JPH0371313A - 作業用走行車の指標装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圃場に設置された指標を目標にして自動制御
をするための作業用走行車の指標装置に関するものであ
る。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］今日、農
用走行車のような作業車の中には、より高精度の走行制
御を自動的に行わせるための研究が盛んに行われており
、このもののなかには、予め設置された指標を目標にし
、この指標に基づいて現在位置を確認する等して自動的
な作業制御を行うようにしたものが試みられている。し
かるに圃場作業のように作業走行行程が反転する度に変
わるものである場合、各作業走行行程に対応させて指標
を配する必要が有る。しかるに従来、これら指標は何れ
も同一のものが配されているので、隣接する指標同志の
識別が難しく、誤って他の指標を目標として走行してし
まう惧れもあって確実性に欠けるという問題がある。

［課題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一掃
することができる作業用走行車の指標装置を提供するこ
とを目的として創案されたものであって、圃場に配した
指標を走行機体に設けたカメラで撮影し、これを画像認
識処理して自動制御を行うよう構成してなる作業用走行
車において。

前記指標を、走行機体の作業走行行程に対応させて複数
配すると共に、これら各指標には、他の指標から識別で
きるよう識別機能が施されていることを特徴とするもの
である。

そして本発明は、これらの構成によって、作業走行行程
に対応させて指標を設けたものでありながら、これら各
指標の識別を確実にできるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を、作業用走行車の一例である
乗用田植機に実施した場合について、以下、図面に基づ
いて説明する。図面において、１は農用トラクタの走行
機体であって、該走行機体ｌの幅方向中央部には、カメ
ラ２が搭載されているが、このカメラ２で撮影した画像
を認識処理する画像認識処理機能としてＣＣＤ　（Ｃｈ
ａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌａｄ　Ｄｅｖｉｃｅの略、電荷結
合素子）イメージセンサ機能を有しているものであるが
、画像認識の機能としては、ＢＳＯ（光導電性を示す電
気光学結晶のＢｉｉ、Ｓｉｎ、。の略）画像変換素子機
能により行うものであっても勿論良く、本発明はこの様
な画像処理機能に限定されるものではないことは言うま
でもない。

そしてこの様な画像認識処理の制御をするための制御部
３が走行機体１に搭載されている。走行機体１にはさら
に無人走行システム４が搭載されているが、この無人走
行システム４は、前記機体側の制御部３からの制御指令
に基づき、操向制御用アクチュエータ、走行変速切換え
用クラッチ制御用アクチュエータ、植付クラッチ切換え
用アクチュエータ、アクセル制御用アクチュエータ、ブ
レーキ制御用アクチュエータ、作業部昇降制御用アクチ
ュエータ等の各種アクチュエータ類（伺れも図示せず）
に対して必要な制御指令を出力するものであり、さらに
走行機体１には機体側制御部３からの制御信号を出力す
る無線式の送受信機５が搭載されている。

一方、７は圃場の走行機体ｌが走行する前後方向両側の
畦道に配置した指標であって、該指標７は、実施例では
点滅灯によって構成されている。

そしてこれら各指標７の間隔は、走行機体１に装備した
植付作業部８の植付は条数（植付作業部８が例えば４条
植え、５条植え、６条植えであるかによって定められる
）と植付条の条間隔（例えば２８Ｃ！１．３０（！ｌ、
３３のというように設定される株間）とによって設定さ
れるが、実施例のように前後両側に指＃Ａ７を配する場
合に、指標７の間隔は「条間隔Ｘ植付は条数×２」によ
って算出されることになる。

さらに指標７の色（色彩）としては、圃場環境（自然環
境）として、地面が茶色、苗が緑色、稲が黄色、空が白
色、灰色、青色であったりすることを考慮し、これら圃
場環境が有する色彩とは区別される別の色彩が好ましい
ものであり、さらに光の三原色（赤、緑、青）のうちの
どれかであることが好ましい、そこでこの様な配慮から
実施例のものでは赤色の点滅光を発光するように設定さ
れている さらに機体側制御部３における画像処理の原理手法につ
いて実施例のものを簡単に説明する。まずカメラ２によ
って撮影された画像は、縦横「２５６Ｘ２５６画素子」
の素子画像として認識され、そしてこれら素子のうち、
「赤」として認識される素子が幾つあるかをカウントす
ることで、画像中における指標面積が演算され、この演
算された指標面積に基づいて、指標７から走行機体１ま
での距離が算出される。つまりカメラ２が撮影する画像
において、指標７から距離Ｘであるとき、指標７の面積
はＡであると予め算出し、これを設定しておく。この設
定は実際、現場において測定しても良いが、指標７の大
きさが不変であることから計算により予め算出できるこ
とは言うまでもない。ところでこの様にして認識される
指標７の面積は距離の自乗に反比例するものであり、そ
こで実際の走行に際し指標７から距ｍｙの位置に位置す
るとき、認識画像からカウントされる指標７の面積をＢ
とすると、 （ｙ／ｘ）”−Ａ／Ｂ の式が成立し、ここから、 ｙ＝ｘ　（Ａ／Ｂ）”” となり、この様にして走行機体ｌの指標７からの距離を
演算できる。尚、実施例のものは点滅光を画像認識する
ものであるが、この場合に、点減光が消灯状態から点灯
し、そして消灯する過程において、画像認識される指標
面積が変化することになる。そこで機体側制御部３には
、認識される画像認識面積が最大になった時点を識別し
、これを演算に用いるｆａ標面積となるよう設定してお
けば良い。その設定手順として種々の方式があるが、例
えば、前回観測面積に対して今回観測面積が小さくなっ
たか否かをｌｉｉ！測し、小さくなった直前の観測デー
タが最大面積であると認識するように設定することでで
きる。

これに基づいて指標７を日桁した走行機体１の任意の自
動走行制御を行うことができ、例えば走行機体１が反転
位置に達したーと判断された場合に、その旨をブザー等
で報知するようにしても良く、さらには自動旋回制御し
ても良い。無人走行システム４にセットされている場合
には、機体側制御部３から反転位置に達したという制御
指令を無人走行システム４が入力した場合に、植付作業
機１７の昇降、植付クラッチの切換え、ステアリング操
作等、植付作業を中断した後、旋回し、そして植付作業
を再開するのに必要な各種のアクチュエータ制御が行わ
れることは勿論であるが、その詳細については省略する
。また指標を画像認識した位置（座標）が、画像におい
て設定される中央値（中央座標）からずれているか否が
の判断をし。

これに基づいて自動的な操向制御を行うように設定する
こともできる。

ところで前記各指標７を識別する方式はというと、この
実施例においては１作業走行行程に対応する指標７のみ
を通電して点滅させ、他の指標７は消灯状態に維持する
ことで識別できるように設定されている。つまり各指標
７の配線が接続される指標用制御部９は指標７に点灯制
御指令を出力することになるが、それには、例えば機体
回行をステアリング操作角によって検知し、これによ°
って今まで点灯していた指標７に対する点灯制御指令を
消灯制御し、それに代えて次作業行程に対応する指４１
７に対して点灯制御指令を出力するよう制御することに
よって設定できる。

叙述のごとく構成された本発明の実施例において、前述
したように、指標７をカメラ２で撮影した画像に基づい
て指標７からの現在距離やずれ量を算出し、これに基づ
いて種々の作業走行制御を自動的に行うことができるが
、作業行程において目標とする指標７は１点滅していて
、他の消灯している指４＊７からはっきりと識別される
。

この様に本発明においては、畦道に予め配した複数の指
標７のうち、作業行程に対応した指標７を目標にし、こ
れを画像認識処理して作業制御を行うことになるが、現
在の作業行程に対応する指標７は、点滅発光していて、
明らかに他のものと識別され、この結果、同一の指標を
並べた従来のもののように誤った指Ｓ認識をすることが
確実に回避される。

尚、本発明は前記実施例に限定されないものであること
は勿論であって、予め並設された指標間の認識をするに
際し、前記実施例のように指標が点滅発光するものでな
く、常時点灯するものと消灯したものとの区別によって
も識別できることは言うまでもなく、さらには１点滅時
間を変化させたり、発光色を変化させたりしても実施で
きる。

また、並設される複数の指標を識別する手段として、発
光によるものでなく、記号や図形、図柄等の相違によっ
ても実施できる。つまり指標７を、例えば円、三角、逆
三角、四角のように異なった図形や、Ａ、Ｂ、Ｃのよう
に異なった記号にすることによって識別することもでき
、さらには同じ図形等であっても、色彩を赤、青、黄色
、緑のように変化させても識別することができ、これら
を複合的に組合せても良く、そうすることによって多数
の指標の識別が可能になる。そしてこのように図柄等に
よって指標の識別をする場合、指標７を、長尺帯体１０
に描いたものとすれば、該長尺帯体１０を支柱１１に巻
取ることでコンパクト収納と迅速セットとが簡単にでき
るという利点も有る。

因みに各指標を識別する機能としては、総ての指標につ
いて完全に異ならしめる必要は無く、隣接指標、あるい
はその隣の指標までを識別できる程度になっていれば通
常の作業走行においては充分であり、従って例えば三個
の異なった指標を繰返し用いても良いのである。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、走行機体に搭載したカメラで捕えた指標を画像
認識処理し、これに基づいて必要な制御作動を行うに際
し、各作業行程に対応させて複数の指標が予め並設され
ることになるが、これら並設される指標は、他の指標か
ら識別できるよう識別機能が施されており、従って、隣
接する指標を目標とする指標と混同したりする不具合を
確実に回避できて、精度の高い作業走行ができることに
なる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る作業用走行車の指標装置の実施例
を示したものであって、第１図は作業走行状態を平面か
ら見た状態を示す作用説明図、第２図は作業走行状態を
示すパターン図、第３図Ｘ。 Ｙは指標部の概略断面正面図、第４図は制御部の概略正
面図、第５図Ｘ、Ｙは第二実施例の指標部を展開した状
態と収納した状態とを示す正面図、斜視図である。 図中、１は走行機体、２はカメラ、３は制御部、８は紐
状体、９は指標、工１はモータである。 第１図 第２図 ＶＶ　マ　ＷＶＶ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圃場に配した指標を走行機体に設けたカメラで撮影し
   、これを画像認識処理して自動制御を行うよう構成して
   なる作業用走行車において、前記指標を、走行機体の作
   業走行行程に対応させて複数配すると共に、これら各指
   標には、他の指標から識別できるよう識別機能が施され
   ていることを特徴とする作業用走行車の指標装置。