JP7317533B2 - 収穫機 - Google Patents

Description

本発明は、収穫機に関する。

従来から、車両周囲の様子を運転者に認識させるために、俯瞰映像を表示装置に表示する技術が用いられている。特許文献１に記載された車両用運転支援装置は、車両の前方、後方、左右両側方の各領域の映像を４つの車載カメラでそれぞれ撮影し、撮影された映像を自車上方の仮想視点から見下ろした映像に視点変換するとともに繋ぎ合わせて、この繋ぎ合わせた映像に仮想自車画像を重畳して、自車周囲の様子を運転者に認識させるための１つの俯瞰映像として表示する。

特許文献１に記載されている車両用運転支援装置は、各図面に示される通り、乗用車を対象とするものであり、駐車の支援を目的とするものである。４つの車載カメラは、フロントバンパー、リアバンパー、及び左右のサイドミラーに設置される。

特開２００７－１８３８７７号公報

特許文献１では、乗用車において俯瞰映像を表示する技術を開示するにとどまり、コンバイン等の収穫機において周囲の様子を認識させるための映像を表示させる点や、収穫機に適した車載カメラの位置については、開示も示唆もされていない。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、収穫機の周囲の作業環境を把握し易くする手段を提供することにある。

本発明の収穫機は、機体と、前記機体の周辺を撮影して周辺画像を生成する前カメラ、後カメラ、及び２つの側部カメラと、前記機体の外観形状を示す機体データを記憶する記憶部と、前記前カメラ、前記後カメラ、及び２つの前記側部カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて前記機体と前記機体の周辺とを示す合成画像を生成する画像合成部と、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する表示部と、を備え、前記機体は、圃場の作物を収穫する収穫部と、前記収穫部の後方に設けられた運転部と、前記運転部の後方に設けられ、前記収穫部により収穫された収穫物を脱穀処理する脱穀装置と、前記脱穀装置の上方に設けられ、前記脱穀装置により得られた穀粒を貯留する穀粒タンクと、前記機体における後端部に設けられたリアカバー部と、を備えており、前記運転部は、前記運転部を覆うキャビンを備えており、前記キャビンは、ルーフ部と、前記ルーフ部の前端から下方に延びるフロントガラスと、前記ルーフ部の前部の下方において左右方向に延び、且つ、前記フロントガラスを支持する前上フレームと、を備えており、前記前カメラは、前記運転部における前部に設けられており、前記後カメラは、前記リアカバー部に設けられており、２つの前記側部カメラのうちの一方は、前記穀粒タンクにおける一方の側部に設けられており、２つの前記側部カメラのうちの他方は、前記穀粒タンクにおける他方の側部に設けられ、前記前上フレームは、上方に膨らんだ膨出部を備えており、前記膨出部に、ワイパーと、前記前カメラと、が設けられており、前記前カメラは、前記膨出部において、前記ワイパーの揺動範囲の外に位置していることを特徴とする。

上記の特徴構成によれば、前カメラ、後カメラ、及び２つの側部カメラが生成した周辺画像と機体データとに基づく合成画像が表示部に表示され、機体とその周辺が示される。
すなわち、収穫機の周囲の状況が表示されるので、作業環境の把握が容易になる。そして前カメラが運転部における前部に設けられ、後カメラがリアカバー部に設けられ、側部カメラが穀粒タンクにおける側部に設けられるので、収穫部、運転部、脱穀装置、穀粒タンク、及びリアカバー部が上記の通り配置される収穫機において、機体の四方の広い範囲を撮影することが可能となる。これにより、合成画像に機体の周囲の広い範囲を示すことができ、収穫機の周囲の作業環境を把握し易くすることができる。
また、前カメラがキャビンにおける前上部に設けられるので、前カメラを斜め下方向へ向けて機体の近傍から遠方に渡る広い範囲を撮影することが可能となる。これにより、機体近傍を含めた機体前方の広い範囲を合成画像に示すことが可能となり収穫機の周囲の作業環境を更に把握し易くすることができる。
さらに、フロントガラスを支持する強固な前上フレームに支持されるので、前カメラの支持が確実なものとなり、前カメラが撮影する周囲画像の品質を高めることができる。これにより、合成画像の品質を高めることができ、収穫機の周囲の作業環境を更に把握し易くすることができる。

本発明において、前記ルーフ部は、前記フロントガラスよりも前側に突出した突出部を備えており、前記前カメラは、前記突出部の真下に設けられていると好適である。

この特徴構成によれば、突出部によって前カメラへの直射日光の入射が抑制されるので、前カメラが生成する周囲画像の品質を高めることができる。これにより、合成画像の品質を高めることができ、収穫機の周囲の作業環境を更に把握し易くすることができる。

本発明において、前記リアカバー部は、リアカバー及びステーを備えており、前記後カメラは、前記リアカバーの上端よりも上側に位置する状態で、前記ステーに支持されていると好適である。

この特徴構成によれば、後カメラがリアカバーの上端よりも上側に位置するので、後カメラを斜め下方向へ向けて機体の近傍から遠方に渡る広い範囲を撮影することが可能となる。これにより、機体近傍を含めた機体前方の広い範囲を合成画像に示すことが可能となり、収穫機の周囲の作業環境を更に把握し易くすることができる。

本発明において、前記側部カメラは、前記穀粒タンクにおける側部の上角部に設けられていると好適である。

この特徴構成によれば、側部カメラが穀粒タンクの上角部に位置するので、後カメラを斜め下方向へ向けて機体の近傍から遠方に渡る広い範囲を撮影することが可能となる。これにより、機体近傍を含めた機体側方の広い範囲を合成画像に示すことが可能となり、収穫機の周囲の作業環境を更に把握し易くすることができる。

本発明において、前記穀粒タンクの側部の上角部に、側方下がりの傾斜部が設けられており、前記側部カメラは、前記傾斜部に設けられていると好適である。

この特徴構成によれば、側部カメラが傾斜部に設けられることにより、側部カメラから視た穀粒タンクの端部が比較的下方に位置することになる。そうすると、周囲画像への穀粒タンクの写り込みを抑制することができ、更に機体に近い領域を撮影することが可能となる。これにより、更に機体に近い領域を合成画像に示すことが可能となり、収穫機の周囲の作業環境を更に把握し易くすることができる。

普通型コンバインの機体の右側面図である。 普通型コンバインの機体の平面図である。 普通型コンバインの機体の左側面図である。 普通型コンバインの機体の正面図である。 普通型コンバインの機体の後面図である。 穀粒タンクの傾動状態を示す断面背面図である。 運転部及びキャビンの内部を示す縦断面図である。 運転部及びキャビンを示す正面図である。 リアカバー部を示す後面図である。 リアカバー部の縦断面図である。 穀粒タンクの開口を示す平面図である。 制御構成を示すブロック図である。 合成画像の例を示す図である。 合成画像の例を示す図である。 合成画像の例を示す図である。 合成画像の例を示す図である。 他の実施形態に係る普通型コンバインの機体の右側面図である。 他の実施形態に係る普通型コンバインの機体の平面図である。 他の実施形態に係る普通型コンバインの機体の左側面図である。 他の実施形態に係る普通型コンバインの機体の正面図である。 他の実施形態に係る普通型コンバインの機体の後面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、矢印Ｆの方向を「機体前側」、矢印Ｂの方向を「機体後側」、矢印Ｌの方向を「機体左側」、矢印Ｒの方向を「機体右側」とする。

〔コンバインの全体の構成〕
図１－５に収穫機の一例である普通型コンバインを示している。この普通型コンバインの機体Ａは、走行機体１に走行装置としての左右一対の前車輪２及び左右一対の後車輪３を備えている。前車輪２は、エンジン４からの動力によって駆動可能に構成されている。後車輪３は操向操作可能に構成されている。走行機体１の前部に運転部５が備えられている。運転部５は、キャビン６によって覆われている。運転部５の左右に、デッキ部２１が備えられている。左のデッキ部２１に、搭乗ステップ１７が備えられている。

機体フレーム７の前部に刈取搬送部８が設けられている。刈取搬送部８は、植立穀稈を刈り取る収穫部の一例としての刈取部９（収穫部の一例）と、収穫した刈取穀稈（収穫物の一例）を後方に向けて搬送する穀稈搬送装置１０とを有している。刈取部９には、植立穀稈を後方へ掻き込む回転リール１１、植立穀稈の株元を切断する刈刃１２、刈取穀稈を刈幅方向に寄せ集めるオーガ１３等が備えられている。

走行機体１の後部には、穀稈搬送装置１０により搬送される刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置１４が備えられている。穀稈搬送装置１０は脱穀装置１４の前部に横軸芯Ｐ１周りで上下揺動可能に連結されている。図２に示すように、脱穀装置１４は、走行機体１の横幅方向での中心に対して走行機体１の左横側に偏倚する状態で機体フレーム７に載置され、機体フレーム７に固定状態で支持されている。脱穀装置１４の上方に、脱穀処理により得られた穀粒を貯留する穀粒タンク１５が備えられている。脱穀装置１４の後部に、廃藁処理装置１６が連結されている。走行機体１における後端部にリアカバー部４０が設けられている。

油圧式の刈取昇降シリンダＣＹ１によって、穀稈搬送装置１０と刈取部９とを含む刈取搬送部８全体が横軸芯Ｐ１周りで揺動昇降可能に構成されている。刈取部９は、刈取搬送部８が刈取昇降シリンダＣＹ１にて揺動昇降操作されることによって、地面の近くに下降した作業姿勢と、地面から高い位置に上昇した非作業姿勢とにわたって昇降操作可能である。

回転リール１１は、後部の横軸芯Ｐ２周りで昇降可能に刈取部９の枠部に支持されている。回転リール１１の前後中間部と刈取部９の枠部とに亘って、油圧式のリール昇降シリンダＣＹ２が備えられている。リール昇降シリンダＣＹ２の作動によって、回転リール１１の高さを変更調整することができる。

穀粒タンク１５に貯留された穀粒を機体外部に排出する穀粒排出装置１８が備えられている。穀粒タンク１５の底部のうち、走行機体１の横幅方向での右横端側に位置する状態で排出スクリュー１９が回転可能に配置されている。穀粒タンク１５の前部における排出スクリュー１９に対応する位置に接続ケース２０が連通接続されている。

図１，２に示すように、排出スクリュー１９に接続ケース２０を介して穀粒を機体外方に搬送可能な穀粒排出装置１８が接続されている。穀粒排出装置１８は、排出スクリュー１９の終端部から穀粒を上方に搬送するスクリューコンベア式の縦搬送部１８Ａと、縦搬送部１８Ａの上端部から横方向に穀粒を搬送するスクリューコンベア式の横搬送部１８Ｂとを備えている。穀粒排出装置１８は、図示しない油圧モータによって回転駆動されることにより穀粒を搬送することができ、油圧モータは図示しない排出スイッチの切り換え操作により動作状態が切り換わる。

油圧式の旋回シリンダ（図示なし）の伸縮作動によって、穀粒排出装置１８の全体が、上下向きの縦搬送部１８Ａの回転軸芯Ｐ３周りで旋回可能に構成されている。穀粒排出装置１８は、旋回シリンダの伸縮作動によって、横搬送部１８Ｂが機体前後方向に沿う格納姿勢と、横搬送部１８Ｂが機体左右方向に沿う排出姿勢とにわたって旋回操作可能である。

穀粒タンク１５は、穀粒排出装置１８による穀粒排出の他に、穀粒タンク１５の全体を排出スクリュー１９の回転軸芯周りで傾動させて、右側部から直接に貯留している穀粒を外部に排出することができるように構成されている。すなわち、図６に示すように、穀粒タンク１５の右横部が大きく開放されて排出口２２が形成されている。排出口２２は、走行機体１の右横外側方に向いて開口する状態で形成されており、排出口２２を閉じる穀粒タンク１５の右側壁２３が下端の前後軸芯周りで揺動開閉可能に設けられている。

図６に示すように、穀粒タンク１５は、排出スクリュー１９の前後向き回転支軸１９ａの軸芯Ｐ４を回転中心にして相対回転可能に機体フレーム７に支持されている。穀粒タンク１５の下部と機体フレーム７とにわたり、油圧式の傾動シリンダＣＹ５が枢支連結されている。穀粒タンク１５は、傾動シリンダＣＹ５の伸縮作動によって軸芯Ｐ４周りに回動して貯留姿勢（二点鎖線で示す姿勢）と傾斜した排出姿勢（実線で示す姿勢）とにわたり姿勢切り換え可能に構成されている。

穀粒タンク１５の底面のうち、排出スクリュー１９の上方には開口１５ｃが形成されており、この開口１５ｃは、開閉可能なシャッター２５によって閉塞する状態と開放する状態とに切り換え可能に構成されている。又、図示はしていないが、穀粒タンク１５の貯留姿勢から排出姿勢への姿勢切り換えに連動して、右側壁２３が解放状態に切り換わるように連動するリンク機構が備えられている。

シャッター２５を閉じた状態で、穀粒タンク１５が排出姿勢へ切り換わると、図６に示すように、右側壁２３が開放されて穀粒を排出口２２から排出することができる。穀粒タンク１５内には、排出時に穀粒の流量を規制するための垂れ壁２６が備えられている。右側壁２３は、前後中央の壁面部と前後両側の前後面とを有する樋状に形成され、開放状態となったときに、穀粒を流下案内するシュートとなる。尚、穀粒排出装置１８を駆動することによって穀粒を外部に排出するときは、シャッター２５を開放状態に切り換える必要がある。

機体Ａにおける右後部に、ラジエータケース２７と、給気ケース２８と、ラジエータ２９と、が設けられている。ラジエータケース２７は箱状の部材である。ラジエータケース２７における右側部に給気メッシュ２７ａが設けられている。ラジエータケース２７の内部空間は、給気メッシュ２７ａを介して機体Ａの外部と連通している。給気ケース２８は箱状の部材である。給気ケース２８の内部空間は、下面の開口を介してラジエータケース２７の内部空間と連通している。給気ケース２８の前面、後面、右側面、及び左側面はメッシュ状に形成されており、これら４つの面を介して給気ケース２８の内部空間は外部と連通している。ラジエータ２９は、エンジン４の冷却水を冷却する。ラジエータ２９は、ラジエータケース２７よりも左側に配置されている。ラジエータ２９よりも左側に、ファン２９ａが配置されている。ファン２９ａが作動すると、ラジエータケース２７の給気メッシュ２７ａ及び給気ケース２８の４つの面から外気が吸引される。吸引された外気は、給気ケース２８の内部とラジエータケース２７の内部とを通流して、ラジエータ２９を冷却する。

機体Ａにおける左後部に、左カバー３６と、支持フレーム３７と、が設けられている。左カバー３６は、脱穀装置１４を左から覆う。左カバー３６は、前後方向に沿う軸心Ｐ５周りに揺動可能な状態で、支持フレーム３７に支持されている。

〔運転部の操作構成〕
図１－４に示されるように、運転部５には、運転座席５０の前方に操縦塔５１が備えられ、操縦塔５１の上方にステアリングホイール５２が備えられている。ステアリングホイール５２が回転操作されることによって、図示しないパワーステアリング装置によって後車輪３が操向操作される。

運転座席５０の右横側に操作パネル部５３が備えられている。操作パネル部５３に、主変速レバー５４等が備えられている。主変速レバー５４に、刈取昇降スイッチ５５が備えられている。

旋回シリンダの作動を指令する旋回スイッチ５６及び傾動シリンダＣＹ５の作動を指令する傾動スイッチ５７が備えられている（図１２参照）。図示はしないが、旋回スイッチ５６及び傾動スイッチ５７は、運転部５に操作可能な状態で設けられている。

〔カメラ〕
普通型コンバインの機体Ａに、前カメラ６１、後カメラ６３、右カメラ６５（側部カメラの一例）、及び左カメラ６７（側部カメラの一例）が設けられている。これら４つのカメラは、普通型コンバインの機体Ａの周辺を撮影して周辺画像を生成し、画像処理装置７０（後述）へ出力する。なお、本実施形態において周辺画像、後述する周辺合成画像、及び合成画像とは、静止画であってもよいし、静止画を連続的に表示させるものである動画及び映像であってもよい。

〔前カメラの配置〕
図１－４に示されるように、前カメラ６１は、運転部５における前部に設けられている。詳しくは前カメラ６１は、キャビン６おける前上部に設けられている。前カメラ６１は、キャビン６における機体左右方向中央部に位置しており、機体Ａにおける機体左右方向中央部に位置している。詳しくは前カメラ６１は、機体Ａの機体左右方向の中央やや左寄りに位置している。前カメラ６１は、前斜め下方向に向けられており、機体Ａの前方を撮影する。

図７、図８を参照して前カメラ６１の配置及び支持構造について詳しく説明する。キャビン６は、ルーフ部３０と、前上フレーム３１と、フロントガラス３２と、を備えている。ルーフ部３０は、フロントガラス３２よりも前側に突出した突出部３０ａを備えている。前上フレーム３１は、ルーフ部３０の前部の下方において左右方向に延びており、フロントガラス３２を支持している。フロントガラス３２は、その上部が前上フレーム３１に支持されており、ルーフ部３０の前端から下方に延びている。前上フレーム３１は、上方に膨らんだ膨出部３１ａを備えている。前上フレーム３１の膨出部３１ａに、ワイパー３３と、ワイパー駆動装置３４とが設けられている。図８に、ワイパー３３の揺動範囲３３ａが示されている。

キャビン６に、前カメラステー６２が設けられている。前カメラステー６２は、前上フレーム３１の膨出部３１ａに支持されている。前カメラステー６２の前端部に、前カメラ６１が支持されている。前カメラ６１は、ルーフ部３０の突出部３０ａの真下に設けられている。

〔後カメラの配置〕
図１、図２等に示されるように、後カメラ６３は、機体Ａの後端部に設けられたリアカバー部４０に設けられている。後カメラ６３は、リアカバー部４０における機体左右方向中央部に位置しており、機体Ａにおける機体左右方向中央部に位置している。後カメラ６３は、後斜め下方向に向けられており、機体Ａの後方を撮影する。

図９、図１０を参照して後カメラ６３の配置及び支持構造について詳しく説明する。リアカバー部４０は、リアカバー４１と、ステー４２と、右支持フレーム４３と、左支持フレーム４４と、を備えている。リアカバー４１は、脱穀装置１４の後方に位置し、廃藁処理装置１６の上方に位置している。ステー４２は、棒状の部材をＵ字状に曲げて形成された部材であって、機体後方視で逆Ｕ字状となる姿勢にて、リアカバー４１の上面に設けられている。

右支持フレーム４３は、リアカバー４１の右上部分と右下部分とを支持している。右支持フレーム４３は、ステー４２の右端部を支持している。右支持フレーム４３は、機体前後方向に沿って延びる上下２本の分岐部４３ａを有している。分岐部４３ａの前端部は、ラジエータケース２７に固定されている。換言すれば、右支持フレーム４３はラジエータケース２７に支持されている。

左支持フレーム４４は、リアカバー４１の左上部分と左下部分とを支持している。左支持フレーム４４は、ステー４２の左端部を支持している。左支持フレーム４４は、機体前後方向に沿って延びる上下２本の分岐部４４ａを有している。分岐部４４ａの前端部は、左カバー３６を支持する支持フレーム３７に固定されている。換言すれば、左支持フレーム４４は支持フレーム３７を介して脱穀装置１４に支持されている。

図１０に示されるように、右支持フレーム４３及び左支持フレーム４４の上端部に、リアカバー４１及びステー４２が一本のボルト４５により共締めされている。

リアカバー部４０に、後カメラステー６４が設けられている。後カメラステー６４は、ステー４２の中央部において、ステー４２に支持されている。後カメラステー６４の後端部に、後カメラ６３が支持されている。後カメラ６３は、リアカバー４１の上端よりも上側に位置している。

〔右カメラの配置〕
図１、図２等に示されるように、右カメラ６５は、穀粒タンク１５における右側の側部の上角部に設けられている。右カメラ６５は、穀粒タンク１５における前端部に位置しており、走行機体１における機体前後方向中央部に位置しており、機体Ａにおける機体前後方向の中央後ろ寄りに位置している。右カメラ６５は、右斜め下方向に向けられており、機体Ａの右方を撮影する。

右カメラ６５の配置及び支持構造について詳しく説明する。図５に示されるように、穀粒タンク１５は、上面の法線が上下方向に沿う姿勢となる右上壁部１５ａを備えている。穀粒タンク１５に、右カメラステー６６が設けられている。右カメラステー６６は、穀粒タンク１５の右上壁部１５ａの前右端部に取り付けられている。右カメラステー６６は、穀粒タンク１５の前壁及び天板に対してボルトにより共締めで固定されている。右カメラステー６６の右端部に、右カメラ６５が支持されている。右カメラ６５は、穀粒タンク１５の右上壁部１５ａの右端よりも右側に位置している。

〔左カメラの配置〕
図２、図３に示されるように、左カメラ６７は、穀粒タンク１５における左側の側部の上角部に設けられている。左カメラ６７は、穀粒タンク１５における前端部に位置しており、走行機体１における機体前後方向中央部に位置しており、機体Ａにおける機体前後方向の中央後ろ寄りに位置している。左カメラ６７は、左斜め下方向に向けられており、機体Ａの左方を撮影する。

左カメラ６７の配置及び支持構造について詳しく説明する。図４、図５に示されるように、穀粒タンク１５は、上面の法線が上斜め左方向に沿う姿勢となる、側方下がりの左上壁部１５ｂ（傾斜部の一例）を備えている。図１１に示されるように、穀粒タンク１５の左上壁部１５ｂに、メンテナンス用の開口１５ｃが形成されている。開口１５ｃを開閉可能なカバー１５ｄが設けられている。

左カメラ６７は、穀粒タンク１５の左上壁部１５ｂの前左端部に取り付けられている。左カメラ６７は、左上壁部１５ｂの開口１５ｃの前端部よりも前側、且つ、開口１５ｃの左端部よりも左側に位置している。

〔画像処理装置〕
以下、図１２のブロック図を参照しながら、普通型コンバインに備えられた画像処理装置７０に係る構成について説明する。

普通型コンバインの機体Ａに、画像処理装置７０と表示部８０とが設けられている。画像処理装置７０は、前カメラ６１、後カメラ６３、右カメラ６５、及び左カメラ６７から出力された周辺画像に基づいて合成画像を生成し、表示部８０へ出力する。表示部８０は、画像処理装置７０が出力した合成画像を表示する。画像処理装置７０は、マイクロコンピュータを備えて構成され、予め設定されているプログラムに従って画像処理を実行する。

画像処理装置７０は、図２、図４に示されるように、運転部５における左下部に配置されている。表示部８０は、図４、図７に示されるように、運転部５における運転座席５０の左斜め前に配置されている。つまり画像処理装置７０及び表示部８０は、共に運転部５における左側部分に配置されており、機体Ａにおける機体左右方向の同じ側に配置されている。表示部８０は、運転部５の左前フレーム５８に支持されている。

画像処理装置７０に、前カメラ６１、後カメラ６３、右カメラ６５、及び左カメラ６７が接続されている。画像処理装置７０に、機体Ａの前方周辺を撮影した前方周辺画像が前カメラ６１から入力され、機体Ａの後方周辺を撮影した後方周辺画像が後カメラ６３から入力され、機体Ａの右方周辺を撮影した右方周辺画像が右カメラ６５から入力され、機体Ａの左方周辺を撮影した左方周辺画像が左カメラ６７から入力される。

画像処理装置７０に、視点操作部８３と、機体制御装置８６と、が接続されている。視点操作部８３は、作業者からの視点の変更・指定の操作を受け付けて、操作データを画像処理装置７０へ出力する。視点操作部８３は例えば、ボタン、ボリューム、ジョイスティック等の操作具であってもよいし、表示部８０に設けられたタッチパネル等の入力手段であってもよい。

機体制御装置８６は、普通型コンバインの機体Ａの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置７０へ送信する。動作状態データには、走行機体１の前進、後進、旋回、停止等の動作状態を示すデータ、刈取部９の作動、停止、作業姿勢、非作業姿勢、揺動位置等の動作状態を示すデータ、穀粒排出装置１８の作動、停止、格納姿勢、排出姿勢、旋回位置等の動作状態を示すデータ、後車輪３の操向操作位置等の動作状態を示すデータ、穀粒タンク１５の排出姿勢、貯留姿勢等の動作状態を示すデータが含まれる。

機体制御装置８６に、ステアリングホイール５２、主変速レバー５４、刈取昇降スイッチ５５、旋回スイッチ５６、及び傾動スイッチ５７等の操作具が接続されている。機体制御装置８６は、これら操作具に入力された操作に基づいて動作状態データを生成し、画像処理装置７０へ送信する。なお、機体制御装置８６が、操作具や刈取搬送部８、穀粒排出装置１８等に設けられたセンサ（図示なし）の出力に基づいて、動作状態データを生成してもよい。

画像処理装置７０は、視点決定部７１と、記憶部７２と、画像合成部７３と、を備えている。

視点決定部７１は、視点操作部８３から出力された操作データ、又は、機体制御装置８６から送信された動作状態データに基づいて、画像合成部７３が生成する合成画像の視点を決定し、決定した視点を視点データとして画像合成部７３へ出力する。特に、視点決定部７１は、機体制御装置８６から送信された動作状態データが示す機体Ａの動作状態に基づいて、機体Ａを斜め上方から視る複数の視点のうちから視点を決定する。

「機体Ａを斜め上方から視る視点」とは、例えば、機体Ａを前斜め上方から視る視点や、機体Ａを後ろ斜め上方から視る視点や、機体Ａを右斜め上方から視る視点や、機体Ａを左斜め上方から視る視点などであって、機体Ａを真上から見る視点を含まない。

記憶部７２は、機体Ａの外観形状を示す機体データを記憶する。機体データは、機体Ａの立体的な形状を示すデータであって、例えば、機体Ａの３Ｄモデルを示すデータである。機体データには、刈取部９の外観形状を示すデータ、穀粒排出装置１８の外観形状を示すデータ、後車輪３の外観形状を示すデータ、及び穀粒タンク１５の外観形状を示すデータが含まれる。

また機体データには、作業姿勢の刈取部９の外観形状を示すデータ、非作業姿勢の刈取部９の外観形状を示すデータ、格納姿勢の穀粒排出装置１８の外観形状を示すデータ、排出姿勢の穀粒排出装置１８の外観形状を示すデータ、直進位置に操舵された姿勢の後車輪３の外観形状を示すデータ、右旋回位置に操舵された姿勢の後車輪３の外観形状を示すデータ、左旋回位置に操舵された姿勢の後車輪３の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク１５の外観形状を示すデータ、及び排出姿勢の穀粒タンク１５の外観形状を示すデータが含まれる。機体データは、予め準備され記憶部７２に記憶される。

画像合成部７３は、前カメラ６１、後カメラ６３、右カメラ６５、及び左カメラ６７から入力された４つの周辺画像と、記憶部７２に記憶された機体データとに基づいて、視点決定部７１が決定した視点から視る画像であって、機体Ａと機体Ａの周辺とを示す画像である合成画像を生成し、表示部８０へ出力する。合成画像には、刈取部９、穀粒排出装置１８、後車輪３、及び穀粒タンク１５が示されることになる。ただし、視点決定部７１が決定した視点が、これらの機体Ａにおける部位のいずれかが見えない視点である場合には、その部位は合成画像に示されない。

まず画像合成部７３は、４つのカメラからの周辺画像に対して、視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部７１から入力された視点データが示す視点からの画像へ変換して、周辺合成画像を生成する。画像処理の具体的な手法としては、ホモグラフィ行列を用いた平面射影変換や、三次元空間での投影処理などを用いることができる。

次に画像合成部７３は、記憶部７２から機体データを読み出して、視点データが示す視点から視た機体Ａの画像（機体画像）を機体データから生成する。このとき画像合成部７３は、機体制御装置８６から受信した動作状態データを参照して、刈取部９、穀粒排出装置１８、後車輪３、及び穀粒タンク１５の動作状態に応じた機体データを用いて、動作状態に合致する機体画像を生成する。そして画像合成部７３は、先に生成した周辺合成画像へ機体画像を合成して、合成画像を生成する。

〔合成画像の例（図１３）〕
普通型コンバインが圃場にて前進しながら収穫作業を行っているとする。このときに画像合成部７３が生成する合成画像の例を、合成画像１００として図１３に示す。

このときの機体Ａの動作状態としては、機体Ａは前進及び直進状態にあり、刈取部９は作業姿勢にあって動作しており、穀粒排出装置１８は格納姿勢にあって停止しており、後車輪３は直進位置に操舵され、穀粒タンク１５は貯留姿勢にある。機体制御装置８６は、上述した機体Ａの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置７０へ送信する。

画像処理装置７０の視点決定部７１は、機体Ａが前進していることを動作状態データが示していることに基づいて、画像合成部７３が生成する合成画像１００の視点を、機体Ａを後ろ斜め上方から視る視点に決定し、その旨を示す視点データを画像合成部７３へ出力する。図１３の例では、画像合成部７３は、４つのカメラから入力された周辺画像に対して視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部７１から入力された視点データが示す視点、すなわち機体Ａを後ろ斜め上方から視る視点からの画像へ変換して、周辺合成画像１０１を生成する。

次に画像合成部７３は、機体制御装置８６から受信した動作状態データと、視点決定部７１から入力された視点データとを参照して、機体画像１０２を生成する。具体的には、作業姿勢の刈取部９の外観形状を示すデータ、格納姿勢の穀粒排出装置１８の外観形状を示すデータ、直進位置に操舵された姿勢の後車輪３の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク１５の外観形状を示すデータ、及び機体Ａのその余の部位に係る機体データを用いて、機体Ａを後ろ斜め上方から視る視点からの機体Ａを示す機体画像１０２を生成する。

そして画像合成部７３は、先に生成した周辺合成画像１０１へ、生成した機体画像１０２を合成して、合成画像１００を生成する。図１３に、画像合成部７３によって生成された合成画像１００が示されている。合成画像１００の中央やや左寄りには、機体Ａを後ろ斜め上方から視た様子を示す機体画像１０２が合成されている。機体画像１０２には、作業姿勢にある刈取部９を示す刈取部画像１０３と、格納姿勢にある穀粒排出装置１８を示す穀粒排出部画像１０４と、直進位置に操舵された後車輪３を示す後車輪画像１０５と、貯留位置にある穀粒タンク１５を示す穀粒タンク画像１０６と、が含まれている。機体画像１０２の周囲の周辺合成画像１０１には、機体Ａの右方及び後方の既刈り地Ｄと、機体Ａの左方及び前方の未刈り地Ｅと、が示されている。機体Ａの下方に相当する位置に示された領域１０７は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域１０７を除く機体Ａの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像１０１として合成画像１００に示されている。

〔合成画像の例（図１４）〕
普通型コンバインが圃場にて後進しているとする。このときに画像合成部７３が生成する合成画像の例を、合成画像１１０として図１４に示す。

このときの機体Ａの動作状態としては、機体Ａは後進及び直進状態にあり、刈取部９は非作業姿勢にあって停止しており、穀粒排出装置１８は格納姿勢にあって停止しており、後車輪３は直進位置に操舵され、穀粒タンク１５は貯留姿勢にある。機体制御装置８６は、上述した機体Ａの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置７０へ送信する。

画像処理装置７０の視点決定部７１は、機体Ａが後進していることを動作状態データが示していることに基づいて、画像合成部７３が生成する合成画像１１０の視点を、機体Ａを前斜め上方から視る視点に決定し、その旨を示す視点データを画像合成部７３へ出力する。画像合成部７３は、４つのカメラから入力された周辺画像に対して視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部７１から入力された視点データが示す視点、すなわち機体Ａを前斜め上方から視る視点からの画像へ変換して、周辺合成画像１１１を生成する。

次に画像合成部７３は、機体制御装置８６から受信した動作状態データと、視点決定部７１から入力された視点データとを参照して、機体画像１１２を生成する。具体的には、非作業姿勢の刈取部９の外観形状を示すデータ、格納姿勢の穀粒排出装置１８の外観形状を示すデータ、直進位置に操舵された姿勢の後車輪３の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク１５の外観形状を示すデータ、及び機体Ａのその余の部位に係る機体データを用いて、機体Ａを前斜め上方から視る視点からの機体Ａを示す機体画像１１２を生成する。

そして画像合成部７３は、先に生成した周辺合成画像１１１へ、生成した機体画像１１２を合成して、合成画像１１０を生成する。図１４に、画像合成部７３によって生成された合成画像１１０が示されている。合成画像１１０の中央には、機体Ａを前斜め上方から視た様子を示す機体画像１１２が合成されている。機体画像１１２には、非作業姿勢にある刈取部９を示す刈取部画像１１３と、格納姿勢にある穀粒排出装置１８を示す穀粒排出部画像１１４と、直進位置に操舵された後車輪３を示す後車輪画像１１５と、貯留位置にある穀粒タンク１５を示す穀粒タンク画像１１６と、が含まれている。機体画像１１２の周囲の周辺合成画像１１１には、機体Ａの右方、前方及び後方の既刈り地Ｄと、機体Ａの左方の未刈り地Ｅと、が示されている。機体Ａの下方に相当する位置に示された領域１１７は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域１１７を除く機体Ａの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像１１１として合成画像１１０に示されている。

〔合成画像の例（図１５）〕
普通型コンバインが圃場の端にて穀粒排出装置１８を作動させ、穀粒タンク１５に貯留された穀粒をコンテナＨに排出しているとする。このときに画像合成部７３が生成する合成画像の例を、合成画像１２０として図１５に示す。

このときの機体Ａの動作状態としては、機体Ａは停止状態にあり、刈取部９は非作業姿勢にあって停止しており、穀粒排出装置１８は排出姿勢にあって動作しており、後車輪３は左旋回位置に操舵され、穀粒タンク１５は貯留姿勢にある。機体制御装置８６は、上述した機体Ａの動作状態を示す動作状態データを画像処理装置７０へ送信する。

画像処理装置７０の視点決定部７１は、穀粒排出装置１８が動作していることを動作状態データが示していることに基づいて、画像合成部７３が生成する合成画像１２０の視点を、機体Ａを左斜め上方から視る視点に決定し、その旨を示す視点データを画像合成部７３へ出力する。画像合成部７３は、４つのカメラから入力された周辺画像に対して視点の変換及び合成の画像処理を行い、視点決定部７１から入力された視点データが示す視点、すなわち機体Ａを左斜め上方から視る視点からの画像へ変換して、周辺合成画像１２１を生成する。

次に画像合成部７３は、機体制御装置８６から受信した動作状態データと、視点決定部７１から入力された視点データとを参照して、機体画像１２２を生成する。具体的には、非作業姿勢の刈取部９の外観形状を示すデータ、排出姿勢の穀粒排出装置１８の外観形状を示すデータ、左旋回位置に操舵された姿勢の後車輪３の外観形状を示すデータ、貯留姿勢の穀粒タンク１５の外観形状を示すデータ、及び機体Ａのその余の部位に係る機体データを用いて、機体Ａを左斜め上方から視る視点からの機体Ａを示す機体画像１２２を生成する。

そして画像合成部７３は、先に生成した周辺合成画像１２１へ、生成した機体画像１２２を合成して、合成画像１２０を生成する。図１５に、画像合成部７３によって生成された合成画像１２０が示されている。合成画像１２０の中央には、機体Ａを左斜め上方から視た様子を示す機体画像１２２が合成されている。機体画像１２２には、非作業姿勢にある刈取部９を示す刈取部画像１２３と、排出姿勢にある穀粒排出装置１８を示す穀粒排出部画像１２４と、左旋回位置に操舵された後車輪３を示す後車輪画像１２５と、貯留位置にある穀粒タンク１５を示す穀粒タンク画像１２６と、が含まれている。機体画像１２２の周囲の周辺合成画像１２１には、機体Ａの左方、前方及び後方の既刈り地Ｄと、機体Ａの右方の畦Ｇ及びコンテナＨと、が示されている。機体Ａの下方に相当する位置に示された領域１２７は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域１２７を除く機体Ａの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像１２１として合成画像１２０に示されている。

〔合成画像の例（図１６）〕
図１４－１６にて示された合成画像の例では、機体Ａは不透明の状態で示されている。従って、機体Ａの向こう側に位置する周辺の物体や前車輪２、後車輪３等は合成画像に示されていない。合成画像において、機体Ａの全体又は一部が透明又は半透明の状態で示されてもよい。その場合に、機体Ａの輪郭や稜線が実線や点線で合成画像に示されてもよい。図１６の例では、合成画像１３０において、機体Ａにおける前車輪２と後車輪３とを除く部分が透明の状態で示されている。機体Ａの輪郭及び稜線が二点鎖線で示されている。

合成画像において機体Ａの全体又は一部を透明又は半透明とするには、以下の手法が用いうる。記憶部７２に記憶された機体データが透明又は半透明の機体Ａの示すデータであり、画像合成部７３が機体画像を生成するときに、当該機体データから透明又は半透明の機体画像を生成する。又は、画像合成部７３が機体画像を生成するときに、機体データに基づいて透明化（又は半透明化）の処理を行い、透明又は半透明の機体データを生成してもよい。

図１６に、画像合成部７３によって生成された合成画像１３０が示されている。合成画像１３０の中央には、機体Ａを左斜め上方から視た様子を示す機体画像１３２が合成されている。機体画像１３２には、非作業姿勢にある刈取部９を示す透明な刈取部画像１３３と、排出姿勢にある穀粒排出装置１８を示す透明な穀粒排出部画像１３４と、左旋回位置に操舵された後車輪３を示す不透明な後車輪画像１３５と、前車輪２を示す不透明な前車輪画像１３６と、貯留位置にある穀粒タンク１５を示す透明な穀粒タンク画像１３７と、が含まれている。機体画像１３２の周囲の周辺合成画像１３１には、機体Ａの左方、前方及び後方の既刈り地Ｄと、機体Ａの右方の畦Ｇ及びコンテナＨと、が示されている。機体Ａの一部が透明の状態で示されていることにより、機体Ａの向こう側に位置する畦ＧやコンテナＨを運搬する車両Ｊが透けて見えている。機体Ａの下方に相当する位置に示された領域１３８は、各カメラの撮影領域の外であるため撮影されない死角の領域である。換言すれば、領域１３８を除く機体Ａの周囲の領域は、各カメラにより撮影されて、周辺合成画像１３１として合成画像１３０に示されている。

〔他の実施形態〕
〔１〕図１７－２１に、上記実施形態とは異なる形態の普通型コンバインが示されている。以下の説明では、上記実施形態の構成と同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

図１８に示されるように、機体Ａの後部にデッキ部２２１が設けられている。デッキ部２２１の右後端部に、搭乗ステップ２１７が備えられている。

運転部５の左右に、デッキ部２１が備えられている。左のデッキ部２１の後端部に、搭乗ステップ１７が備えられている。

図１８に示されるように、脱穀装置１４は、走行機体１の横幅方向での中心部に位置し、機体フレーム７に固定状態で支持されている。脱穀装置１４の上方に、穀粒タンク１５が備えられている。穀粒タンク１５は、図１８に示されるように、機体Ａの右端部から左端部に渡って設けられている。

穀粒排出装置１８は、機体Ａの左端部に位置し、穀粒タンク１５の下部に接続されている。穀粒排出装置１８は、機体前後方向に沿って延びる格納姿勢（図１７－２１）と、機体左右方向に沿って延び、穀粒タンク１５から左へ延びる排出姿勢とに渡って旋回操作可能である。

前カメラ６１は、図１７－２０に示されるように、上記実施形態と同様に運転部５における前部に設けられている。

後カメラ６３は、図１７－１９，図２１に示されるように、機体Ａの後端部に設けられたリアカバー部４０に設けられている。本実施形態では後カメラ６３は、図２１に示されるように、リアカバー４１の機体左右方向中央部に設けられた開口部２４７に配置されている。

右カメラ６５は、図１７－１８、図２０－２１に示されるように、上記実施形態と同様に穀粒タンク１５における右側の側部の上角部に設けられている。本実施形態では、穀粒タンク１５は、上面の法線が上斜め右方向に沿う姿勢となる、側方下がりの右上壁部１５ａ（傾斜部の一例）を備えている。右カメラ６５は、穀粒タンク１５の右上壁部１５ａの前右端部に取り付けられている。

左カメラ６７は、図１８－２１に示されるように、上記実施形態と同様に穀粒タンク１５における左側の側部の上角部に設けられている。本実施形態では、穀粒タンク１５は、上面の法線が上斜め左方向に沿う姿勢となる、側方下がりの左上壁部１５ｂ（傾斜部の一例）を備えている。左カメラ６７は、穀粒タンク１５の左上壁部１５ｂの前左端部に取り付けられている。

本実施形態では、画像処理装置７０は、図１８、図２０に示されるように、運転部５における右下部に配置されている。表示部８０は、図１７－２０に示されるように、運転部５における運転座席５０の右斜め前に配置されている。つまり画像処理装置７０及び表示部８０は、共に運転部５における右側部分に配置されており、機体Ａにおける機体左右方向の同じ側に配置されている。

〔２〕記憶部７２に記憶される機体データは、機体Ａの立体的な形状を示すデータであれば、３次元的なデータ（例えば、３Ｄモデル）に限られない。例えば機体データは、機体Ａを実際に撮影した写真画像などであってもよい。この場合、画像合成部７３が機体データから機体画像を生成する際には、周辺合成画像の生成と同様の手法にて、当該写真画像を、視点決定部７１から入力された視点データが示す視点からの画像へ変換し、機体画像の生成を行う。

〔３〕上記実施形態では、前カメラ６１は機体Ａの前方を撮影し、合成画像には機体データから生成された刈取部９を示す画像が合成画像に示された。前カメラ６１が機体Ａの前方に加えて刈取部９を撮影し、合成画像に示される周辺合成画像に、実際に撮影された刈取部９が示されてもよい。

〔４〕上記実施形態では、機体Ａの動作状態、詳しくは後車輪３、刈取部９、及び穀粒排出装置１８の動作状態や姿勢に応じて、合成画像の視点や、合成画像に表示される機体画像が変更される。機体画像の変更が、機体Ａの他の部位の動作状態や姿勢に応じて行われてもよい。例えば、穀粒タンク１５の貯留姿勢から排出姿勢への変化や、機体カバー、メンテナンス用ドアの姿勢変化に応じて、機体画像の変更が行われてもよい。

普通型コンバインの機体Ａが、複数の作業装置（刈取部９、穀粒排出装置１８等）を備え、これら複数の作業装置の動作状態や姿勢に応じて合成画像の視点や機体画像が変更されるので、表示部８０に表示される合成画像が、複数の作業装置の状態を反映したものとなり、普通型コンバインの機体Ａの複数の部位の状態を一目で把握することができる。すなわち本発明は、複数の作業装置を備える収穫機において、特に好適に用いられる。

〔５〕上記実施形態では、前カメラ６１はルーフ部３０の突出部３０ａの真下に配置されたが、前カメラ６１が突出部３０ａの前端部に配置されてもよい。

本発明は、走行しながら植立する作物を収穫する収穫機に適用可能であり、普通型コンバインの他、自脱型コンバインや、トウモロコシ収穫機等にも適用可能である。

５ ：運転部
６ ：キャビン
９ ：刈取部（収穫部）
１４ ：脱穀装置
１５ ：穀粒タンク
１５ａ ：右上壁部（傾斜部）
１５ｂ ：左上壁部（傾斜部）
３０ ：ルーフ部
３０ａ ：突出部
３１ ：前上フレーム
３１ａ ：膨出部
３２ ：フロントガラス
３３ ：ワイパー
３３ａ ：揺動範囲
４０ ：リアカバー部
４１ ：リアカバー
４２ ：ステー
６１ ：前カメラ
６３ ：後カメラ
６５ ：右カメラ（側部カメラ）
６７ ：左カメラ（側部カメラ）
７２ ：記憶部
７３ ：画像合成部
８０ ：表示部
１００ ：合成画像
１１０ ：合成画像
１２０ ：合成画像
１３０ ：合成画像
Ａ ：機体

Claims (5)

1. 機体と、
   前記機体の周辺を撮影して周辺画像を生成する前カメラ、後カメラ、及び２つの側部カメラと、
   前記機体の外観形状を示す機体データを記憶する記憶部と、
   前記前カメラ、前記後カメラ、及び２つの前記側部カメラが生成した前記周辺画像と、前記記憶部に記憶された前記機体データとに基づいて前記機体と前記機体の周辺とを示す合成画像を生成する画像合成部と、
   前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示する表示部と、を備え、
   前記機体は、圃場の作物を収穫する収穫部と、前記収穫部の後方に設けられた運転部と、前記運転部の後方に設けられ、前記収穫部により収穫された収穫物を脱穀処理する脱穀装置と、前記脱穀装置の上方に設けられ、前記脱穀装置により得られた穀粒を貯留する穀粒タンクと、前記機体における後端部に設けられたリアカバー部と、を備えており、
   前記運転部は、前記運転部を覆うキャビンを備えており、
   前記キャビンは、ルーフ部と、前記ルーフ部の前端から下方に延びるフロントガラスと、前記ルーフ部の前部の下方において左右方向に延び、且つ、前記フロントガラスを支持する前上フレームと、を備えており、
   前記前カメラは、前記運転部における前部に設けられており、
   前記後カメラは、前記リアカバー部に設けられており、
   ２つの前記側部カメラのうちの一方は、前記穀粒タンクにおける一方の側部に設けられており、
   ２つの前記側部カメラのうちの他方は、前記穀粒タンクにおける他方の側部に設けられ、
   前記前上フレームは、上方に膨らんだ膨出部を備えており、
   前記膨出部に、ワイパーと、前記前カメラと、が設けられており、
   前記前カメラは、前記膨出部において、前記ワイパーの揺動範囲の外に位置している収穫機。
2. 前記ルーフ部は、前記フロントガラスよりも前側に突出した突出部を備えており、
   前記前カメラは、前記突出部の真下に設けられている請求項１に記載の収穫機。
3. 前記リアカバー部は、リアカバー及びステーを備えており、
   前記後カメラは、前記リアカバーの上端よりも上側に位置する状態で、前記ステーに支持されている請求項１または２に記載の収穫機。
4. 前記側部カメラは、前記穀粒タンクにおける側部の上角部に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の収穫機。
5. 前記穀粒タンクの側部の上角部に、側方下がりの傾斜部が設けられており、
   前記側部カメラは、前記傾斜部に設けられている請求項４に記載の収穫機。

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