KR102475681B1

KR102475681B1 - 병주 작업 시스템

Info

Publication number: KR102475681B1
Application number: KR1020217039475A
Authority: KR
Inventors: 코우헤이 오구라; 아키후미 쿠로다; 케이지 마쯔모토; 히데아키 아오키
Original assignee: 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2022-12-07
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: US10191492B2; KR20240134061A; KR102252318B1; JP6253678B2; KR20210151996A; CN110703785A; JP6999221B2; KR102340161B1; JP7354217B2; JP2025031850A; CN105980949A; EP3104244A1; KR20210054073A; JP2018045709A; JP2023168382A; WO2015119266A1; EP3104244A4; JP6485716B2; KR102107556B1; KR20160119172A

Abstract

자율 주행 작업 차량이 설정한 주행 경로로부터 벗어나기 전에 주행을 정지시켜, 정밀도 높은 작업이 가능하도록 한다. 위성 위치 측정 시스템에 의해 기체 위치를 측정하는 위치 산출 수단과, 조타 장치를 동작시키는 조타 액추에이터(40)와, 엔진 회전 제어 수단과, 변속 수단(44)과, 이들을 제어하는 제어 장치(30)를 구비한 자율 주행 작업 차량(1)을, 상기 제어 장치(30)에 기억시킨 설정 주행 경로를 따라 자율 주행시킴과 함께, 자율 주행 작업 차량(1)에 유인 운전으로 수반 주행하면서 작업을 실시하는 수반 주행 작업 차량(100)에 자율 주행 작업 차량을 조작 가능한 원격 조작 장치(112)를 탑재하는 병주 작업 시스템으로서, 상기 제어 장치(30)는 위성으로부터의 신호 두절, 설정한 주행 경로로부터의 큰 이탈, 센서치의 이상, 연료 부족 등을 검출하면, 자율 주행을 정지시킨다.

Description

병주 작업 시스템{PARALLEL TRAVEL WORK SYSTEM}

본 발명은, 자율 주행하는 무인 작업 차량과, 이 무인 작업 차량에 수반해 주행하는 유인 작업 차량에 의해 작업하는 경우의 무인 작업 차량의 제어 기술에 관한 것이다.

종래, 소정 범위의 작업지 내를 주행하는 작업차에, GPS 위성으로부터의 위성 신호를 수신하는 작업차측 수신국을 마련해 작업차의 현재 위치를 검출하고, 작업지 바깥의 근방에 GPS 위성으로부터의 위성 신호를 수신하는 감시측 수신국을 마련해 감시 장치의 현재 위치를 검출하고, 작업차와 감시 장치의 사이에서 통신해 양자의 상대 거리를 검출해, 작업차의 감시 가능 범위로부터 벗어나면 경보를 발해 주행을 정지시키는 기술이 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1: 일본 특허공개 평9-146635호 공보

상기 기술에서는, 감시 가능 범위로부터 벗어날 때까지는 주행이 속행되므로, 설정 작업 범위 이외에서도 작업이 이루어질 우려가 있어, 불필요한 작업을 실시할 뿐만 아니라 후처리도 해야만 했다.

본 발명은 위와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 자율 주행 작업 차량이 설정한 주행 경로로부터 벗어나기 전에 주행을 정지시켜, 정밀도 높은 작업이 가능하도록 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단을 설명한다.

즉, 본 발명은, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 기체의 위치를 측정하는 위치 산출 수단과, 조타 장치를 작동시키는 조타 액추에이터와, 엔진 회전 제어 수단과, 변속 수단과, 이들을 제어하는 제어 장치를 구비한 자율 주행 작업 차량을, 상기 제어 장치에 기억시킨 설정 주행 경로를 따라 자율 주행시킴과 함께, 이 자율 주행 작업 차량에 수반 주행하면서 작업을 실시하는 수반 주행 작업 차량에 탑재하거나 작업자가 휴대하는 원격 조작 장치에 의해 자율 주행 작업 차량을 조작 가능하게 하는 병주(倂走) 작업 시스템으로서, 상기 제어 장치는 항법 위성으로부터의 신호에 이상이 있으면, 자율 주행을 정지하도록 제어한다.

본 발명에서, 제어 장치는 설정 주행 경로에 대해 실제 위치가 설정 범위 이상 이탈하면 주행을 정지하도록 제어한다.

본 발명에서, 제어 장치는 타각(rudder angle) 방향을 검출하는 조향 센서로부터의 검출치가 이상치가 되면 주행을 정지하도록 제어한다.

본 발명에서, 제어 장치는 자세·방위 센서의 검출치와 목표치의 차이가 설정치 이상이 되면 주행을 정지하도록 제어한다.

본 발명에서, 상기 제어 장치는 연료 탱크에 마련한 레벨 센서와 접속하여, 연료 잔량이 설정량 이하가 되면 주행을 정지한다.

본 발명에서, 상기 제어 장치는, 상기 주행을 정지하면, 그 원인을 수반 주행 작업 차량에 구비하는 원격 조작 장치에 송신해, 원격 조작 장치의 디스플레이에 표시시킨다.

이상과 같은 수단을 이용함으로써, 자율 주행 작업 차량에 구비하는 센서로부터의 검출치에 이상이 발생하면, 주행이 정지하게 되어, 목표로 하는 주행 경로로부터 이탈하지 않고 정확한 작업이 행해져, 손상이나 사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 자율 주행 작업 차량, GPS(Global Positioning System) 위성 및 기준국을 나타내는 개략 측면도이다.
도 2는 제어 블록도이다.
도 3은 횡병주(橫倂走) 협조 작업 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 종병주(縱倂走) 중복 작업을 나타내는 도면이다.
도 5는 자율 주행 작업 차량의 기준이 되는 길이를 나타내는 도면이다.
도 6은 자율 주행 작업 차량에 장착한 작업기를 편심(偏心)해 장착한 경우의 편심량을 나타내는 도면이다.
도 7은 포장 데이터를 취득하기 위한 행정을 나타내는 도면이다.
도 8은 기준 경로의 방향을 나타내는 도면이다.
도 9는 포장에서의 작업 범위와 헤드랜드를 나타내는 도면이다.
도 10은 자율 주행 개시 제어를 나타내는 플로우차트이다.
도 11은 자율 주행시의 중단 제어를 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 제어 블록도의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 13은 자율 주행 작업 차량이 작업 개시 위치에 접근하는 상태를 나타내는 도면이다.

무인으로 자동 주행 가능한 자율 주행 작업 차량(1) 및 자율 주행 작업 차량(1)에 수반해 오퍼레이터가 조향 조작하는 유인의 수반 주행 작업 차량(100)을 트랙터로 하고, 자율 주행 작업 차량(1) 및 수반 주행 작업 차량(100)에는 작업기로서 로터리 경운 장치가 각각 장착되어 있는 실시예에 대해 설명한다. 단, 작업 차량은 트랙터로 한정하지 않고, 콤바인 등이라도 무방하다. 또한, 작업기도 로터리 경운 장치로 한정하지 않고, 리스터(lister), 제초기, 레이크(rake), 파종기, 시비기(施肥機), 웨건 등이라도 무방하다.

도 1 및 도 2에서, 자율 주행 작업 차량(1)이 되는 트랙터의 전체 구성에 대해 설명한다. 보닛(2) 내에 엔진(3)이 마련되고, 보닛(2) 후부의 캐빈(11) 내에 대시보드(14)가 마련되고, 대시보드(14) 상에 조향 조작 수단이 되는 스티어링 핸들(4)이 마련된다. 스티어링 핸들(4)의 회동에 의해 조타 장치를 통해 전륜(9·9)의 방향이 회동된다. 자율 주행 작업 차량(1)의 조타 방향은 조향 센서(20)에 의해 검지된다. 조향 센서(20)는 로터리 인코더 등의 각도 센서로 이루어지고, 전륜(9)의 회동 기초부에 배치된다. 단, 조향 센서(20)의 검지 구성은 한정되지 않고, 조타 방향이 인식되는 것이면 된다. 스티어링 핸들(4)의 회동을 검지하거나 파워 스티어링의 작동량을 검지해도 무방하다. 조향 센서(20)에 의해 얻어진 검출치는 제어 장치(30)에 입력된다.

상기 스티어링 핸들(4)의 후방에 운전석(5)이 배치되고, 운전석(5)의 하방에 미션 케이스(6)가 배치된다. 미션 케이스(6)의 좌우 양측에 리어 액셀러레이터 케이스(8·8)가 연결되고, 리어 액셀러레이터 케이스(8·8)에는 차축을 통해 후륜(10·10)이 지지된다. 엔진(3)으로부터의 동력은 미션 케이스(6) 내의 변속 장치(주변속 장치나 부변속 장치)에 의해 변속되어, 후륜(10·10)을 구동 가능하게 한다. 변속 장치는 예를 들면 유압식 무단 변속 장치로 구성하고, 가변 용량형 유압 펌프의 가동 경사판을 모터 등의 변속 수단(44)에 의해 작동시켜 변속 가능하게 한다. 변속 수단(44)은 제어 장치(30)와 접속된다. 후륜(10)의 회전수는 차속 센서(27)에 의해 검지되어, 주행 속도로서 제어 장치(30)에 입력된다. 단, 차속 검지 방법이나 차속 센서(27)의 배치 위치는 한정되지 않는다.

미션 케이스(6) 내에는 PTO 클러치나 PTO 변속 장치가 수납되고, PTO 클러치는 PTO 온·오프 수단(45)에 의해 온·오프되고, PTO 온·오프 수단(45)은 제어 장치(30)에 접속되어 PTO축으로의 동력의 절단·접속을 제어 가능하게 한다.

상기 엔진(3)을 지지하는 프런트 프레임(13)에는 프런트 액셀러레이터 케이스(7)가 지지되고, 프런트 액셀러레이터 케이스(7)의 양측에 전륜(9·9)이 지지되어, 상기 미션 케이스(6)로부터의 동력이 전륜(9·9)에 전달 가능하게 구성된다. 상기 전륜(9·9)은 조타륜으로 되어 있어, 스티어링 핸들(4)의 회동 조작에 의해 회동 가능할 뿐만 아니라, 조타 구동 수단이 되는 파워스티어링 실린더로 이루어지는 조타 액추에이터(40)에 의해 전륜(9·9)이 좌우로 조타 회동 가능하게 된다. 조타 액추에이터(40)는 제어 장치(30)와 접속되고, 자동 주행 제어되어 구동된다.

제어 장치(30)에는 엔진 회전 제어 수단이 되는 엔진 컨트롤러(60)가 접속되고, 엔진 컨트롤러(60)에는 엔진 회전수 센서(61), 수온 센서 또는 유압 센서 등이 접속되어 엔진의 상태를 검지할 수 있다. 엔진 컨트롤러(60)에서는 설정 회전수와 실제 회전수로부터 부하를 검출해 과부하가 되지 않도록 제어함과 함께, 후술하는 원격 조작 장치(112)로 엔진(3)의 상태를 송신해 표시 수단이 되는 디스플레이(113)에서 표시할 수 있게 한다.

또한, 스텝 하방에 배치한 연료 탱크(15)에는 연료의 액면을 검지하는 레벨 센서(29)가 배치되어 제어 장치(30)와 접속되고, 자율 주행 작업 차량(1)의 대시보드에 마련하는 표시 수단(49)에는 연료의 잔량을 표시하는 연료계가 마련되어 제어 장치(30)와 접속된다. 그리고, 제어 장치(30)로부터 원격 조작 장치(112)로 연료 잔량에 관한 정보가 송신되어, 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 연료 잔량과 작업 가능 시간이 표시된다.

상기 대시보드(14) 상에는 엔진의 회전계, 연료계, 유압 등이나 이상을 나타내는 모니터, 설정치 등을 표시하는 표시 수단(49)이 배치된다.

또한, 트랙터 기체 후방에 작업기 장착 장치(23)를 통해 작업기로서 로터리 경운 장치(24)가 승강 가능하게 장착되어 경운 작업을 실시하도록 구성된다. 상기 미션 케이스(6) 상에 승강 실린더(26)가 마련되고, 승강 실린더(26)를 신축시킴으로써 작업기 장착 장치(23)를 구성하는 승강 아암을 회동시켜 로터리 경운 장치(24)를 승강할 수 있게 한다. 승강 실린더(26)는 승강 액추에이터(25)의 작동에 의해 신축되고, 승강 액추에이터(25)는 제어 장치(30)와 접속된다.

제어 장치(30)에는 위성 위치 측정 시스템을 구성하는 이동 수신기(33)가 접속된다. 이동 수신기(33)에는 이동 GPS 안테나(34)와 데이터 수신 안테나(38)가 접속되고, 이동 GPS 안테나(34)와 데이터 수신 안테나(38)는 상기 캐빈(11) 상에 마련된다. 이동 수신기(33)에는 위치 산출 수단을 구비하고, 측정한 위도와 경도를 제어 장치(30)에 송신해 현재 위치를 파악할 수 있게 한다. 한편, GPS(미국) 외에 준천정 위성(일본)이나 그로나스(GRONASS) 위성(러시아) 등(항법 위성이라고 칭한다)의 위성 위치 측정 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS)을 이용함으로써 정밀도 높은 위치 측정이 가능하지만, 본 실시 형태에서는 GPS를 이용해 설명한다.

자율 주행 작업 차량(1)은 기체의 자세 변화 정보를 얻기 위한 자이로 센서(31) 및 진행 방향을 검지하기 위한 방위 센서(32)를 구비하고, 제어 장치(30)와 접속된다. 단, GPS의 위치 계측으로부터 진행 방향을 산출할 수 있으므로, 방위 센서(32)를 생략할 수 있다.

자이로 센서(31)는 자율 주행 작업 차량(1)의 기체 전후 방향 경사(pitch)의 각속도, 기체 좌우 방향 경사(roll)의 각속도, 및 선회(yaw)의 각속도를 검출한다. 이 세 가지의 각속도를 적분 계산함으로써 자율 주행 작업 차량(1) 기체의 전후 방향 및 좌우 방향으로의 경사 각도, 그리고 선회 각도를 구할 수 있다. 자이로 센서(31)의 구체적인 예로는, 기계식 자이로 센서, 광학식 자이로 센서, 유체식 자이로 센서, 진동식 자이로 센서 등을 들 수 있다. 자이로 센서(31)는 제어 장치(30)에 접속되어, 3개의 각속도와 관련되는 정보를 제어 장치(30)에 입력한다.

방위 센서(32)는 자율 주행 작업 차량(1)의 방향(진행 방향)을 검출한다. 방위 센서(32)의 구체적인 예로는 자기 방위 센서 등을 들 수 있다. 방위 센서(32)는 제어 장치(30)에 접속되어, 기체의 방향과 관련되는 정보를 제어 장치(30)에 입력한다.

이렇게 하여 제어 장치(30)는 상기 자이로 센서(31), 방위 센서(32)로부터 취득한 신호를 자세·방위 연산 수단에 의해 연산하여, 자율 주행 작업 차량(1)의 자세(방향, 기체 전후 방향 및 기체 좌우 방향의 경사, 선회 방향)를 구한다.

다음으로, 자율 주행 작업 차량(1)의 위치 정보를 GPS(Global Positioning System)를 이용해 취득하는 방법에 대해 설명한다.

GPS는 원래 항공기·선박 등의 항법 지원용으로 개발된 시스템으로서, 상공 약 2만 킬로미터를 주회하는 24개의 GPS 위성(6 궤도면에 4개씩 배치), GPS 위성의 추적과 관제를 행하는 관제국, 위치 측정을 위한 이용자의 수신기로 구성된다.

GPS를 이용한 위치 측정 방법으로는 단독 위치 측정, 상대 위치 측정, DGPS(Differential GPS) 위치 측정, RTK-GPS(Real-Time Kinematic GPS) 위치 측정 등 여러 가지 방법을 들 수 있고, 이들 어느 방법을 이용해도 되지만, 본 실시 형태에서는 측정 정밀도가 높은 RTK-GPS 위치 측정 방식을 채용한다. 이 방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조해 설명한다.

RTK-GPS 위치 측정은, 위치를 알고 있는 기준국과, 위치를 구하고자 하는 이동국에서 동시에 GPS 관측을 실시하고, 기준국에서 관측한 데이터를 무선 등의 방법으로 이동국에 실시간으로 송신하고, 기준국의 위치 성과에 기초해 이동국의 위치를 실시간으로 구하는 방법이다.

본 실시 형태에서는, 자율 주행 작업 차량(1)에 이동국이 되는 이동 수신기(33), 이동 GPS 안테나(34) 및 데이터 수신 안테나(38)가 배치되고, 기준국이 되는 고정 수신기(35), 고정 GPS 안테나(36) 및 데이터 송신 안테나(39)가 포장에서의 작업의 방해가 되지 않는 소정 위치에 배치된다. 본 실시 형태의 RTK-GPS 위치 측정은 기준국 및 이동국 양쪽 모두에서 위상의 측정(상대 위치 측정)을 실시하고, 기준국의 고정 수신기(35)에서 위치 측정한 데이터를 데이터 송신 안테나(39)로부터 데이터 수신 안테나(38)로 송신한다.

자율 주행 작업 차량(1)에 배치된 이동 GPS 안테나(34)는 GPS 위성(37·37…)으로부터의 신호를 수신한다. 이 신호는 이동 수신기(33)로 송신되어 위치 측정된다. 그리고, 동시에 기준국이 되는 고정 GPS 안테나(36)에서 GPS 위성(37·37…)으로부터의 신호를 수신해, 고정 수신기(35)에서 위치 측정하고 이동 수신기(33)로 송신해, 관측된 데이터를 해석해 이동국의 위치를 결정한다. 이렇게 해서 얻어진 위치 정보는 제어 장치(30)로 송신된다.

이렇게 하여, 자율 주행 작업 차량(1)에서의 제어 장치(30)는 GPS 위성(37·37…)으로부터 송신되는 전파를 수신해 이동 수신기(33)에서 설정 시간 간격으로 기체의 위치 정보를 구하고, 자이로 센서(31) 및 방위 센서(32)로부터 기체의 변위 정보 및 방위 정보를 구해, 이들 위치 정보, 변위 정보 및 방위 정보에 기초해 기체가 미리 설정한 주행 경로(R)를 따라 주행하도록 조타 액추에이터(40), 변속 수단(44) 등을 제어한다.

또한, 자율 주행 작업 차량(1)에는 장애물 센서(41)가 배치되고 제어 장치(30)와 접속되어, 장애물에 닿지 않도록 한다. 예를 들면, 장애물 센서(41)는 초음파 센서로 구성하고, 기체의 전방, 측방 또는 후방에 배치해 제어 장치(30)와 접속하고, 기체의 전방, 측방 또는 후방에 장애물이 있는지 여부를 검출해, 장애물이 설정 거리 이내로 가까워지면 주행을 정지시키도록 제어한다.

또한, 자율 주행 작업 차량(1)에는 기체 주위를 촬영하는 카메라(42)가 탑재되고, 제어 장치(30)와 접속된다. 카메라(42)로 촬영된 영상은 수반 주행 작업 차량(100)에 구비되거나 작업자가 휴대하는 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 표시된다. 작업자는 전방을 표시한 화상에 의해 장애물을 확인하거나, 작업기를 표시한 화상에 의해 작업기의 작동 상태, 작업 후의 마무리 상태 또는 수반 주행 작업 차량(100)과의 위치 관계 등을 확인할 수 있다. 한편, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)의 위치 관계는, 카메라(42)에 의한 화상으로 판단하거나, 원격 조작 장치(112)가 구비하는 GPS에 의한 위치 정보로 판단할 수 있다. 단, 디스플레이(113)의 표시 화면이 작은 경우는 다른 큰 디스플레이로 표시하거나, 복수로 화면을 분할해 복수 개를 동시에 표시하거나, 카메라 영상을 다른 전용 디스플레이에서 상시 또는 선택적으로 표시하거나, 자율 주행 작업 차량(1)에 마련한 표시 수단(49)에서 표시할 수도 있다.

원격 조작 장치(112)는 상기 자율 주행 작업 차량(1)의 주행 경로(R)를 설정하거나, 자율 주행 작업 차량(1)을 원격 조작하거나, 자율 주행 작업 차량(1)의 주행 상태나 작업기의 작동 상태를 감시하거나, 작업 데이터를 기억한다.

유인 주행 차량이 되는 수반 주행 작업 차량(100)은 오퍼레이터가 승차해 운전 조작함과 함께, 수반 주행 작업 차량(100)에 원격 조작 장치(112)를 탑재해 자율 주행 작업 차량(1)을 조작 가능하게 한다. 수반 주행 작업 차량(100)의 기본 구성은 자율 주행 작업 차량(1)과 대략 같은 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다. 한편, 수반 주행 작업 차량(100) 또는 원격 조작 장치(112)에 GPS용 이동 수신기(33)나 이동 GPS 안테나(34)를 구비하는 구성으로 할 수도 있다.

원격 조작 장치(112)는 수반 주행 작업 차량(100) 및 자율 주행 작업 차량(1)의 대시보드나 캐빈의 기둥, 천정 등의 조작부에 탈착 가능하게 한다. 원격 조작 장치(112)는 수반 주행 작업 차량(100)의 대시보드에 부착한 채로 조작하는 것도, 수반 주행 작업 차량(100)의 밖으로 꺼내 휴대해서 조작하는 것도, 자율 주행 작업 차량(1)의 대시보드에 부착해 조작하는 것도 가능하다. 한편, 수반 주행 작업 차량(100) 또는/및 자율 주행 작업 차량(1)에는 도시하지 않은 원격 조작 장치(112)용 부착구가 마련된다. 원격 조작 장치(112)는 예를 들면, 노트형이나 태블릿형의 퍼스널 컴퓨터로 구성할 수 있다. 본 실시 형태에서는 태블릿형 컴퓨터로 구성되어 있다.

또한, 원격 조작 장치(112)와 자율 주행 작업 차량(1)은 무선으로 서로 통신 가능하게 구성되어, 자율 주행 작업 차량(1)과 원격 조작 장치(112)에는 통신을 위한 송수신기(110·111)가 각각 마련된다. 송수신기(111)는 원격 조작 장치(112)에 일체적으로 구성되어 있다. 통신 수단은 예를 들면 WiFi 등의 무선 LAN으로 서로 통신 가능하게 구성된다. 자율 주행 작업 차량(1)과 원격 조작 장치(112)의 사이에서 통신을 행할 때는, 통신 방해(바이러스의 감염 등도 포함한다)나 혼신(混信) 등을 피하기 위한 방책이 강구된다. 예를 들면, 독자적인 프로토콜이나 언어 등을 이용할 수 있다.

원격 조작 장치(112)는 화면에 접촉함으로써 조작 가능한 터치 패널식 조작 화면으로 한 디스플레이(113)를 케이스 표면에 마련하고, 케이스에 송수신기(111), CPU, 기억 장치, 배터리, 카메라 또는 GPS(위성 위치 측정 장치) 등을 구비한다. 디스플레이(113)에는 상기 카메라(42)로 촬영한 주위의 화상, 자율 주행 작업 차량(1)의 상태, 작업 상태, GPS에 관한 정보(위치 측정 정보), 원격 조작 장치(112)와 자율 주행 작업 차량(1)의 통신 상황(예를 들면, 양호·불량의 표시, 또는 전파 강도나 통신 속도), 조작 화면 또는 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)의 위치 관계 등을 표시할 수 있도록 해, 오퍼레이터가 감시할 수 있게 한다.

상기 자율 주행 작업 차량(1)의 상태는 작업 상태, 주행 상태, 엔진 상태 또는 작업기 상태 등이다. 주행 상태는 변속 위치, 차속, 연료 잔량 또는 배터리의 전압 등이고, 엔진 상태는 엔진의 회전수나 부하율 등이고, 작업기 상태는 작업기의 종류, PTO 회전수 또는 작업기 높이 등이며, 각각 디스플레이(113)에 숫자나 레벨 미터 등으로 표시된다.

상기 작업 상태는 작업 경로(목표 경로 또는 주행 경로(R)), 작업 행정, 현재 위치, 행정으로부터 계산되는 헤드랜드까지의 거리, 남은 경로, 행정수, 지금까지의 작업 시간, 남은 작업 시간 등이며, 수반 주행 작업 차량(100)의 작업 경로도 디스플레이(113)에 표시할 수 있게 한다. 설정 주행 경로(R)에서의 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)의 남은 경로는, 전체 작업 경로로부터 기작업 경로를 색칠함으로써 용이하게 인식할 수 있게 한다. 또한, 미작업 경로와 기작업 경로를 다른 색으로 표시하는 것도 가능하다. 또한, 작업 경로 상에 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)을 이미지하는 애니메이션을 표시해 현재의 작업 위치를 표시해도 된다. 또한, 현재 위치로부터 다음 행정을 화살표로 표시함으로써, 선회 방향 등 다음 행정을 용이하게 인식할 수 있게 한다.

GPS에 관한 정보(위치 측정 정보)는 자율 주행 작업 차량(1)의 실제 위치가 되는 경도나 위도, 위성의 추가수나 전파 수신 강도 등이다.

상기 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)는 카메라(42)로 촬영한 주위의 화상 외에, 자율 주행 작업 차량(1)의 상태나 미리 설정된 주행 경로(R) 등도 표시하기 때문에, 한 번에 다수의 정보를 표시할 수 없다. 따라서, 화면을 크게 해 분할 표시하거나, 카메라용 디스플레이를 따로 마련해, 필요에 따라 모니터 화면, 조작 화면, 주행 경로(R) 또는 촬영 화면 등을 디스플레이(113)와 다른 디스플레이에서 복수 개 동시 표시하거나 적절하게 전환하거나 스크롤 시키는 것도 가능하다. 이렇게 하여, 작업자(오퍼레이터)가 보고 싶은 화면을 용이하게 볼 수 있다.

또한, 상기 자율 주행 작업 차량(1)은 원격 조작 장치(112)에 의해 원격 조작 가능하게 한다. 예를 들면, 디스플레이(113)에 스위치나 증감 눈금 등을 표시하고 그것을 터치함으로써, 자율 주행 작업 차량(1)의 긴급정지, 일시정지, 재발진, 차속 변경, 엔진 회전수의 변경, 작업기의 승강 또는 PTO 클러치의 온·오프 등을 조작할 수 있게 한다. 즉, 원격 조작 장치(112)로부터 송수신기(111), 송수신기(110), 제어 장치(30)를 통해 액셀러레이터 액추에이터, 변속 수단(44) 또는 PTO 온·오프 수단(45) 등을 제어해, 작업자가 용이하게 자율 주행 작업 차량(1)을 원격 조작할 수 있다.

이상과 같이, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 기체가 되는 자율 주행 작업 차량(1)의 위치를 측정하는 위치 산출 수단을 구비하는 이동 수신기(33)와, 조타 장치를 작동시키는 조타 액추에이터(40)와, 엔진 회전 제어 수단이 되는 엔진 컨트롤러(60)와, 변속 수단(44)과, 이들을 제어하는 제어 장치(30)를 구비한 자율 주행 작업 차량(1)을, 상기 제어 장치(30)에 기억시킨 설정 주행 경로(R)를 따라 자율 주행시킴과 함께, 그 자율 주행 작업 차량(1)에 수반 주행하면서 작업을 실시하는 수반 주행 작업 차량(100)에 탑재하는 원격 조작 장치(112)에 의해 자율 주행 작업 차량(1)을 조작 가능하게 하는 병주 작업 시스템으로서, 상기 원격 조작 장치(112)는 운반 가능하면서 수반 주행 작업 차량(100) 또는/및 자율 주행 작업 차량(1)에 탈착 가능하게 장착되므로, 병주 작업시에는 원격 조작 장치(112)를 수반 주행 작업 차량(100)에 장착한 상태로 작업을 실시하고, 자율 주행 작업 차량(1)에 의해 단독으로 작업을 실시하거나 자율 주행 작업 차량(1)에 문제가 생긴 경우에는, 원격 조작 장치(112)를 분리해, 자율 주행 작업 차량(1)에 탑승하거나 또는 자율 주행 작업 차량(1)의 근방 또는 잘 보이는 위치에서 조작하거나 확인할 수 있다. 따라서, 조작성이 향상되어 문제 등의 처치도 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 상기 원격 조작 장치(112)는 디스플레이(113)를 갖고, 디스플레이(113)에는 자율 주행 작업 차량(1)의 주행 상태나 엔진(3)의 상태, 작업기의 상태, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)의 위치 관계를 표시하므로, 오퍼레이터는 시각적으로 용이하게 자율 주행 작업 차량(1)의 상태를 파악할 수 있어, 자율 주행 작업 차량(1)에 이상이 발생해도 신속히 대응할 수 있다. 또한, 작업자가 수반 주행 작업 차량(100)을 타고 작업하고 있을 때, 자율 주행 작업 차량(1)과 거리가 너무 가깝지 않은지, 너무 멀지 않은지, 자율 주행 작업 차량(1)에 대해 위치가 어긋나지 않았는지 등을 용이하게 판단할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이(113)에는 자율 주행 작업 차량(1)의 후술하는 목표 주행 경로(설정된 주행 경로)(R), 현재 위치, 헤드랜드까지의 거리, 작업 시간, 완료까지의 작업 시간, 및, 수반 주행 작업 차량(100)의 작업 경로를 표시하므로, 작업시의 주행 상태나 작업 경과 등을 용이하게 인식할 수 있어 작업 계획도 세우기 쉬워진다.

또한, 상기 디스플레이에는 GPS 정보(위치 측정 정보)를 표시하므로 위성으로부터의 수신 상태를 파악할 수 있어, GPS 위성으로부터의 신호가 끊어진 경우 등에 용이하게 대처할 수 있다.

또한, 상기 자율 주행 작업 차량(1)에는 기체 주위를 촬영하는 카메라(42)가 구비되고, 그 카메라(42)로 촬영한 영상을 상기 디스플레이(113)에서 표시 가능하게 했으므로, 떨어진 위치에서 자율 주행 작업 차량(1) 주위의 모습을 용이하게 인식할 수 있어, 장애물이 있을 때 등 용이하게 대처할 수 있다.

다음으로, 자율 주행 작업 차량(1)의 목표 주행 경로(R)의 작성에 대해 설명한다. 한편, 목표 주행 경로(R)가 작성된 후에는 설정된 주행 경로(R)라고 한다. 주행 경로(R)는 제어 장치(30)의 기억 장치(30a)에 기억된다. 한편, 상기 제어 장치(30)는 자율 주행 작업 차량(1)의 주행·작업 제어 및 주행 경로(R)를 연산해 기억하는 것을 하나의 제어 장치에서 실시하는 것도 가능하지만, 자율 주행 작업 차량(1)의 작동(주행이나 작업)을 제어하는 제1 제어 장치(301)와, 자율 주행에 관련되는 제어(주행 경로(R)의 설정, 개시 조건 판단 또는 중단 조건 판단 등)를 행하고 기억하는 제2 제어 장치(302)에 의해 구성할 수도 있다. 이 경우, 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 제어 장치(301)와 제2 제어 장치(302)를 자율 주행 작업 차량(1)의 적절한 위치에 따로 배치하거나, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제1 제어 장치(301)는 자율 주행 작업 차량(1)에 구비하고, 제2 제어 장치(302)는 원격 조작 장치(112)에 배치하거나(제2 제어 장치(302)는 원격 조작 장치(112)의 제어 장치와 일체적으로 구성할 수도 있다), 도 12의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제1 제어 장치(301)는 자율 주행 작업 차량(1)에 구비하고, 제2 제어 장치(302)는 자율 주행 작업 차량(1)의 외부에 배치하도록 구성할 수 있다. 제2 제어 장치(302)는 유니트로서 구성하고, 외부로부터 커넥터(버스) 등을 개재해 제1 제어 장치(301)와 통신할 수 있게 한다.

목표 주행 경로(R)는 작업 형태에 따라 생성된다. 작업 형태로는, 자율 주행 작업 차량(1)만의 단독 주행 작업, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)에 의한 병주 주행 작업, 자율 주행 수확 작업차(콤바인)와 수반 반송 차량 등에 의한 복합 수확 작업 등이 있지만, 본 실시 형태에서는 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)에 의한 병주 주행 작업의 주행 경로 생성에 대해 설명한다. 또한, 병주 주행 작업에는, 도 3에 나타내는 횡병주 협조 작업과, 도 4에 나타내는 종병주 중복 작업과 종병주 협조 작업이 있다. 한편, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)에 의한 병주 주행 작업에서는, 작업 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 소유하고 있는 수반 주행 작업 차량(100)에 자율 주행 작업 차량(1)을 추가함으로써 실현할 수 있어, 새롭게 자율 주행 작업 차량(1)을 2대 구입할 필요가 없어 비용이 억제된다.

구체적으로, 도 3에 나타내는 횡병주 협조 작업은, 자율 주행 작업 차량(1)의 비스듬히 후방에서 수반 주행 작업 차량(100)이 주행해 작업 영역이 일부 중복되어(수반 주행 작업 차량(100)의 작업기가 트렌처(trencher) 등인 경우에는 중복시킬 필요가 없다), 작업기의 약 2배의 폭을 혼자서 한 번에 작업해 시간 단축을 도모할 수 있다. 도 4에 나타내는 종병주 중복 작업에서는, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)이 전후 일렬로 나란히 주행하고, 같은 작업기를 장착해, 첫 번째 작업기는 포장을 갈아엎고, 두 번째 작업기는 쇄토(碎土) 작업을 실시해 하나의 작업을 분할한다. 또한, 종병주 협조 작업에서는, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)이 전후 일렬로 나란히 주행하면서, 첫 번째 작업기는 경운(쇄토)을 실시하고, 두 번째 작업기를 시비나 파종 등의 다른 작업기로 하여, 전후 2개 이상의 작업을 분할해 실시할 수 있다.

상기 횡병주 협조 작업에 있어서, 자율 주행 작업 차량(1)에 의해 자율 주행하면서 작업을 실시하는 자동 작업 시스템의 주행 경로 생성에 대해 설명한다. 한편, 설정 조작은 원격 조작 장치(112)에서 실시하지만, 자율 주행 작업 차량(1)의 표시 수단(49)에서 실시하는 것도 가능하다.

우선, 경운 작업하기 위한 기준 길이를 제어 장치(30)의 기억 장치(30a)에 미리 입력해 둔다. 기준 길이는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 트랙터에 장착되는 작업기의 작업폭(W1), 기체에 탑재된 GPS 안테나(34)로부터 작업기 끝까지의 거리(L1), 기체의 전체 길이(L2)(또는, 최소 선회 반경(L3)), 작업기가 편심해 배치되는 경우는 도 6에 나타낸 바와 같이, 좌우 중심으로부터의 편심량(S1)을 각각 기체의 제원표로부터 얻어 제어 장치(30)의 기억 장치(30a)에 보존하는 행정을 거친다. 또한, 작업기가 로터리 경운 장치(24)인 경우에는, 사이드 드라이브식인지 또는 센터 드라이브식인지를 선택해, 사이드 드라이브식인 경우에는 체인 케이스(24a)의 위치와 폭(W2)의 값도 기억 장치(30a)에 보존한다. 또한, 기체의 전체 길이(L2)와 작업기폭(W1＋W2)에서 차지하는 면적(L2×(W1＋W2))을, 자율 주행 작업 차량(1)과 작업기(로터리 경운 장치(24))가 주행시에 차지하는 최대 점유 영역(Q)으로 정의해 기억 장치(30a)에 보존한다. 한편, 전방 작업기를 장착한 경우에는 전방 작업기의 전단으로부터 기체 후단까지의 거리가 L2가 된다. 또한, 로터리 경운 장치(24) 대신에 중간 작업기를 장착한 경우, 중간 작업기가 기체의 폭(좌우 후륜의 바깥 폭)보다 큰 경우에는 (W1＋W2)는 W1이 된다. 또한, 최대 점유 영역(Q)은 사각형으로 한정되지 않고, 이 사각형의 외접원(Q1)으로 할 수도 있다. 외접원(Q1)으로 함으로써 선회시에 두둑 등과의 간섭을 인식하기 쉬워진다.

또한, 수반 주행 작업 차량(100)의 기준 길이도 상기와 같이 제어 장치(30)의 기억 장치(30a) 또는 원격 조작 장치(112)에 입력된다.

다음으로, 포장의 위치와 작업 범위 및 작업을 실시하는 주행 경로(R)를 설정하기 위해, 포장의 네 코너(A, B, C, D, 또는, 변곡점)에 자율 주행 작업 차량(1)을 위치시켜 위치 측정하는 행정을 실시한다. 즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 포장(H)의 출입구(E)에서 위치 측정하여, 출입구 위치 데이터로서 제어 장치(30)의 기억 장치(30a)에 그 위도와 경도를 기억한다. 출입구(E)를 설정해 둠으로써, 주행 경로(R)의 작업 개시 위치(X)나 작업 종료 위치를 용이하게 설정할 수 있다. 한편, 포장의 외주를 주행하면서 측정해 주행 경로(R)를 작성할 때, 고정 기지국으로부터의 보정 신호로 위치 측정하는 경우와, 간이 기지국으로부터의 보정 신호로 위치 측정하는 경우가 있기 때문에, 어느 기지국에서 위치를 측정했는지 식별할 수 있게 하여, 주행 경로(R) 작성시에 위화감이 생겼을 때 용이하게 이해할 수 있게 한다.

자율 주행 작업 차량(1)을 출입구(E)로부터 포장 내로 진입시켜 진행해 입구에 가장 가까운 하나의 코너(모퉁이)(A)로 이동시키고, 포장의 단변 또는 장변(이하, 두둑이라고 한다)과 평행이 되도록 위치시켜 위치 측정하여, 제1 코너부 데이터(위도와 경도)로서 기억한다. 다음으로, 무인 트랙터를 다음 코너(B)로 이동시켜, 두둑과 평행이 되도록 약 90도 방향 전환하고 위치 측정하여, 제2 코너부 데이터로서 기억한다. 그리고, 상기와 같이 다음의 코너(C)로 이동해 제3 코너부 데이터를 취득해 기억하고, 다음 코너(D)로 이동해 제4 코너부 데이터를 취득해 기억한다. 이렇게 하여, 하나의 코너(A)로부터 차례로 연속해서 직선으로 코너(B, C, D)를 연결함으로써 포장의 형상을 확정해 포장 데이터로서 취득한다. 단, 포장의 형상이 변형 포장인 경우에는, 네 코너 이외의 코너 위치나 변곡점 위치의 데이터를 취득해 포장 데이터를 확정한다. 예를 들면, 삼각형이면 3개의 코너를, 오각형이면 5개의 코너의 위치 데이터를 취득해 기억한다. 한편, 코너부는 하위 개념이고 변곡점은 상위 개념이기 때문에, 변곡점을 순차적으로 위치 측정해 위치 데이터를 취득하면서 일주함으로써 포장 데이터를 취득할 수 있다. 또한, 상기 최외주를 주행해 얻어진 포장 외주 데이터의 내측의 영역에서만 주행 경로(R)를 작성할 수 있고, 초과하면 에러로서 주행 경로(R)를 작성할 수 없게 한다. 또한, 코너부 데이터를 직선으로 연결했을 때, 직선이 교차하는 경우는 포장 데이터로서 인식하지 않게 한다. 이는 포장으로서 있을 수 없고, 코너 또는 변곡점이 빠져 있을 가능성이 높기 때문이다. 또한, 포장 데이터의 작성에서, 인터넷이나 지도 업자 등이 공개하고 있는 지도 데이터로부터 포장 데이터를 취득하는 것은 금지하고, 전술한 현지에서 위치 측정한 위치 데이터만 채용을 허가하는 것으로 한다. 이렇게 하여, 실제 작업에서 주행시켰을 때 오차에 의해 포장 밖으로 벗어나는 것을 방지한다.

또한, 포장의 주위에는 취수구나 배수구가 마련되거나, 경계를 나타내는 말뚝이나 돌 등이 배치되거나 수목이 자라 있는 경우가 있다. 이들은 직선상으로 주행하는 경우에 방해가 되므로, 이들을 장애물로서 위치 측정해 설정할 수 있게 한다. 이 장애물은 포장 데이터 작성시에 장애물로서 설정한다. 이 장애물을 설정한 경우에는, 자율 주행시에는 피해서 주행하도록 주행 경로(R)가 설정된다.

다음으로, 기준 주행 개시 방향을 선택하는 행정을 실시한다. 기준 주행 개시 방향은 회전 작업이나 왕복 작업의 작업 개시 위치로부터 작업 종료 위치까지의 진행 방향이나 작업 종료 위치에서 출구까지의 경로(작업 범위(HA) 바깥쪽의 작업 방향)를 선택한다. 구체적으로는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기준 주행 개시 방향은 우측 회전으로 작업을 개시하고 종료할지, 또는, 좌측 회전으로 작업을 개시하고 종료할지를 설정한다. 이 설정은 디스플레이(113) 상에서 화살표나 표식 등을 표시시켜 그것을 터치하는 등으로 간단하게 선택할 수 있게 한다.

이렇게 하여, 도 9에 나타낸 바와 같이, 포장 데이터로부터 얻어지는 작업 범위(HA)는 대략 사각형이 되고, 이 작업 범위(HA)가 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 표시된다. 이 작업 범위(HA)에서 자율 주행 작업 차량(1)이 더 진행하는 작업 방향의 전후 양측에 헤드랜드(HB)를 설정한다. 헤드랜드(HB)의 폭(Wb)은 작업기를 로터리 경운 장치(24)로 한 경우, 경운폭(W1)으로부터 구해진다. 예를 들면, 경운폭을 입력해 그 정수배를 선택할 수 있게 한다. 단, 헤드랜드(HB)의 폭(Wb)은 작업 범위(HA)에서의 자율 주행 작업 차량(1)이 작업하는 진행 방향(길이 방향)과 평행한 방향의 길이로 한다. 한편, 헤드랜드폭(Wb)은 핸들을 반대로 꺾지 않고 선회시키고, 미끄러짐 등도 고려해 마진을 두고 선회시킬 필요가 있기 때문에, 최소 선회 반경보다 크게 해야 한다. 따라서, 작업기(본 실시 형태에서는 로터리 경운 장치(24))를 장착한 상태의 자율 주행 작업 차량(1)의 최소 선회 반경을 미리 기억 장치(30a)에 기억해 둠으로써, 이 최소 선회 반경보다 작은 값은 설정시에 입력할 수 없게 한다. 단, 설정하는 선회 반경은 증속 선회나 오토 스티어링 기능이 없는 경우의 선회 반경으로 해도 된다.

한편, 수반 주행 작업 차량(100)이 자율 주행 작업 차량(1)보다 큰 경우나, 수반 주행 작업 차량(100)에 장착되는 작업기가 자율 주행 작업 차량(1)에 장착되는 작업기보다 큰 경우, 헤드랜드(HB)의 폭(Wb)으로 수반 주행 작업 차량(100)의 기준 길이가 채용된다.

그 외의 작업기를 장착한 경우에는, 작업기의 전체 길이나 조(條)의 폭 등이 고려되므로, 헤드랜드폭(Wb)으로 임의의 길이를 수치로 입력하는 것도 가능하게 한다.

헤드랜드를 왕복해 작업을 실시하는 경우나 헤드랜드를 포함한 작업 범위의 주위를 나선상으로 주회해 작업을 종료하는 경우도 있으므로, 헤드랜드(HB)에서의 선회 방향도 설정할 수 있게 한다.

또한, 포장의 주위에는 두둑이 존재하기 때문에, 두둑의 처리를 위해 별도의 작업이 필요한 경우가 있다. 따라서, 작업 개시측의 단부(HC)의 폭(두렁으로부터의 거리)(Wc)도 임의의 길이로 설정할 수 있게 한다.

다음으로, 오버랩량(중복폭)을 설정하는 행정을 실시한다. 오버랩량(Wr)(도 3)은 작업기(예를 들면, 로터리 경운 장치)로 왕복 작업하는 경우의 왕로와 귀로에서 중복시키는 폭이나, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)에 의한 횡병주 협조 작업에서 좌우의 로터리 경운 장치가 중복하는 작업폭으로, 경사나 요철 등이 있어도 경운 잔재가 없도록 오버랩량(Wr)이 임의의 길이로 설정된다. 한편, 오버랩량(Wr)을 갖게 하면, 종병주 중복 작업의 경우, 헤드랜드에서 선회해 엇갈릴 때 작업기끼리가 맞닿을 우려가 있다. 또는, 장애물 센서(41)의 검출에 의해 자율 주행 작업 차량(1)은 주행을 정지하게 된다. 이를 피하기 위해, 수반 주행 작업 차량(100)은 1열 이상 건너뛰고 작업을 실시하여, 접촉을 피하는 주행을 실시한다. 혹은, 헤드랜드에 가까워지면, 작업기의 접촉을 피하는 '엇갈림 제어'를 실시한다. '엇갈림 제어'는 예를 들면 엇갈릴 때, 한쪽 작업기는 상승시키고, 다른 쪽 작업기는 하강시키는 등의 제어로 한다. 단, 중앙 1조의 이식기, 파종기 또는 트렌처 등의 오버랩시킬 필요가 없는 작업기에 의한 작업에서는, 조의 간격을 설정해, 건너뛰거나 '엇갈림 제어'를 실시할 필요 없이, 이들을 작업 모드에 따라 선택할 수 있게 한다.

또한, 포장 데이터에 작업 종료 위치를 설정 또는 선택할 수 있게 한다. 예를 들면, 주행 경로(R)가 설정된 후에 작업 종료 위치가 출입구(E)와 반대 위치가 된 경우나, 포장(H) 중 사각형 작업 범위(HA) 외의 나머지 포장(HD)이 출입구(E)와 떨어진 위치에 있는 경우 등에는 작업 종료 위치가 우선되도록 설정하여, 되도록 중복 작업을 피해 포장면을 망치는 일 없이 종료할 수 있도록 설정한다. 이 경우, 작업 종료 위치로부터 작업 주행 경로(R)를 역방향으로 거슬러 설정함으로써 작업 개시 위치(X)가 설정된다. 따라서, 작업 개시 위치(X)는 출입구(E)로부터 떨어진 위치가 될 수도 있다. 또한, 작업 개시 위치(X)나 작업 종료 위치는 오퍼레이터 취향의 위치로 설정할 수도 있기 때문에, 작업을 행하지 않는 공주행 행정을 설정함으로써 작업 개시 방향이나 작업 종료 방향을 변경하는 것도 가능해진다.

상기 수치나 선택사항을 입력해 설정하면, 제어 장치(30)에 의해 작업 범위(HA)에서 순차적으로 왕복 직진 작업을 실시하고, 헤드랜드(HB)에서 반전하는 회행을 실시하도록 자동적으로 주행 경로(R)가 생성된다. 또한, 수반 주행 작업 차량(100)의 작업 경로(R')(도 3)도 동시에 생성된다.

주행 경로(R)의 생성 행정을 거치면, 다음으로, 작업 조건을 설정하는 행정을 실시한다. 작업 조건은 예를 들면 작업시에서의 차속(변속 위치), 엔진 회전수, PTO 회전수(PTO 변속 위치), 선회시의 차속, 엔진 회전수 등이다. 주행 경로(R)의 각 위치에서 작업 조건을 설정해 작업 행정이 생성된다.

한편, 상기 디스플레이(113) 상에서의 설정치의 입력이나 선택은, 디스플레이(113)에 순차적으로 설정 화면이 표시되어 오류나 설정 누락이 생기지 않도록 하여, 오퍼레이터에게 있어서도 간단하게 조작 가능하고, 설정이나 입력할 수 있게 한다.

상기 설정이 종료되어 주행 경로(R) 및 주행 경로(R)에 따른 작업 행정이 생성되면, 작업을 개시하기 위해 오퍼레이터가 자율 주행 작업 차량(1)을 운전해 작업 개시 위치(X)로 이동시키고, 수반 주행 작업 차량(100)을 그 근방에 위치시킨다. 그리고, 오퍼레이터가 원격 조작 장치(112)를 조작해 작업을 개시한다.

작업을 개시하려면, 자율 주행 작업 차량(1)의 개시 조건이 갖추어지는 것이 조건이 된다.

작업 개시 조건은 자율 주행 작업 차량(1)의 제어 장치(30)에 기억되어, 수반 주행 작업 차량(100)에 구비되는 원격 조작 장치(112)의 작업 개시 수단을 온으로 하면, 제어 장치(30)는 소정의 작업 개시 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 작업 개시 조건에 대해서는 후술한다. 상기 작업 개시 수단은 개시 버튼이나 개시 스위치 등으로 구성하고, 자율 주행 작업 차량(1)에 마련해도 된다.

상기 자율 주행 작업 차량(1)에 수반해 주행하면서 작업을 실시하는 수반 주행 작업 차량(100)에 대해 설명한다.

수반 주행 작업 차량(100)은 오퍼레이터가 탑승해 수동 운전을 실시한다. 오퍼레이터는 설정 경로(주행 경로(R))를 주행하는 무인 작업차가 되는 자율 주행 작업 차량(1)의 후방 또는 측방을 수반해 주행하도록 운전한다. 따라서, 오퍼레이터는 수반 주행 작업 차량(100)을 운전하면서 자율 주행 작업 차량(1)을 감시해 작업을 실시하고, 필요에 따라 원격 조작 장치(112)를 조작해 자율 주행 작업 차량(1)을 조작한다.

상기 원격 조작 장치(112)에 의한 자율 주행 작업 차량(1)을 원격 조작하기 위해, 제어 장치(30)에는 조타 액추에이터(40), 브레이크 액추에이터, 액셀러레이터 액추에이터, 변속 수단(44), PTO 온·오프 수단(45), 클러치 액추에이터, 승강 액추에이터(25) 등이 접속된다.

또한, 자율 주행 작업 차량(1)의 주행 상태나 작동 상태를 감시하기 위해, 자율 주행 작업 차량(1)의 주행 속도를 속도 센서(27)로 검지하고, 회전수 센서(61)로 엔진 회전수를 검지하여, 검지한 값을 각각 표시 수단(49) 및 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 표시한다. 또한, 카메라(42)로 촬영한 영상이 원격 조작 장치(112)로 송신되어 디스플레이(113)에 표시되어, 기체 전방, 작업기 또는 포장 상태를 볼 수 있게 한다.

또한, 원격 조작 장치(112)의 기억 장치에는 작업 데이터가 기억된다. 작업 데이터는 예를 들면, 포장의 위치나 작업일을 기억하거나, 그 포장에 설정한 주행 경로(R)에서 작업이 끝난 위치를 기억하거나, 시비 작업에서는 비료의 종류나 단위 면적당 시비량을 기억한다.

이상 설명한 바와 같이, 포장(H)의 일단(작업 개시 위치(X))으로부터 타단(작업 종료 위치)에 걸쳐 자율 주행 작업 차량(1)을 주행시켜 포장면 작업을 실시하기 위해, 위성 위치 측정 시스템을 이용해 자율 주행 작업 차량(1)의 위치를 파악하고, 자율 주행 작업 차량을 자동 주행시켜 작업시키는 주행 경로(R) 설정 방법으로서, 기체의 전후 길이를 입력하는 행정과, 작업기의 폭을 입력하는 행정과, 작업기와 작업기 폭 방향의 오버랩량을 입력하는 행정과, 포장 외주의 변곡점에 작업 차량을 순차적으로 위치시키고, 각 위치에서 위성 위치 측정 시스템을 이용해 기체의 위치를 측정하는 행정과, 포장 내에서의 작업 범위를 설정하는 행정과, 출입구(E)를 설정하는 행정과, 작업 개시 위치(X)와 작업 종료 위치를 설정하는 행정과, 기준 주행 개시 방향을 설정하는 행정과, 작업 범위의 양단에 헤드랜드(HB)를 설정하는 행정과, 포장 내에서의 주행 경로(R)를 설정하는 행정이 행해지므로, 작업 차량의 제원(specification)으로부터 용이하게 얻어지는 길이를 입력하고, 포장 내를 이동시켜 용이하게 위치 측정할 수 있어, 주행 경로(R)를 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 상기 헤드랜드(HB)의 폭(Wb)을 작업기폭(W1＋W2)의 정수배로 하므로, 헤드랜드를 용이하게 설정할 수 있다. 또한, 상기 헤드랜드(HB)의 폭(Wb)은 작업기를 장착한 상태의 자율 주행 작업 차량(1)의 최소 선회 반경(L3)보다 크게 설정하므로, 헤드랜드에서 후진하는 일 없이 선회가 가능하여, 작업 효율을 저하시키지 않는다.

이렇게 하여, 작업 주행 경로(R)를 작성한 후, 작업을 개시한다. 작업을 개시하기 위해 오퍼레이터는 자율 주행 작업 차량(1)을 운전해 작업 개시 위치까지 이동시킨다. 이때, GPS에 의해 위치 측정한 현재 위치는 지도상에 표시되지만, 작업 개시 위치(X)에 정확하게 이동시키기는 힘들기 때문에, 도 13에 나타낸 바와 같이, 자율 주행 작업 차량(1)을 작업 개시 위치(X)에 이동시키고 있을 때, 소리나 표시 수단으로 안내할 수 있게 한다. 예를 들면, 작업 개시 위치(X)에 근접하고 있는 것을 단계적으로 소리의 변화로 알리도록 하는 경우, 작업 개시 위치(X)까지 먼 경우에는 작은 소리로 하거나 단속음의 간격을 길게 하고, 작업 개시 위치(X)에 가까워질수록 큰 소리로 하거나 단속음의 간격을 짧게 한다. 그리고, 작업 개시 위치(X)로 들어가면, 음질을 바꾸거나 연속음으로 한다. 한편, 거리 뿐만 아니라 방향도 소리로 안내할 수 있다. 또한, 표시 수단(디스플레이(113))에 의해 작업 개시 위치(X)로 안내하는 경우에는 화살표 등으로 표시한다.

그리고, 제어 장치(30)는 다음과 같은 제어를 실시한다. 즉, 도 10에 나타낸 바와 같이, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)을 각각 포장 내의 작업 개시 위치에 배치하고, 오퍼레이터는 수반 주행 작업 차량(100)에 승차하고(오퍼레이터가 원격 조작 장치(112)를 휴대하고 자율 주행 작업 차량(1)에 수행하는 것도 가능), 원격 조작 장치(112)를 스탠바이 상태로 조작한다. 이때, 수반 주행 작업 차량(100)의 원격 조작 장치(112)와 자율 주행 작업 차량(1)의 제어 장치(30)가 통신 가능하게 접속되고 있는지(통신 이상이 있는지) 여부를 판단한다(S1). 즉, 송수신기(110·111)를 통해 통신이 가능한지를 판단하여, 작업시에 원격 조작 장치(112)에 의해 원격 조작이 가능하고, 감시가 가능하도록 한다. 접속되어 있지 않으면 전원의 확인이나 무선 상태 등을 체크해, 접속 설정을 실시한다(S2). 한편, 접속되어 있지 않은 경우는 통신 이상으로, 단속(斷續)이나 통신 방해도 포함한다. 통신 이상이 있는 경우에는 그 이상 내용이 디스플레이(113)에 표시된다. 접속되어 있으면, 오퍼레이터가 작업 개시의 조작을 실시한다.

작업 개시 수단의 조작에 의해, 제어 장치(30)는 GPS로부터의 신호에 의해 작업차(자율 주행 작업 차량(1))의 현재 위치를 측정하고, 디스플레이(113)에 현재 위치, 작업 개시 위치 및 작업 진행 방향 등의 위치 정보를 표시한다(S3). 한편, 현재 위치, 작업 개시 위치, 작업 진행 방향 및 포장 형상 등은 전환하지 않는 한 상시(바꾸어 말하면, 맵 표시할 때) 디스플레이(113)에 표시된다. 또한, 위치 측정 했을 때의 기준국과 작업 범위(HA) 또는 주행 경로(R)를 작성했을 때의 기준국이 다른 경우는, 기준이 달라 위치가 어긋날 가능성이 있기 때문에 자율 주행의 개시를 허가하지 않는다.

그리고, 이때 자율 주행 작업 차량(1)이 작업 개시 위치에 위치하고 있는지 여부, 즉, 작업 개시 위치로부터 설정 범위 내에 위치하고 있는지 여부를 판단한다(S4). '설정 범위 내에 위치하고 있는지 여부'란, 위치 측정한 자율 주행 작업 차량(1)의 현재 위치가 설정한 주행 경로(R)의 작업 개시 위치로부터 설정 범위(설정 거리) 내에 위치하고 있는지의 여부이지만, 자율 주행 작업 차량(1)(송수신기(110))과 원격 조작 장치(112)(송수신기(111))의 사이에 통신이 끊기지 않는 거리의 범위 내에 위치하고 있는지, 또는, 자율 주행 작업 차량(1)(송수신기(110))과 원격 조작 장치(112)(송수신기(111))의 통신 레이트의 레벨이 설정치 이상의 범위 내에 위치하고 있는지 여부를 더 추가해도 무방하다. 또한, GPS의 신호에 이상이 있으면 위치 측정이 불가능하기 때문에, 이 경우의 GPS의 신호 강도가 설정 범위 내인지 여부도 판단에 추가해도 된다. 또한, 수반 주행 작업 차량(100)에 GPS가 탑재되어 있는 경우에는, 수반 주행 작업 차량(100)이 스탠바이 위치에 위치하고 있는지 여부도 판단에 추가해도 된다. 스탠바이 위치는 수반 주행 작업 차량(100)의 작업 개시 위치가 아니라, 자율 주행 작업 차량(1)이 작업을 개시한 후에 지체 없이 작업을 개시할 수 있는 근방이다.

자율 주행 작업 차량(1)이 설정 범위 내에 위치하고 있지 않다고 판단하면, 자율 주행의 개시를 허가하지 않고, 오퍼레이터가 자율 주행 작업 차량(1)을 운전해 작업 개시 위치(X)로 이동한다(S5). 설정 범위로는 예를 들면, 작업 개시로부터 수 미터 주행함으로써 정규 위치에 들어가 용이하게 수정할 수 있는 범위나 수반 주행 작업 차량(100)에 의한 작업에 영향을 미치지 않는 범위로 하여, 작업 잔재의 범위를 가능한 작게 한다. 한편, 이때, 작업을 실시하도록 설정된 포장인지 여부도 동시에 판단할 수 있으므로, 작업하는 포장이 아닌 경우도 자율 주행은 개시되지 않는다. 또한, 설정 범위 밖에 위치하고 있어도 주행 및 작업을 개시할 수 있지만, 곧바로 정지하는 제어로 할 수도 있다. 이에 따라, 주행부나 작업기가 정상적으로 작동하는 것을 확인할 수 있고, 그 외의 문제가 발생하고 있는 것을 알 수 있다.

다음으로, 주행 경로(R) 상에서 자율 주행 작업 차량(1)의 최대 점유 영역(Q)이 포장 밖과 중복되지 않는지 판단한다(S6). 즉, 자율 주행 작업 차량(1)의 기체가 포장(H) 내의 설정 범위 내(작업 개시 위치(X)나 주행 경로(R))에 위치하고 있어도, 작업기(로터리 경운 장치(24))의 후단이나 측단은 포장(H) 밖에 위치하고 있을 때가 있으므로, 이 경우 자율 주행은 개시하지 않는다.

자율 주행 작업 차량(1)의 최대 점유 영역(Q)이 포장 내에 위치하고 있으면, 자율 주행 작업 차량(1)의 진행 방향과 설정된 진행 방향이 설정 범위 내에 위치하고 있는지를 판단해(방위 센서(32)에서 검지한 방위와 설정 진행 방향 방위를 비교해)(S7), 설정 범위 내에 들어있지 않으면 자율 주행의 개시를 허가하지 않고, 오퍼레이터가 자율 주행 작업 차량(1)의 진행 방향을 조정한다(S5). 설정 범위 내의 진행 방향은 예를 들면, 주행 경로(R)의 설정 진행 방향의 중심으로부터 좌우 20도 이내로서, 주행 개시로부터 수 미터 정도에서 설정 진행 방향으로 수정할 수 있는 범위로 한다.

다음으로, 자율 주행 작업 차량(1)에 이상이 없는지를 판단한다(S8). 이상이 있으면 어떠한 이상인지를 표시하고(S9), 작업은 개시하지 않고, 이상 복구를 실시한다(S10). 이상으로는 예를 들면, 엔진 스톨, 유온이나 수온의 상승, 전기 계통의 단선이나 단락, 작업기가 작동하지 않는 경우, 자율 주행 작업 차량(1)의 문이 닫혀있지 않은(센서로 검지) 경우, 오퍼레이터가 원격 조작 장치(112)를 주시하고 있지 않은(떨어져 있는) 경우 등이다. 한편, 원격 조작 장치(112)를 주시하고 있지 않은(떨어져 있는)지 여부의 판단은 원격 조작 장치(112)에 구비하는 카메라나 터치 센서 등으로 검지하고 판단한다.

이상이 없는 경우에는, 엔진(3)의 시동이 걸려있는지를 판단해(S11), 시동이 걸려있지 않으면 자율 주행은 개시되지 않고, 오퍼레이터가 자율 주행 작업 차량(1)에 승차해 시동 조작을 실시한다(S12). 시동이 걸려있으면, 자율 주행 및 작업이 개시된다(S13). 한편, 전술한 개시 조건이 갖추어져 있는지를 판단할 때, 완료할 때마다 하나씩 표시를 바꾸도록 하는 것도 가능하다. 또한, 작업 차량이 전동 구동의 경우에는, 배터리로부터 전동 모터에 전력이 공급 가능한 상태가 되어 있는지를 판단한다.

자율 주행 작업시에는, 작업이 종료되었는지를 판단한다(S14). 작업이 종료되면, 자율 주행 작업 차량(1)의 주행이 정지되고 종료된다(S15). 종료가 아닐 때, 작업이 도중에 중단되었는지를 판단한다(S16). 한편, 중단 조건은 후술한다. 중단 조건이 발생하지 않는 경우는 자율 주행 작업을 속행하고, 작업을 중단한 경우에는 중단한 위치가 기억 장치(30a)에 기억된다(S17). 중단시에는 작업을 재개할 수 있는지를 판단하고(S18), 재개하게 되면 중단했을 때의 위치가 재개 위치로서 표시되고(S19), 스텝 1로 돌아온다. 한편, 중단 후에 재개하는 위치는, 상기 중단 위치와 다른 작업 개시 위치로 선택할 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 재개할 때 연료 보급이나 수리 등으로 다른 위치로 이동했을 때는, 자동으로 재개 위치까지 자율 주행 작업 차량(1)을 이동시키도록 제어하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 스위치 등으로 작업 개시 조작이 행해지고, 자율 주행 작업 차량(1)에 의해 작업을 개시하는 경우, 상기 제어 장치(30)는 자율 주행 작업 차량(1)이 작업 개시 위치에 위치했을 때, 현재 위치가 설정 주행 경로(R)의 작업 개시 위치(X)로부터 설정 범위 이상 떨어졌을 경우, 작업 개시를 허가하지 않도록 제어하므로, 작업 개시 위치(X)에서의 미작업 영역이 커지는 것을 방지하고, 설정 범위 내에서 다소 위치가 어긋난 것이라면 설정 주행 경로(R)로의 복귀를 신속히 실시할 수 있다.

또한, 상기 제어 장치(30)는, 자율 주행 작업 차량(1)의 주행 및 작업을 제어하는 제1 제어 장치(301)와, 주행 경로(R)를 연산해 기억하는 제2 제어 장치(302)로 이루어지고, 제1 제어 장치(301)는 자율 주행 작업 차량(1)에 구비되고, 제2 제어 장치(302)는 자율 주행 작업 차량(1) 또는 원격 조작 장치(112)에 구비되므로, 평행하게(분산하여) 연산(제어 처리) 가능하게 되어, 제어 부담이 적고 빠르게 연산(제어)할 수 있다. 또한, 제2 제어 장치(302)를 원격 조작 장치(112)에 마련하면, 기체로부터 떨어진 집 등에서 설정 작업을 할 수 있게 된다.

또한, 제어 장치(30)는 작업 개시 위치(X)에서, 진행 방향이 설정 범위 밖을 향하고 있으면 자율 주행의 개시를 허가하지 않도록 제어하므로, 의도하지 않는 방향으로 주행하거나 두둑이나 다른 장애물에 맞닿거나 크게 휘는 작업 흔적이 되지 않는다.

또한, 제어 장치(30)는 자율 주행 작업 차량(1)에 이상이 발생한 경우에는 자율 주행의 개시를 허가하지 않도록 제어하므로, 이상이 있는 채로 작업을 개시해 기체나 엔진, 작업기 등을 손상시키지 않는다. 또한, 자율 주행 작업 차량(1)의 제어 장치(30)는 원격 조작 장치(112)와 송수신기(110·111)를 개재해 접속되지 않은(통신 이상의) 경우는, 자율 주행을 허가하지 않도록 제어하므로, 원격 조작 장치(112)에 의한 조작이 확실하게 행해지고, 자율 주행 작업 차량(1)의 상태도 용이하게 인식할 수 있다.

또한, 제어 장치(30)는 작업이 중단되면 중단 위치를 기억하고, 다시 작업을 개시할 때는 그 중단 위치를 작업 재개 위치로서 표시 수단(49)이나 디스플레이(113)에 그 위치를 표시하므로, 중단 후의 작업 개시 위치를 맞추기 쉬워, 작업이 도중에 끊기는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)에 의해 작업이 행해지고 있는 도중에서, 다음과 같은 조건이 되면 자율 주행을 정지하고 작업을 중단시킨다.

즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)에 의한 병주 작업시에, 제어 장치(30)는 GPS 신호에 이상이 있는지 여부를 판단한다(S20). 제어 장치(30)는 자율 주행 작업 차량(1)의 현재 위치를 검지하기 위해 복수의 GPS 위성(37·37…)으로부터의 GPS 신호를 수신하고 있는데, GPS 신호의 레벨이 낮아지거나 끊겨 이상치가 되면, 현재 위치를 파악할 수 없게 되어, 설정한 경로를 주행할 수 없게 된다. 따라서, GPS 신호에 이상이 있으면 자율 주행을 정지시키고(S21), 중단 상태가 된다. 한편, 'GPS 신호의 이상'에는, 위성 위치 측정 시스템(GNSS)과 관련된 위성으로부터의 신호를 수신하고 있는 위성수를 검출해, 그 수신하고 있는 위성수가 소정의 위성수 이하가 되는 것, 수신하고 있는 위성으로부터의 신호 강도가 소정의 강도 이하가 되는 것, 수신하고 있는 위성의 신호의 파형이 소정의 파형 이외의 파형인 것, 소정의 주파수 이외의 주파수로 변화하는 것, 신호가 중단되는 것, 수신하고 있는 복수의 위성의 방위가 소정의 방향으로 치우친 것도 포함되며, 이들 경우도 자율 주행을 정지시킨다. 이 정지시에 표시 수단이 되는 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113) 및 수반 주행 작업 차량(100)의 표시 수단(49)에는 주행을 정지한 원인을 표시하고 경보를 발한다(S22).

또한, GPS에 의해 검지한 자율 주행 작업 차량(1)의 실제 위치(위치 측정 위치)와 설정한 주행 경로(R)를 비교해(S23), 실제 위치가 주행 경로(R)로부터 설정한 거리 이상 이탈하면, 자율 주행을 정지시킨다(S21). 한편, 동시에, 수반 주행 작업 차량(100)의 실제 위치와 설정 주행 경로를 비교해 설정 범위 이상 이탈한 경우, 또는, 자율 주행 작업 차량(1)과 수반 주행 작업 차량(100)의 위치 관계가 설정 범위 이상 이탈한 경우도, 자율 주행 작업 차량(1)의 주행을 정지시키도록 제어하는 것도 가능하다. 즉, 설정 주행 경로로부터 어긋나 미작업 부분이나 불필요한 중복 부분이 생기는 것을 방지하고, 또한, 자율 주행 작업 차량(1)이 수반 주행 작업 차량(100)으로부터 설정 범위 이상 떨어져, 원격 조작 장치(112)로부터의 신호가 도달하기 힘들거나 작업자의 감시 범위로부터 벗어나는 것을 방지한다.

또한, 작업중에 스티어링 핸들(4)의 조타 방향을 검지하는 조향 센서(20)의 출력치가 정상 범위 내인지 여부를 판단한다(S24). 예를 들면, 단선이나 쇼트 등의 원인에 의해 이상치를 검출한 경우 급선회하게 되므로, 이상치가 아닌지를 검출하여, 이상치라면 주행을 정지시킨다(S21).

또한, 자세를 검지하는 자이로 센서(31)와 방위를 검지하는 방위 센서(32)의 출력치가 정상 범위 내인지 여부를 판단한다(S25). 이상치라면 주행을 정지시킨다(S21). 한편, 데드 레코닝(Dead Reckoning) 방식에 의한 이상이 없는지 판단해도 된다. 예를 들면, 관성 항법도 적용하고 있는 경우에는, 차축(주행륜)의 회전수 센서 등의 관성 항법에 관련된 센서치에 이상이 없는지도 판단한다.

또한, 연료 잔량이 설정량 이하가 되었는지를 판단한다(S26). 연료 잔량이 설정량 이하가 되면 주행을 정지한다(S21). 단, 설정치는 임의로 설정할 수 있게 한다. 이렇게 하여, 작업 도중에 연료 보급을 할 필요가 없고, 작업 도중에 연료가 떨어져 움직일 수 없게 되는 것을 방지해, 엔진을 손상시키는 일도 없다. 또한, 연료 잔량을 구하는 대신에, 엔진 회전수나 부하나 작동 시간 등으로부터 연료 소비량을 적산해, 소정의 적산치를 넘으면 정지하도록 제어하는 것도 가능하다. 이 경우, 연료 급유량 또는 잔량을 입력해 둔다.

또한, 그 외 기체 등에 이상이 발생한 경우(S27)에도 주행을 정지해 중단시킨다(S21). 기타 이상으로는, 엔진이 정상적으로 회전하지 않는 경우, 기체에 이상 진동이 발생한 경우, 작업기가 작동하지 않는 경우, 슬립하여 차축의 회전과 주행 이동 거리의 차가 소정의 범위를 넘는 경우, 캐빈이 있는 경우 문이 열렸을 경우, 원격 조작 장치(112)와 통신할 수 없게 된 경우, 원격 조작 장치(112)를 오퍼레이터가 휴대해 조작하는 모드에서 원격 조작 장치(112)가 오퍼레이터로부터 멀어진 경우 등이며, 이들 경우에도 중단시킨다. 원격 조작 장치(112)가 오퍼레이터로부터 멀어진 것을 검지하려면 예를 들면, 원격 조작 장치(112)의 충격 가속도를 검지해 설정치 이상이 되었을 때, 원격 조작 장치(112)의 자세를 검지해 이상한 자세(후방을 향하거나 뒤집어진 자세)가 된 경우, 원격 조작 장치(112)에 카메라를 부착해 얼굴 인식 기능을 부가하여 일정 시간 이상 오퍼레이터를 인식할 수 없는 경우, 인체 감지 센서를 마련해 휴대자를 검지할 수 없는 경우 등에 주행을 정지시키는 것이다.

상기 중단이 발생하지 않는 경우에는 자율 주행이 속행된다(S28). 주행을 정지한 경우에는(S21), 중단의 원인을 표시해 경보를 발하고(S22), 오퍼레이터는 수반 주행 작업 차량(100)의 작업을 정지하고 중단의 원인을 해소하는 작업을 실시해, 중단이 해소되면(S29) 자율 주행을 재개시킨다(S28). 한편, 자율 주행을 재개시키는 경우, 자동적으로 재개시킬 수도 있고, 감시자의 확인 후에 재개시키도록 할 수도 있다. 감시자의 확인은, 원격 조작 장치(112)에 마련하는 각 항목의 확인 스위치나 재개 스위치 등의 조작으로 안전, 고장이나 이상의 해소 등을 확인하고, 그 후 재시동을 실시한다. 또한, 작업을 재개하는 경우에는, 예고로서 소리를 내거나 발광시켜, 재개를 주위에 인식시키도록 한다.

상기 주행을 정지시키는 수단은, 브레이크 외에 유압식 무단 변속 장치를 이용하는 경우에는, 변속 수단(44)을 중립으로 하여 주행을 정지한다. 즉, 유압식 무단 변속 장치(HST)를 이용한 변속 장치의 경우에는, 솔레노이드나 모터로 구성한 변속 수단을 작동시켜 가변 용량 유압 펌프의 가동 경사판을 중립 위치로 이동시킨다. 또한, 전동 모터를 이용해 주행 구동하는 경우에는, 출력 회전이 제로가 되도록 제어함으로써 정지시킨다. 이렇게 하여, 경사지에서의 작업에서 주행을 정지한 경우라도 경사를 따라 미끌어지지 않게 한다.

또한, 상기 주행을 정지시키는 수단은, 기어 슬라이딩식 변속 장치나 파워 클러치식 변속 장치나 벨트식 무단 변속 장치 등을 이용하는 변속 장치에서는, 엔진(3)의 출력축과 미션 케이스의 입력축 사이에 배치한 메인 클러치를 오프로 하여 주행을 정지하고 브레이크를 작동시킨다. 이렇게 하여, 경사지에서 주행을 정지한 경우라도 경사을 따라 미끌어지지 않게 한다.

상기 주행을 정지했을 때, PTO 온·오프 수단(45)을 작동시켜 PTO 클러치를 오프로 하여 작업기의 작동을 정지시킴과 동시에, 엔진(3)의 회전수를 아이들링 회전까지 저하시킨다. 이렇게 하여, 갑자기 급격한 움직임이 생기지 않아 작업면을 망치는 것을 방지한다. 단, 주행 정지시의 엔진 회전수는 임의로 설정 가능하게 한다.

또한, 자율 주행 작업 차량(1)이 작업 중에 부하의 증가 등에 의해 엔진 스톨이 발생해 정지한 경우에는, 오퍼레이터는 작업을 중지하고 자율 주행 작업 차량(1)에 탑승한다. 그리고, 엔진을 재시동시켜, 부하가 상승한 원인을 회피하는 조작을 실시한다. 예를 들면, 작업기를 상승시키거나 변속 위치를 낮추어 저속 주행시킨다. 그리고, 고부하역을 회피해 통과시키면 통상의 작업을 재개시킨다.

상기와 같이 상기 제어 장치(30)는, GPS 위성(항법 위성)(37)으로부터의 신호에 이상이 있으면, 자율 주행을 정지하도록 제어하므로, 설정 주행 경로(R)로부터 크게 벗어나기 전에 정지해, 작업 정밀도가 악화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제어 장치(30)는 설정 주행 경로(R)에 대해 실제 위치가 설정 범위 이상 이탈하면 주행을 정지하도록 제어하므로, 설정 주행 경로(R)로부터 크게 벗어나기 전에 정지해, 작업 정밀도가 악화되는 것을 방지하고, 깊게 빠지거나 장애물에 올라앉아 움직일 수 없게 되는 것도 방지할 수 있다.

또한, 제어 장치(30)는 조향 센서(20)로부터의 검출치가 이상치(예를 들면, 검출치가 변화하지 않는 경우, 변화가 너무 큰 경우, 검출 가능 범위를 넘는 값이 출력된 경우 등)가 되면 주행을 정지하도록 제어하므로, 조향 센서(20)가 검출치 이상인 채로 조타 액추에이터(40)를 작동시켜, 의도하지 않는 방향으로 진행하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제어 장치(30)는 자세·방위를 검지하는 자이로 센서(31) 및 방위 센서(32)의 검출치와 목표치의 차이가 설정치 이상이 되면 주행을 정지하도록 제어하므로, 의도하지 않는 방향으로 진행하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제어 장치(30)는 상기 주행을 정지하면, 그 원인을 수반 주행 작업 차량(100)에 구비하는 원격 조작 장치(112)로 송신해, 원격 조작 장치(112)의 디스플레이(113)에 표시시키므로, 오퍼레이터가 주행 정지의 원인을 용이하게 인식할 수 있어 정지의 원인을 해소하기 위한 대응을 신속히 행할 수 있다. 또한, 고장인 경우에는 유지 보수 작업차의 처치도 신속하고 간단하게 행할 수 있다.

본 발명은 이상이 발생했을 때에 자동으로 정지시킬 수 있는 건설 기계나 농업용 작업차 등에 이용 가능하다.

1 자율 주행 작업 차량
30 제어 장치
40 조타 액추에이터
44 변속 수단
60 엔진 컨트롤러
100 수반 주행 작업 차량
112 원격 조작 장치

Claims

위성 위치 측정 시스템을 이용해 자율 주행 작업 차량의 위치를 위치 측정하는 위치 정보 취득부와,
상기 자율 주행 작업 차량의 주행을 제어 가능한 제어부를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 자율 주행 작업 차량에 의해 작업되는 주행 경로에 있어서, 상기 자율 주행 작업 차량을 주행시키는 것이 가능하고,
상기 제어부는, 소정의 정지 조건의 성립에 의해 상기 자율 주행 작업 차량을 정지시키고,
상기 자율 주행 작업 차량을 정지시킨 정지 위치를 제 1 작업 재개시 위치로서 기억하고,
상기 자율 주행 작업 차량을 정지시킨 경우, 상기 주행 경로에 있어서 기억된 상기 제 1 작업 재개시 위치와 상이한 제 2 작업 재개시 위치로부터 자율 주행의 재개를 시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 자율 주행 작업 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 자율 주행 작업 차량을 정지시킨 경우, 상기 제 1 작업 재개시 위치로부터 상기 자율 주행의 재개를 시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 자율 주행 작업 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 작업 재개시 위치를 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 작업 시스템.