JP6942666B2 - 作業車両 - Google Patents

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Description

本発明は、走行機体と、前記走行機体に昇降可能に連結された作業装置とを備えた作業車両に関する。
上記のような作業車両としては、例えば、機体の前方における障害物の有無及びその距離に関する情報(信号)を検出する距離センサと、距離センサから取得した情報(信号)に基づき、障害物と機体との距離が所定の設定距離よりも小さくなると、自律走行手段に指令信号を送信して田植機の自律走行を停止させる処理部とを備えた田植機がある(例えば特許文献1参照)。
又、例えば、操縦室の上部に、車両走行の目標となる目標ランプ及び進行方向の地面を撮像し、前方の遠景と前方の地面とを撮像するカメラが配置され、進行方向を撮像した画像から車両走行の目標となる目標ランプを検出し、その目標ランプに向かって車両を自動的に操舵させる操舵制御装置を備えた農業用の作業車両がある(例えば特許文献2参照)。
特開2008−092818号公報 特開2016−173634号公報
特許文献1及び2に記載の構成では、作業車両の前部に作業装置が昇降可能に連結された場合、作業装置の昇降によってセンサの検出範囲又はカメラの撮像範囲が大きく制限されることがある。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、作業装置の昇降によってセンサの検出範囲が大きく制限されることを回避する点にある。
本発明の第1特徴構成は、作業車両において、
走行機体と、前記走行機体に昇降可能に連結された作業装置と、前記走行機体を自動走行させる自動走行ユニットと、前記走行機体の周囲のうちの前記作業装置の配置側が物体検知範囲に設定された物体検知ユニットとを有し、
前記物体検知ユニットは、少なくとも、前記走行機体の上側構造体に設置される第1検知センサと、前記走行機体の下側構造体に設置される第2検知センサとを有している点にある。
本構成によれば、作業装置が上昇して第1検知センサの物体検知範囲が広く制限される場合は、第2検知センサの物体検知範囲において作業装置によって制限される範囲が狭くなる。逆に、作業装置が下降して第2検知センサの物体検知範囲が広く制限される場合は、第1検知センサの物体検知範囲において作業装置によって制限される範囲が狭くなる。
つまり、自動走行ユニットは、作業装置の昇降によって第1検知センサと第2検知センサとのいずれか一方の物体検知範囲が広く制限された場合は、それに伴って物体検知範囲が広くなる他方のセンサからの検知情報に基づいて、走行機体の周囲のうちの作業装置の配置側における物体の存否を検知することができる。
その結果、作業装置の昇降によってセンサの検出範囲が大きく制限されることを回避することができ、作業装置の配置側における物体の存否検知を良好に行うことができる。
本発明の第2特徴構成は、
前記作業装置は、前記走行機体の前方において昇降移動し、
前記第1検知センサは、前記走行機体の前方側で、且つ、下降した前記作業装置の上方側が物体検知範囲に設定され、
前記第2検知センサは、前記走行機体の前方側で、且つ、上昇した前記作業装置の下方側が物体検知範囲に設定されている点にある。
本構成によれば、自動走行ユニットは、走行機体の前方における作業装置の昇降によって第1検知センサと第2検知センサとのいずれか一方の物体検知範囲が広く制限された場合は、それに伴って物体検知範囲が広くなる他方のセンサからの検知情報に基づいて、走行機体の前方側における物体の存否を検知することができる。
その結果、自動走行ユニットによる作業車両の自動走行において、頻度の高い作業車両の前進走行時に、機体前方側の作業装置によってセンサの検出範囲が大きく制限されることを回避することができ、機体前方側における物体の存否検知を良好に行うことができる。
本発明の第3特徴構成は、
前記第1検知センサ及び前記第2検知センサは、測定対象物までの距離を3次元で測定する3Dセンサであり、
前記第1検知センサ及び前記第2検知センサからの情報に基づいて、前記走行機体の作業装置配置側における前記作業装置の位置及び障害物の存否を検知し、前記障害物の存在を検知した場合に、前記作業装置の位置に応じた衝突回避制御を行う障害物用制御部を備えている点にある。
本構成によれば、障害物用制御部は、走行機体の作業装置配置側に存在する物体を立体的に捉えることができ、これにより、走行機体の作業装置配置側における作業装置の位置及び障害物の存否を精度よく検知することができる。
その結果、障害物用制御部は、障害物の存在を検知した場合に、作業装置が上昇している状態と下降している状態との夫々に応じた適切な衝突回避制御を行うことができ、これにより、走行機体及び作業装置が障害物に衝突する虞をより適切に回避することができる。
本発明の第4特徴構成は、
前記第1検知センサ及び前記第2検知センサの物体検知範囲に対して前記走行機体及び前記作業装置が入り込んだ自機検知範囲を取得する自機検知範囲取得処理と、前記自機検知範囲に基づいて前記第1検知センサ及び前記第2検知センサの物体検知範囲にマスキング範囲を設定するマスキング範囲設定処理とを行うマスキング処理部を備えている点にある。
本構成によれば、障害物用制御部が、第1検知センサの物体検知範囲又は第2検知センサの物体検知範囲に入り込んだ走行機体や作業装置を障害物として誤検知する虞を回避することができる。
その結果、障害物用制御部の誤検知によって不要な衝突回避制御が行われることに起因した作業効率の低下等を防止することができる。
自動走行システムの概略構成を示す図 自動走行システムの概略構成を示すブロック図 圃場用の目標走行経路の一例を示す図 資材置き場用の目標走行経路の一例を示す図 平面視における各ライダーセンサ及び左右のソナーユニットの測定範囲を示す図 側面視における各ライダーセンサの測定範囲等を示す図 ローダ作業の一例を示す側面図 第1ライダーセンサの物体検知範囲における自機検知範囲とマスキング範囲とを示す図 第2ライダーセンサの物体検知範囲における自機検知範囲とマスキング範囲とを示す図 後側のライダーセンサの物体検知範囲における作業装置下降状態での自機検知範囲とマスキング範囲とを示す図 後側のライダーセンサの物体検知範囲における作業装置上昇状態での自機検知範囲とマスキング範囲とを示す図
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明を、作業車両の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、本発明は、トラクタ以外の、例えば乗用草刈機、乗用田植機、コンバイン、運搬車、ホイールローダ、除雪車等の乗用作業車両、及び、無人草刈機などの無人作業車両に適用することができる。
図1及び図2に示すように、本実施形態で例示するトラクタ1は、作業車両用の自動走行システムによって圃場S等の作業地(図3及び図4参照)において自動走行するように構成されている。この自動走行システムは、トラクタ1に搭載された自動走行ユニット2、及び、自動走行ユニット2と通信可能に通信設定された携帯通信端末3を備えている。携帯通信端末3には、タッチ操作可能な表示部51(例えば、液晶パネル)等を有するタブレット型のパーソナルコンピュータやスマートフォン等を採用することができる。
トラクタ1は、駆動可能な操舵輪として機能する左右の前輪5、及び、駆動可能な左右の後輪6を有する走行機体7が備えられている。走行機体7の前部側には、前部フレーム27とボンネット8とが配置され、ボンネット8の内部には、コモンレールシステムを備えた電子制御式のディーゼルエンジン(以下、エンジンと称する)9が備えられている。走行機体7のボンネット8よりも後方側には、搭乗式の運転部を形成するキャビン10が備えられている。
図1に示すように、走行機体7の前部には、作業装置12の一例であるフロントローダ12Aが連結されている。走行機体7の後部には、3点リンク機構11を介して、作業装置12の一例であるロータリ耕耘装置12Bが昇降可能かつローリング可能に連結されている。又、これにより、このトラクタ1は、フロントローダ12Aによるローダ作業とロータリ耕耘装置12Bによる耕耘作業とを行うことができる。トラクタ1の後部には、ロータリ耕耘装置12Bに代えて、プラウ、播種装置、散布装置、草刈装置等の作業装置12を連結することができる。
図1及び図2に示すように、フロントローダ12Aは、走行機体7に連結されたローダフレーム121、ローダフレーム121に上下揺動可能に連結された左右のブーム122、各ブーム122の遊端部に上下揺動可能に連結されたバケット123、ローダフレーム121に対して左右のブーム122を上下方向に揺動駆動する左右の第1油圧シリンダ124、左右のブーム122に対してバケット123を上下方向に揺動駆動する左右の第2油圧シリンダ125、各油圧シリンダ124,125に対するオイルの流れを制御する電子制御式のローダ用バルブユニット126、フロントローダ12Aの手動操作を可能にするローダ用操作レバー、及び、ローダ用操作レバーの操作等に基づいてローダ用バルブユニット126を操作するローダ用の電子制御ユニット127等を有している。フロントローダ12Aは、先端のバケット123をロールグラブ等のアタッチメントに交換することができる。
図2に示すように、トラクタ1には、エンジン9からの動力を変速する電子制御式の変速装置13、左右の前輪5を操舵する全油圧式のパワーステアリング機構14、左右の後輪6を制動する左右のサイドブレーキ(図示せず)、左右のサイドブレーキの油圧操作を可能にする電子制御式のブレーキ操作機構15、ロータリ耕耘装置等の作業装置12への伝動を断続する作業クラッチ(図示せず)、作業クラッチの油圧操作を可能にする電子制御式のクラッチ操作機構16、ロータリ耕耘装置等の後部用の作業装置12を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動機構17、トラクタ1の自動走行等に関する各種の制御プログラム等を有する車載電子制御ユニット18、トラクタ1の車速を検出する車速センサ19、前輪5の操舵角を検出する舵角センサ20、及び、トラクタ1の現在位置及び現在方位を測定する測位ユニット21等が備えられている。
尚、エンジン9には、電子ガバナを備えた電子制御式のガソリンエンジンを採用してもよい。変速装置13には、油圧機械式無段変速装置(HMT)、静油圧式無段変速装置(HST)、又は、ベルト式無段変速装置等を採用することができる。パワーステアリング機構14には、電動モータを備えた電動式のパワーステアリング機構14等を採用してもよい。
図1に示すように、キャビン10の内部には、パワーステアリング機構14(図2参照)を介した左右の前輪5の手動操舵を可能にするステアリングホイール38、搭乗者用の運転席39、タッチパネル式の表示部、及び、前述したローダ用操作レバーを含む各種の操作具等が備えられている。キャビン10の前方側部位の両横側部には、キャビン10(運転席39)に対する乗降部となる乗降ステップ41が備えられている。
図2に示すように、車載電子制御ユニット18は、変速装置13の作動を制御する変速制御部181、左右のサイドブレーキの作動を制御する制動制御部182、ロータリ耕耘装置等の作業装置12の作動を制御する作業装置制御部183、自動走行時に左右の前輪5の目標操舵角を設定してパワーステアリング機構14に出力する操舵角設定部184、及び、予め設定された自動走行用の目標走行経路P(例えば、図3及び図4参照)等を記憶する不揮発性の車載記憶部185等を有している。
図2に示すように、測位ユニット21には、衛星測位システム(NSS:Navigation Satellite System)の一例であるGPS(Global Positioning System)を利用してトラクタ1の現在位置と現在方位とを測定する衛星航法装置22、及び、3軸のジャイロスコープ及び3方向の加速度センサ等を有してトラクタ1の姿勢や方位等を測定する慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)23等が備えられている。GPSを利用した測位方法には、DGPS(Differential GPS:相対測位方式)やRTK−GPS(Real Time Kinematic GPS:干渉測位方式)等がある。本実施形態においては、移動体の測位に適したRTK−GPSが採用されている。そのため、作業地周辺の既知位置には、図1及び図2に示すように、RTK−GPSによる測位を可能にする基準局4が設置されている。
トラクタ1と基準局4との夫々には、図2に示すように、GPS衛星71(図1参照)から送信された電波を受信するGPSアンテナ24,61、及び、トラクタ1と基準局4との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール25,62等が備えられている。これにより、衛星航法装置22は、トラクタ側のGPSアンテナ24がGPS衛星71からの電波を受信して得た測位データと、基地局側のGPSアンテナ61がGPS衛星71からの電波を受信して得た測位データとに基づいて、トラクタ1の現在位置及び現在方位を高い精度で測定することができる。又、測位ユニット21は、衛星航法装置22と慣性計測装置23とを備えることにより、トラクタ1の現在位置、現在方位、姿勢角(ヨー角、ロール角、ピッチ角)を高精度に測定することができる。
トラクタ1に備えられるGPSアンテナ24、通信モジュール25、及び、慣性計測装置23は、図1に示すように、アンテナユニット80に収納されている。アンテナユニット80は、キャビン10の前面側の上部位置に配置されている。
図2に示すように、携帯通信端末3には、表示部51等の作動を制御する各種の制御プログラム等を有する端末電子制御ユニット52、及び、トラクタ側の通信モジュール25との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール55等が備えられている。端末電子制御ユニット52は、トラクタ1を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路P(例えば、図3及び図4参照)を生成する走行経路生成部53、及び、ユーザが入力した各種の入力データや走行経路生成部53が生成した目標走行経路P等を記憶する不揮発性の端末記憶部54等を有している。
走行経路生成部53が目標走行経路Pを生成するに当たり、携帯通信端末3の表示部51に表示された目標走行経路設定用の入力案内に従って、運転者や管理者を含むユーザ等が、作業車両や作業装置12の種類及び機種等の車体データを入力しており、入力された車体データが端末記憶部54に記憶されている。目標走行経路Pの生成対象となる走行領域S(図3及び図4参照)を圃場等の作業地での作業領域としており、携帯通信端末3の端末電子制御ユニット52は、作業地の形状や位置を含む作業地データを取得して端末記憶部54に記憶している。
作業地データの取得について説明すると、例えば作業地が図3に示す圃場である場合は、ユーザ等が運転してトラクタ1を圃場で実際に走行させることで、端末電子制御ユニット52は、測位ユニット21が取得するトラクタ1の現在位置等から圃場の形状や位置等を特定するための位置情報を取得することができる。端末電子制御ユニット52は、取得した位置情報から圃場の形状及び位置を特定し、その特定した圃場の形状及び位置から特定した走行領域Sを含む圃場データを取得している。図3では、矩形状の走行領域Sが特定された例を示している。
特定された圃場の形状や位置等を含む圃場データが端末記憶部54に記憶されると、走行経路生成部53は、端末記憶部54に記憶されている圃場データや車体データを用いて圃場用の目標走行経路Pを生成する。
図3に示すように、走行経路生成部53は、圃場での走行領域Sを中央領域R1と外周領域R2とに区分け設定している。中央領域R1は、走行領域Sの中央部に設定されており、先行してトラクタ1を往復方向に自動走行させて所定の作業(例えば、耕耘等の作業)を行う往復作業領域となっている。外周領域R2は、中央領域R1の周囲に設定されており、中央領域R1に後続してトラクタ1を周回方向に自動走行させて所定の作業を行う周回作業領域となっている。走行経路生成部53は、例えば、車体データに含まれる旋回半径やトラクタ1の前後長さ及び作業幅等から、トラクタ1を圃場の畦際で旋回走行させるために必要となる旋回走行用のスペース等を求めている。走行経路生成部53は、中央領域R1の外周に求めたスペース等を確保するように、走行領域Sを中央領域R1と外周領域R2とに区分けしている。
走行経路生成部53は、図3に示すように、車体データや圃場データ等を用いて圃場用の目標走行経路Pを生成している。例えば、圃場用の目標走行経路Pは、中央領域R1において同じ直進距離を有して作業幅に対応する一定間隔で平行に配置設定された複数の作業経路P1と、隣接する作業経路P1の終端と始端とを走行順に接続する非作業用の複数の旋回経路P2と、外周領域R2に形成される周回経路P3(図中点線にて示している)とを有している。複数の作業経路P1は、トラクタ1が直進走行しながら所定の作業を行うための経路である。旋回経路P2は、トラクタ1が所定の作業を行わずに、トラクタ1の走行方向を180度転換するためのUターン経路であり、作業経路P1の終端と隣接する次の作業経路P1の始端とを接続している。周回経路P3は、外周領域R2にてトラクタ1が周回走行しながら所定の作業を行うための経路である。周回経路P3において、走行領域Sの四隅に位置する経路部は、トラクタ1が前進走行と後進走行とを適宜行いながら、トラクタ1の走行方向を90度転換するための経路部である。ちなみに、図3に示す目標走行経路Pは、あくまで一例であり、どのような目標走行経路を生成するかは、車体データや圃場データ等に応じて種々の変更が可能である。
例えば、作業地が図4に示す堆肥等の資材を保管する資材置き場である場合は、ユーザ等が実際にトラクタ1を運転し、各種の設定操作を行うことで、走行経路生成部53は、その設定操作と測位ユニット21が取得するトラクタ1の現在位置等から、資材置き場における待機領域R10、掬い作業領域R11、ダンプ領域R12等を確定するとともに、資材置き場用の目標走行経路Pを生成する。資材置き場用の目標走行経路Pは、待機領域R10と掬い領域R11とにわたる第1移動経路P11と、待機領域R10とダンプ領域R12とにわたる第2移動経路P12と、掬い作業領域R11において救い走行等を行うための作業経路P13等を有している。ちなみに、図4に示す目標走行経路Pは、あくまで一例であり、どのような目標走行経路を生成するかは、車体データや作業地データ等に応じて種々の変更が可能である。
尚、作業地が資材置き場等である場合は、ユーザ等が携帯通信端末3を操作して、資材置き場を含む地図データを取得し、その地図データを利用した各種の設定操作を行うことで、走行経路生成部53が、その設定操作に基づいて、資材置き場における待機領域R10、掬い作業領域R11、ダンプ領域R12等を確定するとともに、資材置き場用の目標走行経路Pを生成する構成であってもよい。
走行経路生成部53にて生成された目標走行経路Pは、表示部51に表示可能であり、車体データ及び作業地データ等と関連付けた経路データとして端末記憶部54に記憶されている。経路データには、目標走行経路Pの方位角、及び、目標走行経路Pでのトラクタ1の走行形態等に応じて設定された設定エンジン回転速度や目標走行速度等が含まれている。
このようにして、走行経路生成部53が目標走行経路Pを生成すると、端末電子制御ユニット52が、携帯通信端末3からトラクタ1に経路データを転送することで、トラクタ1の車載電子制御ユニット18が、経路データを取得することができる。車載電子制御ユニット18は、取得した経路データに基づいて、測位ユニット21にて自己の現在位置(トラクタ1の現在位置)を取得しながら、目標走行経路Pに沿ってトラクタ1を自動走行させることができる。測位ユニット21が取得するトラクタ1の現在位置については、リアルタイム(例えば、数秒周期)でトラクタ1から携帯通信端末3に送信されており、携帯通信端末3にてトラクタ1の現在位置が把握されている。
経路データの転送に関しては、トラクタ1が自動走行を開始する前の段階において、経路データの全体を端末電子制御ユニット52から車載電子制御ユニット18に一挙に転送することができる。又、例えば、目標走行経路Pを含む経路データを、データ量の少ない所定距離ごとの複数の経路部分に分割することもできる。この場合には、トラクタ1が自動走行を開始する前の段階においては、経路データの初期経路部分のみが端末電子制御ユニット52から車載電子制御ユニット18に転送される。自動走行の開始後は、トラクタ1がデータ量等に応じて設定された経路取得地点に達するごとに、その地点に対応する以後の経路部分のみの経路データが端末電子制御ユニット52から車載電子制御ユニット18に転送されるようにしてもよい。
トラクタ1の自動走行を開始する場合には、例えば、ユーザ等がスタート地点又は待機領域R10にトラクタ1を移動させた後に、各種の自動走行開始条件が満たされると、携帯通信端末3にて、ユーザが表示部51を操作して自動走行の開始を指示することで、携帯通信端末3は、自動走行の開始指示をトラクタ1に送信する。これにより、トラクタ1では、車載電子制御ユニット18が、自動走行の開始指示を受けることで、測位ユニット21にて自己の現在位置(トラクタ1の現在位置)を取得しながら、目標走行経路Pに沿ってトラクタ1を自動走行させる自動走行制御を開始する。
自動走行制御には、変速装置13の作動を自動制御する自動変速制御、ブレーキ操作機構15の作動を自動制御する自動制動制御、左右の前輪5を自動操舵する自動操舵制御、及び、ロータリ耕耘装置等の作業装置12の作動を自動制御する作業用自動制御等が含まれている。
自動変速制御においては、変速制御部181が、目標走行速度を含む目標走行経路Pの経路データと測位ユニット21の出力と車速センサ19の出力とに基づいて、目標走行経路Pでのトラクタ1の走行形態等に応じて設定された目標走行速度がトラクタ1の車速として得られるように変速装置13の作動を自動制御する。
自動制動制御においては、制動制御部182が、目標走行経路Pと測位ユニット21の出力とに基づいて、目標走行経路Pの経路データに含まれている制動領域において左右のサイドブレーキが左右の後輪6を適正に制動するようにブレーキ操作機構15の作動を自動制御する。
自動操舵制御においては、トラクタ1が目標走行経路Pを自動走行するように、操舵角設定部184が、目標走行経路Pの経路データと測位ユニット21の出力とに基づいて左右の前輪5の目標操舵角を求めて設定し、設定した目標操舵角をパワーステアリング機構14に出力する。パワーステアリング機構14が、目標操舵角と舵角センサ20の出力とに基づいて、目標操舵角が左右の前輪5の操舵角として得られるように左右の前輪5を自動操舵する。
作業用自動制御においては、作業装置制御部183が、目標走行経路Pに含まれた作業データに応じて作業装置12の作動を制御する。作業データには、フロントローダ12Aに関する掬い作業用の下降位置やダンプ・移動用の上昇位置、ロータリ耕耘装置12Bに関する耕耘作業用の下降位置や作業待機用の上昇位置、及び、それらの昇降位置とトラクタ1の現在位置との対応関係等が含まれている。
作業装置制御部183は、例えば、目標走行経路Pが図3に示す圃場用の目標走行経路Pであれば、先ず、フロントローダ12Aが常にダンプ・移動用の上昇位置に維持されるように、ローダ用の電子制御ユニット127を介してローダ用バルブユニット126の作動を自動制御する。これに加えて、作業装置制御部183は、目標走行経路Pの経路データと測位ユニット21の出力とに基づいて、トラクタ1が作業経路P1の始端等の作業開始位置に達するのに伴ってロータリ耕耘装置12Bによる耕耘作業が開始されるように、且つ、トラクタ1が作業経路P1の終端等の作業終了位置に達するのに伴ってロータリ耕耘装置12Bによる耕耘作業が停止されるように、クラッチ操作機構16及び昇降駆動機構17の作動を自動制御する。クラッチ操作機構16は、トラクタ1が作業開始位置に達するのに伴って作業クラッチが伝動状態に切り替わるように、且つ、トラクタ1が作業終了位置に達するのに伴って作業クラッチが遮断状態に切り替わるように、作業装置制御部183からの制御指令に基づいて作業クラッチの油圧操作を行う。昇降駆動機構17は、トラクタ1が作業開始位置に達するのに伴ってロータリ耕耘装置12Bが耕耘作業用の下降位置に位置するように、且つ、トラクタ1が作業終了位置に達するのに伴ってロータリ耕耘装置12Bが耕耘作業用の下降位置から作業待機用の上昇位置まで上昇するように、作業装置制御部183からの制御指令に基づいてロータリ耕耘装置12Bの昇降操作を行う。
作業装置制御部183は、例えば、目標走行経路Pが図4に示す資材置き場用の目標走行経路Pであれば、先ず、ロータリ耕耘装置12Bが常に作業待機用の上昇位置に維持されるように、クラッチ操作機構16及び昇降駆動機構17の作動を自動制御する。これに加えて、作業装置制御部183は、目標走行経路Pの経路データと測位ユニット21の出力とローダ操作用の制御プログラムとに基づいて、トラクタ1の待機領域R10での停止中、あるいは、トラクタ1の第1移動経路P11又は第2移動経路P12での走行中は、フロントローダ12Aが所定の搬送姿勢でダンプ・移動用の上昇位置に維持されるように、又、トラクタ1が掬い領域R11に位置する間は、フロントローダ12Aが掬い作業用の下降位置に位置してフロントローダ12Aによる掬い作業が行われるように、更に、トラクタ1がダンプ領域R12に位置する間は、フロントローダ12Aがダンプ・移動用の上昇位置に位置してフロントローダ12Aによるダンプ作業が行われるように、ローダ用の電子制御ユニット127を介してローダ用バルブユニット126の作動を自動制御する。
尚、ローダ操作用の制御プログラムは車載記憶部185に記憶されている。
このようにして、このトラクタ1においては、変速装置13、パワーステアリング機構14、ブレーキ操作機構15、クラッチ操作機構16、昇降駆動機構17、車載電子制御ユニット18、車速センサ19、舵角センサ20、測位ユニット21、及び、通信モジュール25等によって自動走行ユニット2が構成されている。
この実施形態では、キャビン10にユーザ等が搭乗せずにトラクタ1を自動走行させるだけでなく、キャビン10にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ1を自動走行させることも可能となっている。よって、キャビン10にユーザ等が搭乗せずに、車載電子制御ユニット18による自動走行制御により、トラクタ1を目標走行経路Pに沿って自動走行させることができるだけでなく、キャビン10にユーザ等が搭乗している場合でも、車載電子制御ユニット18による自動走行制御により、トラクタ1を目標走行経路Pに沿って自動走行させることができる。
キャビン10にユーザ等が搭乗している場合には、トラクタの走行状態を、車載電子制御ユニット18にてトラクタ1を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転に基づいてトラクタ1を走行させる手動走行状態とに切り替えることができる。よって、トラクタが自動走行状態にて目標走行経路Pを自動走行している途中において、トラクタの走行状態を自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができる。逆に、トラクタが手動走行状態にて走行している途中において、トラクタの走行状態を手動走行状態から自動走行状態に切り替えることができる。手動走行状態と自動走行状態との切り替えについては、例えば、運転席39の近傍に、自動走行状態と手動走行状態との切り替えを可能にするための切替操作部を備えることができるとともに、その切替操作部を携帯通信端末3の表示部51に表示させることもできる。又、車載電子制御ユニット18による自動走行制御中に、ユーザがステアリングホイール38を操作すると、トラクタの走行状態が自動走行状態から手動走行状態に切り替わるようにすることもできる。
図2に示すように、トラクタ1は、トラクタ1(走行機体7)の周囲における障害物の存否を検知し、障害物を検知した場合に障害物との衝突を回避する障害物検知システム100を備えている。障害物検知システム100は、図1、図2及び図5〜7に示すように、トラクタ1(走行機体7)の周囲のうち、フロントローダ12Aの配置側であるトラクタ1の前方側が測定範囲(物体検知範囲)Cに設定された物体検知ユニット101と、ロータリ耕耘装置12Bの配置側であるトラクタ1の後方側が測定範囲(物体検知範囲)Dに設定されたライダーセンサ(LiDAR Sensor:Light Detection and Ranging Sensor)102と、トラクタ1の左右の外方側が測定範囲(物体検知範囲)Nに設定された左右2組のソナーユニット103,104と、これらの各ユニット101,103,104及びライダーセンサ102からの情報が入力される障害物用制御部107とを有している。
ちなみに、物体検知ユニット101の測定範囲C及びライダーセンサの測定範囲Dに関しては、それらの左右方向の範囲を作業装置12の作業幅に応じた設定範囲に制限するカット処理を施すようにしてもよい。
物体検知ユニット101は、走行機体7(トラクタ1)の上側構造体7Aに含まれるキャビン10のルーフ35に設置される第1ライダーセンサ(第1検知センサの一例)105と、トラクタ1(走行機体7)の下側構造体7Bに含まれるボンネット8の前側上部に設置される第2ライダーセンサ(第2検知センサの一例)106とを有している。
尚、走行機体7(トラクタ1)における上側構造体7Aと下側構造体7Bとの境界位置は種々の設定が可能であるが、この実施形態においては、ボンネット8における後部の上端位置が、走行機体7(トラクタ1)における上側構造体7Aと下側構造体7Bとの境界位置に設定されている。
図2に示すように、障害物用制御部107は、車載電子制御ユニット18に備えられている。車載電子制御ユニット18は、コモンレールシステムに含まれたエンジン用の電子制御ユニット、ローダ用の電子制御ユニット127、各ライダーセンサ102,105,106、及び、各ソナーユニット103,104等にCAN(Controller Area Network)を介して通信可能に接続されている。
各ライダーセンサ102,105,106は、レーザ光(例えば、パルス状の近赤外レーザ光)が測定対象物に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から測定対象物までの距離を測定するTOF(Time Of Flight)方式により、測定対象物までの距離を測定する。各ライダーセンサ102,105,106は、レーザ光を上下方向及び左右方向に高速で走査し、各走査角における測定対象物までの距離を順次測定することで、測定対象物までの距離を3次元で測定する。各ライダーセンサ102,105,106は、測定範囲内における測定対象物までの距離をリアルタイムで繰り返し測定する。各ライダーセンサ102,105,106は、測定結果から3次元画像を生成して車載電子制御ユニット18に出力する。各ライダーセンサ102,105,106からの3次元画像は、トラクタ1の表示部や携帯通信端末3の表示部51等の表示装置に表示させることができ、これにより、ユーザ等に障害物の有無を視認させることができる。ちなみに、3次元画像では、例えば、色等を用いて遠近方向での距離を示すことができる。
各ソナーユニット103,104は、発信した超音波が測定対象物に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から測定対象物までの距離を測定するTOF(Time Of Flight)方式により、測定対象物までの距離を測定する。各ソナーユニット103,104は、それらの測定範囲内に、何らかの物体が測定対象物として存在すると、その測定対象物を障害物として検知し、障害物までの距離を測定する。
ここで、各ライダーセンサ102,105,106及び各ソナーユニット103,104が測定する測定対象物には、作業地で作業する作業者等の人物や他の作業車両、作業地に既存の電柱や樹木及び作業地の周囲に既存の畦や柵等の物体が含まれている。
障害物用制御部107は、各ライダーセンサ102,105,106及び各ソナーユニット103,104からの情報に基づいて、所定距離内に存在する物体や人物等の測定対象物を障害物として検知する障害物検知処理を行い、障害物検知処理において障害物の存在を検知した場合に衝突回避制御を行う。障害物用制御部107は、各ライダーセンサ102,105,106及び各ソナーユニット103,104からの情報に基づく障害物検知処理をリアルタイムで繰り返し行い、物体や人物等の障害物を適切に検知して、その障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う。衝突回避制御において、障害物用制御部107は、トラクタ1に備えられた報知ブザーや報知ランプ等の報知装置26(図2参照)を作動させる報知処理、トラクタ1の車速を減速させる減速処理、トラクタ1を停止させる停止処理等を、障害物との距離等に応じて適宜行うように構成されている。
図1及び図5〜7に示すように、前側の第1ライダーセンサ105は、キャビン10のルーフ35における前端部の左右中央部位に、トラクタ1の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。第1ライダーセンサ105は、トラクタ1の前方側で、且つ、掬い作業用の下降位置に位置するフロントローダ12Aの上方側が測定範囲(物体検知範囲)C1に設定されている(図6参照)。前側の第2ライダーセンサ106は、ボンネット8における前部の左右中央部位に、トラクタ1の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。第2ライダーセンサ106は、トラクタ1の前方側で、且つ、ダンプ・移動用の上昇位置に位置するフロントローダ12Aの下方側が測定範囲(物体検知範囲)C2に設定されている(図6及び図7参照)。後側のライダーセンサ102は、キャビン10のルーフ35における後端部の左右中央部位に、トラクタ1の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。後ライダーセンサ102は、トラクタ1の後方側が測定範囲Dに設定されている(図6参照)。左右のソナーユニット103,104は、夫々、前後に隣接して並べられた一対の超音波センサ(ソナー)等を有している。左右のソナーユニット103,104のうち、左ソナーユニット104は、キャビン10における左前部の下端側部位に、小さい俯角を有する左下向き姿勢で配置されている。左ソナーユニット104は、トラクタ1の左外方側が測定範囲Nに設定されている(図5参照)。図5に示すように、右ソナーユニット103は、キャビン10における右前部の下端側部位に、小さい俯角を有する右下向き姿勢で配置されている。右側のソナーユニット103は、トラクタ1の右外方側が測定範囲Nに設定されている。
上記の構成により、例えば、図3に示すような圃場においてトラクタ1が自動走行による耕耘作業を行う場合には、図6に示すように、フロントローダ12Aがダンプ・移動用の上昇位置に位置することにより、フロントローダ12Aの略全体が第1ライダーセンサ105の測定範囲C1に入り込むようになる。そのため、第1ライダーセンサ105の測定範囲C1がフロントローダ12Aによって広く制限されることになる。その反面、第2ライダーセンサ106の測定範囲C2においては、図6に示すように、その下端側にボンネット8の一部が入り込むだけで、フロントローダ12Aによって制限される範囲は、第1ライダーセンサ105の測定範囲C1でのフロントローダ12Aによる制限範囲よりも狭くなる(この実施形態では、図6に示すように、フロントローダ12Aによって制限される範囲はなくなっている)。
これにより、自動走行による耕耘作業時には、第2ライダーセンサ106、後側のライダーセンサ102、及び、左右のソナーユニット103,104により、トラクタ1の周囲における測定対象物の測定を良好に行うことができる。そして、障害物用制御部107は、第2ライダーセンサ106、後側のライダーセンサ102、及び、左右のソナーユニット103,104からの情報に基づいて、障害物検知処理及び衝突回避制御を適切に行うことができる。
その結果、フロントローダ12Aがダンプ・移動用の上昇位置に維持されるトラクタ1の自動走行による耕耘作業において、トラクタ1やトラクタ1に連結されたフロントローダ12A及びロータリ耕耘装置12Bが障害物に衝突する虞を回避することができる。
又、例えば、図4に示すような資材置き場においてトラクタ1が自動走行によるローダ作業を行う場合には、トラクタ1の待機領域R10又はダンプ領域R12での停止中、あるいは、トラクタ1の第1移動経路P11又は第2移動経路P12での走行中は、図6に示すように、フロントローダ12Aがダンプ・移動用の上昇位置に位置することにより、フロントローダ12Aの略全体が第1ライダーセンサ105の測定範囲C1に入り込むようになる。そのため、第1ライダーセンサ105の測定範囲C1がフロントローダ12Aによって広く制限されることになる。その反面、第2ライダーセンサ106の測定範囲C2においては、図6〜7に示すように、その下端側にボンネット8の一部が入り込むだけで、フロントローダ12Aによって制限される範囲は、第1ライダーセンサ105の測定範囲C1でのフロントローダ12Aによる制限範囲よりも狭くなる(この実施形態では、図6〜7に示すように、フロントローダ12Aによって制限される範囲はなくなっている)。
一方、トラクタ1の掬い領域R11での掬い作業中は、図6に示すように、フロントローダ12Aが掬い作業用の下降位置に位置することにより、フロントローダ12Aの前半部が第2ライダーセンサ106の測定範囲C2に入り込むようになる。そのため、第2ライダーセンサ106の測定範囲C2がフロントローダ12Aによって広く制限されることになる。その反面、第1ライダーセンサ105の測定範囲C1においては、図6に示すように、その下端側にボンネット8の一部とフロントローダ12Aの一部が入り込むだけで、フロントローダ12Aによって制限される範囲は、第2ライダーセンサ106の測定範囲C2でのフロントローダ12Aによる制限範囲よりも狭くなる。
これにより、自動走行によるローダ作業時において、トラクタ1の待機領域R10又はダンプ領域R12での停止中、あるいは、トラクタ1の第1移動経路P11又は第2移動経路P12での走行中は、第2ライダーセンサ106、後側のライダーセンサ102、及び、左右のソナーユニット103,104により、トラクタ1の周囲における測定対象物の測定を良好に行うことができる。そして、障害物用制御部107は、第2ライダーセンサ106、後側のライダーセンサ102、及び、左右のソナーユニット103,104からの情報に基づいて、障害物検知処理及び衝突回避制御を適切に行うことができる。
一方、トラクタ1の掬い領域R11での掬い作業中は、第1ライダーセンサ105、後側のライダーセンサ102、及び、左右のソナーユニット103,104により、トラクタ1の周囲における測定対象物の測定を良好に行うことができる。そして、障害物用制御部107は、第1ライダーセンサ105、後側のライダーセンサ102、及び、左右のソナーユニット103,104からの情報に基づいて、障害物検知処理及び衝突回避制御を適切に行うことができる。
その結果、フロントローダ12Aがダンプ・移動用の上昇位置と掬い作業用の下降位置とに切り替えられるローダ作業において、トラクタ1やトラクタ1に連結されたフロントローダ12A及びロータリ耕耘装置12Bが障害物に衝突する虞を回避することができる。
特に、第2ライダーセンサ106からの情報に基づく障害物検知処理及び衝突回避制御を適切に行えることで、例えば、図4及び図7に示すように、フロントローダ12Aのバケット123にて資材を掬い取った後のトラクタ1をダンプ領域R12まで自動走行させる運搬作業と、バケット内の資材をダンプ領域R12で待機しているトラック200の荷台等にダンプ供給するダンプ作業とを行う場合に、トラクタ1をトラック200に衝突させることなく、バケット内の資材をトラック200の荷台等に積み込むことができる。
そして、各ライダーセンサ102,105,106は、測定対象物までの距離を3次元で測定する3Dセンサであることから、障害物用制御部107は、フロントローダ12Aが位置するトラクタ1の前方側、及び、ロータリ耕耘装置12Bが位置するトラクタ1の後方側に存在する物体を立体的に捉えることができる。これにより、トラクタ1の前方側におけるフロントローダ12Aの位置や障害物の存否、及び、トラクタ1の後方側におけるロータリ耕耘装置12Bの位置や障害物の存否等を精度よく検知することができる。
その結果、障害物用制御部107は、障害物の存在を検知した場合に、フロントローダ12Aやロータリ耕耘装置12Bが上昇している状態と下降している状態との夫々に応じた適切な衝突回避制御を行うことができ、これにより、トラクタ1やトラクタ1に連結されたフロントローダ12A及びロータリ耕耘装置12Bが障害物に衝突する虞をより適切に回避することができる。
障害物用制御部107は、目標走行経路Pに含まれた作業データや測位ユニット21からの位置情報等に基づいて、第1ライダーセンサ105の情報から障害物検知処理及び衝突回避制御を行う第1制御状態と、第2ライダーセンサ106の情報から障害物検知処理及び衝突回避制御を行う第2制御状態とに自動的に切り替わる。
図6に示すように、ローダ作業時の掬い作業中に使用される第1ライダーセンサ105の測定範囲C1には、ボンネット8の一部と掬い作業用の下降位置に位置するフロントローダ12Aの一部が入り込んでいる。又、耕耘作業時とローダ作業時の停止中や移動走行中とに使用される第2ライダーセンサ106の測定範囲C2には、ボンネット8の一部が入り込んでいる。後側のライダーセンサ102の測定範囲Dには、耕耘作業用の下降位置に位置するロータリ耕耘装置12Bの一部、又は、作業待機用の上昇位置に位置するロータリ耕耘装置12Bの一部が入り込んでいる。そのため、障害物用制御部107が、第1ライダーセンサ105又は第2ライダーセンサ106からの情報に基づいて障害物検知処理を行うと、フロントローダ12Aの一部を障害物として誤検知する虞がある。又、障害物用制御部107が、後側のライダーセンサ102からの情報に基づいて障害物検知処理を行うと、ロータリ耕耘装置12Bの一部を障害物として誤検知する虞がある。
そこで、図2及び図8〜11に示すように、車載電子制御ユニット18には、各ライダーセンサ102,105,106の測定範囲C1,C2,Dに対してボンネット8、フロントローダ12A、及び、ロータリ耕耘装置12Bが入り込んだ自機検知範囲Mを取得する自機検知範囲取得処理と、その自機検知範囲Mに基づいて各ライダーセンサ102,105,106の測定範囲C1,C2,Dにマスキング範囲Lを設定するマスキング範囲設定処理とを行うマスキング処理部110を備えている。
これにより、障害物用制御部107が、各ライダーセンサ102,105,106の測定範囲C1,C2,Dに入り込んだボンネット8、フロントローダ12A、及び、ロータリ耕耘装置12Bを障害物として誤検知する虞を回避することができる。
その結果、障害物用制御部107の誤検知によって不要な衝突回避制御が行われることに起因した作業効率の低下等を防止することができる。
マスキング処理部110は、作業用自動制御において作業装置制御部183から昇降駆動機構17に送信されるロータリ耕耘装置用の昇降操作指令に基づいて、後側のライダーセンサ102の測定範囲Dに対するマスキング範囲Lを切り替えるマスキング範囲切り替え処理を行う。
具体的には、マスキング処理部110は、作業用自動制御において作業装置制御部183から昇降駆動機構17にロータリ耕耘装置用の上昇操作指令が送信された場合は、その上昇操作指令に基づいて、後側のライダーセンサ102の測定範囲Dに対するマスキング範囲Lを、図10に示す耕耘作業用のマスキング範囲L1から図11に示す作業待機用のマスキング範囲L2に切り替える。
マスキング処理部110は、作業用自動制御において作業装置制御部183から昇降駆動機構17にロータリ耕耘装置用の下降操作指令が送信された場合は、その下降操作指令に基づいて、後側のライダーセンサ102の測定範囲Dに対するマスキング範囲Lを、図11に示す作業待機用のマスキング範囲L2から図10に示す耕耘作業用のマスキング範囲L1に切り替える。
これにより、マスキング処理部110は、耕耘作業時と作業待機時とで異なる後側のライダーセンサ102の測定範囲Dに対するロータリ耕耘装置12Bの入り込み量に応じた適切なマスキング範囲Lの設定を行うことができる。
その結果、障害物用制御部107が、後側のライダーセンサ102の測定範囲Dに入り込んだロータリ耕耘装置12Bを障害物として誤検知する虞を回避しながら、耕耘作業時にも作業待機用の広いマスキング範囲L2が設定されることに起因して、耕耘作業時における後側のライダーセンサ102からの情報に基づく障害物用制御部107の障害物検知処理及び衝突回避制御が適切に行われ難くなる虞を回避することができる。
マスキング処理部110は、例えば、自機検知範囲取得処理として、車体データに含まれるトラクタ1、フロントローダ12A、及び、ロータリ耕耘装置12Bにおける全体や各部の前後長さや左右幅等の各サイズ、並びに、各ライダーセンサ102,105,106の測定範囲C1,C2,D等に基づく演算処理を行うことで、自機検知範囲Mを取得するように構成されていてもよい。
マスキング処理部110は、例えば、自機検知範囲取得処理として、各ライダーセンサ102,105,106が生成した3次元画像や自機検知範囲設定用の操作手順等をトラクタ1の表示部や携帯通信端末3の表示部51等の表示装置に表示させる表示処理を行って、表示装置に対するユーザ等の手動設定操作で自機検知範囲Mを取得するように構成されていてもよい。
尚、自機検知範囲取得処理で取得した自機検知範囲Mには、掬い作業用の下降位置に位置するフロントローダ12Aのバケット123が行う掬い動作の範囲、ダンプ・移動用の上昇位置に位置するフロントローダ12Aのバケット123が行うダンプ動作の範囲、耕耘作業用の下降位置に位置するロータリ耕耘装置12Bの自動耕深制御やローリング制御での動作範囲、等が含まれている。
マスキング処理部110は、例えば、マスキング範囲設定処理において、自機検知範囲取得処理で取得した自機検知範囲Mに対する最小限の範囲をマスキング範囲Lに設定するように構成されていてもよい。
マスキング処理部110は、例えば、マスキング範囲設定処理において、自機検知範囲取得処理で取得した自機検知範囲Mに所定の係数を乗じて一回り広くした範囲をマスキング範囲Lに設定するように構成されていてもよい。
図1、図2及び図6に示すように、トラクタ1には、走行機体7の前方側を撮像範囲とする前カメラ108と、走行機体7の後方側を撮像範囲とする後カメラ109とが備えられている。前カメラ108は、第1ライダーセンサ105と同様に、キャビン10のルーフ35における前端部の左右中央部位に、トラクタ1の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。後カメラ109は、後ライダーセンサ102と同様に、キャビン10のルーフ35における後端部の左右中央部位に、トラクタ1の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。前カメラ108及び後カメラ109の撮像画像は、トラクタ1の表示部や携帯通信端末3の表示部51等の表示装置に表示させることができ、これにより、ロータリ耕耘装置12Bによる作業状況やフロントローダ12Aによる作業状況等のトラクタ1の周囲の状況をユーザ等に視認させることができる。
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)作業車両1の構成に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、作業車両1は、左右の後輪6に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、左右の前輪5及び左右の後輪6に代えて左右のクローラを備えるフルクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、エンジン9の代わりに電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、エンジン9と電動モータとを備えるハイブリッド仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、左右の後輪6が操舵輪として機能する後輪ステアリング仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、自動運転システムを利用して複数の作業車両1を併走させて作業を行うように構成されていてもよい。
例えば、作業車両1は、その前後いずれか一方のみに作業装置12が連結された構成であってもよい。
例えば、作業車両1は、キャビン10に代えて、走行機体7から搭乗空間の上方に延びる保護フレームを備えるように構成されていてもよい。
(2)物体検知ユニット101に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、物体検知ユニット101は、走行機体7(作業車両1)の周囲のうちのロータリ耕耘装置12Bの配置側である走行機体7の後方側が物体検知範囲Cに設定されたものであってもよい。
例えば、物体検知ユニット101は、走行機体7(作業車両1)の周囲のうちのフロントローダ12Aの配置側である走行機体7の前方側と、ロータリ耕耘装置12Bの配置側である走行機体7の後方側とが測定範囲(物体検知範囲)C,Dに設定されたものであってもよい。
例えば、物体検知ユニット101は、第1検知センサ105と第2検知センサ106とのいずれか一方又は双方を2つ以上有する構成であってもよい。
例えば、物体検知ユニット101は、第1検知センサ105及び第2検知センサ106に加えて、それらとは別の検知センサを1つ以上有する構成であってもよい。
例えば、物体検知ユニット101は、複数の検知センサとして、可視光画像を生成する可視光カメラと、非可視光画像を生成するサーモカメラやミリ波カメラ等の非可視光カメラとを備える構成であってもよい。
(3)第1検知センサ105及び第2検知センサ106に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、第1検知センサ105と第2検知センサ106とのいずれか一方又は双方に、CCDセンサ又はCMOSセンサが搭載されたカメラ又はステレオカメラを採用してもよい。
例えば、第1検知センサ105及び第2検知センサ106は、物体検知ユニット101の物体検知範囲Cが走行機体7の後方側に設定された場合は、第1検知センサ105の物体検知範囲C1が、走行機体7の後方側で、且つ、下降した作業装置12(ロータリ耕耘装置12B等)の上方側に設定され、第2検知センサ106の物体検知範囲C2が、走行機体7の後方側で、且つ、上昇した作業装置12(ロータリ耕耘装置12B等)の下方側に設定されていてもよい。
例えば、第1検知センサ105は、作業車両1が保護フレームを備える構成であれば、上側構造体7Aに含まれる保護フレームの上端部に設置されていてもよい。
例えば、第2検知センサ106は、下側構造体7Bに含まれるボンネット8の前面に設置されていてもよい。
例えば、第1検知センサ105及び第2検知センサ106は、前部フレーム27の上端位置、又は、キャビン10におけるフロア面の高さ位置が、走行機体7(作業車両1)における上側構造体7Aと下側構造体7Bとの境界に設定されている場合は、第1検知センサ105が上側構造体7Aに含まれるボンネット8の上部に設置され、且つ、第2検知センサ106が下側構造体7Bに含まれる前部フレーム27の前端部に設置されていてもよい。
例えば、第1検知センサ105は、その物体検知範囲C1に左右の前輪5の一部が入り込むように物体検知範囲C1が設定されていてもよい。この場合、マスキング処理部110は、自機検知範囲取得処理において、その左右の前輪5の一部を含む自機検知範囲Mを取得し、マスキング範囲設定処理において、その左右の前輪5の一部を含む自機検知範囲Mに基づいて、第1検知センサ105の物体検知範囲C1に適したマスキング範囲Lを設定することになる。
例えば、第2検知センサ106は、その物体検知範囲C2に左右の前輪5の一部が入り込むように物体検知範囲C2が設定されていてもよい。この場合、マスキング処理部110は、自機検知範囲取得処理において、その左右の前輪5の一部を含む自機検知範囲Mを取得し、マスキング範囲設定処理において、その左右の前輪5の一部を含む自機検知範囲Mに基づいて、第2検知センサ106の物体検知範囲C2に適したマスキング範囲Lを設定することになる。
例えば、第2検知センサ106は、その物体検知範囲C2にダンプ・移動用の上昇位置に位置するフロントローダ12Aの一部が入り込むように物体検知範囲C2が設定されていてもよい。この場合、マスキング処理部110は、自機検知範囲取得処理において、ボンネット8に応じた自機検知範囲Mとは別に、そのフロントローダ12Aの一部に応じた自機検知範囲Mを取得し、マスキング範囲設定処理において、それらの自機検知範囲Mに基づいて、第1検知センサ105の物体検知範囲C1に適した2つのマスキング範囲Lを設定することになる。
(4)障害物用制御部107に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、障害物用制御部107は、衝突回避制御において、第1検知センサ105及び第2検知センサ106等からの情報に基づいて、障害物との衝突回避のために走行機体7(作業車両1)を迂回させる迂回処理を行うように構成されていてもよい。
例えば、障害物用制御部107は、物体検知ユニット101が可視光カメラと非可視光カメラとを備える構成においては、可視光カメラからの可視光画像と非可視光カメラからの非可視光画像とを合成することで、物体の検知を行い易くしたものであってもよい。
2 自動走行ユニット
7 走行機体
7A 上側構造体(ルーフ)
7B 下側構造体(ボンネット)
12 作業装置
101 物体検知ユニット
105 第1検知センサ(第1ライダーセンサ)
106 第2検知センサ(第1ライダーセンサ)
107 障害物用制御部
110 マスキング処理部
C 物体検知範囲
C1 物体検知範囲(第1検知センサ)
C2 物体検知範囲(第2検知センサ)
L マスキング範囲
M 自機検知範囲

Claims (3)

  1. 走行機体と、前記走行機体に昇降可能に連結された作業装置と、前記走行機体の周囲のうちの前記作業装置の配置側が物体検知範囲に設定された物体検知ユニットとを有し、
    前記物体検知ユニットは、少なくとも、前記走行機体の上側構造体に設置される第1検知センサと、前記走行機体の下側構造体に設置される第2検知センサとを有しており、
    前記第1検知センサ及び前記第2検知センサからの情報に基づいて、前記走行機体の作業装置配置側における前記作業装置の位置及び障害物の存否を検知し、前記障害物の存在を検知した場合に、前記作業装置の位置に応じた衝突回避制御を行う障害物用制御部を備えている作業車両。
  2. 前記作業装置は、前記走行機体の前方において昇降移動し、
    前記第1検知センサは、前記走行機体の前方側で、且つ、下降した前記作業装置の上方側が物体検知範囲に設定され、
    前記第2検知センサは、前記走行機体の前方側で、且つ、上昇した前記作業装置の下方側が物体検知範囲に設定されている請求項1に記載の作業車両。
  3. 前記第1検知センサ及び前記第2検知センサの物体検知範囲に対して前記走行機体及び前記作業装置が入り込んだ自機検知範囲を取得する自機検知範囲取得処理と、前記自機検知範囲に基づいて前記第1検知センサ及び前記第2検知センサの物体検知範囲にマスキング範囲を設定するマスキング範囲設定処理とを行うマスキング処理部を備えている請求項1又は2に記載の作業車両。
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