[发明专利]用于基于传感器数据和图像分割来定位农用机械的设备

说明书

用于基于传感器数据和图像分割来定位农用机械的设备。一种用于在农业用地(60)上定位农用机械(50)的设备(10)，该设备包括：输入接口(12)，该输入接口用于输入在该用地(60)上预定义的行驶路线(11a)并且用于输入关于该用地(60)的监测区域()的图像数据(11b)，该监测区域由传感器(22)检测并且位于所述农用机械(50)的附近区域中；分析单元(14)，该分析单元用于探测该监测区域()相对于该预定义的行驶路线(11a)的位置；以及输出接口(16)，该输出接口用于输出所探测的位置。

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于定位农用机械的设备。本发明还涉及根据权利要求9所述的此类设备在农用机械中的用途。另外本发明涉及一种根据权利要求10所述的用于定位农用机械的方法。最后，本发明涉及一种根据权利要求11所述的计算机程序产品。

在农业领域中，对农业用地的操作处于核心地位。例如，在收割谷物时，但是还有收割田间水果时，收割物必须以特定形式(如成行地)存放或刈割(geschwadet)。为了此类目的使用沿着特定行驶路线在农业用地上行驶且同时对后者进行农业操作的农用机械。

为了可靠地执行农业操作过程，有意义的是可以连续地确定农用机械的位置。例如可以根据全球定位系统(GPS)来以非常高的准确度获知农用机械的位置。

从现有技术已知在农业操作过程中确定农用机械位置的解决方案。从WO2018/087546已知一种基于机器人的水果收割系统，该系统包括自主式机器人。

通过主要基于GPS的已知系统，此类解决方案在用于获取卫星数据的许可证费用方面是昂贵的。此外，在此类解决方案中，通常需要在较远的数据传输路程上处理大量数据。这在数据安全性以及数据处理效率方面是不利的。

因此本发明的目的是改进已知的用于操作农业用地的系统，以便在至少保持不变的准确性下成本低廉地定位农用机械。

这个目的通过一种具有权利要求1特征的用于定位农用机械的设备来实现。这个目的还通过具有权利要求9特征的此类设备在农用机械中的用途来实现。这个目的另外通过一种具有权利要求10特征的用于定位农用机械的方法来实现。最后该目的通过一种具有权利要求11特征的计算机程序产品来实现。

该设备用于在农业用地上定位农用机械。农用机械例如可以为拖拉机、脱粒机、刈割机(Schwadenmaschine)、料仓分配机(Siloverteiler)或其他类型的农用机械。

该设备包括用于输入在农业用地上预定义的行驶路线的输入接口。输入接口可以是任何类型的数据接口。预定义的行驶路线被预定义在农业用地上。行驶路线例如可以在包括农业用地区域的地图上标出。地图例如可以包括具有多个格栅单元的格栅地图。优选可以给该多个格栅单元的至少一部分指定至少一个属性。该至少一个属性可以如关于地理事实的信息，该地理事实包括与相关联的格栅单元相对应的用地单位面积的农业操作过程。例如该信息可以为涉及已经完成的和/或尚待进行的农业操作过程或其步骤的信息。

输入接口此外用于输入图像数据，该图像数据涉及由传感器检测的、位于农用机械附近区域中的用地的监测区域。传感器可以为摄像机(例如立体摄像机)、雷达传感器、激光雷达传感器和/或超声波传感器。包括在传感器的图像数据中的监测区域例如可以为具有从传感器出发的确定半径的圆或部分圆，或者替代地可以具有其他形状。监测区域尤其包括传感器的视场角度(英文：Field of View，FOV)的区域。

该定位设备还包括分析单元，该分析单元用于探测该监测区域相对于该预定义的行驶路线的位置。具体地，分析单元探测在给定的时间点由传感器检测的监测区域在哪个区段中处于预定义的行驶路线之内。为此，分析单元将整个预定义的行驶路线分成多个区段，其中区段的长度可以是相等或不等的。另外长度可以是可变的。分析单元然后可以在监测区域与该多个区段中的每一个区段之间进行比较。基于比较，分析单元可以找出监测区域最可能对应的那个区段并将监测区域指配给那个区段。以此方式，探测监测区域在预定义的行驶路线上的位置并且由此定位农用机械。