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JP6345558B2 - Autonomous vehicle - Google Patents
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JP6345558B2 - Autonomous vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、自動で走行する自動走行車両に関する。   The present invention relates to an automatic traveling vehicle that automatically travels.

従来、車両の位置を検出する際に、GPS(Global Positioning System)が用いられてきた。このようなGPSでは所定の誤差が含まれていることから、例えば自動で車両を走行させる場合には、GPSは利用し難いものであった。そこで、車両を自動で走行させる際に利用する技術が検討されてきた(例えば特許文献1及び2)。   Conventionally, GPS (Global Positioning System) has been used to detect the position of a vehicle. Since such a GPS includes a predetermined error, it is difficult to use the GPS when, for example, the vehicle is driven automatically. Then, the technique utilized when driving a vehicle automatically has been examined (for example, patent documents 1 and 2).

特許文献1に記載の移動体の位置計測装置は、所定の座標軸上における移動体の位置及び走行方向を推定演算する推定演算手段と、移動体の予定走行路に沿って間欠的に配設された基準点に対する移動体の相対位置を検出する相対位置検出手段とを有して構成される。   The moving body position measuring device described in Patent Document 1 is provided intermittently along an estimated calculation means for estimating and calculating the position and traveling direction of the moving body on a predetermined coordinate axis, and along the scheduled traveling path of the moving body. And a relative position detecting means for detecting the relative position of the moving body with respect to the reference point.

また、特許文献2に記載の移動体の位置計測装置は、移動経路の周囲に配置された設置位置が既知の2個以上の反射手段を備え、移動体から反射手段に対して光等を投射して、その反射光等により移動体の進行方向と反射光等の入射角度との間の相対角度を計測する。また、移動体には当該移動体の進行方向に沿った走行距離を計測する計測手段と、移動体の進行方向を向きとして計測する計測手段とが備えられ、反射手段の設置位置、移動体から見た反射手段に対する現在及びそれより一定時間前の相対角度、一定時間前から現在に至るまでの移動体の位置の変位量と向きの変位量から、移動体の絶対位置及び向きを演算する。   In addition, the position measuring apparatus for a moving body described in Patent Document 2 includes two or more reflecting means whose installation positions are known around the moving path, and projects light or the like from the moving body to the reflecting means. Then, the relative angle between the traveling direction of the moving body and the incident angle of the reflected light or the like is measured by the reflected light or the like. In addition, the moving body is provided with measuring means for measuring the travel distance along the traveling direction of the moving body, and measuring means for measuring the traveling direction of the moving body as an orientation. The absolute position and orientation of the moving object are calculated from the relative angle of the current reflecting unit with respect to the observed reflection means and a relative amount of the moving object before and a displacement amount of the position of the moving object and a displacement amount of the direction from the predetermined time to the present.

特開平7−159187号公報JP-A-7-159187 特開平11−271043号公報JP-A-11-271043

特許文献1に記載の技術では、予定走行路に沿って、予め光反射手段を設置しておく必要がある。また、特許文献2に記載の技術では、複数の反射板を予め設置しておき、当該設置位置を登録しておかなければならない。このため、特許文献1及び2に記載の技術では、移動体は予め光反射手段や反射板が設置されている場所でしか自動で走行することができない。   In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to install light reflecting means in advance along the planned traveling path. In the technique described in Patent Document 2, a plurality of reflectors must be installed in advance and the installation positions must be registered. For this reason, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, the moving body can automatically travel only in a place where the light reflecting means and the reflecting plate are previously installed.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、予め光反射手段や反射板が設置されていない場所であっても、自動で走行可能な自動走行車両を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an automatic traveling vehicle capable of automatically traveling even in a place where a light reflecting means and a reflecting plate are not previously installed.

上記目的を達成するための本発明に係る自動走行車両の特徴構成は、予め設定された検出範囲に向けて検出信号を送信し、前記検出信号に対する反射信号を取得して、前記予め設定された検出範囲に存在し、予め設置位置が登録されていない物体を検出する物体検出部と、前記物体検出部により検出された物体のうち、少なくとも2つの物体の位置に基づいて、当該少なくとも2つの物体を目標物として設定する目標物設定部と、前記目標物設定部により設定された少なくとも2つの目標物を通り、走行時の基準となる基準線を設定する基準線設定部と、前記基準線から車体までの距離を演算する距離演算部と、前記距離を予め設定された範囲内に維持しつつ、予め設定された区画内において前記基準線に沿って走行させる走行制御部と、前記物体検出部の検出結果に基づいて、前記物体毎に前記物体の形状を推定する形状推定部と、前記区画内において前記物体検出部が検出し、前記目標物設定部により前記目標物として設定可能な物体の形状パターンを当該物体毎に予め記憶しておく形状パターン記憶部と、前記形状推定部により推定された前記物体の形状が、前記形状パターン記憶部に前記物体毎に記憶されている形状パターンと異なっているか否かを判定する形状判定部と、を備え、前記走行制御部は、推定された前記物体の形状が前記物体毎の前記形状パターンと異なっている場合には走行させないよう構成されている点にある。 In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the automatic traveling vehicle according to the present invention transmits a detection signal toward a preset detection range, acquires a reflection signal for the detection signal, and sets the preset Based on the positions of at least two objects among the objects detected by the object detection unit and an object detection unit that detects an object that is present in the detection range and for which an installation position is not registered in advance , the at least two objects From the reference line, a reference line setting unit that sets a reference line that is a reference when traveling through at least two targets set by the target setting unit, A distance calculation unit that calculates a distance to the vehicle body, a travel control unit that travels along the reference line within a preset section while maintaining the distance within a preset range, Based on the detection result of the object detection unit, a shape estimating portion shape estimates of the object for each of the object, wherein the object detecting unit detects the compartment, by the target setting unit can set as the target A shape pattern storage unit that stores a shape pattern of a simple object in advance for each object, and a shape in which the shape of the object estimated by the shape estimation unit is stored for each object in the shape pattern storage unit A shape determination unit that determines whether the pattern is different from the pattern, and the travel control unit is configured not to travel when the estimated shape of the object is different from the shape pattern for each object. It is in the point.

このような特徴構成とすれば、物体検出部が物体を検出し、その検出結果に基づき目標物設定部が目標物を設定することができるので、自動走行車両を走行させる区画において、予め光反射手段や反射板等を設置しておかなくても自動走行することが可能となる。また、物体検出部による正常時の検出結果(センシングパターン)を予め記憶しておき、外乱発生時に影響のある、前記正常時の検出結果とは異なる異常パターンが検出された場合には走行制御部が自動走行を停止し、その後、正常時の検出結果が得られた場合には走行を再開することができる。したがって、異常なパターンに係る物体を誤って目標物として設定して自動走行することを防止することができる。また、外乱の影響があったとしても、目標物を見失わずに走行することが可能である。   With such a characteristic configuration, the object detection unit can detect an object, and the target setting unit can set the target based on the detection result. It is possible to automatically travel without installing means or a reflector. In addition, a normal detection result (sensing pattern) by the object detection unit is stored in advance, and when an abnormal pattern different from the normal detection result that is affected when a disturbance occurs is detected, the travel control unit Stops automatic traveling, and then can resume traveling when a normal detection result is obtained. Therefore, it is possible to prevent an object related to an abnormal pattern from being erroneously set as a target and automatically traveling. Even if there is an influence of disturbance, it is possible to travel without losing sight of the target.

自動走行車両が走行する領域を示す図である。It is a figure which shows the area | region where an automatic traveling vehicle drive | works. 自動走行車両を模式的に示した側面図である。It is the side view which showed the automatic traveling vehicle typically. 自動走行車両の自動走行に係る機能部を模式的に示したブロック図である。It is the block diagram which showed typically the function part which concerns on the automatic driving | running | working of an autonomous vehicle. 物体検出部の検出範囲を示す図である。It is a figure which shows the detection range of an object detection part. 物体の形状判定を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the shape determination of an object. 自動走行車両の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an automatic traveling vehicle. 自動走行車両の処理を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of an automatic traveling vehicle.

本発明に係る自動走行車両は、予め設定された区画内において目標物を設定し、当該目標物に基づいて自動で走行可能に構成される。以下、本実施形態の自動走行車両1について説明する。本実施形態では、自動走行車両1は、図1に示されるような果樹園Pに植えられている複数の樹木Kの間に生えている草を刈り取りながら自動走行するよう構成されている。この際、自動走行車両1は、果樹園Pの中央部では図1において一点鎖線Aで示されるように樹木Kに沿って走行し、果樹園Pの進行方向の両端部では破線Bで示されるように前後進を繰り返して、自動走行車両1の位置を側方にずらすようにスイッチバックを行う。したがって、自動走行車両1は、果樹園Pの一方の端部から他方の端部に向って走行する場合と、果樹園Pの他方の端部から一方の端部に向って走行する場合とで進行方向を向く側が異なることになる。   The automatic traveling vehicle according to the present invention is configured such that a target is set in a preset section and can be automatically driven based on the target. Hereinafter, the automatic traveling vehicle 1 of the present embodiment will be described. In the present embodiment, the automatic traveling vehicle 1 is configured to automatically travel while cutting grass growing between a plurality of trees K planted in an orchard P as shown in FIG. At this time, the automatic traveling vehicle 1 travels along the tree K as indicated by a one-dot chain line A in FIG. 1 at the center of the orchard P, and is indicated by broken lines B at both ends in the traveling direction of the orchard P. As described above, the vehicle is switched back and forth so as to shift the position of the automatic traveling vehicle 1 to the side by repeatedly moving forward and backward. Accordingly, the automatic traveling vehicle 1 travels from one end of the orchard P toward the other end and when traveling from the other end of the orchard P toward one end. The side facing the direction of travel will be different.

図2には本実施形態の自動走行車両1の側面図が示される。図2に示されるように、自動走行車両1は、車輪2と走行機体3とを備えて構成される。車輪2は、車体の車長方向の一端側の第1車輪2A、及び車長方向の他端側の第2車輪2Bから構成される。走行機体3には、自動走行車両1の動力源であるエンジン4、エンジン4に供給する燃料が備蓄されている燃料タンク5、エンジン4により駆動される発電機6、発電機6により発電された電力を蓄電し、自動走行車両1が有する電気機器に電力供給するバッテリ7、自動走行車両1の自動走行を制御する自動走行制御装置10、バッテリ7から供給される電力に基づき第1車輪2Aの操向操作を行う第1車輪操向操作機構51、バッテリ7から供給される電力に基づき第2車輪2Bの操向操作を行う第2車輪操向操作機構52、エンジン4の回転力が入力され、草刈りに使用する刈り刃54を有する草刈装置53、第1車輪2A及び第2車輪2Bの少なくとも一方と草刈装置53とへのエンジン4の回転力の断接を行う動力伝達機構55を備えている。   FIG. 2 shows a side view of the automatic traveling vehicle 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the automatic traveling vehicle 1 includes a wheel 2 and a traveling machine body 3. The wheel 2 includes a first wheel 2A on one end side in the vehicle length direction of the vehicle body and a second wheel 2B on the other end side in the vehicle length direction. The traveling machine body 3 is generated by an engine 4 that is a power source of the automatic traveling vehicle 1, a fuel tank 5 that stores fuel to be supplied to the engine 4, a generator 6 that is driven by the engine 4, and the generator 6. A battery 7 that stores electric power and supplies electric power to the electric equipment of the automatic traveling vehicle 1, an automatic traveling control device 10 that controls automatic traveling of the automatic traveling vehicle 1, and the first wheel 2 </ b> A based on electric power supplied from the battery 7. The first wheel steering operation mechanism 51 that performs the steering operation, the second wheel steering operation mechanism 52 that performs the steering operation of the second wheel 2B based on the power supplied from the battery 7, and the rotational force of the engine 4 are input. A power transmission mechanism 55 for connecting and disconnecting the rotational force of the engine 4 to at least one of the first wheel 2A and the second wheel 2B and the mowing device 53, which has a mowing blade 54 used for mowing. Eteiru.

図3には、自動走行車両1の自動走行に係る機能部を示すブロック図が示される。自動走行車両1は、自動走行制御装置10、第1車輪操向操作機構51、第2車輪操向操作機構52、動力伝達機構55の各機能部を備えて構成される。自動走行制御装置10は、物体検出部11、目標物設定部12、基準線設定部13、距離演算部14、走行範囲設定部15、走行制御部16、物体数設定部17、物体計数部18、判定部19、形状推定部41、形状パターン記憶部42、形状判定部43の各機能部を備えて構成され、各機能部は、自動走行車両1の自動走行に係る種々の処理を行うためにCPUを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。   FIG. 3 is a block diagram showing functional units related to the automatic traveling of the automatic traveling vehicle 1. The automatic traveling vehicle 1 includes the automatic traveling control device 10, a first wheel steering operation mechanism 51, a second wheel steering operation mechanism 52, and a power transmission mechanism 55. The automatic travel control device 10 includes an object detection unit 11, a target setting unit 12, a reference line setting unit 13, a distance calculation unit 14, a travel range setting unit 15, a travel control unit 16, an object number setting unit 17, and an object counting unit 18. , A determination unit 19, a shape estimation unit 41, a shape pattern storage unit 42, and a shape determination unit 43. The functional units perform various processes related to automatic traveling of the automatic traveling vehicle 1. In addition, the CPU is a core member and is constructed by hardware and / or software.

物体検出部11は、予め設定された範囲に向けて検出信号を送信し、当該検出信号に対する反射信号を取得して、当該予め設定された範囲に存在する物体を検出する。予め設定された範囲とは物体検出部11の検出可能な範囲であり、本実施形態では図4に示されるような自動走行車両1を中心とする約270度の範囲Rである。検出信号とはレーザーや光や超音波等のように空中伝搬する信号である。このような検出信号は、物体に衝突すると反射される。物体検出部11は、検出信号を予め設定された範囲に送信し、衝突によって生じる反射信号を取得する。物体検出部11は、検出信号の送信方向に基づいて物体検出部11を基準とした物体が存在する方向を示す情報と、検出信号を送信してから反射信号を取得するまでの時間に基づいて演算した物体検出部11から物体までの距離を示す情報とを取得する。本実施形態では、物体検出部11は水平方向に、且つ、上述した範囲Rに対して例えば0.5度ピッチで検出信号を送信する。   The object detection unit 11 transmits a detection signal toward a preset range, acquires a reflection signal with respect to the detection signal, and detects an object existing in the preset range. The preset range is a range that can be detected by the object detection unit 11, and in the present embodiment, is a range R of about 270 degrees centering on the automatic traveling vehicle 1 as shown in FIG. The detection signal is a signal that propagates in the air, such as a laser, light, or ultrasonic wave. Such a detection signal is reflected when it collides with an object. The object detection unit 11 transmits a detection signal to a preset range and acquires a reflection signal generated by the collision. The object detection unit 11 is based on information indicating the direction in which an object is present with reference to the object detection unit 11 based on the transmission direction of the detection signal, and the time from when the detection signal is transmitted until the reflection signal is acquired. Information indicating the calculated distance from the object detection unit 11 to the object is acquired. In the present embodiment, the object detection unit 11 transmits detection signals in the horizontal direction and at a pitch of, for example, 0.5 degrees with respect to the range R described above.

上述したように本実施形態では、物体検出部11が検出する範囲Rは自動走行車両1を中心とした全周囲のうち約270度の範囲である。そこで、自動走行車両1は図4に示されるように、自動走行車両1が紙面上側の方向に向って走行する場合には進行方向を見て左側を検出し、自動走行車両1が紙面下側の方向に向って走行する場合には進行方向を見て右側を検出するよう構成されている。このように物体検出部11は、自動走行車両1の片側に存在する物体を検出する。自動走行車両1の片側とは、本実施形態では、図4において車長延長線Sよりも左側をいう。もちろん、自動走行車両1が紙面上側の方向に向って走行する場合には進行方向を見て右側を検出し、自動走行車両1が紙面下側の方向に向って走行する場合には進行方向を見て左側を検出するよう構成することも可能であるし、自動走行車両1の両側に存在する物体を検出するよう構成することも可能である。また、必要に応じて物体検出部11を回転し、範囲Rが車長延長線Sに対して反転するように構成することも可能である。   As described above, in the present embodiment, the range R detected by the object detection unit 11 is a range of about 270 degrees out of the entire circumference centering on the automatic traveling vehicle 1. Therefore, as shown in FIG. 4, the automatic traveling vehicle 1 detects the left side when looking at the traveling direction when the automatic traveling vehicle 1 travels in the upper direction of the page, and the automatic traveling vehicle 1 When traveling in the direction of, the right side is detected by looking at the traveling direction. In this way, the object detection unit 11 detects an object that exists on one side of the automatic traveling vehicle 1. In this embodiment, the one side of the automatic traveling vehicle 1 means the left side of the vehicle length extension line S in FIG. Of course, when the automatic traveling vehicle 1 travels in the upper direction of the paper, the right side is detected by looking at the traveling direction, and when the automatic traveling vehicle 1 travels in the lower direction of the paper, the traveling direction is determined. It can be configured to detect the left side as viewed, or can be configured to detect objects present on both sides of the autonomous vehicle 1. Further, the object detection unit 11 may be rotated as necessary, and the range R may be reversed with respect to the vehicle length extension line S.

目標物設定部12は、物体検出部11により検出された物体のうち、少なくとも2つの物体の位置に基づいて、当該少なくとも2つの物体を目標物Oとして設定する。物体検出部11は、図4に示されるように所定の範囲内に検出信号を送信し、範囲R内に存在する物体を検出する。ここで、本実施形態では自動走行車両1は樹木Kが植えられている果樹園Pを自動走行する。このため、果樹園P内の樹木Kや樹木Kを支持する支柱等から目標物Oが設定される。また、本実施形態では、自動走行車両1は少なくとも2つの物体を検出できれば目標物Oを設定することができる。本実施形態では、目標物設定部12は範囲R内において物体検出部11により検出された物体から2つの物体を用いて目標物Oとして設定するとして説明する。   The target setting unit 12 sets the at least two objects as the target O based on the positions of at least two objects among the objects detected by the object detection unit 11. As shown in FIG. 4, the object detection unit 11 transmits a detection signal within a predetermined range and detects an object existing within the range R. Here, in this embodiment, the automatic traveling vehicle 1 automatically travels through the orchard P where the trees K are planted. For this reason, the target object O is set from the tree K in the orchard P, the support that supports the tree K, and the like. In the present embodiment, the automatic traveling vehicle 1 can set the target O if it can detect at least two objects. In the present embodiment, the target object setting unit 12 will be described as setting the target object O using two objects from the objects detected by the object detection unit 11 within the range R.

2つの目標物Oのうちの一方は、自動走行車両1から左側方を見て最も近い位置にある物体が選択される。図4の例では、符号O1を付したものが相当し、この目標物O1は進行方向手前側の目標物Oに相当する。2つの目標物Oのうちの他方は、先に設定された目標物O1から見て自動走行車両1の進行方向において最も近い物体が選択される。図4の例では、符号O2を付したものが相当し、この目標物O2は進行方向奥側の目標物Oに相当する。目標物O1と目標物O2との間の距離は、目標物O1に係る物体検出部11の検出結果と目標物O2に係る物体検出部11の検出結果とに基づき、公知の三角測量法を用いて演算することができる。   As one of the two targets O, an object that is closest to the autonomous traveling vehicle 1 when viewed from the left side is selected. In the example of FIG. 4, the reference numeral O1 corresponds to the target object O1, and the target object O1 corresponds to the target object O on the front side in the traveling direction. As the other of the two targets O, the closest object in the traveling direction of the automatic traveling vehicle 1 is selected as viewed from the previously set target O1. In the example of FIG. 4, the reference symbol O2 corresponds to the target object O2, and the target object O2 corresponds to the target object O on the far side in the traveling direction. The distance between the target object O1 and the target object O2 is determined using a known triangulation method based on the detection result of the object detection unit 11 related to the target object O1 and the detection result of the object detection unit 11 related to the target object O2. Can be calculated.

ここで、自動走行車両1は、進行方向がどの方向かを自ら認識することができないので、自動走行車両1に対して予めユーザが進行方向を設定しておくと好適である。もちろん、自動走行車両1の長さ方向両端のうち、最初に進行する側の端部を設定しておき、当該端部が向いている側を進行方向として設定しても良い。   Here, since the automatic traveling vehicle 1 cannot recognize by itself which direction the traveling direction is, it is preferable that the user sets the traveling direction in advance for the automatic traveling vehicle 1. Of course, it is also possible to set an end portion on the first traveling side of both ends in the length direction of the automatic traveling vehicle 1 and set the side facing the end portion as the traveling direction.

基準線設定部13は、目標物設定部12により設定された少なくとも2つの目標物Oを通り、走行時の基準となる基準線SLを設定する。目標物設定部12により設定された少なくとも2つの目標物Oとは、本実施形態では上述した目標物O1及び目標物O2である。基準線設定部13は、自動走行制御装置10内で用いる座標系において、この目標物O1と目標物O2とを直線で繋いで基準線SLを設定する。基準線SLは、物体検出部11により一つの物体として検出された検出結果のうち、夫々の中央部分を通るように直線で繋いでも良いし、夫々の検出結果の一方の端部を通るように直線で繋いでも良い。或いは、夫々の検出結果のうち、物体検出部11に最も近い部分を通るように直線で繋いでも良い。もちろん、他の所定の条件の下、夫々の検出結果を直線で繋ぐことも可能である。このような基準線SLは後述するように自動走行車両1が自動走行する際に基準として利用される。   The reference line setting unit 13 passes through at least two targets O set by the target setting unit 12 and sets a reference line SL serving as a reference for traveling. In the present embodiment, the at least two targets O set by the target setting unit 12 are the target O1 and the target O2 described above. The reference line setting unit 13 sets the reference line SL by connecting the target object O1 and the target object O2 with a straight line in the coordinate system used in the automatic travel control device 10. Of the detection results detected as one object by the object detection unit 11, the reference line SL may be connected by a straight line so as to pass through each central portion, or may pass through one end of each detection result. It may be connected with a straight line. Or you may connect with a straight line so that it may pass through the part nearest to the object detection part 11 among each detection result. Of course, it is also possible to connect the respective detection results with a straight line under other predetermined conditions. Such a reference line SL is used as a reference when the automatic traveling vehicle 1 automatically travels as described later.

距離演算部14は、基準線SLから車体までの距離を演算する。基準線SLから車体までの距離とは、上記座標系において基準線SLと車体とを最短で繋いだ距離である。このため、基準線SLから車体を通るように引いた垂線上での距離にあたる。   The distance calculation unit 14 calculates the distance from the reference line SL to the vehicle body. The distance from the reference line SL to the vehicle body is a distance that connects the reference line SL and the vehicle body in the shortest distance in the coordinate system. For this reason, it corresponds to the distance on the perpendicular drawn from the reference line SL so as to pass through the vehicle body.

走行範囲設定部15は、自動走行車両1が自動走行する走行経路に対して許容される走行範囲を設定する。本実施形態では自動走行車両1は自動走行しながら草を刈り取る。このため、自動走行車両1が自動走行する走行経路は、草を刈り取る経路に相当する。詳細は省略するが、刈り刃54は自動走行車両1の走行機体3の中央部の底面に車幅方向に亘って設けられる。自動走行車両1は果樹園Pの一方の端部から他方の端部まで自動走行する際、刈り漏れを防止するために先に走行した経路に対して刈り取る領域の一部(例えば20〜30cm)を重複させて自動走行する。上述した許容される走行範囲は、このような重複する幅の1/2〜1/3(例えば10〜15cm)程度に設定すると好適である。   The travel range setting unit 15 sets a travel range allowed for the travel route on which the autonomous traveling vehicle 1 travels automatically. In the present embodiment, the automatic traveling vehicle 1 cuts grass while traveling automatically. For this reason, the traveling route on which the automatic traveling vehicle 1 automatically travels corresponds to a route for cutting grass. Although details are omitted, the cutting blade 54 is provided on the bottom surface of the central portion of the traveling machine body 3 of the automatic traveling vehicle 1 over the vehicle width direction. When the automatic traveling vehicle 1 automatically travels from one end portion of the orchard P to the other end portion, a part of a region (for example, 20 to 30 cm) that cuts the route traveled earlier in order to prevent cutting leakage. Autorun with overlapping. The allowable travel range described above is preferably set to about 1/2 to 1/3 (for example, 10 to 15 cm) of such overlapping width.

走行制御部16は、基準線SLから車体までの距離を予め設定された範囲内に維持しつつ、予め設定された区画内において基準線SLに沿って走行させる。基準線SLから車体までの距離は、上述した距離演算部14により演算され、順次、リアルタイムで走行制御部16に伝達される。予め設定された区画とは、自動走行車両1が自動走行を行う区画であり、本実施形態では草の刈り取り対象となる果樹園Pの一方の端部から他方の端部まで列毎に樹木Kにより仕切られる区画である。自動走行車両1は、このような区画内を往復走行しながら、草刈りを行う。   The traveling control unit 16 causes the vehicle to travel along the reference line SL within a preset section while maintaining the distance from the reference line SL to the vehicle body within a preset range. The distance from the reference line SL to the vehicle body is calculated by the distance calculation unit 14 described above, and sequentially transmitted to the travel control unit 16 in real time. The preset section is a section in which the automatic traveling vehicle 1 performs automatic traveling, and in this embodiment, the tree K for each row from one end portion to the other end portion of the orchard P that is the target of grass cutting. It is a section partitioned by. The automatic traveling vehicle 1 cuts grass while reciprocating in such a section.

上述したように、自動走行車両1はエンジン4を動力源として走行する。また、第1車輪2A及び第2車輪2Bは、夫々操向操作可能に構成され、夫々第1車輪操向操作機構51及び第2車輪操向操作機構52により操向操作が行われる。また、エンジン4により発生された回転力は、第1車輪2A及び第2車輪2Bの少なくとも一方に動力伝達機構55を介して伝達される。第1車輪2A及び第2車輪2Bに対する動力の伝達は、双方に行って自動走行車両1を4輪駆動としても良いし、一方に行って2輪駆動としても良い。また、第1車輪2A及び第2車輪2Bの夫々は、左右一対で構成されても良いし、少なくとも一方が1輪で構成されていても良い。走行制御部16は、基準線SLから自動走行車両1までの距離が予め設定された範囲内に収まるように、第1車輪操向操作機構51、第2車輪操向操作機構52、及び動力伝達機構55を制御して、基準線SLに沿って走行させる。   As described above, the automatic traveling vehicle 1 travels using the engine 4 as a power source. Moreover, the 1st wheel 2A and the 2nd wheel 2B are comprised so that steering operation is possible respectively, and steering operation is performed by the 1st wheel steering operation mechanism 51 and the 2nd wheel steering operation mechanism 52, respectively. Further, the rotational force generated by the engine 4 is transmitted to at least one of the first wheel 2A and the second wheel 2B via the power transmission mechanism 55. The transmission of power to the first wheel 2A and the second wheel 2B may be performed on both sides so that the automatic traveling vehicle 1 is driven by four wheels, or may be performed on one side and may be driven by two wheels. Moreover, each of the 1st wheel 2A and the 2nd wheel 2B may be comprised by left-right pair, and at least one may be comprised by 1 wheel. The traveling control unit 16 includes a first wheel steering operation mechanism 51, a second wheel steering operation mechanism 52, and a power transmission so that the distance from the reference line SL to the automatic traveling vehicle 1 is within a preset range. The mechanism 55 is controlled to travel along the reference line SL.

自動走行車両1は、基準線SLに沿って走行しながら次の目標物Oとなる物体を検出する。現在の基準線SLの設定に係る進行方向前側の目標物O2近傍に達すると、当該目標物O2を進行方向手前側の目標物O1とし、新たに設定した目標物Oを進行方向奥側の目標物O2として設定する。これらの目標物O1及び目標物O2により基準線SLを設定し直して、当該基準線SLに沿って果樹園Pの一方の端部から他方の端部まで走行する。   The automatic traveling vehicle 1 detects an object to be the next target object O while traveling along the reference line SL. When it reaches the vicinity of the target object O2 on the front side in the traveling direction according to the setting of the current reference line SL, the target object O2 is set as the target object O1 on the front side in the traveling direction, and the newly set target object O is the target on the far side in the traveling direction. Set as object O2. The reference line SL is reset by the target object O1 and the target object O2 and travels from one end portion of the orchard P to the other end portion along the reference line SL.

自動走行車両1は、果樹園Pの一方の端部から他方の端部まで基準線SLに沿って走行し、端部においてはスイッチバックをして、そこで設定された基準線SLに沿って走行する。スイッチバックとは、自車が区画の端部に達した際に前後進を繰り返して、自動走行車両1の位置を当該端部の位置から側方にずらすように移動する走行形態である。本実施形態では、自動走行車両1は自車が果樹園Pの端部に達した否かを物体の数によって認識するよう構成されている。すなわち、物体数設定部17が区画内において物体検出部11が検出する物体の数を予め設定しておく。区画内において物体検出部11が検出する物体の数とは、自動走行車両1は、果樹園Pの一方の端部から他方の端部まで走行する際に目標物Oとして設定する物体の数である。物体数設定部17は、このような物体の数を予め設定し、記憶しておく。   The automatic traveling vehicle 1 travels along the reference line SL from one end of the orchard P to the other end, switches back at the end, and travels along the reference line SL set there. To do. The switchback is a traveling mode in which the host vehicle repeats forward and backward movement when it reaches the end of the section, and moves so as to shift the position of the automatic traveling vehicle 1 from the position of the end to the side. In the present embodiment, the automatic traveling vehicle 1 is configured to recognize whether or not the own vehicle has reached the end of the orchard P by the number of objects. That is, the object number setting unit 17 sets in advance the number of objects detected by the object detection unit 11 in the section. The number of objects detected by the object detection unit 11 in the section is the number of objects set as the target object O when the automatic traveling vehicle 1 travels from one end of the orchard P to the other end. is there. The object number setting unit 17 presets and stores the number of such objects.

この物体の数は、ユーザが自動走行車両1を自動走行させる前に、予め手動で入力して物体数設定部17に設定しておいても良いし、区画内に存在する物体の数を示すマップを物体数設定部17に読み込ませて自動で物体の数を設定しても良い。例えば、マップを用いて物体の数を設定する場合には、区画内に存在する物体の列数、及び夫々の列毎の物体の個数を記載しておくと良い。更には、自動走行車両1は基準線SLに沿って草を刈り取りながら走行する前に例えばラジコン操作によりティーチング走行を行い、当該ティーチング走行時に物体数設定部17が区画内の物体の数を計数し、当該計数した物体の数を基準線SLに沿って走行する際に目標物Oとして設定される物体検出部11が検出する物体の数として設定することも可能である。これにより、物体数設定部17は物体検出部11が検出する物体の数を容易に設定することが可能となる。   The number of objects may be manually input in advance and set in the object number setting unit 17 before the user automatically travels the automatic traveling vehicle 1, or indicates the number of objects existing in the section. The number of objects may be automatically set by reading the map into the object number setting unit 17. For example, when the number of objects is set using a map, the number of columns of objects existing in a section and the number of objects in each column may be described. Further, the automatic traveling vehicle 1 performs teaching traveling by, for example, a radio control operation before traveling while cutting grass along the reference line SL, and the object number setting unit 17 counts the number of objects in the section during the teaching traveling. It is also possible to set the counted number of objects as the number of objects detected by the object detection unit 11 set as the target object O when traveling along the reference line SL. Thereby, the object number setting unit 17 can easily set the number of objects detected by the object detection unit 11.

物体計数部18は、区画の一方の端部から他方の端部に向って走行する際に、基準線SLの設定に用いた物体の数を計数する。物体計数部18は目標物設定部12が目標物Oを新たに設定した場合には、その旨を示す情報を取得し、当該新たに設定した目標物Oを用いて実際に基準線SLを設定に用いた物体の数を計数する。ここで、元々、進行方向奥側の目標物O2として設定していたものを、自動走行車両1の走行に応じて進行方向手前側の目標物O1として設定した場合には、双方を計数すると、同一の物体に係る目標物Oであることから重複して計数することになる。このような重複して計数することを避けるために、物体計数部18は、自動走行車両1が区画の一方の端部から他方の端部に向って走行する際に、予め決定された進行方向手前側に設定された目標物O1に係る物体及び進行方向奥側に設定された目標物O2に係る物体の何れか一方のみを計数し、当該計数結果に1を加えておくことで、区画の一方の端部から他方の端部に至るまで基準線SLの設定に係る物体を計数することが可能となる。   The object counting unit 18 counts the number of objects used for setting the reference line SL when traveling from one end of the section toward the other end. When the target setting unit 12 newly sets the target O, the object counting unit 18 acquires information indicating that fact, and actually sets the reference line SL using the newly set target O. Count the number of objects used. Here, when what was originally set as the target object O2 in the traveling direction back side is set as the target object O1 in the traveling direction front side according to the traveling of the automatic traveling vehicle 1, when both are counted, Since it is the target object O related to the same object, counting is repeated. In order to avoid such overlapping counting, the object counting unit 18 determines a traveling direction that is determined in advance when the automatic traveling vehicle 1 travels from one end of the section toward the other end. Only one of the object related to the target object O1 set on the near side and the object related to the target object O2 set on the far side in the traveling direction is counted, and by adding 1 to the count result, It is possible to count objects related to the setting of the reference line SL from one end to the other end.

判定部19は、物体計数部18の数結果が、物体数設定部17により設定された物体の数に達した場合に、自動走行車両1が区画の他方の端部に達したと判定する。これにより、走行制御部16は自車が区画の端部に達したと認識し、その位置で自動走行車両1を一旦、停車させ、当該停車した位置から自動走行車両1をスイッチバックさせて次に草を刈り取る分だけ位置をずらし、その位置から再度、目標物Oに基づき基準線SLを設定して自動走行しながら草を刈り取る。このようにして自動走行車両1は、自車で自動走行する際に基準となる基準線SLを設定し、自動走行することが可能となる。 Determining unit 19 determines that the counting result of the object counting part 18, when it reaches the number of set objects by the object number setting unit 17, the automatic traveling vehicle 1 has reached the other end of the compartment . As a result, the traveling control unit 16 recognizes that the host vehicle has reached the end of the section, stops the automatic traveling vehicle 1 at that position, and then switches back the automatic traveling vehicle 1 from the stopped position. The position is shifted by the amount that mows the grass, and from that position, the reference line SL is set based on the target object O, and the grass is cut while running automatically. In this way, the automatic traveling vehicle 1 can automatically travel by setting the reference line SL as a reference when automatically traveling with the own vehicle.

ここで、上述したように自動走行車両1は、物体検出部11により検出された物体を元に目標物Oを設定し、更に当該目標物Oに基づいて設定した基準線SLに沿って自動走行する。本実施形態では、自動走行車両1は果樹園P内を、草刈りを行いながら自動走行する例を挙げて説明している。自動走行車両1が自動走行する際、既に刈った草や砂埃が風で巻きあがる可能性があり、これらを物体検出部11が検出し、この結果に基づいて目標物Oが設定されると、自動走行車両1は正規の目標物Oとすべき樹木Kの樹列に沿って自動走行できなくなってしまう。   Here, as described above, the automatic traveling vehicle 1 sets the target object O based on the object detected by the object detection unit 11, and further automatically travels along the reference line SL set based on the target object O. To do. In the present embodiment, the automatic traveling vehicle 1 is described with an example in which the automatic traveling vehicle 1 automatically travels in the orchard P while mowing. When the automatic traveling vehicle 1 automatically travels, there is a possibility that already cut grass and dust may be rolled up by the wind. When the object detection unit 11 detects these and the target O is set based on this result, The automatic traveling vehicle 1 cannot automatically travel along the tree line of the trees K to be the regular target O.

そこで、形状推定部41は、物体検出部11の検出結果に基づいて、物体の形状を推定する。図5の#101に示されるように、物体検出部11は、自動走行車両1の周囲に検出信号を送信し、当該検出信号に対する反射信号を取得する。形状推定部41は図5の#102に示されるように、反射信号を評価して物体の形状を推定する。これにより、物体における物体検出部11の側の面の形状を推定することが可能となる。形状推定部41は、物体検出部11から検出結果が伝達され、このような物体の形状を推定し、後述する形状判定部43に伝達する。   Therefore, the shape estimation unit 41 estimates the shape of the object based on the detection result of the object detection unit 11. As shown in # 101 of FIG. 5, the object detection unit 11 transmits a detection signal around the autonomous vehicle 1 and acquires a reflection signal for the detection signal. As shown in # 102 of FIG. 5, the shape estimation unit 41 evaluates the reflection signal and estimates the shape of the object. Thereby, it is possible to estimate the shape of the surface of the object on the object detection unit 11 side. The shape estimation unit 41 receives the detection result from the object detection unit 11, estimates the shape of such an object, and transmits it to the shape determination unit 43 described later.

図3に戻り、形状パターン記憶部42は、区画内において物体検出部11が検出する物体の形状パターンを予め記憶されている。上述したように自動走行車両1は予め設定された区画内を自車で目標物を設定して自動走行するので、ユーザは予め区画内にどのような形状の物体が存在するかある程度分かっている。そこで、形状パターン記憶部42には、図5の#103に示されるように、区画内に存在すると想定され、自動走行車両が自動走行するにあたり目標物とすべき物体の形状を示す形状パターンが予め記憶されている。この形状パターンは、1つでも複数であっても良い。   Returning to FIG. 3, the shape pattern storage unit 42 stores in advance the shape pattern of the object detected by the object detection unit 11 in the section. As described above, since the automatic traveling vehicle 1 automatically travels by setting a target with its own vehicle in a preset section, the user knows to some extent what shape object exists in the section in advance. . Therefore, the shape pattern storage unit 42 is assumed to have a shape pattern indicating the shape of an object that is supposed to be a target when the autonomous vehicle travels automatically as shown in # 103 of FIG. Stored in advance. There may be one or more shape patterns.

形状判定部43は、形状推定部41により推定された物体の形状が、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっているか否かを判定する。形状判定部43には、形状推定部41から物体検出部11により検出された物体の形状を推定した推定結果が伝達される。形状判定部43は、図5の#104に示されるように、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンを参照し、形状推定部41から伝達された物体の形状が形状パターンと異なっているか否かを判定する。具体的には、自動走行車両1が目標物Oとして設定する物体は樹木Kであるので、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンも直径数十cmの円柱の外周面の一部であり、形状推定部41による推定結果は直径数十cmの円柱の外周面の一部となるはずである。形状判定部43は、そこで、区画内に存在すると想定される物体に対して形状が著しく異なっているもの(例えば、直径1mにも及ぶ形状や5cm未満の形状)は、所期の物体とは異なる物体である可能性が高いことから、推定された物体の形状が形状パターンと異なっていると判定する。この判定結果は、走行制御部16に伝達される。   The shape determination unit 43 determines whether the shape of the object estimated by the shape estimation unit 41 is different from the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42. An estimation result obtained by estimating the shape of the object detected by the object detection unit 11 is transmitted from the shape estimation unit 41 to the shape determination unit 43. As shown in # 104 of FIG. 5, the shape determination unit 43 refers to the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42, and the shape of the object transmitted from the shape estimation unit 41 is different from the shape pattern. It is determined whether or not. Specifically, since the object set by the automatic traveling vehicle 1 as the target object O is the tree K, the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42 is also a part of the outer peripheral surface of a cylinder having a diameter of several tens of centimeters. Yes, the estimation result by the shape estimation unit 41 should be a part of the outer peripheral surface of a cylinder having a diameter of several tens of cm. Therefore, the shape determination unit 43 is different from the intended object if the shape is remarkably different from the object that is assumed to exist in the section (for example, a shape that extends to a diameter of 1 m or a shape that is less than 5 cm). Since there is a high possibility of being a different object, it is determined that the estimated shape of the object is different from the shape pattern. This determination result is transmitted to the traveling control unit 16.

図3に戻り、走行制御部16は、上述したように基準線SLに沿って自動走行車両1を自動走行させるが、形状判定部43が形状推定部41により推定された物体の形状が形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっていると判定された場合には(図5の#105参照)、走行制御部16は自動走行車両1を停車させ、自動走行を行わないように構成されている。   Returning to FIG. 3, as described above, the traveling control unit 16 causes the autonomous traveling vehicle 1 to automatically travel along the reference line SL. However, the shape of the object estimated by the shape estimating unit 41 by the shape determining unit 43 is a shape pattern. When it is determined that the shape pattern is different from the shape pattern stored in the storage unit 42 (see # 105 in FIG. 5), the traveling control unit 16 stops the automatic traveling vehicle 1 and does not perform automatic traveling. It is configured.

なお、このような自動走行を行っていない場合でも物体検出部11は自動走行車両1の周囲に存在する物体の検出を継続して行い(図5の#104に戻り)、この検出結果が形状推定部41に伝達される。形状推定部41による推定結果が、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっていなければ、走行制御部16に形状判定部43からその旨を示す判定結果が伝達され、走行制御部16は自動走行させる(図5の#106)。   Even when such automatic traveling is not performed, the object detection unit 11 continues to detect objects existing around the automatic traveling vehicle 1 (return to # 104 in FIG. 5), and the detection result is a shape. This is transmitted to the estimation unit 41. If the estimation result by the shape estimation unit 41 is not different from the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42, a determination result indicating the fact is transmitted from the shape determination unit 43 to the travel control unit 16, and the travel control unit 16 automatically runs (# 106 in FIG. 5).

なお、上記では、走行制御部16は、自動走行車両1が自動走行中に形状判定部43の判定結果に基づいて自動走行を行わないように構成されている(自動走行を中断する)として説明したが、この一連の機能は、自動走行車両1が区画内を最初に走行を行う際においても適用される。この場合、自動走行車両1は最初に設置された位置に所期の物体が検出されるまで停車した状態となる。   In the above description, the traveling control unit 16 is configured so as not to perform automatic traveling based on the determination result of the shape determining unit 43 during automatic traveling of the automatic traveling vehicle 1 (interrupt automatic traveling). However, this series of functions is also applied when the autonomous vehicle 1 first travels within the section. In this case, the automatic traveling vehicle 1 is stopped until an intended object is detected at the position where it is first installed.

一方、形状判定部43が形状推定部41により推定された物体の形状が形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっていないと判定された場合には(図5の#106参照)、目標物設定部12が当該物体を目標物Oとして設定し、走行制御部16はこの目標物Oに基づき設定された基準線SLに沿って自動走行させる。これにより、想定外の経路に沿って自動走行車両1が走行することを防止でき、所期の目標物Oに沿ってのみ自動走行させることが可能となる。   On the other hand, when the shape determination unit 43 determines that the shape of the object estimated by the shape estimation unit 41 is not different from the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42 (see # 106 in FIG. 5). The target setting unit 12 sets the object as the target O, and the travel control unit 16 automatically travels along the reference line SL set based on the target O. Thereby, it is possible to prevent the automatic traveling vehicle 1 from traveling along an unexpected route, and it is possible to automatically travel only along the intended target O.

次に、自動走行車両1が自動走行を行う際の処理について図6のフローチャート、及び図7の模式図を用いて説明する。自動走行車両1が、任意の位置に配置される(ステップ#1)。この際、自動走行車両1は、自動走行車両1における最初に進行させる側の端部を自動走行させたい方向に向けておくと良い。   Next, processing when the autonomous vehicle 1 performs automatic traveling will be described with reference to a flowchart of FIG. 6 and a schematic diagram of FIG. The automatic traveling vehicle 1 is disposed at an arbitrary position (step # 1). At this time, the automatic traveling vehicle 1 is preferably directed so that the end of the automatic traveling vehicle 1 on the side to be first advanced is directed to automatically travel.

物体検出部11は、所定の範囲について物体の検出を開始する(ステップ#2)。以後、物体検出部11は、自動走行車両1が自動走行を終了するまで継続して物体の検出を行う。形状推定部41はこのように自動走行車両1の周囲において検出された物体の形状を推定し(ステップ#3)、形状判定部43が、形状推定部41により推定された物体の形状が、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっているか否かを判定する(ステップ#4)。この判定において、形状判定部43が異なっていると判定すると(ステップ#4:No)、ステップ#3に戻り処理が継続される。   The object detection unit 11 starts detecting an object for a predetermined range (step # 2). Thereafter, the object detection unit 11 continuously detects an object until the automatic traveling vehicle 1 finishes the automatic traveling. The shape estimation unit 41 thus estimates the shape of the object detected around the autonomous vehicle 1 (step # 3), and the shape determination unit 43 determines that the shape of the object estimated by the shape estimation unit 41 is the shape. It is determined whether the shape pattern is different from the shape pattern stored in the pattern storage unit 42 (step # 4). In this determination, if it is determined that the shape determination unit 43 is different (step # 4: No), the process returns to step # 3 and the process is continued.

一方、ステップ#4の判定において、形状判定部43が異なっていないと判定し(ステップ#4:Yes)、この物体が目標物Oとしての所定の条件を満たす場合には(ステップ#5:Yes)、当該物体を目標物Oとして設定する(ステップ#6)。この目標物Oの検出は、少なくとも2つの目標物Oが設定されるまで行われる(ステップ#7:Yes)。   On the other hand, in the determination of step # 4, it is determined that the shape determination unit 43 is not different (step # 4: Yes), and when this object satisfies a predetermined condition as the target object O (step # 5: Yes) ), The object is set as the target object O (step # 6). This detection of the target object O is performed until at least two target objects O are set (step # 7: Yes).

ここで、自動走行制御装置10内では、物体検出部11により取得された当該物体検出部11を基準とした物体が存在する方向を示す情報と、物体検出部11から物体までの距離を示す情報とに基づき、自動走行車両1を基準とした座標系において目標物O1及び目標物O2の座標が演算される。係る場合、自動走行車両1の座標が(0,0)として設定され、目標物O1の座標が(X1,Y1)、目標物O2の座標が(X2,Y2)として演算される。   Here, in the automatic travel control device 10, information indicating the direction in which the object exists with reference to the object detection unit 11 acquired by the object detection unit 11, and information indicating the distance from the object detection unit 11 to the object. Based on the above, the coordinates of the target object O1 and the target object O2 are calculated in the coordinate system based on the automatic traveling vehicle 1. In such a case, the coordinates of the automatic traveling vehicle 1 are set as (0, 0), the coordinates of the target object O1 are calculated as (X1, Y1), and the coordinates of the target object O2 are calculated as (X2, Y2).

次に、基準線設定部13は、2つの目標物O1及び目標物O2を基準に基準線SLを設定する(ステップ#8)。この基準線SLは、物体検出部11により検出された目標物O1と目標物O2との夫々の外縁部を繋いだ線で設定される。   Next, the reference line setting unit 13 sets the reference line SL with reference to the two targets O1 and O2 (step # 8). The reference line SL is set by a line connecting the outer edge portions of the target object O1 and the target object O2 detected by the object detection unit 11.

次に、自動走行車両1が走行する基準線SLを基準とした走行経路を設定する。この設定は、基準線SLから走行経路までの距離に応じて設定される(ステップ#9)。この場合、当該距離の演算処理及び以降の処理を行い易くするために、自動走行制御装置10では、自動走行車両1を基準とした座標系から基準線SLをy軸とする座標系に座標変換が行われる。これにより、目標物O1の座標(X1,Y1)、及び目標物O2の座標(X2)が座標変換され、目標物O1の座標(0,y1)、及び目標物O2の座標(0,y2)となる。このような座標変換後の座標系において、基準線SLから走行経路までの距離がmとして設定される。この場合、自動走行車両1の座標は(x1,0)に変換される。また、この距離に対する許容範囲±aが設定される(ステップ#10)。   Next, a travel route with reference to the reference line SL on which the automatic traveling vehicle 1 travels is set. This setting is set according to the distance from the reference line SL to the travel route (step # 9). In this case, in order to facilitate the distance calculation processing and the subsequent processing, the automatic travel control device 10 performs coordinate conversion from the coordinate system based on the automatic traveling vehicle 1 to the coordinate system using the reference line SL as the y axis. Is done. Thereby, the coordinates (X1, Y1) of the target object O1 and the coordinates (X2) of the target object O2 are coordinate-transformed, and the coordinates (0, y1) of the target object O1 and the coordinates (0, y2) of the target object O2 are converted. It becomes. In the coordinate system after such coordinate conversion, the distance from the reference line SL to the travel route is set as m. In this case, the coordinates of the automatic traveling vehicle 1 are converted to (x1, 0). Further, an allowable range ± a for this distance is set (step # 10).

走行制御部16は、図7の#201に示されるように、基準線SLから自動走行車両1までの距離が、設定された「m±a」に収まるように自動走行車両1を走行させる(ステップ#11)。基準線SLから自動走行車両1までの距離が、設定された「m±a」に収まらない場合には(ステップ#12:Yes)、走行制御部16は許容範囲内に収まるようにステアリングを操作する(ステップ#13)。ステップ#12において、基準線SLから自動走行車両1までの距離が、設定された「m±a」に収まる場合には(ステップ#12:No)、走行制御部16はそのままの舵角で走行させる。なお、この場合、自動走行車両1の位置によって物体検出部11により検出される物体の検出結果が異なるので、都度、目標物O1,O2の座標変換を行いつつ、基準線SLを更新しながら自動走行が行われる。この時のステアリングの操作は、同位相の4輪ステアリング操作であっても、その他のステアリング操作であっても良い。   The travel control unit 16 causes the automatic travel vehicle 1 to travel so that the distance from the reference line SL to the automatic travel vehicle 1 falls within the set “m ± a” as indicated by # 201 in FIG. Step # 11). When the distance from the reference line SL to the automatic traveling vehicle 1 does not fall within the set “m ± a” (step # 12: Yes), the traveling control unit 16 operates the steering so that it is within the allowable range. (Step # 13). In step # 12, when the distance from the reference line SL to the automatic traveling vehicle 1 falls within the set “m ± a” (step # 12: No), the traveling control unit 16 travels with the steering angle as it is. Let In this case, the detection result of the object detected by the object detection unit 11 differs depending on the position of the automatic traveling vehicle 1, so that the reference line SL is automatically updated while the coordinates of the targets O1 and O2 are changed each time. Driving is performed. The steering operation at this time may be a four-wheel steering operation in the same phase or another steering operation.

物体検出部11は、図7の#201から#202に示される自動走行車両1の走行中においても、物体を検出している。この検出に伴い、形状推定部41も検出された物体の形状の推定を行っている(ステップ#14)。形状判定部43が、形状推定部41により推定された物体の形状が、図7の#203に示されるように、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっていると判定すると(ステップ#15:No)、走行制御部16は自動走行を中断し(ステップ#17)、ステップ#14に戻り処理が継続される。   The object detection unit 11 detects an object even while the automated traveling vehicle 1 shown in # 201 to # 202 of FIG. 7 is traveling. Along with this detection, the shape estimation unit 41 also estimates the shape of the detected object (step # 14). When the shape determination unit 43 determines that the shape of the object estimated by the shape estimation unit 41 is different from the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42, as indicated by # 203 in FIG. Step # 15: No), the traveling control unit 16 interrupts the automatic traveling (step # 17), returns to step # 14, and the processing is continued.

一方、ステップ#15において、形状判定部43が、形状推定部41により推定された物体の形状が、形状パターン記憶部42に記憶されている形状パターンと異なっていないと判定した場合には(ステップ#15:Yes)、自動走行を継続する。   On the other hand, when the shape determination unit 43 determines in step # 15 that the shape of the object estimated by the shape estimation unit 41 is not different from the shape pattern stored in the shape pattern storage unit 42 (step S15). # 15: Yes), automatic driving is continued.

自動走行車両1が進行方向奥側の目標物O2に達し(ステップ#16:Yes)、且つ、当該目標物O2が区画の端部の目標物Oでなければ(ステップ#18:Yes)、目標物設定部12はこれまでの進行方向奥側の目標物O2を進行方向手前側の目標物O1に設定し(ステップ#19)、ステップ#3から処理が継続される。   If the autonomous vehicle 1 reaches the target O2 on the far side in the traveling direction (step # 16: Yes) and the target O2 is not the target O at the end of the section (step # 18: Yes), the target The object setting unit 12 sets the target object O2 on the far side in the traveling direction so far as the target object O1 on the near side in the traveling direction (step # 19), and the processing is continued from step # 3.

ステップ#18において、目標物O2が区画の端部の目標物Oであれば(ステップ#18:No)、走行制御部16は自動走行を停止し(ステップ#20)、その位置からスイッチバックにより自動走行車両1の位置が変更される(ステップ#21)。スイッチバックについては、基準線SLからの距離に拘らず一定の動作で行われることから予めプログラミングしておくと良い。   In step # 18, if the target object O2 is the target object O at the end of the section (step # 18: No), the travel control unit 16 stops automatic travel (step # 20), and switches back from that position. The position of the automatic traveling vehicle 1 is changed (step # 21). The switchback is preferably performed in advance because it is performed in a constant operation regardless of the distance from the reference line SL.

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、物体検出部11が果樹園Pの樹木Kや樹木Kを支持する支柱等を検出するとして説明したが、樹木Kや支柱以外に、柵やフェンス等を検出するよう構成することも可能である。また、物体と、当該物体から予め設定された距離内にある他の物体とをグループ化して一つの物体として扱うように構成することも可能である。これにより、例えば樹木Kと当該樹木Kを支持する支柱とを一つの目標物Oとして設定することが可能となるので、目標物Oの設定に係る演算処理を軽減できる。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the object detection unit 11 has been described as detecting the tree K of the orchard P, the support supporting the tree K, and the like. However, in addition to the tree K and the support, it is configured to detect a fence, a fence, and the like. Is also possible. It is also possible to configure the object and other objects within a predetermined distance from the object to be grouped and handled as one object. As a result, for example, the tree K and the support supporting the tree K can be set as one target object O, so that the arithmetic processing related to the setting of the target object O can be reduced.

上記実施形態では、目標物設定部12は2つの物体から2つの目標物Oを設定するとして説明したが、3つ以上の物体から3つ以上の目標物Oを設定する構成とすることも可能である。   In the above embodiment, the target setting unit 12 has been described as setting two targets O from two objects. However, a configuration in which three or more targets O are set from three or more objects is also possible. It is.

上記実施形態では、物体計数部18の数結果が、物体数設定部17により設定された物体の数に達した場合に自動走行車両1が区画の他方の端部に達したと判定部19が判定し、走行制御部16は、区画の端部に達したと判定された場合に自動走行車両1を停車させるとして説明したが、走行制御部16は例えば走行距離やリモコン操作等によって区画の端部に達したと判定し、自動走行車両1を停車させるよう構成することも可能である。 In the above embodiment, the counting result of the object counting part 18, an automatic traveling vehicle 1 has reached the other end of the compartment when it reaches the number of set objects by the object number setting unit 17 determination unit 19 However, the traveling control unit 16 has been described as stopping the automatic traveling vehicle 1 when it is determined that the end of the section has been reached. It is also possible to determine that the end has been reached and to stop the automatic traveling vehicle 1.

上記実施形態では、自動走行車両1が草の刈り取りを行いながら自動走行するとして説明したが、自動走行車両1を例えば運搬車両として用いることも可能であるし、他の用途に用いることも当然に可能である。   In the above-described embodiment, the automatic traveling vehicle 1 has been described as automatically traveling while cutting grass. However, the automatic traveling vehicle 1 can be used as a transport vehicle, for example, and can be used for other purposes. Is possible.

上記実施形態では、自動走行車両1は、目標物設定部12により設定された目標物Oに基づいて自動走行するとして説明したが、例えば樹木Kの樹列毎の本数や、開始樹列番号、終了樹列番号、区画の端部の側に植えられている樹木Kから当該区画の端部までの距離を規定するオフセット量、目標とする樹木Kを切り替える切換距離等が入力されたマップを読み込ませ、物体検出部11の検出結果と共に、マップも用いて自動走行するよう構成することも可能である。これにより、自動走行する領域を認識することができ、オフセット量で規定されるオフセット領域の草の刈り残しを低減できる。また、必要に応じてマップを修正することで、草を刈り取る領域を自由に設定することも可能となる。また、このようなマップは、自動走行車両1に記憶しておき、適宜読み出して使用することも可能であるし、新たな物体を検出した場合には、更新するよう構成することも可能である。   In the above-described embodiment, the automatic traveling vehicle 1 has been described as automatically traveling based on the target O set by the target setting unit 12, but for example, the number of trees K for each tree row, the starting tree number, Reads a map in which an end tree number, an offset amount that defines the distance from the tree K planted on the end of the section to the end of the section, a switching distance for switching the target tree K, and the like are input. In addition to the detection result of the object detection unit 11, a map may be used to automatically travel. Thereby, the area | region which drive | works automatically can be recognized and the uncut grass of the offset area | region prescribed | regulated by offset amount can be reduced. It is also possible to freely set a region for cutting grass by correcting the map as necessary. Further, such a map can be stored in the automatic traveling vehicle 1 and can be read and used as appropriate, or can be configured to be updated when a new object is detected. .

上記実施形態では、自動走行制御装置10において、自動走行車両1を基準とした座標系から目標物Oを基準とした座標系に座標変換を行って、自動走行に係る演算処理を行うとして説明したが、座標変換を行わずに自動走行に係る演算処理を行うことも可能である。   In the above-described embodiment, the automatic travel control device 10 has been described as performing arithmetic processing related to automatic travel by performing coordinate conversion from the coordinate system based on the automatic travel vehicle 1 to the coordinate system based on the target object O. However, it is also possible to perform arithmetic processing related to automatic travel without performing coordinate conversion.

本発明は、自動で走行する自動走行車両に利用することが可能である。   The present invention can be used for an automatic traveling vehicle that automatically travels.

1:自動走行車両
11:物体検出部
12:目標物設定部
13:基準線設定部
14:距離演算部
16:走行制御部
41:形状推定部
42:形状パターン記憶部
43:形状判定部
O:目標物
R:範囲
SL:基準線
1: automatic traveling vehicle 11: object detection unit 12: target setting unit 13: reference line setting unit 14: distance calculation unit 16: travel control unit 41: shape estimation unit 42: shape pattern storage unit 43: shape determination unit O: Target R: Range SL: Reference line

Claims (2)

予め設定された検出範囲に向けて検出信号を送信し、前記検出信号に対する反射信号を取得して、前記予め設定された検出範囲に存在し、予め設置位置が登録されていない物体を検出する物体検出部と、
前記物体検出部により検出された物体のうち、少なくとも2つの物体の位置に基づいて、当該少なくとも2つの物体を目標物として設定する目標物設定部と、
前記目標物設定部により設定された少なくとも2つの目標物を通り、走行時の基準となる基準線を設定する基準線設定部と、
前記基準線から車体までの距離を演算する距離演算部と、
前記距離を予め設定された範囲内に維持しつつ、予め設定された区画内において前記基準線に沿って走行させる走行制御部と、
前記物体検出部の検出結果に基づいて、前記物体毎に前記物体の形状を推定する形状推定部と、
前記区画内において前記物体検出部が検出し、前記目標物設定部により前記目標物として設定可能な物体の形状パターンを当該物体毎に予め記憶しておく形状パターン記憶部と、
前記形状推定部により推定された前記物体の形状が、前記形状パターン記憶部に前記物体毎に記憶されている形状パターンと異なっているか否かを判定する形状判定部と、
を備え、
前記走行制御部は、推定された前記物体の形状が前記物体毎の前記形状パターンと異なっている場合には走行させないよう構成されている自動走行車両。
An object that transmits a detection signal toward a preset detection range, acquires a reflection signal for the detection signal, and detects an object that is present in the preset detection range and for which an installation position is not registered in advance A detection unit;
A target setting unit configured to set the at least two objects as targets based on positions of at least two objects among the objects detected by the object detection unit;
A reference line setting unit that sets a reference line that is a reference when traveling through at least two targets set by the target setting unit;
A distance calculation unit for calculating a distance from the reference line to the vehicle body;
A travel control unit that travels along the reference line in a preset section while maintaining the distance within a preset range;
A shape estimation unit that estimates the shape of the object for each object based on the detection result of the object detection unit;
A shape pattern storage unit that stores in advance for each object a shape pattern of an object that is detected by the object detection unit in the section and that can be set as the target by the target setting unit ;
A shape determination unit that determines whether or not the shape of the object estimated by the shape estimation unit is different from the shape pattern stored for each object in the shape pattern storage unit;
With
The travel control unit is an automatic travel vehicle configured not to travel when the estimated shape of the object is different from the shape pattern for each object .
予め設定された検出範囲に向けて検出信号を送信し、前記検出信号に対する反射信号を取得して、前記予め設定された検出範囲に存在する樹木及び支柱の少なくともいずれか一方を物体として検出する物体検出部と、An object that transmits a detection signal toward a preset detection range, acquires a reflection signal for the detection signal, and detects at least one of a tree and a pillar existing in the preset detection range as an object A detection unit;
前記物体検出部により検出された物体のうち、少なくとも2つの物体の位置に基づいて、当該少なくとも2つの物体を目標物として設定する目標物設定部と、A target setting unit configured to set the at least two objects as targets based on positions of at least two objects among the objects detected by the object detection unit;
前記目標物設定部により設定された少なくとも2つの目標物を通り、走行時の基準となる基準線を設定する基準線設定部と、A reference line setting unit that sets a reference line that is a reference when traveling through at least two targets set by the target setting unit;
前記基準線から車体までの距離を演算する距離演算部と、A distance calculation unit for calculating a distance from the reference line to the vehicle body;
前記距離を予め設定された範囲内に維持しつつ、予め設定された区画内において前記基準線に沿って走行させる走行制御部と、A travel control unit that travels along the reference line in a preset section while maintaining the distance within a preset range;
前記物体検出部の検出結果に基づいて、前記物体毎に前記物体の形状を推定する形状推定部と、A shape estimation unit that estimates the shape of the object for each object based on the detection result of the object detection unit;
前記区画内において前記物体検出部が検出し、前記目標物設定部により前記目標物として設定可能な物体の形状パターンを当該物体毎に予め記憶しておく形状パターン記憶部と、A shape pattern storage unit that stores in advance for each object a shape pattern of an object that is detected by the object detection unit in the section and that can be set as the target by the target setting unit;
前記形状推定部により推定された前記物体の形状が、前記形状パターン記憶部に前記物体毎に記憶されている形状パターンと異なっているか否かを判定する形状判定部と、A shape determination unit that determines whether or not the shape of the object estimated by the shape estimation unit is different from the shape pattern stored for each object in the shape pattern storage unit;
を備え、With
前記走行制御部は、推定された前記物体の形状が前記物体毎の前記形状パターンと異なっている場合には走行させないよう構成されている自動走行車両。The travel control unit is an automatic travel vehicle configured not to travel when the estimated shape of the object is different from the shape pattern for each object.
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