JP7482838B2 - Work Support System - Google Patents

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Description

本発明は、圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムに関する。 The present invention relates to a work support system for a work vehicle that performs work while traveling in a farm field.

例えば特許文献１に開示されたシステムでは、作業車（文献では「農作業車」）の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部（文献では「障害物検知ユニット」）が備えられている。 For example, the system disclosed in Patent Document 1 is equipped with an obstacle detection section (referred to in the document as an "obstacle detection unit") that detects obstacles located in front of the work vehicle (referred to in the document as an "agricultural work vehicle").

特開２０２１－００６０１１号公報JP 2021-006011 A

特許文献１に開示されたシステムでは、障害物の検出に、機械学習されたニューラルネットワークが用いられている。しかし、ニューラルネットワークの機械学習には膨大な学習時間を要し、学習用の重み係数等が適切に設定されていなければ、適切な機械学習が必ずしも行われない虞がある。 In the system disclosed in Patent Document 1, a machine-learned neural network is used to detect obstacles. However, machine learning in a neural network requires an enormous amount of time for learning, and if the weighting coefficients for learning, etc., are not set appropriately, there is a risk that appropriate machine learning will not be performed.

本発明は、障害物の検出を容易に可能な作業支援システムを提供することにある。 The present invention aims to provide a work support system that can easily detect obstacles.

本発明は、圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムであって、前記作業車の位置情報を経時的に取得する位置情報取得部と、前記作業車に設けられ、前記作業車が前記圃場を走行している最中に前記作業車の進行方向前方に位置する物体の三次元位置データを経時的に取得する物***置データ取得部と、前記三次元位置データを、データを取得した時間情報と関連付けて記憶する記憶部と、前記圃場における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した複数の前記三次元位置データを比較することによって、前記作業車の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部と、が備えられていることを特徴とする。 The present invention is a work assistance system for a work vehicle that performs work while traveling in a field, and is characterized by comprising: a position information acquisition unit that acquires position information of the work vehicle over time; an object position data acquisition unit that is provided on the work vehicle and acquires three-dimensional position data of objects located in front of the work vehicle in the traveling direction over time while the work vehicle is traveling in the field; a storage unit that stores the three-dimensional position data in association with time information at which the data was acquired; and an obstacle detection unit that detects obstacles located in front of the work vehicle by comparing multiple pieces of three-dimensional position data acquired at different times for the same position in the field.

本発明によると、物***置データ取得部によって作業車前方の物体の三次元位置データを経時的に取得する構成であるため、三次元位置データの集合体に基づいて圃場及びその周囲の地形等の立体形状の構成が可能となる。そして、同一の位置における三次元位置データが異なるタイミングで取得され、異なるタイミングで取得された三次元位置データが比較されることによって、三次元位置データの集合体に基づく立体形状の相違箇所を抽出可能となる。これにより、障害物の検出を容易に可能な作業支援システムが実現される。 According to the present invention, the object position data acquisition unit is configured to acquire three-dimensional position data of objects in front of the work vehicle over time, making it possible to construct the three-dimensional shape of the field and its surrounding terrain based on the collection of three-dimensional position data. Furthermore, three-dimensional position data for the same position is acquired at different times, and the three-dimensional position data acquired at different times is compared, making it possible to extract differences in the three-dimensional shape based on the collection of three-dimensional position data. This realizes a work support system that can easily detect obstacles.

本発明において、前記障害物検出部は、前記圃場における同一の位置に関して、前記複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較して、後のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける前記高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、前記障害物の存在を認定すると好適である。 In the present invention, it is preferable that the obstacle detection unit compares height information in the multiple pieces of three-dimensional position data for the same position in the field, and recognizes the presence of the obstacle when the height information in the three-dimensional position data acquired at a later time point is greater than the height information in the three-dimensional position data acquired at an earlier time point by a predetermined threshold or more.

障害物が存在すると、高さ情報に大きな変化が生じる。このため、本構成であれば、三次元位置データにおける横方向の情報や奥行き方向の情報が比較される構成と比較して、障害物の検出が容易になる。そして、後のタイミングにおける高さ情報が、前のタイミングにおける高さ情報よりも大きくなった場合に、障害物の存在を認定することによって、前のタイミングには存在しなかった障害物を検出できる。 When an obstacle is present, a large change occurs in the height information. For this reason, with this configuration, it is easier to detect an obstacle compared to a configuration in which lateral and depth information in three-dimensional position data is compared. Then, when height information at a later time point is greater than height information at a previous time point, the presence of an obstacle is recognized, making it possible to detect an obstacle that was not present at the previous time point.

本発明において、前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定すると好適である。 In the present invention, it is preferable that the obstacle detection unit recognizes the presence of the obstacle when there is a change in the height information that increases over a certain area or more on the field plane.

三次元位置データの集合体のうち、高さ情報が高くなる変化があった三次元位置データが一部分のみである場合には、誤検知の可能性が考えられる。本構成であれば、高さ情報が高くなる変化があった三次元位置データが一定範囲以上の面積領域に亘る場合に障害物の存在が認定されるため、誤検知の虞が軽減される。 If only a portion of the three-dimensional position data in a collection of three-dimensional position data has a change in height information that increases, there is a possibility of a false positive. With this configuration, the presence of an obstacle is confirmed when the three-dimensional position data in which the height information has changed to increase covers an area greater than a certain range, reducing the risk of a false positive.

本発明において、前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲よりも小さい面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定しつつ、検出確率が低いことを認定すると好適である。また、本発明において、前記障害物検出部は、面積領域の面積サイズに応じて前記検出確率を増減すると好適である。 In the present invention, it is preferable that the obstacle detection unit recognizes the presence of the obstacle and recognizes that the detection probability is low when there is a change in the height information that increases in an area smaller than a certain range on the farm field plane. Also, in the present invention, it is preferable that the obstacle detection unit increases or decreases the detection probability depending on the area size of the area.

高さ情報が高くなる変化があった三次元位置データが一定範囲よりも小さい面積領域であると、本当に障害物が存在するか、誤検知であるか判然としない場合が考えられる。本構成であれば、可能性が低くても面積領域の面積サイズに応じて障害物が存在する可能性を認定できるため、管理者等に注意を促すことが可能となる。 When the three-dimensional position data where the height information has changed is an area smaller than a certain range, it may be difficult to determine whether an obstacle actually exists or whether it is a false positive. With this configuration, even if the possibility is low, it is possible to determine the possibility that an obstacle exists based on the area size of the area, making it possible to alert managers, etc.

本発明において、前記作業車に、前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記障害物の存在を報知する報知部が備えられていると好適である。 In the present invention, it is preferable that the work vehicle is provided with an alarm unit that notifies the presence of an obstacle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle.

本構成によって、管理者等に注意を促すことが可能となる。 This configuration makes it possible to alert administrators, etc.

本発明において、前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記作業車の走行に関する制御パラメータを自動的に変更する走行制御部が備えられていると好適である。 In the present invention, it is preferable that a driving control unit is provided that automatically changes control parameters related to the driving of the work vehicle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle.

本構成によると、制御パラメータが障害物の認定状況に応じて変更され、作業車の走行状態が制御パラメータの変更に応じて変更される。このため、障害物の存在が認定されると作業車の走行状態が臨機応変に変化し、障害物の有無に合わせて作業車の適切な走行が実現される。 According to this configuration, the control parameters are changed according to the status of obstacle recognition, and the running state of the work vehicle is changed according to the change in the control parameters. Therefore, when the presence of an obstacle is recognized, the running state of the work vehicle changes flexibly, and appropriate running of the work vehicle is achieved according to the presence or absence of an obstacle.

本発明において、前記障害物検出部は、前記圃場における前記障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前記障害物を認定した際の前記三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、前記障害物の認定を取り消すと好適である。 In the present invention, it is preferable that the obstacle detection unit cancels the recognition of the obstacle when height information in the three-dimensional position data acquired after the obstacle recognition, with respect to the position where the obstacle was recognized in the field, becomes smaller than the height information in the three-dimensional position data when the obstacle was recognized.

上述したように、障害物が存在すると、高さ情報に大きな変化が生じる。障害物認定後に取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、障害物認定時の高さ情報よりも小さくなる場合には、当該障害物が無くなったことが考えられる。このため、本構成であれば、一度認定された障害物が取り消されるため、障害物の認定状況を最新の情報に合わせてフレキシブルに変更する構成が可能となる。 As described above, when an obstacle is present, the height information changes significantly. If the height information in the three-dimensional position data acquired after an obstacle is recognized becomes smaller than the height information at the time of obstacle recognition, it is possible that the obstacle has disappeared. For this reason, with this configuration, an obstacle that was once recognized is canceled, making it possible to flexibly change the obstacle recognition status to match the latest information.

コンバインの左側面図である。FIG. コンバインの平面図である。FIG. コンバインの周回走行を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circular run of a combine harvester. コンバインの作業走行を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the working run of a combine harvester. 作業支援システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a work support system. 障害物の存在を認定する処理を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flow chart illustrating a process for determining the presence of an obstacle. 障害物の存在を認定する処理を示す図である。FIG. 13 illustrates a process for determining the presence of an obstacle.

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。なお、以下の説明においては、特に断りがない限り、図１及び図２に示す矢印Ｆの方向を「前」、矢印Ｂの方向を「後」として、図２に示す矢印Ｌの方向を「左」、矢印Ｒの方向を「右」とする。また、図１に示す矢印Ｕの方向を「上」、矢印Ｄの方向を「下」とする。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, unless otherwise specified, the direction of the arrow F shown in Figs. 1 and 2 is "front", the direction of the arrow B is "rear", the direction of the arrow L shown in Fig. 2 is "left", and the direction of the arrow R is "right". In addition, the direction of the arrow U shown in Fig. 1 is "up", and the direction of the arrow D is "down".

本発明の作業支援システムが適用される作業車の一例である普通型のコンバイン１について説明する。図１及び図２に示すように、コンバイン１の機体１０は、機体フレーム９、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、距離センサ８１を備えている。 We will now explain a standard combine harvester 1, which is an example of a work vehicle to which the work support system of the present invention can be applied. As shown in Figures 1 and 2, the body 10 of the combine harvester 1 includes a body frame 9, a harvesting section H, a crawler-type running device 11, a driving section 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a conveying section 16, a grain discharge device 18, a satellite positioning module 80, and a distance sensor 81.

走行装置１１は、コンバイン１の機体１０における下部に備えられている。また、走行装置１１は、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によって自走可能である。 The traveling device 11 is provided on the lower part of the body 10 of the combine harvester 1. The traveling device 11 is driven by power from an engine (not shown). The combine harvester 1 can be self-propelled by the traveling device 11.

また、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。また、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４は、機体フレーム９に支持されている。運転部１２には、コンバイン１を操作または監視するオペレータが搭乗可能である。なお、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 provided above the traveling device 11. The driving unit 12, threshing device 13, and grain tank 14 are supported by the machine frame 9. An operator who operates or monitors the combine harvester 1 can ride in the driving unit 12. The operator may also monitor the operation of the combine harvester 1 from outside the combine harvester 1.

図１及び図２に示すように、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及び距離センサ８１は、運転部１２の上面に取り付けられている。なお、衛星測位モジュール８０による衛星航法を補完するために、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサを組み込んだ慣性航法ユニットが衛星測位モジュール８０に組み込まれている。もちろん、慣性航法ユニットは、コンバイン１において衛星測位モジュール８０と別の箇所に配置されても良い。 As shown in Figures 1 and 2, the grain discharge device 18 is provided on the upper side of the grain tank 14. The satellite positioning module 80 and the distance sensor 81 are attached to the upper surface of the driving section 12. In order to complement the satellite navigation by the satellite positioning module 80, an inertial navigation unit incorporating a gyro acceleration sensor and a magnetic direction sensor is incorporated in the satellite positioning module 80. Of course, the inertial navigation unit may be disposed in a location in the combine harvester 1 separate from the satellite positioning module 80.

収穫部Ｈは、機体１０における前部に備えられている。収穫部Ｈは、刈取シリンダ１５Ａを介して機体フレーム９に対して昇降可能に構成されている。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 unit H is provided at the front of the machine body 10. The harvesting unit H is configured to be able to rise and fall relative to the machine body frame 9 via the harvesting cylinder 15A. The transport unit 16 is provided at the rear of the harvesting unit H. The harvesting unit H also includes a harvesting device 15 and a reel 17.

刈取装置１５は、圃場５（図３及び図４参照）の植立穀稈を刈り取る。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植立穀稈を掻き込む。刈取装置１５により刈り取られた刈取穀稈は、搬送部１６へ送られる。 The harvesting device 15 harvests the planted culms in the field 5 (see Figures 3 and 4). The reel 17 also drives and rotates around the reel axis 17b that runs along the left-right direction of the machine body, raking in the planted culms to be harvested. The harvested culms 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５の作物を収穫する。そして、コンバイン１は、刈取装置１５によって圃場５の植立穀稈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 crops in the field 5. The combine 1 is capable of traveling while cutting the planted stalks in the field 5 with the cutting device 15 and traveling with the traveling device 11.

収穫部Ｈにより収穫された刈取穀稈は、搬送部１６によって機体後方へ搬送される。これにより、刈取穀稈は脱穀装置１３へ搬送される。 The harvested stalks harvested by the harvesting section H are transported to the rear of the machine by the transport section 16. This transports the harvested stalks to the threshing device 13.

脱穀装置１３において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク１４に貯留される。穀粒タンク１４に貯留された穀粒は、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 harvested stalks are threshed in the threshing device 13. The grains obtained by the threshing process are stored in the grain tank 14. The grains stored in the grain tank 14 are discharged outside the machine by the grain discharge device 18 as necessary.

ここで、コンバイン１は、図３及び図４に示すように、外縁領域６の内側に位置する圃場５において、作物を収穫するように構成されている。なお、外縁領域６は、圃場５を囲む状態で設けられている。外縁領域６には、例えば、畦畔６１、給排水ポンプ（不図示）、水口（不図示）等が含まれている。 As shown in Figures 3 and 4, the combine harvester 1 is configured to harvest crops in a field 5 located inside an outer edge region 6. The outer edge region 6 is provided in a state in which it surrounds the field 5. The outer edge region 6 includes, for example, a ridge 61, a water supply and drainage pump (not shown), a water inlet (not shown), etc.

コンバイン１は、図３に示すように、圃場５の外周領域ＳＡ（図４参照）において作業走行を実行可能に構成されている。外周領域ＳＡにおけるコンバイン１の周回数は二回～三回である。なお、周回数は、二回以上のいかなる回数であっても良い。そして、コンバイン１は、外周領域ＳＡにおいて作業走行を行った後、図４に示すように、外周領域ＳＡよりも内側の作業対象領域ＣＡにおいて作業走行を行う。 As shown in FIG. 3, the combine harvester 1 is configured to be able to perform work travel in the outer peripheral area SA (see FIG. 4) of the field 5. The number of revolutions of the combine harvester 1 in the outer peripheral area SA is two to three times. The number of revolutions may be any number of times greater than two. After performing work travel in the outer peripheral area SA, the combine harvester 1 performs work travel in the work target area CA, which is located inside the outer peripheral area SA, as shown in FIG. 4.

なお、本実施形態における「作業走行」は、具体的には、上述の刈取走行である。なお、「作業走行」は、走行しながら、植立穀稈の刈り取り以外の作業を行うものであっても良い。 In this embodiment, the "working run" is specifically the above-mentioned reaping run. The "working run" may also be a run in which work other than reaping planted stalks is performed.

〔作業支援システムの構成について〕
図５～図７に基づいて本発明の作業支援システムの構成を説明する。図５に示すように、本発明の作業支援システムに、制御ユニット２０とマップ生成ユニット３０とが備えられている。コンバイン１には、多数のＥＣＵと呼ばれる電子制御ユニットが備えられている。制御ユニット２０は電子制御ユニットの一構成であって、コンバイン１の各種入出力機器等と車載ＬＡＮなどの配線網を通じて信号通信（データ通信）を可能に構成されている。マップ生成ユニット３０は、コンバイン１に備えられず、例えば遠隔地に設けられた管理コンピュータに組み込まれたものであって、制御ユニット２０と通信ネットワークを介してデータの送受信を可能に構成されている。なお、マップ生成ユニット３０は、コンバイン１の電子制御ユニットの一構成であっても良い。 [About the configuration of the work support system]
The configuration of the work support system of the present invention will be described with reference to Figs. 5 to 7. As shown in Fig. 5, the work support system of the present invention includes a control unit 20 and a map generating unit 30. The combine harvester 1 includes a large number of electronic control units called ECUs. The control unit 20 is one component of the electronic control unit, and is configured to enable signal communication (data communication) with various input/output devices of the combine harvester 1 through a wiring network such as an on-board LAN. The map generating unit 30 is not provided in the combine harvester 1, but is incorporated in, for example, a management computer provided in a remote location, and is configured to enable data transmission and reception with the control unit 20 through a communication network. The map generating unit 30 may be one component of the electronic control unit of the combine harvester 1.

コンバイン１は、制御ユニット２０を備えている。制御ユニット２０に、位置情報取得部２１、物***置データ取得部２２、記憶部２３、障害物検出部２４、報知部２５，及び、走行制御部２６が備えられている。コンバイン１に距離センサ８１が備えられている。 The combine harvester 1 includes a control unit 20. The control unit 20 includes a position information acquisition unit 21, an object position data acquisition unit 22, a memory unit 23, an obstacle detection unit 24, a notification unit 25, and a travel control unit 26. The combine harvester 1 includes a distance sensor 81.

距離センサ８１は、例えば、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）測定方式の測定装置である二次元スキャンＬｉＤＡＲであって、赤外線レーザー光のような空中伝搬する信号を検出信号として送信する。検出信号が検出対象物に照射されると、検出信号は検出対象物の表面で反射する。距離センサ８１は、検出対象物の表面で反射した検出信号を、反射信号として取得する。そして、距離センサ８１は、検出信号を送信してから反射信号を取得するまでの時間に基づいて、距離センサ８１と検出対象物との距離を算出するように構成されている。このため、距離センサ８１は、ＴｏＦ測定方式の測定結果に基づいて前方領域ＦＡ（図１及び図２参照）に存在する物体の位置及び高さを検出可能である。距離センサ８１の検出結果は、経時的に物***置データ取得部２２へ送られる。なお、距離センサ８１は三次元スキャンＬｉＤＡＲであっても良い。また、距離センサ８１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。 The distance sensor 81 is, for example, a two-dimensional scanning LiDAR, which is a measuring device using a ToF (Time of Flight) measurement method, and transmits a signal propagating through the air, such as an infrared laser beam, as a detection signal. When the detection signal is irradiated to the object to be detected, the detection signal is reflected by the surface of the object to be detected. The distance sensor 81 acquires the detection signal reflected by the surface of the object to be detected as a reflected signal. The distance sensor 81 is configured to calculate the distance between the distance sensor 81 and the object to be detected based on the time from when the detection signal is transmitted to when the reflected signal is acquired. Therefore, the distance sensor 81 can detect the position and height of an object present in the forward area FA (see Figures 1 and 2) based on the measurement results of the ToF measurement method. The detection results of the distance sensor 81 are sent to the object position data acquisition unit 22 over time. The distance sensor 81 may be a three-dimensional scanning LiDAR. The measurement method of the distance sensor 81 is not limited to the ToF measurement method, and may be a stereo matching measurement method or the like.

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位置情報取得部２１へ送る。なお、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、ＱＺＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ、等）を利用するものであっても良い。 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 position information acquisition unit 21 based on the received GPS signals. Note that 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, QZSS, BeiDou, etc.).

位置情報取得部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の位置情報を経時的に取得する。 The position information acquisition unit 21 acquires the position information of the combine 1 over time based on the positioning data output by the satellite positioning module 80.

物***置データ取得部２２は、コンバイン１に設けられ、コンバイン１が圃場５を走行している最中にコンバイン１の進行方向前方に位置する物体の三次元位置データを経時的に取得する。例えば物***置データ取得部２２は、外縁領域６のうち、コンバイン１の進行方向前方における畦畔６１（図１及び図２参照）や給排水ポンプ（不図示）、水口（不図示）等の三次元位置データを取得する。 The object position data acquisition unit 22 is provided in the combine harvester 1, and acquires three-dimensional position data of objects located ahead of the combine harvester 1 in the traveling direction over time while the combine harvester 1 is traveling in the field 5. For example, the object position data acquisition unit 22 acquires three-dimensional position data of the ridge 61 (see Figures 1 and 2), water supply and drainage pump (not shown), water outlet (not shown), etc., located ahead of the combine harvester 1 in the traveling direction within the outer edge region 6.

もちろん、本実施形態における物***置データ取得部２２は、外縁領域６だけでなく、圃場５の物体の三次元データも取得可能に構成されている。例えば、物***置データ取得部２２は、圃場５における植立穀稈や倒伏穀稈、雑草等の三次元データも取得可能である。 Of course, the object position data acquisition unit 22 in this embodiment is configured to be able to acquire not only the outer edge region 6 but also three-dimensional data of objects in the field 5. For example, the object position data acquisition unit 22 can acquire three-dimensional data of planted culms, fallen culms, weeds, etc. in the field 5.

なお、本発明に係る「圃場走行」は、圃場５において走行することを意味する。例えば、圃場５における最外周部分を走行することは、本発明に係る「圃場走行」の具体例である。また、圃場５における最外周部分よりも内側を走行することも、本発明に係る「圃場走行」の具体例である。 In addition, "traveling in a field" according to the present invention means traveling in the field 5. For example, traveling in the outermost part of the field 5 is a specific example of "traveling in a field" according to the present invention. In addition, traveling inside the outermost part of the field 5 is also a specific example of "traveling in a field" according to the present invention.

物***置データ取得部２２によって取得された三次元位置データは、経時的に記憶部２３へ送られる。また、位置情報取得部２１により算出されたコンバイン１の位置座標は、経時的に記憶部２３へ送られる。 The three-dimensional position data acquired by the object position data acquisition unit 22 is sent to the storage unit 23 over time. In addition, the position coordinates of the combine 1 calculated by the position information acquisition unit 21 are sent to the storage unit 23 over time.

記憶部２３は、三次元位置データ記憶部２３Ａと、障害物記憶部２３Ｂと、を有する。三次元位置データ記憶部２３Ａは、物***置データ取得部２２によって取得された三次元位置データを、取得したタイミングにおける時間情報と、取得したタイミングにおいて位置情報取得部２１によって取得された位置情報と、取得したタイミングにおける慣性航法ユニットの検出結果（例えばピッチ角、ロール角、ヨー角）と、に関連付けて記憶する。なお、取得したタイミングにおける位置情報が、慣性航法ユニットの検出結果に基づいて補正される構成であっても良い。つまり、衛星測位モジュール８０によって測位された位置情報はコンバイン１の傾斜分だけ誤差を生じるが、この傾斜分の誤差を有する位置情報が、慣性航法ユニットの検出結果に応じて補正可能である。また、三次元位置データが、慣性航法ユニットの検出結果に基づいて補正される構成であっても良い。三次元位置データ記憶部２３Ａには多数の三次元位置データが記憶されている。 The storage unit 23 has a three-dimensional position data storage unit 23A and an obstacle storage unit 23B. The three-dimensional position data storage unit 23A stores the three-dimensional position data acquired by the object position data acquisition unit 22 in association with time information at the time of acquisition, position information acquired by the position information acquisition unit 21 at the time of acquisition, and the detection result of the inertial navigation unit at the time of acquisition (e.g., pitch angle, roll angle, yaw angle). The position information at the time of acquisition may be corrected based on the detection result of the inertial navigation unit. In other words, the position information measured by the satellite positioning module 80 has an error due to the inclination of the combine 1, but the position information having an error due to this inclination can be corrected according to the detection result of the inertial navigation unit. The three-dimensional position data storage unit 23A stores a large number of three-dimensional position data.

図３に基づいて上述したように、コンバイン１は、圃場５の外周領域ＳＡにおいて二回～三回の周回走行を行う。また、コンバイン１は、圃場５の往復走行を行う。往復走行とは、コンバイン１が圃場５の作業対象領域ＣＡにおいて直進または略直進の作業走行を行い、外周領域ＳＡにおいて１８０度の旋回走行を行って再び作業対象領域ＣＡにおいて作業走行を行う走行である。このため、三次元位置データ記憶部２３Ａには、同一の位置に関する三次元位置データが重複して記憶される。 As described above based on FIG. 3, the combine harvester 1 makes two to three circular runs in the outer peripheral area SA of the field 5. The combine harvester 1 also makes round trip runs in the field 5. Round trip runs are runs in which the combine harvester 1 makes a straight or nearly straight work run in the work target area CA of the field 5, turns 180 degrees in the outer peripheral area SA, and then makes a work run again in the work target area CA. For this reason, three-dimensional position data relating to the same position is stored in duplicate in the three-dimensional position data storage unit 23A.

障害物検出部２４は、図６のフローチャートに基づいて、コンバイン１の前方に位置する障害物を検出する。図６のフローチャートに示される処理は、圃場５や外縁領域６において予め設定された区画領域ごとに行われ、また、周期処理で行われる。 The obstacle detection unit 24 detects obstacles located in front of the combine harvester 1 based on the flowchart in FIG. 6. The process shown in the flowchart in FIG. 6 is performed for each predefined area in the field 5 or the outer edge area 6, and is also performed periodically.

ステップ＃０１において障害物検出部２４は、圃場５における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した複数の三次元位置データを比較して、複数の三次元位置データの夫々の座標情報に変化があるかどうかを判定する。 In step #01, the obstacle detection unit 24 compares multiple pieces of three-dimensional position data acquired at different times for the same position in the field 5, and determines whether there is a change in the coordinate information of each of the multiple pieces of three-dimensional position data.

図７には、圃場５における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した二つの三次元位置データが示されている。図７では、二つの三次元座標が示され、夫々の三次元座標上に点状の三次元位置データがプロットされている。図７において、右側の三次元座標に示される三次元位置データが、左側の三次元座標に示される三次元位置データよりも後のタイミングに取得されている。 Figure 7 shows two pieces of three-dimensional position data acquired at different times for the same position in the field 5. Two three-dimensional coordinates are shown in Figure 7, and point-like three-dimensional position data is plotted on each of the three-dimensional coordinates. In Figure 7, the three-dimensional position data shown in the three-dimensional coordinates on the right side was acquired at a later time than the three-dimensional position data shown in the three-dimensional coordinates on the left side.

「異なるタイミング」とは、例えばコンバイン１が圃場５の外周領域ＳＡを周回走行する際の一周目の走行タイミングと二周目の走行タイミングとが該当する。この場合、障害物検出部２４は、圃場５における同一の位置に関して、一周目と二周目との夫々の走行タイミングに取得した複数の三次元位置データを比較する。 "Different timings" refers to, for example, the timing of the combine harvester 1 traveling around the outer perimeter area SA of the field 5 during the first and second laps. In this case, the obstacle detection unit 24 compares multiple pieces of three-dimensional position data acquired at the timing of the first and second laps for the same position in the field 5.

また、「異なるタイミング」とは、例えばコンバイン１が圃場５の作業対象領域ＣＡを往復走行する際の往路の走行タイミングと復路の走行タイミングとが該当する。この場合、障害物検出部２４は、圃場５における同一の位置に関して、往路と復路との夫々の走行タイミングに取得した複数の三次元位置データを比較する。 In addition, "different timings" refers to, for example, the travel timing of the combine harvester 1 on the outbound route and the travel timing of the return route when the combine harvester 1 travels back and forth through the work target area CA of the field 5. In this case, the obstacle detection unit 24 compares multiple pieces of three-dimensional position data acquired at the travel timings of the outbound route and the return route for the same position in the field 5.

当該異なるタイミングの間に障害物が現れると、三次元位置データにおける高さ情報が大きく変化する。このため、ステップ＃０２において障害物検出部２４は、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなったかどうかを判定する。 If an obstacle appears between these different times, the height information in the three-dimensional position data changes significantly. Therefore, in step #02, the obstacle detection unit 24 determines whether the height information in the three-dimensional position data acquired at the later time has become greater than the height information in the three-dimensional position data acquired at the earlier time by a predetermined threshold or more.

ステップ＃０１における当該高さ情報の判定処理は、予め設定された区画領域における三次元位置データの集合体に対して行われる。当該区画領域における三次元位置データの集合体のうち、特定の領域における複数の三次元位置データにおける高さ情報が予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、ステップ＃０２でＹｅｓの判定処理が行われる。 The height information determination process in step #01 is performed on a collection of three-dimensional position data in a predefined divided area. If the height information in a plurality of three-dimensional position data in a specific area of the collection of three-dimensional position data in the divided area is greater than or equal to a predefined threshold, a Yes determination process is performed in step #02.

なお、当該区画領域における三次元位置データの集合体のうち、例えば当該閾値を超えた三次元位置データが一つのみである場合には、ステップ＃０２でＮｏの判定処理が行われる構成であっても良い。これにより、ステップ＃０１の判定処理において誤判定の虞が軽減される。 Note that if, for example, there is only one piece of three-dimensional position data that exceeds the threshold value among the collection of three-dimensional position data in the partitioned area, a determination process of No may be performed in step #02. This reduces the risk of erroneous determination in the determination process of step #01.

ステップ＃０２でＹｅｓの判定になると、障害物検出部２４は、当該区画領域における三次元位置データの集合体のうち、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域に亘って高さ情報が高くなったかどうかを判定する（ステップ＃０３）。一定範囲以上の面積領域に亘って高さ情報が高くなった場合（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、障害物検出部２４は、当該区画領域における一定範囲の面積領域に障害物が存在することを認定する（ステップ＃０４）。つまり、障害物検出部２４は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において高さ情報が高くなる変化があったときに、障害物の存在を認定する。 If the judgment in step #02 is Yes, the obstacle detection unit 24 judges whether the height information of the collection of three-dimensional position data in the divided area has increased over a certain range or more of area on the field plane (step #03). If the height information has increased over a certain range or more of area (step #03: Yes), the obstacle detection unit 24 recognizes the presence of an obstacle in a certain range or more of area in the divided area (step #04). In other words, the obstacle detection unit 24 recognizes the presence of an obstacle when there is a change in which the height information increases over a certain range or more of area on the field plane.

このように、障害物検出部２４は、圃場５における同一の位置に関して、複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較して、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、障害物の存在を認定する。 In this way, the obstacle detection unit 24 compares the height information in multiple pieces of three-dimensional position data for the same position in the field 5, and recognizes the presence of an obstacle when the height information in the three-dimensional position data acquired at a later time is greater than the height information in the three-dimensional position data acquired at an earlier time by a predetermined threshold or more.

また、ステップ＃０４の処理において認定された障害物の情報が障害物記憶部２３Ｂに記憶される。また、ステップ＃０４の処理と同時に、当該障害物に関する報知が報知部２５によって行われる。 In addition, information about the obstacle identified in the processing of step #04 is stored in the obstacle storage unit 23B. Also, simultaneously with the processing of step #04, a notification regarding the obstacle is issued by the notification unit 25.

高さ情報が高くなった三次元位置データが一定範囲未満の面積領域である場合（ステップ＃０３：Ｎｏ）、異なるタイミングに取得した複数の三次元位置データの座標情報の誤差によって、障害物が誤検知されている虞が考えられる。このような場合、障害物検出部２４は、当該区画領域における一定範囲の面積領域に障害物が存在することを認定するとともに、当該障害物の検出確率が低いことを認定する（ステップ＃０５）。つまり、障害物検出部２４は、圃場平面上で一定範囲よりも小さい面積領域において高さ情報が高くなる変化があったときに、障害物の存在を認定しつつ、検出確率が低いことを認定する。また、障害物検出部２４は、面積領域の面積サイズに応じて検出確率を増減する構成であっても良い。 If the three-dimensional position data with increased height information is an area smaller than a certain range (step #03: No), there is a possibility that an obstacle has been erroneously detected due to an error in the coordinate information of multiple three-dimensional position data acquired at different times. In such a case, the obstacle detection unit 24 recognizes that an obstacle exists in an area of a certain range in the partitioned area, and recognizes that the probability of detecting the obstacle is low (step #05). In other words, when there is a change in which the height information becomes higher in an area smaller than a certain range on the field plane, the obstacle detection unit 24 recognizes the presence of an obstacle while acknowledging that the detection probability is low. The obstacle detection unit 24 may also be configured to increase or decrease the detection probability depending on the area size of the area.

図７には、左右の三次元座標の夫々にプロットされた三次元座標データのうち、高さ情報が高く変化している部分が障害物として抽出されていることが示されている。この障害物の情報が、当該障害物の検出確率が高いか低いかの情報も含めて障害物記憶部２３Ｂに記憶され、報知部２５によって報知される。報知部２５は、コンバイン１に備えられ、障害物検出部２４が障害物を認定したときに障害物の存在を報知する。 Figure 7 shows that, among the three-dimensional coordinate data plotted on the left and right three-dimensional coordinates, the parts where the height information changes significantly are extracted as obstacles. Information about this obstacle, including information about whether the probability of detecting the obstacle is high or low, is stored in the obstacle memory unit 23B and is notified by the notification unit 25. The notification unit 25 is provided in the combine harvester 1, and notifies the presence of an obstacle when the obstacle detection unit 24 recognizes the obstacle.

報知部２５は、ディスプレー画面で報知するものであっても良いし、音声案内やブザーで報知するものであっても良い。報知部２５がディスプレー画面で報知する構成である場合、図７に示す障害物が画面に強調表示される構成であっても良い。また、当該障害物の検出確率が低い場合と、そうでない場合と、で画面に示す障害物の色が変化する構成であっても良い。障害物検出部２４が面積領域の面積サイズに応じて検出確率を増減する構成である場合、画面に示す障害物の色の濃淡が，検出確率の大小に応じて変化する構成であっても良い。 The notification unit 25 may notify on a display screen, or may notify by voice guidance or a buzzer. When the notification unit 25 is configured to notify on a display screen, the obstacle shown in FIG. 7 may be highlighted on the screen. Also, the color of the obstacle shown on the screen may change depending on whether the probability of detecting the obstacle is low or high. When the obstacle detection unit 24 is configured to increase or decrease the detection probability depending on the area size of the area region, the color of the obstacle shown on the screen may change depending on the magnitude of the detection probability.

また、ステップ＃０２でＮｏの判定が行われると、ステップ＃０６において障害物検出部２４は、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に小さくなったかどうかを判定する。 If the result of the determination in step #02 is No, then in step #06 the obstacle detection unit 24 determines whether the height information in the three-dimensional position data acquired at a later time point is smaller than the height information in the three-dimensional position data acquired at an earlier time point by a predetermined threshold value or more.

ステップ＃０６においてＹｅｓの判定が行われると、ステップ＃０７において障害物検出部２４は、その三次元位置データに対応する位置に障害物の存在が認定されているかどうかを判定する。一度障害物の存在が認定された位置において、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも低くなっていると、その位置における障害物が除去されたことが考えられる。障害物記憶部２３Ｂには当該位置における障害物の認定情報が記憶されているため、ステップ＃０８において障害物検出部２４は、障害物記憶部２３Ｂに記憶された当該認定情報を取り消す。このように、障害物検出部２４は、圃場５における障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した三次元位置データにおける高さ情報が、障害物を認定した際の三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、障害物の認定を取り消す。 When the determination in step #06 is Yes, in step #07 the obstacle detection unit 24 determines whether the presence of an obstacle has been recognized at the position corresponding to the three-dimensional position data. If the height information in the three-dimensional position data acquired at a later timing is lower than the height information in the three-dimensional position data acquired at an earlier timing at a position where the presence of an obstacle has once been recognized, it is considered that the obstacle at that position has been removed. Since the obstacle memory unit 23B stores the recognition information of the obstacle at that position, in step #08 the obstacle detection unit 24 cancels the recognition information stored in the obstacle memory unit 23B. In this way, the obstacle detection unit 24 cancels the recognition of an obstacle when the height information in the three-dimensional position data acquired after the obstacle recognition becomes smaller than the height information in the three-dimensional position data when the obstacle was recognized at the position where the obstacle was recognized in the field 5.

障害物検出部２４が障害物を認定した情報は経時的に障害物記憶部２３Ｂに記憶され、障害物記憶部２３Ｂに記憶された認定情報は経時的に走行制御部２６によって読み出される。走行制御部２６は、障害物検出部２４が障害物を認定したときに作業車の走行に関する制御パラメータを自動的に変更するように構成されている。制御パラメータは、例えば記憶部２３に記憶されている。制御パラメータに、走行装置１１の速度に関するパラメータ、走行装置１１の旋回走行に関するパラメータ、収穫部Ｈの収穫高さに関するパラメータ等が含まれる。 Information on obstacles identified by the obstacle detection unit 24 is stored over time in the obstacle memory unit 23B, and the identification information stored in the obstacle memory unit 23B is read over time by the travel control unit 26. The travel control unit 26 is configured to automatically change control parameters related to the travel of the work vehicle when the obstacle detection unit 24 identifies an obstacle. The control parameters are stored, for example, in the memory unit 23. The control parameters include parameters related to the speed of the travel device 11, parameters related to the turning travel of the travel device 11, parameters related to the harvest height of the harvesting unit H, etc.

走行制御部２６が制御パラメータを自動的に変更することによって、例えばコンバイン１の走行装置１１が停止したり、コンバイン１が障害物を迂回する走行を行ったり、収穫部Ｈが障害物よりも上側に上昇したりする。これにより、コンバイン１と障害物との接触が回避される。 The travel control unit 26 automatically changes the control parameters, for example, to stop the travel device 11 of the combine harvester 1, to cause the combine harvester 1 to travel around an obstacle, or to raise the harvesting unit H above the obstacle. This prevents the combine harvester 1 from coming into contact with the obstacle.

また、障害物検出部２４による障害物の認定手法は、畦畔６１においてコンバイン１の越境不能な境界を示すマップを生成する際にも活用できる。畦畔６１には、他の農作業者や運搬トラック、苗箱や種袋等が一時的に配置される場合も考えられ、これらを障害物と認定することが可能である。畦畔６１に一時的に配置されたものに起因して当該境界が不意に畦際に設定され、農作業車の走行範囲が不意に制限される虞が考えられる。畦畔６１に一時的に配置されたものを障害物検出部２４が障害物と認定する構成によって、越境不能な境界を示すマップの生成において一時的な障害物が境界として認識されなくなる。これにより、マップの生成精度が向上する。 The method of identifying obstacles by the obstacle detection unit 24 can also be used when generating a map showing boundaries on the ridge 61 that the combine harvester 1 cannot cross. Other agricultural workers, transport trucks, seedling boxes, seed bags, etc. may be temporarily placed on the ridge 61, and these can be identified as obstacles. There is a risk that the boundary will be unexpectedly set on the ridge due to something temporarily placed on the ridge 61, and the travel range of the agricultural work vehicle will be unexpectedly restricted. By configuring the obstacle detection unit 24 to identify something temporarily placed on the ridge 61 as an obstacle, temporary obstacles will not be recognized as boundaries when generating a map showing boundaries that cannot be crossed. This improves the accuracy of map generation.

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。 [Another embodiment]
The present invention is not limited to the configurations exemplified in the above-described embodiments, and other representative embodiments of the present invention will be described below.

（１）走行制御部２６は、自動走行を可能な構成であっても良いし、手動走行をアシストする構成であっても良い。 (1) The driving control unit 26 may be configured to enable automatic driving, or may be configured to assist manual driving.

（２）上述の実施形態では、障害物検出部２４は、障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した三次元位置データにおける高さ情報が、障害物を認定した際の前記三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、障害物の認定を取り消す。しかし例えば、障害物を認定していない同一の位置に関して、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合が考えられる。このような場合、障害物検出部２４は、前のタイミングに取得した三次元位置データに障害物が含まれていたことを遡及して認定する構成であっても良い。この構成を有する場合、畦畔６１においてコンバイン１の越境不能な境界を示すマップを生成する際に、当該境界を広げる構成も可能である。 (2) In the above embodiment, the obstacle detection unit 24 cancels the recognition of an obstacle when the height information in the three-dimensional position data acquired after the obstacle recognition for a position where an obstacle was recognized becomes smaller than the height information in the three-dimensional position data when the obstacle was recognized. However, for example, for the same position where an obstacle was not recognized, the height information in the three-dimensional position data acquired at a later timing may become smaller than the height information in the three-dimensional position data acquired at an earlier timing. In such a case, the obstacle detection unit 24 may be configured to retroactively recognize that an obstacle was included in the three-dimensional position data acquired at an earlier timing. With this configuration, it is also possible to configure the boundary to be expanded when generating a map showing the boundary at the ridge 61 that the combine harvester 1 cannot cross.

（３）障害物検出部２４は、複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較する。この実施形態に限定されず、例えば障害物検出部２４は、複数の三次元位置データにおける三方向のうち二方向以上の情報を比較する構成であっても良い。この場合、障害物検出部２４は、圃場５における同一の位置に関して、複数の三次元位置データにおける少なくとも二方向の情報を比較して、後のタイミングに取得した三次元位置データにおける同情報（少なくとも二方向の情報）が、前のタイミングに取得した三次元位置データにおける同情報（少なくとも二方向の情報）よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、障害物の存在を認定する構成であっても良い。 (3) The obstacle detection unit 24 compares height information in multiple three-dimensional position data. This embodiment is not limited to this, and for example, the obstacle detection unit 24 may be configured to compare information in two or more of the three directions in multiple three-dimensional position data. In this case, the obstacle detection unit 24 may be configured to compare information in at least two directions in multiple three-dimensional position data for the same position in the field 5, and to recognize the presence of an obstacle when the information (information in at least two directions) in the three-dimensional position data acquired at a later time point is greater than the information (information in at least two directions) in the three-dimensional position data acquired at an earlier time point by a predetermined threshold or more.

（４）上述の実施形態では、障害物検出部２４は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において高さ情報が高くなる変化があったときに、障害物の存在を認定する。この実施形態に限定されず、例えば、障害物検出部２４は、高さ情報が高くなる変化があった領域が圃場平面上で一定密度以上の領域であれば、障害物の存在を認定する構成であっても良い。 (4) In the above embodiment, the obstacle detection unit 24 recognizes the presence of an obstacle when there is a change in height information that increases in an area of a certain range or more on the field plane. This embodiment is not limited to this, and for example, the obstacle detection unit 24 may be configured to recognize the presence of an obstacle if the area in which the height information increases is an area of a certain density or more on the field plane.

（５）図５に示す位置情報取得部２１と物***置データ取得部２２との少なくとも一方は、制御ユニット２０ではなくマップ生成ユニット３０に設けられても良い。 (5) At least one of the position information acquisition unit 21 and the object position data acquisition unit 22 shown in FIG. 5 may be provided in the map generation unit 30 instead of the control unit 20.

（６）報知部２５は備えられない構成であっても良い。 (6) The notification unit 25 may not be included.

（７）位置情報取得部２１と衛星測位モジュール８０とが、本発明の位置情報取得部として一体的に構成されても良い。 (7) The location information acquisition unit 21 and the satellite positioning module 80 may be integrated into the location information acquisition unit of the present invention.

（８）物***置データ取得部２２と距離センサ８１とが、本発明の物***置データ取得部として一体的に構成されても良い。 (8) The object position data acquisition unit 22 and the distance sensor 81 may be integrated into the object position data acquisition unit of the present invention.

（９）上述の実施形態では、作業車としてコンバイン１が例示されたが、作業車は、作業機が装着されたトラクタ、田植機、肥料散布機、管理機等であっても良い。 (9) In the above embodiment, a combine harvester 1 is given as an example of a work vehicle, but the work vehicle may also be a tractor equipped with a work implement, a rice transplanter, a fertilizer spreader, a cultivator, etc.

なお、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-mentioned embodiments (including other embodiments, the same applies below) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments, so long as no contradiction occurs. Furthermore, the embodiments disclosed in this specification are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and can be modified as appropriate within the scope of the purpose of the present invention.

本発明は、圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムに適用できる。 The present invention can be applied to a work assistance system for a work vehicle that performs work while traveling in a field.

１ ：コンバイン（作業車）
２１ ：位置情報取得部
２２ ：物***置データ取得部
２３ ：記憶部
２４ ：障害物検知部
２５ ：報知部
２６ ：走行制御部 1: Combine (work vehicle)
21: Position information acquisition unit 22: Object position data acquisition unit 23: Storage unit 24: Obstacle detection unit 25: Notification unit 26: Travel control unit

Claims (8)

圃場を走行しながら作業を行う作業車のための作業支援システムであって、
前記作業車の位置情報を経時的に取得する位置情報取得部と、
前記作業車に設けられ、前記作業車が前記圃場を走行している最中に前記作業車の進行方向前方に位置する物体の三次元位置データを経時的に取得する物***置データ取得部と、
前記三次元位置データを、データを取得した時間情報と関連付けて記憶する記憶部と、
前記圃場における同一の位置に関して、異なるタイミングに取得した複数の前記三次元位置データを比較することによって、前記作業車の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部と、が備えられている作業支援システム。 A work assistance system for a work vehicle that performs work while traveling in a field,
a location information acquisition unit that acquires location information of the work vehicle over time;
an object position data acquisition unit provided in the work vehicle and configured to acquire three-dimensional position data over time of an object located ahead of the work vehicle in a traveling direction while the work vehicle is traveling in the field;
a storage unit that stores the three-dimensional position data in association with time information of when the data was acquired;
an obstacle detection unit that detects an obstacle located in front of the work vehicle by comparing multiple pieces of three-dimensional position data acquired at different times for the same position in the field. 前記障害物検出部は、前記圃場における同一の位置に関して、前記複数の三次元位置データにおける高さ情報を比較して、後のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前のタイミングに取得した前記三次元位置データにおける前記高さ情報よりも、予め定められた閾値以上に大きくなった場合に、前記障害物の存在を認定する請求項１に記載の作業支援システム。 The work support system according to claim 1, wherein the obstacle detection unit compares height information in the plurality of three-dimensional position data for the same position in the field, and recognizes the presence of the obstacle when the height information in the three-dimensional position data acquired at a later time point is greater than the height information in the three-dimensional position data acquired at an earlier time point by a predetermined threshold or more. 前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲以上の面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定する請求項２に記載の作業支援システム。 The work assistance system according to claim 2, wherein the obstacle detection unit recognizes the presence of the obstacle when there is a change in the height information that increases in an area of a certain range or more on the farm field plane. 前記障害物検出部は、圃場平面上で一定範囲よりも小さい面積領域において前記高さ情報が高くなる変化があったときに、前記障害物の存在を認定しつつ、検出確率が低いことを認定する請求項３に記載の作業支援システム。 The work assistance system according to claim 3, wherein the obstacle detection unit recognizes the presence of the obstacle while acknowledging that the detection probability is low when there is a change in the height information that increases in an area smaller than a certain range on the farm field plane. 前記障害物検出部は、面積領域の面積サイズに応じて前記検出確率を増減する請求項４に記載の作業支援システム。 The work assistance system according to claim 4, wherein the obstacle detection unit increases or decreases the detection probability depending on the area size of the areal region. 前記作業車に、前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記障害物の存在を報知する報知部が備えられている請求項１から５の何れか一項に記載の作業支援システム。 The work support system according to any one of claims 1 to 5, wherein the work vehicle is provided with a notification unit that notifies the presence of the obstacle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle. 前記障害物検出部が前記障害物を認定したときに前記作業車の走行に関する制御パラメータを自動的に変更する走行制御部が備えられている請求項１から６の何れか一項に記載の作業支援システム。 The work support system according to any one of claims 1 to 6, further comprising a driving control unit that automatically changes control parameters related to the driving of the work vehicle when the obstacle detection unit recognizes the obstacle. 前記障害物検出部は、前記圃場における前記障害物を認定した位置に関して、障害物認定後に取得した前記三次元位置データにおける高さ情報が、前記障害物を認定した際の前記三次元位置データにおける高さ情報よりも小さくなった場合に、前記障害物の認定を取り消す請求項１から７の何れか一項に記載の作業支援システム。 The work support system according to any one of claims 1 to 7, wherein the obstacle detection unit cancels the recognition of the obstacle when, for a position in the field where the obstacle was recognized, height information in the three-dimensional position data acquired after the obstacle recognition becomes smaller than height information in the three-dimensional position data when the obstacle was recognized.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117731965A (en) * 2023-12-14 2024-03-22 合肥中科离子医学技术装备有限公司 Positioning system for radiotherapy and radiotherapy apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016224854A (en) 2015-06-03 2016-12-28 シャープ株式会社 Autonomous travel device
JP2019004772A (en) 2017-06-23 2019-01-17 株式会社クボタ Harvesting machine
JP2019139304A (en) 2018-02-06 2019-08-22 シャープ株式会社 Travel device, obstacle determination method of travel device and obstacle determination program of travel device
JP2020119241A (en) 2019-01-23 2020-08-06 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Operation restriction system
JP2020178659A (en) 2019-04-26 2020-11-05 国立大学法人京都大学 Harvester
JP2021093984A (en) 2019-12-18 2021-06-24 株式会社クボタ Work vehicle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021006011A (en) 2019-06-27 2021-01-21 株式会社クボタ Obstacle detection system for farm working vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016224854A (en) 2015-06-03 2016-12-28 シャープ株式会社 Autonomous travel device
JP2019004772A (en) 2017-06-23 2019-01-17 株式会社クボタ Harvesting machine
JP2019139304A (en) 2018-02-06 2019-08-22 シャープ株式会社 Travel device, obstacle determination method of travel device and obstacle determination program of travel device
JP2020119241A (en) 2019-01-23 2020-08-06 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Operation restriction system
JP2020178659A (en) 2019-04-26 2020-11-05 国立大学法人京都大学 Harvester
JP2021093984A (en) 2019-12-18 2021-06-24 株式会社クボタ Work vehicle

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