[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7630421B2 - Driving Management System - Google Patents

Driving Management System Download PDF

Info

Publication number
JP7630421B2
JP7630421B2 JP2021214419A JP2021214419A JP7630421B2 JP 7630421 B2 JP7630421 B2 JP 7630421B2 JP 2021214419 A JP2021214419 A JP 2021214419A JP 2021214419 A JP2021214419 A JP 2021214419A JP 7630421 B2 JP7630421 B2 JP 7630421B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
height
field
unit
height data
data
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
JP2021214419A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023097980A (en
Inventor
長浩 藤原
隼輔 宮下
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
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2021214419A priority Critical patent/JP7630421B2/en
Publication of JP2023097980A publication Critical patent/JP2023097980A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7630421B2 publication Critical patent/JP7630421B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、圃場を走行しながら農作業を行う作業車の走行管理システムに関する。 The present invention relates to a driving management system for a work vehicle that performs agricultural work while traveling in a field.

作業車の走行を管理する際に、圃場の外縁部の高さを把握することは重要である。例えば特許文献1に記載の作業車(文献では「コンバイン」)では、作業車の前部に検出部(文献では符号「2」で示された「レーダーセンサ」)が備えられている。この検出部は作業車の前方の物体を検出可能に構成され、この検出部の検出結果に基づいて圃場外縁部の高さ(文献では「畦高さ」)が算出される。 When managing the travel of a work vehicle, it is important to know the height of the outer edge of the field. For example, the work vehicle described in Patent Document 1 (referred to as a "combine" in the document) is equipped with a detection unit (referred to as a "radar sensor" with the reference "2" in the document) at the front of the work vehicle. This detection unit is configured to be able to detect objects in front of the work vehicle, and the height of the outer edge of the field (referred to as the "ridge height" in the document) is calculated based on the detection results of this detection unit.

特開2016-086668号公報JP 2016-086668 A

ところで特許文献1に開示された検出部は、作業車の前部に固定されているため、この検出部で作業車の前方における圃場外縁部の高さを算出すると、作業車の対地高さを基準とした圃場外縁部の高さが算出される。しかし、圃場が湿田であったり傾斜地であったりする場合等では、圃場面が一律に同じ高さとは限らない。このため、検出部が前方の圃場外縁部の高さを算出するタイミングにおいて作業車が位置する圃場面と、検出部が前方の圃場外縁部の高さを算出した後で作業車が前進する圃場面と、の夫々の高度が異なる場合が考えられる。このような場合、単に検出部で圃場外縁部の高さを算出するだけの構成では、圃場面に対する圃場外縁部の高さを算出できない虞がある。 The detection unit disclosed in Patent Document 1 is fixed to the front of the work vehicle, so when the detection unit calculates the height of the field edge in front of the work vehicle, the height of the field edge is calculated based on the height of the work vehicle above the ground. However, in cases where the field is wet rice paddy or on a slope, the field scene is not necessarily at the same height. For this reason, there may be cases where the height of the field scene where the work vehicle is located at the time the detection unit calculates the height of the forward field edge is different from the height of the field scene into which the work vehicle advances after the detection unit calculates the height of the forward field edge. In such cases, there is a risk that a configuration that simply calculates the height of the field edge with the detection unit will not be able to calculate the height of the field edge relative to the field scene.

本発明の目的は、圃場面に対する圃場外縁部の高さを好適に算出できる走行管理システムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a driving management system that can optimally calculate the height of the outer edge of a field relative to the field surface.

本発明は、走行装置で圃場を走行しながら農作業を行う作業車の走行管理システムであって、前記作業車による前記圃場における外周部分周回走行中に、前記圃場よりも外側の圃場外縁部を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて平面視における前記作業車に対する前記圃場外縁部の離間距離を取得する離間距離取得部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記圃場外縁部のうち前記作業車に対して前記離間距離だけ離間した箇所における前記作業車に対する高さを示す第一高さデータを経時的に取得する第一高さ取得部と、衛星測位によって前記作業車の三次元位置情報を経時的に取得する測位情報取得部と、前記第一高さデータと前記三次元位置情報とを経時的に記憶する記憶部と、前記第一高さデータと前記三次元位置情報とに基づいて圃場面に対する前記圃場外縁部の高さを示す第二高さデータを算出する第二高さ算出部と、が備えられ、前記測位情報取得部は、前記作業車が前記離間距離に亘って走行する前後において、前記離間距離だけ離間した二地点における前記三次元位置情報の夫々を取得するように構成され、前記第二高さ算出部は、前記二地点のうち前記作業車が前記離間距離に亘って走行する前の地点において前記第一高さ取得部によって取得された前記第一高さデータと、前記二地点における前記三次元位置情報の夫々の高さ成分の差と、に基づいて、前記第二高さデータを算出するように構成されていることを特徴とする。 The present invention is a travel management system for a work vehicle which performs agricultural work whilst travelling in a field using a travelling device, comprising: a detection unit which detects an outer edge of a field which is outside the field while the work vehicle is travelling around the outer periphery of the field ; a separation distance acquisition unit which acquires a separation distance of the outer edge of the field from the work vehicle in a planar view based on a detection result of the detection unit; a first height acquisition unit which acquires, over time, first height data which indicates the height of a point of the outer edge of the field which is separated from the work vehicle by the separation distance based on the detection result of the detection unit ; a positioning information acquisition unit which acquires three-dimensional position information of the work vehicle over time by satellite positioning; and a positioning information acquisition unit which acquires the first height data and the three-dimensional position information over time. The present invention is characterized in that the present invention is provided with a memory unit that stores the first height data, and a second height calculation unit that calculates second height data indicating the height of the outer edge of the field relative to the field scene based on the first height data and the three-dimensional position information, wherein the positioning information acquisition unit is configured to acquire each of the three-dimensional position information at two points separated by the separation distance before and after the work vehicle travels over the separation distance, and the second height calculation unit is configured to calculate the second height data based on the first height data acquired by the first height acquisition unit at one of the two points before the work vehicle travels over the separation distance and the difference between the height components of the three-dimensional position information at the two points .

本発明によると、検出部の検出結果が、圃場外縁部の高さを示す第一高さデータとして経時的に取得されるとともに、作業車の三次元位置情報が測位情報取得部によって経時的に取得される。衛星測位によって取得される三次元位置情報には、高度に関する情報も含まれている。このことから、本発明は、検出部が前方の圃場外縁部の高さを算出するタイミングにおいて作業車が位置する圃場面と、検出部が前方の圃場外縁部の高さを算出した後で作業車が前進する圃場面と、の夫々の高度を把握できる。これにより、圃場外縁部の高さを、圃場面に対する圃場外縁部の高さを好適に算出できる走行管理システムが実現される。
また、本構成は、予め設定された離間距離だけ作業車から前方に離間した地点における圃場外縁部の高さを検出部が算出するタイミングにおいて作業車が位置する圃場面と、作業車が当該離間距離だけ前進したタイミングにおいて作業車が位置する圃場面と、の夫々の高度差を取得できる。これにより、本構成は、作業車が当該離間距離だけ前進したタイミングにおいて作業車が位置する圃場面を基準に、圃場外縁部の高さを好適に算出できる。
According to the present invention, the detection results of the detection unit are acquired over time as first height data indicating the height of the field edge, and three-dimensional position information of the work vehicle is acquired over time by the positioning information acquisition unit. The three-dimensional position information acquired by satellite positioning also includes information regarding altitude. As a result, the present invention can grasp the respective altitudes of the field scene in which the work vehicle is located at the timing when the detection unit calculates the height of the field edge ahead, and the field scene in which the work vehicle advances after the detection unit calculates the height of the field edge ahead. This realizes a travel management system that can suitably calculate the height of the field edge, and the height of the field edge relative to the field scene.
This configuration can also obtain the difference in altitude between the field scene where the work vehicle is located at the time when the detection unit calculates the height of the field edge at a point a preset distance forward from the work vehicle, and the field scene where the work vehicle is located at the time when the work vehicle has advanced by that distance. This allows the configuration to suitably calculate the height of the field edge based on the field scene where the work vehicle is located at the time when the work vehicle has advanced by that distance.

本発明に係る走行管理システムの別の好適な特徴は、前記検出部は、横方向に沿って光ビームを走査することによって測距データを二次元座標で取得する光学式測距装置であって、前記第一高さ取得部は、前記作業車が走行しているときの前記測距データに基づいて前記第一高さデータを経時的に取得するように構成されている点にある。 Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that the detection unit is an optical distance measuring device that acquires distance measurement data in two-dimensional coordinates by scanning a light beam along the lateral direction, and the first height acquisition unit is configured to acquire the first height data over time based on the distance measurement data when the work vehicle is traveling.

本構成によると、検出部が、測距データを二次元座標で取得する方式の光学式測距装置で構成されている。二次元座標で取得する方式の光学式測距装置は、三次元座標で取得する方式の光学式測距装置と比較して、応答性に優れ、低価格である。本構成であれば、作業車が走行しながら光学式測距装置が光ビームを照射する。このため、三次元座標で取得する方式の光学式測距装置を採用する構成と比較して、機体の進行方向に沿って第一高さデータを連続的に取得する構成が、低コストで実現される。 According to this configuration, the detection unit is configured with an optical distance measuring device that acquires distance measurement data in two-dimensional coordinates. Optical distance measuring devices that acquire data in two-dimensional coordinates are more responsive and less expensive than optical distance measuring devices that acquire data in three-dimensional coordinates. With this configuration, the optical distance measuring device irradiates a light beam while the work vehicle is traveling. Therefore, a configuration that continuously acquires first height data along the traveling direction of the vehicle can be realized at a lower cost than a configuration that employs an optical distance measuring device that acquires data in three-dimensional coordinates.

本発明において、前記第一高さ取得部は、前記走行装置の底部を基準に前記第一高さデータを取得するように構成されている点にある。 In the present invention, the first height acquisition unit is configured to acquire the first height data based on the bottom of the traveling device.

本構成であれば、第一高さデータが走行装置の底部を基準とした圃場外縁部の高さとして示されるため、管理者やオペレータは、第一高さデータの数値を直感的に理解し易くなる。 With this configuration, the first height data is displayed as the height of the outer edge of the field based on the bottom of the traveling device, making it easier for managers and operators to intuitively understand the numerical value of the first height data.

本発明に係る走行管理システムの別の好適な特徴は、前記第二高さ算出部は、前記圃場外縁部における第一位置に対応する前記第一高さデータと、前記第一位置の近傍の前記圃場面である第二位置に対応する前記三次元位置情報と、に基づいて、前記第二位置に対する前記第一位置の相対高さを、前記第一位置に対応する前記第二高さデータとして算出するように構成されている点にある。 Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that the second height calculation unit is configured to calculate the relative height of the first position with respect to the second position as the second height data corresponding to the first position based on the first height data corresponding to a first position at the outer edge of the field and the three-dimensional position information corresponding to a second position which is the field scene near the first position.

本構成は、作業車が第一位置の近傍に位置する状態で取得された三次元位置情報に基づいて、第二位置を基準に圃場外縁部の高さを好適に算出できる。 This configuration can effectively calculate the height of the outer edge of the field based on the second position, based on the three-dimensional position information acquired when the work vehicle is located near the first position.

本発明に係る走行管理システムの別の好適な特徴は、前記第二高さ算出部は、前記第一高さ取得部によって前記圃場の一周分に相当する前記第一高さデータが取得されてから、前記第二高さデータを算出するように構成されている点にある。 Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that the second height calculation unit is configured to calculate the second height data after the first height acquisition unit acquires the first height data corresponding to one circumference of the field.

第一高さデータの取得と第二高さデータの算出とが同時に行われる構成であると、演算処理の負荷が増大したりネットワークのトラフィック負荷が増大したりする虞が考えられる。本構成によると、圃場の一周分に相当する第一高さデータが揃った後に、第二高さデータが算出される。これにより、演算処理の負荷が増大したりネットワークのトラフィック負荷が増大したりする虞が軽減される。 If the first height data is acquired and the second height data is calculated simultaneously, there is a risk that the load of the calculation process or the traffic load on the network will increase. With this configuration, the second height data is calculated after the first height data equivalent to one circumference of the field is collected. This reduces the risk that the load of the calculation process or the traffic load on the network will increase.

本発明に係る走行管理システムの別の好適な特徴は、前記圃場外縁部の高さを表示する表示装置が備えられ、前記第二高さ算出部は、前記圃場の一周分に相当する前記第二高さデータを前記表示装置へ一括送信するように構成され、前記表示装置は、前記第二高さデータを前記圃場外縁部の高さとして表示するように構成されている点にある。 Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that a display device is provided that displays the height of the outer edge of the field, the second height calculation unit is configured to transmit the second height data corresponding to one circumference of the field to the display device in a batch, and the display device is configured to display the second height data as the height of the outer edge of the field.

本構成によって、管理者やオペレータは、圃場外縁部の高さを圃場の一周分に亘って俯瞰でき、第二高さデータが適切に算出されたか否かを確認できる。 This configuration allows the manager or operator to get an overview of the height of the outer edge of the field over the entire circumference of the field, and to check whether the second height data has been calculated appropriately.

本発明に係る走行管理システムの別の好適な特徴は、前記第二高さ算出部は、前記第二高さデータを経時的に算出するように構成されている点にある。また、本発明に係る走行管理システムの好適な特徴は、前記圃場外縁部の高さを表示する表示装置が備えられ、前記第二高さ算出部は、経時的に算出された前記第二高さデータを前記表示装置へ逐次送信するように構成され、前記表示装置は、逐次送信された前記第二高さデータを前記圃場外縁部の高さとして逐次表示するように構成されている点にある。 Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that the second height calculation unit is configured to calculate the second height data over time. In addition, a preferred feature of the driving management system of the present invention is that a display device that displays the height of the outer edge of the field is provided, the second height calculation unit is configured to sequentially transmit the second height data calculated over time to the display device, and the display device is configured to sequentially display the sequentially transmitted second height data as the height of the outer edge of the field.

本構成によって、第二高さ算出部がリアルタイムに算出される。これにより、例えば管理者やオペレータは、圃場の一周分に相当する第一高さデータが取得されるのを待たなくても、第二高さデータが適切に算出されたか否かをリアルタイムに確認できる。 With this configuration, the second height calculation unit performs calculations in real time. This allows, for example, a manager or operator to check in real time whether the second height data has been calculated appropriately without having to wait for the acquisition of first height data equivalent to one circumference of the field.

本発明に係る走行管理システムの別の好適な特徴は、前記第二高さデータの集合体に基づいて、圃場走行中の前記作業車が越境不能な境界を示す外縁マップを生成するマップ生成部が備えられている点にある。また、本発明に係る走行管理システムの好適な特徴は、前記外縁マップに基づいて、前記作業車の自動走行を制御する走行制御部が備えられている点にある。 Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that it is provided with a map generation unit that generates an outer edge map indicating a boundary that the work vehicle cannot cross while traveling in the field based on the collection of second height data. Another preferred feature of the driving management system of the present invention is that it is provided with a driving control unit that controls the automatic traveling of the work vehicle based on the outer edge map.

本構成であれば、例えば作業車が圃場を越境する場合に、実際に何処で越境不能になるのかの把握が外縁マップによって容易になる。これにより、作業車は、圃場外側の障害物等との接触を回避しながら圃場内を効率よく走行可能となる。 With this configuration, for example, when a work vehicle crosses the border of a farm field, the outer edge map makes it easy to determine where the vehicle will be unable to cross the border. This allows the work vehicle to travel efficiently within the farm field while avoiding contact with obstacles outside the field.

圃場外縁部を検出しながら圃場を走行するコンバインの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a combine harvester traveling through a field while detecting the outer edge of the field. 走行管理システムの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a driving management system. 第二高さデータの算出と、外縁マップの生成と、の流れを示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing the flow of calculation of second height data and generation of an outer edge map. 第一高さデータを取得する様子を示すコンバインの側面図である。FIG. 11 is a side view of the combine showing how the first height data is acquired. 第二高さデータを算出する様子を示すコンバインの側面図である。FIG. 11 is a side view of the combine showing how second height data is calculated. 外縁マップを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an outer edge map.

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、図4及び図5に示す矢印「F」の方向を「前」、矢印「B」の方向を「後」とする。図1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4及び図5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 Figures 1, 4, and 5 is the "front" direction, and the direction of the arrow "B" is the "rear" direction. The direction of the arrow "L" shown in Figure 1 is the "left" direction, and the direction of the arrow "R" is the "right" direction. Additionally, the direction of the arrow "U" shown in Figures 4 and 5 is the "up" direction, and the direction of the arrow "D" is the "down" direction.

本発明の走行管理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、図4及び図5に示すように、コンバイン1の機体10に、機体フレーム9と、クローラ式の走行装置11と、運転部12と、脱穀装置13と、穀粒タンク14と、収穫部15と、搬送部16と、穀粒排出装置18と、衛星測位モジュール80と、検出部81と、が備えられている。 We will now explain a standard combine harvester 1, which is an example of a work vehicle to which the travel management system of the present invention can be applied. As shown in Figures 1, 4, and 5, the body 10 of the combine harvester 1 is equipped with a body frame 9, a crawler-type travel device 11, a driving unit 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a harvesting unit 15, a transport unit 16, a grain discharge device 18, a satellite positioning module 80, and a detection unit 81.

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。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 traveling device 11 is driven by power from an engine (not shown). An operator who operates or monitors the combine harvester 1 can ride in the driving section 12. The operator may also monitor the operation of the combine harvester 1 from outside the combine harvester 1.

収穫部15は、機体10における前部に備えられている。収穫部15は、刈取シリンダ17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15の後方に設けられている。収穫部15は、圃場5の作物を収穫する。そして、コンバイン1は、収穫部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。なお、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。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。 The harvesting section 15 is provided at the front of the machine body 10. The harvesting section 15 is configured to be able to rise and fall relative to the machine body frame 9 via the harvesting cylinder 17. The transport section 16 is provided behind the harvesting section 15. The harvesting section 15 harvests crops in the field 5. The combine 1 is capable of harvesting travel, in which the harvesting section 15 harvests planted culms in the field 5 while the combine 1 travels on the traveling device 11. Note that the "work travel" in this embodiment is specifically harvesting travel. Note that the "work travel" may also be travel in which work other than harvesting planted culms is performed while traveling.

収穫部15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。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 harvested by the harvesting section 15 are transported to the rear of the machine by the transport section 16. As a result, the harvested stalks are transported to the threshing device 13. In the threshing device 13, the harvested stalks are threshed. 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、圃場外縁部6よりも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、圃場外縁部6は、圃場5を囲む状態で設けられている。圃場外縁部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。換言すると、圃場外縁部6は圃場5よりも外側の領域である。 The combine harvester 1 is configured to harvest crops in a field 5 located inside a field edge 6. The field edge 6 is provided to surround the field 5. The field edge 6 includes, for example, ridges 61, a water supply and drainage pump (not shown), a water inlet (not shown), etc. In other words, the field edge 6 is an area outside the field 5.

衛星測位モジュール80及び検出部81は、運転部12の上部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。 The satellite positioning module 80 and the detection unit 81 are attached to the top of the driving unit 12. In order to complement the satellite navigation provided by the satellite positioning module 80, an inertial navigation unit incorporating a gyro acceleration sensor and a magnetic direction sensor is incorporated into the satellite positioning module 80. Of course, the inertial navigation unit may be located in a different location from the satellite positioning module 80 in the combine 1.

衛星測位モジュール80は、GNSS(グローバル・サテライト・ナビゲーション・システム、例えばGPS、GLONASS、Galileo、QZSS、BeiDou、等)で用いられる人工衛星GSからの測位信号を受信する。 The satellite positioning module 80 receives positioning signals from artificial satellites GS used in GNSS (Global Satellite Navigation Systems, e.g. GPS, GLONASS, Galileo, QZSS, BeiDou, etc.).

検出部81は、例えば、ToF(Time of Flight)測定方式の光学式測距装置である。検出部81は、二次元スキャンLiDARであって、赤外線レーザー光のような光ビームを横方向に沿って走査することによって測距データを二次元座標で取得するように構成されている。検出部81が検出対象物に対して当該光ビームを照射すると、当該光ビームの光波は空中伝搬して検出対象物の表面で反射し、反射光波が空中伝搬して検出部81へ到達する。検出部81は、検出対象物の表面で反射した光波を、反射信号として取得する。そして、検出部81は、光ビームを照射してから反射信号を取得するまでの時間に基づいて、検出部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、検出部81は、ToF測定方式の測定結果に基づいて光ビームの照射範囲FA(図1及び図4参照)に存在する物体の位置及び高さを検出可能である。このように、検出部81は、コンバイン1の圃場走行中に、コンバイン1の前方に位置する圃場外縁部6を検出するように構成されている。なお、『前方』とは、コンバイン1の真前に限定されず、コンバイン1の左右斜め前方も含まれる。 The detection unit 81 is, for example, an optical distance measuring device using a ToF (Time of Flight) measurement method. The detection unit 81 is a two-dimensional scanning LiDAR, and is configured to acquire distance measurement data in two-dimensional coordinates by scanning a light beam such as an infrared laser light along the horizontal direction. When the detection unit 81 irradiates the light beam to the detection object, the light waves of the light beam propagate through the air and are reflected on the surface of the detection object, and the reflected light waves propagate through the air and reach the detection unit 81. The detection unit 81 acquires the light waves reflected on the surface of the detection object as a reflection signal. The detection unit 81 is configured to calculate the distance between the detection unit 81 and the detection object based on the time from when the light beam is irradiated to when the reflection signal is acquired. Therefore, the detection unit 81 can detect the position and height of an object present in the irradiation range FA of the light beam (see Figures 1 and 4) based on the measurement results of the ToF measurement method. In this way, the detection unit 81 is configured to detect the field edge 6 located in front of the combine harvester 1 while the combine harvester 1 is traveling in the field. Note that "forward" is not limited to directly in front of the combine harvester 1, but also includes the left and right diagonally forward sides of the combine harvester 1.

〔システムの構成〕
本実施形態の走行管理システムを図2に基づいて説明する。図2に示すように、本発明の走行管理システムに、コントローラ20とデータ算出ユニット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。コントローラ20は、コンバイン1における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。データ算出ユニット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、コントローラ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。
[System Configuration]
The travel management system of this embodiment will be described with reference to Fig. 2. As shown in Fig. 2, the travel management system of the present invention is provided with a controller 20 and a data calculation unit 30. The combine harvester 1 is provided with a large number of electronic control units called ECUs. The controller 20 is one component of the electronic control unit in the combine harvester 1, 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 data calculation unit 30 is not provided in the combine harvester 1, but is incorporated in a management computer provided in a remote location, for example, and is configured to enable data transmission and reception with the controller 20 through a communication network.

コントローラ20に、測位情報取得部21と、第一高さ取得部22と、形状記憶部23と、走行制御部24と、が備えられている。 The controller 20 includes a positioning information acquisition unit 21, a first height acquisition unit 22, a shape memory unit 23, and a driving control unit 24.

衛星測位モジュール80は、受信した測位信号に基づいて、コンバイン1の自車位置を示す測位データを測位情報取得部21へ送る。測位情報取得部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の三次元位置情報Pを経時的に取得する。 Based on the received positioning signal, the satellite positioning module 80 sends positioning data indicating the vehicle position of the combine harvester 1 to the positioning information acquisition unit 21. The positioning information acquisition unit 21 acquires three-dimensional position information P of the combine harvester 1 over time based on the positioning data output by the satellite positioning module 80.

検出部81は、検出結果である測距データを第一高さ取得部22へ経時的に送る。第一高さ取得部22は、コンバイン1の圃場走行中にコンバイン1の進行方向前方において検出部81によって検出された物体の二次元座標を経時的に取得する。そして第一高さ取得部22は、検出部81によって取得された二次元座標に基づいて、コンバイン1に対する物体の高さを算出可能なように構成されている。コンバイン1に対する物体の高さとは、走行装置11の底部を基準とした物体の高さである。なお、第一高さ取得部22が、どの部分を基準にして物体の高さを算出するかに関しては、走行装置11の底部以外にも適宜変更可能である。 The detection unit 81 sends distance measurement data, which is the detection result, to the first height acquisition unit 22 over time. The first height acquisition unit 22 acquires, over time, two-dimensional coordinates of an object detected by the detection unit 81 in front of the combine harvester 1 in the traveling direction while the combine harvester 1 is traveling in the field. The first height acquisition unit 22 is configured to be able to calculate the height of the object relative to the combine harvester 1 based on the two-dimensional coordinates acquired by the detection unit 81. The height of the object relative to the combine harvester 1 is the height of the object based on the bottom of the traveling device 11. Note that the part that the first height acquisition unit 22 uses as a reference for calculating the height of the object can be changed as appropriate to a part other than the bottom of the traveling device 11.

第一高さ取得部22は、圃場外縁部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,図4及び図5参照)や給排水ポンプ(不図示)、水口(不図示)等の高さを示すデータを取得する。コンバイン1に対する圃場外縁部6の高さに関するデータを、『第一高さデータH1』と称する。つまり、第一高さ取得部22は、コンバイン1が走行しているときの検出部81の検出結果に基づいてコンバイン1に対する圃場外縁部6の高さを示す第一高さデータH1を経時的に取得する。本実施形態において、第一高さ取得部22は、走行装置11の底部を基準に第一高さデータH1を取得する。 The first height acquisition unit 22 acquires data indicating the height of the ridges 61 (see Figures 1, 4, and 5) ahead of the combine harvester 1 in the traveling direction, water supply and drainage pumps (not shown), water inlets (not shown), and other parts of the field edge 6. Data regarding the height of the field edge 6 relative to the combine harvester 1 is referred to as "first height data H1." In other words, the first height acquisition unit 22 acquires first height data H1 over time that indicates the height of the field edge 6 relative to the combine harvester 1 based on the detection results of the detection unit 81 when the combine harvester 1 is traveling. In this embodiment, the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1 based on the bottom of the traveling device 11.

また、本実施形態における第一高さ取得部22は、圃場外縁部6だけでなく、圃場5の物体の高さに関するデータも取得可能に構成されている。例えば、第一高さ取得部22は、圃場5における植立穀稈や倒伏穀稈、雑草等の高さを示すデータも取得可能である。 In addition, the first height acquisition unit 22 in this embodiment is configured to be able to acquire data on the height of objects in the field 5, in addition to the field edge 6. For example, the first height acquisition unit 22 can acquire data on the height of planted culms, fallen culms, weeds, etc. in the field 5.

離間距離取得部25は、検出部81の検出結果に基づいて平面視におけるコンバイン1に対する圃場外縁部6の離間距離L1を取得する。図4に示す例では、検出部81から照射された光ビームが、コンバイン1の右前方の畦畔61における照射ポイントIRで反射している。図4に示す照射ポイントIRは、コンバイン1の進行方向において、検出部81から機体前方へ離間距離L1(図4及び図5では『L1(i)』と示している)だけ離間している。 The distance acquisition unit 25 acquires the distance L1 of the field edge 6 from the combine harvester 1 in a planar view based on the detection result of the detection unit 81. In the example shown in FIG. 4, the light beam emitted from the detection unit 81 is reflected at an irradiation point IR on the ridge 61 to the right front of the combine harvester 1. The irradiation point IR shown in FIG. 4 is separated from the detection unit 81 by the distance L1 (shown as "L1(i)" in FIGS. 4 and 5) toward the front of the machine body in the traveling direction of the combine harvester 1.

なお、照射ポイントIRは畦畔61の上端部に位置し、圃場5の圃場面と畦畔61の上端部との間は、畦畔61における法面であって傾斜している。第一高さ取得部22は、検出部81の検出結果に基づいて、畦畔61における法面の高さも取得可能である。 The irradiation point IR is located at the upper end of the ridge 61, and the area between the farm surface of the field 5 and the upper end of the ridge 61 is a sloped surface of the ridge 61. The first height acquisition unit 22 can also acquire the height of the slope of the ridge 61 based on the detection result of the detection unit 81.

なお、本実施形態において「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における外周部分を周回走行することは、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 this embodiment, "field travel" means travel in the field 5. For example, traveling around the outer periphery of the field 5 is a specific example of "field travel" according to the present invention. In addition, traveling inside the outer periphery of the field 5 is also a specific example of "field travel" according to the present invention.

第一高さ取得部22によって取得された第一高さデータH1と、離間距離取得部25によって取得された離間距離L1と、は経時的に記憶部31へ送られる。また、測位情報取得部21により算出されたコンバイン1の三次元位置情報Pは、経時的に記憶部31へ送られる。 The first height data H1 acquired by the first height acquisition unit 22 and the separation distance L1 acquired by the separation distance acquisition unit 25 are sent to the memory unit 31 over time. In addition, the three-dimensional position information P of the combine 1 calculated by the positioning information acquisition unit 21 is sent to the memory unit 31 over time.

図2に示すデータ算出ユニット30に、記憶部31と、第二高さ算出部32と、閾値設定部33と、マップ生成部34と、報知部35と、が備えられている。 The data calculation unit 30 shown in FIG. 2 includes a memory unit 31, a second height calculation unit 32, a threshold setting unit 33, a map generation unit 34, and a notification unit 35.

記憶部31は、位置情報記憶部31Aと、第一高さデータ記憶部31Bと、第二高さデータ記憶部31Cと、閾値記憶部31Dと、マップ記憶部31Eと、を有する。 The memory unit 31 has a position information memory unit 31A, a first height data memory unit 31B, a second height data memory unit 31C, a threshold memory unit 31D, and a map memory unit 31E.

測位情報取得部21によって算出されたコンバイン1の三次元位置情報Pは、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ける慣性航法ユニット(不図示)の検出結果(例えばピッチ角、ロール角、ヨー角)と、に関連付けられる。そして、時間情報と慣性航法ユニットの検出結果とに関連付けられた三次元位置情報Pが、位置情報記憶部31Aに経時的に記憶される。この結果、位置情報記憶部31Aにコンバイン1の走行軌跡が記憶される。 The three-dimensional position information P of the combine harvester 1 calculated by the positioning information acquisition unit 21 is associated with time information at the time of acquisition and the detection results (e.g., pitch angle, roll angle, yaw angle) of the inertial navigation unit (not shown) at the time of acquisition. The three-dimensional position information P associated with the time information and the detection results of the inertial navigation unit is stored over time in the position information storage unit 31A. As a result, the running trajectory of the combine harvester 1 is stored in the position information storage unit 31A.

なお、取得したタイミングにおける三次元位置情報Pが、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、この位置情報の誤差が、慣性航法ユニットの検出結果に応じて補正される構成であっても良い。位置情報記憶部31Aに多数の三次元位置情報Pが記憶されている。 The three-dimensional position information P at the time of acquisition may be corrected based on the detection results of the inertial navigation unit at the time of acquisition. In other words, the position information measured by the satellite positioning module 80 contains an error due to the inclination of the combine 1, but this error in the position information may be corrected according to the detection results of the inertial navigation unit. A large number of three-dimensional position information P are stored in the position information storage unit 31A.

第一高さ取得部22によって取得された第一高さデータH1は、第一高さデータH1の取得タイミングにおける時間情報と、当該取得タイミングにおける慣性航法ユニットの検出結果と、に関連付けられる。そして、時間情報と慣性航法ユニットの検出結果とに関連付けられた第一高さデータH1が、第一高さデータ記憶部31Bに経時的に記憶される。また、第一高さデータH1の取得タイミングにおいて離間距離取得部25によって取得された離間距離L1は、当該取得タイミングにおける時間情報と関連付けられる。そして、時間情報に関連付けられた離間距離L1が、第一高さデータ記憶部31Bに経時的に記憶される。このことから、第一高さデータH1を離間距離L1と時間情報と慣性航法ユニットの検出結果とに関連付ける構成が可能である。第一高さデータ記憶部31Bに多数の第一高さデータH1及び離間距離L1が記憶されている。 The first height data H1 acquired by the first height acquisition unit 22 is associated with time information at the acquisition timing of the first height data H1 and the detection result of the inertial navigation unit at the acquisition timing. The first height data H1 associated with the time information and the detection result of the inertial navigation unit is stored over time in the first height data storage unit 31B. The separation distance L1 acquired by the separation distance acquisition unit 25 at the acquisition timing of the first height data H1 is associated with the time information at the acquisition timing. The separation distance L1 associated with the time information is stored over time in the first height data storage unit 31B. This makes it possible to configure the first height data H1 to be associated with the separation distance L1, time information, and the detection result of the inertial navigation unit. A large number of first height data H1 and separation distances L1 are stored in the first height data storage unit 31B.

このように、記憶部31は、第一高さデータH1と離間距離L1と三次元位置情報Pとを経時的に記憶する。第二高さデータ記憶部31Cと、閾値記憶部31Dと、マップ記憶部31Eと、に関しては後述する。 In this way, the memory unit 31 stores the first height data H1, the separation distance L1, and the three-dimensional position information P over time. The second height data memory unit 31C, the threshold memory unit 31D, and the map memory unit 31E will be described later.

本実施形態では、図4に示すように、任意のタイミングにおいて、検出部81が照射範囲FAとして示す光ビームを照射し、当該光ビームがコンバイン1の前方の畦畔61の上端部における照射ポイントIRで反射している。そして第一高さ取得部22は、走行装置11を基準に、照射ポイントIRにおける第一高さデータH1(i)を取得する。また、第一高さ取得部22が第一高さデータH1(i)を取得したタイミングで、離間距離取得部25が離間距離L1(i)を取得し、測位情報取得部21が三次元位置情報P(i)を取得する。 In this embodiment, as shown in FIG. 4, at any timing, the detection unit 81 emits a light beam shown as the illumination range FA, and the light beam is reflected at an illumination point IR at the upper end of the ridge 61 in front of the combine 1. The first height acquisition unit 22 then acquires first height data H1(i) at the illumination point IR based on the traveling device 11. In addition, at the timing when the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1(i), the separation distance acquisition unit 25 acquires the separation distance L1(i), and the positioning information acquisition unit 21 acquires three-dimensional position information P(i).

ここで、「i」とは、第一高さ取得部22が第一高さデータH1を取得したタイミング、及び、測位情報取得部21が三次元位置情報Pを取得したタイミングを意味し、後述の「時系列カウンタi」と同じである。本実施形態では、任意の時系列カウンタiにおいて取得された第一高さデータH1を第一高さデータH1(i)と記載し、任意の時系列カウンタiにおいて取得された離間距離L1を離間距離L1(i)と記載し、任意の時系列カウンタiにおいて取得された三次元位置情報Pを三次元位置情報P(i)と記載する。なお、「i」の値が同一であると、三次元位置情報P(i)と第一高さデータH1(i)と離間距離L1(i)との夫々は、同一のタイミングに取得されたものである。 Here, "i" refers to the timing when the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1 and the timing when the positioning information acquisition unit 21 acquires the three-dimensional position information P, and is the same as "time series counter i" described below. In this embodiment, the first height data H1 acquired at any time series counter i is described as first height data H1(i), the separation distance L1 acquired at any time series counter i is described as separation distance L1(i), and the three-dimensional position information P acquired at any time series counter i is described as three-dimensional position information P(i). Note that when the value of "i" is the same, the three-dimensional position information P(i), the first height data H1(i), and the separation distance L1(i) are each acquired at the same timing.

図4及び図5に示す例では、コンバイン1の右方に、圃場外縁部6の畦畔61が存在し、コンバイン1は畦畔61に沿って圃場5の外周領域を走行している。 In the example shown in Figures 4 and 5, a ridge 61 on the outer edge 6 of the field is located to the right of the combine 1, and the combine 1 travels along the ridge 61 in the outer periphery of the field 5.

図4及び図5に示す例では、圃場5においてコンバイン1の前方の領域が、前下がりに傾斜して、三次元位置情報P(i)を取得した地点よりも低地になっている。実際にコンバイン1の前方には作物が植立しているため、検出部81の検出結果だけでは、圃場5におけるコンバイン1の前方の領域の高さを正確に取得できない場合が多い。第一高さデータH1(i)は、走行装置11の底部を基準に取得される。このため、図4及び図5に示す例では、第一高さデータH1(i)が、圃場5に対する実際の圃場外縁部6の高さと相違している。このため、本実施形態では、圃場5に対する実際の圃場外縁部6の正確な高さを算出するための処理として、図3に示すステップ#01~ステップ#09の処理が行われる。 In the example shown in FIG. 4 and FIG. 5, the area in front of the combine harvester 1 in the field 5 is inclined downward toward the front, and is lower than the point where the three-dimensional position information P(i) was acquired. Because crops are actually planted in front of the combine harvester 1, the detection result of the detection unit 81 alone often does not allow accurate acquisition of the height of the area in front of the combine harvester 1 in the field 5. The first height data H1(i) is acquired based on the bottom of the traveling device 11. Therefore, in the example shown in FIG. 4 and FIG. 5, the first height data H1(i) differs from the actual height of the field edge 6 relative to the field 5. Therefore, in this embodiment, steps #01 to #09 shown in FIG. 3 are performed as a process for calculating the accurate height of the actual field edge 6 relative to the field 5.

図3は、圃場5の外縁マップを生成するフローチャートを示している。コンバイン1が圃場5の外周領域に沿って周回走行している間、第一高さ取得部22は第一高さデータH1を経時的に取得し(ステップ#01)、離間距離取得部25は離間距離L1を経時的に取得し(ステップ#02)、測位情報取得部21は三次元位置情報Pを経時的に取得する(ステップ#03)。ステップ#01及びステップ#03は、コンバイン1が圃場5を一周するまで継続する。ステップ#04において、データ算出ユニット30は、コンバイン1が圃場5を一周したか否かを判定する。 Figure 3 shows a flowchart for generating an outer edge map of the field 5. While the combine harvester 1 is traveling around the outer periphery of the field 5, the first height acquisition unit 22 acquires first height data H1 over time (step #01), the separation distance acquisition unit 25 acquires separation distance L1 over time (step #02), and the positioning information acquisition unit 21 acquires three-dimensional position information P over time (step #03). Steps #01 and #03 continue until the combine harvester 1 has completed one revolution around the field 5. In step #04, the data calculation unit 30 determines whether the combine harvester 1 has completed one revolution around the field 5.

第一高さ取得部22によって圃場5の一周分に相当する第一高さデータH1が取得されると(ステップ#04:Yes)、第二高さ算出部32は、ステップ#05~ステップ#09の処理に基づいて、第二高さデータH2を算出する。 When the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1 corresponding to one circumference of the field 5 (step #04: Yes), the second height calculation unit 32 calculates the second height data H2 based on the processing of steps #05 to #09.

位置情報記憶部31Aに、圃場5の一周分に相当する三次元位置情報Pの配列が、時系列順にP(0),P(1),P(2)…と並んでいる。また、第一高さデータ記憶部31Bに、圃場5の一周分に相当する第一高さデータH1の配列が、時系列順にH1(0),H1(1),H1(2)…と並んでいる。加えて、第一高さデータ記憶部31Bに、圃場5の一周分に相当する離間距離L1の配列が、時系列順にL1(0),L1(1),L1(2)…と並んでいる。 In the position information storage unit 31A, an array of three-dimensional position information P corresponding to one circumference of the field 5 is arranged in chronological order as P(0), P(1), P(2).... In addition, in the first height data storage unit 31B, an array of first height data H1 corresponding to one circumference of the field 5 is arranged in chronological order as H1(0), H1(1), H1(2).... In addition, in the first height data storage unit 31B, an array of separation distances L1 corresponding to one circumference of the field 5 is arranged in chronological order as L1(0), L1(1), L1(2)....

ステップ#05では、データ算出ユニット30は時系列カウンタiをゼロに設定する。ステップ#06において第二高さ算出部32は、第一高さデータH1(i)と離間距離L1(i)と三次元位置情報P(i)とを読み出し、更に、三次元位置情報P(i)と異なる時系列カウンタiを有する三次元位置情報P(j)を読み出す。三次元位置情報P(j)は、三次元位置情報P(i)で示す位置から離間距離L1(i)だけコンバイン1の前方へ離間した地点の三次元位置情報Pである。第一高さデータH1(i)は、三次元位置情報P(i)で示す位置からコンバイン1の前方へ向けて離間距離L1(i)だけ離間した位置における圃場外縁部6の高さを示している。このことから、図5に示すように、三次元位置情報P(j)の位置は、第一高さデータH1(i)を取得した照射ポイントIRの位置の近傍である。 In step #05, the data calculation unit 30 sets the time series counter i to zero. In step #06, the second height calculation unit 32 reads out the first height data H1(i), the separation distance L1(i), and the three-dimensional position information P(i), and further reads out the three-dimensional position information P(j) having a time series counter i different from the three-dimensional position information P(i). The three-dimensional position information P(j) is the three-dimensional position information P of a point separated from the position indicated by the three-dimensional position information P(i) by the separation distance L1(i) toward the front of the combine 1. The first height data H1(i) indicates the height of the field edge portion 6 at a position separated from the position indicated by the three-dimensional position information P(i) by the separation distance L1(i) toward the front of the combine 1. Therefore, as shown in FIG. 5, the position of the three-dimensional position information P(j) is in the vicinity of the position of the irradiation point IR at which the first height data H1(i) was acquired.

ステップ#05で時系列カウンタiがゼロに設定される。この直後にステップ#06に移行すると、第二高さ算出部32は、最初に取得された第一高さデータH1(0)と、最初に取得された離間距離L1(0)と、最初に取得された三次元位置情報P(0)と、を読み出す。第一高さデータH1(0)は、三次元位置情報P(0)の位置からコンバイン1の前方へ向けて離間距離L1(0)だけ離間した位置における圃場外縁部6の高さである。そして第二高さ算出部32は、三次元位置情報P(0)の位置からコンバイン1の前方へ向けて離間距離L1(0)だけ離間した位置における三次元位置情報P(j)を読み出す。三次元位置情報P(j)は、第一高さデータH1(0)を取得した照射ポイントIRに対応する。 In step #05, the time series counter i is set to zero. Immediately after this, the process proceeds to step #06, where the second height calculation unit 32 reads out the first height data H1(0), the first distance L1(0), and the first three-dimensional position information P(0). The first height data H1(0) is the height of the field edge 6 at a position spaced by the distance L1(0) toward the front of the combine 1 from the position of the three-dimensional position information P(0). The second height calculation unit 32 then reads out the three-dimensional position information P(j) at a position spaced by the distance L1(0) toward the front of the combine 1 from the position of the three-dimensional position information P(0). The three-dimensional position information P(j) corresponds to the irradiation point IR at which the first height data H1(0) was obtained.

ステップ#06において第二高さ算出部32は、三次元位置情報P(i)の高さ成分情報Pz(i)と、三次元位置情報P(j)の高さ成分情報Pz(j)と、を算出し、高さ成分情報Pz(i)と高さ成分情報Pz(j)との差を算出する。これにより、図5に示すように、圃場5において三次元位置情報P(i)で示す位置と三次元位置情報P(j)で示す位置との高さの差が算出される。そして、第一高さデータH1(i)と高さ成分情報Pz(i)と高さ成分情報Pz(j)とに基づいて、下記の式で第二高さデータH2(i)が算出される。 In step #06, the second height calculation unit 32 calculates height component information Pz(i) of the three-dimensional position information P(i) and height component information Pz(j) of the three-dimensional position information P(j), and calculates the difference between the height component information Pz(i) and the height component information Pz(j). As a result, as shown in FIG. 5, the height difference between the position indicated by the three-dimensional position information P(i) and the position indicated by the three-dimensional position information P(j) in the field 5 is calculated. Then, based on the first height data H1(i), the height component information Pz(i), and the height component information Pz(j), the second height data H2(i) is calculated by the following formula.

H2(i)=H1(i)+{Pz(i)-Pz(j)} H2(i)=H1(i)+{Pz(i)-Pz(j)}

図5に示す例では、検出部81が機体前方に離間距離L1(i)だけ離間した照射ポイントIRを照射した(図4参照)後にコンバイン1が離間距離L1(i)だけ走行したタイミングで、測位情報取得部21が三次元位置情報P(j)を取得する。このため、図5において三次元位置情報P(j)が取得されるタイミングは、衛星測位モジュール80が、図4に示す照射ポイントIRの真横に位置するタイミングである。 In the example shown in FIG. 5, the detection unit 81 irradiates the irradiation point IR at a distance L1(i) in front of the machine body (see FIG. 4), and then the positioning information acquisition unit 21 acquires the three-dimensional position information P(j) at the timing when the combine harvester 1 travels the distance L1(i). Therefore, the timing when the three-dimensional position information P(j) is acquired in FIG. 5 is the timing when the satellite positioning module 80 is located directly to the side of the irradiation point IR shown in FIG. 4.

つまり、図4及び図5に示す例では、測位情報取得部21は、コンバイン1が離間距離L1(i)に亘って前進走行する前後において、離間距離L1(i)だけ離間した二地点における三次元位置情報P(i),P(j)の夫々を取得するように構成されている。そして第二高さ算出部32は、第一高さデータH1(i)と、当該二地点における三次元位置情報P(i),P(j)の夫々の高さ成分情報Pz(i),Pz(j)の差と、に基づいて、第二高さデータH2(i)を算出するように構成されている。 4 and 5, the positioning information acquisition unit 21 is configured to acquire three-dimensional position information P(i), P(j) at two points separated by the separation distance L1(i) before and after the combine harvester 1 travels forward over the separation distance L1(i). The second height calculation unit 32 is configured to calculate second height data H2(i) based on the difference between the first height data H1(i) and the height component information Pz(i), Pz(j) of the three-dimensional position information P(i), P(j) at the two points.

図4に示す例では、検出部81から照射された光ビームの先に検出対象物として照射ポイントIRが畦畔61の上端部分に存在する。この畦畔61における照射ポイントIRが、圃場外縁部6における『第一位置』に相当する。このときに第一高さ取得部22は第一位置に対応する第一高さデータH1を取得する。 In the example shown in FIG. 4, an irradiation point IR exists as a detection target at the top end of the ridge 61 at the tip of the light beam irradiated from the detection unit 81. This irradiation point IR on the ridge 61 corresponds to the "first position" on the field edge 6. At this time, the first height acquisition unit 22 acquires first height data H1 corresponding to the first position.

図5において、三次元位置情報P(j)の位置する地点が、当該第一位置の近傍の圃場面である『第二位置』に相当する。このときに測位情報取得部21は第二位置に対応する三次元位置情報Pを取得する。 In FIG. 5, the point where the three-dimensional position information P(j) is located corresponds to the "second position," which is a field scene in the vicinity of the first position. At this time, the positioning information acquisition unit 21 acquires the three-dimensional position information P corresponding to the second position.

つまり、本実施形態では、第二高さ算出部32は、第一位置に対応する第一高さデータH1と、第一位置の近傍の圃場面である第二位置に対応する三次元位置情報Pと、に基づいて、第二位置に対する第一位置の相対高さを、第一位置に対応する第二高さデータH2として算出するように構成されている。 In other words, in this embodiment, the second height calculation unit 32 is configured to calculate the relative height of the first position with respect to the second position as the second height data H2 corresponding to the first position based on the first height data H1 corresponding to the first position and the three-dimensional position information P corresponding to the second position, which is a field scene near the first position.

このように、第二高さ算出部32は、第一高さデータH1と三次元位置情報Pとに基づいて圃場面に対する圃場外縁部6の高さを示す第二高さデータH2を算出する。 In this way, the second height calculation unit 32 calculates the second height data H2 indicating the height of the field edge 6 relative to the field scene based on the first height data H1 and the three-dimensional position information P.

第二高さ算出部32が任意の時系列カウンタiにおける第二高さデータH2(i)を算出すると、第二高さ算出部32は第二高さデータH2(i)を第二高さデータ記憶部31Cに記憶する(ステップ#07)。 When the second height calculation unit 32 calculates the second height data H2(i) for any time series counter i, the second height calculation unit 32 stores the second height data H2(i) in the second height data storage unit 31C (step #07).

第二高さ算出部32が、任意の時系列カウンタiにおける第二高さデータH2(i)を第二高さデータ記憶部31Cに記憶すると、データ算出ユニット30は時系列カウンタiをインクリメント(ステップ#08)する。そして、時系列カウンタiが最大値に到達していなければ(ステップ#09:No)、第二高さ算出部32はステップ#06~ステップ#08の処理を繰り返す。時系列カウンタiの最大値とは、圃場5の一周分に亘って第一高さデータH1が取得された回数に相当する。つまり、時系列カウンタiが最大値に到達するまで第二高さデータH2(i)の算出が繰り返されると、圃場5の一周分に相当する第二高さデータH2が算出される。 When the second height calculation unit 32 stores the second height data H2(i) at any time series counter i in the second height data storage unit 31C, the data calculation unit 30 increments the time series counter i (step #08). Then, if the time series counter i has not reached its maximum value (step #09: No), the second height calculation unit 32 repeats the processing of steps #06 to #08. The maximum value of the time series counter i corresponds to the number of times the first height data H1 has been acquired over one circumference of the field 5. In other words, when the calculation of the second height data H2(i) is repeated until the time series counter i reaches its maximum value, the second height data H2 corresponding to one circumference of the field 5 is calculated.

このように、第二高さ算出部32は、第一高さ取得部22によって圃場5の一周分に相当する第一高さデータH1が取得されてから、第二高さデータH2を算出するように構成されている。 In this way, the second height calculation unit 32 is configured to calculate the second height data H2 after the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1 corresponding to one circumference of the field 5.

時系列カウンタiが最大値に到達し、圃場5の一周分の第二高さデータH2が算出されると(ステップ#09:Yes)、ステップ#10において、第二高さ算出部32は圃場5の一周分に相当する第二高さデータH2を報知部35へ一括送信する(ステップ#10)。そして報知部35は、表示装置4が第二高さデータH2を圃場外縁部6の高さとして表示するように、表示装置4を制御する。表示装置4は、例えば運転部12に設けられたモニターであっても良いし、オペレータや管理者等が携帯するスマートフォンやタブレットコンピュータであっても良い。つまり、第二高さ算出部32は、圃場5の一周分に相当する第二高さデータH2を表示装置4へ一括送信するように構成され、表示装置4は、第二高さデータH2を圃場外縁部6の高さとして表示するように構成されている。報知部35は、音声等を報知する構成であっても良い。 When the time series counter i reaches a maximum value and the second height data H2 for one circumference of the field 5 is calculated (step #09: Yes), in step #10, the second height calculation unit 32 transmits the second height data H2 corresponding to one circumference of the field 5 to the notification unit 35 in a lump (step #10). The notification unit 35 then controls the display device 4 so that the display device 4 displays the second height data H2 as the height of the field edge 6. The display device 4 may be, for example, a monitor provided in the driving unit 12, or may be a smartphone or tablet computer carried by an operator, manager, or the like. In other words, the second height calculation unit 32 is configured to transmit the second height data H2 corresponding to one circumference of the field 5 to the display device 4 in a lump, and the display device 4 is configured to display the second height data H2 as the height of the field edge 6. The notification unit 35 may be configured to notify by voice or the like.

ステップ#11において、マップ生成部34は高さ閾値HTを閾値記憶部31Dから読み出す。高さ閾値HTは閾値設定部33によって設定され、閾値記憶部31Dに記憶される。 In step #11, the map generation unit 34 reads the height threshold HT from the threshold storage unit 31D. The height threshold HT is set by the threshold setting unit 33 and stored in the threshold storage unit 31D.

閾値設定部33は、第二高さデータH2に関する高さ閾値HTを設定する。高さ閾値HTは、例えば、走行装置11の底部の高さや、機体フレーム9の下端部の対地高さや、収穫部15が最も上昇した状態における収穫部15の下端部の対地高さ等である。閾値記憶部31Dは、これら複数の異なる高さ閾値HTを記憶可能に構成されている。例えば閾値設定部33は、コンバイン1のオペレータが手入力で設定した値を受け付けて高さ閾値HTとして設定しても良いし、外部の管理コンピュータから通信ネットワークを介して送られてきたデータ値を受け付けて高さ閾値HTとして設定しても良い。つまり、高さ閾値HTは、コンバイン1における種々の部分の対地高さに応じて設定可能である。閾値記憶部31Dに一つ以上の高さ閾値HTが記憶され、閾値設定部33が閾値記憶部31Dから高さ閾値HTを読み出す。 The threshold setting unit 33 sets a height threshold HT for the second height data H2. The height threshold HT is, for example, the height of the bottom of the traveling device 11, the height of the lower end of the machine frame 9 from the ground, or the height of the lower end of the harvesting unit 15 from the ground when the harvesting unit 15 is in its most elevated state. The threshold memory unit 31D is configured to be able to store these multiple different height thresholds HT. For example, the threshold setting unit 33 may accept a value manually input by the operator of the combine harvester 1 and set it as the height threshold HT, or may accept a data value sent from an external management computer via a communication network and set it as the height threshold HT. In other words, the height threshold HT can be set according to the height of various parts of the combine harvester 1 from the ground. One or more height thresholds HT are stored in the threshold memory unit 31D, and the threshold setting unit 33 reads out the height threshold HT from the threshold memory unit 31D.

ステップ#12において、マップ生成部34は、時系列カウンタiごとに第二高さデータH2(i)が高さ閾値HTよりも高いか低いかを判定する。また、ステップ#13においてマップ生成部34は高さ閾値HTよりも高い第二高さデータH2の集合体に基づいて、圃場走行中のコンバイン1が越境不能な境界を示す外縁マップを生成する。外縁マップは、圃場走行中のコンバイン1が越境不能な境界を示すものである。そしてステップ#14において、生成された外縁マップが、マップ生成部34からマップ記憶部31Eへ送られ、マップ記憶部31Eに記憶される。 In step #12, the map generation unit 34 determines whether the second height data H2(i) is higher or lower than the height threshold HT for each time series counter i. In step #13, the map generation unit 34 generates an outer edge map indicating boundaries that the combine harvester 1 traveling in the field cannot cross based on a collection of second height data H2 that is higher than the height threshold HT. The outer edge map indicates boundaries that the combine harvester 1 traveling in the field cannot cross. Then, in step #14, the generated outer edge map is sent from the map generation unit 34 to the map storage unit 31E and stored in the map storage unit 31E.

閾値記憶部31Dは、複数の異なる高さ閾値HTを記憶可能に構成されている。このため、複数の異なる高さ閾値HTごとに、ステップ#11~ステップ#14の処理が行われて、複数の異なる高さ閾値HTの夫々に対応する外縁マップが生成される構成であっても良い。つまり、マップ生成部34は、複数の異なる高さ閾値HTを基準にした複数の判定処理が可能であり、マップ生成部34は、複数の判定処理ごとに外縁マップを生成する。 The threshold storage unit 31D is configured to be able to store a plurality of different height thresholds HT. Therefore, the processing of steps #11 to #14 may be performed for each of the plurality of different height thresholds HT, and an outer edge map corresponding to each of the plurality of different height thresholds HT may be generated. In other words, the map generation unit 34 is capable of multiple determination processes based on the plurality of different height thresholds HT, and the map generation unit 34 generates an outer edge map for each of the plurality of determination processes.

図6に示す例では、走行装置11の底部と、機体フレーム9の下端部と、収穫部15が最も上昇した状態における収穫部15の下端部と、の夫々で高さ閾値HTが設定される。そして、図6に示す例では、三つの高さ閾値HTの夫々を基準としてマップ生成部34による判定処理が行われ、当該判定処理ごとの外縁マップが示されている。 In the example shown in FIG. 6, height thresholds HT are set at the bottom of the traveling device 11, the lower end of the machine frame 9, and the lower end of the harvesting unit 15 when the harvesting unit 15 is in its most elevated state. In the example shown in FIG. 6, a determination process is performed by the map generation unit 34 based on each of the three height thresholds HT, and an outer edge map is shown for each determination process.

図6において、機体フレーム9の下端部を基準に生成された外縁マップの外縁線L32が、走行装置11の底部を基準に生成された外縁マップの外縁線L31よりも圃場外側に位置する。この場合、機体フレーム9の下端部の対地高さが、畦畔61(図1,図4及び図5参照)の高さよりも高いため、走行装置11が圃場5に位置する状態で、機体フレーム9が圃場5よりも外側の畦畔61にはみ出すことが可能となる。 In Figure 6, the outer edge line L32 of the outer edge map generated based on the lower end of the machine frame 9 is located outside the field more than the outer edge line L31 of the outer edge map generated based on the bottom of the traveling device 11. In this case, since the height of the lower end of the machine frame 9 above the ground is higher than the height of the ridge 61 (see Figures 1, 4, and 5), when the traveling device 11 is located in the field 5, it is possible for the machine frame 9 to extend beyond the ridge 61 outside the field 5.

また、図6において、収穫部15が最も上昇した状態における収穫部15の下端部を基準に生成された外縁マップの外縁線L33が、走行装置11の底部を基準に生成された外縁マップの外縁線L31よりも圃場外側に位置する。この場合、収穫部15を最上昇位置まで上昇させれば、走行装置11が圃場5に位置する状態で、収穫部15が圃場5よりも外側の畦畔61にはみ出すことが可能となる。 In addition, in FIG. 6, the outer edge line L33 of the outer edge map generated based on the lower end of the harvesting unit 15 when the harvesting unit 15 is in its most raised state is located outside the field more than the outer edge line L31 of the outer edge map generated based on the bottom of the traveling device 11. In this case, if the harvesting unit 15 is raised to its most raised position, the harvesting unit 15 can extend beyond the ridge 61 outside the field 5 when the traveling device 11 is located in the field 5.

コンバイン1のコントローラ20に形状記憶部23(図2参照)が備えられている。形状記憶部23にコンバイン1の主要な部位の形状情報が記憶されている。主要な部位の形状情報とは、例えば三次元座標に基づく形状であったり、主要な部位の高さ情報であったり、走行装置11に対する主要な部位のオーバーハングの長さであったりする。 The controller 20 of the combine harvester 1 is provided with a shape memory unit 23 (see FIG. 2). Shape information of the main parts of the combine harvester 1 is stored in the shape memory unit 23. The shape information of the main parts may be, for example, a shape based on three-dimensional coordinates, height information of the main parts, or the length of the overhang of the main parts relative to the traveling gear 11.

走行制御部24(図2参照)はマップ記憶部31Eから外縁マップを読み出し可能に構成されている。走行制御部24は、外縁マップと、コンバイン1の位置情報と、主要な部位の形状情報と、に基づいてコンバイン1の自動走行を制御する。また、走行制御部24は、刈取シリンダ17を制御可能に構成されている。走行制御部24が刈取シリンダ17を伸び方向に制御すると、収穫部15及び搬送部16は、一体的に、収穫部15が上昇する方向に揺動する。また、走行装置11にはモンロー機構が備えられ、走行制御部24がモンロー機構を上昇させる制御を行うと、機体フレーム9の高さが上昇する。つまり、走行制御部24は、コンバイン1の主要な部位が、その主要な部位の高さに対応する高さ閾値HTを基準として生成された外縁マップの外縁線L3を越境しないように、コンバイン1の走行を制御する。 The travel control unit 24 (see FIG. 2) is configured to be able to read the outer edge map from the map storage unit 31E. The travel control unit 24 controls the automatic travel of the combine harvester 1 based on the outer edge map, the position information of the combine harvester 1, and the shape information of the main parts. The travel control unit 24 is also configured to be able to control the harvesting cylinder 17. When the travel control unit 24 controls the harvesting cylinder 17 in the extension direction, the harvesting unit 15 and the conveying unit 16 swing together in the direction in which the harvesting unit 15 rises. In addition, the travel device 11 is equipped with a Monroe mechanism, and when the travel control unit 24 controls the Monroe mechanism to rise, the height of the machine frame 9 rises. In other words, the travel control unit 24 controls the travel of the combine harvester 1 so that the main parts of the combine harvester 1 do not cross the outer edge line L3 of the outer edge map generated based on the height threshold HT corresponding to the height of the main parts.

〔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)上述の実施形態では、データ算出ユニット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、コントローラ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。この実施形態に限定されず、例えば、データ算出ユニット30がコンバイン1における電子制御ユニットの一構成であっても良い。 (1) In the above embodiment, the data calculation 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 be able to send and receive data with the controller 20 via a communication network. This embodiment is not limited to this, and for example, the data calculation unit 30 may be one component of the electronic control unit in the combine harvester 1.

(2)上述の実施形態では、コンバイン1が圃場外縁部6に沿って圃場5を周回走行した際に三次元位置データが取得されるが、この実施形態に限定されない。例えば、コンバイン1が圃場5において180度の旋回走行を伴う往復走行を繰り返しながら、第一高さ取得部22が圃場外縁部6から第一高さデータH1を取得する構成であっても良い。つまり、第二高さ算出部32は、第一高さ取得部22によって圃場5の一周分に相当する第一高さデータH1が取得されてから、第二高さデータH2を算出するように構成されても良い。 (2) In the above embodiment, the three-dimensional position data is acquired when the combine harvester 1 travels around the field 5 along the field outer edge 6, but this is not limited to the embodiment. For example, the first height acquisition unit 22 may be configured to acquire the first height data H1 from the field outer edge 6 while the combine harvester 1 repeats a back-and-forth travel involving a 180-degree turn in the field 5. In other words, the second height calculation unit 32 may be configured to calculate the second height data H2 after the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1 corresponding to one circumference of the field 5.

(3)上述の実施形態では、第二高さ算出部32は、第一高さ取得部22によって圃場5の一周分に相当する第一高さデータH1が取得されてから、第二高さデータH2を算出するように構成されている。この実施形態に限定されず、コンバイン1が圃場外縁部6に沿って圃場5を周回走行している最中に、第二高さ算出部32は、第二高さデータH2を経時的に算出するように構成されても良い。 (3) In the above embodiment, the second height calculation unit 32 is configured to calculate the second height data H2 after the first height acquisition unit 22 acquires the first height data H1 corresponding to one circumference of the field 5. Without being limited to this embodiment, the second height calculation unit 32 may be configured to calculate the second height data H2 over time while the combine 1 is traveling around the field 5 along the field outer edge 6.

また、上述の実施形態では、第二高さ算出部32は、圃場5の一周分に相当する第二高さデータH2を表示装置4へ一括送信するように構成され、表示装置4は、第二高さデータH2を圃場外縁部6の高さとして表示するように構成されている。この実施形態に限定されず、第二高さ算出部32は、経時的に算出された第二高さデータH2を表示装置4へ逐次送信するように構成され、表示装置4は、逐次送信された第二高さデータH2を圃場外縁部6の高さとして逐次表示するように構成されても良い。 In the above embodiment, the second height calculation unit 32 is configured to transmit the second height data H2 corresponding to one circumference of the field 5 to the display device 4 in a lump, and the display device 4 is configured to display the second height data H2 as the height of the field edge 6. Without being limited to this embodiment, the second height calculation unit 32 may be configured to sequentially transmit the second height data H2 calculated over time to the display device 4, and the display device 4 may be configured to sequentially display the sequentially transmitted second height data H2 as the height of the field edge 6.

(4)上述の実施形態では、第一高さデータ記憶部31Bには圃場5の一周分の第一高さデータH1が記憶されるが、この実施形態に限定されない。一般的にコンバイン1は、最初に圃場5の外周領域において二回~三回の周回走行を行う。このため、コンバイン1が外周領域において二回~三回の周回走行を行うと、第一高さデータ記憶部31Bには、圃場外縁部6に関する第一高さデータH1が、二回~三回の周回走行の分だけ重複して記憶される構成であっても良い。 (4) In the above embodiment, the first height data storage unit 31B stores the first height data H1 for one revolution around the field 5, but this is not limited to this embodiment. Generally, the combine harvester 1 first performs two to three revolutions around the outer periphery of the field 5. Therefore, when the combine harvester 1 performs two to three revolutions around the outer periphery, the first height data storage unit 31B may be configured to store the first height data H1 relating to the field outer edge 6 in duplicate for two to three revolutions.

(5)図2に示す測位情報取得部21と第一高さ取得部22との少なくとも一方は、コントローラ20ではなくデータ算出ユニット30に設けられても良い。 (5) At least one of the positioning information acquisition unit 21 and the first height acquisition unit 22 shown in FIG. 2 may be provided in the data calculation unit 30 instead of the controller 20.

(6)測位情報取得部21と衛星測位モジュール80とが一体的に構成されても良い。 (6) The positioning information acquisition unit 21 and the satellite positioning module 80 may be configured as an integrated unit.

(7)第一高さ取得部22と検出部81とが、一体的に構成されても良い。 (7) The first height acquisition unit 22 and the detection unit 81 may be configured as an integrated unit.

(8)走行制御部24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。走行制御部24が手動走行をアシストする構成である場合、コンバイン1に例示されるコンバイン1の一部が外縁線L3を越境しそうになると、コンバイン1が自動的に停車する構成であっても良い。 (8) The driving control unit 24 may be configured to enable automatic driving or to assist manual driving. If the driving control unit 24 is configured to assist manual driving, the combine harvester 1 may be configured to automatically stop when a part of the combine harvester 1, as exemplified by the combine harvester 1, is about to cross the outer edge line L3.

(9)上述した実施形態において、測位情報取得部21は、コンバイン1が離間距離L1(i)に亘って前進走行する前後において、離間距離L1(i)だけ離間した二地点における三次元位置情報P(i),P(j)の夫々を取得するように構成されている。この実施形態に限定されず、例えば、測位情報取得部21は、コンバイン1が離間距離L1(i)に亘って後進走行する前後において、離間距離L1(i)だけ離間した二地点における三次元位置情報P(i),P(j)の夫々を取得するように構成されも良い。このとき、第一高さ取得部22は、コンバイン1が後進走行しているときの検出部81の検出結果に基づいてコンバイン1に対する圃場外縁部6の高さを示す第一高さデータH1を経時的に取得する構成であっても良い。 (9) In the above-described embodiment, the positioning information acquisition unit 21 is configured to acquire three-dimensional position information P(i), P(j) at two points separated by the separation distance L1(i) before and after the combine harvester 1 travels forward over the separation distance L1(i). Without being limited to this embodiment, for example, the positioning information acquisition unit 21 may be configured to acquire three-dimensional position information P(i), P(j) at two points separated by the separation distance L1(i) before and after the combine harvester 1 travels backward over the separation distance L1(i). In this case, the first height acquisition unit 22 may be configured to acquire first height data H1 indicating the height of the field edge portion 6 relative to the combine harvester 1 over time based on the detection result of the detection unit 81 when the combine harvester 1 travels backward.

(10)上述の実施形態では、作業車としてコンバイン1が示されているが、作業車は、例えばトウモロコシ、サトウキビ、根菜類等に応じた種々の収穫機であっても良い。また、作業車は、例えばトラクタ、田植機、施肥機、散布機、畝立機等であっても良い。 (10) In the above embodiment, a combine harvester 1 is shown as the work vehicle, but the work vehicle may be various harvesters for, for example, corn, sugarcane, root vegetables, etc. The work vehicle may also be, for example, a tractor, rice transplanter, fertilizer applicator, spreader, ridger, etc.

(11)上述の実施形態では、検出部81はコンバイン1の前方における圃場外縁部6を検出するが、この実施形態に限定されない。例えば、検出部81がコンバイン1の後部に備えられ、検出部81はコンバイン1の後方における圃場外縁部6を検出する構成であっても良い。このとき、離間距離取得部25はコンバイン1の後方への離間距離L1を取得する構成であっても良い。そして第二高さ算出部32は、第一高さデータH1と、離間距離L1だけ離間した二地点における三次元位置情報Pの夫々の高さ成分情報Pzの差と、に基づいて、第二高さデータH2を算出する構成であっても良い。 (11) In the above embodiment, the detection unit 81 detects the field edge 6 in front of the combine 1, but is not limited to this embodiment. For example, the detection unit 81 may be provided at the rear of the combine 1, and the detection unit 81 may be configured to detect the field edge 6 behind the combine 1. In this case, the separation distance acquisition unit 25 may be configured to acquire the separation distance L1 to the rear of the combine 1. The second height calculation unit 32 may be configured to calculate the second height data H2 based on the difference between the first height data H1 and the respective height component information Pz of the three-dimensional position information P at two points separated by the separation distance L1.

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農作業を行う作業車の走行管理システムに適用できる。 The present invention can be applied to a driving management system for a work vehicle that performs agricultural work while traveling through a field.

1 :コンバイン
4 :表示装置
5 :圃場
6 :圃場外縁部
21 :測位情報取得部
22 :第一高さ取得部
24 :走行制御部
25 :離間距離取得部
31 :記憶部
32 :第二高さ算出部
34 :マップ生成部
80 :衛星測位モジュール
81 :検出部
H1 :第一高さデータ
H2 :第二高さデータ
IR :照射ポイント(第一位置)
L1 :離間距離
P :三次元位置情報
Pz :高さ成分情報(高さ成分)
1: Combine 4: Display device 5: Field 6: Field edge 21: Positioning information acquisition unit 22: First height acquisition unit 24: Travel control unit 25: Distance acquisition unit 31: Memory unit 32: Second height calculation unit 34: Map generation unit 80: Satellite positioning module 81: Detection unit H1: First height data H2: Second height data IR: Irradiation point (first position)
L1: Distance P: Three-dimensional position information Pz: Height component information (height component)

Claims (10)

走行装置で圃場を走行しながら農作業を行う作業車の走行管理システムであって、
前記作業車による前記圃場における外周部分周回走行中に、前記圃場よりも外側の圃場外縁部を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて平面視における前記作業車に対する前記圃場外縁部の離間距離を取得する離間距離取得部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記圃場外縁部のうち前記作業車に対して前記離間距離だけ離間した箇所における前記作業車に対する高さを示す第一高さデータを経時的に取得する第一高さ取得部と、
衛星測位によって前記作業車の三次元位置情報を経時的に取得する測位情報取得部と、
前記第一高さデータと前記三次元位置情報とを経時的に記憶する記憶部と、
前記第一高さデータと前記三次元位置情報とに基づいて圃場面に対する前記圃場外縁部の高さを示す第二高さデータを算出する第二高さ算出部と、が備えられ
前記測位情報取得部は、前記作業車が前記離間距離に亘って走行する前後において、前記離間距離だけ離間した二地点における前記三次元位置情報の夫々を取得するように構成され、
前記第二高さ算出部は、前記二地点のうち前記作業車が前記離間距離に亘って走行する前の地点において前記第一高さ取得部によって取得された前記第一高さデータと、前記二地点における前記三次元位置情報の夫々の高さ成分の差と、に基づいて、前記第二高さデータを算出するように構成されている走行管理システム。
A travel management system for a work vehicle that performs agricultural work while traveling in a field using a traveling device,
a detection unit that detects an outer edge of the field that is outside the field while the work vehicle is traveling around the outer periphery of the field ;
a distance acquisition unit that acquires a distance between the work vehicle and the field edge in a plan view based on a detection result of the detection unit;
a first height acquisition unit that acquires, over time, first height data indicating a height of a portion of the field edge that is separated from the work vehicle by the separation distance based on a detection result of the detection unit; and
a positioning information acquisition unit that acquires three-dimensional position information of the work vehicle over time by satellite positioning;
a storage unit that stores the first height data and the three-dimensional position information over time;
A second height calculation unit is provided which calculates second height data indicating a height of the field edge relative to the field scene based on the first height data and the three-dimensional position information ,
the positioning information acquisition unit is configured to acquire the three-dimensional position information at two points separated by the separation distance before and after the work vehicle travels across the separation distance,
The second height calculation unit is a driving management system configured to calculate the second height data based on the first height data acquired by the first height acquisition unit at one of the two points before the work vehicle travels the separation distance, and the difference between the respective height components of the three-dimensional position information at the two points.
前記検出部は、横方向に沿って光ビームを走査することによって測距データを二次元座標で取得する光学式測距装置であって、
前記第一高さ取得部は、前記作業車が走行しているときの前記測距データに基づいて前記第一高さデータを経時的に取得するように構成されている請求項1に記載の走行管理システム。
the detection unit is an optical distance measuring device that acquires distance measurement data in two-dimensional coordinates by scanning a light beam along a lateral direction,
The driving management system according to claim 1 , wherein the first height acquisition unit is configured to acquire the first height data over time based on the distance measurement data while the work vehicle is traveling.
前記第一高さ取得部は、前記走行装置の底部を基準に前記第一高さデータを取得するように構成されている請求項1または2に記載の走行管理システム。 The driving management system according to claim 1 or 2, wherein the first height acquisition unit is configured to acquire the first height data based on the bottom of the driving device. 前記第二高さ算出部は、前記圃場外縁部における第一位置に対応する前記第一高さデータと、前記第一位置の近傍の前記圃場面である第二位置に対応する前記三次元位置情報と、に基づいて、前記第二位置に対する前記第一位置の相対高さを、前記第一位置に対応する前記第二高さデータとして算出するように構成されている請求項1からのいずれか一項に記載の走行管理システム。 A driving management system as described in any one of claims 1 to 3, wherein the second height calculation unit is configured to calculate a relative height of the first position with respect to the second position as the second height data corresponding to the first position based on the first height data corresponding to a first position at the outer edge of the field and the three -dimensional position information corresponding to a second position which is the field scene in the vicinity of the first position. 前記第二高さ算出部は、前記第一高さ取得部によって前記圃場の一周分に相当する前記第一高さデータが取得されてから、前記第二高さデータを算出するように構成されている請求項1からのいずれか一項に記載の走行管理システム。 5. A driving management system according to any one of claims 1 to 4, wherein the second height calculation unit is configured to calculate the second height data after the first height acquisition unit acquires the first height data corresponding to one circumference of the field . 前記圃場外縁部の高さを表示する表示装置が備えられ、
前記第二高さ算出部は、前記圃場の一周分に相当する前記第二高さデータを前記表示装置へ一括送信するように構成され、
前記表示装置は、前記第二高さデータを前記圃場外縁部の高さとして表示するように構成されている請求項に記載の走行管理システム。
A display device is provided that displays the height of the field edge,
The second height calculation unit is configured to transmit the second height data corresponding to one circumference of the field to the display device in a batch,
The travel management system according to claim 5 , wherein the display device is configured to display the second height data as a height of an outer edge of the field.
前記第二高さ算出部は、前記第二高さデータを経時的に算出するように構成されている請求項1からのいずれか一項に記載の走行管理システム。 The driving management system according to claim 1 , wherein the second height calculation unit is configured to calculate the second height data over time. 前記圃場外縁部の高さを表示する表示装置が備えられ、
前記第二高さ算出部は、経時的に算出された前記第二高さデータを前記表示装置へ逐次送信するように構成され、
前記表示装置は、逐次送信された前記第二高さデータを前記圃場外縁部の高さとして逐次表示するように構成されている請求項に記載の走行管理システム。
A display device is provided that displays the height of the field edge,
The second height calculation unit is configured to sequentially transmit the second height data calculated over time to the display device,
The travel management system according to claim 7 , wherein the display device is configured to sequentially display the sequentially transmitted second height data as the height of the outer edge of the field.
前記第二高さデータの集合体に基づいて、圃場走行中の前記作業車が越境不能な境界を示す外縁マップを生成するマップ生成部が備えられている請求項1からのいずれか一項に記載の走行管理システム。 A travel management system as described in any one of claims 1 to 8 , further comprising a map generation unit that generates an outer edge map indicating boundaries that the work vehicle cannot cross while traveling in a field, based on the collection of second height data. 前記外縁マップに基づいて、前記作業車の自動走行を制御する走行制御部が備えられている請求項に記載の走行管理システム。 The driving management system according to claim 9 , further comprising a driving control unit that controls automatic driving of the work vehicle based on the outer boundary map.
JP2021214419A 2021-12-28 Driving Management System Active JP7630421B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021214419A JP7630421B2 (en) 2021-12-28 Driving Management System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021214419A JP7630421B2 (en) 2021-12-28 Driving Management System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023097980A JP2023097980A (en) 2023-07-10
JP7630421B2 true JP7630421B2 (en) 2025-02-17

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086668A (en) 2014-10-30 2016-05-23 井関農機株式会社 combine
JP2019208413A (en) 2018-06-01 2019-12-12 井関農機株式会社 Mobile agricultural machine
JP2020095566A (en) 2018-12-14 2020-06-18 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Travel route generation device
JP2020099240A (en) 2018-12-21 2020-07-02 株式会社クボタ Field work vehicle and field map data generation system
JP2020103141A (en) 2018-12-27 2020-07-09 井関農機株式会社 Travel route setting method of combine-harvester

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086668A (en) 2014-10-30 2016-05-23 井関農機株式会社 combine
JP2019208413A (en) 2018-06-01 2019-12-12 井関農機株式会社 Mobile agricultural machine
JP2020095566A (en) 2018-12-14 2020-06-18 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Travel route generation device
JP2020099240A (en) 2018-12-21 2020-07-02 株式会社クボタ Field work vehicle and field map data generation system
JP2020103141A (en) 2018-12-27 2020-07-09 井関農機株式会社 Travel route setting method of combine-harvester

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9301446B2 (en) Arrangement and method for the anticipatory assessment of plants to be gathered with a harvesting machine
WO2018235942A1 (en) Combine, method for creating agricultural field farming map, program for creating agricultural field farming map, and recording medium having program for creating agricultural field farming map recorded thereon
EA017165B1 (en) Method and device for steering a second agricultural machine, which can be steered to drive over a field parallel to a first agricultural machine
WO2020218464A1 (en) Harvester, obstacle determination program, recording medium on which obstacle determination program is recorded, obstacle determination method, agricultural work machine, control program, recording medium on which control program is recorded, and control method
JP7630421B2 (en) Driving Management System
JP7527838B2 (en) Agricultural machinery
JP7482838B2 (en) Work Support System
JP2024091691A (en) Farm Work Vehicle
JP7546470B2 (en) Agricultural machinery
WO2022123889A1 (en) Work vehicle, object state detection system, object state detection method, object state detection program, and recording medium in which object state detection program is recorded
JP2023097980A (en) Traveling management system
JP7630377B2 (en) Work Support System
JP6919678B2 (en) Work route creation system and combine
KR20220025701A (en) Agricultural equipment, automatic driving system, program, recording medium recording the program, and method
JP7558119B2 (en) Work Support System
JP2023101240A (en) cruise control system
JP2024084935A (en) Work vehicle and automatic driving control system for work vehicle
JP2023005113A (en) Work support system
JP2021185842A (en) Travelling route management system
JP2024076610A (en) Work vehicle
JP7423443B2 (en) harvester
WO2022181074A1 (en) Harvester
JP2024084486A (en) Work vehicle
JP2023097981A (en) system
JP2020202761A (en) Harvester