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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-09
(45)【発行日】2022-11-17
(54)【発明の名称】収穫機
(51)【国際特許分類】
   A01D 41/12 20060101AFI20221110BHJP
   A01D 69/00 20060101ALI20221110BHJP
   A01F 12/60 20060101ALI20221110BHJP
   G06T 1/00 20060101ALI20221110BHJP
   B60R 1/00 20220101ALI20221110BHJP
【FI】
A01D41/12 B
A01D69/00 301
A01F12/60
G06T1/00 330Z
B60R1/00
【請求項の数】 14
(21)【出願番号】P 2019053301
(22)【出願日】2019-03-20
(65)【公開番号】P2020150868
(43)【公開日】2020-09-24
【審査請求日】2021-06-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】安達 賢二
【審査官】小島 洋志
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-101860(JP,A)
【文献】特開2007-158426(JP,A)
【文献】特開2016-219864(JP,A)
【文献】特開2008-248613(JP,A)
【文献】特開2010-042732(JP,A)
【文献】特開平03-099952(JP,A)
【文献】国際公開第2011/158609(WO,A1)
【文献】特開2015-104376(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A01D 41/12
A01D 69/00
A01F 12/60
G06T 1/00
B60R 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圃場から作物を収穫する収穫部を備える機体と、
前記機体の周辺を撮影して周辺画像を生成するカメラと、
前記機体の外観形状を示す機体データを記憶する記憶部と、
前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記機体の周辺と前記収穫部とを示す画像である合成画像を生成する画像合成部と、
前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する表示部と、を備え
前記収穫部は、第1収穫姿勢と、前記第1収穫姿勢と異なる第2収穫姿勢と、の間で姿勢変更可能に構成されており、
前記機体データは、前記第1収穫姿勢の前記収穫部の外観形状を示す第1収穫部データと、前記第2収穫姿勢の前記収穫部の外観形状を示す第2収穫部データと、を含み、
前記収穫部が前記第1収穫姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第1収穫部データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示し、
前記収穫部が前記第2収穫姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第2収穫部データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する収穫機。
【請求項2】
穀粒タンクに貯留された穀粒を外部に排出する排出装置を備える機体と、
前記機体の周辺を撮影して周辺画像を生成するカメラと、
前記機体の外観形状を示す機体データを記憶する記憶部と、
前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記機体の周辺と前記排出装置とを示す画像である合成画像を生成する画像合成部と、
前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する表示部と、を備え、
記排出装置は、第1排出姿勢と、前記第1排出姿勢と異なる第2排出姿勢と、の間で姿勢変更可能に構成されており、
記機体データは、前記第1排出姿勢の前記排出装置の外観形状を示す第1排出装置データと、前記第2排出姿勢の前記排出装置の外観形状を示す第2排出装置データと、を含み、
前記排出装置が前記第1排出姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第1排出装置データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示し、
前記排出装置が前記第2排出姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第2排出装置データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する収穫機。
【請求項3】
前記機体は、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、
前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記機体を後ろ斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項1又は2に記載の収穫機。
【請求項4】
前記機体は、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、
前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記機体を前斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項1から3の何れか1項に記載の収穫機。
【請求項5】
前記機体は、穀粒タンクに貯留された穀粒を外部に排出する排出装置を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記排出装置の外観形状を示す排出装置データを含み、
前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記排出装置データとに基づいて、前記機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記排出装置と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項1からのいずれか1項に記載の収穫機。
【請求項6】
前記機体は、操舵輪を備え、
前記操舵輪は、第1操舵姿勢と、前記第1操舵姿勢と異なる第2操舵姿勢と、の間で姿勢変更可能に構成されており、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記第1操舵姿勢の前記操舵輪の外観形状を示す第1操舵輪データと、前記第2操舵姿勢の前記操舵輪の外観形状を示す第2操舵輪データと、を含み、
前記操舵輪が前記第1操舵姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記第1操舵輪データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記操舵輪と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示し、
前記操舵輪が前記第2操舵姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記第2操舵輪データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記操舵輪と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項1からのいずれか1項に記載の収穫機。
【請求項7】
前記機体の動作状態に基づいて、前記機体を斜め上方から視る複数の視点のうちから視点を決定する視点決定部を備え、
前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項1からのいずれか1項に記載の収穫機。
【請求項8】
前記機体は、作業装置を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記作業装置の外観形状を示す作業装置データを含み、
前記視点決定部は、前記作業装置の動作状態に基づいて視点を決定し、
前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記作業装置データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記作業装置と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項に記載の収穫機。
【請求項9】
前記機体は、前記作業装置として、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、
前記視点決定部は、前記機体が前進しているときに、前記画像合成部が生成する前記合成画像の視点を、前記機体を後ろ斜め上方から視る視点に決定し、
前記画像合成部は、前記機体が前進しているときに、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記機体が前進しているときに、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項に記載の収穫機。
【請求項10】
前記機体は、前記作業装置として、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、
前記視点決定部は、前記機体が後進しているときに、前記画像合成部が生成する前記合成画像の視点を、前記機体を前斜め上方から視る視点に決定し、
前記画像合成部は、前記機体が後進しているときに、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記機体が後進しているときに、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項又はに記載の収穫機。
【請求項11】
前記機体は、前記作業装置として、穀粒タンクに貯留された穀粒を外部に排出する排出装置を備え、
前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記排出装置の外観形状を示す排出装置データを含み、
前記視点決定部は、前記排出装置が穀粒を排出しているときに、前記画像合成部が生成する前記合成画像の視点を、前記機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る視点に決定し、
前記画像合成部は、前記排出装置が穀粒を排出しているときに、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記排出装置データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記排出装置と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、
前記表示部は、前記排出装置が穀粒を排出しているときに、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する請求項から10のいずれか1項に記載の収穫機。
【請求項12】
前記画像合成部が生成する前記合成画像において、前記機体が透明又は半透明の状態で示されている請求項1から11のいずれか1項に記載の収穫機。
【請求項13】
前記機体は、走行装置を備えており、
前記画像合成部が生成する前記合成画像において、前記機体における前記走行装置を除く部分が透明又は半透明の状態で示されている請求項1から12のいずれか1項に記載の収穫機。
【請求項14】
前記機体は、作業装置を備え、
前記カメラは、前記機体の周辺及び前記作業装置を撮影して前記周辺画像を生成し、
前記画像合成部が生成する前記合成画像には、前記カメラが撮影した前記作業装置の画像が含まれている請求項1から13のいずれか1項に記載の収穫機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、収穫機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、車両周囲の様子を運転者に認識させるために、俯瞰映像を表示装置に表示する技術が用いられている。特許文献1に記載された車両用運転支援装置は、車両の前方、後方、左右両側方の各領域の映像を4つの車載カメラでそれぞれ撮影し、撮影された映像を自車上方の仮想視点から見下ろした映像に視点変換するとともに繋ぎ合わせて、この繋ぎ合わせた映像に仮想自車画像を重畳して、自車周囲の様子を運転者に認識させるための1つの俯瞰映像として表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2007-183877号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来の技術では、表示される俯瞰映像は、自車上方の仮想視点から見下ろしたものとなる。この俯瞰映像によれば、車両とその周囲の物体との間の平面的な位置関係を把握し易い反面、周囲の物体の高さや、自車との上下方向の位置関係を把握することは困難である。この点、上述の従来技術を収穫機に応用するにあたって改善の余地があった。
【0005】
本発明の目的は、収穫機の周囲の作業環境を把握し易くする手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の収穫機は、圃場から作物を収穫する収穫部を備える機体と、前記機体の周辺を撮影して周辺画像を生成するカメラと、前記機体の外観形状を示す機体データを記憶する記憶部と、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記機体の周辺と前記収穫部とを示す画像である合成画像を生成する画像合成部と、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する表示部と、を備え、前記収穫部は、第1収穫姿勢と、前記第1収穫姿勢と異なる第2収穫姿勢と、の間で姿勢変更可能に構成されており、前記機体データは、前記第1収穫姿勢の前記収穫部の外観形状を示す第1収穫部データと、前記第2収穫姿勢の前記収穫部の外観形状を示す第2収穫部データと、を含み、前記収穫部が前記第1収穫姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第1収穫部データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示し、前記収穫部が前記第2収穫姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第2収穫部データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示することを特徴とする。
【0007】
上記の特徴構成によれば、機体を斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体とその周辺が示される。すなわち、収穫機の周囲の状況が立体的に表示されるので、作業環境の把握が容易になる。例えば、コンバイン等の収穫機は圃場の地面から上方に延びる作物を収穫することが多い。上記の特徴構成によれば、地面から上方に延びる作物を容易に認識することができるので、収穫作業を終えた領域(既刈り地)と、未作業の領域(未刈り地)とを合成画像において容易に識別することができる。また上記の特徴構成によれば、圃場の周囲の畦を合成画像において容易に識別することができ好適である。なお本発明において「画像」とは、「機体データ」とは、機体等の立体的な形状を示すデータ(例えば、3Dモデルを示すデータ)であってもよいし、機体等を撮影した写真であってもよい。
また、この特徴構成によれば、収穫部が第1収穫姿勢にあるときには第1収穫姿勢の収穫部が合成画像に示され、収穫部が第2収穫姿勢にあるときには第2収穫姿勢の収穫部が合成画像に示されることになる。すなわち、収穫部の姿勢に応じて合成画像に示される収穫部の姿勢が変化するので、姿勢が変化する収穫部と周囲の物体との位置関係を容易に把握することができる。例えば、収穫部の高さを圃場の作物に合わせて調整する場合に、収穫部と作物との上下方向の位置関係を容易に把握することができ、調整作業が容易になる。
また、本発明の収穫機は、穀粒タンクに貯留された穀粒を外部に排出する排出装置を備える機体と、前記機体の周辺を撮影して周辺画像を生成するカメラと、前記機体の外観形状を示す機体データを記憶する記憶部と、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記機体の周辺と前記排出装置とを示す画像である合成画像を生成する画像合成部と、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する表示部と、を備え、前記排出装置は、第1排出姿勢と、前記第1排出姿勢と異なる第2排出姿勢と、の間で姿勢変更可能に構成されており、前記機体データは、前記第1排出姿勢の前記排出装置の外観形状を示す第1排出装置データと、前記第2排出姿勢の前記排出装置の外観形状を示す第2排出装置データと、を含み、前記排出装置が前記第1排出姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第1排出装置データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示し、前記排出装置が前記第2排出姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記周辺画像と、前記機体データ及び前記第2排出装置データと、に基づいて、前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示することを特徴とする。
上記の特徴構成によれば、機体を斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体とその周辺が示される。すなわち、収穫機の周囲の状況が立体的に表示されるので、作業環境の把握が容易になる。例えば、コンバイン等の収穫機は圃場の地面から上方に延びる作物を収穫することが多い。上記の特徴構成によれば、地面から上方に延びる作物を容易に認識することができるので、収穫作業を終えた領域(既刈り地)と、未作業の領域(未刈り地)とを合成画像において容易に識別することができる。また上記の特徴構成によれば、圃場の周囲の畦を合成画像において容易に識別することができ好適である。なお本発明において「画像」とは、「機体データ」とは、機体等の立体的な形状を示すデータ(例えば、3Dモデルを示すデータ)であってもよいし、機体等を撮影した写真であってもよい。
また、この特徴構成によれば、排出装置が第1排出姿勢にあるときには第1排出姿勢の排出装置が合成画像に示され、排出装置が第2排出姿勢にあるときには第2排出姿勢の排出装置が合成画像に示されることになる。すなわち、排出装置の姿勢に応じて合成画像に示される排出装置の姿勢が変化するので、姿勢が変化する排出装置と周囲の物体との位置関係を容易に把握することができる。例えば、排出装置と穀粒コンテナとの位置合わせを行う際に、排出装置と穀粒コンテナとの位置関係を、上下方向を含めて容易に把握することができ、位置合わせ作業が容易になる。
【0008】
本発明において、前記機体は、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記機体を後ろ斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0009】
この特徴構成によれば、機体を後ろ斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体と収穫部、及びその周辺が示される。すなわち、収穫機及び収穫部の周囲の状況が機体の前方を見渡す画像により立体的に表示されるので、作業環境の把握が更に容易になる。例えば、収穫部と未刈り地、既刈り地や畦との位置関係が機体を後ろ斜め上方から視る状態で立体的に示されるので、収穫作業や収穫機の移動を容易に行うことができる。特に、収穫機を前進させて収穫作業を行う際に、収穫機の前方の状況と収穫部とを同時に視認することができ好ましい。
【0010】
本発明において、前記機体は、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記機体を前斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0011】
この特徴構成によれば、機体を前斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体と収穫部、及びその周辺が示される。すなわち、収穫機及び収穫部の周囲の状況が立体的に表示されるので、作業環境の把握が更に容易になる。例えば、未刈り地、既刈り地や畦と収穫部との位置関係が機体を前斜め上方から視る状態で立体的に示されるので、収穫作業や収穫機の移動を容易に行うことができる。特に、収穫機を後進させる場合や旋回を行う場合に、収穫部と周囲の状況を同時に視認することができ、収穫部と周囲の物体や畦との接触を避けやすくなり好ましい。
【0012】
本発明において、前記機体は、穀粒タンクに貯留された穀粒を外部に排出する排出装置を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記排出装置の外観形状を示す排出装置データを含み、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記排出装置データとに基づいて、前記機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記排出装置と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0013】
この特徴構成によれば、機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体と排出装置、及びその周辺が示される。すなわち、収穫機及び排出装置の周囲の状況が立体的に表示されるので、作業環境の把握が更に容易になる。例えば、排出装置から穀粒を排出して穀粒コンテナ等に移す場合に、排出装置と穀粒コンテナとの位置関係が機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る状態で立体的に示されるので、排出装置とコンテナとの位置合わせや、コンテナの満杯の確認を容易に行うことができる。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
本発明において、前記機体は、操舵輪を備え、前記操舵輪は、第1操舵姿勢と、前記第1操舵姿勢と異なる第2操舵姿勢と、の間で姿勢変更可能に構成されており、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記第1操舵姿勢の前記操舵輪の外観形状を示す第1操舵輪データと、前記第2操舵姿勢の前記操舵輪の外観形状を示す第2操舵輪データと、を含み、前記操舵輪が前記第1操舵姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記第1操舵輪データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記操舵輪と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示し、前記操舵輪が前記第2操舵姿勢にあるときに、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記第2操舵輪データとに基づいて、前記機体を斜め上方から視る画像であって、前記機体と前記操舵輪と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、且つ、前記表示部は、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0019】
操舵輪は一般に、収穫機の機体の下部に配置されるため、運転部から操舵輪の姿勢(向き)を視認することが難しい。この特徴構成によれば、操舵装置が第1操舵姿勢にあるときには第1操舵姿勢の操舵装置が合成画像に示され、操舵装置が第2操舵姿勢にあるときには第2操舵姿勢の操舵装置が合成画像に示されることになる。すなわち、操舵装置の姿勢に応じて合成画像に示される操舵装置の姿勢が変化するので、操舵輪の姿勢を容易に確認することができる。
【0020】
本発明において、前記機体の動作状態に基づいて、前記機体を斜め上方から視る複数の視点のうちから視点を決定する視点決定部を備え、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0021】
この特徴構成によれば、視点決定部が機体の動作状態に基づいて視点を決定して、その視点から見る合成画像が表示部に表示されることになる。すなわち、機体の動作状態に応じた適切な視点が選ばれて、その視点からの画像により収穫機の周囲の状況が立体的に表示されるので、作業環境の把握が更に容易になる。
【0022】
本発明において、前記機体は、作業装置を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記作業装置の外観形状を示す作業装置データを含み、前記視点決定部は、前記作業装置の動作状態に基づいて視点を決定し、前記画像合成部は、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記作業装置データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記作業装置と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0023】
この特徴構成によれば、視点決定部が作業装置の動作状態に基づいて視点を決定して、その視点から見た合成画像が表示部に表示されることになる。すなわち、作業装置の動作状態に応じた適切な視点が選ばれて、その視点からの画像により収穫機及び作業装置の周囲の状況が立体的に表示されるので、作業環境の把握が更に容易になる。
【0024】
本発明において、前記機体は、前記作業装置として、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、前記視点決定部は、前記機体が前進しているときに、前記画像合成部が生成する前記合成画像の視点を、前記機体を後ろ斜め上方から視る視点に決定し、前記画像合成部は、前記機体が前進しているときに、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記機体が前進しているときに、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0025】
この特徴構成によれば、機体が前進しているときには、視点決定部と画像合成部とによって自動的に、機体を後ろ斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体と収穫部、及びその周辺が示される。すなわち、前進時に自動的に、収穫機及び収穫部の周囲の状況が機体の前方を見渡す画像により立体的に表示されるので、前進時の作業環境の把握が更に容易になる。例えば、前進時に自動的に、収穫部と未刈り地、既刈り地や畦との位置関係が機体を後ろ斜め上方から視る状態で立体的に示されるので、収穫作業や収穫機の移動を容易に行うことができる。つまり、収穫機を前進させて収穫作業を行う際に、収穫機の前方の状況と収穫部とを同時に視認することができ好ましい。
【0026】
本発明において、前記機体は、前記作業装置として、圃場から作物を収穫する収穫部を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記収穫部の外観形状を示す収穫部データを含み、前記視点決定部は、前記機体が後進しているときに、前記画像合成部が生成する前記合成画像の視点を、前記機体を前斜め上方から視る視点に決定し、前記画像合成部は、前記機体が後進しているときに、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記収穫部データとに基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記収穫部と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記機体が後進しているときに、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0027】
この特徴構成によれば、機体が後進しているときには、視点決定部と画像合成部とによって自動的に、機体を前斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体と収穫部、及びその周辺が示される。すなわち、後進時に自動的に、収穫機及び収穫部の周囲の状況が機体の後方を見渡す画像により立体的に表示されるので、後進時の作業環境の把握が更に容易になる。例えば、後進時に自動的に、収穫部と未刈り地、既刈り地や畦との位置関係が機体を前斜め上方から視る状態で立体的に示されるので、収穫作業や収穫機の移動を容易に行うことができる。つまり後進時に、収穫部と周囲の状況を同時に視認することができ、収穫部と周囲の物体や畦との接触を避けやすくなり好ましい。
【0028】
本発明において、前記機体は、前記作業装置として、穀粒タンクに貯留された穀粒を外部に排出する排出装置を備え、前記記憶部に記憶された前記機体データは、前記排出装置の外観形状を示す排出装置データを含み、前記視点決定部は、前記排出装置が穀粒を排出しているときに、前記画像合成部が生成する前記合成画像の視点を、前記機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る視点に決定し、前記画像合成部は、前記排出装置が穀粒を排出しているときに、前記カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データ及び前記排出装置データと、に基づいて、前記視点決定部が決定した視点から視る画像であって、前記機体と前記排出装置と前記機体の周辺とを示す画像である前記合成画像を生成し、前記表示部は、前記排出装置が穀粒を排出しているときに、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示すると好適である。
【0029】
この特徴構成によれば、排出装置が穀粒を排出しているときには、視点決定部と画像合成部とによって自動的に、機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る合成画像が表示部に表示され、機体と排出装置、及びその周辺が示される。すなわち、穀粒排出時に自動的に、収穫機及び排出装置の周囲の状況が機体の右方又は左方を見渡す画像により立体的に表示されるので、穀粒排出時の作業環境の把握が更に容易になる。例えば、排出装置から穀粒を排出して穀粒コンテナ等に移す場合に自動的に、排出装置と穀粒コンテナとの位置関係が機体を右斜め上方又は左斜め上方から視る状態で立体的に示されるので、排出装置とコンテナとの位置合わせや、コンテナの満杯の確認を容易に行うことができる。
【0030】
本発明において、前記画像合成部が生成する前記合成画像において、前記機体が透明又は半透明の状態で示されていると好適である。
【0031】
この特徴構成によれば、本来なら機体に隠れる場所が、機体が透明又は半透明の状態で示されることにより、合成画像に示されて視認することができる。これにより、作業環境の把握が更に容易になる。
【0032】
本発明において、前記機体は、走行装置を備えており、前記画像合成部が生成する前記合成画像において、前記機体における前記走行装置を除く部分が透明又は半透明の状態で示されていると好適である。
【0033】
この特徴構成によれば、本来なら機体に隠れる場所が、機体が透明又は半透明の状態で示されることにより、合成画像に示されて視認することができる。加えて、走行装置は合成画像に示されて視認することができるので、走行装置と周囲の物体との位置関係を容易に把握することができる。これにより、作業環境の把握が更に容易になる。
【0034】
本発明において、前記機体は、作業装置を備え、前記カメラは、前記機体の周辺及び前記作業装置を撮影して前記周辺画像を生成し、前記画像合成部が生成する前記合成画像には、前記カメラが撮影した前記作業装置の画像が含まれていると好適である。
【0035】
この特徴構成によれば、合成画像により作業装置の実際の状態を視認することができるので、作業装置の現状や作業の進行状況を容易に把握することができ好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
図1】普通型コンバインの機体の右側面図である。
図2】普通型コンバインの機体の平面図である。
図3】普通型コンバインの機体の左側面図である。
図4】普通型コンバインの機体の正面図である。
図5】普通型コンバインの機体の後面図である。
図6】穀粒タンクの傾動状態を示す断面背面図である。
図7】運転部及びキャビンの内部を示す縦断面図である。
図8】運転部及びキャビンを示す正面図である。
図9】リアカバー部を示す後面図である。
図10】リアカバー部の縦断面図である。
図11】穀粒タンクの開口を示す平面図である。
図12】制御構成を示すブロック図である。
図13】合成画像の例を示す図である。
図14】合成画像の例を示す図である。
図15】合成画像の例を示す図である。
図16】合成画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、矢印Fの方向を「機体前側」、矢印Bの方向を「機体後側」、矢印Lの方向を「機体左側」、矢印Rの方向を「機体右側」とする。
【0038】
〔コンバインの全体の構成〕
図1-5に収穫機の一例である普通型コンバインを示している。この普通型コンバインの機体Aは、走行機体1に走行装置としての左右一対の前車輪2及び左右一対の後車輪3(操舵輪、作業装置の一例)を備えている。前車輪2は、エンジン4からの動力によって駆動可能に構成されている。後車輪3は操向操作可能に構成されている。走行機体1の前部に運転部5が備えられている。運転部5は、キャビン6によって覆われている。運転部5の左右に、デッキ部21が備えられている。左のデッキ部21に、搭乗ステップ17が備えられている。
【0039】
機体フレーム7の前部に刈取搬送部8が設けられている。刈取搬送部8は、植立穀稈を刈り取る収穫部の一例としての刈取部9(収穫部、作業装置の一例)と、収穫した刈取穀稈を後方に向けて搬送する穀稈搬送装置10とを有している。刈取部9には、植立穀稈を後方へ掻き込む回転リール11、植立穀稈の株元を切断する刈刃12、刈取穀稈を刈幅方向に寄せ集めるオーガ13等が備えられている。
【0040】
走行機体1の後部には、穀稈搬送装置10により搬送される刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置14が備えられている。穀稈搬送装置10は脱穀装置14の前部に横軸芯P1周りで上下揺動可能に連結されている。図2に示すように、脱穀装置14は、走行機体1の横幅方向での中心に対して走行機体1の左横側に偏倚する状態で機体フレーム7に載置され、機体フレーム7に固定状態で支持されている。脱穀装置14の上方に、脱穀処理により得られた穀粒を貯留する穀粒タンク15(作業装置の一例)が備えられている。脱穀装置14の後部に、廃藁処理装置16が連結されている。走行機体1における後端部にリアカバー部40が設けられている。
【0041】
油圧式の刈取昇降シリンダCY1によって、穀稈搬送装置10と刈取部9とを含む刈取搬送部8全体が横軸芯P1周りで揺動昇降可能に構成されている。刈取部9は、刈取搬送部8が刈取昇降シリンダCY1にて揺動昇降操作されることによって、地面の近くに下降した作業姿勢(第1収穫姿勢の一例)と、地面から高い位置に上昇した非作業姿勢(第2収穫姿勢の一例)とにわたって昇降操作可能である。
【0042】
回転リール11は、後部の横軸芯P2周りで昇降可能に刈取部9の枠部に支持されている。回転リール11の前後中間部と刈取部9の枠部とに亘って、油圧式のリール昇降シリンダCY2が備えられている。リール昇降シリンダCY2の作動によって、回転リール11の高さを変更調整することができる。
【0043】
穀粒タンク15に貯留された穀粒を機体外部に排出する穀粒排出装置18(排出装置、作業装置の一例)が備えられている。穀粒タンク15の底部のうち、走行機体1の横幅方向での右横端側に位置する状態で排出スクリュー19が回転可能に配置されている。穀粒タンク15の前部における排出スクリュー19に対応する位置に接続ケース20が連通接続されている。
【0044】
図1,2に示すように、排出スクリュー19に接続ケース20を介して穀粒を機体外方に搬送可能な穀粒排出装置18が接続されている。穀粒排出装置18は、排出スクリュー19の終端部から穀粒を上方に搬送するスクリューコンベア式の縦搬送部18Aと、縦搬送部18Aの上端部から横方向に穀粒を搬送するスクリューコンベア式の横搬送部18Bとを備えている。穀粒排出装置18は、図示しない油圧モータによって回転駆動されることにより穀粒を搬送することができ、油圧モータは図示しない排出スイッチの切り換え操作により動作状態が切り換わる。
【0045】
油圧式の旋回シリンダCY4の伸縮作動によって、穀粒排出装置18の全体が、上下向きの縦搬送部18Aの回転軸芯P3周りで旋回可能に構成されている。穀粒排出装置18は、旋回シリンダCY4の伸縮作動によって、横搬送部18Bが機体前後方向に沿う格納姿勢(第1排出姿勢の一例)と、横搬送部18Bが機体左右方向に沿う排出姿勢(第2排出姿勢の一例)とにわたって旋回操作可能である。
【0046】
穀粒タンク15は、穀粒排出装置18による穀粒排出の他に、穀粒タンク15の全体を排出スクリュー19の回転軸芯周りで傾動させて、右側部から直接に貯留している穀粒を外部に排出することができるように構成されている。すなわち、図6に示すように、穀粒タンク15の右横部が大きく開放されて排出口22が形成されている。排出口22は、走行機体1の右横外側方に向いて開口する状態で形成されており、排出口22を閉じる穀粒タンク15の右側壁23が下端の前後軸芯周りで揺動開閉可能に設けられている。
【0047】
図6に示すように、穀粒タンク15は、排出スクリュー19の前後向き回転支軸19aの軸芯P4を回転中心にして相対回転可能に機体フレーム7に支持されている。穀粒タンク15の下部と機体フレーム7とにわたり、油圧式の傾動シリンダCY5が枢支連結されている。穀粒タンク15は、傾動シリンダCY5の伸縮作動によって軸芯P4周りに回動して貯留姿勢(二点鎖線で示す姿勢)と傾斜した排出姿勢(実線で示す姿勢)とにわたり姿勢切り換え可能に構成されている。
【0048】
穀粒タンク15の底面のうち、排出スクリュー19の上方には開口15cが形成されており、この開口15cは、開閉可能なシャッター25によって閉塞する状態と開放する状態とに切り換え可能に構成されている。又、図示はしていないが、穀粒タンク15の貯留姿勢から排出姿勢への姿勢切り換えに連動して、右側壁23が解放状態に切り換わるように連動するリンク機構が備えられている。
【0049】
シャッター25を閉じた状態で、穀粒タンク15が排出姿勢へ切り換わると、図6に示すように、右側壁23が開放されて穀粒を排出口22から排出することができる。穀粒タンク15内には、排出時に穀粒の流量を規制するための垂れ壁26が備えられている。右側壁23は、前後中央の壁面部と前後両側の前後面とを有する樋状に形成され、開放状態となったときに、穀粒を流下案内するシュートとなる。尚、穀粒排出装置18を駆動することによって穀粒を外部に排出するときは、シャッター25を開放状態に切り換える必要がある。
【0050】
機体Aにおける右後部に、ラジエータケース27と、給気ケース28と、ラジエータ29と、が設けられている。ラジエータケース27は箱状の部材である。ラジエータケース27における右側部に給気メッシュ27aが設けられている。ラジエータケース27の内部空間は、給気メッシュ27aを介して機体Aの外部と連通している。給気ケース28は箱状の部材である。給気ケース28の内部空間は、下面の開口を介してラジエータケース27の内部空間と連通している。給気ケース28の前面、後面、右側面、及び左側面はメッシュ状に形成されており、これら4つの面を介して給気ケース28の内部空間は外部と連通している。ラジエータ29は、エンジン4の冷却水を冷却する。ラジエータ29は、ラジエータケース27よりも左側に配置されている。ラジエータ29よりも左側に、ファン29aが配置されている。ファン29aが作動すると、ラジエータケース27の給気メッシュ27a及び給気ケース28の4つの面から外気が吸引される。吸引された外気は、給気ケース28の内部とラジエータケース27の内部とを通流して、ラジエータ29を冷却する。
【0051】
機体Aにおける左後部に、左カバー36と、支持フレーム37と、が設けられている。左カバー36は、脱穀装置14を左から覆う。左カバー36は、前後方向に沿う軸心P5周りに揺動可能な状態で、支持フレーム37に支持されている。
【0052】
〔運転部の操作構成〕
図1-4に示されるように、運転部5には、運転座席50の前方に操縦塔51が備えられ、操縦塔51の上方にステアリングホイール52が備えられている。ステアリングホイール52が回転操作されることによって、図示しないパワーステアリング装置によって後車輪3が操向操作される。
【0053】
運転座席50の右横側に操作パネル部53が備えられている。操作パネル部53に、主変速レバー54等が備えられている。主変速レバー54に、刈取昇降スイッチ55が備えられている。
【0054】
旋回シリンダCY4の作動を指令する旋回スイッチ56及び傾動シリンダCY5の作動を指令する傾動スイッチ57が備えられている(図12参照)。図示はしないが、旋回スイッチ56及び傾動スイッチ57は、運転部5に操作可能な状態で設けられている。
【0055】
〔カメラ〕
普通型コンバインの機体Aに、前カメラ61(カメラの一例)、後カメラ63(カメラの一例)、右カメラ65(カメラの一例)、及び左カメラ67(カメラの一例)が設けられている。これら4つのカメラは、普通型コンバインの機体Aの周辺を撮影して周辺画像を生成し、画像処理装置70(後述)へ出力する。なお、本実施形態において周辺画像、後述する周辺合成画像、及び合成画像とは、静止画であってもよいし、静止画を連続的に表示させるものである動画及び映像であってもよい。
【0056】
〔前カメラの配置〕
図1図2に示されるように、前カメラ61は、運転部5における前部に設けられている。詳しくは前カメラ61は、キャビン6おける前上部に設けられている。前カメラ61は、キャビン6における機体左右方向中央部に位置しており、機体Aにおける機体左右方向中央部に位置している。詳しくは前カメラ61は、機体Aの機体左右方向の中央やや左寄りに位置している。前カメラ61は、前斜め下方向に向けられており、機体Aの前方を撮影する。
【0057】
図7図8を参照して前カメラ61の配置及び支持構造について詳しく説明する。キャビン6は、ルーフ部30と、前上フレーム31と、フロントガラス32と、を備えている。ルーフ部30は、フロントガラス32よりも前側に突出した突出部30aを備えている。前上フレーム31は、ルーフ部30の前部の下方において左右方向に延びており、フロントガラス32を支持している。フロントガラス32は、その上部が前上フレーム31に支持されており、ルーフ部30の前端から下方に延びている。前上フレーム31は、上方に膨らんだ膨出部31aを備えている。前上フレーム31の膨出部31aに、ワイパー33と、ワイパー駆動装置34とが設けられている。図8に、ワイパー33の揺動範囲33aが示されている。
【0058】
キャビン6に、前カメラステー62が設けられている。前カメラステー62は、前上フレーム31の膨出部31aに支持されている。前カメラステー62の前端部に、前カメラ61が支持されている。前カメラ61は、ルーフ部30の突出部30aの真下に設けられている。
【0059】
〔後カメラの配置〕
図1図2等に示されるように、後カメラ63は、機体Aの後端部に設けられたリアカバー部40に設けられている。後カメラ63は、リアカバー部40における機体左右方向中央部に位置しており、機体Aにおける機体左右方向中央部に位置している。後カメラ63は、後斜め下方向に向けられており、機体Aの後方を撮影する。
【0060】
図9図10を参照して後カメラ63の配置及び支持構造について詳しく説明する。リアカバー部40は、リアカバー41と、ステー42と、右支持フレーム43と、左支持フレーム44と、を備えている。リアカバー41は、脱穀装置14の後方に位置し、廃藁処理装置16の上方に位置している。ステー42は、棒状の部材をU字状に曲げて形成された部材であって、機体後方視で逆U字状となる姿勢にて、リアカバー41の上面に設けられている。
【0061】
右支持フレーム43は、リアカバー41の右上部分と右下部分とを支持している。右支持フレーム43は、ステー42の右端部を支持している。右支持フレーム43は、機体前後方向に沿って延びる上下2本の分岐部43aを有している。分岐部43aの前端部は、ラジエータケース27に固定されている。換言すれば、右支持フレーム43はラジエータケース27に支持されている。
【0062】
左支持フレーム44は、リアカバー41の左上部分と左下部分とを支持している。左支持フレーム44は、ステー42の左端部を支持している。左支持フレーム44は、機体前後方向に沿って延びる上下2本の分岐部44aを有している。分岐部44aの前端部は、左カバー36を支持する支持フレーム37に固定されている。換言すれば、左支持フレーム44は支持フレーム37を介して脱穀装置14に支持されている。
【0063】
図10に示されるように、右支持フレーム43及び左支持フレーム44の上端部に、リアカバー41及びステー42が一本のボルト45により共締めされている。
【0064】
リアカバー部40に、後カメラステー64が設けられている。後カメラステー64は、ステー42の中央部において、ステー42に支持されている。後カメラステー64の後端部に、後カメラ63が支持されている。後カメラ63は、リアカバー41の上端よりも上側に位置している。
【0065】
〔右カメラの配置〕
図1図2等に示されるように、右カメラ65は、穀粒タンク15における右側の側部の上角部に設けられている。右カメラ65は、穀粒タンク15における前端部に位置しており、走行機体1における機体前後方向中央部に位置しており、機体Aにおける機体前後方向の中央後ろ寄りに位置している。右カメラ65は、右斜め下方向に向けられており、機体Aの右方を撮影する。
【0066】
右カメラ65の配置及び支持構造について詳しく説明する。図5に示されるように、穀粒タンク15は、上面の法線が上下方向に沿う姿勢となる右上壁部15aを備えている。穀粒タンク15に、右カメラステー66が設けられている。右カメラステー66は、穀粒タンク15の右上壁部15aの前右端部に取り付けられている。右カメラステー66の右端部に、右カメラ65が支持されている。右カメラ65は、穀粒タンク15の右上壁部15aの右端よりも右側に位置している。
【0067】
〔左カメラの配置〕
図2図3に示されるように、左カメラ67は、穀粒タンク15における左側の側部の上角部に設けられている。左カメラ67は、穀粒タンク15における前端部に位置しており、走行機体1における機体前後方向中央部に位置しており、機体Aにおける機体前後方向の中央後ろ寄りに位置している。左カメラ67は、左斜め下方向に向けられており、機体Aの左方を撮影する。
【0068】
左カメラ67の配置及び支持構造について詳しく説明する。図4図5に示されるように、穀粒タンク15は、上面の法線が上斜め左方向に沿う姿勢となる、側方下がりの左上壁部15b(傾斜部の一例)を備えている。図11に示されるように、穀粒タンク15の左上壁部15bに、メンテナンス用の開口15cが形成されている。開口15cを開閉可能なカバー15dが設けられている。
【0069】
左カメラ67は、穀粒タンク15の左上壁部15bの前左端部に取り付けられている。左カメラ67は、左上壁部15bの開口15cの前端部よりも前側、且つ、開口15cの左端部よりも左側に位置している。
【0070】
〔画像処理装置〕
以下、図12のブロック図を参照しながら、普通型コンバインに備えられた画像処理装置70に係る構成について説明する。
【0071】
普通型コンバインの機体Aに、画像処理装置70と表示部80とが設けられている。画像処理装置70は、前カメラ61、後カメラ63、右カメラ65、及び左カメラ67から出力された周辺画像に基づいて合成画像を生成し、表示部80へ出力する。表示部80は、画像処理装置70が出力した合成画像を表示する。画像処理装置70は、マイクロコンピュータを備えて構成され、予め設定されているプログラムに従って画像処理を実行する。
【0072】
画像処理装置70は、図2図4に示されるように、運転部5における左下部に配置されている。表示部80は、図4図7に示されるように、運転部5における運転座席50の左斜め前に配置されている。つまり画像処理装置70及び表示部80は、共に運転部5における左側部分に配置されており、機体Aにおける機体左右方向の同じ側に配置されている。表示部80は、運転部5の左前フレーム58に支持されている。
【0073】
画像処理装置70に、前カメラ61、後カメラ63、右カメラ65、及び左カメラ67が接続されている。画像処理装置70に、機体Aの前方周辺を撮影した前方周辺画像が前カメラ61から入力され、機体Aの後方周辺を撮影した後方周辺画像が後カメラ63から入力され、機体Aの右方周辺を撮影した右方周辺画像が右カメラ65から入力され、機体Aの左方周辺を撮影した左方周辺画像が左カメラ67から入力される。
【0074】
画像処理装置70に、視点操作部83と、機体制御装置86と、が接続されている。視点操作部83は、作業者からの視点の変更・指定の操作を受け付けて、操作データを画像処理装置70へ出力する。視点操作部83は例えば、ボタン、ボリューム、ジョイスティック等の操作具であってもよいし、表示部80に設けられたタッチパネル等の入力手段であってもよい。
【0075】
機体制御装置86は、普通型コンバインの機体Aの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置70へ送信する。動作状態データには、走行機体1の前進、後進、旋回、停止等の動作状態を示すデータ、刈取部9の作動、停止、作業姿勢、非作業姿勢、揺動位置等の動作状態を示すデータ、穀粒排出装置18の作動、停止、格納姿勢、排出姿勢、旋回位置等の動作状態を示すデータ、後車輪3の操向操作位置等の動作状態を示すデータ、穀粒タンク15の排出姿勢、貯留姿勢等の動作状態を示すデータが含まれる。
【0076】
機体制御装置86に、ステアリングホイール52、主変速レバー54、刈取昇降スイッチ55、旋回スイッチ56、及び傾動スイッチ57等の操作具が接続されている。機体制御装置86は、これら操作具に入力された操作に基づいて動作状態データを生成し、画像処理装置70へ送信する。なお、機体制御装置86が、操作具や刈取搬送部8、穀粒排出装置18等に設けられたセンサ(図示なし)の出力に基づいて、動作状態データを生成してもよい。
【0077】
画像処理装置70は、視点決定部71と、記憶部72と、画像合成部73と、を備えている。
【0078】
視点決定部71は、視点操作部83から出力された操作データ、又は、機体制御装置86から送信された動作状態データに基づいて、画像合成部73が生成する合成画像の視点を決定し、決定した視点を視点データとして画像合成部73へ出力する。特に、視点決定部71は、機体制御装置86から送信された動作状態データが示す機体Aの動作状態に基づいて、機体Aを斜め上方から視る複数の視点のうちから視点を決定する。
【0079】
「機体Aを斜め上方から視る視点」とは、例えば、機体Aを前斜め上方から視る視点や、機体Aを後ろ斜め上方から視る視点や、機体Aを右斜め上方から視る視点や、機体Aを左斜め上方から視る視点などであって、機体Aを真上から見る視点を含まない。
【0080】
記憶部72は、機体Aの外観形状を示す機体データを記憶する。機体データは、機体Aの立体的な形状を示すデータであって、例えば、機体Aの3Dモデルを示すデータである。機体データには、刈取部9の外観形状を示すデータ(収穫部データ、及び作業装置データの一例)、穀粒排出装置18の外観形状を示すデータ(排出装置データ、及び作業装置データの一例)、後車輪3の外観形状を示すデータ、及び穀粒タンク15の外観形状を示すデータが含まれる。
【0081】
また機体データには、作業姿勢の刈取部9の外観形状を示すデータ(第1収穫部データ、及び作業装置データの一例)、非作業姿勢の刈取部9の外観形状を示すデータ(第2収穫部データ、及び作業装置データの一例)、格納姿勢の穀粒排出装置18の外観形状を示すデータ(第1排出装置データ、及び作業装置データの一例)、排出姿勢の穀粒排出装置18の外観形状を示すデータ(第2排出装置データ、及び作業装置データの一例)、直進位置に操舵された姿勢(第1操舵姿勢の一例)の後車輪3の外観形状を示すデータ(第1操舵輪データ、及び作業装置データの一例)、右旋回位置に操舵された姿勢(第2操舵姿勢の一例)の後車輪3の外観形状を示すデータ(第2操舵輪データ、及び作業装置データの一例)、左旋回位置に操舵された姿勢(第2操舵姿勢の一例)の後車輪3の外観形状を示すデータ(第2操舵輪データ、及び作業装置データの一例)、貯留姿勢の穀粒タンク15の外観形状を示すデータ、及び排出姿勢の穀粒タンク15の外観形状を示すデータが含まれる。機体データは、予め準備され記憶部72に記憶される。
【0082】
画像合成部73は、前カメラ61、後カメラ63、右カメラ65、及び左カメラ67から入力された4つの周辺画像と、記憶部72に記憶された機体データとに基づいて、視点決定部71が決定した視点から視る画像であって、機体Aと機体Aの周辺とを示す画像である合成画像を生成し、表示部80へ出力する。合成画像には、刈取部9、穀粒排出装置18、後車輪3、及び穀粒タンク15が示されることになる。ただし、視点決定部71が決定した視点が、これらの機体Aにおける部位のいずれかが見えない視点である場合には、その部位は合成画像に示されない。
【0083】
まず画像合成部73は、4つのカメラからの周辺画像に対して、視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部71から入力された視点データが示す視点からの画像へ変換して、周辺合成画像を生成する。画像処理の具体的な手法としては、ホモグラフィ行列を用いた平面射影変換や、三次元空間での投影処理などを用いることができる。
【0084】
次に画像合成部73は、記憶部72から機体データを読み出して、視点データが示す視点から視た機体Aの画像(機体画像)を機体データから生成する。このとき画像合成部73は、機体制御装置86から受信した動作状態データを参照して、刈取部9、穀粒排出装置18、後車輪3、及び穀粒タンク15の動作状態に応じた機体データを用いて、動作状態に合致する機体画像を生成する。そして画像合成部73は、先に生成した周辺合成画像へ機体画像を合成して、合成画像を生成する。
【0085】
〔合成画像の例(図13)〕
普通型コンバインが圃場にて前進しながら収穫作業を行っているとする。このときに画像合成部73が生成する合成画像の例を、合成画像100として図13に示す。
【0086】
このときの機体Aの動作状態としては、機体Aは前進及び直進状態にあり、刈取部9は作業姿勢にあって動作しており、穀粒排出装置18は格納姿勢にあって停止しており、後車輪3は直進位置に操舵され、穀粒タンク15は貯留姿勢にある。機体制御装置86は、上述した機体Aの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置70へ送信する。
【0087】
画像処理装置70の視点決定部71は、機体Aが前進していることを動作状態データが示していることに基づいて、画像合成部73が生成する合成画像100の視点を、機体Aを後ろ斜め上方から視る視点に決定し、その旨を示す視点データを画像合成部73へ出力する。図13の例では、画像合成部73は、4つのカメラから入力された周辺画像に対して視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部71から入力された視点データが示す視点、すなわち機体Aを後ろ斜め上方から視る視点からの画像へ変換して、周辺合成画像101を生成する。
【0088】
次に画像合成部73は、機体制御装置86から受信した動作状態データと、視点決定部71から入力された視点データとを参照して、機体画像102を生成する。具体的には、作業姿勢の刈取部9の外観形状を示すデータ、格納姿勢の穀粒排出装置18の外観形状を示すデータ、直進位置に操舵された姿勢の後車輪3の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク15の外観形状を示すデータ、及び機体Aのその余の部位に係る機体データを用いて、機体Aを後ろ斜め上方から視る視点からの機体Aを示す機体画像102を生成する。
【0089】
そして画像合成部73は、先に生成した周辺合成画像101へ、生成した機体画像102を合成して、合成画像100を生成する。図13に、画像合成部73によって生成された合成画像100が示されている。合成画像100の中央やや左寄りには、機体Aを後ろ斜め上方から視た様子を示す機体画像102が合成されている。機体画像102には、作業姿勢にある刈取部9を示す刈取部画像103と、格納姿勢にある穀粒排出装置18を示す穀粒排出部画像104と、直進位置に操舵された後車輪3を示す後車輪画像105と、貯留位置にある穀粒タンク15を示す穀粒タンク画像106と、が含まれている。機体画像102の周囲の周辺合成画像101には、機体Aの右方及び後方の既刈り地Dと、機体Aの左方及び前方の未刈り地Eと、が示されている。機体Aの下方に相当する位置に示された領域107は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域107を除く機体Aの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像101として合成画像100に示されている。
【0090】
〔合成画像の例(図14)〕
普通型コンバインが圃場にて後進しているとする。このときに画像合成部73が生成する合成画像の例を、合成画像110として図14に示す。
【0091】
このときの機体Aの動作状態としては、機体Aは後進及び直進状態にあり、刈取部9は非作業姿勢にあって停止しており、穀粒排出装置18は格納姿勢にあって停止しており、後車輪3は直進位置に操舵され、穀粒タンク15は貯留姿勢にある。機体制御装置86は、上述した機体Aの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置70へ送信する。
【0092】
画像処理装置70の視点決定部71は、機体Aが後進していることを動作状態データが示していることに基づいて、画像合成部73が生成する合成画像110の視点を、機体Aを前斜め上方から視る視点に決定し、その旨を示す視点データを画像合成部73へ出力する。画像合成部73は、4つのカメラから入力された周辺画像に対して視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部71から入力された視点データが示す視点、すなわち機体Aを前斜め上方から視る視点からの画像へ変換して、周辺合成画像111を生成する。
【0093】
次に画像合成部73は、機体制御装置86から受信した動作状態データと、視点決定部71から入力された視点データとを参照して、機体画像112を生成する。具体的には、非作業姿勢の刈取部9の外観形状を示すデータ、格納姿勢の穀粒排出装置18の外観形状を示すデータ、直進位置に操舵された姿勢の後車輪3の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク15の外観形状を示すデータ、及び機体Aのその余の部位に係る機体データを用いて、機体Aを前斜め上方から視る視点からの機体Aを示す機体画像112を生成する。
【0094】
そして画像合成部73は、先に生成した周辺合成画像111へ、生成した機体画像112を合成して、合成画像110を生成する。図14に、画像合成部73によって生成された合成画像110が示されている。合成画像110の中央には、機体Aを前斜め上方から視た様子を示す機体画像112が合成されている。機体画像112には、非作業姿勢にある刈取部9を示す刈取部画像113と、格納姿勢にある穀粒排出装置18を示す穀粒排出部画像114と、直進位置に操舵された後車輪3を示す後車輪画像115と、貯留位置にある穀粒タンク15を示す穀粒タンク画像116と、が含まれている。機体画像112の周囲の周辺合成画像111には、機体Aの右方、前方及び後方の既刈り地Dと、機体Aの左方の未刈り地Eと、が示されている。機体Aの下方に相当する位置に示された領域117は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域117を除く機体Aの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像111として合成画像110に示されている。
【0095】
〔合成画像の例(図15)〕
普通型コンバインが圃場の端にて穀粒排出装置18を作動させ、穀粒タンク15に貯留された穀粒をコンテナHに排出しているとする。このときに画像合成部73が生成する合成画像の例を、合成画像120として図15に示す。
【0096】
このときの機体Aの動作状態としては、機体Aは停止状態にあり、刈取部9は非作業姿勢にあって停止しており、穀粒排出装置18は排出姿勢にあって動作しており、後車輪3は左旋回位置に操舵され、穀粒タンク15は貯留姿勢にある。機体制御装置86は、上述した機体Aの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置70へ送信する。
【0097】
画像処理装置70の視点決定部71は、穀粒排出装置18が動作していることを動作状態データが示していることに基づいて、画像合成部73が生成する合成画像120の視点を、機体Aを左斜め上方から視る視点に決定し、その旨を示す視点データを画像合成部73へ出力する。画像合成部73は、4つのカメラから入力された周辺画像に対して視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部71から入力された視点データが示す視点、すなわち機体Aを左斜め上方から視る視点からの画像へ変換して、周辺合成画像121を生成する。
【0098】
次に画像合成部73は、機体制御装置86から受信した動作状態データと、視点決定部71から入力された視点データとを参照して、機体画像122を生成する。具体的には、非作業姿勢の刈取部9の外観形状を示すデータ、排出姿勢の穀粒排出装置18の外観形状を示すデータ、左旋回位置に操舵された姿勢の後車輪3の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク15の外観形状を示すデータ、及び機体Aのその余の部位に係る機体データを用いて、機体Aを左斜め上方から視る視点からの機体Aを示す機体画像122を生成する。
【0099】
そして画像合成部73は、先に生成した周辺合成画像121へ、生成した機体画像122を合成して、合成画像120を生成する。図15に、画像合成部73によって生成された合成画像120が示されている。合成画像120の中央には、機体Aを左斜め上方から視た様子を示す機体画像122が合成されている。機体画像122には、非作業姿勢にある刈取部9を示す刈取部画像123と、排出姿勢にある穀粒排出装置18を示す穀粒排出部画像124と、左旋回位置に操舵された後車輪3を示す後車輪画像125と、貯留位置にある穀粒タンク15を示す穀粒タンク画像126と、が含まれている。機体画像122の周囲の周辺合成画像121には、機体Aの左方、前方及び後方の既刈り地Dと、機体Aの右方の畦G及びコンテナHと、が示されている。機体Aの下方に相当する位置に示された領域127は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域127を除く機体Aの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像121として合成画像120に示されている。
【0100】
〔合成画像の例(図16)〕
図14-16にて示された合成画像の例では、機体Aは不透明の状態で示されている。従って、機体Aの向こう側に位置する周辺の物体や前車輪2、後車輪3等は合成画像に示されていない。合成画像において、機体Aの全体又は一部が透明又は半透明の状態で示されてもよい。その場合に、機体Aの輪郭や稜線が実線や点線で合成画像に示されてもよい。図16の例では、合成画像130において、機体Aにおける前車輪2と後車輪3とを除く部分が透明の状態で示されている。機体Aの輪郭及び稜線が二点鎖線で示されている。
【0101】
合成画像において機体Aの全体又は一部を透明又は半透明とするには、以下の手法が用いうる。記憶部72に記憶された機体データが透明又は半透明の機体Aの示すデータであり、画像合成部73が機体画像を生成するときに、当該機体データから透明又は半透明の機体画像を生成する。又は、画像合成部73が機体画像を生成するときに、機体データに基づいて透明化(又は半透明化)の処理を行い、透明又は半透明の機体データを生成してもよい。
【0102】
図16に、画像合成部73によって生成された合成画像130が示されている。合成画像130の中央には、機体Aを左斜め上方から視た様子を示す機体画像132が合成されている。機体画像132には、非作業姿勢にある刈取部9を示す透明な刈取部画像133と、排出姿勢にある穀粒排出装置18を示す透明な穀粒排出部画像134と、左旋回位置に操舵された後車輪3を示す不透明な後車輪画像135と、前車輪2を示す不透明な前車輪画像136と、貯留位置にある穀粒タンク15を示す透明な穀粒タンク画像137と、が含まれている。機体画像132の周囲の周辺合成画像131には、機体Aの左方、前方及び後方の既刈り地Dと、機体Aの右方の畦G及びコンテナHと、が示されている。機体Aの一部が透明の状態で示されていることにより、機体Aの向こう側に位置する畦GやコンテナHを運搬する車両Jが透けて見えている。機体Aの下方に相当する位置に示された領域138は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域138を除く機体Aの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像131として合成画像130に示されている。
【0103】
〔他の実施形態〕
〔1〕記憶部72に記憶される機体データは、機体Aの立体的な形状を示すデータであれば、3次元的なデータ(例えば、3Dモデル)に限られない。例えば機体データは、機体Aを実際に撮影した写真画像などであってもよい。この場合、画像合成部73が機体データから機体画像を生成する際には、周辺合成画像の生成と同様の手法にて、当該写真画像を、視点決定部71から入力された視点データが示す視点からの画像へ変換し、機体画像の生成を行う。
【0104】
〔2〕上記実施形態では、前カメラ61は機体Aの前方を撮影し、合成画像には機体データから生成された刈取部9を示す画像が合成画像に示された。前カメラ61が機体Aの前方に加えて刈取部9を撮影し、合成画像に示される周辺合成画像に、実際に撮影された刈取部9が示されてもよい。
【0105】
〔3〕上記実施形態では、機体Aに4つのカメラが設けられる例が説明されたが、カメラの数はこれに限られず、1つ、2つ、3つ、又は5つ以上でもよい。
【0106】
〔4〕上記実施形態では、機体Aの動作状態、詳しくは後車輪3、刈取部9、及び穀粒排出装置18の動作状態や姿勢に応じて、合成画像の視点や、合成画像に表示される機体画像が変更される。機体画像の変更が、機体Aの他の部位の動作状態や姿勢に応じて行われてもよい。例えば、穀粒タンク15の貯留姿勢から排出姿勢への変化や、機体カバー、メンテナンス用ドアの姿勢変化に応じて、機体画像の変更が行われてもよい。
【0107】
普通型コンバインの機体Aが、複数の作業装置(刈取部9、穀粒排出装置18等)を備え、これら複数の作業装置の動作状態や姿勢に応じて合成画像の視点や機体画像が変更されるので、表示部80に表示される合成画像が、複数の作業装置の状態を反映したものとなり、普通型コンバインの機体Aの複数の部位の状態を一目で把握することができる。すなわち本発明は、複数の作業装置を備える収穫機において、特に好適に用いられる。
【0108】
〔5〕上記実施形態では、視点決定部71が、機体Aが前進しているときに、画像合成部73が生成する合成画像100の視点を、機体Aを右後ろ斜め上方から視る視点(図13の例)に決定する例が説明された。これに代えて、視点決定部71が、機体Aを真後ろ斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aを左後ろ斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aの真後ろを中心として左右に所定角度(例えば左右45°)広がる領域における斜め上方から見る視点のうちの何れか一つの視点に決定してもよい。
【0109】
〔6〕上記実施形態では、視点決定部71が、機体Aが後進しているときに、画像合成部73が生成する合成画像100の視点を、機体Aを右前斜め上方から視る視点(図14の例)に決定する例が説明された。これに代えて、視点決定部71が、機体Aを真正面斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aを左前斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aの真正面を中心として左右に所定角度(例えば左右45°)広がる領域における斜め上方から見る視点のうちの何れか一つの視点に決定してもよい。
【0110】
〔7〕上記実施形態では、視点決定部71が、穀粒排出装置18を作動させているときに、画像合成部73が生成する合成画像100の視点を、機体Aを左斜め上方から視る視点(図15図16の例)に決定する例が説明された。これに代えて、視点決定部71が、機体Aを左前方斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aを左後方斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aの左正面を中心として前後に所定角度(例えば前後45°)広がる領域における斜め上方から見る視点のうちの何れか一つの視点に決定してもよい。また、視点決定部71が、機体Aを右斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aを右前方斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aを右後方斜め上方から視る視点に決定してもよいし、機体Aの右正面を中心として前後に所定角度(例えば前後45°)広がる領域における斜め上方から見る視点のうちの何れか一つの視点に決定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明は、走行しながら植立する作物を収穫する収穫機に適用可能であり、普通型コンバインの他、自脱型コンバインや、トウモロコシ収穫機等にも適用可能である。
【符号の説明】
【0112】
3 :後車輪(操舵輪)
9 :刈取部(収穫部、作業装置)
15 :穀粒タンク(作業装置)
18 :穀粒排出装置(排出装置、作業装置)
61 :前カメラ(カメラ)
63 :後カメラ(カメラ)
65 :右カメラ(カメラ)
67 :左カメラ(カメラ)
70 :画像処理装置
71 :視点決定部
72 :記憶部
73 :画像合成部
80 :表示部
100 :合成画像
110 :合成画像
120 :合成画像
130 :合成画像
A :機体
図1
図2
図3
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