特開2022-183957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】P2022183957
(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】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021091523
(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
2B043EB16
2B043EB17
2B043EC14
2B043EC15
2B043EC16
2B043EC19
2B043ED12
2B043EE01
2B043EE02
2B043EE05
2B043EE06
5H301AA03
5H301AA10
5H301BB01
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301DD06
5H301DD15
5H301GG06
5H301GG07
5H301GG08
5H301GG10
5H301HH10
5H301LL06
(57)【要約】
【課題】作業車両の位置偏差に起因する作業車両の停止動作を抑制することにより作業効率の低下を防ぐ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、目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０を走行させることと、作物列経路用走行モードＭ２で作業車両１０を走行させることと、目標経路用走行モードＭ１において位置偏差が許容値以上の場合に作業車両１０を停止させ、作物列経路用走行モードＭ２において位置偏差が許容値以上の場合に作業車両１０を停止させることと、目標経路用走行モードＭ１及び作物列経路用走行モードＭ２の一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、を実行する。
【選択図】図１４
【解決手段】自動走行方法は、目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０を走行させることと、作物列経路用走行モードＭ２で作業車両１０を走行させることと、目標経路用走行モードＭ１において位置偏差が許容値以上の場合に作業車両１０を停止させ、作物列経路用走行モードＭ２において位置偏差が許容値以上の場合に作業車両１０を停止させることと、目標経路用走行モードＭ１及び作物列経路用走行モードＭ２の一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、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、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、
前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させることと、
前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、
を実行する自動走行方法。
前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させることと、
前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、
を実行する自動走行方法。
【請求項2】
前記一方の走行モードから前記他方の走行モードに切り替えられて前記作業車両が前記他方の走行モードで走行を開始した後に前記位置偏差が前記第１許容値未満になった場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、前記第２許容値から前記第１許容値に変更する、
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】
前記一方の走行モードから前記他方の走行モードに切り替えられて前記作業車両が前記他方の走行モードで走行を開始した後に前記位置偏差が前記第１許容値よりも小さい所定値未満になった場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、前記第２許容値から前記第１許容値に変更する、
請求項２に記載の自動走行方法。
請求項２に記載の自動走行方法。
【請求項4】
前記一方の走行モードから前記他方の走行モードに切り替えられて前記作業車両が前記他方の走行モードで走行を開始してから所定時間経過した場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、前記第２許容値から前記第１許容値に変更する、
請求項１から３のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項１から３のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項5】
前記一方の走行モードから前記他方の走行モードに切り替えられる時点で前記位置偏差が前記第２許容値以上である場合に、前記作業車両を停止させる、
請求項１から４のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項１から４のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項6】
前記第２許容値は、前記作業対象物の位置に応じて前記作業対象物経路を設定するための条件に含まれる、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物との前記位置偏差に基づいて設定される、
請求項１から５のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項１から５のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項7】
前記作業車両が前記第１走行モードで走行中に前記作業対象物を検出した場合に前記第１走行モードを前記第２走行モードに切り替え、
前記作業車両が前記第２走行モードで走行中に前記作業対象物を検出できなくなった場合に前記第２走行モードを前記第１走行モードに切り替える、
請求項１から６のいずれかに記載の自動走行方法。
前記作業車両が前記第２走行モードで走行中に前記作業対象物を検出できなくなった場合に前記第２走行モードを前記第１走行モードに切り替える、
請求項１から６のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項8】
前記走行領域のうち前記作業対象物が配置されていない領域において、前記作業車両を前記第１走行モードで自動走行させ、
前記走行領域のうち前記作業対象物が配置されている領域において、前記作業車両を前記第２走行モードで自動走行させる、
請求項１から７のいずれかに記載の自動走行方法。
前記走行領域のうち前記作業対象物が配置されている領域において、前記作業車両を前記第２走行モードで自動走行させる、
請求項１から７のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項9】
前記作業車両は、第１作業対象物を跨いで走行しながら、前記第１作業対象物と、前記第１作業対象物の左右方向それぞれの第２作業対象物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、
請求項１から８のいずれかに記載の自動走行方法。
請求項１から８のいずれかに記載の自動走行方法。
【請求項10】
走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モード、又は、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させ、かつ、
前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させる走行処理部と、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替える切替処理部と、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更する設定処理部と、
を備える自動走行システム。
前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させる走行処理部と、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替える切替処理部と、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更する設定処理部と、
を備える自動走行システム。
【請求項11】
走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、
前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させることと、
前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、
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。
前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させることと、
前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、
前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、
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）。前記目標経路は、例えば、作物が並ぶ複数の列（作物列）において、列ごとに当該列の両端点を結ぶことにより生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１５／１１９２６６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。一方、前記作業車両は、例えば作物が配置されていない領域を走行する場合、前記ＧＮＳＳ信号を利用して作業車両を測位しながら、予め設定された目標経路に沿って走行する。ここで、前記目標経路から前記作業車両までの距離（位置偏差）、及び、前記作物列経路から前記作業車両までの距離（位置偏差）には、それぞれ許容値が設定されている。前記位置偏差が前記許容値以上になる場合、作業車両の位置精度が低下するため、作業車両の走行が停止される。
【0005】
ここで、例えば作業車両が作物列を走行中に作物を検出できなくなった場合に、作業車両はＧＮＳＳ信号を利用して走行する。この場合において、作業車両が作物を検出できなくなった時点の位置偏差が前記目標経路に対応する前記許容値以上である場合には、作業車両が停止してしまい作業が中断してしまう。このため作業効率が低下する問題が生じる。
【0006】
本発明の目的は、作業車両の位置偏差に起因する作業車両の停止動作を抑制することにより作業効率の低下を防ぐ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】
【0007】
本発明に係る自動走行方法は、走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させることと、前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させることと、前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、を実行する方法である。
【0008】
本発明に係る自動走行システムは、走行処理部と切替処理部と設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、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モード、又は、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させ、かつ、前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させる。前記切替処理部は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替える。前記設定処理部は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更する。
【0009】
本発明に係る自動走行プログラムは、走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで前記作業車両を走行させることと、前記第１走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させ、前記第２走行モードにおいて、前記作業車両の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に前記作業車両を停止させることと、前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、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】
【0010】
本発明によれば、作業車両の位置偏差に起因する作業車両の停止動作を抑制することにより作業効率の低下を防ぐ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】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
［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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
［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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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）、散布モータから散布用ポンプに伝動するベルト式伝動装置（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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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）。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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（測定対象物）までの距離を測定する。
【0041】
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（座標）などの測定情報を車両制御装置１１に送信する。
【0042】
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定対象物までの距離を測定する。
【0043】
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。
【0044】
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。各接触センサーの前方（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。車両制御装置１１は、障害物検出装置１７から取得する障害物に関する測定情報に基づいて、作業車両１０が障害物に衝突する可能性がある場合に障害物を回避する回避処理を実行する。また、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差及び方位偏差を検出して作物列Ｖｒへの衝突を回避する動作を行う。
【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、切替処理部１１２、設定処理部１１３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（本発明の第１走行モードに相当）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（本発明の第２走行モードに相当）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（本発明の作業対象物経路の一例）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】
また、走行処理部１１１は、目標経路用走行モードＭ１において、作業車両１０の現在位置Ｐｅと目標経路Ｒとの距離を表す位置偏差が目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値以上の場合に作業車両１０を停止させ、作物列経路用走行モードＭ２において、作業車両１０の現在位置Ｐｅと作物列経路Ｒ０との距離を表す位置偏差が作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値以上の場合に作業車両１０を停止させる。
【0056】
切替処理部１１２は、作業車両１０の走行モードを目標経路用走行モードＭ１と作物列経路用走行モードＭ２との間で相互に切り替える。すなわち、切替処理部１１２は、作業車両１０の走行モードを設定する。例えば、切替処理部１１２は、障害物検出装置１７がライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの検出結果に基づいて作物Ｖを検出しなかった場合に、作業車両１０の走行モードを目標経路用走行モードＭ１に設定する。また、切替処理部１１２は、障害物検出装置１７がライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの検出結果に基づいて作物Ｖを検出した場合に、作業車両１０の走行モードを作物列経路用走行モードＭ２に設定する。
【0057】
例えば、作業車両１０が作物列経路用走行モードＭ２で走行中に作物Ｖが配置されていない領域に進入した場合、作業車両１０は目標経路用走行モードＭ１に切り替えて走行する。図８には、走行モードを切り替える場合の作業車両１０の走行経路の一例を示している。
【0058】
図８に示す圃場Ｆでは、作業車両１０が走行中の作物列Ｖｒ５の途中に、作物Ｖが配置されていない領域が含まれる。この場合、作業車両１０が作物列Ｖｒ５を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行して前記領域に到達した時点（図８の現在位置Ｐｅ）で、障害物検出装置１７が前方の作物Ｖを検出しなくなる。このため、作業車両１０は作物列Ｖｒ５に対応する作物列経路Ｒ０に沿って走行することができなくなるため、切替処理部１１２は、前記走行モードを作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替える。これにより、作業車両１０は、作物列経路Ｒ０に沿った自動走行から、ＧＮＳＳ信号を利用した目標経路Ｒ（作業経路Ｒ１）に沿った自動走行に切り替える。
【0059】
前記走行モードが作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替えられた場合に、以下の問題が生じる場合がある。
【0060】
図９Ａには、作業車両１０が作物列経路Ｒ０に沿って自動走行する様子を示している。ここで、設定処理部１１３は、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値Ｔｗ１と、作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値Ｔｗ０とを設定する。図１０には、各走行モードに対応する許容値の情報を含む許容値情報Ｆ１の一例を示している。例えば、走行処理部１１１は、作物列経路用走行モードＭ２において、現在位置Ｐｅから作物列経路Ｒ０までの距離Ｗ０（位置偏差）が許容値Ｔｗ０（例えば１５ｃｍ）未満である場合に作業車両１０を自動走行させ、距離Ｗ０が許容値Ｔｗ０以上の場合に作業車両１０を停止させる。図９Ａに示す状態の場合、距離Ｗ０が許容値Ｔｗ０未満であるため、走行処理部１１１は、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行させる。すなわち、作業車両１０は、ＧＮＳＳ信号を利用しながら、作物列経路Ｒ０に沿った自動走行を行う。
【0061】
ここで、障害物検出装置１７が前方の作物Ｖを検出できなくなった場合（図８参照）、切替処理部１１２は、作業車両１０の走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替える。この場合、走行処理部１１１は、現在位置Ｐｅから目標経路Ｒまでの距離Ｗ１（位置偏差）が許容値Ｔｗ１（例えば１５ｃｍ）未満である場合に作業車両１０を自動走行させ、距離Ｗ１が許容値Ｔｗ１以上の場合に作業車両１０を停止させる。ここでは、図９Ｂに示すように、距離Ｗ１が許容値Ｔｗ１以上であるため、走行処理部１１１は、作業車両１０を停止させる。このように、走行モードが切り替えられたときに作業車両１０の位置偏差（図９Ａの距離Ｗ０，Ｗ１）が切替先の走行モードに対応する許容値（図９Ａの許容値Ｔｗ０，Ｔｗ１）以上になっている場合、作業車両１０が停止してしまい作業が中断してしまう問題が生じる。
【0062】
そこで、本実施形態に係る設定処理部１１３は、目標経路用走行モードＭ１及び作物列経路用走行モードＭ２の一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更する。図９Ｂに示す例では、設定処理部１１３は、作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替えられた場合に、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値を、予め設定された許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）よりも大きい許容値Ｔｗ１´（例えば２５ｃｍ）に変更する。なお、許容値情報Ｆ１（図１０参照）には、走行モードが切り替えられたときに設定される許容値Ｔｗ１´が予め登録されてもよい。設定処理部１１３は、許容値情報Ｆ１を参照して、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値を許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）に変更（設定）する。なお、許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）は、例えば、予め設定された許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）に作物列経路Ｒ０に対する位置偏差（位置ずれ）の許容値（１０ｃｍ）を加算した値である。許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）は、本発明の第１許容値の一例であり、許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）は、本発明の第２許容値の一例である。
【0063】
目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値が許容値Ｔｗ１´に変更されると、図９Ｂに示すように、距離Ｗ１が許容値Ｔｗ１´未満になるため、走行処理部１１１は、作業車両１０を停止させることなく、目標経路用走行モードＭ１で自動走行させることが可能になる。すなわち、作業車両１０は、ＧＮＳＳ信号を利用しながら、目標経路Ｒに沿った自動走行を行う。また、走行処理部１１１は、距離Ｗ１（位置偏差）が小さくなるように作業車両１０の姿勢を制御しながら目標経路Ｒに沿って走行させる。
【0064】
走行モードが目標経路用走行モードＭ１に切り替えられて作業車両１０が目標経路Ｒに沿って走行し、図９Ｃに示すように、距離Ｗ１が予め設定された許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）未満になると、設定処理部１１３は、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値を許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）から許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）に変更する。目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値が許容値Ｔｗ１に変更されると、作業車両１０は、許容値Ｔｗ１を使用して自動走行を継続する。
【0065】
なお、設定処理部１１３が目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値を許容値Ｔｗ１´から許容値Ｔｗ１に変更するタイミングは、上述の実施形態に限定されない。他の実施形態として、例えば、設定処理部１１３は、作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替えられて作業車両１０が目標経路用走行モードＭ１で走行を開始した後に距離Ｗ１（位置偏差）が許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）よりも小さい所定値（例えば１０ｃｍ）未満になった場合に、許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）を許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）に変更してもよい。これにより、作業車両１０の位置偏差を確実に許容値未満に抑えることができるため、走行モードが切り替えられた直後に作業車両１０が停止することを防ぐことができる。
【0066】
また他の実施形態として、例えば、設定処理部１１３は、作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替えられて作業車両１０が目標経路用走行モードＭ１で走行を開始してから所定時間経過した場合に、許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）を許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）に変更してもよい。前記所定時間は、例えば距離Ｗ１（位置偏差）が許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）よりも小さくなるために要する時間に設定される。これにより、作業車両１０の位置偏差を確実に許容値未満に抑えることができるため、走行モードが切り替えられた直後に作業車両１０が停止することを防ぐことができる。
【0067】
ところで、走行モードが切り替えられる時点で、作業車両１０の位置偏差が変更後の許容値以上になっていることも考えられる。この場合には、作業車両１０の位置精度を担保できなくなるため自動走行を中断して作業車両１０を停止させる。例えば図９Ｂにおいて、走行モードが目標経路用走行モードＭ１に切り替えられる時点又は許容値が許容値Ｔｗ１´に変更された時点で、距離Ｗ１が許容値Ｔｗ１´以上である場合には、走行処理部１１１は作業車両１０を停止させる。この場合は、車両制御装置１１は、操作端末２０に異常情報を通知してもよい。
【0068】
図８及び図９Ａ～図９Ｃには、切替処理部１１２が作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替える構成について例示している。これに対して、図１１及び図１２には、切替処理部１１２が目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替える構成について例示している。例えば、作業車両１０が目標経路用走行モードＭ１で走行中に作物Ｖが配置されている領域に進入して、障害物検出装置１７が前方の作物Ｖを検出した場合（図１１参照）、走行処理部１１１は作物列経路Ｒ０を推定する。また、切替処理部１１２は、作業車両１０の走行モードを目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替える。
【0069】
また、設定処理部１１３は、作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値を、予め設定された許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）よりも大きい許容値Ｔｗ０´（２５ｃｍ）に変更する（図１０及び図１２参照）。なお、許容値Ｔｗ０´（２５ｃｍ）は、例えば、予め設定された許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）に作物列経路Ｒ０に対する位置偏差（位置ずれ）の許容値（１０ｃｍ）を加算した値である。許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）は、本発明の第１許容値の一例であり、許容値Ｔｗ０´（２５ｃｍ）は、本発明の第２許容値の一例である。なお、許容値Ｔｗ０及び許容値Ｔｗ１は互いに同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、許容値Ｔｗ０´及び許容値Ｔｗ１´は互いに同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【0070】
作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値が許容値Ｔｗ０´に変更されると、図１２に示すように、距離Ｗ０が許容値Ｔｗ０´未満になるため、走行処理部１１１は、作業車両１０を停止させることなく、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行させることが可能になる。すなわち、作業車両１０は、ＧＮＳＳ信号を利用しながら、作物列経路Ｒ０に沿った自動走行を行う。また、走行処理部１１１は、距離Ｗ０（位置偏差）が小さくなるように作業車両１０の姿勢を制御しながら作物列経路Ｒ０に沿って走行させる。
【0071】
以上のように、切替処理部１１２、作業車両１０が目標経路用走行モードＭ１で走行中に作物Ｖ（作業対象物）を検出した場合に目標経路用走行モードＭ１を作物列経路用走行モードＭ２に切り替え、作業車両１０が作物列経路用走行モードＭ２で走行中に作物Ｖを検出できなくなった場合に作物列経路用走行モードＭ２を目標経路用走行モードＭ１に切り替える。
【0072】
また、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、圃場Ｆのうち作物Ｖが配置されている領域において、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行させる。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
［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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
［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。
【0094】
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。
【0095】
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）。
【0096】
ステップＳ２において、車両制御装置１１は、所定の走行モードによる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。
【0097】
次にステップＳ３において、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差が所定の走行モードに対応する予め設定された許容値以上であるか否かを判定する。ここでは、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差（距離Ｗ０）（図９Ａ参照）が作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）（図１０参照）以上であるか否かを判定する。前記位置偏差が所定の許容値以上である場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３１に移行する。一方、前記位置偏差が所定の許容値未満である場合（Ｓ３：Ｎｏ）、処理はステップＳ４に移行する。
【0098】
ステップＳ４では、車両制御装置１１は、走行モードを切り替えるか否かを判定する。例えば、車両制御装置１１は、作物Ｖを検出しながら作物列経路用走行モードＭ２で走行中に作物Ｖを検出しなくなった場合に、走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替えると判定する。車両制御装置１１が走行モードを切り替えると判定した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、車両制御装置１１が走行モードを切り替えないと判定した場合（Ｓ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１に移行する。
【0099】
ステップＳ５では、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの許容値以上であるか否かを判定する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差（距離Ｗ１）（図９Ａ参照）が切替先の目標経路用走行モードＭ１の許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）（図１０参照）以上であるか否かを判定する。作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの許容値以上である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。一方、作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの許容値未満である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、処理はステップＳ８に移行する。
【0100】
ステップＳ６では、車両制御装置１１は、切替先の走行モードの許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記走行モードに対して設定された許容値よりも大きい許容値に変更する。例えば、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値を、予め設定された許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）よりも大きい許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）（図９及び図１０参照）に変更する。
【0101】
次にステップＳ７において、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの変更後の許容値未満であるか否かを判定する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差（距離Ｗ１）（図９Ｂ参照）が目標経路用走行モードＭ１の変更後の許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）（図１０参照）未満であるか否かを判定する。作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの変更後の許容値未満である場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８に移行する。一方、作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの変更後の許容値以上である場合（Ｓ７：Ｎｏ）、処理はステップＳ３１に移行する。
【0102】
ステップＳ８では、車両制御装置１１は、切り替えた走行モードで自動走行を継続する。例えば、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０の自動走行を継続する。
【0103】
次にステップＳ９において、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの変更前の許容値未満であるか否かを判定する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差（距離Ｗ１）（図９Ｂ参照）が目標経路用走行モードＭ１の変更前の許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）（図１０参照）未満になったか否かを判定する。作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの変更前の許容値未満になった場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）（図９Ｃ参照）、処理はステップＳ１０に移行する。車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差が切替先の走行モードの変更前の許容値未満になるまで目標経路用走行モードＭ１による自動走行を継続する（Ｓ９：Ｎｏ）。
【0104】
次にステップＳ１０において、車両制御装置１１は、切替先の走行モードの許容値を、変更した許容値から変更前の許容値に戻す。例えば、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値を、許容値Ｔｗ１´（２５ｃｍ）から、予め設定された許容値Ｔｗ１（１５ｃｍ）に変更する（図９Ｃ参照）。
【0105】
ステップＳ１１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（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。
【0106】
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～Ｓ１０の処理を繰り返す（Ｓ１１：Ｎｏ）。例えば、作業車両１０が目標経路用走行モードＭ１で走行中に車両制御装置１１が作物Ｖを検出した場合に（図１２参照）、車両制御装置１１は、走行モードを作物列経路用走行モードＭ２に切り替える（Ｓ３，Ｓ４）。また、車両制御装置１１は、作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値を、予め設定された許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）よりも大きい許容値Ｔｗ０´（２５ｃｍ）に変更して、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行を継続する（Ｓ５～Ｓ８）。また、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置偏差（距離Ｗ０）（図１２参照）が作物列経路用走行モードＭ２の変更前の許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）（図１０参照）未満になると、作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値を、許容値Ｔｗ０´（２５ｃｍ）から、予め設定された許容値Ｔｗ０（１５ｃｍ）に変更する（Ｓ９，Ｓ１０）。
【0107】
ステップＳ３１では、車両制御装置１１は、作業車両１０を停止させて、前記自動走行処理を終了する。また、車両制御装置１１は、操作端末２０に警告情報を通知する。
【0108】
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、作業車両１０が作業車両１０の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路Ｒに沿って自動走行を行う目標経路用走行モードＭ１（第１走行モード）で作業車両１０を走行させ、作業車両１０が前記走行領域内に配置された作業対象物（作物Ｖ）の位置に応じて設定された作業対象物経路（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（第２走行モード）で作業車両１０を走行させる。また、自動走行システム１は、前記第１走行モードにおいて、作業車両１０の現在位置Ｐｅと目標経路Ｒとの距離Ｗ０を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値Ｔｗ０以上の場合に作業車両１０を停止させ、前記第２走行モードにおいて、作業車両１０の現在位置Ｐｅと前記作業対象物経路との距離Ｗ１を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値Ｔｗ１以上の場合に作業車両１０を停止させる。また、自動走行システム１は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替える。また、自動走行システム１は、前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更する。
【0109】
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、走行領域において、作業車両１０が作業車両１０の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に沿って自動走行を行う第１走行モードで作業車両１０を走行させることと、作業車両１０が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて設定された作業対象物経路に沿って自動走行を行う第２走行モードで作業車両１０を走行させることと、前記第１走行モードにおいて、作業車両１０の現在位置と前記目標経路との距離を表す位置偏差が前記第１走行モードに対応する許容値以上の場合に作業車両１０を停止させ、前記第２走行モードにおいて、作業車両１０の現在位置と前記作業対象物経路との距離を表す位置偏差が前記第２走行モードに対応する許容値以上の場合に作業車両１０を停止させることと、前記第１走行モード及び前記第２走行モードを相互に切り替えることと、前記第１走行モード及び前記第２走行モードの一方の走行モードから他方の走行モードに切り替えられた場合に、前記他方の走行モードに対応する許容値を、走行モードが切り替えられる前に前記他方の走行モードに対して設定された第１許容値よりも大きい第２許容値に変更することと、を実行する。
【0110】
上記の構成によれば、作業車両１０の走行モードが切り替えられた場合に、切替先の走行モードの許容値を予め設定された許容値よりも大きい値に変更することにより、作業車両１０の位置偏差を切替先の走行モードの許容値未満とすることができる。これにより、作業車両１０の位置偏差が許容値以上になることにより作業車両１０が停止してしまう事態を回避することができる。例えば、作業車両１０が作物Ｖを検出しながら作物列経路Ｒ０に沿って自動走行（作物列経路用走行モードＭ２）しているときに作物Ｖが配置されていない領域に進入した場合に、目標経路Ｒに対する作業車両１０の位置偏差に起因して作業車両１０が停止することを回避し、目標経路Ｒに沿って走行する目標経路用走行モードＭ１に移行して自動走行を継続することができる。よって、作業車両１０の位置偏差に起因する作業車両１０の停止動作を抑制することにより作業効率の低下を防ぐことが可能となる。
【0111】
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として、設定処理部１１３は、以下のようにして、予め設定された許容値を変更してもよい。具体的には、設定処理部１１３は、作物Ｖの位置に応じて作物列経路Ｒ０を設定するための条件に含まれる作業車両１０の現在位置Ｐｅと作物列経路Ｒ０との距離Ｗ０（位置偏差）に基づいて許容値Ｔｗ０´を設定する。例えば、距離Ｗ０が所定距離を超えると、走行処理部１１１は、作物列経路Ｒ０を正確に推定することができなくなる。この場合、設定処理部１１３は、前記所定距離を許容値Ｔｗ０´に設定する。例えば、前記所定距離が２５ｃｍの場合、設定処理部１１３は、許容値Ｔｗ０´を２５ｃｍに設定する。
【0112】
また、本発明の他の実施形態として、設定処理部１１３は、作物列経路用走行モードＭ２に対応する許容値Ｔｗ０，Ｔｗ０´を、目標経路用走行モードＭ１に対応する許容値Ｔｗ１，Ｔｗ１´よりも小さい値に設定してもよい。これにより、作物列経路用走行モードＭ２における作業車両１０の位置精度を、目標経路用走行モードＭ１における作業車両１０の位置精度よりも高めることができる。
【0113】
また、設定処理部１１３は、許容値Ｔｗ０，Ｔｗ０´，Ｔｗ１，Ｔｗ１´を、作業車両１０のサイズ、作業機の種別及びサイズ、圃場Ｆの状態（傾斜、土壌など）、作業車両１０の走行速度などに基づいて設定してもよい。
【符号の説明】
【0114】
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 ：切替処理部
１１３ ：設定処理部
１４ ：散布装置
１６ ：測位装置
１７ ：障害物検出装置
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
Ｍ１ ：目標経路用走行モード（第１走行モード）
Ｍ２ ：作物列経路用走行モード（第２走行モード）
Ｗ０ ：（作物列経路からの）距離（位置偏差）
Ｗ１ ：（目標経路からの）距離（位置偏差）
Ｔｗ０ ：許容値（第１許容値）
Ｔｗ０´ ：許容値（第２許容値）
Ｔｗ１ ：許容値（第１許容値）
Ｔｗ１´ ：許容値（第２許容値）
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１１１ ：走行処理部
１１２ ：切替処理部
１１３ ：設定処理部
１４ ：散布装置
１６ ：測位装置
１７ ：障害物検出装置
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
Ｍ１ ：目標経路用走行モード（第１走行モード）
Ｍ２ ：作物列経路用走行モード（第２走行モード）
Ｗ０ ：（作物列経路からの）距離（位置偏差）
Ｗ１ ：（目標経路からの）距離（位置偏差）
Ｔｗ０ ：許容値（第１許容値）
Ｔｗ０´ ：許容値（第２許容値）
Ｔｗ１ ：許容値（第１許容値）
Ｔｗ１´ ：許容値（第２許容値）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
