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JP7716089B2 - Agricultural machinery, agricultural machinery system, agricultural machinery connection method and program - Google Patents

Agricultural machinery, agricultural machinery system, agricultural machinery connection method and program

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JP7716089B2
JP7716089B2 JP2021175638A JP2021175638A JP7716089B2 JP 7716089 B2 JP7716089 B2 JP 7716089B2 JP 2021175638 A JP2021175638 A JP 2021175638A JP 2021175638 A JP2021175638 A JP 2021175638A JP 7716089 B2 JP7716089 B2 JP 7716089B2
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Japan
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target
location
orientation
agricultural machine
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ヴァン ナン ヌウエン
伸夫 高地
献一 徳田
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National Agriculture and Food Research Organization
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Description

本発明は、農機を連結する技術に関する。 The present invention relates to technology for connecting agricultural machinery.

トラクタに牽引され、あるいはトラクタに装着されて各種の作業を行う作業機が知られている。作業機は、多くの種類がある。一例として、施肥、耕耘、農薬散布、種まき等を行う作業機が挙げられる。 Working machines that are towed by or attached to tractors to perform various tasks are known. There are many types of working machines. Examples include machines that perform tasks such as fertilizing, tilling, spraying pesticides, and sowing seeds.

農作業の内容に応じて、作業機が選択される。この際、トラクタと作業機の連結作業が必要となる。この連結作業は煩雑であり、またその作業時における事故の発生が懸念される。この問題に対応する技術として、特許文献1の技術や非特許文献1の技術が公知である。 The appropriate implement is selected depending on the type of agricultural work being performed. This requires connecting the tractor and implement. This connection process is complicated, and there are concerns about accidents occurring during the process. Known technologies for addressing this issue include those described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1.

特許文献1には、トラクタと作業機の連結をより簡便にする連結部材について記載されている。非特許文献1には、カメラとターゲットを利用してトラクタを作業機に自動連結する技術が開示されている。 Patent document 1 describes a connecting member that makes it easier to connect a tractor and a work implement. Non-patent document 1 discloses technology that uses a camera and a target to automatically connect a tractor to a work implement.

KR102062994号公報KR102062994 publication

Ben Burgess, John Deere AutoConnect [online],2014年11月28日,(2021年10月13日検索),インターネット, <URL:http://tokkyo.shinsakijun.com/information/newtech.html>Ben Burgess, John Deere AutoConnect [online], November 28, 2014, (Retrieved October 13, 2021), Internet, <URL: http://tokkyo.shinsakijun.com/information/newtech.html>

トラクタに計測機器を搭載し、トラクタと作業機の位置関係や姿勢の関係を計測し、この計測結果に基づきトラクタを自動運転させ、トラクタと作業機を連結させる方法が考えられる。ここで、実用性を考えると、高価な計測機器の利用は得策でない。 One possible method would be to install measuring equipment on the tractor, measure the relative positions and postures of the tractor and implement, and then operate the tractor automatically based on these measurement results, connecting the tractor and implement. However, from a practical standpoint, using expensive measuring equipment would not be advisable.

このような背景において、本発明は、トラクタに代表される移動体と対象物の連結に際する位置合わせを低コストで可能とする技術の提供を目的とする。 Against this background, the present invention aims to provide technology that enables low-cost alignment when connecting a moving body, such as a tractor, to an object.

本発明は、自走可能な移動体によって連結される農機であって、前記移動体との連結機構と、前記移動体に連結された状態において前記移動体に面する位置に配置された第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットとを備え、前記第1の種類の標定用ターゲットは相対的に遠距離からの標定用であり、前記第2の種類の標定用ターゲットは相対的に近距離からの標定用であり、前記第1の種類の標定用ターゲットは、左右に分かれて2つが配置され、前記2つの第1の種類の標定用ターゲットの間の位置に前記第2の種類の標定用ターゲットが配置されている農機である。 The present invention relates to an agricultural machine connected to a self-propelled mobile body, which includes a connection mechanism for connecting to the mobile body, and a first type of location target and a second type of location target positioned facing the mobile body when connected to the mobile body, with the first type of location target being for location from a relatively long distance and the second type of location target being for location from a relatively short distance, with the first type of location targets being arranged in pairs, one on the left and one on the right, and the second type of location target being positioned between the two first type location targets.

本発明において、前記第1の種類の標定用ターゲットおよび前記第2の種類の標定用ターゲットは複数の標定点を有し、前記第1の種類の標定用ターゲットの標定点を構成する表示は、前記第2の種類の標定用ターゲットの標定点を構成する表示よりも大きく、前記第2の種類の標定用ターゲットの標定点の数は、前記第1の種類の標定用ターゲットの標定点の数よりも多い態様が挙げられる。本発明において、前記第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットの一方または両方は、識別面が俯角の方向を向いている態様が挙げられる。 In one embodiment of the present invention, the first type of orientation target and the second type of orientation target have a plurality of orientation points, the markings constituting the orientation points of the first type of orientation target are larger than the markings constituting the orientation points of the second type of orientation target, and the number of orientation points of the second type of orientation target is greater than the number of orientation points of the first type of orientation target. In one embodiment of the present invention, the identification surface of one or both of the first type of orientation target and the second type of orientation target faces in the direction of the depression angle.

本発明は、上述した農機と、カメラを備え、前記農機と連結可能であり、自走可能な移動体とを含んだ農機システムであって、前記カメラは、前記第2の種類の標定用ターゲットを正面から撮影し、前記カメラの撮影画面の中心に前記第2の種類の標定用ターゲットを捉え、前記第2の種類の標定用ターゲットを識別可能な状態において、前記第1の種類の標定用ターゲットが撮影範囲から外れる視野に設定されている農機システムである。 The present invention is an agricultural machinery system including the above-mentioned agricultural machinery and a self-propelled mobile body that is equipped with a camera and can be connected to the agricultural machinery, wherein the camera photographs the second type of location target from the front, captures the second type of location target in the center of the camera's shooting screen, and is set in a field of view that is outside the shooting range while the second type of location target can be identified.

また、本発明は、自走可能な移動体を農機に連結させる農機連結方法であって、前記移動体は、前記農機を撮影するカメラを備え、前記農機は、前記移動体との連結機構、第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットを備え、前記第1の種類の標定用ターゲットは相対的に遠距離からの標定用であり、前記第2の種類の標定用ターゲットは相対的に近距離からの標定用であり、前記第1の種類の標定用ターゲットは、左右に分かれて2つが配置され、前記2つの第1の種類の標定用ターゲットの間の位置に前記第2の種類の標定用ターゲットは配置され、前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識ができない距離において、前記カメラにより前記第1の種類の標定用ターゲットを画像認識することで前記農機に対する前記移動体の位置と向きが検出され、前記農機に対する前記移動体の位置と向きに基づき、前記移動体が前記農機に近づくための経路が設定され、前記設定された経路に従って前記移動体を前記農機に移動させ、前記移動により、前記移動体が前記農機に近づいた段階で前記第1の種類の標定用ターゲットが前記カメラの撮影範囲から外れ、且つ、前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識が可能となり、その後に前記第2の種類の標定用ターゲットにより前記移動体と前記農機の間の距離の計測が行われ、前記移動体と前記農機との前記距離を調整することで、前記移動体を前記農機に連結させる農機連結方法である。 The present invention also provides a method for connecting a self-propelled mobile body to an agricultural machine, wherein the mobile body is equipped with a camera for photographing the mobile body, and the agricultural machine is equipped with a coupling mechanism for connecting to the mobile body, a first type of location target, and a second type of location target, the first type of location target is for location from a relatively long distance, and the second type of location target is for location from a relatively short distance, the first type of location target is arranged in two, one on the left and one on the right, and the second type of location target is arranged between the two first type location targets, and the camera captures the first type of location target at a distance where the camera cannot recognize the image of the second type of location target. The position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine are detected by image recognition of the orientation targets, a route for the moving body to approach the agricultural machine is set based on the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine, the moving body is moved to the agricultural machine according to the set route, and as the moving body approaches the agricultural machine through this movement, the first type of orientation target moves out of the camera's shooting range and the camera becomes able to image recognize the second type of orientation target, the distance between the moving body and the agricultural machine is then measured using the second type of orientation target, and the distance between the moving body and the agricultural machine is adjusted, thereby connecting the moving body to the agricultural machine.

上記農機連結方法の発明において、前記設定された前記経路に沿った前記移動体の移動制御が行われ、前記移動制御の過程において、前記第1の種類の標定用ターゲットおよび/または第2の種類の標定用ターゲットを用いた前記カメラの標定を行い、前記標定に基づいて前記移動体の実際の移動経路を算出し、前記設定された前記経路と前記実際の移動経路とを比較し、前記比較の結果に基づき前記移動経路の再度の設定を行う態様が挙げられる。 In the above-mentioned agricultural machinery connection method invention, the movement of the moving body is controlled along the set path, and during the movement control process, the camera is positioned using the first type of positioning target and/or the second type of positioning target, the actual movement path of the moving body is calculated based on the positioning, the set path and the actual movement path are compared, and the movement path is re-set based on the results of the comparison.

また、上記農機連結方法の発明において、前記移動体と前記農機との間の距離が相対的に遠い第1の段階と、前記移動体と前記農機との間の距離が相対的に近い第2の段階とがあり、前記第1の段階において、前記第1の種類の標定用ターゲットを用いた前記カメラの標定が行われ、前記第2の段階において、前記第2の種類の標定用ターゲットを用いた前記カメラの標定が行われ、前記第1の段階における前記標定よりも前記第2の段階における前記標定の方が標定点の数が多く標定の精度が高い態様が挙げられる。 Furthermore, in the above-mentioned agricultural machine connection method invention, there is a first stage in which the distance between the moving body and the agricultural machine is relatively long, and a second stage in which the distance between the moving body and the agricultural machine is relatively short, and in the first stage, the camera is aligned using the first type of alignment target, and in the second stage, the camera is aligned using the second type of alignment target, and the alignment in the second stage has a larger number of alignment points and is more accurate than the alignment in the first stage.

また本発明は、自走可能な移動体を農機に連結させる制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記移動体は、前記農機を撮影するカメラを備え、前記農機は、前記移動体との接続機構、第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットを備え、前記第1の種類の標定用ターゲットは相対的に遠距離からの標定用であり、前記第2の種類の標定用ターゲットは相対的に近距離からの標定用であり、前記第1の種類の標定用ターゲットは、左右に分かれて2つが配置され、前記2つの第1の種類の標定用ターゲットの間の位置に前記第2の種類の標定用ターゲットは配置され、コンピュータに前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識ができない距離において、前記カメラにより前記第1の種類の標定用ターゲットを画像認識することで前記農機に対する前記移動体の位置と向きの検出と、前記農機に対する前記移動体の位置と向きに基づき、前記移動体が前記農機に近づくための経路の設定と、前記設定された経路に従った前記移動体の前記農機への移動制御と、前記移動制御により、前記移動体が前記農機に近づいた段階で前記第1の種類の標定用ターゲットが前記カメラの撮影範囲から外れ、且つ、前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識が可能となり、その後における前記第2の種類の標定用ターゲットによる前記移動体と前記農機の間の距離の計測と、前記移動体と前記農機との前記距離を調整することによる前記移動体の前記農機への連結とを実行させるプログラムである。 The present invention also relates to a program for causing a computer to execute control for connecting a self-propelled mobile body to agricultural machinery, wherein the mobile body is equipped with a camera for photographing the agricultural machinery, and the agricultural machinery is equipped with a connection mechanism for connecting to the mobile body, a first type of location target, and a second type of location target, wherein the first type of location target is for location from a relatively long distance, and the second type of location target is for location from a relatively short distance, and the first type of location target is arranged in two, one on the left and one on the right, and the second type of location target is arranged between the two first type location targets, and the computer is able to recognize the image of the second type of location target using the camera at a distance where the camera cannot recognize the image of the second type of location target. The program detects the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine by image recognition of the first type of location target, sets a route for the moving body to approach the agricultural machine based on the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine, and controls the movement of the moving body toward the agricultural machine according to the set route. As a result of the movement control, the first type of location target moves out of the camera's shooting range when the moving body approaches the agricultural machine, enabling the camera to recognize images of the second type of location target, and then measures the distance between the moving body and the agricultural machine using the second type of location target, and connects the moving body to the agricultural machine by adjusting the distance between the moving body and the agricultural machine.

本発明によれば、移動体と対象物の位置合わせを低コストで可能とする技術が得られる。 The present invention provides technology that enables low-cost alignment of a moving object with an object.

全体概要図である。This is an overall schematic diagram. トラクタ側ヒッチフレームの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the tractor-side hitch frame. 3点リンクヒッチの原理図である。This is a diagram illustrating the principle of a three-point link hitch. 作業機側ヒッチフレームの斜視図である。FIG. 標定の原理図である。This is a diagram illustrating the principle of orientation. ターゲットの概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a target. 制御ブロック図である。FIG. 移動経路設定の原理図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of setting a movement path. 処理の手順の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure. 他のターゲットのバリエーションを示す図である。10A and 10B show other target variations.

1.概要
図1には、実施形態の概要が示されている。図1には、トラクタ100と作業機200が示されている。この例において、作業機200は、例えば施肥を行う作業機である。作業機の種類としては、施肥、耕耘、農薬散布、種まき等を行う作業機が挙げられる。また耕耘にも複数の種類があり、その用途毎に作業機が用意されている場合がある。ここでは、作業機は1台であるが、複数の作業機があり、その中の一つをトラクタに連結する場合もある。
1. Overview FIG. 1 shows an overview of an embodiment. FIG. 1 shows a tractor 100 and a work implement 200. In this example, the work implement 200 is, for example, a work implement that applies fertilizer. Types of work implements include work implements that apply fertilizer, tillage, spray pesticides, sow seeds, etc. There are also multiple types of tillage, and a work implement may be prepared for each purpose. Here, there is one work implement, but there may also be multiple work implements, one of which may be connected to the tractor.

(連結構造)
トラクタ100と作業機200は、以下に説明するヒッチフレームによって連結される。なお、作業機200が車輪を備えておらず、空中に浮く形でトラクタ100の後部に装着される形態も可能である。施肥を行う作業機にこの形態のものがある。
(Connection structure)
The tractor 100 and the implement 200 are connected by a hitch frame, which will be described below. Note that the implement 200 may not have wheels and may be attached to the rear of the tractor 100 in a floating manner. Implements of this type are used for fertilizing.

(トラクタ側ヒッチフレーム)
トラクタ100は、その後部にトラクタ側ヒッチフレーム110を備えている。作業機200は、トラクタ側ヒッチフレーム110との連結を行うための作業機側ヒッチフレーム210を備えている。
(Tractor side hitch frame)
The tractor 100 is provided at its rear with a tractor-side hitch frame 110. The work implement 200 is provided with a work implement-side hitch frame 210 for connection to the tractor-side hitch frame 110.

図2は、トラクタ側ヒッチフレーム110の斜視図(A)および(B)である。図2(A)は、トラクタ100への取り付け側を見た斜視図であり、図2(B)は、作業機側ヒッチフレーム201に面する側を見た斜視図である。 Figures 2A and 2B are perspective views of the tractor-side hitch frame 110. Figure 2A is a perspective view looking at the side attached to the tractor 100, and Figure 2B is a perspective view looking at the side facing the implement-side hitch frame 201.

以下において、左右は、後方からトラクタ100を見た場合を基準に定義している。また、トラクタ100が前進する方向を前と定義する。 In the following, left and right are defined based on the view of the tractor 100 as seen from behind. The direction in which the tractor 100 moves forward is defined as the front.

トラクタ側ヒッチフレーム110は、三角形の斜辺の部分となる逆V字型のフレーム構造116を備えている。フレーム構造116の下部には、前方に延長する右下部支持部111と左下部支持部112を備えている。右下部支持部111は、その先端に右下部支持ピン111aを備え、左下部支持部112は、その先端に右下部支持ピン112aを備えている。 The tractor-side hitch frame 110 has an inverted V-shaped frame structure 116, which forms the hypotenuse of a triangle. The lower part of the frame structure 116 has a right lower support section 111 and a left lower support section 112 that extend forward. The right lower support section 111 has a right lower support pin 111a at its tip, and the left lower support section 112 has a right lower support pin 112a at its tip.

右下部支持ピン111aはトラクタ100の後部に配置された右下部リンク141(図3参照)に連結される。図3に示すように、トラクタ100の後部には、後方に延長する右下部リンク141が設けられ、右下部リンク141の先端には、右下部ヒッチ点となるとなる支持孔141aが設けられている。この支持孔141aに、図2(A)に示す右下支持ピン111aが差し込まれ係合することで、右下部支持部111がトラクタ100側の右下部リンク141に連結される。 The right lower support pin 111a is connected to the right lower link 141 (see Figure 3) located at the rear of the tractor 100. As shown in Figure 3, the right lower link 141 extends rearward from the rear of the tractor 100, and a support hole 141a is provided at the tip of the right lower link 141, which serves as the right lower hitch point. The right lower support pin 111a shown in Figure 2(A) is inserted into and engages with this support hole 141a, connecting the right lower support part 111 to the right lower link 141 on the tractor 100 side.

同様に、トラクタ100の後部には、後方に延長する左下部リンク142が設けられ、左下部リンク142の先端には、左下部ヒッチ点となるとなる支持孔142aが設けられている。この支持孔142aに、図2(A)に示す左下支持ピン112aが差し込まれ係合することで、左下部支持部112がトラクタ100側の左下部リンク142に連結される。 Similarly, a left lower link 142 extending rearward is provided at the rear of the tractor 100, and a support hole 142a is provided at the tip of the left lower link 142, which serves as the left lower hitch point. The left lower support pin 112a shown in Figure 2(A) is inserted into and engages with this support hole 142a, connecting the left lower support part 112 to the left lower link 142 on the tractor 100 side.

上記のように、図2の右下部支持部111が図3のトラクタ100側の右下部リンク141に連結され、図2の左下部支持部112が図3のトラクタ100側の左下部リンク142に連結されることで、トラクタ100の後部にトラクタ側ヒッチフレーム110が取り付けられている。 As described above, the right lower support portion 111 in Figure 2 is connected to the right lower link 141 on the tractor 100 side in Figure 3, and the left lower support portion 112 in Figure 2 is connected to the left lower link 142 on the tractor 100 side in Figure 3, thereby attaching the tractor-side hitch frame 110 to the rear of the tractor 100.

また、図2(A)に示すように、トラクタ側ヒッチフレーム110には、上部支持部190が配置されている。上部支持部190には、長孔および数箇所の丸孔が設けられている。これらの孔の一つに、図3に示すトラクタ100側の上部支持アーム143の先端が図示しない水平ロッドを介して回転自在な状態で係合する。上部支持部190に複数の孔が設けられているのは、大きさや形式の異なるトラクタに対応するためである。トラクタの形式や大きさに応じて上部支持部190における利用される孔が選択される。 Also, as shown in Figure 2(A), an upper support portion 190 is disposed on the tractor-side hitch frame 110. The upper support portion 190 has a long hole and several round holes. The tip of the upper support arm 143 on the tractor 100 side shown in Figure 3 engages with one of these holes in a freely rotatable manner via a horizontal rod (not shown). The upper support portion 190 has multiple holes to accommodate tractors of different sizes and models. The holes to be used in the upper support portion 190 are selected depending on the model and size of the tractor.

こうして、トラクタ100の側の右下部リンク141、左下部リンク142および上部支持アーム143により、トラクタ側ヒッチフレーム110がトラクタ100の後部に取り付けられている。なお、上部支持アーム143は動力で伸縮が可能であり、この伸縮の程度を調整することで、トラクタ側ヒッチフレーム110の前後の傾きが調整される。 In this way, the tractor-side hitch frame 110 is attached to the rear of the tractor 100 by the right lower link 141, left lower link 142, and upper support arm 143 on the tractor 100 side. The upper support arm 143 is power-operated and can be extended and retracted, and by adjusting the degree of extension and retraction, the fore-and-aft tilt of the tractor-side hitch frame 110 can be adjusted.

トラクタ100の右下部リンク141は、右リフトロッド144により、左下部リンク142は、左リフトロッド145により、その先端を持ち上げることが可能とされている。ここで、右リフトロッド駆動部146が回転することで、右リフトロッド144がその軸方向の前後に動き、右下部リンク141の先端が上下する。また、左リフトロッド駆動部147が回転することで、左リフトロッド145がその軸方向で前後に動き、左下部リンク142の先端が上下する。この上下動により、トラクタ側ヒッチフレーム110がトラクタ100に対して上下に動く。 The tip of the right lower link 141 of the tractor 100 can be lifted by the right lift rod 144, and the tip of the left lower link 142 can be lifted by the left lift rod 145. Here, when the right lift rod drive unit 146 rotates, the right lift rod 144 moves back and forth in its axial direction, causing the tip of the right lower link 141 to move up and down. In addition, when the left lift rod drive unit 147 rotates, the left lift rod 145 moves back and forth in its axial direction, causing the tip of the left lower link 142 to move up and down. This up and down movement causes the tractor-side hitch frame 110 to move up and down relative to the tractor 100.

トラクタ側ヒッチフレーム110がトラクタ100に対して上下に動くと、トラクタ側ヒッチフレーム110に前後の傾きが生じる。この際、上部支持アーム143を伸縮させることで、トラクタ側ヒッチフレーム110が鉛直になるように調整される。トラクタ100におけるトラクタ側ヒッチフレーム110の位置と姿勢は予め決められ既知である。 When the tractor-side hitch frame 110 moves up and down relative to the tractor 100, the tractor-side hitch frame 110 tilts forward and backward. In this case, the upper support arm 143 is extended and retracted to adjust the tractor-side hitch frame 110 so that it is vertical. The position and posture of the tractor-side hitch frame 110 on the tractor 100 are predetermined and known.

なお、トラクタ100の後部には、PTO軸(Power take off)軸148が後方に突出している。PTO軸148は、図示しない伸縮可能な継ぎ手を介してトラクタ側ヒッチフレーム110のスプライン軸117に連結される。 A PTO (Power Take Off) shaft 148 protrudes rearward from the rear of the tractor 100. The PTO shaft 148 is connected to the spline shaft 117 of the tractor-side hitch frame 110 via an expandable joint (not shown).

スプライン軸117は、外周に軸方向に延長する歯が形成されており、軸方向の前後に駆動されて移動が可能とされている。以下、この機構について説明する。まず、トラクタ側ヒッチフレーム110には、リニアベアリング保持板170が固定されている。リニアベアリング保持板170には、リニアベアリング171が固定されている。 The spline shaft 117 has teeth extending in the axial direction formed on its outer periphery, allowing it to be driven back and forth in the axial direction and move. This mechanism will be explained below. First, a linear bearing retaining plate 170 is fixed to the tractor-side hitch frame 110. A linear bearing 171 is fixed to the linear bearing retaining plate 170.

リニアベアリング171は、すべり軸受であり、スライディングシャフト172が軸方向にスライド可能な状態で保持されている。スライディングシャフト172は、軸に直交する方向に突出したピン172aを有し、このピン172aにフォークASSY(リンク)113が係合している。フォークASSY(リンク)113は、駆動アーム115を介して電動シリンダ114により駆動され回転する。このフォークASSY(リンク)113の回転により、スライディングシャフト172が前後に移動する。 The linear bearing 171 is a sliding bearing that holds the sliding shaft 172 in a state where it can slide axially. The sliding shaft 172 has a pin 172a that protrudes perpendicular to the axis, and the fork assembly (link) 113 engages with this pin 172a. The fork assembly (link) 113 is driven to rotate by the electric cylinder 114 via the drive arm 115. The rotation of this fork assembly (link) 113 moves the sliding shaft 172 back and forth.

スライディングシャフト172の後端(作業機200の側の端部)には、スプライン軸117が回転自在な状態で軸受されている軸受保持板173が固定されている。上記のスライディングシャフト172の前後の移動に従い、軸受保持板173と共にスプライン軸111が前後(軸方向)に移動する。 A bearing holder plate 173, on which the spline shaft 117 is rotatably supported, is fixed to the rear end of the sliding shaft 172 (the end on the side of the work machine 200). As the sliding shaft 172 moves back and forth, the spline shaft 111 moves back and forth (axially) together with the bearing holder plate 173.

トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の結合後、電動シリンダ114を動作させ、スライディングシャフト172を後方(作業機側)にスライドさせる。これにより、スプライン軸117を保持した軸受保持板173が後方(作業機200の方向)に動き、スプライン軸117が作業機200の側のスプラインスリーブ構造のスプラインスリーブ軸212(図4参照)に結合する。こうして、トラクタ100のPTO軸148と作業機200の図示しないPIC軸の連結が行われる。PIC軸は、パワー・インプット・コネクト軸と呼ばれるトラクタ100からの駆動力を受け取る作業機の側の軸である。 After connecting the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210, the electric cylinder 114 is operated to slide the sliding shaft 172 rearward (toward the implement). This causes the bearing retaining plate 173 holding the spline shaft 117 to move rearward (toward the implement 200), and the spline shaft 117 connects with the spline sleeve shaft 212 (see Figure 4) of the spline sleeve structure on the implement 200 side. In this way, the PTO shaft 148 of the tractor 100 is connected to the PIC shaft (not shown) of the implement 200. The PIC shaft is called the power input connect shaft and is the shaft on the implement side that receives driving force from the tractor 100.

また、トラクタ側ヒッチフレーム110は、電動シリンダ118によって駆動されるフック119を備えている。電動シリンダ118によりフック119を回転させることで、図4の作業機側ヒッチフレーム210に設けられた開口218にフック119が引っ掛かる。これにより、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の結合状態のロックが行われる。 The tractor-side hitch frame 110 also has a hook 119 driven by an electric cylinder 118. By rotating the hook 119 using the electric cylinder 118, the hook 119 catches in an opening 218 provided in the work implement-side hitch frame 210 shown in Figure 4. This locks the tractor-side hitch frame 110 and work implement-side hitch frame 210 in a connected state.

トラクタ側ヒッチフレーム110の上部には、コネクタ160が配置されている。コネクタ160は、作業機側ヒッチフレーム210の受け側コネクタに結合する。コネクタ160により、トラクタ100と作業機200の間における油圧系と各種電気配線の接続が行われる。 A connector 160 is located on the top of the tractor-side hitch frame 110. The connector 160 connects to the receiving connector on the work implement-side hitch frame 210. The connector 160 connects the hydraulic system and various electrical wiring between the tractor 100 and work implement 200.

符号161,162は、コネクタ160とトラクタ100を結ぶ油圧伝送のパイプである。符号163は、コネクタ160とトラクタ100を結ぶ電気配線のケーブルである。 Reference numerals 161 and 162 denote hydraulic transmission pipes connecting the connector 160 and the tractor 100. Reference numeral 163 denotes an electrical wiring cable connecting the connector 160 and the tractor 100.

(作業機側ヒッチフレーム)
次に、トラクタ側ヒッチフレーム110と結合する作業機側ヒッチフレーム210について説明する。図4(A)は、作業機側ヒッチフレーム210のトラクタ100に対向する側を見た斜視図である。図4(B)は、作業機200の側を見た斜視図である。
(Hitch frame on work equipment side)
Next, we will explain the work implement hitch frame 210 that is connected to the tractor hitch frame 110. Figure 4(A) is a perspective view of the work implement hitch frame 210, looking at the side facing the tractor 100. Figure 4(B) is a perspective view of the work implement 200 side.

作業機側ヒッチフレーム210は、三角形のフレーム構造211を有している。この三角形のフレーム構造211は、内側に窪んだコの字形状を有し、その内側にトラクタ側ヒッチフレーム110のフレーム構造116が下方から嵌り込む構造を有している。 The work implement hitch frame 210 has a triangular frame structure 211. This triangular frame structure 211 has a recessed U-shape, and the frame structure 116 of the tractor hitch frame 110 fits into the inside of this structure from below.

フレーム構造116とフレーム構造211の水平方向における位置を合わせ、フレーム構造211を上方に位置させ、フレーム構造116を下方に位置させた状態において、トラクタ側ヒッチフレーム110を上方に移動させることで、トラクタ側ヒッチフレーム110のフレーム構造116が下方から作業機側ヒッチフレーム210のフレーム構造211の内側に嵌り、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210が結合する。 By aligning the horizontal positions of frame structure 116 and frame structure 211, positioning frame structure 211 upward, and frame structure 116 downward, and then moving the tractor-side hitch frame 110 upward, the frame structure 116 of the tractor-side hitch frame 110 fits from below into the inside of the frame structure 211 of the implement-side hitch frame 210, connecting the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210.

この状態で、トラクタヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210は前後に離れることができず、トラクタヒッチフレーム110が作業機側ヒッチフレーム210を下方から支える状態となる。また、この状態でトラクタ側ヒッチフレーム110のコネクタ160が作業機側ヒッチフレーム210の符号219の部分の内側に収められた受け側コネクタに結合する。 In this state, the tractor hitch frame 110 and the implement hitch frame 210 cannot separate front to back, and the tractor hitch frame 110 supports the implement hitch frame 210 from below. Also, in this state, the connector 160 of the tractor hitch frame 110 connects to the receiving connector housed inside the part marked 219 of the implement hitch frame 210.

作業機側ヒッチフレーム210の下方には、軸受け構造に軸受けされたスプラインスリープ軸212が配置されている。スプラインスリープ軸212には、トラクタ側ヒッチフレーム110のスプライン軸117が接続される。また、スプラインスリープ軸212の作業機200の側は、作業機200の側の図示しないPIC軸に接続される。 A spline sleeve shaft 212, supported by a bearing structure, is located below the work implement hitch frame 210. The spline shaft 117 of the tractor hitch frame 110 is connected to the spline sleeve shaft 212. The work implement 200 side of the spline sleeve shaft 212 is connected to a PIC shaft (not shown) on the work implement 200 side.

スプラインスリープ軸212のスプライン軸117が嵌る部分の内側の縁の部分および歯の端の部分は、テーパー加工が施されており、スプライン軸117の嵌入が生じやすいように工夫されている。同様の目的で、スプライン軸117の端部もテーパー加工が施されている。スプラインスリープ軸212へのスプライン軸117の嵌入は、スプライン軸を回転させた状態でも可能である(勿論、回転させない状態でも可能である)。 The inner edge of the spline sleeve shaft 212 where the spline shaft 117 fits and the end of the teeth are tapered to make it easier for the spline shaft 117 to fit. For the same purpose, the end of the spline shaft 117 is also tapered. The spline shaft 117 can be fitted into the spline sleeve shaft 212 even when the spline shaft is rotated (of course, it can also be fitted without rotating).

図4(B)に示すように、作業機側ヒッチフレーム210の作業機200の側には、作業機200(図1参照)に作業機側ヒッチフレーム210を固定するための上部固定部材213、下部固定部材215,215が配置されている。作業機200における作業機側ヒッチフレーム210の位置と姿勢は、予め決められ既知である。 As shown in Figure 4(B), an upper fixing member 213 and lower fixing members 215, 215 are arranged on the side of the work machine side hitch frame 210 facing the work machine 200 (see Figure 1) to secure the work machine side hitch frame 210 to the work machine 200. The position and posture of the work machine side hitch frame 210 on the work machine 200 are predetermined and known.

符号231,232は、符号219の部分の内側に配置された受け側のコネクタからの油圧を伝送するための接続口である。この接続口に作業機200の油圧ケーブル(図示せず)が接続される。符号233は、上記受け側のコネクタに接続された電気配線のコネクタである。このコネクタ233に作業機200からの配線が接続される。 Reference numerals 231 and 232 denote connection ports for transmitting hydraulic pressure from the receiving connector located inside the portion denoted by reference numeral 219. The hydraulic cable (not shown) of the work machine 200 is connected to these connection ports. Reference numeral 233 denotes a connector for electrical wiring connected to the receiving connector. Wiring from the work machine 200 is connected to this connector 233.

(標定用ターゲット)
図4に示すように、作業機側ヒッチフレーム210の上部には、標定用ターゲット部220が取り付けられている。標定用ターゲット部220は、左右に離間して2つ配置された大域ターゲット221aおよび221b、大域ターゲット221aと221bの間に配置された詳細ターゲット222(詳細は図6を参照)により構成されている。
(Orientation target)
As shown in Fig. 4, a location target unit 220 is attached to the upper part of the work machine side hitch frame 210. The location target unit 220 is made up of two global targets 221a and 221b spaced apart on the left and right, and a detailed target 222 (see Fig. 6 for details) located between the global targets 221a and 221b.

大域ターゲット221a,221bおよび詳細ターゲット222は、トラクタ100と作業機200を連結した状態において、その面がトラクタ100の方向(カメラ140の方向)に向くように向きが調整されている。この例では、トラクタ100と作業機200を連結した状態において、大域ターゲット221a,221bおよび詳細ターゲット222がトラクタ100に正対するように設定されている。 The orientation of the global targets 221a, 221b and the detailed target 222 is adjusted so that their faces face toward the tractor 100 (the direction of the camera 140) when the tractor 100 and the work implement 200 are connected. In this example, when the tractor 100 and the work implement 200 are connected, the global targets 221a, 221b and the detailed target 222 are set to face the tractor 100 directly.

大域ターゲット221a,221bは、相対的に遠距離(この例では凡そ2m~5m以上)における画像認識を想定した標定用ターゲットである。詳細ターゲット222は、相対的に近距離(この例では凡そ2m~5m未満)における画像認識を想定した標定用ターゲットである。 Global targets 221a and 221b are orientation targets intended for image recognition at relatively long distances (approximately 2m to 5m or more in this example). Detail target 222 is an orientation target intended for image recognition at relatively short distances (approximately 2m to less than 5m in this example).

大域ターゲット221a,221bは、複数の四角形の図柄を組み合わせた表示を有している。各四角形の角の部分が特徴点として画像認識される。この特徴点が標定点となる。大域ターゲット221a,221bにおける各四角形の位置、更に各四角形相互の位置の関係は既知であり、上記特徴点間の位置と相互の位置関係も既知である。 Global targets 221a and 221b have a display that combines multiple rectangular designs. The corners of each rectangle are image-recognized as feature points. These feature points become orientation points. The position of each rectangle in global targets 221a and 221b, as well as the relative positions of the rectangles, are known, and the positions of the feature points and their relative positions are also known.

また、大域ターゲット221aと221bの位置関係も既知である。更に、作業機側ヒッチフレーム210(作業機200)における大域ターゲット221aと221bの位置と向き(姿勢)も既知である。 The positional relationship between the global targets 221a and 221b is also known. Furthermore, the position and orientation (posture) of the global targets 221a and 221b on the work machine side hitch frame 210 (work machine 200) are also known.

よって、大域ターゲット221aと221bを用いた標定を行うことで、大域ターゲット221aと221bを撮影したカメラ140の作業機側ヒッチフレーム210(作業機200)に対する外部標定要素(位置と姿勢)を求めることができる。標定の原理については後述する。 Therefore, by performing orientation using the global targets 221a and 221b, it is possible to determine the exterior orientation parameters (position and orientation) of the camera 140 that photographed the global targets 221a and 221b relative to the work machine side hitch frame 210 (work machine 200). The principles of orientation will be described later.

大域ターゲット221a,221bの図柄は、遠くから画像認識するために、表示は相対的に大きく設定されている。ただし、図柄が大きくなるので、標定点の密度は小さくなり、標定点の数も制限される。 The designs of the global targets 221a and 221b are set to be relatively large so that they can be recognized from a distance. However, as the designs become larger, the density of the orientation points decreases and the number of orientation points is limited.

詳細ターゲット222は、図柄の表示が大域ターゲット221aと221bに比較して細かく、特徴点の数が多い。そのため、より多くの標定点を得ることができ、より高い精度で標定を行うことができる。なお、詳細ターゲット222の作業機側ヒッチフレーム210および作業機200に対する位置と姿勢も既知である。 The detailed target 222 has a more detailed pattern and a larger number of feature points than the global targets 221a and 221b. This allows for more orientation points to be obtained, enabling orientation with greater accuracy. The position and orientation of the detailed target 222 relative to the work machine side hitch frame 210 and the work machine 200 are also known.

この例において、詳細ターゲット222は、縦横にマトリクス状に配置された多数の矩形形状のARマーカにより構成されている。各ARマーカは、多数の矩形模様の組み合わせで構成され、各矩形模様の角の部分が特徴点として画像中から抽出され、そこが標定点となる。各ARマーカにおける上記標定点となる模様の角の部分の位置は既知であり、縦横に配置された各ARマーカの相互の位置関係も既知である。よって、詳細ターゲット222の撮影画像から多数の標定点を得ることができる。 In this example, the detailed target 222 is composed of a large number of rectangular AR markers arranged in a matrix, both vertically and horizontally. Each AR marker is composed of a combination of a large number of rectangular patterns, and the corners of each rectangular pattern are extracted from the image as feature points, which become orientation points. The positions of the corners of the patterns that become the orientation points for each AR marker are known, and the relative positions of the AR markers arranged vertically and horizontally are also known. Therefore, a large number of orientation points can be obtained from the captured image of the detailed target 222.

なお、ARマーカは一例であり、コード化ターゲットや適当な図形をコードとして利用したターゲット、その他公知のターゲットを用いることができる。重要なのは、標定用ターゲットとして利用できることにある。 Note that the AR marker is just one example; coded targets, targets that use appropriate graphics as codes, and other known targets can also be used. The important thing is that they can be used as orientation targets.

大域ターゲット221a,221bおよび詳細ターゲット222のターゲット表示面は平面であり、この平面上に標定点を画像認識するための図柄が表示されている。 The target display surfaces of the global targets 221a, 221b and the detailed target 222 are flat, and a pattern for image recognition of the orientation point is displayed on this flat surface.

標定用ターゲット部220は、上下に傾けることができる。図4には、少し上向きに標定用ターゲット部220を傾けた状態が示されている。この上下の傾きは、トラクタ100側のカメラ140の上下方向における位置関係を考えて調整される。 The location target unit 220 can be tilted up and down. Figure 4 shows the location target unit 220 tilted slightly upward. This vertical tilt is adjusted taking into account the vertical positional relationship of the camera 140 on the tractor 100.

例えば、標定用ターゲット部220を少し下向きに傾けて配置することで、太陽光の反射の影響を低減させることができる。標定用ターゲット部220での太陽光の反射があると、標定用の図柄の画像認識がし難くなる場合がある。この場合の対策として、標定用ターゲット部220を少し下向きに傾けて(俯角の方向に向けて)配置する。太陽光は、俯角から当たることはないので、標定用ターゲット部220を少し下向きに傾けて配置することで、太陽光が標定用ターゲット部220で反射し、それがカメラ140の撮影画像に写り込む問題を回避できる。 For example, the effect of sunlight reflection can be reduced by tilting the orientation target unit 220 slightly downward. Reflection of sunlight from the orientation target unit 220 can make it difficult to recognize the orientation pattern. As a countermeasure in this case, the orientation target unit 220 is tilted slightly downward (toward the depression angle). Because sunlight does not strike from the depression angle, tilting the orientation target unit 220 slightly downward can avoid the problem of sunlight being reflected from the orientation target unit 220 and appearing in the image captured by the camera 140.

傾ける角度は、10°~45°程度とする。傾きの角度が既知であれば、標定は支障なく行える。大域ターゲットと詳細ターゲットの一方を下向きに配置する形態も可能である。また、図4に示す大域ターゲット221a,221b、及び詳細ターゲット222を垂直に配置し、更に加えて下向きに傾けた大域ターゲットおよび/または詳細ターゲットを配置してもよい。 The tilt angle should be approximately 10° to 45°. If the tilt angle is known, location can be performed without any problems. It is also possible to arrange one of the global target and the detailed target facing downward. Furthermore, the global targets 221a, 221b and the detailed target 222 shown in Figure 4 may be arranged vertically, and the global target and/or the detailed target may be arranged tilted downward.

(標定の原理)
以下、標定について説明する。標定は、標定点を利用してカメラの外部標定要素(位置と姿勢)を求める作業である。ここでは、1枚の写真から標定を行う単写真標定について説明する。図5は、単写真標定においてカメラの位置と姿勢を求める基本的な方法である後方交会法の原理図である。
(Principle of orientation)
Orientation will be explained below. Orientation is the process of determining the exterior orientation parameters (position and orientation) of a camera using orientation points. Here, we will explain single photo orientation, which performs orientation from a single photo. Figure 5 is a diagram illustrating the principle of the intersection method, which is a basic method for determining the position and orientation of a camera in single photo orientation.

基本原理として、1枚の撮影写真上に3点以上の3次元座標が既知の点(標定点)があれば、当該撮影を行ったカメラの位置(三次元位置)と姿勢(当該三次元座標系においてどの方向に向いているか)が求まる。 The basic principle is that if there are three or more points (orientation points) with known 3D coordinates on a single photograph, the position (3D position) and orientation (the direction in which it is facing in the 3D coordinate system) of the camera that took the photograph can be determined.

以下、この原理について、図5を用いて説明する。点Oは撮影の視点(使用するカメラの投影原点)である。P1,P2,P3は、三次元位置(三次元座標)が既知の標定点である。p1,p2,p3は、撮影により得られた写真の撮影画面上における点P1,P2,P3の位置(写真座標)である。 This principle will be explained below using Figure 5. Point O is the viewpoint of the photograph (the projection origin of the camera used). P1, P2, and P3 are control points with known three-dimensional positions (three-dimensional coordinates). p1, p2, and p3 are the positions (photo coordinates) of points P1, P2, and P3 on the photographic screen obtained by photographing.

この場合、幾何的に点p1と点P1を結ぶ直線、点p2と点P2を結ぶ直線、点p3と点P3を結ぶ直線を設定する。この3つの直線の交点の位置が点Oの座標となる。点P1,P2,P3の位置は既知であるので、点P1,P2,P3を記述する座標系における点Oの座標が判る。 In this case, a line is set geometrically connecting points p1 and P1, a line connecting points p2 and P2, and a line connecting points p3 and P3. The position of the intersection of these three lines becomes the coordinates of point O. Since the positions of points P1, P2, and P3 are known, the coordinates of point O in the coordinate system describing points P1, P2, and P3 can be determined.

また、点Oと撮影画面の中央を結ぶ直線がカメラの光軸となる。こうして、点P1,P2,P3を記述する座標系におけるカメラの位置と姿勢が求まる。 Furthermore, the line connecting point O and the center of the shooting screen becomes the camera's optical axis. In this way, the position and orientation of the camera in the coordinate system describing points P1, P2, and P3 are determined.

以上が基本的な原理である。以下、実際の算出方法について説明する。本実施形態では、DLT法を用いてカメラの位置と姿勢を求める。DLT法は、写真座標と被写体の3次元座標との関係を3次の射影変換式で近似したものである。下記数1に計算式を示す。 The above is the basic principle. Below, we will explain the actual calculation method. In this embodiment, the DLT method is used to determine the camera position and orientation. The DLT method approximates the relationship between the photograph coordinates and the three-dimensional coordinates of the subject using a third-order projective transformation formula. The calculation formula is shown in Equation 1 below.

DLT法では、1枚の写真画面中に9点以上の位置が既知の点があれば、それらの位置を記述する座標系におけるカメラの位置と姿勢を求めることができる。上記の場合、L~L11がカメラの位置と姿勢に係る未知パラメータとなる。 In the DLT method, if there are nine or more points whose positions are known in a single photograph, it is possible to determine the position and orientation of the camera in a coordinate system that describes those positions. In the above case, L 1 to L 11 are unknown parameters related to the position and orientation of the camera.

以上のようにして、標定用ターゲット部220に対するカメラ140の位置と姿勢が求められる。トラクタ100におけるカメラ140の位置と姿勢、標定用ターゲット部220の作業機200における位置と姿勢は既知であるので、結果として上記の標定により、トラクタ100と作業機200の位置関係および姿勢の関係が求まる。例えば、トラクタ100と作業機200の離間距離、トラクタ100と作業機200の姿勢の関係が求まる。また、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の位置と姿勢の関係が求まる。 In this way, the position and orientation of the camera 140 relative to the orientation target 220 are determined. Since the position and orientation of the camera 140 on the tractor 100 and the position and orientation of the orientation target 220 on the work implement 200 are known, the positional and orientational relationship between the tractor 100 and work implement 200 can be determined as a result of the above orientation. For example, the distance between the tractor 100 and work implement 200 and the orientational relationship between the tractor 100 and work implement 200 can be determined. In addition, the positional and orientational relationship between the tractor-side hitch frame 110 and work implement-side hitch frame 210 can be determined.

ここで、標定点の数が多い程、また、カメラから見て、標定点が狭い範囲より広い範囲(最大で90°の見開き角度の範囲)にある方がカメラ140の位置と姿勢の算出精度は高くなる。 Here, the greater the number of orientation points, and the greater the range of orientation points from the camera's perspective (up to a 90° viewing angle range) rather than a narrow range, the higher the accuracy of calculating the position and orientation of the camera 140.

この例では、遠くからでも画像認識できるように大型化した大域ターゲット221aと221bを左右に離して配置することで、複数の標定点を左右に離れて分布させ、遠距離における標定の精度を確保している。他方において、近距離で利用する詳細ターゲット222は、標定点を多くすることで標定の精度を確保している。 In this example, large-area targets 221a and 221b are placed far apart on the left and right to allow image recognition from a distance, and multiple control points are distributed far apart on the left and right, ensuring accuracy of control over long distances. On the other hand, the detailed target 222, which is used at close range, has more control points to ensure accuracy of control over long distances.

(ターゲットの見え方)
図6は、カメラ140の撮影画像に写った標定用ターゲット部220の見え方の推移が示されている。図6(A)は、標定用ターゲット部220が撮影画面の中に納まる距離から撮影した場合であり、図6(B)は図6(A)の距離から更に近づき、標定用ターゲット部220が撮影画面からはみ出した場合である。
(How the target appears)
Fig. 6 shows the transition of how the orientation target 220 appears in the image captured by the camera 140. Fig. 6(A) shows the case where the orientation target 220 is captured from a distance where it fits within the captured image, and Fig. 6(B) shows the case where the orientation target 220 is captured even closer than the distance in Fig. 6(A), and the orientation target 220 extends beyond the captured image.

距離が遠い場合、詳細ターゲット222の表示は画像認識し難く、詳細ターゲット222を用いた標定は困難あるいは誤差が大きい。誤差が大きくなるのは、表示がボケているので、特徴点の画面中での位置精度が低くなり、また特徴点の誤抽出や未抽出が増えるからである。これは、カメラ140として安価なものを利用した場合に顕著になる。 When the distance is long, the display of the detailed target 222 is difficult to recognize, and orientation using the detailed target 222 is difficult or results in large errors. The reason for the large errors is that the display is blurred, which reduces the positional accuracy of feature points on the screen and increases the number of incorrectly extracted or unextracted feature points. This is particularly noticeable when an inexpensive camera 140 is used.

この場合、表示の大きい大域ターゲット221aと221bを利用しての標定が行われる。この際、大域ターゲット221aと221bは、左右に離れて配置されているため、標定点が少なくても左右方向の標定精度を高くできる。このため、トラクタ100の作業機200に対する位置と姿勢の情報を高い精度で得られる。 In this case, orientation is performed using the large-display global targets 221a and 221b. In this case, because the global targets 221a and 221b are positioned apart on the left and right, orientation accuracy in the left-right direction can be increased even with a small number of orientation points. As a result, information on the position and orientation of the tractor 100 relative to the implement 200 can be obtained with high accuracy.

図6(B)の場合、標定用ターゲット部220にカメラ140が近づくので、カメラ140の撮影範囲(画角)から大域ターゲット221aと221bが外れ、詳細ターゲット222が主に画面を占める状態となる。 In the case of Figure 6 (B), as the camera 140 approaches the orientation target section 220, the global targets 221a and 221b move out of the camera 140's shooting range (angle of view), and the detailed target 222 mainly occupies the screen.

逆に言うと、近づいた際に、大域ターゲット221aと221bが外れ、詳細ターゲット222が主に写るように、大域ターゲット221a,221bと詳細ターゲット222の図柄の大きさ、カメラ140の光学特性(倍率や焦点距離)の関係が設定されている。 In other words, the relationship between the size of the designs of the global targets 221a and 221b and the detailed target 222, and the optical characteristics (magnification and focal length) of the camera 140 are set so that when the camera approaches, the global targets 221a and 221b are out of focus and the detailed target 222 is mainly captured.

図6(B)の段階では、標定点の多い詳細ターゲット222を用いて、トラクタ100と作業機200の位置と姿勢の関係が求められる。これにより、トラクタ側ヒッチフレーム110が作業機側ヒッチフレーム210に接触する最終段階におけるトラクタ100の作業機200に対する位置と姿勢(この段階では主に位置(距離))を高い精度で求めることができる。 At the stage shown in Figure 6 (B), the relationship between the positions and attitudes of the tractor 100 and the implement 200 is determined using a detailed target 222 with many orientation points. This makes it possible to determine with high accuracy the position and attitude (mainly position (distance) at this stage) of the tractor 100 relative to the implement 200 at the final stage when the tractor-side hitch frame 110 comes into contact with the implement-side hitch frame 210.

特に詳細ターゲット220は、縦横に分布した多数の標定点を得ることができ、最終段階で必要な精密な距離(トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の間の距離)を精密に計測することができる。 In particular, the detailed target 220 can obtain a large number of control points distributed vertically and horizontally, allowing for precise measurement of the precise distance required in the final stage (the distance between the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210).

(制御系の構成)
図7は、トラクタ100の制御ブロック図である。トラクタ100は、制御コンピュータ120、GPS装置130、カメラ140、駆動系150を備えている。制御コンピュータ120は、CPU、記憶装置、各種インターフェース装置を備えている。
(Control system configuration)
7 is a control block diagram of the tractor 100. The tractor 100 is equipped with a control computer 120, a GPS device 130, a camera 140, and a drive system 150. The control computer 120 is equipped with a CPU, a storage device, and various interface devices.

制御コンピュータ120により、画像データ取得部121、ターゲット認識部122、標定点抽出部123、誘導目標検出部124、標定処理部125、移動経路設定部126、車両制御部127、誘導判定部128、標定に基づく移動経路算出部129が構成されている。これらの機能部は、ソフトウェア的に構成されていてもよいし、専用のハードウェアで構成されていてもよい。また、FPGA等により上記機能部の一部または全部を構成することも可能である。 The control computer 120 comprises an image data acquisition unit 121, a target recognition unit 122, a control point extraction unit 123, a guidance target detection unit 124, a location processing unit 125, a movement path setting unit 126, a vehicle control unit 127, a guidance determination unit 128, and a location-based movement path calculation unit 129. These functional units may be configured as software or as dedicated hardware. It is also possible to configure some or all of the above functional units using FPGAs, etc.

画像データ取得部121は、カメラ140が撮影した画像の画像データを取得する。ターゲット認識部122は、カメラ140が撮影した画像の中から大域ターゲット221a、221bおよび詳細ターゲット222を検出する。標定点抽出部123は、画像認識した大域ターゲット221a、221bおよび詳細ターゲット222の中から標定点を抽出する。 The image data acquisition unit 121 acquires image data of images captured by the camera 140. The target recognition unit 122 detects global targets 221a, 221b and detailed targets 222 from the images captured by the camera 140. The orientation point extraction unit 123 extracts orientation points from the image-recognized global targets 221a, 221b and detailed targets 222.

誘導目標検出部124は、トラクタ100の誘導の目標となる部分(誘導目標)を検出する。この例では、左右に離間して配置された大域ターゲット221aと221bの間の中央の位置が誘導目標として設定されている。なお、この大域ターゲット221aと221bの間の中央の位置(誘導目標)は、詳細ターゲット222の中心の位置と一致するように設定されている。 The guidance target detection unit 124 detects the area (guidance target) that serves as the target for guiding the tractor 100. In this example, the central position between global targets 221a and 221b, which are spaced apart on the left and right, is set as the guidance target. Note that this central position (guidance target) between global targets 221a and 221b is set to coincide with the center position of the detailed target 222.

標定処理部125は、標定用ターゲット部220(大域ターゲット221a、221bおよび詳細ターゲット222)を用いたカメラ140の標定を行う。この標定により、標定用ターゲットに対するカメラ140の位置と姿勢が求まる。トラクタ100におけるカメラ140の位置と姿勢は既知であり、また標定用ターゲット220の作業機200に対する位置と姿勢は既知であるので、カメラ140の標定用ターゲット220に対する位置と姿勢が求まることで、トラクタ100の作業機200に対する位置と姿勢が求まる。また、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の位置と姿勢の関係が求まる。 The orientation processing unit 125 orients the camera 140 using the orientation target unit 220 (global targets 221a, 221b and detailed target 222). This orientation determines the position and orientation of the camera 140 relative to the orientation target. The position and orientation of the camera 140 on the tractor 100 are known, and the position and orientation of the orientation target 220 relative to the work implement 200 are also known. Therefore, by determining the position and orientation of the camera 140 relative to the orientation target 220, the position and orientation of the tractor 100 relative to the work implement 200 can be determined. In addition, the relationship between the positions and orientations of the tractor-side hitch frame 110 and the work implement-side hitch frame 210 can be determined.

移動経路設定部126は、上記標定によって求めたトラクタ100の作業機200に対する位置と姿勢に基づき、トラクタ100を作業機200に連結させるために必要なトラクタ100の作業機200に対する移動経路を設定する。すなわち、トラクタ側ヒッチフレーム110を作業機側ヒッチフレーム210に連結するのに必要なトラクタ100の作業機200に対する予定移動経路を設定する。 The movement path setting unit 126 sets the movement path of the tractor 100 relative to the work implement 200 required to couple the tractor 100 to the work implement 200 based on the position and attitude of the tractor 100 relative to the work implement 200 determined by the above orientation. In other words, it sets the planned movement path of the tractor 100 relative to the work implement 200 required to couple the tractor-side hitch frame 110 to the work implement-side hitch frame 210.

図8に上記予定移動経路の一例が示されている。図8の場合、最終的な目標位置に至る手前の距離L1の位置P1の段階で、トラクタ100の背面が作業機200正対する(向きの差が0°)ように、2回の旋廻を行う経路を設定している。 Figure 8 shows an example of the planned movement path. In the case of Figure 8, a path is set that involves two turns so that the back of the tractor 100 faces the work implement 200 directly (the difference in direction is 0°) at position P1, a distance L1 before the final target position.

P1は、大域ターゲット221aと221bがカメラ140の視界から外れ(完全に外れなくてもよい)、主に詳細ターゲット222が撮影画面に写り、且つ、撮影画面の中心と詳細ターゲット222の中心(誘導目標)が一致(略一致でもよい)する位置として設定される。L1は50cm~1m程度に設定される。目標位置は、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の連結が行なわれる位置(トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の離間距離が0となる位置)である。 P1 is set as the position where the global targets 221a and 221b are out of the field of view of the camera 140 (but do not have to be completely out of view), the detailed target 222 is mainly visible on the image capture screen, and the center of the image capture screen and the center of the detailed target 222 (guidance target) coincide (or may coincide approximately). L1 is set to approximately 50 cm to 1 m. The target position is the position where the tractor side hitch frame 110 and the implement side hitch frame 210 are connected (the position where the separation distance between the tractor side hitch frame 110 and the implement side hitch frame 210 is zero).

図8の予定移動経路は、以下のようにして設定される。まず、大域ターゲット221aと221bを用いたカメラ140の標定が可能となった位置を出発点PAとする。そして、カメラ140の標定の結果得られる出発点PAと目標位置の位置関係、トラクタ100と作業機200の向きの関係および作業機200の正面の方向に基づき、前置位置P1を求める。作業機200の正面の方向は、作業機200に対する標定用ターゲット部220の面の方向から求められる。 The planned movement path in Figure 8 is set as follows. First, the position where camera 140 can be positioned using global targets 221a and 221b is set as the starting point PA. Then, the front position P1 is determined based on the positional relationship between starting point PA and the target position obtained as a result of camera 140 positioning, the relationship between the orientations of tractor 100 and work implement 200, and the front direction of work implement 200. The front direction of work implement 200 is determined from the direction of the surface of the positioning target section 220 relative to work implement 200.

前置位置P1は、カメラ140が詳細ターゲット222を画像認識して標定が可能であり、且つ、トラクタ側ヒッチフレーム110が作業機側ヒッチフレーム220に対向している(水平方向における向きが同じ)位置として設定される。 The front position P1 is set as a position where the camera 140 can image-recognize and locate the detailed target 222, and where the tractor-side hitch frame 110 faces the implement-side hitch frame 220 (they are oriented in the same horizontal direction).

次に、PAとP1の中間点C1を求め、同じ局率半径に設定された左右2回の旋回でP1に至るトラクタの経路を設定する。こうして、図8の予定移動経路が設定される。 Next, the midpoint C1 between PA and P1 is found, and the tractor's route to P1 is set by making two left and right turns with the same curvature radius. In this way, the planned travel route shown in Figure 8 is set.

予定移動経路としては、旋回を1回あるいは3回以上行う形態も可能である。例えば、左右に小刻みに旋回を繰り返しながら、P1の位置においてトラクタ側ヒッチフレーム110が作業機側ヒッチフレーム210に対向する経路等が可能である。 The planned movement path can include one or more turns. For example, a path can include repeated small turns to the left and right, with the tractor-side hitch frame 110 facing the implement-side hitch frame 210 at position P1.

車両制御部127は、トラクタ100の移動に係る自律制御(自動運転の制御)を行う。具体的には、図8に示すPAからP1に至る移動経路に沿ってトラクタ100を移動させるのに必要な駆動タイヤの回転制御および操舵制御、P1から目標位置までトラクタ100を移動させるのに必要な駆動タイヤの回転制御および操舵制御を行う。 The vehicle control unit 127 performs autonomous control (automatic driving control) related to the movement of the tractor 100. Specifically, it performs the drive tire rotation control and steering control required to move the tractor 100 along the movement path from PA to P1 shown in Figure 8, and the drive tire rotation control and steering control required to move the tractor 100 from P1 to the target position.

また、車両制御部127は、トラクタ側ヒッチフレーム110を作業機側ヒッチフレーム210に連結するのに必要な駆動制御、PTO軸の駆動制御、PTO軸を作業機200のPTO軸に連結させるための駆動制御も行う。 The vehicle control unit 127 also performs the drive control required to connect the tractor-side hitch frame 110 to the work implement-side hitch frame 210, drive control of the PTO shaft, and drive control for connecting the PTO shaft to the PTO shaft of the work implement 200.

誘導判定部128は、図8に示す移動経路に従ったトラクタ100の移動が行われているか否か、更にP1から更にトラクタ100が作業機200に近づく段階におけるトラクタの誘導が適切に行われているか否か、の判定を行う。 The guidance determination unit 128 determines whether the tractor 100 is moving along the movement path shown in Figure 8, and whether the tractor is being guided appropriately as it approaches the work implement 200 from P1.

標定に基づく移動経路算出部129は、大域ターゲット221a,221bおよび/または詳細ターゲット222を用いたカメラ140の標定の結果に基づき、トラクタ100の実際の移動経路を算出する。 The orientation-based movement path calculation unit 129 calculates the actual movement path of the tractor 100 based on the results of orientation of the camera 140 using the global targets 221a, 221b and/or the detailed targets 222.

例えば、トラクタ100が移動している状態において、上記の標定を1秒毎に行なうとする。この場合、1秒毎における作業機200に対するカメラ140の位置が得られる。この位置のプロットを追うことで、作業機200に対するトラクタ100に実際の移動経路が得られる。 For example, suppose the above orientation is performed every second while the tractor 100 is moving. In this case, the position of the camera 140 relative to the work implement 200 is obtained every second. By tracking the plot of this position, the actual movement path of the tractor 100 relative to the work implement 200 can be obtained.

例えば、上記のプロット点を結んだ線を図8の図面上に書き込むことで、設定された移動経路とトラクタ100の実際の移動経路を比較できる。例えば、この比較を行うことで、誘導が妥当に行われているか否か、の判定が行われる。 For example, by drawing a line connecting the above plotted points on the diagram in Figure 8, the set movement path can be compared with the actual movement path of the tractor 100. For example, by performing this comparison, it can be determined whether guidance is being provided appropriately.

GPS装置130は、航法衛星からの航法信号を利用した測位を行う。図示省略されているが、トラクタ100には、GPS装置130に加えて方位センサおよびジャイロセンサも配置されており、トラクタ100の位置のみでなく姿勢の計測も行われる。GPS装置130、方位センサ、ジャイロセンサのトラクタ100における位置および姿勢の関係は予め計測され既知のデータとされている。 The GPS device 130 performs positioning using navigation signals from navigation satellites. Although not shown, the tractor 100 is also equipped with a direction sensor and a gyro sensor in addition to the GPS device 130, which measure not only the position of the tractor 100 but also its attitude. The relationship between the position and attitude of the GPS device 130, direction sensor, and gyro sensor on the tractor 100 is measured in advance and is known data.

カメラ140は、トラクタ100の後方に配置され、トラクタ100の後方を撮影するようにセットされている。この例において、カメラ140はトラクタ100の中心軸上において、真後ろに向けて配置されている。トラクタ100におけるカメラ140の位置と姿勢は予め計測され既知のデータとされている。また、連結時にカメラ140の光軸上に標定用ターゲット部220の中心(詳細ターゲット222の中心:誘導目標)がくるようにカメラ140の位置および標定用ターゲット部220の位置が調整されている。 The camera 140 is positioned behind the tractor 100 and is set to capture images of the area behind the tractor 100. In this example, the camera 140 is positioned on the central axis of the tractor 100, facing directly rearward. The position and orientation of the camera 140 on the tractor 100 are measured in advance and are known data. In addition, the positions of the camera 140 and the position of the orientation target 220 are adjusted so that the center of the orientation target 220 (center of the detailed target 222: guidance target) is on the optical axis of the camera 140 when coupled.

カメラ140はデジタルスチールカメラであり、連続して静止動画を撮影する。撮影の間隔は、0.25秒~1秒とする。動画を撮影し、動画を構成するフレーム画像を静止画として利用する形態も可能である。 Camera 140 is a digital still camera that continuously captures still and moving images. The interval between captures is 0.25 to 1 second. It is also possible to capture moving images and use the frame images that make up the moving images as still images.

カメラ140は、デジタルスチールカメラによらず、産業用のカメラや、あるいはwebカメラなどの安価なものでもよい。安価なカメラは、広い距離範囲での撮影が可能なように、焦点の調整が甘く(無調整のものもある)、遠くの画像は解像度が低い。しかしながら、遠い距離での標定を大域ターゲットで行い、近い距離での標定を詳細ターゲットで行うので、安価なカメラでも利用できる。 The camera 140 does not have to be a digital still camera; it can also be an inexpensive industrial camera or webcam. Inexpensive cameras have poor focus adjustment (some do not have any focus adjustment) so that they can capture images over a wide distance range, and images from a distance have low resolution. However, because long-distance orientation is performed using a global target and close-distance orientation is performed using a detailed target, even inexpensive cameras can be used.

なお、カメラ140は、予めキャリブレーションを行い、内部標定要素(光学系の歪み等を補正する補正パラメータ)を求めておく。 The camera 140 is calibrated in advance to determine its internal orientation parameters (correction parameters that correct distortions in the optical system, etc.).

駆動系150は、トラクタ100の動力系統であり、トラクタ100における各種の駆動を行う。駆動源としては、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動モータ、油圧が利用される。 The drive system 150 is the power system of the tractor 100 and drives various parts of the tractor 100. Drive sources include internal combustion engines such as diesel engines or gasoline engines, electric motors, and hydraulics.

駆動系150での駆動としては、車両を移動(走行)させるための駆動、車両の操舵を行うための駆動、ヒッチフレームの駆動、PTO軸の駆動、PTO軸の連結を行うための駆動が挙げられる。 The drive system 150 provides the drive for moving (driving) the vehicle, the drive for steering the vehicle, the drive for the hitch frame, the drive for the PTO shaft, and the drive for connecting the PTO shaft.

(処理の一例)
図9は、制御コンピュータ120において行われる処理の一例を示すフローチャートである。図9の処理を実行するプログラムは、制御コンピュータ120が備える半導体記憶装置やハードディスク装置に記憶され、制御コンピュータ120のCPUにより読み出されて実行される。当該プログラムを適当な記憶媒体に記憶しておく形態も可能である。
(Example of processing)
Fig. 9 is a flowchart showing an example of processing performed in the control computer 120. A program for executing the processing in Fig. 9 is stored in a semiconductor storage device or a hard disk device provided in the control computer 120, and is read and executed by the CPU of the control computer 120. The program may also be stored in an appropriate storage medium.

処理が開始されると、まずカメラ140による撮影が開始される(ステップS101)。次に、GPSを用いた誘導または運転者による手動運転により、対象とする作業機の近くまでの誘導が行われる(ステップS102)。この誘導は、対象とする作業機の5m~10m位の距離で、且つ、なるべくトラクタ100の背面が作業機200に向く位置にトラクタ100がくるように行う。なお、トラクタ100の位置は、トラクタ100の重心位置や車両中心の位置とする。これは、作業機200の位置についても同じである。 When processing begins, the camera 140 begins capturing images (step S101). Next, the tractor 100 is guided to the vicinity of the target work implement using GPS or manual driving by the driver (step S102). This guidance is performed so that the tractor 100 is positioned approximately 5 to 10 meters from the target work implement, with its back facing the work implement 200 as far as possible. The position of the tractor 100 is defined as the position of the center of gravity of the tractor 100 or the center of the vehicle. The same applies to the position of the work implement 200.

例えば、前回の作業機200の使用時における作業機200の位置情報は記録されており、その情報に基づき、上記のGPSを用いた誘導が行われる。 For example, the location information of the work machine 200 from the last time it was used is recorded, and the above-mentioned GPS-based guidance is performed based on that information.

この誘導の過程において、カメラ140が大域ターゲット221a,221bを画像認識できたか否か、の判定が行われる(ステップS103)。この例の場合、10mの距離に近づいた段階で、大域ターゲット221a,221bが画像認識できるように、カメラ140の設定および大域ターゲット221a,221bの図柄の設定、あるいはカメラ140の性能に合わせた大域ターゲット221a,221bの図柄の設定が行われている。この画像認識は、ターゲット認識部122において行われる。 During this guidance process, it is determined whether the camera 140 has been able to recognize the images of the global targets 221a and 221b (step S103). In this example, the camera 140 and the designs of the global targets 221a and 221b are set so that the global targets 221a and 221b can be recognized when the camera 140 approaches within a distance of 10 m, or the designs of the global targets 221a and 221b are set to match the performance of the camera 140. This image recognition is performed by the target recognition unit 122.

大域ターゲット221a,221bが画像認識(捕捉)できたら、一旦、その位置でトラクタ100を停止させ、大域ターゲット221a,221bを用いた標定を開始する(ステップS104)。この処理は、標定処理部125で行われる。この標定を行うことで、その時点におけるトラクタ100の作業機200に対する位置と姿勢(向き)の関係が判明する。この標定は、以後継続して繰り返し行う。 Once the global targets 221a and 221b have been image-recognized (captured), the tractor 100 is stopped at that position, and orientation using the global targets 221a and 221b begins (step S104). This process is performed by the orientation processing unit 125. By performing this orientation, the relationship between the position and attitude (orientation) of the tractor 100 relative to the implement 200 at that time is determined. This orientation is then repeatedly performed.

標定を行う繰り返しの間隔は、カメラ140の撮影の間隔に合わせる。例えば、カメラ140が0.5秒間隔で撮影を行う場合、標定も0.5秒間隔で行われる。 The interval at which orientation is repeated is matched to the interval at which camera 140 takes photographs. For example, if camera 140 takes photographs at 0.5 second intervals, orientation will also be performed at 0.5 second intervals.

上記一旦停止した位置におけるトラクタ100と作業機200の位置と姿勢(向き)の関係が判明したら、図8に示す方法によって、出発点PAから前置目標P1までの移動経路を設定する(ステップS105)。ここでは、上記一旦停止した位置を出発点PAとして図8の移動経路の設定が行われる。この処理は、移動経路設定部126において行われる。 Once the relationship between the position and attitude (orientation) of the tractor 100 and work implement 200 at the above-mentioned stopped position has been determined, a movement path from the starting point PA to the preceding target P1 is set using the method shown in Figure 8 (step S105). Here, the movement path shown in Figure 8 is set using the above-mentioned stopped position as the starting point PA. This process is performed by the movement path setting unit 126.

移動経路を設定したら、トラクタを当該移動経路に従って移動させる(ステップS106)。この例では、車両制御部127により、設定された移動経路に沿った自動運転が行われる。すなわち、設定された移動経路上をトラクタ100が自律移動するように操舵の制御と駆動輪の回転制御が行われる。 Once the travel route has been set, the tractor is moved along that travel route (step S106). In this example, the vehicle control unit 127 performs automatic driving along the set travel route. That is, steering control and drive wheel rotation control are performed so that the tractor 100 moves autonomously along the set travel route.

自動運転ではなく、運転者に対して、当該移動経路上の移動をアシストする情報を提供し、手動運転により、設定された移動経路を移動する形態も可能である。この場合、例えばディスプレイ上に経路が表示され、それを見て運転者がトラクタ100の運転を行う。 Instead of automatic driving, it is also possible to provide the driver with information to assist them in moving along the designated route, and then manually drive the tractor along the set route. In this case, the route is displayed on a display, for example, and the driver drives the tractor 100 while looking at it.

誘導が開始された後もステップS104の標定は継続して繰り返し行われる。ここで、ステップS106の誘導が適切か否か、の判定が行われる(ステップS107)。この処理は、誘導判定部128で行われる。 Even after guidance has begun, the location determination in step S104 continues to be repeated. At this point, a determination is made as to whether the guidance in step S106 is appropriate (step S107). This process is performed by the guidance determination unit 128.



以下、ステップS107の判定について説明する。誘導の過程において、カメラ140の標定が継続して繰り返し行われ、刻々とカメラ140の位置と姿勢が算出される。この情報を用いてトラクタ100の実際の移動経路を算出する。この実際の移動経路の算出は、標定に基づく移動経路算出部129で行われる。


The determination in step S107 will be described below. During the guidance process, the orientation of the camera 140 is continuously and repeatedly performed, and the position and attitude of the camera 140 are calculated every moment. This information is used to calculate the actual movement path of the tractor 100. This calculation of the actual movement path is performed by the movement path calculation unit 129 based on the orientation.

算出された実際の移動経路とステップS105において設定した予定の移動経路とを比較することで、設定された経路上を正確にトレースしているか否か、が判定される。なお、トラクタ100の実際の移動経路の算出において、GPS情報および/または方位センサやジャイロセンサに基づく姿勢の情報を利用してもよい。 By comparing the calculated actual movement path with the planned movement path set in step S105, it is determined whether the set path is being accurately traced. Note that GPS information and/or attitude information based on a direction sensor or gyro sensor may also be used in calculating the actual movement path of the tractor 100.

例えば、上記標定の結果から得たトラクタ100の移動経路を実測移動経路として作成する。そして、実測移動経路とステップS105において設定した移動経路(予定移動経路)とを比較する。両者にズレがなければ、その時点における誘導は適切と判定される。両者に許容できないズレがある場合、その時点における誘導が適切でないと判定される。 For example, the travel path of the tractor 100 obtained from the results of the above positioning is created as an actual travel path. Then, the actual travel path is compared with the travel path set in step S105 (planned travel path). If there is no deviation between the two, the guidance at that time is determined to be appropriate. If there is an unacceptable deviation between the two, the guidance at that time is determined to be inappropriate.

誘導が適切でないと判定された場合、ステップS105以下の処理が繰り返される。この場合、ステップS105において、新たな移動経路の設定が行われる。新たな移動経路の設定は、上記の判定が行われた時点におけるトラクタ100の位置を出発点PA、図8の点P1の位置を終点として行われる。 If it is determined that the guidance is inappropriate, the processing from step S105 onwards is repeated. In this case, a new travel route is set in step S105. The new travel route is set using the position of the tractor 100 at the time the above determination was made as the starting point PA and the position of point P1 in Figure 8 as the end point.

トラクタの動輪(駆動輪)は大きく精密な制御に向かず、また路面の状態が理想的でない等の様々な要因により、設定した移動経路をトラクタ100が正確にトレースできない場合がある。その場合、上記の方法により、新たな移動経路を設定し直す。これにより、漸次目標位置(この場合、図8のP1)への移動経路が更新され、目標位置への到達の精度を高めることができる。 The tractor's driving wheels (drive wheels) are large and not suitable for precise control, and various factors, such as less-than-ideal road conditions, can prevent the tractor 100 from accurately tracing the set travel path. In such cases, a new travel path is set using the method described above. This gradually updates the travel path to the target position (in this case, P1 in Figure 8), improving the accuracy of reaching the target position.

誘導が適切に行われている場合、カメラ140が撮影した画像中において、詳細ターゲット222が認識(捕捉)できたか否か、が判定される(ステップS108)。この例の場合、3mの距離まで近づいた段階で、詳細ターゲット222が画像認識できるようにカメラ140の設定および詳細ターゲット222の図柄の設定が行われている。この画像認識は、ターゲット認識部122において行われる。 If guidance is being performed appropriately, it is determined whether the detailed target 222 has been recognized (captured) in the image captured by the camera 140 (step S108). In this example, the camera 140 and the design of the detailed target 222 are set so that the detailed target 222 can be recognized as an image when the target approaches within a distance of 3 m. This image recognition is performed by the target recognition unit 122.

詳細ターゲット222が捕捉できない場合、ステップS106以下の処理を繰り返す。詳細ターゲット222を捕捉できた場合、詳細ターゲット222を用いたカメラ140の標定を開始する(ステップS109)。この処理は、標定処理部125で行われる。ステップS109で行われる標定は、ステップS104で行われる標定に比較してより多くの標定点を用いるので、より高い精度で行われる。この標定は、以後継続して繰り返し行う。 If the detailed target 222 cannot be captured, the processing from step S106 onwards is repeated. If the detailed target 222 can be captured, orientation of the camera 140 using the detailed target 222 is started (step S109). This processing is performed by the orientation processing unit 125. The orientation performed in step S109 uses more orientation points than the orientation performed in step S104, and is therefore performed with higher accuracy. This orientation is then continuously and repeatedly performed.

ステップS109の段階でトラクタ100の作業機200に対する位置と姿勢の計測が大域ターゲット221a,221を用いた標定に基づくものから詳細ターゲット222を用いた標定に基づくものへと切り替わる。なお、大域ターゲット221a,221bを利用した標定を継続した上で、更に詳細ターゲット222を用いた標定を行う形態も可能である。 In step S109, the measurement of the position and orientation of the tractor 100 relative to the implement 200 is switched from one based on orientation using the global targets 221a and 221b to one based on orientation using the detailed target 222. It is also possible to continue orientation using the global targets 221a and 221b, and then perform further orientation using the detailed target 222.

次に、再度誘導が適切か否か、が判定される(ステップS110)。判定の方法は、ステップS107と同じである。ただし、利用する位置と姿勢の情報がステップS107の場合よりも高精度なので、判定の条件は厳しくなる。例えば、ステップS107で許容される誤差が3cmであるとする。この場合、ステップS110で許容される誤差は例えば5mmとする。 Next, it is determined whether guidance is appropriate again (step S110). The determination method is the same as in step S107. However, because the position and orientation information used is more accurate than in step S107, the determination conditions are stricter. For example, suppose the allowable error in step S107 is 3 cm. In this case, the allowable error in step S110 is, for example, 5 mm.

ステップS110の判定において、誘導が適切でないと判定された場合、ステップS105の前段階に戻り、再度の移動経路の設定が行われる。新たな移動経路の設定は、ステップS110の判定が行われた時点におけるトラクタ100の位置を出発点PA、図8の点P1の位置を終点として行われる。 If it is determined in step S110 that the guidance is inappropriate, the process returns to the previous step of step S105, and the travel route is set again. The new travel route is set using the position of the tractor 100 at the time the determination in step S110 is made as the starting point PA and the position of point P1 in Figure 8 as the end point.

ステップS110の判定では、大域ターゲット221a,221bよりも標定点の多い詳細ターゲット222を利用している。このため、標定の精度がステップS104の場合よりも高い。これにより、トラクタ100が作業機200に近づいた方が標定の精度、つまり作業機200に対するトラクタ100の位置と姿勢の計測精度が高くなる。そして、図8の点P1への到達精度を高めることができる。 The determination in step S110 uses the detailed target 222, which has more orientation points than the global targets 221a and 221b. As a result, the orientation accuracy is higher than in step S104. As a result, the orientation accuracy, i.e., the measurement accuracy of the position and orientation of the tractor 100 relative to the work implement 200, is higher when the tractor 100 is closer to the work implement 200. This also increases the accuracy of reaching point P1 in Figure 8.

また、再度の移動経路の設定が行われた場合、P1の設定の精度も高まる。この点でも最終的なトラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の連結作業の精度が高まる。 Furthermore, when the travel path is set again, the accuracy of the P1 setting is also improved. This also improves the accuracy of the final connection work between the tractor side hitch frame 110 and the implement side hitch frame 210.

ステップS110において、誘導が適切と判定された場合、前置目標位置P1か否か、つまりトラクタ100の位置がP1か否か、が判定される(ステップS111)。前置目標位置P1は、トラクタ側ヒッチフレーム110が作業機側ヒッチフレーム210に正対し、後はトラクタ100を直線的に後進させればよい位置である。 If guidance is determined to be appropriate in step S110, it is determined whether the tractor is at the front target position P1, i.e., whether the tractor 100 is at P1 (step S111). The front target position P1 is the position where the tractor-side hitch frame 110 faces the implement-side hitch frame 210, and the tractor 100 can then be driven backward in a straight line.

トラクタ100が前置目標位置P1でない場合、ステップS110の処理を繰り返す。トラクタ100が前置目標位置P1にある場合、一旦そこでトラクタ100を停止させ、トラクタ側ヒッチフレーム110の高さ位置を作業機側ヒッチフレーム210の高さ位置よりも低い位置に下げる、そして、予め設定した規定の距離L1を直線移動する(ステップS112)。 If the tractor 100 is not at the front target position P1, the process of step S110 is repeated. If the tractor 100 is at the front target position P1, the tractor 100 is stopped there, the height position of the tractor-side hitch frame 110 is lowered to a position lower than the height position of the implement-side hitch frame 210, and then the tractor 100 moves linearly a predetermined distance L1 (step S112).

予め設定した規定の距離L1は、図8に例示するように、前置位置P1からトラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210が連結する位置(目標点)までの距離である。通常、L1は50cm~1m程度に設定される。 The preset specified distance L1 is the distance from the front position P1 to the position (target point) where the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210 are connected, as shown in Figure 8. L1 is usually set to approximately 50 cm to 1 m.

ステップS112において、詳細ターゲット222を用いた標定を引き続き行って、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の間の距離を計測し、距離L1の移動を精密に制御する。ここで、トラクタ100の向きの微調整を行うことも可能である。 In step S112, positioning continues using the detailed target 222 to measure the distance between the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210, and movement of the distance L1 is precisely controlled. It is also possible to fine-tune the orientation of the tractor 100 here.

ステップS112の結果、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の水平方向における位置が合う。その後、トラクタ側ヒッチフレーム110を上昇させ、トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の結合を行う。 As a result of step S112, the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210 are horizontally aligned. The tractor-side hitch frame 110 is then raised, and the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210 are connected.

次に、スプライン軸117を後方に移動させ、スプライン軸117のスプラインスリーブ212への結合を行う。そして、フック119によるロックを行う。こうして、トラクタ100と作業機200の連結が行われる。 Next, the spline shaft 117 is moved rearward to connect to the spline sleeve 212. The spline shaft 117 is then locked using the hook 119. In this way, the tractor 100 and the implement 200 are connected.

トラクタ側ヒッチフレーム110と作業機側ヒッチフレーム210の接触を検出する接触センサをトラクタ側ヒッチフレーム110に配置し、両者の接触を検知した段階でトラクタ100の後進を停止してもよい。 A contact sensor that detects contact between the tractor-side hitch frame 110 and the implement-side hitch frame 210 may be placed on the tractor-side hitch frame 110, and the tractor 100 may be stopped from reversing when contact between the two is detected.

(優位性)
2種類の標定用ターゲットを用いることで、安価なカメラを用いた標定でもトラクタの作業機に対する位置と姿勢の関係の計測を高い精度で行うことができる。それにより、トラクタの作業機に対する自動連結を確実に安定して行うことができる。
(superiority)
By using two types of orientation targets, it is possible to measure the relationship between the position and orientation of the tractor relative to the implement with high accuracy even when using an inexpensive camera for orientation, thereby ensuring reliable and stable automatic coupling of the tractor to the implement.

(その他)
図10は、コード化ターゲットの一例である。この場合、中心の丸印の部分が標定点となる。また、湾曲した表示の局率中心の位置が上記標定点となるように設定されている。また、図柄の表示パターンにより識別が可能とされている。
(others)
Figure 10 shows an example of a coded target. In this case, the central circle is the orientation point. The position of the curvature center of the curved display is set to be the orientation point. The target can be identified by its display pattern.

大域ターゲットと詳細ターゲットの両方が画像認識できる場合に、大域ターゲットと詳細ターゲットの両方を用いた標定を行う形態も可能である。 If both global and detailed targets can be recognized by image, it is also possible to perform orientation using both global and detailed targets.

図6および図10には、距離に応じて2段階に分けた標定用ターゲットの例が示されているが、3段階以上に標定用ターゲットを分けても良い。例えば、最接近した状態で画像認識および標定が可能な更に細かい詳細ターゲットを配置し、最接近した状態での標定の精度を高めた構成が可能である。 Figures 6 and 10 show examples of location targets divided into two levels according to distance, but location targets may also be divided into three or more levels. For example, it is possible to arrange even finer, more detailed targets that can be image-recognized and located at the closest point, thereby increasing the accuracy of location at the closest point.

対象を農機に限定せず、移動体と該移動体の連結や接触の対象となる物体との位置合わせに本発明を利用することができる。例えば、荷物の運搬を行う移動体と荷物の位置合わせに本発明を利用することができる。また、移動体と他の移動体の相互位置を把握する技術や位置合わせを行う技術に本発明を利用することもできる。 The present invention can be used not only for agricultural machinery but also for aligning a moving body with an object that the moving body is connected to or comes into contact with. For example, the present invention can be used for aligning a moving body that transports cargo with the cargo. The present invention can also be used in technology for determining the relative positions of a moving body and other moving bodies, and technology for aligning positions.

カメラとしてステレオカメラを用いることもできる。この場合、ステレオ写真計測によるトラクタと作業機の位置と姿勢の関係を得ることができる。この場合も標定は必要であり、本発明が利用される。このため、ステレオカメラを用いた場合でも本明細書で説明した技術を利用できる。なお、2台のカメラを用いて、基線長を長くしたステレオカメラシステムを構築することも考えられる。 A stereo camera can also be used as the camera. In this case, the relationship between the position and attitude of the tractor and work equipment can be obtained through stereo photo measurement. In this case, orientation is still required, and the present invention is used. Therefore, the technology described in this specification can be used even when a stereo camera is used. It is also possible to build a stereo camera system with a longer baseline length using two cameras.

例えば、作業機200が屋内や屋根付きの場所に置かれている場合がある。屋根があると、GPSが利用できない。この場合、トラクタ100にIMU(慣性計測装置)を搭載させ、その計測値を利用して図8の出発点PAへのトラクタ100の自律移動を行う。 For example, the work machine 200 may be located indoors or in a covered area. If there is a roof, GPS cannot be used. In this case, an IMU (inertial measurement unit) is installed on the tractor 100, and the measurements from the IMU are used to autonomously move the tractor 100 to the starting point PA in Figure 8.

この場合、前回の作業時に作業機200を切り離した位置を記憶しておき、IMUを用いた慣性誘導により、出発点PAへの自律運転を行う。この際、誤差が生じても、大域ターゲット221a,221bを用いた標定を行うことで、作業機200に対する出発点PAの正確な位置を特定できる。 In this case, the position where the work machine 200 was detached during the previous operation is stored, and autonomous driving to the starting point PA is performed using inertial guidance with the IMU. Even if an error occurs during this operation, the exact position of the starting point PA relative to the work machine 200 can be determined by performing orientation using the global targets 221a and 221b.

100…トラクタ、110…トラクタ側ヒッチフレーム、111…右下部支持部、111a…右下部支持ピン、112…左各部支持部、112a…左下部支持ピン、113…フォークASSY、114…電動シリンダ、115…駆動アーム、116…フレーム構造、117…スプライン軸、118…電動シリンダ、119…フック、141…右下部リンク、141a…支持孔、142…左下部リンク、142a…支持孔、143…上部支持アーム、144…右リフトロッド、145…左リフトロッド、146…右リフトロッド駆動部、147…左リフトロッド駆動部、148…PTO軸、160…コネクタ、161,162…油圧を伝送するパイプ、163…電気配線のケーブル、170…リニアベアリング保持板、171…リニアベアリング、172…スライディングシャフト、173…軸受保持板、190…上部支持部、200…作業機、210…作業機側ヒッチフレーム、212…スプラインスリーブ、213…上部固定部材、214,215…下部固定部材、218…開口、219…内側に受け側のコネクタがある部分、220…標定用ターゲット部、221a…大域ターゲット、221b…大域ターゲット、222…詳細ターゲット、231,232…油圧伝送パイプが接続される接続口、233…電気配線のコネクタ。

100...Tractor, 110...Tractor side hitch frame, 111...Right lower support portion, 111a...Right lower support pin, 112...Left support portion, 112a...Left lower support pin, 113...Fork ASSY, 114...Electric cylinder, 115...Drive arm, 116...Frame structure, 117...Spline shaft, 118...Electric cylinder, 119...Hook, 141...Right lower link, 141a...Support hole, 142...Left lower link, 142a...Support hole, 143...Upper support arm, 144...Right lift rod, 145...Left lift rod, 146...Right lift rod drive portion, 147...Left lift rod drive portion, 148...PTO shaft, 160...Connector, 161, 162...Pipe for transmitting hydraulic pressure, 163...Cable for electrical wiring, 170...Linear bearing retaining plate, 171...Linear bearing, 172...Sliding shaft, 173...Bearing retaining plate, 190...Upper support part, 200...Work machine, 210...Hitch frame on work machine side, 212...Spline sleeve, 213...Upper fixing member, 214, 215...Lower fixing member, 218...Opening, 219...Part with receiving connector inside, 220...Location target part, 221a...Global target, 221b...Global target, 222...Detailed target, 231, 232...Connection port for connecting hydraulic transmission pipe, 233...Connector for electrical wiring.

Claims (8)

自走可能な移動体によって連結される農機であって、
前記移動体との連結機構と、
前記移動体に連結された状態において前記移動体に面する位置に配置された第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットと
を備え、
前記第1の種類の標定用ターゲットは相対的に遠距離からの標定用であり、
前記第2の種類の標定用ターゲットは相対的に近距離からの標定用であり、
前記第1の種類の標定用ターゲットは、左右に分かれて2つが配置され、前記2つの第1の種類の標定用ターゲットの間の位置に前記第2の種類の標定用ターゲットが配置されている農機。
An agricultural machine connected by a self-propelled mobile body,
a coupling mechanism for coupling with the moving body;
a first type of location target and a second type of location target arranged at positions facing the moving body when the target is connected to the moving body;
the first type of location target is for location from a relatively long distance,
the second type of location target is for location from a relatively short distance,
The agricultural machine has two first type location targets arranged on the left and right, and the second type location target arranged between the two first type location targets.
前記第1の種類の標定用ターゲットおよび前記第2の種類の標定用ターゲットは複数の標定点を有し、
前記第1の種類の標定用ターゲットの標定点を構成する表示は、前記第2の種類の標定用ターゲットの標定点を構成する表示よりも大きく、
前記第2の種類の標定用ターゲットの標定点の数は、前記第1の種類の標定用ターゲットの標定点の数よりも多い請求項1に記載の農機。
the first type of location target and the second type of location target each have a plurality of location points;
the indications constituting the orientation points of the first type orientation targets are larger than the indications constituting the orientation points of the second type orientation targets;
2. The agricultural machine according to claim 1, wherein the number of control points of the second type of location target is greater than the number of control points of the first type of location target.
前記第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットの一方または両方は、識別面が俯角の方向を向いている請求項1または2に記載の農機。 The agricultural machine described in claim 1 or 2, wherein one or both of the first type of location target and the second type of location target have an identification surface facing in the direction of the depression angle. 請求項1~3のいずれか一項に記載の農機と、
カメラを備え、前記農機と連結可能であり、自走可能な移動体と
を含んだ農機システムであって、
前記カメラは、
前記第2の種類の標定用ターゲットを正面から撮影し、前記カメラの撮影画面の中心に前記第2の種類の標定用ターゲットを捉え、前記第2の種類の標定用ターゲットを識別可能な状態において、
前記第1の種類の標定用ターゲットが撮影範囲から外れる視野に設定されている農機システム。
The agricultural machine according to any one of claims 1 to 3,
An agricultural machinery system including a camera, a self-propelled mobile body that can be connected to the agricultural machinery ,
The camera is
The second type of location target is photographed from the front, and the second type of location target is captured at the center of the photographed screen of the camera, and in a state where the second type of location target can be identified,
An agricultural machinery system in which the first type of location target is set in a field of view outside the shooting range.
自走可能な移動体を農機に連結させる農機連結方法であって、
前記移動体は、前記農機を撮影するカメラを備え、
前記農機は、前記移動体との連結機構、第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットを備え、
前記第1の種類の標定用ターゲットは相対的に遠距離からの標定用であり、
前記第2の種類の標定用ターゲットは相対的に近距離からの標定用であり、
前記第1の種類の標定用ターゲットは、左右に分かれて2つが配置され、前記2つの第1の種類の標定用ターゲットの間の位置に前記第2の種類の標定用ターゲットは配置され、
前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識ができない距離において、前記カメラにより前記第1の種類の標定用ターゲットを画像認識することで前記農機に対する前記移動体の位置と向きが検出され、
前記農機に対する前記移動体の位置と向きに基づき、前記移動体が前記農機に近づくための経路が設定され、
前記設定された経路に従って前記移動体を前記農機に移動させ、
前記移動により、前記移動体が前記農機に近づいた段階で前記第1の種類の標定用ターゲットが前記カメラの撮影範囲から外れ、且つ、前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識が可能となり、その後に前記第2の種類の標定用ターゲットにより前記移動体と前記農機の間の距離の計測が行われ、
前記移動体と前記農機との前記距離を調整することで、前記移動体を前記農機に連結させる農機連結方法。
An agricultural machine connecting method for connecting a self-propelled mobile body to an agricultural machine,
The moving body is equipped with a camera that photographs the agricultural machine,
the agricultural machine includes a coupling mechanism for coupling with the moving body, a first type of location target, and a second type of location target;
the first type of location target is for location from a relatively long distance,
the second type of location target is for location from a relatively short distance,
the first type of location target is arranged in two, one on the left and one on the right, and the second type of location target is arranged between the two first type of location targets;
At a distance where the camera cannot recognize an image of the second type of location target, the camera recognizes an image of the first type of location target, thereby detecting the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine;
A route for the moving body to approach the agricultural machine is set based on the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine;
moving the moving body to the agricultural machine along the set route;
When the moving body approaches the agricultural machine due to the movement, the first type of location target moves out of the imaging range of the camera, and the camera becomes able to recognize the image of the second type of location target, and then the distance between the moving body and the agricultural machine is measured using the second type of location target;
An agricultural machine connecting method for connecting the moving body to the agricultural machine by adjusting the distance between the moving body and the agricultural machine.
前記設定された前記経路に沿った前記移動体の移動制御が行われ、
前記移動制御の過程において、前記第1の種類の標定用ターゲットおよび/または第2の種類の標定用ターゲットを用いた前記カメラの標定を行い、
前記標定に基づいて前記移動体の実際の移動経路を算出し、
前記設定された前記経路と前記実際の移動経路とを比較し、
前記比較の結果に基づき前記移動経路の再度の設定を行う請求項5に記載の農機連結方法。
movement control of the moving object along the set route is performed;
During the movement control process, the camera is oriented using the first type of orientation target and/or the second type of orientation target;
Calculating an actual moving path of the moving object based on the orientation;
comparing the set route with the actual travel route;
The agricultural machine connecting method according to claim 5, wherein the movement route is set again based on the result of the comparison.
前記移動体と前記農機との間の距離が相対的に遠い第1の段階と、
前記移動体と前記農機との間の距離が相対的に近い第2の段階と
があり、
前記第1の段階において、前記第1の種類の標定用ターゲットを用いた前記カメラの標定が行われ、
前記第2の段階において、前記第2の種類の標定用ターゲットを用いた前記カメラの標定が行われ、
前記第1の段階における前記標定よりも前記第2の段階における前記標定の方が標定点の数が多く標定の精度が高い請求項5または6に記載の農機連結方法。
a first stage in which the distance between the moving body and the agricultural machine is relatively long;
a second stage in which the distance between the moving body and the agricultural machine is relatively short,
In the first stage, the camera is oriented using the first type of orientation target;
In the second stage, the camera is oriented using the second type of orientation target;
7. The agricultural machine coupling method according to claim 5, wherein the number of orientation points in the second stage is greater than that in the first stage, and the orientation accuracy is higher.
自走可能な移動体を農機に連結させる制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記移動体は、前記農機を撮影するカメラを備え、
前記農機は、前記移動体との接続機構、第1の種類の標定用ターゲットおよび第2の種類の標定用ターゲットを備え、
前記第1の種類の標定用ターゲットは相対的に遠距離からの標定用であり、
前記第2の種類の標定用ターゲットは相対的に近距離からの標定用であり、
前記第1の種類の標定用ターゲットは、左右に分かれて2つが配置され、前記2つの第1の種類の標定用ターゲットの間の位置に前記第2の種類の標定用ターゲットは配置され、
コンピュータに
前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識ができない距離において、前記カメラにより前記第1の種類の標定用ターゲットを画像認識することで前記農機に対する前記移動体の位置と向きの検出と、
前記農機に対する前記移動体の位置と向きに基づき、前記移動体が前記農機に近づくための経路の設定と、
前記設定された経路に従った前記移動体の前記農機への移動制御と、
前記移動制御により、前記移動体が前記農機に近づいた段階で前記第1の種類の標定用ターゲットが前記カメラの撮影範囲から外れ、且つ、前記カメラによる前記第2の種類の標定用ターゲットの画像認識が可能となり、その後における前記第2の種類の標定用ターゲットによる前記移動体と前記農機の間の距離の計測と、
前記移動体と前記農機との前記距離を調整することによる前記移動体の前記農機への連結と
を実行させるプログラム。

A program for causing a computer to execute control for connecting a self-propelled mobile body to an agricultural machine,
The moving body is equipped with a camera that photographs the agricultural machine,
the agricultural machine includes a connection mechanism with the moving body, a first type of location target, and a second type of location target;
the first type of location target is for location from a relatively long distance,
the second type of location target is for location from a relatively short distance,
the first type of location target is arranged in two, one on the left and one on the right, and the second type of location target is arranged between the two first type of location targets;
A computer detects the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine by image-recognizing the first type of location target with the camera at a distance where the camera cannot image-recognize the second type of location target;
setting a route for the moving body to approach the agricultural machine based on the position and orientation of the moving body relative to the agricultural machine;
Controlling the movement of the moving body to the agricultural machine according to the set route;
By the movement control, when the moving body approaches the agricultural machine, the first type of location target moves out of the imaging range of the camera, and the camera becomes able to recognize the image of the second type of location target, and then the distance between the moving body and the agricultural machine is measured using the second type of location target;
and coupling the mobile body to the agricultural machine by adjusting the distance between the mobile body and the agricultural machine.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09103109A (en) * 1995-10-12 1997-04-22 Iseki & Co Ltd Connecting device for work equipment in tractor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010078466A (en) 2008-09-26 2010-04-08 Japan Atomic Energy Agency Method and system for automatic marker registration
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