CN110352391B - 作业车 - Google Patents

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Abstract

在自动驾驶中能够更可靠地避免作业车接触障碍物的隐患。在自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统中具备障碍物检测模块,检测有无障碍物;接触避免控制部,在障碍物检测模块检测到障碍物时,进行避免与障碍物的接触的接触避免控制;障碍物检测模块具有分散地配置于车体的前端部与左右两端部的多个障碍物探查器,以使车体的前方与左右两侧成为探查对象区域。

Description

作业车
技术领域
本发明涉及作业车。
背景技术
〔第一背景技术〕
在上述那样的作业车中,例如在车体的前部具备检测在车体的前方有无障碍物的障碍物检测单元(例如参照日本特开2008-92818号公报)。
而且,在专利文献1所记载的作业车中,在障碍物检测单元检测到障碍物时,考虑通过使车体的自动驾驶(自主行驶)停止,防止车体与车体前方的障碍物接触而破损的不良情况的发生。
另外,在直到障碍物检测单元检测出田埂作为障碍物之前的期间,通过自动驾驶使车体朝向田地端直行,在障碍物检测单元检测出田埂作为障碍物时,考虑通过使车体的自动驾驶停止,使车体在田地端自动停止。
〔第二背景技术〕
在上述那样的作业车中,例如在车体的前部具备检测车体的前方有无障碍物的障碍物检测单元(例如参照日本特开2008-92818号公报)。
而且,在专利文献1所记载的作业车中,在障碍物检测单元检测到障碍物时,考虑通过使车体的自动驾驶(自主行驶)停止,防止车体与车体前方的障碍物接触而破损的不良情况的发生。
另外,在直到障碍物检测单元检测出田埂作为障碍物之前的期间,通过自动驾驶使车体朝向田地端直行,在障碍物检测单元检测出田埂作为障碍物时,考虑通过使车体的自动驾驶停止,使车体在田地端自动停止。
〔第三背景技术〕
上述作业车的一个例子例如记载于日本特开2008-92818号公报。在该文献所记载的作业车中,在车体的前部具备能够检测存在于车体的前方的障碍物的障碍物检测单元。在该作业车中,若利用障碍物检测单元检测出障碍物,则使车体的自动驾驶(自主行驶)停止,从而避免车体与存在于车体的前方的障碍物接触。
〔第四背景技术〕
上述作业车的一个例子例如记载于日本特开2008-92818号公报。在该文献所记载的作业车中,在车体的前部具备能够检测存在于车体的前方的障碍物的障碍物检测单元。在该作业车中,若利用障碍物检测单元检测出障碍物,则使车体的自动驾驶(自主行驶)停止,从而避免车体与存在于车体的前方的障碍物接触。
〔第五背景技术〕
近年来,为了实现使用拖拉机、联合收割机等作业车的农业作业等中的人工不足的消除或劳动力减轻等,考虑在作业车中配备例如自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统。
而且,在具备自动驾驶用的电子控制系统的作业车等中,为了避免例如作业车在田地内的自动驾驶中接触障碍物的隐患,在作业车中配备探测车体周边的障碍物的激光扫描仪等障碍物探测器(障碍物检测部)(例如参照日本特开2016-168883号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-92818号公报
专利文献2:日本特开2016-168883号公报
发明内容
发明将要解决的课题
〔第一课题〕
〔第一背景技术〕所对应的课题如以下所述。
日本特开2008-92818号公报所记载的作业车仅具备检测车体的前方有无障碍物的障碍物检测单元。因此,例如在自动驾驶中的田地端的回转行驶(所谓的田间回转)等中,万一由于转向机构的动作不良、行驶装置的滑移等导致车体大幅旋转而作业车的横侧部异常接近田埂等障碍物,障碍物检测单元也不能检测出该障碍物的存在。因此,不能对上述异常接近采取适当的处置,有可能导致作业车的横侧部与障碍物接触的不良情况。
即,希望能够更可靠地避免在自动驾驶中作业车与障碍物接触的可能性。
〔第二课题〕
〔第二背景技术〕所对应的课题如以下所述。
日本特开2008-92818号公报所记载的作业车仅具备检测车体的前方有无障碍物的障碍物检测单元。因此,例如即使在自动驾驶的后退中作业车的后部接近田埂等障碍物,障碍物检测单元也无法检测出该障碍物的存在。因此,在作业车的后部接近障碍物时不能采取适当的处置,有可能导致作业车的后部与障碍物接触的不良情况。
即,希望能够更可靠地避免在自动驾驶中作业车与障碍物接触的可能性。
〔第三课题〕
〔第三背景技术〕所对应的课题如以下所述。
在上述现有技术中,障碍物检测单元所能够检测的仅是在车体的前方存在的障碍物,存在于车体的后部侧的障碍物不被检测,因此有障碍物接触位于车体的后部侧的作业装置等的可能性。
鉴于上述实际情况,希望能够避免障碍物接触车体的后部。
〔第四课题〕
〔第四背景技术〕所对应的课题如以下所述。
在上述现有技术中,障碍物检测单元所能够检测的仅是存在于车体的前方的障碍物,而存在于车体的侧方的障碍物不会被检测,因此例如在回转时障碍物有可能从侧方接触车体。
鉴于上述实际情况,希望能够避免障碍物从侧方等接触车体。
〔第五课题〕
〔第五背景技术〕所对应的课题如以下所述。
在日本特开2016-168883号公报所记载的作业车等中,障碍物探测器通过安装于在作业车的规定位置固定的支承部件,而以规定的安装角度配备于作业车中的规定的高度位置。
然而,在上述的结构中,由于支承部件的制造误差等,障碍物探测器的安装角度有可能产生误差,在产生这种误差的情况下,将会在障碍物探测器的探测对象区域产生偏差。而且,在由于该探测对象区域的偏差导致例如在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰的情况下、或者作业车的车轮等沉入田地的地面的情况下等,担心田地的地面等进入障碍物探测器的探测对象区域,障碍物探测器将田地的地面等作为障碍物探测的不良情况。
即,期望在因制造误差等导致障碍物探测器的安装角度产生了误差的情况下,能够容易地将障碍物探测器的安装角度调整为适当的安装角度。
用于解决课题的技术方案
作为用于解决上述的〔第一课题〕的技术方案,
本发明的作业车具备自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统,
所述电子控制系统具备:
障碍物检测模块,检测有无障碍物;接触避免控制部,在所述障碍物检测模块检测到障碍物时,进行避免与障碍物的接触的接触避免控制;
所述障碍物检测模块具有分散地配置于车体的前端部与左右两端部的多个障碍物探查器,以使车体的前方与左右两侧成为探查对象区域。
根据该结构,在自动驾驶中的车体的前方或者左右的横向侧方,障碍物接近了车体的情况下,障碍物检测模块基于来自某一个障碍物探查器的探查信息检测该障碍物。而且,通过接触避免控制部基于该检测进行接触避免控制,能够在自动驾驶中避免车体的前部或者左右的横侧部接触障碍物的隐患。
而且,由于作业车大多将作业装置可升降地安装于车体的后部,因此通过使车体的后端部不具备障碍物探查器,例如在车体的后部可升降地安装作业装置的情况下,能够避免障碍物检测模块将该作业装置作为障碍物而误检测的隐患。另外,能够避免由于接触避免控制部基于该误检测进行接触避免控制而产生作业效率的降低的隐患。
其结果,在自动驾驶中能够更可靠地避免作业车接触障碍物的隐患,并且能够避免基于误检测的作业效率的降低。
顺便一提,障碍物检测模块例如在作业车通过自动驾驶朝向田埂行驶时、或者作业车通过自动驾驶在田间沿田埂行驶时,在田埂接近车体的情况下,检测出该田埂作为障碍物。另外,在移动体接近车体的情况下,将该移动体作为障碍物而检测。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
在车体的前部侧配置机罩,在车体的后部侧配置驾驶舱与左右的后泥板,
作为多个所述障碍物探查器,具备:左右的第一测距传感器,安装于所述机罩的前端部;左右的第二测距传感器,安装于所述机罩的左右两侧部中比左右的行驶装置靠上侧的部位;左右的第三测距传感器,安装于所述驾驶舱中位于车体的前后中间部的左右的前支柱;左右的第四测距传感器安装于左右的所述后泥板中比所述行驶装置靠上侧的部位。
根据该结构,利用左右的第一测距传感器,能够使车体前方的探查对象区域在左右方向上变宽。其结果,能够利用障碍物检测模块无遗漏地检测车体前方有无障碍物。
另外,车体的左右两侧中的、配置有机罩等的车体前部侧的左右两侧成为左右的第二测距传感器的探查对象区域,配置有左右的前支柱等的车体的前后中央侧的左右两侧成为左右的第三测距传感器的探查对象区域,配置有左右的后泥板等的车体后部侧的左右两侧此外左右的第四测距传感器的探查对象区域。
即,利用左右的第二测距传感器、左右的第三测距传感器以及左右的第四测距传感器,能够将在前后方向上较宽的车体横侧方的区域整体作为探查对象区域。其结果,能够利用各测距传感器无遗漏地探查车体横侧方有无障碍物。
其结果,在自动驾驶中,通过基于使用了各测距传感器的探查,能够更可靠地避免作业车接触障碍物的隐患。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
对于所述障碍物探查器,采用具有振子的声纳,
所述声纳经由树脂制的防共振部件安装于车体。
根据该结构,例如能够防止将声纳直接安装于钢板制的机罩或者后泥板等的情况下产生的共振。
作为用于解决上述的〔第二课题〕的技术方案,
本发明的作业车具备自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统,
所述电子控制系统具备:前后的障碍物探测器,检测障碍物的接近;接触避免控制部,在所述障碍物探测器检测出障碍物的接近时,进行避免与障碍物的接触的接触避免控制;
前后的所述障碍物探测器中,前侧的所述障碍物探测器配置于车体前部的上部,并且后侧的所述障碍物探测器配置于车体后部的上部,并且至少前后某一方的所述障碍物探测器配置于车体的左右中央位置。
根据该结构,在自动驾驶中车体前侧的障碍物接近车体的情况下,利用车体前侧的障碍物检测器检测出该障碍物向车体的接近。另外,在自动驾驶中车体后侧的障碍物接近车体的情况下,利用车体后侧的障碍物检测器检测出该障碍物向车体的接近。而且,基于这些检测,由接触避免控制部进行接触避免控制,从而在自动驾驶中能够避免车体的前部或者后部接触障碍物的隐患。
其结果,在自动驾驶中能够更可靠地避免作业车接触障碍物的隐患。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
在车体的前部侧配置动力部,在车体的后部侧配置驾驶舱,
前侧的所述障碍物探测器配置于所述动力部中的上部的左右中央位置,后侧的所述障碍物探测器配置于所述驾驶舱中的上部后端的左右中央位置。
根据该结构,能够将前侧的障碍物探测器兼用作驾驶员确定车体的行驶方向所使用的瞄准器。其结果,能够实现兼用化带来的成本减少,并且在自动驾驶中能够避免作业车接触车体前侧的障碍物的隐患。
另外,在大多在车体的后部可升降地安装有作业装置的作业车中,能够将后侧的障碍物探测器配置于比车体后部的作业装置靠车体上侧的较高的位置。由此,后侧的障碍物探测器能够不受作业装置阻碍而良好地检测相对于车体后部的作业装置的近距离的障碍物的接近。其结果,在自动驾驶中能够避免车体后部的作业装置接触障碍物的隐患。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
所述动力部具有配置于该动力部的冷却方向下游侧的发动机和配置于比所述发动机靠冷却方向上游侧的散热器,
前侧的所述障碍物探测器配置于比所述散热器靠所述散热器的冷却方向上游侧的位置。
根据该结构,能够避免因冷却发动机以及散热器而升温冷却风到达前侧的障碍物探测器而引起的热损害的产生。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
所述动力部具有以直立姿势安装于车体架的支承框架和摆动开闭式的机罩,
前侧的所述障碍物探测器安装于所述支承框架的上端部,
所述机罩具备使前侧的所述障碍物探测器的探测部从关闭位置的所述机罩向上侧露出的开口。
根据该结构,与将前侧的障碍物探测器安装于机罩的情况相比,在机罩的关闭操作时产生的冲击难以传递到前侧的障碍物探测器。由此,能够实现前侧的障碍物探测器的安装所需的支承结构以及防振结构的简化。而且,在这样谋求支承结构以及防振结构的简化的同时,在自动驾驶中,利用从关闭位置的机罩的开口向机罩的上侧露出的障碍物探测器的探测部,能够检测出障碍物对车体的前部的接近。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
在所述支承框架与所述关闭位置的所述机罩之间具备防止尘埃从所述开口向所述机罩内流入的防尘部件。
根据该结构,能够通过防尘部件防止在行驶中空气中的粉尘与外部空气一起从机罩的开口流入机罩内。由此,能够防止尘埃从机罩的开口流入机罩内而导致散热器堵塞等不良情况的产生。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
所述障碍物探测器经由防振橡胶安装于车体。
根据该结构,车体的振动难以传递到障碍物探测器。其结果,能够防止车体的振动对障碍物探测器带来不良影响。
作为用于解决上述的〔第三课题〕的技术方案,
本发明的作业车具备自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统,
所述电子控制系统中具备:障碍物检测模块,检测有无障碍物;行驶抑制控制部,在所述障碍物检测模块检测出障碍物时抑制车体的行驶;
所述障碍物检测模块具有检测存在于探查对象区域的障碍物的多个障碍物探查器,
作为所述障碍物探查器,具备以所述车体的主体中的后端部的侧方为所述探查对象区域的左右一对第一障碍物探查器。
根据本发明,能够利用左右一对第一障碍物探查器检测存在于车体的主体中的后端部的附近的障碍物。若利用左右一对第一障碍物探查器检测出障碍物,则车体的行驶得以抑制。因此,例如在位于车体的后端部的作业装置与车体的主体之间存在障碍物的状态下,能够避免车体从停止状态移至行驶状态。由此,例如可避免在作业装置压倒障碍物等不良情况,能够提高自动驾驶的可靠性。
这样,根据本发明,能够避免障碍物接触车体的后部。
在本发明中,优选的是,
所述第一障碍物探查器安装于后泥板的后部。
根据上述构成,能够利用第一障碍物探查器高精度地检测存在于位于后泥板的下方的后轮的后端部附近的障碍物。
在本发明中,优选的是,
作为所述障碍物探查器,具备以所述车体中的前后中央部的侧方为所述探查对象区域的左右一对第二障碍物探查器。
根据上述构成,能够利用第二障碍物探查器高精度地检测存在于车体中的前后中央部的侧方的障碍物。
在本发明中,优选的是,
所述第二障碍物探查器安装于后泥板的前部。
根据上述构成,能够利用第二障碍物探查器高精度地检测存在于位于后泥板的下方的后轮的前端部附近的障碍物。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物检测模块中具备以与所述障碍物探查器不同的检测方式检测存在于探测对象区域的障碍物的障碍物探测器,
所述障碍物探查器的所述探查对象区域中包含位于比所述障碍物探测器的所述探测对象区域靠下方的区域。
根据上述构成,通过用障碍物探查器的探查对象区域覆盖比障碍物探查器的探测对象区域靠下方的区域,能够减少成为无法检测障碍物的死角的区域,能够无遗漏地探查可能阻碍自动驾驶的存在于车体周边的障碍物。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探查器是超声波声纳。
根据上述构成,通过将相对较廉价的超声波声纳使用于障碍物的检测,能够抑制整体的成本上升。
作为用于解决上述的〔第四课题〕的技术方案,
本发明的作业车具备自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统,
所述电子控制系统中具备:障碍物检测模块,检测有无障碍物;行驶抑制控制部,在所述障碍物检测模块检测出障碍物时抑制车体的行驶;
所述障碍物检测模块中具备以所述车体的主体的前方以及侧方为探测对象区域、且检测存在于所述探测对象区域的障碍物的障碍物探测器。
根据本发明,例如在车体的行驶中,在车体的主体的前方或者侧方出现障碍物的情况下,通过探测存在于车体的主体的前方以及侧方的障碍物的障碍物探测器高精度地检测障碍物,基于该检测结果,适当地抑制车体的行驶。因此,例如在回转时等车体难以接触障碍物,能够提高自动驾驶的可靠性。
这样,根据本发明,能够避免障碍物从侧方等与车体接触。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器在左右方向上配置于机罩的外端与所述车体的主体中的最外位置之间。
根据上述构成,能够在适当地设定探测范围的同时,紧凑地配置障碍物探测器,以使其不会比车体的主体向外侧突出。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器配置于所述车体的主体中的前后中间部。
根据上述构成,能够将能够探测障碍物的探测对象区域以车体的主体为中心设定在较宽的范围。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器配置于上下方向上的机罩的上端部与前轮的上端部之间。
根据上述构成,例如与在比机罩高的位置配置障碍物探测器、或在比前轮的上端部低的位置配置障碍物探测器的情况相比,能够合理地配置障碍物探测器,使得不探测主体的构成部件,并且能够设定适合探测主体以外的障碍物的探测对象区域。
另外,“上下方向上的机罩的上端部与前轮的上端部之间”也包含与机罩的上端部相同高度的位置以及与前轮的上端部相同高度的位置。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器安装于沿上下方向延伸的支承框架。
根据上述构成,能够沿支承框架的延伸方向适当地调节障碍物探测器的安装高度。
在本发明中,优选的是,
所述支承框架是驾驶舱所具备的前支柱。
根据上述构成,由于能够将作为驾驶舱的强度部件的前支柱兼用作障碍物探测器的支承部件,因此不需要障碍物探测器的安装专用的支承部件。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器安装于翻倒保护用的翻车保护结构框架。
根据上述构成,能够将翻倒保护用的翻车保护结构框架兼用作安装障碍物探测器的安装部件。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器被配备为左右一对。
根据上述构成,即使在车体的主体的左方与右方的某一方出现了障碍物的情况下,也能够利用左右的障碍物探测器的某一方适当地检测障碍物。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器的所述探测对象区域被设定为通过前轮的前上侧。
根据上述构成,能够利用障碍物探测器高精度地检测前轮的前方的障碍物。
在本发明中,优选的是,
所述障碍物探测器是激光扫描仪,
所述障碍物探测器的所述探测对象区域相对于水平面向前后左右倾斜地设定。
根据上述构成,例如在使障碍物探测器的探测对象区域为水平的情况下,仅能够检测存在于障碍物探测器的正侧面的障碍物,但通过使障碍物探测器的探测对象区域相对于水平面向前后左右倾斜,能够适当地检测存在于与障碍物探测器的设置位置不同高度的障碍物。
作为用于解决上述的〔第五课题〕的技术方案,
本发明的作业车具备:
障碍物探测器,探测车体周边的障碍物;安装单元,将所述障碍物探测器安装于车体;
所述安装单元具有调整所述障碍物探测器相对于所述车体的安装角度的调整机构。
根据该结构,在因制造误差等导致障碍物探测器的安装角度产生了误差的情况下,能够通过调整机构容易地将障碍物探测器的安装角度调整为适当的安装角度,由此,能够避免障碍物探测器的探测对象区域产生偏差的隐患。
其结果,能够防止因在障碍物探测器的探测对象区域产生偏差而导致例如在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰情况;或者在作业车的车轮等沉入田地的地面情况下等田地的地面等进入障碍物探测器的探测对象区域,障碍物探测器将田地的地面等作为障碍物而探测等不良情况的产生。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
所述安装单元具有固定于所述车体的固定部件和分别支承探测对象区域不同的多个所述障碍物探测器的多个支承部件,
通过将多个所述支承部件分别以能够调整角度的方式安装于所述固定部件,使得所述调整机构能够进行多个所述障碍物探测器的独立的安装角度的调整。
根据该结构,由于在固定部件安装多个障碍物探测器,因此能够实现减少固定部件的装备数量而带来的结构的简化。而且,在实现这种结构的简化的同时,能够将各障碍物探测器的安装角度独立地调整为各个适当的安装角度,能够避免各障碍物探测器的探测对象区域产生偏差的隐患。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
多个所述支承部件中的某一个所述支承部件具有单一的摆动支点轴和在隔着所述摆动支点轴对置的位置与所述摆动支点轴平行地配置的一对丝杠,
多个所述支承部件中的剩余的所述支承部件与所述固定部件具有供所述摆动支点轴贯穿插入的单一的圆孔和供一对所述丝杠贯穿插入的一对长孔,
所述调整机构利用所述摆动支点轴、一对所述丝杠、所述圆孔、一对所述长孔、拧入一对所述丝杠的一对螺母,将多个所述支承部件分别以能够调整角度的方式安装于所述固定部件。
根据该结构,调整机构在固定部件位于一个支承部件与剩余的支承部件之间的配置中,一个支承部件的摆动支点轴贯穿插入于固定部件的圆孔与剩余的支承部件的圆孔,并且一个支承部件的各丝杠贯穿插入于固定部件的各长孔与剩余的支承部件的各长孔,使得各支承部件能够相对于固定部件在长孔的范围内绕摆动支点轴分别调整角度。而且,在调整各支承部件的角度之后,向各丝杠拧入螺母,固定部件被夹在一个支承部件与剩余的支承部件之间,使得各支承部件以相对于固定部件的任意的安装角度固定。由此,能够将各障碍物探测器的安装角度独立地调整为各自的适当的安装角度。
即,能够在利用一个支承部件所具备的单一的摆动支点轴与一对丝杠、剩余的支承部件与固定部件所具备的单一的圆孔与一对长孔、以及一对螺母简单地构成调整机构的同时,将各障碍物探测器的安装角度独立地调整为各自的适当的安装角度,能够避免各障碍物探测器的探测对象区域产生偏差的隐患。
作为用于使本发明更优选的技术方案之一,
所述安装单元具备遮盖所述调整机构的罩。
根据该结构,调整机构被使用者容易地操作,能够抑制各障碍物探测器的安装角度被不适当地变更的隐患。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的障碍物探查器、障碍物探测器的配置等的拖拉机的左侧视图。
图2是表示第一实施方式中的障碍物探查器、障碍物探测器的配置等的拖拉机的俯视图。
图3是表示第一实施方式中的障碍物探查器、障碍物探测器的配置等的拖拉机的立体图。
图4是表示第一实施方式中的障碍物探查器的支承结构等的拖拉机前端部的纵剖左侧视图。
图5是表示第一实施方式中的拖拉机前端部的结构的主要部分的立体图。
图6是表示第一实施方式中的驾驶部的结构的主要部分的横剖俯视图。
图7是表示第一实施方式中的控制系统的概略结构的框图。
图8是表示第一实施方式中的天线单元以及监视相机等配置的驾驶舱上部的主视图。
图9是表示第一实施方式中的天线单元以及监视相机等配置的驾驶舱上部的后视图。
图10是表示第一实施方式中的天线单元以及监视相机等配置的驾驶舱上部的左侧视图。
图11是表示第一实施方式中的驾驶舱的框架结构的主要部分的立体图。
图12是表示第一实施方式中的第一测距传感器以及第二测距传感器的安装结构的主要部分的纵剖主视图。
图13是表示第一实施方式中的第三测距传感器的安装结构的主要部分的纵剖主视图。
图14是表示第一实施方式中的第三测距传感器的安装结构的主要部分的分解立体图。
图15是表示第一实施方式中的第四测距传感器的安装结构的主要部分的纵剖主视图。
图16是表示第一实施方式中的第四测距传感器的安装结构的主要部分的分解立体图。
图17是表示第一实施方式中的前侧的障碍物探测器的防振结构等的主要部分的纵剖主视图。
图18是表示第一实施方式中的后侧的障碍物探测器的防振结构等的主要部分的纵剖后视图。
图19是表示第二实施方式中的障碍物探查器、障碍物探测器的配置等的拖拉机的左侧视图。
图20是表示第二实施方式中的障碍物探查器、障碍物探测器的配置等的拖拉机的俯视图。
图21是表示第二实施方式中的障碍物探查器、障碍物探测器的配置等的拖拉机的立体图。
图22是表示第二实施方式中的控制系统的概略结构的框图。
图23是表示第二实施方式中的障碍物探查器的探查对象区域、障碍物探测器的探测对象区域的左侧视的示意图。
图24是表示第二实施方式中的障碍物探查器的探查对象区域、障碍物探测器的探测对象区域的俯视的示意图。
图25是表示第二实施方式中的障碍物探测器的探测对象区域的前视的示意图。
图26是表示第三实施方式中的障碍物探测器的配置等的拖拉机的左侧视图。
图27是表示第三实施方式中的障碍物探测器的配置等的拖拉机的俯视图。
图28是表示第三实施方式中的驾驶舱的框架结构以及障碍物探测器的安装结构等的主要部分的立体图。
图29是表示第三实施方式中的车体后侧的激光扫描仪的安装结构等的驾驶舱上部的后视图。
图30是表示第三实施方式中的障碍物探测器的探测对象区域等的拖拉机的概略左侧视图。
图31是表示第三实施方式中的障碍物探测器的探测对象区域等的拖拉机的概略俯视图。
图32是表示第三实施方式中的障碍物探测器的探测对象区域等的拖拉机的概略主视图。
图33是表示第三实施方式中的控制系统的概略结构的框图。
图34是表示第三实施方式中的第一安装单元的结构的主要部分的分解立体图。
图35是表示第三实施方式中的第二安装单元的结构的主要部分的纵剖侧视图。
图36是表示第三实施方式中在夜晚使全部的照明灯熄灭的全熄灭状态下的俯瞰图像的图。
图37是表示第三实施方式中在夜晚仅使前方用的两台照明灯点亮的前方照明状态下的俯瞰图像的图。
图38是表示第三实施方式中在夜晚使全部的照明灯点亮的全照明状态下的俯瞰图像的图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
以下,作为用于实施本发明的方式的一例,基于附图对本发明应用于作为作业车的一个例子的拖拉机的第一实施方式进行说明。
另外,图1中记载的附图标记F的箭头所指示的方向是拖拉机的前侧,附图标记U的箭头所指示的方向是拖拉机的上侧。
另外,图2中记载的附图标记F的箭头所指示的方向是拖拉机的前侧,附图标记R的箭头所指示的方向是拖拉机的右侧。
如图1~3所示,本实施方式所例示的拖拉机中具备:跨过车体的前后两端的车体架1、行驶装置2、动力部3、驾驶舱4、以及作业装置连结用的三点连杆机构5。行驶装置2分别配置在车体架1的左右。动力部3配置于车体架1的前部侧。驾驶舱4配置于车体架1的后部侧。三点连杆机构5可升降摆动地安装在车体架1的后端部。
如图1~5所示,在车体架1具备前部框架7和兼用作后部框架的壳体单元8等。前部框架7从配置于动力部3的发动机6的下部向车体前侧伸出。另外,壳体单元8从发动机6的后端下部向车体后侧伸出。虽然省略了图示,但在壳体单元8的内部具备踏板操作式的主离合器、变速传动单元、以及左右一对侧制动器。主离合器使来自发动机6的动力断续。变速传动单元将经由主离合器的动力分支为行驶用与作业用而进行变速。侧制动器作用于左右的行驶装置2。
左右的行驶装置2具备作为能够驱动的转向轮发挥功能的左右前轮9和作为驱动轮发挥功能的左右后轮10。左右前轮9以可转向的状态可驱动地支承在车轮支承部件11的左右两端部,该车轮支承部件11可滚动地支承于前部框架7。车轮支承部件11是在内部具备前轮驱动用的传动轴11A等的前车轴箱。左右后轮10可驱动地支承于壳体单元8,并且各后轮10的上部侧被在车体的后部侧配置的左右后泥板12覆盖。
动力部3中具备水冷式的发动机6、冷却风扇13、散热器14、电池15、废气处理装置(未图示)、空气滤清器(未图示)、以及摆动开闭式的机罩16。发动机6配置于成为动力部3的冷却方向下游侧的动力部3的车体后部侧。冷却风扇13配置于比发动机6靠成为冷却方向上游侧的车体前侧。散热器14配置于比冷却风扇13靠车体前侧。电池15配置于比散热器14靠车体前侧。废气处理装置配置于发动机6的后部上方。空气滤清器配置于发动机6的前部上方。机罩16构成为摆动开闭且从上方覆盖发动机6、散热器14等。发动机6采用了具备共轨系统的电子控制式的柴油发动机。在废气处理装置的内部配备有DOC(DieselOxidationCatalyst(柴油氧化催化剂))、DPF(Diesel Particulate Filter(柴油微粒过滤器))等。
如图1~4、图6所示,驾驶舱4在车体的后部侧形成有驾驶部17与搭乘空间。在驾驶部17具备离合器踏板18、左右一对制动踏板49、手动转向用的方向盘19、前进后退切换用的换向杆20、驾驶座椅22、以及显示单元23。离合器踏板18可进行主离合器的操作。制动踏板49可进行左右的侧制动器的操作。方向盘19可进行左右前轮9的手动转向。驾驶座椅22具有右臂用的扶手21。显示单元23具有可触摸操作的液晶面板23A等。方向盘19经由转向机构25与左右前轮9连接,转向机构25具有全液压式的动力转向单元24。扶手21具备主变速杆26(参照图7)、设定作业装置W(参照图23、图24)的高度位置的升降杆27(参照图7)以及指令作业装置W的升降的升降开关28(参照图7)。
如图7所示,三点连杆机构5通过车体所具备的电子液压控制式的升降驱动单元29的动作而在上下方向上摆动驱动。虽然省略了图示,但能够在三点连杆机构5连结旋转耕作装置、犁、圆盘耙、耕作机、深耕机、播种装置以及播撒装置等作业装置W。而且,在连结于三点连杆机构5的作业装置W是由来自车体的动力驱动的旋转耕作装置等的情况下,从变速单元取出的作业用的动力经由外部传动轴传递。
在车体上搭载作为主电子控制单元的主ECU30,在主ECU30中具备进行与车体的行驶相关的控制的行驶控制部30A和进行与作业装置相关的控制的作业控制部30B等。主ECU30经由CAN(Controller Area Network(控制器局域网))等车内LAN或者通信线路与上述的电子液压控制式的升降驱动单元29、作为发动机用的电子控制单元的发动机ECU31、电子控制式的主变速装置32、前进后退切换装置33、PTO离合器34、电子液压式的制动操作单元35、车内信息取得单元36等能够通信地进行连接。主变速装置32、前进后退切换装置33、以及PTO离合器34分别配备于变速传动单元。制动操作单元35可进行左右的侧制动器的自动操作。车内信息取得单元36取得包含车速的车内信息。主ECU30以及发动机ECU31配备具有CPU以及EEPROM等的微处理器。行驶控制部30A具有可进行与车体的行驶相关的控制的各种控制程序等。作业控制部30B具有可进行与作业装置W相关的控制的各种控制程序等。
主变速装置32中采用了将行驶用的动力无级变速的静液压式的无级变速装置。前进后退切换装置33兼作使行驶用的动力断续的行驶离合器。虽然省略了图示,但在变速传动单元上与主变速装置32等一起配备有将行驶用的动力有级地变速的副变速装置以及将作业用的动力有级地变速的PTO变速装置等。
作为各种传感器类,在车内信息取得单元36配备有旋转传感器37、车速传感器38、第一杆传感器39、第二杆传感器41、第三杆传感器42、以及第四杆传感器43。另外,作为各种开关类,在车内信息取得单元36配备有上述的升降开关28、回转上升开关44、后退上升开关45、PTO开关46、高度传感器47、以及转向角传感器48。旋转传感器37检测发动机6的输出转速。车速传感器38检测副变速装置的输出转速作为车速。第一杆传感器39检测主变速杆26的操作位置。第二杆传感器41检测驾驶部17所具备的副变速杆40的操作位置。第三杆传感器42检测换向杆20的操作位置。第四杆传感器43检测升降杆27的操作位置。回转上升开关44、后退上升开关45、以及PTO开关46分别配备于驾驶部17。高度传感器47检测升降驱动单元29中的左右的提升臂(未图示)的上下摆动角度作为作业装置W的高度位置。转向角传感器48检测前轮9的转向角。
行驶控制部30A基于旋转传感器37的输出、车速传感器38的输出、第一杆传感器39的输出以及第二杆传感器41的输出,以车速达到根据发动机转速、主变速杆26的操作位置以及副变速杆40的操作位置求出控制目标车速的方式,进行操作主变速装置32的耳轴(未图示)的车速控制。由此,驾驶员通过将主变速杆26操作到任意的操作位置,能够将车速变更为任意的速度。
行驶控制部30A基于第三杆传感器42的输出进行将前进后退切换装置33切换为与换向杆20的操作位置相应的传动状态的前进后退切换控制。由此,驾驶员通过将换向杆20操作到前进位置,能够将车体的行进方向设定为前进方向。驾驶员通过将换向杆20操作到后退位置,能够将车体的行进方向设定为后退方向。
作业控制部30B基于第四杆传感器43的输出与高度传感器47的输出,以作业装置W位于与升降杆27的操作位置相应的高度位置的方式进行控制升降驱动单元29的动作的位置控制。由此,驾驶员通过将升降杆27操作到任意的操作位置,能够将作业装置W的高度位置变更为任意的高度位置。
作业控制部30B若通过升降开关28的手动操作将升降开关28切换为上升指令状态,则基于来自升降开关28的上升指令与高度传感器47的输出,以作业装置W上升到预先设定的上限位置的方式进行控制升降驱动单元29的动作的上升控制。由此,驾驶员通过将升降开关28切换为上升指令状态,能够使作业装置W自动地上升到上限位置。
作业控制部30B若通过升降开关28的手动操作将升降开关28切换为下降指令状态,则基于来自升降开关28的下降指令、第四杆传感器43的输出、以及高度传感器47的输出,进行控制升降驱动单元29的动作的下降控制,以使作业装置W下降到由升降杆27设定的作业高度位置。由此,驾驶员通过将升降开关28切换为下降指令状态,能够使作业装置W自动地下降到作业高度位置。
作业控制部30B在通过回转上升开关44的手动操作而选择了回转连动上升控制的执行的情况下,基于检测前轮9的转向角的转向角传感器48的输出,在检测到前轮9的转向角达到了田间回转用的设定角度时,自动地进行上述的上升控制。由此,驾驶员通过选择执行回转连动上升控制,能够与田间回转的开始连动地使作业装置W自动地上升到上限位置。
作业控制部30B在通过后退上升开关45的手动操作而选择了执行后退连动上升控制的情况下,基于第三杆传感器42的输出,在检测到换向杆20向后退位置的手动操作时,自动地进行上述的上升控制。由此,驾驶员通过选择执行后退连动上升控制,能够与向后退行驶的切换连动地使作业装置W自动地上升到上限位置。
作业控制部30B在通过PTO开关46的手动操作将PTO开关46的操作位置切换到接通位置时,基于向接通位置的切换,以将作业用的动力传递到作业装置W的方式进行将PTO离合器34切换为接合状态的离合器接合控制。由此,驾驶员能够通过将PTO开关46操作到接通位置而使作业装置W动作。
作业控制部30B在通过PTO开关46的手动操作而将PTO开关46的操作位置切换为断开位置时,基于向断开位置的切换,以作业用的动力不向作业装置W传递的方式进行将PTO离合器34切换为断开状态的离合器断开控制。由此,驾驶员能够通过将PTO开关46操作到断开位置而使作业装置W停止。
作业控制部30B在通过PTO开关46的手动操作将PTO开关46的操作位置切换为自动位置时,与上述的上升控制的执行连动地自动进行上述的离合器断开控制,另外,还与上述的下降控制的执行连动地自动进行上述的离合器接合控制。由此,驾驶员通过预先将PTO开关46操作到自动位置,能够与作业装置W向上限位置的自动上升连动地使作业装置W停止,另外,能够与作业装置W向作业高度位置的自动下降连动地使作业装置W动作。
如图1~5、图7所示,该拖拉机中具备选择开关50和自动驾驶用的电子控制系统51。选择开关50可进行驾驶模式的手动驾驶模式以及自动驾驶模式等选择。电子控制系统51在选择了自动驾驶模式的情况下自动驾驶车体。电子控制系统51中具备上述的主ECU30、自动转向单元52、测位单元53、以及监视单元54等。自动转向单元52可进行左右前轮9的自动转向。测位单元53测定车体的位置以及方位。监视单元54监视车体的周围。
如图2~4、图7所示,自动转向单元52由上述的动力转向单元24构成。动力转向单元24在选择了手动驾驶模式的情况下,基于方向盘19的转动操作对左右前轮9进行转向。另外,动力转向单元24在选择了自动驾驶模式的情况下,基于来自主ECU30的控制指令对左右前轮9进行转向。
即,能够不具备自动转向专用的转向单元而自动地对左右前轮9进行转向。另外,在动力转向单元24的电气系统产生了不良情况时,能够简单地切换为搭乘者的手动转向,能够继续车体的驾驶。
如图1~3、图7~10所示,测位单元53具备卫星导航装置60,该卫星导航装置60利用作为全球导航卫星系统(GNSS:Global Navigation Satellite System)的一个例子的公知的GPS(Global Positioning System(全球定位系统))来测定车体的位置以及方位。在利用了GPS的测位方法中,具有DGPS(Differential GPS(差分GPS))、RTK-GPS(Real TimeKinematic GPS)实时动态GPS)等,但在第一实施方式中,采用了适合移动体的测位的RTK-GPS。
卫星导航装置60具备接收从GPS卫星(未图示)发送的电波和从设置于已知位置的基站(未图示)发送的测位数据的卫星导航用的天线单元61。基站将接收来自GPS卫星的电波而得的测位数据向卫星导航装置60发送。卫星导航装置60根据接收来自GPS卫星的电波而得的测位数据和来自基站的测位数据,求出车体的位置以及方位。
天线单元61安装于位于车体的最上部的驾驶舱4的棚顶62,以使来自GPS卫星的电波的接收灵敏度提高。因此,在利用GPS测定的车体的位置以及方位中,包含由伴随车体的偏摆、俯仰、或者侧倾的天线单元61的位置偏移引起的测位误差。
因此,在车体上,为了能够进行消除上述的测位误差的校正,配备有具有三轴的陀螺仪(未图示)与三方向的加速度传感器(未图示)以测量车体的横摆角、俯仰角、侧倾角等的惯性测量装置63(IMU:Inertial Measurement Unit)。惯性测量装置63为了容易求出上述的天线单元61的位置偏移量而配备于天线单元61的内部。天线单元61以俯视时在车体中的胎面T的中央部位于车轮基体L的中央部的方式安装在驾驶舱4的棚顶62中的前部上表面的左右中央位置(参照图2)。
通过上述的结构,至少在俯视时惯性测量装置63的安装位置接近车体的重心位置。由此,基于惯性测量装置63距车体的重心位置的位置偏移量来校正惯性测量装置63测量到的横摆角等的运算变得简单,由此,能够迅速且正确地校正惯性测量装置63的测量结果。即,能够迅速且高精度地进行由惯性测量装置63进行的车体的横摆角等的测量。
在卫星导航装置60测定车体的位置以及方位的情况下,当由于车体的偏摆、俯仰、或者侧倾而在天线单元61产生了位置偏移时,能够根据惯性测量装置63测量的车体的横摆角、俯仰角、侧倾角等迅速且高精度地求出此时的天线单元61的位置偏移量。而且,即使在由于天线单元61的位置偏移而引起的测位误差包含在卫星导航装置60测量到的车体的位置以及方位的情况下,也能够根据由惯性测量装置63的测量结果求出的天线单元61的位置偏移量而迅速且高精度地求出测位误差。由此,能够迅速且适当地进行从卫星导航装置60的测定结果中去除测位误差的校正。
其结果,能够更简单、迅速且高精度地进行利用了全球导航卫星系统的车体的位置以及方位的测定。
如图7所示,主ECU30具备具有能够进行车体的自动驾驶的各种控制程序等的自动驾驶控制部30C。自动驾驶控制部30C基于目标行驶路径以及测位单元53的测位结果等,在适当的时刻向行驶控制部30A以及作业控制部30B等发送各种控制指令,以使车体以设定速度在预先设定的田地的目标行驶路径上一边适当地进行作业一边自动行驶。行驶控制部30A基于来自自动驾驶控制部30C的各种控制指令以及车内信息取得单元36的各种取得信息等,在适当的时刻向主变速装置32以及前进后退切换装置33等发送各种控制指令而控制主变速装置32以及前进后退切换装置33等的动作。作业控制部30B基于来自自动驾驶控制部30C的各种控制指令以及车内信息取得单元36的各种取得信息等,在适当的时刻向升降驱动单元29以及PTO离合器34等发送各种控制指令而控制升降驱动单元29以及PTO离合器34等的动作。
目标行驶路径也可以是田地中的在基于手动驾驶的作业行驶时行驶的行驶路径以及基于测位单元53的测位结果等将田间回转开始地点等数据化而得的行驶路径。另外,目标行驶路径也可以是田地中的在基于手动驾驶的示教行驶时行驶的行驶路径以及基于测位单元53的测位结果等将田间回转开始地点等数据化而得的行驶路径。
如图1~5、图7~10所示,监视单元54具备检测相对于车体的极近距离内(例如1m以内)的障碍物的有无的障碍物检测模块64、检测相对于车体的近距离(例如10m以内)内的障碍物的接近的前后的障碍物探测器65、进行避免与障碍物的接触的接触避免控制的接触避免控制部30D、对车体的周围进行拍摄的六台监视相机66、处理监视相机66拍摄到的图像的图像处理装置67等。
障碍物检测模块64具备在相对于车体的极近距离内探查障碍物的八个障碍物探查器68、基于来自各障碍物探查器68的探查信息进行在相对于车体的极近距离内是否有障碍物接近的判别处理的两台探查信息处理装置69。
各障碍物探查器68中作为测距传感器的一个例子而采用了在测距中使用超声波的声纳。八个障碍物探查器68分散地配置在车体的前端部与左右两端部,以使车体的前方与左右两侧成为探查对象区域。各障碍物探查器68将在这些探查中获得的探查信息向对应的探查信息处理装置69发送。
各探查信息处理装置69基于从对应的各障碍物探查器68中的超声波的发送到接收为止的时间,进行在相对于车体的极近距离内是否有障碍物接近了的判别处理,将该判别结果向接触避免控制部30D输出。
由此,在障碍物在自动驾驶中的车体的前方或者左右的横侧在相对于车体的极近距离内异常接近的情况下,该障碍物的接近由障碍物检测模块64检测。另外,通过使车体的后端部不具备障碍物探查器68,使得障碍物检测模块64避免将可升降地安装于车体的后部的作业装置W(参照图23、图24)作为障碍物而误检测。
例如在车体通过自动驾驶朝向田埂行驶时、或者在车体通过自动驾驶在田间沿田埂行驶时,在田埂在相对于车体的极近距离内异常接近了的情况下,障碍物检测模块64将检测出该田埂作为障碍物。另外,在移动体在相对于车体的极近距离内异常接近的情况下,障碍物检测模块64将该移动体作为障碍物而检测。
在各障碍物探测器65中采用了具有大约270度左右的检测角度的激光扫描仪。各障碍物探测器65具备进行障碍物的探测的探测部65A和处理来自探测部65A的探测信息的处理部65B。探测部65A向探测对象区域照射激光光线并接收反射光。处理部65B基于从激光光线的照射到受光为止的时间,判别在相对于车体的近距离内是否正有障碍物接近等,并将判别结果输出到接触避免控制部30D。前侧的障碍物探测器65将车体前侧的区域设定为探测对象区域。后侧的障碍物探测器65将车体后侧的区域设定为探测对象区域。
接触避免控制部30D具有能够执行接触避免控制的控制程序等并配备于主ECU30。接触避免控制部30D基于各障碍物探测器65的判别结果,在确认了在相对于车体的近距离的障碍物的接近时,优先于基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶而开始接触避免控制。然后,接触避免控制部30D基于各障碍物探测器65以及各探查信息处理装置69的判别结果,进行接触避免控制。
在接触避免控制中,接触避免控制部30D开始接触避免控制,并且向行驶控制部30A输出减速指令。由此,接触避免控制部30D通过行驶控制部30A的控制动作使主变速装置32减速动作,以使车速从通常行驶用的设定速度降低到接触避免用的设定速度。在该低速行驶状态下,在接触避免控制部30D基于任一个探查信息处理装置69的判别结果确认了障碍物接近相对于车体的极近距离内时,接触避免控制部30D向行驶控制部30A以及作业控制部30B输出紧急停止指令。由此,接触避免控制部30D通过行驶控制部30A的控制动作,将前进后退切换装置33切换为中立状态,并且,通过制动操作单元35的动作,使左右的制动器动作,使左右前轮9与左右后轮10制动。另外,接触避免控制部30D通过作业控制部30B的动作将PTO离合器34切换为断开状态,使作业装置W的动作停止。其结果,能够基于障碍物向相对于车体的极近距离内的接近,迅速进行车体的行驶停止与作业装置W的动作停止,能够避免车体与障碍物接触的可能性。在该低速行驶状态下,在接触避免控制部30D基于各障碍物探测器65的判别结果确认到在相对于车体的近距离内中不存在障碍物时,接触避免控制部30D向行驶控制部30A输出增速指令,之后,结束接触避免控制。由此,接触避免控制部30D通过行驶控制部30A的控制动作使主变速装置32增速动作,使车速从接触避免用的设定速度上升到通常行驶用的设定速度之后,再次开始基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶。
如图1~3、图7~10所示,各监视相机66中采用了广角的可见光用CCD相机。六台监视相机66中的一台用于车体的前方拍摄,该监视相机66以拍摄方向朝向前下方的倾斜姿势设置于驾驶舱4的上端部的前端的左右中央位置。六台监视相机66中的两台用于车体的右方拍摄,这些监视相机66以拍摄方向朝向右下方的倾斜姿势,在驾驶舱4的上端部的右端位置前后隔开规定间隔地设置。六台监视相机66中的两台用于车体的左方拍摄,这些监视相机66以拍摄方向朝向左下方的倾斜姿势在驾驶舱4的上端部的左端位置前后隔开规定间隔地设置。六台监视相机66中的一台用于车体的后方拍摄,该监视相机66以拍摄方向朝向后下方的倾斜姿势设置于驾驶舱4的上端部的后端的左右中央位置。由此,能够无遗漏地拍摄车体的周围。
另外,也可以在驾驶舱4的上端部的左右两端的适当位置将右侧的监视相机66与左侧的监视相机66各设置一台。
图像处理装置67对来自各监视相机66的映像信号进行处理,生成车体前方图像、车体右侧方图像、车体左侧方图像、车体后方图像以及从车体的正上方俯视的俯瞰图像等并向显示单元23等发送。显示单元23具有基于在液晶面板23A显示的各种操作开关(未图示)的人为操作等切换在液晶面板23A显示的图像的控制部23B等。
通过上述的结构,在手动驾驶时,驾驶员通过使来自图像处理装置67的图像显示于液晶面板23A,能够容易地目视确认驾驶中的车体的周边状况、作业状况。由此,驾驶员能够容易地进行与作业的种类等相应的良好的车体的驾驶。另外,在自动驾驶时管理者搭乘于车体的情况下,管理者通过使来自图像处理装置67的图像显示于液晶面板23A,能够容易地目视确认自动驾驶中的车体的周边状况、作业状况。而且,管理者在目视确认到自动驾驶中的车体周边或者作业状况等中的异常的情况下,能够迅速地进行与该异常的种类、程度等相应的适当的处置。
如图7所示,电子控制系统51中具备协调控制单元70。协调控制单元70在通过选择开关50的人为操作选择了协调驾驶模式的情况下,使车体与相同的类型的其他车协同地自动行驶。协调控制单元70具备通信模块71和协调驾驶控制部30E,该通信模块71在与其他车之间对包含车体的位置信息的与其他车的协调行驶相关的信息进行无线通信,该协调驾驶控制部30E基于来自其他车的信息进行协调驾驶控制。协调驾驶控制部30E具有可执行协调驾驶控制的控制程序等而配备于主ECU30。
在协调驾驶模式中,自动驾驶控制部30C基于并行用的目标行驶路径以及测位单元53的测位结果等,在适当的时刻向行驶控制部30A以及作业控制部30B等发送各种控制指令,以使车体以设定速度在预先设定的并行用的目标行驶路径上一边适当地进行作业一边自动行驶。
协调驾驶控制部30E基于本车的并行用的目标行驶路径、测位单元53的测位结果、其他车的并行用的目标行驶路径以及其他车的位置信息等,判别先行的其他车与本车在行进方向上的车间距离以及先行的其他车与本车在并行方向上的车间距离等是否适当。而且,在任一车间距离不适当的情况下,协调驾驶控制部30E优先于基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶而开始协调驾驶控制,以使该车间距离适当。
在协调驾驶控制中,在行进方向上的车间距离比适当距离短的情况下,协调驾驶控制部30E向行驶控制部30A输出减速指令。由此,协调驾驶控制部30E通过行驶控制部30A的控制动作使主变速装置32减速动作,使行进方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着行进方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部30E通过再次开始基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶,使车速上升到通常行驶用的设定速度,将行进方向上的车间距离维持在适当距离。
在行进方向上的车间距离比适当距离长的情况下,协调驾驶控制部30E向行驶控制部30A输出增速指令。由此,协调驾驶控制部30E通过行驶控制部30A的控制动作使主变速装置32增速动作,使行进方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着行进方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部30E通过再次开始基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶,使车速降低到通常行驶用的设定速度,将行进方向上的车间距离维持在适当距离。
在并行方向上的车间距离比适当距离长的情况下,协调驾驶控制部30E向行驶控制部30A输出向其他车侧的转向指令。由此,协调驾驶控制部30E通过行驶控制部30A的控制动作使左右前轮9向其他车侧转向,使并行方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着并行方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部30E通过再次开始基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶,使车体的行进方向返回到通常行驶用的行进方向,将并行方向上的车间距离维持在适当距离。
在并行方向上的车间距离比适当距离短的情况下,协调驾驶控制部30E向行驶控制部30A输出向远离其他车的一侧的转向指令。由此,协调驾驶控制部30E通过行驶控制部30A的控制动作使左右前轮9向远离其他车的一侧转向,使并行方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着并行方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部30E通过再次开始基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶,使车体的行进方向返回到通常行驶用的行进方向,将并行方向上的车间距离维持在适当距离。
由此,能够一边可修正地维持本车相对于先行的其他车在行进方向上的车间距离与并行方向上的车间距离,一边自动地适当并行。
如图1~3、图6、图8~11所示,驾驶舱4具备支承棚顶62等的棚顶框架72、支承棚顶框架72的前端部的左右的前支柱73、支承棚顶框架72的前后中间部的左右的中心支柱74、支承棚顶框架72的后部侧的左右的后支柱75、形成驾驶舱4的前面的前面板76、可开闭摆动地支承于左右的中心支柱74的左右的门面板77、形成驾驶舱4的后部侧面的左右的侧面板78、以及可开闭摆动地支承于棚顶框架72的后面板79等。
棚顶框架72具备跨越左右的前支柱73的前梁98、跨越左右任一个前支柱73与后支柱75的左右的侧梁99、以及跨越左右的后支柱75的后梁100等,形成为俯视大致矩形状。
左右的前支柱73配置于车体中的比车轮基体L的中央部靠车体前侧。左右的前支柱73以在主视时越靠近上半部的上侧越位于车体的左右中央侧、并且在侧视时越靠近上半部的上侧越位于车体的前后中央侧的方式弯曲上半部。
左右的中心支柱74以及左右的后支柱75配置于在驾驶座椅22的左右配置的左右后泥板12与棚顶框架72之间。左右的中心支柱74以在主视时越靠近上侧越位于车体的左右中央侧、并且在侧视时越靠近上侧越位于车体的前后中央侧的方式弯曲。左右的后支柱75以主视时越靠近上侧越位于车体的左右中央侧、并且在侧视时成为大致垂直姿势的方式弯曲。
各面板76~79中采用了沿对应的支柱73~75等弯曲的玻璃制或者透明丙烯酸树脂制等曲面面板。
通过上述的结构,能够在驾驶舱4的下半部确保乘座于驾驶座椅22的驾驶员的手脚容易进行各种操作的宽敞空间,同时在驾驶舱4的上半部以不损害居住性的程度缩窄棚顶框架72的前后宽度以及左右宽度。其结果,能够在不使搭乘空间中的操作性以及居住性降低的情况下,实现驾驶舱上部的小型轻量化带来的车体的稳定性的提高。
如图1~3、图9~11所示,驾驶舱4具备从左右的后支柱75的上端部向后方伸出的辅助框架90。辅助框架90支承后侧的障碍物探测器65以及后方拍摄用的监视相机66等。
如图1、图3、图4所示,各障碍物探查器68至少设置于车体中的比左右前轮9靠上侧的部位。由此,例如即使在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰、导致某一个障碍物探查器68接近田地的地面的情况下,也能够将此时的各障碍物探查器68的距地面的分离距离维持为比各障碍物探查器68的探查距离长的状态。
即,各障碍物探查器68配置于即使在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰了的情况下也能够避免田地的地面进入各障碍物探查器68的探查距离内的适当的高度位置。由此,能够避免因作业行驶中的车体的侧倾或者俯仰导致各障碍物探查器68将田地的地面作为障碍物而误检测的隐患。
如图1~4所示,上述八个障碍物探查器68中的两个第一障碍物探查器68A沿左右方向隔开规定间隔地安装在机罩16中的前端部的上下中央部。即,利用左右的第一障碍物探查器68A,能够在左右方向上扩宽车体前方的探查对象区域。其结果,能够无遗漏地探查障碍物向相对于车体的车体前方的极近距离内的接近。
如图1~3所示,剩余的六个障碍物探查器68中的两个第二障碍物探查器68B安装于机罩16的左右两侧部比的左右前轮9靠上侧的部位。两个第三障碍物探查器68C安装于驾驶舱4中的位于车体的前后中间部的左右的前支柱73。两个第四障碍物探查器68D安装于左右的后泥板12中的比左右后轮10靠上侧的部位。
通过上述的安装,车体的左右两侧中的、配置有机罩16等的车体前部侧的左右两侧成为左右的第二障碍物探查器68B的探查对象区域,配置有左右的前支柱73等的车体的前后中央侧的左右两侧成为左右的第三障碍物探查器68C的探查对象区域,配置有左右的后泥板12等的车体后部侧的左右两侧成为左右的第四障碍物探查器68D的探查对象区域。即,利用左右的第二障碍物探查器68B、左右的第三障碍物探查器68C、以及左右的第四障碍物探查器68D,能够使在前后方向上较宽的车体横侧方的区域整体为探查对象区域。其结果,能够无遗漏地探查障碍物向相对于车体的车体横侧方的极近距离内的接近。
其结果,能够基于各障碍物探查器68的探查更可靠地避免在自动驾驶中车体接触障碍物的隐患。
如图1~4、图12~16所示,左右的第一障碍物探查器68A经由树脂制的第一防共振部件92安装于在机罩16中的前端部的上下中央部配置的钢板制的第一支承部件91。左右的第二障碍物探查器68B经由树脂制的第一防共振部件92安装于在机罩16中的左右两侧部的前端侧配置的钢板制的第二支承部件93。左右的第三障碍物探查器68C经由树脂制的第二防共振部件95安装于在左右的前支柱73的上下中央侧配置的钢板制的第三支承部件94。左右的第四障碍物探查器68D经由树脂制的第三防共振部件97安装于从左右的后泥板12的上端部朝向车体横外侧突出的钢板制的第四支承部件96。
通过上述的结构,能够防止将内部具有振子(未图示)的各障碍物探查器68直接安装于钢板制的支承部件91、93、94、96的情况下产生的共振。另外,由于第一障碍物探查器68A以及第二障碍物探查器68B相对于机罩16的安装分别使用相同的第一防共振部件92,因此能够实现部件的共用化带来的成本减少等。
如图4所示,第一支承部件91安装于机罩16的前端部所具备的加强框架106。加强框架106兼用支承配置于机罩16的前端上部的前照灯107等的支承框架。
如图1~3所示,左右的第三障碍物探查器68C通过安装于左右的前支柱73,配置于左右前轮9与左右后轮10之间。由此,能够将左右前轮9与左右后轮10之间的区域包含于左右的第三障碍物探查器68C的探查对象区域,能够利用左右的第三障碍物探查器68C检测左右前轮9与左右后轮10之间有无障碍物。
如图2所示,左右的第四障碍物探查器68D经由左右的第四支承部件96安装于左右的后泥板12,从而配置于左右后轮10中的横外侧端的上方。由此,能够不受左右后轮10阻碍而良好地进行左右的第四障碍物探查器68D对障碍物的探查。
如图1~4、图12、图13、图15所示,右侧的第一障碍物探查器68A的安装姿势设定为收发面朝向右前方的朝向右前方姿势。左侧的第一障碍物探查器68A的安装姿势设定为收发面朝向左前方的朝向左前方姿势。右侧的第二障碍物探查器68B的安装姿势设定为收发面朝向右横向朝右姿势。左侧的第二障碍物探查器68B的安装姿势设定为收发面朝向左横向的朝左姿势。右侧的第三障碍物探查器68C以及第四障碍物探查器68D的安装姿势设定为收发面朝向右下方朝向右下方姿势。左侧的第三障碍物探查器68C以及第四障碍物探查器68D的安装姿势设定为收发面朝向左下朝向左下方姿势。
如图1~5、图9~11所示,前侧的障碍物探测器65配置于动力部3中的上部前侧的左右中央位置。后侧的障碍物探测器65配置于驾驶舱4中的上部后端的左右中央位置。
由此,能够将前侧的障碍物探测器65兼用为驾驶员用于确定车体的行驶方向的瞄准器。其结果,能够实现兼用化带来的成本减少,并且能够避免在自动驾驶中车体接触车体前侧的障碍物的隐患。
另外,能够将后侧的障碍物探测器65配置于比可升降地安装于车体的后部的作业装置W(参照图23、图24)靠车体上侧的较高位置。由此,后侧的障碍物探测器65能够不受作业装置W阻碍而良好地检测近距离的障碍物相对于车体后部的作业装置W的接近。其结果,能够避免在自动驾驶中车体后部的作业装置W接触障碍物的隐患。
而且,前后的障碍物探测器65设置于车体中的动力部3的上部以上的较高部位,由此,即使在例如在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰导致某一个障碍物探测器65接近田地的地面的情况下,也能够将此时的各障碍物探测器65距地面的分离距离设定为容易维持为比各障碍物探测器65的探测距离长的状态的高度位置。
即,各障碍物探测器65配置于在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰情况下、田地的地面难以进入各障碍物探测器65的探测距离内的良好高度位置。由此,能够抑制因作业行驶中的车体的侧倾或者俯仰导致各障碍物探测器65将田地的地面作为障碍物而误检测的隐患。
如图1、图4、图5所示,前侧的障碍物探测器65配置于比在动力部3的冷却方向上游侧配置的散热器14靠冷却方向上游侧。由此,能够避免将发动机6以及散热器14等冷却而升温的冷却风到达前侧的障碍物探测器65所引起的热损害的产生。
如图4、图5、图17所示,动力部3具备以直立姿势安装于前部框架7的支承框架110。在支承框架110的上部具备支承散热器14的左右两端部的左右的臂部110A和支承前侧的障碍物探测器65的支承部110B。前侧的障碍物探测器65经由支承板111与左右的防振橡胶112螺栓连结于支承部110B。机罩16具备使前侧的障碍物探测器65的探测部65A从关闭位置的机罩16向上侧露出的开口16A。
如图9~11、图18所示,在驾驶舱4的辅助框架90的后端安装有支承后侧的障碍物探测器65的U字状的支承部件113。后侧的障碍物探测器65经由支承板111与左右的防振橡胶112螺栓连结于支承部件113。
通过上述的结构,车体的振动难以传递到前后的障碍物探测器65。其结果,能够防止车体的振动给各障碍物探测器65带来不良影响。
另外,与将前侧的障碍物探测器65安装于机罩16的情况相比,在机罩16的关闭操作时产生的冲击难以传递到前侧的障碍物探测器65。因此,能够实现前侧的障碍物探测器65的安装所需的支承结构以及防振结构的简化。而且,在这样实现支承结构以及防振结构的简化的同时,能够在自动驾驶中利用从关闭位置的机罩16的开口16A向机罩16的上侧露出的障碍物探测器65的探测部65A检测相对于车体的前部的近距离下的障碍物的接近。
如图4、图5、图17所示,支承框架110的支承部110B具备将前侧的障碍物探测器65的探测部65A包围的外围部件114。外围部件114具备位于外围部件114的上表面与关闭位置的机罩16之间、防止尘埃从机罩16的开口16A向机罩16的内部的流入的海绵制的环状的防尘部件115。
通过上述的结构,能够通过防尘部件115防止在行驶中空气中的粉尘与外部空气一起从机罩16的开口16A流入机罩16的内部。由此,能够防止尘埃从机罩16的开口16A流入机罩16的内部而导致散热器14堵塞等不良情况的产生。
如图4、图17所示,在机罩16中的开口16A的周缘部安装有覆盖边缘的橡胶制的内饰116。由此,在机罩16的开闭操作时,能够避免前侧的障碍物探测器65因与机罩16中的开口形成位置的边缘的接触而损伤的隐患。
〔第一实施方式的其他实施方式〕
本发明并不限定于上述的第一实施方式中例示的构成,以下,例示与本发明相关的代表性的其他实施方式。
〔1-1〕作业车也可以采用以下例示的构成。
例如,作业车也可以构成为取代左右后轮10而具备左右的履带的半履带类型。
例如,作业车也可以构成为取代左右前轮9以及左右后轮10而具备左右的履带的全履带类型。
例如,作业车也可以是左右前轮9与左右后轮10的任一方被驱动的两轮驱动式。
例如,作业车也可以构成为取代发动机6而具备电动马达的电动类型。
例如,作业车也可以构成为具备发动机6与电动马达的混合动力类型。
例如,作业车也可以取代驾驶舱4而具备保护框架。
〔1-2〕障碍物检测模块64中的障碍物探查器68的数量以及配置等能够根据作业车的构成、大小等进行各种变更。
例如,如果作业车的全长较长,则可以将障碍物探查器68的数量设为十个以上,如果作业车的全长较短,则可以将障碍物探查器68的数量设为六个以下。
例如,如果作业车取代驾驶舱4而具备保护框架,则也可以将障碍物探查器68安装于保护框架。
〔1-3〕障碍物探查器68中也可以采用红外线测距传感器等。
〔1-4〕左右的第一障碍物探查器68A也可以配置于机罩16的前端部中的比前照灯107靠上方的位置。
〔1-5〕接触避免控制部30D也可以构成为,基于障碍物检测模块64以及前后的障碍物探测器65中的某一个的判别结果、或者障碍物检测模块64与前后某一方的障碍物探测器65的判别结果确认到障碍物向相对于车体的极近距离内接近时,向行驶控制部30A以及作业控制部30B输出紧急停止指令。
〔1-6〕也可以构成为,前后的各障碍物探测器65兼作障碍物检测模块64。
在该结构中,例如在各障碍物探测器65是障碍物探测器65的情况下,基于从激光光线的照射到受光为止的时间,一边判别障碍物是否在相对于车体的近距离(例如10m以内)内接近,一边检测相对于车体的极近距离内(例如1m以内)有无障碍物。
〔1-7〕障碍物探测器65中也可以采用红外线测距传感器、超声波测距传感器等。
〔1-8〕障碍物探测器65的配置以及数量等能够根据作业车的结构、大小等进行各种变更。
例如,如果作业车取代驾驶舱4而具备保护框架,则也可以将障碍物探测器65配置于保护框架中的上部的左右中央位置。
例如,也可以将前后某一方的障碍物探测器65的数量设为两个,配置在从车体的左右中央位置偏离的左右对称的位置。
〔第二实施方式〕
以下,基于附图对作为本发明的一个例子的第二实施方式进行说明。另外,图19、图20所示的附图标记F的箭头的方向为“前”,图19所示的附图标记U的箭头的方向为“上”,图19、图20所示的附图标记R的箭头的方向为“右”。
如图19~图21等所示,拖拉机(“作业车”的一个例子)具备:跨过车体的前后两端的车体架1、配置于车体架1的左右的左右的行驶装置2、配置于车体架1的前部侧的动力部3、配置于车体架1的后部侧的驾驶舱4、以及用于连结可升降摆动地安装于车体架1的后端部的作业装置W(参照图23、图24)的三点连杆机构5等。如图19、图20所示,在车体架1的前端部安装有配重1A。
如图19~图21等所示,在车体架1具备从配置于动力部3的发动机6的下部向车体前侧伸出的前部框架7和从发动机6的后端下部向车体后侧伸出的后部框架兼用的壳体单元8等。前部框架7、壳体单元8等构成与上述的第一实施方式相同。
如图19~图21等所示,左右的行驶装置2具备作为能够驱动的转向轮发挥功能的左右前轮9和作为驱动轮发挥功能的左右后轮10。前轮9、后轮10、车轮支承部件11等的结构与上述的第一实施方式相同。
如图19~图21所示,动力部3中具备配置于成为动力部3的冷却方向下游侧的动力部3的车体后部侧的水冷式的发动机6、配置于比发动机6靠成为冷却方向上游侧的车体前侧的冷却风扇13、配置于比冷却风扇13靠车体前侧的散热器14、配置于比散热器14靠车体前侧的电池15(参照图4)、配置于发动机6的后部上方的废气处理装置(未图示)、配置于发动机6的前部上方的空气滤清器(未图示)以及从上方覆盖发动机6、散热器14等的摆动开闭式的机罩16等。发动机6、废气处理装置的结构与上述的第一实施方式相同。
如图19~图21等所示,驾驶舱4在车体的后部侧形成有驾驶部17与搭乘空间。在驾驶部17具备能够进行主离合器的操作的离合器踏板18、能够进行左右的侧制动器的操作的左右的制动踏板(相当于图6的制动踏板49)、能够进行左右前轮9的手动转向的手动转向用的方向盘19、前进后退切换用的换向杆20、具有右臂用的扶手21的驾驶座椅22、以及具有可触摸操作的液晶面板23A(参照图6)等的显示单元23等。方向盘19、扶手21的结构与上述的第一实施方式相同。
图19~图21等所示的三点连杆机构5如图22所示,通过车体所具备的电子液压控制式的升降驱动单元29的动作在上下方向上摆动驱动。如图23、图24所示,三点连杆机构5上能够连结旋转耕作装置、犁、圆盘耙、耕作机、深耕机、播种装置以及播撒装置等各种作业装置W。而且,在连结于三点连杆机构5的作业装置W是通过来自车体的动力驱动的旋转耕作装置等的情况下,从变速单元取出的作业用的动力经由外部传动轴向作业装置W传递。
如图22所示,在车体上搭载作为主电子控制单元的主ECU30和作为发动机用的电子控制单元的发动机ECU31。主ECU30具有进行与车体的行驶相关的控制的行驶控制部30A以及进行与作业装置W相关的控制的作业控制部30B等,主ECU30的结构如第一实施方式中所述。另外,发动机ECU31的接哦股也与上述的第一实施方式相同。
变速传动单元所具备的电子控制式的主变速装置32、前进后退切换装置33的结构与上述的第一实施方式相同。另外,变速传动单元的结构也与上述的第一实施方式相同。
如图22所示,在车内信息取得单元36中包含检测发动机6的输出转速的旋转传感器37、检测副变速装置的输出转速作为车速的车速传感器38、检测主变速杆26的操作位置的第一杆传感器39、检测驾驶部17所具备的副变速杆40的操作位置的第二杆传感器41、检测换向杆20的操作位置的第三杆传感器42、检测升降杆27的操作位置的第四杆传感器43、上述的升降开关28、驾驶部17所具备的回转上升开关44、后退上升开关45和PTO开关46、检测升降驱动单元29中的左右的提升臂(未图示)的上下摆动角度作为作业装置W的高度位置的高度传感器47、以及检测前轮9的转向角的转向角传感器48等各种传感器以及开关类。
行驶控制部30A具有能够进行与车体的行驶相关的控制的各种控制程序等。作业控制部30B具有能够进行与作业装置W相关的控制的各种控制程序等。行驶控制部30A的结构、作用以及效果如第一实施方式中所述。另外,作业控制部30B的结构、作用以及效果如第一实施方式中所述。
如图22所示,该拖拉机中具备可进行驾驶模式中的手动驾驶模式、自动驾驶模式等的选择的选择开关50和在选择了自动驾驶模式的情况下自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统51。电子控制系统51中具备上述的主ECU30、能够进行左右前轮9的自动转向的自动转向单元52、测定车体的位置以及方位的测位单元53、以及监视车体的周围的监视单元54等,自动转向单元52、测位单元53的结构如第一实施方式中所述。
如图22所示,主ECU30中具备具有能够进行车体的自动驾驶的各种控制程序等的自动驾驶控制部30C。自动驾驶控制部30C的结构、作用以及效果如第一实施方式中所述。
如图19~图22等所示,监视单元54具备检测有无障碍物的障碍物检测模块64、若障碍物检测模块64检测到障碍物则进行抑制车体的行驶的行驶抑制控制(避免与障碍物的接触接触避免控制)的行驶抑制控制部30F、拍摄车体的周围的4台监视相机66、处理监视相机66拍摄到的图像的图像处理装置67等。
图22所示的障碍物检测模块64具备检测存在于探测对象区域X(参照图23~图25)的障碍物的多个障碍物探测器65、检测存在于探查对象区域Y(参照图23~图25)的障碍物的多个障碍物探查器68、以及基于来自各障碍物探查器68的探查信息进行相对于车体的极近距离内是否有障碍物接近了的判别处理的两台探查信息处理装置69。障碍物探测器65检测相对于车体的近距离(例如10m以内)下的障碍物的接近。各障碍物探查器68检测有无相对于车体的极近距离内(例如1m以内)的障碍物。即,障碍物检测模块64具备以与障碍物探查器68不同的检测方式检测存在于探测对象区域X的障碍物的障碍物探测器65。
图23~图25中示意性地示出了障碍物探测器65的探测对象区域X与障碍物探查器68的探查对象区域Y。障碍物探查器68的探查对象区域Y中包含位于比障碍物探测器65的探测对象区域X靠下方的区域。另外,在图23~图25中,为了方便图示,以某种程度省略了探测对象区域X以及探查对象区域Y。
图23~图25所示的探测对象区域X与探查对象区域Y分别根据车速而变化。具体而言,探测对象区域X与探查对象区域Y分别随着车速增加而变大。
各障碍物探查器68中作为测距传感器的一个例子而采用了在测距中使用超声波的超声波声纳。八个障碍物探查器68分散地配置在车体的前端部与左右两端部,以使车体的前方与左右两侧成为探查对象区域Y。各障碍物探查器68具有大致圆锥状的探查对象区域Y。各障碍物探查器68将在这些探查中获得的探查信息向对应的探查信息处理装置69发送。
各探查信息处理装置69基于从对应的各障碍物探查器68中的超声波的发送到接收为止的时间,进行在相对于车体的极近距离内是否有障碍物接近了的判别处理,将该判别结果向行驶抑制控制部30F输出。
由此,在障碍物在自动驾驶中的车体的前方或者左右的横侧在相对于车体的极近距离内异常接近的情况下,该障碍物的接近由障碍物检测模块64检测。
例如在车体通过自动驾驶朝向田埂行驶时、或者车体通过自动驾驶在田间沿田埂行驶时,在田埂在相对于车体的极近距离内异常接近了的情况下,障碍物检测模块64检测出该田埂作为障碍物。另外,在移动体在相对于车体的极近距离内异常接近了的情况下,障碍物检测模块64将该移动体作为障碍物而检测。
〔关于第二实施方式的障碍物探测器〕
各障碍物探测器65中采用了具有平面状的探测对象区域X并且最大具有约270度左右的检测角度的激光扫描仪。各障碍物探测器65中具备进行障碍物的探测的探测部和处理来自探测部的探测信息的处理部。探测部向探测对象区域X照射激光光线并接收反射光。处理部基于从激光光线的照射到受光为止的时间,判别在相对于车体的近距离中是否正有障碍物接近等,并将判别结果向行驶抑制控制部30F输出。
前侧的障碍物探测器65将车体前侧的区域设定为探测对象区域X。具备将车体的主体的前方以及侧方设为第一探测对象区域X1、检测存在于第一探测对象区域X1的障碍物的左右一对障碍物探测器65。另外,具备将比车体的作业装置W靠后方设为第二探测对象区域X2、检测存在于第二探测对象区域X2的障碍物的后障碍物探测器102。
如图23等所示,例如在作业行驶中,即使车体根据田地的起伏等而产生了一些侧倾或者俯仰,第一探测对象区域X1以及第二探测对象区域X2也设定为不检测田地的地面的范围。
如图19~图21、图22等所示,各障碍物探测器65分别安装于沿上下方向延伸的支承框架。这里,支承框架是驾驶舱4所具备的前支柱73。
即,如图20所示,各障碍物探测器65分别在左右方向上配置于机罩16的外端与车体的主体中的最外位置M之间。另外,各障碍物探测器65分别在上下方向上配置于机罩16的上端部与前轮9的上端部之间。另外,各障碍物探测器65配置于分别车体的主体中的前后中间部。这里,车体的主体中的前后中间部指的是以车体的主体中的前后中央部为中心在前后具有某种程度的扩展的区域。
另外,各障碍物探测器65配置于前后方向上的前轮9的前车轴9A与后轮10的后车轴10A之间。由此,能够将第一探测对象区域X1设定为也能够应对复杂地形中的车体的倾斜而良好地探测障碍物。
如图23~图25所示,各障碍物探测器65的第一探测对象区域X1分别设定为相对于水平面向前后左右倾斜。若加以说明,则如图23所示,各障碍物探测器65的探测对象区域X以向前下降、且向后上升的方式倾斜。另外,各障碍物探测器65的第一探测对象区域X1被设定为分别通过前轮9的前上侧。另外,各障碍物探测器65的第一探测对象区域X1被设定为分别通过配重1A的前上侧。另外,如图25所示,各障碍物探测器65的第一探测对象区域X1从机体横内侧朝向机体横外侧向下倾斜。
如图23、图24所示,后障碍物探测器102在车体后侧将比作业装置W靠后侧的区域设定为第二探测对象区域X2。后障碍物探测器102的第二探测对象区域X2被设定为具有向后下降的倾斜角度。第二探测对象区域X2在左右方向上设定为比作业装置W的横向宽度宽。
这里,图22所示的行驶抑制控制部30F具有能够执行行驶抑制控制的控制程序等。基于各障碍物探测器65以及后障碍物探测器102的判别结果,确认到相对于车体的近距离内的障碍物的接近时,行驶抑制控制部30F优先于基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶地开始行驶抑制控制。然后,行驶抑制控制部30F基于各障碍物探测器65、后障碍物探测器102以及各探查信息处理装置69的判别结果进行行驶抑制控制。
在行驶抑制控制中,行驶抑制控制部30F在开始行驶抑制控制的同时向行驶控制部30A输出减速指令。由此,行驶抑制控制部30F通过行驶控制部30A的控制动作使主变速装置32减速动作,使车速从通常行驶用的设定速度降低到接触避免用的设定速度。在该低速行驶状态下,基于某一个探查信息处理装置69的判别结果,在行驶抑制控制部30F确认到障碍物向相对于车体的极近距离内接近时,行驶抑制控制部30F向行驶控制部30A以及作业控制部30B输出紧急停止指令。由此,行驶抑制控制部30F通过行驶控制部30A的控制动作将前进后退切换装置33切换为中立状态,并且通过制动操作单元35的动作使左右的制动器动作而使左右前轮9与左右后轮10制动。另外,行驶抑制控制部30F通过作业控制部30B的动作将PTO离合器34切换为断开状态而使作业装置W的动作停止。其结果,能够基于障碍物向相对于车体的极近距离内接近,迅速地进行车体的行驶停止与作业装置W的动作停止,并能够避免车体接触障碍物。在该低速行驶状态下,在行驶抑制控制部30F基于各障碍物探测器65的判别结果确认到相对于车体的近距离内不存在障碍物时,行驶抑制控制部30F向行驶控制部30A输出增速指令,之后,结束行驶抑制控制。由此,行驶抑制控制部30F通过行驶控制部30A的控制动作使主变速装置32增速动作,使车速从接触避免用的设定速度上升到通常行驶用的设定速度,之后使基于自动驾驶控制部30C的控制动作的自动驾驶再次开始。
图19~图22等所示的各监视相机66中采用了广角的可见光用CCD相机。四台监视相机66中的一台为车体的前方拍摄用,该监视相机66以拍摄方向朝向前下方的倾斜姿势设置于驾驶舱4的上端部的前端的左右中央位置。四台监视相机66中的一台为车体的右方拍摄用,这些监视相机66以拍摄方向朝向右下方的倾斜姿势,在驾驶舱4的上端部的右端位置前后隔开规定间隔地设置。四台监视相机66中的一台为车体的左方拍摄用,这些监视相机66以拍摄方向朝向左下方的倾斜姿势在驾驶舱4的上端部的左端位置前后隔开规定间隔地设置。四台监视相机66中的一台为车体的后方拍摄,该监视相机66以拍摄方向朝向后下方的倾斜姿势设置于驾驶舱4的上端部的后端的左右中央位置。由此,能够无遗漏地拍摄车体的周围。
图22所示的图像处理装置67处理来自各监视相机66的映像信号,生成车体前方图像、车体右侧方图像、车体左侧方图像、车体后方图像以及从车体的正上方俯视的俯瞰图像等并向显示单元23等发送。显示单元23的构成、作用以及效果如第一实施方式中所述。
如图22所示,电子控制系统51中具备协调控制单元70。协调控制单元70在通过选择开关50的人为操作选择了协调驾驶模式的情况下,使车体与相同的类型的其他车协同地自动行驶。协调控制单元70中具备在与其他车之间对包含车体的位置信息的与其他车的协调行驶相关的信息进行无线通信的通信模块71、以及基于来自其他车的信息进行协调驾驶控制的协调驾驶控制部30E。协调驾驶控制部30E具有可执行协调驾驶控制的控制程序等而配备于主ECU30。协调驾驶控制部30E的结构、作用以及效果如第一实施方式中所述。
如图19~图22等所示,与第一实施方式相同,驾驶舱4中具备棚顶框架72、前支柱73、中心支柱74、后支柱75、前面板76、门面板77、侧面板78、后面板79等。
左右的前支柱73配置于车体的主体中的比车轮基体L的中央部靠车体前侧。左右的前支柱73以在前视时越靠近上半部的上侧越位于车体的左右中央侧,并且在侧视时越靠近上半部的上侧越位于车体的前后中央侧的方式弯曲上半部。在左右的前支柱73分别支承有方向指示器108(指示灯)。另外,在左右的前支柱73中的比方向指示器108靠上侧位置支承有绕纵轴心转动调节自如并能够前后左右调节镜面的后视镜101。
如图19~图22所示,驾驶舱4具备从左右的后支柱75的上端部向后方伸出的辅助框架90。辅助框架90支承后障碍物探测器102以及后方拍摄用的监视相机66等。
〔关于第二实施方式的障碍物探查器〕
如图19、图21、图22所示,各障碍物探查器68至少设置于车体中的比左右前轮9靠上侧的部位。由此,例如即使在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰,导致某一个障碍物探查器68接近田地的地面的情况下,也能够将此时的各障碍物探查器68的距地面的分离距离维持为比各障碍物探查器68的探查距离长的状态。
即,各障碍物探查器68配置于即使在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰了的情况下也能够避免田地的地面进入各障碍物探查器68的探查距离内的适当的高度位置。由此,能够避免因作业行驶中的车体的侧倾或者俯仰导致各障碍物探查器68将田地的地面作为障碍物而误检测的隐患。
障碍物探查器68的探查对象区域Y中包含第一探查对象区域Y1、第二探查对象区域Y2、第三探查对象区域Y3、第四探查对象区域Y4。
作为障碍物探查器68,具备以车体的主体中的后端部的侧方为第一探查对象区域Y1的左右一对第一障碍物探查器68E、以车体中的前后中央部的侧方为第二探查对象区域Y2的左右一对第二障碍物探查器68F、以车体中的前后中央部的比第二障碍物探查器68F靠前侧位置的侧方为第三探查对象区域Y3的左右一对第三障碍物探查器68G、以及以车体的前侧为第四探查对象区域Y4的左右一对第四障碍物探查器68H。
如图19~图21所示,两个第一障碍物探查器68E安装于后泥板12的后部。若加以说明,各第一障碍物探查器68E安装于左右的后泥板12中的比左右后轮10的后车轴10A靠后侧的部位。各第一障碍物探查器68E分别能够检测存在于第一探查对象区域Y1的障碍物。第一探查对象区域Y1设定为从第一障碍物探查器68E向横向外下方延伸。
两个第二障碍物探查器68F安装于后泥板12的前部。各第二障碍物探查器68F分别能够检测存在于第二探查对象区域Y2障碍物的。第二探查对象区域Y2设定为从第二障碍物探查器68F向横向外下方延伸。
两个第三障碍物探查器68G安装于驾驶舱4中的位于车体的前后中间部的左右的前支柱73。各第三障碍物探查器68G分别能够检测存在于第三探查对象区域Y3的障碍物。第三探查对象区域Y3设定为从第三障碍物探查器68G向横向外下方延伸。
如图19~图22所示,上述的八个障碍物探查器68中的左右一对第四障碍物探查器68H沿左右方向相互隔开规定间隔地安装于机罩16中的前端部的上下中央部。各第四障碍物探查器68H分别能够检测存在于第四探查对象区域Y4的障碍物。利用左右的第四障碍物探查器68H,能够在左右方向上扩宽车体前方的探查对象区域Y。第四探查对象区域Y4设定为从第四障碍物探查器68H向横向外下方延伸。
如图19等所示,第三障碍物探查器68G以及障碍物探测器65配置于后视镜101的下方。
图23、图24所示的第一障碍物探查器68E的第一探查对象区域Y1、后障碍物探测器102的第二探测对象区域X2分别根据作业装置W的种类、左右宽度被调整为最佳。
另外,为了防止检测出地面而并非障碍物,探测对象区域X在区域的外缘设定了限度。另外,在图24中,第一探测对象区域X1的左右方向上的端部为直线,但这是为了方便图示而示意性地示出。
通过上述的安装,配置有左右的后泥板12等的车体的主体的后部侧的左右两侧成为左右的第一障碍物探查器68E的第一探查对象区域Y1,配置有左右的后泥板12等的车体的主体中的后轮10的前侧成为左右的第二障碍物探查器68F的第二探查对象区域Y2,配置有左右的前支柱73等的车体的前后中央侧的左右两侧成为左右的第三障碍物探查器68G的第三探查对象区域Y3。即,利用左右的第一障碍物探查器68E、左右的第二障碍物探查器68F、以及左右的第三障碍物探查器68G,能够将前后方向上较宽的车体横向侧方的较宽区域探设为查对象区域Y。其结果,能够无遗漏地探查存在于相对于车体的车体横侧方的极近距离的障碍物。
其结果,能够基于各障碍物探查器68的探查避免在停止状态的车体上移动的障碍物(动物、随风滚动的物等)接近车体的状态下移至行驶状态,另外,能够更可靠地避免在自动驾驶中车体接触障碍物。
如图20所示,左右的第一障碍物探查器68E经由左右的支承部件安装于左右的后泥板12。即,左右的第一障碍物探查器68E分别配置于左右后轮10中的横外侧端的上方。由此,能够不受左右后轮10阻碍而良好地进行左右的第一障碍物探查器68E的障碍物的探查。
如图19~图21所示,左右的第三障碍物探查器68G安装于左右的前支柱73。即,左右的第三障碍物探查器68G分别配置于左右前轮9与左右后轮10之间。由此,能够将左右前轮9与左右后轮10之间的区域包含于左右的第三障碍物探查器68G的探查对象区域Y,能够利用左右的第三障碍物探查器68G检测出左右前轮9与左右后轮10之间有无障碍物。
如图19~图22所示,左侧的第一障碍物探查器68E的安装姿势设定为收发面朝向左下方的朝向左下方姿势。右侧的第一障碍物探查器68E的安装姿势设定为收发面朝向右下方的朝向右下方姿势。左侧的第二障碍物探查器68F的安装姿势设定为收发面朝向左横向的朝左姿势。右侧的第二障碍物探查器68F的安装姿势设定为收发面朝向右横向朝右姿势。左侧的第三障碍物探查器68G的安装姿势设定为收发面朝向左下方的朝向左下方姿势。右侧的第三障碍物探查器68G的安装姿势设定为收发面朝向右下方的朝向右下方姿势。左右的第四障碍物探查器68H的安装姿势分别设定为收发面朝向前方的朝向前方姿势。
在图24中,用粗体字的单点划线所示的区域示出了能够利用障碍物探测器65检测出存在于比规定的高度低的位置的障碍物的区域。另外,在图24中,用细体字的单点划线所示的区域示出了能够利用障碍物探测器65检测出存在于比规定的高度低的位置的障碍物的区域。
如图23、图24所示,第一障碍物探查器68E的第一探查对象区域Y1、第二障碍物探查器68F的第二探查对象区域Y2、第三障碍物探查器68G的第三探查对象区域Y3覆盖不包含在障碍物探测器65的探测对象区域X内的车体的侧方的区域(成为障碍物探测器65的死角的区域),能够检测障碍物。
这样,通过用各障碍物探查器68的探查对象区域Y覆盖不包含在各障碍物探测器65的探测对象区域X内的区域,能够减少在车体的周边未检测出障碍物的死角的区域。由此,能够在行驶状态下高精度地检测车体的周边的障碍物,在接触障碍物之前使车体的行驶停止。另外,在停止状态下在车体的附近移动的障碍物(例如动物、随风移动的物等)移动的情况下,通过高精度地检测该障碍物,避免从停止状态移至行驶状态,能够避免以行驶装置2、作业装置W踩踏障碍物等不良情况。
〔第二实施方式的其他实施方式〕
以下,说明对上述第二实施方式实施了变更的其他实施方式。第二实施方式的各其他实施方式只要不产生矛盾就能够组合多个而应用于上述第二实施方式。另外,本发明的范围不限于各实施方式所示的内容。
〔2-1〕障碍物探测器65也可以不具备左右一对。具体而言,左边的障碍物探测器65的第一探测对象区域X1与右边的障碍物探测器65的第一探测对象区域X1也可以成为左右非对称。另外,障碍物探测器65也可以仅配备于左右某一方。
〔2-2〕障碍物探测器65也可以不安装于前支柱73。例如也可以将障碍物探测器65安装于后视镜101。另外,例如也可以将障碍物探测器65安装于方向指示器108的附近的框架。通过将障碍物探测器65配置于方向指示器108的附近,能够将关于障碍物探测器65的线束与关于方向指示器108的线束一起布线。
〔2-3〕也可以取代驾驶舱4而具备门型的翻倒保护用翻车保护结构(ROPS)框架,其位于驾驶座椅22的后方,具有将左右一对支柱部与左右的支柱部的上端部连结的梁部。在该情况下,也可以将障碍物探测器65安装于翻车保护结构框架。具体而言,能够将障碍物探测器65安装于翻车保护结构框架的支柱部,或安装于翻车保护结构框架的梁部。
〔2-4〕也可以具备在驾驶部17中从搭乘者的脚所在的脚手架的前端部设置到机罩16的延伸设置框架。在该情况下,能够将障碍物探测器65安装于延伸设置框架。
〔2-5〕第一障碍物探查器68E、第二障碍物探查器68F也可以安装于后泥板12以外的部件。
〔2-6〕障碍物探测器65也可以是激光扫描仪以外的装置。
〔2-7〕障碍物探测器65也可以在左右方向上配置于偏离机罩16的外端与车体的主体中的最外位置M之间的位置。
〔2-8〕障碍物探测器65也可以配置于车体的主体中的前后中间部以外的位置。
〔2-9〕障碍物探测器65的第一探测对象区域X1也可以相对于水平面仅向前后倾斜地设定,或者相对于水平面仅向左右倾斜地设定。
〔2-10〕障碍物探查器68也可以是超声波传感器以外的装置。例如作为障碍物探查器68,也可以采用红外线测距传感器等。
〔2-11〕左右的第一障碍物探查器68E也可以配置于机罩16的前端部的比前照灯107靠上方的位置。
〔2-12〕也可以将障碍物探查器68的数量设为十个以上,如果作业车的全长较短,则也可以将障碍物探查器68的数量设为六个以下。
〔2-13〕也可以构成为取代左右后轮10而具备左右的履带的半履带类型。
〔2-14〕也可以构成为取代左右前轮9以及左右后轮10而具备左右的履带的全履带类型。
〔2-15〕也可以是左右前轮9与左右后轮10的某一方被驱动的两轮驱动式。
〔2-16〕也可以构成为取代发动机6而具备电动马达的电动类型。
〔2-17〕也可以构成为具备发动机6与电动马达的混合动力类型。
〔第三实施方式〕
以下,作为用于实施本发明的方式的一例,基于附图对本发明应用于作为作业车的一个例子的拖拉机的第三实施方式进行说明。
另外,图26中记载的附图标记F的箭头所指示的方向是拖拉机的前侧,附图标记U的箭头所指示的方向是拖拉机的上侧。
另外,图27中记载的附图标记F的箭头所指示的方向是拖拉机的前侧,附图标记R的箭头所指示的方向是拖拉机的右侧。
如图26~33所示,第三实施方式所例示的拖拉机中具备:跨过车体的前后两端的车体架201、作为可驱动的转向轮发挥功能的左右前轮202、作为驱动轮发挥功能的左右后轮203、配置于车体架201的前部侧的动力部204、在车体架201的后部侧形成搭乘空间与驾驶部205的驾驶舱206、以及可升降摆动地安装于车体架201的后端部的作业装置连结用的三点连杆机构207等。
如图26所示,拖拉机具备配置于动力部204的发动机208、使来自发动机208的动力断续的踏板操作式的主离合器209、将经由主离合器209的动力分支为行驶用与作业用而进行变速的变速传动单元(未图示)以及作用于左右后轮203的左右的侧制动器(未图示)等。发动机208中采用了具备共轨系统的电子控制式的柴油发动机。
如图30~31、图33所示,三点连杆机构207通过车体所具备的电子液压控制式的升降驱动单元210的动作而在上下方向上摆动驱动。在三点连杆机构207连结旋转耕作装置、犁、圆盘耙、耕作机、深耕机、播种装置以及播撒装置等作业装置219。而且,在连结于三三点连杆机构207的作业装置219是旋转耕作装置等驱动式的情况下,从车体的后部取出的作业用的动力经由外部传动轴等向作业装置219传递。
如图26、图33所示,在驾驶部205中,与能够进行左右前轮202的手动转向的手动转向用的方向盘211、主变速杆212、副变速杆213、前进后退切换用的换向杆214、设定作业装置219的高度位置的升降杆215、指令作业装置219的升降的升降开关、回转上升开关、后退上升开关、PTO开关、能够进行主离合器209的操作的离合器踏板216、以及能够进行左右的侧制动器的操作的左右的制动踏板(相当于图6的制动踏板49)等各种人为操作件一同地具备驾驶座椅217等。方向盘211经由全液压式的动力转向单元218等连接于左右前轮202。
如图26~29所示,驾驶舱206具备左右的前支柱221、左右的中心支柱222、左右的后支柱223、支承于各支柱221~223的棚顶224、形成驾驶舱206的前面的前面板225、可开闭摆动地支承于左右的中心支柱222的左右的门面板226、形成驾驶舱206的后部侧面的左右的侧面板227、以及形成驾驶舱206的后面的后面板228等。
棚顶224具备连接于各支柱221~223的棚顶框架229、从棚顶框架229向后方伸出的后部框架230、从下方覆盖棚顶框架229等的树脂制的内棚顶(未图示),从下方覆盖后部框架230等的后罩231、和从上方覆盖棚顶框架229以及后部框架230等的树脂制的外棚顶232等。棚顶224后罩231以及内棚顶与外棚顶232之间内部空间形成有。在内部空间内收纳有能够进行搭乘空间的空气调节的空调单元(未图示)以及收音机(未图示)等。
棚顶框架229具备跨越左右的前支柱221的前梁235、跨越左右某一个前支柱221与后支柱223的左右的侧梁236、以及跨越左右的后支柱223的后梁237等而形成为俯视时大致矩形状。
如图33所示,在车体上搭载有具备进行与车体的行驶相关的控制的行驶控制部240A、以及进行与作业装置219相关的控制的作业控制部240B等的作为主电子控制单元的主ECU240。主ECU240经由CAN等车内LAN或者通信线路可通信地连接于上述的电子液压控制式的升降驱动单元210、发动机用的电子控制单元(相当于图7的发动机ECU31),电子控制式的主变速装置241、电子控制式的前进后退切换装置242、电子控制式的PTO离合器243、能够进行左右的侧制动器的自动操作的电子液压式的制动操作单元244、以及取得包含车速的车内信息的车内信息取得单元245等。主ECU240等电子控制单元具备具有CPU以及EEPROM等的微处理器。行驶控制部240A具有能够进行与车体的行驶相关的控制的各种控制程序等。作业控制部240B具有能够进行与作业装置219相关的控制的各种控制程序等。
主变速装置241、前进后退切换装置242、以及PTO离合器243与将行驶用的动力有级地变速的副变速装置(未图示)以及将作业用的动力有级地变速的PTO变速装置(未图示)等一同配备于变速传动单元。主变速装置241中采用了将行驶用的动力无级地变速的静液压式的无级变速装置。
前进后退切换装置242兼作使行驶用的动力断续的行驶离合器。
车内信息取得单元245中包含上述的升降开关、回转上升开关、后退上升开关以及PTO开关等各种开关类、和检测发动机208的输出转速的旋转传感器、检测副变速装置的输出转速作为车速的车速传感器、检测主变速杆212的操作位置的主变速传感器、检测副变速杆213的操作位置的副变速传感器、检测换向杆214的操作位置的换向传感器、检测升降杆215的操作位置的升降传感器、检测升降驱动单元210中的左右的提升臂(未图示)的上下摆动角度作为作业装置219的高度位置的高度传感器、以及检测前轮202的转向角的转向角传感器等各种传感器类。
行驶控制部240A基于旋转传感器的输出、车速传感器的输出、主变速传感器的输出、以及副变速传感器的输出,以车速达到根据发动机转速、主变速杆212的操作位置、以及副变速杆213的操作位置求出的控制目标车速的方式,进行操作主变速装置241的耳轴(未图示)的车速控制。由此,驾驶员通过将主变速杆212操作到任意的操作位置,能够将车速变更为任意的速度。
行驶控制部240A基于换向传感器的输出进行将前进后退切换装置242切换为与换向杆214的操作位置相应的传动状态的前进后退切换控制。由此,驾驶员通过将换向杆214操作到前进位置,能够将车体的行进方向设定为前进方向。驾驶员通过将换向杆214操作到后退位置,能够将车体的行进方向设定为后退方向。
作业控制部240B基于升降传感器的输出与高度传感器的输出,以作业装置219位于与升降杆215的操作位置相应的高度位置的方式进行控制升降驱动单元210的动作的位置控制。由此,驾驶员通过将升降杆215操作到任意的操作位置,能够将作业装置219的高度位置变更为任意的高度位置。
作业控制部240B若通过升降开关的手动操作将升降开关切换为上升指令状态,则基于来自升降开关的上升指令与高度传感器的输出,以作业装置219上升到预先设定的上限位置的方式进行控制升降驱动单元210的动作的上升控制。由此,驾驶员通过将升降开关切换为上升指令状态,能够使作业装置219自动地上升到上限位置。
作业控制部240B若通过升降开关的手动操作将升降开关切换为下降指令状态,则基于来自升降开关的下降指令、升降传感器的输出、以及高度传感器的输出,进行控制升降驱动单元210的动作的下降控制,以使作业装置219下降到由升降杆215设定的作业高度位置。由此,驾驶员通过将升降开关切换为下降指令状态,能够使作业装置219自动地下降到作业高度位置。
作业控制部240B在通过回转上升开关的手动操作而选择了回转连动上升控制的执行的情况下,基于检测前轮202的转向角的转向角传感器的输出,在检测到前轮202的转向角达到了田间回转用的设定角度时,自动地进行上述的上升控制。由此,驾驶员通过选择执行回转连动上升控制,能够与田间回转的开始连动地使作业装置219自动地上升到上限位置。
作业控制部240B在通过后退上升开关的手动操作而选择了执行后退连动上升控制的情况下,基于换向传感器的输出,在检测到换向杆214向后退位置的手动操作时,自动地进行上述的上升控制。由此,驾驶员通过选择执行后退连动上升控制,能够与向后退行驶的切换连动地使作业装置219自动地上升到上限位置。
作业控制部240B在通过PTO开关的手动操作将PTO开关的操作位置切换为接通位置时,基于向该接通位置的切换,以将作业用的动力传递到作业装置219的方式进行将PTO离合器243切换为接合状态的离合器接合控制。由此,驾驶员能够通过将PTO开关操作到接通位置而使作业装置219动作。
作业控制部240B在通过PTO开关的手动操作而将PTO开关的操作位置切换为断开位置时,基于向该断开位置的切换,以作业用的动力不向作业装置219传递的方式进行将PTO离合器243切换为断开状态的离合器断开控制。由此,驾驶员能够通过将PTO开关操作到断开位置而使作业装置219停止。
作业控制部240B在通过PTO开关的手动操作将PTO开关的操作位置切换为自动位置时,与上述的上升控制的执行连动地自动进行上述的离合器断开控制,另外,还与上述的下降控制的执行连动地自动地进行上述的离合器接合控制。由此,驾驶员通过将PTO开关操作到自动位置,能够与作业装置219向上限位置的自动上升连动地使作业装置219停止,另外,能够与作业装置219向作业高度位置的自动下降连动地使作业装置219动作。
如图26~33所示,该拖拉机中具备能够进行驾驶模式的选择的选择开关250、以及能够进行车体的自动驾驶的自动驾驶用的电子控制系统251。另外,该拖拉机作为驾驶模式,具备手动驾驶模式、自动驾驶模式以及协调驾驶模式。电子控制系统251具备上述的主ECU240、能够进行左右前轮202的自动转向的自动转向单元252、测定车体的位置以及方位的测位单元253、以及监视车体的周围的监视单元254等。
如图33所示,自动转向单元252由上述的动力转向单元218构成。动力转向单元218在选择了手动驾驶模式的情况下,基于方向盘211的转动操作对左右前轮202进行转向。另外,动力转向单元218在选择了自动驾驶模式或者协调驾驶模式的情况下,基于来自主ECU240的控制指令对左右前轮202进行转向。
通过上述的结构,能够不具备自动转向专用的转向单元而自动地对左右前轮202进行转向。另外,在动力转向单元218的电气系统产生了不良情况的情况下,能够简单地切换为搭乘者的手动转向,能够继续车体的驾驶。
如图26~29、图33所示,测位单元253中具备利用公知的GPS测定车体的位置以及方位的卫星导航装置255。在第三实施方式中,与第一实施方式相同,在利用了GPS的测位方法中采用了RTK-GPS。
卫星导航装置255具备接收从GPS卫星(未图示)发送的电波和从设置于已知位置的基站(未图示)发送的测位数据的卫星导航用的天线单元256。基站将接收来自GPS卫星的电波而得的测位数据向卫星导航装置255发送。卫星导航装置255根据接收来自GPS卫星的电波而得的测位数据和来自基站的测位数据,求出车体的位置以及方位。
天线单元256安装于位于车体的最上部的驾驶舱206的棚顶224,以使来自GPS卫星的电波的接收灵敏度提高。因此,在利用GPS测定的车体的位置以及方位中,包含由伴随车体的偏摆、俯仰、或者侧倾的天线单元256的位置偏移引起的测位误差。因此,在天线单元256的内部,为了进行去除上述的测位误差的校正,具有三轴的陀螺仪(未图示)与三方向的加速度传感器(未图示)而配备有测量车体的横摆角、俯仰角、侧倾角等的惯性测量装置257(IMU)。惯性测量装置257为了容易求出上述的天线单元256的位置偏移量而与天线单元256一同以俯视时在车体中的胎面T的中央部位于车轮基体L的中央部的方式安装在驾驶舱206的棚顶224中的前部上表面的左右中央位置(参照图27)。
如图33所示,主ECU240具备具有能够进行车体的自动驾驶的各种控制程序等的自动驾驶控制部240C。自动驾驶控制部240C在通过选择开关250的人为操作选择了自动驾驶模式或者协调驾驶模式的情况下,进行自动驾驶车体的自动驾驶控制。自动驾驶控制部240C在自动驾驶模式的自动驾驶控制中,基于目标行驶路径以及测位单元253的测位结果等,在适当的时刻向行驶控制部240A以及作业控制部240B等发送各种控制指令,以使车体以设定速度在预先设定的田地的目标行驶路径上一边自动行驶一边适当地进行作业。行驶控制部240A基于来自自动驾驶控制部240C的各种控制指令以及车内信息取得单元245的各种取得信息等,在适当的时刻向主变速装置241以及前进后退切换装置242等发送各种控制指令而控制主变速装置241以及前进后退切换装置242等的动作。作业控制部240B基于来自自动驾驶控制部240C的各种控制指令以及车内信息取得单元245的各种取得信息等,在适当的时刻向升降驱动单元210以及PTO离合器243等发送各种控制指令而控制升降驱动单元210以及PTO离合器243等的动作。
目标行驶路径也可以是田地中的在基于手动驾驶的作业行驶时行驶的行驶路径以及基于测位单元253的测位结果等将田间回转开始地点等数据化而得的行驶路径。另外,目标行驶路径也可以是田地中的在基于手动驾驶的示教行驶时行驶的行驶路径以及基于测位单元253的测位结果等将田间回转开始地点等数据化而得的行驶路径。
如图26~33所示,监视单元254具备检测相对于车体的极近距离内(例如1m以内)的障碍物的接近的障碍物检测模块258、探测相对于车体的近距离(例如10m以内)内的障碍物的前后三个激光扫描仪259(障碍物探测器的一个例子)、进行避免与障碍物的接触的接触避免控制的接触避免控制部240D、拍摄车体的周围的四台监视相机260、处理监视相机260拍摄到的图像的图像处理装置261等。
如图26~32、图34~35所示,各激光扫描仪259具备具有大约270度左右的最大检测角度而进行障碍物的探测的探测部259A、以及处理来自探测部259A的探测信息的处理部259B等。各探测部259A向规定的探测对象区域A1~A2(参照图30~32)照射激光光线并接收反射光。处理部259B基于从激光光线的照射到受光为止的时间,判别在相对于车体的近距离内是否正有障碍物接近等,并将判别结果向接触避免控制部240D输出。前侧的左右的激光扫描仪259将包含车体的前方的车体的左右两侧设定为探测对象区域A1。后侧的单一的激光扫描仪259将作业装置219的后方等设定为探测对象区域A2。
如图26~28、图30~33所示,障碍物检测模块258具备在相对于车体的极近距离内探测障碍物的八个声纳262(障碍物探测器的一个例子)以及基于来自各声纳262的探测信息进行相对于车体的极近距离内是否有障碍物接近了的判别处理的两台探测信息处理装置263。八个声纳262分散地配置在车体的前端部与左右两端部,以便在车体的前方与左右两侧具有规定的探测对象区域A3~A6(参照图30~31)。各声纳262将在这些探测中获得的探测信息向对应的探测信息处理装置263发送。各探测信息处理装置263基于对应的各声纳262中的从超声波的发送到接收为止的时间,进行相对于车体的极近距离内是否有障碍物接近了的判别处理,将该判别结果向接触避免控制部240D输出。
由此,在障碍物在车体前方的探测对象区域A3或者车体横侧方的探测对象区域A4~A6内在相对于车体的极近距离内异常接近了的情况下,该障碍物的接近由障碍物检测模块258检测。另外,由于在车体的后端部不具备声纳262,避免了障碍物检测模块258将可升降地安装于车体的后部的作业装置219作为障碍物而误检测的隐患。
例如在车体通过自动驾驶朝向田埂行驶时、或者车体通过自动驾驶在田间沿田埂行驶时,在田埂在相对于车体的极近距离内异常接近了的情况下,障碍物检测模块258检测出该田埂作为障碍物。另外,在移动体在相对于车体的极近距离内异常接近了的情况下,将该移动体作为障碍物而检测。
如图33所示,接触避免控制部240D具有能够执行接触避免控制的控制程序等而配备于主ECU240。接触避免控制部240D基于各激光扫描仪259以及各探测信息处理装置263的判别结果,在相对于车体的近距离内检测出障碍物的存在的情况下,接触避免控制部240D优先于自动驾驶控制部240C的控制动作地进行上述的接触避免控制。
在接触避免控制中,接触避免控制部240D在开始接触避免控制的同时向行驶控制部240A输出减速指令。由此,接触避免控制部240D通过行驶控制部240A的控制动作使主变速装置241减速动作,使车速从通常行驶用的设定速度降低到接触避免用的设定速度。
接触避免控制部240D在低速行驶状态下,基于各激光扫描仪259以及各探测信息处理装置263的判别结果,检测出障碍物向相对于车体的极近距离内接近时,向行驶控制部240A以及作业控制部240B输出紧急停止指令。由此,接触避免控制部240D通过行驶控制部240A的控制动作将前进后退切换装置242切换为中立状态,并且通过制动操作单元244的动作使左右的制动器动作而使左右前轮202与左右后轮203制动。另外,接触避免控制部240D通过作业控制部240B的动作将PTO离合器243切换为断开状态而使作业装置219的动作停止。其结果,能够基于障碍物向相对于车体的极近距离内的接近,迅速进行车体的行驶停止与作业装置219的动作停止,能够避免车体接触障碍物的隐患。
接触避免控制部240D在包含紧急停止状态的车体的停止状态下,基于各激光扫描仪259以及各探测信息处理装置263的判别结果,检测出相对于车体的极近距离内不存在障碍物的情况下,允许从基于驾驶开始指令的车体的停止状态移至上述的低速行驶状态。
接触避免控制部240D在低速行驶状态下,基于各激光扫描仪259以及各探测信息处理装置263的判别结果,确认到在相对于车体的近距离内不存在障碍物时,向行驶控制部240A输出增速指令,之后,结束接触避免控制。由此,接触避免控制部240D通过行驶控制部240A的控制动作使主变速装置241增速动作,使从车速接触避免用的设定速度上升到通常行驶用的设定速度之后,再次开始基于自动驾驶控制部240C的控制动作的自动驾驶。
如图26~29、图33所示,在各监视相机260中采用了广角的可见光用CCD相机。各监视相机260为了无遗漏地拍摄车体的周围,分散地配置于驾驶舱206的棚顶224中的前后左右的各端部。
图像处理装置261处理来自各监视相机260的映像信号,生成车体前方图像、车体右方图像、车体左方图像、车体后方图像以及车体的正上方俯视的俯瞰图像等,并向搭乘空间的显示单元264等发送。显示单元264具有基于在液晶面板264A显示的各种操作开关(未图示)的人为操作等切换在液晶面板264A显示的图像等的控制部264B等。
通过上述的结构,在手动驾驶模式下,驾驶员通过使来自图像处理装置261的图像显示于液晶面板264A,能够容易地目视确认驾驶中的车体的周边状况、作业状况。由此,驾驶员能够容易地进行与作业的种类等相应的良好的车体的驾驶。另外,在自动驾驶模式或者协调驾驶模式下,管理者搭乘于车体的情况下,管理者通过使来自图像处理装置261的图像显示于液晶面板264A,能够容易地目视确认自动驾驶中或者协调驾驶中的车体的周边状况、作业状况。而且,管理者在自动驾驶中或者协调驾驶中在车体周边或者作业状况等中目视确认到异常的情况下,能够迅速进行与该异常的种类、程度等相应的适当的处置。
如图26~29、图33所示,电子控制系统251具备在与其他车等之间对各种信息进行无线通信的通信模块265、以及基于来自其他车的信息等进行协调驾驶控制的协调驾驶控制部240E。协调驾驶控制部240E具有能够执行协调驾驶控制的控制程序等而配备于主ECU240。
在协调驾驶模式的自动驾驶控制中,自动驾驶控制部240C基于并行用的目标行驶路径以及测位单元253的测位结果等,在适当的时刻向行驶控制部240A以及作业控制部240B等发送各种控制指令,以使车体以设定速度在预先设定的并行用的目标行驶路径上一边自动行驶一边适当地进行作业。
协调驾驶控制部240E在协调驾驶控制中进行车间距离判定处理与车间距离合理化处理。在车间距离判定处理中,协调驾驶控制部240E基于本车的并行用的目标行驶路径、测位单元253的测位结果、其他车的并行用的目标行驶路径以及其他车的位置信息等,判别先行的其他车与本车在行进方向上的车间距离以及先行的其他车与本车在并行方向上的车间距离等是否适当。而且,在任一个车间距离不适当的情况下,优先于自动驾驶控制部240C的控制动作地进行车间距离合理化处理,以使该车间距离适当。
在车间距离合理化处理中,在行进方向上的车间距离比适当距离短的情况下,协调驾驶控制部240E向行驶控制部240A输出减速指令,由此通过行驶控制部240A的控制动作使主变速装置241减速动作,使行进方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着行进方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部240E通过再次开始基于自动驾驶控制部240C的控制动作的自动驾驶,使车速上升到通常行驶用的设定速度,将行进方向上的车间距离维持在适当距离。
另外,在行进方向上的车间距离比适当距离长的情况下,协调驾驶控制部240E向行驶控制部240A输出增速指令,由此通过行驶控制部240A的控制动作使主变速装置241增速动作,使行进方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着行进方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部240E通过再次开始基于自动驾驶控制部240C的控制动作的自动驾驶,使车速降低到通常行驶用的设定速度而将行进方向上的车间距离维持在适当距离。
另一方面,在并行方向上的车间距离比适当距离长的情况下,协调驾驶控制部240E向行驶控制部240A输出向其他车侧的转向指令,由此通过行驶控制部240A的控制动作使左右前轮202向其他车侧转向,使并行方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着并行方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部240E通过再次开始基于自动驾驶控制部240C的控制动作的自动驾驶,使车体的行进方向返回到通常行驶用的行进方向,将并行方向上的车间距离维持在适当距离。
另外,在并行方向上的车间距离比适当距离短的情况下,协调驾驶控制部240E向行驶控制部240A输出向远离其他车的一侧的转向指令,由此通过行驶控制部240A的控制动作使左右前轮202向远离其他车的一侧转向,使并行方向上的车间距离恢复到适当距离。而且,伴随着并行方向上的车间距离恢复到适当距离,协调驾驶控制部240E通过再次开始基于自动驾驶控制部240C的控制动作的自动驾驶,使车体的行进方向返回到通常行驶用的行进方向,将并行方向上的车间距离维持在适当距离。
由此,能够一边将本车相对于先行的其他车适当地维持行进方向上的车间距离与并行方向上的车间距离,一边自动地适当并行。
如图26~28、图33所示,通信模块265具备频带不同的三条通信天线266~268与通信信息处理装置269。各通信天线266~268为了提高通信灵敏度而配置于驾驶舱206的上端部。通信信息处理装置269为了提高防水性以及防尘性等而配置于棚顶224的内部空间。
三条通信天线266~268中的频带最高的第一通信天线266在与其他车的通信模块265等之间对信息量多的图像信息进行无线通信。频带第二高的第二通信天线267在与其他车的通信模块265等之间对除图像信息的车速等车内信息进行无线通信。频带最低的第三通信天线268在与远程操作件270之间对来自远程操作件270的驾驶开始指令以及驾驶停止指令等各种信息进行无线通信。
第一通信天线266经由第一支承具271安装于棚顶224中的后部框架230的左前端部。第二通信天线267经由第二支承具272安装于后部框架230的右前端部。第三通信天线268经由第三支承具273安装于棚顶224中的上表面的左前部。顺便一提,在驾驶舱206中的左侧的前支柱221的上端部安装有收音机用的接收天线274。
如图33所示,在通信信息处理装置269中经由主ECU240可通信地连接有车内信息取得单元245、各激光扫描仪259、图像处理装置261、以及各探测信息处理装置263等。
由此,能够将车内信息取得单元245取得的车速等车内信息、来自各激光扫描仪259及各探测信息处理装置263的监视信息以及来自图像处理装置261的监视图像信息等分别经由专用的通信天线266~268与其他车等进行良好地通信,能够与协调行驶的其他车进行共享。而且,通过有效利用共享的车内信息、监视信息、以及监视图像信息,易于进行与协调行驶的其他车连动的车速调整以及与协调行驶的其他车连动的与障碍物之间的接触避免等。其结果,能够更可靠地避免与协调行驶的其他车的接触等。
如图26、图33所示,远程操作件270具备在手动操作的情况下输出驾驶开始指令的开始开关270A、在手动操作的情况下输出驾驶停止指令的停止开关270B、处理驾驶开始指令、驾驶停止指令等各种信息的信息处理部270C以及在与第三通信天线268之间进行无线通信的通信天线270D等。
如图26~32、图34~35所示,车体前侧的左右的激光扫描仪259经由第一安装单元280安装于左右的前支柱221,以使包含车体的前方的车体的左右两侧成为探测对象区域A1。前侧的各激光扫描仪259各自的安装姿势设定为主视时向车体横向外侧倾倒、并且侧视时向车体前侧倾倒的横向外侧倾倒的前倾姿势。前侧的各激光扫描仪259作为各自的探测对象区域A1,具有越靠车体的前侧越接近地面的前下方、越靠车体的横向外侧越接近地面的横向外下方的倾斜区域。另外,在图30中,为了方便,示意性地用直线表示探测对象区域A1。
车体后侧的激光扫描仪259经由第二安装单元290安装于棚顶224中的后部框架230的左右中央位置,以使作业装置219的后方成为主要的探测对象区域A2。后侧的激光扫描仪259的安装姿势设定为侧视时向车体后侧倾倒的后倾姿势。后侧的激光扫描仪259作为其探测对象区域A2,具有越靠车体的后侧越接近地面的后下方、越接近地面越在左右方向上变宽的下摆扩展的倾斜区域。另外,在图30中,为了方便,示意性地用直线表示探测对象区域A2。
各激光扫描仪259的探测对象区域A1~A2中的、由较粗的单点划线所示的区域是能够探测存在于比规定的高度低的高度区域的障碍物的区域(参照图31)。另外,由较细的单点划线所示的区域是不能探测存在于比规定的高度低的高度区域的障碍物的区域(参照图31)。
八个声纳262中的、车体前端部的两个声纳262沿左右方向隔开规定间隔地安装于机罩238中的前端部的上下中央位置。车体前端部的各声纳262被设定为,它们的探测对象区域A3成为比机罩238的前方的各激光扫描仪259的探测对象区域A1靠上侧的区域(参照图30)。
车体前侧的两个声纳262经由第一安装单元280安装于左右的前支柱221。车体前侧的各声纳262被设定为,它们的探测对象区域A4成为比位于前轮202与后轮203之间的各前支柱221的横向外侧的各激光扫描仪259的探测对象区域A1靠下侧的区域(参照图30)。
车体后侧的两个声纳262安装于左右的后泥板239中的上部的前侧位置。车体后侧的各声纳262被设定为,它们的探测对象区域A5成为各后轮203的前侧横向外侧的比各激光扫描仪259的探测对象区域A1靠下侧的区域(参照图30)。
车体后部的两个声纳262安装于左右的后泥板239中的上部的后端位置。车体后部的各声纳262被设定为,它们探测对象区域A6成为在各后轮203的后侧横外侧比作业装置219的前方的各激光扫描仪259的探测对象区域A1靠下侧的区域(参照图30)。
即,监视单元254除了包含车体的前方的车体的左右两侧成为探测对象区域A1的车体前侧的左右的激光扫描仪259和作业装置219的后方成为主要的探测对象区域A2的车体后侧的激光扫描仪259之外,具备它们的死角的区域成为探测对象区域A3~A6的八个声纳262,从而能够无遗漏而良好地进行相对于车体的近距离内的车体周边的障碍物的探测。
如图30~32所示,各激光扫描仪259以及各声纳262的探测对象区域A1~A6被适当地设定为,即使在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰了的情况下,也没有田地的地面进入激光扫描仪259以及各声纳262的探测对象区域A1~A6的隐患。由此,能够避免因作业行驶中的车体的侧倾或者俯仰导致各激光扫描仪259以及各声纳262将田地的地面作为障碍物而误检测的隐患。
各激光扫描仪259以及各声纳262的探测对象区域A1~A6根据与制动距离等的关系,被控制设定为车速越快则越向远离车体的方向变宽。
车体后侧的激光扫描仪259的探测对象区域A2以及左右的后泥板239所具备的车体后侧的各声纳262的探测对象区域A5~A6能够根据作业装置219的种类或者左右宽度等而设定变更。
如图28、图34~35所示,左右的第一安装单元280具备调整车体前侧的激光扫描仪259以及声纳262相对于车体的安装角度的第一调整机构281。第二安装单元290具备调整车体后侧的激光扫描仪259相对于车体的安装角度的第二调整机构291。
左右的第一安装单元280具备固定于左右的前支柱221的固定部件282、支承探测探测对象区域A1的激光扫描仪259的第一支承部件283、以及支承探测探测对象区域A4的声纳262的第二支承部件284。通过在固定部件282分别可进行角度调整地安装有第一支承部件283与第二支承部件284,使得第一调整机构281能够进行激光扫描仪259与声纳262的独立的安装角度调整。
第二安装单元290具备固定于后部框架230的左右中央位置的左右的固定部件292、以及支承探测探测对象区域A2的激光扫描仪259的倒U字状的支承部件293。通过在固定部件292可进行角度调整地安装支承于部件293,使得第二调整机构291能够调整激光扫描仪259的安装角度。
通过该结构,即使因制造误差等在车体前侧的左右的激光扫描仪259、车体后侧的激光扫描仪259、以及车体前侧的左右的声纳262中的某一个中,相对于车体的安装角度产生了误差的情况下,也能够利用第一调整机构281或者第二调整机构291容易地将这些激光扫描仪259或者声纳262的安装角度调整为适当的安装角度。由此,能够避免这些激光扫描仪259或者声纳262的探测对象区域A1、A2、A4产生偏差的隐患。
其结果,能够防止:在因上述的激光扫描仪259或者声纳262的探测对象区域A1、A2、A4产生了偏差而例如在作业行驶中车体根据田地的起伏等而侧倾或者俯仰了的情况下、或者前轮202或者后轮203沉入田地的地面的情况下等,田地的地面等进入上述的激光扫描仪259或者声纳262的探测对象区域A1、A2、A4进而由这些激光扫描仪259或者声纳262作为障碍物而探测的不良情况;在左右前轮202转向了的情况下等,左右前轮202进入上述的车体前侧的激光扫描仪259或者声纳262的探测对象区域A1、A4进而由这些激光扫描仪259或者声纳262作为障碍物而探测的不良情况;或者在作业装置219朝向上限位置被上升操作了的情况下等,作业装置219进入上述的车体后侧的激光扫描仪259的探测对象区域A2而由该激光扫描仪259作为障碍物而探测的不良情况等产生。
而且,由于在左右的第一安装单元280中,在单一的固定部件282安装激光扫描仪259与声纳262,因此与例如将激光扫描仪259与声纳262分别安装于专用的固定部件282的情况比较,能够实现减少固定部件282的装备数量带来的结构简化。
如图34所示,在左右的第一安装单元280中,第一支承部件283具备横向朝向的单一的摆动支点轴283A、以及隔着摆动支点轴283A在上下方向对置的位置与摆动支点轴283A平行地配置的一对丝杠283B。第二支承部件284以及固定部件282具备供摆动支点轴283A贯穿插入的单一的圆孔284A、282A和供一对丝杠283B贯穿插入的一对长孔284B、282B。各第一调整机构281构成为,利用上述的摆动支点轴283A、一对丝杠283B、各圆孔284A、282A、一对长孔284B、282B、外嵌于一对丝杠283B的一对垫圈285、以及拧入一对丝杠283B的一对螺母286,将激光扫描仪259与声纳262分别绕摆动支点轴可调整角度地安装于固定部件282。
以固定部件282位于第一支承部件283与第二支承部件284之间的配置,将第一支承部件283的摆动支点轴283A从固定部件282的车体内侧贯穿插入于固定部件282的圆孔282A与第二支承部件284的圆孔284A,并且将第一支承部件283的各丝杠283B贯穿插入于固定部件282的各长孔282B与第二支承部件284的各长孔284B。由此,左右的第一安装单元280构成为,各支承部件283、284能够相对于固定部件282在各长孔282B、284B的范围内绕摆动支点轴分别调整角度。而且,在调整各支承部件283、284的角度之后,向各丝杠283B拧入螺母286,固定部件282被夹在第一支承部件283与第二支承部件284之间,由此将各支承部件283、284以相对于固定部件282的任意的安装角度固定。由此,能够将车体前侧的激光扫描仪259与声纳262的安装角度独立地调整为各自的适当的安装角度。
即,能够在利用第一支承部件283所具备的单一的摆动支点轴283A与一对丝杠283B、第二支承部件284与固定部件282所具备的单一的圆孔284A、282A与一对长孔284B、282B、一对垫圈285、以及一对螺母286简单地构成左右的第一调整机构281的同时,将车体前侧的激光扫描仪259与声纳262的安装角度独立地调整为各自的适当的安装角度,能够避免车体前侧的激光扫描仪259以及声纳262的各探测对象区域A1、A4产生偏差的隐患。
如图35所示,在第二安装单元290中,左右的固定部件292具备左右朝向的摆动支点轴292A和配置于摆动支点轴292A的后方的长孔292B。支承部件293具备可上下摆动地卡挂于各摆动支点轴292A的左右的卡合部293A、以及供贯穿插入于各长孔292B的左右的螺栓294拧入的左右的内螺纹部293B。第二调整机构291构成为,利用上述的左右的摆动支点轴292A、左右的长孔292B、左右的卡合部293A、左右的内螺纹部293B、以及左右的螺栓294,将激光扫描仪259可沿上下方向调整角度地安装于固定部件292。
通过上述的结构,第二安装单元290通过支承部件293的各卡合部293A卡挂于各固定部件292的摆动支点轴292A、并且贯穿插入于各固定部件292的长孔292B的各螺栓294被拧入支承部件293的各内螺纹部293B,使得支承部件293能够相对于左右的固定部件292在各长孔292B的范围内沿上下方向调整角度。而且,在调整支承部件293的角度之后,各螺栓294进一步拧入各内螺纹部293B,使得支承部件293以相对于左右的固定部件282的任意的安装角度固定。由此,能够将车体后侧的激光扫描仪259的安装角度调整为适当的安装角度。
即,能够在利用左右的固定部件292所具备的摆动支点轴292A与长孔292B、支承部件293所具备的左右的卡合部293A与左右的内螺纹部293B、以及左右的螺栓294简单地构成第二调整机构291的同时,将车体后侧的激光扫描仪259的安装角度调整为适当的安装角度,能够避免车体后侧的激光扫描仪259的探测对象区域A2产生偏差的隐患。
如图29、图34~35所示,第一安装单元280具备遮盖第一调整机构281的第一罩287。第二安装单元290具备遮盖第二调整机构291的第二罩295。由此,第一调整机构281或者第二调整机构291被使用者容易地操作,能够抑制各激光扫描仪259以及车体前侧的各声纳262的安装角度被不适当地变更的隐患。
如图34所示,第一罩287具备安装于中心支柱222以及第一调整机构281的固定部件282的树脂制的外侧罩部287A和安装于激光扫描仪259的树脂制的内侧罩部287B,并构成为能够沿左右方向分割。
如图29、图35所示,第二罩295利用在棚顶224的后罩231中的后端部的左右中央位置形成的第一凹部231A、以及在棚顶224的外棚顶232中的后端部的左右中央位置形成的第二凹部232A构成。即,后罩231的后端部与外棚顶232的后端部兼用于第二罩295的构成部件。
如图26~29、图36~38所示,监视单元254包括具有多个LED而对各监视相机260的拍摄对象位置进行照明的六台照明灯275。由此,即使在夜晚作业中,也能够良好地进行各监视相机260对车体周围的拍摄。而且,通过将该周围图像与协调行驶的其他车共享而有效利用,从而即使在可视性降低的夜晚作业中,也容易进行与协调行驶的其他车的车速调整、或者与和协调行驶的其他车连动的障碍物的接触避免等。
六台照明灯275中的两台照明灯275为对车体的前方进行照明的前方用,配置于前方用的监视相机260的左右。一台照明灯275为对车体的右方进行照明的右方用,配置于右方用的监视相机260的上方。一台的照明灯275为对车体的左方进行照明的左方用,配置于左方用的监视相机260的上方。两台照明灯275为对车体的后方进行照明的后方用,配置于后方用的监视相机260的左右。
图36中示出在夜晚使全部的照明灯275熄灭的全熄灭状态下,使处理来自各监视相机260的映像信号而得的俯瞰图像显示于显示单元264的液晶面板264A的状态。在该全熄灭状态下,当然的不能从显示于液晶面板264A的俯瞰图像目视确认障碍物。
图37中示出在夜晚仅使前方用的两台照明灯275点亮的前方照明状态下,使处理来自各监视相机260的映像信号而得的俯瞰图像显示于显示单元264的液晶面板264A的状态示。在该前方照明状态下,能够从配置有前方用的两台照明灯275的驾驶舱206的前端部将车体前侧的规定区域良好地照明,由此,能够从显示于液晶面板264A的俯瞰图像目视确认存在于车体前侧的规定区域的障碍物。
图38中示出在夜晚使全部的照明灯275点亮的全照明状态下,使处理来自各监视相机260的映像信号而得的俯瞰图像显示于显示单元264的液晶面板264A的状态。在该全照明状态下,能够从配置有各照明灯275的驾驶舱206的前后左右将车体周边的规定区域良好地照明,由此,能够从显示于液晶面板264A的俯瞰图像目视确认存在于车体周边的规定区域的障碍物。
如图26~27所示,在机罩238的前端上部具备左右的前照灯276。由此,在夜晚的行驶时,通过使左右的前照灯276点亮,能够将车体的前方良好地照明,容易进行夜晚的行驶。
〔第三实施方式的其他实施方式〕
本发明并不限定于上述的第三实施方式所例示的结构,以下,例示与本发明相关的代表性的其他实施方式。
〔3-1〕作业车也可以采用以下例示的结构。
例如,作业车也可以构成为取代左右后轮203而具备左右的履带的半履带类型。
例如,作业车也可以构成为取代左右前轮202以及左右后轮203而具备左右的履带的全履带类型。
例如,作业车也可以是左右前轮202与左右后轮203的任一方被驱动的两轮驱动式。
例如,作业车也可以构成为取代发动机208而具备电动马达的电动类型。
例如,作业车也可以构成为具备发动机208与电动马达的混合动力类型。
例如,作业车作为驾驶模式,具备至少手动驾驶模式与自动驾驶模式与协调驾驶模式的某一个即可。
例如,作业车也可以取代驾驶舱206而具备保护框架。
例如,作业车也可以是仅具备障碍物探测器(激光扫描仪259)与障碍物探测器(声纳262)的某一方的结构。
〔3-2〕障碍物探测器(激光扫描仪259)的配置以及数量等能够根据作业车的结构、大小等而进行各种变更。
例如,如果作业车取代驾驶舱206而具备保护框架,则也可以将障碍物探测器(激光扫描仪259)配置于保护框架中的上部的左右中央位置。
例如,也可以将车体前侧的障碍物探测器(激光扫描仪259)设为一个,配置于动力部204中的上部的左右中央位置、或者驾驶舱206的棚顶224中的前端部的左右中央位置等。
例如,也可以将车体后侧的障碍物探测器(激光扫描仪259)设为左右一对,配置于从驾驶舱206的棚顶224中的后端部的左右中央位置偏离的左右对称位置。
〔3-3〕障碍物探测器(声纳262)的配置以及数量等能够根据作业车的结构、大小等进行各种变更。
例如,如果作业车的全长较长,则可以将障碍物探测器(声纳262)的数量设为十个以上,如果作业车的全长较短,则可以将障碍物探测器(声纳262)的数量设为六个以下。
例如,如果作业车取代驾驶舱206而具备保护框架,则也可以将障碍物探测器(声纳262)安装于保护框架。
〔3-4〕障碍物探测器(声纳262)中也可以采用红外线测距传感器等。
〔3-5〕也可以将配置于车体的前端部的两个声纳262、配置于车体的后侧的两个声纳262、以及配置于车体的后部的两个声纳262中的某一个或者全部经由具备调整机构281、291的安装单元280、290以能够调整安装角度的方式安装于车体。
〔3-6〕第一安装单元280的结构能够进行各种变更。
例如,第一安装单元280也可以构成为仅将障碍物探测器(激光扫描仪259)以能够调整安装角度的方式安装于车体。
例如,第一安装单元280也可以构成为仅将障碍物探测器(声纳262)以能够调整安装角度的方式安装于车体。
例如,第一安装单元280也可以构成为将三个以上的障碍物探测器(激光扫描仪259、声纳262)以能够调整安装角度的方式安装于车体。
例如,第一安装单元280也可以是,在第二支承部件284具备横向朝向的单一的摆动支点轴和隔着摆动支点轴在上下方向上对置的位置与摆动支点轴平行地配置的一对丝杠,且在第一支承部件283以及固定部件282具备供摆动支点轴贯穿插入的单一的圆孔和供一对丝杠贯穿插入的一对长孔。
例如,第一安装单元280也可以是,在固定部件282具备横向朝向的单一的摆动支点轴和隔着摆动支点轴在上下方向上对置的位置与摆动支点轴平行地配置的一对丝杠,且在第一支承部件283以及第二支承部件284具备供摆动支点轴贯穿插入的单一的圆孔和供一对丝杠贯穿插入的一对长孔。
〔3-7〕在安装单元280、290中,遮盖调整机构281、291的罩287、295的结构能够进行各种变更。
例如,第一罩287也可以构成为能够沿上下方向分割。
例如,第二罩295也可以由将第二调整机构291遮盖的专用部件构成。
本发明能够应用于具备自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统的拖拉机、探测车体周边的障碍物的障碍物探测器和将所述障碍物探测器安装于车体的安装单元的拖拉机。另外,本发明除了拖拉机以外,也能够应用于乘坐式割草机、联合收割机、乘坐式插秧机、轮式装载机等作业车。
附图标记说明
1:车体架
2:行驶装置
3:动力部
4:驾驶舱
6:发动机
9:前轮
12:后泥板
14:散热器
16:机罩
16A:开口
30D:接触避免控制部
30F:行驶抑制控制部
51:电子控制系统
64:障碍物检测模块
65:障碍物探测器
65A;探测部
68:障碍物探查器
68A:第一测距传感器
68B:第二测距传感器
68C:第三测距传感器
68D:第四测距传感器
68E:第一障碍物探查器
68F:第二障碍物探查器
73:前支柱
92:防共振部件
95:防共振部件
97:防共振部件
110:支承框架
112:防振橡胶
115:防尘部件
M:最外位置
X:探测对象区域
Y:探查对象区域
259:障碍物探测器(激光扫描仪)
262:障碍物探测器(声纳)
280:安装单元(第一安装单元)
281:调整机构(第一调整机构)
282:固定部件
282A:圆孔
282B:长孔
283:支承部件(第一支承部件)
283A:摆动支点轴
283B:丝杠
284:支承部件(第二支承部件)
284A:圆孔
284B:长孔
286:螺母
287:罩(第一罩)
290:安装单元(第二安装单元)
291:调整机构(第二调整机构)
295:罩(第二罩)
A1:探测对象区域
A4:探测对象区域

Claims (5)

1.一种作业车,其特征在于,在前部侧配置有动力部的自动驾驶车体的自动驾驶用的电子控制系统中具备:
前后的障碍物探测器,检测障碍物的接近;
接触避免控制部,在所述障碍物探测器检测出障碍物的接近时,进行避免与障碍物的接触的接触避免控制;
前后的所述障碍物探测器中,前侧的所述障碍物探测器配置于所述动力部中的上部的左右中央位置,并且后侧的所述障碍物探测器配置于车体后部的上部,
所述动力部具有以直立姿势安装于车体架的支承框架和摆动开闭式的机罩,
前侧的所述障碍物探测器安装于所述支承框架的上端部,
所述机罩具备使前侧的所述障碍物探测器的探测部从关闭位置的所述机罩向上侧露出的开口。
2.根据权利要求1所述的作业车,其特征在于,还具备:
驾驶舱,其配置于车体的后部侧;
后侧的所述障碍物探测器配置于所述驾驶舱中的上部后端的左右中央位置。
3.根据权利要求1所述的作业车,其特征在于,
所述动力部具有配置于该动力部的冷却方向下游侧的发动机和配置于比所述发动机靠冷却方向上游侧的散热器,
前侧的所述障碍物探测器配置于比所述散热器靠所述散热器的冷却方向上游侧的位置。
4.根据权利要求1所述的作业车,其特征在于,
在所述支承框架与所述关闭位置的所述机罩之间具备防止尘埃从所述开口向所述机罩内流入的防尘部件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业车,其特征在于,
所述障碍物探测器经由防振橡胶安装于车体。
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