WO2020160863A1 - Device for route planning for an agricultural machine on the basis of sensor data and image segmentation - Google Patents

Device for route planning for an agricultural machine on the basis of sensor data and image segmentation Download PDF

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WO2020160863A1
WO2020160863A1 PCT/EP2020/050345 EP2020050345W WO2020160863A1 WO 2020160863 A1 WO2020160863 A1 WO 2020160863A1 EP 2020050345 W EP2020050345 W EP 2020050345W WO 2020160863 A1 WO2020160863 A1 WO 2020160863A1
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WO
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agricultural
agricultural machine
image data
route
map information
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/050345
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Inventor
Zhihu Chen
Marcus Hiemer
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/001Steering by means of optical assistance, e.g. television cameras
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00Methods for working soil
    • A01B79/005Precision agriculture
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
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    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface
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    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means

Definitions

  • the present invention relates to a device for route planning for an agricultural machine according to claim 1.
  • the invention further relates to the use of such a device in an agricultural machine according to claim 13.
  • the invention also relates to a method for route planning for an agricultural machine according to claim 14.
  • the invention relates to a computer program product according to claim 15.
  • the cultivation of agricultural land plays a central role.
  • the harvested crop must be deposited or swathed in a certain form (for example in a row).
  • agricultural machines are used that drive along a certain route on the agricultural area and work on the latter at the same time.
  • the object of the present invention is therefore to improve the known systems for processing agricultural land in order to increase the degree of automation of the processing operations while reducing costs.
  • the object is achieved by a device for route planning for an agricultural machine having the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by the use of such a device in an agricultural machine with the features of claim 13. In addition, the object is achieved by a method for route planning for an agricultural machine with the features of claim 14.
  • the route of the agricultural machine must first be determined in order to ensure the processing quality.
  • the predefined map information of the usable area to be processed is fed in via the input interface of the route planning device.
  • the map information is information relating to the geographic conditions and / or agricultural usage data of the usable area to be processed.
  • At least one sensor is provided for generating the image data to be entered.
  • the sensor can be a camera, a radar sensor, a light detection and ranging sensor (lidar sensor) and / or an ultrasonic sensor.
  • the sensor can be attached to the agricultural machine, for example, in order to detect a close range of the agricultural machine. Alternatively, it can also be a separate, central sensor system from the agricultural machinery for monitoring the agricultural machinery to be processed.
  • the image data to be processed thereby generated Usable area or the immediate area of the agricultural machine are also fed in via the input interface of the route planning device.
  • the update unit processes the entered map information and image data in order to update the map information based on a segmentation of the image data.
  • the segmentation is preferably a semantic segmentation.
  • the segmentation can be carried out by a segmentation unit integrated in the route planning device or, alternatively, by an external segmentation unit.
  • Pixel and / or voxel data are classified from the image data in order to recognize different areas in the pixel or voxel data on the basis of predefined classification criteria and to distinguish them from one another.
  • Object detection preferably takes place in this case in order, for example, to highlight those areas on which the crop to be swathed is located from remaining areas (for example areas that have already been worked or that are vacant).
  • the update unit uses the result of the segmentation to modify / supplement the previously defined map information.
  • Information relating to objects recognized in the image data that does not emerge from the predefined map information is preferably included in the map information.
  • the position data of the objects are read from the update unit, the object information being integrated into the map information in accordance with the position data read.
  • the route planning unit uses the map information updated in this way to create a route for the agricultural machine.
  • the objects that were not previously obtained from the predefined map information but were detected by the sensor are also taken into account, for example in order to avoid a collision with a boundary structure and / or another vehicle on the usable area and / or to identify the most efficient route.
  • the route created in this way is passed on from the route planning unit to the output interface and output via this to a control unit in order to control the agricultural machine in its driving movement accordingly.
  • the route planning of the agricultural machine according to the invention is therefore based on an update of predefined map information of the agricultural usable area to be processed, the update in turn being based on an image segmentation of the image data generated by the sensor.
  • the current location of the usable area with regard to the usage situation and geographical conditions are better taken into account.
  • sensors such as cameras are used to capture a close range of the agricultural machine.
  • Route planning can thus be accomplished with increased accuracy and reliability and at the same time reduced costs. Complete automation of route finding, in particular autonomous guidance of the agricultural machine, can also be achieved in this way.
  • the entered maps contain information a predefined raster map of the agricultural area, the update unit being designed to update the predefined raster map based on the segmentation of the entered image data.
  • a grid map (English: "grid map") is a two-dimensional map on which a grid or grid shape consisting of square grid or grid units is visually "placed". In this way, the usable area to be processed is divided into surface units that correspond to the grid or grid units. This pictorial subdivision of the usable area increases the compatibility of the map information with the sensor image data in terms of visualization and is therefore advantageous for updating the map information.
  • the predefined grid map contains a plurality of grid units to which one or more attributes of the agricultural area are assigned.
  • the attribute or the multiple attributes can include the position data of the respective grid units in an image coordinate system of the sensor and / or in a global world coordinate system that is independent of the sensor.
  • the attribute or the multiple attributes can relate to the usage situation, in particular the plant name, the name and / or amount of the chemical / biological substances used, the composition of the soil of the respective grid units of the usable area.
  • the attribute or the multiple attributes can also relate to the agricultural processing operations that have already been carried out and / or planned on this grid unit of the usable area. This measure improves the automation of route planning.
  • the update unit is designed to update the attribute or the attributes and / or a dimension of the plurality of raster units based on the segmentation of the input image data.
  • the route planning is based on data about the usable area that has already expired and increases the reliability of the automated route planning.
  • the dimensions of the grid units are variable depending on the desired degree of resolution of the grid map.
  • the update unit is designed to update the map information after entering new image data and / or after covering a new route section.
  • the route planning device thus reacts automatically to new image data and / or newly traveled route sections in order to always determine reliable routes.
  • the update unit is preferably designed to within a predefined period after entering the new image data.
  • the map information is preferably updated as long as the agricultural machine is moving.
  • the device further comprises a task creation unit for creating one or more tasks relating to the processing of the agricultural area based on the updated map information.
  • the task creation unit can be designed in such a way as to assign one or more agricultural tasks to each of the several grid units.
  • the assignment is preferably based on the update of the map information, in particular the attributes of the grid units.
  • the attribute of a grid unit can be "Mow grass".
  • the map information or the grid map is updated accordingly by the update unit.
  • a new task is created as an updated attribute, for example "sprinkle seeds” or "continue driving”.
  • the tasks to be assigned can be adapted to the current conditions of the usable area. The cultivation of the usable area by means of the agricultural machine is therefore more reliable.
  • the task creation unit is preferably designed to assign a new task to at least one of the grid units when the agricultural machine changes direction.
  • the route planning unit is designed to take into account a route covered or planned by the agricultural machine on the agricultural area in the created route.
  • the device further comprises a localization unit for localizing the agricultural machine based on the segmentation of the input image data.
  • the localization unit can, for example, compare the image content captured by the sensor, which can be analyzed using the segmentation and the associated object classification, with the predefined map information and, based on this, determine the grid unit of the usable area in which the agricultural machine is currently located. This increases the accuracy of the localization of the agricultural machine.
  • the device further comprises a segmentation unit for segmenting the input image data.
  • the route planning device is able to independently segment the input image data, which makes route planning more efficient.
  • the segmentation unit is designed to recognize a vehicle located on the agricultural area, in particular an additional agricultural machine, and / or a boundary line of the agricultural area in the input image data.
  • the vehicle or the agricultural machine can be taken into account when creating the route in order to avoid a collision.
  • the route can be created in such a way that it runs at least partially along the recognized boundary line. This results in reliable route planning.
  • the route planning unit is designed to have a predefined minimum distance between the agricultural machine and to consider a boundary line of the agricultural usable area recognized by the segmentation of the image data in the created route.
  • This measure advantageously means that the predefined minimum distance from the boundary line is maintained by the agricultural machine when driving along the route created. Any collisions with objects outside the boundary line can be reduced or even avoided. In this way, the security of the agricultural working process is increased. This measure also increases the accuracy of the localization of the agricultural machine in the longitudinal direction (along the route) and / or in the lateral direction (across the route).
  • the device comprises at least one sensor for generating the image data to be input.
  • the sensor is integrated in the route planning device according to the invention, so that an external sensor for generating the image data is not necessary. This increases the simplicity of route planning.
  • the computer program product according to the invention is designed to be loaded into a memory of a computer and comprises software code sections with which the method steps of the method according to the invention for route planning for an agricultural machine are executed when the computer program product is running on the computer.
  • a program is part of the software of a data processing system, for example an evaluation device or a computer.
  • Software is a collective term for programs and associated data.
  • the complement to software is hardware.
  • Hardware describes the mechanical and electronic alignment of a data processing system.
  • a computer is an evaluation device.
  • Computer program products usually comprise a sequence of instructions which, when the program is loaded, cause the hardware to carry out a certain process. ren that leads to a certain result.
  • the computer program product causes a technical effect, namely to improve the known systems for processing agricultural land in order to increase the degree of automation of the processing operations while simultaneously reducing costs.
  • the computer program product according to the invention is platform independent. That means it can run on any computing platform.
  • the computer program product is preferably executed on a device according to the invention for route planning for an agricultural machine.
  • the software code sections are written in any programming language, for example in Python.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for rout planning for an agricultural machine according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method according to the invention for planning routes for an agricultural machine according to an exemplary embodiment
  • 6 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention
  • 7 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention
  • FIG. 10 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device 10 according to the invention for route planning for an agricultural machine according to an exemplary embodiment.
  • the device 10 comprises an input interface 12a for inputting image data that have been generated by a sensor 22.
  • the image data relate to an agricultural area 60 (not shown in FIG. 1) to be processed by an agricultural machine 50 (not shown in FIG. 1).
  • Another input interface 12b is used to input predefined map information of the agricultural area 60.
  • the map information preferably comprises a grid map with several grid units, each of the grid units preferably being assigned one or more attributes.
  • the attributes can contain information such as the circumstances of the part of the usable area corresponding to the associated grid unit with regard to the geographical nature, the usage situation, in particular the plant name, the name and / or quantity of the chemical / biological substances used, the composition of the soil of the respective grid units Affect usable area.
  • the device 10 further comprises an update unit 14 for updating the entered map information based on a segmentation of the entered image data.
  • the segmentation can be from a not shown in Fig. 1, in the device 10 integrated segmentation unit can be performed. Alternatively, segmentation results can be obtained from an external unit, such as a cloud server or a storage medium.
  • the segmentation is preferably a semantic segmentation.
  • the device 10 also includes a route planning unit 16 for creating a travel route for the agricultural machine 50 based on the updated map information.
  • the route planning unit 16 compares, for example, the predefined map information with the segmented image data in order to identify a discrepancy between the two data sets.
  • the route planning unit 16 supplements the predefined map information with additional information from the segmented image data.
  • the grid units of the grid map, in particular the attributes of the grid units, are thereby preferably at least partially updated.
  • the driving route is created on the basis of the map information updated as a result, in particular the updated raster map.
  • the device 10 finally comprises an output interface 18 for outputting the created travel route for controlling the agricultural machine 50.
  • the agricultural machine 50 is thus able to carry out the created travel route.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method according to the invention for route planning for an agricultural machine according to an exemplary embodiment.
  • image data relating to an agricultural area 60 to be worked by the agricultural machine 50 as well as predefined map information of the agricultural area 60 are input.
  • the map information entered is updated based on a segmentation of the image data entered.
  • a travel route of the agricultural machine 50 is created based on the updated map information.
  • a fourth step S4 the created route for controlling the Landma machine 50 is output.
  • the same reference symbols relate to the same or functionally similar reference parts. The relevant reference parts are identified in the individual figures.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an agricultural area 60, the schematic illustration being provided with a grid map.
  • the grid map has a plurality of square grid units which are distributed over the entire usable area 60.
  • the grid units also extend over an edge region surrounding the usable area 60.
  • the agricultural machine 50 is located on the first grid unit at the bottom right of the usable area 60.
  • the grid map forms at least part of the map information that the device 10 according to the invention receives via its input interface 12.
  • the device 10 is preferably integrated in the agricultural machine 50.
  • image data relating to a close-up area on the usable area 50 in the immediate vicinity of the agricultural machine 50 are generated. This image data is used to update the predefined raster map. A driving route for the agricultural machine 50 is created on the basis of the updated grid maps.
  • the attribute or the plurality of attributes can include the position data of the respective grid units in an image coordinate system of the sensor 20 and / or a global world coordinate system that is independent of the sensor.
  • the attribute or the several attributes can relate to the usage situation, in particular the plant name, the name and / or amount of chemical / biological substances used, the composition of the soil of the respective grid units of the usable area.
  • the attribute or the multiple attributes can also relate to the agricultural processing operations that have already been carried out and / or planned on this grid unit of the usable area. These processing operations can be, for example, “mow the grass”, “scatter the seeds” and / or “drive on”.
  • the image data are segmented in order to detect any objects located in the near area of the usable area 60 detected by the sensor 20, such as other vehicles, people, buildings, plantings, on the usable area.
  • a boundary line 62 can be seen which marks a right edge of the usable area 60.
  • This boundary line 62 is recognized by means of segmentation, in particular semantic segmentation, of the image data generated by sensor 20.
  • the route planning unit 16 of the device 10 according to the invention is preferably designed to create the driving route in such a way that the agricultural machine 50 moves along the boundary line 62.
  • a travel route 62 'created in this way is also shown in FIG. 3.
  • Fig. 4 shows a further schematic representation of the usable area 60.
  • the agricultural machine 50 is located on the route 62 'shown in Fig. 3 and partially shown in Fig. 4.
  • the section 51 of the route 62 'covered by the agricultural machine 50 is also shown.
  • Fig. 5 shows a further schematic representation of the usable area 60.
  • Fig. 5 shows specifically an intermediate result of the agricultural processing of the usable area 60 by the agricultural machine 50 with the help of the device 10 according to the invention machining part 66 shown.
  • the agricultural machine 50 is located at one end of the covered by the Landma machine 50 section 51 of the route 62 ', which runs along a wide Ren boundary line 62.
  • a further boundary line 64 is recognized by means of the segmentation of the sensor-based image data.
  • the driving route 62 ′ is created in such a way that it contains a curve adapted to the course of the two boundary lines 62, 64.
  • the device 10 according to the invention is generally designed, in particular independently of the specific usable area 60 shown in FIG. 5, to create the driving route in such a way that it is adapted to the objects recognized by means of the segmentation of the image data.
  • the device 10 recognizes four potential driving routes 52, 54, 56, 58 to continue the driving route 51 already covered for further processing of the usable area 60.
  • Each of these four potential driving routes 52, 54, 56, 58 follows a straight section 53, 55, 57, 59 which runs along a number of the Rastereinhei th. From these four potential driving routes 52, 54, 56, 58, the most favorable driving route is identified on the basis of a cost function calculation in which, for example, the time required for driving the driving route, the route length or the fuel consumption is minimized.
  • the identified driving route is output to the control unit 32 of the agricultural machine 50 so that it can carry out the corresponding driving order.
  • the route planning unit 16 is designed to take into account another vehicle 61 that is located on the usable area when creating the driving route. This serves to avoid a collision with the further vehicle 61.
  • FIG. 8 shows a further schematic representation of the usable area 60.
  • a further boundary line 67 which was recognized when driving on the usable area 60, in particular in the part 66 of the usable area 60 to be machined, is shown here.
  • the device 10 according to the invention is thus able to update the map information as long as the agricultural machine 50 is moving on the usable area 60 and new image data is generated by the sensor and fed into the device 10.
  • FIG. 10A shows a further schematic representation of the usable area 60.
  • the driving route 51 shown there by way of example has a serpentine course, due to which the part 66 of the usable area 60 to be processed is divided into several parts 66a, 66b, 66c, 66d.
  • the device 10 according to the invention is able to calculate several potential driving routes 69, 71, 73 and to select the best driving route from these, as described above, and to generate a corresponding control signal which is output to the control unit of the agricultural machine 50.
  • Fig. 10 shows three further schematic representations of the usable area.
  • a first agricultural machine 50a is moving along a first travel route 51a and performs the task of "mowing the grass".
  • a second agricultural machine 50b performs the task of "swathing the mown grass" along a second travel route 51b. This creates a plurality of swaths 72b.
  • a third agricultural machine 50c performs the task of “collecting the swaths” along a third driving route 50c.
  • the tasks are defined, as described above, preferably by updating the individual relevant grid units of the grid map.
  • the attributes assigned to the individual grid units are updated in accordance with the predefined map information.
  • new attributes can also be reassigned to the raster units on the basis of the image segmentation.
  • the attributes can relate, for example, to one or more tasks that are to be carried out on the parts of the usable area 60 belonging to the respective grid units of the agricultural machine.

Abstract

The invention relates to a device (10) for performing assisted route planning for an agricultural machine (50), comprising an input interface (12) for inputting image data relating to a piece of agricultural land (60) to be worked by the agricultural machine (50), and for inputting predefined map information of the piece of agricultural land (60), an updating unit (14) for updating the input map information on the basis of segmentation of the input image data, a route planning unit (16) for producing a route of the agricultural machine (50) on the basis of the updated map information, and an output interface (18) for outputting the produced route for controlling the agricultural machine (50).

Description

Vorrichtung zur Routenplanunq für eine Landmaschine basierend auf Sensordaten und Bildseqmentierunq Device for route planning for an agricultural machine based on sensor data and Bildseqmentierunq
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Routenplanung für eine Landmaschine nach Anspruch 1 . Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer solchen Vorrichtung in einer Landmaschine nach Anspruch 1 3. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Routenplanung für eine Landmaschine nach An spruch 14. Schließlich betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt nach An spruch 15. The present invention relates to a device for route planning for an agricultural machine according to claim 1. The invention further relates to the use of such a device in an agricultural machine according to claim 13. The invention also relates to a method for route planning for an agricultural machine according to claim 14. Finally, the invention relates to a computer program product according to claim 15.
In landwirtschaftlichen Bereichen spielt die Bearbeitung von landwirtschaftlichen Nutzflächen eine zentrale Rolle. Beispielsweise müssen bei der Ernte von Gras und Getreide, aber auch von Feldfrüchten das Erntegut in einer bestimmten Form (etwa reihenförmig) abgelegt bzw. geschwadet werden. Für solche Zwecke werden Land maschinen eingesetzt, die entlang einer bestimmten Fahrroute auf der landwirtschaft lichen Nutzfläche fahren und gleichzeitig Letztere landwirtschaftlich bearbeiten. In agricultural areas, the cultivation of agricultural land plays a central role. For example, when harvesting grass and grain, but also field crops, the harvested crop must be deposited or swathed in a certain form (for example in a row). For such purposes, agricultural machines are used that drive along a certain route on the agricultural area and work on the latter at the same time.
Es besteht ein steigender Bedarf, derartige landwirtschaftlichen Bearbeitungsvor gänge zumindest teilweise zu automatisieren. Hierdurch kann das Schwaden der landwirtschaftlichen Nutzfläche fahrerlos durchgeführt werden. Auf diese Weise kann einerseits die Effizienz dieser Vorgänge aufgrund der verlängerten Einsatzzeit der Landmaschinen, andererseits aber auch die Sicherheit dieser Vorgänge gesteigert werden. There is an increasing need to at least partially automate such agricultural processing operations. This allows the raking of the agricultural area to be carried out without a driver. In this way, on the one hand, the efficiency of these processes due to the extended operating time of the agricultural machinery, but on the other hand, the safety of these processes can also be increased.
Aus dem Stand der Technik sind Lösungen bekannt, landwirtschaftliche Bearbei tungsvorgänge autonom zu gestalten. So ist aus WO 2018/087546 ein roboterbasier tes Früchteerntesystem umfassend einen autonomen Roboter bekannt. Solutions are known from the prior art for making agricultural machining operations autonomous. Thus, from WO 2018/087546 a robot-based fruit harvesting system comprising an autonomous robot is known.
Allerdings sind die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme in ihrem Automa tisierungsgrad begrenzt, sodass viele Vorgänge weiterhin von Menschen bezie hungsweise Fahrern der Landmaschinen durchgeführt werden müssen. Diese be kannten Systeme sind hinsichtlich der Effizienz und Sicherheit der landwirtschaftli chen Bearbeitungsvorgänge daher nachteilig. Auch basieren die bekannten Systeme überwiegend auf dem Global Positioning Sys tem (GPS), was hinsichtlich der Lizenzgebühren zur Erlangung von Satellitendaten kostenspielig ist. However, the systems known from the prior art are limited in their degree of automation, so that many processes continue to be carried out by people or drivers of the agricultural machinery. These known systems are therefore disadvantageous in terms of the efficiency and safety of the agricultural processing operations. The known systems are also predominantly based on the Global Positioning System (GPS), which is costly in terms of license fees for obtaining satellite data.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die bekannten Systeme zur Bearbei tung von landwirtschaftlichen Nutzflächen dahingehend zu verbessern, um den Au tomatisierungsgrad der Bearbeitungsvorgänge bei gleichzeitiger Kostenreduzierung zu erhöhen. The object of the present invention is therefore to improve the known systems for processing agricultural land in order to increase the degree of automation of the processing operations while reducing costs.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Routenplanung für eine Landma schine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ferner wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer solchen Vorrichtung in einer Landmaschine mit den Merkma len des Anspruchs 13. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Routenplanung für eine Landmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 14. The object is achieved by a device for route planning for an agricultural machine having the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by the use of such a device in an agricultural machine with the features of claim 13. In addition, the object is achieved by a method for route planning for an agricultural machine with the features of claim 14.
Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Finally, the object is achieved by a computer program product with the features of claim 15.
Wenn die Landmaschine zur Bearbeitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche einge setzt wird, ist zwecks Sicherstellung der Bearbeitungsqualität die Fahrroute der Landmaschine zunächst zu bestimmen. Hierzu werden die vordefinierten Kartenin formationen der zu bearbeitenden Nutzfläche über die Eingabeschnittstelle der Rou tenplanungsvorrichtung eingespeist. Bei den Karteninformationen handelt es sich um Informationen betreffend die geographischen Gegebenheiten und/oder landwirt schaftlichen Nutzungsdaten der zu bearbeitenden Nutzfläche wiedergeben. If the agricultural machine is used to process the agricultural land, the route of the agricultural machine must first be determined in order to ensure the processing quality. For this purpose, the predefined map information of the usable area to be processed is fed in via the input interface of the route planning device. The map information is information relating to the geographic conditions and / or agricultural usage data of the usable area to be processed.
Zusätzlich ist zumindest ein Sensor zur Erzeugung der einzugebenden Bilddaten vorgesehen. Der Sensor kann eine Kamera, ein Radarsensor, ein Light-Detection- and-Ranging-Sensor (Lidarsensor) und/oder ein Ultraschallsensor sein. Der Sensor kann beispielsweise an der Landmaschine angebracht sein um einen Nahbereich der Landmaschine zu erfassen. Alternativ kann es sich auch um ein von der Landma schine separates, zentrales Sensorsystem zur Überwachung der zu bearbeitenden Landmaschine handeln. Die hierdurch erzeugten Bilddaten der zu bearbeitenden Nutzfläche beziehungsweise des Nahbereiches der Landmaschine werden ebenfalls über die Eingabeschnittstelle der Routenplanungsvorrichtung eingespeist. In addition, at least one sensor is provided for generating the image data to be entered. The sensor can be a camera, a radar sensor, a light detection and ranging sensor (lidar sensor) and / or an ultrasonic sensor. The sensor can be attached to the agricultural machine, for example, in order to detect a close range of the agricultural machine. Alternatively, it can also be a separate, central sensor system from the agricultural machinery for monitoring the agricultural machinery to be processed. The image data to be processed thereby generated Usable area or the immediate area of the agricultural machine are also fed in via the input interface of the route planning device.
Die Aktualisierungseinheit verarbeitet die eingegebenen Karteninformationen und Bilddaten um die Karteninformationen basierend auf einer Segmentierung der Bildda ten zu aktualisieren. Die Segmentierung ist vorzugsweise eine semantische Segmen tierung. Die Segmentierung kann von einer in der Routenplanungsvorrichtung inte grierten Segmentierungseinheit oder alternativ von einer externen Segmentierungs einheit durchgeführt werden. Dabei werden Pixel- und/oder Voxeidaten aus den Bild daten klassifiziert, um unterschiedliche Bereiche in den Pixel- beziehungsweise Vo- xeldaten anhand von vordefinierten Klassifizierungskriterien zu erkennen und vonei nander zu unterscheiden. Vorzugsweise findet hierbei eine Objekterkennung statt, um etwa diejenigen Flächen, auf denen sich das zu schwadende Erntegut befindet, von restlichen Flächen (beispielsweise bereits bearbeiteten oder leerstehenden Flä chen) hervorzuheben. The update unit processes the entered map information and image data in order to update the map information based on a segmentation of the image data. The segmentation is preferably a semantic segmentation. The segmentation can be carried out by a segmentation unit integrated in the route planning device or, alternatively, by an external segmentation unit. Pixel and / or voxel data are classified from the image data in order to recognize different areas in the pixel or voxel data on the basis of predefined classification criteria and to distinguish them from one another. Object detection preferably takes place in this case in order, for example, to highlight those areas on which the crop to be swathed is located from remaining areas (for example areas that have already been worked or that are vacant).
Die Aktualisierungseinheit verwendet das Ergebnis der Segmentierung, um die vor definierten Karteninformationen zu modifizieren/ergänzen. Vorzugsweise werden In formationen betreffend in den Bilddaten erkannte Objekte, die aus den vordefinierten Karteninformationen nicht hervorgehen, in die Karteninformationen aufgenommen. Hierbei werden die Lagedaten der Objekte von der Aktualisierungseinheit abgelesen, wobei die Objektinformationen entsprechend den abgelesenen Lagedaten in die Kar teninformationen integriert werden. The update unit uses the result of the segmentation to modify / supplement the previously defined map information. Information relating to objects recognized in the image data that does not emerge from the predefined map information is preferably included in the map information. Here, the position data of the objects are read from the update unit, the object information being integrated into the map information in accordance with the position data read.
Die Routenplanungseinheit verwendet die auf diese Weise aktualisierten Kartenin formationen um eine Fahrroute für die Landmaschine zu erstellen. Hierbei werden die zuvor aus den vordefinierten Karteninformationen nicht hervorgehenden, jedoch vom Sensor erfassten Objekte mitberücksichtigt, um etwa eine Kollision mit einer Grenzbebauung und/oder einem anderen Fahrzeug auf der Nutzfläche zu vermeiden und/oder um die effizienteste Fahrroute zu identifizieren. Die hierdurch erstellte Fahrroute wird von der Routenplanungseinheit an die Ausga beschnittstelle weitergegeben und über diese an eine Steuereinheit ausgegeben, um die Landmaschine in ihrer Fahrbewegung entsprechend zu steuern. The route planning unit uses the map information updated in this way to create a route for the agricultural machine. In this case, the objects that were not previously obtained from the predefined map information but were detected by the sensor are also taken into account, for example in order to avoid a collision with a boundary structure and / or another vehicle on the usable area and / or to identify the most efficient route. The route created in this way is passed on from the route planning unit to the output interface and output via this to a control unit in order to control the agricultural machine in its driving movement accordingly.
Die erfindungsgemäße Routenplanung der Landmaschine basiert daher auf einer Aktualisierung von vordefinierten Karteninformationen der zu bearbeitenden landwirt schaftlichen Nutzfläche, wobei die Aktualisierung wiederum auf einer Bildsegmentie rung der vom Sensor erzeugten Bilddaten beruht. Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen werden die aktuelle Lage der Nutzfläche hinsichtlich Nutzungssituation und geografischer Gegebenheiten besser berücksich tigt. Außerdem werden Sensoren wie Kamera eingesetzt, die einen Nahbereich der Landmaschine erfassen. Somit kann die Routenplanung mit erhöhter Genauigkeit und Zuverlässigkeit und zugleich reduzierten Kosten bewerkstelligt werden. Auch ist eine vollständige Automatisierung der Routenfindung, insbesondere eine autonome Führung der Landmaschine, hierdurch zu erreichen. The route planning of the agricultural machine according to the invention is therefore based on an update of predefined map information of the agricultural usable area to be processed, the update in turn being based on an image segmentation of the image data generated by the sensor. Compared to the systems known from the prior art, the current location of the usable area with regard to the usage situation and geographical conditions are better taken into account. In addition, sensors such as cameras are used to capture a close range of the agricultural machine. Route planning can thus be accomplished with increased accuracy and reliability and at the same time reduced costs. Complete automation of route finding, in particular autonomous guidance of the agricultural machine, can also be achieved in this way.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen an gegeben. Advantageous refinements and developments are given in the subclaims.
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthalten die eingegebenen Karten Informationen eine vordefinierte Rasterkarte der landwirtschaftlichen Nutzfläche, wobei die Aktuali sierungseinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf der Segmentierung der eingege benen Bilddaten die vordefinierte Rasterkarte zu aktualisieren. In a preferred embodiment, the entered maps contain information a predefined raster map of the agricultural area, the update unit being designed to update the predefined raster map based on the segmentation of the entered image data.
Eine Rasterkarte (Englisch: "grid map") ist eine zweidimensionale Karte, auf der eine Raster- oder Gitterform bestehend aus quadratischen Raster- beziehungsweise Git tereinheiten visuell "gelegt" ist. Somit wird die zu bearbeitende Nutzfläche in Flä cheneinheiten unterteilt, die den Raster- beziehungsweise Gittereinheiten entspre chen. Diese bildhafte Unterteilung der Nutzfläche erhöht die Komptabilität der Karten informationen mit den Sensorbilddaten hinsichtlich der Visualisierung und somit für die Aktualisierung der Karteninformationen vorteilhaft. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält die vordefinierte Rasterkarte mehrere Rastereinheiten, denen ein oder mehrere Attribute der landwirtschaftlichen Nutzfläche zugewiesen sind. A grid map (English: "grid map") is a two-dimensional map on which a grid or grid shape consisting of square grid or grid units is visually "placed". In this way, the usable area to be processed is divided into surface units that correspond to the grid or grid units. This pictorial subdivision of the usable area increases the compatibility of the map information with the sensor image data in terms of visualization and is therefore advantageous for updating the map information. In a further preferred embodiment, the predefined grid map contains a plurality of grid units to which one or more attributes of the agricultural area are assigned.
Das Attribut beziehungsweise die mehreren Attribute können die Lagedaten der je weiligen Rastereinheiten in einem Bildkoordinatensystem des Sensors und/oder ei nem vom Sensor unabhängigen, globalen Weltkoordinatensystem umfassen. Alter nativ oder zusätzlich können das Attribut beziehungsweise die mehreren Attribute die Nutzungssituation, insbesondere die Pflanzenbezeichnung, die Bezeichnung und/oder Menge der verwendeten chemischen/biologischen Stoffe, die Zusammen setzung der Erde der jeweiligen Rastereinheiten der Nutzfläche betreffen. Auch kön nen das Attribut beziehungsweise die mehreren Attribute die auf dieser Rastereinheit der Nutzfläche bereits durchgeführten und/oder geplanten landwirtschaftlichen Bear beitungsvorgänge betreffen. Diese Maßnahme verbessert die Automatisierung der Routenplanung. The attribute or the multiple attributes can include the position data of the respective grid units in an image coordinate system of the sensor and / or in a global world coordinate system that is independent of the sensor. Alternatively or additionally, the attribute or the multiple attributes can relate to the usage situation, in particular the plant name, the name and / or amount of the chemical / biological substances used, the composition of the soil of the respective grid units of the usable area. The attribute or the multiple attributes can also relate to the agricultural processing operations that have already been carried out and / or planned on this grid unit of the usable area. This measure improves the automation of route planning.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Aktualisierungseinheit dazu aus gebildet, das Attribut beziehungsweise die Attribute und/oder eine Abmessung der mehreren Rastereinheiten basierend auf der Segmentierung der eingegebenen Bild daten zu aktualisieren. In a further preferred embodiment, the update unit is designed to update the attribute or the attributes and / or a dimension of the plurality of raster units based on the segmentation of the input image data.
Hierdurch kann vermieden werden, dass der Routenplanung bereits abgelaufene Daten über die Nutzfläche zugrundgelegt werden und erhöht die Zuverlässigkeit der automatisierten Routenplanung. Zugleich sind die Rastereinheiten in ihrer Abmes sung je nach gewünschtem Auflösungsgrad der Rasterkarte variabel. In this way it can be avoided that the route planning is based on data about the usable area that has already expired and increases the reliability of the automated route planning. At the same time, the dimensions of the grid units are variable depending on the desired degree of resolution of the grid map.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Aktualisierungseinheit dazu aus gebildet, die Karteninformationen nach einer Eingabe von neuen Bilddaten und/oder nach Zurücklegen eines neuen Fahrroutenabschnittes zu aktualisieren. In a further preferred embodiment, the update unit is designed to update the map information after entering new image data and / or after covering a new route section.
Somit reagiert die Routenplanungsvorrichtung automatisch auf neue Bilddaten und/oder neu zurückgelegte Fahrroutenabschnitte um stets zuverlässige Fahrrouten zu ermitteln. Vorzugsweise ist die Aktualisierungseinheit dazu ausgebildet, innerhalb einer vordefinierten Dauer nach der Eingabe der neuen Bilddaten zu aktualisieren. Weiter vorzugsweise werden die Karten Informationen aktualisiert solange sich die Landmaschine fortbewegt. The route planning device thus reacts automatically to new image data and / or newly traveled route sections in order to always determine reliable routes. The update unit is preferably designed to within a predefined period after entering the new image data. Furthermore, the map information is preferably updated as long as the agricultural machine is moving.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung weiter eine Aufgabenerstellungseinheit zum Erstellen einer oder mehrerer Aufgaben betreffend die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche basierend auf den aktualisierten Karteninformationen. In a further preferred embodiment, the device further comprises a task creation unit for creating one or more tasks relating to the processing of the agricultural area based on the updated map information.
Beispielsweise kann die Aufgabenerstellungseinheit derart ausgebildet, um den meh reren Rastereinheiten jeweils eine oder mehrere landwirtschaftliche Aufgaben zuzu ordnen. Die Zuordnung basiert vorzugsweise auf der Aktualisierung der Karteninfor mationen, insbesondere der Attribute der Rastereinheiten. Beispielsweise kann vor der Aktualisierung das Attribut einer Rastereinheit die Aufgabe "Gras mähen" lauten. Für den Fall, dass das Gras vor der Erfassung der dieser Rastereinheit entsprechen den Flächeneinheit der Nutzfläche bereits gemäht wurde, wird durch die Aktualisie rungseinheit die Karteninformationen bzw. die Rasterkarte entsprechend aktualisiert. Auf diese Weise wird als aktualisiertes Attribut eine neue Aufgabe erstellt, die bei spielsweise "Samen streuen" oder "weiter fahren" lautet. Mit dieser Maßnahme kön nen die zu vergebenden Aufgaben auf die aktuelle Gegebenheit der Nutzfläche an gepasst werden. Die Bewirtschaftung der Nutzfläche mittels der Landmaschine ist daher zuverlässiger. Vorzugsweise ist die Aufgabenerstellungseinheit dazu ausgebil det, beim Fahrtrichtungswechsel der Landmaschine zumindest einer der Rasterein heiten eine neue Aufgabe zuzuordnen. For example, the task creation unit can be designed in such a way as to assign one or more agricultural tasks to each of the several grid units. The assignment is preferably based on the update of the map information, in particular the attributes of the grid units. For example, before the update, the attribute of a grid unit can be "Mow grass". In the event that the grass has already been mowed before the area unit of the usable area corresponding to this grid unit was recorded, the map information or the grid map is updated accordingly by the update unit. In this way, a new task is created as an updated attribute, for example "sprinkle seeds" or "continue driving". With this measure, the tasks to be assigned can be adapted to the current conditions of the usable area. The cultivation of the usable area by means of the agricultural machine is therefore more reliable. The task creation unit is preferably designed to assign a new task to at least one of the grid units when the agricultural machine changes direction.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Routenplanungseinheit dazu ausgebildet ist, eine von der Landmaschine auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche zurückgelegte oder geplante Strecke in der erstellten Fahrroute zu berücksichtigen. In a further preferred embodiment, the route planning unit is designed to take into account a route covered or planned by the agricultural machine on the agricultural area in the created route.
Somit ist es möglich, die bereits befahrene Route zu registrieren um gegebenenfalls diese wieder abzu rufen. Zugleich ist aufgrund der aktualisierten Karteninformationen eine noch zu befahrende Route erstellbar, sodass die Landmaschine selbständig beziehungsweise autonom ihren Fahrauftrag auf der Nutzfläche ausführt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ferner eine Lo kalisierungseinheit zum Lokalisieren der Landmaschine basierend auf der Segmen tierung der eingegebenen Bilddaten. It is thus possible to register the route that has already been traveled in order to call it up again if necessary. At the same time, based on the updated map information, a route that is still to be driven can be created so that the agricultural machine can carry out its driving task on the usable area independently or autonomously. In a further preferred embodiment, the device further comprises a localization unit for localizing the agricultural machine based on the segmentation of the input image data.
Die Lokalisierungseinheit kann beispielsweise den vom Sensor erfassten Bildinhalt, der mit Hilfe der Segmentierung und der damit einhergehenden Objektklassifizierung analysierbar ist, mit den vordefinierten Karteninformationen vergleichen und darauf basierend die Rastereinheit der Nutzfläche, in der sich die Landmaschine gerade befindet, feststellen. Dies erhöht die Genauigkeit der Lokalisierung der Landmasch i ne. The localization unit can, for example, compare the image content captured by the sensor, which can be analyzed using the segmentation and the associated object classification, with the predefined map information and, based on this, determine the grid unit of the usable area in which the agricultural machine is currently located. This increases the accuracy of the localization of the agricultural machine.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ferner eine Segmentierungseinheit zum Segmentieren der eingegebenen Bilddaten. In a further preferred embodiment, the device further comprises a segmentation unit for segmenting the input image data.
Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Routenplanungsvorrichtung in der Lage, selbständig die Segmentierung der eingegebenen Bilddaten durchzuführen, was die Routenplanung effizienter werden lässt. In this way, the route planning device according to the invention is able to independently segment the input image data, which makes route planning more efficient.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Segmentierungseinheit dazu ausgebildet, in den eingegebenen Bilddaten ein auf der landwirtschaftlichen Nutzflä che befindliches Fahrzeug, insbesondere eine zusätzliche Landmaschine, und/oder einer Grenzlinie der landwirtschaftlichen Nutzfläche zu erkennen. In a further preferred embodiment, the segmentation unit is designed to recognize a vehicle located on the agricultural area, in particular an additional agricultural machine, and / or a boundary line of the agricultural area in the input image data.
Durch die Erkennung des anderen Fahrzeugs beziehungsweise der anderen Land maschine kann beim Erstellen der Fahrroute das Fahrzeug beziehungsweise die Landmaschine berücksichtigt werden, um eine Kollision zu vermeiden. Durch die Er kennung der Grenzlinie der Nutzfläche kann die Fahrroute derart erstellt werden, dass diese zumindest teilweise entlang der erkannten Grenzlinie verläuft. Dies ergibt eine zuverlässige Routenplanung. By recognizing the other vehicle or the other agricultural machine, the vehicle or the agricultural machine can be taken into account when creating the route in order to avoid a collision. By recognizing the boundary line of the usable area, the route can be created in such a way that it runs at least partially along the recognized boundary line. This results in reliable route planning.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Routenplanungseinheit dazu ausgebildet ist, einen vordefinierten minimalen Abstand zwischen der Landmaschine und einer durch die Segmentierung der Bilddaten erkannten Grenzlinie der landwirt schaftlichen Nutzfläche in der erstellten Fahrroute zu berücksichtigen. In a further preferred embodiment, the route planning unit is designed to have a predefined minimum distance between the agricultural machine and to consider a boundary line of the agricultural usable area recognized by the segmentation of the image data in the created route.
Diese Maßnahme führt vorteilhafterweise dazu, dass der vordefinierte minimale Ab stand von der Grenzlinie durch die Landmaschine beim Fahren entlang der erstellten Fahrroute eingehalten wird. Etwaige Kollisionen mit Gegenständen außerhalb der Grenzlinie können reduziert oder gar vermieden werden. Auf diese Weise ist die Si cherheit des landwirtschaftlichen Bearbeitungsvorgangs erhöht. Auch steigert diese Maßnahme die Genauigkeit der Lokalisierung der Landmaschine in der longitudina len Richtung (entlang der Fahrroute) und/oder lateralen Richtung (quer zur Fahrrou te). This measure advantageously means that the predefined minimum distance from the boundary line is maintained by the agricultural machine when driving along the route created. Any collisions with objects outside the boundary line can be reduced or even avoided. In this way, the security of the agricultural working process is increased. This measure also increases the accuracy of the localization of the agricultural machine in the longitudinal direction (along the route) and / or in the lateral direction (across the route).
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zumindest ei nen Sensor zum Erzeugen der einzugebenden Bilddaten. In a further preferred embodiment, the device comprises at least one sensor for generating the image data to be input.
Auf diese Weise ist der Sensor in der erfindungsgemäßen Routenplanungsvorrich tung integriert, sodass ein externer Sensor zur Erzeugung der Bilddaten entbehrlich ist. Dies erhöht die Einfachheit der Routenplanung. In this way, the sensor is integrated in the route planning device according to the invention, so that an external sensor for generating the image data is not necessary. This increases the simplicity of route planning.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist ausgeführt, in einen Speicher eines Computers geladen zu werden und umfasst Softwarecodeabschnitte, mit de nen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Routenplanung für eine Landmaschine ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Computer läuft. The computer program product according to the invention is designed to be loaded into a memory of a computer and comprises software code sections with which the method steps of the method according to the invention for route planning for an agricultural machine are executed when the computer program product is running on the computer.
Ein Programm gehört zur Software eines Daten verarbeitenden Systems, zum Bei spiel einer Auswerteeinrichtung oder einem Computer. Software ist ein Sammelbe griff für Programme und zugehörigen Daten. Das Komplement zu Software ist Hard ware. Hardware bezeichnet die mechanische und elektronische Ausrichtung eines Daten verarbeitenden Systems. Ein Computer ist eine Auswerteeinrichtung. A program is part of the software of a data processing system, for example an evaluation device or a computer. Software is a collective term for programs and associated data. The complement to software is hardware. Hardware describes the mechanical and electronic alignment of a data processing system. A computer is an evaluation device.
Computerprogrammprodukte umfassen in der Regel eine Folge von Befehlen, durch die die Hardware bei geladenem Programm veranlasst wird, ein bestimmtes Verfah- ren durchzuführen, das zu einem bestimmten Ergebnis führt. Wenn das betreffende Programm auf einem Computer zum Einsatz kommt, ruft das Computerprogramm produkt einen technischen Effekt hervor, nämlich die bekannten Systeme zur Bear beitung von landwirtschaftlichen Nutzflächen dahingehend zu verbessern, um den Automatisierungsgrad der Bearbeitungsvorgänge bei gleichzeitiger Kostenreduzie rung zu erhöhen. Computer program products usually comprise a sequence of instructions which, when the program is loaded, cause the hardware to carry out a certain process. ren that leads to a certain result. When the program in question is used on a computer, the computer program product causes a technical effect, namely to improve the known systems for processing agricultural land in order to increase the degree of automation of the processing operations while simultaneously reducing costs.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt ist Plattform unabhängig. Das heißt, es kann auf jeder beliebigen Rechenplattform ausgeführt werden. Bevorzugt wird das Computerprogrammprodukt auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Routenplanung für eine Landmaschine ausgeführt. The computer program product according to the invention is platform independent. That means it can run on any computing platform. The computer program product is preferably executed on a device according to the invention for route planning for an agricultural machine.
Die Softwarecodeabschnitte sind in einer beliebigen Programmiersprache geschrie ben, zum Beispiel in Python. The software code sections are written in any programming language, for example in Python.
Die Erfindung wird in den Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated by way of example in the figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rou tenplanung für eine Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for rout planning for an agricultural machine according to an embodiment;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rou tenplanung für eine Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 shows a schematic representation of a method according to the invention for planning routes for an agricultural machine according to an exemplary embodiment;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenplanung; 3 shows a schematic representation of the route planning according to the invention;
Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenpla nung; 4 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention;
Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenpla nung; 5 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention;
Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenpla nung; Fig. 7 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenpla nung; 6 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention; 7 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention;
Fig. 8 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenpla nung; 8 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention;
Fig. 9 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Routenpla nung; und 9 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention; and
Fig. 10 eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Rou tenplanung. 10 shows a further schematic representation of the route planning according to the invention.
Fig .1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Routenplanung für eine Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 shows a schematic representation of a device 10 according to the invention for route planning for an agricultural machine according to an exemplary embodiment.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Eingabeschnittstelle 12a zum Eingeben von Bildda ten, die von einem Sensor 22 erzeugt worden sind. Die Bilddaten betreffen eine von einer Landmaschine 50 (in Fig. 1 nicht gezeigt) zu bearbeitende landwirtschaftliche Nutzfläche 60 (in Fig. 1 nicht gezeigt). Eine weitere Eingabeschnittstelle 12b dient zum Eingeben von vordefinierten Karten Informationen der landwirtschaftlichen Nutz fläche 60. Die Karteninformationen umfassen vorzugsweise eine Rasterkarte mit mehreren Rastereinheiten, wobei jeder der Rastereinheiten weiter vorzugsweise ein Attribut oder mehrere Attribute zugeordnet sind. Die Attribute können Informationen wie Gegebenheiten des der zugehörigen Rastereinheit entsprechenden Teils der Nutzfläche hinsichtlich der geografischen Beschaffenheit, der Nutzungssituation, ins besondere die Pflanzenbezeichnung, die Bezeichnung und/oder Menge der verwen deten chemischen/biologischen Stoffe, die Zusammensetzung der Erde der jeweili gen Rastereinheiten der Nutzfläche betreffen. The device 10 comprises an input interface 12a for inputting image data that have been generated by a sensor 22. The image data relate to an agricultural area 60 (not shown in FIG. 1) to be processed by an agricultural machine 50 (not shown in FIG. 1). Another input interface 12b is used to input predefined map information of the agricultural area 60. The map information preferably comprises a grid map with several grid units, each of the grid units preferably being assigned one or more attributes. The attributes can contain information such as the circumstances of the part of the usable area corresponding to the associated grid unit with regard to the geographical nature, the usage situation, in particular the plant name, the name and / or quantity of the chemical / biological substances used, the composition of the soil of the respective grid units Affect usable area.
Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Aktualisierungseinheit 14 zum Aktualisieren der eingegebenen Karteninformationen basierend auf einer Segmentierung der ein gegebenen Bilddaten. Die Segmentierung kann von einer in Fig. 1 nicht gezeigten, in der Vorrichtung 10 integrierten Segmentierungseinheit durchgeführt werden. Alterna tiv können Segmentierungsergebnisse von einer externen Einheit, etwa einem Cloud-Server oder einem Speichermedium, erlangt werden. Die Segmentierung ist vorzugsweise eine semantische Segmentierung. The device 10 further comprises an update unit 14 for updating the entered map information based on a segmentation of the entered image data. The segmentation can be from a not shown in Fig. 1, in the device 10 integrated segmentation unit can be performed. Alternatively, segmentation results can be obtained from an external unit, such as a cloud server or a storage medium. The segmentation is preferably a semantic segmentation.
Die Vorrichtung 10 umfasst außerdem eine Routenplanungseinheit 16 zum Erstellen einer Fahrroute der Landmaschine 50 basierend auf den aktualisierten Karteninfor mationen. Die Routenplanungseinheit 16 vergleicht beispielsweise die vordefinierten Karteninformationen mit den segmentierten Bilddaten, um eine Abweichung zwi schen beiden Datensätzen zu identifizieren. Die Routenplanungseinheit 16 ergänzt die vordefinierten Karteninformationen mit zusätzlichen Informationen aus den seg mentierten Bilddaten. Vorzugsweise werden hierdurch die Rastereinheiten der Ras terkarte, insbesondere die Attribute der Rastereinheiten zumindest teilweise aktuali siert. Anhand der hierdurch aktualisierten Karteninformationen, insbesondere der aktualisierten Rasterkarte, wird die Fahrroute erstellt. The device 10 also includes a route planning unit 16 for creating a travel route for the agricultural machine 50 based on the updated map information. The route planning unit 16 compares, for example, the predefined map information with the segmented image data in order to identify a discrepancy between the two data sets. The route planning unit 16 supplements the predefined map information with additional information from the segmented image data. The grid units of the grid map, in particular the attributes of the grid units, are thereby preferably at least partially updated. The driving route is created on the basis of the map information updated as a result, in particular the updated raster map.
Die Vorrichtung 10 umfasst schließlich eine Ausgabeschnittstelle 18 zum Ausgeben der erstellten Fahrroute zur Steuerung der Landmaschine 50. Die Landmaschine 50 ist somit in der Lage, die erstellte Fahrroute auszuführen. The device 10 finally comprises an output interface 18 for outputting the created travel route for controlling the agricultural machine 50. The agricultural machine 50 is thus able to carry out the created travel route.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Routenplanung für eine Landmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. In einem ersten Schritt S1 werden Bilddaten betreffend eine von der Landmaschine 50 zu be arbeitende landwirtschaftliche Nutzfläche 60 sowie vordefinierte Karteninformationen der landwirtschaftlichen Nutzfläche 60 eingegeben. In einem zweiten Schritt S2 wer den die eingegebenen Karteninformationen basierend auf einer Segmentierung der eingegebenen Bilddaten aktualisiert. In einem dritten Schritt S3 wird eine Fahrroute der Landmaschine 50 basierend auf den aktualisierten Karteninformationen erstellt.2 shows a schematic representation of a method according to the invention for route planning for an agricultural machine according to an exemplary embodiment. In a first step S1, image data relating to an agricultural area 60 to be worked by the agricultural machine 50 as well as predefined map information of the agricultural area 60 are input. In a second step S2, the map information entered is updated based on a segmentation of the image data entered. In a third step S3, a travel route of the agricultural machine 50 is created based on the updated map information.
In einem vierten Schritt S4 wird die erstellte Fahrroute zur Steuerung der Landma schine 50 ausgegeben. In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktionsähnli che Bezugsteile. In den einzelnen Figuren sind die jeweils relevanten Bezugsteile gekennzeichnet. In a fourth step S4, the created route for controlling the Landma machine 50 is output. In the figures, the same reference symbols relate to the same or functionally similar reference parts. The relevant reference parts are identified in the individual figures.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer landwirtschaftlichen Nutzfläche 60, wobei die schematische Darstellung mit einer Rasterkarte versehen ist. Die Raster karte weist eine Mehrzahl von quadratischen Rastereinheiten auf, die über die ge samte Nutzfläche 60 verteilt sind. Darüber hinaus erstrecken sich die Rastereinheiten auch über einen die Nutzfläche 60 umschließenden Randbereich. Die Landmaschine 50 befindet sich in dieser Darstellung auf der ersten Rastereinheit rechts unten der Nutzfläche 60. Die Rasterkarte bildet zumindest einen Teil der Karteninformationen, die die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 über ihre Eingabeschnittstelle 12 erhält.FIG. 3 shows a schematic illustration of an agricultural area 60, the schematic illustration being provided with a grid map. The grid map has a plurality of square grid units which are distributed over the entire usable area 60. In addition, the grid units also extend over an edge region surrounding the usable area 60. In this illustration, the agricultural machine 50 is located on the first grid unit at the bottom right of the usable area 60. The grid map forms at least part of the map information that the device 10 according to the invention receives via its input interface 12.
Die Vorrichtung 10 ist vorzugsweise in der Landmaschine 50 integriert. The device 10 is preferably integrated in the agricultural machine 50.
Mit Hilfe eines in Fig. 1 nicht eingezeichneten, vorzugsweise in der Landmaschine 50 integrierten Umfeldsensors 20 werden Bilddaten betreffend einen Nahbereich auf der Nutzfläche 50 in unmittelbarer Nähe der Landmaschine 50 erzeugt. Diese Bilddaten werden dazu verwendet, die vordefinierte Rasterkarte zu aktualisieren. Anhand der aktualisierten Rasterkarten wird eine Fahrroute für die Landmaschine 50 erstellt. With the aid of an environment sensor 20, not shown in FIG. 1, preferably integrated in the agricultural machine 50, image data relating to a close-up area on the usable area 50 in the immediate vicinity of the agricultural machine 50 are generated. This image data is used to update the predefined raster map. A driving route for the agricultural machine 50 is created on the basis of the updated grid maps.
Vorzugsweise sind ein oder mehrere Attribute den einzelnen Rastereinheiten zuge ordnet. Das Attribut beziehungsweise die mehreren Attribute können die Lagedaten der jeweiligen Rastereinheiten in einem Bildkoordinatensystem des Sensors 20 und/oder einem vom Sensor unabhängigen, globalen Weltkoordinatensystem umfas sen. Alternativ oder zusätzlich können das Attribut beziehungsweise die mehreren Attribute die Nutzungssituation, insbesondere die Pflanzenbezeichnung, die Be zeichnung und/oder Menge der verwendeten chemischen/biologischen Stoffe, die Zusammensetzung der Erde der jeweiligen Rastereinheiten der Nutzfläche betreffen. Auch können das Attribut beziehungsweise die mehreren Attribute die auf dieser Rastereinheit der Nutzfläche bereits durch geführten und/oder geplanten landwirt schaftlichen Bearbeitungsvorgänge betreffen. Diese Bearbeitungsvorgänge können beispielsweise "das Gras mähen", "die Samen streuen" und/oder "weiter fahren" lauten. Die Bilddaten werden segmentiert, um auf der Nutzfläche, insbesondere etwaige im vom Sensor 20 erfassten Nahbereich der Nutzfläche 60 befindliche Objekte, etwa andere Fahrzeuge, Menschen, Bebauungen, Bepflanzungen, zu erkennen. In Fig. 3 ist eine Grenzlinie 62 ersichtlich, die eine rechte Kante der Nutzfläche 60 markiert. Diese Grenzlinie 62 wird mittels Segmentierung, insbesondere einer semantischen Segmentierung, der vom Sensor 20 erzeugten Bilddaten erkannt. Die Routenpla nungseinheit 16 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist vorzugsweise dazu aus gebildet, die Fahrroute derart zu erstellen, dass die Landmaschine 50 entlang der Grenzlinie 62 sich fortbewegt. Eine hierdurch erstellte Fahrroute 62' ist ebenfalls in Fig. 3 gezeigt. One or more attributes are preferably assigned to the individual grid units. The attribute or the plurality of attributes can include the position data of the respective grid units in an image coordinate system of the sensor 20 and / or a global world coordinate system that is independent of the sensor. Alternatively or additionally, the attribute or the several attributes can relate to the usage situation, in particular the plant name, the name and / or amount of chemical / biological substances used, the composition of the soil of the respective grid units of the usable area. The attribute or the multiple attributes can also relate to the agricultural processing operations that have already been carried out and / or planned on this grid unit of the usable area. These processing operations can be, for example, “mow the grass”, “scatter the seeds” and / or “drive on”. The image data are segmented in order to detect any objects located in the near area of the usable area 60 detected by the sensor 20, such as other vehicles, people, buildings, plantings, on the usable area. In FIG. 3, a boundary line 62 can be seen which marks a right edge of the usable area 60. This boundary line 62 is recognized by means of segmentation, in particular semantic segmentation, of the image data generated by sensor 20. The route planning unit 16 of the device 10 according to the invention is preferably designed to create the driving route in such a way that the agricultural machine 50 moves along the boundary line 62. A travel route 62 'created in this way is also shown in FIG. 3.
Fig. 4 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Nutzfläche 60. Dort befindet sich die Landmaschine 50 auf der aus Fig. 3 zu entnehmenden und in Fig. 4 teilwei se eingezeichneten Fahrroute 62'. Der von der Landmaschine 50 zurückgelegte Ab schnitt 51 der Fahrroute 62' ist ebenfalls eingezeichnet. Fig. 4 shows a further schematic representation of the usable area 60. There the agricultural machine 50 is located on the route 62 'shown in Fig. 3 and partially shown in Fig. 4. The section 51 of the route 62 'covered by the agricultural machine 50 is also shown.
Fig. 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Nutzfläche 60. Fig. 5 zeigt konkret ein Zwischenergebnis der landwirtschaftlichen Bearbeitung der Nutzfläche 60 durch die Landmaschine 50 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Insbe sondere ist eine Trennung zwischen einem bearbeiteten Teil 68 und einem noch zu bearbeitenden Teil 66 gezeigt. Fig. 5 shows a further schematic representation of the usable area 60. Fig. 5 shows specifically an intermediate result of the agricultural processing of the usable area 60 by the agricultural machine 50 with the help of the device 10 according to the invention machining part 66 shown.
In Fig. 5 befindet sich die Landmaschine 50 an einem Ende des von der Landma schine 50 zurückgelegten Abschnittes 51 der Fahrroute 62', die entlang einer weite ren Grenzlinie 62 verläuft. In einer zur Grenzlinie 62 im Wesentlichen senkrechten Richtung ist eine weitere Grenzlinie 64 mittels der Segmentierung der sensorbasier ten Bilddaten erkannt. Anhand der weiteren Grenzlinie 64 wird die Fahrroute 62' der art erstellt, dass diese eine an den Verlauf der beiden Grenzlinien 62, 64 angepasste Kurve enthält. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 im Allgemeinen, ins besondere unabhängig von in Fig. 5 gezeigten konkreten Nutzfläche 60, dazu aus gebildet, die Fahrroute derart zu erstellen, dass diese an die mittels der Segmentie rung der Bilddaten erkannten Objekte angepasst ist. Fig. 6 zeigt eine weitere Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, nämlich die Optimierung der erstellten Fahrroute. Anhand der Segmentierung der sensorba sierten Bilddaten erkennt die Vorrichtung 10 vier potentielle Fahrrouten 52, 54, 56, 58 zur Fortsetzung der bereits zurückgelegten Fahrroute 51 für die weitere Bearbeitung der Nutzfläche 60. Jede dieser vier potentiellen Fahrroute 52, 54, 56, 58 schließt an einen geraden Abschnitt 53, 55, 57, 59 an, der entlang einer Reihe der Rastereinhei ten verläuft. Aus diesen vier potentiellen Fahrrouten 52, 54, 56, 58 wird anhand einer Kostenfunktionsberechnung, bei der beispielsweise die für das Befahren der Fahr route benötigte Zeit, die Streckenlänge oder der Kraftstoffverbrauch minimiert wird, die günstigste Fahrroute identifiziert. Die identifizierte Fahrroute wird an die Steue rungseinheit 32 der Landmaschine 50 ausgegeben, damit diese den entsprechenden Fahrauftrag ausführt. In Fig. 5, the agricultural machine 50 is located at one end of the covered by the Landma machine 50 section 51 of the route 62 ', which runs along a wide Ren boundary line 62. In a direction essentially perpendicular to the boundary line 62, a further boundary line 64 is recognized by means of the segmentation of the sensor-based image data. On the basis of the further boundary line 64, the driving route 62 ′ is created in such a way that it contains a curve adapted to the course of the two boundary lines 62, 64. Thus, the device 10 according to the invention is generally designed, in particular independently of the specific usable area 60 shown in FIG. 5, to create the driving route in such a way that it is adapted to the objects recognized by means of the segmentation of the image data. 6 shows a further function of the device 10 according to the invention, namely the optimization of the created driving route. On the basis of the segmentation of the sensor-based image data, the device 10 recognizes four potential driving routes 52, 54, 56, 58 to continue the driving route 51 already covered for further processing of the usable area 60. Each of these four potential driving routes 52, 54, 56, 58 follows a straight section 53, 55, 57, 59 which runs along a number of the Rastereinhei th. From these four potential driving routes 52, 54, 56, 58, the most favorable driving route is identified on the basis of a cost function calculation in which, for example, the time required for driving the driving route, the route length or the fuel consumption is minimized. The identified driving route is output to the control unit 32 of the agricultural machine 50 so that it can carry out the corresponding driving order.
Fig. 7 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Nutzfläche 60. Insbesondere ist die Routenplanungseinheit 16 dazu ausgebildet, beim Erstellen der Fahrroute ein weiteres Fahrzeug 61 , welches sich auf der Nutzfläche befindet, zu berücksichtigen. Dies dient dazu, eine Kollision mit dem weiteren Fahrzeug 61 zu vermeiden. 7 shows a further schematic representation of the usable area 60. In particular, the route planning unit 16 is designed to take into account another vehicle 61 that is located on the usable area when creating the driving route. This serves to avoid a collision with the further vehicle 61.
Fig. 8 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Nutzfläche 60. Eine weitere Grenzlinie 67, die beim Fahren auf der Nutzfläche 60, insbesondere im zu bearbei tenden Teil 66 der Nutzfläche 60 erkannt worden ist, ist hier gezeigt. Die erfindungs gemäße Vorrichtung 10 ist somit in der Lage, die Karten Informationen zu aktualisie ren, solange sich die Landmaschine 50 auf der Nutzfläche 60 fortbewegt und neue Bilddaten vom Sensor erzeugt und der Vorrichtung 10 eingespeist werden. 8 shows a further schematic representation of the usable area 60. A further boundary line 67, which was recognized when driving on the usable area 60, in particular in the part 66 of the usable area 60 to be machined, is shown here. The device 10 according to the invention is thus able to update the map information as long as the agricultural machine 50 is moving on the usable area 60 and new image data is generated by the sensor and fed into the device 10.
Fig. 9 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Nutzfläche 60. Die dort bei spielhaft gezeigte Fahrroute 51 hat einen schlangenförmigen Verlauf, aufgrund des sen der zu bearbeitende Teil 66 der Nutzfläche 60 in mehrere Teile 66a, 66b, 66c, 66d aufgeteilt ist. Auch hier ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in der Lage, mehrere potentiellen Fahrrouten 69, 71 , 73 zu berechnen und die beste Fahrroute hiervon, wie oben beschrieben, auszuwählen und ein entsprechendes Steuersignal zu erzeugen, welches an die Steuerungseinheit der Landmaschine 50 ausgegeben wird. Fig. 10 zeigt drei weitere schematische Darstellungen der Nutzfläche. In Fig. 10A bewegt sich eine erste Landmaschine 50a entlang einer ersten Fahrroute 51a und führt die Aufgabe "das Gras mähen" aus. Dadurch entsteht eine gemähte Feldober fläche 72a. In Fig. 10B führt eine zweite Landmaschine 50b die Aufgabe "das ge mähte Gras Schwaden" entlang einer zweiten Fahrroute 51 b aus. Dadurch entstehen eine Mehrzahl von Schwaden 72b. In Fig. 10C führt eine dritte Landmaschine 50c die Aufgabe "die Schwaden einsammeln" entlang einer dritten Fahrroute 50c aus. 9 shows a further schematic representation of the usable area 60. The driving route 51 shown there by way of example has a serpentine course, due to which the part 66 of the usable area 60 to be processed is divided into several parts 66a, 66b, 66c, 66d. Here, too, the device 10 according to the invention is able to calculate several potential driving routes 69, 71, 73 and to select the best driving route from these, as described above, and to generate a corresponding control signal which is output to the control unit of the agricultural machine 50. Fig. 10 shows three further schematic representations of the usable area. In FIG. 10A, a first agricultural machine 50a is moving along a first travel route 51a and performs the task of "mowing the grass". This creates a mowed field surface 72a. In Fig. 10B, a second agricultural machine 50b performs the task of "swathing the mown grass" along a second travel route 51b. This creates a plurality of swaths 72b. In FIG. 10C, a third agricultural machine 50c performs the task of “collecting the swaths” along a third driving route 50c.
Die Festlegung der Aufgaben erfolgt, wie oben beschrieben, vorzugsweise dadurch, dass den einzelnen relevanten Rastereinheiten der Rasterkarte aktualisiert werden. Insbesondere werden anhand der Segmentierung der vom Sensor 20 erzeugten Bilddaten die den einzelnen Rastereinheiten gemäß der vordefinierten Karteninfor mationen zugeordneten Attribute aktualisiert. Alternativ oder zusätzlich können auch neue Attribute auf Basis der Bildsegmentierung den Rastereinheiten neu zugeordnet werden. Die Attribute können beispielsweise eine oder mehrere Aufgaben, die auf dem den jeweiligen Rastereinheiten zugehörigen Teilen der Nutzfläche 60 von der Landmaschine durchzuführen sind, betreffen. The tasks are defined, as described above, preferably by updating the individual relevant grid units of the grid map. In particular, on the basis of the segmentation of the image data generated by the sensor 20, the attributes assigned to the individual grid units are updated in accordance with the predefined map information. Alternatively or additionally, new attributes can also be reassigned to the raster units on the basis of the image segmentation. The attributes can relate, for example, to one or more tasks that are to be carried out on the parts of the usable area 60 belonging to the respective grid units of the agricultural machine.
Bezuqszeichen RoutenplanungsvorrichtungReference route planning device
, 12a, 12b Eingabeschnittstelle , 12a, 12b input interface
Aktualisierungseinheit Update unit
Routenplanungseinheit Route planning unit
Ausgabeschnittstelle Output interface
Sensor sensor
Steuerungseinheit einer Landmaschine Control unit of an agricultural machine
, 50a, 50b, 50c Landmaschine , 50a, 50b, 50c agricultural machinery
, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 62', 69, 71 , 73 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 62 ', 69, 71, 73
Fahrroute Driving route
Nutzfläche Usable area
, 64 Grenzlinie, 64 border line
, 66a, 66b, 66c zu bearbeitender Teil der Nutzfläche bearbeiteter Teil der Nutzflächea1 gemähtes Gras, 66a, 66b, 66c part of the usable area to be worked part of the usable area a1 mowed grass
b Schwaden b swaths
bis S4 Verfahrensschritte to S4 process steps

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung (10) zur Routenplanung für eine Landmaschine (50), umfassend: eine Eingabeschnittstelle (12) zum Eingeben von Bilddaten betreffend eine von der Landmaschine (50) zu bearbeitende landwirtschaftliche Nutzfläche (60) so wie zum Eingeben von vordefinierten Karteninformationen der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60); A device (10) for route planning for an agricultural machine (50), comprising: an input interface (12) for inputting image data relating to an agricultural area (60) to be processed by the agricultural machine (50) and for inputting predefined agricultural map information Usable area (60);
eine Aktualisierungseinheit (14) zum Aktualisieren der eingegebenen Kartenin formationen basierend auf einer Segmentierung der eingegebenen Bilddaten; an update unit (14) for updating the entered map information based on a segmentation of the entered image data;
eine Routenplanungseinheit (16) zum Erstellen einer Fahrroute der Landma schine (50) basierend auf den aktualisierten Karteninformationen; und a route planning unit (16) for creating a travel route of the agricultural machine (50) based on the updated map information; and
eine Ausgabeschnittstelle (18) zum Ausgeben der erstellten Fahrroute zur Steuerung der Landmaschine (50). an output interface (18) for outputting the created route for controlling the agricultural machine (50).
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die eingegebenen Karteninformationen eine vordefinierte Rasterkarte der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) enthalten, wo bei die Aktualisierungseinheit (14) dazu ausgebildet ist, basierend auf der Segmen tierung der eingegebenen Bilddaten die vordefinierte Rasterkarte zu aktualisieren. 2. Device (10) according to claim 1, wherein the entered map information contains a predefined grid map of the agricultural area (60), where in the update unit (14) is designed to update the predefined grid map based on the segmentation of the input image data.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die vordefinierte Rasterkarte mehrere Rastereinheiten enthält, denen ein oder mehrere Attribute der landwirtschaftlichen Nutzfläche zugewiesen sind. 3. Device (10) according to claim 2, wherein the predefined grid map contains a plurality of grid units to which one or more attributes of the agricultural area are assigned.
4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Aktualisierungseinheit (14) dazu aus gebildet ist, das Attribut beziehungsweise die Attribute und/oder eine Abmessung der mehreren Rastereinheiten basierend auf der Segmentierung der eingegebenen Bild daten zu aktualisieren. 4. The device (10) according to claim 3, wherein the update unit (14) is formed to update the attribute or the attributes and / or a dimension of the plurality of grid units based on the segmentation of the input image data.
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Aktualisierungsein heit (14) dazu ausgebildet ist, die Karteninformationen nach einer Eingabe von neu en Bilddaten und/oder nach Zurücklegen eines neuen Fahrroutenabschnittes zu ak tualisieren. 5. Device (10) according to one of claims 1 to 4, wherein the updater unit (14) is designed to update the map information after entering new image data and / or after covering a new route section.
6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend eine Aufga benerstellungseinheit zum Erstellen einer oder mehrerer Aufgaben betreffend die Bearbeitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) basierend auf den aktualisierten Karteninformationen. 6. Device (10) according to one of claims 1 to 5, further comprising a task benerstellungseinheit for creating one or more tasks relating to the processing of the agricultural area (60) based on the updated map information.
7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Routenplanungs einheit (16) dazu ausgebildet ist, die Fahrroute für eine von der Landmaschine (50) auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) zurückgelegte Strecke und/oder für eine von der Landmaschine (50) auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) noch zu be fahrende Strecke zu erstellen. 7. Device (10) according to one of claims 1 to 6, wherein the route planning unit (16) is designed to determine the driving route for a distance covered by the agricultural machine (50) on the agricultural area (60) and / or for one of the agricultural machine (50) on the agricultural area (60) still to be traveled route to create.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend eine Lokali sierungseinheit (15) zum Lokalisieren der Landmaschine (50) basierend auf der Segmentierung der eingegebenen Bilddaten. 8. Device (10) according to one of claims 1 to 7, further comprising a localization unit (15) for localizing the agricultural machine (50) based on the segmentation of the inputted image data.
9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter umfassend eine Seg mentierungseinheit zum Segmentieren der eingegebenen Bilddaten. 9. Device (10) according to one of claims 1 to 8, further comprising a segmentation unit for segmenting the input image data.
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei die Segmentierungseinheit dazu aus gebildet ist, in den eingegebenen Bilddaten ein auf der landwirtschaftlichen Nutzflä che (60) befindliches Fahrzeug, insbesondere eine zusätzliche Landmaschine, und/oder einer Grenzlinie (62) der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) zu erkennen. 10. The device (10) according to claim 9, wherein the segmentation unit is formed from, in the input image data, a vehicle located on the agricultural surface (60), in particular an additional agricultural machine, and / or a boundary line (62) of the agricultural surface (60) to be recognized.
1 1 . Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Routenplanungs einheit (16) dazu ausgebildet ist, einen vordefinierten minimalen Abstand zwischen der Landmaschine (50) und einer durch die Segmentierung der Bilddaten erkannten Grenzlinie (62) der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) in der erstellten Fahrroute zu berücksichtigen. 1 1. Device (10) according to one of claims 1 to 10, wherein the route planning unit (16) is designed to set a predefined minimum distance between the agricultural machine (50) and a boundary line (62) of the agricultural area (60) recognized by the segmentation of the image data ) must be taken into account in the created route.
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , weiter umfassend zumin dest einen Sensor (22) zum Erzeugen der einzugebenden Bilddaten. 12. Device (10) according to one of claims 1 to 1 1, further comprising at least one sensor (22) for generating the image data to be entered.
13. Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer Landmaschine (50). 13. Use of a device (10) according to one of claims 1 to 12 in an agricultural machine (50).
14. Verfahren zur Routenplanung für eine Landmaschine (50), umfassend: 14. A method for route planning for an agricultural machine (50), comprising:
einen ersten Schritt (S1 ), in dem Bilddaten betreffend eine von der Landma schine (50) zu bearbeitende landwirtschaftliche Nutzfläche (60) sowie vordefinierte Karteninformationen der landwirtschaftlichen Nutzfläche (60) eingegeben werden; einen zweiten Schritt (S2), in dem die eingegebenen Karteninformationen ba sierend auf einer Segmentierung der eingegebenen Bilddaten aktualisiert werden; einen dritten Schritt (S3), in dem eine Fahrroute der Landmaschine (50) basie rend auf den aktualisierten Karteninformationen erstellt wird; und a first step (S1) in which image data relating to an agricultural area (60) to be processed by the agricultural machine (50) and predefined map information of the agricultural area (60) are entered; a second step (S2) in which the entered map information is updated based on a segmentation of the entered image data; a third step (S3) in which a travel route of the agricultural machine (50) is created based on the updated map information; and
einen vierten Schritt (S4), in dem die erstellte Fahrroute zur Steuerung der Landmaschine (50) ausgegeben wird. a fourth step (S4) in which the created travel route is output for controlling the agricultural machine (50).
15. Computer-Programm-Produkt, das in einem Datenträger gespeichert und dazu ausgebildet ist, um das Verfahren nach Anspruch 14 durchzuführen, wenn das Com- puter-Programm-Produkt durch einen Rechner ausgeführt wird. 15. Computer program product which is stored in a data carrier and is designed to carry out the method according to claim 14 when the computer program product is executed by a computer.
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