WO2022118568A1 - 作業車両および圃場外形生成方法 - Google Patents

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WO2022118568A1
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traveling
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康人 西井
雄司 山口
秀崇 鈴木
昌章 村山
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ヤンマーホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a work vehicle for working in a field and a method for generating a field outline.
  • Patent Document There is known a work vehicle in which information on an obstacle detected by a front / rear camera or an obstacle sensor is input to an automatic driving ECU, and a driving course is set so that the automatic driving ECU avoids the obstacle.
  • the present invention provides a work vehicle capable of identifying obstacles and a method for generating a field outline.
  • the work vehicle comprises a positioning unit that acquires measurement points indicating the position of the vehicle body, and a plurality of the measurement points acquired when the vehicle body is manually driven along the outer edge of the field.
  • An initial outer shape generating unit that generates an initial outer shape of the field based on the traveling locus of the vehicle body, an obstacle that obstructs traveling based on the traveling locus, and an obstacle region including the identified obstacle are identified. It is equipped with an obstacle identification part to be generated.
  • the obstacle specifying portion sets an automatically traveling movable area inside the initial outer shape of the field, and when the traveling locus overlaps with the automatic traveling possible area, the obstacle identifying portion sets the area.
  • An outer region outside the travel locus that overlaps with the self-driving region may be specified as the obstacle, and the outer region may be the obstacle region.
  • a corrected outer shape generation unit that generates a corrected outer shape of the field excluding at least the outer region from the initial outer shape of the field may be further provided.
  • the correction outer shape generation unit generates an exclusion region including the measurement point constituting the travel locus overlapping with the automatic travelable region and the outer region, and excludes the exclusion region from the initial outer shape of the field.
  • the region may be excluded to generate the corrected contour of the field.
  • a display unit that displays at least the initial outer shape, the corrected outer shape, and the exclusion area of the field, an input unit that accepts at least one of deformation and addition of the exclusion area displayed on the display unit, and the input. It may further include an exclusion area change unit that executes at least one of the transformation and addition of the exclusion area based on the operation accepted by the unit.
  • a traveling area changing unit that changes the size of the automatically traveling area based on the above may be further provided.
  • the present invention is a field outer shape generation method for generating the outer shape of the field by manually traveling a work vehicle along the outer edge of the field, in which measurement points indicating the position of a vehicle body are acquired and based on the measurement points.
  • the traveling locus generation step of generating the traveling locus of the vehicle body, the initial outer shape generation step of generating the initial outer shape of the field based on the traveling locus, and the obstacles that hinder the traveling are identified based on the traveling locus.
  • the obstacle identification step of generating the obstacle area including the identified obstacle is provided.
  • an area setting step for setting an automatically travelable area that enables automatic travel based on the initial outer shape of the field is further provided, and in the obstacle identification process, the travel locus overlaps with the automatically travelable area.
  • the outer region outside the travel locus that overlaps with the automated travelable region may be specified as an obstacle, and the outer region may be the obstacle region.
  • a correction outer shape generation step of generating a corrected outer shape of the field excluding at least the outer region from the initial outer shape of the field may be further provided.
  • an exclusion region generation step for generating an exclusion region including the measurement point constituting the travel locus overlapping the automatic travelable region and the outer region is further provided, and in the correction outer shape generation step, the field is provided.
  • the corrected outer shape of the field may be generated by excluding the excluded area from the initial outer shape of the field.
  • At least one of transformation and addition of the exclusion area displayed on the display unit may be executed based on the operation input via the input unit.
  • the size of the automatically travelable area displayed on the display unit may be changed based on the operation input via the input unit.
  • obstacles can be identified.
  • FIG. 1 is a side view showing the combine 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a positioning unit 34 and a base station 39.
  • Combine 1 performs work such as cutting culms in the field while autonomously traveling and turning in the field to be worked by automatic operation or manual operation.
  • the combine 1 is configured to perform automatic work in which steering is controlled by automatic driving and traveling speed is controlled by manual operation, and unmanned work in which steering and traveling speed are controlled by automatic driving.
  • the combine 1 includes a traveling unit 2, a harvesting unit 3, a threshing unit 4, a sorting unit 5, a storage unit 6, a straw waste processing unit 7, a power unit 8, and a control unit. It is equipped with 9.
  • the combine 1 is a so-called self-removing combine, and while traveling by the traveling unit 2, the grain culms cut by the cutting unit 3 are threshed by the threshing unit 4, the grains are sorted by the sorting unit 5, and the storage unit 6 is used. Store in.
  • the combine 1 processes the straw after threshing by the straw processing unit 7.
  • the combine 1 drives the traveling unit 2, the harvesting unit 3, the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the straw waste processing unit 7 by the power supplied from the power unit 8.
  • the traveling unit 2 includes a pair of left and right crawler type traveling devices 11 provided below the machine frame 10.
  • the crawler type traveling device 11 is connected to the engine 27 via a transmission (not shown) and is rotated by the output generated by the engine 27.
  • the combine 1 travels in the front-rear direction or turns in the left-right direction.
  • the cutting section 3 is provided in front of the traveling section 2.
  • the cutting unit 3 includes a divider 13, a raising device 14, a cutting device 15, and a transport device 16.
  • the divider 13 guides the grain culm in the field to the raising device 14.
  • the elevating device 14 causes the grain culm guided by the divider 13.
  • the cutting device 15 cuts the culm caused by the raising device 14.
  • the transport device 16 transports the grain culms cut by the cutting device 15 to the threshing section 4.
  • the threshing section 4 is provided behind the cutting section 3.
  • the threshing unit 4 includes a feed chain 18 and a handling cylinder 19.
  • the feed chain 18 conveys the grain culms conveyed from the transfer device 16 of the cutting unit 3 for threshing, and further conveys the grain culms after threshing, that is, the straw discharged to the straw processing unit 7.
  • the handling cylinder 19 threshs the culm carried by the feed chain 18.
  • the sorting unit 5 is provided below the threshing unit 4.
  • the sorting unit 5 includes a swing sorting device 21, a wind sorting device 22, a grain transporting device (not shown), and a straw waste discharging device (not shown).
  • the rocking sorting device 21 sifts the threshed grains that have fallen from the threshing section 4 and sorts them into grains, straw debris, and the like.
  • the wind sorting device 22 further sorts the threshed grains sorted by the rocking sorting device 21 into grains, straw debris, and the like by blowing air.
  • the grain transporting device transports the grains sorted by the rocking sorting device 21 and the wind sorting device 22 to the storage unit 6.
  • the straw waste discharging device discharges the straw waste and the like sorted by the rocking sorting device 21 and the wind sorting device 22 to the outside of the machine.
  • the storage section 6 is provided on the right side of the threshing section 4.
  • the storage unit 6 includes a grain tank 24 and a discharge device 25.
  • the grain tank 24 stores the grains transported from the sorting unit 5.
  • the discharging device 25 is composed of an auger or the like, and discharges the grains stored in the grain tank 24 to an arbitrary place.
  • the straw waste processing unit 7 is provided behind the threshing unit 4.
  • the straw discharge processing unit 7 includes a straw discharge transport device (not shown) and a straw discharge cutting device (not shown).
  • the straw-removing transport device conveys the straw-removed straw conveyed from the feed chain 18 of the threshing unit 4 to the straw-removing cutting device.
  • the straw-removing cutting device cuts the straw transported by the straw-removing transport device and discharges it to the outside of the machine.
  • the power unit 8 is provided above the front side of the traveling unit 2.
  • the power unit 8 includes an engine 27 that generates rotational power.
  • the power unit 8 transmits the rotational power generated by the engine 27 to the traveling unit 2, the cutting unit 3, the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the straw waste processing unit 7.
  • the control unit 9 is provided above the power unit 8.
  • the control unit 9 includes a driver's seat 29, a touch panel 30 (see FIG. 3), and a plurality of operating tools (not shown).
  • the driver's seat 29 is provided on the right side of the vehicle body, for example, and includes a chair or the like on which an operator sits.
  • the touch panel 30 is provided at a position that can be operated by an operator seated in the driver's seat 29.
  • the touch panel 30 is a display unit that displays images and the like taken by various cameras described later, and is also an input unit that operates various devices by touching the displayed images.
  • the plurality of operating tools are operated by an operator seated in the driver's seat 29, and are a steering wheel for steering the combine 1, an accelerator for adjusting the rotation speed of the engine 27 (running speed of the vehicle body), and cutting. It includes an elevating switch and the like for elevating and lowering the unit 3.
  • the combine 1 includes an airframe camera 32 (see FIG. 3) and a positioning unit 34 (see FIG. 2).
  • the airframe camera 32 photographs the field.
  • the positioning unit 34 acquires a measurement point 71 (position information) indicating the position of the vehicle body (combine 1) by using a satellite positioning system such as GPS (Global Positioning System).
  • GPS Global Positioning System
  • the positioning unit 34 includes a mobile communication device 35, a mobile GPS antenna 36, and a data receiving antenna 37.
  • the mobile communication device 35 acquires the position information of the vehicle body (to be exact, the mobile GPS antenna 36) by communicating with the GPS satellite via the mobile GPS antenna 36.
  • the mobile communication device 35 acquires measurement points 71 from a satellite positioning system (GPS satellite) at predetermined time intervals.
  • GPS satellite satellite positioning system
  • a base station 39 is installed in the ridges and the like around the field to be worked on by the combine 1.
  • the base station 39 includes a fixed communication device 40, a fixed GPS antenna 41, a data transmission antenna 42, and a fixed camera 43.
  • the fixed communication device 40 acquires the position information of the base station 39 by communicating with the GPS satellite via the fixed GPS antenna 41.
  • the fixed communication device 40 transmits correction information based on the position information of the base station 39 to the mobile communication device 35 via the data transmission antenna 42.
  • the fixed camera 43 photographs the field.
  • the fixed communication device 40 acquires an image (field image) taken by the fixed camera 43, and transmits the field image to the mobile communication device 35 via the data transmission antenna 42.
  • the mobile communication device 35 of the positioning unit 34 receives the correction information and the field image transmitted from the fixed communication device 40 of the base station 39 via the data reception antenna 37.
  • the mobile communication device 35 corrects the position information of the vehicle body (combine 1) based on the correction information.
  • the base station 39 may not be installed, and the position information may not be corrected by the base station 39.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the combine 1.
  • the control device 45 includes an arithmetic processing unit 50, a storage unit 51, and a communication unit 52.
  • the arithmetic processing unit 50, the storage unit 51, and the communication unit 52 are electrically connected to each other. Further, the various components of the combine 1 described above are electrically connected to the control device 45 via the interface.
  • the control device 45 controls various components of the combine 1 in response to an input operation from the operator via the control unit 9.
  • the storage unit 51 is, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk drive, a flash memory, or the like, and stores programs and data for controlling various components and functions of the combine 1. is doing.
  • the arithmetic processing unit 50 controls various components and various functions of the combine 1 by executing arithmetic processing based on the programs and data stored in the storage unit 51.
  • the control device 45 may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit or the like instead of a processor or the like that executes a program or the like.
  • the communication unit 52 wirelessly communicates with the mobile terminal 53 owned by the worker.
  • the mobile terminal 53 is, for example, a tablet terminal provided with a touch panel, and is a terminal for remotely controlling the combine 1.
  • the mobile terminal 53 includes a mobile camera 54 that captures a field.
  • the communication unit 52 wirelessly communicates with the aerial photography device 56 such as a drone.
  • the aerial photography device 56 includes an aerial photography camera 57 for photographing a field.
  • the aerial photography device 56 operates according to the operation instruction transmitted from the communication unit 52.
  • the aerial photography device 56 may perform wireless communication with the mobile terminal 53 in place of / in addition to the communication unit 52.
  • the control device 45 controls the cameras 32, 43, 57 in the field. To shoot.
  • the control device 45 causes the touch panel 30 or the like to display the field images taken by the cameras 32, 43, 57.
  • the control device 45 controls the mobile terminal 53 via the communication unit 52 to display the field image on the touch panel 30 or the like. ..
  • the mobile terminal 53 and the aerial photography device 56 may be omitted, and the field information may not be acquired by the mobile terminal 53 or the aerial photography device 56.
  • the control device 45 acquires the position information (measurement point 71) of the combine 1 from the mobile communication device 35 of the positioning unit 34.
  • the control device 45 causes the touch panel 30 or the like to display, for example, a field information setting screen on which field information including the outer shape 70 of the field (shape of the outer edge of the field) can be set.
  • the control device 45 causes the touch panel 30 or the like to display a field map based on the field information and a traveling route showing the traveling direction of the combine 1 on the field map.
  • FIG. 4 is a plan view showing the outer shape 70 of the field.
  • the control device 45 includes a field information setting unit 60, a travel route creation unit 62, and an automatic operation control unit 63.
  • the field information setting unit 60, the travel route creation unit 62, and the automatic operation control unit 63 are provided as functions of the control device 45, and specifically, arithmetic processing is performed according to a program or data stored in the storage unit 51. This is realized by the unit 50 executing arithmetic processing.
  • the field information setting unit 60 manually runs the combine 1 so as to orbit along the outer edge of the field (at the same time, cuts), so that the outer shape of the field 70 (at the same time, cutting is performed).
  • a quadrangle is generated.
  • the headland T is formed in a substantially rectangular ring shape so as to surround the uncut area D made of uncut grain culms.
  • the arrow shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4 indicates the traveling direction (circumferential direction) of the combine 1.
  • the field information setting unit 60 may acquire field information such as the outer shape 70 of the field based on the information manually input by the operator on the field information setting screen displayed on the touch panel 30 or the like.
  • the field information setting unit 60 acquires at least one field image taken by various cameras 32, 43, 54, 57 and analyzes the field information by image analysis of at least one field image. It may be acquired automatically.
  • the travel route creation unit 62 generates a travel route that the combine 1 refers to for performing automatic operation (automatic driving and automatic cutting) in the field.
  • the travel route creation unit 62 generates a travel route inside the outer shape 70 of the field generated by the field information setting unit 60 (uncut area D), and stores (stores) the travel route in the storage unit 51.
  • the travel route includes travel settings related to travel and work settings related to work such as mowing.
  • the travel setting includes the travel speed and the traveling direction (steering direction, forward, backward) at each traveling position in addition to the traveling position in the field.
  • the work settings include information about the start or stop of cutting at each running position, cutting speed and height, and other work.
  • the travel route creation unit 62 may set a linear route for cutting while traveling, and may set a travel route by combining a plurality of linear routes with respect to the uncut region D.
  • the travel route creation unit 62 may generate a travel route so as to proceed with cutting from the periphery of the uncut region D toward the center side.
  • the travel route creation unit 62 may generate a travel route so that the uncut area D is located on the left side of the vehicle body.
  • the travel route creation unit 62 may select a travel route with good work efficiency from a plurality of provisionally generated travel routes in the new creation or modification of the travel route.
  • the work efficiency is determined in consideration of not only the running accompanied by cutting but also the free running distance, turning, and the like.
  • the travel route creation unit 62 may set the travel route based on the information manually input by the operator using the touch panel 30 or the like, or automatically based on the field information set by the field information setting unit 60.
  • a travel route may be set.
  • the travel route creation unit 62 sets a travel route of a predetermined travel pattern such as reciprocating mowing travel and roundabout mowing travel.
  • the travel route includes, in addition to the linear route for cutting the grain culm, an idle route that moves from one linear route to another linear route. It is advisable to generate a traveling route so as to shorten the free running distance).
  • the automatic driving control unit 63 controls the power unit 8, the traveling unit 2, and the cutting unit 3 based on the traveling setting and the work setting of the traveling route generated by the traveling route creating unit 62, and automatically operates according to the traveling route. Execute (automatic driving and automatic cutting). Further, the automatic operation control unit 63 controls the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the straw waste processing unit 7, to thresh the culm after threshing, to sort the grains and straw scraps after the threshing. It automatically stores grains after sorting and processes straw after threshing.
  • the combine 1 includes a gyro sensor and an azimuth sensor (geomagnetic sensor) (neither of them is shown). The automatic operation control unit 63 may acquire displacement information and azimuth information from these sensors and adjust the automatic operation of the combine 1 based on the position information, displacement information and azimuth information using the satellite positioning system.
  • FIG. 5 is a plan view showing the initial outer shape 70A of the field, the traveling locus 71T, and the like.
  • FIG. 6 is a plan view showing the initial outer shape 70A of the field, the traveling locus 71T, the automatic traveling area 72, and the like.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view showing a state in which the outer region 73 is set in the initial outer shape 70A of the field.
  • FIG. 8 is a plan view showing a state in which the exclusion region 74 is set in the initial outer shape 70A of the field.
  • FIG. 9 is a plan view showing the corrected outer shape 70B of the field.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a change in the size of the self-driving carable area 72 and deformation / addition of the exclusion area 74.
  • the field information setting unit 60 generates the outer shape 70 of the field as the worker manually runs the combine 1 in order to secure the headland T (see FIG. 4).
  • various obstacles E in the field.
  • an entrance to a field see FIG. 4
  • an irrigation valve, a drainage port, an underdrain exhaust port, or the like may become an obstacle E.
  • the traveling route creating unit 62 sets the traveling route on the obstacle E, and there is a possibility that proper automatic operation cannot be executed. Therefore, the outer shape 70 of the field needs to be set in a form excluding the obstacle E so that the traveling route creating unit 62 does not set the traveling route that interferes with the obstacle E. Therefore, in the combine 1 according to the present embodiment, the field information setting unit 60 has a function of generating the outer shape 70 of the field excluding the obstacle E.
  • the field information setting unit 60 includes an initial external shape generation unit 65, an obstacle identification unit 64, a correction external shape generation unit 66, a traveling area change unit 67, and an exclusion area change unit 68.
  • the initial outer shape generation unit 65, the correction outer shape generation unit 66, the traveling area change unit 67, and the exclusion area change unit 68 are realized by the arithmetic processing unit 50 executing arithmetic processing according to a program or the like stored in the storage unit 51. ..
  • the initial outer shape generating unit 65 has a traveling locus 71T of the vehicle body composed of a plurality of measurement points 71 acquired when the vehicle body (combine 1) is manually traveled along the outer edge of the field. Set. Further, the initial outer shape generation unit 65 generates the initial outer shape 70A of the field based on the traveling locus 71T. Specifically, the initial external shape generation unit 65 calculates an approximate straight line 70L based on the traveling locus 71T (plural measurement points 71), and a polygon surrounded by a plurality of (four in FIG. 5) approximate straight lines 70L. Is the initial outer shape of the field 70A.
  • the initial outer shape generation unit 65 stores (stores) the generated travel locus 71T (plural measurement points 71) and the initial outer shape 70A of the field in the storage unit 51. Obstacle E may be included in the initial outer shape 70A of this field.
  • the approximate straight line 70L is composed of position information (coordinate data) of two points (start point and end point). Further, as a specific example of the method (calculation method) for generating the approximate straight line 70L, the initial external shape generation unit 65 may use a straight line passing through more measurement points 71 as the approximate straight line 70L, or is manually or automatically selected. A straight line connecting a plurality of measurement points 71 may be an approximate straight line 70L, or a straight line approximated by using the least squares method may be an approximate straight line 70L.
  • the obstacle identification unit 64 sets an automatic travelable area 72 that enables automatic travel inside the initial outer shape 70A of the field, and stores it in the storage unit 51.
  • the automatic traveling area 72 is set in a range surrounded by a plurality of straight lines obtained by translating (shifting) a plurality of approximate straight lines 70L constituting the initial outer shape 70A of the field.
  • the self-driving area 72 is set to have a similar shape with the initial outer shape 70A of the field reduced.
  • the initial value of the parallel movement amount (shift amount) of the straight line in the automatic travelable area 72 is set to about 1 m, but the initial value of the shift amount is, for example, the total width, turning radius, speed, etc. of the combine 1. It may be changed according to.
  • the obstacle identification unit 64 identifies an obstacle E that is an obstacle to traveling based on the travel locus 71T, and generates an obstacle region including the identified obstacle E. Specifically, as shown in FIG. 7, in the case where the obstacle identification unit 64 overlaps the traveling locus 71T in the automatic traveling area 72 (the traveling locus 71T exists inside the automatic traveling area 72). In addition, the outer region 73 outside the travel locus 71T overlapping the automatic travelable region 72 is specified as an obstacle E, and the outer region 73 is stored in the storage unit 51. The outer region 73 is generated as an example of an obstacle region. As an example of the setting method of the outer region 73, the obstacle identification unit 64 shifts in a shift direction (horizontal direction in FIG.
  • the obstacle identification unit 64 sets the range surrounded by the traveling locus 71T overlapping the automatic traveling region 72, the two straight lines L1 and the approximate straight line 70L between the two intersections P2 as the outer region 73. do.
  • the intersection P1 between the automatic traveling area 72 and the traveling locus 71T is a point where the automatic traveling area 72 and the measurement point 71 intersect, or the measurement points 71 adjacent to the automatic traveling area 72 are connected to each other. It refers to the point where the virtual straight line (see the two-dot chain line shown in FIG. 7) intersects.
  • the correction outer shape generation unit 66 generates an exclusion region 74 including a measurement point 71 and an outer region 73 constituting an overlapping travel locus 71T in the automatic travelable region 72, and the storage unit 51 generates the exclusion region 74.
  • the correction outer shape generation unit 66 generates a rectangular (or square-shaped) exclusion region 74 that can cover all the measurement points 71 existing inside the automatic travelable region 72 and the outer region 73. ..
  • the correction outer shape generation unit 66 excludes the exclusion region 74 from the initial outer shape 70A of the field and generates the correction outer shape 70B of the field. That is, the correction outer shape generation unit 66 cuts out the exclusion region 74 from the initial outer shape 70A of the field, and regenerates the correction outer shape 70B of the field so that the exclusion region 74 is located outside the outer edge of the field.
  • the initial outer shape 70A, the corrected outer shape 70B, the automatic traveling area 72, the exclusion area 74, etc. of the field are displayed on the touch panel 30 or the like as a part of the field information. Further, the touch panel 30 and the like accept an artificial operation for changing the size of the displayed automatic travelable area 72, an artificial operation for deforming the displayed exclusion area 74, and an artificial operation for adding (newly) the exclusion area 74. Functions as an input unit. Further, the field information setting unit 60 sets operation points 75 that can be operated by the operator at the corners of the automatic travelable area 72 and the corners of the exclusion area 74 displayed on the touch panel 30 or the like, and sets the operation points 75 on the touch panel 30 or the like. Display (see FIGS. 6, 8 and 10).
  • the traveling area changing unit 67 changes the size of the automatically traveling area 72 based on the operation received by the touch panel 30 or the like. For example, the operator touches a straight line of any one of the automatic traveling areas 72 displayed on the touch panel 30 with a finger, and translates the straight line with respect to the approximate straight line 70L. In addition, the operator touches the operation point 75 of any one of the automatic traveling areas 72 displayed on the touch panel 30 with a finger to move the operation point 75.
  • the traveling area changing unit 67 expands or contracts (increases or decreases the shift amount) the automatically traveling area 72 according to the operation of the operator.
  • the operator may change the size of the automatically traveling area 72 by operating the mouse connected to the touch panel 30 or the like, or may operate the keyboard or the like connected to the touch panel 30 or the like to automatically travel.
  • the shift amount of the area 72 may be input.
  • the exclusion area changing unit 68 executes deformation (size change) of the exclusion area 74 based on the operation received by the touch panel 30 or the like. For example, the operator touches the exclusion area 74 displayed on the touch panel 30 with two fingers, and brings the two fingers closer to each other (pinch in) and separates them (pinch out). In addition, the operator touches the operation point 75 of any one of the exclusion areas 74 displayed on the touch panel 30 with a finger to move the operation point 75. The exclusion area changing unit 68 enlarges, reduces, or deletes the exclusion area 74 according to the operation of the operator.
  • the exclusion area changing unit 68 is not limited to changing the size of the exclusion area 74, and may, for example, deform (change the shape) the rectangular exclusion area 74 into a parallelogram or a trapezoid.
  • "transformation” includes deletion.
  • the exclusion area changing unit 68 executes the addition of the exclusion area 74 based on the operation received by the touch panel 30 or the like. For example, when the operator pinches out at an arbitrary position of the initial outer shape 70A or the correction outer shape 70B of the field displayed on the touch panel 30, the exclusion area changing unit 68 generates (adds) the exclusion area 74 at the pinched out position. ) (See the lower left of FIG. 10). The operator may operate the mouse connected to the touch panel 30 or the like to change or add the size of the exclusion area 74, or operate the keyboard or the like connected to the touch panel 30 or the like to operate the exclusion area 74. You may enter the size and additional position of.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a field outline generation method.
  • the “field outer shape 70” refers to the final field outer shape 70 used by the traveling route creating unit 62 when creating the traveling route, and the initial field outer shape 70A is the final.
  • the outer shape of the field may be 70, or the corrected outer shape 70B of the field may be the final outer shape 70 of the field.
  • the positioning unit 34 acquires the position information (measurement point 71) of the vehicle body (combine 1) from the satellite positioning system at predetermined time intervals.
  • the initial external shape generation unit 65 receives the measurement point 71 from the positioning unit 34 and generates the vehicle body travel locus 71T (see FIG. 5) based on the measurement point 71 (travel locus generation step S1). Subsequently, the initial outer shape generation unit 65 creates an approximate straight line 70L based on the traveling locus 71T, and generates an initial outer shape 70A (see FIG. 5) of the field from the approximate straight line 70L (initial outer shape generation step S2).
  • the obstacle identification unit 64 shifts the initial outer shape 70A (approximate straight line 70L) of the field inward to set the automatic traveling area 72 (see FIG. 6) (area setting step S3).
  • the worker expands the automatic traveling area 72 displayed on the touch panel 30 in consideration of the actual field condition, the specifications of the combine 1 (vehicle width, vehicle speed, etc.), his / her own driving skill, experience, etc.
  • the operation of reducing (increasing or decreasing the shift amount) may be performed (see FIG. 10).
  • the traveling area changing unit 67 changes the size of the automatic traveling area 72 displayed on the touch panel 30 or the like based on the operation input via the touch panel 30 or the like.
  • the obstacle identification unit 64 determines whether or not the travel locus 71T overlaps with the automatic travelable area 72 (overlap determination step S4).
  • the obstacle identification unit 64 is the outer region 73 outside the travel locus 71T overlapping with the automatic travelable area 72. Is identified as an obstacle (see FIG. 7), and the outer region 73 is designated as an obstacle region (obstacle identification step S5).
  • the obstacle identification unit 64 does not specify the obstacle E and follows the initial outer shape 70A of the field as the travel route. It is adopted as the outer shape 70 of the final field used by the creating unit 62 when creating the traveling route.
  • the correction outer shape generation unit 66 generates an exclusion region 74 (see FIG. 8) including a travel locus 71T (measurement point 71) overlapping the automatic travelable region 72 and an outer region 73 (exclusion region generation step). S6).
  • the worker deforms (enlarges) the exclusion area 74 displayed on the touch panel 30 or the like in consideration of the actual field condition, the specifications of the combine 1 (vehicle width, vehicle speed, etc.), or his / her own driving skill and experience. , Reduction, deletion, etc.), and addition operations may be performed (see FIG. 10).
  • the exclusion area changing unit 68 transforms or adds the exclusion area 74 based on the operation input via the touch panel 30 or the like.
  • the correction outer shape generation unit 66 excludes the exclusion region 74 from the initial outer shape 70A of the field and generates the correction outer shape 70B (see FIG. 9) of the field (correction outer shape generation step S7).
  • the correction outer shape generation unit 66 stores the generated correction outer shape 70B of the field in the storage unit 51 as the final outer shape 70 of the field used when the travel route creation unit 62 creates the travel route.
  • the traveling route creating unit 62 generates a traveling route referred to for automatic operation inside the outer shape 70 of the field (uncut area D).
  • the portion where the exclusion area 74 is cut out has a shape of protruding inward, so that the traveling route is extreme. It will be generated as a short straight line. Therefore, it is preferable that the travel route creation unit 62 does not create a travel route around the portion where the exclusion region 74 is cut out (the portion avoiding the obstacle E) so as not to generate the travel route with an extremely short straight line. .. It is preferable that the operator manually operates the combine 1 around the portion where the exclusion region 74 is cut out.
  • the obstacle identification unit 64 identifies an obstacle E that is an obstacle to traveling based on the travel locus 71T, and includes the identified obstacle E.
  • the configuration is such that the outer region 73 (obstacle region) is generated. According to this configuration, the obstacle E can be accurately identified.
  • the corrected outer shape generation unit 66 identifies the obstacle E based on the traveling locus 71T by manual running, and generates the corrected outer shape 70B of the field excluding the obstacle E from the initial outer shape 70A of the field.
  • the obstacle E that cannot be detected by the camera or the sensor can be identified from the traveling locus 71T, and the outer shape 70 (corrected outer shape 70B) of the field can be generated while avoiding the obstacle E. ..
  • the outer shape 70 corrected outer shape 70B
  • it is possible to generate an appropriate outer shape 70 of the field it is possible to set an efficient traveling route with less uncut portion.
  • the obstacle E can be accurately identified by detecting the overlapping portion between the traveling locus 71T and the automatic traveling possible area 72. Thereby, the identified obstacle E can be located outside the outer shape 70 of the field. That is, it is possible to generate a corrected outer shape 70B for a field in which the obstacle E is appropriately excluded.
  • the configuration is such that the operator can operate the deformation or addition of the exclusion area 74 via the touch panel 30 or the like.
  • the operator can flexibly change the size and shape of the exclusion region 74 while checking the actual state of the field (position, size, etc. of the obstacle E). For example, if the worker has a high driving skill, the exclusion area 74 may be made small, and if the worker has a low driving skill, the exclusion area 74 may be made large.
  • the traveling locus 71T overlaps with the automatic traveling area 72 by manually traveling so as to avoid mud in the field, the operator deletes the exclusion area 74 because the obstacle E does not actually exist. can do.
  • the exclusion area 74 can be newly added. That is, a plurality of exclusion areas 74 can be set.
  • the operator can flexibly change the size of the automatic traveling area 72 while checking the actual state of the field. This makes it possible to select the strength of the determination of the obstacle E (threshold value for determining the obstacle E) according to the actual field condition, the specifications of the combine 1, the driving skill and experience of the operator, and the like. ..
  • the correction outer shape generation unit 66 shifts in the shift direction (horizontal / vertical) from the two intersections P1 of the automatic travelable area 72 and the travel locus 71T toward the approximate straight line 70L.
  • the present invention is not limited to this, although the two straight lines L1 have been extended.
  • the correction outer shape generation unit 66 may extend two straight lines L1 so as to be orthogonal to the approximate straight line 70L (not shown).
  • the correction outer shape generation unit 66 may extend two straight lines L1 so as to have an arbitrary angle with respect to the approximate straight line 70L, the automatic travelable area 72, and the like (not shown).
  • the exclusion region 74 is formed in a rectangular shape, but the present invention is not limited to this.
  • the exclusion region 74 may have a shape that can include the measurement point 71 and the outer region 73 that overlap the automatic traveling region 72, and may be, for example, a triangle shape, a trapezoidal shape, a polygonal shape having a quadrangle or more, or a circular shape (elliptical shape). ) Etc. (not shown).
  • the outer region 73 (see FIG. 7) identified as the obstacle E may be set as the exclusion region 74.
  • the correction outer shape generation unit 66 generates an exclusion region 74 including the measurement point 71 and the outer region 73 overlapping with the automatic traveling enable region 72, and the exclusion region 74 is set as the field.
  • the corrected outer shape 70B was generated by excluding it from the initial outer shape 70A, the present invention is not limited to this.
  • the exclusion area generation step S6 is omitted (the exclusion area 74 is not generated), and in the correction outer shape generation step S7, the correction outer shape generation unit 66 excludes the outer region 73 from the initial outer shape 70A of the field to correct the field.
  • the outer shape 70B may be generated.
  • the correction outer shape generation unit 66 only needs to be able to exclude at least the outer region 73, and generates the correction outer shape 70B of the field so that the measurement point 71 overlapping the automatic travelable area 72 is located outside the outer edge of the field. You may.
  • the touch panel 30 and the like are configured to be able to accept both the modification and the additional operation of the displayed exclusion area 74, but the present invention is not limited to this. Only one of the transformation and addition operations of the exclusion region 74 may be accepted (the transformation and addition of the exclusion region 74, the other operation may not be accepted). Further, the exclusion area changing unit 68 may be configured to execute only one of the modification and the addition of the exclusion area 74 based on the operation received by the touch panel 30 or the like (one of the transformation and the addition of the exclusion area 74). May be a configuration that cannot be executed.).
  • the correction outer shape generation unit 66 excludes the exclusion region 74 from the initial outer shape 70A of the field to generate the correction outer shape 70B of the field, but the present invention is not limited to this. ..
  • the obstacle identification unit 64 identifies the entrance (obstacle) of the traveling field based on the traveling locus, and another example of the entrance region (obstacle region) including the identified entrance. ) Is generated. Then, the obstacle identification unit 64 may set the entrance region as an region where automatic traveling is not possible with respect to the initial outer shape 70A of the field.
  • the display unit for displaying information and the input unit for receiving human operations are the touch panels of the touch panel 30 or the mobile terminal 53 (tablet terminal), but the present invention is limited to this. Not done.
  • the control unit 9 may be provided with a notebook computer instead of the touch panel 30 (not shown).
  • the mobile terminal 53 may be a notebook computer (not shown).
  • the liquid crystal display is an example of the display unit, and the keyboard and mouse are examples of the input unit.
  • the touch panel 30 is provided separately from the mobile terminal 53, but the present invention is not limited to this, and the touch panel 30 may be detachably provided and the touch panel 30 may be used as the mobile terminal 53. good.
  • the touch panel 30 or the like also serves as a display unit for displaying information and an input unit for inputting an artificial operation, but the present invention is not limited to this.
  • a display unit such as a liquid crystal display and an input unit such as a keyboard, mouse, button, and switch may be provided separately (not shown).
  • the traveling route creating unit 62 generates a traveling route (automatic traveling route) referred to for automatic operation inside the outer shape 70 of the field (uncut area D).
  • a traveling route automated traveling route
  • the present invention is not limited to this, and for example, the operator may be able to select whether to create an automatic driving route or to perform manual driving via the touch panel 30 or the like (not shown).
  • the present invention has been applied to the combine 1, but the present invention is not limited to this, and the present invention is used in the field for generating a traveling route referred to for automatic operation such as a tractor or a rice transplanter. It can be applied to a work vehicle that needs to specify the outer shape 70 of the above.

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Abstract

【課題】障害物を特定することができる作業車両を提供する。 【解決手段】 コンバイン1(作業車両)は、車体の位置を示す計測点を取得する測位部34と、圃場の外縁に沿って車体を手動走行させた場合に取得された複数の計測点で構成される車体の走行軌跡に基づいて圃場の初期外形を生成する初期外形生成部65と、走行軌跡に基づいて走行の障害となる障害物を特定し、特定された前記障害物を含む障害物領域を生成する障害物特定部64と、を備えた。

Description

作業車両および圃場外形生成方法
 本発明は、圃場で作業を行う作業車両および圃場外形生成方法に関する。
 前方・後方カメラや障害物センサによって検出された障害物の情報が自動運転ECUに入力され、自動運転ECUが障害物を回避するような走行コースを設定する作業車両が知られている(特許文献1)。
特開2020-179号公報
 しかしながら、上記した作業車両では、カメラや障害物センサが障害物を検出できることが前提であった。つまり、カメラや障害物センサで検出できない障害物には対応できていなかった。
 本発明は、障害物を特定することができる作業車両および圃場外形生成方法を提供する。
 本発明に係る作業車両は、車体の位置を示す計測点を取得する測位部と、圃場の外縁に沿って前記車体を手動走行させた場合に取得された複数の前記計測点で構成される前記車体の走行軌跡に基づいて前記圃場の初期外形を生成する初期外形生成部と、前記走行軌跡に基づいて走行の障害となる障害物を特定し、特定された前記障害物を含む障害物領域を生成する障害物特定部と、を備えた。
 この場合、前記障害物特定部は、前記圃場の前記初期外形の内側に自動走行を可能とする自動走行可能領域を設定し、前記自動走行可能領域に前記走行軌跡が重複している場合に、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡よりも外側となる外側領域を前記障害物として特定し、前記外側領域を前記障害物領域としてもよい。
 この場合、前記圃場の前記初期外形から少なくとも前記外側領域を除外した前記圃場の補正外形を生成する補正外形生成部を更に備えてもよい。
 この場合、前記補正外形生成部は、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡を構成する前記計測点と前記外側領域とを内包する除外領域を生成し、前記圃場の前記初期外形から前記除外領域を除外して前記圃場の前記補正外形を生成してもよい。
 この場合、少なくとも前記圃場の前記初期外形並びに前記補正外形および前記除外領域を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記除外領域の変形と追加の少なくとも一方を受け付ける入力部と、前記入力部で受け付けた操作に基づいて前記除外領域の変形と追加の少なくとも一方を実行する除外領域変更部と、を更に備えてもよい。
 この場合、少なくとも前記走行軌跡および前記自動走行可能領域を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記自動走行可能領域の大きさの変更を受け付ける入力部と、前記入力部で受け付けた操作に基づいて前記自動走行可能領域の大きさの変更を実行する走行領域変更部と、を更に備えてもよい。
 本発明は、圃場の外縁に沿って作業車両を手動走行させることで前記圃場の外形を生成する圃場外形生成方法であって、車体の位置を示す計測点を取得し、前記計測点に基づいて前記車体の走行軌跡を生成する走行軌跡生成工程と、前記走行軌跡に基づいて前記圃場の初期外形を生成する初期外形生成工程と、前記走行軌跡に基づいて走行の障害となる障害物を特定し、特定された前記障害物を含む障害物領域を生成する障害物特定工程と、を備えた。
 この場合、前記圃場の前記初期外形に基づいて自動走行を可能とする自動走行可能領域を設定する領域設定工程を更に備え、前記障害物特定工程では、前記自動走行可能領域に前記走行軌跡が重複している場合に、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡よりも外側となる外側領域を障害物として特定し、前記外側領域を前記障害物領域としてもよい。
 この場合、前記圃場の前記初期外形から少なくとも前記外側領域を除外した前記圃場の補正外形を生成する補正外形生成工程を更に備えてもよい。
 この場合、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡を構成する前記計測点と前記外側領域とを内包する除外領域を生成する除外領域生成工程を更に備え、前記補正外形生成工程では、前記圃場の前記初期外形から前記除外領域を除外して前記圃場の前記補正外形を生成してもよい。
 この場合、前記除外領域生成工程では、入力部を介して入力された操作に基づいて、表示部に表示された前記除外領域の変形と追加の少なくとも一方を実行してもよい。
 この場合、前記領域設定工程では、入力部を介して入力された操作に基づいて、表示部に表示された前記自動走行可能領域の大きさの変更を実行してもよい。
 本発明によれば、障害物を特定することができる。
本発明の一実施形態に係るコンバインを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの測位部および基地局を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の外形を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の初期外形および走行軌跡等を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の初期外形、走行軌跡および自動走行可能領域等を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の初期外形に外側領域を設定した状態を拡大して示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の初期外形に除外領域を設定した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の補正外形を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の初期外形に設定された自動走行可能領域の大きさの変更および除外領域の変形・追加を説明する平面図である。 本発明の一実施形態に係る圃場外形生成方法を示すフローチャートである。
 以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
 [コンバインの概要]
 図1および図2を参照して、作業車両の一例としてのコンバイン1について説明する。図1はコンバイン1を示す側面図である。図2は測位部34および基地局39を示すブロック図である。
 コンバイン1は、自動運転または手動操作によって、作業対象となる圃場において自律して走行および旋回しながら、圃場の穀稈の刈取等の作業を行う。例えば、コンバイン1は、自動運転によって操向を制御すると共に手動操作によって走行速度を制御するオート作業や、自動運転によって操向および走行速度を制御する無人作業を行うように構成されている。
 図1に示すように、コンバイン1は、走行部2と、刈取部3と、脱穀部4と、選別部5と、貯留部6と、排藁処理部7と、動力部8と、操縦部9と、を備えている。コンバイン1は、いわゆる自脱型コンバインであって、走行部2によって走行しながら、刈取部3で刈り取った穀稈を脱穀部4で脱穀し、選別部5で穀粒を選別して貯留部6に貯える。また、コンバイン1は、脱穀後の排藁を排藁処理部7によって処理する。コンバイン1は、動力部8から供給された動力によって、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6および排藁処理部7を駆動する。
 走行部2は、機体フレーム10の下方に設けられた左右一対のクローラ式走行装置11を備えている。クローラ式走行装置11は、トランスミッション(図示せず)を介してエンジン27に接続され、エンジン27が発生する出力によって回転する。クローラ式走行装置11が回転駆動されることで、コンバイン1は前後方向に走行したり、左右方向に旋回したりする。
 刈取部3は、走行部2の前方に設けられている。刈取部3は、デバイダ13と、引起装置14と、切断装置15と、搬送装置16と、を備えている。デバイダ13は、圃場の穀稈を引起装置14へ案内する。引起装置14は、デバイダ13によって案内された穀稈を引き起こす。切断装置15は、引起装置14によって引き起こされた穀稈を切断する。搬送装置16は、切断装置15によって切断された穀稈を脱穀部4へ搬送する。
 脱穀部4は、刈取部3の後方に設けられている。脱穀部4は、フィードチェーン18と、扱胴19と、を備えている。フィードチェーン18は、刈取部3の搬送装置16から搬送された穀稈を脱穀のために搬送し、更に脱穀後の穀稈、すなわち排藁を排藁処理部7へと搬送する。扱胴19は、フィードチェーン18によって搬送されている穀稈を脱穀する。
 選別部5は、脱穀部4の下方に設けられている。選別部5は、揺動選別装置21と、風選別装置22と、穀粒搬送装置(図示せず)と、藁屑排出装置(図示せず)と、を備えている。揺動選別装置21は、脱穀部4から落下した脱穀物をふるいにかけて穀粒と藁屑等に選別する。風選別装置22は、揺動選別装置21によって選別された脱穀物を送風によって更に穀粒と藁屑等に選別する。穀粒搬送装置は、揺動選別装置21及び風選別装置22によって選別された穀粒を貯留部6へ搬送する。藁屑排出装置は、揺動選別装置21及び風選別装置22によって選別された藁屑等を機外へ排出する。
 貯留部6は、脱穀部4の右方に設けられている。貯留部6は、グレンタンク24と、排出装置25、とを備えている。グレンタンク24は、選別部5から搬送されてきた穀粒を貯留する。排出装置25は、オーガ等で構成され、グレンタンク24に貯留されている穀粒を任意の場所に排出する。
 排藁処理部7は、脱穀部4の後方に設けられている。排藁処理部7は、排藁搬送装置(図示せず)と、排藁切断装置(図示せず)と、を備えている。排藁搬送装置は、脱穀部4のフィードチェーン18から搬送された排藁を排藁切断装置へ搬送する。排藁切断装置は、排藁搬送装置によって搬送された排藁を切断して機外へ排出する。
 動力部8は、走行部2の前側上方に設けられている。動力部8は、回転動力を発生させるエンジン27を備えている。動力部8は、エンジン27が発生させた回転動力を、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6および排藁処理部7に伝達する。
 操縦部9は、動力部8の上方に設けられている。操縦部9は、運転席29と、タッチパネル30(図3参照)と、複数の操作具(図示せず)と、を備えている。運転席29は、例えば、車体の右側に設けられ、作業者が着座する椅子等を含んでいる。タッチパネル30は、運転席29に着座した作業者によって操作可能な位置に設けられている。タッチパネル30は、後述する各種のカメラで撮影された画像等を表示する表示部であると共に、表示された画像に触れることで各種装置を操作する入力部でもある。複数の操作具は、運転席29に着座した作業者によって操作されるものであり、コンバイン1を操向操作するためのハンドル、エンジン27の回転速度(車体の走行速度)を調整するアクセル、刈取部3を昇降させる昇降スイッチ等を含んでいる。
 コンバイン1は、機体カメラ32(図3参照)と、測位部34(図2参照)と、を備えている。機体カメラ32は、圃場を撮影する。測位部34は、GPS(Global Positioning System)等の衛星測位システムを利用して車体(コンバイン1)の位置を示す計測点71(位置情報)を取得する。
 <測位部>
 図2に示すように、測位部34は、移動通信機35と、移動GPSアンテナ36と、データ受信アンテナ37と、を備えている。移動通信機35は、移動GPSアンテナ36を介してGPS衛星と通信することで、車体(正確には移動GPSアンテナ36)の位置情報を取得する。移動通信機35は、衛星測位システム(GPS衛星)から所定の時間間隔で計測点71を取得する。
 <基地局>
 コンバイン1の作業対象となる圃場の周囲の畦等には、基地局39が設置されている。基地局39は、固定通信機40と、固定GPSアンテナ41と、データ送信アンテナ42と、固定カメラ43と、を備えている。固定通信機40は、固定GPSアンテナ41を介してGPS衛星と通信することによって、基地局39の位置情報を取得する。固定通信機40は、基地局39の位置情報に基づく補正情報を、データ送信アンテナ42を介して移動通信機35へ送信する。固定カメラ43は、圃場を撮影する。固定通信機40は、固定カメラ43によって撮影された画像(圃場画像)を取得し、データ送信アンテナ42を介して圃場画像を移動通信機35へ送信する。測位部34の移動通信機35は、データ受信アンテナ37を介して基地局39の固定通信機40から送信された補正情報および圃場画像を受信する。移動通信機35は、補正情報に基づいて車体(コンバイン1)の位置情報を補正する。なお、基地局39は設置されなくてもよく、基地局39による位置情報の補正は行われなくてもよい。
 [制御装置]
 次に、図3を参照して、コンバイン1の制御装置45について説明する。図3はコンバイン1を示すブロック図である。
 制御装置45は、演算処理部50と、記憶部51と、通信部52と、を備えている。演算処理部50、記憶部51および通信部52は、互いに電気的に接続されている。また、上記したコンバイン1の各種構成要素は、インタフェースを介して制御装置45に電気的に接続されている。制御装置45は、操縦部9を介した作業者からの入力操作に応じてコンバイン1の各種構成要素を制御する。
 記憶部51は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等であって、コンバイン1の各種構成要素および各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶している。演算処理部50は、記憶部51に記憶されたプログラムやデータに基づいて演算処理を実行することで、コンバイン1の各種構成要素および各種機能を制御する。なお、制御装置45は、プログラム等を実行するプロセッサ等に代えて、集積回路等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現されてもよい。
 通信部52は、作業者の保有する携帯端末53と無線通信を行う。携帯端末53は、例えば、タッチパネルを備えるタブレット端末であって、コンバイン1を遠隔操作するための端末である。携帯端末53は、圃場を撮影する携帯カメラ54を備えている。また、通信部52は、ドローン等の空撮装置56と無線通信を行う。空撮装置56は、圃場を撮影する空撮カメラ57を備えている。作業者がタッチパネル30または携帯端末53に空撮装置56への動作指示を入力すると、空撮装置56は通信部52から送信された動作指示に応じて動作する。なお、空撮装置56は、通信部52に代えて/加えて、携帯端末53と無線通信を行ってもよい。
 作業者が各カメラ32,43,57への撮影指示をタッチパネル30または携帯端末53(以下、タッチパネル30等という。)に入力すると、制御装置45は各カメラ32,43,57を制御して圃場を撮影させる。制御装置45は、各カメラ32,43、57によって撮影された圃場画像をタッチパネル30等に表示させる。なお、作業者が携帯カメラ54で撮影した圃場画像の表示指示をタッチパネル30等に入力すると、制御装置45は通信部52を介して携帯端末53を制御して圃場画像をタッチパネル30等に表示させる。なお、携帯端末53や空撮装置56は省略されてもよく、携帯端末53や空撮装置56による圃場情報の取得は行われなくてもよい。
 制御装置45は、測位部34の移動通信機35からコンバイン1の位置情報(計測点71)を取得する。制御装置45は、例えば、圃場の外形70(圃場の外縁の形状)等を含む圃場情報を設定可能な圃場情報設定画面をタッチパネル30等に表示させる。他にも、制御装置45は、圃場情報に基づく圃場マップと、圃場マップ上にコンバイン1の進行方向が分かる走行経路と、をタッチパネル30等に表示させる。
 [制御装置の機能]
 次に、図3および図4を参照して、制御装置45の機能について説明する。図4は圃場の外形70を示す平面図である。
 図3に示すように、制御装置45は、圃場情報設定部60と、走行経路作成部62と、自動運転制御部63と、を備えている。圃場情報設定部60、走行経路作成部62および自動運転制御部63は、制御装置45の機能として提供されるものであり、具体的には、記憶部51に記憶されたプログラムやデータに従って演算処理部50が演算処理を実行することによって実現される。
 <圃場情報設定部>
 図4に示すように、圃場情報設定部60は、作業者がコンバイン1を操縦して圃場の外縁に沿って周回するように手動走行(同時に刈取も行う)させることで、圃場の外形70(図4では概ね四角形)を生成する。このように、作業者が圃場の外縁に沿ってコンバイン1を手動走行させることで、コンバイン1の旋回スペースとなる枕地Tが形成される。枕地Tは、未刈穀稈からなる未刈領域Dを囲むように略矩形環状に形成される。なお、図4に一点鎖線で示す矢印は、コンバイン1の進行方向(周回方向)を示している。また、圃場情報設定部60は、タッチパネル30等に表示される圃場情報設定画面に対して作業者が手動で入力した情報に基づいて、圃場の外形70等の圃場情報を取得してもよい。また、他にも、圃場情報設定部60は、各種のカメラ32,43,54,57によって撮影された少なくとも1つの圃場画像を取得し、少なくとも1つの圃場画像を画像解析することで圃場情報を自動で取得してもよい。
 <走行経路作成部>
 走行経路作成部62は、圃場をコンバイン1が自動運転(自動走行および自動刈取)を行うために参照する走行経路を生成する。走行経路作成部62は、圃場情報設定部60によって生成された圃場の外形70の内側(未刈領域D)に走行経路を生成し、記憶部51に格納する(記憶させる)。走行経路は、走行に関する走行設定と、刈取等の作業に関する作業設定と、を含んでいる。走行設定は、圃場における走行位置に加えて、各走行位置での走行速度および進行方向(操向方向、前進、後退)を含んでいる。作業設定は、各走行位置での刈取の稼働または停止、刈取速度および刈取高さ、他の作業に関する情報を含んでいる。
 走行経路作成部62は、走行しながら刈取を行う経路を直線状に設定し、未刈領域Dに対して複数の直線状経路を組み合わせて走行経路を設定するとよい。走行経路作成部62は、未刈領域Dの周囲から中央側に向かって刈取を進めるように走行経路を生成するとよい。走行経路作成部62は、車体の左側に未刈領域Dを位置させるように走行経路を生成するとよい。なお、走行経路作成部62は、走行経路の新規作成または修正において、仮に生成した複数の走行経路の中から作業効率の良い走行経路を選択してもよい。ここで、作業効率は、刈取を伴う走行だけでなく、空走距離や旋回等も考慮して判断される。
 走行経路作成部62は、タッチパネル30等を用いて作業者が手動で入力した情報に基づいて走行経路を設定してもよいし、圃場情報設定部60で設定された圃場情報に基づいて自動で走行経路を設定してもよい。走行経路作成部62は、往復刈り走行や回り刈り走行等の所定の走行パターンの走行経路を設定する。走行経路には、穀稈の刈取を行う直線状経路以外に、一の直線状経路から他の直線状経路へ移動する空走経路が含まれるところ、走行経路作成部62は、空走経路(空走距離)を短くするように走行経路を生成するとよい。
 <自動運転制御部>
 自動運転制御部63は、走行経路作成部62で生成された走行経路の走行設定および作業設定に基づいて、動力部8、走行部2および刈取部3を制御し、走行経路に応じた自動運転(自動走行および自動刈取)を実行する。また、自動運転制御部63は、脱穀部4、選別部5、貯留部6および排藁処理部7を制御して、刈取後の穀稈の脱穀、脱穀後の穀粒や藁屑の選別、選別後の穀粒の貯留、脱穀後の排藁の処理等を自動的に実行する。なお、コンバイン1は、ジャイロセンサおよび方位センサ(地磁気センサ)を備えている(いずれも図示せず)。自動運転制御部63は、これらのセンサから変位情報および方位情報を取得し、衛星測位システムを利用した位置情報、変位情報および方位情報に基づいてコンバイン1の自動運転を調整してもよい。
 [圃場情報設定部の構成]
 次に、図3、図5ないし図10を参照して、圃場情報設定部60の構成について説明する。図5は圃場の初期外形70Aおよび走行軌跡71T等を示す平面図である。図6は圃場の初期外形70A、走行軌跡71Tおよび自動走行可能領域72等を示す平面図である。図7は圃場の初期外形70Aに外側領域73を設定した状態を拡大して示す平面図である。図8は圃場の初期外形70Aに除外領域74を設定した状態を示す平面図である。図9は圃場の補正外形70Bを示す平面図である。図10は自動走行可能領域72の大きさの変更および除外領域74の変形・追加を説明する平面図である。
 既に説明したように、作業者が枕地T(図4参照)を確保するためにコンバイン1を手動走行させることに伴って、圃場情報設定部60は圃場の外形70を生成する。ところで、圃場には、様々な障害物Eが存在する。例えば、圃場への入口(図4参照)、用水バルブ、排水口、暗渠排気口等が障害物Eとなることがある。障害物Eが圃場の外形70に含まれてしまうと、走行経路作成部62が障害物E上に走行経路を設定してしまい、適正な自動運転を実行することができない虞がある。したがって、走行経路作成部62が障害物Eに干渉した走行経路を設定しないように、圃場の外形70は障害物Eを除外した形で設定される必要がある。そこで、本実施形態に係るコンバイン1では、圃場情報設定部60が障害物Eを除外した圃場の外形70を生成する機能を備えている。
 図3に示すように、圃場情報設定部60は、初期外形生成部65と、障害物特定部64と、補正外形生成部66と、走行領域変更部67と、除外領域変更部68と、を備えている。初期外形生成部65、補正外形生成部66、走行領域変更部67および除外領域変更部68は、記憶部51に記憶されたプログラム等に従って演算処理部50が演算処理を実行することで実現される。
 <初期外形生成部>
 図5に示すように、初期外形生成部65は、圃場の外縁に沿って車体(コンバイン1)を手動走行させた場合に取得された複数の計測点71で構成される車体の走行軌跡71Tを設定する。また、初期外形生成部65は、走行軌跡71Tに基づいて圃場の初期外形70Aを生成する。具体的には、初期外形生成部65は、走行軌跡71T(複数の計測点71)に基づいて近似直線70Lを算出し、複数(図5では4本)の近似直線70Lで囲まれた多角形を圃場の初期外形70Aとする。初期外形生成部65は、生成した走行軌跡71T(複数の計測点71)および圃場の初期外形70Aを記憶部51に格納する(記憶させる)。この圃場の初期外形70Aには、障害物Eが含まれている可能性がある。なお、近似直線70Lは、2点(始点と終点)の位置情報(座標データ)で構成されている。また、近似直線70Lの生成法(算出法)の具体例としては、初期外形生成部65は、より多くの計測点71を通る直線を近似直線70Lとしてもよいし、手動または自動で選択された複数の計測点71の間を結んだ直線を近似直線70Lとしてもよいし、最小二乗法を用いて近似した直線を近似直線70Lとしてもよい。
 <障害物特定部>
 図6に示すように、障害物特定部64は、圃場の初期外形70Aの内側に自動走行を可能とする自動走行可能領域72を設定し、記憶部51に格納する。自動走行可能領域72は、圃場の初期外形70Aを構成する複数の近似直線70Lを内側に平行移動(シフト)させた複数の直線で囲まれる範囲に設定されている。換言すれば、自動走行可能領域72は、圃場の初期外形70Aを縮小した相似形状に設定されている。なお、自動走行可能領域72の直線の平行移動量(シフト量)の初期値は約1mに設定されているが、当該シフト量の初期値は、例えば、コンバイン1の全幅、旋回半径、速度等に応じて変更してもよい。
 障害物特定部64は、走行軌跡71Tに基づいて走行の障害となる障害物Eを特定し、特定された障害物Eを含む障害物領域を生成する。具体的には、図7に示すように、障害物特定部64は、自動走行可能領域72に走行軌跡71Tが重複している(自動走行可能領域72の内側に走行軌跡71Tが存在する)場合に、自動走行可能領域72に重複した走行軌跡71Tよりも外側となる外側領域73を障害物Eとして特定し、外側領域73を記憶部51に格納する。なお、外側領域73は、障害物領域の一例として生成されるものである。外側領域73の設定方法の一例としては、障害物特定部64は、自動走行可能領域72と走行軌跡71Tとの2つの交点P1から近接する近似直線70Lに向かってシフト方向(図7において水平方向および垂直方向)に2本の直線L1を延ばし、2本の直線L1と近似直線70Lとの2つの交点P2を求める。そして、障害物特定部64は、自動走行可能領域72と重複した走行軌跡71Tと、2本の直線L1と、2つの交点P2の間の近似直線70Lとで囲まれる範囲を外側領域73として設定する。なお、自動走行可能領域72と走行軌跡71Tとの交点P1とは、自動走行可能領域72と計測点71とが交差する点、または、自動走行可能領域72と隣接する計測点71同士を結んだ仮想直線(図7に示す二点鎖線参照)とが交差する点を指す。
 <補正外形生成部>
 図8に示すように、補正外形生成部66は、自動走行可能領域72に重複した走行軌跡71Tを構成する計測点71と外側領域73とを内包する除外領域74を生成し、記憶部51に格納する。例えば、補正外形生成部66は、自動走行可能領域72の内側に存在する全ての計測点71と外側領域73とを覆うことのできる長方形状(または正方形状でもよい)の除外領域74を生成する。
 図9に示すように、補正外形生成部66は、圃場の初期外形70Aから除外領域74を除外して圃場の補正外形70Bを生成する。すなわち、補正外形生成部66は、圃場の初期外形70Aから除外領域74を切り取り、除外領域74を圃場の外縁の外側に位置させるように圃場の補正外形70Bを再生成する。
 なお、圃場の初期外形70A並びに補正外形70B、自動走行可能領域72および除外領域74等は、圃場情報の一部としてタッチパネル30等に表示される。また、タッチパネル30等は、表示された自動走行可能領域72の大きさを変更する人為操作、表示された除外領域74を変形する人為操作および除外領域74を(新規に)追加する人為操作を受け付ける入力部として機能する。また、圃場情報設定部60は、タッチパネル30等に表示させた自動走行可能領域72の角部および除外領域74の角部に、作業者が操作可能な操作ポイント75を設定し、タッチパネル30等に表示させる(図6、図8、図10参照)。
 <走行領域変更部>
 図10に一点鎖線で示すように、走行領域変更部67は、タッチパネル30等で受け付けた操作に基づいて自動走行可能領域72の大きさの変更を実行する。例えば、作業者は、タッチパネル30に表示された自動走行可能領域72のいずれか1つの直線に指で触れ、当該直線を近似直線70Lに対して平行移動(シフト)させる。他にも、作業者は、タッチパネル30に表示された自動走行可能領域72のいずれか1つの操作ポイント75に指で触れ、当該操作ポイント75を移動させる。走行領域変更部67は、作業者の操作に応じて自動走行可能領域72を拡大または縮小する(シフト量を増減する)。なお、作業者は、タッチパネル30等に接続されたマウスを操作して自動走行可能領域72の大きさを変更してもよいし、タッチパネル30等に接続されたキーボード等を操作して自動走行可能領域72のシフト量を入力してもよい。
 <除外領域変更部>
 図10に二点鎖線で示すように、除外領域変更部68は、タッチパネル30等で受け付けた操作に基づいて除外領域74の変形(大きさの変更)を実行する。例えば、作業者は、タッチパネル30に表示された除外領域74に2本の指で触れ、2本の指を近づけたり(ピンチイン)、離したりする(ピンチアウト)。他にも、作業者は、タッチパネル30に表示された除外領域74のいずれか1つの操作ポイント75に指で触れ、当該操作ポイント75を移動させる。除外領域変更部68は、作業者の操作に応じて除外領域74を拡大若しくは縮小または削除する。なお、除外領域変更部68は、除外領域74の大きさの変更に限らず、例えば、長方形状の除外領域74を平行四辺形や台形に変形(形状を変更)させてもよい。また、本明細書では「変形」に削除も含むこととする。
 また、除外領域変更部68は、タッチパネル30等で受け付けた操作に基づいて除外領域74の追加を実行する。例えば、作業者がタッチパネル30に表示された圃場の初期外形70Aまたは補正外形70Bの任意の位置においてピンチアウトすることで、除外領域変更部68は、ピンチアウトした位置に除外領域74を生成(追加)する(図10の左下参照)。なお、作業者は、タッチパネル30等に接続されたマウスを操作して除外領域74の大きさの変更や追加を行ってもよい、タッチパネル30等に接続されたキーボード等を操作して除外領域74の大きさや追加位置を入力してもよい。
 [圃場外形生成方法]
 次に、図11を参照して、圃場の外縁に沿ってコンバイン1を手動走行させることで圃場の外形70を生成する圃場外形生成方法について説明する。図11は圃場外形生成方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、図4において圃場の右下部に障害物Eとなる入口が設けられていることとする。また、本明細書において、「圃場の外形70」とは、走行経路作成部62が走行経路を作成する際に用いる最終的な圃場の外形70を指しており、圃場の初期外形70Aが最終的な圃場の外形70となることもあるし、圃場の補正外形70Bが最終的な圃場の外形70となることもある。
 まず、作業者は、コンバイン1の運転席29に搭乗し、圃場の外縁に沿って反時計回りに周回するようにコンバイン1を手動走行させる(図4参照)。測位部34は、衛星測位システムから所定の時間間隔で車体(コンバイン1)の位置情報(計測点71)を取得する。
 初期外形生成部65は、測位部34から計測点71を受信し、計測点71に基づいて車体の走行軌跡71T(図5参照)を生成する(走行軌跡生成工程S1)。続いて、初期外形生成部65は、走行軌跡71Tに基づいて近似直線70Lを作成し、近似直線70Lから圃場の初期外形70A(図5参照)を生成する(初期外形生成工程S2)。
 障害物特定部64は、圃場の初期外形70A(近似直線70L)を内側にシフトして自動走行可能領域72(図6参照)を設定する(領域設定工程S3)。なお、作業者は、実際の圃場の状態、コンバイン1の諸元(車幅や車速等)または自身の運転技量や経験等を考慮し、タッチパネル30に表示された自動走行可能領域72を拡大または縮小する(シフト量を増減する)操作を行ってもよい(図10参照)。領域設定工程S3では、走行領域変更部67が、タッチパネル30等を介して入力された操作に基づいて、タッチパネル30等に表示された自動走行可能領域72の大きさの変更を実行する。
 障害物特定部64は、自動走行可能領域72に走行軌跡71Tが重複しているか否かを判定する(重複判定工程S4)。自動走行可能領域72に走行軌跡71Tが重複している場合(重複判定工程S4でYES)、障害物特定部64は、自動走行可能領域72に重複した走行軌跡71Tよりも外側となる外側領域73を障害物として特定し(図7参照)、外側領域73を障害物領域とする(障害物特定工程S5)。なお、自動走行可能領域72に走行軌跡71Tが重複していない場合(重複判定工程S4でNO)、障害物特定部64は、障害物Eを特定せず、圃場の初期外形70Aを、走行経路作成部62が走行経路を作成する際に用いる最終的な圃場の外形70として採用する。
 次に、補正外形生成部66は、自動走行可能領域72に重複した走行軌跡71T(計測点71)と外側領域73とを内包する除外領域74(図8参照)を生成する(除外領域生成工程S6)。なお、作業者は、実際の圃場の状態、コンバイン1の諸元(車幅や車速等)または自身の運転技量や経験等を考慮し、タッチパネル30等に表示された除外領域74を変形(拡大、縮小、削除等)、追加する操作を行ってもよい(図10参照)。除外領域生成工程S6では、除外領域変更部68が、タッチパネル30等を介して入力された操作に基づいて、除外領域74の変形や追加を実行する。
 次に、補正外形生成部66は、圃場の初期外形70Aから除外領域74を除外して圃場の補正外形70B(図9参照)を生成する(補正外形生成工程S7)。補正外形生成部66は、生成した圃場の補正外形70Bを、走行経路作成部62が走行経路を作成する際に用いる最終的な圃場の外形70として記憶部51に格納する。
 以上によって、障害物Eが除外された圃場の外形70が生成される。その後、走行経路作成部62は、圃場の外形70の内側(未刈領域D)に自動運転を行うために参照される走行経路を生成する。なお、圃場の補正外形70Bが最終的な圃場の外形70として採用された場合、除外領域74を切り取った部分(障害物Eを避けた部分)が内側に突き出す形状となるため、走行経路が極端に短い直線で生成されてしまう。そこで、走行経路作成部62は、極端に短い直線で走行経路を生成しないように、除外領域74を切り取った部分(障害物Eを避けた部分)の周囲には走行経路を作成しないことが好ましい。除外領域74を切り取った部分の周囲では、作業者がコンバイン1を手動で運転することが好ましい。
 以上説明した本実施形態に係るコンバイン1(圃場外形生成方法)では、障害物特定部64が走行軌跡71Tに基づいて走行の障害となる障害物Eを特定し、特定された障害物Eを含む外側領域73(障害物領域)を生成する構成とした。この構成によれば、正確に障害物Eを特定することができる。また、補正外形生成部66が、手動走行による走行軌跡71Tに基づいて障害物Eを特定し、圃場の初期外形70Aから障害物Eを除外した圃場の補正外形70Bを生成する構成とした。この構成によれば、カメラやセンサで検出できない障害物Eを、走行軌跡71Tから特定することができ、障害物Eを避けた形で圃場の外形70(補正外形70B)を生成することができる。これにより、カメラ等で検出できなかった障害物Eを、オペレータが手動で端末に入力する等、煩わしさを軽減することができる。また、適正な圃場の外形70を生成することができるため、刈残しの少ない効率的な走行経路を設定することが可能になる。
 また、本実施形態に係るコンバイン1によれば、走行軌跡71Tと自動走行可能領域72との重複部分を検出することで、障害物Eを正確に特定することができる。これにより、特定された障害物Eを圃場の外形70の外側に位置させることができる。つまり、障害物Eを適切に除外した圃場の補正外形70Bを生成することができる。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、作業者がタッチパネル30等を介して除外領域74の変形や追加を操作可能な構成とした。この構成によれば、作業者が実際の圃場の状態(障害物Eの位置、大きさ等)を確認しながら、柔軟に除外領域74の大きさや形状を変更することができる。例えば、運転技量の高い作業者であれば除外領域74を小さくしてもよいし、運転技量の低い作業者であれば除外領域74を大きくしてもよい。また、例えば、圃場の泥濘等を避けるように手動走行したことで走行軌跡71Tが自動走行可能領域72に重なった場合、実際には障害物Eは存在しないため、作業者は除外領域74を削除することができる。さらに、例えば、障害物Eではないが、作業者が除外した方が良いと判断する箇所がある場合には、除外領域74を新たに追加することもできる。つまり、複数の除外領域74を設定することができる。
 また、本実施形態に係るコンバイン1によれば、作業者が実際の圃場の状態を確認しながら、柔軟に自動走行可能領域72の大きさを変更することができる。これにより、実際の圃場の状態、コンバイン1の諸元または作業者の運転技量や経験等に応じて、障害物Eの判定の強弱(障害物Eと判定される閾値)を選択することができる。
 なお、以上説明した本実施形態に係るコンバイン1では、補正外形生成部66が、自動走行可能領域72と走行軌跡71Tとの2つの交点P1から近似直線70Lに向かってシフト方向(水平・垂直)に2本の直線L1を延ばしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、補正外形生成部66は、近似直線70Lに直交するようによう2本の直線L1を延ばしてもよい(図示せず)。また、補正外形生成部66は、近似直線70Lや自動走行可能領域72等に対して任意の角度となるように2本の直線L1を延ばしてもよい(図示せず)。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、除外領域74が長方形状に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。除外領域74は、自動走行可能領域72に重複した計測点71と外側領域73とを内包可能な形状であればよく、例えば、三角形状、台形状、四角形以上の多角形状または円形状(楕円形状)等であってもよい(図示せず)。また、他にも、障害物Eとして特定された外側領域73(図7参照)が、除外領域74として設定されてもよい。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、補正外形生成部66が、自動走行可能領域72に重複した計測点71と外側領域73とを内包する除外領域74を生成し、除外領域74を圃場の初期外形70Aから除外して補正外形70Bを生成していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、除外領域生成工程S6を省略し(除外領域74を生成せず)、補正外形生成工程S7において、補正外形生成部66は、圃場の初期外形70Aから外側領域73を除外して圃場の補正外形70Bを生成してもよい。換言すれば、補正外形生成部66は、少なくとも外側領域73を除外できればよく、自動走行可能領域72に重複した計測点71を、圃場の外縁の外側に位置させるように圃場の補正外形70Bを生成してもよい。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、タッチパネル30等が、表示された除外領域74の変形と追加の両方の操作を受け付け可能に構成されていたが、本発明はこれに限定されない。除外領域74の変形と追加のいずれか一方の操作のみを受け付けてもよい(除外領域74の変形と追加のいずれか他方の操作は受け付けない。)。また、除外領域変更部68は、タッチパネル30等で受け付けた操作に基づいて除外領域74の変形と追加のいずれか一方のみを実行する構成としてもよい(除外領域74の変形と追加のいずれか他方は実行できない構成としてもよい。)。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、補正外形生成部66が、圃場の初期外形70Aから除外領域74を除外して圃場の補正外形70Bを生成していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、障害物特定工程S5では、障害物特定部64が、走行軌跡に基づいて走行の圃場の入口(障害物)を特定し、特定された入口を含む入口領域(障害物領域の他の例)を生成する。そして、障害物特定部64は、圃場の初期外形70Aに対し、入口領域を自動走行ができない領域として設定してもよい。この場合、入口領域が設定された圃場の初期外形70Aが最終的な圃場の外形70になるため、上記した補正外形生成部66(除外領域生成工程S6、補正外形生成工程S7)は省略されてもよい。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、情報を表示する表示部と人為操作を受け付ける入力部とが、タッチパネル30や携帯端末53(タブレット端末)のタッチパネルであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、操縦部9には、タッチパネル30に代えて、ノートパソコンが備えられてもよい(図示せず)。これと同様に、例えば、携帯端末53がノートパソコンであってもよい(図示せず)。これらの場合、液晶ディスプレイが表示部の一例であり、キーボードやマウスが入力部の一例となる。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、タッチパネル30が携帯端末53と別体で設けられていたが、これに限らず、タッチパネル30を着脱可能に設け、タッチパネル30を携帯端末53として用いてもよい。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、タッチパネル30等が、情報を表示する表示部と人為操作を入力する入力部とを兼ねていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶ディスプレイ等の表示部と、キーボード、マウス、ボタン、スイッチ等の入力部とが別体で設けられてもよい(図示せず)。
 また、本実施形態に係るコンバイン1では、走行経路作成部62が、圃場の外形70の内側(未刈領域D)に自動運転を行うために参照される走行経路(自動走行経路)を生成していたが、これに限らず、例えば、作業者が、自動走行経路を作成するか、手動走行を行うかを、タッチパネル30等を介して選択できるようにしてもよい(図示せず)。
 また、本実施形態では、本発明がコンバイン1に適用されていたが、これに限らず、本発明は、例えば、トラクタや田植え機等、自動運転を行うために参照する走行経路の生成にあたり圃場の外形70を特定する必要がある作業車両に適用することができる。
 なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る作業車両および圃場外形生成方法における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。
  1   コンバイン(作業車両)
  30  タッチパネル(表示部、入力部)
  34  測位部
  53  携帯端末(表示部、入力部)
  64  障害物特定部
  65  初期外形生成部
  66  補正外形生成部
  67  走行領域変更部
  68  除外領域変更部
  70A 初期外形
  70B 補正外形
  71  計測点
  71T 走行軌跡
  72  自動走行可能領域
  73  外側領域
  74  除外領域
  E   障害物
  S1  走行軌跡生成工程
  S2  初期外形生成工程
  S3  領域設定工程
  S5  障害物特定工程
  S6  除外領域生成工程
  S7  補正外形生成工程

Claims (12)

  1.  車体の位置を示す計測点を取得する測位部と、
     圃場の外縁に沿って前記車体を手動走行させた場合に取得された複数の前記計測点で構成される前記車体の走行軌跡に基づいて前記圃場の初期外形を生成する初期外形生成部と、
     前記走行軌跡に基づいて走行の障害となる障害物を特定し、特定された前記障害物を含む障害物領域を生成する障害物特定部と、を備えたことを特徴とする作業車両。
  2.  前記障害物特定部は、前記圃場の前記初期外形の内側に自動走行を可能とする自動走行可能領域を設定し、前記自動走行可能領域に前記走行軌跡が重複している場合に、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡よりも外側となる外側領域を前記障害物として特定し、前記外側領域を前記障害物領域とすることを特徴とする請求項1に記載の作業車両。
  3.  前記圃場の前記初期外形から少なくとも前記外側領域を除外した前記圃場の補正外形を生成する補正外形生成部を更に備えたことを特徴とする請求項2に記載の作業車両。
  4.  前記補正外形生成部は、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡を構成する前記計測点と前記外側領域とを内包する除外領域を生成し、前記圃場の前記初期外形から前記除外領域を除外して前記圃場の前記補正外形を生成することを特徴とする請求項3に記載の作業車両。
  5.  少なくとも前記圃場の前記初期外形並びに前記補正外形および前記除外領域を表示する表示部と、
     前記表示部に表示された前記除外領域の変形と追加の少なくとも一方を受け付ける入力部と、
     前記入力部で受け付けた操作に基づいて前記除外領域の変形と追加の少なくとも一方を実行する除外領域変更部と、を更に備えたことを特徴とする請求項4に記載の作業車両。
  6.  少なくとも前記走行軌跡および前記自動走行可能領域を表示する表示部と、
     前記表示部に表示された前記自動走行可能領域の大きさの変更を受け付ける入力部と、
     前記入力部で受け付けた操作に基づいて前記自動走行可能領域の大きさの変更を実行する走行領域変更部と、を更に備えたことを特徴とする請求項2ないし5のいずれか1項に記載の作業車両。
  7.  圃場の外縁に沿って作業車両を手動走行させることで前記圃場の外形を生成する圃場外形生成方法であって、
     車体の位置を示す計測点を取得し、前記計測点に基づいて前記車体の走行軌跡を生成する走行軌跡生成工程と、
     前記走行軌跡に基づいて前記圃場の初期外形を生成する初期外形生成工程と、
     前記走行軌跡に基づいて走行の障害となる障害物を特定し、特定された前記障害物を含む障害物領域を生成する障害物特定工程と、を備えたことを特徴とする圃場外形生成方法。
  8.  前記圃場の前記初期外形に基づいて自動走行を可能とする自動走行可能領域を設定する領域設定工程を更に備え、
     前記障害物特定工程では、前記自動走行可能領域に前記走行軌跡が重複している場合に、前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡よりも外側となる外側領域を障害物として特定し、前記外側領域を前記障害物領域とする請求項7に記載の圃場外形生成方法。
  9.  前記圃場の前記初期外形から少なくとも前記外側領域を除外した前記圃場の補正外形を生成する補正外形生成工程を更に備えたことを特徴とする請求項8に記載の圃場外形生成方法。
  10.  前記自動走行可能領域に重複した前記走行軌跡を構成する前記計測点と前記外側領域とを内包する除外領域を生成する除外領域生成工程を更に備え、
     前記補正外形生成工程では、前記圃場の前記初期外形から前記除外領域を除外して前記圃場の前記補正外形を生成することを特徴とする請求項9に記載の圃場外形生成方法。
  11.  前記除外領域生成工程では、入力部を介して入力された操作に基づいて、表示部に表示された前記除外領域の変形と追加の少なくとも一方を実行することを特徴とする請求項10に記載の圃場外形生成方法。
  12.  前記領域設定工程では、入力部を介して入力された操作に基づいて、表示部に表示された前記自動走行可能領域の大きさの変更を実行することを特徴とする請求項8ないし11のいずれか1項に記載の圃場外形生成方法。
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