JP7069087B2 - Travel route generation system - Google Patents
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Description
本発明は、予め設定された作業を行いながら圃場を走行する圃場作業車の走行経路を生成する走行経路生成システムに関する。 The present invention relates to a travel route generation system that generates a travel route of a field work vehicle traveling in a field while performing preset work.
従来、圃場内を走行する技術が利用されてきた。このような技術として、例えば下記に出典を示す特許文献1に記載の自律走行システムがある。 Conventionally, a technique of traveling in a field has been used. As such a technique, for example, there is an autonomous traveling system described in Patent Document 1 whose source is shown below.
特許文献1に記載の自律走行システムでは、作業車両は、測位が可能となる数の測位衛星から測位信号を受信している場合には、当該測位信号に基づいて自律走行を行い、自己位置の測定が困難な数の測位信号しか受信できていない場合には、カメラの撮影画像により直進走行に切り換えて自律走行を行っている。 In the autonomous traveling system described in Patent Document 1, when the working vehicle receives positioning signals from a number of positioning satellites capable of positioning, the work vehicle autonomously travels based on the positioning signals and has its own position. When only a number of positioning signals that are difficult to measure are received, the vehicle is switched to straight-ahead driving according to the image taken by the camera to perform autonomous driving.
圃場内を予め設定された作業を行いながら走行する圃場作業車(特許文献1にあっては「作業車両」)は、作業を一時中断して圃場の畦際に停車させることもある。特許文献1に記載の技術は、このような畦際への走行は想定されておらず改善の余地がある。 A field work vehicle (“work vehicle” in Patent Document 1) that travels while performing preset work in the field may temporarily suspend the work and stop at the ridge of the field. The technique described in Patent Document 1 is not supposed to run on such a ridge, and there is room for improvement.
そこで、予め設定された作業を中断して、圃場内の所定の停車位置まで走行する走行経路を生成する走行経路生成システムが求められる。 Therefore, there is a need for a travel route generation system that interrupts preset work and generates a travel route that travels to a predetermined stop position in the field.
本発明に係る走行経路生成システムの特徴構成は、予め設定された作業を行いながら圃場を走行する圃場作業車の走行経路を生成する走行経路生成システムであって、前記圃場作業車に設けられ、当該圃場作業車の自車位置を検出する位置検出モジュールと、前記圃場の周囲において前記圃場作業車が前記予め設定された作業とは異なる他の作業を行うときに前記圃場内において停車すべき停車位置に関連付けされた指標と、前記予め設定された作業の作業中に、前記指標を検出する検出部と、検出された前記指標に基づいて、前記停車位置を特定する特定部と、前記圃場の状態を示す圃場情報を取得する圃場情報取得部と、前記自車位置と特定された前記停車位置と前記圃場情報とに基づいて、前記停車位置まで移動する前記走行経路を生成する走行経路生成部と、を備えている点にある。 The characteristic configuration of the travel route generation system according to the present invention is a travel route generation system that generates a travel route of a field work vehicle traveling in a field while performing preset work, and is provided in the field work vehicle. A position detection module that detects the position of the own vehicle of the field work vehicle, and a stop that should be stopped in the field when the field work vehicle performs other work different from the preset work around the field. An index associated with a position, a detection unit that detects the index during the work of the preset work, a specific unit that identifies the stop position based on the detected index, and a field. A field information acquisition unit that acquires field information indicating a state, and a travel route generation unit that generates a travel route that moves to the stop position based on the stop position specified as the own vehicle position and the field information. And, it is in the point that it has.
このような特徴構成とすれば、圃場作業中に、圃場作業車が検出した指標に基づいて、停車位置まで移動する走行経路を生成することができる。したがって、圃場作業車を停車位置に近づいて、停車させることが可能となる。 With such a characteristic configuration, it is possible to generate a traveling route that moves to the stop position based on the index detected by the field work vehicle during the field work. Therefore, it is possible to approach the field work vehicle to the stop position and stop the vehicle.
また、前記走行経路生成システムは、前記予め設定された作業の状況を示す作業状況情報を取得する作業状況情報取得部と、前記予め設定された作業の作業中に、前記自車位置と前記作業状況情報とに基づいて、前記圃場作業車が前記予め設定された作業を中断して前記停車位置に移動する移動タイミングを算定する移動タイミング算定部と、前記移動タイミングにおける前記圃場作業車の位置を予測位置として算定する予測位置算定部と、を備え、前記走行経路生成部は、前記予測位置から前記停車位置までの前記走行経路を生成すると好適である。 Further, the traveling route generation system includes a work status information acquisition unit that acquires work status information indicating the preset work status, and the own vehicle position and the work during the work of the preset work. Based on the situation information, the movement timing calculation unit that calculates the movement timing at which the field work vehicle interrupts the preset work and moves to the stop position, and the position of the field work vehicle at the movement timing are determined. It is preferable that the traveling route generation unit is provided with a predicted position calculation unit for calculating as a predicted position, and the traveling route generation unit generates the traveling route from the predicted position to the stop position.
このような構成とすれば、圃場作業の状況に応じて、予め停車位置への移動するタイミングを算定し、この算定結果に応じて移動を開始する予測位置から停車位置までの走行経路を生成することができる。圃場作業車は、このような走行経路に沿って移動することで、停車位置への移動を円滑に行うことが可能となる。 With such a configuration, the timing of moving to the stop position is calculated in advance according to the situation of the field work, and the traveling route from the predicted position to start the movement to the stop position is generated according to the calculation result. be able to. By moving along such a traveling route, the field work vehicle can smoothly move to the stop position.
また、前記圃場作業車の周囲の情景を撮像した周囲撮像画像を取得する周囲撮像画像取得部を備え、前記検出部は、前記周囲撮像画像に対して画像認識処理を行って前記指標を検出すると好適である。 Further, the detection unit includes a peripheral image acquisition image acquisition unit that acquires a peripheral image image of the surrounding scene of the field work vehicle, and the detection unit performs image recognition processing on the peripheral image image to detect the index. Suitable.
このような構成とすれば、例えば検出すべき指標を予め登録しておき、当該登録しておいた指標と周囲撮像画像とをパターンマッチング等の画像認識処理を行うことで周囲撮像画像内の指標を容易に見つけることができる。また、例えば周囲撮像画像を撮像するカメラを圃場作業車の周囲を監視する監視カメラと併用することで、低コストで実現できる。 With such a configuration, for example, an index to be detected is registered in advance, and the registered index and the surrounding captured image are subjected to image recognition processing such as pattern matching to perform an image recognition process such as pattern matching to perform an index in the surrounding captured image. Can be easily found. Further, for example, by using a camera that captures a peripheral image in combination with a surveillance camera that monitors the surroundings of a field work vehicle, it can be realized at low cost.
また、前記検出部は、機械学習されたニューラルネットワークを利用した画像認識処理を行うと好適である。 Further, it is preferable that the detection unit performs image recognition processing using a machine-learned neural network.
このような構成とすれば、指標が複雑なものであっても容易に検出することが可能となる。したがって、指標の見落としを抑制できる。 With such a configuration, even if the index is complicated, it can be easily detected. Therefore, oversight of the index can be suppressed.
また、前記指標は、前記圃場の周囲に駐車されて前記他の作業を支援する支援車に設けられ、前記支援車を識別可能な表示物であると好適である。 Further, it is preferable that the index is provided on a support vehicle parked around the field and supports the other work, and is a display object that can identify the support vehicle.
このような構成とすれば、圃場作業車が圃場作業中に、圃場作業車の作業を支援する支援車を見つけ、支援が必要になった場合に圃場作業車が近付いて支援を受けることができる。また、圃場の周囲に複数の支援車が停車している場合であっても、複数の支援車のうち、圃場作業車を支援する支援車を識別して容易に見つけることが可能となる。 With such a configuration, while the field work vehicle is working in the field, it is possible to find a support vehicle that supports the work of the field work vehicle, and when support is needed, the field work vehicle can approach and receive support. .. Further, even when a plurality of support vehicles are stopped around the field, it is possible to easily identify and find the support vehicle that supports the field work vehicle from among the plurality of support vehicles.
また、前記圃場情報は、前記圃場において前記圃場作業車が前記予め設定された作業を行った既作業地を示す情報を含み、前記走行経路生成部は、前記既作業地を通って前記停車位置まで移動する走行経路を生成すると好適である。 Further, the field information includes information indicating an existing work area where the field work vehicle has performed the preset work in the field, and the travel route generation unit passes through the existing work area to the stop position. It is preferable to generate a traveling route that travels to.
このような構成とすれば、圃場作業車が停車位置まで移動する際に既作業地を通って移動することができるので、まだ作業を行っていない領域(未作業地)が荒れることを防止できる。 With such a configuration, when the field work vehicle moves to the stop position, it can move through the existing work area, so that it is possible to prevent the area (unworked area) where the work has not been performed from becoming rough. ..
また、前記停車位置において、前記予め設定された作業の作業中の第1姿勢よりも前記圃場の地面からの高さが高い第2姿勢で前記他の作業を行う作業ユニットが前記圃場作業車に設けられ、前記作業ユニットは、前記圃場作業車から前記停車位置までの距離が予め設定された距離以下になった場合に、前記第1姿勢から前記第2姿勢に移行するように構成され、前記圃場作業車は、前記第1姿勢から前記第2姿勢への前記作業ユニットの移行中に、前記作業ユニットの鉛直上方を含む周囲の情景を撮像した上方撮像画像を取得する上方撮像画像取得部が設けられていると好適である。 Further, at the stop position, the work unit that performs the other work in the second posture in which the height from the ground of the field is higher than that in the first posture during the work of the preset work is added to the field work vehicle. The work unit is provided so as to shift from the first posture to the second posture when the distance from the field work vehicle to the stop position is equal to or less than a preset distance. In the field work vehicle, during the transition of the work unit from the first posture to the second posture, the upper captured image acquisition unit that acquires the upper captured image that captures the surrounding scene including the vertical upper portion of the work unit. It is preferable that it is provided.
このような構成とすれば、自動で停車位置まで移動しながら作業ユニットの姿勢を変更する場合であっても、作業ユニットと周囲の物体との接触を未然に防止できる。 With such a configuration, even when the posture of the work unit is changed while automatically moving to the stop position, it is possible to prevent the work unit from coming into contact with surrounding objects.
本発明に係る走行経路生成システムは、予め設定された作業を行いながら圃場を走行する圃場作業車の走行経路を生成するように構成される。以下、本実施形態の走行経路生成システム1について、収穫作業(「予め設定された作業」の一例)を行いながら、圃場を走行するコンバイン10(「圃場作業車」の一例)を例に挙げて説明する。 The travel route generation system according to the present invention is configured to generate a travel route of a field work vehicle traveling in a field while performing preset work. Hereinafter, regarding the traveling route generation system 1 of the present embodiment, a combine 10 (an example of a “field work vehicle”) traveling in a field while performing a harvesting operation (an example of a “preset work”) is given as an example. explain.
図1は、本実施形態のコンバイン10の側面図である。なお、以下では、本実施形態のコンバイン10について所謂普通型コンバインを例に挙げて説明する。もちろん、コンバイン10は自脱型コンバインであっても良い。
FIG. 1 is a side view of the
ここで、理解を容易にするために、本実施形態では、特に断りがない限り、「前」(図1に示す矢印Fの方向)は機体前後方向(走行方向)における前方を意味し、「後」(図1に示す矢印Bの方向)は機体前後方向(走行方向)における後方を意味するものとする。また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向(機体幅方向)を意味するものとする。更に、「上」(図1に示す矢印Uの方向)及び「下」(図1に示す矢印Dの方向)は、機体の鉛直方向(垂直方向)での位置関係であり、地上高さにおける関係を示すものとする。 Here, in order to facilitate understanding, in the present embodiment, unless otherwise specified, "front" (direction of arrow F shown in FIG. 1) means front in the front-rear direction (traveling direction) of the aircraft, and " "Rear" (direction of arrow B shown in FIG. 1) means rearward in the front-rear direction (traveling direction) of the aircraft. Further, the left-right direction or the lateral direction shall mean the airframe crossing direction (airframe width direction) orthogonal to the airframe front-back direction. Further, "up" (direction of arrow U shown in FIG. 1) and "down" (direction of arrow D shown in FIG. 1) are positional relationships in the vertical direction (vertical direction) of the aircraft, and are relative to the ground height. It shall indicate the relationship.
図1に示すように、コンバイン10は、走行車体11、クローラ式の走行装置12、運転部13、脱穀装置14、穀粒タンク15、収穫部H、搬送装置16、穀粒排出装置17(「作業ユニット」の一例)、位置検出モジュール18を備えている。
As shown in FIG. 1, the
走行装置12は、走行車体11(以下では「車体11」と称する)の下部に備えられる。コンバイン10は、走行装置12によって自走可能に構成されている。運転部13、脱穀装置14、及び穀粒タンク15は、走行装置12の上側に備えられ、車体11の上部を構成する。運転部13は、コンバイン10を運転する運転者やコンバイン10の作業を監視する監視者が搭乗可能である。通常、運転者と監視者とは兼務される。なお、運転者と監視者が別人の場合、監視者は、コンバイン10の機外からコンバイン10の作業を監視していても良い。
The
穀粒排出装置17は、穀粒タンク15の後下部に連結されている。また、位置検出モジュール18は、運転部13の前上部に取り付けられ、コンバイン10の自車位置を検出する。位置検出モジュール18は、GNSSモジュールとして構成されている衛星測位モジュールを用いることが可能である。この位置検出モジュール18は、人工衛星GS(図2参照)からのGPS信号やGNSS信号(本実施形態では「GPS信号」とする)を受信するための衛星用アンテナを有している。なお、位置検出モジュール18には、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モジュールを含めることができる。もちろん、慣性航法モジュールは、位置検出モジュール18とは別の場所に設けてもよい。位置検出モジュール18は、上述したGPS信号、慣性航法モジュールの検出結果に基づいて、コンバイン10の位置である自車位置を検出する。位置検出モジュール18により検出された自車位置は、コンバイン10の自動走行(自律走行)や、後述する各機能部に利用される。
The
収穫部Hは、コンバイン10における前部に備えられる。搬送装置16は、収穫部Hの後側に設けられる。収穫部Hは、切断機構19及びリール20を有している。切断機構19は、圃場の植立穀稈を刈り取る。リール20は、回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。このような構成により、収穫部Hは、圃場の穀物(農作物の一種)を収穫可能となる。コンバイン10は、収穫部Hによって圃場の穀物を収穫しながら走行装置12によって走行する作業走行が可能である。
The harvesting section H is provided at the front portion of the
切断機構19により刈り取られた刈取穀稈は、搬送装置16によって脱穀装置14へ搬送される。脱穀装置14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15に貯留される。穀粒タンク15に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置17により機外に排出される。なお、このコンバイン10は、車体11と走行装置12との間に、油圧式の傾斜機構110が設けられており、走行面(圃場面)に対して左右方向及び前後方向で車体11を傾斜させることが可能である。
The cut grain culm cut by the
図2は、コンバイン10の自動走行の概要を示す図である。図2に示されるように、コンバイン10は、圃場において設定された走行経路に沿って自動走行を行う。この自動走行には、上述した位置検出モジュール18により取得された自車位置を示す情報(自車位置情報)が利用される。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of automatic traveling of the
本実施形態のコンバイン10は、圃場において以下の手順に従って収穫作業を行う。
The
まず、運転者兼監視者は、コンバイン10を手動で操作し、図2に示すように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行を行う。これにより既刈地(既作業地)となった領域は、外周領域SAとして設定される。外周領域SAの内側に未刈地(未作業地)のまま残された領域は、作業対象領域CAとして設定される。
First, the driver / observer manually operates the
このとき、外周領域SAの幅をある程度広く確保するために、運転者は、コンバイン10を2~3周走行させる。この走行においては、コンバイン10が1周する毎に、コンバイン10の作業幅分だけ外周領域SAの幅が拡大する。例えば、最初の2~3周の走行が終わると、外周領域SAの幅はコンバイン10の作業幅の2~3倍程度の幅となる。なお、運転者による最初の周回走行は2~3周でなく、それ以上(4周以上)であっても良いし、1周であっても良い。
At this time, in order to secure a certain width of the outer peripheral region SA, the driver causes the
外周領域SAは、作業対象領域CAにおいて収穫走行を行うときに、コンバイン10が方向転換するためのスペースとして利用される。また、外周領域SAは、収穫走行を一旦終えて、穀粒の排出場所へ移動する際や、燃料の補給場所へ移動する際等の移動用のスペースとしても利用される。
The outer peripheral region SA is used as a space for the
図2には、コンバイン10が収穫した穀粒が排出され、運搬する搬送車CVも示される。穀粒を排出する際、コンバイン10は搬送車CV(「支援車」の一例)の近傍へ移動し、穀粒排出装置17を介して穀粒を搬送車CVへ排出する。
FIG. 2 also shows a transport vehicle CV in which the grains harvested by the
上述した手動操作の走行により、外周領域SA及び作業対象領域CAが設定されると、図3に示すように、作業対象領域CAにおける走行経路が算定される。算定された走行経路は、作業走行のパターンに基づいて順次設定され、設定された走行経路に沿って走行するように、コンバイン10が自動走行制御される。
When the outer peripheral area SA and the work target area CA are set by the above-mentioned manual operation, the travel route in the work target area CA is calculated as shown in FIG. The calculated travel route is sequentially set based on the work travel pattern, and the
図4は、本実施形態の走行経路生成システム1の構成を示すブロック図である。図4に示されるように、走行経路生成システム1は、上述した位置検出モジュール18に加え、指標2、検出部30、特定部32、圃場情報取得部34、走行経路生成部36、作業状況情報取得部40、移動タイミング算定部42、予測位置算定部44、周囲撮像画像取得部50の各機能部を備えている。これらの各機能部は、走行経路の生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。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the travel route generation system 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 4, in addition to the
指標2は、圃場の周囲においてコンバイン10が収穫作業とは異なる他の作業を行うときに圃場内において停車すべき停車位置に関連付けされた状態で設けられる。収穫作業とは異なる他の作業とは、コンバイン10が主に行う作業を中断して行う当該作業以外の作業であって、本実施形態では、例えばコンバイン10の穀粒タンク15に貯留された穀粒を、穀粒排出装置17により機外に排出する排出作業が相当する。また、他の作業は例えばコンバイン10に燃料を補給する燃料補給作業等であっても良い。このような他の作業は、コンバイン10が圃場内において予め設定された停車位置に停止した状態で行われる。指標2は、このような停車位置をコンバイン10が把握できるように当該停車位置と関連付けされた状態で設けられる。このような指標2は、圃場を囲む畦や、圃場を囲む道等に設けられ、これらの何れかに設けられた指標2に隣接する圃場内の区画が停車位置にあたる。
The
本実施形態では、指標2は圃場の周囲に駐車されて排出作業を支援する搬送車CVに設けられ、搬送車CVを識別可能な表示物にあたる。上述したように、搬送車CVは圃場の周囲の畦や道に駐車され、コンバイン10の穀粒タンク15に貯留された穀粒が排出される。指標2は、コンバイン10が穀粒を排出する対象である搬送車CVを識別可能とする表示物にあたる。このような表示物としては、例えば図5に示すような搬送車CV自体に、搬送車CVを識別するQRコード(登録商標)や文字(例えば「○○ファーム」等)を付されたものとすることが可能である。あるいは、図6に示すように、QRコード(登録商標)や文字を付した看板を停車位置に隣接する畦や道に建てても良い。また、図示はしないが、搬送車CVのナンバープレートに記載されるナンバーを指標2として利用することも可能である。
In the present embodiment, the
検出部30は、収穫作業の作業中に、上述した指標2を検出する。収穫作業の作業中とは、コンバイン10が圃場において収穫作業をしながら走行している最中である。したがって、検出部30はコンバイン10が圃場において収穫作業をしながら走行している最中に、指標2を検出する。このように作業中に指標2を検出することで、指標2を検出するために収穫作業を中断する必要がない。したがって、作業効率が悪化することを抑制できる。
The
ここで、コンバイン10と指標2との位置関係によっては、検出部30はコンバイン10が圃場において収穫作業をしながら走行している最中に、指標2を検出できないことも想定される。そこで、図3に示すように、作業対象領域CAにおいて収穫作業を行う場合には、作業幅で規定された領域を一つおきに走行して、当該一つおきの走行が終了した場合に、残りの領域を走行すると良い。これにより、コンバイン10が外周領域SAにおいて旋回走行を行う場合に、作業対象領域CAの一方の端部(図3にあっては下側の端部)に向かう旋回のみとならず、作業対象領域CAの他方の端部(図3にあっては上側の端部)に向かう旋回も行うことになるので、検出部30が指標2を検出し易くできる。
Here, depending on the positional relationship between the
ここで、指標2として、上述したようなQRコード(登録商標)や文字等を用いる場合には、コンバイン10に設けられるカメラがコンバイン10の周囲の情景を撮像するように構成すると良く、このカメラがコンバイン10の走行時に撮像して得た周囲撮像画像を周囲撮像画像取得部50が取得すると良い。
Here, when a QR code (registered trademark), characters, or the like as described above is used as the
係る構成においては、検出部30は、周囲撮像画像に対して画像認識処理を行って指標2を検出することが可能である。この画像認識処理は、例えば予め検出部30(或いは図示しない記憶部)にコンバイン10の停車位置と関連付けされる指標2を登録しておき、登録された指標2が周囲撮像画像に含まれるか否かを例えばパターンマッチングにより検出することが可能である。
In such a configuration, the
あるいは、検出部30は、機械学習されたニューラルネットワークを利用した画像認識処理を行うように構成することも可能である。ニューラルネットワークとは生物の脳の神経細胞をモデルとしたアルゴリズムであって、機械学習の一つである。機械学習としては、例えばニューラルネットワークの階層を深めたアルゴリズムである深層学習がある。もちろん、深層学習以外の機械学習を適用することも可能である。
Alternatively, the
特定部32は、検出された指標2に基づいて、停車位置を特定する。上述したように検出部30によりコンバイン10の停車位置に関連付けされた指標2が検出される。検出結果が特定部32に伝達される。特定部32は、例えば図6に示されるように、圃場における指標2が設けられた畦や道との離接場所を停車位置として特定すると良い。もちろん、指標2に、当該指標2を基準として設定された停車位置を示す情報を含ませておいても良い。なお、指標2に基づく停車位置の特定は、例えば周囲撮像画像に、当該周囲撮像画像が得られた位置情報(GPS信号に基づく位置情報)を関連付けておき、互いに異なる複数の場所から得た周囲撮像画像を用いて公知の三角測量法により行うことが可能である。
The
圃場情報取得部34は、圃場の状態を示す圃場情報を取得する。圃場の状態とは、コンバイン10により作業が行われた否かを示す情報や、圃場においてコンバイン10の走行
に支障をきたすような障害物を示す情報である。本実施形態では、圃場情報は、圃場においてコンバイン10が収穫作業を行った既作業地を示す情報を含む。このような情報は、コンバイン10が収穫作業をしながら走行した際の自車位置に関連付けて生成すると良い。
The field
走行経路生成部36は、自車位置と特定された停車位置と圃場情報とに基づいて、コンバイン10が停車位置まで移動する走行経路を生成する。自車位置は位置検出モジュール18により検出され、自車位置を示す情報として伝達される。圃場情報は圃場情報取得部34により取得され、伝達される。本実施形態では、圃場情報に、圃場においてコンバイン10が収穫作業を行った既作業地を示す情報が含まれる。停車位置は、特定部32により検出部30が検出した指標2に基づき特定される。そこで、走行経路生成部36は、コンバイン10の現在の位置から、既作業地を通って指標2に関連付けされた停車位置まで移動する走行経路を生成する。
The travel
図7には、コンバイン10の現在位置から停車位置まで移動する走行経路の一例が示される。コンバイン10は、図7に示されるような走行経路生成部36により生成された走行経路に沿って走行することで、停車位置に適切に移動し、穀粒を搬送車CVに排出することが可能となる。
FIG. 7 shows an example of a traveling route that moves from the current position of the
ここで、図7では、コンバイン10の現在位置から停車位置まで移動する走行経路が示されるが、コンバイン10の現在位置に代えて、収穫作業の状況に応じて予測した位置から停車位置まで移動する走行経路を予め生成し、当該予測した位置に達した際に、その位置から停車位置まで走行するように構成することも可能である。
Here, FIG. 7 shows a traveling route that moves from the current position of the
係る場合、作業状況情報取得部40が、収穫作業の状況を示す作業状況情報を取得すると良い。収穫作業の状況を示す作業状況情報とは、例えば穀粒タンク15に貯留される穀粒の量や、穀粒タンク15の貯留度を示す情報である。このような情報は、穀粒タンク15に備えられるセンサの検出結果として取得すると好適である。
In such a case, the work status
また、移動タイミング算定部42が、収穫作業の作業中に、自車位置と作業状況情報とに基づいて、コンバイン10が収穫作業を中断して停車位置に移動する移動タイミングを算定すると良い。自車位置(自車位置を示す情報)は位置検出モジュール18から伝達される。作業状況情報は、作業状況情報取得部40から伝達される。移動タイミング算定部42は、これらの情報から、例えば穀粒タンク15が満杯になるタイミングを算定し、このタイミングよりも前に停車位置への移動を開始する移動タイミングを設定すると良い。このような移動タイミングは、例えば穀粒タンク15が満杯になる直前に走行する外周領域SAのいずれかとするか、あるいは穀粒タンク15が満杯になる以前に走行する外周領域SAのうち、停車位置に近い側の外周領域SAとすると好適である。
Further, it is preferable that the movement
更に、予測位置算定部44が、移動タイミングにおけるコンバイン10の位置を予測位置として算定すると好適である。移動タイミングは移動タイミングを示す情報として移動タイミング算定部42から伝達される。予測位置算定部44は、このような移動タイミングにおけるコンバイン10の位置を予測位置として算定する。
Further, it is preferable that the predicted
走行経路生成部36は、予測位置から停車位置までの走行経路を生成する。図8には、コンバイン10の予測位置から停車位置まで移動する走行経路の一例が示される。コンバイン10は、図8に示されるような走行経路生成部36により生成された走行経路に沿って走行することで、予測位置から停車位置に適切に移動し、穀粒を搬送車CVに排出することが可能となる。
The travel
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、圃場作業車がコンバイン10であるとして説明したが、圃場作業車はコンバイン10とは異なる物であっても良い。圃場作業車が、例えば田植機である場合には、停車位置は予備苗が仮置きされた畦や道に隣接する場所に設定することも可能であるし、圃場作業車がトラクタである場合にはトラクタに搭載される作業ユニットが仮置きされた畦や道に隣接する場所に設定することも可能である。もちろん、これら以外の車両であっても良い。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the field work vehicle has been described as the
上記実施形態では、作業状況情報取得部40が作業状況情報を取得し、移動タイミング算定部42が自車位置と作業状況情報とに基づいて停車位置に移動する移動タイミングを算定し、予測位置算定部44が移動タイミングにおけるコンバイン10の予測位置を算定するとして説明した。しかしながら、走行経路生成システム1は、作業状況情報取得部40、移動タイミング算定部42、予測位置算定部44を備えずに構成することも可能である。係る場合、走行経路生成部36は、コンバイン10の現在位置から停車位置まで移動する走行経路を算定するように構成すると良い。
In the above embodiment, the work status
上記実施形態では、周囲撮像画像取得部50がコンバイン10の周囲の情景を撮像した周囲撮像画像を取得し、検出部30が周囲撮像画像に対して画像認識処理を行って指標2を検出するとして説明した。しかしながら、周囲撮像画像取得部50を備えずに構成することも可能である。係る場合、例えば検出部30は指標2をレーザーや、その他の方法で検出すると良い。
In the above embodiment, the peripheral
上記実施形態では、検出部30は、機械学習されたニューラルネットワークを利用した画像認識処理を行うとして説明したが、機械学習を行わないニューラルネットワークを利用することも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、指標2がQRコード(登録商標)や文字を用いて構成されるとして説明したが、指標2は支援車のボディに他の表示物をペイントして構成しても良いし、旗やのぼりを用いて構成しても良い。更には、支援車を識別可能な支援車の車種や色や形状等を利用して指標2とすることも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、走行経路生成部36は、既作業地を通って停車位置まで移動する走行経路を生成するとして説明したが、走行経路生成部36は、未作業地を通って停車位置まで移動する走行経路を生成するように構成しても良い。係る場合、未作業地を通る際に、収穫作業を行いながら走行すると好適である。
In the above embodiment, the travel
上記実施形態では、コンバイン10には穀粒排出装置17が設けられるとして説明した。穀粒排出装置17は、コンバイン10が収穫作業の作業中は穀粒タンク15の上方に位置する第1姿勢で保持される。一方、穀粒タンク15に貯留された穀粒を搬送車CVに排出する際には、穀粒排出装置17(穀粒排出装置17が有するアンローダ)は圃場の地面からの高さが第1姿勢よりも高い第2姿勢に保持される(すなわち、第1姿勢から回転及び上昇を行って第2姿勢に移行される)。係る第1姿勢から第2姿勢への移行は、コンバイン10が停車位置に停車してから行われる場合と、コンバイン10から停車位置までの距離が予め設定された距離以下になった場合に、第1姿勢から第2姿勢に移行するように構成される場合とがある。
In the above embodiment, it has been described that the
前者の場合、何ら支障はないが、後者の場合には停車位置への走行中に次第に地面からの高さが高くなることから、周囲の物体(例えば電柱や電線等)との接触に注意する必要がある。そこで、コンバイン10は、第1姿勢から第2姿勢への穀粒排出装置17の移行中に、穀粒排出装置17の鉛直上方を含む周囲の情景を撮像した上方撮像画像を取得する上方撮像画像取得部を備えると好適である。このような構成とすれば、上方撮像画像に例えば画像認識処理を行って穀粒排出装置17よりも高い位置にある物体を検出し、当該高い位置の物体が検出された場合には走行経路生成部36が当該物体との接触を回避できるように改めて走行経路を生成すると良い。そこで、上方撮像画像が取得された位置を位置検出モジュール18が検出し、画像認識処理を行って穀粒排出装置17よりも高い位置にある物体の位置を算定すると好適である。これにより、当該物体を適切に回避することが可能となる。なお、上方撮像画像取得部は穀粒排出装置17に設けても良いし、上述した周囲撮像画像を撮像するカメラの光軸を変更して利用しても良い。
In the former case, there is no problem, but in the latter case, the height from the ground gradually increases while traveling to the stop position, so be careful of contact with surrounding objects (for example, utility poles and electric wires). There is a need. Therefore, the
本発明は、予め設定された作業を行いながら圃場を走行する圃場作業車の走行経路を生成する走行経路生成システムに用いることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a travel route generation system that generates a travel route of a field work vehicle traveling in a field while performing preset work.
1:走行経路生成システム
2:指標
10:コンバイン(圃場作業車)
17:穀粒排出装置(作業ユニット)
18:位置検出モジュール
30:検出部
32:特定部
34:圃場情報取得部
36:走行経路生成部
40:作業状況情報取得部
42:移動タイミング算定部
44:予測位置算定部
50:周囲撮像画像取得部
CV:搬送車(支援車)
1: Travel route generation system 2: Index 10: Combine (field work vehicle)
17: Grain discharge device (working unit)
18: Position detection module 30: Detection unit 32: Specific unit 34: Field information acquisition unit 36: Travel route generation unit 40: Work status information acquisition unit 42: Movement timing calculation unit 44: Predicted position calculation unit 50: Surrounding image acquisition Department CV: Transport vehicle (support vehicle)
Claims (7)
前記圃場作業車に設けられ、当該圃場作業車の自車位置を検出する位置検出モジュールと、
前記圃場の周囲において前記圃場作業車が前記予め設定された作業とは異なる他の作業を行うときに前記圃場内において停車すべき停車位置に関連付けされた指標と、
前記予め設定された作業の作業中に、前記指標を検出する検出部と、
検出された前記指標に基づいて、前記停車位置を特定する特定部と、
前記圃場の状態を示す圃場情報を取得する圃場情報取得部と、
前記自車位置と特定された前記停車位置と前記圃場情報とに基づいて、前記停車位置まで移動する前記走行経路を生成する走行経路生成部と、
を備える走行経路生成システム。 It is a travel route generation system that generates a travel route of a field work vehicle that travels in a field while performing preset work.
A position detection module provided in the field work vehicle to detect the position of the own vehicle of the field work vehicle, and
An index associated with a stop position to be stopped in the field when the field work vehicle performs other work different from the preset work around the field.
A detection unit that detects the index during the work of the preset work,
Based on the detected index, the specific unit that identifies the stop position and
A field information acquisition unit that acquires field information indicating the state of the field, and
A travel route generation unit that generates the travel route that moves to the vehicle stop position based on the vehicle position, the vehicle stop position specified, and the field information.
Travel route generation system.
前記予め設定された作業の作業中に、前記自車位置と前記作業状況情報とに基づいて、前記圃場作業車が前記予め設定された作業を中断して前記停車位置に移動する移動タイミングを算定する移動タイミング算定部と、
前記移動タイミングにおける前記圃場作業車の位置を予測位置として算定する予測位置算定部と、を備え、
前記走行経路生成部は、前記予測位置から前記停車位置までの前記走行経路を生成する請求項1に記載の走行経路生成システム。 A work status information acquisition unit that acquires work status information indicating the preset work status, and
During the work of the preset work, the movement timing in which the field work vehicle interrupts the preset work and moves to the stop position is calculated based on the own vehicle position and the work status information. Movement timing calculation unit and
It is equipped with a predicted position calculation unit that calculates the position of the field work vehicle as a predicted position at the movement timing.
The travel route generation system according to claim 1, wherein the travel route generation unit generates the travel route from the predicted position to the stop position.
前記検出部は、前記周囲撮像画像に対して画像認識処理を行って前記指標を検出する請求項1又は2に記載の走行経路生成システム。 A peripheral image acquisition unit for acquiring a peripheral image that captures a scene around the field work vehicle is provided.
The travel route generation system according to claim 1 or 2, wherein the detection unit performs image recognition processing on the surrounding captured image to detect the index.
前記走行経路生成部は、前記既作業地を通って前記停車位置まで移動する走行経路を生成する請求項1から5のいずれか一項に記載の走行経路生成システム。 The field information includes information indicating an existing work site where the field work vehicle has performed the preset work in the field.
The travel route generation system according to any one of claims 1 to 5, wherein the travel route generation unit generates a travel route that moves to the stop position through the existing work area.
前記作業ユニットは、前記圃場作業車から前記停車位置までの距離が予め設定された距離以下になった場合に、前記第1姿勢から前記第2姿勢に移行するように構成され、
前記圃場作業車は、前記第1姿勢から前記第2姿勢への前記作業ユニットの移行中に、前記作業ユニットの鉛直上方を含む周囲の情景を撮像した上方撮像画像を取得する上方撮像画像取得部が設けられている請求項1から6のいずれか一項に記載の走行経路生成システム。 At the stop position, the field work vehicle is provided with a work unit that performs the other work in the second posture in which the height from the ground of the field is higher than the first posture during the work of the preset work. ,
The work unit is configured to shift from the first posture to the second posture when the distance from the field work vehicle to the stop position is equal to or less than a preset distance.
The field work vehicle is an upper captured image acquisition unit that acquires an upper captured image of an surrounding scene including a vertical upper portion of the working unit during the transition of the working unit from the first posture to the second posture. The traveling route generation system according to any one of claims 1 to 6, wherein the traveling route generation system is provided.
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