KR20230114263A - Pavement map generation system, pavement work vehicle, pavement map generation method, pavement map generation program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
본 발명의 포장 맵 생성 시스템에, 검출 장치와 맵 생성부가 구비되어 있다. 검출 장치는, 포장 작업차에 마련되고, 포장 작업차의 진행 방향 전방의 전방 영역에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출한다. 포장 작업차에 의한 작업 주행을 행하면서, 검출 장치는 작물의 위치 및 높이를 검출한다. 맵 생성부는, 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성한다.The pavement map generating system of the present invention includes a detecting device and a map generating unit. The detection device is provided on the packaging work vehicle and detects the position and height of an object existing in a forward area ahead of the travel direction of the packaging work vehicle. The detection device detects the position and height of crops while performing work travel by the pavement work vehicle. The map creation unit generates a height map showing the distribution of crop height in the field based on the detection result of the detection device.
Description
본 발명은, 작물 높이를 나타내는 높이 맵을 생성하는 포장 맵 생성 시스템, 포장 작업차, 포장 맵 생성 방법, 포장 맵 생성 프로그램, 및 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a pavement map generating system for generating a height map indicating crop height, a pavement work vehicle, a pavement map generating method, a pavement map generating program, and a recording medium.
예를 들어 특허문헌 1에서는, 포장 작업차(문헌에서는 「콤바인」)에 마련된 검출 장치(문헌에서는 「촬상부」)와, 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 포장의 작물의 상태를 나타내는 맵(문헌에서는 「수량 맵」, 「식미 맵」)을 생성하는 맵 생성부(문헌에서는 「수확 정보 생성부」)가 구비되어 있다.For example, in
그런데 일본 특허 공개 제2019-008536호 공보의 검출 장치는, 예를 들어 작물의 도복 상태를 검출 가능하게 구성되어 있지만, 검출 장치의 검출 결과로부터 포장에 있어서의 작물 높이를 산출하는 구성은 개시되어 있지 않다. 근년의 정밀 농업에 있어서, 작물의 생육 상황을 파악하기 위해, 작물 높이를 데이터로서 관리하는 구성이 바람직하지만, 종래 기술에서는, 포장 작업차에 의한 작업 주행 중에 작물 높이를 취득하는 기술이 존재하지 않았다.By the way, although the detection device of Unexamined-Japanese-Patent No. 2019-008536 is configured to be able to detect, for example, the lodging state of crops, a configuration for calculating the crop height in the field from the detection result of the detection device is not disclosed. not. In recent precision agriculture, in order to grasp the growth conditions of crops, it is desirable to manage crop heights as data. However, in the prior art, there is no technology for obtaining crop heights while a pavement vehicle is running. .
본 발명은, 포장 작업차로 작업 주행하면서 작물 높이를 취득 가능한 포장 맵 생성 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a pavement map generation system capable of obtaining crop height while working on a pavement work vehicle.
본 발명의 포장 맵 생성 시스템에서는, 포장 작업차에 마련되고, 상기 포장 작업차에 의한 작업 주행을 행하면서, 상기 포장 작업차의 진행 방향 전방의 전방 영역에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출하는 검출 장치와, 상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.In the pavement map generating system of the present invention, it is provided on a pavement work vehicle and detects the position and height of an object existing in a front area in the forward direction of the pavement work vehicle while performing work travel by the pavement work vehicle. It is characterized by comprising a detection device and a map generating unit that generates a height map representing the distribution of crop height in the field based on the detection result of the detection device.
본 발명에 의하면, 포장 작업차에 마련된 검출 장치는, 포장 작업차에 의한 작업 주행이 행해지는 동안, 작물의 위치 및 높이를 검출 가능하도록 구성되어 있다. 이 점으로부터, 포장 작업차가 포장을 망라하는 상태에서 작업 주행을 행함으로써, 검출 장치는 포장 전체의 작물의 위치 및 높이를 검출할 수 있다. 그리고 포장에 있어서의 작물 높이가 취득되어, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자는 작물 높이를 차기의 농업 계획에 활용할 수 있다. 이에 의해, 포장 작업차로 작업 주행하면서 작물 높이를 취득 가능한 포장 맵 생성 시스템이 실현된다.According to the present invention, the detection device provided in the packaging work vehicle is configured to be able to detect the position and height of crops while the work travel by the packaging work vehicle is performed. From this point of view, by carrying out work travel in a state where the field work vehicle covers the field, the detection device can detect the position and height of crops in the entire field. And the height of the crop in the field is obtained, so that, for example, a worker or manager of the field can utilize the height of the crop in the next agricultural plan. This realizes a pavement map generation system capable of obtaining the height of crops while the pavement work vehicle is running.
상술한 포장 맵 생성 시스템의 기술적 특징은, 포장 작업차에도 적용 가능하다. 이 경우에 있어서의 포장 작업차에서는, 작업 주행을 행하면서, 진행 방향 전방의 전방 영역에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출하는 검출 장치와, 상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The technical features of the pavement map generation system described above are also applicable to pavement work vehicles. In the pavement work vehicle in this case, while performing work travel, a detection device for detecting the position and height of an object existing in the front area in the forward direction, and based on the detection result of the detection device, in the pavement It is characterized in that a map generating unit for generating a height map representing the distribution of crop heights is provided.
상술한 포장 맵 생성 시스템의 기술적 특징은, 포장 맵 생성 방법에도 적용 가능하다. 이 경우에 있어서의 포장 맵 생성 방법은, 상기 포장 작업차에 의한 작업 주행을 행하면서, 상기 포장 작업차의 진행 방향 전방의 전방 영역에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출하는 검출 스텝과, 상기 검출 스텝에 있어서의 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한다.Technical features of the pavement map generating system described above are also applicable to the pavement map generating method. A pavement map generation method in this case includes a detection step of detecting the position and height of an object existing in a front area in the forward direction of the pavement work vehicle while the pavement work vehicle is traveling, It is characterized by including a map generation step of generating a height map representing the distribution of crop height in the field based on the detection result in the detection step.
상술한 포장 맵 생성 시스템의 기술적 특징은, 포장 맵 생성 프로그램에도 적용 가능하다. 또한, 이 기술적 특징을 갖는 포장 맵 생성 프로그램이 기록된 광 디스크나 자기 디스크, 반도체 메모리 등의 기록 매체도 본 발명의 구성에 포함된다. 이 경우에 있어서의 포장 맵 생성 프로그램은, 상기 포장 작업차에 의한 작업 주행을 행하면서, 상기 포장 작업차의 진행 방향 전방의 전방 영역에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출하는 검출 기능과, 상기 검출 기능에 의한 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성 기능을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.The technical features of the above-described pavement map generating system are also applicable to a pavement map generating program. In addition, a recording medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor memory on which a pavement map generating program having these technical characteristics is recorded is also included in the configuration of the present invention. The pavement map generation program in this case includes a detection function for detecting the position and height of an object existing in a front area in the forward direction of the pavement work vehicle while the pavement work vehicle is traveling, and It is characterized by causing a computer to execute a map generation function for generating a height map representing the distribution of crop heights in the field based on a detection result by the detection function.
본 발명에 있어서, 상기 맵 생성부는, 포장을 복수의 미소 구획으로 구분하여, 상기 미소 구획 단위로 상기 작물 높이를 나타내도록, 상기 높이 맵을 생성하면 적합하다.In the present invention, it is suitable if the map generating unit divides the field into a plurality of micro-divisions and generates the height map so as to indicate the height of the crop in units of the micro-divisions.
본 구성에 의해, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포도가 미소 구획 단위로 취득 가능해져, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자는 당해 분포도를 차기의 농업 계획에 활용할 수 있다.With this configuration, the distribution map of crop height in the field can be acquired in units of microdivisions, and for example, the worker or manager of the field can utilize the distribution map for the next agricultural plan.
본 발명에 있어서, 상기 맵 생성부는, 상기 미소 구획의 범위 내에 존재하는 작물의 상기 작물 높이의 평균값을 산출하고, 상기 평균값을 상기 미소 구획에 있어서의 상기 작물 높이로 하면 적합하다.In the present invention, it is preferable that the map generating unit calculates an average value of the crop heights of crop plants existing within the range of the micro-division, and the average value is the height of the crop in the micro-division.
미소 구획의 범위 내에 존재하는 작물의 하나하나의 작물 높이가 높이 맵에 표시되면, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자는, 포장에 있어서의 작물 높이의 변동을 직감적으로 파악하기 어려워진다. 본 구성이라면, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자는, 미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이를 평균값으로 관리 가능해져, 작물의 상태나 경향을 용이하게 분석할 수 있다.If the crop height of each crop existing within the range of the microdivision is displayed on the height map, for example, it becomes difficult for field workers or managers to intuitively grasp fluctuations in crop height in the field. With this configuration, for example, a field worker or manager can manage crop heights in micro-division units as an average value, and can easily analyze the state and trend of crops.
본 발명에 있어서, 상기 맵 생성부는, 상기 미소 구획의 크기를 임의로 변경 가능하게 구성되어 있으면 적합하다.In the present invention, it is preferable if the map generating unit is configured to be capable of arbitrarily changing the size of the micro-segments.
본 구성에 의해, 높이 맵에 있어서의 미소 구획의 크기가, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자의 요망에 맞추어 임기응변으로 변경된다. 이에 의해, 높이 맵이, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자에게 있어서 사용하기 쉬운 것이 된다.According to this configuration, the size of the microdivision in the height map is changed ad hocly according to the request of the operator or manager of the pavement, for example. Thereby, a height map becomes easy to use for a worker or manager of a pavement, for example.
본 발명에 있어서, 상기 맵 생성부는, 상기 작물 높이를 복수의 단계로 레벨을 나누어 상기 높이 맵을 생성하면 적합하다.In the present invention, it is suitable for the map generation unit to generate the height map by dividing the crop height into a plurality of levels.
본 구성이라면, 높이 맵에 포함되는 작물 높이를 복수의 단계로 레벨을 나눌 수 있기 때문에, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자는, 포장에 있어서의 작물 높이의 변동을 한눈에 파악할 수 있다.With this configuration, since the crop height included in the height map can be divided into levels in a plurality of steps, for example, a field worker or manager can grasp the fluctuation of crop height in the field at a glance.
본 발명에 있어서, 상기 검출 장치는, 포장을 촬상하는 촬상 장치를 갖고, 상기 맵 생성부는, 상기 촬상 장치로 촬상한 촬상 정보에 기초하여 작물의 도복 상태를 검출하고, 상기 도복 상태를 상기 높이 맵에 반영시키면 적합하다.In the present invention, the detection device has an imaging device that captures an image of the field, and the map generating unit detects the uniform state of crops based on image information captured by the image capturing device, and converts the uniform state into the height map It is suitable if reflected in
본 구성이라면, 포장을 촬상하는 촬상 장치에 의해, 색 정보를 포함하는 촬상 정보의 취득이 가능해져, 높이 맵에 작물의 도복 상태를 부가하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 예를 들어 포장의 작업자나 관리자는, 도복 작물의 위치 및 높이를, 도복 정도로서 파악할 수 있어, 도복 작물의 도복 정도를 차기의 농업 계획에 활용할 수 있다.With this configuration, it is possible to acquire imaging information including color information by the imaging device that captures an image of the field, and it becomes possible to add the uniform state of crops to the height map. Thereby, for example, a field worker or manager can grasp the position and height of a cloak crop as a lodging degree, and can utilize the lodging degree of a cloak crop for the next agricultural plan.
본 발명에 있어서, 상기 맵 생성부는, 포장에 있어서의 작물의 상기 작물 높이의 평균값을 산출하고, 상기 작물 높이와 상기 평균값의 비율에 기초하여 작물의 도복 상태를 검출하여, 상기 도복 상태를 상기 높이 맵에 반영시키면 적합하다.In the present invention, the map generating unit calculates an average value of the crop heights of the crops in the field, detects a lodging state of the crop based on a ratio of the crop height and the average value, and determines the lodging state to be the height of the crop. It is appropriate to reflect it on the map.
본 구성이라면, 예를 들어 상술한 촬상 장치로 도복 작물을 검출할 수 없었던 경우라도, 포장 중 당해 평균값보다 낮은 영역에 있어서, 당해 평균값에 대한 작물 높이의 괴리 정도에 기초하여 작물의 도복 상태의 검출이 가능해진다.With this configuration, for example, even if the above-described imaging device cannot detect a lodging crop, in a region lower than the average value during pavement, based on the degree of deviation of the height of the crop from the average value, detection of the lodging state of the crop this becomes possible
본 발명에 있어서, 상기 검출 장치는, 포장을 촬상하는 촬상 장치를 갖고, 상기 맵 생성부는, 상기 촬상 장치로 촬상한 촬상 정보에 기초하여 포장에 있어서의 잡초를 검출하고, 상기 평균값의 산출에 있어서 상기 잡초에 관한 데이터를 제외하고 나서 상기 평균값을 산출하면 적합하다.In the present invention, the detection device has an imaging device that captures an image of the field, and the map generating unit detects weeds in the field based on image information captured by the imaging device, and in calculating the average value It is appropriate to calculate the average value after excluding the weed-related data.
본 구성에 의해, 작물 높이의 평균값의 산출 정밀도가 향상된다.With this structure, the calculation precision of the average value of crop height is improved.
도 1은 수확기의 전체 측면도이다.
도 2는 수확기의 전체 평면도이다.
도 3은 포장 맵 생성 시스템의 제어 블록도이다.
도 4는 제1 검출 장치 및 제2 검출 장치의 검출 결과에 관한 데이터의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 높이 맵의 일례를 도시하는 모식도이다.1 is an overall side view of a harvester.
2 is an overall plan view of the harvester.
3 is a control block diagram of a pavement map generating system.
4 is a diagram showing an example of data related to detection results of the first detection device and the second detection device.
5 is a schematic diagram showing an example of a height map.
도 1은 본 실시 형태에 관한 콤바인(1)의 전체 좌측면도이다. 도 2는 본 실시 형태에 관한 콤바인(1)의 전체 평면도이다. 도 3은 콤바인(1)에 마련되는 제어계의 구성을 도시하는 블록도이다. 또한, 이하에서는, 포장 작업차의 일례로서, 수확된 작물의 전간을 탈곡 장치에 투입하는 콤바인, 소위 보통형 콤바인을 예로 들어 설명한다. 물론, 콤바인(1)은 자탈형 콤바인이어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 크롤러식의 콤바인을 예로 들어 설명하는데, 휠식의 콤바인이어도 된다. 콤바인(1)에, 기체(2)와, 좌우 한 쌍의 크롤러식의 주행 장치(11)가 구비되어 있다. 기체(2)에, 탑승부(12)와, 탈곡 장치(13)와, 곡립 탱크(14)와, 수확부(15)와, 반송 장치(16)와, 곡립 배출 장치(18)가 구비되어 있다.1 is an overall left side view of the
여기서, 이해를 용이하게 하기 위해, 본 실시 형태에서는, 특별히 언급이 없는 한, 『전』(도 1 및 도 2에 나타내는 화살표 『F』의 방향)은 기체 전후 방향(주행 방향)에 있어서의 전방을 의미하고, 『후』(도 1 및 도 2에 나타내는 화살표 『B』의 방향)는 기체 전후 방향(주행 방향)에 있어서의 후방을 의미한다. 또한, 『상』(도 1에 나타내는 화살표 『U』의 방향) 및 『하』(도 1에 나타내는 화살표 『D』의 방향)는 기체(2)의 연직 방향(수직 방향)에서의 위치 관계이며, 지상 높이에 있어서의 관계를 나타낸다. 또한, 『좌』(도 2에 있어서의 화살표 『L』의 방향)는 기체 좌측, 『우』(도 2에 있어서의 화살표 『R』의 방향)는 기체 우측이다. 기체 좌우 방향과 기체 횡방향의 각각은, 기체 전후 방향에 직교하는 기체 횡단 방향(기체 폭 방향)을 의미한다. 기체(2)의 좌우 방향을 정의할 때는, 기체 진행 방향에서 본 상태에서 좌우를 정의한다.Here, for ease of understanding, in this embodiment, unless otherwise specified, "front" (the direction of the arrow "F" shown in Figs. 1 and 2) is forward in the front-back direction (running direction) of the aircraft. , and "rear" (the direction of the arrow "B" shown in Figs. 1 and 2) means the rear in the front-back direction (running direction) of the aircraft. In addition, "upper" (direction of arrow "U" shown in Fig. 1) and "lower" (direction of arrow "D" shown in Fig. 1) are positional relationships in the vertical direction (vertical direction) of
주행 장치(11)는 콤바인(1)의 하부에 구비되어 있다. 주행 장치(11)는 좌우 한 쌍의 크롤러 주행 기구를 갖고, 콤바인(1)은 주행 장치(11)에 의해 포장을 주행 가능하다. 포장이란, 콤바인(1)이 작업 주행을 행하는 작업지이다. 본 실시 형태에서는, 작업 주행은 콤바인(1)의 수확 작업을 의미한다. 탑승부(12), 탈곡 장치(13), 곡립 탱크(14)는 주행 장치(11)보다 상측에 구비되고, 이것들은 기체(2)의 상부로서 구성되어 있다. 콤바인(1)의 탑승자나 콤바인(1)의 작업을 감시하는 감시자가, 탑승부(12)에 탑승 가능하다. 탑승부(12)의 하방에 구동용의 엔진(도시하지 않음)이 구비되어 있다. 곡립 배출 장치(18)는 곡립 탱크(14)의 후방 하부에 연결되어 있다.The
수확부(15)는 포장의 식립 작물을 수확한다. 식립 작물은, 예를 들어 벼나 보리 등의 식립 곡간이다. 그리고, 콤바인(1)은 수확부(15)에 의해 포장의 식립 작물을 수확하면서 주행 장치(11)에 의해 주행하는 작업 주행이 가능하다. 반송 장치(16)는 수확부(15)보다 후방측에 인접하여 마련되어 있다. 수확부(15) 및 반송 장치(16)는 실린더(15H)의 신축 동작에 의해 상하 승강 가능하도록, 기체(2)의 전방부에 지지되어 있다.The
수확부(15)에, 수확 프레임(15A)과, 긁어들임 릴(15B)과, 횡 이송 오거(15C)와, 바리캉 형상의 절단날(15D)이 구비되어 있다. 긁어들임 릴(15B)은, 기체 횡방향 축심 주위로 회전 가능하게 구성되어 있다. 긁어들임 릴(15B)은, 포장으로부터 식립 작물을 수확할 때, 식립 작물 중 선단 부근의 개소를 후방을 향해 긁어들인다. 절단날(15D)은, 긁어들임 릴(15B)에 의해 후방으로 긁어들여진 식립 작물의 밑동측 부분을 절단한다. 횡 이송 오거(15C)는, 기체 횡방향 축심으로 회전 구동하고, 절단날(15D)에 의한 절단 후의 수확 작물을 좌우 방향의 중간측으로 횡 이송 하여 끌어 모아 후방의 반송 장치(16)를 향해 송출한다.The
수확부(15)에 의해 수확된 작물(예를 들어 예취 곡간)의 전간은, 반송 장치(16)에 의해 탈곡 장치(13)로 반송된다. 수확된 작물의 전간은 탈곡 장치(13)에 투입되어 탈곡 처리된다. 탈곡 처리에 의해 얻어진 곡립은, 곡립 탱크(14)에 저류된다. 곡립 탱크(14)에 저류된 곡립은, 필요에 따라서, 곡립 배출 장치(18)에 의해 기외로 배출된다.Harvesting crops (for example, harvested grain stems) harvested by the
탑승부(12)의 전방 상부에 제1 검출 장치(21)와 제2 검출 장치(22)가 구비되어 있다. 제1 검출 장치(21) 및 제2 검출 장치(22)는, 본 발명의 『검출 장치』이다. 제1 검출 장치(21)는 물체의 공간 위치를 측정하는 물체 위치 계측기이다. 제1 검출 장치(21)의 측정 방식에는, 초음파 측정 방식, 스테레오 매칭 측정 방식, ToF(Time of Flight) 측정 방식 등이 사용된다. 본 실시 형태에서는, 제1 검출 장치(21)는, 진행 방향 전방을 향해, 적어도 전파보다 파장이 짧은 전자파를 송출하고, 당해 전자파가 물체에서 반사한 반사파에 기초하여 물체의 위치 및 높이를 검출한다. 적어도 전파보다 파장이 짧은 전자파는, 예를 들어 300만 메가Hz 이하의 주파수의 전자파이다. 제1 검출 장치(21)는, 이러한 전자파를 송출한 방향과, 당해 전자파를 송출하고 나서 물체에서 반사한 전자파의 반사파를 수신할 때까지의 시간에 기초하여 물체의 위치 및 높이를 검출한다. 이러한 제1 검출 장치(21)는 ToF 측정 방식인 이차원 스캔 LiDAR가 사용된다. 물론, 이차원 스캔 LiDAR 대신에 삼차원 스캔 LiDAR가 사용되어도 된다. 제1 검출 장치(21)의 검출 결과에 따른 점군 데이터를 연산함으로써 기체 전방의 식립 작물의 작물 높이(공간 위치)가 얻어진다.A
제2 검출 장치(22)는 소위 카메라이며, 본 발명의 『촬상 장치』이다. 제2 검출 장치(22)는 포장 중 적어도 제1 검출 장치(21)의 검출 대상 범위를 포함하는 기체(2)의 진행 방향 전방의 영역을 촬영하여 RGB의 색 정보를 포함하는 촬상 화상을 취득한다.The
도 1 및 도 2에 도시되는 전방 영역(FR)은, 포장에 있어서의 기체(2)의 진행 방향 전방의 미작업 영역(미수확 식립 작물의 영역)이다. 전방 영역(FR)은, 제1 검출 장치(21)의 검출 대상이며, 제2 검출 장치(22)의 촬상 대상이다. 제1 검출 장치(21)는 전방 영역(FR)에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출한다. 제2 검출 장치(22)는 전방 영역(FR)을 촬상한다. 기체(2)의 진행 방향 전방의 전방 영역(FR)이란, 본 실시 형태에서는 수확부(15)의 진행 방향 전방의 영역이 상당하고, 도 1 및 도 2에 있어서, 일점쇄선으로 나타내어지는 영역이 상당한다.The front area FR shown in FIGS. 1 and 2 is an unworked area (area of unharvested planted crops) forward in the traveling direction of the
도 1 및 도 2에는, 제1 검출 장치(21)에 의해 검출되는 식립 작물의 예가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2의 예에서는, 그 포장에 있어서 기준이 되는 높이를 갖는 표준 식립 작물군 Z0과, 표준 식립 작물군 Z0보다 높이가 낮은 짧은 작물군 Z1과, 도복 식립 작물군 Z2가 도시되어 있다.1 and 2 show examples of planted crops detected by the
탑승부(12)의 천장부에는, 위성 측위 모듈(80)이 마련된다. 위성 측위 모듈(80)은 인공위성 GS로부터의 GNSS(글로벌 내비게이션 새틀라이트 시스템)의 신호(GPS 신호를 포함함)를 수신하여 자차 위치를 취득한다. 또한, 위성 측위 모듈(80)에 의한 위성 항법을 보완하기 위해, 자이로 가속도 센서나 자기 방위 센서를 내장한 관성 항법 유닛이 위성 측위 모듈(80)에 내장되어 있다. 물론, 관성 항법 유닛은, 콤바인(1)에 있어서 위성 측위 모듈(80)과 다른 개소에 배치되어도 된다.A
〔포장 맵 생성 시스템의 구성〕[Configuration of Pavement Map Generation System]
도 3에, 본 발명의 포장 맵 생성 시스템의 블록 계통도가 도시된다. 본 발명의 포장 맵 생성 시스템에, 상술한 제1 검출 장치(21)와, 상술한 제2 검출 장치(22)와, 특징 데이터 생성부(30)와, 맵 데이터 생성부(31)와, 맵 관리부(32)와, 자차 위치 산출부(33)와, 표시 장치(34)와, 상술한 위성 측위 모듈(80)이 구비되어 있다. 맵 데이터 생성부(31) 및 맵 관리부(32)는, 본 발명의 『맵 생성부』이다.3, a block system diagram of the pavement map generating system of the present invention is shown. In the pavement map generation system of the present invention, the above-described
콤바인(1)에, 도시하지 않은 제어 유닛이 구비되고, 당해 제어 유닛은, 예를 들어 복수의 ECU의 집합체에 의해 구성되어 있다. 본 발명의 포장 맵 생성 시스템에, 콤바인(1)의 제어 유닛이 포함된다.The
본 발명의 포장 맵 생성 시스템의 일부로서, 예를 들어 관리 컴퓨터가 구비되어 있다. 관리 컴퓨터는, 예를 들어 데이터베이스를 관리하는 서버(클라우드 서버 등)여도 되고, 작업자나 포장 감리자가 휴대하는 휴대형 컴퓨터나 다기능 휴대 전화여도 된다. 그리고 콤바인(1)의 제어 유닛과, 관리 컴퓨터의 각각이 인터넷 통신 네트워크를 통해 접속되고, 서로 데이터의 통신이 행해지고 있다.As a part of the pavement map generating system of the present invention, a management computer is provided, for example. The management computer may be, for example, a server that manages a database (a cloud server or the like), or may be a portable computer or multifunctional mobile phone carried by workers or packaging supervisors. And each of the control unit of the
본 발명의 포장 맵 생성 시스템에, 콤바인(1)의 제어 유닛과, 관리 컴퓨터가 포함된다. 또한, 포장 맵 생성 시스템에, 콤바인(1)의 제어 유닛과, 관리 컴퓨터에 추가하여, 관리 컴퓨터에 접속하는 클라이언트 단말기가 포함되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 특징 데이터 생성부(30)와, 맵 데이터 생성부(31)와, 자차 위치 산출부(33)는 콤바인(1)의 제어 유닛의 일부로서 내장된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 맵 관리부(32)가 관리 컴퓨터부로서 내장된다. 또한, 특징 데이터 생성부(30)와 맵 데이터 생성부(31)와 자차 위치 산출부(33)가 관리 컴퓨터부로서 내장되어도 되고, 맵 관리부(32)가 콤바인(1)의 제어 유닛의 일부로서 내장되어도 된다.The control unit of the
위성 측위 모듈(80)로부터 출력된 측위 데이터는, 자차 위치 산출부(33)에 입력된다. 자차 위치 산출부(33)는, 위성 측위 모듈(80)로부터의 측위 데이터에 기초하여 자차 위치를 산출한다. 또한, 콤바인(1)은 자동 조타도 가능하다. 자동 조타의 경우, 예를 들어 콤바인(1)의 제어 유닛에 의해 설정된 목표 주행 경로와, 자차 위치 산출부(33)에 의해 산출된 자차 위치에 기초하여, 콤바인(1)의 제어 유닛은, 조타나 차속에 관한 제어를 주행 장치(11)에 대해 행한다.The positioning data output from the
제2 검출 장치(22)로부터 출력된 화상 데이터는, 특징 데이터 생성부(30)로 보내진다. 촬상 화상에는 색 정보가 포함되어 있으므로, 특징 데이터 생성부(30)는, 뉴럴 네트워크를 포함하는 화상 인식 등의 기술을 사용하여 식립 작물을 인식하고, 식립 작물의 색 정보나 자세를 포함하는 특징 데이터를 생성 가능하다. 제2 검출 장치(22)로부터 보내지는 화상 데이터에 색 정보가 포함된다. 특징 데이터 생성부(30)는, 이 화상 데이터로부터, 포장에 있어서의 미수확 식립 작물의 영역, 도복 작물 영역, 도복 작물의 도복 방향(도복의 방향), 수확 완료 영역, 두렁 영역, 잡초 영역(작물 영역에 잡초가 혼재하는 경우도 포함됨) 등을 구분한다. 그리고 특징 데이터 생성부(30)는, 상술한 구분된 영역이나 도복 방향 등이 포함되는 특징 데이터를 생성한다. 특징 데이터 생성부(30)에 의해 생성된 특징 데이터는, 맵 데이터 생성부(31)로 보내진다.The image data output from the
제1 검출 장치(21)로부터 출력된 점군 데이터는, 맵 데이터 생성부(31)로 보내진다. 맵 데이터 생성부(31)는, 제1 검출 장치(21)의 검출 결과와 제2 검출 장치(22)의 검출 결과에 기초하여, 도 1 및 도 2에 도시되는 전방 영역(FR)의 작물의 상태를 검출하고, 높이 맵을 생성한다. 본 실시 형태에서는, 제1 검출 장치(21)의 검출 결과는 점군 데이터이며, 제2 검출 장치(22)의 검출 결과는, 특징 데이터 생성부(30)에 의해 작성된 특징 데이터이다.The point cloud data output from the
맵 데이터 생성부(31)는, 제1 검출 장치(21)로부터의 점군 데이터를 사용하여 기체(2)의 진행 방향 전방에 식립되는 수확 전의 식립 작물의 실제 높이를 구한다. 또한, 상세에 관해서는 도 4에 기초하여 후술하는데, 맵 데이터 생성부(31)는, 특징 데이터 생성부(30)에 의해 생성된 특징 데이터를 점군 데이터에 부여한다. 특징 데이터에 색 정보가 포함된다. 맵 데이터 생성부(31)는, 색 정보가 부여된 점군 데이터를 분석하여 식립 작물의 선단부(이삭 끝 등)의 높이를 보다 정확하게 구한다. 그리고 맵 데이터 생성부(31)는, 작물 높이, 도복 정보, 잡초 등에 관한 검출 정보를 포함하는 높이 맵을 생성한다. 생성된 높이 맵은, 맵 데이터 생성부(31)로부터 맵 관리부(32)로 보내진다.The map
맵 관리부(32)는, 포장을 복수의 미소 구획으로 구분하여, 미소 구획 단위로 작물 높이를 나타내도록, 높이 맵을 생성한다. 미소 구획은, 콤바인(1)의 작업 폭에 따른 단위 주행량당의 구획이다. 미소 구획 단위의 작물 높이, 도복 정보, 잡초 등에 관한 검출 정보가, 맵 관리부(32)에 의해 산출된다. 그리고, 미소 구획 단위의 작물 높이, 도복 정보, 잡초 등에 관한 검출 정보가 표시 장치(34)에 표시된다. 표시 장치(34)는, 상술한 관리 컴퓨터의 디스플레이여도 되고, 작업자나 포장 감리자가 휴대하는 휴대형 컴퓨터나 다기능 휴대 전화여도 된다. 표시 장치(34)가 휴대형 컴퓨터나 다기능 휴대 전화인 경우, 맵 관리부(32)와, 표시 장치(34)의 각각이 무선 인터넷 통신 네트워크를 통해 접속되고, 서로 데이터의 통신이 행해진다.The
〔높이 맵의 상세에 대해서〕[About the details of the height map]
본 실시 형태에서는, 맵 데이터 생성부(31)는, 제1 검출 장치(21)의 검출 결과와 제2 검출 장치(22)의 검출 결과에 기초하여, 작물 높이 및 도복 상태를 검출하고, 높이 맵을 생성한다.In this embodiment, based on the detection result of the
도 4의 (A)에는 제2 검출 장치(22)의 검출 결과, 즉 촬상 화상의 일례가 도시된다. 도 4의 (A)에 있어서의 촬상 화상의 우측 부분에는 식립 작물(직립한 곡간)이 자라고 있는 식립 작물 영역(61)이 포함되고, 촬상 화상에 있어서의 그 이외의 부분에는 도복 작물이 자라고 있는 도복 작물 영역(62)이 포함된다. 도 4의 (A)에 도시되는 식립 작물 영역(61)은, 도 1 및 도 2에 도시되는 표준 식립 작물군 Z0 또는 짧은 작물군 Z1에 상당한다. 또한, 도 4의 (A)에 도시되는 도복 작물 영역(62)은, 도 1 및 도 2에 도시되는 도복 식립 작물군 Z2에 상당한다. 또한, 식립 작물 영역(61)과 도복 작물 영역(62)의 경계 부분(경계 영역(63))에는, 도복 작물 영역(62)에 있어서 작물이 도복함으로써 나타난 식립 작물 영역(61)의 식립 작물의 측부나, 식립 작물과 도복 작물 사이의 높이를 갖는 작물이 찍혀 있다.4(A) shows a detection result of the
상술한 바와 같이, 특징 데이터 생성부(30)는, 뉴럴 네트워크를 포함하는 화상 인식 등의 기술을 사용하여, 화상 데이터로부터 포장에 있어서의 미수확 식립 작물의 영역, 도복 작물 영역, 수확 완료 영역, 두렁 영역, 잡초 영역 등을 식별 가능하게 구성되어 있다. 도 4의 (A)에 도시되는 예에서는, 특징 데이터 생성부(30)는 식립 작물 영역(61)과, 도복 작물 영역(62)과, 경계 영역(63)으로 구분 처리하여 특징 데이터를 생성한다. 환언하면, 도 4의 (A)에 도시되는 촬상 화상에 기초하여 생성된 특징 데이터에, 식립 작물 영역(61)과, 도복 작물 영역(62)과, 경계 영역(63)이 포함된다. 또한, 이 생성된 특징 데이터에, 도복 작물 영역(62)에 있어서의 도복 작물의 도복 방향도 포함된다.As described above, the feature
도 4의 (B)에는, 도 4의 (A)의 촬상 화상의 촬상 범위를 검출 대상으로 한 제1 검출 장치(21)의 검출 결과가 도시된다. 도 4의 (B)는, 이차원 스캔 LiDAR에 의해 검출된 물체(작물의 두정부나 측부)를 나타내는 점군 데이터이다. 이차원 스캔 LiDAR에 의한 점군 데이터는, 검출 대상에 있어서 노출되어 있는 부분이 검출된 것이다. 이 때문에, 포장에 있어서의 식립 작물 영역(61)에 상당하는 포장면으로부터 얻어진 점군 데이터(71)와, 포장에 있어서의 도복 작물 영역(62)에 상당하는 포장면으로부터 얻어진 점군 데이터(72)에서 각각의 점군 데이터에 기초하는 물체의 높이를 나타내는 높이 정보가 서로 다르다. 마찬가지로, 포장에 있어서의 경계 영역(63)에 상당하는 포장면으로부터 얻어진 점군 데이터(73)에 기초하는 물체의 높이를 나타내는 높이 정보도, 점군 데이터(71) 및 점군 데이터(72)에 기초하는 물체의 높이를 나타내는 높이 정보와 서로 다르다.FIG. 4(B) shows the detection result of the
맵 데이터 생성부(31)는, 도 4의 (B)에 도시되는 점군 데이터(71, 72, 73)에, 도 4의 (A)에 도시되는 촬상 화상에 기초하여 생성된 특징 데이터를 부여한다. 그리고 맵 데이터 생성부(31)는, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이, 특징 데이터(색 정보)가 부여된 점군 데이터(81, 82, 83)를 생성한다. 즉, 도 4의 (A)에 도시되는 촬상 화상과, 도 4의 (B)에 도시되는 점군 데이터(71, 72, 73)에 기초하여, 색 정보가 부여된 점군 데이터(81, 82, 83)가 도 4의 (C)에 도시된다.The map
도 4의 (C)의 점군 데이터(81)는, 점군 데이터(71)와 동일한 높이 정보를 갖고, 또한, 식립 작물 영역(61)과 동일한 색 정보를 갖는다. 또한, 도 4의 (C)의 점군 데이터(82)는, 점군 데이터(72)와 동일한 높이 정보를 갖고, 또한, 도복 작물 영역(62)과 동일한 색 정보를 갖는다. 또한, 도 4의 (C)의 점군 데이터(83)는, 점군 데이터(73)와 동일한 높이 정보를 갖고, 또한, 경계 영역(63)과 동일한 색 정보를 갖는다. 점군 데이터(81, 82, 83)의 각각이 갖는 높이 정보는, 절댓값이어도 되고, 상대값이어도 된다.The point cloud data 81 of FIG. 4(C) has the same height information as the point cloud data 71 and the same color information as the planted crop area 61. The point cloud data 82 in FIG. 4(C) has the same height information as the point cloud data 72 and the same color information as the uniform crop area 62. The point cloud data 83 of FIG. 4(C) has the same height information as the point cloud data 73 and the same color information as the border area 63. The height information each of the point cloud data 81, 82, 83 has may be an absolute value or a relative value.
도 4의 (C)의 예에서는, 식립 작물이 자라고 있는 영역(높이가 높은 영역)이 점군 데이터(81)에 기초하여 황색 기조(황기조)의 색으로 착색된다. 또한, 도 4의 (C)의 예에서는, 도복 작물이 자라고 있는 영역(높이가 낮은 영역)이 점군 데이터(82)에 기초하여 청색 기조(청기조)의 색으로 착색된다. 덧붙여, 도 4의 (C)의 예에서는, 식립 작물의 높이와 도복 작물의 높이 사이의 높이를 갖는 작물이 자라고 있는 영역이나, 식립 작물의 측부가 보이는 영역(중간대의 영역)은, 점군 데이터(83)에 기초하여 녹색 기조(녹기조)의 색으로 착색된다. 이러한 착색은, 검출 결과에 두렁이 포함되어 있는 경우나, 작물을 예취한 후의 영역이 포함되어 있는 경우에 있어서도, 각각에 대응한 색으로 행하면 된다. 나아가, 도복 작물이 자라고 있는 영역(높이가 낮은 영역)이, 「직립 상태」 및 「도복 상태」 외에도, 후술하는 「약간 도복」이나 「완전 도복(이삭 끝이 포장면에 접할 정도로 도복한 상태)」을 나타내는 상태마다 착색되어도 된다. 맵 데이터 생성부(31)는, 이러한 색 정보가 부여된 점군 데이터(81, 82, 83)에 기초하여, 포장에 있어서 작물이 자라고 있는 상태를 적절하게 판정할 수 있다.In the example of FIG. 4(C) , the area where planted crops are grown (region with high height) is colored in a yellow tone color based on the point cloud data 81. Further, in the example of FIG. 4(C), the region (low height region) where the lodging crop is grown is colored in a blue tone (blue tone) color based on the point cloud data 82. In addition, in the example of FIG. 4 (C), the area in which crops having a height between the height of the planted crop and the height of the lodging crop are grown, and the area where the side of the planted crop is visible (intermediate zone area) is the point group data ( 83), it is colored in a green tone (melting tone) color. Such coloring may be performed with a color corresponding to each, even when the detection result includes a moat or a region after harvesting crops. Further, in addition to the “upright state” and “cloaked state”, the area where the lodging crop is growing (area with low height) is “slightly covered” or “completely covered (a state in which the tip of the ear is in contact with the pavement surface)”, as described later. ” may be colored for each state. The
제1 검출 장치(21)의 검출 결과는 경시적으로 맵 데이터 생성부(31)로 보내지고, 제2 검출 장치(22)의 검출 결과는 경시적으로 특징 데이터 생성부(30)로 보내진다. 동시에, 콤바인(1)의 자차 위치가 자차 위치 산출부(33)에 의해 경시적으로 취득된다. 맵 데이터 생성부(31)는, 특징 데이터(색 정보)가 부여된 점군 데이터(81, 82, 83)를 생성하고, 이들 점군 데이터(81, 82, 83)에 콤바인(1)의 자차 위치를 연관시킨다. 그리고 점군 데이터(81, 82, 83)의 집합체에 기초하여 높이 맵이 생성된다. 콤바인(1)의 자차 위치마다의 점군 데이터(81, 82, 83)의 집합체가, 상술한 관리 컴퓨터의 기억 장치(도시하지 않음)에 기억된다. 점군 데이터(81, 82, 83)에, 작물 높이, 도복 정보, 잡초에 관한 검출 정보 등의 포장의 작물 상태가 포함된다.The detection result of the
점군 데이터(81, 82, 83)의 집합체를 기억하는 관리 컴퓨터에, 맵 관리부(32)가 구비되어 있다. 상술한 바와 같이, 맵 관리부(32)는, 포장을 복수의 미소 구획으로 구분하여, 미소 구획 단위로 작물 높이를 나타내도록, 높이 맵을 생성한다. 도 5에, 미소 구획으로 구분된 높이 맵이 도시된다. 미소 구획은, 콤바인(1)의 작업 폭에 따른 단위 주행량당의 구획이다.A
도 5에 도시되는 높이 맵으로서, 작물 높이 맵과, 도복 맵이 도시된다. 작물 높이 맵은, 미소 구획 단위로 작물 높이를 5단계의 레벨로 나타내는 것이다. 도복 맵은, 미소 구획 단위의 도복 정도를 3단계(「직립」을 포함하면 4단계)의 레벨로 나타내는 것이다.As the height map shown in Fig. 5, a crop height map and a uniform map are shown. The crop height map represents the crop height at five levels in units of microdivisions. The kimono map shows the degree of kimono in micro-section units at three levels (four levels if "upright" is included).
맵 관리부(32)는, 미소 구획의 범위 내에 존재하는 작물의 작물 높이의 평균값을 산출하고, 당해 평균값을 미소 구획에 있어서의 상기 작물 높이로 한다. 하나의 미소 구획에, 예를 들어 도 4의 (C)에 도시된 바와 같은 점군 데이터(81, 82, 83)가 복수 존재한다. 맵 관리부(32)는, 각 미소 구획에 있어서의 복수의 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보의 평균값을 산출함으로써, 미소 구획 단위로 작물 높이의 평균값을 산출한다.The
또한, 복수의 점군 데이터(81, 82, 83) 중, 잡초의 검출 정보가 포함되는 점군 데이터(81, 82, 83)가 존재하면, 그 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보는 잡초의 높이이다. 이 경우, 각 미소 구획에 있어서의 복수의 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보의 평균값의 산출로부터, 잡초의 검출 정보가 포함되는 점군 데이터(81, 82, 83)가 제외된다. 즉, 맵 데이터 생성부(31)는, 제2 검출 장치(22)로 촬상한 촬상 정보에 기초하여 포장의 잡초를 검출한다. 또한, 맵 관리부(32)는, 각 미소 구획에 있어서의 복수의 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보의 평균값의 산출에 있어서, 잡초에 관한 데이터를 제외하고 나서 당해 평균값을 산출한다.In addition, among the plurality of point cloud data (81, 82, 83), if point cloud data (81, 82, 83) containing weed detection information exists, the height information of the point cloud data (81, 82, 83) is the weed is the height of In this case, the point cloud data 81, 82, 83 containing weed detection information is excluded from the calculation of the average value of the height information of the plurality of point cloud data 81, 82, 83 in each microdivision. That is, the map
도 5의 작물 높이 맵에서는, 미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이의 평균값의 분포가 5단계의 레벨로 나타내어져 있다. 이 5단계의 레벨은, 작물의 품종의 일반적인 작물 높이와, 미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이의 평균값의 비율에 따라서 설정되어도 되고, 포장 전체의 작물 높이의 평균값과, 미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이의 평균값의 비율에 따라서 설정되어도 된다.In the crop height map of Fig. 5, the distribution of the average value of the crop height in micro-section units is represented by five levels. These five levels may be set according to the ratio between the general crop height of the crop variety and the average crop height in microdivision units, or the average value of the crop height in the entire field and the crop height in microdivision units. You may set according to the ratio of the average value of height.
또한, 도 4의 (C)에 도시되는 점군 데이터(82)에, 작물의 도복 정보가 포함된다. 미소 구획의 범위 내에 있어서의 복수의 점군 데이터(81, 82, 83) 중, 도복 정보를 갖는 점군 데이터(82)의 비율이 미리 설정된 비율 이상이면, 맵 관리부(32)는, 그 미소 구획을 도복 작물이 존재하는 미소 구획으로 판정한다. 도복 작물이 존재하는 미소 구획을, 이하 「도복 미소 구획」이라고 칭한다.In addition, the point cloud data 82 shown in FIG. 4(C) includes crop lodging information. Among the plurality of point cloud data 81, 82, and 83 within the range of the micro-segment, if the ratio of the point cloud data 82 having the uniform information is equal to or greater than the preset ratio, the
맵 관리부(32)는, 점군 데이터(82)의 도복 정보에 기초하여, 도복 미소 구획에 있어서의 도복 작물의 도복 정도를, 「약간 도복」, 「도복」, 「완전 도복」 중 어느 것으로 배분한다. 미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이의 평균값은, 상술한 작물 높이 맵에서 산출 완료된다. 맵 관리부(32)는, 높이 맵에 있어서 도복 미소 구획을 제외한 모든 미소 구획으로부터 작물 높이의 평균값(식립 작물의 작물 높이의 전체 평균값)을 산출한다. 다음에 맵 관리부(32)는, 도복 미소 구획에 있어서의 작물 높이의 평균값과, 식립 작물의 작물 높이의 전체 평균값의 괴리 정도를 산출한다. 그리고 맵 관리부(32)는, 당해 괴리 정도에 기초하여, 도복 미소 구획 단위에서의 도복 정도를 높이 맵에 반영시킨다. 이에 의해, 도복 미소 구획 단위에서의 도복 정도의 분포가, 「직립」, 「약간 도복」, 「도복」, 「완전 도복」의 4단계의 레벨로 나타내어진다.Based on the uniform information of the point group data 82, the
이와 같이, 콤바인(1)에 의한 수확 주행이 행해질 때, 『맵 생성부』로서의 맵 데이터 생성부(31) 및 맵 관리부(32)는, 제1 검출 장치(21) 및 제2 검출 장치(22)의 각각의 검출 결과에 기초하여 높이 맵을 생성한다. 또한, 맵 데이터 생성부(31)는, 제2 검출 장치(22)로 촬상한 촬상 영상(촬상 정보)에 기초하여 작물의 도복 상태를 검출하고, 맵 관리부(32)는, 당해 도복 상태를 높이 맵에 반영한다. 덧붙여 맵 데이터 생성부(31) 및 맵 관리부(32)는, 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보 및 색 정보에 기초하여, 작물 높이의 평균값, 도복 정도 등을 복수의 단계로 레벨을 나누어 높이 맵을 생성한다. 이에 의해, 작업자나 포장 감리자 등은, 포장에 있어서의 작물 높이 및 도복 상태에 관한 상세한 정보를 직감적으로 파악할 수 있다.In this way, when the harvesting run by the
본 실시 형태에서는, 맵 관리부(32)는, 상기 미소 구획의 크기를 임의로 변경 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 작업자나 포장 감리자 등이, 관리 컴퓨터, 관리 컴퓨터와 접속하는 클라이언트 단말기(예를 들어 퍼스널 컴퓨터나 다기능 휴대 전화 등)를 조작하여, 미소 구획의 1변의 크기를 변경 가능하다. 미소 구획의 크기가 변경되면, 맵 관리부(32)는, 도 5에 도시된 바와 같은 작물 높이의 평균값, 도복 정도 등을 갱신 후의 미소 구획 단위로 산출한다. 이에 의해, 작업자나 포장 감리자 등은, 예를 들어 이앙기나 시비기, 경운 장치 등의 작업 폭에 따른 미소 구획으로 높이 맵을 분석할 수 있다.In this embodiment, the
〔다른 실시 형태〕[Other Embodiments]
본 발명은, 상술한 실시 형태에 예시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 이하, 본 발명의 대표적인 다른 실시 형태를 예시한다.The present invention is not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiments, and other representative embodiments of the present invention are exemplified below.
(1) 상술한 실시 형태에서는, 특징 데이터 생성부(30)에 의해 포장에 있어서의 도복 작물 영역이 검출되고, 맵 관리부(32)는 도복 상태를 높이 맵에 반영시키고 있지만, 이 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 맵 관리부(32)가, 점군 데이터(81, 82, 83)의 집합체에 기초하여 포장 전체의 작물 높이의 평균값을 산출하여, 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보와, 포장 전체의 작물 높이의 평균값의 비율에 기초하여 작물의 도복 상태를 검출하는 구성이어도 된다. 이 구성이라면, 예를 들어 특징 데이터 생성부(30)가 도복 작물 영역을 잘못 검출한 경우라도, 「포장 전체의 작물 높이의 평균값」에 대한 「미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이의 평균값」의 괴리 정도에 기초하여 작물의 도복 상태의 검출이 가능해진다.(1) In the embodiment described above, the feature
(2) 도 5에 기초하여 상술한 높이 맵에서는, 작물 높이 맵과, 도복 맵이 도시되지만, 이 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 맵 관리부(32)는, 점군 데이터(81, 82, 83)의 집합체에 기초하여 작성된 높이 맵에, 예를 들어 차기의 시비 계획 등이나 농약 살포 계획 등을 자동적으로 부가하는 구성이어도 된다. 구체적으로는, 맵 관리부(32)는 작물 높이 맵의 미소 구획 단위에 있어서의 작물 높이의 평균값과, 도복 맵의 미소 구획 단위에 있어서의 도복 정도에 기초하여, 차기에 있어서의 계획 시비량을 미소 구획 단위로 산출하는 구성이어도 된다. 이에 의해, 각 미소 구획의 계획 시비량의 분포가, 예를 들어 시비 계획 맵으로서 생성되고, 포장의 감리자는 시비 계획 맵을 차기의 시비 계획에 활용할 수 있다. 또한, 예를 들어 높이 맵에, 콤바인(1)의 예취 높이나 차속 등의 작업 상태 정보 등이 포함되고, 예취 높이 정보나 차속 정보가 미소 구획 단위로 산출되어도 된다. 덧붙여, 수확물의 식미가 콤바인(1)의 식미 측정 장치(도시하지 않음)에 의해 측정되고, 수확물의 식미 정보가 높이 맵에 반영되어도 된다. 덧붙여, 포장 중 잡초가 존재하는 정도가 미소 구획 단위로 산출되어도 된다. 또한, 당해 잡초가 존재하는 정도에 기초하여, 차기의 약제의 계획 살포량이 미소 구획 단위로 산출되어도 된다.(2) In the height map described above based on FIG. 5 , a crop height map and a uniform map are shown, but are not limited to this embodiment. For example, the
(3) 상술한 실시 형태에서는, 이차원 스캔 LiDAR인 제1 검출 장치(21)와, 카메라인 제2 검출 장치(22)에 의해 본 발명의 『검출 장치』가 구성되어 있지만, 이 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 『검출 장치』는, 좌우 한 쌍의 스테레오 카메라로 구성되어도 된다. 좌우 한 쌍의 스테레오 카메라에 의해 촬상된 작물의 촬상 각도의 차분에 기초하여, 작물과 스테레오 카메라의 거리가 산출되고, 작물 높이가 산출되는 구성이어도 된다.(3) In the above-described embodiment, the "detection device" of the present invention is constituted by the
(4) 상술한 실시 형태에서는, 제2 검출 장치(22)에 의해 촬상된 촬상 화상에 기초하여 잡초가 검출되지만, 이 실시 형태에 한정되지 않는다. 일반적으로, 잡초의 높이는 작물 높이와 다른 경우가 많다. 작물의 품종이 미리 입력되면, 그 품종의 일반적인 작물 높이를 알 수 있으므로, 맵 관리부(32)가, 그 품종이 일반적인 작물 높이와, 점군 데이터(81, 82, 83)의 높이 정보의 비율에 기초하여 잡초 판정을 행하는 구성이어도 된다.(4) In the embodiment described above, weeds are detected based on the captured image captured by the
(5) 상술한 실시 형태에서는, 포장 작업차로서 콤바인(1)을 예시하였지만, 포장 작업차는, 예를 들어 포장을 주행하면서 생육 중인 작물을 관리하는 포장 작업차(포장 관리기)여도 된다. 그리고, 포장 작업차에 마련된 검출 장치가, 작물의 위치 및 높이를 검출하는 구성이어도 된다. 또한, 상술한 실시 형태에서는, 작물로서 벼나 보리 등의 식립 곡간이 예시되어 있지만, 작물은 대두나 옥수수 등이어도 된다.(5) In the embodiment described above, the
(6) 상술한 실시 형태에서는, 높이 맵은 단위 주행량당의 미소 구획으로 분할 가능하게 구성되어 있지만, 높이 맵은 수개 정도만의 구획으로 분할되는 구성이어도 되고, 구획 분할되지 않는 구성이어도 된다.(6) In the above-described embodiment, the height map is configured to be divided into small sections per unit travel amount, but the height map may be divided into only a few sections or may not be divided into sections.
(7) 본 발명의 『진행 방향 전방의 전방 영역』은, 기체 좌우 경사 전방을 포함하는 것이어도 된다. 예를 들어, 제1 검출 장치(21)는 기체 좌우 경사 전방의 미작업 영역에 존재하는 물체의 위치 및 높이를 검출하고, 제2 검출 장치(22)는 기체 좌우 경사 전방의 미작업 영역을 촬상하는 구성이어도 된다.(7) The "front region forward in the traveling direction" of the present invention may include a left-right inclined front of the body. For example, the
(8) 도 5에 기초하여 상술한 작물 높이 맵에서는, 미소 구획 단위로 작물 높이의 평균값이 나타내어져 있지만, 이 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 작물 높이 맵은, 등고선으로 나타내어져도 된다.(8) In the crop height map described above based on FIG. 5 , the average value of the crop height is shown in units of microdivisions, but it is not limited to this embodiment. For example, a crop height map may be represented by contour lines.
또한, 상술한 실시 형태(다른 실시 형태를 포함함, 이하와 동일함)에서 개시되는 구성은, 모순이 발생하지 않는 한, 다른 실시 형태에서 개시되는 구성과 조합하여 적용하는 것이 가능하다. 또한, 본 명세서에 있어서 개시된 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 실시 형태는 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 개변하는 것이 가능하다.In addition, a configuration disclosed in the above-described embodiment (including other embodiments, the same as below) can be applied in combination with a configuration disclosed in other embodiments as long as no contradiction occurs. In addition, the embodiment disclosed in this specification is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified within a range not departing from the purpose of the present invention.
본 발명은, 포장 작업차에 작물의 위치 및 높이를 검출하는 검출 장치가 마련된 포장 맵 생성 시스템에 이용할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 기술적 특징은, 다양한 수확기나 관리기 등의 포장 작업기에 적용할 수 있다. 이 때문에, 상술한 실시 형태는 포장 작업기로서 구성할 수 있다. 덧붙여, 본 발명의 포장 맵 생성 시스템의 기술적 특징은, 포장 맵 생성 방법에도 적용 가능하다. 이 때문에, 상술한 실시 형태는 포장 맵 생성 방법으로서 구성할 수 있다. 덧붙여, 본 발명의 포장 맵 생성 시스템의 기술적 특징은, 포장 맵 생성 프로그램에도 적용 가능하다. 그 때문에, 상술한 실시 형태는 포장 맵 생성 프로그램으로서 구성할 수 있다. 또한, 이 기술적 특징을 갖는 포장 맵 생성 프로그램이 기록된 광 디스크나 자기 디스크, 반도체 메모리 등의 기록 매체도 상술한 실시 형태의 구성에 포함된다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a pavement map generating system provided with a detection device for detecting the position and height of crops in a pavement work vehicle. For this reason, the technical features of the present invention can be applied to various harvesting machines and packaging machines such as management machines. For this reason, the embodiment described above can be configured as a packaging work machine. In addition, the technical features of the pavement map generating system of the present invention are also applicable to the pavement map generating method. For this reason, the embodiment described above can be configured as a pavement map generation method. In addition, the technical features of the pavement map generating system of the present invention are also applicable to a pavement map generating program. Therefore, the embodiment described above can be configured as a pavement map generation program. In addition, a recording medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor memory on which the pavement map generation program having the technical characteristics is recorded is also included in the configuration of the above-described embodiment.
1: 콤바인(포장 작업차)
21: 제1 검출 장치(검출 장치)
22: 제2 검출 장치(검출 장치, 촬상 장치)
31: 맵 데이터 생성부(맵 생성부)
32: 맵 관리부(맵 생성부)
34: 표시 장치
FR: 전방 영역1: Combine (packing truck)
21: first detection device (detection device)
22: Second detection device (detection device, imaging device)
31: map data generation unit (map generation unit)
32: map management unit (map generation unit)
34: display device
FR: anterior region
Claims (12)
상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성부가 구비되어 있는 포장 맵 생성 시스템.a detecting device provided on a packaging work vehicle and detecting a position and height of an object existing in a front region in a forward direction of the packaging work vehicle while the packaging work vehicle is traveling;
A pavement map generating system comprising a map generating unit that generates a height map showing the distribution of crop heights in the pavement based on a detection result of the detection device.
상기 맵 생성부는, 포장을 복수의 미소 구획으로 구분하여, 상기 미소 구획 단위로 상기 작물 높이를 나타내도록, 상기 높이 맵을 생성하는 포장 맵 생성 시스템.According to claim 1,
The map generating unit divides the pavement into a plurality of micro-divisions and generates the height map so as to indicate the height of the crop in units of the micro-divisions.
상기 맵 생성부는, 상기 미소 구획의 범위 내에 존재하는 작물의 상기 작물 높이의 평균값을 산출하고, 상기 평균값을 상기 미소 구획에 있어서의 상기 작물 높이로 하는 포장 맵 생성 시스템.According to claim 2,
The pavement map generating system of claim 1 , wherein the map generating unit calculates an average value of the crop heights of crops existing within the range of the micro-divisions, and sets the average value as the height of the crops in the micro-divisions.
상기 맵 생성부는, 상기 미소 구획의 크기를 임의로 변경 가능하게 구성되어 있는 포장 맵 생성 시스템.According to claim 2 or 3,
The pavement map generation system of claim 1, wherein the map generation unit is configured to arbitrarily change the size of the microdivision.
상기 맵 생성부는, 상기 작물 높이를 복수의 단계로 레벨을 나누어 상기 높이 맵을 생성하는 포장 맵 생성 시스템.According to any one of claims 1 to 4,
The map generating unit generates the height map by dividing the crop height into a plurality of levels.
상기 검출 장치는, 포장을 촬상하는 촬상 장치를 갖고,
상기 맵 생성부는, 상기 촬상 장치로 촬상한 촬상 정보에 기초하여 작물의 도복 상태를 검출하고, 상기 도복 상태를 상기 높이 맵에 반영시키는 포장 맵 생성 시스템.According to any one of claims 1 to 5,
The detection device has an imaging device that captures an image of the package,
The pavement map generating system according to claim 1 , wherein the map generating unit detects a uniform state of crops based on image information captured by the imaging device, and reflects the uniform state in the height map.
상기 맵 생성부는, 포장에 있어서의 작물의 상기 작물 높이의 평균값을 산출하고, 상기 작물 높이와 상기 평균값의 비율에 기초하여 작물의 도복 상태를 검출하고, 상기 도복 상태를 상기 높이 맵에 반영시키는 포장 맵 생성 시스템.According to any one of claims 1 to 6,
The map generating unit calculates an average value of the crop heights of crops in the field, detects a lodging state of the crop based on a ratio of the crop height and the average value, and reflects the lodging state to the height map. Map creation system.
상기 검출 장치는, 포장을 촬상하는 촬상 장치를 갖고,
상기 맵 생성부는, 상기 촬상 장치로 촬상한 촬상 정보에 기초하여 포장에 있어서의 잡초를 검출하고, 상기 평균값의 산출에 있어서 상기 잡초에 관한 데이터를 제외하고 나서 상기 평균값을 산출하는 포장 맵 생성 시스템.According to claim 7,
The detection device has an imaging device that captures an image of the package,
wherein the map generation unit detects weeds in the field based on the image information captured by the imaging device, and calculates the average value after excluding the weed-related data in calculating the average value.
상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성부가 구비되어 있는 포장 작업차.a detecting device for detecting a position and height of an object present in a forward region forward in the traveling direction while performing work travel;
A pavement work vehicle provided with a map generating unit that generates a height map indicating the distribution of crop heights in the pavement based on a detection result of the detection device.
상기 검출 스텝에 있어서의 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성 스텝을 구비하는 포장 맵 생성 방법.a detection step of detecting the position and height of an object existing in a forward area ahead of the travel direction of the packaging work vehicle while performing work travel by the packaging work vehicle;
A pavement map generating method comprising: a map creation step of generating a height map showing the distribution of crop heights in the pavement based on the detection result in the detection step.
상기 검출 기능에 의한 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성 기능을 컴퓨터에 실행시키는 포장 맵 생성 프로그램.a detection function for detecting a position and height of an object existing in a forward area ahead of the travel direction of the packaging work vehicle while performing work travel by the packaging work vehicle;
A pavement map generating program for causing a computer to execute a map generating function for generating a height map showing the distribution of crop heights in the pavement based on a detection result by the detection function.
상기 검출 기능에 의한 검출 결과에 기초하여, 포장에 있어서의 작물 높이의 분포를 나타내는 높이 맵을 생성하는 맵 생성 기능을 컴퓨터에 실행시키는 포장 맵 생성 프로그램이 기록되어 있는 기록 매체.a detection function for detecting a position and height of an object existing in a forward area ahead of the moving direction of the packaging work vehicle while performing work travel by the packaging work vehicle;
A recording medium having recorded thereon a pavement map generating program for causing a computer to execute a map generating function for generating a height map representing the distribution of crop heights in the pavement based on a detection result by the detection function.
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