JP7679283B2 - Work vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、トラクタ等の作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle such as a tractor.
従来、例えば特許文献1に開示されているように、圃場内において撮像画像を用いて作業車両を走行制御する技術が知られている。この種の作業車両は、圃場だけでなく、道路を走行することもある。一方、特許文献2には、乗用車等の車両に関する技術ではあるものの、道路の白線等の車線を検出して車両が車線から逸脱するのを防止する技術が開示されている。
Conventionally, as disclosed in, for example,
しかしながら、作業車両が走行するような道路は、農道であることが多い。そのため、作業車両が走行するような道路は、道路の中央又は片側のみに白線が引かれている状況であったり、あるいは道路のいずれの箇所にも白線が引かれていない状況であったりすることが多い。よって、作業車両に特許文献2に記載の技術をそのまま適用することは難しく、作業車両においても、道路から逸脱するのを回避できる技術が望まれている。
However, roads on which work vehicles travel are often farm roads. Therefore, roads on which work vehicles travel often have white lines only in the center or on one side of the road, or no white lines anywhere on the road. Therefore, it is difficult to directly apply the technology described in
そこで、本発明は、道路から逸脱しそうになるのを適正なタイミングでオペレータに報知できる作業車両を提供することを目的とするものである。 The present invention aims to provide a work vehicle that can warn the operator at the right time when the vehicle is about to deviate from the road.
本発明の作業車両(1)は、道路(R)を走行可能な走行機体(4)と、
前記走行機体(4)の前方の地面を撮像可能な撮像部(15)と、
報知可能な報知部(40)と、
前記撮像部(15)の撮像動作により得られた画像データ(I1)に基づいて前記道路の端として前記地面における段差(S)を検出し、前記走行機体(4)と前記道路(R)の端との間の間隔(X1)が所定間隔(THX)以下であれば前記報知部(40)を作動させる報知モードを実行可能な制御部(100)と、を備える。
The work vehicle (1) of the present invention comprises a traveling machine body (4) capable of traveling on a road (R);
An imaging unit (15) capable of imaging the ground in front of the traveling machine body (4);
A notification unit (40) capable of notifying;
and a control unit (100) capable of executing an alarm mode in which a step (S) on the ground is detected as the edge of the road based on image data (I1) obtained by the imaging operation of the imaging unit (15), and the alarm unit (40) is activated if a distance (X1) between the traveling body (4) and the edge of the road (R) is equal to or smaller than a predetermined distance (THX).
例えば、図1、図4、図6、図8、及び図9を参照し、前記制御部(100)は、
前記報知モードにおいて、前記撮像部(15)の撮像動作により得られた画像データ(I1)に基づいて前記走行機体(4)が前記道路(R)の端に到達するのに要する時間又は距離に相当する予測値(T)を求め、前記予測値(T)が所定値(THT)以下であれば前記報知部(40)を作動させる。
For example, referring to Figs. 1, 4, 6, 8, and 9, the control unit (100)
In the notification mode, a predicted value (T) corresponding to the time or distance required for the traveling body (4) to reach the edge of the road (R) is calculated based on image data (I1) obtained by the imaging operation of the imaging unit (15), and if the predicted value (T) is equal to or less than a predetermined value (THT), the notification unit (40) is activated.
例えば、図1、図5、及び図7を参照し、作業車両(1)は、前記走行機体(4)を操舵する操舵部(25)を備え、
前記制御部(100)は、前記撮像部(15)の撮像動作により得られた画像データ(I2)に基づいて前記操舵部(15)を制御する自動操舵モードを実行可能である。
For example, referring to FIG. 1, FIG. 5, and FIG. 7, the work vehicle (1) includes a steering unit (25) that steers the traveling machine body (4),
The control unit (100) can execute an automatic steering mode in which the steering unit (15) is controlled based on image data (I2) obtained by the imaging operation of the imaging unit (15).
なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何ら本発明の構成を限定するものではない。 Note that the symbols in parentheses above are for comparison with the drawings, but do not limit the configuration of the present invention in any way.
請求項1に係る本発明によると、作業車両が走行するような道路の端を適正に検出することができ、これにより、適正なタイミングで報知部を作動させることが可能となる。これにより、オペレータは、作業車両が道路から逸脱するのを回避する動作を迅速に行うことができる。
According to the present invention as set forth in
請求項2に係る発明によると、更に予測値で判定する機能を追加することにより、オペレータは、作業車両が道路から逸脱するのを回避する動作を、更に迅速に行うことができる。
According to the invention of
請求項3に係る本発明によると、自動操舵モード及び報知モードにおいて撮像部を兼用することができ、撮像部とは異なる撮像部を別途用意する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
According to the present invention as set forth in
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態に係る作業車両の一例であるトラクタ1の側面図、図2(a)は、図1のトラクタ1を前方から見た斜視図、図2(b)は、トラクタ1を後方から見た斜視図である。
The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Fig. 1 is a side view of a
トラクタ1は、左右一対の前輪2及び後輪3を有する走行機体4と、走行機体4の後方に昇降リンク5を介して昇降可能に連結された作業機6と、を備える。走行機体4は、圃場や道路を走行可能に構成されている。走行機体4は、前輪2及び後輪3に支持された機体フレーム7と、該機体フレーム7の前部に設置されたエンジン(図示せず)の上面をカバーするボンネット8と、該ボンネット8の後方に設置され、オペレータが乗込んで操縦等を行う操縦部9が設けられたキャビン10と、を備える。エンジンは、変速機構(図示せず)を介して前輪2及び後輪3を駆動すると共に、PTO軸(図示せず)を介して作業機6に駆動力を供給している。作業機6は、圃場において播種や畝立てなどの作業をするのに用いられるものであり、例えばロータリ耕耘機である。
The
上記操縦部9は、オペレータが着座する座席11と、該座席11の前方に配置されたステアリングハンドル12及び上下方向に延設されたステアリングシャフト21を含む操舵部25と、を備える。操舵部25は、オペレータ又は駆動ユニット20が走行機体4を操舵するためのものである。
The
また、上記操縦部9は、該ステアリングハンドル12の前方に配置された表示パネル13と、ステアリングハンドル12の左側方に配置された前後進切換えレバー14と、ステアリングハンドル12の右側方に配置されたスロットルレバー(図示せず)と、該スロットルレバーの手前に配置されて上記作業機6の昇降作動を操作する昇降レバー(図示せず)と、該スロットルレバーの奥側に配置された方向指示器レバー16と、座席11とステアリングハンドル12の間に設けられた床面であるフロアステップ18と、座席11の右側方に配置された操作盤19と、を備える。
The
キャビン10は、一対のフロントフレーム10aと、一対のリアフレーム10bと、これらフレーム10a,10bに支持された天井10cと、を有し、その内側に操縦部9が形成されている。キャビン10の天井10cの前部には、撮像部の一例であるカメラ15が設けられている。
The
ステアリングハンドル12の回転軸とステアリングシャフト21の上端との間には、ステアリングシャフト21を回転駆動して走行機体4の操舵を制御(アシスト)する駆動ユニット20が設けられている。該駆動ユニット20は、ステアリングシャフト21の上端側に装着されるとともに、該ステアリングシャフト21を覆うステアリングコラム22の上部側とに取り付け固定されている。これにより、ステアリングシャフト21は、ステアリングハンドル12を介してオペレータによって軸回転操作(操向操作)されるとともに、駆動ユニット20によって軸回転駆動されることによって操向操作が制御(アシスト)可能に構成されている。トラクタ1は、駆動ユニット20のケース上に配置された操作パネル27と、駆動ユニット20のケース内に配置された制御部100と、を備える。
Between the rotation axis of the
図3は、実施の形態に係る操作パネル27の平面図である。操作パネル27は、動作ON/OFFスイッチ31、報知ON/OFFスイッチ32、遠景直進ボタン33、複数の追従ボタン34~36、感度調整ボタン37、報知部40、及び複数のLED43~46を有する。報知部40は、オペレータに警報を報知可能に構成されており、本実施の形態では、ランプ41及びブザー42を含む。
Figure 3 is a plan view of the
図4は、実施の形態に係るトラクタ1の制御系の要部のブロック図である。制御部100は、例えばマイクロコンピュータなどのコンピュータにより構成されている。制御部100は、走行機体4及び作業機6を制御する不図示のECUとは異なるコンピュータで構成されている。図1に示す駆動ユニット20は、操舵角センサ30及び駆動モータ39を備える。
Figure 4 is a block diagram of the main parts of the control system of the
制御部100は、プロセッサの一例であるCPU101、記憶部の一例であるROM102及びRAM103、入出力インタフェースの一例であるI/O104、並びに通信部105を有する。通信部105は、WiFi(登録商標)やBluetooth(登録商標)等の無線、又は有線により携帯端末200とデータ通信可能に構成されている。携帯端末200は、画像を表示可能な表示部の一例であるディスプレイ206を有するコンピュータ端末であり、例えばタブレットPC、スマートフォンである。本実施の形態では、ディスプレイ206は、タッチパネルディスプレイである。
The
制御部100の入力側には、カメラ15、操舵角センサ30、動作ON/OFFスイッチ31、報知ON/OFFスイッチ32、遠景直進ボタン33、追従ボタン34~36、及び感度調整ボタン37が接続される。一方、制御部100の出力側には、駆動モータ39、報知部40、LED43~46が接続されている。
Connected to the input side of the
カメラ15は、車両走行の目標となる走行機体4の進行方向の地面及び地平線を撮像可能な位置に配置されている。カメラ15は、単眼のデジタルカメラであり、被写体(風景)を撮像して画像データを生成し、該画像データを制御部100に出力する。
The
操舵角センサ30は前輪2の操舵角を検出するデバイスである。駆動モータ39は、ステアリングシャフト21を軸回転させる電動モータであり、例えばステッピングモータである。駆動モータ39は、制御部100が後述する自動操舵モードを実行する際に制御部100によって制御される。該駆動モータ39のモータ出力軸には、ギヤ減速する減速機構(図示せず)が設けられている。前記駆動モータ39による回転出力は、減速機構によって減速されて、ステアリングシャフト21へと伝動される。よって、自動操舵モードでは、前記駆動モータ39のモータ出力によりステアリングシャフト21を軸回転させることによって、ステアリング操作が制御される。
The
ランプ41は、点灯、点滅などによってオペレータに警報を発報するためのものである。ブザー42は、音を発する放音装置であり、音を発することによってオペレータに警報を発報するためのものである。
The
動作ON/OFFスイッチ31は、オペレータが操作可能なスイッチであり、例えばランプ付き押しボタンスイッチである。動作ON/OFFスイッチ31は、第1状態としてランプが点灯したON状態となり、第2状態としてランプが消灯したOFF状態となる。動作ON/OFFスイッチ31は、オペレータに操作される度に、ON状態とOFF状態とに交互に切り替わる。
The operation ON/
報知ON/OFFスイッチ32も、オペレータが操作可能なスイッチであり、例えばランプ付き押しボタンスイッチである。報知ON/OFFスイッチ32は、第3状態としてランプが点灯したON状態となり、第4状態としてランプが消灯したOFF状態となる。報知ON/OFFスイッチ32も、オペレータに操作される度に、ON状態とOFF状態とに交互に切り替わる。
The notification ON/
制御部100は、圃場で作業を行う作業モードと道路や圃場内を移動する走行モードとを選択的に実行可能である。そして、制御部100は、作業モードにおいて、オペレータが走行機体4を操舵する手動操舵モードと、カメラ15の撮像動作により得られた画像データI2に基づいて走行機体4の操舵を制御する自動操舵モードと、を選択的に実行可能に構成されている。本実施の形態において、前記自動操舵モードとして、4つの自動操舵モードがある。
The
遠景直進ボタン33及び追従ボタン34~追従ボタン36のそれぞれは、4つの自動操舵モードのうち、対応する自動操舵モードをオペレータが選択可能なボタンスイッチである。動作ON/OFFスイッチ31をON状態とすることにより、遠景直進ボタン33及び追従ボタン34~追従ボタン36のそれぞれに対応する自動操舵モードが選択可能となる。
The distant view straight ahead
以下、遠景直進ボタン33と対応する自動操舵モードを「遠景直進モード」、追従ボタン34と対応する自動操舵モードを「前工程追従モード」、追従ボタン35と対応する自動操舵モードを「畔追従モード」、追従ボタン36と対応する自動操舵モードを「V溝追従モード」という。
Hereinafter, the automatic steering mode corresponding to the distant view straight ahead
感度調整ボタン37は、自動操舵モードを実行する際のステアリングの操舵感度を調整するボタンである。
The
以下、制御部100による制御処理を図5及び図6に示すフローチャートに沿って説明する。図5及び図6に示す制御処理は、所定周期で繰り返し実行される。制御部100は、動作ON/OFFスイッチ31がON状態であるか否かを判断する(S101)。圃場においてトラクタ1により作業を行う際には、オペレータにより動作ON/OFFスイッチ31がON状態にされる。
The control process by the
動作ON/OFFスイッチ31がON状態である場合(S101:YES)、制御部100は、作業モードを実行する(S102)。作業モードは、圃場において作業機6により作業を行うモードであり、制御部100は、オペレータによる遠景直進ボタン33及び追従ボタン34~36の入力操作を受け付け可能な状態となる。
If the operation ON/
制御部100は、遠景直進ボタン33及び追従ボタン34~36のいずれかが操作されたか(即ちONされたか)否かを判断する(S103)。いずれかのボタンが操作された場合(S103:YES)、制御部100は、操作されたボタンに対応する自動操舵モードを実行する(S104)。
The
動作ON/OFFスイッチ31がON状態で遠景直進ボタン33が操作された場合、制御部100は、LED43を点灯させ、遠景直進モードを実行する。動作ON/OFFスイッチ31がON状態で追従ボタン34が操作された場合、制御部100は、LED44を点灯させ、前工程追従モードを実行する。動作ON/OFFスイッチ31がON状態で追従ボタン35が操作された場合、制御部100は、LED45を点灯させ、畔追従モードを実行する。動作ON/OFFスイッチ31がON状態で追従ボタン36が操作された場合、制御部100は、LED46を点灯させ、V溝追従モードを実行する。
When the operation ON/
ステップS104で実行される自動操舵モードについて説明する。遠景直進モードにおいて、制御部100は、カメラ15に撮像動作を行わせ、カメラ15の撮像動作により生成された画像データI2を取得する。そして、制御部100は、画像データI2に基づいて目標地点を決定し、目標地点に向けて直進するよう、走行機体4を自動走行させる。
The automatic steering mode executed in step S104 will be described. In the distant view straight ahead mode, the
前工程追従モードにおいて、制御部100は、カメラ15に撮像動作を行わせ、カメラ15の撮像動作により生成された画像データI2を取得する。そして、制御部100は、画像データI2に基づいて走行機体4の側方にある直線状に延びる作業跡を検出し、作業跡に沿って走行機体4を自動走行させる。
In the upstream process tracking mode, the
畔追従モードにおいて、制御部100は、カメラ15に撮像動作を行わせ、カメラ15の撮像動作により生成された画像データI2を取得する。そして、制御部100は、画像データI2に基づいて走行機体4の側方にある畔を検出し、畔に沿って走行機体4を自動走行させる。
In the shoreline following mode, the
V溝追従モードにおいて、制御部100は、カメラ15に撮像動作を行わせ、カメラ15の撮像動作により生成された画像データI2を取得する。そして、制御部100は、画像データI2に基づいて直線状に延びるV溝を検出し、V溝に沿って走行機体4を自動走行させる。
In the V-groove following mode, the
また、制御部100は、動作ON/OFFスイッチ31がON状態であっても(S101:YES)、ボタン33~36のいずれも操作されなければ(S103:NO)、手動操舵モードを実行する(S105)。即ち、手動操舵モードにおいて、制御部100は、駆動モータ39を用いたアシスト制御は行わず、走行機体4は、オペレータの操舵に従って走行する。
In addition, even if the operation ON/
なお、制御部100は、いずれかの自動操舵モードを実行中にオペレータにボタン33~36のうち対応するボタンが再度操作された場合、自動操舵モードを停止し、手動操舵モードに移行するようにしてもよい。また、制御部100は、いずれかの自動操舵モードを実行中にオペレータにステアリングハンドル12が回転操作された場合、自動操舵モードを停止し、手動操舵モードに移行するようにしてもよい。自動操舵モードから手動操舵モードに切り替える際、制御部100は、LED43~46のうち、点灯させていたLEDを消灯させる。
The
動作ON/OFFスイッチ31がOFF状態であれば(S101:NO)、制御部100は、走行モードを実行する(S106)。走行モードは、公道や農道などの道路や圃場内を移動するためのモードであり、手動操舵モードと同様、オペレータの操舵に従って走行するモードであるが、作業モードと異なり、オペレータによるボタン33~36の入力操作は受け付けない。走行モードにおいては、作業機6は、上昇させた状態である。トラクタ1の移動時には、オペレータにより動作ON/OFFスイッチ31がOFF状態にされる。即ち、動作ON/OFFスイッチ31がOFF状態においては、トラクタ1は農道等の道路を走行していることが想定される。よって、道路走行中は、トラクタ1が道路から逸脱しないように、トラクタ1が道路から逸脱しそうになったらオペレータにその旨を報知するのが好ましい。よって、制御部100は、走行モードにおいて、後述する報知モードを実行可能である。
If the operation ON/
本実施の形態では、動作ON/OFFスイッチ31がOFF状態で走行モードに移行した際、制御部100は、報知ON/OFFスイッチ32がON状態か否かを判断する(S107)。報知ON/OFFスイッチ32がON状態の場合(S107:YES)、制御部100は、所定の条件が成立した際に報知部40を作動させてオペレータに報知する報知モードを実行する(S108)。
In this embodiment, when the operation ON/
ここで、ランプ41やブザー42が頻繁に作動するような状況、例えば幅員がトラクタ1の車幅よりもわずかに広い程度の極めて狭い道路をトラクタ1が走行する状況などにおいては、オペレータは制御部100に報知モードを実行させたくないようなこともある。このような場合、報知ON/OFFスイッチ32がオペレータによりOFF状態に切り替えられる。報知ON/OFFスイッチ32がOFF状態の場合(S107:NO)、制御部100は、走行モードにおいて報知モードを実行しないモード、即ち報知部40を作動させない非報知モードを実行する(S109)。これにより、トラクタ1が道路を走行している際に所定の条件が成立するような状況となっても、報知部40が作動しないようにすることができる。
Here, in a situation where the
ステップS108の報知モードについて図6のフローチャートに沿って具体的に説明する。制御部100は、カメラ15に撮像動作を行わせる(S201)。カメラ15による撮像周期は、制御処理と同じ所定周期である。カメラ15は、走行機体4から見た前景を撮像することにより画像データI1を生成する。前景には、走行機体4の前方の地面や遠景が含まれる。地面には、路面、路面の側方にある面(例えば草地、砂利、土、縁石、その他の構造物)が含まれる。ここで、トラクタ1が走行するような道路の端には、白線のような車線が引かれてないことが多い。本実施の形態では、制御部100は、画像データI1を解析して(S202)、道路の端として段差Sを検出する。
The notification mode of step S108 will be specifically described with reference to the flowchart of FIG. 6. The
図7は、画像解析を説明するための図である。図8は、トラクタ1が農道などの道路を走行している状態を説明するための図である。図7において、便宜上、画像データI1を画像として可視化して図示している。なお、画像データI1に基づく画像を、携帯端末200のディスプレイ206に表示させてもよい。
Figure 7 is a diagram for explaining image analysis. Figure 8 is a diagram for explaining the state in which the
図8に示すように、トラクタ1が走行するような道路Rの側方は、草地Gであることが多い。そして、道路Rと草地Gとの境界は、段差(凹凸)Sとなっていることが多い。そこで、本実施の形態では、制御部100は、画像データI1を解析することにより、道路Rの端として、段差Sを検出する。画像データI1に基づく段差Sの検出方法は、従来の方法、例えば圃場においてV溝を検出する方法を応用することが可能である。
As shown in FIG. 8, the side of the road R on which the
本実施の形態において、段差Sを検出するとは、実空間における段差Sの立ち上がり点Pの位置を求めることである。以下、段差Sの検出処理の一例について簡単に説明する。制御部100は、所定周期でカメラ15から画像データを取得する。制御部100は、図7に示す画像データI1よりも1つ前の撮像周期で取得した過去の画像データにおいて矩形状の基準領域を設定しておく。そして制御部100は、矩形状の基準領域内で横方向に連なる複数の部分領域を定義し、部分領域の中心点からなる点列データを定義する。トラクタ1は、道路を前進方向に走行するため、前記過去の画像データに対して次の撮像周期で得られる画像データI1において、前記基準領域に相当する領域は、下に移動していることになる。よって、制御部100は、画像データI1中、基準領域よりも下の領域において、基準領域と類似する参照領域RSを探索により求める。基準領域と参照領域RSとは、実空間において同じ所定領域(地面)である。
In this embodiment, detecting the step S means determining the position of the rising point P of the step S in real space. An example of the detection process of the step S will be briefly described below. The
画像データI1の参照領域RSにおいて、過去の画像データの点列データに対応する点列データの各々は、段差の高低に応じて縦方向の変位量が異なる。この変化量の違いに基づき、制御部100は、画像データI1から段差Sに相当する段差データISを求める。なお、制御部100は、更に以前の画像データに設定した基準領域によっても、画像データI1において段差データIS’を求めることができる。また、道路Rに存在する轍等の段差は、走行機体4の軌道(走行経路)上にあるため、軌道に相当する画像領域をマスクする処理で除外することができる。
In the reference area RS of image data I1, each piece of point sequence data corresponding to the point sequence data of the past image data has a different amount of vertical displacement depending on the height of the step. Based on this difference in the amount of change, the
また、本実施の形態では、カメラ15は、走行機体4から見た前方であって、地面を含む風景を撮像する。このため、制御部100は、段差Sとして、走行機体4の前進方向に走行機体4、即ちカメラ15から一定距離(例えば10m)離れた所定領域の地面の段差を検出することになる。この所定領域は、画像データI1における参照領域RSに相当する。
In addition, in this embodiment, the
制御部100は、段差Sの立ち上がり点Pに相当する段差データISの点データIPを選択する。制御部100は、画像データI1を基準とする座標系における点データIPを、走行機体4を基準とする座標系に変換することで、段差Sにおける立ち上がり点Pの位置を求める。即ち、制御部100は、走行機体4の幅方向Wの中心にあるカメラ15の中心を基準位置Oとし、該基準位置Oから立ち上がり点Pまでの幅方向Wの距離X0を求める。制御部100は、走行機体4の一対の前輪2の幅(即ち走行機体4の幅)の半分の幅X2を距離X0から引くことで、走行機体4と道路Rの端である立ち上がり点Pとの間の間隔X1を求める。
The
そして、制御部100は、間隔X1が所定間隔THX以下であるか否かを判断する(S203)。間隔X1が所定間隔THX以下であれば(S203:YES)、制御部100は、報知部40を第1パターンで作動させる(S204)。ステップS204において、本実施の形態では、制御部100は、ランプ41を点滅させ、かつブザー42に長音を発生させる。
Then, the
また、間隔X1が所定間隔THXを超えている場合(S203:NO)、制御部100は、画像データI1に基づいて走行機体4が道路Rの端に到達するのに要する時間に相当する予測値Tを求め、予測値Tが閾値THS以下であるか否かを判断する(S205)。予測値Tが閾値THS以下である場合(S205:YES)、制御部100は、報知部40を第2パターンで作動させる(S206)。ステップS206において、本実施の形態では、制御部100は、ランプ41を点灯させ、かつブザー42に短音を発生させる。
Also, if the interval X1 exceeds the predetermined interval THX (S203: NO), the
予測値Tが閾値THSを超えている場合(S205:NO)、制御部100は、予測値Tが閾値THT以下であるか否かを判断する(S207)。閾値THTは、閾値THSよりも大きい値である。また、閾値THTは、所定値の一例である。予測値Tが閾値THT以下である場合(S207:YES)、制御部100は、報知部40を第3パターンで作動させる(S208)。ステップS208において、本実施の形態では、制御部100は、ランプ41を点灯させる。予測値Tが閾値THTを超えている場合(S207:NO)、制御部100は、報知部40を作動させずにそのまま処理を終了する。
If the predicted value T exceeds the threshold value THS (S205: NO), the
ここで、予測値Tを求める具体例について説明する。図9は、実施の形態に係る予測値Tを求める処理を説明するための模式図である。図9において、トラクタ1を平面視している。制御部100は、画像データI1から段差データISと類似する画像を前方探索し、図7に示すような、点データIPに対応する複数の探索点データIEを求める。ここで、前方探索とは、画像データI1において走行機体4の前方に相当する部分、即ち図7中、段差データISよりも上を探索することである。そして、制御部100は、点データIP及び探索点データIEに基づいて、最小二乗法などにより、道路Rの端に沿う回帰直線L1を求める。
Here, a specific example of how to calculate the predicted value T will be described. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the process of calculating the predicted value T according to the embodiment. In FIG. 9, the
また、制御部100は、走行機体4、即ちトラクタ1の進行方向に延びる直線L0を求める。制御部100は、回帰直線L1と直線L0とのなす角である角度差dθを求める。制御部100は、角度差dθ及び間隔X1より、走行機体4が道路Rの端に達するのに要する距離Zを求める。そして、制御部100は、走行機体4の速度及び距離Zに基づき、予測値Tとして、走行機体4が道路Rの端に達するのに要する時間を求める。よって、予測値Tは、予測時間[秒]である。走行機体4の速度は、画像データI1と、画像データI1よりも前に取得した画像データとに基づいて求めてもよいし、走行機体4に設けられている不図示の速度センサの検知値を用いてもよい。
The
なお、予測値Tとして、制御部100は、走行機体4が道路Rの端に達するのに要する時間を求める場合について説明したが、これに限定されるものではない。予測値Tが時間ではなく、上記距離Zであってもよい。この場合、ステップS205の処理に用いる閾値THS、及びステップS207の処理に用いる閾値THTは、距離Zに対応する値にすればよい。この場合も閾値THTは、閾値THSよりも大きい値とすればよい。
Note that, as the predicted value T, the
以上、本実施の形態によると、トラクタ1が走行するような道路Rの端を適正に検出することができ、これにより、適正なタイミングで報知部40を作動させることが可能となる。これにより、オペレータは、トラクタ1が道路Rから逸脱しそうになったとき、トラクタ1が道路Rから逸脱するのを回避するための操舵操作を迅速に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, the edge of the road R along which the
また、本実施の形態によると、自動操舵モード及び報知モードにおいてカメラ15を兼用することができ、カメラ15とは異なる撮像部を別途用意する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
In addition, according to this embodiment, the
また、本実施の形態によると、更に予測値Tでトラクタ1が道路Rから逸脱しそうであるかどうかを判定する機能を追加することにより、オペレータは、トラクタ1が道路Rから逸脱するのを回避するための操舵操作を、更に迅速に行うことができる。
In addition, according to this embodiment, by adding a function to determine whether the
なお、制御部100がECUとは異なるコンピュータで構成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、制御部100がECUの機能の一部であってもよい。また、制御部100が携帯端末200の機能の一部であってもよい。
Note that although the
また、制御部100(CPU101)が画像処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、別のコンピュータに画像処理を行わせてもよい。 In addition, although the control unit 100 (CPU 101) performs image processing, this is not limited to the above, and image processing may be performed by another computer.
また、カメラ15が単眼カメラである場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えばカメラ15がステレオカメラであってもよい。
In addition, although the case where the
また、報知部40がランプ41及びブザー42を含むものとして説明したが、報知部40の構成はこれに限定するものではない。例えば報知部40が表示部を有し、表示部に画像を表示することでオペレータに警報を発報するようにしてもよい。表示部としては、例えば携帯端末200のディスプレイ206を用いてもよい。
Although the
1 トラクタ(作業車両)
4 走行機体
15 カメラ(撮像部)
25 操舵部
40 報知部
100 制御部
1. Tractor (work vehicle)
4 Running
25
Claims (3)
前記走行機体の前方の地面を撮像可能な撮像部と、
報知可能な報知部と、
前記撮像部の撮像動作により得られた画像データに基づいて前記道路の端として前記地面における段差を検出し、前記走行機体と前記道路の端との間の間隔が所定間隔以下であれば前記報知部を作動させる報知モードを実行可能な制御部と、を備える、
ことを特徴とする作業車両。 A traveling machine capable of traveling on a road;
An imaging unit capable of imaging the ground in front of the traveling machine body;
A notification unit capable of issuing a notification;
A control unit capable of executing a notification mode in which a step on the ground is detected as the edge of the road based on image data obtained by the imaging operation of the imaging unit, and the notification unit is activated if the distance between the traveling machine body and the edge of the road is equal to or less than a predetermined distance.
A work vehicle characterized by:
前記報知モードにおいて、前記撮像部の撮像動作により得られた画像データに基づいて前記走行機体が前記道路の端に到達するのに要する時間又は距離に相当する予測値を求め、前記予測値が所定値以下であれば前記報知部を作動させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 The control unit is
In the notification mode, a predicted value corresponding to the time or distance required for the traveling vehicle to reach the edge of the road is calculated based on image data obtained by the imaging operation of the imaging unit, and the notification unit is activated if the predicted value is equal to or less than a predetermined value.
2. The work vehicle according to claim 1 .
前記制御部は、前記撮像部の撮像動作により得られた画像データに基づいて前記操舵部を制御する自動操舵モードを実行可能である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の作業車両。 A steering unit that steers the traveling machine body,
The control unit is capable of executing an automatic steering mode for controlling the steering unit based on image data obtained by the imaging operation of the imaging unit.
3. A work vehicle according to claim 1 or 2.
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