特開 2024-93157 自立走行農作業車

(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】P2024093157

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】自立走行農作業車

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20240702BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 S

G05D1/02 N

G05D1/02 K

A01B69/00 303M

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209351

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】山下 智志

【テーマコード（参考）】

2B043

5H301

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB15

2B043BA02

2B043BA09

2B043BB03

2B043EA33

2B043EA37

2B043EB04

2B043EB08

2B043EB18

2B043EB22

2B043EC14

2B043ED12

2B043EE02

5H301AA03

5H301BB01

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD01

5H301DD06

5H301DD07

5H301DD15

5H301FF11

5H301GG08

5H301GG09

5H301LL01

5H301LL07

5H301LL08

5H301LL11

(57)【要約】

【課題】本発明は、自立走行農作業車で、農道や圃場に障害物があるとその障害物の種類と障害の程度を判断して、安全に対応して農作業を出来るだけ継続できるようにすることを課題とする。
【解決手段】機体１の前方に向かって路面及び周囲の前景映像を写す撮影装置９と対象物との距離を測る距離計測装置８を設け、撮影装置９と距離計測手段８で入手した機体前情報を制御装置２０に取り込んで、前景映像に機体シルエット１５を描いてその機体シルエット１５内或いは極近くに在る対象物が草木であってさらに機体シルエット１５内侵入が僅かであれば走行速度を落として走行し、障害物が草木以外であれば障害物の直前に停止することを特徴とする自立走行農作業車とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体（１）の前方に向かって路面及び周囲の景色を写す撮影装置（９）と対象物との距離を測る距離計測装置（８）を設け、撮影装置（９）と距離計測手段（８）で入手した機体前情報を制御装置（２０）に取り込んで、前景映像に機体シルエット（１５）を描いてその機体シルエット（１５）内或いは極近くに在る対象物が草木であってさらに機体シルエット（１５）内侵入が僅かであれば走行速度を落として走行し、障害物が草木以外であれば障害物の直前に停止することを特徴とする自立走行農作業車。

【請求項2】

自走する機体（１）を管理する携帯端末（１２）を設け、制御装置（２０）は、撮影装置（９）が写した前景映像に農道や圃場の陥没（１７）や土砂崩れ等の通行不可状況が含まれる場合は、走行を直ちに停止して携帯端末（１２）に警報と前景映像を送信することを特徴とする自立走行農作業車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動制御で自立走行して農作業を行う自立走行農作業車に関する。

【背景技術】

【0002】

自立走行農作業車として、国際公開第２０１６／１２９６７１号に記載された、測位装置で地図上の機体位置を認識しながら設定された圃場の作業コースを走行して耕耘作業を行うトラクタがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１６／１２９６７１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記の自立走行農作業車は、測位装置で機体位置を確認しながら事前に設定した圃場の作業コースに順って走行して作業を行うが、圃場の一部が崩壊していたり樹木の枝が圃場に伸びていたりした変化があると、走行が出来なくなって立ち往生することになる。

【0005】

本発明は、自立走行農作業車で、農道や圃場に障害物があるとその障害物の種類と障害の程度を判断して、安全に対応して農作業を出来るだけ継続できるようにすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

【0007】

請求項１の発明は、機体１の前方に向かって路面及び周囲の前景を写す撮影装置９と対象物との距離を測る距離計測手段８を設け、撮影装置９と距離計測手段８で入手した機体前情報を制御装置２０に取り込んで、前景映像に機体シルエット１５を描いてその機体シルエット１５内或いは極近くに在る対象物が草木であってさらに機体シルエット１５内侵入が僅かであれば走行速度を落として走行し、障害物が草木以外であれば障害物の直前に停止することを特徴とする自立走行農作業車とする。

【0008】

請求項２の発明は、自走する機体１を管理する携帯端末１２を設け、制御装置（２０）は、撮影装置９が写した前景映像に農道や圃場の陥没孔１７や土砂崩れ等の通行不可状況が含まれる場合は、直ちに停止して携帯端末１２に警報と前景映像を送信することを特徴とする自立走行農作業車とする。

【発明の効果】

【0009】

請求項１の発明で、撮影装置９は機体１の前方風景を前景映像として写し対象物との距離を距離計測手段８で計測するので、制御装置２０で前景映像に映る対象物が草木で機体シルエット１５内の障害部分が僅かであれば機体１が損傷する虞が無いので、速度を落として走行しながら作業を継続するので、不慮の障害物による作業中断がなく、作業効率が向上する。

【0010】

請求項２の発明で、自立走行農作業車の走行中に農道や圃場に陥没孔１７や土砂崩れを発見すると、管理者が持っている携帯端末１２に警報と前景映像を送るので、管理者は警報の内容を知って圃場や農道を補修するに必要な機材を持って、停止した機体１に駆けつけることが出来て、不慮の障害物による農作業の中断に素早く対処出来る。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態にかかる自立走行農作業車の右側面図である。

【図2】撮影装置が写した前景映像である。

【図3】撮影装置が写した陥没孔がある前景映像である。

【図4】自動制御の制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例で説明する。なお、実施例の説明においては、機体の前進方向を前としてその左右方向をそれぞれ左、右というが、本発明の構成を限定するものでは無い。

【0013】

本発明の自立走行農作業車は、図１に示すように、左右の前輪２，２と後輪３，３で走行するトラクタ１で、トラクタ１の機体の後部に三点リンク４で耕耘装置５を昇降可能に装着している。

【0014】

トラクタの機体１はエンジンを内装したボンネット７の後部に作業者が搭乗して操縦操作が行えるようにしたキャビン６を備え、キャビン６の屋根上に人工衛星からの電波を受信するＧＮＳＳアンテナ１０を備え、トラクタ１の地図上位置を制御装置２０が認識可能にしている。なお、キャビン６には作業者が搭乗することが可能であるが、携帯端末１２からの無線指示で無人で自立走行を可能にしている。

【0015】

また、キャビン６の前端には前方を写す撮影装置９であるカメラを設け、ボンネット７の前に前方に向けて障害物までの距離を測定するミリ波レーダーや超音波センサからなる距離計測手段８を設けている。なお、カメラ９をステレオカメラにすると前方風景が立体映像となって障害物までの距離も判別できる。

【0016】

このトラクタ１は、作業者が持った携帯端末１２とクラウド１１を通じて通信可能にして、携帯端末１２で圃場の作業ルートをトラクタ１に送信したり、トラクタ１からカメラ９の写した前景映像や警報を携帯端末１２に送信したりする。

【0017】

図２，３は、カメラ９で写した前景映像で、図２では走行中の農道１６を示し、道端の樹木１３が農道１６まで茂っていて、図３では農道１６に陥没孔１７が存在する。１５は制御装置２０が前景映像に描くトラクタ１の機体外形を示す機体シルエットで、図２では樹木１３が農道１６を走る機体シルエット１５内まで枝葉が茂っておりトラクタの機体１の一部に当たる可能性があり、図３の陥没孔１７はトラクタ１の前輪２，２或いは後輪３，３が陥没孔１７に落ち込む可能性があることを示す。

【0018】

図４は、自動制御の制御ブロック図で、撮影装置９が写す前景映像と、距離計測手段８で測定する対象物までの距離が、制御装置２０の映像分析部２１に入り、画像分析が行われると共に対象物の色彩や動きによって対象物が草木かそれともトラック等の固形物かが判定される。また、ＧＮＳＳアンテナ１０からの位置情報が地図情報分析部２２に入り、トラクタ機体１の地図上位置が認識される。

【0019】

そして、対象物が草木で、機体シルエット１５内の範囲が狭ければ走行速度を落として走行し、対象物がトラック等の固形物であれば機体シルエット１５の近くであっても直前で停止する制御を行なう。

【0020】

制御装置２０からは、変速装置２３とエンジン２４に走行速度を指示され、操縦装置２５に作業ルートを走行するように指示制御信号が出力され、耕耘装置５の昇降や駆動回転が指示される。

【0021】

そして、機体シルエット１５内や近くに陥没孔１７や土砂崩れを発見すると、停止して携帯端末１２に障害物発見の警告と前景画像を送信し、管理者はスコップ等の補充機材を持って機体１に近づき対処する。

【符号の説明】

【0022】

１ 機体
８ 距離計測装置
９ 撮影装置
１２ 携帯端末
１５ 機体シルエット
１７ 陥没孔
２０ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】