(57)【要約】【課題】作業車両の路上走行時、速度差のある後続車両が接近して、追い抜くことがあるが、後続車両を気付かないことがある。【解決手段】走行機体の後部に設けた２個のカメラ１２，１３により後方を撮影して、後続車両を画像処理により認識する。２個のカメラ１２，１３の映像は、遠くにある程小さく、かつ中央側に写り、近づくと、大きくなり、かつ２個のカメラの左右幅方向内側になる。上記２個の映像の時間変化により後続車両の接近具合を判断して、オペレータに報知する。【選択図】図３
2016024653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に、幅方向に所定間隔をあけて２個のカメラを配置し、該２個のカメラで後方を撮影してなる作業車両において、
前記２個のカメラの映像から後続車両を認識する画像処理手段と、
該画像処理された２個のカメラによる後続車両の映像の時間変化により、該後続車両の接近を判断する接近判断手段と、
該接近判断手段による後続車両の接近状況を報知する報知手段と、を備えた、
ことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記２個のカメラは、前記走行機体に固定され、
前記接近判断手段は、前記画像処理手段により認識された前記２個のカメラによる後続車両の映像の幅方向差異の時間変化により該後続車両の接近を判断してなる、
請求項１記載の作業車両。
【請求項３】
前記作業車両が旋回中であることを検出する旋回検出手段を備え、
該旋回検出手段が旋回中を検出した状態では、前記接近判断手段による判断を禁止してなる、
請求項１又は２記載の作業車両。
【請求項４】
前記走行機体の後方に昇降自在に装着された作業機と、
該作業機の昇降位置を検出する作業機高さ検出手段と、を備え、
該作業機高さ検出手段が所定値以上の作業機の上昇位置を検出した状態では、前記接近判断手段による判断を禁止してなる、
請求項１ないし３のいずれか１項記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農用トラクタ等の作業車両に係り、詳しくは路上走行時において、後方の車両を認知する車載カメラを備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、農用トラクタ等の作業車両は、路上走行する場合もあり、この場合、該作業車両は、乗用自動車、トラック等の路上走行専用の自動車に対して走行速度が遅く、追いつかれて追抜かれる状況が多々ある。作業車両の運転者は、この状況をサイドミラー等で気付く場合もあるが、気付かない場合、速度差が大きく、路上走行の妨げになる。また、作業車両に作業機を装着している場合等、ミラーの死角となって後続車両に気付かない状況もある。
【０００３】
車体の後部に広角ＣＣＤカメラを装着し、ターンレバーの操作によりターンシグナルスイッチがオンされるとき、広角ＣＣＤカメラによる後方画像をコントローラに入力して、車線変更時における死角付近の接近車両の認識を行う運転支援システムが案出されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のものは、広角ＣＣＤカメラの画像情報のなかで隣接車線付近を検索して周辺に比べて明暗がはっきりとした特徴点を検出し、各画像毎の上記特徴点を追及することで、接近方向の流れを抽出し、接近車両の存在を認識する。該１個のカメラによる後方車両の認識では、該車両の接近認識が十分でなく、真後からの接近では接近認識を正確に行うことが困難で、特にトラクタ等の作業車両では、後続車両との速度差が大きく、後続車両が近付いて追抜くことを正確に認識できない状況を生じる虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、２個のカメラの映像により後続車両の接近を判断して、上述した課題を解決した作業車両を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、走行機体（５）に、幅方向に所定間隔をあけて２個のカメラ（１２）（１３）を配置し、該２個のカメラで後方を撮影してなる作業車両（１）において、
前記２個のカメラ（１２）（１３）の映像から後続車両を認識する画像処理手段（２０ａ，Ｓ２）と、
該画像処理された２個のカメラによる後続車両の映像の時間変化により、該後続車両の接近を判断する接近判断手段（２０ｂ，Ｓ３）と、
該接近判断手段による後続車両の接近状況を報知する報知手段（２６，２７，３０，Ｓ５）と、を備えた、
ことを特徴とする作業車両にある。
【０００８】
前記２個のカメラ（１２）（１３）は、前記走行機体（５）に固定され、
前記接近判断手段（２０ｂ，Ｓ３）は、前記画像処理手段（２０ａ）により認識された前記２個のカメラ（１２）（１３）による後続車両の映像の幅方向差異の時間変化により該後続車両の接近を判断してなる。
【０００９】
前記作業車両（１）が旋回中であることを検出する旋回検出手段（２１，２５，Ｓ４，Ｓ７）を備え、
該旋回検出手段が旋回中を検出した状態では、前記接近判断手段（２０ｂ，Ｓ３）による判断を禁止してなる。
【００１０】
前記走行機体（５）の後方に昇降自在に装着された作業機（１０）と、
該作業機の昇降位置を検出する作業機高さ検出手段（２２，Ｓ９）と、を備え、
該作業機高さ検出手段が所定値（ｈ１）以上の作業機の上昇位置（ｈ）を検出した状態では、前記接近判断手段（２０ｂ，Ｓ３）による判断を禁止してなる。
【００１１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面を対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲に記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る本発明によると、走行機体の後方に設けた２個のカメラの後続車両の映像の時間変化により、該後続車両の接近を判断するので、真後から来る後続車両の接近具合及び追い抜きを確実に判断でき、作業車両に対して走行速度差の大きい一般車両の接近を、高い応答性で正確に判断して、報告手段にてオペレータに報知することにより路上走行の妨げになることを低減することができる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によると、接近判断手段は、２個のカメラによる後続車両の映像の幅方向差異の時間変化により判断するので、簡単な装置でもって確実にかつ高い応答性で連続して接近状況を判断することができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によると、作業車両が旋回中にあっては、接近判断手段の誤判断の可能性があるが、該旋回中にあっては、接近判断手段の判断を禁止して、画像データの更新のみを行い、報知手段による接近報知をしないので、誤報知によりオペレータを惑わすことを防止できる。
【００１５】
請求項４に係る本発明によると、作業機が上昇位置にある場合、２個のカメラの視野を妨げて接近判断手段の誤判断を生じる可能性があるが、作業機が所定値以上上昇した場合、接近判断を禁止して、報告手段による接近報知をしないので、誤報知によりオペレータを惑わすことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態によるトラクタを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は背面図。
【図２】本実施の形態に係る制御を示すブロック図。
【図３】本実施の形態に係るカメラ映像を示す図。
【図４】第１の実施の形態によるフロー図。
【図５】第２の実施の形態によるフロー図。
【図６】第３の実施の形態によるフロー図。
【図７】本実施の形態による警報報知を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に沿って、作業車両として農用トラクタに適用した実施の形態について説明する。トラクタ１は、図１に示すように、前輪２及び後輪３により支持される走行機体５を有しており、該走行機体５の前部にはボンネット６で覆われたエンジンが搭載され、その後部には操作部及び運転席が囲われるキャビン７が配置されている。上記走行機体５の後方にはリンク機構９を介してロータリ等の作業機１０が装脱自在に装着されている。リンク機構９は、走行機体５に配置された油圧装置により上記作業機１０を昇降し得る。
【００１８】
上記キャビン７には、前部の左右に突出してサイドミラー１１，１１が配置されており、また後上部の左右には幅方向に所定間隔あけてそれぞれカメラ１２，１３が設置されている。左右のカメラ１２，１３は、トラクタ１の後方に向くように、キャビン７の後部上枠部材に固定されている。
【００１９】
前記トラクタ１は、図２に示すように、マイクロコンピュータからなる処理部２０が配置されており、該処理部２０には、前記左右カメラ１２，１３、前輪２の操向角を検出するステアリング切れ角センサ（旋回検出手段）２１、作業機１０のリフト高さを検出する作業機リフト高さセンサ（作業機高さ検出手段）２２、運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキセンサ２３、及び走行機体５の左右揺れ（ヨーレイト）を検出するジャイロセンサ（旋回検出手段）２５からの各信号が入力されている。処理部２０は、左右カメラ１２，１３でそれぞれ撮像した映像から車両を認識し、それが左右カメラ１２，１３での差異並びに大きさをデータ処理する画像処理手段２０ａと、上記画像データの時間変化から後方車両の接近及び追い抜きを判断する接近判断手段２０ｂとを有する。上記処理部２０から、ランプ出力２６及びブザー出力２７、ブレーキ出力２９、及び警報表示出力３０が出力される。
【００２０】
ついで、本実施の形態の作用について説明する。後方に向けて撮像方向が固定されている左右カメラ１２，１３の画像から、その特徴で車両（乗用車、トラック、農作業車等）であることを認識する。左右カメラ１２，１３は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、後続車両が自車（カメラを搭載しているトラクタ）より遠くにある場合は小さく写り、かつ左右カメラ１２，１３の中央に近い位置に写り、また近くにある程、大きく写り、かつ内側に写る。即ち、後続車両が近付く程、左カメラ１２の映像は、大きくなり（全画面面積に対する車両画像面積の割合いが増加する）、かつ右方向に移動し（画面フレームの右側に車両画像が移る）、右カメラ１３の映像は、大きくなり、かつ左方向に移動する。
【００２１】
そして、図３（ｃ）に示すように、左右カメラ１２，１３の映像は、画像処理手段２０ａにより重なるように合成処理される。この際の左右カメラ画像の移動量ｌ１，ｌ２が後続車両の距離に相当し、その時間変化が接近判断手段２０ｂにより演算されて、後続車両が自車（トラクタ）に近づく速度が判断される。上記合成処理された後続車両の映像の大きさの変化（全画面面積に対する車両画像面積の割合いの時間変化）によっても、後続車両の接近が判断される。即ち、接近判断手段２０ｂは、左右カメラ映像の合成に際しての左右映像の移動変化でも、その大きさの変化のいずれか一方でもよく、また両方により平均化し、又は補正して行ってもよい。上記接近判断手段２０ｂは、上記映像の幅方向差異の時間変化及び／又は車両映像の大きさの時間変化により後続車両の接近具合（状況）を判断し、かつ左右カメラ１２，１３による車両映像の同時での幅方向移動（多くは右側移動）により後続車両が自車を追い抜きにかかっていることを判断する。
【００２２】
図４に示す第１の実施の形態では、上記左右カメラ１２，１３からの映像を処理部２０に入力し（Ｓ１）、該処理部２０の画像処理手段２０ａにより、後続車両の認識をすると共に、左右カメラ１２，１３が重なるように合成する（Ｓ２）。該画像処理に際して、車両画像の大きさの時間変化、及び／又は合成における左右画像の移動変化（左右画像の距離変化）により後方より物体（車両）が接近していることを判断する（Ｓ３）。
【００２３】
上記画像処理（Ｓ２）及び接近判断（Ｓ３）に際して、オペレータがステアリングハンドルを操作して、旋回（操向）中であると、画像データが左右方向に大きく変化してしまい誤検知をする可能性が大きい。このため、本実施の形態にあっては、ステアリング切れ角センサ（旋回検出手段）２１によりステアリングハンドルの切れ角θが前輪２の操向角が変化して旋回状態となる所定旋回切れ角θ１を越えていることを検出した場合（Ｓ４；ＹＥＳ）、上記接近判断（Ｓ３）を行わずに、画像データの更新のみを行う。上記ステアリングハンドルの切れ角θが旋回切れ角θ１以下の直進状態にあっては、上記接近判断（Ｓ３）による後続車両の接近割合いに応じた警報報知を行う（Ｓ５）。
【００２４】
上記ステップＳ３にて後続車両が接近していない場合（Ｓ３；ＮＯ）、又はステアリングハンドルの切れ角θが旋回角度θ１以上でトラクタ１が旋回状態にある場合（Ｓ４；ＹＥＳ）、上記警報報知（Ｓ５）は行われず、カメラ入力（Ｓ１）及び画像処理（Ｓ２）が繰返される。上記ステアリングハンドルの切れ角θが旋回角度θ１以下の直進状態に戻ると、蓄積されている画像処理（Ｓ２）に基づく画像データにより接近判断（Ｓ３）が順次行われ、後続車両の接近判断に応じて警報報知が行われる（Ｓ５）。
【００２５】
図５に沿って、第２の実施の形態について説明する。ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４については、先の第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。上記ステアリングハンドル操作によるトラクタ１の旋回中と同様に、オペレータがブレーキ操作して機体が停止する際も、後続車両が急接近することになり、誤検知を生じ易いと共に、オペレータは、機体が停止することを認知しているので、後続車両が近接することを警報報知する必要がない。また、走行機体５の旋回により又は走行機体５が路面の凹凸等により左右方向に揺れ（ヨーイング）た場合、旋回中と同様に、後方の左右カメラ１２，１３による接近判断に誤検知を生ずる可能性が大きい。従って、本第２の実施形態にあっては、このような場合、接近判断による警報報知を行わず、画像データの更新のみを行う。
【００２６】
図５において、オペレータがブレーキ操作すると、ブレーキセンサ２３がＯＮして、ブレーキペダルが踏まれていることを検出する（Ｓ６；ＹＥＳ）。この場合、接近判断（Ｓ３）による警報報知（Ｓ５）は行われずに、リターンされる。また、ジャイロセンサ２５により走行機体５が所定角以上に左右に揺れた場合（所定ヨーレイト以上にヨーイングした場合）（Ｓ７；ＹＥＳ）、同様に、接近判断による警報報知（Ｓ５）に流れずにリターンされる。これにより、走行機体が旋回中（Ｓ４）、ヨーイング角度信号の入力（Ｓ７）、ブレーキ操作（Ｓ６）のいずれか１個がある場合、後続車両の接近による警報報知（Ｓ５）が行われず、誤検知を減少することができる。なお、ステップＳ４のハンドル切れ角及びステップＳ７のヨーイング角度は、共に作業車両の旋回中を検出するもの（旋回検出手段）であり、いずれか１個でもよい。
【００２７】
図６に沿って、第３の実施形態について説明する。ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３については先の実施の形態と同様なので説明を省略する。トラクタ１は、走行機体５の後方に作業機１０を装着しているので、該作業機１０を所定位置以上に上昇した状態では、後方に向けた左右カメラ１２，１３による後続車両の撮影に支障を来す場合がある。なお、図１に示すように、トラクタ１がキャビン７を備え、該キャビン７の上部に左右カメラ１２，１３を配置した場合は、作業機１０が上昇位置にあっても該作業機により撮影の支障となることは少ないが、キャビンを備えていないフレーム車の場合、カメラを高位置に設置することは不可能で、上昇位置にある作業機によってカメラが塞がれてしまう。
【００２８】
ステップＳ９において、作業機リフト高さセンサ２２による作業機１０の上昇位置ｈとカメラの撮影が邪魔される作業機高さｈ１とが比較される。上記作業機リフト高さｈは、リフトアームの角度、リフトロッド位置、ポジションコントロールレバーの位置等により検出され、上記作業機高さｈがカメラ使用作業機高さｈ１より低い場合（Ｓ９；ＮＯ）、ステップＳ３の接近判断に基づく警報報知が行われる（Ｓ５）。上記作業機高さｈがカメラ使用作業機高さｈ１より高い場合（Ｓ９；ＹＥＳ）、上記警報報知が解除される（Ｓ１０）。
【００２９】
これにより、カメラ１２，１３により作業機１０が近くで大きく写って、左右カメラの差異が大きくなり、後続車両が接近したと誤判断される可能性があるので、警報報知は解除される。作業機は、自車（トラクタ）に対して移動しないので、時間変化と上記差異を合せて、後続車両と作業機とを識別することは可能であるが、誤判断の可能性があるので、後続車両の接近に関する警報報知は解除して、作業機が上昇位置にあって後続車両接近の警報報知は解除されている旨を報知する。これにより、オペレータが後続車両接近に関する警報報知機能への依存度が高い場合、上記作業機上昇に伴う警報報知が解除されていることを認識できる。
【００３０】
図７は、図４，図５及び図６におけるステップＳ５の警報報知の内容を示すフロー図である。警報報知Ｓ５は、ランプ、ＬＥＤ等の警報ランプ出力Ｓ１１、ブザー、スピーカによる音声、メロディー報知等の警報ブザー出力Ｓ１２、及び液晶パネル（ＬＣＤ）、７セグメント等の警報表示出力Ｓ１３が順次繰返される。例えば、３色ＬＥＤとブザーとを用いた報知例として、後方検知機能（接近判断手段）が機能している状況では、ＬＥＤがグリーンでブザー音がないことで報知し、接近している後続車両がない状況（Ｓ３；ＮＯ）では、同じＬＥＤがグリーンでブザー音がないことを継続し、接近している車両があるが接近状況ではない場合、ＬＥＤがイエローとなり、かつブザーが例えば５秒間隔でピッと報知する長い間隔の間欠音で報知する。
【００３１】
そして、後続車両が接近した状況にある場合、ＬＥＤはレッド点滅し、かつブザーが例えばピッピッ、ピッピッの繰返しのような短い間隔の間欠音で報知する。後続車両が自車を追い抜きにかかると、ＬＥＤはレッド点滅のままで、かつブザーが連続音で報知する。図４、図５のステップＳ４、図５のステップＳ６，Ｓ７、及び図６のステップＳ９による接近判断の機能禁止状況では、ＬＥＤがグリーン点滅し、かつブザーがならないことで報知し、本後続車両の接近判断のスイッチが切られた機能ＯＦＦ状況では、ＬＥＤが消灯し、かつブザーもならないことで報知する。なお、報知手段は、ランプ出力２６（警報ランプ出力Ｓ１１）、ブザー出力２７（警報ブザー出力Ｓ１２）、警報表示出力３０（警報表示出力Ｓ１３）のすべてを必要としなくともよく、いずれか１個の又は２個でもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１        作業車両（農用トラクタ）
５        走行機体
１０        作業機
１２，１３        （左右の）カメラ
２０        処理部
２０ａ，Ｓ２        画像処理（手段）
２０ｂ，Ｓ３        接近判断（手段）
２１，２５，Ｓ４，Ｓ７        旋回検出手段（ステアリング切れ角センサ，ジャイロセンサ）
２２，Ｓ９        作業機高さ検出手段（作業機リフト高さセンサ）
２６，２７，３０，Ｓ５，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３        報知手段（ランプ出力、ブザー出力、警報表示出力）
【図１】
2016024653.tif 000003
【図２】
2016024653.tif 000004
【図３】
2016024653.tif 000005
【図４】
2016024653.tif 000006
【図５】
2016024653.tif 000007
【図６】
2016024653.tif 000008
【図７】
2016024653.tif 000009