CN106164800A - 自主行驶作业车辆 - Google Patents

Abstract

一种自主行驶作业车辆(1)，具备：位置计算单元，利用卫星定位系统定位机体的位置；以及控制装置(30)，使自主行驶作业车辆沿着设定的行驶路径自动行驶和作业，以便在有人靠近自主行驶作业车辆时促使该人、操作者注意来提高安全性，其中，在自主行驶作业车辆(1)中设置人体检测传感器(70)并与控制装置(30)连接，当在设定作业区域内一边自主行驶一边作业时，当人体检测传感器(70)在自主行驶作业车辆(1)以作业速度行驶时，在第一设定范围内检测到人时，控制装置(30)控制自主行驶作业车辆停止行驶，其中，第一设定范围是以从检测到有人闯入开始到机体的移动停止为止的最长距离为半径的扇形的范围。

Description

自主行驶作业车辆

技术领域

本发明涉及一种在能利用卫星定位系统沿着设定行驶路径自主行驶的自主行驶作业车辆上设置障碍物检测单元，在有人闯入检测范围的情况下，当靠近自主行驶作业车辆时分阶段地进行警报和避免动作的技术。

背景技术

以往，已知有在能利用GPS定位系统进行自主行驶的自主行驶作业车辆上设置距离传感器来检测障碍物，当与障碍物的距离达到设定距离以下时停止自主行驶的技术(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－176622号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在自主行驶作业车辆进行作业的情况下，为了在设定的农田进行作业，农田内存在的障碍物是农机或人。其中，在障碍物传感器的检测范围内有人的情况下，当以在距离自主行驶作业车辆远到不可能发生碰撞的设定距离以内检测人并使自主行驶停止的方式进行控制时，作业效率低下。此外，由于当靠近自主行驶作业车辆到一定程度时只要发出警报，人就会进行避免行动，因此不至于使自主行驶作业车辆停止，但作业效率反而更低。此外，当使自主行驶作业车辆停止的距离离人过近时会吓到人。

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，在自主行驶作业车辆上设置人体检测传感器，当有人闯入检测范围内时，根据到自主行驶作业车辆的距离分阶段进行警报和碰撞避免动作。

用于解决问题的方案

本发明所要解决的问题如上，接着对用于解决该问题的方案进行说明。

即，本发明是一种自主行驶作业车辆，其具备：位置计算单元，利用卫星定位系统来定位机体的位置；以及控制装置，使所述自主行驶作业车辆沿着设定的行驶路径自动行驶和作业，其中，在自主行驶作业车辆中设置人体检测传感器并与控制装置连接，在设定作业区域内一边自主行驶一边作业时，当人体检测传感器在自主行驶作业车辆以作业速度行驶时，在第一设定范围内检测到人时，控制装置控制自主行驶作业车辆停止行驶，其中，第一设定范围是以从检测到有人闯入开始到机体的移动停止为止的最长距离。

本发明是一种自主行驶作业车辆，其中，当人体检测传感器在第二设定范围内检测到人时，控制装置控制自主行驶作业车辆将行驶速度减速，其中，第二设定范围比第一设定范围更远，是自主行驶作业车辆以比行驶速度快了设定速度的速度行驶时直到能停下来为止的最长距离。

本发明是一种自主行驶作业车辆，其中，当人体检测传感器在比第二设定范围远的第三设定范围检测到人时，控制装置发出警报，并提醒人注意。

本发明是一种自主行驶作业车辆，其中，当所述人体检测传感器在第一设定范围、第二设定范围、以及第三设定范围中的任一个范围检测到人时，发出警报并显示于显示单元，并且该警报和显示因不同的范围而异。

本发明是一种自主行驶作业车辆，其中，所述控制装置连接有警报和显示解除单元，能任意地解除警报和显示。

发明效果

通过采用如上所述的方案，由于当设置于自主行驶作业车辆的人体检测传感器检测到人时，自主行驶作业车辆根据该人所在的范围分阶段发出警报并进行碰撞避免动作，因此闯入人体检测传感器的检测范围内的人能容易地推测出离自主行驶作业车辆有多远，也能容易地推测出是否有可能发生碰撞，能对应警报进行避免动作。

附图说明

图1是表示自主行驶作业车辆、GPS卫星、以及参考站的概略侧视图。

图2是控制框图。

图3是表示由自主行驶作业车辆和跟随行驶作业车辆进行的作业的状态的图。

图4是表示障碍物检测单元的检测范围内的控制区域的图。

图5是表示检测范围校正控制的流程的图。

图6是表示误报控制的流程的图。

图7是表示漏报控制的流程的图。

具体实施方式

对采用拖拉机作为能利用卫星定位系统进行自主行驶的自主行驶作业车辆1并在自主行驶作业车辆1的后部安装旋耕机24作为作业机的实施例进行说明。其中，作业车辆不限于拖拉机，也可以是联合收割机等，此外，作业机也不限于旋耕机，也可以是打垄机、割草机、耙机、播种机、施肥机、运输车(wagon)等。

在图1、图2中，对作为自主行驶作业车辆1的拖拉机的整体结构进行说明。在发动机罩2内设有发动机3，在该发动机罩2的后部的驾驶室11内设置有仪表板14，在仪表板14上方设置有作为转向操作单元的方向盘4。通过该方向盘4的转动，经由转向装置转动前轮9/9的朝向。自主行驶作业车辆1的转向方向通过转向传感器20进行检测。转向传感器20包括旋转编码器等角度传感器，配置于前轮9的转动基部。其中，转向传感器20的检测结构并不限定于此，只要是能识别转向方向的结构即可，也可以检测方向盘4的转动或检测助力转向装置的工作量。通过转向传感器20获取的检测值被输入控制装置30。

在所述方向盘4的后方配设有驾驶席5，在驾驶席5下方配置有变速箱6。在变速箱6的左右两侧连续设置有后桥壳8/8，在该后桥壳8/8经由车轴支承有后轮10/10。来自发动机3的动力能通过变速箱6内的变速装置(主变速装置、副变速装置)进行变速并驱动后轮10/10。变速装置例如由液压无级变速装置构成，通过电机等变速单元44使可变容量型液压泵的可动斜盘工作，从而能够变速。变速单元44与控制装置30连接。后轮10的转速由车速传感器27检测，并作为行驶速度被输入控制装置30。其中，车速的检测方法、车速传感器27的配置位置不受限定。

在变速箱体6内收纳有PTO离合器、PTO变速装置、制动装置46，PTO离合器通过PTO离合单元45进行离合，PTO离合单元45与控制装置30连接，能控制向PTO轴的动力的切断。制动装置46与控制装置30连接，能在操作者进行操作、自动行驶时进行制动。控制装置30具备CPU(中央运算处理装置)；RAM、ROM等存储装置30m；接口等，存储装置30m存储有用于使自主行驶作业车辆1工作的程序、数据。

在支承所述发动机3的前框架13支承有前桥壳7，在该前桥壳7的两侧支承有前轮9/9，来自所述变速箱体6的动力能传递到前轮9/9。所述前轮9/9构成转向轮，能通过方向盘4的转动操作进行转动，并且前轮9/9通过包括作为转向驱动单元的转向助力缸的转向促动器40能左右转向转动。转向促动器40与控制装置30连接，受到自动行驶控制并被驱动。

控制装置30连接有作为发动机旋转控制单元的发动机控制器60，发动机控制器60连接有发动机转速传感器61、水温传感器、液压传感器等，能检测发动机的状态。发动机控制器60根据设定转速和实际转速来检测负载，以不会造成过载的方式进行控制，并且能将发动机3的状态发送给后述的远程操作装置112，由显示器113进行显示。

此外，配置于踏板下方的燃料箱15配置有检测燃料液面的液位传感器29，该液位传感器29与控制装置30连接，设置于自主行驶作业车辆1的仪表板的显示单元49设置有显示燃料的剩余量的燃料表，该燃料表与控制装置30连接。并且，燃料剩余量的相关信息被从控制装置30发送给远程操作装置112，由远程操作装置112的显示器113显示燃料剩余量和可作业时间。

在所述仪表板14上配置有发动机的转速表、燃料表、表示油压等、异常的监视器、以及显示设定值等的显示单元49。

此外，在拖拉机机体后方经由作业机安装装置23自由升降地安装作为作业机的旋耕机24，进行耕耘作业。在所述变速箱6上方设置有升降缸26，通过使该升降缸26伸缩，能使构成作业机安装装置23的升降臂转动，从而使旋耕机24升降。升降缸26通过升降促动器25的工作进行伸缩，升降促动器25和控制装置30连接。

控制装置30连接有构成卫星定位系统的移动通信机33。移动通信机33连接有移动GPS天线34和数据接收天线38，移动GPS天线34和数据接收天线38设置于所述驾驶室11上方。该移动通信机33具备位置计算单元，能将纬度和经度发送给控制装置30，从而来掌握当前位置。需要说明的是，除了GPS(美国)之外，还能通过使用准天顶卫星(日本)、格洛纳斯卫星(俄罗斯)等卫星定位系统(GNSS)来进行高精度定位，但在本实施方式中使用GPS进行说明。

自主行驶作业车辆1为了获取机体的姿势变化信息而具备陀螺仪传感器31，以及为了检测行进方向而具备方位传感器32，它们与控制装置30连接。其中，由于能根据GPS的位置测量计算出行进方向，因此能省略方位传感器32。

陀螺仪传感器31检测自主行驶作业车辆1的机体前后方向的倾斜(俯仰角：pitch)的角速度、机体左右方向的倾斜(横滚角：roll)的角速度、以及旋转(偏航角：yaw)的角速度。通过对该三个角速度进行积分计算，能求出自主行驶作业车辆1的机体的往前后方向以及左右方向的倾斜角度以及转弯角度。作为陀螺仪传感器31的具体例，可以举出机械式陀螺仪传感器、光学式陀螺仪传感器、流体式陀螺仪传感器、以及振动式陀螺仪传感器等。陀螺仪传感器31连接于控制装置30，将该三个角的信息输入控制装置30。

方位传感器32检测自主行驶作业车辆1的朝向(行进方向)。作为方位传感器32的具体例，可以举出磁方位传感器等。方位传感器32连接于控制装置30，将机体的朝向的信息输入控制装置30。

这样，控制装置30通过姿势/方位运算单元对从上述陀螺仪传感器31、方位传感器32获取的信号进行运算，求出自主行驶作业车辆1的姿势(朝向、机体前后方向以及机体左右方向的倾斜、转弯方向)。

接着，对使用GPS(全球定位系统)获取自主行驶作业车辆1的位置信息的方法进行说明。

GPS本来是用于航空器、船舶等的航行支援而开发的系统，由围绕地球上空约两万公里的24颗GPS卫星(在6个轨道面各配置4个)、进行GPS卫星的追踪和管制的管制局、用于进行定位的使用者的通信机构成。

作为使用了GPS的定位方法，可举出单点定位、相对定位、DGPS(差分GPS)定位、RTK-GPS(实时动态-GPS)定位等各种方法，虽然其中任一种方法都可以使用，但在本实施方式中采用测定精度高的RTK-GPS定位方式，并通过图1、图2对该方法进行说明。

RTK-GPS(实时动态-GPS)定位为如下方法：通过判定位置的参考站和需要位置的移动站同时进行GPS观测，利用无线等方法将在参考站观测到的数据实时地发送给移动站，基于参考站的位置结果实时地求得移动站的位置。

在本实施方式中，自主行驶作业车辆1配置有作为移动站的移动通信机33、移动GPS天线34、以及数据接收天线38，作为参考站的固定通信机35、固定GPS天线36、以及数据发送天线39配设于不会妨碍农田作业的规定位置。本实施方式的RTK-GPS(实时动态-GPS)定位通过参考站和移动站双方进行相位测定(相对定位)，将由参考站的固定通信机35进行定位的数据从数据发送天线39发送给数据接收天线38。

配置于自主行驶作业车辆1的移动GPS天线34接收来自GPS卫星37、37···的信号。该信号被发送给移动通信机33进行定位。并且，同时利用作为参考站的固定GPS天线36接收来自GPS卫星37、37···的信号，利用固定通信机35进行定位并发送给移动通信机33，对观测到的数据进行解析来确定移动站的位置。这样获取的位置信息被发送至控制装置30。

这样，该自主行驶作业车辆1的控制装置30具备使其自动行驶的自动行驶单元，自动行驶单元接收从GPS卫星37、37···发送来的电波，并通过移动通信机33按照设定时间间隔求出机体的位置信息，由陀螺仪传感器31和方位传感器32求出机体的位移信息和方位信息，基于这些位置信息、位移信息、以及方位信息，能以使机体沿着预先设定的设定路径R行驶的方式控制转向促动器40、变速单元44、升降促动器25、PTO离合单元45、制动装置46、发动机控制器60等进行自动行驶并自动进行作业。需要说明的是，作为作业范围的农田H的外周的位置信息也通过众所周知的方法预先设定，并存储于存储装置30m。

此外，自主行驶作业车辆1配置有障碍物传感器41、摄像机42作为障碍物检测单元，它们与控制装置30连接，不与障碍物接触。例如，障碍物传感器41由红外线传感器、超声波传感器构成，配置于机体的前部、侧部、后部，与控制装置30连接，检测在机体的前方、侧方、以及后方是否有障碍物，并在检测到障碍物时，发出警报并控制自主行驶作业车辆1降低行驶速度或停止。详细情况在后面进行阐述。

此外，自主行驶作业车辆1的顶部搭载有拍摄前方、作业机的摄像机42，该摄像机42与控制装置30连接。由摄像机42拍摄到的映像显示于跟随行驶作业车辆100所具备的远程操作装置112的显示器113。

远程操作装置112设定所述自主行驶作业车辆1的设定行驶路径R；或远程操作自主行驶作业车辆1；或监视自主行驶作业车辆1的行驶状态、作业机的工作状态；或存储作业数据。

本实施方式中，操作者能乘坐跟随行驶作业车辆100进行驾驶操作，并且能在跟随行驶作业车辆100上搭载远程操作装置112来操作自主行驶作业车辆1。跟随行驶作业车辆100如图3所示，一边在自主行驶作业车辆1的斜后方进行作业一边行驶，监视/操作自主行驶作业车辆1。其中，根据作业形态，跟随行驶作业车辆100有时候行驶于自主行驶作业车辆1的后方进行作业，在此不作限定。跟随行驶作业车辆100的基本结构由于与自主行驶作业车辆1大致相同，因此省略详细的说明。需要说明的是，也可以采用在跟随行驶作业车辆100具备GPS用的移动通信机33、移动GPS天线34的结构。

远程操作装置112可装卸于跟随行驶作业车辆100和自主行驶作业车辆1的仪表板等操作部。远程操作装置112能在安装于跟随行驶作业车辆100的仪表板的状态下直接进行操作，也能拿出跟随行驶作业车辆100之外随身进行操作，也能安装于自主行驶作业车辆1的仪表板进行操作。远程操作装置112能由例如笔记本型、平板型的个人计算机构成。在本实施方式中由平板型的计算机构成。

进而，远程操作装置112和自主行驶作业车辆1能以无线方式相互通信，自主行驶作业车辆1和远程操作装置112分别设置有用于通信的收发机110、111。收发机111一体配置于远程操作装置112。通信单元能通过例如WiFi等无线LAN相互通信。远程操作装置112在壳体表面设置显示器113，并在壳体内收纳收发机111、控制装置130(CPU、存储装置)、电池等，上述显示器113采用能通过触摸画面进行操作的触摸平板式的操作画面。

所述自主行驶作业车辆1能通过远程操作装置112进行远程操作。例如，能对自主行驶作业车辆1的紧急停止、暂时中止、再次前进、车速的变更、发动机转速的变更、作业机的升降、PTO离合器的离合等进行操作。也就是说，能通过远程操作装置112，经由收发机111、收发机110、控制装置30来控制加速促动器、变速单元44、制动装置46、PTO离合单元45等，使操作者容易地远程操作自主行驶作业车辆1。

能由所述显示器113显示由所述摄像机42拍摄到的周围的图像、自主行驶作业车辆1的状态、作业的状态、GPS的相关信息、操作画面等，操作者能进行监视。

所述自主行驶作业车辆1的状态为行驶状态、发动机的状态、作业机的状态等，行驶状态为变速位置、车速、燃料剩余量、电池的电压等，发动机的状态为发动机的转速、负载率等，作业机的状态为作业机的种类、PTO转速、作业机高度等，分别通过数字、表盘等显示于显示器113。

作业状态为作业路径(目标路径或设定行驶路径R)、作业行程、当前位置、根据行程计算出的到田头的距离、剩余路径、行程数、到目前为止的作业时间、剩余作业时间等。通过在整个作业路径上涂抹出已完成作业路径，能容易地识别剩余路径。此外，通过从当前位置以箭头显示接下去的行程，能容易地识别之后的旋转方向等接下去的行程。

GPS的相关信息是作为自主行驶作业车辆1的实际位置的经纬度、卫星的补充数、电波接收强度、以及定位系统的异常等。

接着，对障碍物检测单元的灵敏度校正进行说明。

控制装置30具备模式切换单元30a和灵敏度调整单元30b。

控制装置30连接有作为障碍物检测单元的障碍物传感器41，障碍物传感器41的灵敏度能通过灵敏度调整单元30b来改变。障碍物传感器41由光传感器或超声波传感器构成，通过检测与障碍物接触并反射的光或声音来检测出障碍物。

障碍物传感器41设置于自主行驶作业车辆1的机体的前部和后部，例如，设置于机体前部的障碍物传感器41安装于发动机罩2的前表面，在前进行驶时检测障碍物。设置于机体后部的障碍物传感器41安装于挡泥板的后表面，在后退行驶时检测障碍物。

通过图3对安装于机体前部的障碍物传感器41的灵敏度调整进行说明。

障碍物传感器41检测在自主行驶作业车辆1的前方的规定检测范围K内是否存在人、物等障碍物。所述检测范围K由灵敏度调整单元30b根据设定作业区域内的行驶位置来调整。也就是说，以使障碍物传感器41的灵敏度在设定作业区域内变高并在设定作业区域外变低的方式，由灵敏度调整单元30b来调整灵敏度。通过将设定作业区域设为农田H，在农田H内行驶时即使是小的障碍物也会敏感地反应，并提醒操作者注意，检测农田H外时，即使存在障碍物也不进行检测。

此外，所述障碍物传感器41的检测范围K在作为设定作业区域的农田H内的中央部较大，越接近农田H的外周越小。具体而言，检测范围K为扇型且半径距离(检测距离)为L，左右角度为α。从机体左右中心往左右方向的检测幅度D右D＝Lsin(α/2)求得。在行驶于农田H的中央部的情况下，检测距离L设为最大长度L1，左右检测幅度D设为最大左右检测幅度D1。当接近农田端部时检测距离L逐渐变短(L2)，不检测设定作业区域外的障碍物。也就是说，障碍物传感器41由灵敏度调整单元30b以随着接近农田端部而使灵敏度降低的方式进行调整。由于该设定作业区域在开始作业前使用卫星定位系统进行了设定，因此根据其地图数据和在开始作业前设定的设定行驶路径R，运算出到农田端部(农田H的周围)有多少距离，并由灵敏度调整单元30b以如下方式进行调整：当自主行驶作业车辆1的前端到农田端部的距离为最大长度L1以下时，使障碍物传感器41的检测范围K为到该农田端部的距离。此外，左右检测幅度D还在行驶于田埂边时变窄，不检测设定作业区域外的障碍物。其中，灵敏度调整也可以通过改变检测到的值的基准位准来进行校正，在此不作限定。

通过图5的流程图对灵敏度调整控制进行说明。运算出从机体前端到前方农田端部的距离A(S1)，将到该农田端部的距离A和障碍物传感器41的最大检测距离L1(S2)进行比较。在到农田端部的距离A比最大检测距离L1长的情况下，将检测距离L照旧维持为最大检测距离L1(S3)并移行至步骤S4，在到农田端部的距离A比最大检测距离L1短的情况下，以使检测距离L为到农田端部的距离A的方式，由灵敏度调整单元30b进行调整(S5)，并移行至步骤S4。

在步骤S4中，运算出从机体中心到侧方的田埂边的距离B(S4)。将到田埂边的距离B和左右最大检测幅度D1(S6)进行比较，在到田埂边的距离B比左右最大检测幅度D1长的情况下，左右检测幅度D照旧为原来的左右最大检测幅度D1(S7)，在到田埂边的距离B比左右最大检测幅度D1短的情况下，左右检测幅度D为到田埂边的距离B(S8)。

其中，由于实际的作业区域并非长方形，而是具有歪斜的梯形，因此能设置一定程度的允许范围。此外，障碍物传感器41的检测范围K虽然越接近农田端部变得越小，但可以分阶段地变小。此外，当自主行驶作业车辆1进入农田H的外周附近的规定范围(例如田头转弯区域)时，也可以将检测范围K缩小为规定的小范围。

如上所述，自主行驶作业车辆1具备：位置计算单元，利用卫星定位系统来定位机体的位置；以及控制装置30，使自主行驶作业车辆1沿着设定的行驶路径R自动行驶和作业，其中，自主行驶作业车辆1设置了障碍物传感器41和灵敏度调整单元30b，所述障碍物传感器41检测自主行驶作业车辆1的周围是否存在障碍物，所述灵敏度调整单元30b调整障碍物传感器41的灵敏度，由于通过灵敏度调整单元30b以使所述障碍物传感器41的灵敏度在设定作业区域内高且在设定作业区域外变低的方式调整灵敏度，因此在农田H内大范围地检测障碍物并提醒操作者注意，检测范围K在农田H外时不检测，因此能减少误检测，能提高作业性能。

此外，由于所述控制装置30通过灵敏度调整单元30b以使障碍物传感器41的检测范围K为设定的设定作业区域内的方式调整灵敏度，因此即使障碍物存在于作业范围外的田埂边、农田H、道路等，障碍物传感器41也不会判断有障碍物并发出警报或停止作业、行驶，能提高检测精度，即使在田埂边也能作业，能防止作业效率降低。

此外，由于所述控制装置30通过灵敏度调整单元30b以使所述检测范围K在作业区域的中央部较大且越接近作业区域的外周越小的方式调节灵敏度，因此能在设定作业区域内敏感地反应并准确地检测出障碍物，即使接近农田端部，也不会检测设定作业区域外的障碍物，能不停止行驶地可靠地作业至农田端部。

此外，所述控制装置30连接有作为环境识别单元的光传感器71、大气温度传感器72以及降雨检测传感器73，并根据光传感器71、大气温度传感器72、以及降雨检测传感器73给出的检测值来判断天气，根据该天气，通过灵敏度调整单元30b改变障碍物传感器41的灵敏度，使误检测不会发生，能以与天气无关的方式提高障碍物传感器41的检测精度。

例如，在由光传感器71检测到的光照度为设定光照度以上的情况下，能判断出直射日光照到了障碍物传感器41，存在发生误检测的隐患。因此，当通过光传感器71检测到的光照度为设定光照度以上时，控制装置30通过模式切换单元30a切换为直射日光模式，通过灵敏度调整单元30b使灵敏度降低。

此外，在能由障碍物传感器41检测人的情况下，由于当大气温度低时，衣服、人的皮肤的温度低，因此处于等同于障碍物传感器41的灵敏度低时的状态，有时候无法检测到人。因此，在通过大气温度传感器72检测到的温度为设定温度以下的情况下，控制装置30通过模式切换单元30a切换为低温模式，通过灵敏度调整单元30b使障碍物传感器41的灵敏度上升。这样提高人的检测精度。

此外，在下雨时，障碍物传感器41有时检测雨粒。因此，当通过降雨检测传感器73检测到降雨时，控制装置30通过灵敏度调整单元30b使灵敏度降低，从而消除降雨的影响。并且，进一步地，在降雨检测传感器73给出的检测值为设定以上的降雨的情况下，无法进行作业，此外，由于当大气温度传感器72的检测值为设定温度以下且检测到降雨时，能判断出正在下雪，无法进行作业，因此设为不允许进行作业。

但是，虽然为了识别环境(天气)而使用了光传感器71、大气温度传感器72以及降雨检测传感器73作为环境识别单元，但操作者也可以直接输入光照度、大气温度、以及雨量。此外，也可以构成为经由网络直接由控制装置30读取天气信息。需要说明的是，由于来自网络的信息范围较宽泛，因此也有可能在实际场所不下雨，还有时天气予报会不准，因此优选根据降雨检测传感器73所进行的检测来进行校正。

此外，在通过光传感器71检测到的光照度为设定光照度以下的情况下，能判断出已入夜。在夜间进行作业的情况下，行驶于道路的汽车的前灯的光有可能会照射到障碍物传感器41。在该情况下，由于前灯照射到和照射不到时光照度差别较大，因此存在发生误检测的隐患。因此，当通过光传感器71检测到的光照度为设定光照度以下时，通过模式切换单元30a切换为前灯模式(或夜间模式)，当取得了设定光照度以上的检测值时滤光而仅取得规定值以下的检测值，消除由前灯、夜间照明等造成的外部干扰。

此外，所述控制装置30所具备的存储装置30m存储有作业时期、设定作业区域、作业时的环境(昼夜、天气)、当时的灵敏度调整的记录，能随时显示。这样，在开始作业前，检索是否有现在和过去作业时的降雨状态、大气温度状态一致的情况，当有一致的情况时，读取当时的数据，研究是否适当地进行了灵敏度调整并采用适当的灵敏度调整，能进行高效率的作业。

接着，对如下情况下控制装置30所进行的处理进行说明：无论是否通过所述障碍物传感器41检测到障碍物并发出了警报，实际上都不存在障碍物的情况(以下称为“误报”)；反之，无论实际上是否存在障碍物，所述障碍物传感器41都没有检测到，且不发出警报的情况(以下作为“漏报”)。

对误报的处理进行说明。

所述远程操作装置112设有作为误报通知单元的误报开关76(图2)，误报开关76与远程操作装置112的控制装置130连接。其中，设置误报开关76的场所并不限定于远程操作装置112，也可以配置于跟随行驶作业车辆100、自主行驶作业车辆1的驾驶席附近的操纵部。

当障碍物传感器41检测到障碍物时，由作为警报单元的扬声器51发出警报音，并由显示单元49和显示器113显示存在有障碍物。但是，虽然障碍物传感器41检测到障碍物并发出了警报，但是当操作者实际确认时也有可能没发现障碍物。此时，操作者接通误报开关76。通过接通该误报开关76，控制装置130判断出误报，并通过远程操作装置112的控制装置130在显示器113上显示误报，同时，经由收发机111、自主行驶作业车辆1的收发机110、控制装置30解除来自扬声器51的警报。这样，防止徒劳的警报，也消除由警报音造成的噪声。需要说明的是，警报单元并不限定于扬声器51，也可以是蜂鸣器、喇叭等。

在进一步继续进行作业，所述障碍物传感器41检测到障碍物并发出警报但实际上并不存在障碍物的情况下，操作者接通误报开关76，与上述相同地进行显示并解除警报。当该障碍物传感器41进一步发生误检测，误报开关76的误报通知次数达到第一设定数值N1时，通过灵敏度调整单元30b将障碍物传感器41的灵敏度降低规定级数，使其不会敏感检测。其中，降低灵敏度的级数能任意设定。这样，自动进行灵敏度调整，防止频繁发生误报的情况。

之后，在降低了所述障碍物传感器41的灵敏度的状态下继续作业时发生障碍物传感器41的误检测，所述误报开关76的误报通知次数达到第二设定数值N2时，判断障碍物传感器41发生了故障，并将发生了故障的情况显示于显示单元49和显示器113，使操作者认识到这一点，同时通过网络线路等将发生了故障的情况通知给商店或维修站等能委托修理的地方。其中，也能多次进行降低障碍物传感器41的灵敏度的控制，并在之后进行通知。这样，自动进行故障的判断，还自动进行故障的通知。

通过图6所示的流程图对误报的具体控制进行说明。

首先，使开关指示符为0并使误报次数为n＝0(S101)。判断障碍物传感器41是否检测到了障碍物(S102)。当障碍物传感器41检测到了障碍物时发出警报并进行显示(S103)。判断障碍物是否已消失或是否操作了解除开关75(S104)，当该警报和显示被解除时(S105)，返回步骤S102。由于在步骤S104中当为误检测时不解除警报并按压误报开关76，因此判断是否操作了误报开关76(S106)。当未进行操作时返回步骤S104，当进行了操作时解除警报和显示(S107)，并使误报次数n为n+1(S108)。当为初次误报时N＝1。接着，判断开关指示符是否为1。也就是说，由于在降低了灵敏度时设立了开关指示符，因此判断开关指示符是否为1(S109)，在不为1(未降低灵敏度的通常检测)的情况下，判断误报次数n是否为第一设定数值N1以上(S110)。在小于N1的情况下返回步骤S102，当误报次数n为第一设定数值N1以上时将障碍物传感器41的灵敏度降低规定级数(S111)，并使误报次数n为0(复位)(S112)，设立开关指示符1(S113)并移行至步骤S102。

在步骤S109中，由于当开关指示符为1时降低了灵敏度，因此移行至步骤S114，并判断误报次数n是否大于第二设定数值N2。当不大于N2时移行至步骤S102，当大于N2时判断障碍物传感器41发生了故障，并显示故障发生(S115)，通知商店等(S116)。

接着，对漏报的处理进行说明。

所述远程操作装置112设置有作为漏报通知单元的漏报开关77，漏报开关77与控制装置130连接。此外，远程操作装置112设置有用于使自主行驶作业车辆1紧急停止的紧急停止按钮78，该紧急停止按钮78与控制装置130连接。其中，设置漏报开关77和紧急停止按钮78的场所并不限定于远程操作装置112，也可以配置于跟随行驶作业车辆100、自主行驶作业车辆1的驾驶席附近的操纵部。需要说明的是，紧急停止使发动机3停止，使自主行驶作业车辆1无法行驶也无法进行作业。

无论操作者在前进行驶作业时在自主行驶作业车辆1的前方(在后退时是后方)的障碍物传感器41的检测范围内看到了障碍物，障碍物传感器41都不检测障碍物，不发出警报也不进行显示的情况下，操作者接通漏报开关77。通过接通该漏报开关77，通过远程操作装置112的控制装置130将发生了漏报的情况显示于显示器113，同时经由收发机111、自主行驶作业车辆1的收发机110、控制装置30，由扬声器51发出警报并停止行驶和作业。这样，能避免与障碍物发生碰撞的情况。此外，在所述障碍物传感器41无论是否存在障碍物都不进行检测，不发出警报的情况下，在按压了紧急停止按钮78的情况下，控制装置130也判断发生了漏报。

在进一步继续进行作业，所述障碍物传感器41无论是否存在障碍物都没有检测到障碍物，未发出警报的情况下，操作者接通漏报开关77(也包括紧急停止按钮78)，与上述相同地停止行驶进行警报和显示。当因该未检测而造成操作漏报开关77后漏报次数达到第三设定数值N3时，通过灵敏度调整单元30b将障碍物传感器41的灵敏度提高规定级数，使其变得敏感。其中，提高灵敏度的级数能任意设定。这样，能自动进行灵敏度调整，防止频繁地发生漏报。

在以提高了所述障碍物传感器41的灵敏度的状态进行之后的作业时，当障碍物传感器41发生了未检测，所述漏报开关77的漏报通知次数达到第四设定数值N4时，判断障碍物传感器41发生了故障，并将发生了故障的情况显示于显示单元49和显示器113，使操作者认识到这一点，同时通过网络线路等将发生了故障的情况通知给商店或维修站等能委托修理的地方。其中，也能多次进行提高障碍物传感器41的灵敏度的控制。这样，自动进行故障的判断，还自动地进行故障的通知。

通过如图7所示的流程图对漏报的具体控制进行说明。

首先，使开关指示符为0并使漏报次数为m＝0(S201)。判断操作者是否操作了漏报开关77(或紧急停止按钮78)(S202)。当操作了漏报开关77时进行警报和显示并停止自主行驶作业车辆(S203)，使漏报次数m为m+1(S204)。接着判断开关指示符是否为1，也就是说判断是否提高了灵敏度(S205)，在不为1(未提高灵敏度)的情况下，判断漏报次数m是否为第三设定数值N3以上(S206)。在小于N3的情况下返回步骤S202，当漏报次数m为第三设定数值N3以上时，将障碍物传感器41的灵敏度提高规定级数(S207)，并将漏报次数m复位(S208)，设立开关指示符1(S209)并移行至步骤S202。

在步骤S205中，由于当开关指示符为1时提高了灵敏度，因此移行至步骤S210，并判断漏报次数m是否大于第四设定数值N4。当不大于N4时移行至步骤S202，当大于N4时判断障碍物传感器41发生了故障并进行显示(S211)，并通知商店等(S211)。

接着，对于能通过所述障碍物传感器41、摄像机42来检测人且在检测到了人的情况下，避免人与自主行驶作业车辆1的碰撞的技术进行说明。需要说明的是，人体检测传感器70包括检测障碍物传感器41、摄像机42、以及与人的距离的距离传感器74、红外线传感器等。

在作为预先设定的设定作业区域的农田H内使自主行驶作业车辆一边自主行驶一边作业时，当人体检测传感器70在第一设定范围E1(图4)内检测到人时，控制装置30以如下方式进行控制：通过扬声器51发出作为第一阶段警报的第一警报音并显示于显示单元49和远程操作装置112的显示器113，同时停止行驶。也就是说，在距离自主行驶作业车辆1第一设定范围E1内忽然出现人的情况下，自动紧急停止并发出第一警报音并将旨在进行了紧急停止的情况显示于显示单元49、显示器113。所述第一警报音采用较大的声音且使用频率高并能使周围清楚地听到的声音、语音。需要说明的是，用于紧急停止的方案是通过发动机控制器60使发动机3停止或将变速单元44操作成空挡进行制动的方案，其方法不受限定。此外，在农田外、不自主行驶(操作者进行操纵)的情况下、以路上行驶速度行驶的情况下，不进行基于该检测到人的情况的碰撞避免控制，而是进行其他的碰撞避免控制。此外，设定范围(检测范围)虽然为了易于说明而采用了扇形，但并不限定于此，也可以是四边形、三角形、圆形等。此外，在远程操作装置112上设置扬声器151并与远程操作装置112的控制装置130连接，在发出所述警报时，同时也能从扬声器151发出警报音。

所述第一设定范围E1是在自主行驶作业车辆1以低速(例如)作业速度行驶时，以从检测到人开始到机体停止移动为止的最长距离e1为半径的扇形的范围。也就是说，最长距离的半径长度e1为空驶距离加上从制动开始直到滑移并停止为止的距离那么长的最长距离，其中空驶距离为人体检测传感器70检测到闯入第一设定范围E1内的人并发出停止信号，直到制动装置、变速单元工作的距离。换而言之，第一设定范围E1是在以作业速度行驶时，即使检测到人的闯入并进行紧急停止也有可能发生碰撞的范围。

此外，在农田H内一边自主行驶一边作业时，当人体检测传感器70在比第一设定范围E1更远的第二设定范围E2内检测到人时，控制装置30以如下方式进行控制：作为第二阶段警报，通过扬声器51发出第二警报音并显示于显示单元49和远程操作装置112的显示器113，并减慢行驶速度。也就是说，在人进入比第一设定范围E1更远的第二设定范围E2内的情况下，自动将变速单元44往减速侧变速(在1速下行驶的情况下通过发动机控制器60使发动机转速减小)，使行驶速度降低，并发出第二警报音。第二警报音与第一警报音相比音量小，频率低，不比第一设定范围E1的情况紧急，但是能容易地认识到自主行驶作业车辆1正在逼近。此外，警报音也可以是间断音。

所述第二设定范围E2是比第一设定范围E1更远但比第三设定范围E3更近的范围，第三设定范围E3是从以人体检测传感器70能检测到人的最长的长度e3为半径的扇形范围减去自主行驶作业车辆1以高速(例如副变速是高速速度或比所述低速快了设定速度的速度)行驶时从检测到人开始到机体停止移动为止的最长距离e2为半径的扇形范围的范围。换而言之，其为当人体检测传感器70检测到进入第二设定范围E2内的人而紧急停止时，能以不与人发生碰撞方式从容地停止的范围。因此，在以作业速度行驶时，通过在第二设定范围E2内检测到人时减速并发出第二警报音，能使进入第二设定范围E2内的人感知到危险，并容易地避免碰撞。需要说明的是，当有人闯入到了第一设定范围E1内时，当然进行紧急停，避免碰撞。

并且，当在农田H内一边自主行驶一边作业时，当人体检测传感器70在比第二设定范围E2更远的第三设定范围E3内检测到人时，作为第三阶段警报，控制装置30通过扬声器51发出第三警报音提醒人注意。也就是说，在人进入了距离自主行驶作业车辆1比第二设定范围E2更远的第三设定范围E3内的情况下，通过第三警报使该人认识到自主行驶作业车辆1正在接近。第三警报音只要是能通过扬声器51发出让人知道正在靠近的声音或通过鸣响喇叭提醒注意的声音即可。此时，可以减慢行驶速度，减速可以减少发动机转速，减速时的速度为使第二设定范围E2的减速速度比第三设定范围E3的速度慢。

所述第三设定范围E3是从人体检测传感器70能检测到人的范围去掉了第一设定范围E1和第二设定范围E2的范围。也就是说，是比第二设定范围E2远且能检测到人的范围。换而言之，是人能从容地进行避免动作的范围。

其中，第一设定范围E1、第二设定范围E2、第三设定范围E3也可以根据行驶速度改变其范围。也就是说，也能以行驶速度越快，越加长e1、e2、e3(扩大第一设定范围E1、第二设定范围E2、第三设定范围E3)的方式进行调整。此外，也可以根据惯性力、倾斜角度改变所述各范围。也就是说，根据作业机(在搭载了肥料、药剂、货物的情况下要加算)、本体的重量来计算惯性力，该惯性力越大，越加长e1、e2、e3。此外，机体具备倾斜传感器，机体所在的朝向下方的倾斜角越大越加长e1、e2、e3，越是向上倾斜越缩短e1、e2、e3。

此外，第一阶段警报～第三阶段警报除了声音之外也可以进行由灯(闪光灯)、方向指示器等、光进行的点灯、灭灯等。在该情况下，在各个阶段以执行不同的光强、不同的闪烁的方式来判断紧急程度(危险程度)。例如，第一阶段警报的程度下增大亮度或增多闪烁次数。

此外，警报音在各个阶段采用不同的音量、音质、间断音或语音/音乐来判断紧急程度。例如，第一阶段警报的程度下采用音质更高的声音。需要说明的是，该警报音可选择。

进而，也可以在人体检测传感器70检测到人后，在解除人体检测时，在解除第一阶段警报～第三阶段警报的同时发出解除音，并显示于显示单元49和显示器113。并且，也可以将当时的状况，例如警报时的位置、日期和时间、映像等存储于存储装置30m，作为数据取出，并通过主机计算机等数据库化，用于警报方法、危险回避的改善、事故的证据等。

如上所述，由于当人体检测传感器70在比第二设定范围E2更远的第三设定范围E3检测到人时，控制装置30发出警报提醒人注意，因此在认识到自主行驶作业车辆1正在工作的作业者正在农田H内进行其他的农田作业时等情况下，能容易地认识到自主行驶作业车辆1正在靠近，能妥当地进行避免碰撞的行动。

此外，当所述人体检测传感器70在第一设定范围E1、第二设定范围E2、第三设定范围E3中的任一个范围检测到人时，发出警报并显示于显示单元，并且该警报和显示因不同的范围而异。因此，闯入人体检测传感器70能检测到的范围的人能容易地认识到自主行驶作业车辆靠近到了什么程度，能对应不同的范围妥当地进行避免碰撞的行动。

此外，由于设置了作为解除所述警报和显示的单元的解除开关75并将其连接于控制装置30，能随时解除警报和显示，因此在无论是否已停止了行驶，都会因人位于第一设定范围E1内而持续鸣响警报、或位于第三设定范围E3内的人采取避免碰撞的行动时也持续鸣响警报、或误检测人并发出警报等情况下，能停止徒劳的警报，防止造成噪声。所述解除开关75设置于自主行驶作业车辆11或跟随行驶作业车辆100的仪表板等操纵部、远程操作装置112。

此外，采用还能通过摄像机42来检测障碍物的结构，并以如下方式进行控制：由摄像机42拍摄到的图像通过控制装置30进行图像处理，检测人以外的动物，当检测到的是动物时，不进行所述紧急停止、减速、警报。也就是说，对于狗、猫、鸟等动物而言，由于在自主行驶作业车辆1接近时通常会逃跑，因此几乎不存在碰撞的可能性，反倒是有时候由于靠近自主行驶作业车辆1，人体检测传感器70会发生反应而使自主行驶作业车辆1减速或停止，妨碍作业。因此，当动物闯入第一设定范围E1、第二设定范围E2、第三设定范围E3中的任一个范围时，在通过基于摄像机42的图像处理识别到的情况下，取消来自人体检测传感器70的信号，不使自主行驶作业车辆1减速或停止。或者，设计成即使人体检测传感器70检测到动物也不使变速装置、制动装置工作，而使警报装置工作，使前灯亮灯进行威吓。或者，当人体检测传感器70检测到动物时，使图像显示于显示单元49、显示器113，通过操作者的操作，使变速装置、制动装置工作。

通过控制装置30进行的由所述摄像机42拍摄到的图像的图像处理会检测出移动的物体。并且，使移动的物体高亮，当具有一定以上的大小且比人小的物体移动时，判断为动物。在小孩子程度的大小的情况下由操作者来判断。

产业上的可利用性

本发明能用于利用卫星定位系统使作业车辆在规定的农田等进行作业的建设机械、农用作业车等。

附图标记说明

1：自主行驶作业车辆；

30：控制装置；

30m：存储装置；

49：显示单元；

70：人体检测传感器；

112：远程操作装置；

113：显示器。

Claims (5)

1.一种自主行驶作业车辆，具备：位置计算单元，利用卫星定位系统来定位机体的位置；以及控制装置，使所述自主行驶作业车辆沿着设定的行驶路径自动行驶和作业，其特征在于，

在自主行驶作业车辆中设置人体检测传感器并与控制装置连接，当在设定作业区域内一边自主行驶一边作业时，当人体检测传感器在所述自主行驶作业车辆以作业速度行驶时，在第一设定范围内检测到人时，控制装置控制所述自主行驶作业车辆停止行驶，其中，第一设定范围是以从检测到有人闯入开始到机体的移动停止为止的最长距离。

2.根据权利要求1所述的自主行驶作业车辆，其特征在于，

当所述人体检测传感器在第二设定范围内检测到人时，所述控制装置控制所述自主行驶作业车辆将行驶速度减速，其中，所述第二设定范围比所述第一设定范围更远，是所述自主行驶作业车辆以比所述行驶速度快了设定速度的速度行驶时直到能停下来为止的最长距离。

3.根据权利要求1或2所述的自主行驶作业车辆，其特征在于，

当所述人体检测传感器在比第二设定范围远的第三设定范围检测到人时，所述控制装置发出警报，并提醒人注意。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的自主行驶作业车辆，其特征在于，

当所述人体检测传感器在第一设定范围、第二设定范围、以及第三设定范围中的任一个范围中检测到人时，所述控制装置发出警报并显示于显示单元，并且该警报和显示因不同的范围而异。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的自主行驶作业车辆，其特征在于，

所述控制装置连接有警报和显示解除单元，能任意地解除警报和显示。