JP2023005114A - Work support system - Google Patents

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Abstract

To provide a work support system capable of easily detecting an obstacle.SOLUTION: There is provided a work support system for a work vehicle that executes work while travelling in a farm field. The work support system includes: a position information acquisition unit 21 for acquiring position information on the work vehicle with time; an object position data acquisition unit 22 for acquiring three-dimensional position data of an object positioned in the front in an advancing direction of the work vehicle with time while the work vehicle is travelling in the farm field; a storage unit 23 for storing the three-dimensional position data in association with information on the time when the data is acquired; an obstacle detection unit 24 for detecting an obstacle positioned in front of the work vehicle by comparing a plurality of pieces of three-dimensional position data acquired at different timings on the same position in the farm field.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work support system for a work vehicle that works while traveling in a field.

例えば特許文献1に開示されたシステムでは、作業車(文献では「農作業車」)の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部(文献では「障害物検知ユニット」)が備えられている。 For example, the system disclosed in Patent Literature 1 includes an obstacle detection section (an "obstacle detection unit" in the literature) that detects an obstacle located in front of a working vehicle (an "agricultural vehicle" in the literature). .

特開2021-006011号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-006011

特許文献1に開示されたシステムでは、障害物の検出に、機械学習されたニューラルネットワークが用いられている。しかし、ニューラルネットワークの機械学習には膨大な学習時間を要し、学習用の重み係数等が適切に設定されていなければ、適切な機械学習が必ずしも行われない虞がある。 The system disclosed in Patent Document 1 uses a machine-learned neural network to detect obstacles. However, machine learning of a neural network requires a huge amount of learning time, and there is a risk that appropriate machine learning will not necessarily be performed unless weighting factors for learning are appropriately set.

本発明は、障害物の検出を容易に可能な作業支援システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a work support system capable of easily detecting obstacles.

本発明は、圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムであって、前記作業車の位置情報を経時的に取得する位置情報取得部と、前記作業車に設けられ、前記作業車が前記圃場を走行している最中に前記作業車の進行方向前方に位置する物体の三次元位置データを経時的に取得する物体位置データ取得部と、前記三次元位置データを、データを取得した時間情報と関連付けて記憶する記憶部と、前記圃場における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した複数の前記三次元位置データを比較することによって、前記作業車の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部と、が備えられていることを特徴とする。 The present invention is a work support system for a work vehicle that performs work while traveling in a field, comprising: a position information acquiring unit that acquires position information of the work vehicle over time; an object position data acquisition unit for acquiring temporally three-dimensional position data of an object positioned in front of the work vehicle in the direction in which the work vehicle travels while the work vehicle is traveling in the field; and an obstacle located in front of the work vehicle by comparing a plurality of the three-dimensional position data acquired at different timings with respect to the same position in the field. and an obstacle detection unit that detects the

本発明によると、物体位置データ取得部によって作業車前方の物体の三次元位置データを経時的に取得する構成であるため、三次元位置データの集合体に基づいて圃場及びその周囲の地形等の立体形状の構成が可能となる。そして、同一の位置における三次元位置データが異なるタイミングで取得され、異なるタイミングで取得された三次元位置データが比較されることによって、三次元位置データの集合体に基づく立体形状の相違箇所を抽出可能となる。これにより、障害物の検出を容易に可能な作業支援システムが実現される。 According to the present invention, since the object position data acquisition unit acquires the three-dimensional position data of the object in front of the work vehicle over time, it is possible to determine the topography of the field and its surroundings based on the set of three-dimensional position data. It is possible to construct a three-dimensional shape. Three-dimensional position data at the same position is acquired at different timings, and the three-dimensional position data acquired at different timings are compared, thereby extracting differences in the three-dimensional shape based on the set of three-dimensional position data. It becomes possible. This realizes a work support system that can easily detect obstacles.

本発明において、前記障害物検出部は、前記圃場における同一の位置に関して、前記複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較して、後のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける前記高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、前記障害物の存在を認定すると好適である。 In the present invention, the obstacle detection unit compares height information in the plurality of three-dimensional position data with respect to the same position in the field, and height information in the three-dimensional position data acquired at a later timing. is greater than the height information in the three-dimensional position data acquired at the previous timing by a predetermined threshold or more, it is preferable to recognize the presence of the obstacle.

障害物が存在すると、高さ情報に大きな変化が生じる。このため、本構成であれば、三次元位置データにおける横方向の情報や奥行き方向の情報が比較される構成と比較して、障害物の検出が容易になる。そして、後のタイミングにおける高さ情報が、前のタイミングにおける高さ情報よりも大きくなった場合に、障害物の存在を認定することによって、前のタイミングには存在しなかった障害物を検出できる。 The existence of an obstacle causes a large change in height information. Therefore, with this configuration, obstacle detection becomes easier than with a configuration in which lateral information and depth information in the three-dimensional position data are compared. Then, when the height information at the later timing becomes larger than the height information at the earlier timing, by recognizing the existence of the obstacle, the obstacle that did not exist at the earlier timing can be detected. .

本発明において、前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定すると好適である。 In the present invention, it is preferable that the obstacle detection unit recognizes the presence of the obstacle when the height information changes to become higher in an area area larger than a certain range on the plane of the farm field.

三次元位置データの集合体のうち、高さ情報が高くなる変化があった三次元位置データが一部分のみである場合には、誤検知の可能性が考えられる。本構成であれば、高さ情報が高くなる変化があった三次元位置データが一定範囲以上の面積領域に亘る場合に障害物の存在が認定されるため、誤検知の虞が軽減される。 If only a portion of the 3D position data has a change in which the height information is increased in the set of 3D position data, there is a possibility of erroneous detection. With this configuration, the presence of an obstacle is recognized when the three-dimensional position data in which the height information has changed to a higher level extends over a certain area or more, so that the risk of false detection is reduced.

本発明において、前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲よりも小さい面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定しつつ、検出確率が低いことを認定すると好適である。また、本発明において、前記障害物検出部は、面積領域の面積サイズに応じて前記検出確率を増減すると好適である。 In the present invention, the obstacle detection unit recognizes the existence of the obstacle when there is a change in which the height information increases in an area area smaller than a certain range on the plane of the agricultural field, and the detection probability is increased. It is preferred to qualify as low. Further, in the present invention, it is preferable that the obstacle detection section increases or decreases the detection probability according to the area size of the area area.

高さ情報が高くなる変化があった三次元位置データが一定範囲よりも小さい面積領域であると、本当に障害物が存在するか、誤検知であるか判然としない場合が考えられる。本構成であれば、可能性が低くても面積領域の面積サイズに応じて障害物が存在する可能性を認定できるため、管理者等に注意を促すことが可能となる。 If the three-dimensional position data in which the height information has increased is an area area smaller than a certain range, it may be unclear whether an obstacle really exists or whether it is an erroneous detection. With this configuration, even if the possibility is low, it is possible to recognize the possibility that an obstacle exists according to the area size of the area area, so it is possible to alert the administrator or the like.

本発明において、前記作業車に、前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記障害物の存在を報知する報知部が備えられていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the working vehicle is provided with a notification section that notifies the existence of the obstacle when the obstacle detection section recognizes the obstacle.

本構成によって、管理者等に注意を促すことが可能となる。 With this configuration, it is possible to alert the administrator or the like.

本発明において、前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記作業車の走行に関する制御パラメータを自動的に変更する走行制御部が備えられていると好適である。 In the present invention, it is preferable that a travel control unit is provided that automatically changes control parameters relating to travel of the work vehicle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle.

本構成によると、制御パラメータが障害物の認定状況に応じて変更され、作業車の走行状態が制御パラメータの変更に応じて変更される。このため、障害物の存在が認定されると作業車の走行状態が臨機応変に変化し、障害物の有無に合わせて作業車の適切な走行が実現される。 According to this configuration, the control parameters are changed according to the obstacle recognition status, and the traveling state of the work vehicle is changed according to the change of the control parameters. Therefore, when the presence of an obstacle is recognized, the running state of the work vehicle changes according to circumstances, and appropriate running of the work vehicle is realized according to the presence or absence of the obstacle.

本発明において、前記障害物検出部は、前記圃場における前記障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前記障害物を認定した際の前記三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、前記障害物の認定を取り消すと好適である。 In the present invention, the obstacle detection unit determines that the height information in the three-dimensional position data acquired after obstacle identification, regarding the position at which the obstacle has been identified in the agricultural field, corresponds to the height information at the time when the obstacle has been identified. It is preferable to cancel the identification of the obstacle when it becomes smaller than the height information in the original position data.

上述したように、障害物が存在すると、高さ情報に大きな変化が生じる。障害物認定後に取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、障害物認定時の高さ情報よりも小さくなる場合には、当該障害物が無くなったことが考えられる。このため、本構成であれば、一度認定された障害物が取り消されるため、障害物の認定状況を最新の情報に合わせてフレキシブルに変更する構成が可能となる。 As described above, the existence of an obstacle causes a large change in height information. If the height information in the three-dimensional position data acquired after obstacle identification is smaller than the height information at the time of obstacle identification, it is conceivable that the obstacle has disappeared. For this reason, with this configuration, an obstacle that has been certified once is cancelled, so it is possible to flexibly change the status of obstacle certification according to the latest information.

コンバインの左側面図である。It is a left view of a combine. コンバインの平面図である。It is a top view of a combine. コンバインの周回走行を示す図である。It is a figure which shows the go-around driving|running|working of a combine. コンバインの作業走行を示す図である。It is a figure which shows the work traveling of a combine. 作業支援システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a work support system; FIG. 障害物の存在を認定する処理を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the process which recognizes presence of an obstacle. 障害物の存在を認定する処理を示す図である。It is a figure which shows the process which recognizes presence of an obstacle.

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明においては、特に断りがない限り、図1及び図2に示す矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」として、図2に示す矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。また、図1に示す矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。 A mode for carrying out the present invention will be described based on the drawings. In the following description, unless otherwise specified, the direction of arrow F shown in FIGS. Let the direction of the arrow R be "right". The direction of arrow U shown in FIG. 1 is defined as "up", and the direction of arrow D is defined as "down".

本発明の作業支援システムが適用される作業車の一例である普通型のコンバイン1について説明する。図1及び図2に示すように、コンバイン1の機体10は、機体フレーム9、収穫部H、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、搬送部16、穀粒排出装置18、衛星測位モジュール80、距離センサ81を備えている。 A general-purpose combine harvester 1, which is an example of a work vehicle to which the work support system of the present invention is applied, will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the machine body 10 of the combine harvester 1 includes a machine body frame 9, a harvesting section H, a crawler type traveling device 11, an operating section 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a conveying section 16, a grain It has a particle discharger 18 , a satellite positioning module 80 and a distance sensor 81 .

走行装置11は、コンバイン1の機体10における下部に備えられている。また、走行装置11は、エンジン(図示せず)からの動力によって駆動する。そして、コンバイン1は、走行装置11によって自走可能である。 The travel device 11 is provided in the lower portion of the machine body 10 of the combine harvester 1 . Further, the travel device 11 is driven by power from an engine (not shown). The combine 1 can be self-propelled by the travel device 11 .

また、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11の上側に備えられている。また、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、機体フレーム9に支持されている。運転部12には、コンバイン1を操作または監視するオペレータが搭乗可能である。なお、オペレータは、コンバイン1の機外からコンバイン1の作業を監視していても良い。 The driving unit 12 , the threshing device 13 and the grain tank 14 are provided above the traveling device 11 . Further, the driving section 12, the threshing device 13, and the grain tank 14 are supported by the body frame 9. As shown in FIG. An operator who operates or monitors the combine harvester 1 can board the operation section 12 . The operator may monitor the work of the combine harvester 1 from outside the combine harvester 1 .

図1及び図2に示すように、穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の上側に設けられている。また、衛星測位モジュール80及び距離センサ81は、運転部12の上面に取り付けられている。なお、衛星測位モジュール80による衛星航法を補完するために、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサを組み込んだ慣性航法ユニットが衛星測位モジュール80に組み込まれている。もちろん、慣性航法ユニットは、コンバイン1において衛星測位モジュール80と別の箇所に配置されても良い。 As shown in FIGS. 1 and 2 , the grain discharging device 18 is provided above the grain tank 14 . Also, the satellite positioning module 80 and the distance sensor 81 are attached to the upper surface of the operation section 12 . In order to complement the satellite navigation by the satellite positioning module 80, the satellite positioning module 80 incorporates an inertial navigation unit incorporating a gyro acceleration sensor and a magnetic direction sensor. Of course, the inertial navigation unit may be arranged in the combine 1 at a different location than the satellite positioning module 80 .

収穫部Hは、機体10における前部に備えられている。収穫部Hは、刈取シリンダ15Aを介して機体フレーム9に対して昇降可能に構成されている。そして、搬送部16は、収穫部Hの後側に設けられている。また、収穫部Hは、刈取装置15及びリール17を含んでいる。 The harvesting part H is provided in the front part of the machine body 10 . The harvesting section H is configured to be vertically movable with respect to the body frame 9 via the harvesting cylinder 15A. The conveying section 16 is provided on the rear side of the harvesting section H. As shown in FIG. The harvesting section H also includes a harvesting device 15 and a reel 17 .

刈取装置15は、圃場5(図3及び図4参照)の植立穀稈を刈り取る。また、リール17は、機体左右方向に沿うリール軸芯17b周りに回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。刈取装置15により刈り取られた刈取穀稈は、搬送部16へ送られる。 The reaping device 15 reaps planted grain culms in the field 5 (see FIGS. 3 and 4). Further, the reel 17 rakes the planted grain culms to be harvested while being rotationally driven around the reel axis 17b along the left-right direction of the machine body. The harvested culms harvested by the harvesting device 15 are sent to the conveying unit 16 .

この構成により、収穫部Hは、圃場5の作物を収穫する。そして、コンバイン1は、刈取装置15によって圃場5の植立穀稈を刈り取りながら走行装置11によって走行する刈取走行が可能である。 With this configuration, the harvesting section H harvests the crops in the field 5 . The combine 1 is capable of reaping travel in which the traveling device 11 travels while the reaping device 15 reaps planted grain stalks in the field 5 .

収穫部Hにより収穫された刈取穀稈は、搬送部16によって機体後方へ搬送される。これにより、刈取穀稈は脱穀装置13へ搬送される。 The reaping grain culms harvested by the harvesting unit H are conveyed to the rear of the machine body by the conveying unit 16 . As a result, the harvested grain culms are conveyed to the threshing device 13 .

脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。 In the threshing device 13, harvested grain culms are threshed. Grains obtained by the threshing process are stored in the grain tank 14 . The grains stored in the grain tank 14 are discharged out of the machine by the grain discharging device 18 as required.

ここで、コンバイン1は、図3及び図4に示すように、外縁領域6の内側に位置する圃場5において、作物を収穫するように構成されている。なお、外縁領域6は、圃場5を囲む状態で設けられている。外縁領域6には、例えば、畦畔61、給排水ポンプ(不図示)、水口(不図示)等が含まれている。 Here, the combine 1 is configured to harvest crops in the field 5 located inside the outer edge region 6, as shown in FIGS. The outer edge region 6 is provided so as to surround the farm field 5 . The outer edge region 6 includes, for example, a ridge 61, a water supply and drainage pump (not shown), a water inlet (not shown), and the like.

コンバイン1は、図3に示すように、圃場5の外周領域SA(図4参照)において作業走行を実行可能に構成されている。外周領域SAにおけるコンバイン1の周回数は二回~三回である。なお、周回数は、二回以上のいかなる回数であっても良い。そして、コンバイン1は、外周領域SAにおいて作業走行を行った後、図4に示すように、外周領域SAよりも内側の作業対象領域CAにおいて作業走行を行う。 As shown in FIG. 3, the combine harvester 1 is configured to be able to perform work traveling in the outer peripheral area SA (see FIG. 4) of the field 5. As shown in FIG. The number of laps of the combine 1 in the outer peripheral area SA is two to three. Note that the number of laps may be any number of times greater than or equal to two. After traveling for work in the outer peripheral area SA, the combine harvester 1 travels for work in the target work area CA inside the outer peripheral area SA, as shown in FIG.

なお、本実施形態における「作業走行」は、具体的には、上述の刈取走行である。なお、「作業走行」は、走行しながら、植立穀稈の刈り取り以外の作業を行うものであっても良い。 Note that the "work travel" in the present embodiment is specifically the reaping travel described above. Note that the "work travel" may be performed while traveling while performing work other than harvesting planted grain culms.

〔作業支援システムの構成について〕
図5~図7に基づいて本発明の作業支援システムの構成を説明する。図5に示すように、本発明の作業支援システムに、制御ユニット20とマップ生成ユニット30とが備えられている。コンバイン1には、多数のECUと呼ばれる電子制御ユニットが備えられている。制御ユニット20は電子制御ユニットの一構成であって、コンバイン1の各種入出力機器等と車載LANなどの配線網を通じて信号通信(データ通信)を可能に構成されている。マップ生成ユニット30は、コンバイン1に備えられず、例えば遠隔地に設けられた管理コンピュータに組み込まれたものであって、制御ユニット20と通信ネットワークを介してデータの送受信を可能に構成されている。なお、マップ生成ユニット30は、コンバイン1の電子制御ユニットの一構成であっても良い。
[Regarding the configuration of the work support system]
The configuration of the work support system of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. As shown in FIG. 5, the work support system of the present invention comprises a control unit 20 and a map generation unit 30. FIG. The combine 1 is equipped with a large number of electronic control units called ECUs. The control unit 20 is one component of an electronic control unit, and is configured to enable signal communication (data communication) with various input/output devices of the combine harvester 1 through a wiring network such as an in-vehicle LAN. The map generation unit 30 is not provided in the combine harvester 1, but is incorporated in, for example, a management computer provided in a remote location, and is configured to be able to transmit and receive data to and from the control unit 20 via a communication network. . Note that the map generation unit 30 may be one component of the electronic control unit of the combine harvester 1 .

コンバイン1は、制御ユニット20を備えている。制御ユニット20に、位置情報取得部21、物体位置データ取得部22、記憶部23、障害物検出部24、報知部25,及び、走行制御部26が備えられている。コンバイン1に距離センサ81が備えられている。 The combine 1 has a control unit 20 . The control unit 20 includes a position information acquisition section 21 , an object position data acquisition section 22 , a storage section 23 , an obstacle detection section 24 , a notification section 25 and a travel control section 26 . The combine 1 is equipped with a distance sensor 81 .

距離センサ81は、例えば、ToF(Time of Flight)測定方式の測定装置である二次元スキャンLiDARであって、赤外線レーザー光のような空中伝搬する信号を検出信号として送信する。検出信号が検出対象物に照射されると、検出信号は検出対象物の表面で反射する。距離センサ81は、検出対象物の表面で反射した検出信号を、反射信号として取得する。そして、距離センサ81は、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、距離センサ81と検出対象物との距離を算出するように構成されている。このため、距離センサ81は、ToF測定方式の測定結果に基づいて前方領域FA(図1及び図2参照)に存在する物体の位置及び高さを検出可能である。距離センサ81の検出結果は、経時的に物体位置データ取得部22へ送られる。なお、距離センサ81は三次元スキャンLiDARであっても良い。また、距離センサ81の測定方式は、ToF測定方式に限定されず、ステレオマッチング測定方式等であっても良い。 The distance sensor 81 is, for example, a two-dimensional scanning LiDAR that is a ToF (Time of Flight) measuring device, and transmits a signal propagating in the air, such as an infrared laser beam, as a detection signal. When the object to be detected is irradiated with the detection signal, the detection signal is reflected on the surface of the object to be detected. The distance sensor 81 acquires a detection signal reflected by the surface of the object to be detected as a reflected signal. The distance sensor 81 is configured to calculate the distance between the distance sensor 81 and the object to be detected based on the time from when the detection signal is transmitted until when the reflected signal is obtained. Therefore, the distance sensor 81 can detect the position and height of an object existing in the front area FA (see FIGS. 1 and 2) based on the measurement results of the ToF measurement method. The detection result of the distance sensor 81 is sent to the object position data acquisition section 22 over time. Note that the distance sensor 81 may be a three-dimensional scanning LiDAR. Moreover, the measurement method of the distance sensor 81 is not limited to the ToF measurement method, and may be a stereo matching measurement method or the like.

図1に示すように、衛星測位モジュール80は、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)で用いられる人工衛星GSからのGPS信号を受信する。そして、図5に示すように、衛星測位モジュール80は、受信したGPS信号に基づいて、コンバイン1の自車位置を示す測位データを位置情報取得部21へ送る。なお、衛星測位モジュール80は、GPSを利用するものでなくても良い。例えば、衛星測位モジュール80は、GPS以外のGNSS(GLONASS、Galileo、QZSS、BeiDou、等)を利用するものであっても良い。 As shown in FIG. 1, the satellite positioning module 80 receives GPS signals from satellites GS used in GPS (Global Positioning System). Then, as shown in FIG. 5, the satellite positioning module 80 sends positioning data indicating the position of the combine 1 to the position information acquiring section 21 based on the received GPS signal. Note that the satellite positioning module 80 does not have to use GPS. For example, the satellite positioning module 80 may utilize GNSS (GLONASS, Galileo, QZSS, BeiDou, etc.) other than GPS.

位置情報取得部21は、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて、コンバイン1の位置情報を経時的に取得する。 The position information acquisition unit 21 acquires the position information of the combine harvester 1 over time based on the positioning data output by the satellite positioning module 80 .

物体位置データ取得部22は、コンバイン1に設けられ、コンバイン1が圃場5を走行している最中にコンバイン1の進行方向前方に位置する物体の三次元位置データを経時的に取得する。例えば物体位置データ取得部22は、外縁領域6のうち、コンバイン1の進行方向前方における畦畔61(図1及び図2参照)や給排水ポンプ(不図示)、水口(不図示)等の三次元位置データを取得する。 The object position data acquiring unit 22 is provided in the combine harvester 1 and acquires three-dimensional position data of an object located in front of the combine harvester 1 in the traveling direction while the combine harvester 1 is running in the field 5 over time. For example, the object position data acquisition unit 22 acquires three-dimensional data such as a ridge 61 (see FIGS. 1 and 2), a water supply and drainage pump (not shown), and a water inlet (not shown) in the outer edge region 6 in front of the combine 1 in the traveling direction. Get location data.

もちろん、本実施形態における物体位置データ取得部22は、外縁領域6だけでなく、圃場5の物体の三次元データも取得可能に構成されている。例えば、物体位置データ取得部22は、圃場5における植立穀稈や倒伏穀稈、雑草等の三次元データも取得可能である。 Of course, the object position data acquisition unit 22 in this embodiment is configured to be able to acquire not only the outer edge region 6 but also the three-dimensional data of the object in the field 5 . For example, the object position data acquisition unit 22 can also acquire three-dimensional data such as planted culms, lodged culms, and weeds in the field 5 .

なお、本発明に係る「圃場走行」は、圃場5において走行することを意味する。例えば、圃場5における最外周部分を走行することは、本発明に係る「圃場走行」の具体例である。また、圃場5における最外周部分よりも内側を走行することも、本発明に係る「圃場走行」の具体例である。 It should be noted that the term “field running” according to the present invention means running in the field 5 . For example, running in the outermost peripheral portion of the field 5 is a specific example of "field running" according to the present invention. Further, running inside the outermost peripheral portion of the field 5 is also a specific example of "field running" according to the present invention.

物体位置データ取得部22によって取得された三次元位置データは、経時的に記憶部23へ送られる。また、位置情報取得部21により算出されたコンバイン1の位置座標は、経時的に記憶部23へ送られる。 The three-dimensional position data acquired by the object position data acquisition unit 22 is sent to the storage unit 23 over time. In addition, the position coordinates of the combine harvester 1 calculated by the position information acquisition unit 21 are sent to the storage unit 23 over time.

記憶部23は、三次元位置データ記憶部23Aと、障害物記憶部23Bと、を有する。三次元位置データ記憶部23Aは、物体位置データ取得部22によって取得された三次元位置データを、取得したタイミングにおける時間情報と、取得したタイミングにおいて位置情報取得部21によって取得された位置情報と、取得したタイミングにおける慣性航法ユニットの検出結果(例えばピッチ角、ロール角、ヨー角)と、に関連付けて記憶する。なお、取得したタイミングにおける位置情報が、慣性航法ユニットの検出結果に基づいて補正される構成であっても良い。つまり、衛星測位モジュール80によって測位された位置情報はコンバイン1の傾斜分だけ誤差を生じるが、この傾斜分の誤差を有する位置情報が、慣性航法ユニットの検出結果に応じて補正可能である。また、三次元位置データが、慣性航法ユニットの検出結果に基づいて補正される構成であっても良い。三次元位置データ記憶部23Aには多数の三次元位置データが記憶されている。 The storage unit 23 has a three-dimensional position data storage unit 23A and an obstacle storage unit 23B. The three-dimensional position data storage unit 23A stores the three-dimensional position data acquired by the object position data acquisition unit 22 with time information at the acquisition timing, position information acquired by the position information acquisition unit 21 at the acquisition timing, The detection results of the inertial navigation unit (for example, pitch angle, roll angle, and yaw angle) at the acquired timing are stored in association with each other. The position information at the acquired timing may be corrected based on the detection result of the inertial navigation unit. That is, the position information measured by the satellite positioning module 80 has an error corresponding to the inclination of the combine 1, but the position information having the error corresponding to this inclination can be corrected according to the detection result of the inertial navigation unit. Also, the three-dimensional position data may be corrected based on the detection result of the inertial navigation unit. A large number of three-dimensional position data are stored in the three-dimensional position data storage unit 23A.

図3に基づいて上述したように、コンバイン1は、圃場5の外周領域SAにおいて二回~三回の周回走行を行う。また、コンバイン1は、圃場5の往復走行を行う。往復走行とは、コンバイン1が圃場5の作業対象領域CAにおいて直進または略直進の作業走行を行い、外周領域SAにおいて180度の旋回走行を行って再び作業対象領域CAにおいて作業走行を行う走行である。このため、三次元位置データ記憶部23Aには、同一の位置に関する三次元位置データが重複して記憶される。 As described above with reference to FIG. 3, the combine 1 makes two or three round trips in the outer peripheral area SA of the field 5 . The combine 1 also travels back and forth in the field 5 . The reciprocating travel is travel in which the combine harvester 1 travels straight or substantially straight in the work area CA of the field 5, performs 180-degree turn travel in the outer peripheral area SA, and travels again in the work area CA. be. Therefore, the three-dimensional position data for the same position is redundantly stored in the three-dimensional position data storage unit 23A.

障害物検出部24は、図6のフローチャートに基づいて、コンバイン1の前方に位置する障害物を検出する。図6のフローチャートに示される処理は、圃場5や外縁領域6において予め設定された区画領域ごとに行われ、また、周期処理で行われる。 The obstacle detection unit 24 detects an obstacle located in front of the combine harvester 1 based on the flowchart of FIG. The processing shown in the flowchart of FIG. 6 is performed for each divided area set in advance in the field 5 and the outer edge area 6, and is performed as a periodic process.

ステップ#01において障害物検出部24は、圃場5における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した複数の三次元位置データを比較して、複数の三次元位置データの夫々の座標情報に変化があるかどうかを判定する。 In step #01, the obstacle detection unit 24 compares a plurality of three-dimensional position data acquired at different timings regarding the same position in the field 5, and finds a change in the coordinate information of each of the plurality of three-dimensional position data. determine whether

図7には、圃場5における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した二つの三次元位置データが示されている。図7では、二つの三次元座標が示され、夫々の三次元座標上に点状の三次元位置データがプロットされている。図7において、右側の三次元座標に示される三次元位置データが、左側の三次元座標に示される三次元位置データよりも後のタイミングに取得されている。 FIG. 7 shows two pieces of three-dimensional position data acquired at different timings with respect to the same position in the field 5 . In FIG. 7, two three-dimensional coordinates are shown, and point-like three-dimensional position data is plotted on each three-dimensional coordinate. In FIG. 7, the three-dimensional position data indicated by the three-dimensional coordinates on the right side is acquired at a later timing than the three-dimensional position data indicated by the three-dimensional coordinates on the left side.

「異なるタイミング」とは、例えばコンバイン1が圃場5の外周領域SAを周回走行する際の一周目の走行タイミングと二周目の走行タイミングとが該当する。この場合、障害物検出部24は、圃場5における同一の位置に関して、一周目と二周目との夫々の走行タイミングに取得した複数の三次元位置データを比較する。 “Different timings” correspond to, for example, the travel timing of the first round and the travel timing of the second round when the combine harvester 1 travels around the outer peripheral area SA of the field 5 . In this case, the obstacle detection unit 24 compares a plurality of three-dimensional position data acquired at the timings of traveling in the first round and the second round with respect to the same position in the field 5 .

また、「異なるタイミング」とは、例えばコンバイン1が圃場5の作業対象領域CAを往復走行する際の往路の走行タイミングと復路の走行タイミングとが該当する。この場合、障害物検出部24は、圃場5における同一の位置に関して、往路と復路との夫々の走行タイミングに取得した複数の三次元位置データを比較する。 Further, the “different timing” corresponds to, for example, the traveling timing of the forward trip and the traveling timing of the return trip when the combine harvester 1 reciprocates in the work target area CA of the field 5 . In this case, the obstacle detection unit 24 compares a plurality of pieces of three-dimensional position data acquired at the travel timings of the forward trip and the return trip with respect to the same position in the farm field 5 .

当該異なるタイミングの間に障害物が現れると、三次元位置データにおける高さ情報が大きく変化する。このため、ステップ#02において障害物検出部24は、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなったかどうかを判定する。 If an obstacle appears between the different timings, the height information in the three-dimensional position data will change significantly. Therefore, in step #02, the obstacle detection unit 24 determines that the height information in the three-dimensional position data acquired at the later timing is higher than the height information in the three-dimensional position data acquired at the earlier timing. It is determined whether or not it has become larger than the specified threshold.

ステップ#01における当該高さ情報の判定処理は、予め設定された区画領域における三次元位置データの集合体に対して行われる。当該区画領域における三次元位置データの集合体のうち、特定の領域における複数の三次元位置データにおける高さ情報が予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、ステップ#02でYesの判定処理が行われる。 The determination processing of the height information in step #01 is performed on an aggregate of three-dimensional position data in a preset defined area. If the height information in a plurality of pieces of three-dimensional position data in a specific region out of the set of three-dimensional position data in the partitioned region is greater than or equal to a predetermined threshold value, a determination of Yes is made in step #02. is done.

なお、当該区画領域における三次元位置データの集合体のうち、例えば当該閾値を超えた三次元位置データが一つのみである場合には、ステップ#02でNoの判定処理が行われる構成であっても良い。これにより、ステップ#01の判定処理において誤判定の虞が軽減される。 If, for example, only one piece of three-dimensional position data exceeds the threshold value among the set of three-dimensional position data in the partitioned area, the determination process of No is performed in step #02. can be This reduces the risk of erroneous determination in the determination process of step #01.

ステップ#02でYesの判定になると、障害物検出部24は、当該区画領域における三次元位置データの集合体のうち、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域に亘って高さ情報が高くなったかどうかを判定する(ステップ#03)。一定範囲以上の面積領域に亘って高さ情報が高くなった場合(ステップ#03:Yes)、障害物検出部24は、当該区画領域における一定範囲の面積領域に障害物が存在することを認定する(ステップ#04)。つまり、障害物検出部24は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において高さ情報が高くなる変化があったときに、障害物の存在を認定する。 When the determination is Yes in step #02, the obstacle detection unit 24 detects that the height information is high over an area area of a certain range or more on the plane of the farm field among the collection of three-dimensional position data in the partitioned area. It is determined whether or not (step #03). If the height information increases over a certain area area or more (step #03: Yes), the obstacle detection unit 24 recognizes that an obstacle exists in a certain area area of the partitioned area. (step #04). In other words, the obstacle detection unit 24 recognizes the existence of an obstacle when there is a change in which the height information increases in an area area of a certain range or more on the field plane.

このように、障害物検出部24は、圃場5における同一の位置に関して、複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較して、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、障害物の存在を認定する。 In this way, the obstacle detection unit 24 compares the height information in a plurality of three-dimensional position data regarding the same position in the field 5, and the height information in the three-dimensional position data acquired at a later timing is If the height information in the three-dimensional position data obtained at the previous timing is greater than the height information by a predetermined threshold or more, the existence of the obstacle is recognized.

また、ステップ#04の処理において認定された障害物の情報が障害物記憶部23Bに記憶される。また、ステップ#04の処理と同時に、当該障害物に関する報知が報知部25によって行われる。 Further, the information of the obstacle recognized in the process of step #04 is stored in the obstacle storage section 23B. At the same time as the process of step #04, the notification unit 25 notifies the obstacle.

高さ情報が高くなった三次元位置データが一定範囲未満の面積領域である場合(ステップ#03:No)、異なるタイミングに取得した複数の三次元位置データの座標情報の誤差によって、障害物が誤検知されている虞が考えられる。このような場合、障害物検出部24は、当該区画領域における一定範囲の面積領域に障害物が存在することを認定するとともに、当該障害物の検出確率が低いことを認定する(ステップ#05)。つまり、障害物検出部24は、圃場平面上で一定範囲よりも小さい面積領域において高さ情報が高くなる変化があったときに、障害物の存在を認定しつつ、検出確率が低いことを認定する。また、障害物検出部24は、面積領域の面積サイズに応じて検出確率を増減する構成であっても良い。 If the three-dimensional position data with increased height information is an area area less than a certain range (step #03: No), errors in the coordinate information of multiple three-dimensional position data acquired at different timings may cause obstacles to appear. It is conceivable that erroneous detection is made. In such a case, the obstacle detection unit 24 recognizes that an obstacle exists in a certain area area of the partitioned area, and also recognizes that the detection probability of the obstacle is low (step #05). . In other words, the obstacle detection unit 24 recognizes the presence of an obstacle and recognizes that the detection probability is low when there is a change in which the height information increases in an area area smaller than a certain range on the plane of the field. do. Further, the obstacle detection unit 24 may be configured to increase or decrease the detection probability according to the area size of the area area.

図7には、左右の三次元座標の夫々にプロットされた三次元座標データのうち、高さ情報が高く変化している部分が障害物として抽出されていることが示されている。この障害物の情報が、当該障害物の検出確率が高いか低いかの情報も含めて障害物記憶部23Bに記憶され、報知部25によって報知される。報知部25は、コンバイン1に備えられ、障害物検出部24が障害物を認定したときに障害物の存在を報知する。 FIG. 7 shows that, of the three-dimensional coordinate data plotted on the left and right three-dimensional coordinates, the portions where the height information changes to high are extracted as obstacles. This obstacle information is stored in the obstacle storage section 23B and notified by the notification section 25, including information on whether the detection probability of the obstacle is high or low. The notification unit 25 is provided in the combine harvester 1 and notifies the presence of an obstacle when the obstacle detection unit 24 has identified an obstacle.

報知部25は、ディスプレー画面で報知するものであっても良いし、音声案内やブザーで報知するものであっても良い。報知部25がディスプレー画面で報知する構成である場合、図7に示す障害物が画面に強調表示される構成であっても良い。また、当該障害物の検出確率が低い場合と、そうでない場合と、で画面に示す障害物の色が変化する構成であっても良い。障害物検出部24が面積領域の面積サイズに応じて検出確率を増減する構成である場合、画面に示す障害物の色の濃淡が,検出確率の大小に応じて変化する構成であっても良い。 The notification unit 25 may notify on a display screen, or may notify by voice guidance or buzzer. If the notification unit 25 is configured to notify on the display screen, the obstacle shown in FIG. 7 may be highlighted on the screen. In addition, the color of the obstacle displayed on the screen may change depending on whether the detection probability of the obstacle is low or not. If the obstacle detection unit 24 is configured to increase or decrease the detection probability according to the area size of the area area, it may be configured such that the shade of the color of the obstacle displayed on the screen changes according to the magnitude of the detection probability. .

また、ステップ#02でNoの判定が行われると、ステップ#06において障害物検出部24は、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に小さくなったかどうかを判定する。 Further, when the determination of No is made in step #02, the obstacle detection unit 24 determines in step #06 that the height information in the three-dimensional position data acquired at the later timing is the same as the three-dimensional position acquired at the earlier timing. It is determined whether or not the height information in the data is smaller than a predetermined threshold.

ステップ#06においてYesの判定が行われると、ステップ#07において障害物検出部24は、その三次元位置データに対応する位置に障害物の存在が認定されているかどうかを判定する。一度障害物の存在が認定された位置において、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも低くなっていると、その位置における障害物が除去されたことが考えられる。障害物記憶部23Bには当該位置における障害物の認定情報が記憶されているため、ステップ#08において障害物検出部24は、障害物記憶部23Bに記憶された当該認定情報を取り消す。このように、障害物検出部24は、圃場5における障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した三次元位置データにおける高さ情報が、障害物を認定した際の三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、障害物の認定を取り消す。 When a determination of Yes is made in step #06, the obstacle detection unit 24 determines in step #07 whether or not the presence of an obstacle is recognized at the position corresponding to the three-dimensional position data. If the height information in the 3D position data acquired at the later timing is lower than the height information in the 3D position data acquired at the previous timing at the position where the existence of the obstacle has been once recognized, It is possible that an obstruction at that location has been removed. Since the obstacle storage section 23B stores the identification information of the obstacle at that position, the obstacle detection section 24 cancels the identification information stored in the obstacle storage section 23B in step #08. In this way, the obstacle detection unit 24 determines that the height information in the three-dimensional position data acquired after the obstacle identification is the same as the height information in the three-dimensional position data when the obstacle was identified. If the height becomes smaller than the height information, the obstacle identification is cancelled.

障害物検出部24が障害物を認定した情報は経時的に障害物記憶部23Bに記憶され、障害物記憶部23Bに記憶された認定情報は経時的に走行制御部26によって読み出される。走行制御部26は、障害物検出部24が障害物を認定したときに作業車の走行に関する制御パラメータを自動的に変更するように構成されている。制御パラメータは、例えば記憶部23に記憶されている。制御パラメータに、走行装置11の速度に関するパラメータ、走行装置11の旋回走行に関するパラメータ、収穫部Hの収穫高さに関するパラメータ等が含まれる。 Information indicating that the obstacle detection unit 24 has recognized an obstacle is stored in the obstacle storage unit 23B over time, and the recognition information stored in the obstacle storage unit 23B is read out by the travel control unit 26 over time. The travel control unit 26 is configured to automatically change control parameters relating to travel of the work vehicle when the obstacle detection unit 24 identifies an obstacle. Control parameters are stored in the storage unit 23, for example. The control parameters include a parameter relating to the speed of the traveling device 11, a parameter relating to turning traveling of the traveling device 11, a parameter relating to the harvest height of the harvesting section H, and the like.

走行制御部26が制御パラメータを自動的に変更することによって、例えばコンバイン1の走行装置11が停止したり、コンバイン1が障害物を迂回する走行を行ったり、収穫部Hが障害物よりも上側に上昇したりする。これにより、コンバイン1と障害物との接触が回避される。 By automatically changing the control parameters by the traveling control unit 26, for example, the traveling device 11 of the combine harvester 1 stops, the combine 1 travels around the obstacle, and the harvesting unit H moves above the obstacle. rise to This avoids contact between the combine 1 and the obstacle.

また、障害物検出部24による障害物の認定手法は、畦畔61においてコンバイン1の越境不能な境界を示すマップを生成する際にも活用できる。畦畔61には、他の農作業者や運搬トラック、苗箱や種袋等が一時的に配置される場合も考えられ、これらを障害物と認定することが可能である。畦畔61に一時的に配置されたものに起因して当該境界が不意に畦際に設定され、農作業車の走行範囲が不意に制限される虞が考えられる。畦畔61に一時的に配置されたものを障害物検出部24が障害物と認定する構成によって、越境不能な境界を示すマップの生成において一時的な障害物が境界として認識されなくなる。これにより、マップの生成精度が向上する。 Further, the method of recognizing obstacles by the obstacle detection unit 24 can also be used when generating a map indicating boundaries where the combine harvester 1 cannot cross the border in the ridge 61 . Other agricultural workers, transport trucks, seedling boxes, seed bags, and the like may be temporarily placed on the ridge 61, and these can be recognized as obstacles. It is conceivable that the boundary is unexpectedly set at the edge of the ridge due to the temporary arrangement on the ridge 61, and the travel range of the agricultural vehicle is unexpectedly restricted. Due to the configuration in which the obstacle detection unit 24 recognizes an object temporarily placed on the ridge 61 as an obstacle, the temporary obstacle is not recognized as a boundary in generating a map showing boundaries that cannot be crossed. This improves map generation accuracy.

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
[Another embodiment]
The present invention is not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiments, and other representative embodiments of the present invention will be exemplified below.

(1)走行制御部26は、自動走行を可能な構成であっても良いし、手動走行をアシストする構成であっても良い。 (1) The travel control unit 26 may be configured to enable automatic travel, or may be configured to assist manual travel.

(2)上述の実施形態では、障害物検出部24は、障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した三次元位置データにおける高さ情報が、障害物を認定した際の前記三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、障害物の認定を取り消す。しかし例えば、障害物を認定していない同一の位置に関して、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合が考えられる。このような場合、障害物検出部24は、前のタイミングに取得した三次元位置データに障害物が含まれていたことを遡及して認定する構成であっても良い。この構成を有する場合、畦畔61においてコンバイン1の越境不能な境界を示すマップを生成する際に、当該境界を広げる構成も可能である。 (2) In the above-described embodiment, the obstacle detection unit 24 determines that the height information in the three-dimensional position data acquired after obstacle identification is the same as the three-dimensional height information obtained when the obstacle is identified. If the height becomes smaller than the height information in the position data, the obstacle identification is cancelled. However, for example, regarding the same position where no obstacle has been identified, the height information in the 3D position data acquired at the later timing is smaller than the height information in the 3D position data acquired at the earlier timing. case is conceivable. In such a case, the obstacle detection unit 24 may be configured to retroactively recognize that an obstacle was included in the three-dimensional position data acquired at the previous timing. In the case of this configuration, when generating a map showing a boundary on the ridge 61 where the combine harvester 1 cannot cross the boundary, a configuration is also possible in which the boundary is widened.

(3)障害物検出部24は、複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較する。この実施形態に限定されず、例えば障害物検出部24は、複数の三次元位置データにおける三方向のうち二方向以上の情報を比較する構成であっても良い。この場合、障害物検出部24は、圃場5における同一の位置に関して、複数の三次元位置データにおける少なくとも二方向の情報を比較して、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける同情報(少なくとも二方向の情報)が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける同情報(少なくとも二方向の情報)よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、障害物の存在を認定する構成であっても良い。 (3) The obstacle detection unit 24 compares height information in a plurality of three-dimensional position data. For example, the obstacle detection unit 24 may be configured to compare information in two or more directions among three directions in a plurality of three-dimensional position data. In this case, the obstacle detection unit 24 compares information in at least two directions in the plurality of three-dimensional position data regarding the same position in the field 5, and compares the same information in the three-dimensional position data acquired at a later timing (at least information in two directions) is larger than the same information (at least information in two directions) in the three-dimensional position data acquired at the previous timing by a predetermined threshold or more, the presence of an obstacle is recognized. It may be a configuration.

(4)上述の実施形態では、障害物検出部24は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において高さ情報が高くなる変化があったときに、障害物の存在を認定する。この実施形態に限定されず、例えば、障害物検出部24は、高さ情報が高くなる変化があった領域が圃場平面上で一定密度以上の領域であれば、障害物の存在を認定する構成であっても良い。 (4) In the above-described embodiment, the obstacle detection unit 24 recognizes the presence of an obstacle when there is a change in the height information in an area area of a certain range or more on the field plane. Not limited to this embodiment, for example, the obstacle detection unit 24 is configured to recognize the existence of an obstacle if the area in which the height information has increased is an area with a certain density or more on the plane of the field. can be

(5)図5に示す位置情報取得部21と物体位置データ取得部22との少なくとも一方は、制御ユニット20ではなくマップ生成ユニット30に設けられても良い。 (5) At least one of the position information acquisition section 21 and the object position data acquisition section 22 shown in FIG.

(6)報知部25は備えられない構成であっても良い。 (6) The configuration may be such that the notification unit 25 is not provided.

(7)位置情報取得部21と衛星測位モジュール80とが、本発明の位置情報取得部として一体的に構成されても良い。 (7) The location information acquisition unit 21 and the satellite positioning module 80 may be configured integrally as the location information acquisition unit of the present invention.

(8)物体位置データ取得部22と距離センサ81とが、本発明の物体位置データ取得部として一体的に構成されても良い。 (8) The object position data acquisition section 22 and the distance sensor 81 may be configured integrally as the object position data acquisition section of the present invention.

(9)上述の実施形態では、作業車としてコンバイン1が例示されたが、作業車は、作業機が装着されたトラクタ、田植機、肥料散布機、管理機等であっても良い。 (9) In the above-described embodiment, the combine 1 was exemplified as the working vehicle, but the working vehicle may be a tractor equipped with a working machine, a rice transplanter, a fertilizer spreader, a tending machine, or the like.

なお、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 It should be noted that the configurations disclosed in the above-described embodiments (including other embodiments; the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments unless there is a contradiction. Moreover, the embodiments disclosed in this specification are merely examples, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.

本発明は、圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムに適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a work support system for a work vehicle that performs work while traveling in a field.

1 :コンバイン(作業車)
21 :位置情報取得部
22 :物体位置データ取得部
23 :記憶部
24 :障害物検知部
25 :報知部
26 :走行制御部
1: Combine (work vehicle)
21: Position information acquisition unit 22: Object position data acquisition unit 23: Storage unit 24: Obstacle detection unit 25: Notification unit 26: Travel control unit

Claims (8)

圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムであって、
前記作業車の位置情報を経時的に取得する位置情報取得部と、
前記作業車に設けられ、前記作業車が前記圃場を走行している最中に前記作業車の進行方向前方に位置する物体の三次元位置データを経時的に取得する物体位置データ取得部と、
前記三次元位置データを、データを取得した時間情報と関連付けて記憶する記憶部と、
前記圃場における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した複数の前記三次元位置データを比較することによって、前記作業車の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部と、が備えられている作業支援システム。
A work support system for a work vehicle that performs work while traveling in a field,
a position information acquisition unit that acquires position information of the work vehicle over time;
an object position data acquisition unit provided in the work vehicle for acquiring, over time, three-dimensional position data of an object positioned in front of the work vehicle in the traveling direction of the work vehicle while the work vehicle is traveling in the field;
a storage unit that stores the three-dimensional position data in association with time information at which the data was acquired;
an obstacle detection unit that detects an obstacle positioned in front of the work vehicle by comparing a plurality of the three-dimensional position data obtained at different timings with respect to the same position in the field. Work support system.
前記障害物検出部は、前記圃場における同一の位置に関して、前記複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較して、後のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける前記高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、前記障害物の存在を認定する請求項1に記載の作業支援システム。 The obstacle detection unit compares the height information in the plurality of three-dimensional position data with respect to the same position in the farm field, and compares the height information in the three-dimensional position data acquired at a later timing with the height information in the previous three-dimensional position data. 2. The work support system according to claim 1, wherein the presence of the obstacle is recognized when the height information in the three-dimensional position data acquired at the timing is greater than a predetermined threshold value. 前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定する請求項2に記載の作業支援システム。 3. The work support system according to claim 2, wherein the obstacle detection unit recognizes the presence of the obstacle when the height information changes to become higher in an area area larger than a certain range on the field plane. 前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲よりも小さい面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定しつつ、検出確率が低いことを認定する請求項3に記載の作業支援システム。 The obstacle detection unit recognizes that the detection probability is low while recognizing the presence of the obstacle when the height information changes to become higher in an area area smaller than a certain range on the plane of the field. The work support system according to claim 3. 前記障害物検出部は、面積領域の面積サイズに応じて前記検出確率を増減する請求項4に記載の作業支援システム。 5. The work support system according to claim 4, wherein the obstacle detection unit increases or decreases the detection probability according to the area size of the area area. 前記作業車に、前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記障害物の存在を報知する報知部が備えられている請求項1から5の何れか一項に記載の作業支援システム。 6. The work support system according to any one of claims 1 to 5, wherein the work vehicle is provided with a notification unit that notifies existence of the obstacle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle. . 前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記作業車の走行に関する制御パラメータを自動的に変更する走行制御部が備えられている請求項1から6の何れか一項に記載の作業支援システム。 7. The work according to any one of claims 1 to 6, further comprising a travel control unit that automatically changes control parameters relating to travel of the work vehicle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle. support system. 前記障害物検出部は、前記圃場における前記障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前記障害物を認定した際の前記三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、前記障害物の認定を取り消す請求項1から7の何れか一項に記載の作業支援システム。 With respect to the position where the obstacle has been identified in the field, the obstacle detection unit detects that the height information in the three-dimensional position data acquired after the obstacle identification is the height information in the three-dimensional position data when the obstacle has been identified. 8. The work support system according to any one of claims 1 to 7, wherein the identification of the obstacle is canceled when the height becomes smaller than the height information.
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