特開2022-183956自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム
(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】P2022183956
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム
(51)【国際特許分類】
G05D 1/02 20200101AFI20221206BHJP
A01B 69/00 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
G05D1/02 H
G05D1/02 N
A01B69/00 303M
A01B69/00 303A
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021091522
(22)【出願日】2021-05-31
(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】鈴木 暁大
【テーマコード（参考）】
2B043
5H301
【Ｆターム（参考）】
2B043AA04
2B043AB15
2B043BA05
2B043BA07
2B043BA09
2B043BB07
2B043BB11
2B043BB12
2B043DA17
2B043DC01
2B043EA32
2B043EA37
2B043EB05
2B043EB07
2B043EB08
2B043EB16
2B043EB17
2B043EC02
2B043EC14
2B043EC15
2B043EC16
2B043EE01
2B043EE02
2B043EE05
2B043EE06
5H301AA03
5H301AA10
5H301BB01
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301DD06
5H301DD15
5H301GG06
5H301GG07
5H301GG08
5H301GG10
5H301HH10
5H301LL06
(57)【要約】
【課題】障害物の判定精度を高めることにより作業車両の作業効率を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムを提供すること。
【解決手段】自動走行方法は、圃場Ｆにおいて、予め設定された目標経路Ｒに従って作業車両１０を自動走行させることと、作業車両１０に設けられる検出部により圃場Ｆ内の検出対象物を検出することと、前記検出部を基準とするセンサー座標系における検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、前記第１座標位置を、圃場Ｆを基準とするＮＥＤ座標系における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、前記第２座標位置に基づいて検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、を実行する。
【選択図】図１４
【解決手段】自動走行方法は、圃場Ｆにおいて、予め設定された目標経路Ｒに従って作業車両１０を自動走行させることと、作業車両１０に設けられる検出部により圃場Ｆ内の検出対象物を検出することと、前記検出部を基準とするセンサー座標系における検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、前記第１座標位置を、圃場Ｆを基準とするＮＥＤ座標系における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、前記第２座標位置に基づいて検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、を実行する。
【選択図】図１４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行領域において、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させることと、
前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出することと、
前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、
前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、
前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、
を実行する自動走行方法。
前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出することと、
前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、
前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、
前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、
を実行する自動走行方法。
【請求項2】
前記検出対象物が障害物であると判定された場合に、前記作業車両を停止又は減速させる、
請求項１に記載の自動走行方法。
請求項１に記載の自動走行方法。
【請求項3】
前記第２座標位置が、前記作業車両から所定範囲に設定される走行制限領域に含まれる場合に、前記検出対象物を障害物であると判定する、
請求項１又は２に記載の自動走行方法。
請求項１又は２に記載の自動走行方法。
【請求項4】
前記走行制限領域は、減速走行領域と停止領域とを含み、
前記第２座標位置が前記減速走行領域に含まれる場合に、前記検出対象物を障害物であると判定して前記作業車両を減速走行させ、
前記第２座標位置が前記停止領域に含まれる場合に、前記検出対象物を障害物であると判定して前記作業車両を停止させる、
請求項３に記載の自動走行方法。
前記第２座標位置が前記減速走行領域に含まれる場合に、前記検出対象物を障害物であると判定して前記作業車両を減速走行させ、
前記第２座標位置が前記停止領域に含まれる場合に、前記検出対象物を障害物であると判定して前記作業車両を停止させる、
請求項３に記載の自動走行方法。
【請求項5】
前記検出部は、前記検出対象物の位置を検出可能な第１検出部と、前記検出対象物までの距離を検出可能な第２検出部とを含み、
前記第１検出部の検出結果に基づいて検出される前記検出対象物の前記第２座標位置と、前記第２検出部の検出結果に基づいて検出される前記検出対象物の前記第２座標位置とに基づいて、前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する、
請求項１～４のいずれかに記載の自動走行方法。
前記第１検出部の検出結果に基づいて検出される前記検出対象物の前記第２座標位置と、前記第２検出部の検出結果に基づいて検出される前記検出対象物の前記第２座標位置とに基づいて、前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する、
請求項１～４のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項6】
前記第１検出部の検出結果に基づいて検出される前記検出対象物の前記第２座標位置の検出回数に応じた第１評価値と、前記第２検出部の検出結果に基づいて検出される前記検出対象物の前記第２座標位置の検出回数に応じた第２評価値とに基づいて、前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する、
請求項５に記載の自動走行方法。
請求項５に記載の自動走行方法。
【請求項7】
前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する判定処理における前記第２評価値の重みを前記第１評価値の重みよりも小さくする、
請求項６に記載の自動走行方法。
請求項６に記載の自動走行方法。
【請求項8】
前記第１評価値及び前記第２評価値の合計値が予め設定された閾値以上の場合に、前記検出対象物を障害物であると判定する、
請求項７に記載の自動走行方法。
請求項７に記載の自動走行方法。
【請求項9】
前記第１検出部により検出される前記検出対象物の位置に応じて設定される経路に沿って前記作業車両を自動走行させる、
請求項５～８のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項５～８のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項10】
前記走行領域の地面から所定高さまでの範囲において前記検出部により検出されず、かつ前記所定高さから上方の所定範囲において前記検出部により検出される前記検出対象物を障害物と判定しない、
請求項１～９のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項１～９のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項11】
前記作業車両に設けられる接触検出部により前記作業車両に対する接触が検出された場合に、前記検出対象物が障害物であるか否かに関わらず、前記作業車両を停止させる、
請求項１～１０のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項１～１０のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項12】
走行領域において、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させる走行処理部と、
前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出する検出処理部と、
前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得する取得処理部と、
前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換する変換処理部と、
前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する判定処理部と、
を備える自動走行システム。
前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出する検出処理部と、
前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得する取得処理部と、
前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換する変換処理部と、
前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する判定処理部と、
を備える自動走行システム。
【請求項13】
走行領域において、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させることと、
前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出することと、
前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、
前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、
前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための自動走行プログラム。
前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出することと、
前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、
前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、
前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための自動走行プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、走行領域において目標経路に従って作業車両を自動走行させる自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
圃場、農園などの作業地に植えられた作物に対して薬液を散布しながら目標経路を自動走行する作業車両が知られている（例えば特許文献１参照）。前記作業車両は、例えば、第１作物列を跨いで走行しながら、前記第１作物列と、前記第１作物列の左右方向それぞれの第２作物列とに散布物を散布する散布作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－００００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記作業車両は、例えば作物が配置されている領域を走行する場合、衛星から受信する信号（例えばＧＮＳＳ信号）を利用して作業車両を測位しながら、作物の位置に応じて設定された作物列経路に沿って走行する。ここで、例えば、前記作業車両が前記作物列経路に沿って自動走行しているときに前記作業車両の姿勢が変化して前記作物列経路に対して位置偏差、方位偏差が大きくなると、前記作業車両が、前記作物列経路の作物や、前記作物列経路に隣接する作物などを所定回数検出することにより障害物として判定してしまう場合がある。この場合、前記作業車両は、障害物との衝突を回避するために、減速走行又は停止などの走行制限処理を実行する。このように、従来の技術では、障害物を誤認識することにより、作業車両の作業効率が低下する問題が生じる。
【0005】
本発明の目的は、障害物の判定精度を高めることにより作業車両の作業効率を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムに関する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る自動走行方法は、走行領域において、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させることと、前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出することと、前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、を実行する方法である。
【0007】
本発明に係る自動走行システムは、走行処理部と検出処理部と取得処理部と変換処理部と判定処理部とを備える。前記走行処理部は、走行領域において、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させる。前記検出処理部は、前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出する。前記取得処理部は、前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得する。前記変換処理部は、前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換する。前記判定処理部は、前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定する。
【0008】
本発明に係る自動走行プログラムは、走行領域において、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させることと、前記作業車両に設けられる検出部により前記走行領域内の検出対象物を検出することと、前記検出部を基準とする第１座標系における前記検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、前記第１座標位置を、前記走行領域を基準とする第２座標系における前記検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、前記第２座標位置に基づいて前記検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、障害物の判定精度を高めることにより作業車両の作業効率を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【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】
［自動走行システム１］
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る自動走行システム１は、作業車両１０と、操作端末２０と、基地局４０と、衛星５０とを含んでいる。作業車両１０及び操作端末２０は、通信網Ｎ１を介して通信可能である。例えば、作業車両１０及び操作端末２０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。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る自動走行システム１は、作業車両１０と、操作端末２０と、基地局４０と、衛星５０とを含んでいる。作業車両１０及び操作端末２０は、通信網Ｎ１を介して通信可能である。例えば、作業車両１０及び操作端末２０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】
本実施形態では、作業車両１０が、圃場Ｆに植えられた作物Ｖ（図５参照）に薬液、水などを散布する散布作業を行う車両である場合を例に挙げて説明する。圃場Ｆは本発明の走行領域の一例であり、圃場Ｆは例えば葡萄園、林檎園などの果樹園である。作物Ｖは例えば葡萄の果樹である。前記散布作業は、例えば作物Ｖに薬液、水などの散布物を散布する作業である。他の実施形態として、作業車両１０は、除草作業を行う車両、葉刈作業を行う車両、収穫作業を行う車両であってもよい。
【0014】
作物Ｖは、圃場Ｆにおいて所定の間隔で複数列に配置されている。具体的には、図５に示すように、複数の作物Ｖは、所定の方向（Ｄ１方向）に直線状に植えられており、直線状に並ぶ複数の作物Ｖを含む作物列Ｖｒを構成する。図５には、３つの作物列Ｖｒを例示している。各作物列Ｖｒは列方向（Ｄ２方向）に所定の間隔Ｗ１で配置されている。隣り合う作物列Ｖｒの間隔Ｗ２の領域（空間）は、作業車両１０がＤ１方向に走行しながら作物Ｖに対して散布作業を行う作業通路となる。
【0015】
また、作業車両１０は、予め設定された目標経路Ｒに沿って自動走行（自律走行）することが可能である。例えば図６に示すように、作業車両１０は、作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで、作業経路Ｒ１（作業経路Ｒ１ａ～Ｒ１ｆ）及び移動経路Ｒ２を含む目標経路Ｒに沿って自動走行する。作業経路Ｒ１は、作業車両１０が作物Ｖに対して散布作業を行う直線状の経路であり、移動経路Ｒ２は、作業車両１０が散布作業を行わないで作物列Ｖｒ間を移動する経路である。移動経路Ｒ２には、例えば旋回経路及び直進経路が含まれる。図６に示す例では、圃場Ｆにおいて、作物列Ｖｒ１～Ｖｒ１１から成る作物Ｖが配置されている。図６では、作物Ｖが植えられている位置（作物位置）を「Ｖｐ」で表している。また、図６の圃場Ｆを走行する作業車両１０は、車体１００が門型の形状を有しており（図４Ｃ参照）、１つの作物列Ｖｒを跨いで走行しながら、当該作物列Ｖｒの作物Ｖ及び当該作物列Ｖｒに隣接する作物列Ｖｒに対して薬液を散布する。例えば図６に示すように、作業車両１０が作物列Ｖｒ５を跨いで走行する場合、作業車両１０の左側車体（左側部１００Ｌ）が作物列Ｖｒ４，Ｖｒ５の間の作業通路を走行し、作業車両１０の右側車体（右側部１００Ｒ）が作物列Ｖｒ５，Ｖｒ６の間の作業通路を走行し、かつ作物列Ｖｒ４，Ｖｒ５，Ｖｒ６の作物Ｖに対して薬液を散布する。
【0016】
また、作業車両１０は、所定の列順序で自動走行を行う。例えば、作業車両１０は、作物列Ｖｒ１を跨いで走行し、次に作物列Ｖｒ３を跨いで走行し、次に作物列Ｖｒ５を跨いで走行する。このように、作業車両１０は、予め設定された作物列Ｖｒの順番に応じて自動走行を行う。なお、作業車両１０は、作物列Ｖｒの配列順に１列ごとに走行してもよいし、複数列おきに走行してもよい。
【0017】
衛星５０は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システムを構成する測位衛星であり、ＧＮＳＳ信号（衛星信号）を送信する。基地局４０は、衛星測位システムを構成する基準点（基準局）である。基地局４０は、作業車両１０の現在位置を算出するための補正情報を作業車両１０に送信する。
【0018】
作業車両１０に搭載される測位装置１６は、衛星５０から送信されるＧＮＳＳ信号を利用して作業車両１０の現在位置（緯度、経度、高度）及び現在方位などを算出する測位処理を実行する。具体的には、測位装置１６は、２台の受信機（アンテナ１６４及び基地局４０）が受信する測位情報（ＧＮＳＳ信号など）と基地局４０で生成される補正情報とに基づいて作業車両１０を測位するＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）方式などを利用して作業車両１０を測位する。前記測位方式は周知の技術であるため詳細な説明は省略する。
【0019】
以下、自動走行システム１を構成する各構成要素の詳細について説明する。
【0020】
［作業車両１０］
図３は、作業車両１０を左前方側から見た外観図である。図４Ａは、作業車両１０を左側から見た左側面の外観図であり、図４Ｂは、作業車両１０を右側から見た右側面の外観図であり、図４Ｃは、作業車両１０を背面側から見た背面の外観図である。
図３は、作業車両１０を左前方側から見た外観図である。図４Ａは、作業車両１０を左側から見た左側面の外観図であり、図４Ｂは、作業車両１０を右側から見た右側面の外観図であり、図４Ｃは、作業車両１０を背面側から見た背面の外観図である。
【0021】
図１～図４に示すように、作業車両１０は、車両制御装置１１、記憶部１２、走行装置１３、散布装置１４、通信部１５、測位装置１６、障害物検出装置１７などを備える。車両制御装置１１は、記憶部１２、走行装置１３、散布装置１４、測位装置１６、障害物検出装置１７などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置１１及び測位装置１６は、無線通信可能であってもよい。
【0022】
通信部１５は、作業車両１０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２０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。
【0023】
記憶部１２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。記憶部１２には、車両制御装置１１に後述の自動走行処理（図１４参照）を実行させるための自動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、前記自動走行プログラムは、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１２に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して作業車両１０にダウンロードされて記憶部１２に記憶されてもよい。また、記憶部１２には、操作端末２０において生成される目標経路Ｒの情報を含む経路データが記憶される。例えば、前記経路データは、操作端末２０から作業車両１０に転送されて記憶部１２に記憶される。
【0024】
ここで、作業車両１０は、圃場Ｆにおいて複数列に並べて植えられた作物Ｖ（果樹）を跨いで走行する門型の車体１００を備える。図４Ｃに示すように、車体１００は、左側部１００Ｌと、右側部１００Ｒと、左側部１００Ｌ及び右側部１００Ｒを接続する接続部１００Ｃとにより門型に形成されており、左側部１００Ｌ、右側部１００Ｒ、及び接続部１００Ｃの内側に作物Ｖの通過を許容する空間１００Ｓが確保される。
【0025】
車体１００の左側部１００Ｌ及び右側部１００Ｒそれぞれの下端部には、クローラ１０１が設けられている。左側部１００Ｌには、エンジン（不図示）、バッテリー（不図示）などが設けられている。右側部１００Ｒには、散布装置１４の貯留タンク１４Ａ（図４Ｂ参照）などが設けられている。このように、車体１００の左側部１００Ｌ及び右側部１００Ｒに構成部品を振り分けて配置することにより、作業車両１０は、左右のバランスの均衡化及び低重心化が図られている。その結果、作業車両１０は、圃場Ｆの斜面などを安定して走行することができる。
【0026】
走行装置１３は、作業車両１０を走行させる駆動部である。走行装置１３は、エンジン、クローラ１０１などを備える。
【0027】
左右のクローラ１０１は、静油圧式無段変速装置による独立変速が可能な状態でエンジンからの動力により駆動される。これにより、車体１００は、左右のクローラ１０１が前進方向に等速駆動されることにより前進方向に直進する前進状態になり、左右のクローラ１０１が後進方向に等速駆動されることにより後進方向に直進する後進状態になる。また、車体１００は、左右のクローラ１０１が前進方向に不等速駆動されることにより前進しながら旋回する前進旋回状態になり、左右のクローラ１０１が後進方向に不等速駆動されることで後進しながら旋回する後進旋回状態になる。また、車体１００は、左右いずれか一方のクローラ１０１が駆動停止された状態で他方のクローラ１０１が駆動されることによりピボット旋回（信地旋回）状態になり、左右のクローラ１０１が前進方向と後進方向とに等速駆動されることでスピン旋回（超信地旋回）状態になる。また、車体１００は、左右のクローラ１０１が駆動停止されることで走行停止状態になる。尚、左右のクローラ１０１は、電動モータにより駆動される電動式に構成されていてもよい。
【0028】
図４Ｃに示すように、散布装置１４は、薬液などを貯留する貯留タンク１４Ａ、薬液などを圧送する散布用ポンプ（不図示）、散布用ポンプを駆動する電動式の散布モータ（不図示）、車体１００の背部において縦向き姿勢で左右に２本ずつ並列に備えられた散布管１４Ｂ、各散布管１４Ｂに３個ずつ備えられた合計１２個の散布ノズル１４Ｃ、薬液などの散布量及び散布パターンを変更する電子制御式のバルブユニット（不図示）、及び、これらを接続する複数の散布用配管（図示せず）などを備えている。
【0029】
各散布ノズル１４Ｃは、対応する散布管１４Ｂに、上下方向に位置変更可能に取り付けられている。これにより、各散布ノズル１４Ｃは、隣り合う散布ノズル１４Ｃとの間隔及び散布管１４Ｂに対する高さ位置を散布対象物（作物Ｖ）に応じて変更することができる。また、各散布ノズル１４Ｃは、車体１００に対する高さ位置及び左右位置を散布対象物に応じて変更可能に取り付けられている。
【0030】
なお、散布装置１４において、各散布管１４Ｂに設けられる散布ノズル１４Ｃの数量は、作物Ｖの種類、各散布管１４Ｂの長さなどに応じて種々の変更が可能である。
【0031】
図４Ｃに示すように、複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最左端の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、車体１００の左外方に位置する作物Ｖａに向けて薬液を左向きに散布する。複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最左端の散布管１４Ｂに隣接する左内側の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、車体１００における左右中央の空間１００Ｓに位置する作物Ｖｂに向けて薬液を右向きに散布する。複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最右端の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、車体１００の右外方に位置する作物Ｖｃに向けて薬液を右向きに散布する。複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最右端の散布管１４Ｂに隣接する右内側の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、空間１００Ｓに位置する作物Ｖｂに向けて薬液を左向きに散布する。
【0032】
上記の構成により、散布装置１４においては、車体１００の左側部１００Ｌに設けられた２本の散布管１４Ｂと６個の散布ノズル１４Ｃとが左側の散布部１４Ｌとして機能する。また、車体１００の右側部１００Ｒに設けられた２本の散布管１４Ｂと６個の散布ノズル１４Ｃとが右側の散布部１４Ｒとして機能する。そして、左右の散布部１４Ｌ，１４Ｒは、車体１００の背部において、左右方向への散布が可能な状態で、左右の散布部１４Ｌ，１４Ｒの間に作物Ｖｂの通過（空間１００Ｓ）を許容する左右間隔を置いて配置されている。
【0033】
散布装置１４において、散布部１４Ｌ，１４Ｒによる散布パターンには、散布部１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれが左右の両方向に薬液を散布する４方向散布パターンと、散布部１４Ｌ，１４Ｒによる散布方向が限定された方向限定散布パターンとが含まれる。前記方向限定散布パターンには、散布部１４Ｌが左右の両方向に薬液を散布し、かつ、散布部１４Ｒが左方向のみに薬液を散布する左側３方向散布パターンと、散布部１４Ｌが右方向のみに薬液を散布し、かつ、散布部１４Ｒが左右の両方向に薬液を散布する右側３方向散布パターンと、散布部１４Ｌが右方向のみに薬液を散布し、かつ、散布部１４Ｒが左方向のみに薬液を散布する２方向散布パターンと、散布部１４Ｌが左方向のみに散布し、かつ、散布部１４Ｒが薬液を散布しない左側１方向散布パターンと、散布部１４Ｒが右方向のみに散布し、かつ、散布部１４Ｌが薬液を散布しない右側１方向散布パターンとが含まれる。
【0034】
車体１００には、測位装置１６から取得する測位情報などに基づいて車体１００を圃場Ｆの目標経路Ｒに従って自動走行させる自動走行制御部、エンジンに関する制御を行うエンジン制御部、静油圧式無段変速装置に関する制御を行うＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ－Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御部、及び、散布装置１４などの作業装置に関する制御を行う作業装置制御部などが搭載されている。各制御部は、マイクロコントローラなどが搭載された電子制御ユニット、マイクロコントローラの不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭ）に記憶された各種の情報及び制御プログラムなどによって構築されている。不揮発性メモリに記憶された各種の情報には、事前に生成された目標経路Ｒなどが含まれてもよい。本実施形態では、各制御部を総称して「車両制御装置１１」という（図２参照）。
【0035】
測位装置１６は、測位制御部１６１、記憶部１６２、通信部１６３、及びアンテナ１６４などを備える通信機器である。アンテナ１６４は、車体１００の天井部（接続部１００Ｃ）の前方及び後方に設けられている（図３参照）。また車体１００の天井部には、作業車両１０の走行状態を表示する表示灯１０２などが設けられている（図３参照）。なお、測位装置１６には前記バッテリーが接続されており、測位装置１６は、前記エンジンの停止中も稼働可能である。
【0036】
通信部１６３は、測位装置１６を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して基地局４０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。
【0037】
アンテナ１６４は、衛星から発信される電波（ＧＮＳＳ信号）を受信するアンテナである。アンテナ１６４が作業車両１０の前方及び後方に設けられているため、作業車両１０の現在位置及び現在方位を高精度に測位することができる。
【0038】
測位制御部１６１は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びＲＡＭなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。記憶部１６２は、測位制御部１６１に測位処理を実行させるための制御プログラム、及び、測位情報、移動情報などのデータを記憶する不揮発性メモリなどである。測位制御部１６１は、アンテナ１６４が衛星５０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて所定の測位方式（ＲＴＫ方式など）により作業車両１０の現在位置及び現在方位を測位する。
【0039】
障害物検出装置１７は、作業車両１０に設けられる検出部（ライダーセンサー、超音波センサー）により圃場Ｆ内の検出対象物を検出する。障害物検出装置１７は、車体１００の前方左側に設けられたライダーセンサー１７１Ｌと、車体１００の前方右側に設けられたライダーセンサー１７１Ｒとを備える（図３参照）。各ライダーセンサーは、例えばライダーセンサーが照射したレーザー光が測距点（検出対象物）に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、ライダーセンサーから測定範囲の各測距点までの距離を測定する。
【0040】
ライダーセンサー１７１Ｌは、車体１００の前方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、ライダーセンサー１７１Ｒは、車体１００の前方右側の所定範囲が測定範囲に設定されている。各ライダーセンサーは、測定した各測距点までの距離、各測距点に対する走査角などの測定情報（座標位置）を車両制御装置１１に送信する。このように、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒは、自身（取付位置）を基準とする座標系（センサー座標系）において測距点（検出対象物）の位置（座標位置）を検出することが可能である。
【0041】
また、障害物検出装置１７は、車体１００の前方側に設けられた左右の超音波センサー１７２Ｆ（図３参照）と、車体１００の後方側に設けられた左右の超音波センサー１７２Ｒ（図４Ａ～図４Ｃ参照）とを備える。各超音波センサーは、超音波センサーが発信した超音波が測距点（検出対象物）に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するＴＯＦ方式により、超音波センサーから測距点までの距離を測定する。
【0042】
前方左側の超音波センサー１７２Ｆは、車体１００の前方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、前方右側の超音波センサー１７２Ｆは、車体１００の前方右側の所定範囲が測定範囲に設定されており、後方左側の超音波センサー１７２Ｒは、車体１００の後方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、後方右側の超音波センサー１７２Ｒは、車体１００の後方右側の所定範囲が測定範囲に設定されている。各超音波センサーは、測定した測定対象物までの距離と測定対象物の方向とを含む測定情報を車両制御装置１１に送信する。このように、超音波センサー１７２Ｆは、自身（取付位置）を基準とする座標系（センサー座標系）において測距点（検出対象物）までの距離を検出することが可能である。ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ及び超音波センサー１７２Ｆは、本発明の検出部の一例である。
【0043】
また、障害物検出装置１７は、車体１００の前方側に設けられた左右の接触センサー１７３Ｆ（図３参照）と、車体１００の後方側に設けられた左右の接触センサー１７３Ｒ（図４Ａ及び図４Ｂ参照）とを備える。車体１００の前方側の接触センサー１７３Ｆは、接触センサー１７３Ｆに障害物が接触した場合に障害物を検出する。車体１００の後方側の接触センサー１７３Ｒの前方（作業車両１０の後方側）には散布装置１４が設けられており、各接触センサー１７３Ｒは、散布装置１４に対して障害物が接触した場合に散布装置１４が後方（作業車両１０の前方側）に移動することにより障害物を検出する。各接触センサーは、障害物を検出した場合に検出信号を車両制御装置１１に送信する。接触センサー１７３Ｆ，１７３Ｒは、本発明の接触検出部の一例である。
【0044】
車両制御装置１１は、障害物検出装置１７から取得する検出対象物に関する測定情報に基づいて、検出対象物が障害物であるか否かを判定し、検出対象物を障害物であると判定した場合に、作業車両１０に障害物を回避させる回避処理（走行制限処理）を実行する。障害物検出装置１７は、本発明の検出処理部の一例である。
【0045】
車両制御装置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（作業領域）として使用される。そして、車両制御装置１１は、前記ＲＯＭ又は記憶部１２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作業車両１０を制御する。
【0046】
車両制御装置１１は、作業車両１０の走行を制御する。具体的には、図２に示すように、車両制御装置１１は、走行処理部１１１、取得処理部１１２、変換処理部１１３、判定処理部１１４などの各種の処理部を含む。なお、車両制御装置１１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。
【0047】
走行処理部１１１は、作業車両１０の走行動作を制御する走行処理を実行する。例えば、走行処理部１１１は、測位装置１６により測位される作業車両１０の位置及び方位を含む測位情報に基づいて、目標経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる目標経路用走行モードＭ１で走行させる。例えば、作物Ｖが配置されていない領域（枕地領域、非作業領域など）において測位状態がＲＴＫ測位可能な状態である場合に、走行処理部１１１は、測位装置１６により測位される作業車両１０の測位情報に基づいて作業車両１０を目標経路用走行モードＭ１で自動走行を開始させる。これにより、作業車両１０は、目標経路Ｒに沿って自動走行を開始する。なお、前記測位状態がＲＴＫ測位可能な状態（高精度状態）であることは、作業車両１０が自動走行を開始する条件（自動走行開始条件）に含まれる。
【0048】
このように、走行処理部１１１は、圃場Ｆのうち作物Ｖが配置されていない領域（枕地領域など）において、作業車両１０を目標経路用走行モードＭ１で自動走行させる。作業車両１０は、ＧＮＳＳ信号を利用して自己位置を推定しながら目標経路Ｒに沿って走行する。
【0049】
また、走行処理部１１１は、作業車両１０が圃場Ｆ内に配置された作物Ｖの位置に応じて設定された作物列経路Ｒ０に沿って自動走行を行う作物列経路用走行モードＭ２で作業車両１０を走行させる。作物列経路用走行モードＭ２は、例えばライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの測定結果に基づいて推定した作物列経路Ｒ０に沿って作業車両１０を走行させる走行モードである。具体的には、障害物検出装置１７は、作業経路Ｒ１上の障害物の検出結果とライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの測定結果とを統合して、作業車両１０が跨いでいる作業経路Ｒ１、具体的には作物列（図６では作物列Ｖｒ５）の作物列経路Ｒ０を推定する。また障害物検出装置１７は、推定した作物列経路Ｒ０の始点及び終点の位置（座標）を車両制御装置１１に送信する。走行処理部１１１は、作物列経路用走行モードＭ２において、ＧＮＳＳ信号を利用して自己位置を推定しながら、推定された作物列経路Ｒ０に沿って作業車両１０を自動走行させる。このように、走行処理部１１１は、目標経路用走行モードＭ１では前記測位情報を利用して目標経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる一方、作物列経路用走行モードＭ２では前記測位情報と作物Ｖの検出結果とを利用して作物列経路Ｒ０に沿って作業車両１０を自動走行させる。
【0050】
図７には、作物列経路用走行モードＭ２の走行方法の概要を示している。図７のＲ０は推定された作物列Ｖｒａの経路を表し、Ｅｖ１は作物列Ｖｒａの始点を表し、Ｅｖ２は作物列Ｖｒａの終点を表し、Ｖｐは作物列Ｖｒａに含まれる作物を表し、Ｐｅは作業車両１０の現在位置（中心位置）を表している。なお、終点Ｅｖ２は、図６に示す端点（終点）と同一であってもよい。また、始点Ｅｖ１は、例えば作物列Ｖｒａに含まれる作物Ｖのうち現在位置Ｐｅに最も近い作物Ｖの位置である。
【0051】
走行処理部１１１は、作物列Ｖｒａに対する作業車両１０の横方向の位置偏差Ｌ１及び方位偏差θ１を算出し、位置偏差Ｌ１及び方位偏差θ１が小さくなるように作業車両１０の姿勢を制御しながら現在位置Ｐｅから終点Ｅｖ２まで走行させる。
【0052】
ここで、作物列Ｖｒａの推定結果には誤差が含まれるため、算出した位置偏差Ｌ１及び方位偏差θ１に移動平均フィルターやローパスフィルター等を用いたフィルタリング処理を行うことが好ましい。そして、走行処理部１１１は、前記フィルタリング処理の結果を用いて作業車両１０の走行を制御することが好ましい。
【0053】
また、作物列Ｖｒａの推定精度を高めるために、過去の作物列Ｖｒａの推定結果を用いてもよい。この場合、作物列Ｖｒａの端点の数を増やす必要があり、過去のデータを使用するために作業車両１０の相対移動量を算出し、過去の作物列Ｖｒａの検出位置の座標変換が必要になる。前記相対移動量の算出は、クローラ１０１に取り付けられた回転数センサー及び慣性計測ユニット（ＩＭＵ）のデータをカルマンフィルタ等の既知の手法で統合し、作物列Ｖｒａの移動量を推定する。作業車両１０が自動走行中は毎制御周期、測位情報（ＧＮＳＳ位置情報）から終点までの距離を算出しているため、走行処理部１１１は、測位精度が所定精度未満になる前の終点までの距離の情報と推定した作業車両１０の移動量とから、作物列Ｖｒａの端点（終点Ｅｖ２）への到達判定処理を実行し、端点到達時まで自動走行させる。なお、作物Ｖの配置状態によってはライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒセンサーが作物Ｖを検出できない事態も起こり得る。この場合には、走行処理部１１１は、作物列Ｖｒａの推定エラーが規定回数連続で発生した場合に作物列経路用走行モードＭ２の自動走行を終了させる。
【0054】
以上のように、走行処理部１１１は、圃場Ｆ内の作物Ｖの位置に応じて目標経路用走行モードＭ１又は作物列経路用走行モードＭ２で作業車両１０を自動走行させる。
【0055】
ここで、例えば、作業車両１０が作物列経路用走行モードＭ２で作物列経路Ｒ０に沿って自動走行しているときに作業車両１０の姿勢が変化して作物列経路Ｒ０に対して位置偏差Ｌ１、方位偏差θ１が大きくなると、作業車両１０が、作物列経路Ｒ０の作物Ｖや、作物列経路Ｒ０に隣接する作物Ｖなどを所定回数検出することにより障害物として判定してしまう場合がある。例えば、作業車両１０が、姿勢変化して、作物列経路Ｒ０の作物Ｖを所定回数検出し、さらに作物列経路Ｒ０に隣接する作物Ｖを所定回数検出することにより、合計検出回数が閾値以上になると、作業車両１０は、障害物との衝突を回避するために、減速走行又は停止などの走行制限処理を実行する。このように、従来の技術では、障害物を誤認識することにより、作業車両１０の作業効率が低下する問題が生じる。これに対して、本実施形態に係る作業車両１０は、以下に示すように、障害物の判定精度（認識精度）を高めることにより作業効率を向上させることが可能である。
【0056】
具体的には、取得処理部１１２は、障害物検出装置１７を基準とする座標系における検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得する。例えば図８Ａに示すように、障害物検出装置１７は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒが検出対象物を検出した場合に、ライダーセンサー１７１Ｌを基準としたセンサー座標系（本発明の第１座標系の一例）の座標位置とライダーセンサー１７１Ｒを基準としたセンサー座標系（本発明の第１座標系の一例）の座標位置とを算出して車両制御装置１１に送信する。取得処理部１１２は、障害物検出装置１７からライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒを基準とした各座標位置の情報を取得する。ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒは、本発明の第１検出部の一例である。
【0057】
また例えば図８Ｂに示すように、障害物検出装置１７は、左右の超音波センサー１７２Ｆが検出対象物を検出した場合に、左側の超音波センサー１７２Ｆを基準としたセンサー座標系（本発明の第１座標系の一例）における検出対象物までの距離と右側の超音波センサー１７２Ｆを基準としたセンサー座標系（本発明の第１座標系の一例）における検出対象物までの距離とを算出して車両制御装置１１に送信する。取得処理部１１２は、障害物検出装置１７から左右の超音波センサー１７２Ｆのそれぞれを基準とした各距離の情報を取得する。なお、障害物検出装置１７は、超音波センサー１７２Ｆの検出可能範囲（検出幅）と検出結果（距離）とに基づいて、センサー座標系における検出対象物の座標位置を算出し、当該座標位置の情報を車両制御装置１１に送信してもよい。超音波センサー１７２Ｆは、本発明の第２検出部の一例である。
【0058】
変換処理部１１３は、障害物検出装置１７を基準とするセンサー座標系における検出対象物の位置を表す第１座標位置を、圃場Ｆを基準とする座標系（本発明の第２座標系の一例）における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換する。圃場Ｆを基準とする座標系は、グローバル座標系であって、例えばＮｏｒｔｈ－Ｅａｓｔ－Ｄｏｗｎ（北－東－下）の三方向を正とする三次元座標系（ＮＥＤ座標系）である。
【0059】
変換処理部１１３は、各センサー座標系で取得した検出対象物の座標位置をＮＥＤ座標系の座標位置に変換する。具体的には、変換処理部１１３は、各センサー（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）の取付位置と、各センサーが検出した検出対象物の座標位置とに基づいて、検出対象物の座標位置をセンサー座標系から車両座標系（図８Ｃ参照）の座標位置に変換する。そして、変換処理部１１３は、車両座標系における各センサーが検出した検出対象物の座標位置を、現在のＮＥＤ座標系における作業車両１０の中心位置Ｐｅと、前回の座標変換時の作業車両１０の方位角及び現在の作業車両１０の方位角の平均値とを使用して、ＮＥＤ座標系（図８Ｄ参照）に変換する。
【0060】
なお、変換処理部１１３は、過去の検出対象物の検出結果も使用して検出対象物の座標位置をＮＥＤ座標系の座標位置に変換する。また、各センサーの検出対象物のＮＥＤ座標データには、使用するセンサー毎に記憶する最大点数に上限が設けられており、変換処理部１１３は、データ点数が規定点数以上となった場合には一番古いデータから破棄する。
【0061】
判定処理部１１４は、圃場Ｆを基準とする座標系（ＮＥＤ座標系）における検出対象物の位置を表す第２座標位置に基づいて検出対象物が障害物であるか否かを判定する。具体的には、判定処理部１１４は、前記第２座標位置が、作業車両１０から所定範囲に設定される障害物判定領域Ａｒに含まれる場合に、検出対象物を障害物であると判定する。また、判定処理部１１４は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの検出結果に基づいて検出される検出対象物の前記第２座標位置と、超音波センサー１７２Ｆの検出結果に基づいて検出される検出対象物の前記第２座標位置とに基づいて、検出対象物が障害物であるか否かを判定する。
【0062】
具体的には、判定処理部１１４は、検出対象物が障害物であるか否かを判定するための障害物地図ＧＭ（グリッドマップ）を作成する。図９は、障害物地図ＧＭの一例を示す図である。障害物地図ＧＭは、作業車両１０の中心位置Ｐｅを原点とし、Ｙ方向に３．０ｍ及びＸ方向に±１．３ｍのエリアを格子状に区切ったグリッドマップである。一つの格子（正方形グリッド）の一辺の長さは０．１ｍである。障害物地図ＧＭ全体では、Ｙ（高さ）方向に３０グリッド（Ｈ）及びＸ（幅）方向に２６グリッド（Ｗ）のサイズを有する。図９に示すＰ１は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒが検出した検出対象物の位置を示しており、図９に示すＰ２は、超音波センサー１７２Ｆが検出した検出対象物の位置を示している。
【0063】
判定処理部１１４は、各グリッドに相当する位置に検出対象物が存在する場合、当該グリッドのスコア（評価値）を算出する。具体的には、判定処理部１１４は、障害物地図ＧＭ内の各グリッドにおいて、検出対象物を検出したセンサー（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）ごとに異なる重みでスコアを更新する。以下、センサーごとのスコアの算出方法の一例を示す。
【0064】
判定処理部１１４は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒで検出した検出対象物の座標位置をグリッドマップ座標ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］に変換したとき、ｉ＜Ｈかつｊ＜Ｗを満たす場合に、以下の式により各グリットスコアを更新する。なお、同じ検出対象物を複数回検出することもあるため、同じ位置の検出対象物の検出回数が大きくなるほどグリッドのスコアは大きくなる。
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］＝ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］＋１．０
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］＝ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］＋１．０
【0065】
また判定処理部１１４は、超音波センサー１７２Ｆで検出した検出対象物の座標位置をｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］に変換したとき、ｉ＜Ｈかつｊ＜Ｗを満たす場合に、以下の式により各グリットスコアを更新する。
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］＋＝０．２
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ－１］＋＝０．２
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ＋１］＋＝０．２
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ］＋＝０．２
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ－１］＋＝０．２
ｇｒｉｄ［ｉ］［ｊ＋１］＋＝０．２
【0066】
ここで、判定処理部１１４は、超音波センサー１７２Ｆの場合は検出対象物の横方向（Ｘ方向）の位置が不明であるため、超音波センサー１７２Ｆの検出幅を横方向に拡張してもよい。これにより、判定処理部１１４は、拡張した検出幅の領域内に検出対象物が存在することを予測する。また、超音波センサー１７２Ｆは作業車両１０の姿勢によって地面を検出したり、作物列Ｖｒから間隔Ｗ２（図５参照）の領域（空間）に飛び出た枝葉を検出したりする可能性があるため、判定処理部１１４は、障害物の判定精度を高めるために、超音波センサー１７２Ｆのスコアをライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒのスコアに対して相対的に低くなるように調整する。具体的には、判定処理部１１４は、検出対象物が障害物であるか否かを判定する判定処理における超音波センサー１７２Ｆのスコア（本発明の第２評価値の一例）の重みを、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒのスコア（本発明の第１評価値の一例）の重みよりも小さい値に設定する。
【0067】
なお、作業車両１０が枕地領域を旋回走行する場合、姿勢が大きく変化するため、作業車両１０の近傍の障害物を確実に検出する必要があり、超音波センサー１７２Ｆは、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの死角領域の障害物を検出することが必要である。なお、作業車両１０が旋回走行する場合、走行速度が直進走行よりも遅くなるため、障害物を検出する回数が多くなる。このため、超音波センサー１７２Ｆのスコアの重みを、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒのスコアの重みよりも小さい値に設定した場合であっても実用上問題はない。
【0068】
ここで、障害物検出装置１７（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）は、検出対象物の座標位置を検出するが、検出対象物の形状（大きさ）を特定することはできない。そこで、判定処理部１１４は、下記式のガウス分布に基づき、観測点から近い位置に障害物が存在する可能性があると仮定し、障害物の周辺グリッドのスコアを更新する。
【数1】
【0069】
判定処理部１１４は、図１０に示す注目グリッドＰ０近傍のカーネルを用いた畳み込み処理により障害物地図ＧＭのスコアを更新する。例えば、判定処理部１１４は、注目グリッドＰ０のスコア「１．０」を図１０に示すカーネルを用いて「０．２７５」に変換する。すなわち、判定処理部１１４は、障害物地図ＧＭのスコアについて、平均化処理（例えばガウシアンフィルタ処理）を実行する。なお、判定処理部１１４は、他の周知の平均化処理を実行してもよい。
【0070】
また、判定処理部１１４は、作業車両１０の作業領域に応じた障害物判定領域Ａｒ（図１１参照）を設定し、設定した障害物判定領域Ａｒ内のグリッドの最大スコアが予め設定された閾値以上の場合に、検出対象物を障害物であると判定する。
【0071】
図１１には、作業車両１０の走行領域に応じて設定される複数の障害物判定領域Ａｒ１～Ａｒ５を示している。障害物判定領域Ａｒ１は、作業車両１０を減速走行させる減速判定領域（本発明の減速走行領域の一例）を示す。障害物判定領域Ａｒ２，Ａｒ３は、作業領域（作業経路Ｒ１）に設定される領域であって、作業車両１０を停止させる停止判定領域（本発明の停止領域の一例）を示す。障害物判定領域Ａｒ４，Ａｒ５は、非作業領域（枕地領域）に設定される領域であって、作業車両１０を停止させる停止判定領域（本発明の停止領域の一例）を示す。
【0072】
例えば、障害物判定領域Ａｒ１は、左右のクローラ１０１の中心位置（作業車両１０の中心位置Ｐｅから横方向±０．５ｍ）を基準として奥行２．５ｍ、幅０．４ｍ（片側０．２ｍ）のエリアに設定される。障害物判定領域Ａｒ２は、左右のクローラ１０１の中心位置を基準として奥行２．３ｍ、幅０．２ｍのエリアに設定される。障害物判定領域Ａｒ３は、左右のクローラ１０１の中心位置を基準として奥行１．６ｍ、幅０．６ｍのエリアに設定される。障害物判定領域Ａｒ４は、左右のクローラ１０１の中心位置を基準として奥行１．６ｍ、幅０．４ｍのエリアに設定される。障害物判定領域Ａｒ５は、作業車両１０の中心位置Ｐｅを基準として奥行１．４ｍ、幅１．０ｍ（トレッド幅）のエリアに設定される。なお、枕地領域では、作業車両１０が低速走行するため、減速判定領域を設定せず、停止判定領域（障害物判定領域Ａｒ４，ＡＲ５）のみ設定してもよい。
【0073】
判定処理部１１４は、検出対象物に対応するスコアが前記閾値以上となるグリッドが障害物判定領域Ａｒ（障害物判定領域Ａｒ１～ＡＲ５）に含まれる場合に、検出対象物を障害物であると判定する。障害物判定領域Ａｒ１～ＡＲ５は、本発明の走行制限領域の一例である。
【0074】
このように、判定処理部１１４は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒにより検出される検出対象物に対応する前記第２座標位置の検出回数に応じた第１スコア（本発明の第１評価値）と、超音波センサー１７２Ｆにより検出される検出対象物に対応する前記第２座標位置の検出回数に応じた第２スコア（本発明の第２評価値）とに基づいて、検出対象物が障害物であるか否かを判定する。また、判定処理部１１４は、検出対象物が障害物であるか否かを判定する判定処理における前記第２スコアの重みを前記第１スコアの重みよりも小さい値に設定する。また、判定処理部１１４は、前記第１スコア及び前記第２スコアの合計値が予め設定された閾値以上の場合に、検出対象物を障害物であると判定する。
【0075】
走行処理部１１１は、検出対象物が障害物であると判定された場合に、障害物判定領域Ａｒに応じた走行制限処理（減速走行、停止など）を実行する。例えば、作業車両１０が作業経路Ｒ１を走行中に検出された検出対象物（障害物）に対応するスコアが前記閾値以上となるグリッドＰ０が障害物判定領域Ａｒ１（図１２Ａ参照）内である場合に、走行処理部１１１は、作業車両１０を減速走行させる。また例えば、作業車両１０が作業経路Ｒ１を走行中に検出された検出対象物（障害物）に対応するスコアが前記閾値以上となるグリッドＰ０が障害物判定領域Ａｒ２（図１２Ｂ参照）又は障害物判定領域Ａｒ３（図１２Ｃ参照）内である場合に、走行処理部１１１は、作業車両１０を停止させる。また例えば、作業車両１０が枕地領域を走行中に検出された検出対象物（障害物）に対応するスコアが前記閾値以上となるグリッドＰ０が障害物判定領域Ａｒ４（図１２Ｄ参照）又は障害物判定領域Ａｒ５（図１２Ｅ参照）内である場合に、走行処理部１１１は、作業車両１０を停止させる。
【0076】
このように、本発明の走行制限領域は、減速走行領域（障害物判定領域Ａｒ１）と停止領域（障害物判定領域Ａｒ２～Ａｒ５）とを含む。そして、走行処理部１１１は、圃場Ｆを基準とする座標系（ＮＥＤ座標系）における検出対象物の位置を表す第２座標位置が前記減速走行領域に含まれる場合に、検出対象物を障害物であると判定して作業車両１０を減速走行させる。また、走行処理部１１１は、前記第２座標位置が前記停止領域に含まれる場合に、検出対象物を障害物であると判定して作業車両１０を停止させる。
【0077】
以上のように、判定処理部１１４は、障害物検出装置１７を基準とするセンサー座標系における検出対象物の第１座標位置を、圃場Ｆを基準とする座標系（ＮＥＤ座標系）における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換して、前記第２座標位置に基づいて検出対象物が障害物であるか否かを判定する。
【0078】
これにより、検出対象物の位置を圃場Ｆ（グローバル座標）を基準とした位置として特定することができるため、検出対象物が障害物であるか否かを正確に判定することができる。
【0079】
他の実施形態として、判定処理部１１４は、圃場Ｆの地面から所定高さまでの範囲において障害物検出装置１７により検出されず、かつ前記所定高さから上方の所定範囲において障害物検出装置１７により検出される検出対象物を障害物と判定しない構成としてもよい。また判定処理部１１４は、障害物検出装置１７が圃場Ｆの地面から所定高さまで連続して伸びる検出対象物を検出した場合に、当該検出対象物を障害物と判定する構成としてもよい。この構成によれば、例えば、作物列Ｖｒから間隔Ｗ２（図５参照）の領域（空間）に飛び出た枝葉を障害物と判定しなくなるため、作業車両１０が不要に減速したり停止したりすることを防ぐことができる。
【0080】
また、他の実施形態として、走行処理部１１１は、接触センサー１７３Ｆ，１７３Ｒ（図３参照）が検出対象物の接触を検出した場合には、検出対象物が障害物であるか否かに関わらず、作業車両１０を停止させてもよい。これにより、作業車両１０の損傷を防ぐことができる。なお、接触センサー１７３Ｆ，１７３Ｒが検出対象物の接触を検出した場合に、判定処理部１１４は判定処理を省略してもよい。
【0081】
なお、他の実施形態として、走行処理部１１１は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ及び超音波センサー１７２Ｆが障害物を検出した場合に作業車両１０を減速走行させ、接触センサー１７３Ｆ，１７３Ｒが障害物を検出した場合に作業車両１０を停止させてもよい。これにより、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ及び超音波センサー１７２Ｆが障害物を検出した場合に作業車両１０を停止させることがないため、作業効率を向上させることができる。
【0082】
なお、走行処理部１１１は、操作端末２０から走行停止指示を取得すると作業車両１０の自動走行を停止させる。例えば、操作端末２０の操作画面においてオペレータがストップボタンを押下すると、操作端末２０は前記走行停止指示を作業車両１０に出力する。走行処理部１１１は、操作端末２０から前記走行停止指示を取得すると、作業車両１０の自動走行を停止させる。これにより、作業車両１０は、自動走行を停止し、散布装置１４による散布作業を停止する。
【0083】
上述した作業車両１０の構成は、本発明の作業車両の一構成例であって、本発明は上述の構成に限定されない。上述の作業車両１０は、第１作物列Ｖｒを跨いで走行しながら、前記第１作物列Ｖｒと、前記第１作物列Ｖｒの左右方向それぞれの第２作物列Ｖｒとに散布物を散布する散布作業を行うことが可能な車両である。他の実施形態として、作業車両１０は、車体１００が門型の形状ではなく、車体１００全体が作物列Ｖｒの間（作業通路）を走行する通常の形状であってもよい。この場合、作業車両１０は、作物列Ｖｒを跨がずに各作業通路を順に自動走行する。また、散布装置１４は、一つの散布部を備え、左右の両方向に薬液を散布する散布パターンと、左方向のみに薬液を散布する散布パターンと、右方向のみに薬液を散布する散布パターンとを切り替えて散布作業を行う。
【0084】
［操作端末２０］
図２に示すように、操作端末２０は、制御部２１、記憶部２２、操作表示部２３、及び通信部２４などを備える情報処理装置である。操作端末２０は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。
図２に示すように、操作端末２０は、制御部２１、記憶部２２、操作表示部２３、及び通信部２４などを備える情報処理装置である。操作端末２０は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。
【0085】
通信部２４は、操作端末２０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作業車両１０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。
【0086】
操作表示部２３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。オペレータは、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情報（後述の作業車両情報、圃場情報、作業情報など）を登録する操作を行うことが可能である。また、オペレータは、前記操作部を操作して作業車両１０に対する作業開始指示、走行停止指示などを行うことが可能である。さらに、オペレータは、作業車両１０から離れた場所において、操作端末２０に表示される走行軌跡、車体１００の周囲画像により、圃場Ｆ内を目標経路Ｒに従って自動走行する作業車両１０の走行状態、作業状況、及び周囲の状況を把握することが可能である。
【0087】
記憶部２２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ又はＳＳＤなどの不揮発性の記憶部である。記憶部２２には、制御部２１に後述の自動走行処理（図１４参照）を実行させるための自動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、前記自動走行プログラムは、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２２に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して操作端末２０にダウンロードされて記憶部２２に記憶されてもよい。
【0088】
制御部２１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（作業領域）として使用される。そして、制御部２１は、前記ＲＯＭ又は記憶部２２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２０を制御する。
【0089】
図２に示すように、制御部２１は、設定処理部２１１、経路生成処理部２１２、出力処理部２１３などの各種の処理部を含む。なお、制御部２１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。
【0090】
設定処理部２１１は、作業車両１０に関する情報（以下、作業車両情報という。）と、圃場Ｆに関する情報（以下、圃場情報という。）と、作業（ここでは散布作業）に関する情報（以下、作業情報という。）とを設定して登録する。
【0091】
前記作業車両情報の設定処理において、設定処理部２１１は、作業車両１０の機種、作業車両１０においてアンテナ１６４が取り付けられている位置、作業機（ここでは散布装置１４）の種類、作業機のサイズ及び形状、作業機の作業車両１０に対する位置、作業車両１０の作業中の車速及びエンジン回転数、作業車両１０の旋回中の車速及びエンジン回転数等の情報について、オペレータが操作端末２０において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。本実施形態では、作業機の情報として、散布装置１４に関する情報が設定される。
【0092】
前記圃場情報の設定処理において、設定処理部２１１は、圃場Ｆの位置及び形状、作業を開始する作業開始位置Ｓ及び作業を終了する作業終了位置Ｇ（図６参照）、作業方向等の情報について、オペレータが操作端末２０において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。なお、作業方向とは、圃場Ｆから枕地等の非作業領域を除いた領域である作業領域において、散布装置１４で散布作業を行いながら作業車両１０を走行させる方向を意味する。
【0093】
圃場Ｆの位置及び形状の情報は、例えばオペレータが作業車両１０を手動により圃場Ｆの外周に沿って一回り周回走行させ、そのときのアンテナ１６４の位置情報の推移を記録することで、自動的に取得することができる。また、圃場Ｆの位置及び形状は、操作端末２０に地図を表示させた状態でオペレータが操作端末２０を操作して当該地図上の複数の点を指定することで得られた多角形に基づいて取得することもできる。取得された圃場Ｆの位置及び形状により特定される領域は、作業車両１０を走行させることが可能な領域（走行領域）である。
【0094】
前記作業情報の設定処理において、設定処理部２１１は、作業情報として、作業車両１０が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路の数であるスキップ数、枕地の幅等を設定可能に構成されている。
【0095】
経路生成処理部２１２は、前記各設定情報に基づいて、作業車両１０を自動走行させる経路である目標経路Ｒを生成する。目標経路Ｒは、例えば作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまでの経路である（図６参照）。図６に示す目標経路Ｒは、作物Ｖが植えられた領域において作物Ｖに対して薬液を散布する直線状の作業経路Ｒ１と、散布作業を行わないで作物列Ｖｒ間を移動する移動経路Ｒ２とを含む。
【0096】
目標経路Ｒの生成方法の一例について図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて説明する。図１３Ａには、作物列Ｖｒを模式的に示している。先ず、オペレータは作業車両１０を手動により作物列Ｖｒの外周に沿って走行させる（図１３Ａ参照）。作業車両１０は、走行中に各作物列Ｖｒの一方側（図１３Ａの下側）の端点Ｅ１と他方側（図１３Ａの上側）の端点Ｅ２とを検出し、各端点Ｅ１，Ｅ２の位置情報（座標）を取得する。なお、端点Ｅ１，Ｅ２は、既に植えられた作物Ｖの位置であってもよいし、これから植える予定の作物Ｖの位置を示す目標物の位置であってもよい。経路生成処理部２１２は、作業車両１０から各端点Ｅ１，Ｅ２の位置情報（座標）を取得すると、対応する端点Ｅ１，Ｅ２同士を結ぶ線Ｌ１（図１３Ｂ参照）を作物列Ｖｒの作業経路に設定し、複数の作業経路と移動経路（旋回経路）とを含む目標経路Ｒを生成する。目標経路Ｒの生成方法は、上述の方法に限定されない。経路生成処理部２１２は、生成した目標経路Ｒを記憶部２２に記憶してもよい。
【0097】
出力処理部２１３は、経路生成処理部２１２が生成した目標経路Ｒの情報を含む経路データを作業車両１０に出力する。なお、出力処理部２１３は、前記経路データをサーバー（不図示）に出力してもよい。前記サーバーは、複数の操作端末２０のそれぞれから取得する複数の前記経路データを操作端末２０及び作業車両１０に関連付けて記憶し管理する。
【0098】
制御部２１は、上述の処理に加えて、各種情報を操作表示部２３に表示させる処理を実行する。例えば、制御部２１は、作業車両情報、圃場情報、作業情報などを登録する登録画面、目標経路Ｒを生成する操作画面、作業車両１０に自動走行を開始させる操作画面、作業車両１０の走行状態などを表示する表示画面などを操作表示部２３に表示させる。
【0099】
また制御部２１は、オペレータから各種操作を受け付ける。具体的には、制御部２１は、オペレータから作業車両１０に作業を開始させる作業開始指示、自動走行中の作業車両１０の走行を停止させる走行停止指示などを受け付ける。制御部２１は、前記各指示を受け付けると、前記各指示を作業車両１０に出力する。
【0100】
作業車両１０の車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示を取得すると、作業車両１０の自動走行及び散布作業を開始させる。また、車両制御装置１１は、操作端末２０から走行停止指示を取得すると、作業車両１０の自動走行及び散布作業を停止させる。
【0101】
なお、操作端末２０は、サーバー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２０は、制御部２１によってブラウザプログラムが実行されることにより、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。
【0102】
［自動走行処理］
以下、図１４を参照しつつ、作業車両１０の車両制御装置１１によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。
以下、図１４を参照しつつ、作業車両１０の車両制御装置１１によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。
【0103】
なお、本発明は、前記自動走行処理に含まれる一又は複数のステップを実行する自動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自動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。なお、前記自動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、ここでは車両制御装置１１が前記自動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自動走行処理における各ステップを分散して実行する自動走行方法も他の実施形態として考えられる。
【0104】
ステップＳ１において、車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示を取得したか否かを判定する。例えば、オペレータが操作端末２０においてスタートボタンを押下すると、操作端末２０は作業開始指示を作業車両１０に出力する。車両制御装置１１が操作端末２０から作業開始指示を取得すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２に移行する。車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示を取得するまで待機する（Ｓ１：Ｎｏ）。
【0105】
ステップＳ２において、車両制御装置１１は自動走行を開始する。例えば、車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示を取得し、作物Ｖを検出して作物列経路Ｒ０を推定すると、走行モードを作物列経路用走行モードＭ２に設定する。そして、車両制御装置１１は、作業車両１０の測位情報（ＲＴＫ測位情報）に基づいて、作物列経路Ｒ０に沿って自動走行を開始する。また車両制御装置１１は、作物列Ｖｒに対して薬液を散布する散布作業を散布装置１４に開始させる。
【0106】
次にステップＳ３において、車両制御装置１１は、検出対象物を検出したか否かを判定する。具体的には、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ及び超音波センサー１７２Ｆの少なくともいずれかが検出対象物を検出した場合に、車両制御装置１１は、検出対象物を検出したと判定する。車両制御装置１１が検出対象物を検出したと判定した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４に移行する。車両制御装置１１が検出対象物を検出したと判定しない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、処理はステップＳ１２に移行する。
【0107】
次にステップＳ４において、車両制御装置１１は、検出対象物の座標位置を取得する。具体的には、車両制御装置１１は、障害物検出装置１７を基準とする座標系における検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得する。
【0108】
例えば、車両制御装置１１は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒが検出対象物を検出した場合に、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒを基準としたセンサー座標系（図８Ａ参照）の座標位置の情報を障害物検出装置１７から取得する。また例えば、車両制御装置１１は、左右の超音波センサー１７２Ｆが検出対象物を検出した場合に、各超音波センサー１７２Ｆを基準としたセンサー座標系（図８Ｂ参照）の座標位置との情報を障害物検出装置１７から取得する。
【0109】
次にステップＳ５において、車両制御装置１１は、障害物検出装置１７から取得した第１座標位置を、圃場Ｆを基準とするＮＥＤ座標系における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換する。具体的には、車両制御装置１１は、各センサー（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）の取付位置と、各センサーが検出した検出対象物の座標位置とに基づいて、検出対象物の座標位置をセンサー座標系から車両座標系（図８Ｃ参照）の座標位置に変換する。また、車両制御装置１１は、現在のＮＥＤ座標系における作業車両１０の中心位置Ｐｅ、前回の座標変換時の作業車両１０の方位角、現在の作業車両１０の方位角、車両座標系における各センサーが検出した検出対象物の座標位置をＮＥＤ座標系（図８Ｄ参照）に変換する。
【0110】
【0111】
次にステップＳ７において、車両制御装置１１は、障害物地図ＧＭにおける各グリッドに相当する位置に検出対象物が存在する場合に、当該グリッドのスコア（評価値）を算出する。具体的には、車両制御装置１１は、障害物地図ＧＭ内の各グリッドにおいて、検出対象物を検出したセンサー（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）ごとに異なる重みでスコアを更新する。前記スコアの算出方法は、上述のとおりである。
【0112】
次にステップＳ８において、車両制御装置１１は、算出した前記スコアが予め設定された閾値以上であるか否かを判定する。前記スコアが前記閾値以上である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９に移行する。一方、前記スコアが前記閾値未満である場合（Ｓ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ８１に移行する。
【0113】
ステップＳ９では、車両制御装置１１は、検出対象物を障害物であると判定し、その後、処理はステップＳ１０に移行する。一方、ステップＳ８１では、車両制御装置１１は、検出対象物を障害物でないと判定し、その後、処理はステップＳ１２に移行する。
【0114】
ステップＳ１０では、車両制御装置１１は、障害物が作業車両１０の走行領域に応じて設定された障害物判定領域Ａｒ１～ＡＲ５に含まれるか否かを判定する。前記障害物が障害物判定領域Ａｒ１～ＡＲ５に含まれる場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１１に移行する。一方、前記障害物が障害物判定領域Ａｒ１～ＡＲ５に含まれない場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、処理はステップＳ１２に移行する。
【0115】
ステップＳ１１において、車両制御装置１１は、走行制限処理を実行する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業経路Ｒ１を走行中に検出した障害物が障害物判定領域Ａｒ１（図１２Ａ参照）内である場合に、作業車両１０を減速走行させる。また例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業経路Ｒ１を走行中に検出した障害物が障害物判定領域Ａｒ２（図１２Ｂ参照）又は障害物判定領域Ａｒ３（図１２Ｃ参照）内である場合に、作業車両１０を停止させる。また例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が枕地領域を走行中に検出した障害物が障害物判定領域Ａｒ４（図１２Ｄ参照）又は障害物判定領域Ａｒ５（図１２Ｅ参照）内である場合に、作業車両１０を停止させる。
【0116】
ステップＳ１２において、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了したか否かを判定する。車両制御装置１１は、作業車両１０の位置が作業終了位置Ｇ（図６参照）に一致する場合に作業を終了したと判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。
【0117】
車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了するまでステップＳ３～Ｓ１１の処理を繰り返す（Ｓ１２：Ｎｏ）。例えば、車両制御装置１１は、検出対象物を検出した結果、当該検出対象物を障害物でないと判定した場合（Ｓ８１）、作業車両１０の走行を制限（減速走行又は停止）することなく自動走行を継続する。また、車両制御装置１１は、検出対象物を検出した結果、当該検出対象物が障害物であったとしても当該障害物が障害物判定領域Ａｒ１～ＡＲ５に含まれない場合には（Ｓ１０：Ｎｏ）、作業車両１０の走行を制限（減速走行又は停止）することなく自動走行を継続する。車両制御装置１１は、作業を終了するまで、検出対象物を検出するごとに前記ステップＳ３～Ｓ１１の処理を実行する。
【0118】
以上説明したように、本実施形態に係る自動走行システム１は、走行領域（例えば圃場Ｆ）において、予め設定された目標経路Ｒに従って作業車両１０を自動走行させる。また、自動走行システム１は、作業車両１０に設けられる検出部（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）により圃場Ｆ内の検出対象物を検出し、前記検出部を基準とする第１座標系（センサー座標系）における検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得する。また、自動走行システム１は、前記第１座標位置を、圃場Ｆを基準とする第２座標系（ＮＥＤ座標系）における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換し、前記第２座標位置に基づいて検出対象物が障害物であるか否かを判定する。
【0119】
また、本実施形態に係る自動走行方法は、一又は複数のプロセッサーが、走行領域（例えば圃場Ｆ）において、予め設定された目標経路Ｒに従って作業車両１０を自動走行させることと、作業車両１０に設けられる検出部（ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒ、超音波センサー１７２Ｆ）により圃場Ｆ内の検出対象物を検出することと、前記検出部を基準とする第１座標系（センサー座標系）における検出対象物の位置を表す第１座標位置を取得することと、前記第１座標位置を、圃場Ｆを基準とする第２座標系（ＮＥＤ座標系）における検出対象物の位置を表す第２座標位置に変換することと、前記第２座標位置に基づいて検出対象物が障害物であるか否かを判定することと、を実行する。
【0120】
上記の構成によれば、各センサーが検出した検出対象物の位置を圃場Ｆ（グローバル座標）を基準とした位置として特定することができるため、検出対象物が障害物であるか否かを正確に判定することができる。このため、作業車両１０の姿勢変化などに伴って異なる作物Ｖを複数回検出することにより障害物であると誤認識することを防ぐことができる。そして、誤認識による作業車両１０の走行制限を防ぐことができる。このように、障害物の誤認識による不要な走行制限を防ぐことができるため、作業車両１０の作業効率を向上させることができる。以上のように、本発明によれば、障害物の判定精度を高めることにより作業車両１０の作業効率を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【0121】
１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１１１ ：走行処理部
１１２ ：取得処理部
１１３ ：変換処理部
１１４ ：判定処理部
１４ ：散布装置
１６ ：測位装置
１７ ：障害物検出装置
１７１Ｌ ：ライダーセンサー（検出部、第１検出部）
１７１Ｒ ：ライダーセンサー（検出部、第１検出部）
１７２Ｆ ：超音波センサー（検出部、第２検出部）
１７３Ｆ ：接触センサー（接触検出部）
１７３Ｒ ：接触センサー（接触検出部）
２０ ：操作端末
２１１ ：設定処理部
２１２ ：経路生成処理部
２１３ ：出力処理部
４０ ：基地局
５０ ：衛星
Ｆ ：圃場（走行領域）
Ｒ ：目標経路
Ｒ０ ：作物列経路
Ｖ ：作物（作業対象物）
Ｖｒ ：作物列
Ｐｅ ：現在位置（中心位置）
Ｍ１ ：目標経路用走行モード
Ｍ２ ：作物列経路用走行モード
ＧＭ ：障害物地図（グリッドマップ）
Ａｒ ：障害物判定領域（走行制限領域）
Ａｒ１ ：減速判定領域（減速走行領域）
Ａｒ２～Ａｒ５ ：停止判定領域（停止領域）
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１１１ ：走行処理部
１１２ ：取得処理部
１１３ ：変換処理部
１１４ ：判定処理部
１４ ：散布装置
１６ ：測位装置
１７ ：障害物検出装置
１７１Ｌ ：ライダーセンサー（検出部、第１検出部）
１７１Ｒ ：ライダーセンサー（検出部、第１検出部）
１７２Ｆ ：超音波センサー（検出部、第２検出部）
１７３Ｆ ：接触センサー（接触検出部）
１７３Ｒ ：接触センサー（接触検出部）
２０ ：操作端末
２１１ ：設定処理部
２１２ ：経路生成処理部
２１３ ：出力処理部
４０ ：基地局
５０ ：衛星
Ｆ ：圃場（走行領域）
Ｒ ：目標経路
Ｒ０ ：作物列経路
Ｖ ：作物（作業対象物）
Ｖｒ ：作物列
Ｐｅ ：現在位置（中心位置）
Ｍ１ ：目標経路用走行モード
Ｍ２ ：作物列経路用走行モード
ＧＭ ：障害物地図（グリッドマップ）
Ａｒ ：障害物判定領域（走行制限領域）
Ａｒ１ ：減速判定領域（減速走行領域）
Ａｒ２～Ａｒ５ ：停止判定領域（停止領域）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【図13A】
【図13B】
【図14】
