JP2593165B2 - Automatic steering detection device for agricultural work machine - Google Patents

Automatic steering detection device for agricultural work machine

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JP2593165B2
JP2593165B2 JP62322183A JP32218387A JP2593165B2 JP 2593165 B2 JP2593165 B2 JP 2593165B2 JP 62322183 A JP62322183 A JP 62322183A JP 32218387 A JP32218387 A JP 32218387A JP 2593165 B2 JP2593165 B2 JP 2593165B2
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seedling
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planting
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英機 神山
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Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
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  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圃場に既に植付けられて略一直線の列状に
並ぶ、いわゆる植付苗列に対して略平行状に田植機等の
農作業機を走行できるようにする自動操舵のための検出
装置の構造に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an agricultural work machine such as a rice transplanter which is already planted in a field and is arranged in a substantially straight line, so as to be substantially parallel to a so-called planting seedling line. The present invention relates to a structure of a detection device for automatic steering that enables the vehicle to travel.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来から田植機により圃場に苗を植付ける場合、田植
機にその進行方向左右に適宜間隔で植付機構を設け、田
植機の進行につれて上下回動する植付機構にて苗載台の
苗マットを適宜株数ごとに分割しながら圃場面に植付け
るので、圃場面には、田植機の進行方向に沿って適宜の
苗植付間隔で、植付け苗箇所が並ぶと同時に、進行方向
に対して左右方向に適宜間隔で複数列にて植付けられる
ことは周知である。
Conventionally, when planting seedlings in a field with a rice transplanter, the rice transplanter is provided with planting mechanisms at appropriate intervals on the left and right in the traveling direction, and the seedling mat on the seedling table is rotated by the planting mechanism that rotates up and down as the rice transplanter advances. Are planted in the field scene while dividing them by the number of plants as appropriate, so that in the field scene, at the appropriate seedling planting intervals along the traveling direction of the rice transplanter, It is well known that a plurality of rows are planted at appropriate intervals in a direction.

そして、圃場に既に植付けられた植付苗列と略並行状
に田植機を走行できるようにする自動操舵のための植付
苗列検出装置の先行技術として、特開昭62−61509号公
報では、前進させる田植機に搭載したカラービデオカメ
ラにて、前記隣接した部分の植付苗列のうちの適宜範囲
を撮像し、この撮像画面情報を2値化処理して各植付け
苗箇所に対応する領域を抽出して後、ハフ(Hough)変
換等の処理により前記複数の領域からなる列から直線を
近似計算することにより、植付苗列を検出することを提
案している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-61509 discloses a prior art of a planting seedling detection device for automatic steering that enables a rice transplanter to run in substantially parallel to a planting seedling already planted in a field. Then, a color video camera mounted on the rice transplanter that moves forward captures an appropriate range of the planted seedling row in the adjacent portion, and binarizes the captured screen information to correspond to each planted seedling location. It has been proposed to detect a planted seedling row by approximating a straight line from a row composed of the plurality of areas by performing processing such as Hough transformation after extracting a region.

そして、この計算上の仮想直線と撮像画面の縦横中心
線等の任意の基準線及び基準点に対する横ずれ及び傾斜
のずれを一定の許容範囲内に納まるように機体の操舵制
御を実行するものである。
Then, the steering control of the aircraft is performed so that the deviation of the lateral displacement and the inclination with respect to an arbitrary reference line such as the calculated virtual straight line and the vertical and horizontal center lines of the imaging screen and the reference point fall within a predetermined allowable range. .

前記先行技術においては、撮像手段によって得られた
ある一時の1枚の撮像画面中の植付苗列を、一定の手法
にしたがって直線近似するものであり、機体が進行する
ことによって撮像される画面が変わった場所にて再度前
記2値化及び近似計算を始めからやり直すものであるか
ら、植付苗列の検出に要する計算時間が長く掛かり、高
速化しようとすれば、計算機が大型化するという問題が
ある。
In the prior art, a planting seedling row in a single one-time imaging screen obtained by an imaging unit is linearly approximated according to a certain method, and a screen imaged as the aircraft advances. Since the binarization and the approximation calculation are performed again from the beginning at a place where the number of the changed seedlings is calculated, it takes a long calculation time to detect the planted seedling row, and if the speed is to be increased, the computer becomes large. There's a problem.

また、時間的に前後する今回のデータには、前回の撮
像画面からのデータが考慮されない結果、植付苗列にし
て時間的に変化する機体の横ずれ位置の変動や進行方向
に対する傾きの変動がデータとして考慮されないことに
なり、自動操舵の安定性も悪くなるという問題があっ
た。
In addition, since the data from the previous imaging screen is not taken into account in the current data before and after the time, fluctuations in the lateral shift position of the aircraft and changes in the inclination with respect to the traveling direction that change with time in the planting seedling row are considered. There is a problem that the data is not considered as data and the stability of the automatic steering is deteriorated.

また、苗植え作業後の適宜時期に施肥または薬剤散布
する管理機は、前記既に植付けられた植付苗列に沿って
進行させつつ作業を実行することがあるので、このよう
な農作業機に自動操舵装置を搭載する場合にも前記と同
様の問題が生じるのであった。
In addition, since the management machine for applying fertilizer or spraying the chemical at an appropriate time after the seedling planting work may perform the work while proceeding along the already planted seedling row, the agricultural work machine may be automatically operated. The same problem as described above occurs when a steering device is mounted.

本発明は、この問題を解消することを目的とするもの
である。
An object of the present invention is to solve this problem.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこで本発明は、圃場を走行する田植機等の農作業機
に、その側方に沿って既に植付けられた植付苗列の適宜
個数の植付け苗箇所を撮像する撮像手段と、該撮像手段
の画像情報から各植付け苗箇所の位置を特定する2植化
手段と、2値化した前記各植付け苗箇所の座標を計算す
る計算手段とを有する画像処理装置を設け、前記撮像手
段にて適宜時間毎に間欠的に撮像情報を出力し、間欠的
な画像情報から2値化して得られた各植付け苗箇所の座
標位置の前回のデータと今回のデータとを比較して、植
付苗列に対する機体の移動情報を得る構成としたもので
ある。
Therefore, the present invention provides an image pickup means for picking up an appropriate number of planted seedling locations in a row of planted seedlings already planted along a side of an agricultural work machine such as a rice transplanter running in a field, and an image of the image pickup means. An image processing apparatus having two planting means for specifying the position of each planted seedling location from the information and calculating means for calculating the binarized coordinates of each planted seedling location is provided. The imaging data is output intermittently, the previous data of the coordinate position of each planted seedling location obtained by binarizing the intermittent image information is compared with the current data, Is obtained.

〔発明の作用・効果〕[Functions and effects of the invention]

この構成によれば、進行中の機体に載せた撮像手段に
て適宜時間毎に植付苗列を撮像し、その画像情報の前回
のデータと今回のデータとを比較すると、任意の特定点
が前記時間間隔の間に移動した方向や移動距離等を情報
として計算できることになる。
According to this configuration, the imaging means mounted on the aircraft in progress images the planted seedling row at appropriate time intervals, and the previous data of the image information is compared with the current data. It is possible to calculate, as information, the direction and the distance moved during the time interval.

換言すれば、この時間差による画像情報のデータを利
用して植付苗列に対する機体の進行方向のずれ(傾き)
や横ずれの距離も計算でき、検出するのであるから、一
枚の撮像画面枚に植付苗列の直線を計算するのに比べて
大幅に画像処理のための演算時間の短縮化が図れる。
In other words, using the data of the image information due to this time difference, the deviation (tilt) in the traveling direction of the aircraft with respect to the planting seedling row
Also, since the distance of the lateral displacement can be calculated and detected, the calculation time for image processing can be greatly reduced as compared with the case where the straight line of the planting seedling row is calculated on one imaging screen.

従って、既にある植付苗列に対する機体の傾きや横ず
れを一定の許容範囲に納めるべく自動操舵制御するに際
しては、時間差によるこれらのデータを基礎にするだけ
で、機体の自動操舵制御が至極簡単に実行できるのであ
る。
Therefore, when performing automatic steering control to keep the inclination and lateral displacement of the aircraft with respect to the existing seedling row within a certain allowable range, the automatic steering control of the aircraft is extremely simple simply by using these data based on the time difference. You can do it.

〔実施例〕〔Example〕

以下田植機に適用した実施例について説明すると、図
において1はフレーム2の前部左右両側の前車輪3,3と
後部左右両側の後車輪4,4にて支持された走行機体で、
この走行機体1の後部には、苗載台5と複数の植付機構
6とから成る多条植え式の苗植装置7が、リンク機構8
を介して上下昇降可能に装着されている。
In the following, an embodiment applied to a rice transplanter will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a traveling body supported by front wheels 3, 3 on the front left and right sides of a frame 2 and rear wheels 4, 4 on the rear left and right sides.
At the rear of the traveling machine 1, a multi-row planting seedling plant 7 composed of a seedling mounting table 5 and a plurality of planting mechanisms 6 is provided with a link mechanism 8.
It is mounted so that it can be moved up and down via

走行機体1のフレーム2の上面に搭載したエンジン9
の動力は、クラッチ10及びミッションケース11を介して
前後両車輪3,4に伝達する一方、このミッションケース1
1から突出するPTO軸12を介して前記苗植装置7に動力伝
達する。なお、符号13はクラッチ10のON・OFF用アクチ
ェータ、14は走行変速用アクチェータ、15はPTO軸変速
用アクチェータである。
Engine 9 mounted on the upper surface of frame 2 of traveling body 1
Is transmitted to the front and rear wheels 3 and 4 via a clutch 10 and a transmission case 11, while the transmission case 1
Power is transmitted to the seedling plant 7 via a PTO shaft 12 protruding from 1. Reference numeral 13 denotes an actuator for ON / OFF of the clutch 10, 14 denotes an actuator for traveling speed change, and 15 denotes an actuator for PTO shaft speed change.

前記走行機体1の上面には、操縦座席16の前方にステ
アリングギヤボックス17を設け、該ステアリングギヤボ
ックス17から立設したステアリングコラム18の上端に、
当該ステアリングコラム18内に挿通したステアリング軸
19に対する操縦ハンドル20を取付けている。
On the upper surface of the traveling body 1, a steering gear box 17 is provided in front of a control seat 16, and at the upper end of a steering column 18 erected from the steering gear box 17,
Steering shaft inserted into the steering column 18
A steering handle 20 for 19 is installed.

符号21は左右両端にナックル22,22を介して前輪2,2を
装着し、内部にミッションケース11からの動力伝達機構
を収納した左右長手の伝動ケースで、該伝動ケース21
を、それに取付く平面視コ字型のブラケット21aと、前
記フレーム2の下面左右中央部の支持部材21bに回動自
在に支持された揺動軸21cとを介して連結して左右上下
揺動できるように構成されている。
Reference numeral 21 denotes a left and right longitudinal transmission case in which front wheels 2, 2 are mounted via knuckles 22, 22 on both left and right ends and a power transmission mechanism from the transmission case 11 is housed inside.
Is connected via a bracket 21a having a U-shape in plan view to be attached thereto and a swing shaft 21c rotatably supported by a support member 21b at the center of the lower surface of the frame 2 at the left and right. It is configured to be able to.

操向装置26は前記伝動ケース15の片側から立設する回
動支点軸23に水平回動自在に装着された平面視L字型の
ステアリングアーム24、該ステアリングアーム24に連結
する左右一対のタイロッド25,25、油圧シリンダ26、操
舵制御弁27ならびに該操舵制御弁27を操作するステアリ
ングギアボックス7の前後揺動自在なピットマンアーム
28から成る。
The steering device 26 has an L-shaped steering arm 24 in a plan view mounted on a rotation fulcrum shaft 23 erected from one side of the transmission case 15 so as to be horizontally rotatable, and a pair of left and right tie rods connected to the steering arm 24. 25, 25, a hydraulic cylinder 26, a steering control valve 27, and a pitman arm capable of swinging back and forth of a steering gear box 7 for operating the steering control valve 27.
Consists of 28.

前記ステアリングアーム24におけるフレーム4の前後
方向に延びるアーム部24aには、前記左右一対のタイロ
ッド25,25の一端を各々球関節を介して連結し、該両タ
イロッド25,25を伝動ケース15に略沿わせて走行機体1
の進行左右に延ばし、その各他端を前記各ナックス22,2
2から前方に延びるナックルアーム29,29に揺動自在に連
結する。
One end of each of the pair of left and right tie rods 25, 25 is connected to an arm portion 24a of the steering arm 24 extending in the front-rear direction of the frame 4 via a ball joint, and the two tie rods 25, 25 are substantially attached to the transmission case 15. Running aircraft 1 along
The left and right ends of each of the NASX 22 and 2
It is swingably connected to knuckle arms 29, 29 extending forward from 2.

前記ステアリングアーム24からフレーム2の側面に向
かって内向きに延びるアーム部の支軸30には、制御弁27
を球関節を介して後向きに連結する一方、該操舵制御弁
27の後端のスプールと前記ピットマンアーム28とを連杆
31を介して連結する。
A control valve 27 is provided on a support shaft 30 of an arm portion extending inward from the steering arm 24 toward the side surface of the frame 2.
Is connected backward through a ball joint, while the steering control valve
Link the spool at the rear end of 27 with the pitman arm 28
Connect via 31.

また、フレーム2の外側面に略平行状に沿って配設す
る油圧シリンダ26の後端を前記支軸30に球関節を介して
連結する一方、ピストンロッド26aの前端を球関節を介
してフレーム2外側面から突出するブラケット横軸32に
連結する。
The rear end of a hydraulic cylinder 26 disposed substantially parallel to the outer surface of the frame 2 is connected to the support shaft 30 via a ball joint, while the front end of the piston rod 26a is connected to the frame via a ball joint. 2 Connected to the bracket horizontal shaft 32 projecting from the outer surface.

前記操舵制御弁27と油圧シリンダ26とを各々油圧ホー
スにて繋ぐ一方、エンジン5により駆動される油圧ポン
プ33から電磁ソレノイド式制御弁27に油圧を送る。
While the steering control valve 27 and the hydraulic cylinder 26 are each connected by a hydraulic hose, hydraulic pressure is sent from a hydraulic pump 33 driven by the engine 5 to an electromagnetic solenoid type control valve 27.

そして、前記操縦ハンドル10の回転角度に対応して揺
動するピットマンアーム28により、制御弁27のスプール
を進退動させて油圧シリンダ26におけるピストンロッド
26aを出没動させ、ステアリングアーム24の回動に応じ
て、左右両前車輪2,2の向きを変える。
The spool of the control valve 27 is moved forward and backward by the pitman arm 28 that swings in accordance with the rotation angle of the steering handle 10, and the piston rod in the hydraulic cylinder 26 is moved.
26a is moved in and out, and the directions of the left and right front wheels 2, 2 are changed in accordance with the rotation of the steering arm 24.

この油圧シリンダ26は、後述の植付苗列検出装置37か
らの信号に応じて出力信号を出す自動操向・走行用の中
央制御装置35にて作動する電磁ソレノイド式の操舵制御
弁34によっても駆動され、その際前輪3の舵取り角度
は、回動支点軸23に取付くポテンショメータ36にてステ
アリングアーム24の回動角度を検出することにより実行
される。
The hydraulic cylinder 26 is also controlled by an electromagnetic solenoid type steering control valve 34 operated by an automatic steering / running central control device 35 that outputs an output signal in accordance with a signal from a planting seedling detection device 37 described later. When driven, the steering angle of the front wheel 3 is executed by detecting the turning angle of the steering arm 24 with a potentiometer 36 attached to the turning fulcrum shaft 23.

なお、前記クラッチ10のON・OFF用アクチェータ13、
走行変速用アクチェータ14、PTO軸変速用アクチェータ1
5も中央制御装置35にて作動することができる。
Incidentally, an actuator 13 for ON / OFF of the clutch 10,
Actuator 14 for traveling speed change, actuator 1 for PTO shaft speed change
5 can also be activated by the central controller 35.

植付苗列検出装置37は、対象を撮像する撮像手段40
と、撮像された画像を処理して必要な情報(データ)を
出すための画像処理装置41とからなる。
The planting seedling row detection device 37 includes an imaging unit 40 for imaging the target.
And an image processing device 41 for processing a captured image and outputting necessary information (data).

撮像手段40は、カラービデオカメラのように検出対象
を撮像してその撮像画面42の撮像情報を電気信号として
出力できるものであり、二次元MOS撮像素子や二次元CCD
撮像素子を内臓した撮像手段40では、レンズを通して結
ばれた像は、その決像面に二次元的アレイ状に配列され
た各光電素子にて感知されて撮像画面42の情報を電気信
号として出力できるものである。
The imaging means 40 can image a detection target like a color video camera and output imaging information of the imaging screen 42 as an electric signal, and can be a two-dimensional MOS imaging device or a two-dimensional CCD.
In the image pickup means 40 having an image pickup element, an image formed through a lens is sensed by each photoelectric element arranged in a two-dimensional array on the image-determining surface and information on the image pickup screen 42 is output as an electric signal. You can do it.

1枚の撮像画面42を構成するための表示要素を画素と
いい、換言すれば1枚の撮像画面を微小面積の素片に分
割したときの各素片が画素となる。前記二次元撮像素子
では各撮像素子が1つの画素に対応し、例えば1枚の画
面を256×256の画素にて標本化する。
A display element for forming one imaging screen 42 is referred to as a pixel. In other words, each element obtained by dividing one imaging screen into elements having a small area is a pixel. In the two-dimensional image sensor, each image sensor corresponds to one pixel. For example, one screen is sampled by 256 × 256 pixels.

画像処理装置41では、前記撮像手段40にて撮像される
撮像画面42のデータを適宜時間間隔ごとに出力すること
と、この適宜時間毎のデータからの2値化と、該2値化
した植付け苗の位置座標計算と、今回の座標データと前
回の座標データとの比較から植付苗列の位置の変動を計
算することを実行するものである。
The image processing device 41 outputs data of the imaging screen 42 captured by the imaging unit 40 at appropriate time intervals, binarizes the data at appropriate time intervals, and performs the binarized planting. The position coordinates of the seedlings are calculated, and the change in the position of the planted seedling row is calculated from the comparison between the current coordinate data and the previous coordinate data.

即ち、まず田植機を圃場に既に植付けられた植付苗列
に沿わせて進行させ、その機体に隣接する植付苗列のう
ち複数の植付け苗箇所(NAE)を撮像手段40にて適宜時
間間隔毎に撮像する(第5図参照)。このときの時間間
隔(Δt)は、同一の画面に前回の画像と今回の画像を
重複して写し出したと仮定すると、同じ植付け苗箇所
(NAE)が撮像される程度とする。
That is, first, the rice transplanter is advanced along the planted seedling row already planted in the field, and a plurality of planted seedling locations (NAEs) of the planted seedling row adjacent to the machine body are appropriately timed by the imaging means 40. Images are taken at intervals (see FIG. 5). The time interval (Δt) at this time is set to such an extent that the same planting seedling portion (NAE) is imaged, assuming that the previous image and the current image are duplicated on the same screen.

そして、前記時間間隔(Δt)毎に取出した撮像画面
42のデータから植付けられた苗箇所(NAE)を他の圃場
の泥面から抽出する2値化は、撮像された画像をカラー
画面にて構成するときには、RGB表色系〔赤色(R),
緑色(G),青色(B)の色光を原色光とし、加光によ
り白が得られる〕による赤色成分、緑色成分、青色成分
との各色成分の信号にて圃場面の特徴を抽出し、この三
色成分の信号出力の総和(R+G+B=1)に対する緑
色(G)成分の信号出力比率が所定の値以上のときを苗
と判別してその領域(A)を画面42の他の箇所43から分
割(Segmentation)して特定する2値化処理を実行する
(第6図参照)。
And an imaging screen taken out at each of the time intervals (Δt).
The binarization for extracting the seedling locations (NAE) planted from the data of 42 from the mud surface of another field is performed by using the RGB color system [red (R),
Green (G) and blue (B) color lights are used as primary color lights, and white is obtained by adding light.] The characteristics of the field scene are extracted from the signals of the red, green, and blue components. When the ratio of the signal output of the green (G) component to the sum total of the signal outputs of the three color components (R + G + B = 1) is equal to or greater than a predetermined value, the region (A) is determined from other portions 43 of the screen 42. A binarization process for segmentation and specification is executed (see FIG. 6).

その他、画像において色信号のうち緑色成分から青色
成分を引いた色差画像データ(G−B)が一定以上の出
力である箇所を苗と判断する色差処理による2値化を実
行しても良い。
In addition, binarization may be executed by a color difference process of judging a portion where the color difference image data (GB) obtained by subtracting the blue component from the green component of the color signal in the image is equal to or more than a predetermined value as a seedling.

この2値化した前記各対象領域(A)は、複数の画素
の集合として特定されているので、この画素の集合から
画像処理装置41に組み込まれたソフトによる予め定めら
れた計算手法により、前記特定された対象領域(A)の
中心または重心位置の座標を読み込んだ後、以下のよう
な計算を実行するのである。
Since each of the binarized target areas (A) is specified as a set of a plurality of pixels, the target area (A) is determined from the set of pixels by a predetermined calculation method using software incorporated in the image processing apparatus 41. After reading the coordinates of the center or the position of the center of gravity of the specified target area (A), the following calculation is executed.

即ち、第7図において、縦軸(Y軸)を機体の進行方
向に取り、横軸(X軸)を機体の左右方向に取り、同一
の撮像画面42に時間間隔(Δt)だけ前後する2時点の
各座標をプロットした状態で考えてみると、前回の各植
付け苗箇所に対応する対象領域の中心の座標を各々(X
1,Y1)(X2,Y2)(X3,Y3)……とし、今回の座標を(X
1′,Y1′)(X2′,Y2′)(X3′,Y3′)……としたと
き、(Y1′−Y1)は機体の前進方向に沿う当該機体の移
動距離に相当するから、この距離によって植付機構6の
上下揺動による苗植付け間隔を検出できると同時に、
(Y1′−Y1)を時間間隔(Δt)で割った結果は機体の
前進速度Vとして検出できる。
That is, in FIG. 7, the vertical axis (Y-axis) is taken in the direction of travel of the aircraft, the horizontal axis (X-axis) is taken in the lateral direction of the aircraft, and the same imaging screen 42 is moved back and forth by a time interval (Δt). Considering each coordinate at the time point plotted, the coordinates of the center of the target area corresponding to each previous planting seedling location are (X
1, Y1) (X2, Y2) (X3, Y3) ...
1 ', Y1') (X2 ', Y2') (X3 ', Y3') ... (Y1 '-Y1) corresponds to the moving distance of the aircraft in the forward direction of the aircraft. At the same time, it is possible to detect the planting interval by the vertical swinging of the planting mechanism 6 based on the distance,
The result of dividing (Y1′−Y1) by the time interval (Δt) can be detected as the forward speed V of the aircraft.

また、X軸方向の差(X1′−X1)は、機体を操舵した
結果、時間間隔(Δt)の間に機体が横方向にずれた量
(δ)である。
Further, the difference (X1′−X1) in the X-axis direction is the amount (δ) of the lateral displacement of the aircraft during the time interval (Δt) as a result of steering the aircraft.

さらに、(Y1′−Y1)÷(X1′−X1)=tan θは時間
間隔(Δt)の間に機体が傾いた程度を示すことにな
る。
Further, (Y1′−Y1) ÷ (X1′−X1) = tan θ indicates the degree of inclination of the aircraft during the time interval (Δt).

そして、第8図のフローチャートに従う画像処理装置
41の計算にて、前述のように適宜時間間隔ごとに前記前
記傾きtaθ及び横ずれ(δ)を計算して、この(δ)及
びtan θ値が植付苗列に沿う基準線に対する傾きの誤差
やその基準線に対する横方向の距離との誤差の許容範囲
内に入るか否かを判別し、誤差の許容範囲外であるとき
には、中央制御装置35に出力信号を出し、操舵制御弁34
の電磁ソレノイドを作動させ、ステアリング機構におけ
るステアリングアーム24の回動角度を変える油圧シリン
ダ26を駆動させて修正操舵し、所定の誤差の許容範囲に
納まるように自動操舵制御を実行するのである。この場
合、ステアリングアーム24の回動角度を検出するポテン
ショメータ36にて前車輪3が既に進行方向に対して右ま
たは左に傾く操舵角度を有しているか否かの判断を実行
して、植付苗列と並行状態に進行する収束制御に役立て
ることができる。
Then, an image processing apparatus according to the flowchart of FIG.
In the calculation of 41, the slope taθ and the lateral shift (δ) are calculated at appropriate time intervals as described above, and the values of (δ) and tanθ are calculated based on the error of the slope with respect to a reference line along the planting row. It is determined whether or not the error is within an allowable range with respect to the distance in the horizontal direction with respect to the reference line.If the error is out of the allowable range, an output signal is output to the central control unit 35, and the steering control valve 34 is output.
Then, the electromagnetic solenoid is operated to drive the hydraulic cylinder 26 that changes the rotation angle of the steering arm 24 in the steering mechanism to perform corrective steering, and execute automatic steering control so as to fall within a predetermined error tolerance. In this case, it is determined whether or not the front wheel 3 has a steering angle that inclines rightward or leftward with respect to the traveling direction by a potentiometer 36 that detects the rotation angle of the steering arm 24. It can be used for convergence control that progresses in parallel with the row of seedlings.

許容範囲内であれば、自動操舵の制御は現状のまま保
持する。
If it is within the allowable range, the control of the automatic steering is maintained as it is.

なお、前記傾きの基準としては撮像画面42の中央縦軸
等の基準線KOを利用することができる。
Note that a reference line KO such as the central vertical axis of the imaging screen 42 can be used as a reference for the inclination.

また、前記適宜時間間隔(Δt)毎における今回の植
付け苗箇所(NAE)の座標と前回の座標との差を、複数
の植付け苗箇所(NAE)について各々計算し、前記複数
の座標の差のデータの平均値を以て、前記植付苗列の傾
き及び横ずれの誤差の計算に使用すれば、各植付け苗箇
所の基準線(仮想線)に対するバラツキの影響を少なく
することができる。
Further, the difference between the coordinates of the current planted seedling location (NAE) and the previous coordinates at each time interval (Δt) is calculated for each of the plurality of planted seedling locations (NAE), and the difference between the plurality of coordinates is calculated. If the average value of the data is used to calculate the inclination and lateral deviation errors of the planted seedling row, the influence of the variation on the reference line (virtual line) of each planted seedling location can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面の本発明の実施例を示し、第1図は乗用型田植機の
平面図、第2図は側面図、第3図は操向装置の要部平面
図、第4図は操向・走行自動制御装置のブロック図と油
圧回路を含む作用説明図、第5図は撮像画面の図、第6
図は2値化された撮像画面図、第7図は2値化された撮
像画面における説明図、第8図は概略フローチャート図
である。 1……走行機体、2……フレーム、3,4……車輪、5…
…苗載台、6……植付機構、7……苗植装置、8……リ
ンク機構、9……エンジン、11……ミッションケース、
17……ステアリングギヤボックス、20……操縦ハンド
ル、NAE……植付け苗箇所、K……仮想線、23……回動
支点軸、24……ステアリングアーム、26……油圧シリン
ダ、34……操舵制御弁、35……中央制御装置、36……ポ
テンショメータ、40……撮像手段、41……画像処理装
置、42……撮像画面、A……領域。
1 is a plan view of a riding type rice transplanter, FIG. 2 is a side view, FIG. 3 is a plan view of a main part of a steering device, and FIG. 4 is steering and traveling. FIG. 5 is a block diagram of an automatic control device and an operation explanatory diagram including a hydraulic circuit, FIG.
FIG. 7 is a diagram of a binarized imaging screen, FIG. 7 is an explanatory diagram of the binarized imaging screen, and FIG. 8 is a schematic flowchart. 1 ... traveling body, 2 ... frame, 3,4 ... wheels, 5 ...
… Seedling stand, 6… Planting mechanism, 7… Seedling plant, 8… Link mechanism, 9… Engine, 11… Mission case,
17 ... steering gear box, 20 ... steering handle, NAE ... planting seedling location, K ... virtual line, 23 ... rotating fulcrum shaft, 24 ... steering arm, 26 ... hydraulic cylinder, 34 ... steering Control valve, 35 Central control device, 36 Potentiometer, 40 Image pickup means, 41 Image processing device, 42 Image pickup screen, A area.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】圃場を走行する田植機等の農作業機に、そ
の側方に沿って既に植付けられた植付苗列の適宜個数の
植付け苗箇所を撮像する撮像手段と、該撮像手段の画像
情報から各植付け苗箇所の位置を特定する2植化手段
と、2値化した前記各植付け苗箇所の座標を計算する計
算手段とを有する画像処理装置を設け、前記撮像手段に
て適宜時間毎に間欠的に撮像情報を出力し、間欠的な画
像情報から2値化して得られた各植付け苗箇所の座標位
置の前回のデータと今回のデータとを比較して、植付苗
列に対する機体の移動情報を得ることを特徴とする農作
業機における自動操舵検出装置。
An image pickup means for picking up an appropriate number of planted seedling locations in a row of planted seedlings already planted along a side of an agricultural work machine such as a rice transplanter running in a field, and an image of the image pickup means. An image processing apparatus having two planting means for specifying the position of each planted seedling location from the information and calculating means for calculating the binarized coordinates of each planted seedling location is provided. The imaging data is output intermittently, the previous data of the coordinate position of each planted seedling location obtained by binarizing the intermittent image information is compared with the current data, An automatic steering detection device for an agricultural work machine, characterized by obtaining movement information of a vehicle.
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