Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7724755B2 - Route management system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7724755B2 - Route management system - Google Patents

Route management system

Info

Publication number
JP7724755B2
JP7724755B2 JP2022105930A JP2022105930A JP7724755B2 JP 7724755 B2 JP7724755 B2 JP 7724755B2 JP 2022105930 A JP2022105930 A JP 2022105930A JP 2022105930 A JP2022105930 A JP 2022105930A JP 7724755 B2 JP7724755 B2 JP 7724755B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crop
position information
row
combine harvester
rows
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022105930A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024005657A (en
Inventor
諒 朝田
脩 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2022105930A priority Critical patent/JP7724755B2/en
Priority to PCT/JP2023/022958 priority patent/WO2024004782A1/en
Priority to CN202380038299.7A priority patent/CN119136658A/en
Publication of JP2024005657A publication Critical patent/JP2024005657A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7724755B2 publication Critical patent/JP7724755B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

本発明は、圃場において自動作業走行する農作業車のための走行経路管理システムに関する。 The present invention relates to a route management system for agricultural work vehicles that travel autonomously in fields.

圃場において自動作業走行する農作業車として、例えば、特許文献1に記載のものが既に知られている。この農作業車(特許文献1では「自律走行コンバイン」)は、ロボット制御装置からの動作指令により、走行装置や刈取搬送装置が駆動するように構成されている。 An example of an agricultural work vehicle that travels autonomously in a field is already known, as described in Patent Document 1. This agricultural work vehicle (referred to as an "autonomous combine harvester" in Patent Document 1) is configured so that the traveling device and harvesting and transporting device are driven by operational commands from a robot control device.

特開2020-116号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-116

特許文献1には、条列を構成した状態で作物が植立している圃場における作業走行については記載されていない。 Patent Document 1 does not describe working in fields where crops are planted in rows.

本発明の目的は、条列を構成した状態で作物が植立している圃場における好適な目標走行経路を生成可能な走行経路管理システムを提供することである。 The object of the present invention is to provide a travel path management system that can generate an optimal target travel path in a field where crops are planted in rows.

本発明の特徴は、条列を構成した状態で作物が植立している圃場において自動作業走行する農作業車のための走行経路管理システムであって、前記条列と交差する方向に沿った前記農作業車の作業走行時に、前記農作業車の周囲の物体の三次元位置情報を取得する取得部と、前記三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて前記条列の端部に位置する作物の平面位置情報を算出する作物位置算出部と、前記平面位置情報に基づいて前記圃場内の未作業地における前記農作業車の目標走行経路を生成する経路生成部と、を備え、前記経路生成部は、前記農作業車が前記未作業地の全体を網羅する自動作業走行を行うことができるように複数の前記目標走行経路を生成するように構成されており、且つ、前記未作業地において前記農作業車が自動作業走行を開始する前に前記平面位置情報に基づいて当該複数の目標走行経路を生成することにある。 A feature of the present invention is a driving path management system for an agricultural work vehicle that drives automatically in a field where crops are planted in rows, and includes an acquisition unit that acquires three-dimensional position information of objects around the agricultural work vehicle when the agricultural work vehicle drives in a direction that intersects with the rows, a crop position calculation unit that calculates planar position information of crops located at the end of the rows based on height information from the three-dimensional position information, and a route generation unit that generates a target driving path for the agricultural work vehicle in unworked areas within the field based on the planar position information , wherein the route generation unit is configured to generate a plurality of target driving paths so that the agricultural work vehicle can drive automatically to cover the entire unworked area, and the plurality of target driving paths are generated based on the planar position information before the agricultural work vehicle begins its automatic driving in the unworked area .

本構成によれば、条列の端部に位置する作物の平面位置情報が算出される。この平面位置情報は、条列の位置及び条同士の間隔を示すものである。従って、この平面位置情報に基づいて目標走行経路が生成されることにより、条列の位置及び条同士の間隔に応じた好適な目標走行経路が生成されることとなる。これにより、条列を構成した状態で作物が植立している圃場における好適な目標走行経路を生成可能な走行経路管理システムを実現できる。 With this configuration, planar position information for crops located at the ends of rows is calculated. This planar position information indicates the row positions and the spacing between the rows. Therefore, by generating a target travel path based on this planar position information, an optimal target travel path is generated based on the row positions and the spacing between the rows. This makes it possible to realize a travel path management system that can generate an optimal target travel path for a field where crops are planted in rows.

さらに、本発明において、前記経路生成部は、前記目標走行経路が前記条列の延びる方向に沿うように、前記目標走行経路を生成すると好適である。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the path generation unit generates the target driving path so that the target driving path is aligned with the direction in which the rows extend.

本構成によれば、農作業車が目標走行経路に沿って作業走行することにより、農作業車が条列の延びる方向に沿って作業走行することとなる。これにより、条列を構成した状態で作物が植立している圃場において、農作業車が好適な作業走行を行いやすい。 With this configuration, the agricultural work vehicle travels along the target travel path, so that the agricultural work vehicle travels along the direction in which the rows extend. This makes it easier for the agricultural work vehicle to travel optimally in fields where crops are planted in rows.

さらに、本発明において、前記作物位置算出部は、前記農作業車が前記圃場内の外周領域における周回走行を実行しているときに前記取得部によって取得された前記三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて、前記条列の端部に位置する作物の前記平面位置情報を算出すると好適である。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the crop position calculation unit calculates the planar position information of the crop located at the end of the row based on the height information included in the three-dimensional position information acquired by the acquisition unit while the agricultural work vehicle is traveling in a circumferential area within the field.

本構成によれば、農作業車が、圃場内の外周領域における周回走行を実行した後、当該外周領域に囲まれた内側領域での作業走行を実行するもの(例えばコンバイン等)である場合、当該周回走行の実行中に、農作業車の周囲の物体の三次元位置情報を取得することができる。そして、当該三次元位置情報に基づいて、内側領域の作業走行のための目標走行経路を生成することができる。これにより、圃場内の外周領域における周回走行を実行した後に内側領域での作業走行を実行するという順序を変更することなく、目標走行経路を生成することが可能となる。 With this configuration, if the agricultural work vehicle (e.g., a combine harvester) performs circular travel in the outer peripheral area of a field and then performs work travel in the inner area surrounded by the outer peripheral area, it is possible to acquire three-dimensional position information of objects around the agricultural work vehicle while performing the circular travel. Then, based on the three-dimensional position information, it is possible to generate a target travel path for work travel in the inner area. This makes it possible to generate a target travel path without changing the order of performing circular travel in the outer peripheral area of the field and then performing work travel in the inner area.

さらに、本発明において、前記作物位置算出部は、前記条列の一方側端部に位置する作物の前記平面位置情報と、前記条列の他方側端部に位置する作物の前記平面位置情報と、を算出すると好適である。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the crop position calculation unit calculates the planar position information of a crop located at one end of the row and the planar position information of a crop located at the other end of the row.

本構成によれば、作物位置算出部が条列の一方側端部に位置する作物の平面位置情報のみを算出する場合に比べて、目標走行経路が条列の延びる方向に精度良く沿うように目標走行経路を生成しやすい。これにより、条列を構成した状態で作物が植立している圃場において、農作業車が好適な作業走行を行いやすい。 With this configuration, it is easier to generate a target driving path that accurately follows the direction in which the rows extend, compared to when the crop position calculation unit only calculates planar position information for crops located at one end of the rows. This makes it easier for agricultural work vehicles to perform optimal driving operations in fields where crops are planted in rows.

コンバインの左側面図である。FIG. 圃場における周回走行を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circular run in a farm field. 目標走行経路に沿った刈取走行を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing mowing travel along a target travel route. 周回走行をしているコンバインを示す図である。FIG. 1 shows a combine harvester running in a circle. 制御部に関する構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to a control unit. 作物位置算出部により算出される作物の平面位置情報の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of planar position information of a crop calculated by a crop position calculation unit. 目標走行経路等を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a target driving route and the like. 作物高さ算出部により算出される波形の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a waveform calculated by a crop height calculation unit. 条列ライン等を示す図である。FIG. 目標走行経路の平行移動を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the parallel movement of a target travel route.

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図中の矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」として、図中の矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。また、図中の矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。 The following description will explain the embodiments of the present invention with reference to the drawings. In the following description, unless otherwise specified, the direction of arrow F in the drawings will be referred to as "front," the direction of arrow B as "rear," the direction of arrow L as "left," and the direction of arrow R as "right." Furthermore, the direction of arrow U in the drawings will be referred to as "up," and the direction of arrow D as "down."

〔コンバインの全体構成〕
図1に示すように、普通型のコンバイン1(本発明に係る「農作業車」に相当)は、収穫部H、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、搬送部16、穀粒排出装置18、衛星測位モジュール80を備えている。
[Overall configuration of the combine]
As shown in Figure 1, a standard combine harvester 1 (corresponding to the "farm vehicle" of the present invention) is equipped with a harvesting section H, a crawler-type traveling device 11, a driving section 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a conveying section 16, a grain discharge device 18, and a satellite positioning module 80.

走行装置11は、コンバイン1における下部に備えられている。また、走行装置11は、コンバイン1に搭載されたエンジン(図示せず)からの動力によって駆動する。そして、コンバイン1は、走行装置11によって走行可能である。 The traveling device 11 is provided at the bottom of the combine harvester 1. The traveling device 11 is driven by power from an engine (not shown) mounted on the combine harvester 1. The combine harvester 1 can then travel using the traveling device 11.

運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11の上側に備えられている。運転部12には、コンバイン1の作業を監視するオペレータが搭乗可能である。尚、オペレータは、コンバイン1の機外からコンバイン1の作業を監視していても良い。 The driving unit 12, threshing device 13, and grain tank 14 are located above the traveling device 11. An operator can ride in the driving unit 12 to monitor the operation of the combine harvester 1. The operator may also monitor the operation of the combine harvester 1 from outside the combine harvester 1.

運転部12は、運転座席12a及びキャビン12bを有している。運転座席12aは、キャビン12bの内側に設けられている。運転座席12aには、オペレータが着座可能である。 The driver's section 12 has a driver's seat 12a and a cabin 12b. The driver's seat 12a is located inside the cabin 12b. An operator can sit in the driver's seat 12a.

穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の上側に設けられている。また、衛星測位モジュール80は、運転部12の上面に取り付けられている。 The grain discharge device 18 is located above the grain tank 14. The satellite positioning module 80 is attached to the top surface of the driver's unit 12.

収穫部Hは、コンバイン1における前部に備えられている。そして、搬送部16は、収穫部Hの後側に設けられている。また、収穫部Hは、刈取装置15及びリール17を含んでいる。 The harvesting section H is provided at the front of the combine 1. The transport section 16 is provided behind the harvesting section H. The harvesting section H also includes a reaping device 15 and a reel 17.

刈取装置15は、圃場の作物E(図4参照)を刈り取る。特に限定されないが、作物Eは、例えば大豆等であっても良い。また、リール17は、機体左右方向に沿うリール軸芯17b周りに回転駆動しながら収穫対象の作物Eを掻き込む。刈取装置15により刈り取られた作物Eは、搬送部16へ送られる。 The harvesting device 15 harvests crops E (see Figure 4) in the field. While not particularly limited, the crop E may be, for example, soybeans. The reel 17 rotates around the reel axis 17b, which runs along the left-right direction of the machine body, to scrape in the crops E to be harvested. The crops E harvested by the harvesting device 15 are sent to the conveying section 16.

この構成により、収穫部Hは、圃場の作物Eを収穫する。そして、コンバイン1は、刈取装置15によって圃場の作物Eを刈り取りながら走行装置11によって走行する刈取走行が可能である。 With this configuration, the harvesting section H harvests the crop E in the field. The combine 1 is capable of reaping travel, traveling on the traveling device 11 while reaping the crop E in the field with the reaping device 15.

収穫部Hにより収穫された作物Eは、搬送部16によって機体後方へ搬送される。これにより、作物Eは脱穀装置13へ搬送される。 The crop E harvested by the harvesting unit H is transported to the rear of the machine by the transport unit 16. This transports the crop E to the threshing device 13.

脱穀装置13において、作物Eは脱穀処理される。脱穀処理により得られた収穫物(穀粒)は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された収穫物は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。 The crop E is threshed in the threshing device 13. The harvested material (grains) obtained through the threshing process is stored in the grain tank 14. The harvested material stored in the grain tank 14 is discharged outside the machine by the grain discharge device 18 as needed.

ここで、コンバイン1は、条列を構成した状態で作物Eが植立している圃場において自動作業走行を行うことができるように構成されている。本実施形態において、当該圃場は、具体的には畝圃場である。また、本実施形態における作業走行は、具体的には、刈取走行である。 The combine harvester 1 is configured to be able to perform automatic work traveling in a field where crop E is planted in rows. In this embodiment, the field is specifically a ridge field. Furthermore, the work traveling in this embodiment is specifically a reaping traveling.

以下では、コンバイン1が畝圃場において刈取走行を行うものとして説明する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、コンバイン1が刈取走行を行う圃場は、条列を構成した状態で作物Eが植立していれば、畝圃場でなくても良い。 In the following description, the combine harvester 1 is assumed to be traveling to harvest in a ridged field. However, the present invention is not limited to this, and the field in which the combine harvester 1 is traveling to harvest does not have to be a ridged field, as long as crop E is planted in rows.

コンバイン1は、図2に示すように畝圃場内の外周領域SAで作物Eを収穫しながら周回走行を行った後、図3に示すように畝圃場内の内周領域CA(本発明に係る「未作業地」に相当)で刈取走行を行うことにより、畝圃場の作物Eを収穫する。 The combine harvester 1 travels around the ridge field while harvesting crop E in the outer peripheral area SA of the ridge field as shown in Figure 2, and then harvests crop E in the inner peripheral area CA of the ridge field (corresponding to the "unworked area" according to the present invention) as shown in Figure 3.

尚、外周領域SAとは、畝圃場内の外周側の領域である。また、内周領域CAとは、外周領域SAに囲まれた領域である。 The outer peripheral area SA is the area on the outer periphery of the ridge field. The inner peripheral area CA is the area surrounded by the outer peripheral area SA.

本実施形態においては、図2に示す周回走行は手動走行により行われる。尚、本発明はこれに限定されず、周回走行のうちの一部または全てが自動走行により行われても良い。図3に示す内周領域CAでの刈取走行は、自動走行により行われる。即ち、コンバイン1は、自動作業走行が可能である。 In this embodiment, the circular travel shown in Figure 2 is performed manually. However, the present invention is not limited to this, and some or all of the circular travel may be performed automatically. The harvesting travel in the inner peripheral area CA shown in Figure 3 is performed automatically. In other words, the combine harvester 1 is capable of automatic work travel.

尚、図2に示す例では、周回走行の周回数は3周である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、周回走行の周回数は、3周以外の数(例えば1周)であっても良い。 In the example shown in Figure 2, the number of laps in the circuit is three. However, the present invention is not limited to this, and the number of laps in the circuit may be a number other than three (for example, one lap).

本実施形態においては、図2及び図3に示すように、圃場外に運搬車CVが駐車している。そして、外周領域SAにおいて、運搬車CVの近傍位置には、停車位置PPが設定されている。尚、図2においては、停車位置PPの図示を省略している。 In this embodiment, as shown in Figures 2 and 3, a transport vehicle CV is parked outside the field. A parking position PP is set in the outer circumferential area SA near the transport vehicle CV. Note that the parking position PP is not shown in Figure 2.

運搬車CVは、コンバイン1が穀粒排出装置18から排出した収穫物を収集し、運搬することができる。収穫物排出の際、コンバイン1は停車位置PPに停車し、穀粒排出装置18によって収穫物を運搬車CVへ排出する。 The transport vehicle CV can collect and transport the harvested material discharged by the combine harvester 1 from the grain discharge device 18. When discharging the harvested material, the combine harvester 1 stops at the parking position PP and discharges the harvested material onto the transport vehicle CV using the grain discharge device 18.

〔畝圃場について〕
図2に示すように、本実施形態において、畝圃場には、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3が含まれている。第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3には、それぞれ、複数の畝M(図4参照)が設けられている。図2において、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3における畝Mの延びる方向が、それぞれ、両矢印にて示されている。尚、畝Mの延びる方向は、作物Eの条列の延びる方向と同一である。
[About ridge fields]
As shown in Figure 2, in this embodiment, the ridge field includes a first region R1, a second region R2, and a third region R3. A plurality of ridges M (see Figure 4) are provided in each of the first region R1, the second region R2, and the third region R3. In Figure 2, the extension direction of the ridges M in the first region R1, the second region R2, and the third region R3 is indicated by a double-headed arrow. The extension direction of the ridges M is the same as the extension direction of the rows of the crop E.

図4に示すように、本実施形態において、各畝Mには、それぞれ、1条(1列)の作物Eが植立している。ただし、本発明はこれに限定されず、各畝Mには、それぞれ、複数条の作物Eが植立していても良い。 As shown in Figure 4, in this embodiment, one row (one line) of crop E is planted in each ridge M. However, the present invention is not limited to this, and multiple rows of crop E may be planted in each ridge M.

図2に示すように、第1領域R1及び第2領域R2は、外周領域SAに位置している。そして、第1領域R1及び第2領域R2における畝Mの延びる方向は、紙面左右方向である。 As shown in FIG. 2, the first region R1 and the second region R2 are located in the outer peripheral region SA. The direction in which the ridges M in the first region R1 and the second region R2 extend is the left-right direction on the page.

第3領域R3は、外周領域SAと内周領域CAとに亘っている。第3領域R3は、第1領域R1と第2領域R2との間に位置している。そして、第3領域R3における畝Mの延びる方向は、紙面上下方向である。 The third region R3 spans the outer peripheral region SA and the inner peripheral region CA. The third region R3 is located between the first region R1 and the second region R2. The ridges M in the third region R3 extend in the vertical direction of the page.

尚、本実施形態において、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3は、それぞれ、コンバイン1による収穫作業がまだ行われていない畝M(条列)に対応するものとする。即ち、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3は、コンバイン1による収穫作業が進むに従って、縮小していく。 In this embodiment, the first region R1, second region R2, and third region R3 each correspond to a ridge M (row) that has not yet been harvested by the combine harvester 1. In other words, the first region R1, second region R2, and third region R3 shrink as the harvesting operation by the combine harvester 1 progresses.

例えば、図3に示すように、外周領域SAでの周回走行が完了した時点では、第1領域R1及び第2領域R2は存在せず、且つ、第3領域R3は、内周領域CAに一致している。 For example, as shown in Figure 3, when the lap in the outer circumferential area SA is completed, the first area R1 and the second area R2 do not exist, and the third area R3 coincides with the inner circumferential area CA.

尚、図3では、内周領域CAが第3領域R3よりも小さく描かれているが、実際には、図3に示す状態において、内周領域CAと第3領域R3とは一致している。 Note that in Figure 3, the inner circumferential region CA is depicted as being smaller than the third region R3, but in reality, in the state shown in Figure 3, the inner circumferential region CA and the third region R3 are coincident.

ここで、内周領域CAにおけるコンバイン1のための目標走行経路LI(図3参照)は、図5に示す制御システムA(本発明に係る「走行経路管理システム」に相当)によって管理される。即ち、制御システムAは、作物Eが植立している圃場において自動作業走行するコンバイン1のためのものである。より具体的には、制御システムAは、条列を構成した状態で作物Eが植立している圃場において自動作業走行するコンバイン1のためのものである。 Here, the target travel path LI (see Figure 3) for the combine harvester 1 in the inner peripheral area CA is managed by a control system A (corresponding to the "travel path management system" according to the present invention) shown in Figure 5. That is, the control system A is for the combine harvester 1 that automatically travels to work in a field where crop E is planted. More specifically, the control system A is for the combine harvester 1 that automatically travels to work in a field where crop E is planted in rows.

以下では、制御システムAについて詳述する。 Control System A is described in detail below.

〔作物の平面位置情報の算出〕
図1に示すように、コンバイン1は、制御部20を備えている。図5に示すように、制御部20は、制御システムAに含まれている。制御部20は、自車位置算出部21及び条列情報処理部22を有している。
[Calculation of crop horizontal position information]
As shown in Fig. 1, the combine harvester 1 includes a control unit 20. As shown in Fig. 5, the control unit 20 is included in a control system A. The control unit 20 includes a vehicle position calculation unit 21 and a row information processing unit 22.

また、図1、図4、図5に示すように、コンバイン1は、取得部40を備えている。尚、取得部40は、制御システムAに含まれている。 As shown in Figures 1, 4, and 5, the combine harvester 1 is also equipped with an acquisition unit 40. The acquisition unit 40 is included in the control system A.

図1に示すように、衛星測位モジュール80は、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)で用いられる人工衛星GSからのGPS信号を受信する。そして、図5に示すように、衛星測位モジュール80は、受信したGPS信号に基づいて、コンバイン1の自車位置を示す測位データを自車位置算出部21へ送る。 As shown in FIG. 1, the satellite positioning module 80 receives GPS signals from the artificial satellites GS used in the GPS (Global Positioning System). Then, as shown in FIG. 5, the satellite positioning module 80 sends positioning data indicating the vehicle position of the combine harvester 1 to the vehicle position calculation unit 21 based on the received GPS signals.

尚、本発明はこれに限定されない。衛星測位モジュール80は、GPSを利用するものでなくても良い。例えば、衛星測位モジュール80は、GPS以外のGNSS(GLONASS、Galileo、みちびき、BeiDou等)を利用するものであっても良い。 However, the present invention is not limited to this. The satellite positioning module 80 does not have to use GPS. For example, the satellite positioning module 80 may use a GNSS other than GPS (GLONASS, Galileo, Michibiki, BeiDou, etc.).

自車位置算出部21は、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて、コンバイン1の位置座標を経時的に算出する。算出されたコンバイン1の経時的な位置座標は、取得部40へ送られる。 The vehicle position calculation unit 21 calculates the position coordinates of the combine harvester 1 over time based on the positioning data output by the satellite positioning module 80. The calculated position coordinates of the combine harvester 1 over time are sent to the acquisition unit 40.

尚、取得部40へ送られる位置座標は、コンバイン1のうち、衛星測位モジュール80の位置座標であっても良いし、取得部40の位置座標であっても良いし、収穫部Hの左右方向中心位置の座標であっても良い。 The position coordinates sent to the acquisition unit 40 may be the position coordinates of the satellite positioning module 80 of the combine harvester 1, the position coordinates of the acquisition unit 40, or the coordinates of the center position in the left-right direction of the harvesting unit H.

図1に示すように、取得部40は、運転部12の上部に取り付けられている。取得部40は、コンバイン1の進行方向前方に向けられている。取得部40は、コンバイン1の作業走行時に、検出対象領域FA(図4参照)に存在する物体の三次元位置情報(平面位置及び高さ)を検出する。取得部40の検出対象領域FAは、コンバイン1の機体の前方へ広がっている。尚、本発明はこれに限定されず、取得部40の検出対象領域FAは、機体の左方、右方、または後方へ広がっていても良い。 As shown in FIG. 1, the acquisition unit 40 is attached to the top of the driving unit 12. The acquisition unit 40 faces forward in the direction of travel of the combine harvester 1. The acquisition unit 40 detects three-dimensional position information (planar position and height) of objects present in a detection target area FA (see FIG. 4) while the combine harvester 1 is traveling. The detection target area FA of the acquisition unit 40 extends forward of the combine harvester 1's body. However, the present invention is not limited to this, and the detection target area FA of the acquisition unit 40 may extend to the left, right, or rear of the body.

即ち、取得部40は、コンバイン1の作業走行時に、コンバイン1の周囲の物体の三次元位置情報を取得する。このように、制御システムAは、コンバイン1の作業走行時に、コンバイン1の前方の物体の三次元位置情報を取得する取得部40を備えている。 In other words, the acquisition unit 40 acquires three-dimensional position information of objects around the combine harvester 1 while the combine harvester 1 is traveling to work. In this way, the control system A is equipped with an acquisition unit 40 that acquires three-dimensional position information of objects in front of the combine harvester 1 while the combine harvester 1 is traveling to work.

特に、取得部40は、内周領域CAの条列と交差する方向に沿ったコンバイン1の作業走行時、及び、内周領域CAの条列の延びる方向に沿ったコンバイン1の作業走行時、の何れにおいても、コンバイン1の周囲の物体の三次元位置情報を取得可能である。 In particular, the acquisition unit 40 can acquire three-dimensional position information of objects around the combine harvester 1 both when the combine harvester 1 is traveling along a direction that intersects with the rows of the inner circumferential area CA, and when the combine harvester 1 is traveling along the direction in which the rows of the inner circumferential area CA extend.

即ち、制御システムAは、条列と交差する方向に沿ったコンバイン1の作業走行時に、コンバイン1の周囲の物体の三次元位置情報を取得する取得部40を備えている。 In other words, control system A is equipped with an acquisition unit 40 that acquires three-dimensional position information of objects around the combine harvester 1 when the combine harvester 1 is traveling in a direction that intersects with the rows.

詳述すると、本実施形態における取得部40は、ToF(Time of flight)測定方式の測定装置である二次元スキャンLiDARである。尚、本発明はこれに限定されず、取得部40は、三次元スキャンLiDARであっても良い。また、取得部40の測定方式は、ToF測定方式に限定されず、ステレオマッチング測定方式等であっても良い。 More specifically, the acquisition unit 40 in this embodiment is a two-dimensional scanning LiDAR, which is a measurement device that uses the ToF (Time of Flight) measurement method. However, the present invention is not limited to this, and the acquisition unit 40 may also be a three-dimensional scanning LiDAR. Furthermore, the measurement method of the acquisition unit 40 is not limited to the ToF measurement method, and may also be a stereo matching measurement method, etc.

取得部40は、ToF測定方式の測定結果と、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の位置座標と、に基づいて、検出対象領域FAに存在する物体の三次元位置情報を出力する。当該三次元位置情報は、物体の平面位置及び高さを示す点群データである。 The acquisition unit 40 outputs three-dimensional position information of objects present in the detection target area FA based on the measurement results of the ToF measurement method and the position coordinates of the combine harvester 1 received from the vehicle position calculation unit 21. The three-dimensional position information is point cloud data indicating the planar position and height of the object.

尚、本発明はこれに限定されず、取得部40は、検出対象領域FAに存在する物体の三次元位置情報を取得可能であれば、いかなる構成であっても良い。 However, the present invention is not limited to this, and the acquisition unit 40 may have any configuration as long as it is capable of acquiring three-dimensional position information of objects present in the detection target area FA.

図4において、コンバイン1は、外周領域SAにおける周回走行を実行中である。尚、図4では、位置P1に位置しているときのコンバイン1が仮想線にて示されている。また、位置P2に位置しているときのコンバイン1が実線にて示されている。位置P2は、位置P1よりも圃場内側に位置している。また、位置P2に位置しているときに収穫済みである畝M(作物Eの条)、及び、各畝M(各条列)のうち収穫済みである部分が仮想線にて示されている。 In Figure 4, the combine harvester 1 is currently traveling in a circular motion in the outer peripheral area SA. Note that in Figure 4, the combine harvester 1 is shown in phantom lines when it is located at position P1. The combine harvester 1 is shown in solid lines when it is located at position P2. Position P2 is located further inward in the field than position P1. Also, the ridges M (rows of crop E) that have been harvested when it is located at position P2, and the portions of each ridge M (each row) that have been harvested, are shown in phantom lines.

コンバイン1が外周領域SAにおける周回走行を実行しているときにおいて、コンバイン1が内周領域CAの端部に隣接する状態で走行しているとき、検出対象領域FAに、内周領域CAの最外周部分に位置する物体が捉えられる(言い換えれば、検出対象領域FA内に入る)こととなる。例えば、コンバイン1が図4に示す位置P2に位置しているとき、検出対象領域FAに、内周領域CAの最外周部分に位置する物体が捉えられる。このとき捉えられる物体には、内周領域CAの最外周部分に位置する作物Eが含まれている。外周領域SAにおける周回走行時に取得された三次元位置情報は、取得部40から条列情報処理部22へ送られる。 When the combine harvester 1 is performing circular travel in the outer peripheral area SA and traveling adjacent to the edge of the inner peripheral area CA, an object located in the outermost portion of the inner peripheral area CA will be captured in the detection target area FA (in other words, will enter the detection target area FA). For example, when the combine harvester 1 is located at position P2 shown in Figure 4, an object located in the outermost portion of the inner peripheral area CA will be captured in the detection target area FA. The captured objects include crop E located in the outermost portion of the inner peripheral area CA. The three-dimensional position information acquired during circular travel in the outer peripheral area SA is sent from the acquisition unit 40 to the row information processing unit 22.

条列情報処理部22は、条列方向判定部31を有している。条列方向判定部31は、外周領域SAにおける周回走行時に取得された三次元位置情報に基づいて、内周領域CAにおける作物Eの条列の延びる方向を判定する。 The row information processing unit 22 has a row direction determination unit 31. The row direction determination unit 31 determines the direction in which the rows of crops E extend in the inner circumferential area CA based on three-dimensional position information acquired during circular travel in the outer circumferential area SA.

例えば、外周領域SAにおける周回走行時において、コンバイン1が所定方向に走行しているときに取得された三次元位置情報が、作物Eの形状を有する物体が所定間隔を空けて並んでいることを示すものである場合、当該所定方向に交差する方向(例えば直交する方向)を、内周領域CAにおける作物Eの条列の延びる方向として判定する。 For example, if the three-dimensional position information acquired while the combine harvester 1 is traveling in a predetermined direction during circular travel in the outer peripheral area SA indicates that objects having the shape of crop E are lined up at a predetermined interval, the direction intersecting the predetermined direction (e.g., a direction perpendicular to the predetermined direction) is determined to be the direction in which the rows of crop E in the inner peripheral area CA extend.

図5に示すように、条列情報処理部22は、作物位置算出部32を有している。作物位置算出部32は、条列方向判定部31による判定結果に基づいて、外周領域SAにおける周回走行時に取得された三次元位置情報から、内周領域CAにおける条列の延びる方向での端部に位置する物体の三次元位置情報を抽出する。 As shown in FIG. 5, the row information processing unit 22 has a crop position calculation unit 32. Based on the determination result by the row direction determination unit 31, the crop position calculation unit 32 extracts three-dimensional position information of objects located at the end of the row in the inner circumferential area CA from the three-dimensional position information acquired during circular travel in the outer circumferential area SA.

例えば、作物位置算出部32は、外周領域SAにおける周回走行時に取得された三次元位置情報から、外周領域SAに対応する部分を除外することにより、内周領域CAの最外周部分に位置する物体の三次元位置情報を生成しても良い。さらに、作物位置算出部32は、当該三次元位置情報から、内周領域CAにおける条列の延びる方向における一方側端部及び他方側端部に対応する部分のみを抽出することにより、内周領域CAにおける条列の延びる方向での端部に位置する物体の三次元位置情報を抽出しても良い。 For example, the crop position calculation unit 32 may generate three-dimensional position information of an object located in the outermost part of the inner circumferential area CA by excluding the portion corresponding to the outer circumferential area SA from the three-dimensional position information acquired during circular travel in the outer circumferential area SA. Furthermore, the crop position calculation unit 32 may extract three-dimensional position information of an object located at the end of the row in the inner circumferential area CA in the direction of extension of the row by extracting only the portion corresponding to one end and the other end of the row in the inner circumferential area CA from the three-dimensional position information.

そして、作物位置算出部32は、内周領域CAにおける条列の延びる方向での端部に位置する物体の三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて、内周領域CAにおける条列の端部に位置する作物Eの平面位置情報を算出する。これにより、作物位置算出部32は、コンバイン1が圃場内の外周領域SAにおける周回走行を実行しているときに取得部40によって取得された三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて、条列の端部に位置する作物Eの平面位置情報を算出する。 The crop position calculation unit 32 then calculates planar position information for the crop E located at the end of the row in the inner circumferential area CA based on the height information included in the three-dimensional position information of an object located at the end of the row in the direction in which the row extends in the inner circumferential area CA. As a result, the crop position calculation unit 32 calculates planar position information for the crop E located at the end of the row based on the height information included in the three-dimensional position information acquired by the acquisition unit 40 while the combine harvester 1 is performing circular travel in the outer circumferential area SA within the field.

例えば、内周領域CAにおける条列の延びる方向での端部に位置する物体の三次元位置情報に、高さ方向での頂点(ピーク)が所定間隔を空けて複数存在する場合、作物位置算出部32は、それらの頂点の平面位置を、条列の端部に位置する作物Eの平面位置情報として算出する。 For example, if the three-dimensional position information of an object located at the end of the row in the inner circumferential area CA has multiple vertices (peaks) in the height direction spaced at a predetermined interval, the crop position calculation unit 32 calculates the planar positions of these vertices as the planar position information of the crop E located at the end of the row.

即ち、制御システムAは、三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて条列の端部に位置する作物Eの平面位置情報を算出する作物位置算出部32を備えている。 That is, control system A is equipped with a crop position calculation unit 32 that calculates planar position information of crop E located at the end of the row based on height information from the three-dimensional position information.

図6には、作物位置算出部32により算出される作物Eの平面位置情報の一例が示されている。図6及び図7においては、内周領域CAにおける条列の延びる方向が、両矢印にて示されている。 Figure 6 shows an example of planar position information for crop E calculated by the crop position calculation unit 32. In Figures 6 and 7, the direction in which the rows in the inner circumferential area CA extend is indicated by a double-headed arrow.

図6に示すように、作物位置算出部32は、各第1作物E1の平面位置情報と、各第2作物E2の平面位置情報と、を算出するように構成されている。第1作物E1とは、条列の一方側端部に位置する作物Eである。第2作物E2とは、条列の他方側端部に位置する作物Eである。 As shown in FIG. 6, the crop position calculation unit 32 is configured to calculate planar position information for each first crop E1 and planar position information for each second crop E2. The first crop E1 is the crop E located at one end of the row. The second crop E2 is the crop E located at the other end of the row.

即ち、作物位置算出部32は、条列の一方側端部に位置する作物Eの平面位置情報と、条列の他方側端部に位置する作物Eの平面位置情報と、を算出する。 That is, the crop position calculation unit 32 calculates planar position information for the crop E located at one end of the row and planar position information for the crop E located at the other end of the row.

尚、制御部20、及び、制御部20に含まれる自車位置算出部21等の各要素は、マイクロコンピュータ等の物理的な装置であっても良いし、ソフトウェアにおける機能部であっても良い。 Note that the control unit 20 and each element included in the control unit 20, such as the vehicle position calculation unit 21, may be a physical device such as a microcomputer, or may be a functional unit in software.

〔目標走行経路の生成〕
図5に示すように、制御部20は、機体制御部23を有している。機体制御部23は、経路生成部41を有している。
[Generation of target driving route]
5, the control unit 20 includes an aircraft control unit 23. The aircraft control unit 23 includes a path generation unit 41.

作物位置算出部32により算出された作物Eの平面位置情報は、機体制御部23へ送られる。経路生成部41は、当該平面位置情報に基づいて、図7に示すように、内周領域CAにおけるコンバイン1の複数の目標走行経路LIを生成する。このとき、経路生成部41は、目標走行経路LIが条列の延びる方向に沿うように、目標走行経路LIを生成する。図7に示すように、各目標走行経路LIは、互いに平行に延びている。 The planar position information of the crop E calculated by the crop position calculation unit 32 is sent to the machine control unit 23. Based on the planar position information, the path generation unit 41 generates multiple target travel paths LI for the combine 1 in the inner circumferential area CA, as shown in FIG. 7. At this time, the path generation unit 41 generates the target travel paths LI so that the target travel paths LI are aligned with the direction in which the rows extend. As shown in FIG. 7, the target travel paths LI extend parallel to one another.

詳述すると、本実施形態におけるコンバイン1の収穫部Hの収穫幅は、三つの条列の幅の合計に対応している。言い換えれば、収穫部Hの収穫幅は、3条分である。経路生成部41は、条列の一方側または他方側の端部に位置する作物Eを、三つずつの組に分けると共に、各組ごとに1本の目標走行経路LIを生成する。このとき、目標走行経路LIは、各組における中央に位置する作物Eの位置を通過するように生成される。これにより、経路生成部41は、図7に示すように、3条につき1本の目標走行経路LIを生成する。 More specifically, the harvesting width of the harvesting section H of the combine harvester 1 in this embodiment corresponds to the sum of the widths of the three rows. In other words, the harvesting width of the harvesting section H is three rows. The path generation unit 41 divides the crops E located at the ends of one or the other of the rows into groups of three and generates one target travel path LI for each group. At this time, the target travel path LI is generated so as to pass through the position of the crop E located in the center of each group. In this way, the path generation unit 41 generates one target travel path LI for three rows, as shown in Figure 7.

尚、このとき、経路生成部41は、条列の一方側端部に位置する作物Eの平面位置情報を基準にして目標走行経路LIを生成すると共に、条列の他方側端部に位置する作物Eの平面位置情報を基準にして目標走行経路LIを生成しても良い。この場合、条列の一方側端部の作物Eと、他方側端部の作物Eと、が条間方向で位置ずれしていることにより、一方側端部を基準とした目標走行経路LIと、他方側端部を基準とした目標走行経路LIと、が一致しないケースが想定される。その場合は、例えば、一方側端部を基準とした目標走行経路LIと他方側端部を基準とした目標走行経路LIとのうち、何れか一方が採用されても良い。あるいは、一方側端部を基準とした目標走行経路LIと他方側端部を基準とした目標走行経路LIとの平均的な位置を通る目標走行経路LIが生成されても良い。 In this case, the path generation unit 41 may generate the target travel path LI based on the planar position information of the crop E located at one end of the row, and may also generate the target travel path LI based on the planar position information of the crop E located at the other end of the row. In this case, it is possible that the target travel path LI based on one end and the target travel path LI based on the other end may not match due to a misalignment between the crop E at one end of the row and the crop E at the other end in the row-to-row direction. In such cases, for example, either the target travel path LI based on one end or the target travel path LI based on the other end may be adopted. Alternatively, a target travel path LI may be generated that passes through the average position of the target travel path LI based on one end and the target travel path LI based on the other end.

このように、経路生成部41は、作物位置算出部32により算出された作物Eの平面位置情報に基づいて、圃場内の内周領域CAにおけるコンバイン1の複数の目標走行経路LIを生成する。即ち、制御システムAは、平面位置情報に基づいて圃場内の内周領域CAにおけるコンバイン1の目標走行経路LIを生成する経路生成部41を備えている。 In this way, the path generation unit 41 generates multiple target travel paths LI for the combine harvester 1 in the inner circumferential area CA within the field based on the planar position information of the crop E calculated by the crop position calculation unit 32. In other words, the control system A is equipped with a path generation unit 41 that generates target travel paths LI for the combine harvester 1 in the inner circumferential area CA within the field based on the planar position information.

図5に示すように、機体制御部23は、走行制御部42を有している。また、自車位置算出部21により算出されたコンバイン1の経時的な位置座標は、機体制御部23へ送られる。走行制御部42は、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の位置座標と、経路生成部41により生成された目標走行経路LIと、に基づいて、コンバイン1の自動作業走行を制御する。より具体的には、走行制御部42は、図3に示すように、コンバイン1が、目標走行経路LIに沿った作業走行と方向転換とを繰り返すように、走行装置11を制御する。これにより、コンバイン1は、内周領域CAの全体を網羅するように刈取走行を行う。 As shown in FIG. 5, the machine control unit 23 has a travel control unit 42. In addition, the time-dependent position coordinates of the combine harvester 1 calculated by the vehicle position calculation unit 21 are sent to the machine control unit 23. The travel control unit 42 controls the automatic work travel of the combine harvester 1 based on the position coordinates of the combine harvester 1 received from the vehicle position calculation unit 21 and the target travel route LI generated by the route generation unit 41. More specifically, as shown in FIG. 3, the travel control unit 42 controls the travel device 11 so that the combine harvester 1 repeatedly travels for work and changes direction along the target travel route LI. As a result, the combine harvester 1 performs reaping travel so as to cover the entire inner peripheral area CA.

〔経路変更部〕
図5に示すように、条列情報処理部22は、作物高さ算出部33及び条列位置算出部34を有している。作物高さ算出部33は、コンバイン1が目標走行経路LIに沿った自動作業走行を実行しているときに取得部40により取得された物体の三次元位置情報をYZ平面に投影することにより、図8に示すような波形Jを算出する。YZ平面とは、コンバイン1の進行方向(前後方向)に対して垂直な平面である。波形Jは、取得部40により取得された三次元位置情報のうち、コンバイン1の左右方向での各位置における物体の高さ情報を示すものである。尚、コンバイン1が目標走行経路LIに沿った自動作業走行を実行しているとき、コンバイン1は、条列に沿う作業走行を実行していることとなる。
[Route change unit]
As shown in FIG. 5 , the row information processing unit 22 includes a crop height calculation unit 33 and a row position calculation unit 34. The crop height calculation unit 33 calculates a waveform J as shown in FIG. 8 by projecting three-dimensional position information of an object acquired by the acquisition unit 40 onto the YZ plane when the combine harvester 1 is automatically traveling along the target travel path LI. The YZ plane is a plane perpendicular to the direction of travel (front-to-back direction) of the combine harvester 1. The waveform J indicates the height information of an object at each position in the left-to-right direction of the combine harvester 1 from the three-dimensional position information acquired by the acquisition unit 40. Note that when the combine harvester 1 is automatically traveling along the target travel path LI, the combine harvester 1 is traveling along the rows.

さらに、作物高さ算出部33は、波形Jのピーク点Kを抽出する。図8に示す例では、第1ピーク点K1、第2ピーク点K2、第3ピーク点K3、第4ピーク点K4が抽出されている。各ピーク点Kは、作物Eの上端部の位置に対応している。即ち、各ピーク点Kを示す情報は、作物高さ情報である。作物高さ情報とは、圃場の作物Eの高さを示す情報である。尚、図8に示す例では、第1ピーク点K1に対応する作物Eは刈取済みである。また、第2ピーク点K2、第3ピーク点K3、第4ピーク点K4に対応する作物Eは、まだ刈り取られていない。 Furthermore, the crop height calculation unit 33 extracts peak points K of the waveform J. In the example shown in Figure 8, the first peak point K1, second peak point K2, third peak point K3, and fourth peak point K4 are extracted. Each peak point K corresponds to the position of the upper end of the crop E. In other words, the information indicating each peak point K is crop height information. Crop height information is information indicating the height of the crop E in the field. Note that in the example shown in Figure 8, the crop E corresponding to the first peak point K1 has already been harvested. Furthermore, the crops E corresponding to the second peak point K2, third peak point K3, and fourth peak point K4 have not yet been harvested.

このように、制御システムAは、三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて圃場の作物Eの高さを示す作物高さ情報を算出する作物高さ算出部33を備えている。 In this way, control system A is equipped with a crop height calculation unit 33 that calculates crop height information indicating the height of crop E in the field based on the height information included in the three-dimensional position information.

作物高さ算出部33は、以上で説明した処理を、コンバイン1が所定距離走行する毎に実行する。これにより、作物高さ算出部33は、コンバイン1が所定距離走行する毎に、ピーク点Kを示す情報を出力する。当該情報は、条列位置算出部34へ送られる。 The crop height calculation unit 33 executes the process described above each time the combine harvester 1 travels a predetermined distance. As a result, the crop height calculation unit 33 outputs information indicating the peak point K each time the combine harvester 1 travels a predetermined distance. This information is sent to the row position calculation unit 34.

条列位置算出部34は、ピーク点Kを示す情報に基づいて、図9に示すように、ピーク点KをXY平面にプロットする。XY平面とは、コンバイン1の上下方向(鉛直方向)に対して垂直な平面である。 Based on the information indicating peak point K, the row position calculation unit 34 plots peak point K on the XY plane, as shown in Figure 9. The XY plane is a plane perpendicular to the up-and-down direction (vertical direction) of the combine harvester 1.

より具体的には、条列位置算出部34は、YZ平面の各ピーク点Kのうち、特に、まだ刈り取られていない条列のうちコンバイン1の左右方向での右端に位置する条列の作物Eに対応するピーク点Kを、XY平面にプロットする。 More specifically, the row position calculation unit 34 plots, on the XY plane, the peak point K of each peak point K on the YZ plane, particularly the peak point K corresponding to the crop E in the row located at the right end of the combine 1 in the left-right direction among the rows that have not yet been cut.

例えば、図8に示す例では、各ピーク点Kのうち、まだ刈り取られていない条列のうちコンバイン1の左右方向での右端に位置する条列の作物Eに対応するピーク点Kは、第2ピーク点K2である。そのため、第1ピーク点K1、第2ピーク点K2、第3ピーク点K3、第4ピーク点K4のうち、第2ピーク点K2のみが、図9に示すようにXY平面にプロットされる。 For example, in the example shown in Figure 8, of the peak points K, the peak point K corresponding to the crop E in the row located at the right end of the combine 1 in the left-right direction among the rows that have not yet been cut is the second peak point K2. Therefore, of the first peak point K1, second peak point K2, third peak point K3, and fourth peak point K4, only the second peak point K2 is plotted on the XY plane as shown in Figure 9.

尚、このとき、条列位置算出部34は、例えば、YZ平面の各ピーク点Kから、コンバイン1が既に通過した領域に含まれるピーク点Kを除外することにより、まだ刈り取られていない条の作物Eに対応するピーク点Kを抽出しても良い。さらに、条列位置算出部34は、そのように抽出されたピーク点Kのうち最も右側に位置するものを、XY平面にプロットするように構成されていても良い。 In this case, the row position calculation unit 34 may extract peak points K corresponding to crops E in rows that have not yet been harvested, for example, by excluding peak points K included in areas that the combine 1 has already passed through from each peak point K in the YZ plane. Furthermore, the row position calculation unit 34 may be configured to plot the rightmost peak point K thus extracted on the XY plane.

本実施形態において、コンバイン1は、内周領域CAにおける作業走行を行う際、機体の右側に作業済みの領域(既刈領域)が位置するように走行する。ただし、本発明はこれに限定されず、コンバイン1は、内周領域CAにおける作業走行を行う際、機体の左側に作業済みの領域(既刈領域)が位置するように走行しても良い。その場合、条列位置算出部34は、YZ平面の各ピーク点Kのうち、特に、まだ刈り取られていない条のうちコンバイン1の左右方向での左端に位置する条の作物Eに対応するピーク点Kを、XY平面にプロットしても良い。 In this embodiment, when the combine harvester 1 performs work travel in the inner peripheral area CA, it travels so that the worked area (already-cut area) is located on the right side of the body. However, the present invention is not limited to this, and when the combine harvester 1 performs work travel in the inner peripheral area CA, it may also travel so that the worked area (already-cut area) is located on the left side of the body. In this case, the row position calculation unit 34 may plot, on the XY plane, the peak point K of each peak point K on the YZ plane, particularly the peak point K corresponding to the crop E of the row that is located at the left end of the combine harvester 1 in the left-right direction among the rows that have not yet been cut.

図9に示すように、条列位置算出部34は、XY平面にプロットされた一つまたは複数のピーク点Kに基づいて、条列ラインNを算出する。条列ラインNは、まだ刈り取られていない条列のうちコンバイン1の左右方向での右端に位置する条列の平面位置を示す線である。 As shown in Figure 9, the row position calculation unit 34 calculates the row line N based on one or more peak points K plotted on the XY plane. The row line N is a line that indicates the planar position of the row that is located at the right end of the row in the left-right direction of the combine 1 among the rows that have not yet been cut.

特に限定されないが、条列位置算出部34は、XY平面にプロットされたピーク点Kを、例えば最小二乗法を用いて近似することにより、条列ラインNを算出しても良い。 Although not particularly limited, the row position calculation unit 34 may calculate the row line N by approximating the peak point K plotted on the XY plane using, for example, the least squares method.

このように、制御システムAは、コンバイン1が条列に沿う作業走行を実行しているときに取得部40によって取得された三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて算出された作物高さ情報(ピーク点Kを示す情報)に基づいて条列の平面位置を算出する条列位置算出部34を備えている。 In this way, the control system A is equipped with a row position calculation unit 34 that calculates the planar position of the row based on crop height information (information indicating peak point K) calculated based on the height information included in the three-dimensional position information acquired by the acquisition unit 40 while the combine harvester 1 is performing work travel along the row.

図5に示すように、機体制御部23は、経路変更部43を有している。条列位置算出部34により算出された条列ラインNを示す情報は、機体制御部23へ送られる。経路変更部43は、自車位置算出部21から受け取ったコンバイン1の位置座標と、条列ラインNを示す情報と、に基づいて、目標走行経路LIの位置または方向を変更する。このとき、経路変更部43は、コンバイン1による自動作業走行が適切に行われるように、目標走行経路LIの位置または方向を変更する。例えば、経路変更部43は、収穫部Hが作物Eの株を割ってしまう位置を通過する事態を避けるように、目標走行経路LIの位置または方向を変更すると好適である。 As shown in FIG. 5, the machine control unit 23 has a path change unit 43. Information indicating the row line N calculated by the row position calculation unit 34 is sent to the machine control unit 23. The path change unit 43 changes the position or direction of the target travel path LI based on the position coordinates of the combine 1 received from the vehicle position calculation unit 21 and the information indicating the row line N. At this time, the path change unit 43 changes the position or direction of the target travel path LI so that the combine 1 can properly perform automatic work travel. For example, it is preferable for the path change unit 43 to change the position or direction of the target travel path LI so as to avoid the harvesting unit H passing through a position where it would split the stalks of crop E.

ここで、上述の通り、条列ラインNは、作物高さ情報(ピーク点Kを示す情報)に基づいて算出される。即ち、経路変更部43は、作物高さ情報に基づいて、目標走行経路LIの位置または方向を変更する。 As described above, the row line N is calculated based on the crop height information (information indicating the peak point K). That is, the path change unit 43 changes the position or direction of the target travel path LI based on the crop height information.

このように、機体制御部23は、圃場におけるコンバイン1の目標走行経路LIを生成する経路生成部41と、機体が目標走行経路LIに沿って走行するように機体の走行を制御する走行制御部42と、作物高さ情報に基づいて目標走行経路LIの位置または方向を変更する経路変更部43と、を有している。また、経路変更部43は、条列の平面位置に基づいて目標走行経路LIの位置または方向を変更する。 As such, the machine control unit 23 includes a path generation unit 41 that generates a target travel path LI for the combine harvester 1 in the field, a travel control unit 42 that controls the travel of the machine so that the machine travels along the target travel path LI, and a path change unit 43 that changes the position or direction of the target travel path LI based on crop height information. The path change unit 43 also changes the position or direction of the target travel path LI based on the planar position of the rows.

例えば、図9に示す例では、コンバイン1は、第1経路LI1に沿って自動作業走行を実行している。第1経路LI1は、目標走行経路LIである。この例では、コンバイン1は、収穫部Hの左右中央位置が目標走行経路LI上に位置するように走行する。また、この例では、条列ラインNが、収穫部Hの右端の近傍に位置している。そのため、コンバイン1が第1経路LI1に沿った自動作業走行を継続した場合、収穫部Hの右端が作物Eの株を割ってしまう可能性が比較的高い。 For example, in the example shown in FIG. 9, the combine harvester 1 is performing automatic travel along the first route LI1. The first route LI1 is the target travel route LI. In this example, the combine harvester 1 travels so that the left-right center position of the harvesting section H is located on the target travel route LI. Also, in this example, the row line N is located near the right end of the harvesting section H. Therefore, if the combine harvester 1 continues to perform automatic travel along the first route LI1, there is a relatively high possibility that the right end of the harvesting section H will break the stalks of crop E.

この場合、経路変更部43は、コンバイン1の位置座標と、条列ラインNを示す情報と、に基づいて、例えば、図10に示すように、目標走行経路LIを右側へ所定距離だけ平行移動する。即ち、目標走行経路LIの位置を変更する。これにより、新たな目標走行経路LIである第2経路LI2が生成される。 In this case, the path change unit 43 translates the target travel path LI to the right by a predetermined distance, for example, as shown in FIG. 10, based on the position coordinates of the combine harvester 1 and information indicating the row line N. In other words, the position of the target travel path LI is changed. As a result, a second path LI2, which is a new target travel path LI, is generated.

第2経路LI2が生成されると、コンバイン1は、第2経路LI2に沿って自動作業走行を実行する。即ち、第2経路LI2が生成された直後に、コンバイン1は、右側へ旋回する。その後、コンバイン1は、収穫部Hの左右中央位置が第2経路LI2上に位置するように走行する。これにより、収穫部Hの右端が作物Eの株を割ってしまう可能性が低くなる。 Once the second path LI2 is generated, the combine harvester 1 performs automatic operation traveling along the second path LI2. That is, immediately after the second path LI2 is generated, the combine harvester 1 turns to the right. The combine harvester 1 then travels so that the left-right center position of the harvesting section H is positioned on the second path LI2. This reduces the possibility that the right end of the harvesting section H will split the stalks of crop E.

尚、本発明はこれに限定されず、経路変更部43は、コンバイン1の位置座標と、条列ラインNを示す情報と、に基づいて、目標走行経路LIの方向を変更しても良いし、目標走行経路LIの位置及び方向を変更しても良い。 However, the present invention is not limited to this, and the path change unit 43 may change the direction of the target travel path LI, or the position and direction of the target travel path LI, based on the position coordinates of the combine 1 and information indicating the row line N.

このように、本実施形態における機体制御部23は、作物高さ情報に基づいて目標走行経路LIの位置または方向を変更する。そして、機体制御部23は、目標走行経路LIの位置または方向を変更することにより、コンバイン1の機体の走行を制御する。即ち、機体制御部23は、作物高さ情報に基づいてコンバイン1の機体を制御する。 In this way, the machine control unit 23 in this embodiment changes the position or direction of the target travel path LI based on the crop height information. The machine control unit 23 then controls the travel of the machine of the combine harvester 1 by changing the position or direction of the target travel path LI. In other words, the machine control unit 23 controls the machine of the combine harvester 1 based on the crop height information.

このように、制御システムAは、作物高さ情報に基づいてコンバイン1の機体を制御する機体制御部23を備えている。 In this way, control system A is equipped with a machine control unit 23 that controls the machine of the combine 1 based on crop height information.

以上で説明した構成によれば、条列の端部に位置する作物Eの平面位置情報が算出される。この平面位置情報は、条列の位置及び条同士の間隔を示すものである。従って、この平面位置情報に基づいて目標走行経路LIが生成されることにより、条列の位置及び条同士の間隔に応じた好適な目標走行経路LIが生成されることとなる。これにより、条列を構成した状態で作物Eが植立している圃場における好適な目標走行経路LIを生成可能な制御システムAを実現できる。 With the configuration described above, planar position information for crop E located at the end of a row is calculated. This planar position information indicates the position of the row and the spacing between the rows. Therefore, by generating a target travel path LI based on this planar position information, an appropriate target travel path LI is generated according to the position of the row and the spacing between the rows. This makes it possible to realize a control system A that can generate an appropriate target travel path LI for a field where crop E is planted with rows configured.

〔その他の実施形態〕
(1)走行装置11は、ホイール式であっても良いし、セミクローラ式であっても良い。
Other Embodiments
(1) The traveling device 11 may be a wheel type or a semi-crawler type.

(2)制御部20に含まれる各要素のうち、一部または全てがコンバイン1の外部に備えられていても良いのであって、例えば、コンバイン1の外部に設けられた管理サーバに備えられていても良い。 (2) Some or all of the elements included in the control unit 20 may be provided outside the combine harvester 1, for example, in a management server provided outside the combine harvester 1.

(3)経路生成部41は、目標走行経路LIが条列の延びる方向に交差するように、目標走行経路LIを生成しても良い。 (3) The route generation unit 41 may generate the target travel route LI so that the target travel route LI intersects with the direction in which the rows extend.

(4)作物位置算出部32は、コンバイン1が圃場内の外周領域SAにおける周回走行を実行しているとき以外のタイミングで取得部40によって取得された三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて、内周領域CAの条列の端部に位置する作物Eの平面位置情報を算出しても良い。 (4) The crop position calculation unit 32 may calculate planar position information of the crop E located at the end of the row in the inner circumferential area CA based on height information included in the three-dimensional position information acquired by the acquisition unit 40 at a time other than when the combine harvester 1 is performing circular travel in the outer circumferential area SA within the field.

(5)作物位置算出部32は、各第1作物E1の平面位置情報と、各第2作物E2の平面位置情報と、のうち、何れか一方のみを算出するように構成されていても良い。 (5) The crop position calculation unit 32 may be configured to calculate only one of the planar position information of each first crop E1 and the planar position information of each second crop E2.

(6)機体制御部23は、作物高さ情報に基づいて、目標走行経路LIの位置または方向の変更を介することなく、コンバイン1の機体の走行を制御しても良い。また、機体制御部23は、作物高さ情報に基づいて、走行以外(例えば収穫部Hの昇降)を制御しても良い。 (6) The machine control unit 23 may control the travel of the combine harvester 1 based on the crop height information without changing the position or direction of the target travel path LI. The machine control unit 23 may also control functions other than travel (for example, raising and lowering the harvesting unit H) based on the crop height information.

尚、上述の実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 The configurations disclosed in the above-described embodiments (including other embodiments, the same applies hereinafter) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments, provided no contradictions arise. Furthermore, the embodiments disclosed in this specification are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments. They can be modified as appropriate within the scope of the purpose of the present invention.

本発明は、コンバインだけでなく、ニンジン収穫機や自走式の管理機等、種々の農作業車に利用可能である。 This invention can be used not only in combine harvesters, but also in a variety of agricultural vehicles, such as carrot harvesters and self-propelled tillers.

1 :コンバイン(農作業車)
32 :作物位置算出部
40 :取得部
41 :経路生成部
A :制御システム(走行経路管理システム)
CA :内周領域(未作業地)
E :作物
LI :目標走行経路
SA :外周領域
1: Combine harvester (farm vehicle)
32: Crop position calculation unit 40: Acquisition unit 41: Route generation unit A: Control system (travel route management system)
CA: Inner area (unworked area)
E: Crop LI: Target travel path SA: Outer area

Claims (4)

条列を構成した状態で作物が植立している圃場において自動作業走行する農作業車のための走行経路管理システムであって、
前記条列と交差する方向に沿った前記農作業車の作業走行時に、前記農作業車の周囲の物体の三次元位置情報を取得する取得部と、
前記三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて前記条列の端部に位置する作物の平面位置情報を算出する作物位置算出部と、
前記平面位置情報に基づいて前記圃場内の未作業地における前記農作業車の目標走行経路を生成する経路生成部と、を備え
前記経路生成部は、前記農作業車が前記未作業地の全体を網羅する自動作業走行を行うことができるように複数の前記目標走行経路を生成するように構成されており、且つ、前記未作業地において前記農作業車が自動作業走行を開始する前に前記平面位置情報に基づいて当該複数の目標走行経路を生成する走行経路管理システム。
A travel route management system for an agricultural work vehicle that automatically travels through a field where crops are planted in rows, comprising:
an acquisition unit that acquires three-dimensional position information of objects around the agricultural work vehicle when the agricultural work vehicle is traveling for work along a direction intersecting the rows;
a crop position calculation unit that calculates planar position information of a crop located at an end of the row based on height information in the three-dimensional position information;
a route generation unit that generates a target travel route for the agricultural work vehicle in an unworked area within the field based on the planar position information ,
The route generation unit is configured to generate a plurality of target driving routes so that the agricultural work vehicle can perform automatic work driving that covers the entire unworked area, and the driving route management system generates the plurality of target driving routes based on the planar position information before the agricultural work vehicle begins automatic work driving in the unworked area .
前記経路生成部は、前記目標走行経路が前記条列の延びる方向に沿うように、前記目標走行経路を生成する請求項1に記載の走行経路管理システム。 The driving route management system described in claim 1, wherein the route generation unit generates the target driving route so that the target driving route follows the direction in which the rows of rows extend. 前記作物位置算出部は、前記農作業車が前記圃場内の外周領域における周回走行を実行しているときに前記取得部によって取得された前記三次元位置情報のうちの高さ情報に基づいて、前記条列の端部に位置する作物の前記平面位置情報を算出する請求項1または2に記載の走行経路管理システム。 A travel path management system according to claim 1 or 2, wherein the crop position calculation unit calculates the planar position information of the crop located at the end of the row based on height information included in the three-dimensional position information acquired by the acquisition unit while the agricultural work vehicle is traveling around the outer periphery of the field. 前記作物位置算出部は、前記条列の一方側端部に位置する作物の前記平面位置情報と、前記条列の他方側端部に位置する作物の前記平面位置情報と、を算出する請求項1または2に記載の走行経路管理システム。 A travel path management system according to claim 1 or 2, wherein the crop position calculation unit calculates the planar position information of a crop located at one end of the row and the planar position information of a crop located at the other end of the row.
JP2022105930A 2022-06-30 2022-06-30 Route management system Active JP7724755B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022105930A JP7724755B2 (en) 2022-06-30 2022-06-30 Route management system
PCT/JP2023/022958 WO2024004782A1 (en) 2022-06-30 2023-06-21 Travel route management system
CN202380038299.7A CN119136658A (en) 2022-06-30 2023-06-21 Driving route management system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022105930A JP7724755B2 (en) 2022-06-30 2022-06-30 Route management system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024005657A JP2024005657A (en) 2024-01-17
JP7724755B2 true JP7724755B2 (en) 2025-08-18

Family

ID=89382245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022105930A Active JP7724755B2 (en) 2022-06-30 2022-06-30 Route management system

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7724755B2 (en)
CN (1) CN119136658A (en)
WO (1) WO2024004782A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021007385A (en) 2019-06-28 2021-01-28 株式会社クボタ Farm implement

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109588107A (en) * 2018-12-29 2019-04-09 丰疆智慧农业股份有限公司 Harvester and its automatic Pilot method
CN110209156A (en) * 2019-04-09 2019-09-06 丰疆智能科技股份有限公司 The driving path planning system and its method of automatic harvester
JP7195543B2 (en) * 2019-04-26 2022-12-26 国立大学法人京都大学 harvester
CN113120076A (en) * 2020-09-25 2021-07-16 丰疆智能(深圳)有限公司 Automatic turning method of agricultural machine, automatic turning system of agricultural machine and application
US11845449B2 (en) * 2020-10-09 2023-12-19 Deere & Company Map generation and control system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021007385A (en) 2019-06-28 2021-01-28 株式会社クボタ Farm implement

Also Published As

Publication number Publication date
CN119136658A (en) 2024-12-13
JP2024005657A (en) 2024-01-17
WO2024004782A1 (en) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3841859B1 (en) Harvester, surrounding condition detection system, surrounding condition detection program, recording medium recording the surrounding condition detection program and surrounding condition detection method
JP7527838B2 (en) Agricultural machinery
KR20220027811A (en) Automatic driving system, agricultural equipment, program, recording medium and method recording the program
JP7466276B2 (en) Work vehicle coordination system
JP7724755B2 (en) Route management system
JP7515437B2 (en) Driving Management System
JP7822261B2 (en) Aircraft Control System
WO2020262287A1 (en) Farm operation machine, autonomous travel system, program, recording medium in which program is recorded, and method
JP7546470B2 (en) Agricultural machinery
JP7423443B2 (en) harvester
JP7664863B2 (en) Cruise control system
JP7641763B2 (en) Route management system
JP7558119B2 (en) Work Support System
JP7630377B2 (en) Work Support System
KR20230001514A (en) Work support system
JP7515436B2 (en) Route Generation System
JP2021185842A (en) Travelling route management system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250708

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7724755

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150