CN111902783A - 作业车辆的行驶控制系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种能防止作业效率的降低且不会招致构成复杂化以及成本增大的作业车辆。具备配备于作业车辆且用于对作业车辆周围的状况进行测定的状况测定传感器(101、102)、基于所述状况测定传感器(101、102)的测定信息而使作业车辆自动行驶的自动行驶控制部、基于所述状况测定传感器(101、102)的测定范围内的多个传感器输出而对传感器输出是异常时的异常输出范围进行确定的异常输出范围确定部、以及根据由所述异常输出范围确定部确定出的异常输出范围的大小而在对自动行驶控制部所进行的作业车辆的自动行驶进行牵制的牵制状态与不对自动行驶控制部所进行的作业车辆的自动行驶进行牵制的非牵制状态之间切换自如的牵制状态切换部。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对作业车辆的行驶进行控制的作业车辆的行驶控制系统。
背景技术
上述那样的作业车辆的行驶控制系统具备:状况测定传感器,其用于对作业车辆的周围的状况进行测定;以及自动行驶控制部,其基于状况测定传感器的测定信息而使作业车辆自动行驶(例如,参照专利文献1。)。在专利文献1所记载的系统中,状况测定传感器对是处于未处理作业地还是处于已处理作业地进行测定,行驶控制部基于状况测定传感器的测定信息,而使作业车辆沿着未处理作业地与已处理作业地之间的边界进行自动行驶。
在上述那样的系统中,当由于作业对象物附着于状况测定传感器等而导致状况测定传感器变得异常时,行驶控制部就会使作业车辆停止行驶。然而,每当状况测定传感器发生异常,就使作业车辆停止自动行驶,由此招致作业效率降低。
据此,在专利文献1所记载的系统中,具备一对状况测定传感器,在仅仅是一方的状况测定传感器变得异常的情况下,代替变得异常的状况测定传感器的测定信息,而使用未变得异常的另一方状况测定传感器的测定信息,从而使作业车辆继续自动行驶。
另外,上述那样的作业车辆的行驶控制系统应用于:使作业车辆自动行驶的自动行驶系统,基于由卫星定位系统而获得的作业车辆的位置信息,进行:使作业车辆沿着预先设定的目标行驶路径而自动行驶的自动行驶控制(例如,参照专利文献2。)。
例如,当发生了防风林或建筑物无法接收来自卫星的电波的情况、或者、由于电波的干扰等而无法从规定数量的卫星接收电波的情况等定位障碍时,就会无法从卫星定位系统临时地获取作业车辆的位置信息。据此,在发生了定位障碍的情况下,也就无法使作业车辆沿着目标行驶路径而自动行驶,所以,考虑到了使作业车辆停止自动行驶。然而,在每当发生定位障碍时就使作业车辆停止自动行驶的情况下,作业效率就会降低。
据此,在专利文献2所记载的系统中,在发生了定位障碍的情况下,基于作业车辆所具备的陀螺仪传感器等惯性计测装置的测定信息,而切换到使作业车辆自动行驶的惯性导航,使得车辆车辆的自动行驶继续进行。在惯性导航中,在发生定位障碍之后经过设定时间为止、或者、在发生定位障碍之后行驶了设定距离为止,都继续进行。当即便在发生定位障碍之后经过设定时间、或者、在发生定位障碍之后行驶了设定距离,也未消除定位障碍的情况下,使作业车辆停止自动行驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公平7-112364号公报
国际公开2015/147111号
发明内容
在上述专利文献1所记载的系统中,为了防止作业效率的降低,而必须具备一对状况测定传感器,由此招致构成的复杂化,并且,招致成本的增大。另外,为了防止作业效率的降低,而具备一对状况测定传感器,但是,一旦一对状况测定传感器双方都变得异常,就一律使作业车辆停止自动行驶。然而,根据异常的发生状况,作业车辆也有可能继续自动行驶,所以,无法有效地防止作业效率的降低,在这方面也存在改善的余地。
鉴于该实情,本发明的课题在于如下方面,即:提供一种作业车辆的行驶控制系统,其能够防止作业效率的降低,而不会招致构成的复杂化以及成本的增大。
在上述专利文献2所记载的系统中,在因为发生定位障碍等原因而无法利用卫星定位系统获取作业车辆的定位信息的情况下,通过惯性导航而使作业车辆继续进行自动行驶。然而,仅仅利用惯性计测装置的测定信息,难以正确地求出作业车辆的行驶方向,有可能在某些情况下作业车辆从目标行驶路径出现较大地偏离。据此,在无法利用卫星定位系统而获取作业车辆的定位信息的情况下,在用于使作业车辆进行自动行驶的构成方面,仍然存在改善的余地。
鉴于该实情,本发明的课题在于如下方面,即:提供一种作业车辆的行驶控制系统,其在无法利用卫星定位系统而获取作业车辆的定位信息的情况下,也能够使作业车辆进行自动行驶。
本发明的第1特征结构在于如下方面,即,具备:
状况测定传感器,其配备于作业车辆,并用于对作业车辆的周围的状况进行测定;
自动行驶控制部,其基于所述状况测定传感器的测定信息,而使所述作业车辆进行自动行驶;
异常输出范围确定部,其基于所述状况测定传感器的测定范围内的多个传感器输出,而对传感器输出是异常时的异常输出范围进行确定;以及
牵制状态切换部,其根据由所述异常输出范围确定部确定出的异常输出范围的大小,而在对所述自动行驶控制部所驱使的作业车辆的自动行驶进行牵制的牵制状态、与不对所述自动行驶控制部所驱使的作业车辆的自动行驶进行牵制的非牵制状态之间切换自如。
根据本结构,异常输出范围确定部在测定范围内对传感器输出是异常时的异常输出范围进行确定,所以,能够掌握:表示异常输出范围在测定范围内占据了多大面积的异常输出范围的大小。当存在有异常的传感器输出时,牵制状态切换部不是切换到牵制状态,而是根据异常输出范围的大小,来在牵制状态和非牵制状态之间进行切换。例如,在异常输出范围的大小较大,而无法利用状况测定传感器来对作业车辆的周围的状况进行测定等等的测定不良的情况下,牵制状态切换部切换为牵制状态,由此能够使作业车辆停止行驶等等,亦即是对作业车辆的自动行驶进行牵制。相反,异常输出范围的大小较小而只要是不会对状况测定传感器的测定造成不利影响的程度,则牵制状态切换部切换为非牵制状态,由此不会对作业车辆的自动行驶进行牵制,而能够使作业车辆继续进行自动行驶。
据此,即使存在有异常的传感器输出,也不会一律对作业车辆的自动行驶进行牵制,而是能够在不会对状况测定传感器的测定造成不利影响的范围内来使作业车辆继续进行自动行驶,由此能够防止作业效率的降低。而且,即便在具备单一的状况测定传感器的情况下,异常输出范围确定部也能够对该单一的状况测定传感器中的异常输出范围进行确定,所以,也无需具备一对状况测定传感器,从而能够实现构成的简化以及成本的降低。
本发明的第2特征结构在于如下方面,即:在所述异常输出范围的大小比第1规定范围更小的情况下,所述牵制状态切换部切换为所述非牵制状态,在所述异常输出范围的大小为第1规定范围的情况下,所述牵制状态切换部切换为:对利用所述自动行驶控制部而自动行驶的所述作业车辆的车速进行控制的车速牵制状态,以此来作为所述牵制状态。
根据本结构,在异常输出范围的大小为第1规定范围的情况下,牵制状态切换部切换为:作为牵制状态的车速牵制状态,所以,能够一边使作业车辆继续进行自动行驶,一边进行与自动行驶用的车速相比被减慢等的车速的控制,由此对作业车辆的自动行驶进行牵制。据此,作为对作业车辆的自动行驶进行的牵制,不仅是能够使作业车辆停止行驶,还能够一边使作业车辆极力地继续进行自动行驶,一边对作业车辆的自动行驶进行牵制,所以,能够适当地防止作业效率的降低。
本发明的第3特征结构在于如下方面,即:在所述异常输出范围的大小在所述第1规定范围的上限值以上的情况下,所述牵制状态切换部切换为:使利用所述自动行驶控制部而进行自动行驶的所述作业车辆停止行驶的停止牵制状态,以此来作为所述牵制状态。
根据本结构,在异常输出范围的大小在第1规定范围的上限值以上的情况下,由于是无法利用状况测定传感器而对作业车辆的周围的状况进行测定等的测定不良的情形,从而牵制状态切换部切换为停止牵制状态,由此能够使作业车辆停止行驶。据此,能够防止:在状况测定传感器的测定不良的状态下,使作业车辆继续进行自动行驶。
本发明的第4特征结构在于如下方面,所述牵制状态切换部构成为:除了根据所述异常输出范围的大小以外,还根据所述异常输出范围所存在的位置,而在所述牵制状态与所述非牵制状态之间切换自如。
例如,存在如下情况,即:异常输出范围局部存在于测定范围的端部侧部位等,异常输出范围存在于对状况测定传感器的测定造成较小的影响的位置。据此,根据本结构,牵制状态切换部除了根据异常输出范围的大小以外,还根据异常输出范围所存在的位置,而在牵制状态与非牵制状态之间进行切换。据此,牵制状态切换部能够适当地掌握对状况测定传感器的测定造成的影响程度,并且在牵制状态与非牵制状态之间进行切换,所以,能够适当地防止作业效率的降低,并且也能够适当地进行针对作业车辆的自动行驶的牵制。
本发明的第5特征结构在于如下方面,即:所述牵制状态切换部构成为:除了根据所述异常输出范围的大小以外,还根据所述作业车辆的作业状态,而在所述牵制状态与所述非牵制状态之间切换自如。
例如,在作业车辆处于作业中的情况下,由于作业装置是可动的,所以,一般来说,要求对作业车辆的周围的状况详细地进行掌握。与此相对,在作业车辆部不进行作业而是仅仅在行驶的情况下,与作业中相比,也有时不要求对作业车辆的周围的状况详细地进行掌握。据此,根据本结构,牵制状态切换部除了根据异常输出范围的大小以外,还根据作业车辆的作业状态,而在牵制状态与非牵制状态之间进行切换。据此,牵制状态切换部能够在适合于作业车辆的作业状态的条件下,在牵制状态与非牵制状态之间进行切换,由此能够适当地进行牵制状态与非牵制状态之间的切换。
本发明的第6特征结构在于如下方面,即,具备:
自动行驶控制部,其基于由卫星定位系统获取到的作业车辆的定位信息,而进行第1行驶控制,其中在该第1行驶控制中,使作业车辆沿着预先设定的目标行驶路径进行自动行驶;
三维信息测定传感器,其配备于所述作业车辆,并用于对所述作业车辆的周围的三维信息进行测定;
地形获取部,其基于所述三维信息测定传感器的测定信息,而获取所述作业车辆的周围的地形;以及
行驶方向确定部,其用于确定作业车辆相对于由所述地形获取部获取到的地形而言的行驶方向,
所述自动行驶控制部构成为:能够代替所述第1行驶控制,而执行第2行驶控制,其中在该第2行驶控制中,基于由所述行驶方向确定部确定出的作业车辆的行驶方向,而使所述作业车辆进行自动行驶。
根据本结构,三维信息测定传感器对作业车辆的周围的三维信息进行测定,所以,地形获取部能够根据三维信息测定传感器的测定信息,来掌握例如作业车辆的行驶面的凹凸或行驶区域的端部的形状等,由此能够确定作业车辆的周围的地形。行驶方向确定部能够将沿着例如由地形获取部所获取到的地形的方向作为作业车辆的行驶方向等,对与地形相对应的作业车辆的行驶方向进行确定。在第2行驶控制中,自动行驶控制部能够使作业车辆沿着由行驶方向确定部确定出的作业车辆的行驶方向而进行自动行驶。据此,例如,在发生了定位障碍的情况下,自动行驶控制部能够代替第1行驶控制,而进行第2行驶控制,由此即便无法利用卫星定位系统而获取作业车辆的定位信息,也能够使作业车辆进行自动行驶。
本发明的第7特征结构在于如下方面,具备:
自动行驶控制部,其基于由卫星定位系统获取到的作业车辆的定位信息,而进行使所述作业车辆沿着预先设定的目标行驶路径自动行驶的第1行驶控制;
三维信息测定传感器,其配备于所述作业车辆,并用于对所述作业车辆的周围的三维信息进行测定;以及
目标点设定部,其在显示部的重叠显示有根据所述三维信息测定传感器的测定信息而生成的三维图像与目标行驶路径的显示画面上,来设定目标点,
所述自动行驶控制部构成为:能够代替所述第1行驶控制,而执行第3行驶控制,其中在该第3行驶控制中,将朝向由所述目标点设定部设定好的目标点的方向作为作业车辆的行驶方向,而使所述作业车辆进行自动行驶。
根据本结构,目标点设定部在显示部的重叠显示有根据三维信息测定传感器的测定信息而生成的三维图像和目标行驶路径的显示图像上,来设定目标点,所以,能够以三维的方式而设定用于使作业车辆进行自动行驶的目标点。在第3行驶控制中,自动行驶控制部能够以三维的方式掌握目标点相对于作业车辆而处于哪个位置,所以,能够将朝向由目标点设定部设定好的目标点的方向设定为作业车辆的行驶方向,并使作业车辆朝向所设定的行驶方向进行自动行驶。据此,例如,在发生了定位障碍的情况下,自动行驶控制部能够代替第1行驶控制,而进行第3行驶控制,由此即便不利用卫星定位系统而获取作业车辆的定位信息,也能够使作业车辆进行自动行驶。
根据本发明的第8特征结构,在于如下方面,即,所述作业车辆具备:用于对作业车辆的行驶方向进行检测的行驶方向检测部,在所述第3行驶控制中,所述自动行驶控制部使用所述行驶方向检测部的检测信息,而使所述作业车辆进行自动行驶。
根据本结构,自动行驶控制部能够根据行驶方向检测部的检测信息而掌握当前的作业车辆的行驶方向,所以,能够以当前的作业车辆的行驶方向成为使用由目标点设定部设定的目标点来设定的行驶方向的方式,使作业车辆进行自动行驶。据此,能够不会从使用由目标点设定部设定的目标点来设定的行驶方向较大地偏离,而使作业车辆进行自动行驶。
附图说明
图1是表示自动行驶系统的简要构成的图。
图2是表示自动行驶系统的简要构成的框图。
图3是表示目标行驶路径的图。
图4是表示正面观察时的拖拉机的上方侧部位的图。
图5是表示后面观察时的拖拉机的上方侧部位的图。
图6是表示侧面观察时的使用位置处的天线单元以及前激光雷达传感器的图。
图7是表示天线单元以及前激光雷达传感器的支承构造的立体图。
图8是表示侧面观察时的非使用位置处的天线单元以及前激光雷达传感器的图。
图9是表示使用位置以及非使用位置处的侧面观察时的车顶、天线单元、前激光雷达传感器以及后激光雷达传感器的图。
图10是表示后激光雷达传感器的支承构造的立体图。
图11是表示侧面观察时的前激光雷达传感器以及后激光雷达传感器的测定范围的图。
图12是表示俯视观察时的前激光雷达传感器、后激光雷达传感器以及声呐单元的测定范围的图。
图13是表示根据前激光雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图14是表示根据作业装置位于下降位置的状态下的后激光雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图15是表示根据作业装置位于上升位置的状态下的后激光雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图16是表示激光雷达传感器的简要构成的图。
图17是激光雷达传感器的放大立体图。
图18是表示与异常输出范围的大小相对应的自动行驶控制的状态以及通报的表。
图19是表示在激光雷达传感器的光投射接收窗部附着有异物的状态的图。
图20是表示根据前激光雷达传感器的测定信息而生成的三维图像的图。
图21是表示与异常输出范围的大小相对应的牵制状态切换部的动作的流程图。
图22是表示自动行驶系统的简要构成的框图。
图23是表示根据前激光雷达传感器的测定信息而生成的三维图像、所获取的地形以及所确定的拖拉机的行驶方向的图。
图24是表示重叠显示有根据前激光雷达传感器的测定信息而生成的三维图像与目标行驶路径的状态的图。
图25是表示在执行第1行驶控制的过程中执行第2行驶控制时的动作的流程图。
具体实施方式
基于附图,对将具备本发明所涉及作业车辆的行驶控制系统的作业车辆应用于自动行驶系统的情况下的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
在该自动行驶系统中,如图1所示,作为本发明所涉及的作业车辆而应用了拖拉机1,但是,除拖拉机以外,还能够应用:乘用插秧机、联合收割机、乘用割草机、轮式装载机、除雪车等乘用作业车辆、以及无人割草机等无人作业车辆。
如图1以及图2所示,该自动行驶系统具备:搭载于拖拉机1的自动行驶单元2、以及以能够与自动行驶单元2进行通信的方式进行通信设定的便携式通信终端3。便携式通信终端3能够采用:具有可触摸操作的显示部51(例如、液晶面板)等的平板型个人计算机或智能手机等。
拖拉机1具备行驶机体7,其中该行驶机体7具有:作为能够驱动的转向轮而发挥功能的左右前轮5、以及具有能够驱动的左右后轮6。在行驶机体7的前方侧配置有发动机盖8,在发动机盖8内配备有:具备共轨系统的电子控制式柴油发动机(以下,称为发动机)9。在比行驶机体7的发动机盖8更靠后方侧的位置配备有:形成搭乘式驾驶部的驾驶室10。
通过在行驶机体7的后部借助3点连杆机构11而以能够升降且能够翻滚的方式连结有作为作业装置12的一个例子的旋耕装置,而能够将拖拉机1构成为旋耕方式。在拖拉机1的后部,代替旋耕装置,而能够连结有:犁地机、播种装置、撒布装置等作业装置12。
如图2所示,拖拉机1具备:对来自发动机9的动力进行变速的电子控制式变速装置13、对左右前轮5进行转向的全液压式动力转向机构14、对左右后轮6进行制动的左右侧制动器(未图示)、能够对左右侧制动器进行液压操作的电子控制式制动操作机构15、对朝向旋耕装置等作业装置12的动力传递进行接通断开的作业离合器(未图示)、能够对作业离合器进行液压操作的电子控制式离合器操作机构16、对旋耕装置等作业装置12进行升降驱动的电子液压控制式升降驱动机构17、具有与拖拉机1的自动行驶等相关的各种控制程序等的车载电子控制单元18、对拖拉机1的车速进行检测的车速传感器19、对前轮5的转向角进行检测的转向角传感器20、以及对拖拉机1的当前位置以及当前方位进行测定的定位单元21等。
此外,发动机9可以采用:具备电子调速器的电子控制式汽油发动机。变速装置13能够采用:液压机械式无级变速装置(HMT)、静液压式无级变速装置(HST)或者带式无级变速装置等。动力转向机构14可以采用:具备电动马达的电动式动力转向机构14等。
如图4以及图5所示,驾驶室10构成为箱状,并具备:形成驾驶室10的骨架的驾驶室框架31、对前方侧进行覆盖的前玻璃32、对后方侧进行覆盖的后玻璃33、能够围绕沿着上下方向的轴心而摆动地进行开闭的左右一对车门34(参照图1)、以及顶板侧的车顶35。驾驶室框架31具备:配置于前端部的左右一对前侧支柱36、以及配置于后端部的左右一对后侧支柱37。在俯视观察时,在前方侧的左右两侧的角部配置有前侧支柱36,在后方侧的左右两侧的角部配置有后侧支柱37。驾驶室框架31借助弹性体等防振部件而被支承在行驶机体7上,驾驶室10被配备成:实施了用于防止来自行驶机体7等的振动被传递给驾驶室10的防振措施的状态。
如图1所示,在驾驶室10的内部配备有:能够借助动力转向机构14(参照图2)而对左右前轮5进行手动转向的转向方向盘38、搭乘者用的驾驶席39、触摸面板式的显示部、以及各种操作件等。在驾驶室10的前方侧部位的两横向侧部配备有:作为针对驾驶室10(驾驶席39)的乘降部的乘降踏板41。
如图2所示,车载电子控制单元18具有:对变速装置13的工作进行控制的变速控制部181、对左右侧制动器的工作进行控制的制动控制部182、对旋耕装置等作业装置12的工作进行控制的作业装置控制部183、在自动行驶时对左右前轮5的目标转向角进行设定并将其输出到动力转向机构14的转向角设定部184、以及对预先设定的自动行驶用的目标行驶路径P(例如,参照图3)等进行存储的非易失性车载存储部185等。
如图2所示,定位单元21具备:利用作为卫星定位系统(NSS:NaviGationSatellite System)的一个例子的GPS(Global Positioning System)而对拖拉机1的当前位置与当前方位进行测定的卫星导航装置22、以及具有3轴陀螺仪以及3方向加速度传感器等并对拖拉机1的姿势或方位等进行测定的惯性计测装置(IMU:Inertial MeasurementUnit)23等。利用GPS的定位方法存在有:DGPS(Differential GPS:相对定位方式)或RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS:干扰定位方式)等。在本实施方式中,采用适合于移动体的定位的RTK-GPS。因而,如图1以及图2所示,在田地周边的已知位置设置有:能够利用RTK-GPS而进行定位的基站4。
如图2所示,拖拉机1与基站4分别具备:对从GPS卫星71(参照图1)发送来的电波进行接收的GPS天线24、61、以及能够在拖拉机1与基站4之间进行包含定位信息在内的各种信息的无线通信的通信模块25、62等。据此,卫星导航装置22能够基于拖拉机侧的GPS天线24对来自GPS卫星71的电波进行接收而获得的定位信息、与基站侧的GPS天线61对来自GPS卫星71的电波进行接收而获得的定位信息,而以较高的精度对拖拉机1的当前位置以及当前方位进行测定。另外,定位单元21通过具备卫星导航装置22与惯性计测装置23,而能够以高精度对拖拉机1的当前位置、当前方位、姿势角(偏航角、翻滚角、俯仰角)进行测定。
如图1所示,拖拉机1所具备的GPS天线24、通信模块25以及惯性计测装置23被收纳于天线单元80。天线单元80配置于:驾驶室10的前表面侧的上部位置。
如图2所示,便携式通信终端3具备终端电子控制单元52以及通信模块55等,其中该终端电子控制单元52具有:对显示部51等的工作进行控制的各种控制程序等,该通信模块55能够在与拖拉机侧的通信模块25之间进行:包含定位信息在内的各种信息的无线通信。终端电子控制单元52具有:生成用于使拖拉机1进行自动行驶的行驶引导用的目标行驶路径P(例如,参照图3)的行驶路径生成部53、以及对用户所输入的各种输入信息、或行驶路径生成部53所生成的目标行驶路径P等进行存储的非易失性终端存储部54等。
当行驶路径生成部53生成目标行驶路径P时,根据在便携式通信终端3的显示部51上显示的目标行驶路径设定用的输入引导,而驾驶者或管理者等用户等输入作业车辆或作业装置12的种类或机种等车身信息,并且所输入的车身信息被存储于终端存储部54。将成为目标行驶路径P的生成对象的行驶区域S(参照图3)作为田地,便携式通信终端3的终端电子控制单元52获取包含田地的形状或位置在内的田地信息,并将其存储于终端存储部54。
对田地信息的获取进行说明,通过用户等进行驾驶来驱使拖拉机1实际上行驶,而终端电子控制单元52能够根据由定位单元21获取的拖拉机1的当前位置等,来获取用于确定田地的形状或位置等的位置信息。终端电子控制单元52根据所获取的位置信息,来确定田地的形状以及位置,并获取:根据所确定的田地的形状以及位置而确定的包含行驶区域S在内的田地信息。在图3中,示出了对矩形状的行驶区域S进行确定的例子。
当包含所确定的田地的形状或位置等在内的田地信息被存储于终端存储部54时,行驶路径生成部53使用被存储于终端存储部54的田地信息或车身信息,来生成目标行驶路径P。
如图3所示,行驶路径生成部53在行驶区域S内划分设定成:中央区域R1与外周区域R2。中央区域R1设定于:行驶区域S的中央部,并且是:先使拖拉机1沿着往复方向而进行自动行驶,并进行规定的作业(例如,耕耘等作业)的往复作业区域。外周区域R2设定于:中央区域R1的周围,并且是:使拖拉机1接续于中央区域R1而沿着环绕方向进行自动行驶,并进行规定的作业的环绕作业区域。行驶路径生成部53例如根据车身信息中包含的回旋半径或拖拉机1的前后宽度以及左右宽度等,而求出为了使拖拉机1在田地的田埂处回旋行驶而所需的回旋行驶用的空间等。行驶路径生成部53在行驶区域S内划分出中央区域R1与外周区域R2,以便能够在中央区域R1的外周确保所求出的空间等。
如图3所示,行驶路径生成部53使用车身信息或田地信息等,而生成目标行驶路径P。例如,目标行驶路径P具有:在中央区域R1具有相同的直行距离并以隔开与作业宽度相对应的固定距离的方式被平行地配置设定的多个作业路径P1、将邻接的作业路径P1的始端与终端连结起来的连结路径P2、以及环绕在外周区域R2的环绕路径P3(图中用虚线表示)。多个作业路径P1是:用于一边使拖拉机1直行行驶一边进行规定的作业的路径。连结路径P2是:不进行规定的作业,而是用于使拖拉机1的行驶方向转换180度的U形回旋路径,并将作业路径P1的终端与邻接的下一个作业路径P1的始端连结起来。环绕路径P3是:用于一边使拖拉机1在外周区域R2环绕行驶一边进行规定的作业的路径。环绕路径P3是在与行驶区域S的四个角对应的位置处,供拖拉机1在前进行驶与后退行驶之间进行切换,从而使拖拉机1的行驶方向转换90度。顺便说明的是,图3所示的目标行驶路径P只不过是一个例子,设定什么样的目标行驶路径是能够适当变更的。
由行驶路径生成部53生成的目标行驶路径P能够显示在显示部51上,并作为与车身信息以及田地信息等建立起了关联的路径信息而存储于终端存储部54。路径信息包含:目标行驶路径P的方位角、以及根据拖拉机1在目标行驶路径P上的行驶形态等而设定的设定发动机旋转速度或目标行驶速度等等。
这样,当行驶路径生成部53生成目标行驶路径P时,终端电子控制单元52就会将路径信息从便携式通信终端3传送到拖拉机1,从而拖拉机1的车载电子控制单元18能够获取路径信息。车载电子控制单元18能够基于所获取的路径信息,而一边利用定位单元21获取自身的当前位置(拖拉机1的当前位置),一边使拖拉机1沿着目标行驶路径P进行自动行驶。关于由定位单元21获取的拖拉机1的当前位置,被实时(例如,几秒周期)地从拖拉机1发送到便携式通信终端3,从而能够利用便携式通信终端3掌握拖拉机1的当前位置。
关于路径信息的传送,在拖拉机1开始进行自动行驶之前的阶段,能够将路径信息整体从终端电子控制单元52一下子传送到车载电子控制单元18。另外,例如,也能够将包含目标行驶路径P的路径信息分割为:以信息量较少的规定距离为单位的多个路径部分。在该情况下,在拖拉机1开始进行自动行驶之前的阶段,仅仅将路径信息的初始路径部分从终端电子控制单元52传送到车载电子控制单元18。在开始进行自动行驶之后,每当拖拉机1到达根据信息量等而设定的路径获取地点,就可以将仅仅处于与该地点对应的以后的路径部分中的路径信息从终端电子控制单元52传送到车载电子控制单元18。
在使拖拉机1开始进行自动行驶的情况下,例如,用户等使拖拉机1移动至开始地点,一旦满足各种自动行驶开始条件,用户就利用便携式通信终端3对显示部51进行操作而指示开始进行自动行驶,从而便携式通信终端3将自动行驶的开始指示发送至拖拉机1。据此,在拖拉机1中,车载电子控制单元18通过接收到自动行驶的开始指示,而进行如下自动行驶控制,即:一边利用定位单元21获取自身的当前位置(拖拉机1的当前位置),一边使拖拉机1沿着目标行驶路径P进行自动行驶。车载电子控制单元18构成为自动行驶控制部,其中该自动行驶控制部进行如下自动行驶控制,即:基于使用卫星定位系统并由定位单元21获取到的拖拉机1的定位信息,而使拖拉机1沿着行驶区域S内的目标行驶路径P进行自动行驶。
自动行驶控制包含:对变速装置13的工作进行自动控制的自动变速控制、对制动操作机构15的工作进行自动控制的自动制动控制、对左右前轮5进行自动转向的自动转向控制、以及对旋耕装置等作业装置12的工作进行自动控制的作业用自动控制等。
在自动变速控制中,变速控制部181基于包含目标行驶速度在内的目标行驶路径P的路径信息、定位单元21的输出以及车速传感器19的输出,而对变速装置13的工作进行自动控制,以便能够获得根据拖拉机1在目标行驶路径P上的行驶形态等而设定的目标行驶速度,来作为拖拉机1的车速。
在自动制动控制中,制动控制部182基于目标行驶路径P与定位单元21的输出,而对制动操作机构15的工作进行自动控制,以便左右侧制动器在目标行驶路径P的路径信息所包含的制动区域中能够对左右后轮6适当地进行制动。
在自动转向控制中,转向角设定部184基于目标行驶路径P的路径信息与定位单元21的输出,而求取并设定左右前轮5的目标转向角,并将所设定的目标转向角输出到动力转向机构14,以便使拖拉机1在目标行驶路径P上进行自动行驶。动力转向机构14基于目标转向角与转向角传感器20的输出,而使左右前轮5进行自动转向,以便能够获得目标转向角来作为左右前轮5的转向角。
在作业用自动控制中,作业装置控制部183基于目标行驶路径P的路径信息与定位单元21的输出,而对离合器操作机构16以及升降驱动机构17的工作进行自动控制,以便伴随着拖拉机1到达作业路径P1(例如,参照图3)的始端等作业开始地点,而开始利用作业装置12进行规定的作业(例如耕耘作业),并且,随着拖拉机1到达作业路径P1(例如,参照图3)的终端等作业结束地点,而停止利用作业装置12进行规定的作业。
这样,在拖拉机1中,通过变速装置13、动力转向机构14、制动操作机构15、离合器操作机构16、升降驱动机构17、车载电子控制单元18、车速传感器19、转向角传感器20、定位单元21以及通信模块25等,而构成自动行驶单元2。
在该实施方式中,不仅能够不使用户等搭乘于驾驶室10就会使拖拉机1进行自动行驶,而且也能够在使用户等搭乘于驾驶室10的状态下使拖拉机1进行自动行驶。据此,不仅能够不使用户等搭乘于驾驶室10,而仅仅通过利用车载电子控制单元18进行自动行驶控制,就能够使拖拉机1沿着目标行驶路径P进行自动行驶,而且在使用户等搭乘于驾驶室10的情况下,也能够通过利用车载电子控制单元18进行自动行驶控制,而使拖拉机1沿着目标行驶路径P进行自动行驶。
在使用户等搭乘于驾驶室10的情况下,能够在利用车载电子控制单元18而使拖拉机1进行自动行驶的自动行驶状态、与基于用户等的驾驶而使拖拉机1行驶的手动行驶状态之间进行切换。据此,在以自动行驶状态在目标行驶路径P上自动行驶的中途,能够从自动行驶状态切换为手动行驶状态,相反,在以手动行驶状态进行行驶的中途,能够从手动行驶状态切换为自动行驶状态。关于手动行驶状态与自动行驶状态之间的切换,例如,能够在驾驶席39的附近配备有:用于在自动行驶状态与手动行驶状态之间进行切换的切换操作部,并且也能够使该切换操作部显示在便携式通信终端3的显示部51上。另外,在利用车载电子控制单元18进行自动行驶控制的过程中,一旦用户对转向方向盘38进行操作,就能够从自动行驶状态切换为手动行驶状态。
如图1以及图2所示,在拖拉机1配备有障碍物检测系统100,其中该障碍物检测系统100用于对拖拉机1(行驶机体7)的周围的障碍物进行检测,由此避免与障碍物发生碰撞。障碍物检测系统100具备:能够使用激光以三维的方式而对到测定对象物为止的距离进行测定的多个激光雷达传感器(相当于状况测定传感器)101、102、具有能够使用超声波而对到测定对象物为止的距离进行测定的多个声呐的声呐单元103、104、障碍物检测部110、以及碰撞避免控制部111。在此,利用激光雷达传感器101、102以及声呐单元103、104而测定的测定对象物是:物体或人等。
障碍物检测部110构成为:基于激光雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息,而进行用于将规定距离内的物体或人等测定对象物检测为障碍物的障碍物检测处理。碰撞避免控制部111构成为:一旦障碍物检测部110检测到障碍物,就进行碰撞避免控制。障碍物检测部110基于激光雷达传感器101、102以及声呐单元103、104的测定信息,而实时地重复进行障碍物检测处理,来对物体或人等障碍物进行适当地检测,由此碰撞避免控制部111进行:用于避免与实时地检测到的障碍物发生碰撞的碰撞避免控制。
障碍物检测部110以及碰撞避免控制部111配备于车载电子控制单元18。车载电子控制单元18以能够经由CAN(Controller Area Network)而进行通信的方式,被连接于共轨系统中包含的发动机用电子控制单元、激光雷达传感器101、102以及声呐单元103、104等。
激光雷达传感器101、102根据激光(例如,脉冲状的近红外激光)碰撞到测定对象物而反弹回来为止的往复时间,而对到测定对象物为止的距离进行测定(Time OfFlight)。激光雷达传感器101、102使激光沿着上下方向以及左右方向而高速地进行扫描,依次对到各扫描角处的测定对象物为止的距离进行测定,从而能够以三维的方式对到测定对象物为止的距离进行测定。激光雷达传感器101、102实时地对到测定范围内的测定对象物为止的距离进行反复测定。激光雷达传感器101、102构成为:能够根据测定结果而生成三维图像,并将其输出到外部。根据激光雷达传感器101、102的测定结果而生成的三维图像能够显示于拖拉机1的显示部或便携式通信终端3的显示部51等显示装置,以便使用户等能够视觉确认障碍物的有无。顺便说明的是,在三维图像中,例如,能够使用颜色等而表示在远近方向上的距离。
如图11以及图12所示,作为激光雷达传感器101、102而具备前激光雷达传感器101与后激光雷达传感器102,其中,当将拖拉机1(行驶机体7)的前方侧作为测定范围C时,使用该前激光雷达传感器101而对拖拉机1的前方侧的障碍物进行检测,当将拖拉机1(行驶机体7)的后方侧作为测定范围D时,使用该后激光雷达传感器102而对拖拉机1的后方侧的障碍物进行检测。
以下,虽然对前激光雷达传感器101以及后激光雷达传感器102进行说明,但是,按照前激光雷达传感器101的支承构造、后激光雷达传感器102的支承构造、前激光雷达传感器101的测定范围C、后激光雷达传感器102的测定范围D的顺序进行说明。
对前激光雷达传感器101的支承构造进行说明。
如图1以及图7所示,前激光雷达传感器101安装于:在驾驶室10的前表面侧的上部位置配置的天线单元80的底部,所以,首先,对天线单元80的支承构造进行说明,接下来,对前激光雷达传感器101朝向天线单元80的底部的安装构造进行说明。
如图4、如图6以及图7所示,天线单元80安装于:在行驶机体7的左右方向上遍及驾驶室10的全长而呈管状的天线单元支承柱81。天线单元80在行驶机体7的左右方向上配置于:与驾驶室10的中央部相对应的位置。天线单元支承柱81以遍及到位于驾驶室10的左右斜前方侧的左右镜安装部45的状态而被固定连结起来。镜安装部45具备:固定于前侧支柱36的镜安装用基材46、固定于镜安装用基材46的镜安装用托架47、以及通过设置于镜安装用托架47的铰接部49而回转自如的镜安装用臂48。如图7所示,天线单元支承柱81形成为:其左右两端侧部朝下方侧弯曲而得到的桥状。天线单元支承柱81的左右两端部借助第1安装板201而固定连结于镜安装用托架47的上端侧部位。如图6以及图7所示,在镜安装用托架47的上端侧部位形成有:水平面状的安装面,在第1安装板201的下端侧部位也形成有:水平面状的安装面。通过在使两安装面上下重合的状态下利用螺栓螺母等连结件50进行紧固,而将天线单元支承柱81以沿着水平方向的姿势而被固定连结。天线单元80借助天线单元支承柱81以及镜安装部45而支承于构成驾驶室框架31的前侧支柱36,所以能够防止振动朝向天线单元80的传递等,并且,能够牢固地支承天线单元80。
关于天线单元80相对于天线单元支承柱81的安装构造,如图6以及图7所示,利用螺栓螺母等连结件50而将固定于天线单元80侧的第2安装板202与固定于天线单元支承柱81侧的第3安装板203进行紧固,从而将天线单元80安装于天线单元支承柱81。
如图7所示,以在行驶机体7的左右方向上隔开规定间隔的方式,具有左右一对第2安装板202。第2安装板202由弯曲成L字状的板状体构成,并具有:从沿着左右方向延伸的单元侧安装部202a的外侧端部朝下方侧延伸的柱侧安装部202b。第2安装板202利用连结件50等而将单元侧安装部202a固定连结于天线单元80的底部,并将柱侧安装部202b以朝下方侧延伸的姿势来进行安装。虽然省略图示,但是,在第2安装板202的柱侧安装部202b形成有:前后一对利用连结件等进行连结用的圆孔。
如图6以及图7所示,第3安装板203由L字状的板状体构成,且其前方侧部位与后方侧部位相比更向下方侧位置延伸。与第2安装板202相同地,以在行驶机体7的左右方向上隔开规定间隔的方式,具备左右一对第3安装板203。第3安装板203通过焊接等而将后方侧部位的下端缘固定连结于天线单元支承柱81的上部,并将前方侧部以位于天线单元支承柱81的前方侧的姿势来进行安装。在第3安装板203形成有:从前方侧部位到后方侧部位沿着行驶机体7的前后方向延伸的长条的长孔203a,在前方侧部位的下方侧形成有连结用的圆孔203b。
如图6以及图7所示,在将天线单元80安装于天线单元支承柱81的情况下,使天线单元80配置于天线单元支承柱81的上方侧位置,且位于通信模块25的天线朝向上方侧延伸的使用位置。以使第2安装板202的柱侧安装部202b中的前后圆孔、与第3安装板203的长孔203a中的前方侧端部及后方侧端部对齐的方式,在使第2安装板202位于比第3安装板203更靠内方侧的位置的状态下,使第2安装板202与第3安装板203相重合。通过使连结件50插通于第2安装板202的前后的圆孔与第3安装板203的长孔203a来进行紧固,而能够将天线单元80在使用位置处安装于天线单元支承柱81。此时,与长孔203a中的前方侧端部和后方侧端部相对应的场所被设定于:由连结件50进行连结的场所,左右一对第2安装板202以及第3安装板203的各自的前方侧部位和后方侧部位共合计4个场所是:由连结件50进行连结的场所。
天线单元80构成为:不仅如图6所示那样在使用位置安装自如,即便如图8所示那样在使天线单元80位于天线单元支承柱81的前方侧而通信模块25的天线朝向前方侧延伸的非使用位置,也能够相对于天线单元支承柱81安装自如。
如图8所示,在将天线单元80在非使用位置处安装于天线单元支承柱81的情况下,使天线单元80位于非使用位置,以第2安装板202的柱侧安装部202b中的前后的圆孔、与第3安装板203的圆孔203b及长孔203a的前方侧端部对齐的方式,在使第2安装板202位于比第3安装板203更靠内方侧的位置的状态下,使第2安装板202与第3安装板203相重合。通过使连结件50插通于第2安装板202的柱侧安装部202b中的前侧的圆孔与第3安装板203的圆孔203b,并且,使连结件50插通于第2安装板202的柱侧安装部202b中的后侧的圆孔与长孔203a的前方侧端部来进行紧固,而能够将天线单元80在非使用位置处安装于天线单元支承柱81。
例如,在将天线单元80从使用位置(参照图6)变更为非使用位置(参照图8)的情况下,如图6所示,将位于第3安装板203的长孔203a的前方侧端部的连结件50拆取下,并将位于第3安装板203的长孔203a的后方侧端部位置的连结件50松动,维持着将该连结件50插通于长孔203a的状态。将连结件50沿着长孔203a从后方侧端部到前方侧端部而朝向前方侧进行移动操作,并使天线单元80以连结件50为枢轴而朝向前方下方侧下垂,从而如图8所示那样使天线单元80的位置变更为非使用位置。据此,能够使连结件50插通于第2安装板202的前侧的圆孔和第3安装板203的圆孔203b,并且,使连结件50插通于第2安装板202的后侧的圆孔和长孔203a的前方侧端部来进行紧固,由此能够使天线单元80的位置从使用位置变更为非使用位置。
在将天线单元80安装到了使用位置的状态下,如图9(a)所示,与在车顶35的最高部位35a通过的最高位线Z相比,天线单元80的一部分更向上方侧位置突出,能够使通信模块25的天线配置于更靠上方侧位置,由此能够适当地进行通信模块25的无线通信。与此相对,在将天线单元80安装到了非使用位置的状态下,如图9(b)所示,使天线单元80的上端部配置于:与最高位线Z相同的高度位置、或者比最高位线Z更低的位置。据此,当输送拖拉机1时、或将拖拉机1收纳于仓库等收纳场所时,天线单元80不会朝向比最高位线Z更靠上方侧的位置突出,由此能够防止:天线单元80造成妨碍、或产生由于和障碍物等接触而引起的天线单元80的破损等。
如图7所示,前激光雷达传感器101相对于天线单元80的安装构造是借助第4安装板204以及第5安装板205并利用螺栓螺母等连结件50来进行紧固,从而前激光雷达传感器101被安装于天线单元80的底部。第4安装板204具有:沿着左右方向延伸的安装面部204a,并形成为:安装面部204a的两端部朝下方侧延伸设置的桥状。第5安装板205具有:在左右方向上对置的左右一对安装面部205a,并形成为:安装面部205a的上端部彼此连结起来的桥状。第4安装板204的安装面部204a利用连结件50而固定连结于天线单元80的底部。第4安装板204的前方侧部位与第5安装板205的后方侧部位利用连结件50而固定连结起来。第5安装板205的左右一对安装面部205a利用连结件50而固定连结于前激光雷达传感器101的两横向侧部。前激光雷达传感器101以在左右方向上被第5安装板205的左右安装面部205a夹入的状态而被安装。
如图7所示,前激光雷达传感器101构成为:借助第4安装板204以及第5安装板205而相对于天线单元80拆装自如。也能够随后安装前激光雷达传感器101,也能够仅拆取下前激光雷达传感器101。另外,天线单元80也构成为:借助天线单元支承柱81而相对于镜安装部45拆装自如,所以,前激光雷达传感器101能够以前激光雷达传感器101单体的方式相对于行驶机体7进行拆装,并且,也能够与天线单元80一起相对于行驶机体7进行拆装。前激光雷达传感器101是将用于支承天线单元80的天线单元支承柱81等用作共通的支承柱,并且与天线单元80相同地,能够防止振动朝向前激光雷达传感器101的传递等,并且牢固地被支承。
前激光雷达传感器101一体地配备于天线单元80,所以,通过将天线单元80的位置在使用位置与非使用位置之间进行变更,而前激光雷达传感器101也被构成为:能够自如地在如图6所示那样朝向行驶机体7的前方侧而用于对行驶机体7的前方侧的障碍物进行检测的使用位置、与如图8所示那样朝向下方侧而不用于对障碍物进行检测的非使用位置之间进行位置变更。
当前激光雷达传感器101位于使用位置时,如图6以及图9(a)所示,前激光雷达传感器101在上下方向上配置于:比作为针对驾驶室10(驾驶席39)的乘降部的乘降踏板41(参照图1)更高的位置、且是与车顶35相对应的位置。前激光雷达传感器101以越是靠向前方侧部位越是位于下方侧位置的前低后高姿势而被安装。前激光雷达传感器101配备为:以从斜上方侧向下观察行驶机体7的前方侧的状态进行测定。天线单元支承柱81在行驶机体7的前后方向上配置于:与车顶35的前端部位35b相重叠的位置,并且在上下方向上配置于:车顶35的前端部位35b的附近位置,所以,前激光雷达传感器101利用天线单元80的下方侧空间,相对于车顶35的前端部位35b而配置于前方斜上方侧的附近位置。据此,如图11所示,从就坐于驾驶席39的搭乘者T的视线来看,前激光雷达传感器101的至少一部分与车顶35的前端部位35b相重叠。前激光雷达传感器101的配置位置为:利用车顶35的前端部位35b而将前激光雷达传感器101的至少一部分遮挡起来的位置。前激光雷达传感器101的一部分存在于:从就坐于驾驶席39的搭乘者T的前方侧的可视觉确认范围B1离开的位置,由此能够抑制:就坐于驾驶席39的搭乘者T的视野被前激光雷达传感器101遮挡起来。
如图8以及图9(b)所示,当前激光雷达传感器101位于非使用位置时,与天线单元80相同地,使前激光雷达传感器101的上端部配置于:比最高位线Z(参照图9(b))更低的位置。据此,当输送拖拉机1时、或将拖拉机1收纳于仓库等收纳场所时,不仅防止天线单元80,还防止前激光雷达传感器101朝比最高位线Z更靠上方侧的位置突出。
关于前激光雷达传感器101的配置位置,在行驶机体7的左右方向上配置于:天线单元80的左右方向的中央部。天线单元80在行驶机体7的左右方向配置于:与驾驶室10的中央部相对应的位置,所以,前激光雷达传感器101在行驶机体7的左右方向上也配置于:与驾驶室10的中央部相对应的位置。
如图6以及图7所示,在第5安装板205上,除了前激光雷达传感器101以外,还利用连结件等而安装有:将行驶机体7的前方侧作为拍摄范围的前相机108。前相机108配置于:前激光雷达传感器101的上方侧位置。前相机108与前激光雷达传感器101相同地,以越是靠向前方侧部位越是位于下方侧位置的前低后高姿势而被安装。前相机108配备为:以从斜上方侧向下观察行驶机体7的前方侧的状态进行拍摄。构成为:能够将由前相机108拍摄到的拍摄图像输出到外部。使前相机108的拍摄图像显示于:拖拉机1的显示部或便携式通信终端3的显示部51等显示装置,由此能够使用户等视觉确认拖拉机1的周围的状况。
接下来,对后激光雷达传感器102的支承构造进行说明。
如图5以及图10所示,后激光雷达传感器102在行驶机体7的左右方向上安装于:遍及驾驶室10的全长而呈管状的传感器支承柱301。后激光雷达传感器102在行驶机体7的左右方向上配置于:与驾驶室10的中央部相对应的位置。
如图5以及图10所示,传感器支承柱301以遍及到位于驾驶室10的左右两端部的左右后侧支柱37的状态而被固定连结起来。传感器支承柱301形成为:其左右两端侧部位朝向斜前方侧弯曲且在俯视观察时呈桥状。传感器支承柱301的左右两端部借助第6安装板206而固定连结于:在左右后侧支柱37的上端侧部位配备的安装部件。在传感器支承柱301的左右两端部通过焊接等而固定连结有第6安装板206。利用连结件50将第6安装板206与在后侧支柱37的上端侧部位配备的安装部件进行紧固,由此传感器支承柱301以沿着水平方向延伸的姿势而被固定连结起来。
后激光雷达传感器102相对于传感器支承柱30的安装构造如图10所示那样,将后激光雷达传感器102借助第7安装板207以及第8安装板208而安装于传感器支承柱301。第7安装板207具有:在左右方向上对置的左右一对侧壁面部207a,并形成为:侧壁面部207a的上端部被彼此连结起来的桥状。第8安装板208具有:在左右方向上对置的左右一对安装面部208a,并形成为:安装面部208a的上端部被彼此连结起来的桥状。第7安装板207的侧壁面部207a中的下端缘通过焊接等而固定连结于传感器支承柱301。第7安装板207的后方侧部位与第8安装板208的前方侧部位利用连结件50而固定连结起来。第8安装板208的左右一对安装面部208a利用连结件50而固定连结于后激光雷达传感器102的两横向侧部。后激光雷达传感器102以在左右方向上被第8安装板208的左右安装面部208a夹入的状态而被安装。在第7安装板207的前方侧部位通过连结件而固定连结有加强板302。加强板302的前方侧部位利用连结件50而固定连结于车顶35的上表面部。加强板302以具有将左右方向的两侧端部朝向上方侧折曲而得到的立起壁的U字状,沿着前后方向延伸,并以遍及车顶35与第7安装板207以及传感器支承柱301的状态而被配备。
如图9(b)以及图10所示,后激光雷达传感器102在上下方向上配置于:比乘降踏板41(参照图1)更高的位置、且是与车顶35相对应的位置。后激光雷达传感器102以越是靠向后方侧部位越是位于下方侧位置的前高后低姿势,被安装于传感器支承柱301。后激光雷达传感器102配备为:以从斜上方侧向下观察行驶机体7的后方侧的状态进行测定。传感器支承柱301在行驶机体7的前后方向上配置于:车顶35的后端部位35c的附近位置,并且在上下方向上配置于:和车顶35的后端部位35c相重叠的位置,所以,后激光雷达传感器102配置于:和车顶35的后端部位35c大致相同的高度的位置、或者比车顶35的后端部位35c更靠后方斜上方侧的附近位置。据此,如图11所示,从就坐于驾驶席39的搭乘者T的视线来看,后激光雷达传感器102的至少一部分与车顶35的后端部位35c相重叠。后激光雷达传感器102的配置位置是:利用车顶35的后端部位35c而将后激光雷达传感器102的至少一部分遮挡起来的位置。后激光雷达传感器102的一部分存在于:从就坐于驾驶席39的搭乘者T的后方侧的可视觉确认范围B2离开的位置,由此能够抑制:就坐于驾驶席39的搭乘者T的视野被后激光雷达传感器102遮挡起来。
如图10所示,后激光雷达传感器102构成为:借助传感器支承柱301、第7安装板207以及第8安装板208而相对于后侧支柱37拆装自如。也能够随后安装后激光雷达传感器102,也能够将后激光雷达传感器102取下。后激光雷达传感器102借助传感器支承柱301而支承于构成驾驶室框架31的后侧支柱37,所以,能够防止振动朝向后激光雷达传感器102的传递等,并且牢固地被支承。
如图10所示,在第8安装板208上,除了后激光雷达传感器102,还利用连结件等而安装有:将行驶机体7的后方侧作为拍摄范围的后相机109。后相机109配置于:后激光雷达传感器102的上方侧位置。后相机109与后激光雷达传感器102相同地,以越是靠向后方侧部位越是位于下方侧的前高后低姿势被安装。后相机109配备为:以从斜上方侧向下观察行驶机体7的后方侧的状态进行拍摄。构成为:能够将由后相机109拍摄到的拍摄图像输出到外部。后相机109的拍摄图像被显示于:拖拉机1的显示部或便携式通信终端3的显示部51等显示装置,由此能够使用户等视觉确认拖拉机1的周围的状况。
对前激光雷达传感器101的测定范围C进行说明。
前激光雷达传感器101如图12所示那样在左右方向上具有左右测定范围C1,并且,如图11所示那样在上下方向上具有上下测定范围C2。据此,前激光雷达传感器101在到从自身离开了第1设定距离X1(参照图12)的位置为止的范围内,设定:左右测定范围C1与上下测定范围C2所包含的上下、左右以及前后的四棱锥形状的测定范围C。
如图12所示,前激光雷达传感器101的左右测定范围C1是:在行驶机体7的左右方向上以行驶机体7的左右中心线为对称轴的左右对称的范围。左右测定范围C1设定为:从前激光雷达传感器101延伸的第1边界线E1和第2边界线E2之间的第1设定角度α1的范围。左右测定范围C1设定为:在行驶机体7的横宽方向上比拖拉机1的横宽以及作业装置12的横宽更大的范围。左右测定范围C1是什么样大小的范围,是能够适当变更的。
如图11所示,前激光雷达传感器101的上下测定范围C2设定为:从前激光雷达传感器101延伸的第3边界线E3和第4边界线E4之间的第2设定角度α2的范围。第3边界线E3设定为:从前激光雷达传感器101朝向前方侧沿着水平方向延伸的水平线,第4边界线E4设定为:比从前激光雷达传感器101朝向前轮5的前上部的第1切线G1更靠下方侧的位置的直线。上下测定范围C2设定为:第3边界线E3和第4边界线E4之间的第1中心线F1位于比发动机盖8更靠上方侧的位置,由此能够在发动机盖8的上方侧确保有足够大小的测定范围。通过将第4边界线E4设定于比第1切线G1更靠下方侧的位置,从而即便物体或人等测定对象物存在于行驶机体7的前方侧端部(发动机盖8的前方侧端部)的附近位置等,也能够对该测定对象物进行测定。
如图11所示,由于动机盖8的一部分以及前轮5的一部分进入到前激光雷达传感器101的上下测定范围C2,所以,当障碍物检测部110基于前激光雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理时,有可能将发动机盖8的一部分或前轮5的一部分误检测为障碍物。据此,用于防止该误检测的第1掩蔽处理就会被实施。在第1掩蔽处理中,在前激光雷达传感器101的测定范围C内,将发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分所存在的范围预先设定为:不检测为障碍物的掩蔽范围L(参照图13)。
例如,在第1掩蔽处理中,作为使用前激光雷达传感器101的前处理,实际上利用前激光雷达传感器101进行测定,并将根据此时的测定结果而生成的三维图像显示于:拖拉机1的显示部或便携式通信终端3的显示部51等显示装置。用户等一边对显示装置的三维图像进行确认,一边对显示装置进行操作,从而设定不检测为障碍物的掩蔽范围L。如图13所示,当发动机盖8的一部分以及前轮5的一部分存在于三维图像上时,基于包含该发动机盖8的一部分所存在的范围La、以及前轮5的一部分所存在的范围Lb在内的基准范围,而设定掩蔽范围L。如图13中虚线所示那样,前轮5通过转向方向盘38或动力转向机构14等的操作而被左右转向,所以,优选将掩蔽范围L设定为:也包含前轮5被左右转向的转向范围。
如图13所示,将比包含发动机盖8的一部分所存在的范围La、以及前轮5的一部分所存在的范围Lb在内的基准范围大出了设定范围的山形形状范围设定为:掩蔽范围L。顺便说明的是,掩蔽范围L设定为前后方向、左右方向以及上下方向的三维范围。关于掩蔽范围L,例如,也能够以仅包含发动机盖8的一部分所存在的范围La、以及前轮5的一部分所存在的范围Lb的方式,来设定为与发动机盖8或前轮5的形状相对应的形状,将掩蔽范围L形成为什么样的范围以及形状,是能够适当变更的。
这样,障碍物检测部110基于前激光雷达传感器101的测定信息来进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于左右测定范围C1(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围C2(参照图11)的范围中,针对除了掩蔽范围L以外的范围,来对障碍物的存在与否进行检测。
对后激光雷达传感器102的测定范围D进行说明。
后激光雷达传感器102与前激光雷达传感器101相同地,如图12所示那样在左右方向上具有左右测定范围D1,并且,如图11所示那样在上下方向上具有上下测定范围D2。据此,后激光雷达传感器102在到从自身离开了第3设定距离X3(参照图12)的位置为止的范围内,设定:左右测定范围D1和上下测定范围D2中包含的上下、左右以及前后的四棱锥形状的测定范围D。顺便说明的是,X1与X3也能能够设定为相同的距离、或设定为不同的距离。
如图12所示,后激光雷达传感器102的左右测定范围D1与前激光雷达传感器101相同,设定为:从后激光雷达传感器102延伸的第5边界线E5与第6边界线E6之间的第3设定角度α3的范围。左右测定范围D1与前激光雷达传感器101相同,在行驶机体7的横宽方向上,设定为:比拖拉机1的横宽以及作业装置12的横宽更大的范围。
如图11所示,后激光雷达传感器102的上下测定范围D2设定为:从后激光雷达传感器102延伸的第7边界线E7与第8边界线E8之间的第4设定角度α4的范围。作业装置12被配备为:在上升位置与下降位置之间升降自如,所以,在图11中,用实线表示位于下降位置处的作业装置12,用虚线表示位于上升位置处的作业装置12。第7边界线E7设定为:从后激光雷达传感器102朝后方侧沿着水平方向延伸的水平线,第8边界线E8设定为:比从后激光雷达传感器102朝向位于下降位置处的作业装置12的后上部的第2切线G2更靠下方侧位置的直线。上下测定范围D2设定为:第7边界线E7与第8边界线E8之间的第2中心线F2位于比上升位置处的作业装置12(图11中用虚线表示)更靠上方侧的位置,由此能够在上升位置处的作业装置12的上方侧确保有足够大小的测定范围。通过将第8边界线E8设定于比第2切线G2更靠下方侧的位置,从而即便物体或人等测定对象物存在于下降位置处的作业装置12的后方侧端部的附近位置等,也能够对该测定对象物进行测定。
作业装置12的一部分进入到后激光雷达传感器102的上下测定范围D2,所以当障碍物检测部110基于后激光雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理时,有可能将作业装置12的一部分误检测为障碍物。据此,用于防止该误检测的第2掩蔽处理就会被实施。在第2掩蔽处理中,在后激光雷达传感器102的测定范围D内,将作业装置12的一部分所存在的范围预先设定为:不检测为障碍物的掩蔽范围L(参照图14、图15)。
例如,在第2掩蔽处理中,与第1掩蔽处理相同,作为使用后激光雷达传感器102的前处理,实际上利用后激光雷达传感器102进行测定,并将根据此时的测定结果而生成的三维图像显示于:拖拉机1的显示部或便携式通信终端3的显示部51等显示装置。用户等一边对显示装置的三维图像进行确认一边对显示装置进行操作,从而设定不检测为障碍物的掩蔽范围L。
如图11所示,作业装置12能够在下降位置与上升位置(图中,用虚线所示的位置)之间进行升降。拖拉机1使作业装置12下降到下降位置一边进行规定的作业一边进行行驶,使作业装置12上升到上升位置不进行规定的作业而是仅进行行驶。据此,在第2掩蔽处理中,作为掩蔽范围L,如图14所示那样设定下降位置用的掩蔽范围L1,并且如图15所示那样设定上升位置用的掩蔽范围L2。在图14以及图15中,关于作业装置12,用实线表示在后激光雷达传感器102的测定范围D内所存在的部分,用虚线表示在后激光雷达传感器102的测定范围D外所存在的部分。通过对驾驶室10内的升降用的操作件进行操作,而使作业装置12位于下降位置,使用根据此时的后激光雷达传感器102的测定结果而生成的三维图像,来设定下降位置用的掩蔽范围L1。通过对驾驶室10内的升降用的操作件进行操作,而使作业装置12位于上升位置,使用根据此时的后激光雷达传感器102的测定结果而生成的三维图像,来设定上升位置用的掩蔽范围L2。
如图14以及图15所示,将比包含作业装置12所存在的范围Lc在内的基准范围大出了设定范围的矩形状范围设定为:掩蔽范围L1、L2。顺便说明的是,掩蔽范围L设定为:前后方向、左右方向以及上下方向的三维范围。关于掩蔽范围L,例如,也能够以仅包含作业装置12所存在的范围Lc的方式,设定为与作业装置12的形状相对应的形状,将掩蔽范围L1、L2形成为什么样的范围以及形状,是能够适当变更的。
这样,障碍物检测部110基于后激光雷达传感器102的测定信息来进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于左右测定范围D1(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中,针对除了掩蔽范围L1、L2以外的范围,来对障碍物的存在与否进行检测。当作业装置12位于下降位置时,障碍物检测部110使用下降位置用的掩蔽范围L1而进行障碍物检测处理,当作业装置12位于上升位置时,障碍物检测部110使用上升位置用的掩蔽范围L2而进行障碍物检测处理。
以下,对声呐单元103、104进行说明。
声呐单元103、104构成为:根据所投射来的超声波碰撞到测定对象物而反弹回来的往复时间,而对到测定对象物为止的距离进行测定。声呐单元103、104构成为:当在测定范围内存在有任何物体而作为测定对象物时,将该测定对象物检测为障碍物,并对到障碍物为止的距离进行测定。
作为声呐单元103、104而具备:如图12所示那样将拖拉机1(行驶机体7)的右侧作为测定范围的右侧声呐单元103、以及如图12所示那样将拖拉机1(行驶机体7)的左侧作为测定范围的左侧声呐单元104。
如图12所示,右侧声呐单元103的测定范围N与左侧声呐单元104的测定范围N仅仅在于从行驶机体7延伸的方向是朝着左右相反方向这一点不同而已,分别是右侧与左侧呈左右对称的测定范围N。
声呐单元103、104是将行驶机体7的机体外侧作为测定对象。声呐单元103、104以与水平方向相比按规定角度朝向下方侧来投射超声波的方式安装于行驶机体7,以从声呐单元103、104沿着按规定角度朝向下方侧的方向延伸的方式来设定测定范围N。声呐单元103、104的测定范围N是:从声呐单元103、104朝行驶机体7的外方侧以到规定距离为止的距离为半径的范围,且在行驶机体7的前后方向上设定于:前激光雷达传感器101的左右测定范围C1与后激光雷达传感器102的左右测定范围D1之间。
这样,障碍物检测部110基于声呐单元103、104的测定信息来进行障碍物检测处理,从而在左右测定范围N内检测障碍物的存在与否。
以下,对障碍物检测部110所进行的障碍物检测处理、以及碰撞避免控制111所进行的碰撞避免控制进行说明,首先,对在基于激光雷达传感器101、102的测定信息而进行的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下的碰撞避免控制进行说明,接下来,对在基于声呐单元103、104的测定信息而进行的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下的碰撞避免控制进行说明。
作为激光雷达传感器,而具备前激光雷达传感器101与后激光雷达传感器102这2个激光雷达传感器,但是,障碍物检测部110基于目标行驶路径P中包含的前进后退切换地点处的前进后退的切换、或者、驾驶室10的内部所配备的前进后退切换用的换向杆所进行的前进后退的切换,而对障碍物检测状态进行切换。在拖拉机1前进行驶的情况下,利用前激光雷达传感器101进行测定,障碍物检测部110切换为:基于前激光雷达传感器101的测定信息而进行障碍物检测处理的前进检测状态,在拖拉机1后退行驶的情况下,利用后激光雷达传感器102进行测定,障碍物检测部110切换为:基于后激光雷达传感器102的测定信息而进行障碍物检测处理的后退检测状态。这样,能够根据拖拉机1是在前进行驶还是在后退行驶,而切换为:使用前激光雷达传感器101与后激光雷达传感器102中的哪一个激光雷达传感器来进行障碍物的检测,由此能够实现处理负担的减轻,并且能够进行障碍物的检测。
在前进检测状态下,障碍物检测部110基于前激光雷达传感器101的测定信息来进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于左右测定范围C1(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围C2(参照图11)的范围中,针对除了掩蔽范围L(参照图13)以外的范围,来对障碍物的存在与否进行检测。在后退检测状态下,当作业装置12位于下降位置的情况下,障碍物检测部110基于后激光雷达传感器102的测定信息来进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于左右测定范围D1(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中,针对除了下降位置用的掩蔽范围L1(参照图14)以外的范围,来对障碍物的存在与否进行检测。在后退检测状态下,在作业装置12位于上升位置的情况下,障碍物检测部110基于后激光雷达传感器102的测定信息来进行障碍物检测处理,从而在左右方向上包含于左右测定范围D1(参照图12)、且在上下方向上包含于上下测定范围D2(参照图11)的范围中,针对除了上升位置用的掩蔽范围L2(参照图15)以外的范围,来对障碍物的存在与否进行检测。
设定为:在使用前激光雷达传感器101或者后激光雷达传感器102而检测到障碍物的情况下,根据下述的检测结果而使得碰撞避免控制部111所进行的碰撞避免控制的控制内容有所不同,即,如图12所示,在作为测定范围C、D的障碍物检测用的检测范围之中,针对哪一范围检测到了障碍物的检测结果。测定范围C、D(检测范围)根据相距前激光雷达传感器101或者后激光雷达传感器102的距离,而设定了第1检测范围J1、第2检测范围J2以及第3检测范围J3这3个范围。第1检测范围J1设定为:相距前激光雷达传感器101或者后激光雷达传感器102的距离是从第4设定距离X4到第1设定距离X1、或者从第4设定距离X4到第3设定距离X3的范围。第2检测范围J2设定为:相距前激光雷达传感器101或者后激光雷达传感器102的距离是从第5设定距离X5到第4设定距离X4的范围。第3检测范围J3设定为:相距前激光雷达传感器101或者后激光雷达传感器102的距离是到第5设定距离X5为止的范围。据此,设定为:第1检测范围J1、第2检测范围J2以及第3检测范围J3依次接近于包含前激光雷达传感器101、后激光雷达传感器102以及作业装置12在内的拖拉机1。
使用前激光雷达传感器101或者后激光雷达传感器102而检测到障碍物的情况下的碰撞避免控制的控制内容是:与拖拉机1前进行驶的情况以及后退行驶的情况都相同的,所以,以下,对拖拉机1前进行驶的情况进行说明。
当拖拉机1正在前进行驶时,如图12所示,当在障碍物检测处理中在第1检测范围J1内检测到障碍物的情况下,碰撞避免控制部111作为碰撞避免控制而进行下述的第1通报控制,即,该第1通报控制是:对通报蜂鸣器或通报灯等通报装置26进行控制从而通报在第1检测范围J1内存在有障碍物的控制。在第1通报控制中,例如,碰撞避免控制部111对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器以规定频率进行接通断开工作,并且,使通报灯以规定颜色点亮。
当在障碍物检测处理中在第2检测范围J2内检测到障碍物的情况下,碰撞避免控制部111作为碰撞避免控制而进行下述的第2通报控制,即,该第2通报控制是:对通报蜂鸣器或通报灯等通报装置26进行控制从而通报在第2检测范围J2内存在有障碍物的控制,并且,进行驱使拖拉机1车速减慢的第1减速控制。在第2通报控制中,例如,碰撞避免控制部111对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器以规定频率进行接通断开工作,并且使通报灯以规定颜色点亮。在第1减速控制中,例如,碰撞避免控制部111基于当前的拖拉机1的车速或到障碍物为止的距离等,而求出拖拉机1碰撞到障碍物为止的碰撞预测时间。碰撞避免控制部111对发动机9、变速装置13以及制动操作机构15等进行控制,以便在所求出的碰撞预测时间被维持为设定时间(例如,3秒钟)的状态下使拖拉机1的车速减慢。
当在障碍物检测处理中在第3检测范围J3内检测到障碍物的情况下,碰撞避免控制部111作为碰撞避免控制而进行下述的第3通报控制,即,该第3通报控制是:对通报蜂鸣器或通报灯等通报装置26进行控制从而通报在第3检测范围J3内存在有障碍物的控制,并且,进行使拖拉机1停止的停止控制。在第3通报控制中,例如,碰撞避免控制部111对通报装置26进行控制,以使通报蜂鸣器连续工作、并且使通报灯以规定颜色点亮。在停止控制中,例如,碰撞避免控制部111对制动操作机构15等进行控制,以使拖拉机1停止。
顺便说明的是,在第1通报控制以及第2通报控制中使通报蜂鸣器接通断开的规定频率可以是相同的频率,也可以是不同的频率。另外,在第1~第3通报控制中使通报灯点亮的规定颜色可以是相同的颜色,也可以是不同的颜色。碰撞避免控制部111在第1~第3通报控制中,除了对拖拉机1的通报装置26进行控制,还能够对终端电子控制单元52进行控制,以使表示在第1~第3检测范围J1~J3中的任一个存在障碍物的显示内容显示在:便携式通信终端3的显示部51上。
例如,在第1检测范围J1内检测到障碍物的情况下,通过碰撞避免控制部111进行第1通报控制,而能够向用户等通报在第1检测范围J1内存在有障碍物。当使拖拉机1保持原样进行行驶而使障碍物的检测范围从第1检测范围J1接近于第2检测范围J2时,碰撞避免控制部111除了第2通报控制以外,还通过进行第1减速控制,而使拖拉机1的车速减慢,由此能够避免拖拉机1与障碍物发生碰撞。即便使拖拉机1减速,当障碍物的检测范围从第2检测范围J2接近于第3检测范围J3时,碰撞避免控制部111除了第3通报控制以外,还通过进行停止控制,而也能够使拖拉机1停止,由此能够适当地避免拖拉机1与障碍物发生碰撞。
在使用激光雷达传感器101、102的情况下,人等进行移动的测定对象物也被检测为障碍物。据此,即便在检测范围J内检测到障碍物,由于有时障碍物自身进行移动,障碍物也会从检测范围J1离开。据此,在障碍物从检测范围J1离开的情况下,碰撞避免控制部111结束第1通报控制。在障碍物从检测范围J2离开的情况下,碰撞避免控制部111结束第2通报控制,并且,进行用于对发动机9或变速装置13等进行控制的车速恢复控制,以使得拖拉机1的车速增加到设定车速。在障碍物从第3检测范围J3离开的情况下,碰撞避免控制部111将拖拉机1维持为行驶停止状态,并且,结束第3通报控制。在该情况下,通过用户等对拖拉机1的自动行驶的重新开始等进行指令,而能够使拖拉机1重新开始进行自动行驶。
接下来,对在基于声呐单元103、104的测定信息而进行的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下的碰撞避免控制进行说明。
声呐单元103、104配备于左右,但是,无论是在拖拉机1前进行驶的情况下,还是在拖拉机1后退行驶的情况下,障碍物检测部110都基于左右两侧的声呐单元103、104的全部测定信息而进行障碍物检测处理。
当在基于声呐单元103、104的测定信息而进行的障碍物检测处理中检测到障碍物的情况下,碰撞避免控制部111作为碰撞避免控制而进行下述的第4通报控制,即,该第4通报控制是:对通报蜂鸣器或通报灯等通报装置26进行控制由此通报在声呐单元103、104的任一测定范围N内存在有障碍物的控制,并且,进行使拖拉机1的车速减慢的第2减速控制。在第4通报控制中,例如,碰撞避免控制部111对通报装置26进行控制,以使得通报蜂鸣器以规定频率进行接通断开工作,并且使通报灯以规定颜色点亮。在第2减速控制中,例如,碰撞避免控制部111对发动机9、变速装置13以及制动操作机构15等进行控制,以使拖拉机1的车速减慢至设定车速。
这样,障碍物检测系统100能够使用前激光雷达传感器101以及后激光雷达传感器102而对行驶机体7的前方侧位置以及后方侧位置处的障碍物的存在与否进行检测,并且,能够使用声呐单元103、104而对行驶机体7的左右位置处的障碍物的存在与否进行检测。障碍物检测系统100一旦利用障碍物检测部110检测到存在有障碍物,就会利用碰撞避免控制部111进行碰撞避免控制,向用户等通报存在有障碍物,由此提醒用户等避免拖拉机1与障碍物发生碰撞,并且,即便假如拖拉机1与障碍物有可能发生碰撞,通过使拖拉机1减速或停止,也能够可靠地避免拖拉机1与障碍物发生碰撞。
在自动行驶状态下,利用车载电子控制单元18进行自动行驶控制,所以,利用障碍物检测系统100使拖拉机1减速或停止,由此能够避免拖拉机1与障碍物发生碰撞,并且能够使拖拉机1进行自动行驶。即便在手动行驶状态下,也能够利用障碍物检测系统100而向进行驾驶的用户等通报存在有障碍物,或者能够支援用于避免拖拉机1与障碍物发生碰撞的驾驶。
对激光雷达传感器101、102加以说明。
如图16所示,激光雷达传感器101、102具备:用于投射激光的激光投射部401、用于将由激光投射部401投射来的激光沿着上下方向以及左右方向进行扫描的二维扫描镜402、用于使激光透过的光投射接收窗部403、用于对由测定对象物406反射来的激光进行接收的激光接收部404、以及用于将激光分离为投射光和接收光的投射光/接收光分离部405。如图16以及图17所示,激光雷达传感器101、102构成为:借助光投射接收窗部403,而进行朝向测定对象物406的激光的投射、以及来自测定对象物406的反射光的接收。激光雷达传感器101、102如上所述那样利用扫描镜402而使所投射的激光沿着上下方向以及左右方向高速地进行扫描,并根据各扫描角处的传感器输出而对到测定对象物406为止的距离依次进行测定,从而以三维的方式对到测定对象物406为止的距离进行测定。
如图16以及图17所示,当污渍等异物407附着到光投射接收窗部403时,激光被异物407反射,并且污渍所引起的反射光被激光接收部404接收。此时,激光雷达传感器101、102输出:到光投射接收窗部403为止的距离。据此,与到光投射接收窗部403为止的距离相对应的传感器输出成为:异常的传感器输出,当激光雷达传感器101、102中的各扫描角的传感器输出成为异常的传感器输出时,障碍物检测部110有可能无法检测到障碍物。
据此,在利用车载电子控制单元18而进行自动行驶控制的情况下,在激光雷达传感器101、102的测定范围C、D内,确定出传感器输出是异常的异常输出范围,并根据所确定的异常输出范围的大小,而对车载电子控制单元18所执行的自动行驶控制进行牵制。因而,如图2所示,车载电子控制单元18具备:异常输出范围确定部112、判定部113以及牵制状态切换部114。
以下,对异常输出范围确定部112、判定部113以及牵制状态切换部114分别加以说明,在障碍物检测部110基于前激光雷达传感器101的测定信息而进行障碍物的检测的情况下,针对前激光雷达传感器101来进行,在障碍物检测部110基于后激光雷达传感器102的测定信息而进行障碍物的检测的情况下,针对后激光雷达传感器102来进行。
异常输出范围确定部112基于激光雷达传感器101、102的测定范围C、D中的各扫描角处的多个传感器输出,而确定传感器输出是异常的异常输出范围。异常输出范围确定部112将与到光投射接收窗部403(参照图16)为止的距离相对应的传感器输出确定为异常的传感器输出,该异常的传感器输出在测定范围C、D中存在于哪处的位置也是根据扫描角等而确定的。这样,异常输出范围确定部112用于确定异常输出范围的大小、以及异常输出范围所存在的位置。顺便说明的是,异常输出范围的大小能够以在测定范围C、D(光投射接收窗部403)中占据多大程度的面积的比例等,来进行表示。
判定部113根据由异常输出范围确定部112确定出的异常输出范围的大小,而判定:是否处于应该对车载电子控制单元18(相当于自动行驶控制部)所执行的自动行驶控制进行牵制的牵制状态。判定部113在判定为处于牵制状态的情况下,判定:应该为对利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1的车速进行控制的车速牵制状态、还是应该为使利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1停止行驶的停止牵制状态。
如图18所示,当异常输出范围的大小相对于测定范围C、D(光投射接收窗部403)的整体而言是0~10%时,判定部113判定为:处于不应该对车载电子控制单元18所执行的自动行驶控制进行牵制的非牵制状态。当异常输出范围的大小相对于测定范围C、D的整体而言是10%~Y%时,判定部113判定为:处于对利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1的车速进行控制的车速牵制状态。当异常输出范围的大小相对于测定范围C、D的整体而言是Y%~100%时,判定部113判定为:处于使利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1停止行驶的停止牵制状态。在此,使Y%为什么样的数值是能够适当变更的,也能够使Y%为固定值、或者能够根据状况而变更Y%。
在判定部113判定为处于非牵制状态的情况下,如图18所示,牵制状态切换部114切换为:不对车载电子控制单元18所执行的自动行驶控制进行牵制而是进行通常控制的非牵制状态。此时,牵制状态切换部114也不进行通报装置26所执行的通报、或便携式通信终端3的显示部51所执行的通报。
在判定部113判定为处于车速牵制状态的情况下,牵制状态切换部114切换为:对利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1的车速进行控制的车速牵制状态,来作为作为牵制状态。在车速牵制状态下,牵制状态切换部114使拖拉机1的车速减慢到牵制用的车速。此时,牵制状态切换部114利用通报装置26来通报:表示处于车速牵制状态的信息,或者,牵制状态切换部114进行:使表示处于车速牵制状态的信息显示在便携式通信终端3的显示部51上的注意通报。
在判定部113判定为处于停止牵制状态的情况下,牵制状态切换部114切换为:使利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1停止行驶的停止牵制状态,来作为牵制状态。此时,牵制状态切换部114利用通报装置26来通报:表示处于停止牵制状态的信息,或者,牵制状态切换部114进行:使表示处于停止牵制状态的信息显示在便携式通信终端3的显示部51上的注意通报。
这样,如果异常输出范围的大小是0~10%,则拖拉机1的自动行驶如通常那样继续进行。即便异常输出范围的大小是10%以上,如果小于Y%,则拖拉机1的车速也被减速为牵制用的车速,但是,能够使拖拉机1的自动行驶继续进行。如果异常输出范围是Y%以上,则为激光雷达传感器101、102的测定不良,由此使拖拉机1停止进行自动行驶。据此,即便由于异物407附着到光投射接收窗部403等而导致激光雷达传感器101、102的传感器输出存在有异常输出范围,也极力使拖拉机1继续进行自动行驶,由此能够防止作业效率的降低,并且,能够防止:在无法检测障碍物的状况下,使拖拉机1继续进行自动行驶。在此,10%~Y%相当于第1规定范围,第1规定范围的上限值相当于Y%。
当判定部113对是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个进行判定时,除了根据异常输出范围的大小以外,还能够根据异常输出范围所存在的位置,而对是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个进行判定。
例如,如图19所示,在异物407附着到光投射接收窗部403的端部部位(图中的左上端侧部位)的情况下,异常输出范围存在于:激光雷达传感器101、102的测定范围C、D(光投射接收窗部403)中的端部部位。在该情况下,能够考虑到:虽然基于激光雷达传感器101、102的测定信息而检测障碍物,但是,可以使拖拉机1继续进行自动行驶,而不会有较大的影响。据此,在用于检测障碍物的重要度较低的区域存在有异常输出范围的情况下,即便异常输出范围的大小是10%以上,判定部113也能够判定为处于非牵制状态。另外,判定部113也能够将用于检测障碍物的重要度较低的区域作为排除范围,并根据排除范围以外的范围中的异常输出范围的大小,而判定是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个。用于检测障碍物的重要度较低的区域能够被预先设定是什么样的区域,例如,激光雷达传感器101、102的测定范围C、D的端部部位等。
如上所述,在激光雷达传感器101、102设定有:不检测为障碍物的掩蔽范围L(参照图13~图15)。据此,如图20所示,即便在掩蔽范围L存在有异常输出范围(附着有异物407的范围),也不会对障碍物的检测造成不利影响。图20是表示例如根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像的图。据此,判定部113能够在掩蔽范围L以外的范围中,根据异常输出范围的大小,而判定是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个。
判定部113除了根据异常输出范围的大小,还能够根据拖拉机1的作业状态,而判定是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个。因而,如图2所示,车载电子控制单元18具备:用于对拖拉机1的作业状态进行检测的作业状态检测部115。作为拖拉机1的作业状态,能够应用:是否正在利用作业装置12而进行耕耘等规定的作业、是否正在目标行驶路径P(参照图3)中的哪个路径上行驶中等等、以及其他表示拖拉机1的作业状态的各种信息。
例如,在正在利用作业装置12而进行规定的作业的过程中,由于作业装置12是可动的,所以,一般来说,作为用于检测障碍物的范围,能够求出更大的范围。然而,当拖拉机1不利用作业装置12进行规定的作业,而仅仅是自动行驶时,由于作业装置12不是可动的,所以与作业装置12可动时相比,也能够减小用于检测障碍物的范围。据此,判定部113能够使第1规定范围根据拖拉机1的作业状态而发生变更,例如,对第1规定范围(10%~Y%)中的Y%进行变更而变更大小、或使第1规定范围为20%~(Y+10)%等,由此判定是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个。
基于图21的流程图,而对车载电子控制单元18所进行的自动行驶控制中的判定部113以及牵制状态切换部114等的动作进行说明。
首先,异常输出范围确定部112基于激光雷达传感器101、102的测定范围C、D中的各扫描角的传感器输出,而对异常输出范围进行确定(步骤#1)。
当确定有异常输出范围时,判定部113基于异常输出范围的大小、异常输出范围所存在的位置以及拖拉机1的作业状态,而判定是否处于非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个(步骤#2)。
在判定部113判定为处于车速牵制状态时,牵制状态切换部114切换为:对利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1的车速进行控制的车速牵制状态(在步骤#3为Yes的情况下,移至步骤#4)。
在判定部113判定为处于停止牵制状态时,牵制状态切换部114切换为:使利用车载电子控制单元18而自动行驶的拖拉机1停止行驶的停止牵制状态(在步骤#5为Yes的情况下,移至步骤#6)。此时,用户等在进行将附着到激光雷达传感器101、102的异物407除去的作业等之后,使拖拉机1的自动行驶重新开始。
步骤#1~#5的动作在拖拉机1的自动行驶结束之前,以规定周期反复进行(在步骤#7为No的情况下)。据此,在拖拉机1进行自动行驶的过程中,即便在异常输出范围的大小发生了变化的情况下,牵制状态切换部114也能够根据该变化后的异常输出范围,而切换为非牵制状态、车速牵制状态以及停止牵制状态中的任一个。
〔第2实施方式〕
以下,对第2实施方式进行说明,对于和第1实施方式相同的构成,通过标记为相同的附图标记等而省略说明,以与第1实施方式不同的构成为中心而进行说明。
在使拖拉机1进行自动行驶的情况下,如上所述,车载电子控制单元18构成为:基于利用定位卫星系统并由定位单元21获取到的拖拉机1的位置信息,进行使拖拉机1沿着预先设定的目标行驶路径P(参照图3)而自动行驶的第1行驶控制(自动行驶控制)。车载电子控制单元18构成为:不仅通过第1行驶控制而使拖拉机1进行自动行驶,也能够通过第2行驶控制以及第3行驶控制而使拖拉机1进行自动行驶。在第2行驶控制以及第3行驶控制中,车载电子控制单元18即便未利用定位单元21而获取拖拉机1的位置信息,也会使拖拉机1进行自动行驶。
以下,对第2行驶控制以及第3行驶控制进行说明。
例如,在生成图3所示那样的目标行驶路径P的情况下,车载电子控制单元18能够在中央区域R1所生成的直线状的作业路径P1、以及在外周区域R2所生成的环绕路径P3的直线部位中,执行第2行驶控制以及第3行驶控制,而使拖拉机1进行自动行驶。这样,车载电子控制单元能够在目标行驶路径P中的直线状的路径上,执行第2行驶控制以及第3行驶控制,而在连结路径P2或环绕路径P3中的与行驶区域S的角部相对应的弯曲状的路径上,不执行第2行驶控制以及第3行驶控制。
首先,对第2行驶控制进行说明。
为了执行第2行驶控制,而如图22所示,车载电子控制单元18具备:基于激光雷达传感器101、102的测定信息而获取拖拉机1的周围的地形的地形获取部116、以及用于对拖拉机1相对于由地形获取部116获取到的地形而言的行驶方向进行确定的行驶方向确定部117。
激光雷达传感器101、102(相当于距离传感器)以三维的方式对到拖拉机1的周围的测定对象物为止的距离进行测定,并获取该三维的距离信息,来作为拖拉机1的周围的三维信息。行驶方向确定部117能够基于激光雷达传感器101、102的测定信息,而以三维的方式获取例如到行驶区域S的行驶面为止的距离,所以,能够掌握行驶面的凹凸。据此,如图23所示,行驶方向确定部117能够在行驶区域S中,确定已经进行了耕耘等作业的已作业区域K1与尚未进行耕耘等作业的未作业区域K2之间的边界部K3(图中用粗线所示的直线),来作为地形。图23示出了:使根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像显示在拖拉机1的显示部或便携式通信终端3的显示部51等显示装置上的状态。
在生成图3所示的目标行驶路径P的情况下,在行驶区域S的中央区域R1中,使拖拉机1沿着直线状的作业路径P1而朝向往复方向自动行驶来进行规定的作业(例如,耕耘等作业),所以,如图23所示那样,已作业区域K1和未作业区域K2之间的边界部K3是沿着作业路径P1(参照图3)的直线状。如图23所示,行驶方向确定部117将与边界部K3平行的行驶方向V确定为拖拉机1的行驶方向。所确定的行驶方向V能够以从拖拉机1的横宽方向的中央部朝向前方侧与边界部K3平行地延伸的直线,来表示。
车载电子控制单元18基于惯性计测装置23的计测信息,而掌握当前的拖拉机1的行驶方向,通过自动转向控制而对拖拉机1的行驶进行控制,以便当前的拖拉机1的行驶方向成为由行驶方向确定部117确定出的行驶方向V。如上所述,在自动转向控制中,如图22所示,转向角设定部184基于当前的拖拉机1的行驶方向、与由行驶方向确定部117确定出的行驶方向V,而求取并设定左右前轮5的目标转向角,并将所设定的目标转向角输出到动力转向机构14。动力转向机构14基于目标转向角与转向角传感器20的输出,而对目左右前轮5进行自动转向,以便能够获得目标转向角来作为左右前轮5的转向角。
这样,车载电子控制单元18通过执行第2行驶控制,即便不利用定位单元21获取拖拉机1的位置信息,也能够使拖拉机1沿着作业路径P1、以及在外周区域R2所生成的环绕路径P3的直线部位而进行自动行驶。
在图23中例示出:行驶方向确定部117获取已作业区域K1与未作业区域K2之间的边界部K3,来作为地形。作为地形,并不限定于已作业区域K1与未作业区域K2之间的边界部K3,能够获取行驶区域S的端部的地形、在行驶区域S所成型的田埂等,来作为地形。另外,如果以按照呈直线状排列设置的方式进行排列的状态而存在有物体,例如,该物体是种植在行驶区域S的秧苗或存在于行驶区域S的草等,则也能够获取该物体的排列设置方向来作为地形。
接下来,对第3行驶控制进行说明。
为了执行第3行驶控制,而如图22所示,车载电子控制单元18具备:用于对使拖拉机1自动行驶时的目标点进行设定的目标点设定部118。
如图24所示,车载电子控制单元18使根据激光雷达传感器101、102的测定信息而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部。图24示出了:将根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像显示于拖拉机1的显示部的状态。车载电子控制单元18使存储于车载存储部185的目标行驶路径P重叠显示于:根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像。在图24中,作为目标行驶路径P,而重叠显示作业路径P1。目标行驶路径P和根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像的重叠显示,不仅能够显示于拖拉机1的显示部,还能够显示于便携式通信终端3的显示部51。
目标点设定部118在显示部51的重叠显示有根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像和作业路径P1的画面上、且是作业路径P1上,来设定目标点M1。关于目标点M1的设定,目标点设定部118能够将在作业路径P1上从拖拉机1的前端部离开了规定距离的位置而自动地设定为目标点M1。另外,目标点设定部118也能够在显示部51的重叠显示有根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像和作业路径P1的画面上,将由用户等在作业路径P1上所指定的地点设定为:目标点M1。
当利用目标点设定部118而设定目标点M1时,车载电子控制单元18能够掌握:目标点M1在前激光雷达传感器101的测定范围C内,且在上下方向以及左右方向上处于哪个位置。拖拉机1中的前激光雷达传感器101的安装位置、以及基于相距该安装位置的前激光雷达传感器101的测定范围C是规定值,所以,车载电子控制单元18能够确定:目标点M1相对于拖拉机1而在上下方向以及左右方向上处于哪个位置。据此,车载电子控制单元18能够确定从拖拉机1朝向目标点M1的目标方向。
车载电子控制单元18通过自动转向控制而对拖拉机1的行驶进行控制,以便拖拉机1的行驶方向成为所确定的目标方向。车载电子控制单元18基于惯性计测装置23的计测信息,而掌握当前的拖拉机1的行驶方向,所以,基于惯性计测装置23的计测信息,而通过自动转向控制对拖拉机1的行驶进行控制。在该自动转向控制中,转向角设定部184基于当前的拖拉机1的行驶方向与所确定的目标方向,而求取并设定左右前轮5的目标转向角,并将所设定的目标转向角输出到动力转向机构14。动力转向机构14基于目标转向角与转向角传感器20的输出,而对左右前轮5进行自动转向,以便获得目标转向角来作为左右前轮5的转向角。
这样,车载电子控制单元18通过执行第3行驶控制,即便不利用定位单元21获取拖拉机1的位置信息,也能够使拖拉机1沿着作业路径P1、以及在外周区域R2所生成的环绕路径P3的直线部位而进行自动行驶。
顺便说明的是,在第3行驶控制中,对在作业路径P1等直线状的路径上设定目标点M1的情况进行了说明,但是,也能够在连结路径P2上设定目标点M1。在该情况下,使根据前激光雷达传感器101的测定信息而生成的三维图像和连结路径P2重叠显示于:便携式通信终端3的显示部51或拖拉机1的显示部,并且在该画面上,目标点设定部118能够在连结路径P2上设定目标点M1。每当经过设定周期(实时地),就重复进行:目标点设定部118在连结路径P2上设定目标点M1的动作,从而也能够使拖拉机1沿着连结路径P2进行自动行驶。
以下,对在什么时刻执行第2行驶控制以及第3行驶控制进行说明。
在拖拉机1开始进行自动行驶的情况下,如上所述,例如,用户等使拖拉机1移动到开始地点,一旦满足各种自动行驶开始条件,用户就利用便携式通信终端3对显示部51进行操作而指示开始进行自动行驶,从而,拖拉机1开始进行自动行驶。
各种自动行驶开始条件包含:使用定位卫星系统并利用定位单元21而获取拖拉机1的当前位置信息这样的定位卫星系统用的开始条件。为了满足该定位卫星系统用的开始条件,而必须从规定数量以上的GPS卫星71接收电波,因此,需要进行对GPS天线61的接收状况进行调整等作业。另外,到利用定位单元21而获取拖拉机1的当前位置信息为止,有时也需要花费时间。据此,存在如下情况,即:即便使拖拉机1移动到开始地点,车载电子控制单元18也无法立即进行第1行驶控制(使用由定位单元21获取到的拖拉机1的位置信息而进行的自动行驶控制)。
据此,在拖拉机1开始进行自动行驶的情况下,车载电子控制单元18能够代替第1行驶控制,而执行第3行驶控制。据此,即便不满足定位卫星系统用的开始条件,也能够使拖拉机1沿着目标行驶路径P的作业路径P1而进行自动行驶,由此能够顺畅地开始进行自动行驶。在通过车载电子控制单元18进行第3行驶控制而使拖拉机1开始了自动行驶的情况下,当成为满足定位卫星系统用的开始条件等、亦即是能够执行第1行驶控制的状况时,车载电子控制单元18就会停止第3行驶控制而执行第1行驶控制,从第3行驶控制移至第1行驶控制,从而使拖拉机1继续进行自动行驶。顺便说明的是,在由于从拖拉机1开始进行自动行驶之后经过规定时间以上都在继续执行第3行驶控制,而产生不良情况的情况下等,当拖拉机1开始进行自动行驶之后经过规定时间以上时,车载电子控制单元18能够使拖拉机1停止进行自动行驶。
关于第2行驶控制,在利用车载电子控制单元18而执行第1行驶控制的过程中,在无法从规定数量以上的GPS卫星71接收电波等、亦即是发生了GPS天线61的接收状况变得不良的定位障碍的情况下,车载电子控制单元18代替第1行驶控制,而执行第2行驶控制。
基于图25的流程图进行说明。
车载电子控制单元18在执行第1行驶控制的过程中,对是否发生了定位障碍进行判定,如果未发生定位障碍时,则继续执行第1行驶控制(在步骤#1为No的情况下,移至步骤#2)。
在发生了定位障碍的情况下,车载电子控制单元18基于发生定位障碍不久之前由定位单元21获取到的拖拉机1的位置信息等,而判定是否在目标行驶路径P中的直线状的路径(例如、作业路径P1)上行驶中(在步骤#1为Yes的情况下,移至步骤#3)。如果不是在直线状的路径上行驶中,则车载电子控制单元18使拖拉机1停止行驶(在步骤#3为No的情况下,移至步骤#4)。此时,进行:表示因为定位障碍而使得行驶停止的通报等。
如果是在直线状的路径上行驶中,则车载电子控制单元18代替第1行驶控制,而执行第2行驶控制(在步骤#3为Yes的情况下,移至步骤#5)。在第2行驶控制中,行驶方向确定部117基于激光雷达传感器101、102的测定信息,而获取已作业区域K1与未作业区域K2之间的边界部K3等地形(步骤#6)。当行驶方向确定部117获取地形时,行驶方向确定部117对拖拉机1的行驶方向进行确定(步骤#7)。车载电子控制单元18使拖拉机1朝向由行驶方向确定部117确定出的行驶方向而进行自动行驶(步骤#8)。
在上述情况下,当拖拉机1开始进行自动行驶时,车载电子控制单元18执行第3行驶控制,但是,可以代替于此,而使车载电子控制单元18执行第2行驶控制。另外,在执行第1行驶控制的过程中,一旦发生了定位障碍,车载电子控制单元18就执行第2行驶控制,但是,可以代替于此,而使车载电子控制单元18执行第3行驶控制。这样,执行第2行驶控制以及第3行驶控制的时刻是能够适当变更的,由于在无法执行第1行驶控制的情况下执行第2行驶控制或者第3行驶控制,从而能够使拖拉机1的自动行驶有效地进行。
在上述的第2行驶控制以及第3行驶控制中,作为用于对拖拉机1的周围的三维信息进行测定的三维信息测定传感器,而例示出:以三维的方式对到测定对象物为止的距离进行测定的激光雷达传感器101、102,但是,例如,也能够使用安装于激光雷达传感器101、102的上方侧位置的相机108、109来作为三维信息测定传感器。
〔其它实施方式〕
对本发明的其它实施方式进行说明。
此外,以下说明的各实施方式的构成并不限定于分别单独地应用,也能够与其它实施方式的构成相组合来应用。
(1)作业车辆的构成能够进行各种变更。
例如,作业车辆可以构成为:具备发动机9和行驶用的电动马达的混合动力形式,另外,也可以构成为:代替发动机9而具备行驶用的电动马达的电动形式。
例如,作业车辆作为行驶部而构成为:代替左右后轮6而具备左右履带的半履带形式。
例如,作业车辆可以构成为:左右后轮6作为转向轮而发挥功能的后轮转向形式。
(2)在上述实施方式中,将前激光雷达传感器101以及后激光雷达传感器102在上下方向上配置于和车顶35相对应的位置,但是,例如,能够将前激光雷达传感器101配置于发动机盖8的前方侧端部。前激光雷达传感器101以及后激光雷达传感器102的配置位置只要是比作为乘降部的乘降踏板41更靠上方侧的位置即可,其配置位置是能够适当变更的。
也能够使前激光雷达传感器101的配置位置与后激光雷达传感器102的配置位置在上下方向上处于不同的高度。例如,能够将前激光雷达传感器101配置于发动机盖8的前方侧端部,将后激光雷达传感器102配置于和车顶35相对应的位置。
(3)在上述实施方式中,将前激光雷达传感器101安装于天线单元80的底部,但是,例如,也能够将前激光雷达传感器101借助支承柱而安装于车顶35,将前激光雷达传感器101安装于哪个部件,是能够适当变更的。
(4)在上述实施方式中,例示出了:具备前激光雷达传感器101与后激光雷达传感器102这2个激光雷达传感器,但是,关于激光雷达传感器的数量,是能够适当变更的,能够为1个或3个以上。
(5)在上述实施方式中,障碍物检测部110基于激光雷达传感器101、102的测定信息,而进行障碍物检测处理,但是,也能够在激光雷达传感器101、102配备有控制部,并利用该控制部进行障碍物检测处理。这样,关于障碍物检测处理是在传感器侧来进行、还是在作业车辆侧来进行,是能够适当变更的。
(6)在上述实施方式中,例示出了:在拖拉机1配备有:障碍物检测部110、碰撞避免控制部111、异常输出范围确定部112、判定部113、牵制状态切换部114以及作业状态检测部115,但是,例如,也能够将便携式通信终端3等配备于:有别于拖拉机1的装置。
(7)在上述实施方式中,作为状况测定传感器,而例示出了:激光雷达传感器101、102,但是,例如,也能够使状况测定传感器为前相机108以及后相机109,如果是在测定范围内输出多个传感器输出的传感器,则能够应用除相机以外的各种状况测定传感器。
(8)在上述实施方式中,例示出了:在拖拉机1配备有:障碍物检测部110、碰撞避免控制部111、行驶方向确定部117、行驶方向确定部117以及目标点设定部118,但是,例如,也能够将便携式通信终端3等配备于:有别于拖拉机1的装置。
工业上的利用可能性
本发明能够应用于:用于对作业车辆的行驶进行控制的各种作业车辆的行驶控制系统。
附图标记说明
1 拖拉机(作业车辆)
18 车载电子控制单元(自动行驶控制部)
23 惯性计测装置(行驶方向检测部)
101 前激光雷达传感器(状况测定传感器、三维信息测定传感器)
102 后激光雷达传感器(状况测定传感器、三维信息测定传感器)
108 前相机(三维信息测定传感器)
109 后相机(三维信息测定传感器)
112 异常输出范围确定部
114 牵制状态切换部
116 地形获取部
117 行驶方向确定部
118 目标点设定部
Claims (8)
1.一种作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,具备:
状况测定传感器,其配备于作业车辆,并用于对作业车辆的周围的状况进行测定;
自动行驶控制部,其基于所述状况测定传感器的测定信息,而使所述作业车辆进行自动行驶;
异常输出范围确定部,其基于所述状况测定传感器的测定范围内的多个传感器输出,而对传感器输出是异常时的异常输出范围进行确定;以及
牵制状态切换部,其根据由所述异常输出范围确定部确定出的异常输出范围的大小,而在对所述自动行驶控制部所驱使的作业车辆的自动行驶进行牵制的牵制状态、与不对所述自动行驶控制部所驱使的作业车辆的自动行驶进行牵制的非牵制状态之间切换自如。
2.根据权利要求1所述的作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,
在所述异常输出范围的大小比第1规定范围更小的情况下,所述牵制状态切换部切换为所述非牵制状态,
在所述异常输出范围的大小为第1规定范围的情况下,所述牵制状态切换部切换为:对利用所述自动行驶控制部而自动行驶的所述作业车辆的车速进行控制的车速牵制状态,以此来作为所述牵制状态。
3.根据权利要求2所述的作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,
在所述异常输出范围的大小在所述第1规定范围的上限值以上的情况下,所述牵制状态切换部切换为:使利用所述自动行驶控制部而自动行驶的所述作业车辆停止行驶的停止牵制状态,以此来作为所述牵制状态。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,
所述牵制状态切换部构成为:除了根据所述异常输出范围的大小以外,还根据所述异常输出范围所存在的位置,而在所述牵制状态与所述非牵制状态之间切换自如。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,
所述牵制状态切换部构成为:除了根据所述异常输出范围的大小以外,还根据所述作业车辆的作业状态,而在所述牵制状态与所述非牵制状态之间切换自如。
6.一种作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,具备:
自动行驶控制部,其基于由卫星定位系统获取到的作业车辆的定位信息,而进行第1行驶控制,其中在该第1行驶控制中,使作业车辆沿着预先设定的目标行驶路径进行自动行驶;
三维信息测定传感器,其配备于所述作业车辆,并用于对所述作业车辆的周围的三维信息进行测定;
地形获取部,其基于所述三维信息测定传感器的测定信息,而获取所述作业车辆的周围的地形;以及
行驶方向确定部,其用于确定作业车辆相对于由所述地形获取部获取到的地形而言的行驶方向,
所述自动行驶控制部构成为:能够代替所述第1行驶控制,而执行第2行驶控制,其中在该第2行驶控制中,基于由所述行驶方向确定部确定出的作业车辆的行驶方向,而使所述作业车辆进行自动行驶。
7.一种作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,具备:
自动行驶控制部,其基于由卫星定位系统获取到的作业车辆的定位信息,而进行第1行驶控制,其中在该第1行驶控制中,使所述作业车辆沿着预先设定的目标行驶路径进行自动行驶;
三维信息测定传感器,其配备于所述作业车辆,并用于对所述作业车辆的周围的三维信息进行测定;以及
目标点设定部,其在显示部的重叠显示有根据所述三维信息测定传感器的测定信息而生成的三维图像与目标行驶路径的显示画面上,来设定目标点,
所述自动行驶控制部构成为:能够代替所述第1行驶控制,而执行第3行驶控制,其中在该第3行驶控制中,将朝向由所述目标点设定部设定好的目标点的方向作为作业车辆的行驶方向,而使所述作业车辆进行自动行驶。
8.根据权利要求7所述的作业车辆的行驶控制系统,其特征在于,
所述作业车辆具备:用于对作业车辆的行驶方向进行检测的行驶方向检测部,
在所述第3行驶控制中,所述自动行驶控制部使用所述行驶方向检测部的检测信息,而使所述作业车辆进行自动行驶。
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