JP6956490B2

JP6956490B2 - 分割マップ作成システム

Info

Publication number: JP6956490B2
Application number: JP2017008343A
Authority: JP
Inventors: めぐみ鈴川; 和央阪口; 敦新海
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-01-20
Also published as: EP3361217A1; US10782132B2; US20180209792A1; CN108334535A; JP2018116214A

Description

本発明は、作業車が走行する作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成する分割マップ作成システムに関する。

従来、例えば圃場での作業や収穫を効率良く行うべく、圃場を複数の区画に分割して管理する方法が利用されてきた。この種の技術として、例えば下記に出典を示す特許文献１に記載の技術がある。

特許文献１に記載の施肥マップ生成システムでは、圃場（上記「作業地」に相当）に作付する作物に施肥を行う際の施肥量を示す施肥マップを生成する。この施肥マップ生成システムでは、圃場における自然光の反射率を予め定めたメッシュ毎に算出し、圃場のメッシュ単位の熱水抽出性窒素マップと、作物及び肥料に関するデータと、予め用意されている標準施肥量のデータとに基づいて、圃場のメッシュ単位の施肥マップを作成する。

特開２０１１−２５４７１１号公報

特許文献１に記載の技術では、施肥マップを作成するにあたり、メッシュの区切りは、例えば畝の方向や、圃場の周囲や境界を規定する区画線に基づき所定のサイズ（例えば１０ｍ×１０ｍ）で予め定められている。ここで、例えば圃場への作付けを行う場合や、施肥を行う場合や、収穫を行う場合に用いられる作業車は、夫々異なり、１回の作業で行う作業幅も作業車によって異なる。また、作業車が行う作業に応じて、圃場内を走行する経路が異なることもある。このため、特許文献１に記載の技術では、すでにメッシュ管理された圃場を、他の作業車が走行する場合、走行経路と区画とがずれ、メッシュに関連付けられたデータ（例えば施肥データや収穫データ）と作業車との対応が取れず、有効に利用することができない可能性がある。

そこで、作業に応じて有効利用することができるように、作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成可能な分割マップ作成システムが求められる。

本発明に係る分割マップ作成システムの特徴構成は、作業車が走行する作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成する分割マップ作成システムであって、前記作業地の位置を示す位置情報及び前記作業地の形状を示す形状情報を含む作業地情報を取得する作業地情報取得部と、前記作業車が前記作業地情報に基づいて前記作業地を走行する際の夫々の走行経路を示す経路情報を取得する経路情報取得部と、前記作業車が前記経路情報に基づいて前記作業地を走行する際に行われる作業の作業幅及び前記作業車の走行時における進行方向に応じて前記区画を設定し、前記分割マップを作成する分割マップ作成部と、前記分割マップ作成部により作成された前記分割マップを、前記区画の設定に利用した前記作業車及び当該作業車が前記作業地を走行する際に行う前記作業に関する作業情報の双方に関連付けて記憶する記憶部と、を備える分割マップ作成システム。
点にある。

このような特徴構成とすれば、作業車の作業幅及び進行方向に応じて作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成するので、作業車の作業に適した作業マップを作成することが可能となる。したがって、作業車の作業に応じて作業マップを有効活用することが可能となる。

例えば、前記作業車が複数種の作業車である場合には、前記記憶部は、前記分割マップを、単一の前記作業地に対して前記作業車の種類毎に紐付けして複数記憶し、前記作業情報は、作業を行う際の前記作業車の車速を示す情報、耕耘深さを示す情報、対地作業装置の高さ設定を示す情報、施肥量を示す情報のうちの少なくともいずれか一つを含むと好適である。

このような構成とすれば、複数種の作業車は、夫々の作業幅及び進行方向に沿って分割マップを作成するので、互いに作業幅が異なる場合であっても、作業車に応じた分割マップを作成することが可能となる。したがって、夫々の作業車の作業に応じて作業マップを有効活用することが可能となる。

また、例えば、前記複数種の作業車が、互いに異なる作業を行う作業車である場合には、前記作業地を走行する走行経路が互いに異なっていても良い。

このような構成とすれば、複数種の作業車は、夫々の作業幅及び進行方向に沿って分割マップを作成するので、互いに走行経路が異なる場合であっても、作業車に応じた分割マップを作成することが可能となる。したがって、作業車の作業に応じた走行経路に基づき走行した場合でもあっても作業マップを有効活用することが可能となる。

また、前記記憶部は、前記分割マップの複数の区画の夫々について、前記作業に関する作業情報が紐付けして記憶されると好適である。

このような構成とすれば、作業車が作業を行う際に作業マップを参照して作業を行うことにより、作業地に適した作業を行うことが可能となる。

分割マップ作成システムの構成を模式的に示した図である。トラクタの走行経路及び分割マップを示した図である。田植機の走行経路及び分割マップを示した図である。コンバインの走行経路及び分割マップを示した図である。

本発明に係る分割マップ作成システムは、作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成する機能を備えている。以下、本実施形態の分割マップ作成システム１について説明する。

図１は、分割マップ作成システム１の構成を模式的に示した図である。図１に示されるように、分割マップ作成システム１は、作業地情報取得部１０、経路情報取得部２０、分割マップ作成部３０、記憶部４０の各機能部を備えて構成され、これらの機能部は、上記分割マップの作成に係る処理を行うために、ＣＰＵを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。本実施形態では、作業地情報取得部１０及び経路情報取得部２０は作業車２に搭載され、分割マップ作成部３０及び記憶部４０は作業車２とは異なるサーバ４に搭載されている例を挙げて説明する。

作業地情報取得部１０は、作業地３の位置を示す位置情報及び作業地３の形状を示す形状情報を含む作業地情報を取得する。作業地３とは、作業車２が作業を行いながら走行する場所をいう。本実施形態では、作業車２とは圃場において各種の作業を行う農作業機であり、作業地３は圃場が相当する。位置情報とは、緯度及び経度を含む位置情報が相当する。形状情報とは、作業地３を上方から見た時の作業地３の形状を示す情報である。したがって、作業地情報取得部１０は、圃場の緯度及び経度を含む情報である位置情報と、圃場の形状を示す情報である形状情報と含む作業地情報を取得する。作業地情報取得部１０は、この作業地情報を通信により取得しても良いし、データ入力により取得しても良い。

経路情報取得部２０は、作業車２が作業地情報に基づいて作業地３を走行する際の夫々の走行経路を示す経路情報を取得する。作業地情報は上述した作業地情報取得部１０から伝達される。本実施形態では、作業車２は作業地情報が入力されると、作業地３において作業車２が効率良く作業を完了するように走行経路を設定し、当該走行経路に基づき自動走行を行う。経路情報取得部２０は、この走行経路を示す経路情報を取得する。

ここで、本実施形態では、作業車２は複数種の作業車である。複数種の作業車とは、作業車が行う作業の幅（作業幅）及び作業内容の少なくとも一方が異なる作業車である。本実施形態では、複数種の作業車２は、互いに異なる作業を行う作業車であって、作業地３を走行する走行経路が互いに異なる。具体的には、複数種の作業車２として、トラクタ、田植機、コンバインを例に挙げて説明する。図２には、トラクタの走行経路の例が示され、図３には、田植機の走行経路の例が示され、図４には、コンバインの走行経路の例が示される。作業車２の夫々は、作業地３の作業地情報、及び作業地３において作業車２が出入りする出入り口５を示す出入り口情報が与えられると、自動的に図２−図４に示す走行経路を作成する。なお、図２−図４において、走行経路は、ＡからＢに向かって走行し、継いでＣからＤに向かって走行する経路で示される。このような走行経路の設定は公知であるのでここでの説明は省略する。

図１に戻り、分割マップ作成部３０は、作業車２が経路情報に基づいて作業地３を走行する際に行われる作業の作業幅及び作業車２の走行時における進行方向に応じて分割マップを作成する。本実施形態では、分割マップ作成部３０は作業車２とは別体で設けられるサーバ４に設けられ、作業車２の経路情報取得部２０から経路情報が伝達される。分割マップとは、作業車２が走行する作業地３を複数の区画に分割したメッシュ状のマップである。図２−図４には、分割された複数の区画が破線で示される。図２−図４の例では、トラクタと田植機とが作業の作業幅が同じに示してあり、コンバインの作業幅がトラクタや田植機の作業幅よりも小さく示している。このため、破線で示した区画が図２及び図３のものよりも図４の方が小さくなっている。また夫々の区画は、作業の幅を基準として、進行方向に沿って正方形になるように区画した例を示しているが、特に正方形で限定されるものではない。分割マップ作成部３０は、このように作業車２が実際に通って作業する領域（作業幅）毎に、複数の区画に分割された分割マップを作成する。したがって、作業車２の作業内容に応じた分割マップを作成することが可能となり、例えば不必要に細かい区画に分割する必要がなくなる。なお、分割マップは、走行経路の中心が区画の中央を通るように作成しても良いし、中央からずらして作成しても良い。

記憶部４０は、分割マップ作成部３０により作成された分割マップを、作業車２に紐付けして記憶する。上述したように作業車２によって走行経路や複数の区画が異なることがある。そこで、記憶部４０は、分割マップ作成部３０により作製された分割マップを、分割マップの作成に利用した走行経路で作業地３を走行する作業車２に関連付けて記憶する。本実施形態のように、互いに作業内容が異なる複数種の作業車２が単一の作業地３において作業する場合には、記憶部４０は、分割マップを、単一の作業地３に対して作業車２の種類毎に紐付けして複数記憶する。

また、記憶部４０は、分割マップの複数の区画の夫々について、作業車２が行う作業に関する作業情報が紐付けして記憶しておくと好適である。作業車２が行う作業に関する作業情報とは、例えば作業車２が作業を行う際の車速、作業地３を耕耘する際の耕耘深さや対地作業装置（インプル）の高さ設定、施肥量などを示す情報であり、コンバインであれば作物の食味を示す情報である。記憶部４０は、複数の区画毎にこのような情報を関連付けて記憶すると良い。

このように構成することで、作業車２が行う作業に適した分割マップを作成することが可能となる。これにより、分割マップで管理するデータが、実際の作業により取得したデータと一致し、精度を向上することができ、作業車２の作業に応じて自車の分割マップ利用することで、効率良く作業を行うことが可能となる。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、作業地情報取得部１０及び経路情報取得部２０は作業車２に搭載され、分割マップ作成部３０及び記憶部４０は作業車２とは異なるサーバ４に搭載されている例を挙げて説明したが、作業地情報取得部１０、経路情報取得部２０、分割マップ作成部３０、及び記憶部４０の全てを作業車２に搭載するように構成することも可能であるし、上記全ての機能部をサーバ４に搭載するように構成しても良い。

上記実施形態では、作業車２が複数種の作業車２を例に挙げて説明したが、作業車２は複数種でなくても良い。また、複数種の作業車２のとして、トラクタ、田植機、コンバインを例に挙げて説明したが、他の作業車２に適用することも可能である。

上記実施形態では、記憶部４０は、分割マップの複数の区画の夫々について、作業車２が行う作業に関する作業情報が紐付けして記憶されるとして説明したが、記憶部４０は分割マップの複数の区画の夫々について、作業車２が行う作業に関する作業情報を紐付けしないで記憶するように構成することも可能である。

上記実施形態では、走行経路は作業車２が自動走行した際に走行した経路であるとして説明したが、走行経路は手動で作業車２を走行した際の走行経路であっても良いし、遠隔操作により作業車２をティーチング走行させた際の走行経路であっても良い。

上記実施形態では、分割マップの複数の区画は作業車２の作業幅に基づき区画されるとして説明したが、作業途中に作業幅を変更した場合（例えば田植機の各条植え時、トラクタハローでの片側折りたたみ時等）には、変更した作業幅で区画を分割するように構成すると良い。

本発明は、作業車が走行する作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成する分割マップ作成システムに用いることが可能である。

１：分割マップ作成システム
２：作業車
３：作業地
１０：作業地情報取得部
２０：経路情報取得部
３０：分割マップ作成部
４０：記憶部

Claims

作業車が走行する作業地を複数の区画に分割した分割マップを作成する分割マップ作成システムであって、
前記作業地の位置を示す位置情報及び前記作業地の形状を示す形状情報を含む作業地情報を取得する作業地情報取得部と、
前記作業車が前記作業地情報に基づいて前記作業地を走行する際の夫々の走行経路を示す経路情報を取得する経路情報取得部と、
前記作業車が前記経路情報に基づいて前記作業地を走行する際に行われる作業の作業幅及び前記作業車の走行時における進行方向に応じて前記区画を設定し、前記分割マップを作成する分割マップ作成部と、
前記分割マップ作成部により作成された前記分割マップを、前記区画の設定に利用した前記作業車及び当該作業車が前記作業地を走行する際に行う前記作業に関する作業情報の双方に関連付けて記憶する記憶部と、を備える分割マップ作成システム。
前記作業車は複数種の作業車であって、
前記記憶部は、前記分割マップを、単一の前記作業地に対して前記作業車の種類毎に紐付けして記憶し、
前記作業情報は、作業を行う際の前記作業車の車速を示す情報、耕耘深さを示す情報、対地作業装置の高さ設定を示す情報、施肥量を示す情報のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１に記載の分割マップ作成システム。
前記複数種の作業車は、互いに異なる作業を行う作業車であって、前記作業地を走行する走行経路が互いに異なる請求項２に記載の分割マップ作成システム。
前記記憶部は、前記分割マップの複数の区画の夫々について、前記作業情報が紐付けして記憶される請求項１から３のいずれか一項に記載の分割マップ作成システム。