(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168520
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】検知方法、検知プログラム、及び作業車両
(51)【国際特許分類】
A01B 69/00 20060101AFI20241128BHJP
G05D 1/43 20240101ALI20241128BHJP
【FI】
A01B69/00 303J
A01B69/00 303M
G05D1/02 N
G05D1/02 L
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023085270
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】720001060
【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100167302
【弁理士】
【氏名又は名称】種村 一幸
(74)【代理人】
【識別番号】100135817
【弁理士】
【氏名又は名称】華山 浩伸
(74)【代理人】
【識別番号】100181869
【弁理士】
【氏名又は名称】大久保 雄一
(72)【発明者】
【氏名】李 昇圭
(72)【発明者】
【氏名】大森 康永
【テーマコード(参考)】
2B043
5H301
【Fターム(参考)】
2B043AA04
2B043AB15
2B043AB19
2B043BA02
2B043BA09
2B043BB14
2B043DA17
2B043EA08
2B043EA37
2B043EB05
2B043EB14
2B043EB15
2B043EB16
2B043EB17
2B043EC12
2B043EC13
2B043EC14
5H301AA03
5H301BB01
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301GG08
5H301GG09
5H301LL02
5H301LL11
5H301LL14
(57)【要約】
【課題】検知対象を障害物として適切に検知することが可能な検知方法、検知プログラム、及び作業車両を提供する。
【解決手段】コンバイン1は、周囲の検知対象を検知可能な検知部53を備え、目標経路Rに従って自動走行する。設定処理部112は、検知対象に対する検知機能を、目標経路Rに基づいて有効又は無効に設定する。検知処理部113は、前記検知機能の設定状態に応じて、コンバイン1に前記検知対象に対する所定の処理を実行させる。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
目標経路に従って自動走行する作業車両に設けられる検知部により前記作業車両の周囲の検知対象を検知する検知方法であって、
前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定することを実行する検知方法。
【請求項2】
前記目標経路は、作業対象物に対して所定の作業を行う作業経路を含み、
前記作業車両が未作業の前記作業経路を走行する場合に前記検知機能を無効に設定し、前記作業車両が作業済の前記作業経路を走行する場合に前記検知機能を有効に設定する、
請求項1に記載の検知方法。
【請求項3】
前記作業車両が走行中の前記目標経路が、作業済の前記作業経路から未作業の前記作業経路に切り替わる場合に、未作業の前記作業経路の開始位置より所定距離手前で、前記検知機能を有効から無効に切り替える、
請求項2に記載の検知方法。
【請求項4】
前記目標経路は、作業対象物に対して所定の作業を行う作業経路を含み、
前記作業車両には、前記作業車両の前方を検知範囲とする前記検知部と、前記作業経路の側方を検知範囲とする前記検知部とが設けられており、
前記検知部ごとに、前記目標経路に基づいて前記検知機能を有効又は無効に設定する、
請求項1に記載の検知方法。
【請求項5】
前記作業車両が走行する前記作業経路に隣接する未作業の前記作業経路を検知範囲に含む前記検知部に対応する前記検知機能を無効に設定し、
前記作業車両が走行する前記作業経路に隣接する作業済の前記作業経路を検知範囲に含む前記検知部に対応する前記検知機能を有効に設定する、
請求項4に記載の検知方法。
【請求項6】
一の前記検知部に対応する前記検知機能について、前記作業車両が未作業の前記作業経路を走行する場合に、作業対象物を含む第1所定範囲に対応する前記検知機能を無効に設定し、前記作業対象物を含まない第2所定範囲に対応する前記検知機能を有効に設定する、
請求項4に記載の検知方法。
【請求項7】
前記作業車両が未作業の前記作業経路を走行する場合であって、前記作業経路に隣接する隣接作業経路が未作業の作業経路である場合において、前記隣接作業経路を検知範囲に含む前記検知部が作業対象物を検知しない場合に、前記作業対象物が倒伏していると判断して、前記作業車両に所定の処理を実行させる、
請求項4に記載の検知方法。
【請求項8】
前記検知機能を有効に設定した場合において、前記検知対象を検知した場合に、前記作業車両に前記検知対象に対する所定の処理を実行させ、
前記検知機能を無効に設定した場合において、前記検知対象を検知した場合に、前記作業車両に前記所定の処理を実行させない、
請求項1~7のいずれかに記載の検知方法。
【請求項9】
目標経路に従って自動走行する作業車両に設けられる検知部により前記作業車両の周囲の検知対象を検知する検知プログラムであって、
前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定することを一又は複数のプロセッサーに実行させるための検知プログラム。
【請求項10】
周囲の検知対象を検知可能な検知部を備え、目標経路に従って自動走行する作業車両であって、
前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定する設定処理部と、
前記検知機能の設定状態に応じて、前記作業車両に前記検知対象に対する所定の処理を実行させる検知処理部と、
を備える作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動走行する作業車両の周囲の検知対象を検知する検知方法、検知プログラム、及び作業車両に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、圃場において、予め設定された目標経路に従って自動走行する作業車両(例えばコンバイン)が知られている(例えば特許文献1参照)。例えば、コンバインは、穀稈を刈り取る刈取部と、障害物を検知する検知部とを備え、進行方向前方の障害物の有無を判定しながら刈取部による刈取作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の作業車両では、例えば作業車両が作業領域を走行する場合に作業対象物(例えば穀稈)を障害物として認識しないように所定範囲を検知対象から除外する処理を行っている。しかし、この処理を適用すると、作業車両が非作業領域又は作業済領域を走行する場合に前記所定範囲に含まれる検知対象(人物、物体など)を障害物として適切に検知できない問題が生じる。
【0005】
本発明の目的は、検知対象を障害物として適切に検知することが可能な検知方法、検知プログラム、及び作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る検知方法は、目標経路に従って自動走行する作業車両に設けられる検知部により前記作業車両の周囲の検知対象を検知する検知方法であって、前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定することを実行する検知方法である。
【0007】
本発明に係る検知プログラムは、目標経路に従って自動走行する作業車両に設けられる検知部により前記作業車両の周囲の検知対象を検知する検知プログラムであって、前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定することを一又は複数のプロセッサーに実行させるための検知プログラムである。
【0008】
本発明に係る作業車両は、周囲の検知対象を検知可能な検知部を備え、目標経路に従って自動走行する作業車両であって、前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定する設定処理部と、前記検知機能の設定状態に応じて、前記作業車両に前記検知対象に対する所定の処理を実行させる検知処理部と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、検知対象を障害物として適切に検知することが可能な検知方法、検知プログラム、及び作業車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本発明の実施形態に係る走行システムの構成を示す機能ブロック図である。
【
図2】
図2は、本発明の実施形態に係るコンバインの構成を示す外観側面図である。
【
図3】
図3は、本発明の実施形態に係るコンバインの構成を示す外観上面図である。
【
図4】
図4は、本発明の実施形態に係る圃場に設定される目標経路の一例を示す図である。
【
図5】
図5は、本発明の実施形態に係るコンバインの作業手順の一例を示す図である。
【
図6】
図6は、本発明の実施形態に係るコンバインに設けられる各検知部の検知範囲の一例を示す図である。
【
図7】
図7は、本発明の実施形態に係るコンバインの記憶部に記憶される検知情報の一例を示す図である。
【
図8】
図8は、本発明の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【
図9】
図9は、本発明の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【
図10】
図10は、本発明の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【
図11】
図11は、本発明の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【
図12】
図12は、本発明の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【
図13】
図13は、本発明の実施形態に係る走行システムによって実行される走行処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【
図14】
図14は、本発明の他の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【
図15】
図15は、本発明の他の実施形態に係るコンバインの走行方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0012】
本発明の作業車両の一例として、コンバイン1を挙げて説明する。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る走行システム10は、コンバイン1と操作端末30とを含んでいる。コンバイン1及び操作端末30は、通信網N1を介して通信可能である。例えば、コンバイン1及び操作端末30は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線LANを介して通信可能である。
【0013】
コンバイン1は、圃場において刈取等の農作業(本発明の所定の作業の一例)を行う作業車両である。コンバイン1は、走行しながら作業を行うとともに、コンバイン1に搭載されたGNSSアンテナのGNSS情報、すなわちコンバイン1の自車位置を計測点データとして操作端末30に送信する。
【0014】
また、コンバイン1は、予め設定された目標経路に従って自動走行を行うことが可能である。なお、コンバイン1は、圃場の一部の領域(例えば直進経路)を自動走行し、他の領域(例えば旋回経路)を手動走行する構成であってもよい。また、コンバイン1は、操作端末30から各種の設定情報を受信して、設定情報に従って自動走行を行う。
【0015】
操作端末30は、コンバイン1を遠隔操作可能な携帯端末であって、例えば、タブレット端末、ノート型のパーソナルコンピュータ、スマートフォン等で構成される。なお、操作端末30と同様の操作装置がコンバイン1に搭載されていてもよい。
【0016】
作業者(オペレータ)は、操作端末30において、各種の設定項目について設定操作を行うことが可能である。また、操作端末30は、自動走行中のコンバイン1の作業状況、走行状況などの情報を表示させる。作業者は、操作端末30において作業状況、走行状況を把握することが可能である。なお、本発明において、操作端末30は省略されてもよい。
【0017】
図4には、圃場Fに対して設定された目標経路Rの一例を示している。例えば、コンバイン1は、圃場F内において、目標経路Rに従って開始位置Sから終了位置Gまで、外周側から内周側へ向かって走行しながら刈取作業(「回り刈り」、「往復刈り」)を行う。具体的には、コンバイン1は、圃場Fの外周側の外周領域F1では、圃場端(外周)に沿って走行しながら刈取作業を行う。また、圃場Fの内周側の内周領域F2では、コンバイン1は、
図4の上下方向において各作業経路を直進走行しながら刈取作業を行い、左右方向において刈取作業を行わずに旋回走行及び直進走行を行って作業経路間を移動する。
【0018】
コンバイン1の作業手順の一例を
図5を用いて説明する。先ず、コンバイン1は、開始位置Sにおいて自動走行を開始すると、圃場Fの外周に沿って穀稈を刈り取りながら走行する。また、コンバイン1は、刈り取った穀稈を脱穀すると、藁屑などの排藁を機体後方から外部に排出する。これにより、コンバイン1の走行跡には排藁B1が堆積され、コンバイン1が刈取作業を終えた経路には排藁列が形成される。なお、コンバイン1は、刈り取り対象の穀稈の位置に、刈り取った当該穀稈の排藁を排出するように設定されており、排藁B1の位置、幅(排藁列の左右方向の横幅)、長さなどを把握可能に構成されている。例えば、排藁B1は、コンバイン1の左右方向の中心を基準にして、機体の横幅よりも狭い幅で排出される。
【0019】
例えば、コンバイン1は、外周領域F1を2周する。この場合、2周分の排藁列が形成される。なお、外周領域F1の周回数は2周に限定されず、1周又は3周以上であってもよい。
【0020】
コンバイン1は、外周領域F1の刈取作業を終えると、内周領域F2に進入して、内周領域F2の刈取作業を開始する。内周領域F2では、コンバイン1は、上下方向において各作業経路を直進走行しながら刈取作業を行い、左右方向において刈取作業を行わずに外周領域F1(作業済領域、既刈領域)を旋回走行及び直進走行を行って作業経路間を移動する。コンバイン1は、内周領域F2において刈取作業を行い、終了位置Gに到達すると自動走行及び刈取作業を終了する。
【0021】
コンバイン1は、上記のように圃場F内において目標経路Rに従って自動走行しながら刈取作業を行う。なお、コンバイン1は、作業者が搭乗しないで自動走行する構成であってもよいし、作業者が搭乗して作業者の操作を受け付けながら自動走行する構成であってもよいし、作業者の手動操舵に応じて走行(手動走行)する構成であってもよい。また、コンバイン1は、作業者の設定操作に応じて、自動走行モードと手動走行モードとを切り替え可能であってもよい。
【0022】
[操作端末30]
図1に示すように、操作端末30は、操作制御部31、記憶部32、操作表示部33、及び通信部34などを備える情報処理装置である。操作端末30は、例えばタブレット端末で構成される。
【0023】
通信部34は、操作端末30を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して一又は複数のコンバイン1などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
【0024】
操作表示部33は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのような表示部と、操作を受け付けるタッチパネル、マウス、又はキーボードのような操作部とを備えるユーザーインターフェースである。作業者は、前記表示部に表示される操作画面において、前記操作部を操作して各種の設定情報を登録する操作を行うことが可能である。また、作業者は、前記操作部を操作してコンバイン1に対する自動走行指示を行うことが可能である。さらに、作業者は、コンバイン1から離れた場所において、操作端末30に表示される走行軌跡により、圃場F内を自動走行するコンバイン1の走行状態を把握することが可能である。
【0025】
記憶部32は、各種の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶部である。記憶部32には、操作制御部31に所定の制御処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、フラッシュROM、EEPROM、CD、又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、操作端末30が備える所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部32に記憶される。なお、前記制御プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介して操作端末30にダウンロードされて記憶部32に記憶されてもよい。また、記憶部32は、コンバイン1から送信される作業情報を記憶してもよい。
【0026】
また、記憶部32には、コンバイン1を自動走行させるための専用アプリケーションがインストールされている。操作制御部31は、前記専用アプリケーションを起動させて、コンバイン1に関する各種設定情報の設定処理、コンバイン1に対する自動走行指示などを行う。
【0027】
操作制御部31は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の演算処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリーとして使用される。そして、操作制御部31は、前記ROM又は記憶部32に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより操作端末30を制御する。
【0028】
図1に示すように、操作制御部31は、設定処理部311、出力処理部312などの各種の処理部を含む。なお、操作制御部31は、前記CPUで前記制御プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記制御プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
【0029】
設定処理部311は、コンバイン1が自動走行を行うための各種の設定情報を設定する。具体的には、設定処理部311は、圃場に関する圃場情報を設定する。前記圃場情報は、例えば、圃場最外周の形状、大きさ、及び位置情報(座標など)、圃場最外周を構成する計測点データ、圃場で作業を行う圃場内作業領域の形状、大きさ、及び位置情報(座標など)などを含む。また、前記圃場情報は、圃場の住所、圃場情報の登録名及び登録日、圃場内作業領域の登録名及び登録日などを含む。設定処理部311は、作業者による圃場情報の登録操作を受け付けて圃場情報を設定する。
【0030】
また、設定処理部311は、作業経路及び旋回経路を含む目標経路Rを作成する。例えば、作業者は、設定画面(不図示)において、経路パターン、旋回タイプなどを選択する。前記経路パターンには、複数の行程を往復する「往復刈り」と、圃場内作業領域の内周に沿った行程の周回を中央側にずらしながら繰り返す「回り刈り」とが含まれ、作業者はいずれかの経路パターンを選択する。また、作業者は、前記設定画面において、往復刈り及び回り刈りの作業で旋回する際の旋回半径を補正することが可能である。
【0031】
また、設定処理部311は、前記圃場情報、前記経路パターン、前記旋回タイプ、前記旋回半径などの情報に基づいて作業経路を作成する。設定処理部311は、作成した作業経路の経路情報(目標経路R)を圃場Fに対応付けて登録する。
【0032】
また、設定処理部311は、コンバイン1が実施する作業に関する作業情報を設定する。前記作業情報には、刈取作業に関する情報、コンバイン1が刈取作業の途中に所定位置において行う途中作業の情報などが含まれる。例えば、コンバイン1は、刈取作業中に貯留タンク27(
図2参照)の貯留量が所定量(上限値)に達すると、圃場F内の排出位置に移動して貯留タンク27に貯留されている穀粒を搬送車に排出する(
図14及び
図15参照)。また例えば、コンバイン1は、刈取作業中に燃料が所定量(下限値)に達すると、圃場F内の補給位置に移動して燃料を補給する。設定処理部311は、作業者の設定操作に応じて、圃場F内の任意の位置に前記排出位置、前記補給位置を設定する。前記作業情報には、前記貯留量の上限値及び前記排出位置、前記燃料の下限値及び前記補給位置などの情報が含まれる。
【0033】
また、設定処理部311は、コンバイン1の走行速度(車速)を設定する。例えば、作業者は、前記設定画面において、作業時及び非作業時の直進車速、旋回車速、後進車速を設定することが可能である。
【0034】
設定処理部311は、上述の情報に加えて、コンバイン1の種類(最大刈取条数)、車幅、車両長さなど周知の情報を設定する。
【0035】
出力処理部312は、設定処理部311により設定された各種の設定情報をコンバイン1に出力する。また、出力処理部312は、作業者の操作に基づいて、作業開始指示及び作業終了指示をコンバイン1に出力する。
【0036】
操作制御部31が作業者から前記作業開始指示操作を受け付けると、出力処理部312は前記作業開始指示をコンバイン1に出力する。これにより、コンバイン1の制御装置11は、操作端末30から前記作業開始指示を取得する。制御装置11は、前記作業開始指示を取得すると、コンバイン1の作業及び走行を開始させる。また、操作制御部31が作業者から前記作業停止指示操作を受け付けると、出力処理部312は前記作業停止指示をコンバイン1に出力する。これにより、コンバイン1の制御装置11は、操作端末30から前記作業停止指示を取得する。制御装置11は、前記作業停止指示を取得すると、コンバイン1の作業及び走行を停止させる。
【0037】
なお、操作端末30は、サーバー(不図示)が提供する農業支援サービスのウェブサイト(農業支援サイト)に通信網N1を介してアクセス可能であってもよい。この場合、操作端末30は、操作制御部31によってブラウザプログラムが実行されることにより、前記サーバーの操作用端末として機能することが可能である。そして、前記サーバーは、上述の各処理部を備え、各処理を実行する。
【0038】
[コンバイン1]
図2にはコンバイン1を側方から見た外観図を示し、
図3にはコンバイン1を上方から見た外観図を示している。
図1~
図3に示すように、コンバイン1は、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6、排藁処理部7、動力部8、操縦部9、制御装置11、記憶部51、測位ユニット52、検知部53、通信部54などを備える。コンバイン1は、走行部2によって走行しつつ、刈取部3によって穀稈を刈り取り、刈り取った穀稈を脱穀部4で脱穀し、選別部5で穀粒を選別して貯留部6に貯える。また、コンバイン1は、脱穀後の排藁を排藁処理部7によって処理する。コンバイン1は、動力部8が供給する動力によって、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6、及び排藁処理部7を駆動する。
【0039】
走行部2は、機体フレーム12の下方に設けられており、左右一対のクローラ式走行装置23と、トランスミッション(不図示)とを備える。走行部2は、動力部8のエンジン20から伝達される動力(例えば回転動力)によって、クローラ式走行装置23のクローラを回転することで、コンバイン1を前後方向に走行させたり、左右方向に旋回させたりする。トランスミッションは、動力部8の動力(回転動力)をクローラ式走行装置23に伝達するものであり、回転動力を変速することもできる。
【0040】
刈取部3は、作業対象の圃場Fに対して作業を行う作業機であり、走行部2の前方に設けられ、圃場Fの未作業領域である未刈穀稈を有する領域(以下、未刈領域と称する)における所定の刈取幅の穀稈の刈取を行う。刈取部3は、本発明の作業部の一例である。刈取部3は、デバイダ13と、掻込リール14と、刈刃15と、掻込オーガ16と、フィーダハウス17と、搬送コンベヤ18とを備えている。また、刈取部3は、刈取作業を行うための回転作業の回転速度(作業速度)を検出する回転検出部(不図示)を備えている。前記回転検出部は、例えば、掻込リール14の回転速度、掻込オーガ16の回転速度、搬送コンベヤ18の回転速度などを検出する回転センサで構成される。
【0041】
デバイダ13は、刈取部3の左前端及び右前端から前方に突出して設けられ、未刈領域の穀稈を刈取幅内に案内する。掻込リール14は、デバイダ13の後方に配置され、左右方向に延びた回転軸周りに回転可能に設けられる。掻込リール14は、デバイダ13によって案内された穀稈の刈取を補助するために、回転駆動することによって穀稈を引き起こしながら穀稈の穂先側を掻き込む。刈刃15は、掻込リール14の下方に配置され、掻込リール14によって掻き込まれた穀稈の稈元側を切断して穀稈の刈取を行う。
【0042】
掻込オーガ16は、掻込リール14及び刈刃15の後方に配置され、左右方向に延びた回転軸周りに回転可能に設けられている。掻込オーガ16は、回転駆動することによって、刈刃15により刈り取った穀稈を掻き込んで後方へ搬送する。
【0043】
フィーダハウス17は、機体フレーム12から前方に延びていて掻込オーガ16の後方に配置され、機体フレーム12に昇降可能に支持されている。また、フィーダハウス17が昇降することによってデバイダ13、掻込リール14、刈刃15及び掻込オーガ16が昇降し、すなわち刈取部3が昇降する。
【0044】
なお、コンバイン1は、フィーダハウス17を昇降させて刈取部3を昇降させる昇降装置19を機体フレーム12に備えており、刈取部3を作業位置(
図2参照)と非作業位置(不図示)との間で昇降させる。昇降装置19は、例えば、エンジン20から動力を受けて稼動する油圧シリンダ等で構成される。
【0045】
搬送コンベヤ18は、フィーダハウス17内に回転可能に設けられており、フィーダハウス17の昇降に伴って移動する。搬送コンベヤ18は、回転駆動することによって、掻込オーガ16によってフィーダハウス17内に搬送された穀稈を更に後方に向かって脱穀部4へと搬送する。
【0046】
脱穀部4は、刈取部3のフィーダハウス17の後方に設けられており、フィーダハウス17から搬送された穀稈を脱穀する。脱穀部4は、扱胴21と、受網22とを備える。扱胴21は、フィーダハウス17から搬送された穀稈から穀粒を脱穀するとともに、脱穀後の穀稈、すなわち排藁を排藁処理部7へと搬送する。受網22は、扱胴21によって搬送される穀稈を支持するとともに、穀粒をふるいにかけて落下させる。
【0047】
選別部5は、脱穀部4の下方に設けられている。選別部5は、揺動選別装置24と、送風選別装置25と、穀粒搬送装置(不図示)と、藁屑排出装置(不図示)とを備える。揺動選別装置24は、脱穀部4から落下した脱穀物をふるいにかけて穀粒と藁屑等に選別する。送風選別装置25は、脱穀部4から落下した脱穀物や揺動選別装置24によって選別された脱穀物を送風によって更に穀粒と藁屑等に選別する。穀粒搬送装置は、揺動選別装置24及び送風選別装置25によって選別された穀粒を貯留部6へ搬送する。藁屑排出装置は、揺動選別装置24及び送風選別装置25によって選別された穀粒以外の藁屑等を機外へ排出する。
【0048】
貯留部6は、脱穀部4の右側方に設けられている。貯留部6は、貯留タンク(グレンタンク)27と、穀粒排出装置28とを備える。貯留タンク27は、選別部5から搬送されてきた穀粒を貯留する。穀粒排出装置28は、排出オーガ等を有して構成され、穀粒の排出作業を行い、貯留タンク27に貯留されている穀粒を予め設定された排出位置において搬送車に排出する。
【0049】
排藁処理部7は、脱穀部4の後方に設けられている。排藁処理部7は、例えば、排藁搬送装置(不図示)と、排藁切断装置(不図示)とを備えている。排藁処理部7は、脱穀部4から搬送された排藁を排藁搬送装置によって排藁切断装置へ搬送して、排藁切断装置によって切断した後でコンバイン1の後方に排出する(
図5参照)。
【0050】
動力部8は、走行部2の上方、かつ貯留部6の下方に設けられている。動力部8は、回転動力を発生させるエンジン20を備えている。動力部8は、エンジン20が発生させた回転動力を、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6及び排藁処理部7に伝達する。また、コンバイン1は、動力部8のエンジン20へ供給する燃料を収容する燃料タンクを備えている。
【0051】
操縦部9は、動力部8の上方に設けられている。操縦部9は、作業者が座る座席40である運転席の周囲に、コンバイン1の走行を操縦するための操作具として、コンバイン1の機体の旋回を指示するためのハンドル、コンバイン1の前後進の速度変更を指示するための主変速レバー及び副変速レバー等を備える。コンバイン1の手動走行は、操縦部9のハンドル、主変速レバー、及び副変速レバーの操作を受け付けた走行部2によって実行される。また、操縦部9は、刈取部3による刈取作業、脱穀部4による脱穀作業、貯留部6の穀粒排出装置28による排出作業等を操作するための機構を備える。
【0052】
測位ユニット52は、GPS等の衛星測位システムを利用してコンバイン1の自車位置を取得する。例えば、測位ユニット52は、測位アンテナを介して測位衛星から測位信号を受信し、測位信号に基づいて測位ユニット52の位置情報、すなわちコンバイン1の自車位置(計測点データ)を取得する。測位ユニット52は、測位アンテナに代えて、量子コンパスで構成されてもよい。
【0053】
通信部54は、コンバイン1を有線又は無線で通信網N1に接続し、通信網N1を介して操作端末30などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
【0054】
記憶部51は、各種の情報を記憶するHDD、SSD、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶部である。記憶部51には、制御装置11に後述の走行処理(
図13参照)を実行させるための走行プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記走行プログラムは、フラッシュROM、EEPROM、CD、又はDVDなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置(不図示)で読み取られて記憶部51に記憶される。なお、前記走行プログラムは、サーバー(不図示)から通信網N1を介してコンバイン1にダウンロードされて記憶部51に記憶されてもよい。また、記憶部51には、操作端末30から取得する各種設定情報が記憶される。
【0055】
検知部53は、赤外線、超音波などを利用して所定の検知範囲の検知対象を検知するセンサである。例えば、検知部53は、レーザーを用いて測定対象物(検知対象)までの距離を3次元で測定可能なライダーセンサ(距離センサ)であってもよいし、超音波を用いて測定対象物までの距離を測定可能な複数のソナーを有するソナーセンサであってもよい。また、ソナーセンサは、距離の測定機能を有しない構成であってもよい。検知部53は、
図2及び
図3に示すように、コンバイン1の機体の前部に設けられた前方検知部53Fと、機体の後部に設けられた後方検知部53Bと、機体の左側部に設けられた左側方検知部53Lと、機体の右側部に設けられた右側方検知部53Rとを含んでいる。なお、本発明の作業車両は、1個の検知部を備えて構成されてもよいし、複数個の検知部を備えて構成されてもよい。本実施形態のコンバイン1は、前方検知部53Fと後方検知部53Bとがライダーセンサで構成され、左側方検知部53Lと右側方検知部53Rとがソナーセンサで構成されるが、他の実施形態として、前方検知部53Fと後方検知部53Bと左側方検知部53Lと右側方検知部53Rとの全てがライダーセンサ又はソナーセンサで構成されてもよい。
【0056】
また、検知部53は、予め設定された所定の検知範囲の検知対象(例えば人物、物体、構造物など)を検知可能に構成されている。例えば検知部53に対して、コンバイン1の走行を制御するための監視対象のエリア(検知範囲)を設定することが可能である。
図6には、各検知部53の検知範囲の一例を模式的に示している。例えば前方検知部53Fの検知範囲AF1及び後方検知部53Bの検知範囲AB1には、コンバイン1に最も近い停止エリアと、停止エリアよりも遠い側の減速エリアと、減速エリアよりもさらに遠い側の報知エリアとが含まれる。例えば、停止エリアはコンバイン1から約2mの範囲に設定され、減速エリアは停止エリアから約6mの範囲に設定され、報知エリアは減速エリアから約2mの範囲に設定される。また例えば左側方検知部53Lの検知範囲AL1及び右側方検知部53Rの検知範囲AR1には、コンバイン1にから2mの範囲に停止エリアが設定される。なお、左側方検知部53L及び右側方検知部53Rの検知範囲に、減速エリア及び報知エリアが設定されてもよい。また、コンバイン1の車速に応じて各エリアの範囲が設定されてもよい。
【0057】
検知部53は、測定情報(検知情報)を制御装置11に送信する。制御装置11は、検知部53から取得する測定情報に基づいて検知対象が障害物であるか否かを判定するとともに検知対象(障害物)の位置を特定する。制御装置11は、コンバイン1が自動走行中に報知エリアにおいて検知した検知対象が障害物であると判定すると警報を外部に報知させる。また、制御装置11は、コンバイン1が自動走行中に減速エリアにおいて検知した検知対象が障害物であると判定した場合にコンバイン1を減速させる。また、制御装置11は、コンバイン1が自動走行中に停止エリアにおいて検知した検知対象が障害物であると判定した場合にコンバイン1を停止させる。制御装置11は、特定した障害物の位置を示す位置情報を操作端末30に出力してもよい。
【0058】
他の実施形態として、検知部53は、カメラで構成されてもよい。例えば、検知部53は、コンバイン1の周囲を撮像した撮像画像を画像解析して検知対象を検知する。また、検知部53は、人物、物体、作業対象物(穀稈など)を判別し、制御装置11は、判別結果に応じて報知処理、減速処理、停止処理などを行ってもよい。また、他の実施形態として、検知部53は、ライダーセンサとカメラとで構成されてもよい。この場合、検知部53は、撮像画像とライダーセンサによる測定距離とに基づいて検知対象を検知する。検知部53は、本発明の検知部の一例である。
【0059】
制御装置11は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を有する。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の演算処理を実行させるためのBIOS及びOSなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリーとして使用される。そして、制御装置11は、前記ROM又は記憶部51に予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することによりコンバイン1を制御する。
【0060】
ところで、従来のコンバインでは、例えばコンバインが作業領域を走行する場合に作業対象物(例えば穀稈)を障害物として認識しないように所定範囲を検知対象から除外する処理を行っている。しかし、この処理を適用すると、コンバインが非作業領域又は作業済領域を走行する場合に前記所定範囲に含まれる検知対象(人物、物体など)を障害物として適切に検知できない問題が生じる。これに対して、本実施形態に係るコンバイン1は、以下に示すように、検知対象を障害物として適切に検知することが可能な構成を備えている。
【0061】
具体的には、
図1に示すように、制御装置11は、走行処理部111、設定処理部112、検知処理部113などの各種の処理部を含む。なお、制御装置11は、前記CPUで前記走行プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記走行プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
【0062】
走行処理部111は、コンバイン1を走行させる走行処理を実行する。具体的には、走行処理部111は、圃場Fに対して設定された目標経路Rに従ってコンバイン1を自動走行させる。走行処理部111は、目標経路Rに含まれる、コンバイン1に所定の作業(刈取作業)を行なわせる複数の作業経路と、複数の作業経路間を接続する移動経路(旋回経路など)とに従ってコンバイン1を走行させる。走行処理部111は、圃場Fに対して設定される各種設定情報を操作端末30から取得する。また、走行処理部111は、刈取作業において、測位ユニット52からコンバイン1の自車位置を取得し、自車位置と目標経路Rに含まれる作業経路とに基づいて、コンバイン1が作業経路に沿って自動走行及び刈取作業を行うように走行部2、刈取部3、及び動力部8を制御する。
【0063】
例えば
図5に示すように、走行処理部111は、コンバイン1を、開始位置Sから外周領域F1において外周に沿って自動走行及び刈取作業を実行させた後、内周領域F2において終了位置Gまで自動走行及び刈取作業を実行させる。
【0064】
設定処理部112は、検知対象に対する検知機能を、目標経路R(走行経路)に基づいて有効又は無効に設定する。ここで、「検知機能を有効にする」とは、検知部53が検知対象を検知した検知結果(検知対象を検知したことを示す識別信号の情報、検知対象までの距離の情報など)を利用すること、例えば検知対象が障害物であるか否かを判定する処理、コンバイン1に所定の対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、作業中断など)を実行させるか否かを判定する処理などに利用することを意味する。「検知機能を無効にする」とは、検知部53が検知対象を検知した検知結果を利用しないことを意味する。具体的には、設定処理部112は、検知機能を無効にする場合、例えば、検知部53の検知結果を各処理部(走行処理部111、検知処理部113など)が利用しないように設定する。他の実施形態として、設定処理部112は、検知機能を無効にする場合、例えば、検知部53の動作(例えば、レーザー、超音波などの検知用信号を出力する動作)を停止させてもよいし、検知部53の電源をOFFに設定してもよいし、検知部53が検知対象を検知した前記検知結果を制御装置11に出力させない構成としてもよい。
【0065】
本実施形態では、例えば、検知部53は、所定の周期で検知結果を制御装置11に送信する。制御装置11は、検知結果を検知情報D1(
図7参照)に登録する。検知情報D1には、所定の周期(時間間隔)で各検知部53(前方検知部53F、後方検知部53B、左側方検知部53L、右側方検知部53R)から送信されるデータが登録される。例えば、制御装置11は、検知部53から検知対象を検知したことを示す情報を取得すると、所定の識別情報(フラグ「1」)を登録する。制御装置11は、検知部53から検知対象を検知したことを示す情報を取得しない場合、又は、検知部53から検知対象を検知していないことを示す情報を取得した場合に、所定の識別情報(「0」)を登録する。制御装置11は、コンバイン1が自動走行を開始してから終了するまでの間、識別情報(「1」、「0」)を検知情報D1に登録する。
【0066】
検知処理部113は、検知部53の検知結果に基づいて所定の処理を実行する。具体的には、検知処理部113は、検知機能が有効に設定されている場合において検知部53が検知対象を検知した場合に、当該検知対象を障害物であると判定し、障害物に対する対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、作業中断など)を実行する。また、検知処理部113は、検知情報D1(
図7参照)に基づいて、検知対象が検知された時刻、及び、場所(前方検知部53F、後方検知部53B、左側方検知部53L、右側方検知部53Rのうち検知対象を検知した検知部、圃場Fに対する検知対象の位置座標)を特定する。
【0067】
例えば、検知機能が有効に設定されている場合において検知部53が報知エリアにおいて検知対象を検知した場合に、検知処理部113は、警報を外部に報知させる。また、検知機能が有効に設定されている場合において検知部53が減速エリアにおいて検知対象を検知した場合に、検知処理部113は、コンバイン1を減速させる。また、検知機能が有効に設定されている場合において検知部53が停止エリアにおいて検知対象を検知した場合に、検知処理部113は、コンバイン1を停止させる。検知処理部113は、障害物を検知した検知部53(前方検知部53F、後方検知部53B、左側方検知部53L、右側方検知部53R)に応じて異なる対処処理を実行してもよい。
【0068】
これに対して、検知機能が無効に設定されている場合には、検知処理部113は、検知部53が検知対象を検知した場合に、当該検知対象を障害物ではないと判定し、前記対処処理を実行しない。具体的には、検知情報D1に検知対象を検知したことを示す識別情報(フラグ「1」)が登録された場合であっても、検知処理部113は、これを無視して前記対処処理を省略する。この場合、走行処理部111は、コンバイン1の自動走行を維持する。
【0069】
このように、検知処理部113は、検知機能の設定状態(「有効」又は「無効」)と検知部53の検知結果とに基づいて、検知対象に対する処理を実行する。
【0070】
ここで、検知機能の設定方法の具体例を説明する。例えば、目標経路Rが、作業対象物(例えば、穀稈)に対して所定の作業(例えば、刈取作業)を行う作業経路を含む場合に、設定処理部112は、コンバイン1が未作業の作業経路を走行する場合に検知機能を無効に設定し、コンバイン1が作業済の作業経路を走行する場合に検知機能を有効に設定する。
図8には、コンバイン1による刈取作業の一例を示している。
図8に示すように、コンバイン1は、内周領域F2において未作業の作業経路r1を刈取作業しながら直進走行し、内周領域F2から退出すると、刈取部3を上昇させて刈取作業を停止して旋回経路r2、直進経路r3、及び旋回経路r4を走行し、内周領域F2に進入すると次の作業経路r5において刈取部3を下降させて刈取作業を再開して作業経路r5を直進走行する。
【0071】
上記走行経路において、
図8に示すようにコンバイン1が未作業の作業経路r1を走行する場合において、機体の前方及び左側方に作業対象(穀稈)が存在し、機体の後方及び右側方に穀稈が存在しない場合に、設定処理部112は、前方検知部53F及び左側方検知部53Lに対応する検知機能を無効に設定し、後方検知部53B及び右側方検知部53Rに対応する検知機能を有効に設定する。これにより、例えば前方検知部53Fが検知対象を検知した場合に、検知処理部113は、検知対象に対する対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、刈取作業中断など)を実行せず、走行処理部111は、自動走行及び刈取作業を維持する。これにより、例えば前方検知部53Fが穀稈を検知した場合に、穀稈を障害物と判定して自動走行を停止したりすることを防ぐことができる。これに対して、例えば右側方検知部53Rが検知対象を検知した場合には、検知処理部113は、当該検知対象を障害物と判定して、所定の対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、刈取作業中断など)を実行する。これにより、例えば作業済のエリア(既刈領域)に人物が進入してコンバイン1に接近した場合に、人物を適切に検知することができる。
【0072】
図9に示すようにコンバイン1が作業経路r1の刈取作業を終了すると、機体の前方に穀稈が存在しなくなるため、設定処理部112は、前方検知部53Fに対応する検知機能を無効から有効に切り替える。これにより、コンバイン1が内周領域F2から退出した直後に前方に存在する障害物を適切に検知することが可能になる。なお、コンバイン1が走行中の目標経路Rが、作業経路から非作業経路に切り替わる場合に、設定処理部112は、非作業経路の開始位置(
図9では作業経路r1の終端)より所定距離手前で、検知機能を無効から有効に切り替えてもよい。これにより、内周領域F2の境界付近に存在する障害物を適切に検知することができる。
【0073】
図10に示すようにコンバイン1が内周領域F2を退出して旋回経路r2を走行する場合、機体の左側方に穀稈が存在しなくなるため、設定処理部112は、左側方検知部53Lに対応する検知機能を無効から有効に切り替える。これにより、コンバイン1が内周領域F2から退出した直後に左側方に存在する障害物を適切に検知することができる。コンバイン1は、内周領域F2外(外周領域F1)の既刈領域(作業済領域)において、全ての検知部53(前方検知部53F、後方検知部53B、左側方検知部53L、右側方検知部53R)が有効に設定された状態で走行する。
【0074】
図11に示すように、コンバイン1が外周領域F1から内周領域F2に進入する場合、機体の前方に穀稈が存在するため、設定処理部112は、前方検知部53Fに対応する検知機能を有効から無効に切り替える。これにより、コンバイン1が作業経路r5を走行及び刈取作業する場合に、前方に存在する穀稈を障害物と判定して対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、刈取作業中断など)が実行されてしまうことを防ぐことができる。
【0075】
図12に示すように、コンバイン1が内周領域F2の作業経路r5を直進すると、さらに機体の左側方及び右側方に穀稈が存在するため、設定処理部112は、左側方検知部53L及び右側方検知部53Rのそれぞれに対応する検知機能を有効から無効に切り替える。これにより、コンバイン1が作業経路r5を走行及び刈取作業する場合に、左側方及び右側方に存在する穀稈を障害物と判定して対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、刈取作業中断など)が実行されてしまうことを防ぐことができる。
【0076】
以上のようにして、制御装置11は、走行経路に応じて検知対象に対する検知機能を有効又は無効に設定する。また、制御装置11は、検知機能の設定状態に応じて、コンバイン1に所定の対処処理を実行させるか否かを決定する。
【0077】
また、本実施形態に係るコンバイン1には、コンバイン1の前方を検知範囲とする検知部53と、コンバイン1の側方を検知範囲とする検知部53とが設けられており、検知部53ごとに、目標経路Rに基づいて検知機能を有効又は無効に設定する。また、制御装置11は、コンバイン1が走行する作業経路に隣接する未作業の作業経路(未刈領域)を検知範囲に含む検知部53に対応する検知機能を無効に設定し、コンバイン1が走行する作業経路に隣接する作業済の作業経路(既刈領域)を検知範囲に含む検知部53に対応する検知機能を有効に設定する。
【0078】
また、本実施形態に係るコンバイン1では、制御装置11は、検知機能を有効に設定した状態で検知対象を検知した場合に、コンバイン1に検知対象(障害物)に対する所定の対処処理を実行させ、検知機能を無効に設定した状態で検知対象を検知した場合に、コンバイン1に前記対処処理を実行させない構成を備えている。例えば、制御装置11は、検知機能を有効に設定した状態で検知部53が検知対象を検知した場合に、当該検知対象を障害物と判定して、当該障害物に対する対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、作業中断など)を実行する。また例えば、制御装置11は、検知機能を無効に設定した状態で検知部53が検知対象を検知した場合には、当該検知対象を障害物とは判定せず、前記対処処理を省略する。
【0079】
他の実施形態として、一の検知部53に対応する検知機能について、コンバイン1が未作業の作業経路を走行する場合に、制御装置11(設定処理部112)は、作業対象物を含む第1所定範囲に対応する検知機能を無効に設定し、作業対象物を含まない第2所定範囲に対応する検知機能を有効に設定してもよい。例えば、設定処理部112は、コンバイン1が作業経路r1を走行する場合に(
図8参照)、前方検知部53Fの検知範囲のうち穀稈を含む下側領域に対して検知機能を無効に設定し、検知範囲のうち穀稈より上側領域に対して検知機能を有効に設定する。例えば、設定処理部112は、前記下側領域をマスキング処理して、前記下側領域における検知処理を省略する。これにより、例えば前方下側において穀稈を検知しても対処処理を実行せず、前方上側において人物などを検知した場合に対処処理を実行することができる。このように、設定処理部112は、各検知部53について、検知範囲内の領域ごとに、検知機能を有効又は無効に設定可能であってもよい。
【0080】
[走行処理]
以下、
図13を参照しつつ、走行システム10が実行する前記走行処理の一例について説明する。
【0081】
なお、本発明は、前記走行処理に含まれる一又は複数のステップを実行する走行方法の発明として捉えることができる。また、ここで説明する前記走行処理に含まれる一又は複数のステップは適宜省略されてもよい。また、前記走行処理における各ステップは同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。さらに、ここではコンバイン1の制御装置11が前記走行処理における各ステップを実行する場合を例に挙げて説明するが、一又は複数のプロセッサーが当該走行処理における各ステップを分散して実行する走行方法も他の実施形態として考えられる。なお、前記走行処理に対応する走行方法は、本発明の検知方法の一例である。
【0082】
ステップS1において、制御装置11は、作業開始指示を取得したか否かを判定する。制御装置11は、操作端末30又はコンバイン1の操作装置(操作レバーなど)から前記作業開始指示を取得すると(S1:Yes)、処理をステップS2に移行させる。制御装置11は、前記作業開始指示を取得するまで待機する(S1:No)。
【0083】
ステップS2において、制御装置11は、自動走行処理を開始する。具体的には、制御装置11は、操作端末30から取得する設定情報に含まれる目標経路Rに従って、コンバイン1を自動走行させる。例えば、制御装置11は、圃場F(
図4参照)において、コンバイン1を目標経路Rに従って自動走行させながら作業(刈取作業)を実行させる。なお、制御装置11は、コンバイン1に搭乗する作業者による主変速レバーの操作を受け付け可能であってもよい。この場合、制御装置11は、作業者の操作に応じて、自動走行するコンバイン1の車速を変更する。
【0084】
ステップS3において、制御装置11は、走行経路を判定する。例えば、制御装置11は、コンバイン1が走行する経路が未作業領域(未刈領域)の作業経路であるか、作業済領域(既刈領域)の作業経路であるか、又は、非作業領域の移動経路であるかを判定する。前記走行経路には、作業を行う走行経路(作業経路)と、作業を行わない走行経路(移動経路)とが含まれる。また、制御装置11は、コンバイン1が走行する経路に隣接する左側の経路(領域)及び右側の経路(領域)がそれぞれ、未作業領域(未刈領域)の作業経路であるか、作業済領域(既刈領域)の作業経路であるか、又は、非作業領域の作業経路であるかを判定する。また、制御装置11は、コンバイン1が走行している経路上のコンバイン1の位置を特定する。
【0085】
次にステップS4において、制御装置11は、検知機能を有効又は無効に設定する。具体的には、制御装置11は、ステップS3において判定した走行経路に基づいて、各検知部53(前方検知部53F、後方検知部53B、左側方検知部53L、右側方検知部53R)に対応する検知機能を、それぞれ有効又は無効に設定する。
【0086】
例えば、コンバイン1が未作業の作業経路r1(
図8参照)を走行する場合に、制御装置11は、前方検知部53Fに対応する検知機能を無効に設定する。また例えば、コンバイン1が未作業の作業経路r1を走行する場合において、作業経路r1の左側に隣接する走行経路が未作業領域(未刈領域)の作業経路である場合に、制御装置11は、左側方検知部53Lに対応する検知機能を無効に設定する。
【0087】
また例えば、コンバイン1が未作業の作業経路r1を走行する場合において、作業経路r1の右側に隣接する走行経路が作業済領域(既刈領域)の作業経路又は非作業領域の移動経路である場合に、制御装置11は、右側方検知部53Rに対応する検知機能を有効に設定する。また例えば、コンバイン1の後方が作業済領域(既刈領域)又は非作業領域の場合に、制御装置11は、後方検知部53Bに対応する検知機能を有効に設定する。
【0088】
このように、制御装置11は、走行経路の情報を利用して検知機能を有効又は無効に設定する。また、制御装置11は、走行経路の情報を利用して検知機能を有効から無効に切り替えたり、無効から有効に切り替えたりする(
図8~
図12参照)。
【0089】
また、制御装置11は、検知機能の設定状態に応じて走行処理を実行する。具体的には、検知機能が有効に設定されている検知部53が検知対象を検知した場合に、制御装置11は、当該検知対象を障害物であると判定して、障害物に対する対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、作業中断など)を実行する。一方、検知機能が無効に設定されている検知部53が検知対象を検知した場合には、制御装置11は、前記対処処理を実行しない。
【0090】
例えば
図8に示す例において、検知機能が有効に設定されている右側方検知部53R又は後方検知部53Bが検知対象を検知した場合に、制御装置11は、当該検知対象を障害物であると判定して、障害物に対する対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、作業中断など)を実行する。これに対して、検知機能が無効に設定されている前方検知部53F又は左側方検知部53Lが検知対象を検知した場合には、制御装置11は、当該検知対象を障害物であると判定せず、前記対処処理を省略して自動走行を継続する。
【0091】
ステップS5において、制御装置11は、コンバイン1が終了位置G(
図5参照)に到達したか否かを判定する。制御装置11は、コンバイン1が終了位置Gに到達したと判定すると(S5:Yes)、前記走行処理を終了する。制御装置11は、コンバイン1が終了位置Gに到達していないと判定すると(S5:No)、処理をステップS3に移行させる。制御装置11は、終了位置Gに到達するまで、上述の処理を繰り返し実行する(S5:No)。
【0092】
このように、制御装置11は、開始位置Sから終了位置Gまで上述の処理を繰り返し実行して、コンバイン1を目標経路Rに従って自動走行させるとともに、走行経路に応じて検知機能を有効又は無効に設定する。
【0093】
以上説明したように、本実施形態に係るコンバイン1は、目標経路Rに従って自動走行するコンバイン1に設けられる検知部53によりコンバイン1の周囲の検知対象を検知する構成を備える。また、コンバイン1は、前記検知対象に対する検知機能を、目標経路Rに基づいて有効又は無効に設定する。具体的には、目標経路Rは、作業対象物(例えば穀稈)に対して所定の作業(例えば刈取作業)を行う作業経路を含み、コンバイン1は、未作業の作業経路を走行する場合に検知機能を無効に設定し、作業済の作業経路を走行する場合に検知機能を有効に設定する。
【0094】
上記構成によれば、例えばコンバイン1が未作業の作業経路を走行中(刈取作業中)に検知部53が穀稈を検知した場合に、穀稈を障害物と判定してコンバイン1を停止させてしまうことを防ぐことができる。また例えば、作業済の作業経路において検知部53が検知対象を検知した場合には、当該検知対象を障害物と判定して、所定の対処処理(報知処理、減速処理、停止処理、作業中断など)を実行するため、作業済のエリア(既刈領域)に人物が進入してコンバイン1に接近した場合などに人物を適切に検知することができる。このように、走行経路に応じて検知機能を有効又は無効に設定する構成により、検知対象を障害物として適切に検知することが可能になる。
【0095】
[他の実施形態]
本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の他の実施形態について、以下に説明する。
【0096】
コンバイン1は、所定の作業(例えば刈取作業)の途中に所定位置において行う途中作業を実行する場合がある。例えば前記途中作業には、刈取作業中にコンバイン1を排出位置に移動させて貯留タンク27に貯留されている穀粒を搬送車に排出する排出作業、刈取作業中にコンバイン1を補給位置に移動させて燃料を補給する補給作業などが含まれる。
図14及び
図15には、排出作業の一例を示している。
【0097】
例えば、刈取作業中に貯留タンク27の貯留量が所定量(上限値)に達すると、走行処理部111は、刈取部3を上昇させて刈取作業を停止し、コンバイン1を現在位置(作業中断位置P1)から排出位置までの移動経路r11を走行させる。また、設定処理部112は、コンバイン1が移動経路r11を走行する際に、各検知部53に対応する検知機能を設定する。例えば移動経路r11においてコンバイン1が内周領域F2の近傍を走行する場合、設定処理部112は、左側方検知部53Lに対応する検知機能を無効に設定し、前方検知部53F、後方検知部53B、及び右側方検知部53Rのそれぞれに対応する検知機能を有効に設定する。
【0098】
また、排出作業、補給作業などは圃場Fの外周付近で実施されるケースが多い。例えば、作業者は、圃場Fの外周付近の所定位置に排出位置、補給位置を予め登録する。ここで、外周付近に地面から所定の高さを有する障害物(例えば畔X1(
図14参照))が存在する場合、コンバイン1が移動経路r11に従って排出位置に移動する際に外周付近に近付くと畔X1を検知してしまい減速、停止などの走行制限処理が実行されてしまう。
【0099】
そこで、コンバイン1が圃場Fの外周付近を走行する場合に、設定処理部112は、外周側の検知部53(
図14に示す例では右側方検知部53R)に対応する検知機能を有効から無効に切り替える。これにより、畔X1を不要に障害物と判定して走行が制限されることを防ぐことができる。このように、予め認識されており走行の安全性に影響のない固定物については、障害物と判定しないように検知機能を無効に設定することにより、作業効率を向上させることができる。
【0100】
コンバイン1が排出位置に到着して排出作業を終えると、走行処理部111は、コンバイン1を排出位置から作業中断位置P1までの復帰経路r12を走行させる。コンバイン1が復帰経路r12を走行する場合、設定処理部112は、走行経路に応じて検知機能を有効又は無効に設定する。
【0101】
コンバイン1が内周領域F2に進入して作業済の作業経路に復帰し作業中断位置P1に近付くと、設定処理部112は、作業中断位置P1から所定距離L1手前の位置(
図15参照)で、前方検知部53Fに対応する検知機能を有効から無効に切り替える。また、走行処理部111は、作業中断位置P1から所定距離L1手前の位置で、刈取部3を下降させて刈取作業を再開させる。
【0102】
このように、制御装置11は、コンバイン1が走行中の目標経路Rが、作業済の作業経路から未作業の作業経路に切り替わる場合に、未作業の作業経路の開始位置より所定距離手前で、検知機能を有効から無効に切り替える。
【0103】
上記構成によれば、コンバイン1が刈取作業を中断して排出作業や補給作業を行うために所定位置までの移動経路を走行する場合においても、移動経路に応じて検知機能を有効又は無効に設定することができるため、検知対象を障害物として適切に検知することが可能になる。
【0104】
本発明の他の実施形態として、制御装置11は、コンバイン1が未作業の作業経路を走行する場合であって、当該作業経路に隣接する隣接作業経路が未作業の作業経路である場合において、前記隣接作業経路を検知範囲に含む検知部53が作業対象物(穀稈)を検知しない場合に、穀稈が倒伏していると判断して、コンバイン1に所定の対処処理を実行させてもよい。例えば
図8に示す例において、左側方検知部53Lに対応する検知機能は無効に設定されているが、左側方検知部53Lは穀稈を検知し検知情報を制御装置11に送信している。この場合において、例えば、左側方検知部53Lが穀稈を検知していないことを示す検知情報を制御装置11に送信した場合、制御装置11は、コンバイン1の左側には穀稈が存在しないと判断してしまう。このように、本来は穀稈が存在するにも関わらず穀稈が倒伏しており検知範囲から外れることにより、穀稈を適切に認識できない問題が生じる。そこで、制御装置11は、コンバイン1が未作業領域(未刈領域)の作業経路を走行しているにも関わらず、穀稈を検知していないことを示す検知情報を取得した場合には、穀稈が踏み倒されたりしたことにより倒伏した状態になっていると判断する。この場合、制御装置11は、倒伏状態に応じた対処処理を実行する。例えば、制御装置11は、コンバイン1を倒伏した領域を走行させる際に、コンバイン1の車速を低速に切り替えたり、刈取部3の高さを下げたりする。
【0105】
他の実施形態として、制御装置11は、ライダーセンサで構成される前方検知部53Fが穀稈を検知し、ソナーセンサで構成される左側方検知部53Lが穀稈を検知しない場合に、左側方の穀稈が倒伏状態であると判断してもよい。すなわち、制御装置11は、コンバイン1が未作業の作業経路を走行する場合において、前方検知部53Fが作業対象物(例えば穀稈)を検知したにも関わらず、左側方検知部53L又は右側方検知部53Rが作業対象物(穀稈)を検知しない場合には、作業対象物が倒伏していると判断する。
【0106】
本発明の他の実施形態として、制御装置11は、作業者の設定操作に応じて各検知部53に対応する検知機能を有効又は無効に設定してもよい。例えば、作業者は、操作端末30の操作画面において、前方検知部53F、後方検知部53B、左側方検知部53L、右側方検知部53Rのそれぞれについて、検知機能を有効又は無効に設定することが可能であってもよい。
【0107】
また、本発明の作業車両は、作業経路(例えば直進経路)を自動走行(自動操舵)し、旋回経路を手動走行(手動操舵)する作業車両であってもよいし、作業経路を手動走行(手動操舵)し、旋回経路を自動走行(自動操舵)する作業車両であってもよい。
【0108】
[発明の付記]
以下、上述の各実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。
【0109】
<付記1>
目標経路に従って自動走行する作業車両に設けられる検知部により前記作業車両の周囲の検知対象を検知する検知方法であって、
前記検知対象に対する検知機能を、前記目標経路に基づいて有効又は無効に設定することを実行する検知方法。
【0110】
<付記2>
前記目標経路は、作業対象物に対して所定の作業を行う作業経路を含み、
前記作業車両が未作業の前記作業経路を走行する場合に前記検知機能を無効に設定し、前記作業車両が作業済の前記作業経路を走行する場合に前記検知機能を有効に設定する、
付記1に記載の検知方法。
【0111】
<付記3>
前記作業車両が走行中の前記目標経路が、作業済の前記作業経路から未作業の前記作業経路に切り替わる場合に、未作業の前記作業経路の開始位置より所定距離手前で、前記検知機能を有効から無効に切り替える、
付記2に記載の検知方法。
【0112】
<付記4>
前記目標経路は、作業対象物に対して所定の作業を行う作業経路を含み、
前記作業車両には、前記作業車両の前方を検知範囲とする前記検知部と、前記作業経路の側方を検知範囲とする前記検知部とが設けられており、
前記検知部ごとに、前記目標経路に基づいて前記検知機能を有効又は無効に設定する、
付記1~3のいずれかに記載の検知方法。
【0113】
<付記5>
前記作業車両が走行する前記作業経路に隣接する未作業の前記作業経路を検知範囲に含む前記検知部に対応する前記検知機能を無効に設定し、
前記作業車両が走行する前記作業経路に隣接する作業済の前記作業経路を検知範囲に含む前記検知部に対応する前記検知機能を有効に設定する、
付記4に記載の検知方法。
【0114】
<付記6>
一の前記検知部に対応する前記検知機能について、前記作業車両が未作業の前記作業経路を走行する場合に、作業対象物を含む第1所定範囲に対応する前記検知機能を無効に設定し、前記作業対象物を含まない第2所定範囲に対応する前記検知機能を有効に設定する、
付記4又は5に記載の検知方法。
【0115】
<付記7>
前記作業車両が未作業の前記作業経路を走行する場合であって、前記作業経路に隣接する隣接作業経路が未作業の作業経路である場合において、前記隣接作業経路を検知範囲に含む前記検知部が作業対象物を検知しない場合に、前記作業対象物が倒伏していると判断して、前記作業車両に所定の処理を実行させる、
付記4~6のいずれかに記載の検知方法。
【0116】
<付記8>
前記検知機能を有効に設定した場合において、前記検知対象を検知した場合に、前記作業車両に前記検知対象に対する所定の処理を実行させ、
前記検知機能を無効に設定した場合において、前記検知対象を検知した場合に、前記作業車両に前記所定の処理を実行させない、
付記1~7のいずれかに記載の検知方法。
【符号の説明】
【0117】
1 :コンバイン(作業車両)
2 :走行部
3 :刈取部
4 :脱穀部
5 :選別部
6 :貯留部
7 :排藁処理部
8 :動力部
9 :操縦部
10 :走行システム
11 :制御装置
13 :デバイダ
14 :掻込リール
51 :記憶部
52 :測位ユニット
53 :検知部
53F :前方検知部
53B :後方検知部
53L :左側方検知部
53R :右側方検知部
54 :通信部
111 :走行処理部
112 :設定処理部
113 :検知処理部
F :圃場
R :目標経路