JP2022033538A - How to position a vehicle in a forest area - Google Patents
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Abstract
Description
Translated fromJapanese本発明は、森林地域での車両位置決定方法に関する。 The present invention relates to a vehicle positioning method in a forest area.
現在では、衛星測位システム（ＧＮＳＳ／ＧＰＳ）は測位精度が向上し、一般車両だけではなく、建築機械や圃場作業機の位置検出にも用いられている（特許文献１、特許文献２）。 At present, the satellite positioning system (GNSS / GPS) has improved positioning accuracy and is used not only for general vehicles but also for position detection of construction machines and field work machines (Patent Documents 1 and 2).
しかし、森林地域のように、視界が狭く平坦でない地形では、衛星測位システムによる位置検出だけでは必ずしも正確な車両位置を検出していない。
特に、建設機械では、正確な作業が求められるとともに、安全性のためにも、より正確な車両位置の特定が必要となる。However, in terrain where the field of view is narrow and not flat, such as in a forest area, the position detection by the satellite positioning system alone does not always detect the accurate vehicle position.
In particular, in construction machinery, accurate work is required, and more accurate vehicle position identification is required for safety.
本発明は、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置を決定できる森林地域での車両位置決定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for determining a vehicle position in a forest area where the vehicle position can be determined with high accuracy in a forest area where sufficient accuracy cannot be obtained by a satellite positioning system.
請求項１記載の本発明の森林地域での車両位置決定方法は、森林地域に存在する立木の中から代表立木１０を抽出し、抽出した前記代表立木１０の位置情報２０を取得し、前記代表立木１０の前記位置情報２０を用いて前記森林地域での車両３０が存在する車両位置３０Ｘを決定する森林地域での車両位置決定方法であって、前記代表立木１０として、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３を用い、前記位置情報２０として、前記第１代表立木１１の第１位置情報２１、前記第２代表立木１２の第２位置情報２２、及び前記第３代表立木１３の第３位置情報２３を用い、前記車両３０から前記第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１を検出する第１距離検出ステップと、前記車両３０から前記第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２を検出する第２距離検出ステップと、前記車両３０から前記第３代表立木１３までの第３距離Ｌ３を検出する第３距離検出ステップと、前記第１位置情報２１、前記第２位置情報２２、前記第３位置情報２３、前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、及び前記第３距離Ｌ３から前記車両位置３０Ｘを決定する車両位置決定ステップとを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の森林地域での車両位置決定方法において、前記代表立木１０に反射材４０を設け、前記車両３０から照射され、前記反射材４０で反射される光によって前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、及び前記第３距離Ｌ３を検出することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の森林地域での車両位置決定方法において、前記代表立木１０に反射材４０を設け、前記車両３０から照射され、前記反射材４０で反射される光によって前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、及び前記第３距離Ｌ３を検出することを特徴とする。
請求項４記載の本発明の森林地域での車両位置決定方法は、森林地域に存在する立木の中から代表立木１０を抽出し、抽出した前記代表立木１０の位置情報２０を取得し、前記代表立木１０の前記位置情報２０を用いて前記森林地域での車両３０が存在する車両位置３０Ｘを決定する森林地域での車両位置決定方法であって、前記代表立木１０として、第１代表立木１１及び第２代表立木１２を用い、前記位置情報２０として、前記第１代表立木１１の第１位置情報２１及び前記第２代表立木１２の第２位置情報２２を用い、前記車両３０から前記第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１を検出する第１距離検出ステップと、前記車両３０から前記第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２を検出する第２距離検出ステップと、前記車両３０を中心として前記第１代表立木１１から前記第２代表立木１２までの第１角度θ１を検出する第１角度θ１検出ステップと、前記第１位置情報２１、前記第２位置情報２２、前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、及び前記第１角度θ１から前記車両位置３０Ｘを決定する車両位置決定ステップとを有することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載の森林地域での車両位置決定方法において、前記車両３０が、走行部２、旋回部３、及び作業部４からなるショベルカー３１であり、前記走行部２を停止した状態で、前記旋回部３及び前記作業部４を動作させ、前記作業部４を前記第１代表立木１１及び前記第２代表立木１２に接触させることで、前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、及び前記第１角度θ１を検出することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項４に記載の森林地域での車両位置決定方法において、前記代表立木１０に反射材４０を設け、前記車両３０から照射され、前記反射材４０で反射される光によって前記第１距離Ｌ１及び前記第２距離Ｌ２を検出することを特徴とする。
請求項７記載の本発明の森林地域での車両位置決定方法は、森林地域に存在する立木の中から代表立木１０を抽出し、抽出した前記代表立木１０の位置情報２０を取得し、前記代表立木１０の前記位置情報２０を用いて前記森林地域での車両３０が存在する車両位置３０Ｘを決定する森林地域での車両位置決定方法であって、前記代表立木１０として、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３を用い、前記車両３０から前記第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１を検出する第１距離検出ステップと、前記車両３０から前記第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２を検出する第２距離検出ステップと、前記車両３０から前記第３代表立木１３までの第３距離Ｌ３を検出する第３距離検出ステップと、前記車両３０を中心として、前記第１代表立木１１から前記第２代表立木１２までの第１角度θ１を検出する第１角度θ１検出ステップと、前記車両３０を中心として、前記第２代表立木１２から前記第３代表立木１３までの第２角度θ２を検出する第２角度θ２検出ステップと、前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、前記第３距離Ｌ３、前記第１角度θ１、及び前記第２角度θ２から、前記第１代表立木１１と前記第２代表立木１２と前記第３代表立木１３との間の立木間情報を算出する立木間情報算出ステップと、前記立木間情報算出ステップで算出される前記立木間情報から、前記第１代表立木１１の第１位置情報２１、前記第２代表立木１２の第２位置情報２２、及び前記第３代表立木１３の第３位置情報２３を特定する立木位置情報２０特定ステップと、前記第１位置情報２１、前記第２位置情報２２、及び前記第３位置情報２３と、前記第１距離Ｌ１、前記第２距離Ｌ２、前記第３距離Ｌ３、前記第１角度θ１、及び前記第２角度θ２の内の少なくとも３つとから前記車両位置３０Ｘを決定する車両位置決定ステップとを有することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項７に記載の森林地域での車両位置決定方法において、前記代表立木１０として、第Ｎ（ただしＮは４以上の整数）代表立木１０を用い、前記車両３０から前記第Ｎ代表立木までの第Ｎ距離を検出する第Ｎ距離検出ステップと、前記車両３０を中心として、前記第（Ｎ－１）代表立木１０から前記第Ｎ代表立木までの第（Ｎ－１）角度を検出する第（Ｎ－１）角度検出ステップとを有し、前記立木位置情報２０特定ステップで、前記第１位置情報２１、前記第２位置情報２２、及び前記第３位置情報２３が特定できない場合には、前記立木間情報算出ステップでは、前記第１距離Ｌ１から前記第３距離Ｌ３に前記第Ｎ距離を加え、前記第１角度θ１及び前記第２角度θ２に前記第（Ｎ－１）角度を加えて前記立木間情報を算出することを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項７又は請求項８に記載の森林地域での車両位置決定方法において、前記代表立木１０に反射材４０を設け、前記車両３０にトータルステーション９０を載置することを特徴とする。The vehicle position determination method in the forest area of the present invention according to claim 1 extracts a
According to the second aspect of the present invention, in the vehicle position determination method in the forest area according to the first aspect, a
According to the third aspect of the present invention, in the vehicle position determination method in the forest area according to the first aspect, a
The vehicle position determination method in the forest area of the present invention according to
According to the fifth aspect of the present invention, in the vehicle position determination method in the forest area according to the fourth aspect, the
The present invention according to claim 6 is the method for determining a vehicle position in a forest area according to
The vehicle position determination method in the forest area of the present invention according to claim 7 extracts a
The present invention according to claim 8 uses the Nth (where N is an integer of 4 or more)
According to the ninth aspect of the present invention, in the vehicle position determination method in the forest area according to the seventh or eighth aspect, the
本発明の森林地域での車両位置決定方法によれば、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置を決定できる。 According to the vehicle position determination method in the forest area of the present invention, the vehicle position can be determined with high accuracy in the forest area where the satellite positioning system does not provide sufficient accuracy.
本発明の第１の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法は、代表立木として、第１代表立木、第２代表立木、及び第３代表立木を用い、位置情報として、第１代表立木の第１位置情報、第２代表立木の第２位置情報、及び第３代表立木の第３位置情報を用い、車両から第１代表立木までの第１距離を検出する第１距離検出ステップと、車両から第２代表立木までの第２距離を検出する第２距離検出ステップと、車両から第３代表立木までの第３距離を検出する第３距離検出ステップと、第１位置情報、第２位置情報、第３位置情報、第１距離、第２距離、及び第３距離から車両位置を決定する車両位置決定ステップとを有するものである。本実施の形態によれば、第１代表立木の第１位置情報、第２代表立木の第２位置情報、第３代表立木の第３位置情報、車両から第１代表立木までの第１距離、車両から第２代表立木までの第２距離、及び車両から第３代表立木までの第３距離を用いることで、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置を決定できる。 In the method for determining the vehicle position in the forest area according to the first embodiment of the present invention, the first representative tree, the second representative tree, and the third representative tree are used as the representative tree, and the first representative tree is used as the position information. The first distance detection step for detecting the first distance from the vehicle to the first representative tree using the first position information, the second position information of the second representative tree, and the third position information of the third representative tree. A second distance detection step that detects the second distance from the vehicle to the second representative tree, a third distance detection step that detects the third distance from the vehicle to the third representative tree, first position information, and a second position. It has information, a third position information, a first distance, a second distance, and a vehicle position determination step for determining a vehicle position from a third distance. According to the present embodiment, the first position information of the first representative standing tree, the second position information of the second representative standing tree, the third position information of the third representative standing tree, the first distance from the vehicle to the first representative standing tree, By using the second distance from the vehicle to the second representative tree and the third distance from the vehicle to the third representative tree, the vehicle position is determined with high accuracy in forest areas where the satellite positioning system does not provide sufficient accuracy. can.
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法において、車両が、走行部、旋回部、及び作業部からなるショベルカーであり、走行部を停止した状態で、旋回部及び作業部を動作させ、作業部を第１代表立木、第２代表立木、及び第３代表立木に接触させることで、第１距離、第２距離、及び第３距離を検出するものである。本実施の形態によれば、ショベルカーが基本機能として備えている旋回部及び作業部を利用することで、第１距離、第２距離、及び第３距離を検出することができる。 In the second embodiment of the present invention, in the vehicle position determination method in the forest area according to the first embodiment, the vehicle is a shovel car including a traveling portion, a turning portion, and a working portion, and the traveling portion is used. By operating the swivel part and the working part in the stopped state and bringing the working part into contact with the first representative standing tree, the second representative standing tree, and the third representative standing tree, the first distance, the second distance, and the third distance are reached. Is to detect. According to the present embodiment, the first distance, the second distance, and the third distance can be detected by using the turning portion and the working portion provided as the basic functions of the excavator car.
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法において、代表立木に反射材を設け、車両から照射され、反射材で反射される光によって第１距離、第２距離、及び第３距離を検出するものである。本実施の形態によれば、反射材に光を照射することで、第１距離、第２距離、及び第３距離を検出することができる。 A third embodiment of the present invention is the method for determining a vehicle position in a forest area according to the first embodiment, wherein a reflective material is provided on a representative standing tree, and the light emitted from the vehicle and reflected by the reflective material is used. It detects the first distance, the second distance, and the third distance. According to the present embodiment, the first distance, the second distance, and the third distance can be detected by irradiating the reflective material with light.
本発明の第４の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法は、代表立木として、第１代表立木及び第２代表立木を用い、位置情報として、第１代表立木の第１位置情報及び第２代表立木の第２位置情報を用い、車両から第１代表立木までの第１距離を検出する第１距離検出ステップと、車両から第２代表立木までの第２距離を検出する第２距離検出ステップと、車両を中心として第１代表立木から第２代表立木までの第１角度を検出する第１角度検出ステップと、第１位置情報、第２位置情報、第１距離、第２距離、及び第１角度から車両位置を決定する車両位置決定ステップとを有するものである。本実施の形態によれば、第１代表立木の第１位置情報、第２代表立木の第２位置情報、車両から第１代表立木までの第１距離、車両から第２代表立木までの第２距離、及び車両を中心として第１代表立木から第２代表立木までの第１角度を用いることで、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置を決定できる。 In the vehicle position determination method in the forest area according to the fourth embodiment of the present invention, the first representative standing tree and the second representative standing tree are used as the representative standing trees, and the first position information of the first representative standing tree and the first representative standing tree are used as the position information. The first distance detection step for detecting the first distance from the vehicle to the first representative tree and the second distance for detecting the second distance from the vehicle to the second representative tree using the second position information of the second representative tree. The detection step, the first angle detection step for detecting the first angle from the first representative tree to the second representative tree centered on the vehicle, the first position information, the second position information, the first distance, the second distance, It also has a vehicle position determining step that determines the vehicle position from the first angle. According to the present embodiment, the first position information of the first representative standing tree, the second position information of the second representative standing tree, the first distance from the vehicle to the first representative standing tree, and the second from the vehicle to the second representative standing tree. By using the distance and the first angle from the first representative tree to the second representative tree centered on the vehicle, the vehicle position can be determined with high accuracy in the forest area where the satellite positioning system does not provide sufficient accuracy.
本発明の第５の実施の形態は、第４の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法において、車両が、走行部、旋回部、及び作業部からなるショベルカーであり、走行部を停止した状態で、旋回部及び作業部を動作させ、作業部を第１代表立木及び第２代表立木に接触させることで、第１距離、第２距離、及び第１角度を検出するものである。本実施の形態によれば、ショベルカーが基本機能として備えている旋回部及び作業部を利用することで、第１距離、第２距離、及び第１角度を検出することができる。 A fifth embodiment of the present invention is the method for determining a vehicle position in a forest area according to the fourth embodiment, wherein the vehicle is a shovel car including a traveling portion, a turning portion, and a working portion, and the traveling portion is used. The first distance, the second distance, and the first angle are detected by operating the swivel part and the working part in the stopped state and bringing the working part into contact with the first representative standing tree and the second representative standing tree. .. According to the present embodiment, the first distance, the second distance, and the first angle can be detected by using the swivel portion and the working portion provided as the basic functions of the excavator car.
本発明の第６の実施の形態は、第４の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法において、代表立木に反射材を設け、車両から照射され、反射材で反射される光によって第１距離及び第２距離を検出するものである。本実施の形態によれば、反射材に光を照射することで、第１距離及び第２距離を検出することができる。 A sixth embodiment of the present invention is the method for determining a vehicle position in a forest area according to the fourth embodiment, wherein a reflective material is provided on a representative standing tree, and the light emitted from the vehicle and reflected by the reflective material is used. It detects the first distance and the second distance. According to this embodiment, the first distance and the second distance can be detected by irradiating the reflective material with light.
本発明の第７の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法は、代表立木として、第１代表立木、第２代表立木、及び第３代表立木を用い、車両から第１代表立木までの第１距離を検出する第１距離検出ステップと、車両から第２代表立木までの第２距離を検出する第２距離検出ステップと、車両から第３代表立木までの第３距離を検出する第３距離検出ステップと、車両を中心として、第１代表立木から第２代表立木までの第１角度を検出する第１角度検出ステップと、車両を中心として、第２代表立木から第３代表立木までの第２角度を検出する第２角度検出ステップと、第１距離、第２距離、第３距離、第１角度、及び第２角度から、第１代表立木と第２代表立木と第３代表立木との間の立木間情報を算出する立木間情報算出ステップと、立木間情報算出ステップで算出される立木間情報から、第１代表立木の第１位置情報、第２代表立木の第２位置情報、及び第３代表立木の第３位置情報を特定する立木位置情報特定ステップと、第１位置情報、第２位置情報、及び第３位置情報と、第１距離、第２距離、第３距離、第１角度、及び第２角度の内の少なくとも３つとから車両位置を決定する車両位置決定ステップとを有するものである。本実施の形態によれば、第１距離、第２距離、第３距離、第１角度、及び第２角度から、第１代表立木と第２代表立木と第３代表立木との間の立木間情報を算出し、算出される立木間情報から、第１代表立木の第１位置情報、第２代表立木の第２位置情報、及び第３代表立木の第３位置情報を特定できるため、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置を決定できる。 In the method for determining the vehicle position in the forest area according to the seventh embodiment of the present invention, the first representative tree, the second representative tree, and the third representative tree are used as the representative tree, and the vehicle to the first representative tree are used. A first distance detection step for detecting the first distance, a second distance detection step for detecting the second distance from the vehicle to the second representative tree, and a third for detecting the third distance from the vehicle to the third representative tree. A distance detection step, a first angle detection step that detects the first angle from the first representative tree to the second representative tree centered on the vehicle, and a vehicle as the center from the second representative tree to the third representative tree. From the second angle detection step that detects the second angle, and from the first distance, the second distance, the third distance, the first angle, and the second angle, the first representative standing tree, the second representative standing tree, and the third representative standing tree. From the standing tree spacing information calculation step for calculating the standing tree spacing information and the standing tree spacing information calculated in the standing tree spacing information calculation step, the first position information of the first representative standing tree, the second position information of the second representative standing tree, And the standing tree position information specifying step for specifying the third position information of the third representative tree, the first position information, the second position information, and the third position information, and the first distance, the second distance, the third distance, and the third. It has a vehicle position determination step for determining a vehicle position from at least three of one angle and a second angle. According to the present embodiment, from the first distance, the second distance, the third distance, the first angle, and the second angle, between the first representative tree, the second representative tree, and the third representative tree. Since the information can be calculated and the first position information of the first representative tree, the second position information of the second representative tree, and the third position information of the third representative tree can be specified from the calculated inter-tree information, satellite positioning can be performed. Vehicle position can be determined with high accuracy in forest areas where the system does not provide sufficient accuracy.
本発明の第８の実施の形態は、第７の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法において、代表立木として、第Ｎ（ただしＮは４以上の整数）代表立木を用い、車両から第Ｎ代表立木までの第Ｎ距離を検出する第Ｎ距離検出ステップと、車両を中心として、第（Ｎ－１）代表立木から第Ｎ代表立木までの第（Ｎ－１）角度を検出する第（Ｎ－１）角度検出ステップとを有し、立木位置情報特定ステップで、第１位置情報、第２位置情報、及び第３位置情報が特定できない場合には、立木間情報算出ステップでは、第１距離から第３距離に第Ｎ距離を加え、第１角度及び第２角度に第（Ｎ－１）角度を加えて立木間情報を算出するものである。本実施の形態によれば、更に車両から第Ｎ代表立木までの第Ｎ距離、及び第（Ｎ－１）代表立木から第Ｎ代表立木までの第（Ｎ－１）角度を用いることで、立木位置情報特定ステップで、第１位置情報、第２位置情報、及び第３位置情報を特定でき、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置を決定できる。 In the eighth embodiment of the present invention, in the vehicle position determination method in the forest area according to the seventh embodiment, the Nth (where N is an integer of 4 or more) representative tree is used as the representative tree from the vehicle. The Nth distance detection step for detecting the Nth distance to the Nth representative tree, and the (N-1) angle for detecting the (N-1) angle from the (N-1) representative tree to the Nth representative tree centering on the vehicle. (N-1) If the angle detection step is provided and the first position information, the second position information, and the third position information cannot be specified in the standing tree position information specifying step, the standing tree distance information calculation step is the first. The Nth distance is added to the third distance from the first distance, and the (N-1) angle is added to the first angle and the second angle to calculate the standing tree spacing information. According to the present embodiment, by further using the Nth distance from the vehicle to the Nth representative standing tree and the (N-1) angle from the (N-1) representative standing tree to the Nth representative standing tree, the standing tree In the position information specifying step, the first position information, the second position information, and the third position information can be specified, and the vehicle position can be determined with high accuracy in a forest area where sufficient accuracy cannot be obtained by the satellite positioning system.
本発明の第９の実施の形態は、第７又は第８の実施の形態による森林地域での車両位置決定方法において、代表立木に反射材を設け、車両にトータルステーションを載置するものである。本実施の形態によれば、測量の現場で用いられるトータルステーションを利用して車両位置を決定できる。 A ninth embodiment of the present invention is the method for determining a vehicle position in a forest area according to the seventh or eighth embodiment, in which a reflective material is provided on a representative standing tree and a total station is mounted on the vehicle. According to this embodiment, the vehicle position can be determined by using a total station used in the field of surveying.
以下本発明の実施例について図面とともに説明する。
図１は本実施例による森林地域での車両位置決定方法を示す概念図であり、図１（ａ）は検出方法を示す概念図、図１（ｂ）は検出結果を示す概念図である。
本実施例による森林地域での車両位置決定方法では、森林地域に存在する立木の中から代表立木１０を抽出し、抽出した代表立木１０の位置情報２０をマップデータベースから取得している。マップデータベースには、森林地域に存在する立木の少なくとも一部の立木については位置情報（Ｘ、Ｙの二次元位置情報（緯度経度）でもよいが、更に高さ情報Ｚを加えた三次元位置情報であることが好ましい。）を記憶している。以下の説明では、二次元位置情報を用いる場合を説明する。
図１では、代表立木１０として、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３を用いている。
位置情報２０として、第１代表立木１１の第１位置情報２１が（Ｘ１、Ｙ１）、第２代表立木１２の第２位置情報２２が（Ｘ２、Ｙ２）、及び第３代表立木１３の第３位置情報２３が（Ｘ３、Ｙ３）である。Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are conceptual diagrams showing a vehicle position determination method in a forest area according to the present embodiment, FIG. 1A is a conceptual diagram showing a detection method, and FIG. 1B is a conceptual diagram showing a detection result.
In the vehicle position determination method in the forest area according to the present embodiment, the
In FIG. 1, as the
As the
本実施例では、車両３０としてショベルカー３１を用いる。
ショベルカー３１は、位置検出部１、走行部２、旋回部３、作業部４、及び制御部５を備えている。
位置検出部１は、衛星が発信する信号を受信して現在位置を検出するもので、ＧＰＳ受信部やＧＮＳＳ受信部である。走行部２は車両３０を移動させるクローラやタイヤであり、エンジンや駆動伝達機構を含む。旋回部３は作業部４の方向を変更するターンテーブルであり、駆動源や駆動伝達機構を含む。作業部４はブーム、アーム、及びバケットであり、動力源を含む。制御部５は、少なくとも車両３０に対する作業部４の位置、特にバスケットの位置を算出する演算部を有する。In this embodiment, the
The
The position detection unit 1 receives a signal transmitted by a satellite and detects the current position, and is a GPS receiving unit or a GNSS receiving unit. The traveling unit 2 is a crawler or a tire for moving the
図１（ａ）において、作業部４ａは、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第１代表立木１１に接触させた状態を示し、作業部４ｂは、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第２代表立木１２に接触させた状態を示し、作業部４ｃは、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第３代表立木１３に接触させた状態を示している。
このように、車両３０の走行部２を停止した状態で、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３に接触させることで、図１（ｂ）に示すように、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を検出することができる。なお、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３は、制御部５によって算出される。In FIG. 1A, the working
In this way, with the traveling unit 2 of the
このように、ショベルカー３１が基本機能として備えている旋回部３及び作業部４を利用することで、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を検出することができる。
そして、第１位置情報２１が（Ｘ１、Ｙ１）、第２位置情報２２が（Ｘ２、Ｙ２）、第３位置情報２３が（Ｘ３、Ｙ３）であり、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２、及び車両３０から第３代表立木１３までの第３距離Ｌ３を用いることで、車両３０が存在する車両位置３０Ｘを決定することができる。In this way, by using the swivel portion 3 and the working
The
図２は本実施例による森林地域での車両位置決定方法を示すフローチャートである。
車両３０を停車し（Ｓ５１）、位置検出部１によって車両位置３０Ｘを測位する（Ｓ５２）。
Ｓ５２で測位された地点を含んで所定範囲のエリアを特定し（Ｓ５３）、マップデータベースから、特定したエリア内にある代表立木１０を抽出する（Ｓ５４）。
本実施例では、抽出された代表立木１０の中で、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３を用いる。
旋回部３及び作業部４を動作させ（Ｓ６０Ａ）、作業部４を、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３に順に接触させる。
作業部４を第１代表立木１１に接触させることで第１距離Ｌ１を検出し（Ｓ６１）、作業部４を第２代表立木１２に接触させることで第２距離Ｌ２を検出し（Ｓ６２）、作業部４を第３代表立木１３に接触させることで第３距離Ｌ３を検出する（Ｓ６３）。
Ｓ６１が第１距離検出ステップ、Ｓ６２が第２距離検出ステップ、Ｓ６３が第３距離検出ステップである。FIG. 2 is a flowchart showing a vehicle position determination method in a forest area according to the present embodiment.
The
An area in a predetermined range including the point positioned in S52 is specified (S53), and the
In this embodiment, among the extracted
The swivel part 3 and the working
The first distance L1 is detected by contacting the working
S61 is the first distance detection step, S62 is the second distance detection step, and S63 is the third distance detection step.
そして、マップデータベースから第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、及び第３代表立木１３の第３位置情報２３を取得し（Ｓ７１）、制御部５から第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を取得し（Ｓ７２）、取得した第１位置情報２１、第２位置情報２２、第３位置情報２３、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を用いて車両位置３０Ｘを決定する（Ｓ７０）。
Ｓ７０が車両位置決定ステップである。Then, the
S70 is the vehicle position determination step.
このように、本実施例によれば、第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、第３代表立木１３の第３位置情報２３、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２、及び車両３０から第３代表立木１３までの第３距離Ｌ３を用いることで、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置３０Ｘを決定できる。 As described above, according to the present embodiment, from the
図３は本発明の他の実施例による森林地域での車両位置決定方法を示す概念図であり、図３（ａ）は検出方法を示す概念図、図３（ｂ）は検出結果を示す概念図である。なお、図１と同一機能、同一動作については説明を省略し、相違点について以下に説明する。
図１に示す実施例では、車両３０としてショベルカー３１を用い、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３に接触させることで第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を検出する場合を説明したが、本実施例では、代表立木１０に反射材４０を設け、車両３０から照射され、反射材４０で反射される光によって第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を検出する。
図３（ａ）では、第１代表立木１１には反射材４１を、第２代表立木１２には反射材４２を、第３代表立木１３には反射材４３を設けている。
このような距離測定には光波距離計９１が適しており、車両３０に光波距離計９１を設ける。3A and 3B are conceptual diagrams showing a vehicle position determination method in a forest area according to another embodiment of the present invention, FIG. 3A is a conceptual diagram showing a detection method, and FIG. 3B is a conceptual diagram showing a detection result. It is a figure. The same functions and operations as those in FIG. 1 will be omitted, and the differences will be described below.
In the embodiment shown in FIG. 1, a
In FIG. 3A, the first
A light
図４は本実施例による森林地域での車両位置決定方法を示すフローチャートである。
図２に示すフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明を省略する。
本実施例では、あらかじめ代表立木１０反射材４０を設置する（Ｓ５０）。
また、第１距離検出ステップ（Ｓ６１）、第２距離検出ステップ（Ｓ６２）、及び第３距離検出ステップ（Ｓ６３）は、光波距離計９１を動作させることで行う（Ｓ６０Ｂ）。
Ｓ６０Ｂでは、光波距離計９１を、第１代表立木１１の反射材４１、第２代表立木１２の反射材４２、及び第３代表立木１３の反射材４３に順に向けて光を照射し、反射される光によって距離を検出する。FIG. 4 is a flowchart showing a vehicle position determination method in a forest area according to this embodiment.
The same processing as that shown in FIG. 2 is designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In this embodiment, the
Further, the first distance detection step (S61), the second distance detection step (S62), and the third distance detection step (S63) are performed by operating the light wave distance meter 91 (S60B).
In S60B, the light
図５は本発明の更に他の実施例による森林地域での車両位置決定方法を示す概念図であり、図５（ａ）は検出方法を示す概念図、図５（ｂ）は検出結果を示す概念図である。なお、図１と同一機能、同一動作については一部説明を省略する。
本実施例による森林地域での車両位置決定方法では、森林地域に存在する立木の中から代表立木１０を抽出し、抽出した代表立木１０の位置情報２０をマップデータベースから取得している。
図５では、代表立木１０として、第１代表立木１１、及び第２代表立木１２を用いた場合を示している。
位置情報２０として、第１代表立木１１の第１位置情報２１が（Ｘ１、Ｙ１）、及び第２代表立木１２の第２位置情報２２が（Ｘ２、Ｙ２）であることを示している。5A and 5B are conceptual diagrams showing a vehicle position determination method in a forest area according to still another embodiment of the present invention, FIG. 5A shows a conceptual diagram showing a detection method, and FIG. 5B shows a detection result. It is a conceptual diagram. A part of the same functions and operations as those in FIG. 1 will be omitted.
In the vehicle position determination method in the forest area according to the present embodiment, the
FIG. 5 shows a case where the first
As the
本実施例においても図１と同様に、車両３０としてショベルカー３１を用いる。
このように、車両３０の走行部２を停止した状態で、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第１代表立木１１、及び第２代表立木１２に接触させることで、図５（ｂ）に示すように、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を検出することができる。ここで、第１角度θ１は、車両３０を中心として第１代表立木１１から第２代表立木１２までの角度である。なお、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１は、制御部５によって算出される。In this embodiment as well, the
In this way, with the traveling portion 2 of the
このように、ショベルカー３１が基本機能として備えている旋回部３及び作業部４を利用することで、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を検出することができる。
そして、第１位置情報２１が（Ｘ１、Ｙ１）、第２位置情報２２が（Ｘ２、Ｙ２）であり、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２、及び車両３０を中心として第１代表立木１１から第２代表立木１２までの第１角度θ１を用いることで、車両３０が存在する車両位置３０Ｘを決定することができる。In this way, by using the swivel portion 3 and the working
The
図６は本実施例による森林地域での車両位置決定方法を示すフローチャートである。
図２に示すフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明を省略する。
旋回部３及び作業部４を動作させ（Ｓ６０Ｃ）、作業部４を、第１代表立木１１及び第２代表立木１２に順に接触させる。
作業部４を第１代表立木１１に接触させることで第１距離Ｌ１を検出し（Ｓ６１）、作業部４を第２代表立木１２に接触させることで第２距離Ｌ２を検出し（Ｓ６２）、旋回部３を第１代表立木１１から第２代表立木１２まで旋回させることで第１角度θ１を検出する（Ｓ６４）。
Ｓ６１が第１距離検出ステップ、Ｓ６２が第２距離検出ステップ、Ｓ６４が第１角度検出ステップである。FIG. 6 is a flowchart showing a vehicle position determination method in a forest area according to the present embodiment.
The same processing as that shown in FIG. 2 is designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
The swivel part 3 and the working
The first distance L1 is detected by contacting the working
S61 is the first distance detection step, S62 is the second distance detection step, and S64 is the first angle detection step.
そして、マップデータベースから第１代表立木１１の第１位置情報２１、及び第２代表立木１２の第２位置情報２２を取得し（Ｓ７１）、制御部５から第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を取得し（Ｓ７３）、取得した第１位置情報２１、第２位置情報２２、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を用いて車両位置３０Ｘを決定する（Ｓ７０）。
Ｓ７０が車両位置決定ステップである。Then, the
S70 is the vehicle position determination step.
このように、本実施例によれば、第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２、及び車両３０を中心として第１代表立木１１から第２代表立木１２までの第１角度θ１を用いることで、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置３０Ｘを決定できる。 As described above, according to the present embodiment, the
図７は本発明の他の実施例による森林地域での車両位置決定方法を示す概念図であり、図７（ａ）は検出方法を示す概念図、図７（ｂ）は検出結果を示す概念図である。なお、図１又は図５と同一機能、同一動作については説明を省略し、相違点について以下に説明する。 7A and 7B are conceptual diagrams showing a vehicle position determination method in a forest area according to another embodiment of the present invention, FIG. 7A is a conceptual diagram showing a detection method, and FIG. 7B is a conceptual diagram showing a detection result. It is a figure. The same functions and operations as those in FIGS. 1 or 5 will be omitted, and the differences will be described below.
なお、図５に示す実施例では、車両３０としてショベルカー３１を用い、旋回部３及び作業部４を動作させ、作業部４を第１代表立木１１及び第２代表立木１２に接触させることで第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を検出する場合を説明したが、本実施例では、代表立木１０に反射材４０を設け、車両３０から照射され、反射材４０で反射される光によって第１距離Ｌ１及び第２距離Ｌ２を検出するとともに、車両３０を中心として第１代表立木１１から第２代表立木１２までの第１角度θ１を検出する。 In the embodiment shown in FIG. 5, a
図７（ａ）では、第１代表立木１１には反射材４１を、第２代表立木１２には反射材４２を設けている。
距離測定には光波距離計９１を用いることができ、角度の検出にはセオドライトを用いることができるが、光波距離計９１とセオドライトとの機能を備えたトータルステーション９０を用いることが適している。トータルステーション９０を車両３０に設けることで、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を検出することができる。In FIG. 7A, the first
A
図８は本実施例による森林地域での車両位置決定方法を示すフローチャートである。
図２及び図４に示すフローチャートと同一処理については同一符号を付して説明を省略する。
本実施例では、第１距離検出ステップ（Ｓ６１）、第２距離検出ステップ（Ｓ６２）、及び第１角度検出ステップ（Ｓ６４）は、トータルステーション９０を動作させることで行う（Ｓ６０Ｄ）。
Ｓ６０Ｄでは、トータルステーション９０を、第１代表立木１１の反射材４１、第２代表立木１２の反射材４２に順に向けて光を照射し、反射される光によって距離を検出するとともに、第１代表立木１１から第２代表立木１２までの角度を検出する。
Ｓ６１が第１距離検出ステップ、Ｓ６２が第２距離検出ステップ、Ｓ６４が第１角度検出ステップである。FIG. 8 is a flowchart showing a vehicle position determination method in a forest area according to the present embodiment.
The same processing as in the flowcharts shown in FIGS. 2 and 4 is designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
In this embodiment, the first distance detection step (S61), the second distance detection step (S62), and the first angle detection step (S64) are performed by operating the total station 90 (S60D).
In S60D, the
S61 is the first distance detection step, S62 is the second distance detection step, and S64 is the first angle detection step.
そして、マップデータベースから第１代表立木１１の第１位置情報２１、及び第２代表立木１２の第２位置情報２２を取得し（Ｓ７１）、トータルステーション９０から第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を取得し（Ｓ７３）、取得した第１位置情報２１、第２位置情報２２、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を用いて車両位置３０Ｘを決定する（Ｓ７０）。
Ｓ７０が車両位置決定ステップである。Then, the
S70 is the vehicle position determination step.
このように、本実施例によれば、第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２、及び車両３０を中心として第１代表立木１１から第２代表立木１２までの第１角度θ１を用いることで、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置３０Ｘを決定できる。 As described above, according to the present embodiment, the
図９は本発明の更に他の実施例による森林地域での車両位置決定方法を示す概念図であり、図９（ａ）は検出方法を示す概念図、図９（ｂ）は検出結果を示す概念図、図９（ｃ）は検出結果によって得られる情報を示す概念図である。
本実施例による森林地域での車両位置決定方法では、反射材４０を設けている代表立木１０に、車両３０に設けたトータルステーション９０から光を照射し、反射材４０で反射される光によって、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２、車両３０から第３代表立木１３までの第３距離Ｌ３、車両３０を中心とした、第１代表立木１１から第２代表立木１２までの第１角度θ１、及び車両３０を中心とした、第２代表立木１２から第３代表立木１３までの第２角度θ２を検出する。
なお、本実施例では、図１から図８で説明した実施例と異なり、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３は特定されておらず、第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、及び第３代表立木１３の第３位置情報２３は不明な状態である。9A and 9B are conceptual diagrams showing a vehicle position determination method in a forest area according to still another embodiment of the present invention, FIG. 9A shows a conceptual diagram showing a detection method, and FIG. 9B shows a detection result. The conceptual diagram and FIG. 9 (c) are conceptual diagrams showing the information obtained by the detection result.
In the vehicle position determination method in the forest area according to the present embodiment, the
In this embodiment, unlike the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 8, the first
検出される情報は、図９（ｂ）に示す通りである。
図９（ｂ）に示す、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１によって、図９（ｃ）に示すように、第１代表立木１１から第２代表立木１２までの距離ＬＸ、及び第２代表立木１２を中心とした、第１代表立木１１から車両位置３０Ｘまでの角度θＸが算出される。
また、図９（ｂ）に示す、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３、及び第２角度θ２によって、図９（ｃ）に示すように、第２代表立木１２から第３代表立木１３までの距離ＬＹ、及び第２代表立木１２を中心とした、第３代表立木１３から車両位置３０Ｘまでの角度θＹが算出される。
従って、図９（ｃ）に示すように、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３によって立木間情報を算出することができる。立木間情報は、例えば、形成される三角形状であってもよく、立木間距離や立木間角度であってもよい。The detected information is as shown in FIG. 9B.
The distance LX from the first
Further, according to the second distance L2, the third distance L3, and the second angle θ2 shown in FIG. 9B, the second
Therefore, as shown in FIG. 9C, the information between the standing trees can be calculated by the first
一方、車両３０には、位置検出部１を備えている。
そして、位置検出部１で測位された地点を含む所定範囲のエリア内にある代表立木１０を抽出し、これらの代表立木１０の位置情報２０を元に、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３によって算出された立木間情報に一致する代表立木１０を特定する。
代表立木１０が特定されることで、第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、及び第３代表立木１３の第３位置情報２３が特定される。
従って、第１位置情報２１、第２位置情報２２、及び第３位置情報２３を用い、例えば、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３を用いることで車両位置３０Ｘを特定することができる。
なお、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第３距離Ｌ３に代えて、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、及び第１角度θ１を用いても車両位置３０Ｘを特定することができる。このように、第１位置情報２１、第２位置情報２２、及び第３位置情報２３と、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３、第１角度θ１、及び第２角度θ２の内の少なくとも３つとから車両位置３０Ｘを決定することができる。On the other hand, the
Then, the
By specifying the
Therefore, the
The
図１０は本実施例による森林地域での車両位置決定方法を示すフローチャートである。
本実施例では、あらかじめ代表立木１０に反射材４０を設置する（Ｓ５０）。
本実施例では、第１距離検出ステップ（Ｓ６１）、第２距離検出ステップ（Ｓ６２）、第３距離検出ステップ（Ｓ６３）、第１角度検出ステップ（Ｓ６４）、及び第２角度検出ステップ（Ｓ６５）は、トータルステーション９０を動作させることで行う（Ｓ６０Ｅ）。
Ｓ６０Ｅでは、トータルステーション９０を、第１代表立木１１の反射材４１、第２代表立木１２の反射材４２、及び第３代表立木１３の反射材４３に順に向けて光を照射し、反射される光によって距離を検出するとともに、第１代表立木１１から第２代表立木１２までの角度、及び第２代表立木１２から第３代表立木１３までの角度を検出する。FIG. 10 is a flowchart showing a vehicle position determination method in a forest area according to the present embodiment.
In this embodiment, the
In this embodiment, the first distance detection step (S61), the second distance detection step (S62), the third distance detection step (S63), the first angle detection step (S64), and the second angle detection step (S65). Is performed by operating the total station 90 (S60E).
In S60E, the
第１距離検出ステップ（Ｓ６１）では、車両３０から第１代表立木１１までの第１距離Ｌ１を検出し、第２距離検出ステップ（Ｓ６２）では、車両３０から第２代表立木１２までの第２距離Ｌ２を検出し、第３距離検出ステップ（Ｓ６３）では、車両３０から第３代表立木１３までの第３距離Ｌ３を検出し、第１角度検出ステップ（Ｓ６４）では、車両３０を中心として、第１代表立木１１から第２代表立木１２までの第１角度θ１を検出し、及び第２角度検出ステップ（Ｓ６５）では、車両３０を中心として、第２代表立木１２から第３代表立木１３までの第２角度θ２を検出する。 In the first distance detection step (S61), the first distance L1 from the
そして、検出された、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３、第１角度θ１、及び第２角度θ２から、第１代表立木１１と第２代表立木１２と第３代表立木１３との間の立木間情報を算出する（Ｓ６９）。
Ｓ６９が立木間情報算出ステップである。Then, from the detected first distance L1, second distance L2, third distance L3, first angle θ1, and second angle θ2, the first
S69 is the step for calculating the information between standing trees.
一方、位置検出部１によって車両位置３０Ｘを測位する（Ｓ５２）。
Ｓ５２で測位された地点を含んで所定範囲のエリアを特定し（Ｓ５３）、マップデータベースから、特定したエリア内にある、全ての代表立木１０を抽出する（Ｓ５４）。
また、Ｓ５４で抽出される代表立木１０については、全ての代表立木１０についての位置情報２０をマップデータベースから取得する。On the other hand, the position detection unit 1 positions the
An area within a predetermined range including the point positioned in S52 is specified (S53), and all representative standing
Further, for the representative standing
立木間情報算出ステップ（Ｓ６９）で算出される立木間情報を、抽出された全ての代表立木１０、及びこれらの代表立木１０について取得した位置情報２０に照合することで、第１代表立木１１、第２代表立木１２、及び第３代表立木１３を特定でき、代表立木１０が特定できることで、第１位置情報２１、第２位置情報２２、及び第３位置情報２３を特定できる（Ｓ７４）。
Ｓ７４が立木位置情報特定ステップである。
立木位置情報特定ステップ（Ｓ７４）で特定された第１位置情報２１、第２位置情報２２、及び第３位置情報２３と、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３、第１角度θ１、及び第２角度θ２の内の少なくとも３つの情報とから車両位置３０Ｘを決定する（Ｓ７０）。
Ｓ７０が車両位置決定ステップである。By collating the standing tree spacing information calculated in the standing tree spacing information calculation step (S69) with all the extracted
S74 is the standing tree position information specifying step.
The
S70 is the vehicle position determination step.
このように、本実施例によれば、第１距離Ｌ１、第２距離Ｌ２、第３距離Ｌ３、第１角度θ１、及び第２角度θ２から、第１代表立木１１と第２代表立木１２と第３代表立木１３との間の立木間情報を算出し、算出される立木間情報から、第１代表立木１１の第１位置情報２１、第２代表立木１２の第２位置情報２２、及び第３代表立木１３の第３位置情報２３を特定できるため、衛星測位システムでは十分な精度が出ない森林地域において、高い精度で車両位置３０Ｘを決定できる。 As described above, according to the present embodiment, from the first distance L1, the second distance L2, the third distance L3, the first angle θ1, and the second angle θ2, the first
図１１は本発明の更に他の実施例による森林地域での車両位置決定方法を示すフローチャートである。
図８及び図９に示す実施例では、３つの代表立木１０を用いたが、本実施例ではＮ本の代表立木１０を用いるものである。なお、Ｎは整数であり、Ｎ＝３であれば、図８及び図９に示す実施例と同じであるため、本実施例ではＮは４以上である。
すなわち、本実施例では、車両３０から第Ｎ代表立木までの第Ｎ距離を検出する第Ｎ距離検出ステップ（Ｓ６６）と、車両３０を中心として、第（Ｎ－１）代表立木から第Ｎ代表立木までの第（Ｎ－１）角度を検出する第（Ｎ－１）角度検出ステップ（Ｓ６７）とを有している。
なお、第Ｎ距離検出ステップ（Ｓ６６）では、第Ｎ代表立木までの第Ｎ距離だけではなく、第１代表立木１１の第１距離Ｌ１から第Ｎ代表立木の第Ｎ距離までの距離を検出し、第（Ｎ－１）角度検出ステップ（Ｓ６７）では、同様に、第（Ｎ－１）角度だけではなく、第１角度θ１から第（Ｎ－１）角度までの角度を検出する。
本実施例では、第Ｎ距離検出ステップ（Ｓ６６）、及び第（Ｎ－１）角度検出ステップ（Ｓ６７）は、トータルステーション９０を動作させることで行う（Ｓ６０Ｆ）。FIG. 11 is a flowchart showing a vehicle position determination method in a forest area according to still another embodiment of the present invention.
In the examples shown in FIGS. 8 and 9, three representative standing
That is, in this embodiment, the Nth distance detection step (S66) for detecting the Nth distance from the
In the Nth distance detection step (S66), not only the Nth distance to the Nth representative standing tree but also the distance from the first distance L1 of the first
In this embodiment, the Nth distance detection step (S66) and the (N-1) angle detection step (S67) are performed by operating the total station 90 (S60F).
本実施例は、図８及び図９に示す実施例では、立木位置情報が一つに特定できない場合に有効であり、図８及び図９に示す立木位置情報特定ステップ（Ｓ７４）で、第１位置情報２１、第２位置情報２２、及び第３位置情報２３が特定できない場合に、立木間情報算出ステップ（Ｓ６９）で、第１距離Ｌ１から第３距離Ｌ３に第Ｎ距離までを加え、第１角度θ１及び第２角度θ２に第（Ｎ－１）角度までを加えて立木間情報を算出することもできる。
本実施例は、例えばエリア特定範囲が広い場合で、代表立木１０が多数存在する場合に特に有効である。
本発明は、森林地域に存在する立木を代表立木として利用するものであるが、衛星測位システムによる位置検出だけでは必ずしも正確な車両位置を検出できないような、視界が狭く平坦でない地形、例えば狭い崖下や谷間の河川敷も森林地域であり、代表立木とともに、又は代表立木に代えて岩石のような自然物を利用することもでき、代表立木の一部又は全部を柱材や杭材のような人工材や構造物としてもよい。特に、反射材４０を用いる場合には、岩石、崖面、又はトンネル内であって、位置情報が特定できる場所に反射材４０を設けることで、本発明による車両位置決定方法を利用することができる。This embodiment is effective when the standing tree position information cannot be specified as one in the examples shown in FIGS. 8 and 9, and is the first in the standing tree position information specifying step (S74) shown in FIGS. 8 and 9. When the
This embodiment is particularly effective when, for example, the area specific range is wide and there are a large number of representative standing
The present invention uses a standing tree existing in a forest area as a representative standing tree, but the terrain where the visibility is narrow and not flat, for example, a narrow cliff, where the accurate vehicle position cannot always be detected only by the position detection by the satellite positioning system. The riverbed below and in the valley is also a forest area, and natural objects such as rocks can be used together with or in place of the representative tree, and part or all of the representative tree is artificial such as pillars and piles. It may be a material or a structure. In particular, when the
本発明は、傾斜や起伏が大きく、樹木などの障害物の多い、森林地域での車両位置決定方法に適している。 The present invention is suitable for a vehicle positioning method in a forest area where the slope and undulations are large and there are many obstacles such as trees.
１ 位置検出部
２ 走行部
３ 旋回部
４、４ａ、４ｂ、４ｃ 作業部
５ 制御部
１０ 代表立木
１１ 第１代表立木
１２ 第２代表立木
１３ 第３代表立木
２０ 位置情報
２１ 第１位置情報
２２ 第２位置情報
２３ 第３位置情報
３０ 車両
３０Ｘ 車両位置
３１ ショベルカー
４０、４１、４２、４３ 反射材
９０ トータルステーション
９１ 光波距離計
Ｌ１ 第１距離
Ｌ２ 第２距離
Ｌ３ 第３距離
ＬＸ、ＬＹ 距離
θ１ 第１角度
θ２ 第２角度
θＸ 角度1 Position detection unit 2 Running unit 3
Claims (9)
Translated fromJapanese前記代表立木として、第１代表立木、第２代表立木、及び第３代表立木を用い、
前記位置情報として、前記第１代表立木の第１位置情報、前記第２代表立木の第２位置情報、及び前記第３代表立木の第３位置情報を用い、
前記車両から前記第１代表立木までの第１距離を検出する第１距離検出ステップと、
前記車両から前記第２代表立木までの第２距離を検出する第２距離検出ステップと、
前記車両から前記第３代表立木までの第３距離を検出する第３距離検出ステップと、
前記第１位置情報、前記第２位置情報、前記第３位置情報、前記第１距離、前記第２距離、及び前記第３距離から前記車両位置を決定する車両位置決定ステップと
を有する
ことを特徴とする森林地域での車両位置決定方法。A representative tree is extracted from the standing trees existing in the forest area, the position information of the extracted representative tree is acquired, and the position information of the representative tree is used to determine the vehicle position where the vehicle exists in the forest area. It is a method of determining the vehicle position in the forest area.
As the representative standing tree, the first representative standing tree, the second representative standing tree, and the third representative standing tree are used.
As the position information, the first position information of the first representative tree, the second position information of the second representative tree, and the third position information of the third representative tree are used.
A first distance detection step for detecting a first distance from the vehicle to the first representative tree,
A second distance detection step for detecting a second distance from the vehicle to the second representative tree, and
A third distance detection step for detecting a third distance from the vehicle to the third representative tree, and
It is characterized by having the first position information, the second position information, the third position information, the first distance, the second distance, and the vehicle position determination step for determining the vehicle position from the third distance. How to determine the vehicle position in the forest area.
前記走行部を停止した状態で、前記旋回部及び前記作業部を動作させ、前記作業部を前記第１代表立木、前記第２代表立木、及び前記第３代表立木に接触させることで、前記第１距離、前記第２距離、及び前記第３距離を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の森林地域での車両位置決定方法。The vehicle is a shovel car including a traveling portion, a turning portion, and a working portion.
With the traveling portion stopped, the swivel portion and the working portion are operated, and the working portion is brought into contact with the first representative standing tree, the second representative standing tree, and the third representative standing tree. The method for determining a vehicle position in a forest area according to claim 1, wherein one distance, the second distance, and the third distance are detected.
前記車両から照射され、前記反射材で反射される光によって前記第１距離、前記第２距離、及び前記第３距離を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の森林地域での車両位置決定方法。A reflective material is provided on the representative standing tree, and
The vehicle position in a forest area according to claim 1, wherein the first distance, the second distance, and the third distance are detected by the light emitted from the vehicle and reflected by the reflective material. How to decide.
前記代表立木として、第１代表立木及び第２代表立木を用い、
前記位置情報として、前記第１代表立木の第１位置情報及び前記第２代表立木の第２位置情報を用い、
前記車両から前記第１代表立木までの第１距離を検出する第１距離検出ステップと、
前記車両から前記第２代表立木までの第２距離を検出する第２距離検出ステップと、
前記車両を中心として前記第１代表立木から前記第２代表立木までの第１角度を検出する第１角度検出ステップと、
前記第１位置情報、前記第２位置情報、前記第１距離、前記第２距離、及び前記第１角度から前記車両位置を決定する車両位置決定ステップと
を有する
ことを特徴とする森林地域での車両位置決定方法。A representative tree is extracted from the standing trees existing in the forest area, the position information of the extracted representative tree is acquired, and the position information of the representative tree is used to determine the vehicle position where the vehicle exists in the forest area. It is a method of determining the vehicle position in the forest area.
As the representative standing tree, the first representative standing tree and the second representative standing tree are used.
As the position information, the first position information of the first representative tree and the second position information of the second representative tree are used.
A first distance detection step for detecting a first distance from the vehicle to the first representative tree,
A second distance detection step for detecting a second distance from the vehicle to the second representative tree, and
A first angle detection step for detecting a first angle from the first representative tree to the second representative tree centered on the vehicle, and
In a forest area characterized by having the first position information, the second position information, the first distance, the second distance, and a vehicle position determining step for determining the vehicle position from the first angle. Vehicle position determination method.
前記走行部を停止した状態で、前記旋回部及び前記作業部を動作させ、前記作業部を前記第１代表立木及び前記第２代表立木に接触させることで、前記第１距離、前記第２距離、及び前記第１角度を検出する
ことを特徴とする請求項４に記載の森林地域での車両位置決定方法。The vehicle is a shovel car including a traveling portion, a turning portion, and a working portion.
The first distance and the second distance are obtained by operating the turning part and the working part in a state where the traveling part is stopped and bringing the working part into contact with the first representative standing tree and the second representative standing tree. The method for determining a vehicle position in a forest area according to claim 4, wherein the first angle is detected.
前記車両から照射され、前記反射材で反射される光によって前記第１距離及び前記第２距離を検出する
ことを特徴とする請求項４に記載の森林地域での車両位置決定方法。A reflective material is provided on the representative standing tree, and
The method for determining a vehicle position in a forest area according to claim 4, wherein the first distance and the second distance are detected by the light emitted from the vehicle and reflected by the reflective material.
前記代表立木として、第１代表立木、第２代表立木、及び第３代表立木を用い、
前記車両から前記第１代表立木までの第１距離を検出する第１距離検出ステップと、
前記車両から前記第２代表立木までの第２距離を検出する第２距離検出ステップと、
前記車両から前記第３代表立木までの第３距離を検出する第３距離検出ステップと、
前記車両を中心として、前記第１代表立木から前記第２代表立木までの第１角度を検出する第１角度検出ステップと、
前記車両を中心として、前記第２代表立木から前記第３代表立木までの第２角度を検出する第２角度検出ステップと、
前記第１距離、前記第２距離、前記第３距離、前記第１角度、及び前記第２角度から、前記第１代表立木と前記第２代表立木と前記第３代表立木との間の立木間情報を算出する立木間情報算出ステップと、
前記立木間情報算出ステップで算出される前記立木間情報から、前記第１代表立木の第１位置情報、前記第２代表立木の第２位置情報、及び前記第３代表立木の第３位置情報を特定する立木位置情報特定ステップと、
前記第１位置情報、前記第２位置情報、及び前記第３位置情報と、前記第１距離、前記第２距離、前記第３距離、前記第１角度、及び前記第２角度の内の少なくとも３つとから前記車両位置を決定する車両位置決定ステップと
を有する
ことを特徴とする森林地域での車両位置決定方法。A representative tree is extracted from the standing trees existing in the forest area, the position information of the extracted representative tree is acquired, and the position information of the representative tree is used to determine the vehicle position where the vehicle exists in the forest area. It is a method of determining the vehicle position in the forest area.
As the representative standing tree, the first representative standing tree, the second representative standing tree, and the third representative standing tree are used.
A first distance detection step for detecting a first distance from the vehicle to the first representative tree,
A second distance detection step for detecting a second distance from the vehicle to the second representative tree, and
A third distance detection step for detecting a third distance from the vehicle to the third representative tree, and
A first angle detection step for detecting a first angle from the first representative tree to the second representative tree centered on the vehicle, and
A second angle detection step for detecting a second angle from the second representative tree to the third representative tree centered on the vehicle, and
From the first distance, the second distance, the third distance, the first angle, and the second angle, between the first representative tree, the second representative tree, and the third representative tree. The step for calculating the information between standing trees to calculate the information, and
From the standing tree information calculated in the standing tree information calculation step, the first position information of the first representative standing tree, the second position information of the second representative standing tree, and the third position information of the third representative standing tree are obtained. Standing tree position information identification step to specify and
The first position information, the second position information, and the third position information, and at least three of the first distance, the second distance, the third distance, the first angle, and the second angle. A method for determining a vehicle position in a forest area, which comprises a vehicle position determining step for determining the vehicle position.
前記車両から前記第Ｎ代表立木までの第Ｎ距離を検出する第Ｎ距離検出ステップと、
前記車両を中心として、前記第（Ｎ－１）代表立木から前記第Ｎ代表立木までの第（Ｎ－１）角度を検出する第（Ｎ－１）角度検出ステップと
を有し、
前記立木位置情報特定ステップで、前記第１位置情報、前記第２位置情報、及び前記第３位置情報が特定できない場合には、前記立木間情報算出ステップでは、前記第１距離から前記第３距離に前記第Ｎ距離を加え、前記第１角度及び前記第２角度に前記第（Ｎ－１）角度を加えて前記立木間情報を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の森林地域での車両位置決定方法。As the representative standing tree, the Nth (where N is an integer of 4 or more) representative standing tree is used.
The Nth distance detection step for detecting the Nth distance from the vehicle to the Nth representative standing tree, and
It has a (N-1) angle detection step for detecting a first (N-1) angle from the first (N-1) representative tree to the Nth representative tree around the vehicle.
When the first position information, the second position information, and the third position information cannot be specified in the standing tree position information specifying step, in the standing tree information calculation step, the first distance to the third distance The forest area according to claim 7, wherein the N-th distance is added to, and the (N-1) angle is added to the first angle and the second angle to calculate the information between standing trees. Vehicle position determination method.
前記車両にトータルステーションを載置する
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の森林地域での車両位置決定方法。A reflective material is provided on the representative standing tree, and
The vehicle position determination method in a forest area according to claim 7 or 8, wherein a total station is mounted on the vehicle.
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|---|---|---|---|
| JP2020137493AJP2022033538A (en) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | How to position a vehicle in a forest area |
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| JP2022033538Atrue JP2022033538A (en) | 2022-03-02 |
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| JP2020137493APendingJP2022033538A (en) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | How to position a vehicle in a forest area |
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Citations (5)
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| JP2019152924A (en)* | 2018-02-28 | 2019-09-12 | 学校法人立命館 | Self-position identification system, vehicle, and processing device |
- 2020
- 2020-08-17JPJP2020137493Apatent/JP2022033538A/enactivePending
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