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公開番号2024092270
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-08
出願番号2022208083
出願日2022-12-26
発明の名称作業車両
出願人株式会社クボタ
代理人弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
主分類A01D 33/14 20060101AFI20240701BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】圃場から作物を取り出す際、作物の損傷を抑える。
【解決手段】作業車両10は、圃場7の地面7aから一部が露出して圃場7に埋まる作物を収穫する。作業車両10は、車両本体11と、圃場7に埋まる作物を取り出す作業機12を車両本体11に連結する連結部と、作業機12の高さを変更するアクチュエータ30と、前記作物が露出する地面7aの画像情報を取得する検出装置45と、前記画像情報から生成された情報であって前記作物の土に埋まる部分を含む形状に関する形状情報に基づいて、アクチュエータ30を制御する動作制御部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圃場の地面から一部が露出して前記圃場に埋まる作物を収穫するための作業車両であって、
車両本体と、
前記圃場に埋まる作物を取り出す作業機を前記車両本体に連結する連結部と、
前記作業機の高さを変更するアクチュエータと、
前記作物が露出する前記地面の画像情報を取得する検出装置と、
前記画像情報から生成された情報であって前記作物の土に埋まる部分を含む形状に関する形状情報に基づいて、前記アクチュエータを制御する動作制御部と、
を有する、作業車両。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記画像情報から前記形状情報を生成する処理部を、有する、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
外部装置と通信する通信装置を有し、
前記通信装置は、前記画像情報を前記外部装置へ送信し、
前記通信装置は、前記外部装置によって前記画像情報から生成された前記形状情報を受信する、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項４】
前記処理部は、
前記画像情報から前記作物の露出部分の形状に関する第一形状情報を取得する画像処理と、
前記第一形状情報から前記作物の埋まる部分の形状に関する第二形状情報を取得する推定処理と、
を実行可能であり、
前記動作制御部は、前記第二形状情報に基づいて前記アクチュエータを制御する、
請求項２に記載の作業車両。
【請求項５】
前記処理部は、
前記画像処理として、前記画像情報について前記作物と前記地面とに分割するセグメンテーション処理を行い、前記第一形状情報を取得する、
請求項４に記載の作業車両。
【請求項６】
前記処理部は、
前記推定処理として、予め記憶されているテンプレート情報と前記第一形状情報とを比較するテンプレートマッチング処理を行い、前記第二形状情報を取得する、
請求項４又は請求項５に記載の作業車両。
【請求項７】
前記検出装置は、
前記作物の露出部分を含む範囲を撮影対象とするカメラを有し、
前記カメラの撮影画像に基づいて前記画像情報として二次元画像の情報を取得する、
請求項６記載の作業車両。
【請求項８】
前記動作制御部は、前記アクチュエータを制御して、前記画像情報に含まれる作物である対象作物を取り出すタイミングに合わせて、前記対象作物に応じた高さに前記作業機を位置させる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業車両。
【請求項９】
前記処理部は、車両走行方向に並ぶ複数の前記作物のうち、前記車両走行方向の上流側の前記作物についての前記形状情報を取得し、
前記動作制御部は、前記車両走行方向に並ぶ複数の前記作物を前記作業機が取り出す間、前記形状情報に応じた高さに前記作業機を維持する、
請求項２に記載の作業装置。
【請求項１０】
前記処理部は、車両走行方向に並ぶ複数の前記作物について複数の前記形状情報を取得し、複数の前記形状情報の統計値を求め、
前記動作制御部は、前記アクチュエータを制御して、前記統計値に応じた高さに前記作業機を位置させる、
請求項２に記載の作業車両。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、圃場の作物を収穫する作業車両が開示されている。その作業車両は、トラクタであり、トラクタは作業機を牽引する。作業機は、玉ねぎ用の堀取機である。作業機は、地中に入るブレード（収穫部材）を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８５８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ブレードは、板状であり、圃場の畝から作物を堀り取る際に、作物の根を切断することが可能である。ブレードの地中深さは、作物よりも少し深い位置に設定される。作物の場合、生育度合いにより個体差が生じ、大きさが異なる。このため、ブレードが一定の深さで地中を進行すると、ブレードが作物の下部を切断してしまう可能性がある。なお、このような作物の損傷は、玉ねぎを畝から掘り起こして収穫する作業機（堀取機）以外でも生じ、作物を畝から抜き取る作業機においても生じる場合がある。
【０００５】
そこで、本開示では、圃場から作物を取り出す際、作物の損傷を抑えることが可能となる作業車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の作業車両は、圃場の地面から一部が露出して前記圃場に埋まる作物を収穫するための作業車両であって、車両本体と、前記圃場に埋まる作物を取り出す作業機を前記車両本体に連結する連結部と、前記作業機の高さを変更するアクチュエータと、前記作物が露出する前記地面の画像情報を取得する検出装置と、前記画像情報から、前記作物の土に埋まる部分を含む形状に関する形状情報を取得する処理部と、前記形状情報に基づいて前記アクチュエータを制御する動作制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の作業車両によれば、圃場から作物を取り出す際、作物の損傷を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、作業車両の実施の一形態を示す側面図である。
図２は、作業機、連結機構、及び、アクチュエータの側面図である。
図３は、作業機の内部構成を示す概略図である。
図４は、作業機を上から見た場合の概略図である。
図５は、作業車両のシステム構成を示すブロック図である。
図６は、二次元画像の情報から再現される二次元画像の例を示す説明図である。
図７は、第一形状情報のイメージ図である。
図８は、第二形状情報のイメージ図である。
図９は、テンプレートマッチング処理のイメージ図である。
図１０は、動作の例（１）の場合の、作業機のブレードの動作を示す説明図である。
図１１は、動作の例（２）の場合の、作業機のブレードの動作を示す説明図である。
図１２は、動作の例（３）の説明図である。
図１３は、動作の例（１）の変形例を説明する図である。
図１４は、動作の例（２）の変形例を説明する図である。
図１５は、図３に示す作業機の変形例を示す図である。
図１６は、別の形態の作業車両の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜本開示の実施形態の概要＞
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）本実施形態の作業車両は、圃場の地面から一部が露出して前記圃場に埋まる作物を収穫するための作業車両であって、車両本体と、前記圃場に埋まる作物を取り出す作業機を前記車両本体に連結する連結部と、前記作業機の高さを変更するアクチュエータと、前記作物が露出する前記地面の画像情報を取得する検出装置と、前記画像情報から生成された情報であって前記作物の土に埋まる部分を含む形状に関する形状情報に基づいて、前記アクチュエータを制御する動作制御部と、を有する。
【００１０】
圃場に埋まって育つ作物に関して、地面から露出している部分の形状が判れば、埋まる部分の形状（深さ）の推定が可能であるという点に、本発明の発明者は着目し、本発明に至った。
前記作業車両によれば、作物のうちの土に埋まる部分を考慮して、作業機の高さがアクチュエータにより調整される。作業機は、作物の形状に応じて圃場から作物を取り出すことで、作物の損傷を抑えることが可能となる。
なお、作物の形状には、作物の輪郭形状の他に、作物の上下方向の長さ等の大きさを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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