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特開2024-169446自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169446
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラム
(51)【国際特許分類】
   A01B 69/00 20060101AFI20241128BHJP
   G05D 1/622 20240101ALI20241128BHJP
【FI】
A01B69/00 303J
A01B69/00 303D
A01B69/00 303F
G05D1/622
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024157210
(22)【出願日】2024-09-11
(62)【分割の表示】P 2020200358の分割
【原出願日】2020-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】720001060
【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100167302
【弁理士】
【氏名又は名称】種村 一幸
(74)【代理人】
【識別番号】100135817
【弁理士】
【氏名又は名称】華山 浩伸
(74)【代理人】
【識別番号】100181869
【弁理士】
【氏名又は名称】大久保 雄一
(72)【発明者】
【氏名】岩瀬 卓也
(57)【要約】
【課題】作業車両の安全性を確保しつつ、作業効率の低下を防ぐことが可能な自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムを提供する。
【解決手段】取得処理部111は、作業車両10に設置されるカメラ15から撮像画像P1を取得する。検出処理部112は、取得処理部111により取得される撮像画像P1に基づいて障害物を検出する。受付処理部217は、検出処理部112により障害物が検出された場合に、作業車両10の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付ける。走行処理部113は、受付処理部217が前記走行停止指示を受け付けた場合に作業車両10の自動走行を停止させ、受付処理部217が前記走行継続指示を受け付けた場合に作業車両10の自動走行を継続させる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得する取得処理部と、
前記取得処理部により取得される前記撮像画像に基づいて障害物を検出する検出処理部と、
前記検出処理部により前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付ける受付処理部と、
前記受付処理部が前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記受付処理部が前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させる走行処理部と、
を備える自動走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両を自動走行させる自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
作業車両は、圃場において予め設定された走行経路に沿って自動走行している途中に障害物を検出した場合に、自動走行を停止する機能を備えている。従来、作業車両のオペレータが、作業車両が障害物を検出した場合に作業車両の自動走行を停止させる通常モードと、作業車両が障害物を検出しても作業車両の走行を継続させる解除モードとを切り替えることが可能な技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2018-113938号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、前記従来の技術では、前記解除モードが設定されている場合には作業車両が障害物を検出したとしても自動走行が継続されるため、作業車両が障害物に接触する危険性がある。このように、作業車両が障害物を検出した場合に自動走行を一律に停止させるシステムでは作業効率が低下する一方、作業車両が障害物を検出しても自動走行を継続可能とするシステムでは作業車両の安全性が低下する問題が生じる。
【0005】
本発明の目的は、作業車両の安全性を確保しつつ、作業効率の低下を防ぐことが可能な自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る自動走行システムは、取得処理部と検出処理部と受付処理部と走行処理部とを備える。前記取得処理部は、作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得する。前記検出処理部は、前記取得処理部により取得される前記撮像画像に基づいて障害物を検出する。前記受付処理部は、前記検出処理部により前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付ける。前記走行処理部は、前記受付処理部が前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記受付処理部が前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させる。
【0007】
本発明に係る自動走行方法は、一又は複数のプロセッサーが、作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得することと、取得する前記撮像画像に基づいて障害物を検出することと、前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付けることと、前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させることと、を実行する方法である。
【0008】
本発明に係る自動走行プログラムは、作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得することと、取得する前記撮像画像に基づいて障害物を検出することと、前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付けることと、前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させることと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、作業車両の安全性を確保しつつ、作業効率の低下を防ぐことが可能な自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、本発明の実施形態に係る自動走行システムの構成を示すブロック図である。
図2図2は、本発明の実施形態に係る作業車両の一例を示す外観図である。
図3図3は、本発明の実施形態に係る作業車両の走行経路の一例を示す図である。
図4図4は、本発明の実施形態に係る作業車両に設置されるカメラの位置を示す図である。
図5A図5Aは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラレイアウトの設定画面の一例を示す図である。
図5B図5Bは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラレイアウトの設定画面の一例を示す図である。
図6A図6Aは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラ画像の一例を示す図である。
図6B図6Bは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラ画像の一例を示す図である。
図7A図7Aは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラ画像の一例を示す図である。
図7B図7Bは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラ画像の一例を示す図である。
図8A図8Aは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラ画像の一例を示す図である。
図8B図8Bは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるカメラ画像の一例を示す図である。
図9図9は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される走行選択画面の一例を示す図である。
図10図10は、本発明の実施形態に係る自動走行システムによって実行される自動走行処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図11図11は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される走行選択画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0012】
図1に示されるように、本発明の実施形態に係る自動走行システム1は、作業車両10と操作端末20とを含んでいる。作業車両10及び操作端末20は、通信網N1を介して通信可能である。例えば、作業車両10及び操作端末20は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線LANを介して通信可能である。
【0013】
本実施形態では、作業車両10がトラクタである場合を例に挙げて説明する。なお、他の実施形態として、作業車両10は、田植機、コンバイン、建設機械、又は除雪車などであってもよい。作業車両10は、圃場F(図3参照)内を予め設定された走行経路Rに沿って自動走行(自律走行)可能な構成を備える、所謂ロボットトラクタである。例えば、作業車両10は、測位装置17により算出される作業車両10の現在位置の位置情報に基づいて、圃場Fに対して予め生成された走行経路Rに沿って自動走行することが可能である。
【0014】
例えば、作業車両10は、図3に示す圃場Fの作業領域において、作業開始位置Sから作業終了位置Gに向けて平行に往復走行する。圃場Fの外周側は例えば枕地領域であり、作業車両10は旋回走行する。走行経路Rは、図3に示す経路に限定されず、作業内容に応じて適宜設定される。
【0015】
[作業車両10]
図1及び図2に示すように、作業車両10は、車両制御装置11、記憶部12、走行装置13、作業機14、カメラ15、通信部16、測位装置17、及び検出処理装置19などを備える。車両制御装置11は、記憶部12、走行装置13、作業機14、測位装置17、及び検出処理装置19などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置11及び測位装置17は、無線通信可能であってもよい。また、カメラ15は、検出処理装置19に電気的に接続されている。
【0016】
記憶部12は、各種の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)などの不揮発性の記憶部である。記憶部12には、車両制御装置11に後述の自動走行処理(図10参照)を実行させるための自動走行プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記自動走行プログラムは、CD又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部12に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して作業車両10にダウンロードされて記憶部12に記憶されてもよい。また、記憶部12には、操作端末20において生成される走行経路Rのデータ、障害物を判定するための判定用データなどが記憶される。前記判定用データは、障害物の一例である人間を判定するためのデータであって、例えば、人間の特徴を示すデータ、人間の部位又は全体を示す画像(サンプル画像)のデータなどである。前記判定用データは、検出処理装置19に記憶されてもよい。また、記憶部12には、作業情報(旋回態様、作業順序など)が記憶されてもよい。なお、本発明の障害物は、作業車両10の走行を妨げる物体であり、例えば人間、動物、機器(他の作業車両など)などである。
【0017】
走行装置13は、作業車両10を走行させる駆動部である。図2に示すように、走行装置13は、エンジン131、前輪132、後輪133、トランスミッション134、フロントアクスル135、リアアクスル136、ハンドル137などを備える。なお、前輪132及び後輪133は、作業車両10の左右にそれぞれ設けられている。また、走行装置13は、前輪132及び後輪133を備えるホイールタイプに限らず、作業車両10の左右に設けられるクローラを備えるクローラタイプであってもよい。
【0018】
エンジン131は、不図示の燃料タンクに補給される燃料を用いて駆動するディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどの駆動源である。走行装置13は、エンジン131とともに、又はエンジン131に代えて、電気モーターを駆動源として備えてもよい。なお、エンジン131には、不図示の発電機が接続されており、当該発電機から作業車両10に設けられた車両制御装置11等の電気部品及びバッテリー等に電力が供給される。なお、前記バッテリーは、前記発電機から供給される電力によって充電される。そして、作業車両10に設けられている車両制御装置11及び測位装置17等の電気部品は、エンジン131の停止後も前記バッテリーから供給される電力により駆動可能である。
【0019】
エンジン131の駆動力は、トランスミッション134及びフロントアクスル135を介して前輪132に伝達され、トランスミッション134及びリアアクスル136を介して後輪133に伝達される。また、エンジン131の駆動力は、PTO軸(不図示)を介して作業機14にも伝達される。作業車両10が自動走行を行う場合、走行装置13は、車両制御装置11の命令に従って走行動作を行う。
【0020】
作業機14は、例えば草刈機、耕耘機、プラウ、施肥機、又は播種機などであって、作業車両10に着脱可能である。これにより、作業車両10は、作業機14各々を用いて各種の作業を行うことが可能である。本実施形態では、作業機14は草刈機である場合を例に挙げて説明する。
【0021】
例えば、作業機14は、作業車両10に対して左右一方側にオフセットして装着される。例えば、作業車両10は、左右一方側にオフセットして直装型の作業機14を装着して圃場内を走行することにより草刈作業などを行う。なお、作業機14は、作業車両10に固定される直装型の作業機(図2参照)に限定されず、作業車両10に牽引される牽引型の作業機であってもよい。
【0022】
カメラ15は、被写体の画像を撮像してデジタル画像データとして出力するデジタルカメラである。カメラ15は、被写体を所定のフレームレートで連続して撮像し、所定の解像度のフレーム画像を生成して逐次、検出処理装置19に送信する。カメラ15は、本発明の撮像部の一例である。
【0023】
本実施形態では、5個のカメラ15が、作業車両10の異なる場所に設置されている。具体的には、図4に示すように、作業車両10の前部にカメラ15F(以下「カメラ1」ともいう。)が設置され、作業車両10の後部にカメラ15B(以下「カメラ2」ともいう。)が設置され、作業車両10の右側部にカメラ15R(以下「カメラ3」ともいう。)が設置され、作業車両10の左側部にカメラ15L(以下「カメラ4」ともいう。)が設置され、作業機14の右前部にカメラ15C(以下「カメラ5」ともいう。)が設置されている。なお、カメラ15は、例えば両面テープなどにより作業車両10に設置されてもよい。
【0024】
また、各カメラ15には、撮像可能な所定の撮像範囲(検出エリア)が設定されている。例えばカメラ15Fは作業車両10の前方の検出エリアK1を撮像し、カメラ15Bは作業車両10の後方の検出エリアK2を撮像し、カメラ15Rは作業車両10の右側方の検出エリアK3を撮像し、カメラ15Lは作業車両10の左側方の検出エリアK4を撮像し、カメラ15Cは作業機14の右側前方の検出エリアK5を撮像する。各カメラ15は、各検出エリアを所定のフレームレートで撮像し、撮像画像を逐次、検出処理装置19に送信する。検出処理装置19は、前記撮像画像及び後述する検出結果(判定結果)を車両制御装置11及び操作端末20に送信する。
【0025】
なお、検出処理装置19は、カメラ15が作業車両10に電気的に接続されることによりカメラ15と通信可能になる。検出処理装置19は、カメラ15と通信可能になると、カメラ15の個数と、各カメラ15の識別情報(機器情報)とを取得する。また、検出処理装置19は、取得したカメラ15の個数情報及び識別情報を車両制御装置11に出力し、車両制御装置11は当該個数情報及び識別情報を操作端末20に出力する。オペレータは、カメラ15を追加したり、設置位置を変更したりすることができる。
【0026】
ハンドル137は、オペレータ又は車両制御装置11によって操作される操作部である。例えば走行装置13では、車両制御装置11によるハンドル137の操作に応じて、不図示の油圧式パワーステアリング機構などによって前輪132の角度が変更され、作業車両10の進行方向が変更される。
【0027】
また、走行装置13は、ハンドル137の他に、車両制御装置11によって操作される不図示のシフトレバー、アクセル、ブレーキ等を備える。そして、走行装置13では、車両制御装置11による前記シフトレバーの操作に応じて、トランスミッション134のギアが前進ギア又はバックギアなどに切り替えられ、作業車両10の走行態様が前進又は後進などに切り替えられる。また、車両制御装置11は、前記アクセルを操作してエンジン131の回転数を制御する。また、車両制御装置11は、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪132及び後輪133の回転を制動する。
【0028】
測位装置17は、測位制御部171、記憶部172、通信部173、及び測位用アンテナ174などを備える通信機器である。例えば、測位装置17は、図2に示すように、オペレータが搭乗するキャビン18の上部に設けられている。また、測位装置17の設置場所はキャビン18に限らない。さらに、測位装置17の測位制御部171、記憶部172、通信部173、及び測位用アンテナ174は、作業車両10において異なる位置に分散して配置されていてもよい。なお、前述したように測位装置17には前記バッテリーが接続されており、当該測位装置17は、エンジン131の停止中も稼働可能である。また、測位装置17として、例えば携帯電話端末、スマートフォン、又はタブレット端末などが代用されてもよい。
【0029】
測位制御部171は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びRAMなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。記憶部172は、測位制御部171に測位処理を実行させるためのプログラム、及び測位情報、移動情報などのデータを記憶する不揮発性メモリなどである。例えば、前記プログラムは、CD又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部172に記憶される。なお、前記プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して測位装置17にダウンロードされて記憶部172に記憶されてもよい。
【0030】
通信部173は、測位装置17を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して基地局サーバーなどの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
【0031】
測位用アンテナ174は、衛星から発信される電波(GNSS信号)を受信するアンテナである。
【0032】
測位制御部171は、測位用アンテナ174が衛星から受信するGNSS信号に基づいて作業車両10の現在位置を算出する。例えば、作業車両10が圃場F内を自動走行する場合に、測位用アンテナ174が複数の衛星のそれぞれから発信される電波(発信時刻、軌道情報など)を受信すると、測位制御部171は、測位用アンテナ174と各衛星との距離を算出し、算出した距離に基づいて作業車両10の現在位置(緯度及び経度)を算出する。また、測位制御部171は、作業車両10に近い基地局(基準局)に対応する補正情報を利用して作業車両10の現在位置を算出する、リアルタイムキネマティック方式(RTK-GPS測位方式(RTK方式))による測位を行ってもよい。このように、作業車両10は、RTK方式による測位情報を利用して自動走行を行う。
【0033】
車両制御装置11及び検出処理装置19は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の演算処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。そして、車両制御装置11及び検出処理装置19は、前記ROM又は記憶部12に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより作業車両10を制御する。
【0034】
検出処理装置19は、カメラ15から撮像画像を取得し、当該撮像画像に基づいて検出エリアに障害物(例えば人間)が含まれるか否かを判定する。具体的には、図1に示すように、検出処理装置19は、取得処理部111、検出処理部112などの各種の処理部を含む。検出処理装置19は、CPUで前記自動走行プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記自動走行プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
【0035】
取得処理部111は、一又は複数のカメラ15から撮像画像を取得する。例えば、取得処理部111は、作業車両10及び作業機14に設置された5個のカメラ15F,15B,15R,15L,15Cのそれぞれから検出エリアK1~K5のそれぞれの撮像画像を順にフレームごとに取得する。取得処理部111は、取得した前記撮像画像を撮像時刻とともに記憶部12に記憶する。
【0036】
また、取得処理部111は、取得した前記撮像画像の画像データを操作端末20に出力する。取得処理部111は、本発明の取得処理部の一例である。
【0037】
検出処理部112は、取得処理部111により取得される前記撮像画像において障害物(例えば人間)を検出する。具体的には、検出処理部112は、前記撮像画像に基づいて検出エリアに人間が含まれるか否かを判定する。例えば、検出処理部112は、前記撮像画像を画像解析して、記憶部12又は検出処理装置19に記憶された前記判定用データと照合することにより、検出エリアにおける人間の有無を判定する。また、検出処理部112は、取得処理部111が順に取得する前記撮像画像ごとに判定処理を実行する。例えば、検出処理部112は、カメラ15Fの撮像画像について前記判定処理を実行し、次にカメラ15Bの撮像画像について前記判定処理を実行し、次にカメラ15Rの撮像画像について前記判定処理を実行し、次にカメラ15Lの撮像画像について前記判定処理を実行し、次にカメラ15Cの撮像画像について前記判定処理を実行する。検出処理部112は、検出結果(判定結果)を操作端末20に送信する。検出処理部112は、本発明の検出処理部の一例である。
【0038】
図1に示すように、車両制御装置11は、走行処理部113などの各種の処理部を含む。なお、車両制御装置11は、前記CPUで前記自動走行プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記自動走行プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
【0039】
走行処理部113は、作業車両10の走行を制御する。具体的には、走行処理部113は、操作端末20から作業開始指示を取得すると作業車両10の自動走行を開始させる。例えば、操作端末20の操作画面においてオペレータが作業開始ボタンを押下すると、操作端末20は作業開始指示を作業車両10に出力する。走行処理部113は、操作端末20から作業開始指示を取得すると、作業車両10の自動走行を開始させる。これにより、作業車両10は、走行経路Rに従って自動走行を開始し、作業機14による作業を開始する。なお、作業車両10が走行する走行経路Rは、例えば操作端末20により生成される。作業車両10は、操作端末20から走行経路Rを取得して、走行経路Rに従って圃場F内を自動走行する。
【0040】
また、走行処理部113は、操作端末20から走行停止指示を取得すると作業車両10の自動走行を停止させる。例えば、操作端末20の操作画面においてオペレータが走行停止ボタンを押下すると、操作端末20は走行停止指示を作業車両10に出力する。また例えば、検出処理部112が人間を検出した場合において、操作端末20の操作画面においてオペレータが走行停止指示及び走行継続指示のいずれかを所定時間行わなかった場合に、操作端末20は走行停止指示を作業車両10に出力する。走行処理部113は、操作端末20から走行停止指示を取得すると、作業車両10の自動走行を停止させる。これにより、作業車両10は、自動走行を停止し、作業機14による作業を停止する。走行停止指示及び走行継続指示の具体例については後述する。
【0041】
また、走行処理部113は、操作端末20から走行再開指示を取得すると作業車両10の自動走行を再開させる。例えば、検出処理部112が人間を検出して作業車両10が走行を停止した後に操作端末20の操作画面においてオペレータが走行再開ボタンを押下すると、操作端末20は走行再開指示を作業車両10に出力する。走行処理部113は、操作端末20から走行再開指示を取得すると、作業車両10の自動走行を再開させる。これにより、作業車両10は、再び、走行経路Rに従って自動走行を再開する。走行処理部113は、本発明の走行処理部の一例である。
【0042】
[操作端末20]
図1に示すように、操作端末20は、操作制御部21、記憶部22、操作表示部23、及び通信部24などを備える情報処理装置である。操作端末20は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。
【0043】
通信部24は、操作端末20を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して一又は複数の作業車両10などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
【0044】
操作表示部23は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのような表示部と、操作を受け付けるタッチパネル、マウス、又はキーボードのような操作部とを備えるユーザーインターフェースである。オペレータは、前記表示部に表示される操作画面において、前記操作部を操作して各種情報(後述の作業車両情報、圃場情報、作業情報など)を登録する操作を行うことが可能である。また、オペレータは、前記操作部を操作して作業車両10に対する作業開始指示、走行停止指示、走行再開指示などを行うことが可能である。さらに、オペレータは、作業車両10から離れた場所において、操作端末20に表示される走行軌跡により、圃場F内を走行経路Rに従って自動走行する作業車両10の走行状態を把握することが可能である。
【0045】
記憶部22は、各種の情報を記憶するHDD又はSSDなどの不揮発性の記憶部である。記憶部22には、操作制御部21に後述の自動走行処理(図10参照)を実行させるための自動走行プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記自動走行プログラムは、CD又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部22に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して操作端末20にダウンロードされて記憶部22に記憶されてもよい。
【0046】
操作制御部21は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の演算処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。そして、操作制御部21は、前記ROM又は記憶部22に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより操作端末20を制御する。
【0047】
図1に示すように、操作制御部21は、車両設定処理部211、圃場設定処理部212、作業設定処理部213、経路生成処理部214、出力処理部215、表示処理部216、受付処理部217などの各種の処理部を含む。なお、操作制御部21は、前記CPUで前記制御プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記制御プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
【0048】
車両設定処理部211は、作業車両10に関する情報(以下、作業車両情報という。)を設定する。車両設定処理部211は、作業車両10の機種、作業車両10において測位用アンテナ174が取り付けられている位置、作業機14の種類、作業機14のサイズ及び形状、作業機14の作業車両10に対する位置、作業車両10の作業中の車速及びエンジン回転数、作業車両10の旋回中の車速及びエンジン回転数等の情報について、オペレータが操作端末20において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。
【0049】
圃場設定処理部212は、圃場Fに関する情報(以下、圃場情報という。)を設定する。圃場設定処理部212は、圃場Fの位置及び形状、作業を開始する作業開始位置S及び作業を終了する作業終了位置G(図3参照)、作業方向等の情報について、操作端末20において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。
【0050】
なお、作業方向とは、圃場Fから枕地、非耕作地等の非作業領域を除いた領域である作業領域において、作業機14で作業を行いながら作業車両10を走行させる方向を意味する。
【0051】
圃場Fの位置及び形状の情報は、例えばオペレータが作業車両10に搭乗して圃場Fの外周に沿って一回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ174の位置情報の推移を記録することで、自動的に取得することができる。また、圃場Fの位置及び形状は、操作端末20に地図を表示させた状態でオペレータが操作端末20を操作して当該地図上の複数の点を指定することで得られた多角形に基づいて取得することもできる。取得された圃場Fの位置及び形状により特定される領域は、作業車両10を走行させることが可能な領域(走行領域)である。
【0052】
作業設定処理部213は、作業を具体的にどのように行うかに関する情報(以下、作業情報という。)を設定する。作業設定処理部213は、作業情報として、作業車両10(無人トラクタ)と有人の作業車両10の協調作業の有無、作業車両10が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路の数であるスキップ数、枕地の幅、及び非耕作地の幅等を設定可能に構成されている。
【0053】
経路生成処理部214は、前記設定情報に基づいて、作業車両10を自動走行させる経路である走行経路Rを生成する。走行経路Rは、例えば作業開始位置Sから作業終了位置Gまでの作業経路である(図3参照)。図3に示す走行経路Rは、圃場Fの作業領域において作業車両10を平行に往復走行させる経路である。経路生成処理部214は、車両設定処理部211、圃場設定処理部212及び作業設定処理部213で設定された前記各設定情報に基づいて、作業車両10の走行経路Rを生成して記憶することができる。
【0054】
具体的には、経路生成処理部214は、圃場設定で登録した作業開始位置S及び作業終了位置Gに基づいて走行経路R(図3参照)を生成する。走行経路Rは、図3に示す経路に限定されない。
【0055】
作業車両10は、操作端末20において生成された走行経路Rのデータが作業車両10に転送され、記憶部12に記憶されるとともに、測位用アンテナ174により作業車両10の現在位置を検出しつつ走行経路Rに沿って自律的に走行可能に構成されている。なお、作業車両10の現在位置は、通常は測位用アンテナ174の位置と一致している。
【0056】
本実施形態に係る作業車両10は、図3に示すような略長方形状の圃場Fを走行する。作業車両10は、現在位置が圃場F内に位置している場合に自動走行できるように構成されており、現在位置が圃場F外(公道等)に位置している場合には自動走行できないように構成されている。また、作業車両10は、例えば現在位置が作業開始位置Sと一致している場合に、自動走行できるように構成されている。
【0057】
作業車両10は、現在位置が作業開始位置Sと一致している場合に、オペレータにより操作画面において作業開始ボタンが押されて作業開始指示が与えられると、走行処理部113によって、自動走行を開始し、作業機14(図2参照)による作業を開始する。すなわち、操作制御部21は、現在位置が作業開始位置Sと一致していることを条件に作業車両10の自動走行を許可する。なお、作業車両10の自動走行を許可する条件は、前記条件に限定されない。
【0058】
出力処理部215は、経路生成処理部214が生成した走行経路Rの情報を作業車両10に出力する。また、出力処理部215は、通信部24を介して制御信号を作業車両10に送信することにより、作業車両10に対して自動走行の開始及び停止等を指示することができる。これにより、作業車両10を自動走行させることが可能となる。
【0059】
例えば、走行処理部113は、操作端末20から取得する走行経路Rに基づいて、作業車両10を作業開始位置Sから作業終了位置Gまで自動走行させる。また、走行処理部113は、作業車両10が作業を終了すると、作業終了位置Gから圃場Fの入口まで自動走行させてもよい。作業車両10が自動走行している場合、操作制御部21は、作業車両10の状態(位置、走行速度等)を作業車両10から受信して操作表示部23に表示させることができる。
【0060】
表示処理部216は、各種情報を操作表示部23に表示させる。例えば、表示処理部216は、作業車両情報、圃場情報、作業情報などを登録する操作画面、作業車両10に設置された複数のカメラ15のそれぞれの撮像画像を表示する画像表示欄L1のレイアウトを設定する設定画面D1(図5参照)、前記撮像画像を表示する走行状態画面D2(図6図8参照)、作業車両10の走行を停止させる走行停止指示又は走行を継続させる走行継続指示を選択する走行選択画面D3(図9参照)などを操作表示部23に表示させる。
【0061】
受付処理部217は、オペレータから各種操作を受け付ける。例えば、受付処理部217は、オペレータから画像表示欄L1のレイアウトを設定する操作(本発明の設定操作の一例)を受け付ける。また、受付処理部217は、オペレータから作業車両10に作業を開始させる作業開始指示を受け付ける。また、受付処理部217は、オペレータから自動走行中の作業車両10の走行を停止させる走行停止指示を受け付ける。また、受付処理部217は、作業車両10が人間を検出した場合に、オペレータから作業車両10の走行停止指示又は走行継続指示を受け付ける。また、受付処理部217は、オペレータから走行を停止した作業車両10の走行を再開させる走行再開指示を受け付ける。受付処理部217が前記各指示を受け付けると、出力処理部215は、前記各指示を作業車両10に出力する。受付処理部217は、本発明の受付処理部の一例である。
【0062】
作業車両10の走行処理部113は、操作端末20から作業開始指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を開始させる。また、走行処理部113は、操作端末20から走行停止指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を停止させる。また、走行処理部113は、操作端末20から走行継続指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を継続させる。また、走行処理部113は、操作端末20から走行再開指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を再開させる。
【0063】
ここで、具体例について説明する。例えば、図4に示すように5個のカメラ15F,15B,15R,15L,15C(カメラ1~5)が作業車両10に設置されている場合に、表示処理部216は、作業車両10から取得するカメラ15の個数及び識別情報を取得すると、画像表示欄L1のレイアウトを設定する設定画面D1を操作表示部23に表示させる。例えば図5Aに示すように、表示処理部216は、カメラ15F(カメラ1)、カメラ15B(カメラ2)、カメラ15R(カメラ3)、カメラ15L(カメラ4)、カメラ15C(カメラ5)のそれぞれの撮像画像を表示する5個の画像表示欄L1を任意の順に並べて表示させる。また例えば図5Bに示すように、表示処理部216は、前記5個の画像表示欄L1を作業車両10におけるカメラ15の設置レイアウトに対応する位置に配列してもよい。また、オペレータは、設定画面D1において、画像表示欄L1のレイアウトを変更することができる。例えば、オペレータは、設定画面D1において、各画像表示欄L1をドラッグアンドドロップ操作などにより所望の位置に配置することができる。
【0064】
また、表示処理部216は、設定画面D1の左側に示すように、作業車両10に対する各カメラ15の配置位置を識別可能な画像(カメラ配置画像Pc)を表示することが望ましい。これにより、オペレータは、各カメラ15の配置位置と各画像表示欄L1のレイアウトとの対応関係を容易に把握することができる。なお、表示処理部216は、設定画面D1において、カメラ配置画像Pcを省略してもよい。
【0065】
表示処理部216は、設定画面D1における前記設定操作に応じて複数の撮像画像P1を配置して表示させる。例えば、図5Aに示す画像表示欄L1のレイアウトが設定されると、表示処理部216は、図6Aに示すように、作業車両10の自動走行の状態を表示する走行状態画面D2に、各カメラ15の撮像画像を表示するカメラ画像表示欄A1を表示させる。走行状態画面D2には、自動走行中の作業車両10の現在の状態がリアルタイムに表示される。オペレータは、走行状態画面D2において、作業車両10の現在の走行状況及び作業状況を把握することができる。表示処理部216は、カメラ画像表示欄A1に、設定画面D1で設定されたレイアウトに応じて各画像表示欄L1を表示させる。図6Bには、各画像表示欄L1に撮像画像P1が表示された走行状態画面D2の一例を示している。各画像表示欄L1に表示される撮像画像P1は、リアルタイムに更新される。
【0066】
画像表示欄L1が図5Bに示すレイアウトに設定された場合には、表示処理部216は、図7Aに示す各画像表示欄L1を表示させる。図7Bには、各画像表示欄L1に撮像画像P1が表示された走行状態画面D2の一例を示している。
【0067】
ここで、5個のカメラ15の撮像画像のうち少なくともいずれかの撮像画像において障害物(ここでは人間)が検出された場合には、操作端末20は以下の処理を実行する。例えば、作業車両10の検出処理部112がカメラ15L(カメラ4)から取得した撮像画像において人間を検出した場合に、検出処理部112は、人間を検出したことを示す判定結果と当該撮像画像に対応するカメラ15L(カメラ4)の識別情報とを操作端末20に出力する。また、取得処理部111は、各カメラ15から取得した前記撮像画像の画像データを操作端末20に出力する。
【0068】
操作端末20の表示処理部216は、作業車両10から前記画像データを取得すると、各画像表示欄L1に撮像画像P1を表示させる。また、表示処理部216は、作業車両10から前記判定結果及び前記識別情報を取得すると、図8Aに示すように、カメラ15L(カメラ4)に対応する画像表示欄L1及び撮像画像P1を拡大して表示させる。これにより、障害物として検出された人間の画像が拡大表示される。
【0069】
他の実施形態として、表示処理部216は、複数の画像表示欄L1のうちカメラ15L(カメラ4)に対応する画像表示欄L1を強調して表示させてもよい。例えば図8Bに示すように、表示処理部216は、カメラ15L(カメラ4)に対応する画像表示欄L1の枠を太線で表示させる。また、表示処理部216は、カメラ15L(カメラ4)に対応する画像表示欄L1をカラー表示、点灯、又は点滅させてもよい。また、表示処理部216は、カメラ画像表示欄A1に、カメラ15L(カメラ4)に対応する画像表示欄L1のみ表示させて、他のカメラ15に対応する画像表示欄L1を非表示にしてもよい。
【0070】
また、表示処理部216は、作業車両10から人間を検出したことを示す判定結果を取得すると、作業車両10の走行を停止させる走行停止指示又は走行を継続させる走行継続指示を選択する走行選択画面D3を操作表示部23に表示させる。図9には、走行選択画面D3の一例を示している。表示処理部216は、走行選択画面D3に、障害物を検出したことを示すメッセージと、走行を停止するか又は継続するかを選択させるメッセージと、走行を停止させる走行停止ボタンB1と、走行を継続させる走行継続ボタンB2とを表示させる。オペレータが走行選択画面D3において走行停止ボタンB1を押下すると、受付処理部217は、走行停止指示を受け付ける。受付処理部217が前記走行停止指示を受け付けると、出力処理部215は作業車両10に前記走行停止指示を出力する。作業車両10の走行処理部113は、操作端末20から前記走行停止指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を停止させる。
【0071】
これに対して、オペレータが走行選択画面D3において走行継続ボタンB2を押下すると、受付処理部217は、走行継続指示を受け付ける。受付処理部217が前記走行継続指示を受け付けると、出力処理部215は作業車両10に前記走行継続指示を出力する。作業車両10の走行処理部113は、操作端末20から前記走行継続指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を停止させず、走行及び作業を継続する。なお、受付処理部217が前記走行継続指示を受け付けた場合に、出力処理部215は作業車両10に前記走行継続指示を出力しない構成であってもよい。これにより、走行処理部113は、作業車両10の走行を停止させる処理を行わないため、結果的に走行及び作業を継続する。
【0072】
ここで、オペレータが走行選択画面D3において走行停止ボタンB1及び走行継続ボタンB2のいずれも押下しないことが考えられる。例えば、オペレータが、障害物が検出されたこと又は走行選択画面D3が表示されたことに気が付かないことが考えられる。この場合には、作業車両10と障害物とが接触する危険性を回避するために、出力処理部215は、作業車両10に前記走行停止指示を出力する。具体的には、受付処理部217が前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、走行処理部113は、作業車両10の自動走行を停止させる。例えば、表示処理部216が走行選択画面D3を表示させてから、又は、検出処理部112が人間を検出してから、所定時間経過するまでの間にオペレータが走行停止ボタンB1及び走行継続ボタンB2のいずれも押下しない場合に、出力処理部215は、作業車両10に前記走行停止指示を出力する。
【0073】
このように、検出処理部112により障害物(人間)が検出された場合において、受付処理部217が所定時間経過するまでの間に前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、走行処理部113は、作業車両10の自動走行を停止させる。すなわち、作業車両10は、障害物を検出した場合にオペレータから指示を受け付けなかった場合には、走行及び作業を停止する。
【0074】
ここで、前記所定時間は、予め設定された一定の時間であってもよいし、障害物を検出したときの障害物の大きさに応じた時間であってもよい。例えば、前記撮像画像において前記障害物の大きさが大きい場合には、前記撮像画像における前記障害物の大きさが小さい場合と比較して、作業車両10と前記障害物との間の距離が近くなるため、操作制御部21は、前記撮像画像における前記障害物の大きさが大きい程、前記所定時間を短く設定する。また、操作制御部21は、前記撮像画像における前記障害物の大きさが小さい程、前記所定時間を長く設定する。これにより、作業車両10と前記障害物との間の距離が近い場合には、前記走行停止指示及び前記走行継続指示の受付時間を短くし、作業車両10と前記障害物との間の距離が長い場合には、前記走行停止指示及び前記走行継続指示の受付時間を長くすることができる。なお、走行処理部113は、前記所定時間の間は、作業車両10を減速走行させてもよい。
【0075】
なお、操作制御部21は、作業車両10が障害物を検出したことを示す情報をオペレータに報知してもよい。例えば、操作制御部21は、作業車両10が障害物を検出したときに音声(警告音)を出力してもよい。
【0076】
作業車両10が前記走行停止指示により停止した後に、オペレータが操作端末20において前記走行再開指示を行うと、受付処理部217が前記走行再開指示を受け付け、出力処理部215が作業車両10に前記走行再開指示を出力する。作業車両10の走行処理部113は、操作端末20から前記走行再開指示を取得すると、作業車両10の走行及び作業を再開させる。
【0077】
なお、操作端末20は、サーバー(不図示)が提供する農業支援サービスのウェブサイト(農業支援サイト)に通信網N1を介してアクセス可能であってもよい。この場合、操作端末20は、操作制御部21によってブラウザプログラムが実行されることにより、前記サーバーの操作用端末として機能することが可能である。そして、前記サーバーは、上述の各処理部を備え、各処理を実行する。
【0078】
他の実施形態として、上述した車両制御装置11及び検出処理装置19の各機能は、操作端末20の操作制御部21に含まれてもよい。すなわち、例えば操作制御部21は、作業車両10の各カメラ15から撮像画像の画像データを取得して、障害物を検出する処理を実行してもよい。また、検出処理装置19の各機能(取得処理部111及び検出処理部112)は、車両制御装置11に含まれてもよい。
【0079】
[自動走行処理]
以下、図10を参照しつつ、車両制御装置11、検出処理装置19、及び操作制御部21によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。例えば、前記自動走行処理は、作業車両10が自動走行を開始した場合に車両制御装置11、検出処理装置19、及び操作制御部21によって開始される。
【0080】
なお、本願発明は、車両制御装置11、検出処理装置19、及び操作制御部21が前記自動走行処理の一部又は全部を実行する自動走行方法の発明、又は、当該自動走行方法の一部又は全部を車両制御装置11、検出処理装置19、及び操作制御部21に実行させるための自動走行プログラムの発明として捉えてもよい。また、前記自動走行処理は、一又は複数のプロセッサーが実行してもよい。
【0081】
ステップS1において、車両制御装置11は、作業車両10に作業を開始させる。例えば、操作端末20の操作画面においてオペレータが作業開始ボタンを押下すると、操作制御部21は、作業開始指示を作業車両10に出力する。車両制御装置11は、操作端末20から作業開始指示が取得すると、作業車両10の自動走行を開始させる。これにより、作業車両10は、走行経路Rに従って自動走行を開始し、作業機14による作業を開始する。
【0082】
次にステップS2において、検出処理装置19は、作業車両10に設置された各カメラ15から撮像画像を取得する。例えば、検出処理装置19は、5個のカメラ15F,15B,15R,15L,15Cのそれぞれから所定のフレームレートで連続して撮像画像(フレーム画像)を取得する。
【0083】
次にステップS3において、検出処理装置19は、取得した前記撮像画像において障害物(例えば人間)を検出する。具体的には、検出処理装置19は、前記撮像画像に基づいて検出エリアに人間が含まれるか否かを判定する。検出処理装置19が人間を検出した場合(S3:Yes)、処理はステップS4に移行する。一方、検出処理装置19が人間を検出しない場合(S3:No)、処理はステップS31に移行する。
【0084】
ステップS31では、車両制御装置11は、作業車両10が作業を終了したか否かを判定する。作業車両10が作業を終了した場合(S31:Yes)、処理は終了する。一方、作業車両10が作業を終了していない場合(S31:No)処理はステップS2に戻る。このように、検出処理装置19は、人物を検出しない場合には所定の作業が終了するまで撮像画像を取得しながら走行及び作業を行う。
【0085】
また、検出処理装置19は、取得した撮像画像の画像データと、当該撮像画像に対応するカメラ15の識別情報と、前記撮像画像に人間が含まれるか否かを示す判定結果とを操作端末20に出力する。操作制御部21は、作業車両10の検出処理装置19から前記画像データを取得すると、各画像表示欄L1に撮像画像P1を表示させる(図6B参照)。
【0086】
ステップS4では、操作制御部21は、人物を含む撮像画像を拡大して表示させる。例えばカメラ15L(カメラ4)に対応する撮像画像において人間が検出された場合に、操作制御部21は、図8Aに示すように、カメラ15L(カメラ4)に対応する画像表示欄L1を拡大して撮像画像P1を拡大して表示させる。これにより、障害物として検出された人間の画像が拡大表示される。
【0087】
次にステップS5において、操作制御部21は、作業車両10の走行を停止させる走行停止指示又は走行を継続させる走行継続指示を選択する走行選択画面D3を操作表示部23に表示させる(図9参照)。
【0088】
次にステップS6において、操作制御部21は、走行選択画面D3おいてオペレータから前記走行停止指示を受け付けたか否かを判定する。例えば図9に示す走行選択画面D3においてオペレータが走行停止ボタンB1を押下すると、操作制御部21は走行停止指示を受け付け(S6:Yes)、処理はステップS9に移行する。一方、図9に示す走行選択画面D3においてオペレータが走行停止ボタンB1を押下しない場合(S6:No)、処理はステップS7に移行する。
【0089】
次にステップS7において、操作制御部21は、走行選択画面D3おいてオペレータから前記走行継続指示を受け付けたか否かを判定する。例えば図9に示す走行選択画面D3においてオペレータが走行継続ボタンB2を押下すると、操作制御部21は走行継続指示を受け付け(S7:Yes)、処理はステップS71に移行する。一方、図9に示す走行選択画面D3においてオペレータが走行継続ボタンB2を押下しない場合(S7:No)、処理はステップS8に移行する。
【0090】
ステップS71では、操作制御部21は、作業車両10の走行及び作業を停止させず、走行及び作業を継続させる。その後、処理はステップS2に戻る。
【0091】
ステップS8では、操作制御部21は、所定時間が経過したか否かを判定する。具体的には、操作制御部21は、操作制御部21が走行選択画面D3を表示させてから、又は、検出処理装置19が人間を検出してから、前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けることなく前記所定時間が経過したか否かを判定する。前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けることなく前記所定時間が経過した場合(S8:Yes)、処理はステップS9に移行する。前記所定時間が経過しない場合(S8:No)、処理はステップS6に戻る。
【0092】
ステップS9では、操作制御部21が作業車両10に前記走行停止指示を出力し、車両制御装置11が作業車両10の走行及び作業を停止させる。
【0093】
ステップS10において、操作制御部21は、オペレータから走行再開指示を受け付けたか否かを判定する。操作制御部21は、オペレータから前記走行再開指示を受け付けると(S10:Yes)、処理はステップS2に戻る。一方、操作制御部21がオペレータから前記走行再開指示を受け付けない場合(S10:No)、処理は終了する。車両制御装置11、検出処理装置19、及び操作制御部21は、作業車両10が作業を終了するまでステップS1~S10の処理を繰り返し実行する。
【0094】
以上説明したように、本実施形態に係る自動走行システム1は、作業車両10に設置されるカメラ15から撮像画像P1を取得し、撮像画像P1に基づいて障害物を検出する。また、自動走行システム1は、前記障害物が検出された場合に、作業車両10の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付ける。そして、自動走行システム1は、前記走行停止指示を受け付けた場合に作業車両10の自動走行を停止させ、前記走行継続指示を受け付けた場合に作業車両10の自動走行を継続させる。これにより、作業車両10が自動走行中に障害物を検出した場合に、オペレータは自動走行を停止させるか又は自動走行を継続させるかを選択することができる。例えば障害物が自動走行を妨げるものでない場合には、オペレータが自動走行を継続させる指示を行うことにより、作業車両10は停止することなく自動走行を継続するため、作業効率の低下を防ぐことができる。また、例えば障害物が自動走行を妨げるものである場合には、オペレータが自動走行を停止させて前記障害物を取り除くなどして安全性を確保することができる。そして、オペレータは作業車両10の安全性を確保した場合に自動走行を再開させることができる。よって、作業車両10の安全性を確保しつつ、作業効率の低下を防ぐことが可能となる。
【0095】
また、作業車両10が自動走行中に障害物を検出した場合において、オペレータが所定時間内に自動走行を停止させる操作及び自動走行を継続させる操作のいずれも行わない場合には、自動走行システム1は、自動走行を停止させる。これにより、オペレータが気が付かないうちに作業車両10が自動走行を継続して障害物に接触する事態を回避することができる。
【0096】
本発明は上述の実施形態に限定されず、以下の実施形態であってもよい。
【0097】
上述の実施形態では、検出処理部112により障害物(人間)が検出された場合において、受付処理部217が所定時間経過するまでの間に前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、走行処理部113は、作業車両10の自動走行を停止させている。他の実施形態として、検出処理部112により障害物が検出された場合において、受付処理部217が、作業車両10と障害物との間の距離が所定距離になるまでの間に前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、走行処理部113は、作業車両10の自動走行を停止させてもよい。
【0098】
操作制御部21は、作業車両10から取得する連続するフレーム画像に基づいて作業車両10と障害物との間の距離の変化を算出してもよい。例えば図11に示すように、操作制御部21は、撮像画像P1における人間を囲む枠W1の大きさに基づいて前記距離を算出することができる。
【0099】
ここで、前記所定距離は、予め設定された一定の距離であってもよいし、障害物を検出したときの障害物の大きさに応じた距離であってもよい。例えば、前記撮像画像において前記障害物の大きさが大きい場合には、前記撮像画像における前記障害物の大きさが小さい場合と比較して、作業車両10と前記障害物との間の距離が近くなるため、操作制御部21は、前記撮像画像における前記障害物の大きさが大きい程、前記所定距離を短く設定する。また、操作制御部21は、前記撮像画像における前記障害物の大きさが小さい程、前記所定距離を長く設定する。これにより、作業車両10と前記障害物との間の距離が近い場合には、前記走行停止指示及び前記走行継続指示の受付時間を短くし、作業車両10と前記障害物との間の距離が長い場合には、前記走行停止指示及び前記走行継続指示の受付時間を長くすることができる。なお、走行処理部113は、前記所定距離の間は、作業車両10を減速走行させてもよい。
【0100】
他の実施形態として、例えば検出処理部112が特定の人物を検出して、オペレータが走行継続指示を行った場合において、その後に検出処理部112が同一人物を再び検出した場合に、作業車両10は、オペレータの走行継続指示を取得することなく自動走行を継続してもよい。これにより、例えば自動走行を妨げることのない同一の障害物が検出される度に、オペレータに走行停止指示又は走行継続指示の選択操作を要求する必要がなくなるため、利便性を向上させることができる。
【0101】
また、本実施形態では、カメラによって撮影された画像を基に障害物の検出および判定を行ったが、他の実施形態としては、カメラとLidar(障害物検出センサ)とを併用させても良い。具体的には、Lidarによって障害物の検出を行い、カメラによって障害物の判定を行うこととしても良い。前記障害物検出センサは、超音波などを利用したセンサであってもよい。
【0102】
[発明の付記]
<付記1>
作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得する取得処理部と、
前記取得処理部により取得される前記撮像画像に基づいて障害物を検出する検出処理部と、
前記検出処理部により前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付ける受付処理部と、
前記受付処理部が前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記受付処理部が前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させる走行処理部と、
を備える自動走行システム。
【0103】
<付記2>
前記受付処理部が前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、前記走行処理部は、前記作業車両の自動走行を停止させる、
付記1に記載の自動走行システム。
【0104】
<付記3>
前記検出処理部により前記障害物が検出された場合において、前記受付処理部が所定時間経過するまでの間に前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、前記走行処理部は、前記作業車両の自動走行を停止させる、
付記2に記載の自動走行システム。
【0105】
<付記4>
前記所定時間は、前記撮像画像に含まれる前記障害物の大きさが大きい程、短い時間に設定され、前記撮像画像に含まれる前記障害物の大きさが小さい程、長い時間に設定される、
付記3に記載の自動走行システム。
【0106】
<付記5>
前記検出処理部により前記障害物が検出された場合において、前記受付処理部が、前記作業車両と前記障害物との間の距離が所定距離になるまでの間に前記走行停止指示及び前記走行継続指示のいずれも受け付けない場合に、前記走行処理部は、前記作業車両の自動走行を停止させる、
付記2に記載の自動走行システム。
【0107】
<付記6>
前記所定距離は、前記撮像画像に含まれる前記障害物の大きさが大きい程、短い距離に設定され、前記撮像画像に含まれる前記障害物の大きさが小さい程、長い距離に設定される、
付記5に記載の自動走行システム。
【0108】
<付記7>
前記撮像部は、前記作業車両の異なる場所に複数設置されており、
前記取得処理部により取得される複数の前記撮像部に対応する複数の前記撮像画像を操作端末に並べて表示させる表示処理部をさらに備え、
前記表示処理部は、複数の前記撮像画像のうち前記障害物が検出された前記撮像画像を強調して表示させる、
付記1~6のいずれかに記載の自動走行システム。
【0109】
<付記8>
前記受付処理部は、さらに、前記操作端末に表示される複数の前記撮像画像のレイアウトを設定する設定操作を受け付け、
前記表示処理部は、前記操作端末において、前記設定操作に応じて複数の前記撮像画像を配置して表示させる、
付記7に記載の自動走行システム。
【0110】
<付記9>
一又は複数のプロセッサーが、
作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得することと、
取得する前記撮像画像に基づいて障害物を検出することと、
前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付けることと、
前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させることと、
を実行する自動走行システム。
【0111】
<付記10>
作業車両に設置される撮像部から撮像画像を取得することと、
取得する前記撮像画像に基づいて障害物を検出することと、
前記障害物が検出された場合に、前記作業車両の自動走行を停止させる走行停止指示又は自動走行を継続させる走行継続指示を受け付けることと、
前記走行停止指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を停止させ、前記走行継続指示を受け付けた場合に前記作業車両の自動走行を継続させることと、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための自動走行プログラム。
【符号の説明】
【0112】
1 :自動走行システム
10 :作業車両
11 :車両制御装置
13 :走行装置
14 :作業機
15 :カメラ(撮像部)
17 :測位装置
19 :検出処理装置
20 :操作端末
21 :操作制御部
23 :操作表示部
111 :取得処理部
112 :検出処理部
113 :走行処理部
211 :車両設定処理部
212 :圃場設定処理部
213 :作業設定処理部
214 :経路生成処理部
215 :出力処理部
216 :表示処理部
217 :受付処理部
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図6A
図6B
図7A
図7B
図8A
図8B
図9
図10
図11