JP6616441B2 - 移動制御システム、制御システム、作業機械、及びプログラム - Google Patents
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
[先行技術文献]
[非特許文献]
[非特許文献1] 近藤直ら、「畦畔除草ロボットの開発」、[on line][2016年8月12日検索]、インターネット<URL:http://www.aptech.kais.kyoto-u.ac.jp/activity/date/grass_cutter_robot.pdf>
[非特許文献2] 地方独立行政法人北海道立総合研究機構、試験研究成果一覧、「成績概要書(2006年1月作成)」[on line][2016年10月20日検索]、インターネット<URL:https://www.hro.or.jp/list/agricultural/center/kenkyuseika/gaiyosho/h18gaiyo/f5/2006508.pdf>
図1は、作業支援システム100のシステム構成の一例を概略的に示す。本実施形態において、作業支援システム100は、作業者12の作業を支援する。本実施形態においては、作業者12が、農産物30を栽培するための農作業を実施する場合を例として、作業支援システム100の詳細について説明する。しかしながら、作業支援システム100は、本実施形態に限定されない。他の実施形態において、作業者12は農作業以外の作業を実施してもよく、作業支援システム100は農作業以外の作業を支援してもよい。なお、農産物30としては、穀類、野菜、果物、茶、キノコ類又は菌糸類などを例示することができる。
本実施形態において、通信ネットワーク10は、有線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワーク10は、無線パケット通信網、インターネット、P2Pネットワーク、専用回線、VPN、電力線通信回線などを含んでもよい。
作業支援システム100の各部は、ハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよく、ハードウェア及びソフトウエアにより実現されてもよい。作業支援システム100の各部は、その少なくとも一部が、単一のサーバによって実現されてもよく、複数のサーバによって実現されてもよい。作業支援システム100の各部は、その少なくとも一部が、仮想マシン上又はクラウドシステム上で実現されてもよい。作業支援システム100の各部は、その少なくとも一部が、パーソナルコンピュータ又は携帯端末によって実現されてもよい。携帯端末としては、携帯電話、スマートフォン、PDA、タブレット、ノートブック・コンピュータ又はラップトップ・コンピュータ、ウエアラブル・コンピュータなどを例示することができる。作業支援システム100の各部は、ブロックチェーンなどの分散型台帳技術又は分散型ネットワークを利用して、情報を格納してもよい。
図2は、農作業ロボット102のシステム構成の一例を概略的に示す。図1に関連して説明したとおり、本実施形態において、農作業ロボット102は、ベースユニット130と、移動ユニット132と、撮像ユニット134と、照明部136、農作業ユニット138とを備える。
照明部136の動作と撮像部320の動作とを連動させるモードとしては、(a)撮像部320が画像を撮像する間、色評価用照明314以外の照明を常にOFFにするモード、(b)撮像部320が画像を撮像する間、(i)撮像部320の撮像素子が露光されていない期間の少なくとも一部において、光特性可変照明312を点灯させ、(ii)撮像部320が露光されている期間において、光特性可変照明312を消灯させるモード、
(c)撮像部320が画像を撮像する間、環境光の分光分布を考慮して、撮像部320の被写体に、予め定められた分光分布の光が照射されるように、光特性可変照明312から出射される光の分光分布を制御するモード、などを例示することができる。
照明部136の動作と撮像部320の動作とを連動させないモードが選択された場合、発光モード決定部622は、撮像部320の撮像素子が露光されている期間に光特性可変照明312が点灯する場合、光特性可変照明312の消灯時に撮像されるフレームを特定してよい。発光モード決定部622は、光特性可変照明312の点灯時に撮像されるフレームを特定することで、光特性可変照明312の消灯時に撮像されるフレームを特定してもよい。
[項目1−1]
自律移動機能を有する作業機械の移動動作を制御する移動制御システムであって、
作業を実施する作業者の動作又は外観に関するイベントであって、上記作業機械に移動動作の開始を要求する第1イベントが発生したことを検出する第1イベント検出部と、
上記作業者の動作又は外観に関するイベントであって、上記第1イベントに先行して発生する蓋然性の高い第2イベントが発生したことを検出する第2イベント検出部と、
上記第2イベント検出部が上記第2イベントの発生を検出した場合に、上記作業機械に初期加速動作を開始させる移動制御部と、
を備える、移動制御システム。
[項目1−2]
上記作業機械に移動動作の中止を要求する、又は、上記作業機械に移動動作を禁止する第3イベントが発生したことを検出する第3イベント検出部をさらに備え、
上記移動制御部は、上記第3イベント検出部が上記第3イベントの発生を検出しておらず、且つ、上記第2イベント検出部が上記第2イベントの発生を検出した場合に、上記作業機械に初期加速動作を開始させる、
項目1−1に記載の移動制御システム。
[項目1−3]
上記移動制御部は、上記第2イベント検出部が上記第2イベントの発生を検出した後、上記第3イベント検出部が上記第3イベントの発生を検出した場合、上記作業機械を停止させる、
項目1−2に記載の移動制御システム。
[項目1−4]
上記第3イベントは、
(i)上記第2イベント検出部が上記第2イベントの発生を検出した後、予め定められた期間が経過しても、上記第1イベント検出部が上記第1イベントの発生を検出しない場合、
(ii)上記作業者及び上記作業機械の距離が第1条件を満足する場合、
(iii)上記作業機械の接触検知部が接触を検知した場合、
(iv)上記作業機械の速度が第1閾値を超えた場合、又は、
(v)上記作業機械が上記作業者を見失った場合、
に発生する、
項目1−1から項目1−3までの何れか一項に記載の移動制御システム。
[項目1−5]
上記第1条件は、上記作業者及び上記作業機械の距離が第2閾値よりも小さいという条件を含み、
上記第2イベント検出部が上記第2イベントの発生を検出した場合と、上記第2イベント検出部が上記第2イベントの発生を検出していない場合とで、上記第2閾値の大きさが異なる、
項目1−4に記載の移動制御システム。
[項目1−6]
上記作業者及び上記作業機械の距離が上記第1条件を満足する場合であっても、
上記作業者が上記作業機械に接近してくる場合であって、上記作業者の進行方向の変更具合が第2条件を満足する場合には、
上記第3イベントが発生しない、
項目1−4又は項目1−5に記載の移動制御システム。
[項目1−7]
上記作業者及び上記作業機械の距離が上記第1条件を満足する場合であっても、
上記作業者が上記作業機械に接近してくる場合であって、上記作業者の接近速度が第3条件を満足する場合には、
上記第3イベントが発生しない、
項目1−4から項目1−6までの何れか一項に記載の移動制御システム。
[項目1−8]
項目1−1から項目1−7までの何れか一項に記載の移動制御システムと、
上記移動制御部の指示に基づいて、加速動作を実行する駆動部と、
を備えた、作業機械。
[項目1−9]
コンピュータを、項目1−1から項目1−7までの何れか一項に記載の移動制御システムとして機能させるためのプログラム。
[項目2−1]
1又は複数の照明装置を制御する照明制御システムであって、
(i)撮像装置の撮像素子が露光されていない期間の少なくとも一部において、第1照明装置を点灯させ、(ii)上記撮像素子が露光されている期間において、上記第1照明装置を消灯させる照明制御部、
を備える、照明制御システム。
[項目2−2]
上記第1照明装置の単位時間当たりの点灯回数は、上記単位時間当たりの上記撮像装置のシャッター回数又は上記撮像装置が撮像する画像のフレーム数のn/m倍(nは1以上の整数であり、mは、n以上の整数である。)である、
項目2−1に記載の照明制御システム。
[項目2−3]
上記照明制御部は、上記照明装置の移動速度に基づいて、上記第1照明装置の単位時間当たりの点灯回数を決定する、
項目2−1又は項目2−2に記載の照明制御システム。
[項目2−4]
上記照明制御部は、(i)上記第1照明装置が第1周期で点灯する期間及び(ii)上記第1照明装置が連続して消灯する期間の少なくとも一方が周期的に繰り返されるように、上記第1照明装置を制御する、
項目2−1から項目2−3までの何れか一項に記載の照明制御システム。
[項目2−5]
上記照明制御部は、上記撮像素子が露光されている期間において、上記第1照明装置とは異なる第2照明装置を点灯させ、
上記第2照明装置は、予め定められた分光分布を有する色評価用の照明装置である、
項目2−1から項目2−4までの何れか一項に記載の照明制御システム。
[項目2−6]
1又は複数の照明装置を制御する照明制御システムであって、
(i)撮像装置の被写体、(ii)上記撮像装置及び(iii)第1照明装置の少なくとも1つの近傍の環境光を測定する測定部と、
上記測定部が測定した環境光の分光分布に基づいて、上記第1照明装置が出射する光の分光分布を決定する分光分布決定部と、
を備える、
照明制御システム。
[項目2−7]
上記測定部が測定した環境光及び上記第1照明装置が出射する光の光束に基づいて、上記被写体を照明する照明装置であって、上記第1照明装置とは異なる第2照明装置の光束を決定する光束決定部をさらに備え、
上記第2照明装置は、予め定められた分光分布を有する色評価用の照明装置である、
項目2−6に記載の照明制御システム。
[項目2−8]
1又は複数の照明装置を制御する照明制御システムであって、
第1照明装置を周期的に点滅させる照明制御部と、
撮像装置の撮像素子が露光されている期間に上記第1照明装置が点灯する場合、上記第1照明装置の消灯時に撮像されるフレームを特定するフレーム特定部と、
を備える、照明制御システム。
[項目2−9]
上記第1照明装置の消灯時に撮像されたフレームを特定するための情報を生成する特定情報生成部をさらに備える、
項目2−8に記載の照明制御システム。
[項目2−10]
項目2−1から項目2−9までの何れか一項に記載の照明制御システムと、
上記第1照明装置と、
を備える、照明システム。
[項目2−11]
項目2−10に記載の照明システムと、
自律移動装置と、
を備えた、作業機械。
[項目2−12]
コンピュータを、項目2−1から項目2−9までの何れか一項に記載の照明制御システムとして機能させるためのプログラム。
Claims (10)
- 自律移動機能を有する作業機械の移動動作を制御する移動制御システムであって、
作業を実施する作業者の動作又は外観に関するイベントであって、前記作業機械に移動動作の開始を要求する第1イベントが発生したことを検出する第1イベント検出部と、
前記作業者の動作又は外観に関するイベントであって、前記第1イベントに先行して発生する蓋然性の高い第2イベントが発生したことを検出する第2イベント検出部と、
前記第2イベント検出部が前記第2イベントの発生を検出した場合に、前記作業機械に初期加速動作を開始させる移動制御部と、
を備え、
前記移動制御部は、
前記作業機械が停止状態から移動状態に移行する場合に、前記作業機械に前記初期加速動作を開始させ、
前記初期加速動作において、トルクが徐々に大きくなるように、前記作業機械の動力源、又は、前記作業機械に配された可変トルクリアクトル始動器若しくは多段式のトルクリアクトルを制御する、
移動制御システム。 - 前記作業機械に移動動作の中止を要求する、又は、前記作業機械に移動動作を禁止する第3イベントが発生したことを検出する第3イベント検出部をさらに備え、
前記移動制御部は、前記第3イベント検出部が前記第3イベントの発生を検出しておらず、且つ、前記第2イベント検出部が前記第2イベントの発生を検出した場合に、前記作業機械に初期加速動作を開始させる、
請求項1に記載の移動制御システム。 - 前記移動制御部は、前記第2イベント検出部が前記第2イベントの発生を検出した後、前記第3イベント検出部が前記第3イベントの発生を検出した場合、前記作業機械を停止させる、
請求項2に記載の移動制御システム。 - 前記第3イベントは、
(i)前記第2イベント検出部が前記第2イベントの発生を検出した後、予め定められた期間が経過しても、前記第1イベント検出部が前記第1イベントの発生を検出しない場合、
(ii)前記作業者及び前記作業機械の距離が第1条件を満足する場合、
(iii)前記作業機械の接触検知部が接触を検知した場合、
(iv)前記作業機械の速度が第1閾値を超えた場合、又は、
(v)前記作業機械が前記作業者を見失った場合、
に発生する、
請求項2又は請求項3に記載の移動制御システム。 - 前記第1条件は、前記作業者及び前記作業機械の距離が第2閾値よりも小さいという条件を含み、
前記第2イベント検出部が前記第2イベントの発生を検出した場合と、前記第2イベント検出部が前記第2イベントの発生を検出していない場合とで、前記第2閾値の大きさが異なる、
請求項4に記載の移動制御システム。 - 前記作業者及び前記作業機械の距離が前記第1条件を満足する場合であっても、
前記作業者が前記作業機械に接近してくる場合であって、前記作業者の進行方向の変更具合が第2条件を満足する場合には、
前記第3イベントが発生しない、
請求項4又は請求項5に記載の移動制御システム。 - 前記作業者及び前記作業機械の距離が前記第1条件を満足する場合であっても、
前記作業者が前記作業機械に接近してくる場合であって、前記作業者の接近速度が第3条件を満足する場合には、
前記第3イベントが発生しない、
請求項4から請求項6までの何れか一項に記載の移動制御システム。 - 前記作業機械を制御する制御システムであって、
請求項1から請求項7までの何れか一項に記載の移動制御システムと、
1又は複数の照明装置を制御する照明制御システムと、
を備え、
前記照明制御システムは、
(i)撮像装置の被写体、(ii)前記撮像装置及び(iii)第1照明装置の少なくとも1つの近傍の環境光を測定する測定部と、
前記測定部が測定した環境光の分光分布に基づいて、前記第1照明装置が出射する光の分光分布を決定する分光分布決定部と、
前記測定部が測定した環境光及び前記第1照明装置が出射する光の光束に基づいて、前記被写体を照明する照明装置であって、前記第1照明装置とは異なる第2照明装置の光束を決定する光束決定部と、
を有し、
前記第2照明装置は、前記作業機械に搭載され、予め定められた分光分布を有する色評価用の照明装置である、
制御システム。 - 請求項1から請求項7までの何れか一項に記載の移動制御システム、又は、請求項8に記載の制御システムと、
前記移動制御部の指示に基づいて、加速動作を実行する駆動部と、
を備えた、作業機械。 - コンピュータを、請求項1から請求項7までの何れか一項に記載の移動制御システム、又は、請求項8に記載の制御システムとして機能させるためのプログラム。
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