WO2021125273A1

WO2021125273A1 - 作業車両

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Publication number: WO2021125273A1
Application number: PCT/JP2020/047171
Authority: WO
Inventors: 晃市新谷; 史也吉村; 拓也西久保; 孝文森下; 幸太郎山口
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2021-06-24
Also published as: JP2021093984A; US12097866B2; CN114828616B; EP4079125A1; CN114828616A; US20220266841A1; EP4079125A4; JP7547044B2; KR20220111254A; AU2020408764A1

Abstract

車体の後方において障害物を検出する情報を変更することで、効率よく自動走行を行いながら作業性を向上させることができるようにする。作業車両（１）は、車体（２）と、車体に（２）設けられ且つ作業装置（９）を連結可能な連結装置（８）と、車体（２）を自動走行させる制御装置（２５）と、車体（２）の後方の障害物を検出可能な後方障害物検出装置（３１Ｂ）と、後方障害物検出装置（３１Ｂ）において障害物を検出する後方設定情報を変更可能な設定変更部（２７）とを備えている。

Description

作業車両

　本発明は、トラクタ等の作業車両に関する。

　従来、走行経路に沿って作業走行する自動走行作業車として、特許文献１が知られている。
　特許文献１に開示の作業車両（トラクタ）は、作業装置を装備した車体と、作業走行を制御する作業走行制御部と、作業走行状態を検出する作業走行状態検出センサ群と、走行の障害となる障害物を検出する１つ以上の障害物センサと、障害物センサからのセンサ信号に基づいて障害物検出領域内に存在する障害物を検出する障害物検出部と、作業走行状態検出センサ群によって検出された作業走行状態に基づいて障害物検出領域を決定する障害物検出領域決定部と、を備えている。

日本国公開特許公報「２０１８－１１３９３７号公報」

　特許文献１の作業車両にあっては、作業走行状態に基づいて障害物検出領域を決定しているものの、前進時の作業状態に応じて、障害物検出領域を決定しているだけであり、作業装置が装着される後方側については考慮されていない。即ち、特許文献１の作業装置に応じて障害物検出領域を変更したり、作業に応じて障害物検出領域を変更していないのが実情である。

　本発明は、このような実情に鑑みて、車体の後方において障害物を検出する情報を変更することで、効率よく自動走行を行いながら作業性を向上させることができる作業車両を提供することを目的とする。

　この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
　作業車両は、車体と、前記車体に設けられ且つ作業装置を連結可能な連結装置と、前記車体を自動走行させる制御装置と、前記車体の後方の障害物を検出可能な後方障害物検出装置と、前記後方障害物検出装置において障害物を検出する後方設定情報を変更可能な設定変更部と、を備えている。

　前記後方設定情報は、前記障害物を検出する検出範囲の大きさを含み、前記設定変更部は、前記検出範囲の大きさを前記車体の走行速度に基づいて変更する。
　前記設定変更部は、前記検出範囲の大きさを前記車体に連結された前記作業装置に応じて変更する。
　前記後方設定情報は、前記障害物として判定する物体の大きさを含み、記設定変更部は、作業及び前記作業装置のいずれかに基づいて、前記判定する物体の大きさを設定する。

　前記後方障害物検出装置は、前記障害物を検出する検出範囲内に位置する物体の検出時間を演算する第１時間演算部と、前記第１時間演算部で演算した検出時間が第１閾値以上である場合に前記物体を障害物として判定する第１障害物判定部と、を備えている。
　前記設定変更部は、前記第１閾値を変更する。
　作業車両は、前記車体の前方の障害物を検出可能な前方障害物検出装置を備え、前記設定変更部は、前方障害物検出装置において障害物を検出する前方設定情報を変更する。

　本発明によれば、車体の後方において障害物を検出する情報を変更することで、効率よく自動走行を行いながら作業性を向上させることができる。

作業車両の平面図である。作業車両の側面図である。作業車両の制御系のブロック図である。前方障害物検出装置及び後方障害物検出装置の検出範囲Ｑ１、Ｑ２の一例を示す図である。前方障害物検出装置が検出した物体Ｍ１と、後方障害物検出装置が検出した物体Ｍ２の一例を示す図である。第１検出時間Ｔ１と、第２検出時間Ｔ２との一例を示す図である。設定情報（前方設定情報、後方設定情報）をまとめた図である。検知長さＬ１１が作業装置の機械幅Ｗ１０よりも短い場合を示す図である。検知長さＬ１１が作業装置の機械幅Ｗ１０よりも長い場合を示す図である。検出範囲Ｑ２が作業装置の後端よりも短い場合を示す図である。検出範囲Ｑ２が作業装置の後端よりも長い場合を示す図である。設定画面Ｊ１の一例を示す図である。設定画面Ｊ２の一例を示す図である。

　以下、本発明の好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。
　図１、図２は本発明に係る作業車両１の一実施形態を示している。本実施形態では、作業車両１がトラクタ１であるとして説明する。但し、作業車両１は、トラクタに限らず、コンバイン、田植機等の他の作業車両（農業車両）であってもよい。
　以下の説明において、トラクタ１の運転席６に着座したオペレータの前側を前方、オペレータの後側を後方、オペレータの左側を左方、オペレータの右側を右方という。また、矢印Ｄ方向を車幅方向という。また、車幅方向であって車幅方向の中心から離れる方向を車幅方向外方、車幅方向であって車幅方向の中心に近づく方向を車幅方向内方という。

　図１、図２に示すように、トラクタ１は、車体２と、走行装置３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。走行装置３は、車体２を走行可能に支持しており、前輪３Ｆ及び後輪３Ｒを有する。前輪３Ｆ及び後輪３Ｒは、本実施形態の場合はタイヤ型であるが、クローラ型であってもよい。
　原動機４は、エンジン（ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン）、電動モータ等である。変速装置５は、変速によって走行装置３の推進力を切り換え可能であると共に、走行装置３の前進と後進の切り換えが可能である。

　車体２には運転席６が搭載されている。運転席６の周囲には、運転席保護体７が設けられている。本実施形態の場合、運転席保護体７は、運転席６の前方、後方、上方及び側方を取り囲むことにより運転席６を保護するキャビンであるが、ロプス等であってもよい。車体２の後部には、連結装置８が設けられている。連結装置８は、作業装置９と車体２とを連結し且つ昇降を行わないスイングドローバ、３点リンク機構等で構成されて昇降を行う昇降装置等である。連結装置には、作業装置（インプルメント等）９が着脱可能である。

　作業装置９を連結装置に連結することによって、車体２によって作業装置９を牽引することができる。作業装置９は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。
　車体２は、車体フレーム１０を有する。車体フレーム１０は、変速装置５側から前方に延設されていて、原動機４の下部を支持している。図２に示すように、車体フレーム１０の上方にはボンネット１３が設けられている。ボンネット１３は、車体フレーム１０に沿って前後方向に延設されている。ボンネット１３は、運転席保護体７の車幅方向の中央部の前方に配置されている。ボンネット１３は、左側に設けられた左側壁１３Ｌと、右側に設けられた右側壁１３Ｒと、左側壁１３Ｌと右側壁１３Ｒとの上部を連結する上壁部１３Ｕとを有する。左側壁１３Ｌ、右側壁１３Ｒ及び上壁部１３Ｕによってエンジンルームが形成され、エンジンルームに原動機４、冷却ファン、ラジエータ、バッテリ等が収容されている。左側壁１３Ｌの左側方と右側壁１３Ｒの右側方には、それぞれ前輪３Ｆが配置されている。

　ボンネット１３の前側、即ち、車体フレーム１０の前側には、ウエイト１４が設けられている。ウエイト１４は、車体２の前部に設けられたウエイトブラケット１５に取り付けられている。ウエイトブラケット１５は、車体フレーム１０の前部にボルト等の締結具により取り付けられている。ウエイト１４の周囲は、ウエイトカバー１６により覆われている。

　図３に示すように、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、ハンドル（ステアリングホイール）１１ａと、ハンドル１１ａの回転に伴って回転する回転軸（操舵軸）１１ｂと、ハンドル１１ａの操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）１１ｃと、を有する。補助機構１１ｃは、油圧ポンプ２１と、油圧ポンプ２１から吐出した作動油が供給される制御弁２２と、制御弁２２により作動するステアリングシリンダ２３とを含む。制御弁２２は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁２２は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁である。また、制御弁２２は、操舵軸１１ｂの操舵によっても切り換え可能である。ステアリングシリンダ２３は、前輪３Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）２４に接続されている。

　したがって、ハンドル１１ａを操作すれば、ハンドル１１ａに応じて制御弁２２の切換位置及び開度が切り換わり、制御弁２２の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ２３が左又は右に伸縮することによって、前輪３Ｆの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵装置１１は一例であり、操舵装置１１の構成は上述した構成に限定されない。

　図１、図２に示すように、トラクタ１は、位置検出装置２０を備えている。位置検出装置２０は、キャビン７の天板の前方に装着体１８を介して装着されている。但し、位置検出装置２０の装着位置は、図示の位置には限定されず、キャビン７の天板上に装着してもよいし、車体２の別の場所に装着してもよい。また、位置検出装置２０は、上述した耕耘装置等の作業装置に装着されていてもよい。

　位置検出装置２０は、衛星測位システムによって自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出する装置である。即ち、位置検出装置２０は、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて位置（緯度、経度）を検出する。位置検出装置２０は、測位衛星からの信号を受信可能な基地局（基準局）からの補正等の信号に基づいて補正した位置を、自己の位置（緯度、経度）として検出してもよい。また、位置検出装置２０がジャイロセンサや加速度センサ等の慣性計測装置を有し、慣性計測装置によって補正した位置を、自己の位置として検出してもよい。位置検出装置２０によって、トラクタ１の車体２の位置（走行位置）を検出することができる。位置検出装置２０により検出されるトラクタ１の自己の位置は、車体２の中心位置であってもよいし、前輪３Ｆの位置（例えば前端位置）や後輪３Ｒの位置（例えば後端位置）等であってもよい。

＜障害物検出装置＞
　図１及び図２に示すように、トラクタ１は、走行の障害となる障害物を検出する障害物検出装置３１を備えている。障害物検出装置３１は、前方障害物検出装置３１Ａと、後方障害物検出装置３１Ｂとを含む。前方障害物検出装置３１Ａは、車体２の前方の障害物を検出可能な装置である。後方障害物検出装置３１Ｂは、車体２の後方の障害物を検出可能な装置である。前方障害物検出装置３１Ａ及び後方障害物検出装置３１Ｂは、検出波として光波を照射することによって障害物を検出するレーザスキャナである。但し、障害物検出装置は、検出波として音波（超音波）を照射することによって障害物を検出するソナー、レーザスキャナ以外のセンサ（測距センサ）であってもよい。

　前方障害物検出装置３１Ａは、後方障害物検出装置３１Ｂと前後方向において異なる位置に設けられている。本実施形態の場合、前方障害物検出装置３１Ａは、後方障害物検出装置３１Ｂよりも前方に設けられている。前方障害物検出装置３１Ａは、前輪３Ｆよりも前方に配置されている。前方障害物検出装置３１Ａは、前輪３Ｆよりも車幅方向外方に配置されている。前方障害物検出装置３１Ａは、後輪３Ｒよりも車幅方向外方に配置されている。

　前方障害物検出装置３１Ａは、左側の前輪３Ｆの左前方及び右側の前輪３Ｆの右前方にそれぞれ配置されている。左側の前輪３Ｆの左前方に配置された前方障害物検出装置３１Ａと、右側の前輪３Ｆの右前方に配置された前方障害物検出装置３１Ａとは、トラクタ１の車幅方向の中心線を挟んで対称位置にある。

　前方障害物検出装置３１Ａは、取付構造体５０を介して車体フレーム１０に取り付けられている。図１及び図２に示すように、取付構造体５０は、第１構造体５１、第２構造体５２、第３構造体５３、第４構造体５４を有する。第１構造体５１は、車体フレーム１０に取り付けられており、車体フレーム１０から前方且つ車幅方向外方（左前方及び右前方）に延出されている。第２構造体５２は、第１構造体５１の前端（延出端）に取り付けられている。第２構造体５２は、機体の幅方向の外方に伸びていて、前方障害物検出装置３１Ａを支持している。第２構造体５２には、後方障害物検出装置３１Ｂを構成するソナーとは別のソナー５５が取り付けられている。前方障害物検出装置３１Ａから照射されるレーザの照射方向は水平方向となる。

　前方障害物検出装置３１Ａ及び第２構造体５２の一部は、カバー５６により覆われている。カバー５６は、ボルト等の取付具によって第２構造体５２に取り付けられている。カバー５６は、前方障害物検出装置３１Ａの上方に配置された上カバーと、前方障害物検出装置３１Ａの下方に配置された下カバーとから構成されている。前方障害物検出装置３１Ａの周囲において上カバー５６Ａと下カバー５６Ｂとの間には隙間Ｇが形成され（図２参照）、前方障害物検出装置３１Ａは当該隙間Ｇを介して検出波（レーザ）の送受信を行うことができる。ソナー５５は、上カバー５６Ａに形成された開口を介して検出波（音波）の送受信を行うことができる。

　後方障害物検出装置３１Ｂは、キャビン７の後部であって、当該キャビン７の上部にブラケット（図示省略）を介して取付けられている。後方障害物検出装置３１Ｂにおいて、検出方向は、水平方向に対してやや下向きに傾斜、即ち、作業装置９側に向けられている。なお、検出方向とは、後方障害物検出装置３１Ｂがレーザスキャナである場合、レーザを照射する光軸が向けられた方向であり、後方障害物検出装置３１Ｂがソナーである場合、音波を照射する方向であり、後方障害物検出装置３１Ｂがカメラである場合、イメージセンサの光軸（レンズの中心軸）が向く方向である。

＜前方障害物検出装置、後方障害物検出装置＞
　前方障害物検出装置３１Ａは、障害物を検出する前方設定情報が記憶されていて、後方障害物検出装置３１Ｂも障害物を検出する後方設定情報が記憶されている。前方設定情報及び後方設定情報とは、障害物検出装置３１（前方障害物検出装置３１Ａ、後方障害物検出装置３１Ｂ）によって障害物を検出するための様々な情報であって、検出範囲、検出範囲で検出した物体が障害物であるか否かを判定する判断条件等である。
　まず、検出範囲について説明する。

　図４は、前方障害物検出装置３１Ａ及び後方障害物検出装置３１Ｂの検出範囲Ｑ１、Ｑ２の一例を示している。
　前方障害物検出装置３１Ａの検出範囲Ｑ１は、当該前方障害物検出装置３１Ａから車体２の後方及び側方（車体２の幅方向外方）へ亘る側方範囲Ｑａ１と、前方障害物検出装置３１Ａから車体２の前方及び車体２の幅方向内側へ亘る前方範囲Ｑａ２とを含んでいる。側方範囲Ｑａ１は、幅方向の外側に向けての検知長さＬ１、Ｌ２と、前後方向の長さＬ３によって設定される。前方範囲Ｑａ２は、前方に向けての検知長さＬ６と、幅方向の検出長さＬ５によって設定される。図７に示すように、検出範囲Ｑ１の大きさ（検知長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ６）のデフォルト値（標準検出範囲、標準検知長さ）は、前方障害物検出装置３１Ａの前方設定情報として記憶されている。

　後方障害物検出装置３１Ｂの検出範囲Ｑ２は、当該後方障害物検出装置３１Ｂから車体２の後方へ亘る範囲であり、後方に向けての検知長さＬ１０、幅方向に向けての検知長さＬ１１により設定される。図７に示すように、検出範囲Ｑ２の大きさ（検知長さＬ１０、Ｌ１１）のデフォルト値（標準検出範囲、標準検知長さ）は、後方障害物検出装置３１Ｂの後方設定情報として記憶されている。なお、前方障害物検出装置３１Ａ及び後方障害物検出装置３１Ｂにおいて、検出範囲Ｑ１、Ｑ２の大きさは、自在に設定が可能であり、幅、長さ、角度等を変更することができる。

　図５は、前方障害物検出装置３１Ａが検出した物体Ｍ１と、後方障害物検出装置３１Ｂが検出した物体Ｍ２の一例を示している。

　図５に示すように、前方障害物検出装置３１Ａは、検出範囲Ｑ１に物体Ｍ１が位置した場合、当該物体（検出物体）Ｍ１を検出する。前方障害物検出装置３１Ａは、検出物体Ｍ１の高さＨ１が高さ閾値Ｈ２以上（Ｈ１≧Ｈ２）であり、且つ、検出物体Ｍ１の物体幅Ｗ１が幅閾値Ｗ２以上（Ｗ１≧Ｗ２）である場合に、前方障害物検出装置３１Ａは、検出物体Ｍ１を障害物であると判断する。前方障害物検出装置３１Ａは、検出物体Ｍ１の高さＨ１が高さ閾値Ｈ２未満、或いは、検出物体Ｍ１の物体幅Ｗ１が幅閾値Ｗ２未満である場合、検出物体Ｍ１は障害物でないと判断する。図７に示すように、前方障害物検出装置３１Ａは、検出物体Ｍ１が障害物であるか否かを判断する判断条件として、高さ閾値Ｈ２と、幅閾値Ｗ２とを記憶している。即ち、前方障害物検出装置３１Ａは、判断条件である高さ閾値Ｈ２及び幅閾値Ｗ２を前方設定情報として記憶している。

　後方障害物検出装置３１Ｂは、検出範囲Ｑ２に物体Ｍ２が位置した場合、当該物体（検出物体）Ｍ２を検出する。後方障害物検出装置３１Ｂは、検出物体Ｍ２の高さＨ３が高さ閾値Ｈ４以上（Ｈ３≧Ｈ４）であり、且つ、検出物体Ｍ２の物体幅Ｗ３が幅閾値Ｗ４以上（Ｗ３≧Ｗ４）である場合に、後方障害物検出装置３１Ｂは、検出物体Ｍ２を障害物であると判断する。後方障害物検出装置３１Ｂは、検出物体Ｍ２の高さＨ３が高さ閾値Ｈ４未満、或いは、検出物体Ｍ２の物体幅Ｗ３が幅閾値Ｗ４未満である場合、検出物体Ｍ２は障害物でないと判断する。図７に示すように、後方障害物検出装置３１Ｂは、検出物体Ｍ２が障害物であるか否かを判断する判断条件として、高さ閾値Ｈ４と、幅閾値Ｗ４とを記憶している。即ち、後方障害物検出装置３１Ｂは、判断条件である高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４を後方設定情報として記憶している。

　上述した実施形態では、検出物体Ｍ１、Ｍ２の大きさ（高さＨ１、Ｈ３、物体幅Ｗ１、Ｗ４）によって、障害物であるか否かを判断しているが、検出物体Ｍ１、Ｍ２が検出範囲Ｑ１、Ｑ２に位置している時間（留まっている時間）で障害物であるか否かを判断してもよい。
　前方障害物検出装置３１Ａは、第２時間演算部３３と、第２障害物判定部３４とを有している。第２時間演算部３３及び第２障害物判定部３４は、前方障害物検出装置３１Ａに設けられた電気回路、電子回路等、格納されたプログラム等により構成されている。

　第２時間演算部３３は、検出物体Ｍ１が検出範囲Ｑ１に位置している検出時間（第２検出時間）Ｔ２を演算する。第２障害物判定部３４は、第２時間演算部３３で演算した第２検出時間Ｔ２が第２閾値Ｔ１１以上である場合に検出物体Ｍ１を障害物として判定し、第２検出時間Ｔ２が第２閾値Ｔ１１未満である場合に検出物体Ｍ１を障害物として判定しない。なお、前方障害物検出装置３１Ａは、判断条件として、第２閾値Ｔ１１を記憶している。即ち、前方障害物検出装置３１Ａは、判断条件である第２閾値Ｔ１１を前方設定情報として記憶している。

　なお、第２閾値Ｔ１１のデフォルト値は、自動運転の開始前にボリューム等の設定部材によって設定可能である。即ち、設定部材の操作量に応じて、第２閾値Ｔ１１が設定され、操作量が最小である場合には最小値に設定され、操作量が最大である場合に最大値に設定される。また、第２閾値Ｔ１１の最大値は、Ｔ１１ｍａｘ＝［検知長さＬ６のデフォルト値－制動距離－猶予距離］÷規定の走行速度により求めてもよい。制動距離及び猶予距離は、シミュレーション、実験等により求めた値であり、規定の走行速度は、農作業に応じて設定された速度である。第２閾値Ｔ１１の最大値の算出方法は限定されない。

　後方障害物検出装置３１Ｂは、第１時間演算部３５と、第１障害物判定部３６とを有している。第１時間演算部３５及び第１障害物判定部３６は、前方障害物検出装置３１Ａに設けられた電気回路、電子回路等、格納されたプログラム等により構成されている。
　第１時間演算部３５は、検出物体Ｍ２が検出範囲Ｑ２に位置している検出時間（第１検出時間）Ｔ１を演算する。第１障害物判定部３６は、第１時間演算部３５で演算した第１検出時間Ｔ１が第１閾値Ｔ１０以上である場合に検出物体Ｍ２を障害物として判定し、第１検出時間Ｔ１が第１閾値Ｔ１０未満である場合に検出物体Ｍ２を障害物として判定しない。なお、後方障害物検出装置３１Ｂは、判断条件として、第１閾値Ｔ１０を記憶している。即ち、後方障害物検出装置３１Ｂは、判断条件である第１閾値Ｔ１０を後方設定情報として記憶している。なお、第１閾値Ｔ１０のデフォルト値は、自動運転の開始前にボリューム等の設定部材によって設定可能である。即ち、設定部材の操作量に応じて、第１閾値Ｔ１０が設定され、操作量が最小である場合には最小値に設定され、操作量が最大である場合には最大値に設定される。

　図６は、前方障害物検出装置３１Ａが検出物体Ｍ１を検出してからの第２検出時間Ｔ２と、後方障害物検出装置３１Ｂが検出物体Ｍ２を検出してからの第１検出時間Ｔ１との一例を示している。
　図６に示すように、時点Ｐ１で検出物体Ｍ１が検出範囲Ｑ１に入ったとする。第２時間演算部３３は、検出物体Ｍ１が検出範囲Ｑ１に入った第２検出時間Ｔ２を演算する。第２障害物判定部３４は、第２検出時間Ｔ２が第２閾値Ｔ１１以上経過すると、検出物体Ｍ１は、障害物であると判断する。

　また、時点Ｐ２で検出物体Ｍ２が検出範囲Ｑ２に入ったとする。第１時間演算部３５は、検出物体Ｍ２が検出範囲Ｑ２に入った第１検出時間Ｔ１を演算する。第１障害物判定部３６は、第１検出時間Ｔ１が第１閾値Ｔ１０以上経過すると、検出物体Ｍ２は、障害物であると判断する。

＜制御装置＞
　図３に示すように、トラクタ１は、制御装置２５を備えている。制御装置２５は、ＣＰＵや記憶部（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）等で構成されていて、記憶部に記憶されたプログラム等に基づいてトラクタ１の様々な制御を実行する。
　制御装置２５には、トラクタ１の駆動状態等を検出する状態検出装置２６が接続されている。状態検出装置２６は、例えば、クランクセンサ、カムセンサ、エンジン回転センサ、アクセルセンサ、車速センサ、加速度センサ、操舵角センサ、昇降レバー検出センサ、ＰＴＯ回転検出センサ等である。また、制御装置２５には、変速装置５、前後進切換装置２８、ＰＴＯクラッチ２９、ブレーキ装置３０が接続されている。

　状態検出装置２６と、変速装置５、前後進切換装置２８、ＰＴＯクラッチ２９、ブレーキ装置３０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、国際規格ISO11783(ISO-BUS)等の車載ネットワークＮ１を介して接続されている。車載ネットワークＮ１には、作業装置９の制御装置９ａが接続されている。制御装置９ａは、例えば、ＣＰＵや記憶部（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）等を含む電気回路、電子回路等で構成されていて、作業装置９の制御を行う。

　制御装置２５は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御を行う。制御装置２５は、例えば、状態検出装置２６が検出した検出状態に基づいてエンジン回転数、車速、操舵装置１１の操舵角等を制御する。状態検出装置２６は、状態検出装置２６が検出した検出状態に基づいて、昇降装置の昇降、ＰＴＯ回転数等の制御を行う。

　制御装置２５は、トラクタ１（車体２）の自動走行の制御（自動走行制御）を行うことが可能である。制御装置２５は、自動走行モードと手動走行モードとを切り換えることが可能である。自動走行モードである場合、制御装置２５は、車体２を予め設定された走行ルートに沿って自動走行させる。制御装置２５は、少なくとも車体２の走行位置（位置検出装置２０で検出された位置）と、予め設定された走行ルート（走行経路）が一致するように、即ち、車体２と走行ルートとが一致するように、制御弁２２の切換位置及び開度を設定する。言い換えれば、自動走行モードである場合、制御装置２５は、トラクタ１の走行位置と走行ルートとが一致するように、ステアリングシリンダ２３の移動方向及び移動量（前輪３Ｆの操舵方向及び操舵角）を設定する。

　詳しくは、自動走行モードである場合、制御装置２５は、車体２の走行位置と、走行ルートで示された位置（走行予定位置）とを比較し、走行位置と走行予定位置とが一致している場合は、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び操舵方向（前輪３Ｆの操舵角及び操舵方向）を変更せずに保持する（制御弁２２の開度及び切換位置を変更せずに維持する）。制御装置２５は、走行位置と走行予定位置とが一致していない場合、当該走行位置と走行予定位置との偏差（ズレ量）が零となるように、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び／又は操舵方向を変更する（制御弁２２の開度及び／又は切換位置を変更する）。

　なお、上述した実施形態では、制御装置２５は、自動走行制御において、走行位置と走行予定位置との偏差に基づいて操舵装置１１の操舵角を変更するものであるが、走行ルートの方位とトラクタ１（車体２）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）とが異なる場合、制御装置２５は、車体方位が走行ルートの方位に一致するように操舵角を設定してもよい。また、制御装置２５は、自動走行制御において、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位偏差に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動走行制御における最終の操舵角を設定してもよい。また、上記した自動走行制御における操舵角の設定方法とは異なる方法で操舵角を設定してもよい。

　また、制御装置２５は、自動走行制御において、トラクタ１（車体２）の実際の車速が、予め設定された走行ルートに対応する車速に一致するように、走行装置３（即ち、前輪３Ｆ及び／又は後輪３Ｒ）の回転数を制御してもよい。
　また、制御装置２５は、障害物検出装置３１による障害物の検出結果に基づいて自動走行を制御する。例えば、障害物検出装置３１が障害物を検出していない場合は自動走行を継続して行い、障害物検出装置３１が障害物を検出した場合に自動走行を停止する。より具体的には、障害物検出装置３１が障害物を検出した場合に、制御装置２５は、障害物とトラクタ１との距離が予め定められた距離以下である場合に、トラクタ１の走行を停止することで自動走行を停止する。

　詳しくは、制御装置２５は、障害物検出装置３１が障害物を検出した場合、変速装置５、前後進切換装置２８、ＰＴＯクラッチ２９、ブレーキ装置３０の動作を制御する。具体的には、制御装置２５は、変速装置５を減速側に作動させて車速を低下させる。また、制御装置２５は、前後進切換装置２８を中立状態に切り換えるとともに、ブレーキ装置３０を作動させる。これにより、トラクタ１の自動走行が停止される。さらに、制御装置２５は、ＰＴＯクラッチ２９をオフ状態に切り換えて、トラクタ１のＰＴＯ軸から作業装置９への動力伝達を遮断する。これにより、作業装置９の駆動が停止される。

＜後方設定情報の変更＞
　図３に示すように、制御装置２５は、設定変更部２７を備えている。設定変更部２７は、制御装置２５に設けられた電気回路、電子回路、プログラム等で構成されている。後方障害物検出装置３１Ｂの後方設定情報を変更可能である。

　設定変更部２７は、車体２の走行速度に基づいて検出範囲Ｑ２の大きさを変更する。具体的には、制御装置２５の自動走行制御によって自動走行が開始されると、設定変更部２７は、車速センサで検出された車体２の車速（走行速度）を参照する。設定変更部２７は、走行速度が走行閾値以上超えると、検知長さＬ１０をデフォルト値（標準検知長さ）よりも長くする変更を行う。即ち、設定変更部２７は、検知長さＬ１０をデフォルト値（標準検知長さ）よりも長くすることで検出範囲Ｑ２の大きさを標準検出範囲よりも大きくする。

　一方、設定変更部２７は、走行速度が走行閾値未満になると、検知長さＬ１０をデフォルト値（標準検知長さ）よりも短くする変更を行う。即ち、設定変更部２７は、検知長さＬ１０をデフォルト値（標準検知長さ）よりも短くすることで検出範囲Ｑ２の大きさを標準検出範囲よりも小さくする。走行閾値は、高速、低速のいずれかであるかを判断する値である。走行閾値は、予め制御装置２５に記憶されていてもよいし、ボリューム等によって変更できるようにしてもよいし、限定されない。

　なお、検知長さＬ１０の変更は、走行速度に応じて長くしたり、短くしてもよい。設定変更部２７は、例えば、走行速度に比例して、走行速度が増加するにつれて検知長さＬ１０の長さを次第に長くし走行速度が減少するにつれて、検知長さＬ１０の長さを次第に短くする。また、設定変更部２７における検出範囲Ｑ２等の変更は、車体２の後進時の走行速度に応じて変更してもよい。

　設定変更部２７は、車体２に連結された作業装置９に応じて、検知長さＬ１０、Ｌ１１の大きさを変更する。具体的には、車体２に作業装置９が連結されると、車載ネットワークＮ１を介して当該作業装置９の制御装置９ａから作業装置９の機械幅Ｗ１０、機械長さＬ２０を取得する。図８Ａに示すように、検知長さＬ１１のデフォルト値（標準検知長さ）が作業装置９の機械幅Ｗ１０よりも短い場合、図８Ｂに示すように、設定変更部２７は、検知長さＬ１１を作業装置９の機械幅Ｗ１０よりも長くする。

　図８Ｃに示すように、検知長さＬ１０、Ｌ１１のデフォルト値（標準検知長さ）によって検出範囲Ｑ２を設定している状況下で、検出範囲Ｑ２の後端Ｑ２ａが作業装置９の後端９ｂよりも前側で、且つ、検出範囲Ｑ２の幅方向の境界Ｑ２ｂが作業装置９の後端９ｂの幅方向の端部９ｃよりも内側である場合、図８Ｄに示すように、設定変更部２７は、検知長さＬ１０、Ｌ１１をデフォルト値（標準検知長さ）よりも大きくして、検出範囲Ｑ２の後端Ｑ２ａが作業装置９の後端９ｂよりも後方に位置し、且つ、検出範囲Ｑ２の幅方向の境界Ｑ２ｂが作業装置９の後端９ｂの幅方向の端部９ｃよりも幅方向の外側に位置させる。この実施形態では、作業装置９の前端は前方障害物検出装置３１Ａによって検出可能である。また、前方障害物検出装置３１Ａに検出長さＬ３を方向側へ長くすることによって、検出範囲Ｈａ１と、作業装置９とをオーバラップさせることができる。

　なお、上述した実施形態では、設定変更部２７が車載ネットワークＮ１を介して作業装置９の機械幅Ｗ１０を取得する方法について説明をしたが、設定変更部２７は、トラクタ１に設けた表示装置６０（図３参照）に、作業装置９の機械幅Ｗ１０、機械長さＬ２０を入力する入力画面を表示し、入力画面に入力された作業装置９の機械幅Ｗ１０を取得してもよい。

　設定変更部２７は、検出物体Ｍ２を障害物として判断する判断条件（高さ閾値Ｈ４、幅閾値Ｗ４、第１閾値Ｔ１０）を変更する。設定変更部２７は、例えば、作業が散布作業（施肥作業、薬剤作業）、耕耘作業など、砂埃などが舞い上がり易い作業である場合は、高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４をデフォルト値よりも小さくする。また、設定変更部２７は、作業が散布作業（施肥作業、薬剤作業）、耕耘作業以外の作業である場合は、高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４をデフォルト値に設定する。

　図９に示すように、設定変更部２７は、作業（農作業）を設定する設定画面Ｊ１を表示する。設定画面Ｊ１には、複数の農作業が表示される。設定画面Ｊ１において、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業が選択された場合は、高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４をデフォルト値よりも小さくし、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業以外の農作業が選択された場合は、高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４をデフォルト値に設定する。或いは、設定変更部２７は、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業を行う作業装置９が車体２に連結された場合、高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４をデフォルト値よりも小さくし、肥作業、薬剤作業、耕耘作業以外を行う作業装置９が車体２に連結された場合、高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４をデフォルト値に設定する。

　上述した実施形態では、農作業及び作業装置９のいずれかに基づいて高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４を変更していたが、検出物体Ｍ２を障害物と判定するための、経過時間（第１閾値Ｔ１０）を変更してもよい。この場合、設定変更部２７は、設定画面Ｊ１において、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業が選択された場合は、第１閾値Ｔ１０を最大にし、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業以外の農作業が選択された場合は、第１閾値Ｔ１０をデフォルト値に設定する。或いは、設定変更部２７は、第１閾値Ｔ１０を最大にして、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業以外を行う作業装置９が車体２に連結された場合、第１閾値Ｔ１０をデフォルト値に設定する。

＜前方設定情報の変更＞
　さて、設定変更部２７は、前方障害物検出装置３１Ａの前方設定情報も変更可能である。
　設定変更部２７は、車体２の走行速度に基づいて検出範囲Ｑ１の大きさを変更する。具体的には、設定変更部２７は、車速センサで検出された車体２の車速（走行速度）が走行閾値以上超えると、検知長さＬ６をデフォルト値（標準検知長さ）よりも長くする変更を行う。即ち、設定変更部２７は、検知長さＬ６をデフォルト値（標準検知長さ）よりも長くすることで検出範囲Ｑ１の大きさを標準検出範囲よりも大きくする。一方、設定変更部２７は、走行速度が走行閾値未満になると、検知長さＬ６をデフォルト値（標準検知長さ）よりも短くする変更を行う。即ち、設定変更部２７は、検知長さＬ６をデフォルト値（標準検知長さ）よりも短くすることで検出範囲Ｑ１の大きさを標準検出範囲よりも小さくする。

　なお、検知長さＬ６の変更は、走行速度に応じて長くしたり、短くしてもよい。設定変更部２７は、例えば、走行速度に比例して、走行速度が増加するにつれて検知長さＬ６の長さを次第に長くし走行速度が減少するにつれて、検知長さＬ６の長さを次第に短くする。
　設定変更部２７は、車体２に連結された作業装置９に応じて、検知長さＬ５の大きさを変更する。具体的には、検知長さＬ５のデフォルト値（標準検知長さ）が作業装置９の機械幅Ｗ１０よりも短い場合、設定変更部２７は、検知長さＬ５を作業装置９の機械幅Ｗ１０よりも長くする。

　設定変更部２７は、検出物体Ｍ１を障害物として判断する判断条件（高さ閾値Ｈ２、幅閾値Ｗ２、第２閾値Ｔ１１）を変更する。設定変更部２７は、後方障害物検出装置３１Ｂと同様に、作業が散布作業（施肥作業、薬剤作業）、耕耘作業などの場合は、高さ閾値Ｈ２及び幅閾値Ｗ２をデフォルト値よりも小さくする。また、設定変更部２７は、作業が散布作業（施肥作業、薬剤作業）、耕耘作業以外の作業である場合は、高さ閾値Ｈ２及び幅閾値Ｗ２をデフォルト値に設定する。なお、検出物体Ｍ１に対応する高さ閾値Ｈ２及び幅閾値Ｗ２のデフォルト値は、検出物体Ｍ２に対応する高さ閾値Ｈ４及び幅閾値Ｗ４よりも小さく設定されている。

　上述した実施形態では、農作業及び作業装置９のいずれかに基づいて、高さ閾値Ｈ２及び幅閾値Ｗ２を変更していたが、検出物体Ｍ１を障害物と判定するための、経過時間（第２閾値Ｔ１１）を変更してもよい。
　設定変更部２７は、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業が選択された場合は、第２閾値Ｔ１１をデフォルト値よりも小さくし、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業以外の農作業が選択された場合は、第２閾値Ｔ１１をデフォルト値に設定する。或いは、設定変更部２７は、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業を行う作業装置９が車体２に連結された場合、第２閾値Ｔ１１をデフォルト値よりも小さくし、肥作業、薬剤作業、耕耘作業以外を行う作業装置９が車体２に連結された場合、第２閾値Ｔ１１をデフォルト値に設定する。また、設定変更部２７は、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業が選択された場合は、検知長さＬ６の長さをデフォルト値よりも小さくしてもよい。

＜変形例＞
　上述したように、設定変更部２７における前方設定情報及び後方設定情報のそれぞれの変更は、走行速度、作業（農作業）、作業装置９の種類に応じて連動して行われてもよいし、それぞれ独立して行ってもよい。図１０に示すように、表示装置６０に設定画面Ｊ２を表示して、設定画面Ｊ２において、当該表示装置６０を操作することにより、前方設定情報及び後方設定情報のそれぞれの変更に関する設定を行えるとしてもよい。

　例えば、設定画面Ｊ２の第１項目Ｋ１において、前方設定情報及び後方設定情報のそれぞれを自動走行時においてデフォルト値から変更可／変更不可の選択を行えるようにしてもよい。第１項目Ｋ１の前方設定情報及び後方設定情報のそれぞれにおいて、変更可である場合には、上述したように、走行速度、作業（農作業）、作業装置９の種類等に応じて、設定情報の変更が設定変更部２７によって行うことができる。一方、第２項目の前方設定情報及び後方設定情報のそれぞれにおいて、変更不可である場合には、設定変更部２７によって変更は行われず、自動走行時には、デフォルト値に固定される。

　設定画面Ｊ２の第２項目Ｋ２において、設定情報が変更可である場合の変更する項目（検出範囲Ｑ１、Ｑ２、高さ閾値Ｈ２、Ｈ４、幅閾値Ｗ２、Ｗ４、第１閾値Ｔ１０、第２閾値Ｔ１１）を選択できるようにしてもよい。この場合、第２項目Ｋ２において選択された項目に対応する設定情報（前方設定情報、後方設定情報）が変更される。
　設定画面Ｊ２の第３項目Ｋ３において、変更する変更条件［走行速度、作業（農作業）、作業装置９の種類］のそれぞれを選択できるようにしてもよい。この場合、第３項目Ｋ３において選択された項目に対応する変更条件［走行速度、作業（農作業）、作業装置９の種類］が、自動走行時に満たされた場合に、設定情報（前方設定情報、後方設定情報）が変更される。

　このように、前方設定情報及び後方設定情報の変更を行うか否か、変更する場合であっても複数の変更項目のうち所定の変更項目を選択でき、変更条件までも任意に選択できるため、農作業において様々な状況に応じた設定を実現することができる。例えば、農作業自体だけでなく、農作業を行う圃場の状態（土壌が柔らかい硬い、傾斜しているなど）、トラクタ１の大きさ、作業装置９の大きさ、天候等に応じても変更が可能である。

　作業車両１は、車体２と、車体２に設けられ且つ作業装置９を連結可能な連結装置８と、車体２を自動走行させる制御装置２５と、車体２の後方の障害物を検出可能な後方障害物検出装置３１Ｂと、後方障害物検出装置３１Ｂにおいて障害物を検出する後方設定情報を変更可能な設定変更部２７とを備えている。これによれば、設定変更部２７によって、車体２の後方に設けた後方障害物検出装置３１Ｂの後方設定情報を変更することができるため、作業装置９の作業、車体２の走行（前進、後進）に応じて障害物の検出の精度などをすることができ、様々な状況に応じて適正な作業を進めることができる。特に、車体の後方において障害物を検出する情報を変更することで、効率よく自動走行を行いながら作業性を向上させることができる。

　後方設定情報は、障害物を検出する検出範囲Ｑ２の大きさを含み、設定変更部２７は、検出範囲Ｑ２の大きさを車体２の走行速度に基づいて変更する。これによれば、作業装置９の作業に対応する走行速度に応じて、検出範囲Ｑ２を変更することができる。例えば、作業装置９において高速で作業を行う場合には、検出範囲Ｑ２を広くすることで、後方作業時における異常などを素早く検知することができ、一方で、低速で作業を行う場合には、検出範囲Ｑ２を狭くすることで、より精度を高めた監視を行うことができる。また、低速で作業を行う場合において、検出範囲Ｑ２を狭くすれば、作業装置９において、圃場の際まで作業を行うことができ、作業面積を増加させることができる。

　設定変更部２７は、検出範囲Ｑ２の大きさを車体２に連結された作業装置９に応じて変更する。これによれば、作業装置９の大きさによって後方の死角をできる限り無くすだけでなく、作業装置９の大きさによって作業後の対地に対する状況が異なることから、この点でも、作業中における監視を高めることができる。
　後方設定情報は、障害物として判定する物体Ｍ２の大きさを含み、設定変更部２７は、作業及び作業装置９のいずれかに基づいて、判定する物体Ｍ２の大きさを設定する。これによれば、施肥作業、薬剤作業、耕耘作業など比較的、土埃が発生するような作業である場合に、障害物の誤検知を低減することができる一方で、土埃が発生しないような作業である場合には、障害物の検出の精度を向上させることができる。

　後方障害物検出装置３１Ｂは、障害物を検出する検出範囲Ｑ２内に位置する物体Ｍ２の検出時間を演算する第１時間演算部３５と、第１時間演算部３５で演算した検出時間が第１閾値以上である場合に物体Ｍ１，Ｍ２を障害物として判定する第１障害物判定部３６と、を備えている。これによれば、物体Ｍ１は検出範囲Ｑ２に留まる状況を考慮した検出を行うことができる。

　設定変更部２７は、第１閾値を変更する。これによれば、物体Ｍ２が検出範囲Ｑ２に留まる時間を変更することで施肥作業、薬剤作業、耕耘作業など比較的、土埃が発生するような作業である場合に、障害物の誤検知を低減することができる一方で、土埃が発生しないような作業である場合には、障害物の検出の精度を向上させることができる。

　作業車両１は、車体２の前方の障害物を検出可能な前方障害物検出装置３１Ａを備え、設定変更部２７は、前方障害物検出装置３１Ａにおいて障害物を検出する前方設定情報を変更する。これによれば、前方障害物検出装置３１Ａの前方設定情報を変更することができるため、作業装置９の作業、車体２の走行（前進、後進）に応じて障害物の検出の精度などをすることができ、様々な状況に応じて適正な作業を進めることができる。特に、車体の前方側の前方設定情報と後方設定情報とを組み合わせることで、前進、後進を繰り返すような作業であったり、複合的な作業において、より精度の高い障害物の検出を行うことができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１　　　：作業車両（トラクタ）
２　　　：車体
８　　　：連結装置
９　　　：作業装置
２５　　：制御装置
２７　　：設定変更部
３１　　：障害物検出装置
３１Ａ　：前方障害物検出装置
３１Ｂ　：後方障害物検出装置
３５　　：第１時間演算部
３６　　：第１障害物判定部
Ｈａ１　：検出範囲
Ｍ１　　：物体
Ｍ２　　：物体
Ｑ１　　：検出範囲
Ｑ２　　：検出範囲
Ｔ１０　：第１閾値

Claims

　車体と、
　前記車体に設けられ且つ作業装置を連結可能な連結装置と、
　前記車体を自動走行させる制御装置と、
　前記車体の後方の障害物を検出可能な後方障害物検出装置と、
　前記後方障害物検出装置において障害物を検出する後方設定情報を変更可能な設定変更部と、
　を備えている作業車両。
　前記後方設定情報は、前記障害物を検出する検出範囲の大きさを含み、
　前記設定変更部は、前記検出範囲の大きさを前記車体の走行速度に基づいて変更する請求項１に記載の作業車両。
　前記設定変更部は、前記検出範囲の大きさを前記車体に連結された前記作業装置に応じて変更する請求項１に記載の作業車両。
　前記後方設定情報は、前記障害物として判定する物体の大きさを含み、
　記設定変更部は、作業及び前記作業装置のいずれかに基づいて、前記判定する物体の大きさを設定する請求項１～３のいずれか１項に記載の作業車両。
　前記後方障害物検出装置は、
　前記障害物を検出する検出範囲内に位置する物体の検出時間を演算する第１時間演算部と、
　前記第１時間演算部で演算した検出時間が第１閾値以上である場合に前記物体を障害物として判定する第１障害物判定部と、
　を備えている請求項２～４のいずれか１項に記載の作業車両。
　前記設定変更部は、前記第１閾値を変更する請求項５に記載の作業車両。
　前記車体の前方の障害物を検出可能な前方障害物検出装置を備え、
　前記設定変更部は、前方障害物検出装置において障害物を検出する前方設定情報を変更する請求項１～６のいずれか１項に記載の作業車両。