路径生成处理中的各步骤的情况为例进行说明,但一个或者多个处理器分散执行该路径生成处理中的各步骤的路径生成方法也认为是其他实施方式。
[0126]
在步骤s1中,控制部21判定是否从操作员取得生成作业车辆10的目标路径r的路
径生成指示。在控制部21取得了上述路径生成指示的情况下(s1:是),处理转移至步骤s2。控制部21进行待机,直到取得上述路径生成指示为止(s1:否)。
[0127]
接下来,在步骤s2中,控制部21取得行驶区域的倾斜角度。具体地,控制部21基于行驶区域内的多个坐标点的纬度、经度及高度来计算上述行驶区域的倾斜角度。例如,控制部21基于农作物列vr的两端点p0的纬度、经度及高度,来计算包含农作物列vr的作业路径r1的倾斜角度θp(俯仰角)。并且,例如,控制部21基于与农作物列vr邻接的左右农作物列vr的点的纬度、经度及高度,来计算包含农作物列vr的作业路径r1的倾斜角度θr(侧倾角)。控制部21针对每个作业路径r1计算倾斜角度θp、θr。
[0128]
控制部21也可以在针对每个作业路径r1计算出倾斜角度θp、θr时,使操作显示部23显示能够识别各作业路径r1的倾斜角度θp、θr的画面(参照图15a及图15b)。
[0129]
接下来,在步骤s3中,控制部21基于作业路径r1的倾斜角度θp、θr来将作业车辆10的行驶速度设定于作业路径r1,并使操作显示部23显示能够针对每个作业路径r1识别行驶速度的画面(参照图15c)。并且,控制部21参照图14所示的行驶速度信息f1,来取得与作业路径r1的倾斜角度θp、θr对应的可设定最大速度,并将所取得的可设定最大速度设定为该作业路径r1的行驶速度。
[0130]
接下来,在步骤s4中,控制部21判定是否从操作员取得作业车辆10的作业开始位置s(始点)及作业结束位置g(终点)。例如,若操作员在图15d所示的路径生成画面t1中进行指定作业开始位置s及作业结束位置g的操作,则控制部21取得作业开始位置s及作业结束位置g。若控制部21取得作业开始位置s及作业结束位置g(s4:是),则处理转移至步骤s5。控制部21进行待机,直到取得作业开始位置s及作业结束位置g为止(s4:否)。
[0131]
接下来,在步骤s5中,控制部21判定在操作员所指定的从作业开始位置s至作业结束位置g的路径之间是否包含倾斜角度θp、θr比阈值角度大的作业路径r1亦即不可行驶区域。在从作业开始位置s至作业结束位置g的路径之间不包含上述不可行驶区域的情况下(s5:否),处理转移至步骤s6。另一方面,在从作业开始位置s至作业结束位置g的路径之间包含上述不可行驶区域的情况下(s5:是),处理转移至步骤s51。
[0132]
在步骤s51中,控制部21使路径生成画面t1(参照图15d)显示警告。由此,操作员能够识别作业开始位置s及作业结束位置g的位置不适当这一情况。之后,处理返回到步骤s4,从操作员再次接受选择作业开始位置s及作业结束位置g的操作。其中,控制部21也可以提示操作员可选择的作业开始位置s及作业结束位置g的候补,还可以自动地设定变得不包含上述不可行驶区域的作业开始位置s及作业结束位置g。
[0133]
在步骤s6中,控制部21生成目标路径r。具体地,控制部21生成包含作业开始位置s、作业结束位置g、作业路径r1以及移动路径r2的路径信息、和针对每个作业路径r1设定的行驶速度的速度信息的目标路径r。并且,控制部21使路径生成画面t1(参照图15d)显示所生成的目标路径r。并且,路径生成处理部214在图15d所示的路径生成画面t1中,以按行驶速度而不同的显示形式显示多个作业路径r1的每一个。
[0134]
接下来,在步骤s7中,控制部21判定是否从操作员接受了变更设定于作业路径r1的行驶速度的操作(变更操作)。例如,若操作员在图15e所示的路径生成画面t1中选择(触摸)所期望的作业路径r1,则控制部21使选择能够设定于该作业路径r1的行驶速度的选择画面t2显示(弹出显示)。操作员能够在选择画面t2中选择行驶速度。在控制部21接受了上
述变更操作的情况下(s7:是),处理转移至步骤s8。在控制部21未接受上述变更操作的情况下(s7:否),处理转移至步骤s10。例如若操作员在图15d所示的路径生成画面t1中按下保存按钮(未图示)等,则处理转移至步骤s10。
[0135]
在步骤s8中,控制部21判定操作员所选择的行驶速度是否为预先设定的可设定最大速度以下。在操作员所选择的行驶速度为上述可设定最大速度以下的情况下(s8:是),处理转移至步骤s9。另一方面,在操作员所选择的行驶速度超过上述可设定最大速度的情况下(s8:否),处理转移至步骤s81。
[0136]
在步骤s81中,控制部21使路径生成画面t1(参照图15e)显示警告。由此,操作员能够识别所选择的行驶速度不适当这一情况。之后,处理返回至步骤s7,从操作员再次接受行驶速度的变更操作。其中,控制部21也可以向操作员提示上述可设定最大速度以下的行驶速度的候补,还可以自动地变更为上述可设定最大速度以下的行驶速度。此外,在设为操作员无法选择超过上述可设定最大速度的行驶速度的结构的情况下,也可以省略步骤s8、s81。
[0137]
在步骤s9中,控制部21将对作业路径r1设定的可设定最大速度变更为操作员所选择的行驶速度。
[0138]
接下来,在步骤s10中,控制部21判定是否结束路径生成处理。例如若操作员在路径生成画面t1(参照图15d、图15e)中,对各作业路径r1设定行驶速度之后按下保存按钮,则控制部21结束路径生成处理。由此,控制部21确定目标路径r。
[0139]
接下来,在步骤s11中,控制部21将目标路径r的路径数据转送至作业车辆10。作业车辆10若取得上述路径数据,则将该路径数据存储于存储部12。
[0140]
作业车辆10的车辆控制装置11若从操作终端20取得作业开始指示,则开始自动行驶。例如,若操作员在操作终端20按下开始按钮,则操作终端20对作业车辆10输出作业开始指示。若车辆控制装置11从操作终端20取得作业开始指示,则作业车辆10按照目标路径r开始自动行驶。另外,车辆控制装置11基于目标路径r所包含的速度信息,来针对每个作业路径r1控制作业车辆10的行驶速度。作业车辆10在自动行驶中,即使不进行检测作业路径r1的倾斜角度的处理,也能够按照上述速度信息调整行驶速度。
[0141]
如以上进行的说明,本实施方式所涉及的自动行驶系统1生成在行驶区域自动行驶的作业车辆10的目标路径r。具体地,自动行驶系统1取得上述行驶区域的倾斜角度,并基于上述倾斜角度来将作业车辆10的行驶速度设定于上述行驶区域。另外,自动行驶系统1生成包含设定于上述行驶区域的上述行驶速度的速度信息在内的目标路径r。另外,本实施方式所涉及的路径生成方法为一个或者多个处理器生成在行驶区域自动行驶的作业车辆10的目标路径r的方法,执行如下处理:取得上述行驶区域的倾斜角度;基于上述倾斜角度来将作业车辆10的行驶速度设定于上述行驶区域;以及生成包含设定于上述行驶区域的上述行驶速度的速度信息的目标路径r。并且,本实施方式所涉及的操作终端20为生成在行驶区域自动行驶的行驶车辆的目标路径的装置,具备:取得处理部212,取得上述行驶区域的倾斜角度;速度设定处理部213,基于上述行驶区域的上述倾斜角度来将作业车辆10的行驶速度设定于上述行驶区域;以及路径生成处理部214,生成包含设定于上述行驶区域的上述行驶速度的速度信息的目标路径r。
[0142]
根据上述的结构,能够在作业车辆10开始自动行驶前的路径生成阶段,设定与行
驶区域(作业路径r1)的倾斜角度相应的行驶速度。由此,操作员能够事先掌握作业车辆10实际在倾斜地行驶时的行驶速度。另外,操作员能够准确地掌握所需作业时间等作业预定。即,操作员能够在开始自动行驶前掌握在倾斜地自动行驶的作业车辆10的行驶速度。并且,能够针对每个作业区域自动地设定与倾斜角度相应的行驶速度,因此能够削减由操作员进行的路径生成作业的工时。由此,能够提高由操作员进行的路径生成作业的作业效率。
[0143]
本发明并不局限于上述的实施方式。以下对本发明的其他实施方式进行说明。
[0144]
在上述的实施方式中,操作终端20的控制部21针对目标路径r中的直行行驶的作业路径r1,设定与倾斜角度相应的行驶速度,但作为其他实施方式,控制部21也可以针对移动路径r2(田埂区域),设定与移动路径r2的倾斜角度θs相应的行驶速度。
[0145]
取得处理部212取得作业车辆10的移动路径r2的倾斜角度θs。具体地,取得处理部212基于田埂区域内的多个坐标点的纬度、经度以及高度来计算移动路径r2的倾斜角度θs。以下,针对移动路径r2的倾斜角度θs的计算方法的一个例子进行说明。
[0146]
如图17所示,在图9所示的田地f中,在田地f的外周的顶点f0间设置线性补全的补全点f1。制成由顶点f0、补全点f1、农作物列vr的端点p0构成的多边形(三角形)。将enu坐标系中的三角形的顶点设为pi(ei,ni,ui)、pj(ej,nj,uj)、pk(ek,nk,uk)。与平面pipjpk垂直的向量用向量pipj
×
向量pipk表示。
[0147]
在将顶点pi、pj、pk从上方观察取顺时针方向的情况下,铅垂向上的向量e3(0,0,1)与向量pipj
×
向量pipk所成的角度为平面pipjpk的倾斜角度。由3个点围起来的三角形的倾斜角度θs通过下式(3)表示。
[0148]
【式3】
[0149][0150]
图18中示出根据针对每个三角形计算出的倾斜角度θs而以不同的显示形式显示的田埂区域。控制部21参照图19所示的行驶速度信息f2,来取得与移动路径r2的倾斜角度θs对应的可设定最大速度,并将取得的可设定最大速度设定为该移动路径r2的行驶速度。图19是表示行驶速度信息f2的一个例子的图。在行驶速度信息f2中预先登记有与田埂区域的倾斜角度θs对应的可设定最大速度。控制部21在图18所示的路径生成画面t1中,以表示与倾斜角度θs相应的行驶速度的显示形式显示田埂区域(移动路径r2)。
[0151]
像这样,控制部21针对包含转弯路径的田埂区域,针对每个转弯路径设定与倾斜角度θs相应的行驶速度。并且,控制部21与上述的作业路径r1同样地,也可以从操作员接受变更所设定的行驶速度(可设定最大速度)的变更操作。
[0152]
另外,控制部21也可以在目标路径r中包含作业车辆10无法行驶的田埂区域(不可行驶区域)的情况下,在路径生成画面t1中进行警告显示。
[0153]
如以上那样,控制部21能够基于作业路径r1的倾斜角度θp、θr来将作业车辆10的行驶速度设定于作业路径r1,并且能够基于移动路径r2(转弯路径)的倾斜角度θs来将作业车辆10的行驶速度设定于移动路径r2。由此,操作员能够事先掌握作业车辆10所行驶的全部区域的行驶速度。作业路径r1及移动路径r2分别是本发明的行驶区域的一个例子。
[0154]
在上述的各实施方式中,操作终端20单个相当于本发明所涉及的路径生成装置,但本发明所涉及的路径生成装置也可以包含操作终端20及服务器(未图示)中的一个或者多个构成要素。例如,上述服务器单个也可以构成本发明所涉及的路径生成装置。
[0155]
附图标记说明
[0156]
1:自动行驶系统;10:作业车辆(行驶车辆);11:车辆控制装置;14:喷洒装置;20:操作终端(路径生成装置);211:设定处理部;212:取得处理部;213:速度设定处理部;214:路径生成处理部;215:输出处理部;22:存储部;40:基站;50:卫星;f:田地(倾斜地);p0:端点;r:目标路径;r1:作业路径(行驶区域、行驶路径);r2:移动路径(行驶区域、行驶路径);v:农作物;vr:农作物列;s:作业开始位置(行驶开始位置);g:作业结束位置(行驶结束位置);θp:(前后方向的)倾斜角度(俯仰角);θr:(左右方向的)倾斜角度(侧倾角);θs:(三角形的)倾斜角度。
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