CN111886518A - 障碍物检测***以及作业车辆 - Google Patents
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Abstract
能够抑制无法进行障碍物的检测的范围扩大,并且能够防止将活动部误检测为障碍物。具备:距离传感器(101、102),其配备于作业车辆(1),能够测定相对于测定对象物的距离;障碍物用控制部,当基于距离传感器(101、102)的测定结果而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物时,该障碍物用控制部执行避免碰撞控制;掩蔽范围设定部,其用于设定掩蔽范围,在该掩蔽范围中,不进行障碍物的检测而限制利用障碍物用控制部执行避免碰撞控制;以及活动范围获取部,其用于获取活动部(5、12)的活动范围,该活动部(5、12)活动自如地配备于作业车辆(1),掩蔽范围设定部根据由活动范围获取部获取的活动范围而设定掩蔽范围。
Description
技术领域
本发明涉及用于作业车辆的障碍物检测***、以及具备对与作业车辆周围的测定对象物相关的位置信息进行测定的位置信息测定传感器的作业车辆。
背景技术
关于上述那样的障碍物检测***,将测定相对于测定对象物的距离的距离传感器(雷达)安装于作业车辆,基于距离传感器的测定信息而执行将规定距离内的测定对象物作为障碍物进行检测的障碍物检测处理。在障碍物检测处理中,若检测到障碍物,则执行使通报蜂鸣器工作等的避免碰撞控制(例如,参照专利文献1。)。
关于作业车辆,有时将升降梯等针对作业车辆配备的部件配置于作业车辆周围。因而,若作业车辆所具备的部件等进入距离传感器的测定范围内,则有可能导致将作业车辆所具备的部件等误检测为障碍物。
因此,在专利文献1所记载的***中,将距离传感器的测定范围中的、作业车辆所具备的部件等进入的范围设定为掩蔽范围,在该掩蔽范围内,不进行障碍物的检测而限制避免碰撞控制的执行。由此防止将作业车辆所具备的部件等误检测为障碍物。
上述那样的作业车辆具备照相机而作为位置信息测定传感器,并基于照相机的拍摄信息而对挖掘位置、倾卸位置等作业位置进行检测,使作业车辆移动至该作业位置而进行规定的作业(例如,参照专利文献2。)。
由于根据照相机的拍摄信息而对作业位置进行检测,因此,若照相机的设置位置、设置方向等设置状态相对于希望状态有所偏离,则检测出的作业位置的位置、方向相对于本来的位置、方向有所偏离。因此,关于上述专利文献2记载的作业车辆,进行校正以使得位置信息测定传感器(照相机)的设置状态变为希望状态。将校正用夹具安装于作业车辆的作业装置(铲斗)并利用照相机对校正用夹具进行拍摄,由此检测照相机的设置位置、设置方向和希望的设置位置、设置方向之间的偏离,并将照相机的设置状态校正为希望状态。另外,记载有如下内容:代替将校正用夹具安装于铲斗的方式,利用照相机对铲斗进行拍摄并提取铲斗的爪尖、铲斗的边缘等铲斗本身的特征点,由此也能够将照相机的设置状态校正为希望状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/174977号
专利文献2:日本专利第3827480号公报
发明内容
作业车辆不仅具备升降梯等配置于固定位置的部件,还具备转向自如的车轮等行驶部、作业装置等活动自如的活动部。在该活动部进入距离传感器的测定范围内的情况下,也需要如上所述那样设定掩蔽范围以便不将活动部误检测为障碍物。
在针对活动部设定掩蔽范围的情况下,由于活动部相对于作业车辆能够移动,因此,难以确定将何种范围设定为掩蔽范围。若将包含活动部在内的较大范围设定为掩蔽范围,则导致无法进行障碍物的检测的范围扩大。相反,若缩小掩蔽范围,则虽然能够抑制无法进行障碍物的检测的范围扩大,但是,将活动部误检测为障碍物的可能性提高。
鉴于该实际情形,本发明的课题在于提供一种障碍物检测***,其能够抑制无法进行障碍物的检测的范围扩大,并且,能够防止将活动部误检测为障碍物。
关于上述专利文献2记载的作业车辆,将校正用夹具安装于作业车辆的铲斗而进行位置信息测定传感器的校正,但是,不仅需要进行将校正用夹具安装于铲斗的作业,而且还必须进行从铲斗拆下校正用夹具的作业。因而,需要进行耗费工时的作业,从而导致作业效率降低。
另外,在利用铲斗进行位置信息测定传感器的校正的情况下,仅在校正时使用铲斗,铲斗成为用于进行校正的专用部件。可以认为,作为与位置信息测定传感器相关的作业,不仅需要执行校正,还需要执行其他作业。因而,例如,期望在其他作业中也利用用于校正的部件,从而能够实现作业效率的提高。
基于该实际情形,本发明的课题在于提供一种作业车辆,其能够将用于校正的部件还用于其他用途,从而能够实现作业效率的提高,并且,关于位置信息测定传感器,不仅能够执行校正,还能够执行其他作业。
与作业车辆连结的作业装置存在多个种类,根据进行何种作业等作业状况而将从多个种类中选择的种类的作业装置与作业车辆连结。即便在该作业装置进入距离传感器的测定范围内的情况下,如上所述,为了不将作业装置误检测为障碍物,也需要设定掩蔽范围。
作业装置的高度、宽度以及长度等大小根据种类而不同,因此,进入距离传感器的测定范围内的作业装置的大小不同。因此,例如,为了不将所有种类的作业装置都误检测为障碍物,考虑将较大的范围设定为掩蔽范围。但是,若将掩蔽范围设定为较大的范围,则导致不进行障碍物的检测的范围扩大。相反,若缩小掩蔽范围,则虽然能够抑制不进行障碍物的检测的范围扩大,但却难以不将所有种类的作业装置都误检测为障碍物。这样,在针对具有多个种类的作业装置而设定掩蔽范围的情况下,难以确定将何种范围设定为掩蔽范围。
鉴于该实际情形,本发明的课题在于提供一种障碍物检测***,其能够抑制不进行障碍物的检测的范围扩大,并且,能够防止将作业装置误检测为障碍物。
本发明的第1特征结构在于,具备:距离传感器,该距离传感器配备于作业车辆,能够测定相对于测定对象物的距离;障碍物用控制部,当基于上述距离传感器的测定结果而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物时,该障碍物用控制部执行避免碰撞控制;掩蔽范围设定部,该掩蔽范围设定部用于设定掩蔽范围,在该掩蔽范围中,不进行障碍物的检测而限制利用所述障碍物用控制部执行避免碰撞控制;以及活动范围获取部,该活动范围获取部用于获取活动部的活动范围,该活动部以活动自如的方式配备于所述作业车辆,所述掩蔽范围设定部根据由所述活动范围获取部获取的活动范围而设定掩蔽范围。
根据本结构,活动范围获取部获取与活动部相应的活动范围,因此,掩蔽范围设定部能够根据由活动范围获取部获取的活动范围而设定掩蔽范围。因而,掩蔽范围相对于活动部的活动范围不会过大也不会过小,能够设定为包含活动部的活动范围在内的适合于活动部的范围。据此,能够针对活动部而适当地设定掩蔽范围,因此,能够抑制无法进行障碍物的检测的范围扩大,并且能够防止将活动部误检测为障碍物。
本发明的第2特征结构在于,作为所述活动部而设置有活动自如地与所述作业车辆连结的作业装置,所述活动范围获取部获取实际使作业装置活动时的活动范围。
根据本结构,活动范围获取部获取实际使作业装置活动时的活动范围,因此,能够获取实际利用作业装置进行作业时的准确的作业装置的活动范围。据此,掩蔽范围设定部能够适当地设定与作业装置的实际的作业相应的掩蔽范围,因此,能够更适当地抑制无法进行障碍物的检测的范围扩大,并且能够更适当地防止将活动部误检测为障碍物。
本发明的第3特征结构在于,所述掩蔽范围设定部根据所述作业装置的活动状态而对掩蔽范围进行变更设定。
例如,若根据作业装置的整个活动范围而将掩蔽范围设定为固定范围,则由于作业装置活动,因此,掩蔽范围会扩大,有可能因作业装置的活动状态而导致无法进行障碍物的检测的范围扩大。因此,根据本结构,掩蔽范围设定部根据作业装置的活动状态而对掩蔽范围进行变更设定。据此,能够设定与作业装置的活动状态相应的适当的掩蔽范围,从而能够防止无法进行障碍物的检测的范围扩大。
本发明的第4特征结构在于,具备存储部,该存储部对使得所述作业装置的种类和由所述活动范围获取部获取的活动范围建立关联的种类/活动范围信息进行存储,所述掩蔽范围设定部根据实际与所述作业车辆连结的所述作业装置的种类、以及存储于所述存储部的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围。
作业装置具有多个种类,可以根据种类而对作业装置的活动范围加以区分。因此,根据本结构,存储部对使得作业装置的种类和活动范围建立关联的种类/活动范围信息进行存储。若掩蔽范围设定部获取到实际与作业车辆连结的作业装置的种类,则能够从存储于存储部的种类/活动范围信息中获取与作业装置的种类建立关联的活动范围,并能够根据该活动范围而设定适合于作业装置的掩蔽范围。据此,例如,用户等仅输入实际与作业车辆连结的作业装置的种类便能够设定适合于该作业装置的掩蔽范围,因此,能够实现掩蔽范围的设定作业的简化。
本发明的第5特征结构在于,具备外部输出部,该外部输出部通过与外部的通信而将存储于所述存储部的种类/活动范围信息自由地输出至外部。
根据本结构,外部输出部能够通过与外部的通信而将存储于存储部的种类/活动范围信息输出至外部的管理装置、其他作业车辆等,因此,能够利用输出的种类/活动范围信息而设定其他作业车辆的掩蔽范围。如上所述,若获取到种类/活动范围信息,则例如用户等仅输入实际与其他作业车辆连结的作业装置的种类便能够针对其他作业车辆而设定适合于其作业装置的掩蔽范围。这样,能够将种类/活动范围信息设为由多台作业车辆共享的共享信息,并能够利用该共享信息而简单地进行多台作业车辆的掩蔽范围的设定。
本发明的第6特征结构在于,具备:位置信息测定传感器,其测定与作业车辆主体的周围的测定对象物相关的位置信息;校正处理部,其执行校正处理,该校正处理用于将所述作业车辆主体的所述位置信息测定传感器的设置状态校正为希望状态;以及掩蔽范围设定部,其用于设定所述位置信息测定传感器的测定范围中的、除了用于位置信息的测定以外的掩蔽范围,所述位置信息测定传感器配置为:使得所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分包含于测定范围的状态,所述校正处理部基于所述位置信息测定传感器的测定信息,利用所述位置信息测定传感器的测定范围中包含的所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分而进行校正处理,所述掩蔽范围设定部基于将所述位置信息测定传感器的设置状态校正为希望状态之后的所述位置信息测定传感器的测定信息,利用所述位置信息测定传感器的测定范围中包含的所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分而设定掩蔽范围。
根据本结构,由于作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分包含于位置信息测定传感器的测定范围,因此,通过校正处理部执行校正处理,用户等能够掌握作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分存在于位置信息测定传感器的测定范围中的何处位置。由于作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分位于既定位置,因此,用户等能够判断作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分所存在的位置是否相对于既定位置偏离、以及其位置偏离量。因而,用户等能够调整位置信息测定传感器的设置状态(设置位置、设置方向等)而进行使得位置信息测定传感器的设置状态形成为希望状态的校正。而且,为了位置信息测定传感器的校正而使用作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分,因此,例如,无需校正用夹具相对于作业车辆主体等的安装及拆卸,能够实现作业工时的减少。
作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件并非作业车辆主体周围的测定对象物,因此,掩蔽范围设定部将位置信息测定传感器的测定范围中的、与作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件相应的范围设定为掩蔽范围。掩蔽范围设定部能够根据校正后的位置信息测定传感器的测定信息而获取准确的位置信息,能够利用作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件而设定适当的掩蔽范围。而且,作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件不仅能够用于位置信息测定传感器的校正,而且还能够用于设定位置信息测定传感器的掩蔽范围,因此,能够有效地灵活运用作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件而实现作业效率的提高,并且能够进行位置信息测定传感器的校正以及位置信息测定传感器的掩蔽范围的设定。
本发明的第7特征结构在于,所述位置信息测定传感器具备多个,并包括第1位置信息测定传感器以及第2位置信息测定传感器,该第1位置信息测定传感器配置为:使得所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分包含于测定范围中的状态,该第2位置信息测定传感器配置为:使得所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分未包含于测定范围中的状态,具备校正用夹具,该校正用夹具能够配置为包含于所述第2位置信息测定传感器的测定范围中的状态,所述校正处理部基于所述第2位置信息测定传感器的测定信息并利用所述第2位置信息测定传感器的测定范围中包含的所述校正用夹具而进行校正处理。
作业车辆主体不仅具备以使得作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分包含于测定范围中的状态而配置的第1位置信息测定传感器,有时还具备以使得作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分未包含于测定范围中的状态而配置的第2位置信息测定传感器。在该情况下,关于第2位置信息测定传感器,校正处理部无法利用作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分而进行校正处理。
因此,根据本结构,具备能够配置为包含于第2位置信息测定传感器的测定范围中的状态的校正用夹具。据此,校正处理部能够利用第2位置信息测定传感器的测定范围中包含的校正用夹具而进行校正处理,还能够适当地进行第2位置信息测定传感器的校正。
本发明的第8特征结构在于,所述校正用夹具构成为相对于所述作业车辆主体拆装自如。
根据本结构,校正用夹具相对于作业车辆主体拆装自如,因此,能够以相对于作业车辆主体尽量不产生位置偏离的状态而配备于作业车辆主体。据此,校正处理部能够利用第2位置信息测定传感器的测定范围中包含的校正用夹具而进行适当的校正处理,能够准确地进行第2位置信息测定传感器的校正。
本发明的第9特征结构在于,所述位置信息测定传感器由距离传感器构成,该距离传感器以三维的方式测定相对于测定对象物的距离而作为位置信息,具备障碍物检测部,该障碍物检测部基于所述距离传感器的测定信息而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物,所述掩蔽范围设定部将未利用所述障碍物检测部进行障碍物的检测的范围设定为所述掩蔽范围。
若作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分包含于距离传感器的测定范围中,则障碍物检测部有可能将作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分误检测为障碍物。因此,根据本结构,掩蔽范围设定部将未利用障碍物检测部进行障碍物的的检测的范围设定为掩蔽范围。据此,能够防止将作业车辆主体或者作业车辆主体具备的部件的一部分误检测为障碍物,并且能够进行障碍物的检测,因此,能够避免作业车辆主体与障碍物的碰撞,并且能够使作业车辆主体行驶。
本发明的第10特征结构在于,具备:距离传感器,该距离传感器配备于作业车辆,能够测定相对于测定对象物的距离;障碍物用控制部,当基于上述距离传感器的测定结果而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物时,该障碍物用控制部执行避免碰撞控制;掩蔽范围设定部,该掩蔽范围设定部用于设定掩蔽范围,在该掩蔽范围中,不进行障碍物的检测而限制利用所述障碍物用控制部执行避免碰撞控制;以及存储部,该存储部针对与所述作业车辆连结自如的作业装置而存储使得作业装置的种类和活动范围建立关联的种类/活动范围信息,所述掩蔽范围设定部根据实际与作业车辆连结的作业装置的种类以及存储于所述存储部的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围。
作业装置具有多个种类,可以根据种类而对作业装置的活动范围加以区分。因此,根据本结构,存储部对使得作业装置的种类和活动范围建立关联的种类/活动范围信息进行存储。掩蔽范围设定部仅通过获取实际与作业车辆连结的作业装置的种类便能够根据存储于存储部的种类/活动范围信息而确定与作业装置对应的活动范围,并能够根据确定的活动范围而设定掩蔽范围。据此,例如,用户等仅通过输入实际与作业车辆连结的作业装置的种类便能够设定适合于该作业装置的掩蔽范围,因此,能够实现掩蔽范围的设定作业的简化,并且能够适当地设定针对作业装置的掩蔽范围。
本发明的第11特征结构在于,所述掩蔽范围设定部根据所述作业装置的活动状态而对掩蔽范围进行变更设定。
例如,若根据作业装置的整个活动范围而将掩蔽范围设定为固定范围,则由于作业装置能够移动,因此,掩蔽范围会扩大,从而有可能因作业装置的活动状态而导致无法进行障碍物的检测的范围扩大。因此,根据本结构,掩蔽范围设定部根据作业装置的活动状态而对掩蔽范围进行变更设定。据此,能够设定与作业装置的活动状态相应的适当的掩蔽范围,从而能够防止无法进行障碍物的检测的范围扩大。
本发明的第12特征结构在于,所述掩蔽范围设定部构成为:根据实际使与作业车辆连结的作业装置活动时的活动范围而自由地对掩蔽范围进行修正。
根据本结构,掩蔽范围设定部能够根据实际利用作业装置进行作业时的准确的作业装置的活动范围而对掩蔽范围进行修正,从而能够适当地设定与作业装置的实际的作业相应的掩蔽范围。据此,能够更适当地抑制无法进行障碍物的检测的范围扩大,并且能够更适当地防止将作业装置误检测为障碍物。
附图说明
图1是示出自动行驶***的概要结构的图。
图2是示出自动行驶***的概要结构的框图。
图3是示出目标行驶路径的图。
图4是示出主视观察的拖拉机的上侧部位的图。
图5是示出后视观察的拖拉机的上侧部位的图。
图6是示出侧视观察的使用位置处的天线单元以及前方雷达传感器的图。
图7是示出天线单元以及前方雷达传感器的支承构造的立体图。
图8是示出侧视观察的非使用位置处的天线单元以及前方雷达传感器的图。
图9是示出使用位置以及非使用位置处的侧视观察的车顶、天线单元、前方雷达传感器以及后方雷达传感器的图。
图10是示出后方雷达传感器的支承构造的立体图。
图11是示出侧视观察的前方雷达传感器以及后方雷达传感器的测定范围的图。
图12是示出俯视观察的前方雷达传感器、后方雷达传感器以及声呐单元的测定范围的图。
图13是示出根据前方雷达传感器的测定结果而生成的三维图像的图。
图14是示出根据使得作业装置位于下降位置的状态下的后方雷达传感器的测定结果而生成的三维图像的图。
图15是示出根据使得作业装置位于上升位置的状态下的后方雷达传感器的测定结果而生成的三维图像的图。
图16是示出第1掩蔽处理的动作流程的流程图。
图17是示出连结有前侧作业装置的情况下的侧视观察的前方雷达传感器以及后方雷达传感器的测定范围的图。
图18是示出根据前方雷达传感器的测定结果而生成的三维图像的图。
图19是示出第2掩蔽处理的动作流程的流程图。
图20是示出种类/活动范围信息的表。
图21是示出作业装置数据的输入画面的图。
图22是示出第3掩蔽处理的动作流程的流程图。
图23是示出自动行驶***的概要结构的框图。
图24是示出俯视观察的前方雷达传感器、后方雷达传感器以及声呐单元的测定范围的图。
图25是示出进行前方雷达传感器的校正时根据前方雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图26是示出进行后方雷达传感器的校正时根据使得作业装置位于下降位置的状态下的后方雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图27是示出校正处理以及掩蔽处理的动作流程的流程图。
图28是示出安装有前侧校正用夹具及后侧校正用夹具的状态下的侧视观察的前方雷达传感器以及后方雷达传感器的测定范围的图。
图29是示出进行后方雷达传感器的校正时根据后方雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图30是示出进行前方雷达传感器的校正时根据前方雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图31是示出自动行驶***的概要结构的框图。
图32是示出第2掩蔽处理的动作流程的流程图。
图33是示出种类/活动范围信息的表。
图34是示出根据使得作业装置位于下降位置的状态下的后方雷达传感器的测定结果而生成的三维图像的图。
图35是示出根据使得作业装置位于上升位置的状态下的后方雷达传感器的测定结果而生成的三维图像的图。
具体实施方式
基于附图,对将具备本发明所涉及的障碍物检测***的作业车辆应用于自动行驶***的情况下的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
在该自动行驶***中,如图1所示,作为作业车辆而应用拖拉机1,但是,除拖拉机以外,还能够应用乘用插秧机、联合收割机、乘用割草机、轮式装载机、除雪车等乘用作业车辆、以及无人割草机等无人作业车辆。
如图1及图2所示,该自动行驶***具备:搭载于拖拉机1的自动行驶单元2;以及以能够与自动行驶单元2通信的方式进行通信设定的便携式通信终端3。对于便携式通信终端3可以采用:具有可触摸操作的显示部51(例如,液晶面板)等的平板型个人计算机、智能手机等。
拖拉机1具备行驶机体7,该行驶机体7具有:作为能够驱动的转向轮而发挥功能的左右侧的前轮5;以及能够驱动的左右侧的后轮6。在行驶机体7的前方配置有发动机盖8,在发动机盖8内配备有:具备共轨***的电子控制式柴油发动机(以下,称为发动机)9。在行驶机体7的比发动机盖8更靠后方的位置配备有形成搭乘式驾驶部的驾驶室10。
在行驶机体7的后部借助3点式连杆机构11而以能够升降且能够旋转的方式连结有作为作业装置12的一个例子的旋耕装置,从而使得拖拉机1构成为旋耕规格的结构。在拖拉机1的后部,代替旋耕装置而能够连结犁地机、耙地机、立式耙地机、灭茬耕耘机(stubblecultivator)、播种装置、撒布装置等作业装置12。
如图2所示,拖拉机1具备:对来自发动机9的动力进行变速的电子控制式的变速装置13;对左右侧的前轮5进行转向操纵的全液压式的动力转向机构14;对左右侧的后轮6进行制动的左右侧的侧部制动器(未图示);能够对左右侧的侧部制动器进行液压操作的电子控制式的制动操作机构15;对朝向旋耕装置等作业装置12的动力传递进行接通断开的作业离合器(未图示);能够对作业离合器进行液压操作的电子控制式的离合器操作机构16;对旋耕装置等作业装置12进行升降驱动的电子液压控制式的升降驱动机构17;具有与拖拉机1的自动行驶等相关的各种控制程序等的车载电子控制单元18;对拖拉机1的车速进行检测的车速传感器19;对前轮5的转向角进行检测的转向角传感器20;以及对拖拉机1的当前位置以及当前方位进行测定的定位单元21等。
此外,对于发动机9可以采用:具备电子调速器的电子控制式的汽油发动机。对于变速装置13可以采用:液压机械式无级变速装置(HMT)、静液压式无级变速装置(HST)或者带式无级变速装置等。对于动力转向机构14可以采用:具备电动马达的电动式的动力转向机构14等。
如图4及图5所示,驾驶室10构成为箱状,并具备:形成驾驶室10的骨架的驾驶室框架31;将前方覆盖的前方玻璃32;将后方覆盖的后方玻璃33;能够绕沿着上下方向的轴心摆动开闭的左右一对车门34(参照图1);以及顶板侧的车顶35。驾驶室框架31具备:配置于前端部的左右一对前侧支柱36;以及配置于后端部的左右一对后侧支柱37。俯视观察时,在前方的左右两侧的角部配置有前侧支柱36,在后方的左右两侧的角部配置有后侧支柱37。驾驶室框架31借助弹性体等防振部件而支承于行驶机体7上,驾驶室10配备为:实施了用于防止来自行驶机体7等的振动传递至驾驶室10的防振措施的状态。
如图1所示,在驾驶室10的内部配备有能够借助动力转向机构14(参照图2)而对左右侧的前轮5进行手动转向的转向方向盘38、搭乘者用的驾驶席39、触摸面板式的显示部、以及各种操作件等。在驾驶室10的前方部位的两个横向侧部配备有作为针对驾驶室10(驾驶席39)的乘降部的乘降踏板41。
如图2所示,车载电子控制单元18具有:对变速装置13的工作进行控制的变速控制部181;对左右侧的侧部制动器的工作进行控制的制动控制部182;对旋耕装置等作业装置12的工作进行控制的作业装置控制部183;在自动行驶时对左右侧的前轮5的目标转向角进行设定并将其输出至动力转向机构14的转向角设定部184;以及对预先设定的自动行驶用的目标行驶路径P(例如,参照图3)等进行存储的非易失性的车载存储部185等。
如图2所示,定位单元21具备:利用作为卫星定位***(NSS:NavigationSatellite System)的一个例子的GPS(Global Positioning System)而对拖拉机1的当前位置及当前方位进行测定的卫星导航装置22;以及具有3轴陀螺仪及3方向加速度传感器等而对拖拉机1的姿势、方位等进行测定的惯性测量装置(IMU:Inertial Measurement Unit)23等。利用GPS的定位方法包括DGPS(Differential GPS:相对定位方式)、RTK-GPS(RealTime Kinematic GPS:干扰定位方式)等。在本实施方式中,采用适合于移动体的定位的RTK-GPS。因而,如图1及图2所示,在田地周边的已知位置设置有能够基于RTK-GPS而进行定位的基站4。
如图2所示,拖拉机1与基站4分别具备:接收从GPS卫星71(参照图1)发送的电波的GPS天线24、61;以及能够进行包含拖拉机1与基站4之间的定位数据(定位信息)在内的各种数据(各种信息)的无线通信的通信模块25、62等。据此,卫星导航装置22能够基于拖拉机侧的GPS天线24接收来自GPS卫星71的电波而获得的定位数据、以及基站侧的GPS天线61接收来自GPS卫星71的电波而获得的定位数据,以高精度对拖拉机1的当前位置及当前方位进行测定。另外,定位单元21具备卫星导航装置22及惯性测量装置23,从而能够以高精度对拖拉机1的当前位置、当前方位、姿势角(偏航角、翻滚角、俯仰角)进行测定。
如图1所示,拖拉机1所具备的GPS天线24、通信模块25以及惯性测量装置23收纳于天线单元80。天线单元80配置于驾驶室10的前表面侧的上部位置。
如图2所示,便携式通信终端3具备终端电子控制单元52以及通信模块55等,该终端电子控制单元52具有对显示部51等的工作进行控制的各种控制程序等,该通信模块55能够进行包含与拖拉机侧的通信模块25之间的定位数据在内的各种数据的无线通信。终端电子控制单元52具有:生成用于使拖拉机1自动行驶的行驶引导用的目标行驶路径P(例如,参照图3)的行驶路径生成部53;以及对用户输入的各种输入数据、行驶路径生成部53生成的目标行驶路径P等进行存储的非易失性的终端存储部54等。
当行驶路径生成部53生成目标行驶路径P时,驾驶者、管理者等用户等根据在便携式通信终端3的显示部51显示的目标行驶路径设定用的输入向导而输入作业车辆、作业装置12的种类、机型等车身数据,并且将输入的车身数据(车身信息)存储于终端存储部54。将作为目标行驶路径P的生成对象的行驶区域S(参照图3)设为田地,便携式通信终端3的终端电子控制单元52获取包含田地的形状、位置在内的田地数据(田地信息)并将其存储于终端存储部54。
对田地数据的获取进行说明,用户等驾驶拖拉机1而使其实际行驶,从而,终端电子控制单元52能够根据由定位单元21获取的拖拉机1的当前位置等而获取用于确定田地的形状、位置等的位置信息。终端电子控制单元52根据获取的位置信息而确定田地的形状及位置,并获取根据该确定的田地的形状及位置而确定的包含行驶区域S在内的田地数据。图3中示出了确定矩形的行驶区域S的例子。
若将包含确定的田地的形状、位置等在内的田地数据存储于终端存储部54,则行驶路径生成部53利用存储于终端存储部54的田地数据、车身数据而生成目标行驶路径P。
如图3所示,行驶路径生成部53在行驶区域S内划分设定为中央区域R1及外周区域R2。中央区域R1设定于行驶区域S的中央部,并且成为先使拖拉机1沿往返方向自动行驶并进行规定的作业(例如,耕耘等作业)的往返作业区域。外周区域R2设定于中央区域R1的周围,并且成为紧随中央区域R1之后使拖拉机1沿环行方向自动行驶并进行规定的作业的环行作业区域。行驶路径生成部53例如根据车身数据中包含的转弯半径、拖拉机1的前后宽度及左右宽度等而求出为了使拖拉机1在田地的田埂处转弯行驶所需的转弯行驶用的空间等。行驶路径生成部53在行驶区域S内划分出中央区域R1及外周区域R2,以便能够在中央区域R1的外周确保求出的空间等。
如图3所示,行驶路径生成部53利用车身数据、田地数据等而生成目标行驶路径P。例如,目标行驶路径P具有:在中央区域R1具有相同的直行距离并隔开与作业宽度对应的固定距离而平行地配置设定的多条作业路径P1;将相邻的作业路径P1的始端和终端连结的连结路径P2;以及环绕外周区域R2的环行路径P3(图中由虚线表示)。多条作业路径P1是用于使拖拉机1一边直行行驶、一边进行规定的作业的路径。连结路径P2是用于使拖拉机1不进行规定的作业而是在行驶方向上变换180度的U形转弯路径,并将作业路径P1的终端与相邻的下一条作业路径P1的始端连结。环行路径P3是用于使拖拉机1一边在外周区域R2环行行驶、一边进行规定的作业的路径。环行路径P3在相当于行驶区域S的四角的位置处在前进行驶与后退行驶之间对拖拉机1进行切换,从而使得拖拉机1的行驶方向变换90度。此外,图3所示的目标行驶路径P毕竟是一个例子,至于设定何种目标行驶路径,可以适当地变更。
由行驶路径生成部53生成的目标行驶路径P能够显示于显示部51,并作为与车身数据及田地数据等建立关联的路径数据(路径信息)而存储于终端存储部54。路径数据包括:目标行驶路径P的方位角;以及根据拖拉机1在目标行驶路径P的行驶方式等而设定的设定发动机旋转速度、目标行驶速度等。
这样,若行驶路径生成部53生成目标行驶路径P,则终端电子控制单元52将路径数据从便携式通信终端3传送至拖拉机1,从而拖拉机1的车载电子控制单元18能够获取路径数据。车载电子控制单元18能够基于获取的路径数据而一边利用定位单元21获取自身的当前位置(拖拉机1的当前位置)、一边使拖拉机1沿目标行驶路径P自动行驶。关于由定位单元21获取的拖拉机1的当前位置,实时(例如,几秒的周期)地从拖拉机1发送至便携式通信终端3,从而能够利用便携式通信终端3掌握拖拉机1的当前位置。
关于路径数据的传送,在拖拉机1开始自动行驶之前的阶段,可以将所有路径数据一次性地从终端电子控制单元52传送至车载电子控制单元18。另外,例如,也可以将包含目标行驶路径P的路径数据分割为数据量较少的以规定距离为单位的多个路径部分。在该情况下,在拖拉机1开始自动行驶之前的阶段,仅将路径数据的初始路径部分从终端电子控制单元52传送至车载电子控制单元18。在开始自动行驶之后,可以每当拖拉机1到达根据数据量等而设定的路径获取地点时便仅将与该地点对应的后续的路径部分的路径数据从终端电子控制单元52传送至车载电子控制单元18。
在拖拉机1开始自动行驶的情况下,例如,用户等使得拖拉机1移动至开始地点,若满足各种自动行驶开始条件,则用户利用便携式通信终端3对显示部51进行操作而指示开始自动行驶,从而便携式通信终端3将自动行驶的开始指示发送至拖拉机1。据此,在拖拉机1中,车载电子控制单元18接收到自动行驶的开始指示而开始如下自动行驶控制:一边利用定位单元21获取自身的当前位置(拖拉机1的当前位置),一边使拖拉机1沿目标行驶路径P自动行驶。车载电子控制单元18构成为如下自动行驶控制部:基于由定位单元21(相当于卫星定位***)获取的拖拉机1的定位信息而进行使拖拉机1沿目标行驶路径P自动行驶的自动行驶控制。
自动行驶控制包括:对变速装置13的工作进行自动控制的自动变速控制;对制动操作机构15的工作进行自动控制的自动制动控制;使左右侧的前轮5自动转向的自动转向控制;以及对旋耕装置等作业装置12的工作进行自动控制的作业用自动控制等。
在自动变速控制中,变速控制部181基于包含目标行驶速度在内的目标行驶路径P的路径数据、定位单元21的输出以及车速传感器19的输出而对变速装置13的工作进行自动控制,以便能够获得根据拖拉机1在目标行驶路径P的行驶方式等而设定的目标行驶速度并将其作为拖拉机1的车速。
在自动制动控制中,制动控制部182基于目标行驶路径P以及定位单元21的输出而对制动操作机构15的工作进行自动控制,以便使得左右侧的侧部制动器在目标行驶路径P的路径数据中包含的制动区域中对左右侧的后轮6进行适当的制动。
在自动转向控制中,转向角设定部184基于目标行驶路径P的路径数据以及定位单元21的输出而求取设定左右侧的前轮5的目标转向角,并将设定的目标转向角输出至动力转向机构14,以便使拖拉机1在目标行驶路径P自动行驶。动力转向机构14基于目标转向角以及转向角传感器20的输出而使左右侧的前轮5自动转向,以便能够获得目标转向角并将其作为左右侧的前轮5的转向角。
在作业用自动控制中,作业装置控制部183基于目标行驶路径P的路径数据以及定位单元21的输出而对离合器操作机构16以及升降驱动机构17的工作进行自动控制,从而,随着拖拉机1到达作业路径P1(例如,参照图3)的始端等作业开始地点而开始利用作业装置12进行规定的作业(例如耕耘作业),并且,随着拖拉机1到达作业路径P1(例如,参照图3)的终端等作业结束地点而停止利用作业装置12进行的规定的作业。
这样,在拖拉机1中,由变速装置13、动力转向机构14、制动操作机构15、离合器操作机构16、升降驱动机构17、车载电子控制单元18、车速传感器19、转向角传感器20、定位单元21以及通信模块25等构成自动行驶单元2。
在该实施方式中,用户等不搭乘于驾驶室10便能够使拖拉机1自动行驶,不仅如此,还能够在用户等搭乘于驾驶室10的状态下使拖拉机1自动行驶。因而,用户等不搭乘于驾驶室10而通过基于车载电子控制单元18的自动行驶控制便能够使拖拉机1沿目标行驶路径P自动行驶,不仅如此,即便在用户等搭乘于驾驶室10的情况下,也能够通过基于车载电子控制单元18的自动行驶控制而使拖拉机1沿目标行驶路径P自动行驶。
在用户等搭乘于驾驶室10的情况下,能够切换为利用车载电子控制单元18使拖拉机1自动行驶的自动行驶状态、以及基于用户等的驾驶而使拖拉机1行驶的手动行驶状态。因而,在以自动行驶状态在目标行驶路径P自动行驶的中途,能够从自动行驶状态切换为手动行驶状态,相反,在以手动行驶状态行驶的中途,能够从手动行驶状态切换为自动行驶状态。关于手动行驶状态与自动行驶状态之间的切换,例如,可以在驾驶席39的附近配备用于在自动行驶状态与手动行驶状态之间进行切换的切换操作部,并且,还可以使该切换操作部显示于便携式通信终端3的显示部51。另外,在利用车载电子控制单元18进行自动行驶控制的过程中,若用户对转向方向盘38进行操作,则能够从自动行驶状态切换为手动行驶状态。
如图1及图2所示,在拖拉机1配备有障碍物检测***100,该障碍物检测***100用于对拖拉机1(行驶机体7)周围的障碍物进行检测而避免与障碍物碰撞。障碍物检测***100具备:多个雷达传感器(相当于距离传感器)101、102,它们能够利用激光而以三维的方式测定相对于测定对象物的距离;声呐单元103、104,它们具有能够利用超声波而测定相对于测定对象物的距离的多个声呐;以及障碍物用控制部107。在此,利用雷达传感器101、102以及声呐单元103、104而测定的测定对象物是物体、人等。
障碍物用控制部107构成为:基于雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息而进行将规定距离内的物体、人等测定对象物作为障碍物进行检测的障碍物检测处理,在该障碍物检测处理中,若检测到障碍物,则进行避免碰撞控制。障碍物用控制部107实时地反复进行基于雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息的障碍物检测处理,适当地对物体、人等障碍物进行检测,并进行用于避免与该障碍物碰撞的避免碰撞控制。
障碍物用控制部107配备于车载电子控制单元18。车载电子控制单元18以能够经由CAN(Controller Area Network)进行通信的方式而与共轨***中包含的发动机用的电子控制单元、雷达传感器101、102以及声呐单元103、104等连接。
雷达传感器101、102根据激光(例如,脉冲状的近红外激光)与测定对象物接触并反弹的往返时间而测定相对于测定对象物的距离(Time Of Flight)。雷达传感器101、102使激光沿上下方向及左右方向高速地进行扫描,按顺序依次测定相对于各扫描角处的测定对象物的距离,从而能够以三维的方式测定相对于测定对象物的距离。雷达传感器101、102实时地反复测定相对于测定范围内的测定对象物的距离。雷达传感器101、102构成为:能够根据测定结果而生成三维图像并将其输出至外部。能够使根据雷达传感器101、102的测定结果(测定信息)而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置,由此使得用户等能够目视确认障碍物的有无。此外,针对三维图像,例如可以利用颜色等而表示远离接近方向上的距离。
如图11及图12所示,作为雷达传感器101、102而具备前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102,该前方雷达传感器101将拖拉机1(行驶机体7)的前方作为测定范围C、且用于对拖拉机1的前方的障碍物进行检测,该后方雷达传感器102将拖拉机1(行驶机体7)的后方作为测定范围D、且用于对拖拉机1的后方的障碍物进行检测。
以下,对前方雷达传感器101及后方雷达传感器102进行说明,按照前方雷达传感器101的支承构造、后方雷达传感器102的支承构造、前方雷达传感器101的测定范围C、后方雷达传感器102的测定范围D的顺序进行说明。
对前方雷达传感器101的支承构造进行说明。
如图1及图7所示,前方雷达传感器101安装于在驾驶室10的前表面侧的上部位置配置的天线单元80的底部,因此,首先,对天线单元80的支承构造进行说明,接下来,对前方雷达传感器101向天线单元80的底部的安装构造进行说明。
如图4、图6及图7所示,天线单元80安装于在行驶机体7的左右方向上遍及驾驶室10的全长的管状的天线单元支承杆81。天线单元80在行驶机体7的左右方向上配置于与驾驶室10的中央部相当的位置。天线单元支承杆81以遍及位于驾驶室10的左右斜前方的左右侧的镜安装部45的状态而固定连结。镜安装部45具备:固定于前侧支柱36的镜安装用基材46;固定于镜安装用基材46的镜安装用托架47;以及借助设置于镜安装用托架47的铰接部49而转动自如的镜安装用臂48。如图7所示,天线单元支承杆81形成为其左右两端侧部位朝下侧弯曲的桥状。天线单元支承杆81的左右两端部借助第1安装板201而固定连结于镜安装用托架47的上端侧部位。如图6及图7所示,在镜安装用托架47的上端侧部位形成有水平面状的安装面,在第1安装板201的下端侧部位也形成有水平面状的安装面。在使得两个安装面上下重叠的状态下利用螺栓螺母等连结件50进行紧固连结,从而以沿着水平方向的姿势对天线单元支承杆81进行固定连结。天线单元80借助天线单元支承杆81以及镜安装部45而支承于构成驾驶室框架31的前侧支柱36,因此,能够防止振动向天线单元80传递等,并且能够牢固地对天线单元80进行支承。
如图6及图7所示,关于天线单元80相对于天线单元支承杆81的安装构造,利用螺栓螺母等连结件50对固定于天线单元80侧的第2安装板202以及固定于天线单元支承杆81侧的第3安装板203进行紧固连结,由此将天线单元80安装于天线单元支承杆81。
如图7所示,以在行驶机体7的左右方向上隔开规定间隔的方式具有左右一对第2安装板202。第2安装板202由弯曲成L字状的板状体构成,并具有从沿左右方向延伸的单元侧安装部202a的外侧端部朝下侧延伸的杆侧安装部202b。关于第2安装板202,利用连结件50等而将单元侧安装部202a固定连结于天线单元80的底部,并以朝下侧延伸的姿势对杆侧安装部202b进行安装。虽然省略图示,但是,在第2安装板202的杆侧安装部202b形成有前后一对用于连结件等的连结的圆孔。
如图6及图7所示,第3安装板203由L字状的板状体构成,且前方部位与后方部位相比更向下侧延伸。与第2安装板202相同,以在行驶机体7的左右方向上隔开规定间隔的方式具备左右一对第3安装板203。关于第3安装板203,通过焊接等而将后方部位的下端缘固定连结于天线单元支承杆81的上部,并以位于天线单元支承杆81的前方的姿势对前方部进行安装。在第3安装板203形成有从前方部位至后方部位沿着行驶机体7的前后方向延伸的长条的长孔203a,在前方部位的下侧形成有连结用的圆孔203b。
如图6及图7所示,在天线单元80安装于天线单元支承杆81的情况下,使得天线单元80配置于天线单元支承杆81的上方,并使得通信模块25的天线位于朝上侧延伸的使用位置。以使得第2安装板202的杆侧安装部202b的前后方的圆孔、和第3安装板203的长孔203a的前方端部及后方端部对齐的方式,在第2安装板202位于比第3安装板203更靠内侧的位置的状态下,使第2安装板202与第3安装板203重叠。通过使连结件50插通于第2安装板202的前后方的圆孔以及第3安装板203的长孔203a并进行紧固连结,由此能够在使用位置处将天线单元80安装于天线单元支承杆81。此时,与长孔203a的前方端部和后方端部相当的部位设定于连结件50的连结部位,左右一对第2安装板202以及第3安装板203的各自的前方部位和后方部位的共计4处部位成为连结件50的连结部位。
不仅如图6所示那样在使用位置处,而且还如图8所示那样在使得天线单元80位于天线单元支承杆81的前方而通信模块25的天线朝前方延伸的非使用位置处,天线单元80也构成为相对于天线单元支承杆81安装自如。
如图8所示,在将天线单元80在非使用位置处安装于天线单元支承杆81的情况下,使天线单元80位于非使用位置,以第2安装板202的杆侧安装部202b的前后方的圆孔、与第3安装板203的圆孔203b及长孔203a的前方端部对齐的方式,在使得第2安装板202位于比第3安装板203更靠内侧的位置的状态下,使第2安装板202与第3安装板203重叠。使连结件50插通于第2安装板202的杆侧安装部202b的前侧的圆孔以及第3安装板203的圆孔203b,并且,使连结件50插通于第2安装板202的杆侧安装部202b的后侧的圆孔以及长孔203a的前方端部并进行紧固连结,由此能够在非使用位置处将天线单元80安装于天线单元支承杆81。
例如,在将天线单元80从使用位置(参照图6)变更为非使用位置(参照图8)的情况下,如图6所示,将位于第3安装板203的长孔203a的前方端部的连结件50拆下,并将位于第3安装板203的长孔203a的后方端部的连结件50松解,由此维持该连结件50插通于长孔203a的状态。对连结件50沿长孔203a从后方端部至前方端部朝向前方侧进行移动操作,并使天线单元80以连结件50为枢轴而朝前方下侧下垂,从而如图8所示那样使得天线单元80的位置变更为非使用位置。据此,能够使连结件50插通于第2安装板202的前侧的圆孔以及第3安装板203的圆孔203b,并且,能够使连结件50插通于第2安装板202的后侧的圆孔以及长孔203a的前方端部并进行紧固连结,由此能够使天线单元80的位置从使用位置变更为非使用位置。
在天线单元80安装于使用位置的状态下,如图9(a)所示,与从车顶35的最高部位35a通过的最高位线Z相比,天线单元80的一部分进一步向上侧突出,能够使得通信模块25的天线配置于更靠上侧的位置,从而能够适当地进行通信模块25的无线通信。与此相对,在天线单元80安装于非使用位置的状态下,如图9(b)所示,使得天线单元80的上端部配置于与最高位线Z相同的高度位置、或者比最高位线Z更低的位置。据此,当输送拖拉机1时、或将拖拉机1收纳于谷仓等收纳场所时,天线单元80不会比最高位线Z更向上侧突出,能够防止对天线单元80造成妨碍、或因与障碍物等接触而产生天线单元80的破损等。
如图7所示,借助第4安装板204及第5安装板205并利用螺栓螺母等连结件50而对前方雷达传感器101相对于天线单元80的安装构造进行紧固连结,由此将前方雷达传感器101安装于天线单元80的底部。第4安装板204具有沿左右方向延伸的安装面部204a,并形成为安装面部204a的两端部朝下侧延伸设置的桥状。第5安装板205具有在左右方向上对置的左右一对安装面部205a,并形成为安装面部205a的上端部彼此连结的桥状。利用连结件50而使得第4安装板204的安装面部204a固定连结于天线单元80的底部。利用连结件50而对第4安装板204的前方部位和第5安装板205的后方部位进行固定连结。利用连结件50而将第5安装板205的左右一对安装面部205a固定连结于前方雷达传感器101的两个横向侧部。前方雷达传感器101以在左右方向上由第5安装板205的左右侧的安装面部205a夹入的状态而安装。
如图7所示,前方雷达传感器101构成为借助第4安装板204以及第5安装板205而相对于天线单元80拆装自如。也可以对前方雷达传感器101进行后安装,还可以仅将前方雷达传感器101拆下。另外,天线单元80也构成为借助天线单元支承杆81而相对于镜安装部45拆装自如,因此,前方雷达传感器101能够以前方雷达传感器101的单体的方式相对于行驶机体7进行拆装,并且,也可以与天线单元80一起相对于行驶机体7进行拆装。前方雷达传感器101将对天线单元80进行支承的天线单元支承杆81等用作共通的支承杆,并且,与天线单元80相同,能够防止振动向前方雷达传感器101传递等、且牢固地进行支承。
前方雷达传感器101一体地配备于天线单元80,因此,通过在使用位置与非使用位置之间对天线单元80进行位置变更,从而,前方雷达传感器101也构成为其位置能够在如图6所示那样朝向行驶机体7的前方而用于对行驶机体7的前方的障碍物进行检测的使用位置、与如图8所示那样朝向下侧而不用于对障碍物进行检测的非使用位置之间变更自如。
当前方雷达传感器101位于使用位置时,如图6及图9(a)所示,前方雷达传感器101在上下方向上配置于:比作为针对驾驶室10(驾驶席39)的乘降部的乘降踏板41(参照图1)更高的位置、且与车顶35相当的位置。以越是靠近前方的部位越位于下侧的前低后高的姿势对前方雷达传感器101进行安装。前方雷达传感器101配备为:以从斜上侧俯视观察行驶机体7的前方的状态进行测定。天线单元支承杆81在行驶机体7的前后方向上配置于与车顶35的前端部位35b重叠的位置,并且在上下方向上配置于车顶35的前端部位35b的附近位置,因此,前方雷达传感器101利用天线单元80的下侧空间而相对于车顶35的前端部位35b配置于前方斜上侧的附近位置。据此,如图11所示,从就坐于驾驶席39的搭乘者T的视线来看,前方雷达传感器101的至少一部分与车顶35的前端部位35b重叠。前方雷达传感器101的配置位置为:由车顶35的前端部位35b将前方雷达传感器101的至少一部分遮挡的位置。前方雷达传感器101的一部分存在于从就坐于驾驶席39的搭乘者T的前方的可目视确认范围B1脱离的位置,从而能够抑制就坐于驾驶席39的搭乘者T的视野被前方雷达传感器101遮挡。
如图8及图9(b)所示,当前方雷达传感器101位于非使用位置时,与天线单元80相同,使得前方雷达传感器101的上端部配置于比最高位线Z(参照图9(b))更低的位置。据此,当输送拖拉机1时、或将拖拉机1收纳于谷仓等收纳场所时,不仅防止天线单元80,还防止前方雷达传感器101朝比最高位线Z更靠上侧的位置突出。
关于前方雷达传感器101的配置位置,在行驶机体7的左右方向上配置于天线单元80的左右方向的中央部。天线单元80在行驶机体7的左右方向上配置于与驾驶室10的中央部相当的位置,因此,前方雷达传感器101在行驶机体7的左右方向上也配置于与驾驶室10的中央部相当的位置。
如图6及图7所示,除了前方雷达传感器101以外,在第5安装板205还利用连结件等而安装有将行驶机体7的前方作为拍摄范围的前方照相机108。前方照相机108配置于前方雷达传感器101的上方。与前方雷达传感器101相同,前方照相机108以越是靠近前方的部位则越位于下侧的前低后高的姿势而安装。前方照相机108配备为:以从斜上侧俯视观察行驶机体7的前方的状态进行拍摄。构成为:能够将由前方照相机108拍摄的拍摄图像输出至外部。能够使前方照相机108的拍摄图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置,由此能够使用户等目视确认拖拉机1周围的状况。
接下来,对后方雷达传感器102的支承构造进行说明。
如图5及图10所示,后方雷达传感器102在行驶机体7的左右方向上安装于遍及驾驶室10的全长而呈管状的传感器支承杆301。后方雷达传感器102在行驶机体7的左右方向上配置于与驾驶室10的中央部相当的位置。
如图5及图10所示,传感器支承杆301以遍及位于驾驶室10的左右两端部的左右侧的后侧支柱37的状态而固定连结。传感器支承杆301形成为:其左右两端侧部位朝向斜前方侧弯曲且在俯视观察时呈桥状。传感器支承杆301的左右两端部借助第6安装板206而固定连结于在左右侧的后侧支柱37的上端侧部位配备的安装部件。在传感器支承杆301的左右两端部通过焊接等而固定连结有第6安装板206。利用连结件50将第6安装板206与在后侧支柱37的上端侧部位配备的安装部件进行紧固连结,从而使得传感器支承杆301以沿着水平方向延伸的姿势固定连结。
关于后方雷达传感器102相对于传感器支承柱30的安装构造,如图10所示,借助第7安装板207以及第8安装板208而将后方雷达传感器102安装于传感器支承杆301。第7安装板207具有:在左右方向上对置的左右一对侧壁面部207a,并形成为侧壁面部207a的上端部被彼此连结的桥状。第8安装板208具有:在左右方向上对置的左右一对安装面部208a,并形成为安装面部208a的上端部彼此连结的桥状。第7安装板207的侧壁面部207a的下端缘通过焊接等而固定连结于传感器支承杆301。利用连结件50而对第7安装板207的后方部位和第8安装板208的前方部位进行固定连结。利用连结件50而将第8安装板208的左右一对安装面部208a固定连结于后方雷达传感器102的两个横向侧部。后方雷达传感器102以在左右方向上由第8安装板208的左右侧的安装面部208a夹入的状态而安装。在第7安装板207的前方部位借助连结件而固定连结有加强板302。加强板302的前方部位利用连结件50而固定连结于车顶35的上表面部。加强板302具有使得左右方向的两侧端部朝上侧折曲而成的立起壁、且以U字状沿前后方向延伸,并以遍及车顶35和第7安装板207以及传感器支承杆301的状态而配备。
如图9(b)及图10所示,后方雷达传感器102在上下方向上配置于比乘降踏板41(参照图1)更高的位置、且是与车顶35相当的位置。后方雷达传感器102以越是靠近后方部位越位于下侧的前高后低的姿势而安装于传感器支承杆301。后方雷达传感器102配备为:以从斜上侧俯视观察行驶机体7的后方的状态进行测定。传感器支承杆301在行驶机体7的前后方向上配置于车顶35的后端部位35c的附近位置,并且在上下方向上配置于与车顶35的后端部位35c重叠的位置,因此,后方雷达传感器102配置于:相对于车顶35的后端部位35c大致相同的高度的位置、或者比车顶35的后端部位35c更靠后方斜上侧的附近位置。据此,如图11所示,从就坐于驾驶席39的搭乘者T的视线来看,后方雷达传感器102的至少一部分与车顶35的后端部位35c重叠。后方雷达传感器102的配置位置是由车顶35的后端部位35c将后方雷达传感器102的至少一部分遮挡的位置。后方雷达传感器102的一部分存在于从就坐于驾驶席39的搭乘者T的后方的可目视确认范围B2脱离的位置,由此能够抑制就坐于驾驶席39的搭乘者T的视野被后方雷达传感器102遮挡。
如图10所示,后方雷达传感器102构成为:借助传感器支承杆301、第7安装板207以及第8安装板208而相对于后侧支柱37拆装自如。也可以对后方雷达传感器102进行后安装,还可以将后方雷达传感器102拆下。后方雷达传感器102借助传感器支承杆301而支承于构成驾驶室框架31的后侧支柱37,因此,能够防止振动向后方雷达传感器102传递等、且能够牢固地进行支承。
如图10所示,除了后方雷达传感器102,在第8安装板208还利用连结件等而安装有将行驶机体7的后方作为拍摄范围的后方照相机109。后方照相机109配置于后方雷达传感器102的上方。与后方雷达传感器102相同,后方照相机109以越是靠近后方部位则越位于下侧的前高后低的姿势而安装。后方照相机109配备为:以从斜上侧俯视观察行驶机体7的后方的状态进行拍摄。构成为:能够将由后方照相机109拍摄的拍摄图像输出至外部。能够使后方照相机109的拍摄图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置,由此能够使用户等目视确认拖拉机1周围的状况。
对前方雷达传感器101的测定范围C进行说明。
如图12所示,前方雷达传感器101具有左右方向上的左右测定范围C1,并且,如图11所示,具有上下方向上的上下测定范围C2。据此,前方雷达传感器101在其自身至以第1设定距离X1(参照图12)而分离的位置的范围内设定有左右测定范围C1与上下测定范围C2中包含的上下、左右以及前后的四棱锥形状的测定范围C。
如图12所示,前方雷达传感器101的左右测定范围C1是在行驶机体7的左右方向上以行驶机体7的左右方向中心线为对称轴的左右对称的范围。左右测定范围C1设定为:从前方雷达传感器101延伸的第1边界线E1与第2边界线E2之间的第1设定角度α1的范围。这样,虽然前方雷达传感器101具有左右测定范围C1,但是,不将整个左右测定范围C1作为障碍物的检测范围,而是将左右测定范围C1的中央侧作为障碍物的检测范围。在左右测定范围C1、且在行驶机体7的左右方向中央侧的位置设定有用于检测障碍物的检测范围J,在该检测范围J的外侧设定有不检测障碍物的非检测范围K。据此,关于障碍物用控制部107,通过基于前方雷达传感器101的测定信息的障碍物检测处理而检测障碍物的范围在左右方向上构成检测范围J。检测范围J在行驶机体7的左右方向上设定为:以行驶机体7的中央部为基准直至朝左右两侧以第2设定距离X2而分离的位置的范围。检测范围J在行驶机体7的横宽方向上设定为比拖拉机1的横宽以及作业装置12的横宽更大的范围。至于将检测范围J设为何种大小的范围,可以适当地变更,例如,可以通过任意变更第2设定距离X2而变更检测范围J的大小。
如图11所示,前方雷达传感器101的上下测定范围C2设定为:从前方雷达传感器101延伸的第3边界线E3与第4边界线E4之间的第2设定角度α2的范围。第3边界线E3设定为:从前方雷达传感器101朝向前方沿水平方向延伸的水平线,第4边界线E4设定为:位于比从前方雷达传感器101朝向前轮5前上部的第1切线G1更靠下侧的位置的直线。上下测定范围C2设定为:使得第3边界线E3与第4边界线E4之间的第1中心线F1位于比发动机盖8更靠上侧的位置,由此能够在发动机盖8的上侧确保足够大小的测定范围。通过将第4边界线E4设定为比第1切线G1更靠下侧,即便物体、人等测定对象物存在于行驶机体7的前方端部(发动机盖8的前方端部)的附近位置等,也能够对该测定对象物进行测定。
如图11所示,由于动机盖8的一部分以及前轮5的一部分进入前方雷达传感器101的上下测定范围C2,因此,若障碍物用控制部107基于前方雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理,则有可能将发动机盖8的一部分、前轮5的一部分误检测为障碍物。因此,实施用于防止该误检测的第1掩蔽处理。在第1掩蔽处理中,在前方雷达传感器101的测定范围C内,将发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分所存在的范围预先设定为不进行障碍物的检测的掩蔽范围L(参照图13)。后面叙述该第1掩蔽处理。
这样,障碍物用控制部107基于前方雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理,从而,在左右方向上包含于检测范围J(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围C2(参照图11)的范围中的、除掩蔽范围L以外的范围内,对障碍物的存在与否进行检测。
对后方雷达传感器102的测定范围D进行说明。
与前方雷达传感器101相同,如图12所示,后方雷达传感器102具有左右方向上的左右测定范围D1,并且,如图11所示,具有上下方向上的上下测定范围D2。据此,后方雷达传感器102在其自身至以第3设定距离X3(参照图12)而分离的位置的范围内设定有左右测定范围D1和上下测定范围D2中包含的上下、左右以及前后的四棱锥形状的测定范围D。此外,X1与X3可以设定为相同的距离,也可以设定为不同的距离。
如图12所示,与前方雷达传感器101相同,后方雷达传感器102的左右测定范围D1设定为:从后方雷达传感器102延伸的第5边界线E5与第6边界线E6之间的第3设定角度α3的范围。在左右测定范围D1、且在行驶机体7的左右方向中央侧的位置设定有检测范围J,在检测范围J的外侧设定有非检测范围K。关于障碍物用控制部107,通过基于后方雷达传感器102的测定信息的障碍物检测处理而检测障碍物的范围在左右方向上构成检测范围J。
如图11所示,后方雷达传感器102的上下测定范围D2设定为:从后方雷达传感器102延伸的第7边界线E7与第8边界线E8之间的第4设定角度α4的范围。由于作业装置12配备为在上升位置与下降位置之间升降自如,因此,在图11中,由实线表示位于下降位置的作业装置12,由虚线表示位于上升位置的作业装置12。第7边界线E7设定为:从后方雷达传感器102朝后方沿水平方向延伸的水平线,第8边界线E8设定为:比从后方雷达传感器102朝向位于下降位置的作业装置12的后上部的第2切线G2更靠下侧的直线。上下测定范围D2设定为:使得第7边界线E7与第8边界线E8之间的第2中心线F2位于比上升位置的作业装置12(图11中由虚线表示)更靠上侧的位置,由此能够在上升位置的作业装置12的上侧确保足够大小的测定范围。通过将第8边界线E8设定为比第2切线G2更靠下侧,即便物体、人等测定对象物存在于下降位置的作业装置12的后方端部的附近位置等,也能够对该测定对象物进行测定。
作业装置12的一部分进入后方雷达传感器102的上下测定范围D2,因此,若障碍物用控制部107进行基于后方雷达传感器102的测定信息的障碍物检测处理,则有可能将作业装置12的一部分误检测为障碍物。因此,实施用于防止该误检测的第2掩蔽处理。在第2掩蔽处理中,在后方雷达传感器102的测定范围D内,将作业装置12的一部分所存在的范围预先设定为不进行障碍物的检测的掩蔽范围L(参照图14、图15)。
如图11所示,作业装置12能够在下降位置与上升位置(图中由虚线所示的位置)之间升降。拖拉机1一边使作业装置12下降至下降位置而进行规定的作业、一边行驶,使作业装置12上升至上升位置但不进行规定的作业而仅行驶。因此,在第2掩蔽处理中,作为掩蔽范围L,如图14所示那样设定下降位置用的掩蔽范围L1,并且,如图15所示那样设定上升位置用的掩蔽范围L2。后面叙述第2掩蔽处理。
这样,障碍物检测部107基于后方雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于检测范围J(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中的、除掩蔽范围L1、L2以外的范围内,对障碍物的存在与否进行检测。当作业装置12位于下降位置时,障碍物用控制部107利用下降位置用的掩蔽范围L1进行障碍物检测处理,当作业装置12位于上升位置时,障碍物用控制部107利用上升位置用的掩蔽范围L2进行障碍物检测处理。
以下,对声呐单元103、104进行说明。
声呐单元103、104构成为:根据投射的超声波与测定对象物接触并反弹的往返时间而测定相对于测定对象物的距离。
作为声呐单元103、104而具备:如图12所示那样将拖拉机1(行驶机体7)的右侧作为测定范围的右侧的声呐单元103;以及如图12所示那样将拖拉机1(行驶机体7)的左侧作为测定范围的左侧的声呐单元104。
如图12所示,右侧的声呐单元103的测定范围N与左侧的声呐单元104的测定范围N仅在从行驶机体7延伸的方向是左右相反的方向这一点上不同,在右侧和左侧构成左右对称的测定范围N。
声呐单元103、104将行驶机体7的机体外侧作为测定对象。声呐单元103、104以与水平方向相比以规定角度朝向下侧投射超声波的方式安装于行驶机体7,且以沿着从声呐单元103、104以规定角度朝向下侧的方向延伸的方式设定测定范围N。声呐单元103、104的测定范围N是从声呐单元103、104朝向行驶机体7的外侧以达到规定距离的距离为半径的范围,且在行驶机体7的前后方向上设定于前方雷达传感器101的左右测定范围C1与后方雷达传感器102的左右测定范围D1之间。
这样,障碍物用控制部107基于声呐单元103、104的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右侧的测定范围N内对障碍物的存在与否进行检测。
以下,对基于障碍物用控制部107的避免碰撞控制进行说明,首先,对在基于雷达传感器101、102的测定信息的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下的避免碰撞控制进行说明,接下来,对基于声呐单元103、104的测定信息的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下的避免碰撞控制进行说明。
作为雷达传感器而具备前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102这2个雷达传感器,但是,障碍物用控制部107基于目标行驶路径P中包含的前进后退切换地点处的前进后退的切换、或者驾驶室10的内部配备的前进后退切换用的换向杆的前进后退的切换而对障碍物检测状态进行切换。在拖拉机1前进行驶的情况下,利用前方雷达传感器101进行测定,障碍物用控制部107切换为进行基于前方雷达传感器101的测定信息的障碍物检测处理的前进检测状态,在拖拉机1后退行驶的情况下,利用后方雷达传感器102进行测定,障碍物用控制部107切换为进行基于后方雷达传感器102的测定信息的障碍物检测处理的后退检测状态。这样,能够根据拖拉机1是在前进行驶还是在后退行驶而切换使用前方雷达传感器101与后方雷达传感器102中的哪一个雷达传感器进行障碍物的检测,由此能够实现处理负担的减轻,并且,能够进行障碍物的检测。
在前进检测状态下,障碍物用控制部107基于前方雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于检测范围J(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围C2(参照图11)的范围中的、除掩蔽范围L(参照图13)以外的范围内,对障碍物的存在与否进行检测。在后退检测状态下,当作业装置12位于下降位置时,障碍物用控制部107基于后方雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于检测范围J(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中的、除下降位置用的掩蔽范围L1(参照图14)以外的范围内,对障碍物的存在与否进行检测。在后退检测状态下,在作业装置12位于上升位置的情况下,障碍物用控制部107基于后方雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于检测范围J(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中的、除上升位置用的掩蔽范围L2(参照图15)以外的范围内,对障碍物的存在与否进行检测。
如图12所示,在利用前方雷达传感器101或者后方雷达传感器102检测到障碍物的情况下,基于障碍物用控制部107的避免碰撞控制的控制内容设定为根据在检测范围J中的哪个范围检测到障碍物而有所不同。检测范围J根据相对于前方雷达传感器101或者后方雷达传感器102的距离而设定有第1检测范围J1、第2检测范围J2以及第3检测范围J3这3个范围。第1检测范围J1设定为:相对于前方雷达传感器101或者后方雷达传感器102的距离是从第4设定距离X4至第1设定距离X1或者从第4设定距离X4至第3设定距离X3的范围。第2检测范围J2设定为:相对于前方雷达传感器101或者后方雷达传感器102的距离是从第5设定距离X5至第4设定距离X4的范围。第3检测范围J3设定为:相对于前方雷达传感器101或者后方雷达传感器102的距离是至第5设定距离X5的范围。据此,第1检测范围J1、第2检测范围J2以及第3检测范围J3设定为:依次接近包括前方雷达传感器101、后方雷达传感器102以及作业装置12在内的拖拉机1。
利用前方雷达传感器101或者后方雷达传感器102而检测到障碍物的情况下的避免碰撞控制的控制内容与拖拉机1前进行驶的情况以及后退行驶的情况都相同,因此,以下,对拖拉机1前进行驶的情况进行说明。
当拖拉机1前进行驶时,如图12所示,在障碍物检测处理中在第1检测范围J1内检测到障碍物的情况下,作为避免碰撞控制,障碍物用控制部107进行对通报蜂鸣器、通报灯等通报装置26进行控制从而通报在第1检测范围J1内存在障碍物的第1通报控制。在第1通报控制中,例如,障碍物用控制部107对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器以规定频率进行接通断开工作,并且,使通报灯以规定颜色点亮。
在障碍物检测处理中在第2检测范围J2内检测到障碍物的情况下,作为避免碰撞控制,障碍物用控制部107进行对通报蜂鸣器、通报灯等通报装置26进行控制从而通报在第2检测范围J2内存在障碍物的第2通报控制,并且,进行使拖拉机1的车速减慢的第1减速控制。在第2通报控制中,例如,障碍物用控制部107对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器以规定频率进行接通断开工作,并且使通报灯以规定颜色点亮。在第1减速控制中,例如,障碍物用控制部107基于当前的拖拉机1的车速、相对于障碍物的距离等而求出直至拖拉机1与障碍物碰撞为止的碰撞预测时间。障碍物用控制部107对发动机9、变速装置13以及制动操作机构15等进行控制,以便在求出的碰撞预测时间维持为设定时间(例如,3秒钟)的状态下使拖拉机1的车速减慢。
在障碍物检测处理中在第3检测范围J3内检测到障碍物的情况下,作为避免碰撞控制,障碍物用控制部107进行对通报蜂鸣器、通报灯等通报装置26进行控制从而通报在第3检测范围J3内存在障碍物的第3通报控制,并且,进行使拖拉机1停止的停止控制。在第3通报控制中,例如,障碍物用控制部107对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器连续工作,并且使通报灯以规定颜色点亮。在停止控制中,例如,障碍物用控制部107对制动操作机构15等进行控制,以使拖拉机1停止。
此外,在第1通报控制以及第2通报控制中使通报蜂鸣器接通断开的规定频率可以是相同的频率,也可以是不同的频率。另外,在第1~第3通报控制中使通报灯点亮的规定颜色可以是相同的颜色,也可以是不同的颜色。在第1~第3通报控制中,除了对拖拉机1的通报装置26的控制以外,障碍物用控制部107还能够对终端电子控制单元52进行控制,以使得表示在第1~第3检测范围J1~J3中的任一个范围存在障碍物的显示内容显示于便携式通信终端3的显示部51。
例如,在第1检测范围J1内检测到障碍物的情况下,障碍物用控制部107进行第1通报控制,从而能够向用户等通报在第1检测范围J1内存在障碍物。若使拖拉机1保持原样持续行驶而使得障碍物的检测范围从第1检测范围J1接近第2检测范围J2,则障碍物用控制部107在第2通报控制的基础上还进行第1减速控制,从而能够使拖拉机1的车速减慢,以便能够避免拖拉机1与障碍物的碰撞。即便使拖拉机1减速,若障碍物的检测范围从第2检测范围J2接近第3检测范围J3,则障碍物用控制部107在第3通报控制的基础上还进行停止控制,从而也能够使拖拉机1停止,由此能够适当地避免拖拉机1与障碍物的碰撞。
在使用雷达传感器101、102的情况下,人等移动的测定对象物也被检测为障碍物。因而,即便在检测范围J内检测到障碍物,由于障碍物自身进行移动,从而有时障碍物也会从检测范围J1脱离。因此,在障碍物从检测范围J1脱离的情况下,障碍物用控制部107结束第1通报控制。在障碍物从检测范围J2脱离的情况下,障碍物用控制部107结束第2通报控制,并且,进行用于对发动机9、变速装置13等进行控制以使拖拉机1的车速增加至设定车速的车速恢复控制。在障碍物从第3检测范围J3脱离的情况下,障碍物用控制部107将拖拉机1维持为行驶停止状态,并且,结束第3通报控制。在该情况下,由用户等发出使拖拉机1重新开始自动行驶等的指令,从而能够使拖拉机1重新开始自动行驶。
接下来,对通过基于声呐单元103、104的测定信息的障碍物检测处理而检测到障碍物的情况下的避免碰撞控制进行说明。
声呐单元103、104配备于左右侧,但是,无论在拖拉机1前进行驶的情况下,还是在拖拉机1后退行驶的情况下,障碍物用控制部107都基于左右两侧的声呐单元103、104的所有测定信息而进行障碍物检测处理。
在基于声呐单元103、104的测定信息的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下,作为避免碰撞控制,障碍物用控制部107对通报蜂鸣器、通报灯等通报装置26进行控制从而进行通报在声呐单元103、104的任一测定范围N内存在障碍物的第4通报控制,并且,进行使拖拉机1的车速减慢的第2减速控制。在第4通报控制中,例如,障碍物用控制部107对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器以规定频率进行接通断开工作,并且使通报灯以规定颜色点亮。在第2减速控制中,例如,障碍物用控制部107对发动机9、变速装置13以及制动操作机构15等进行控制,以使拖拉机1的车速减慢至设定车速。
这样,障碍物检测***100能够利用前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102而对行驶机体7的前方及后方的障碍物的存在与否进行检测,并且,能够利用声呐单元103、104而对行驶机体7的左右侧的障碍物的存在与否进行检测。若障碍物检测***100检测到存在障碍物,则障碍物用控制部107进行避免碰撞控制而向用户等通报存在障碍物,由此提醒用户等避免与障碍物碰撞,并且,即便假设产生拖拉机1与障碍物碰撞的可能性,通过使拖拉机1减速、停止,也能够适当地避免拖拉机1与障碍物的碰撞。
在自动行驶状态下,利用车载电子控制单元18进行自动行驶控制,因此,利用障碍物检测***100使拖拉机1减速、停止,由此能够避免与障碍物碰撞,并且能够使拖拉机1自动行驶。即便在手动行驶状态下,也能够利用障碍物检测***100对驾驶的用户等通报存在障碍物,或能够支持用于避免拖拉机1与障碍物的碰撞的驾驶。
以下,对第1掩蔽处理以及第2掩蔽处理加以说明。
首先,对掩蔽范围L(参照图13~图15)进行说明,掩蔽范围L是不进行障碍物的检测而限制利用障碍物用控制部107执行避免碰撞控制的范围。在掩蔽范围L中,即便利用雷达传感器101、102对任意测定对象物进行测定,在障碍物检测处理中,障碍物用控制部107也不会将该测定对象物检测为障碍物。
如图11所示,在发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分存在于前方雷达传感器101的测定范围C内的情况下,通过进行第1掩蔽处理而设定掩蔽范围L(参照图13),由此能够防止障碍物用控制部107将发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分误检测为障碍物,并能够防止因该误检测而执行避免碰撞控制。另外,如图12所示,在作业装置12的一部分存在于后方雷达传感器102的测定范围D内的情况下,通过进行第2掩蔽处理而设定掩蔽范围L(参照图14以及图15),由此能够防止障碍物用控制部107将作业装置12的一部分误检测为障碍物,并能够防止因该误检测而执行避免碰撞控制。
例如,在第1掩蔽处理以及第2掩蔽处理中,作为使用雷达传感器101、102的前处理,实际上利用雷达传感器101、102进行测定,使得根据此时的测定结果而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置,并且设定掩蔽范围L(参照图13~图15)。
如图11所示,发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分进入前方雷达传感器101的测定范围C内。虽然发动机盖8存在于固定位置,但是,通过对转向方向盘38、动力转向机构14等的操作而使得前轮5朝左右侧转向,因此,前轮5构成活动部。因而,在第1掩蔽处理中,要求根据前轮5的活动范围而设定掩蔽范围L。
作业装置12的一部分进入后方雷达传感器102的测定范围D内。如图11所示,由于作业装置12在下降位置与上升位置(图中由虚线所示的位置)之间升降,因此,作业装置12构成活动部。因而,在第2掩蔽处理中,要求根据作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L。
因此,在第1掩蔽处理及第2掩蔽处理中,为了设定与活动部的活动范围相应的掩蔽范围L,如图2所示,除了雷达传感器101、102以及障碍物用控制部107以外,拖拉机1还具备活动范围获取部110、掩蔽范围设定部111。活动范围获取部110获取使前轮5及作业装置12实际活动时的活动范围。掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110获取的活动范围而设定掩蔽范围L。
基于图16所示的流程图对第1掩蔽处理的动作流程进行说明。
在第1掩蔽处理中,首先,开始前方雷达传感器101的测定,由此根据前方雷达传感器101的测定结果而生成三维图像,并且,如图13所示,使得生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置(步骤#1)。
用户等对转向方向盘38等进行操作而使得作为活动部的前轮5朝左右侧转向。据此,活动范围获取部110基于前方雷达传感器101的测定信息而获取使前轮5实际朝左右侧转向时的活动范围(右侧的转向位置以及左侧的转向位置)(步骤#2、#3)。此时,如图13中的虚线所示,使得包含由活动范围获取部110获取的前轮5的活动范围在内的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置。
活动范围获取部110使得获取的前轮5的活动范围存储于车载存储部185(相当于存储部)(步骤#4)。如图13所示,掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110获取的前轮5的活动范围而设定掩蔽范围L(步骤#5)。此外,掩蔽范围L设定为前后方向、左右方向以及上下方向上的三维范围。
如图13所示,掩蔽范围设定部111将以设定范围而大于包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb在内的基准范围的山形形状的范围设定为掩蔽范围L。关于掩蔽范围L,例如,也可以以仅包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb的方式设定为与发动机盖8、前轮5的形状相应的形状,至于将掩蔽范围L设为何种范围及形状,可以适当地变更。
当利用掩蔽范围设定部111设定掩蔽范围L时,使得三维图像显示于显示装置,因此,掩蔽范围设定部111还能够将用户等在显示装置上指定的范围设定为掩蔽范围L。由于包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb在内的三维图像显示于显示装置,因此,用户等能够简单地指定包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb在内的范围。
在此,如图17所示,也可以作为前侧作业装置120而使得前装载机121等与行驶机体7的前部连结。前装载机121具备:与行驶机体7连结的装载机框架122;以能够上下摆动的方式与装载机框架122连结的左右侧的悬臂123;以能够上下摆动的方式与各悬臂123的自由端部连结的铲斗124;相对于装载机框架122在上下方向上对左右侧的悬臂123进行摆动驱动的左右侧的第1液压缸125;以及相对于左右侧的悬臂123在上下方向上对铲斗124进行摆动驱动的左右侧的第2液压缸126。前装载机121具备装载机用控制部,该装载机用控制部通过对配备于驾驶室10内的装载机用操作杆的手动操作、根据来自车载电子控制单元18的自动控制用指令等而对机油相对于各液压缸125、126的流动进行控制。
在图17所示的情况下,前侧作业装置120(前装载机121)的一部分进入前方雷达传感器101的测定范围C,从而前侧作业装置120构成活动部。在第1掩蔽处理中,除了前轮5以外,还要求根据前侧作业装置120的活动范围而设定掩蔽范围L。
因此,在第1掩蔽处理中,在图16的步骤#2中,除了使前轮5转向以外,还使前侧作业装置120(前装载机121)工作。在使前侧作业装置120工作时,实际以进行铲挖作业、倾卸作业的方式使前侧作业装置120工作。据此,如图18所示,活动范围获取部110基于前方雷达传感器101的测定信息而获取使得前轮5实际朝左右侧转向时的活动范围,不仅如此,而且还获取使得前侧作业装置120实际工作时的活动范围(步骤#3)。图18示出了在前侧作业装置120(前装载机121)位于铲挖作业用下降位置的状态下根据前方雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像。
活动范围获取部110使得获取的前轮5以及前侧作业装置120的活动范围存储于车载存储部185(步骤#4)。如图18所示,掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110获取的前轮5以及前侧作业装置120的活动范围而设定掩蔽范围L(步骤#5)。虽然如图18所示那样设定了针对铲挖作业用下降位置的掩蔽范围L,但是,在进行铲挖作业、倾卸作业时,活动范围获取部110还在前侧作业装置120中获取移动用上升位置等除下降位置以外的位置处的活动范围,因此,还可以设定针对上升位置等的掩蔽范围L。
此外,关于与行驶机体7的后部连结的作业装置12(喷杆式喷雾器等作业装置),有时该作业装置12的一部分也进入前方雷达传感器101的测定范围C内。在该情况下,与前侧作业装置120相同,活动范围获取部110获取使作业装置12工作时的活动范围,并将该活动范围存储于车载存储部185。掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110获取的作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L。
基于图19所示的流程图对第2掩蔽处理的动作流程进行说明。
在第2掩蔽处理中,首先,开始后方雷达传感器102的测定,由此根据后方雷达传感器102的测定结果而生成三维图像,并如图14及图15所示那样使得生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置(步骤#11)。
以实际利用作业装置12进行作业的方式使作业装置12工作(步骤#12)。根据作业装置12的种类而对作业装置12的液压装置进行液压操作、或使拖拉机1转弯行驶,从而不仅使作业装置12升降,而且还使作业装置12在行驶机体7的上下方向、左右方向上活动,因此,使得作业装置12与实际的作业状况相应地工作。据此,活动范围获取部110基于后方雷达传感器102的测定信息而获取使得作业装置12与实际作业相应地工作时的活动范围(步骤#13)。
图14及图15示出了使用旋耕装置作为作业装置12的情况。图14示出了使作业装置12下降至下降位置时的三维图像,图15示出了使作业装置12上升至上升位置时的三维图像。在图14及图15中,关于作业装置12,由实线表示在后方雷达传感器102的测定范围D内存在的部分,由虚线表示在后方雷达传感器102的测定范围D外存在的部分。因而,图14中的作业装置12所存在的位置相当于作业装置12的升降范围的下限位置,图15中的作业装置12所存在的位置相当于作业装置12的升降范围的上限位置。
活动范围获取部110使得获取的作业装置12的活动范围存储于车载存储部185(步骤#14)。如图14及图15所示,掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110获取的作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L(步骤#15)。此外,掩蔽范围L设定为前后方向、左右方向以及上下方向上的三维范围。
如上所述,拖拉机1一边使作业装置12下降至下降位置而进行规定的作业、一边行驶,并使作业装置12上升至上升位置但却不进行规定的作业而仅行驶。因此,在第2掩蔽处理中,作为掩蔽范围L,掩蔽范围设定部111设定图14所示的下降位置用的掩蔽范围L1、以及图15所示的上升位置用的掩蔽范围L2。这样,掩蔽范围设定部111根据活动范围内的作业装置12的位置而将掩蔽范围L变更设定为下降位置用的掩蔽范围L1和上升位置用的掩蔽范围L2。
关于掩蔽范围L,并不局限于下降位置用的掩蔽范围L1以及上升位置用的掩蔽范围L2,例如,也可以设定与作业装置12的升降中对应的升降用的掩蔽范围。此时,升降用的掩蔽范围可以设定为包含作业装置12的整个升降范围在内的范围。并且,在作业装置12的升降过程中,障碍物用控制部107利用升降用的掩蔽范围而进行障碍物检测处理。例如,若作业装置12不仅升降而且还在行驶机体7的左右方向上活动,则除了下降位置用的掩蔽范围L1以及上升位置用的掩蔽范围L2以外,还能够变更设定为右侧用的掩蔽范围和左侧用的掩蔽范围。这样,关于掩蔽范围L,掩蔽范围设定部111根据作业装置12的活动状态而对掩蔽范围L进行变更设定。
如图14及图15所示,将以设定范围而大于包含作业装置12的活动范围Lc(升降范围的下限位置或上限位置)在内的基准范围的矩形范围设定为掩蔽范围L1、L2。关于掩蔽范围L,例如,也可以以仅包含作业装置12的活动范围Lc的方式设定为与作业装置12的形状相应的形状,至于将掩蔽范围L1、L2设为何种范围及形状,可以适当地变更。
另外,与第1掩蔽处理相同,在利用掩蔽范围设定部111设定掩蔽范围L时,使得三维图像显示于显示装置,因此,掩蔽范围设定部111还可以将用户等在显示装置上指定的范围设定为掩蔽范围L。
关于作业装置12,不仅旋耕装置,耙地机、立式耙地机、灭茬耕耘机、施肥装置、犁地机、堆肥撒布装置、搂草机、打捆机、收割机、偏置割草机、牵引机、喷杆式喷雾器等多种作业装置12也可以与3点式连杆机构11连结自如。作业装置12还包括:朝行驶机体7的横宽方向的一侧偏倚而存在的装置;以及通过绕沿着上下方向的轴心的摆动、在行驶机体7的横宽方向上的滑动移动而在行驶机体7的横宽方向上伸缩移动自如的装置。因此,在第2掩蔽处理中,当将活动范围获取部110获取的作业装置12的活动范围存储于车载存储部185时,如图20所示,对使得作业装置12的种类和活动范围获取部110获取的作业装置12的活动范围建立关联的种类/活动范围信息进行存储。关于作业装置12的活动范围,划分为上下方向上的活动范围以及左右方向上的活动范围而进行存储。此外,关于上下方向上的活动范围,若是在使作业装置12工作时在上下方向上不活动的种类的作业装置12,则构成作业装置12的存在范围。关于左右方向上的活动范围,同样地,若是在使作业装置12工作时在左右方向上不活动的种类的作业装置12,则构成作业装置12的存在范围。
如图20所示,种类/活动范围信息为如下信息:不仅包含使得作业装置12的种类和活动范围建立关联的信息,还包含针对作业装置12的种类而使得下降位置用的掩蔽范围以及上升位置用的掩蔽范围建立关联的信息。如图20所示,作为种类/活动范围信息,针对作业装置12的活动范围、下降位置用的掩蔽范围以及上升位置用的掩蔽范围,在车载存储部185分别存储有按照作业装置12的每个种类而区分的信息。例如,若作业装置12的种类是耙地机,则使得耙地机实际工作时的上下方向上的活动范围为A2a、且左右方向上的活动范围为A2b,将下降位置用的掩蔽范围设定为L1b,并将上升位置用的掩蔽范围设定为L2b。
由于车载存储部185(相当于存储部)中存储有图20所示的种类/活动范围信息,因此,若是存储为种类/活动范围信息的作业装置12的种类,即便不进行第2掩蔽处理,掩蔽范围设定部111也能够利用存储于车载存储部185的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围L。若输入实际与行驶机体7的后部连结的作业装置12的种类,则掩蔽范围设定部111根据输入的种类而确定与根据图20所示的种类/活动范围信息而输入的种类对应的作业装置12的活动范围,并根据确定的作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L。这样,掩蔽范围设定部111能够根据实际与拖拉机1连结的作业装置12的种类、以及存储于车载存储部185的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围L。
例如,若作业装置12的种类是耙地机,则如图20所示,掩蔽范围设定部111将上下方向上的活动范围确定为A2a、且将左右方向上的活动范围确定为A2b,将下降位置用的掩蔽范围设定为L1b,将上升位置用的掩蔽范围设定为L2b。关于作业装置12的种类的输入,如上所述,在由行驶路径生成部53生成目标行驶路径P(参照图3)时,输入作业装置12的种类等车身数据。因而,仅仅通过用户等输入该车身数据,掩蔽范围设定部111便能够获取作业装置12的种类,并利用存储于车载存储部185的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围L。
在第2掩蔽处理中,实际使作业装置12活动,从而活动范围获取部110获取使作业装置12实际活动时的活动范围,但是,即便不使作业装置12实际活动,也能够实施由活动范围获取部110获取作业装置12的活动范围的第3掩蔽处理。
对第3掩蔽处理进行说明。
如上所述,在生成目标行驶路径P(参照图3)时,用户等根据在便携式通信终端3的显示部51显示的目标行驶路径设定用的输入向导而输入作业车辆、作业装置12的种类、机型等车身数据。如图21所示,该车身数据不仅包含作业装置12的种类,还包含作业装置12的作业装置宽度、作业装置12的长度、作业装置12的前端部至中心的长度、作业装置12的高度等与作业装置12相关的作业装置数据。图21是作业装置数据的输入用画面的一个例子,用户等根据该输入用画面而输入作业装置12的作业装置宽度、作业装置12的长度、作业装置12的前端部至中心的长度、作业装置12的高度等。
因此,如图22所示的流程图那样,在第3掩蔽处理中,若用户等输入包含作业装置12的作业装置宽度以及作业装置12的长度等在内的作业装置数据,则活动范围获取部110根据该作业装置数据而求出作业装置12的活动范围(步骤#21、22)。如图1所示,作业装置12与行驶机体7后部的3点式连杆机构11连结,拖拉机1的3点式连杆机构11的配置位置、以及3点式连杆机构11的升降范围为规定值。据此,活动范围获取部110利用输入的作业装置数据、以及拖拉机1的3点式连杆机构11的配置位置等规定值而求出作业装置12的活动范围。
在第3掩蔽处理中,若活动范围获取部110求出作业装置12的活动范围,则将该求出的作业装置12的活动范围存储于车载存储部185(步骤#23)。掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110求出的作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L(步骤#24)。
在第3掩蔽处理中,与第2掩蔽处理相同,能够利用车载存储部185对使得作业装置12的种类和求出的活动范围建立关联的种类/活动范围信息(参照图20)进行存储。如图20所示,能够使针对多种作业装置12的种类/活动范围信息存储于车载存储部185。在该情况下,若用户等输入多种作业装置12的各自的作业装置数据(参照图21),则活动范围获取部110能够根据多种作业装置12的各自的作业装置数据而求出多种作业装置12的各自的活动范围。因而,活动范围获取部110使得作业装置12的种类和该求出的多种作业装置12的各自的活动范围建立关联而生成种类/活动范围信息,并将该生成的种类/活动范围信息存储于车载存储部185。
这样,通过将种类/活动范围信息存储于车载存储部185,如上所述,若是存储为种类/活动范围信息的作业装置12的种类,则掩蔽范围设定部111能够根据实际与拖拉机1连结的作业装置12的种类、以及存储于车载存储部185的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围L。
在存在通过第2掩蔽处理而获取的作业装置12的活动范围、以及通过第3掩蔽处理而获取的作业装置12的活动范围的双方的情况下,在第2掩蔽处理中获取使作业装置12实际活动时的活动范围,因此,使得通过第2掩蔽处理而获取的作业装置12的活动范围优先存储于车载存储部185。
这样,在车载存储部185存储有种类/活动范围信息(参照图20),因此,车载电子控制单元18能够利用存储于车载存储部185的种类/活动范围信息而判定作业装置12的活动范围是否脱离本来的活动范围。例如,若作业装置12发生故障等任意异常,则作业装置12的活动范围有可能脱离本来的活动范围,从而能够判定是否发生了这种异常。
在自动行驶状态、手动行驶状态下,使作业装置12升降而进行规定的作业。此时,车载电子控制单元18能够根据后方雷达传感器102的测定结果而获取作业装置12的活动范围。因此,车载电子控制单元18对获取的作业装置12的活动范围和存储于车载存储部185的种类/活动范围信息进行比较,由此判定作业装置12的活动范围是否脱离本来的活动范围。在作业装置12的活动范围脱离本来的活动范围的情况下,车载电子控制单元18使通报装置26工作,能够向用户等通报作业装置12等发生了异常。
如图2所示,拖拉机1具备:能够将存储于车载存储部185的种类/活动范围信息输出至外部的外部输出部112。外部输出部112通过利用通信模块25与外部进行通信而将种类/活动范围信息输出至外部的管理装置等。在外部的管理装置中,能够利用由外部输出部112输出的种类/活动范围信息而进行其他拖拉机1的掩蔽范围L的设定。
通过在外部的管理装置与其他拖拉机1之间进行通信,其他拖拉机1能够获取种类/活动范围信息。因此,其他拖拉机1能够通过利用获取的种类/活动范围信息进行上述第2掩蔽处理而设定掩蔽范围L。在此时的第2掩蔽处理中,由于已经获取到种类/活动范围信息,因此,省略图19中的步骤#11~14的动作,只要仅执行步骤#15的动作即可,即便不使作业装置12实际活动,掩蔽范围设定部111也根据已经获取的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围L。
这样,将由1台拖拉机1获取的种类/活动范围信息设为由多台拖拉机1共享的共享信息,能够利用该共享信息简单地进行多台拖拉机1的掩蔽范围L的设定。外部输出部112不仅将种类/活动范围信息输出至外部的管理装置,也能够通过拖拉机1彼此的通信而将种类/活动范围信息直接输出至其他拖拉机1。
〔第2实施方式〕
以下,对第2实施方式进行说明,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记等而省略说明,并以与第1实施方式不同的结构为中心进行说明。
如图1及图23所示,拖拉机1具备障碍物检测***100,该障碍物检测***100对拖拉机1(行驶机体7)周围的障碍物进行检测,用于避免与障碍物碰撞。障碍物检测***100具备:雷达传感器(相当于距离传感器)101、102,其能够利用激光以三维的方式测定相对于测定对象物的距离;声呐单元103、104,其具有能够利用超声波而测定相对于测定对象物的距离的多个声呐;障碍物检测部113;以及避免碰撞控制部114。在此,由雷达传感器101、102以及声呐单元103、104测定的测定对象物设为物体、人等。
障碍物检测部113构成为:基于雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息而作为障碍物对规定距离内的物体、人等测定对象物进行检测的障碍物检测处理。避免碰撞控制部114构成为:若利用障碍物检测部113检测到障碍物,则进行避免碰撞控制。障碍物检测部113实时地反复进行基于雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息的障碍物检测处理,适当地对物体、人等障碍物进行检测,避免碰撞控制部114进行用于避免与实时地检测到的障碍物碰撞的避免碰撞控制。
障碍物检测部113以及避免碰撞控制部114配备于车载电子控制单元18。车载电子控制单元18以能够经由CAN(Controller Area Network)进行通信的方式而与共轨***中包含的发动机用电子控制单元、雷达传感器101、102、以及声呐单元103、104等连接。
如图11及图24所示,作为雷达传感器101、102而具备前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102,该前方雷达传感器101将拖拉机1(行驶机体7)的前方作为测定范围C,用于对拖拉机1的前方的障碍物进行检测,该后方雷达传感器102将拖拉机1(行驶机体7)的后方作为测定范围D,用于对拖拉机1的后方的障碍物进行检测。
对前方雷达传感器101的测定范围C进行说明。
如图24所示,前方雷达传感器101具有左右方向上的左右测定范围C1,并且,如图11所示,具有上下方向上的上下测定范围C2。据此,前方雷达传感器10在其自身至以第1设定距离X1(参照图24)而分离的位置的范围内设定有左右测定范围C1和上下测定范围C2中包含的上下、左右以及前后的四棱锥形状的测定范围C。
如图24所示,前方雷达传感器101的左右测定范围C1是在行驶机体7的左右方向上以行驶机体7的左右方向中心线为对称轴的左右对称的范围。左右测定范围C1设定为:从前方雷达传感器101延伸的第1边界线E1与第2边界线E2之间的第1设定角度α1的范围。左右测定范围C1在行驶机体7的横宽方向上设定为比拖拉机1的横宽以及作业装置12的横宽更大的范围。至于将左右测定范围C1设为何种大小的范围,可以适当地变更。
如图11所示,前方雷达传感器101的上下测定范围C2设定为:从前方雷达传感器101延伸的第3边界线E3与第4边界线E4之间的第2设定角度α2的范围。第3边界线E3设定为:从前方雷达传感器101朝前方沿水平方向延伸的水平线,第4边界线E4设定为:位于比从前方雷达传感器101朝向前轮5前上部的第1切线G1更靠下侧的位置的直线。上下测定范围C2设定为:使得第3边界线E3与第4边界线E4之间的第1中心线F1位于比发动机盖8更靠上侧的位置,由此能够在发动机盖8的上方确保足够大小的测定范围。通过将第4边界线E4设定为比第1切线G1更靠下侧,即便物体、人等测定对象物存在于行驶机体7的前方端部(发动机盖8的前方端部)的附近位置等,也能够对该测定对象物进行测定。
如图11所示,由于动机盖8的一部分以及前轮5的一部分进入前方雷达传感器101的上下测定范围C2,因此,若障碍物检测部113基于前方雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理,则有可能将发动机盖8的一部分、前轮5的一部分误检测为障碍物。因此,实施用于防止该误检测的第1掩蔽处理(相当于掩蔽处理)。在第1掩蔽处理中,在前方雷达传感器101的测定范围C内,将发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分所存在的范围预先设定为不进行障碍物的检测的掩蔽范围L(参照图13)。后面叙述该第1掩蔽处理。
这样,障碍物检测部113基于前方雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理,由此在左右方向上包含于左右测定范围C1(参照图24)、且在上下方向上包含于上下测定范围C2(参照图11)的范围中的、除掩蔽范围L以外的范围内对障碍物的存在与否进行检测。
对后方雷达传感器102的测定范围D进行说明。
与前方雷达传感器101相同,如图24所示,后方雷达传感器102在左右方向上具有左右测定范围D1,并且,如图11所示,在上下方向上具有上下测定范围D2。据此,后方雷达传感器102在其自身至以第3设定距离X3(参照图24)而分离的位置的范围内设定有左右测定范围D1和上下测定范围D2中包含的上下、左右以及前后的四棱锥形状的测定范围D。此外,可以将X1和X3设定为相同的距离,也可以设定为不同的距离。
如图24所示,与前方雷达传感器101相同,后方雷达传感器102的左右测定范围D1设定为:从后方雷达传感器102延伸的第5边界线E5与第6边界线E6之间的第3设定角度α3的范围。与前方雷达传感器101相同,左右测定范围D1在行驶机体7的横宽方向上设定为比拖拉机1的横宽以及作业装置12的横宽更大的范围。至于将左右测定范围D1设为何种大小的范围,可以适当地变更。
如图11所示,后方雷达传感器102的上下测定范围D2设定为:从后方雷达传感器102延伸的第7边界线E7与第8边界线E8之间的第4设定角度α4的范围。由于作业装置12配备为在上升位置与下降位置之间升降自如,因此,在图11中,由实线表示位于下降位置的作业装置12,由虚线表示位于上升位置的作业装置12。第7边界线E7设定为:从后方雷达传感器102朝后方沿水平方向延伸的水平线,第8边界线E8设定为:比从后方雷达传感器102朝向位于下降位置的作业装置12的后上部的第2切线G2更靠下侧的直线。上下测定范围D2设定为:使得第7边界线E7与第8边界线E8之间的第2中心线F2位于比上升位置的作业装置12(图11中由虚线表示)更靠上侧的位置,由此能够在上升位置的作业装置12的上侧确保足够大小的测定范围。通过将第8边界线E8设定为比第2切线G2更靠下侧,即便物体、人等测定对象物存在于下降位置的作业装置12的后方端部的附近位置等,也能够对该测定对象物进行测定。
作业装置12的一部分进入后方雷达传感器102的上下测定范围D2,因此,若障碍物检测部113基于后方雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理,则有可能将作业装置12的一部分误检测为障碍物。因此,实施用于防止该误检测的第2掩蔽处理。在第2掩蔽处理中,在后方雷达传感器102的测定范围D内,将作业装置12的一部分所存在的范围预先设定为不进行障碍物的检测的掩蔽范围L(参照图14、图15)。
如图11所示,作业装置12能够在下降位置与上升位置(图中由虚线所示的位置)之间升降。拖拉机1一边使作业装置12下降至下降位置而进行规定的作业、一边行驶,使作业装置12上升至上升位置但却不进行规定的作业而仅行驶。因此,在第2掩蔽处理中,作为掩蔽范围L,如图14所示那样设定下降位置用的掩蔽范围L1,并且如图15所示那样设定上升位置用的掩蔽范围L2。后面叙述第2掩蔽处理。
这样,障碍物检测部113基于后方雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于检测范围J(参照图24)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中的、除掩蔽范围L1、L2以外的范围内对障碍物的存在与否进行检测。当作业装置12位于下降位置时,障碍物检测部113利用下降位置用的掩蔽范围L1进行障碍物检测处理,当作业装置12位于上升位置时,障碍物检测部113利用上升位置用的掩蔽范围L2进行障碍物检测处理。
以下,对声呐单元103、104进行说明。
声呐单元103、104构成为:根据投射的超声波与测定对象物接触并反弹的往返时间而测定相对于测定对象物的距离。声呐单元103、104构成为:若在测定范围内存在任意物体作为测定对象物,则将该测定对象物检测为障碍物,并测定相对于障碍物的距离。
作为声呐单元103、104而具备:如图24所示那样将拖拉机1(行驶机体7)的右侧设为测定范围的右侧的声呐单元103;以及如图24所示那样将拖拉机1(行驶机体7)的左侧设为测定范围的左侧的声呐单元104。
如图24所示,右侧的声呐单元103的测定范围N与左侧的声呐单元104的测定范围N仅在从行驶机体7延伸的方向是左右相反的方向这一点上不同,在右侧和左侧构成左右对称的测定范围N。
声呐单元103、104将行驶机体7的机体外侧作为测定对象。声呐单元103、104以与水平方向相比以规定角度朝向下侧投射超声波的方式安装于行驶机体7,且以沿着从声呐单元103、104以规定角度朝向下侧的方向延伸的方式设定测定范围N。声呐单元103、104的测定范围N是从声呐单元103、104朝向行驶机体7的外侧以规定距离的距离为半径的范围,且在行驶机体7的前后方向上设定于前方雷达传感器101的左右测定范围C1与后方雷达传感器102的左右测定范围D1之间。
这样,障碍物检测部113基于声呐单元103、104的测定信息而进行障碍物检测处理,从而在左右侧的测定范围N内对障碍物的存在与否进行检测。
关于利用障碍物检测部113的障碍物检测处理以及利用避免碰撞控制部114的避免碰撞控制,与第1实施方式中的利用障碍物用控制部107的障碍物检测处理以及利用障碍物用控制部107的避免碰撞控制相同,因此省略说明。
以下,对使得拖拉机1的雷达传感器101、102的设置状态形成为希望状态的校正进行说明。
利用雷达传感器101、102以三维的方式测定相对于测定对象物的距离,因此,若雷达传感器101、102的设置方向等设置状态偏离希望状态,则测定出的相对于测定对象物的距离偏离本来的距离。因此,进行将雷达传感器101、102的设置方向等设置状态校正为希望状态的作业,以使得拖拉机1的雷达传感器101、102的设置方向等形成为希望的设置方向。因此,如图23所示,车载电子控制单元18具备进行校正处理的校正处理部115。
在校正处理中,实际利用雷达传感器101、102进行测定,如图25及图26所示,校正处理部115使得根据此时的测定信息而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置。
如图11所示,拖拉机1的发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分(相当于作业车辆主体的一部分)进入前方雷达传感器101的测定范围C,因此,如图25(a)所示,根据前方雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像中包含拖拉机1的发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分。因此,校正处理部115使得前方雷达传感器101的测定范围C的左右方向上的中央部H1、发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分的左右方向上的中央部(拖拉机1的左右方向上的中央部)H2在显示于显示装置的三维图像上重叠显示。
作为前方雷达传感器101的设置状态,前方雷达传感器101的测定范围C的中央部H1与拖拉机1的中央部在左右方向上一致的状态构成希望状态。因而,如图25(a)所示,若前方雷达传感器101的测定范围C的中央部H1、前方雷达传感器101的测定范围C中包含的发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分的中央部H2一致,则前方雷达传感器101的设置状态(设置方向)构成希望状态(希望的设置方向)。
如图25(b)所示,若前方雷达传感器101的测定范围C中包含的发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分的中央部H2在左右方向上相对于前方雷达传感器101的测定范围C的中央部H1朝左侧偏离,则前方雷达传感器101的设置方向相对于希望的设置方向朝右侧偏离。因此,用户等使得前方雷达传感器101的设置方向朝左侧变更,由此将前方雷达传感器101的设置方向校正为希望的设置方向。此时,例如,校正处理部115还能够求出中央部H1与中央部H2之间的偏离量(偏离角度、偏离距离),并使得求出的中央部H1与中央部H2之间的偏离量(偏离角度、偏离距离)在显示于显示装置的三维图像上重叠显示。
如图11所示,拖拉机1具备的作业装置12的一部分(相当于作业车辆主体具备的部件的一部分)进入后方雷达传感器102的测定范围D,因此,如图26(a)所示,在根据后方雷达传感器102的测定信息而生成的三维图像中包含作业装置12的一部分。图26(a)示出了作业装置12位于下降位置的状态。因此,校正处理部115使得后方雷达传感器102的测定范围D的左右方向上的中央部H3和作业装置12的左右方向上的中央部H4在显示于显示装置的三维图像上重叠显示。在图26中,关于作业装置12,由实线表示在后方雷达传感器102的测定范围D内存在的部分,由虚线表示在后方雷达传感器102的测定范围D外存在的部分。
作为后方雷达传感器102的设置状态,后方雷达传感器102的测定范围D的中央部H3与拖拉机1的中央部在左右方向上一致的状态构成希望状态。因而,如图26(a)所示,若后方雷达传感器102的测定范围D的中央部H3和后方雷达传感器102的测定范围D中包含的作业装置12的一部分的中央部H4一致,则后方雷达传感器102的设置状态(设置方向)构成希望状态(希望的设置方向)。
如图26(b)所示,若后方雷达传感器102的测定范围D中包含的作业装置12的一部分的中央部H4在左右方向上相对于后方雷达传感器102的测定范围D的中央部H3朝左侧偏离,则后方雷达传感器101的设置方向相对于希望的设置方向朝右侧偏离。因此,用户等使得后方雷达传感器102的设置方向朝左侧变更,将后方雷达传感器102的设置方向校正为希望的设置方向。此时,例如,校正处理部115还能够求出中央部H3与中央部H4之间的偏离量(偏离角度、偏离距离),并使得求出的中央部H3与中央部H4之间的偏离量(偏离角度、偏离距离)在显示于显示装置的三维图像上重叠显示。
这样,如图25及图26所示,校正处理部115进行使得根据雷达传感器101、102的测定信息而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置的校正处理,由此用户等调整雷达传感器101、102的设置方向等设置状态而进行使得雷达传感器101、102的设置状态形成为希望状态的校正。
通过基于校正处理部115的校正处理而使得根据雷达传感器101、102的测定信息生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置,因此,能够利用该显示的三维图像而进行第1掩蔽处理及第2掩蔽处理。
对第1掩蔽处理及第2掩蔽处理进行说明。
首先,对掩蔽范围L(参照图13~图15)进行说明,掩蔽范围L为不利用障碍物检测部11进行障碍物的检测而限制利用避免碰撞控制部114执行避免碰撞控制的范围。掩蔽范围L相当于雷达传感器101、102的测定范围中的将相对于测定对象物的距离(相当于位置信息)的测定排除在外的范围。在掩蔽范围L中,即便利用雷达传感器101、102对任意测定对象物进行测定,在障碍物检测处理中,障碍物检测部113也不会将该测定对象物检测为障碍物。
如图23所示,为了进行第1掩蔽处理及第2掩蔽处理,在车载电子控制单元18配备有设定掩蔽范围L的掩蔽范围设定部116。
首先,对第1掩蔽处理进行说明。
若进行使得前方雷达传感器101的设置状态形成为希望状态的校正,则如图25(a)所示,前方雷达传感器101的测定范围C的中央部H1、与前方雷达传感器101的测定范围C中包含的发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分的中央部H2一致。因而,根据校正后的前方雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像变为图13所示的三维图像。如图13所示,掩蔽范围设定部116基于包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的一部分所存在的范围Lb在内的基准范围而设定掩蔽范围L。如图13中的虚线所示,通过对转向方向盘38、动力转向机构14等的操作而使得前轮5朝左右侧转向,因此,优选地,以还包含使得前轮5朝左右侧转向的转向范围(活动范围)的方式设定掩蔽范围L。
如图13所示,掩蔽范围设定部116将以设定范围大于包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5所存在的范围Lb在内的基准范围的山形形状范围设定为掩蔽范围L。关于掩蔽范围L,例如,可以以仅包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5所存在的范围Lb的方式设定为与发动机盖8、前轮5的形状相应的形状,至于将掩蔽范围L设为何种范围及形状,可以适当地变更。
当由掩蔽范围设定部116设定掩蔽范围L时,使得三维图像显示于显示装置,因此,掩蔽范围设定部116还能够将用户等在显示装置上指定的范围设定为掩蔽范围L。由于包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5所存在的范围Lb在内的三维图像显示于显示装置,因此,用户等能够简单地指定包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5所存在的范围Lb在内的范围。
这样,掩蔽范围设定部116基于将前方雷达传感器101的设置状态校正为希望状态之后的前方雷达传感器101的测定信息,利用前方雷达传感器101的测定范围C中包含的发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分而设定掩蔽范围L。因而,不仅能够将发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分用于前方雷达传感器101的校正,还能够用于掩蔽范围L的设定,由此能够有效地灵活运用而实现作业效率的提高。
对第2掩蔽处理进行说明。
若进行使得后方雷达传感器102的设置状态形成为希望状态的校正,则如图26(a)所示,后方雷达传感器102的测定范围C的中央部H3、和后方雷达传感器102的测定范围D中包含的作业装置12的一部分的中央部H4一致。因而,根据校正后的后方雷达传感器102的测定信息而生成的三维图像变为图14所示的三维图像。如图14所示,掩蔽范围设定部116将以设定范围大于包含作业装置12的一部分所存在的范围Lc在内的基准范围的矩形范围设定为掩蔽范围L1。
在第2掩蔽处理中,作为掩蔽范围,不仅如图14所示那样设定有下降位置用的掩蔽范围L1,还如图15所示那样设定有上升位置用的掩蔽范围L2。通过对驾驶室10内的升降用操作件进行操作而使得作业装置12位于上升位置,并由掩蔽范围设定部116利用根据此时的后方雷达传感器102的测定信息而生成的三维图像设定上升位置用的掩蔽范围L2。
此外,掩蔽范围L1、L2设定为前后方向、左右方向以及上下方向上的三维范围。关于掩蔽范围L1、L2,例如,也可以以仅包含作业装置12所存在的范围Lc的方式设定为与作业装置12的形状相应的形状,至于将掩蔽范围L1、L2设为何种范围及形状,可以适当地变更。
当利用掩蔽范围设定部116设定掩蔽范围L1、L2时,使得三维图像显示于显示装置,因此,掩蔽范围设定部116还能够将用户等在显示装置上指定的范围设定为掩蔽范围L1、L2。由于包含作业装置12的一部分所存在的范围Lc在内的三维图像显示于显示装置,因此,用户等能够简单地指定包含作业装置12的一部分所存在的范围Lc在内的范围。
这样,掩蔽范围设定部116基于将后方雷达传感器102的设置状态校正为希望状态之后的后方雷达传感器102的测定信息,利用后方雷达传感器102的测定范围D中包含的作业装置12的一部分而设定掩蔽范围L。因而,不仅能够将作业装置12的一部分用于后方雷达传感器102的校正,还能够用于掩蔽范围L的设定,由此能够有效地灵活运用而实现作业效率的提高。
基于图27的流程图,对雷达传感器101、102的设置状态的校正、以及雷达传感器101、102的掩蔽范围L的设定的动作流程进行说明。
首先,利用雷达传感器101、102进行测定,校正处理部115基于雷达传感器101、102的测定信息而进行校正处理,用户等对雷达传感器101、102的设置方向等进行变更,由此对雷达传感器101、102的设置状态进行校正(步骤#1、步骤#2)。
掩蔽范围设定部116获取根据对设置状态进行校正之后的雷达传感器101、102的测定信息而生成的三维图像(步骤#3)。掩蔽范围设定部116利用获取的三维图像而设定掩蔽范围L(步骤#4)。
虽然在图13~图15、图25、图26中说明了如下情况:前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102的双方均设置为使得拖拉机1主体(发动机盖8、前轮5)或者拖拉机1所具备的部件(作业装置12)的一部分包含于测定范围C、D的状态,但是,例如,如图28所示,即便在拖拉机1不具备作业装置12而在后方雷达传感器102的测定范围D中不包含作业装置12的一部分的情况下,也能够将后方雷达传感器102的设置状态校正为希望状态。
在该情况下,如图28所示,可以将后侧校正用夹具(相当于校正夹具)401以包含于后方雷达传感器102的测定范围D的状态拆装自如地配备于拖拉机1主体(相当于作业车辆主体)。3点式连杆机构11具有上连杆11a和下连杆11b,后侧校正用夹具401安装于3点式连杆机构11中的比上连杆11a更朝后方延伸的下连杆11b。后侧校正用夹具401形成为从下连杆11b朝上侧延伸的杆状,其上侧部位包含于后方雷达传感器102的测定范围D。
此时,校正处理部115执行校正处理,从而如图29所示那样使得根据后方雷达传感器102的测定信息而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置。校正处理部115使后方雷达传感器102的测定范围D的左右方向上的中央部H5、以及后侧校正用夹具401的左右方向上的中央部H6重叠显示。据此,用户等也能够以使中央部H5和中央部H6一致的方式将后方雷达传感器102的设置状态校正为希望状态。此外,在图29中,示出了后方雷达传感器102的测定范围D的左右方向上的中央部H5、与后侧校正用夹具401的左右方向上的中央部H6一致的状态。
这样,在拖拉机1不具备作业装置12的情况下,前方雷达传感器101相当于第1位置信息测定传感器,后方雷达传感器102相当于第2位置信息测定传感器。在该情况下,校正处理部115基于前方雷达传感器101的测定信息并利用发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分而进行前方雷达传感器101的校正处理,掩蔽范围设定部116基于将前方雷达传感器101的设置状态校正为希望状态之后的前方雷达传感器101的测定信息并利用发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分而设定掩蔽范围L。校正处理部115基于后方雷达传感器102的测定信息并利用后侧校正用夹具401而进行后方雷达传感器101的校正处理。
另外,如图28所示,将前侧校正用夹具(相当于校正夹具)402以包含于前方雷达传感器101的测定范围C的状态拆装自如地配备于拖拉机1主体(相当于作业车辆主体)。前侧校正用夹具402安装于在发动机盖8的下部前端部配备的配重用安装部501。前侧校正用夹具402形成为从配重用安装部501朝上侧延伸的杆状,其上侧部位包含于前方雷达传感器101的测定范围C。
此时,校正处理部115执行校正处理,从而如图30所示那样使得根据前方雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置。校正处理部115使得前方雷达传感器101的测定范围C的左右方向上的中央部H7、和前侧校正用夹具402的左右方向上的中央部H8重叠显示。据此,用户等能够以使中央部H7和中央部H8一致的方式将前方雷达传感器101的设置状态校正为希望状态。此外,图30中示出了前方雷达传感器101的测定范围C的左右方向上的中央部H7、和前侧校正用夹具402的左右方向上的中央部H8一致的状态。
〔第3实施方式〕
以下,对第3实施方式进行说明,对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记等而省略说明,并以与第1实施方式不同的结构为中心进行说明。
以下,对第1掩蔽处理及第2掩蔽处理加以说明。
首先,对掩蔽范围L(参照图13~图15)进行说明,掩蔽范围L为不进行障碍物的检测而限制利用障碍物用控制部107执行避免碰撞控制的范围。在掩蔽范围L内,即便由雷达传感器101、102测定出任意测定对象物,在障碍物检测处理中,障碍物用控制部107也不会将该测定对象物检测为障碍物。
如图11所示,在前方雷达传感器101的测定范围C内存在发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分的情况下,进行第1掩蔽处理而设定掩蔽范围L(参照图13),由此能够防止障碍物用控制部107将发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分误检测为障碍物,从而能够防止因该误检测而执行避免碰撞控制。另外,如图11所示,在后方雷达传感器102的测定范围D内存在作业装置12的一部分的情况下,进行第2掩蔽处理而设定掩蔽范围L(参照图14以及图15),由此能够防止障碍物用控制部107将作业装置12的一部分误检测为障碍物,从而能够防止因该误检测而执行避免碰撞控制。
如图11所示,发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分进入前方雷达传感器101的测定范围C内。虽然发动机盖8存在于固定位置,但是,通过对转向方向盘38、动力转向机构14等的操作而使得前轮5朝左右侧转向,因此,前轮5构成活动部。因而,在第1掩蔽处理中,要求根据前轮5的活动范围而设定掩蔽范围L。
因此,在第1掩蔽处理中,为了设定与活动部的活动范围相应的掩蔽范围L,如图2所示,除了雷达传感器101、102以及障碍物用控制部107之外,拖拉机1还具备:获取前轮5等活动部的活动范围等的活动范围获取部110;以及设定掩蔽范围L的掩蔽范围设定部111。
在第1掩蔽处理中,例如,作为使用前方雷达传感器101的前处理,实际利用前方雷达传感器10进行测定,并使得根据此时的测定结果而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置、且设定掩蔽范围L(参照图13)。
基于图16所示的流程图而对第1掩蔽处理的动作流程进行说明。
在第1掩蔽处理中,首先,通过开始前方雷达传感器101的测定而根据前方雷达传感器101的测定结果生成三维图像,并如图13所示那样使得生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置(步骤#1)。
用户等对转向方向盘38等进行操作而使得作为活动部的前轮5朝左右侧转向。据此,活动范围获取部110基于前方雷达传感器101的测定信息而获取使得前轮5实际朝左右侧转向时的活动范围(右侧的转向位置以及左侧的转向位置)(步骤#2、#3)。此时,如图13中的虚线所示,使得包含由活动范围获取部110获取的前轮5的的活动范围在内的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置。
活动范围获取部110将获取的前轮5的活动范围存储于车载存储部185(相当于存储部)(步骤#4)。如图13所示,掩蔽范围设定部111根据由活动范围获取部110获取的前轮5的活动范围而设定掩蔽范围L(步骤#5)。
如图13所示,掩蔽范围设定部111将以设定范围大于包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb在内的基准范围的山形形状范围设定为掩蔽范围L。关于掩蔽范围L,例如,也可以以仅包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb的方式设定为与发动机盖8、前轮5的形状相应的形状,至于将掩蔽范围L设为何种范围及形状,可以适当地变更。
当利用掩蔽范围设定部111设定掩蔽范围L时,使得三维图像显示于显示装置,因此,掩蔽范围设定部111还能够将用户等在显示装置上指定的范围设定为掩蔽范围L。由于使得包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb在内的三维图像显示于显示装置,因此,用户等能够简单地指定包含发动机盖8的一部分所存在的范围La以及前轮5的活动范围Lb在内的范围。
作业装置12的一部分进入后方雷达传感器102的测定范围D内。如图11所示,作业装置12在下降位置和上升位置(图中由虚线所示的位置)之间升降,因此,作业装置12构成活动部。因而,在第2掩蔽处理中,要求根据作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L。
在第2掩蔽处理中,利用使得作业装置12的种类和活动范围建立关联的种类/活动范围信息(参照图33)而设定掩蔽范围L。关于作业装置12,不仅旋耕装置,耙地机、立式耙地机、灭茬耕耘机等多种作业装置12也与3点式连杆机构11连结自如。因此,如图33所示,种类/活动范围信息设为针对多种作业装置12分别使得其种类和活动范围建立关联的信息。
在第2掩蔽处理中,作为使用后方雷达传感器102的前处理,使得后方雷达传感器102预先保有种类/活动范围信息,通过输入作业装置12的种类等信息,利用种类/活动范围信息而设定掩蔽范围L。
基于图32所示的流程图对第2掩蔽处理的动作流程进行说明。
在第2掩蔽处理中,预先进行用于使得种类/活动范围信息(参照图33)存储于后方雷达传感器102的传感器存储部102a(图31参照)的种类/活动范围信息存储处理(步骤#11)。在种类/活动范围存储处理中,通过实验等针对多种作业装置12而分别获取作业装置12的活动范围,并将使得作业装置12的种类和活动范围建立关联的种类/活动范围信息(参照图33)存储于传感器存储部102a(相当于存储部)。
此外,在种类/活动范围存储处理中,虽然使得种类/活动范围信息存储于传感器存储部102a,但是,例如,也可以使得种类/活动范围信息存储于车载存储部185,至于使得种类/活动范围信息存储于何种存储部,可以适当地变更。
如上所述,拖拉机1一边使作业装置12下降至下降位置而进行规定的作业、一边行驶,使作业装置12上升至上升位置但却不进行规定的作业而仅行驶。因此,在第2掩蔽处理中,作为掩蔽范围L而设定作业装置12存在于下降位置时的下降位置用的掩蔽范围L1(参照图14)、以及作业装置12存在于上升位置时的上升位置用的掩蔽范围L2(参照图15)。
图14及图15示出了使得后方雷达传感器102的测定范围D中的三维图像显示于显示装置的状态。在图14及图15中,关于作业装置12,由实线表示在后方雷达传感器102的测定范围D内存在的部分,由虚线表示在后方雷达传感器102的测定范围D外存在的部分。因而,图14中的作业装置12所存在的位置相当于作业装置12的升降范围的下限位置,图15中的作业装置12所存在的位置相当于作业装置12的升降范围的上限位置。
如图14及图15所示,将以设定范围大于包含作业装置12的活动范围Lc(升降范围的下限位置或者上限位置)在内的基准范围的矩形范围设定为掩蔽范围L1、L2。关于掩蔽范围L,例如,也可以以仅包含作业装置12的活动范围Lc的方式设定为与作业装置12的形状相应的形状,至于将掩蔽范围L1、L2设为何种范围及形状,可以适当地变更。
在种类/活动范围信息存储处理中,若针对多种作业装置12分别获取作业装置12的活动范围,则根据该活动范围而设定下降位置用的掩蔽范围以及上升位置用的掩蔽范围。因而,如图33所示,种类/活动范围信息为如下信息:不仅包含使得作业装置12的种类和活动范围建立关联的信息,还包含针对作业装置12的种类而使得下降位置用的掩蔽范围以及上升位置用的掩蔽范围建立关联的信息。例如,若作业装置12的种类是耙地机,则使得耙地机实际活动时的活动范围为A2,下降位置用的掩蔽范围设定为L1b,上升位置用的掩蔽范围设定为L2b。
关于作业装置12的活动范围的获取方法,如上所述,可以通过实验等而获取,但是,也可以应用其他获取方法。例如,若用户等利用便携式通信终端3等而输入包含作业装置12的作业装置宽度、长度以及高度等在内的与作业装置12的尺寸相关的尺寸数据,则能够根据该尺寸数据而求出作业装置12的活动范围。如图1所示,作业装置12与行驶机体7后部的3点式连杆机构11连结,拖拉机1的3点式连杆机构11的配置位置以及3点式连杆机构11的升降范围为规定值。据此,能够利用输入的尺寸数据以及拖拉机1的3点式连杆机构11的配置位置等规定值而求出作业装置12的活动范围。
返回至图32,通过进行种类/活动范围信息存储处理而将图33所示的种类/活动范围信息存储于传感器存储部102a。若输入实际与行驶机体7的后部连结的作业装置12的种类,则掩蔽范围设定部111根据输入的种类而确定与从种类/活动范围信息输入的种类对应的作业装置12的活动范围,并根据确定的作业装置12的活动范围而设定掩蔽范围L(步骤#12~#14)。
在存储有图33所示的种类/活动范围信息的情况下,不仅使活动范围与作业装置12的种类建立关联,还使其与下降位置用的掩蔽范围以及上升位置用的掩蔽范围建立关联。掩蔽范围设定部111根据输入的种类而确定与从种类/活动范围信息输入的种类对应的作业装置12的活动范围、下降位置用的掩蔽范围L1以及上升位置用的掩蔽范围L2,如图14及图15所示那样设定下降位置用的掩蔽范围L1以及上升位置用的掩蔽范围L2。
例如,若作业装置12的种类是耙地机,则如图33所示,掩蔽范围设定部111将活动范围设定为A2,将下降位置用的掩蔽范围设定为L1b,将上升位置用的掩蔽范围设定为L2b。关于作业装置12的种类的输入,如上所述,在由行驶路径生成部53生成目标行驶路径P(参照图3)时,输入作业装置12的种类等车身数据。因而,通过输入该车身数据,掩蔽范围设定部111能够获取作业装置12的种类。
这样,掩蔽范围设定部111利用存储于传感器存储部102a的种类/活动范围信息(参照图33)而设定掩蔽范围L,但是,掩蔽范围设定部111也可以执行对设定完毕的掩蔽范围L进行修正的修正处理(步骤#15)。
在修正处理中,在开始后方雷达传感器102的测定的状态下,用户等对驾驶室10内的升降用操作件等进行操作而使得作业装置12在上升位置与下降位置之间升降,从而实际使作业装置12活动以便进行作业。在实际的作业中,利用作业装置12不仅能够进行升降,还能够在行驶机体7的上下方向、左右方向上活动,因此,使作业装置12与实际的作业相应地活动。据此,活动范围获取部110基于后方雷达传感器102的测定信息而获取使作业装置12与实际的作业相应地活动时的活动范围。此时,根据后方雷达传感器102的测定结果而生成三维图像,并使得生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部、便携式通信终端3的显示部51等显示装置。
掩蔽范围设定部111对由活动范围获取部110获取的实际的作业装置12的活动范围以及根据种类/活动范围信息而确定的作业装置12的活动范围进行比较,若产生范围的偏离,则对设定完毕的掩蔽范围L进行修正。掩蔽范围设定部111根据实际的作业装置12的活动范围而对设定完毕的掩蔽范围L进行修正。
基于图34及图35对修正处理进行说明。
图34及图35示出了使得根据后方雷达传感器102的测定结果而生成的三维图像显示于显示装置的状态。图34中示出了作业装置12、掩蔽范围L在下降位置的状态。图35中示出了作业装置12、掩蔽范围L在上升位置的状态。在图34及图35中,关于作业装置1,由实线表示在后方雷达传感器102的测定范围D内存在的部分,由虚线表示在后方雷达传感器102的测定范围D外存在的部分。因而,图34中的作业装置12所存在的位置相当于作业装置12的升降范围的下限位置,图35中的作业装置12所存在的位置相当于作业装置12的升降范围的上限位置。
如图34(a)及图35(a)所示,掩蔽范围设定部111获取作业装置12的升降范围的下限位置(下降位置)以及上限位置(上升位置)而作为根据种类/活动范围信息确定的作业装置12的活动范围A5。因而,掩蔽范围设定部111根据作业装置12的活动范围A5而设定下降位置用的掩蔽范围L1e以及上升位置用的掩蔽范围L2e。在图34(a)及图35(a)中,在根据后方雷达传感器102的测定结果而生成的三维图像上,分别举例示出作业装置12的活动范围A5、下降位置用的掩蔽范围L1e以及上升位置用的掩蔽范围L2e。
此时,通过执行修正处理而实际使作业装置12活动,如图34(b)及图35(b)所示,基于后方雷达传感器102的测定信息而由活动范围获取部110获取实际的作业装置12的活动范围A6。获取作业装置12的升降范围的下限位置(下降位置)以及上限位置(上升位置)而作为此时的活动范围A6。掩蔽范围设定部111对图34(a)及图35(a)所示的活动范围A5和图34(b)及图35(b)所示的活动范围A6进行比较,由此判定是否产生范围的偏离。
在该情况下,图34(a)及图35(a)所示的活动范围A5与图34(b)及图35(b)所示的活动范围A6相比朝左侧偏离,因此,掩蔽范围设定部111在产生范围的偏离的情况下对设定完毕的下降位置用的掩蔽范围L1e以及上升位置用的掩蔽范围L2e进行修正。掩蔽范围设定部111根据图34(b)及图35(b)所示的活动范围A6而将设定完毕的下降位置用的掩蔽范围L1e以及上升位置用的掩蔽范围L2e修正为修正后的下降位置用的掩蔽范围L1f以及上升位置用的掩蔽范围L2f。
构成为用户等能够自由地选择是否执行修正处理。例如,用户等可以利用便携式通信终端3而指示修正处理的执行。另外,至于在什么时刻进行修正处理,也由用户等判断。例如,还可以作为使用后方雷达传感器102的前处理而执行修正处理,但是,并不局限于此,也可以在使拖拉机1实际以自动行驶状态自动行驶之后执行修正处理。据此,即便在根据作业装置12的使用状况而使得作业装置12的下降位置、上升位置从当初的位置偏离的情况下,也能够通过执行修正处理而根据实际的作业装置12的活动范围适当地对掩蔽范围L进行修正。
〔其他实施方式〕
对本发明的其他实施方式进行说明。
此外,以下说明的各实施方式的结构并不限定于分别单独地应用,也可以与其他实施方式的结构组合应用。
(1)可以对作业车辆的结构进行各种变更。
例如,作业车辆可以构成为具备发动机9以及行驶用电动马达的混合动力规格,另外,也可以构成为代替发动机9而具备行驶用电动马达的电动规格。
例如,作业车辆可以构成为作为行驶部而具备左右侧的履带以代替左右侧的后轮6的半履带规格。
例如,作业车辆可以构成为左右侧的后轮6作为转向轮而发挥功能的后轮转向规格。
(2)在上述实施方式中,在上下方向上将前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102配置于与车顶35相当的位置,但是,也可以适当地对配置位置进行变更。例如,可以将前方雷达传感器101配置于发动机盖8的前方端部、且将后方雷达传感器102配置于与车顶35相当的位置。
(3)在上述实施方式中,举例示出了具备前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102这2个雷达传感器的结构,但是,关于雷达传感器的数量,可以适当地变更,可以设为1个、3个以上。
(4)在上述实施方式中,至于如何设定前方雷达传感器101以及后方雷达传感器102的测定范围,可以适当地变更。
(5)在上述实施方式中,障碍物用控制部107基于雷达传感器101、102的测定信息而进行障碍物检测处理,但是,也可以在雷达传感器101、102配备控制部并利用该控制部而进行障碍物检测处理。这样,可以适当地变更在传感器侧还是在作业车辆侧进行障碍物检测处理。
(6)在上述实施方式中,举例示出了拖拉机1具备障碍物用控制部107、活动范围获取部110以及掩蔽范围设定部111的结构,但是,例如,也可以将上述部件配备于便携式通信终端3等与拖拉机1不同的装置。
(7)在上述实施方式中,举例示出了拖拉机1具备障碍物检测部113、避免碰撞控制部114、校正处理部115以及掩蔽范围设定部116的结构,但是,例如,也能够将上述部件配备于便携式通信终端3等与拖拉机1不同的装置。
(8)在上述实施方式中,作为位置信息测定传感器而举例示出了雷达传感器101、102,但是,例如,也可以将位置信息测定传感器设为前方照相机108以及后方照相机109,可以应用除照相机以外的各种位置信息测定传感器。
(9)在上述实施方式中,举例示出了拖拉机1具备障碍物用控制部107、活动范围获取部110以及掩蔽范围设定部111的结构,但是,例如,也可以将上述部件配备于便携式通信终端3等与拖拉机1不同的装置。
工业上的利用可能性
本发明能够应用于具备作业车辆中使用的各种障碍物检测***、以及对与作业车辆周围的测定对象物相关的位置信息进行测定的位置信息测定传感器的各种作业车辆。
附图标记说明
1 拖拉机(作业车辆、作业车辆主体)
5 前轮(活动部)
12 作业装置(活动部)
101 前方雷达传感器(距离传感器、位置信息测定传感器)
102 后方雷达传感器(距离传感器、位置信息测定传感器)
102a 传感器存储部(存储部)
110 活动范围获取部
107 障碍物用控制部
111 掩蔽范围设定部
112 外部输出部
115 校正处理部
116 掩蔽范围设定部
185 车载存储部(存储部)
401 后侧校正用夹具(校正用夹具)
Claims (12)
1.一种障碍物检测***,其中,
所述障碍物检测***具备:
距离传感器,该距离传感器配备于作业车辆,能够测定相对于测定对象物的距离;
障碍物用控制部,当基于上述距离传感器的测定结果而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物时,该障碍物用控制部执行避免碰撞控制;
掩蔽范围设定部,该掩蔽范围设定部用于设定掩蔽范围,在该掩蔽范围中,不进行障碍物的检测而限制利用所述障碍物用控制部执行避免碰撞控制;以及
活动范围获取部,该活动范围获取部用于获取活动部的活动范围,该活动部以活动自如的方式配备于所述作业车辆,
所述掩蔽范围设定部根据由所述活动范围获取部获取的活动范围而设定掩蔽范围。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测***,其中,
作为所述活动部而设置有活动自如地与所述作业车辆连结的作业装置,所述活动范围获取部获取实际使作业装置活动时的活动范围。
3.根据权利要求2所述的障碍物检测***,其中,
所述掩蔽范围设定部根据所述作业装置的活动状态而对掩蔽范围进行变更设定。
4.根据权利要求2或3所述的障碍物检测***,其中,
所述障碍物检测***具备存储部,该存储部对使得所述作业装置的种类和由所述活动范围获取部获取的活动范围建立关联的种类/活动范围信息进行存储,
所述掩蔽范围设定部根据实际与所述作业车辆连结的所述作业装置的种类、以及存储于所述存储部的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围。
5.根据权利要求4所述的障碍物检测***,其中,
所述障碍物检测***具备外部输出部,该外部输出部通过与外部的通信而将存储于所述存储部的种类/活动范围信息自由地输出至外部。
6.一种作业车辆,其中,
所述作业车辆具备:
位置信息测定传感器,该位置信息测定传感器测定与作业车辆主体的周围的测定对象物相关的位置信息;
校正处理部,该校正处理部执行校正处理,该校正处理用于将所述作业车辆主体的所述位置信息测定传感器的设置状态校正为希望状态;以及
掩蔽范围设定部,该掩蔽范围设定部用于设定所述位置信息测定传感器的测定范围中的、除了用于位置信息的测定以外的掩蔽范围,
所述位置信息测定传感器配置为:使得所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分包含于测定范围中的状态,
所述校正处理部基于所述位置信息测定传感器的测定信息、并利用所述位置信息测定传感器的测定范围中包含的所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分而执行校正处理,
所述掩蔽范围设定部基于将所述位置信息测定传感器的设置状态校正为希望状态之后的所述位置信息测定传感器的测定信息、并利用所述位置信息测定传感器的测定范围中包含的所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分而设定掩蔽范围。
7.根据权利要求6所述的作业车辆,其中,
所述位置信息测定传感器具备多个,并包括第1位置信息测定传感器以及第2位置信息测定传感器,该第1位置信息测定传感器配置为使得所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分包含于测定范围中的状态,该第2位置信息测定传感器配置为使得所述作业车辆主体或者所述作业车辆主体具备的部件的一部分未包含于测定范围中的状态,
所述作业车辆具备校正用夹具,该校正用夹具能够配置为包含于所述第2位置信息测定传感器的测定范围中的状态,
所述校正处理部基于所述第2位置信息测定传感器的测定信息并利用所述第2位置信息测定传感器的测定范围中包含的所述校正用夹具而执行校正处理。
8.根据权利要求6或7所述的作业车辆,其中,
所述校正用夹具构成为相对于所述作业车辆主体拆装自如。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的作业车辆,其中,
所述位置信息测定传感器由距离传感器构成,该距离传感器以三维的方式测定相对于测定对象物的距离而作为位置信息,
所述作业车辆具备障碍物检测部,该障碍物检测部基于所述距离传感器的测定信息而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物,
所述掩蔽范围设定部将未利用所述障碍物检测部进行障碍物的检测的范围设定为所述掩蔽范围。
10.一种障碍物检测***,其中,
所述障碍物检测***具备:
距离传感器,该距离传感器配备于作业车辆,能够测定相对于测定对象物的距离;
障碍物用控制部,当基于上述距离传感器的测定结果而将规定距离内的测定对象物检测为障碍物时,该障碍物用控制部执行避免碰撞控制;
掩蔽范围设定部,该掩蔽范围设定部用于设定掩蔽范围,在该掩蔽范围中,不进行障碍物的检测而限制利用所述障碍物用控制部执行避免碰撞控制;以及
存储部,该存储部针对与所述作业车辆连结自如的作业装置而存储使得作业装置的种类和活动范围建立关联的种类/活动范围信息,
所述掩蔽范围设定部根据实际与作业车辆连结的作业装置的种类、以及存储于所述存储部的种类/活动范围信息而设定掩蔽范围。
11.根据权利要求10所述的障碍物检测***,其中,
所述掩蔽范围设定部根据所述作业装置的活动状态而对掩蔽范围进行变更设定。
12.根据权利要求10或11所述的障碍物检测***,其中,
所述掩蔽范围设定部构成为:根据实际使与作业车辆连结的作业装置活动时的活动范围而自由地对掩蔽范围进行修正。
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