特開 2023-66448 農作業用台車の自動運転システム及び農作業用台車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066448

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】農作業用台車の自動運転システム及び農作業用台車

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20230509BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

G05D1/02 N

G05D1/02 S

A01B69/00 303M

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177044

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】000148380

【氏名又は名称】株式会社前田製作所

(71)【出願人】

【識別番号】504180239

【氏名又は名称】国立大学法人信州大学

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100104709

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 誠剛

(72)【発明者】

【氏名】湯沢 信介

(72)【発明者】

【氏名】太田 章一

(72)【発明者】

【氏名】丸山 達也

(72)【発明者】

【氏名】小林 一樹

(72)【発明者】

【氏名】青柳 悠也

【テーマコード（参考）】

2B043

5H301

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB20

2B043BA09

2B043BB20

2B043DA17

2B043EA37

2B043EA40

2B043EB07

2B043EB09

2B043EB16

2B043EB17

2B043EB18

2B043EC12

2B043EC14

2B043ED02

2B043ED03

2B043ED12

5H301AA03

5H301BB01

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD01

5H301DD06

5H301DD15

5H301GG08

5H301GG09

5H301GG10

5H301HH01

5H301LL01

5H301LL02

5H301LL03

5H301LL06

(57)【要約】

【課題】圃場内において、集荷所と収穫現場との間に農作業用台車を自動走行し、かつ、走行ルート上の障害物を回避して走行することを可能にし、収穫物の運搬作業の省力化を実現することが可能な「農作業用台車の自動運転システム」を提供すること。
【解決手段】農作業用台車１２は、収穫現場１１の位置情報である第２位置情報Ｄ２と、農作業用台車１２の自己の第３位置情報Ｄ３に基づいて収穫現場１１まで移動する。収穫物を積載した後、集荷所１０の位置情報である第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３とに基づき収穫現場１１から集荷所１０まで移動する。集荷所１０で収穫物を荷下ろしした後、収穫現場１１まで移動する際には、第２位置情報Ｄ２と第３位置情報Ｄ３とに基づき集荷所１０から収穫現場１１まで移動する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１位置情報取得装置を有し収穫物の集荷所の位置に関する第１位置情報を送信可能な第１無線送信装置と、
第２位置情報取得装置を有し収穫現場の位置に関する第２位置情報を送信可能な第２無線送信装置と、
第３位置情報取得装置を有し自己の位置に関する第３位置情報を取得可能であり、前記第１無線送信装置からの前記第１位置情報、及び前記第２無線送信装置からの前記第２位置情報を受信する無線受信装置を有し、前記第１位置情報、前記第２位置情報及び前記第３位置情報に基づき前記収穫現場と前記集荷所との間を自動走行することが可能な農作業用台車と、を有し、
前記農作業用台車は、前記収穫現場で積んだ収穫物を前記集荷所まで運搬する際には、前記第１位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記収穫現場から前記集荷所まで移動し、前記集荷所で収穫物を荷下ろしした後、前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記集荷所から前記収穫現場まで移動することが可能に構成されている、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項2】

請求項１に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
事前に圃場地図情報を作成し、前記圃場地図情報に走行路を登録することが可能な地図情報作成部をさらに有し、
前記農作業用台車は、
前記第１位置情報、前記第２位置情報及び前記走行路に基づき任意の走行ルートを作成することが可能な走行ルート作成部と、前記圃場地図情報及び前記走行路を記憶する地図情報記憶部と、
を有している、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項3】

請求項２に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
前記圃場地図情報には、圃場の境界線が登録されており、
前記走行ルートは、前記農作業用台車が前記境界線を越えない範囲に作成されている、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項4】

請求項１に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
前記農作業用台車は、走行ルート上の障害物などを検知する障害物検知センサをさらに有し、
前記走行ルートを走行中に前記障害物検知センサが前記障害物を検知した場合には、「前記障害物が検知されなくなるまで走行を停止する」又は「前記走行ルートを変更して前記障害物を回避して走行を継続する」よう走行制御される、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項5】

請求項４に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
前記農作業用台車は、前記障害物検知センサが前記走行ルート上に前記障害物を検知した場合には、前記障害物とすれ違いが可能な前記走行ルートを作成して走行を継続し、前記障害物を通り過ぎた位置で、事前に設定されている前記走行ルートに従って走行するよう制御される、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項6】

請求項２に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
前記圃場地図情報には、無人飛行体によって空撮された地図画像を重畳することが可能である、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項7】

請求項１に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
圃場内に、並行して作業をする複数の収穫現場がある場合、
前記複数の前記収穫現場毎に前記第２無線送信装置を有し、
前記農作業用台車は、所定の走行ルートに従って、前記集荷所から前記複数の前記収穫現場のうちのいずれかの前記収穫現場に向かって移動することが可能である、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項8】

請求項１に記載の農作業用台車の自動運転システムにおいて、
圃場内に複数の前記農作業用台車が同時に走行することが可能であり、
前記複数の前記農作業用台車は、それぞれが所定の手順に従って、前記集荷所から前記収穫現場まで移動し、前記収穫現場から前記集荷所まで移動することが可能に制御される、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項9】

収穫物の集荷所の位置に関する第１位置情報、収穫現場の位置に関する第２位置情報を、及び、自己の位置に関する第３位置情報を取得することが可能な第３位置情報取得装置を有する農作業用台車を有し、
前記農作業用台車は、前記集荷所から前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報に基づいて前記集荷所から前記収穫現場まで移動し、前記収穫現場で積んだ収穫物を前記集荷所まで運搬する際には、前記第１位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記収穫現場から前記集荷所まで移動し、前記集荷所で収穫物を荷下ろしした後、前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記集荷所から前記収穫現場まで移動することが可能に構成されている、
ことを特徴とする農作業用台車の自動運転システム。

【請求項10】

収穫物の集荷所の位置に関する第１位置情報、収穫現場の位置に関する第２位置情報を、及び、自己の位置に関する第３位置情報を取得することが可能な第３位置情報取得装置を有する農作業用台車であって、
前記農作業用台車は、前記収穫現場で積んだ収穫物を前記集荷所まで運搬する際には、前記第１位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記収穫現場から前記集荷所まで移動し、前記集荷所で収穫物を荷下ろしした後、前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記集荷所から前記収穫現場まで移動することが可能に構成されている、
ことを特徴とする農作業用台車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農作業用台車の自動運転システム及び農業用台車に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、農業就業人口の減少や農業就業者の高齢化が進み、農作業における省力化が喫緊の課題となっている。農作業の負担を軽減するために、農作業を機械化、自動化するための開発が進んでいる。しかしながら、圃場内で収穫したリンゴなどの果実や野菜など重い収穫物を集荷所まで運搬する作業は、農作業者にとって大きな負担となっている。

【0003】

収穫物の運搬の省力化を担うシステムとして、収穫物を積載し運搬するための農作業用支援システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この農作業支援システムは、収穫作業を行う作業者が携行する無線送信装置、運搬作業を担う農作業補助ロボット（農作業用台車に置き換えることができる）が備える無線受信装置、及び収穫物を運搬するトラックが備える無線送信装置で構成されている。このような農作業支援システムにおいては、農作業用台車は作業者からの発信信号を受信すると作業者に追従して自動走行し、作業者の近傍の所定位置で停止する。そして、農作業用台車は収穫物を積載したところでトラックの発信信号に向かって自動走行し、トラックの近傍の所定位置で停止するよう構成されている。収穫物をトラックに移載した後の農作業用台車は、再び、作業者からの発信信号に向かって自動走行し、作業者の近くの所定位置で停止し、作業者は再び積載作業をする。

【0004】

また、農作業の作業精度を向上させるための農作業支援システムがある（例えば、特許文献２参照）。この農作業支援システムは、作業者が携行する第１の位置情報取得装置、作業車両（農作業用台車に置き換えることができる）が備える第２の位置情報取得装置、作業者と農作業用台車との間で送受信可能な通信ユニットを有している。農作業用台車は、作業者の位置情報を受信し、作業者に追従するように規定された走行ルートに従って自動走行する。農作業用台車の走行ルートは、作業者が歩いたり、作業車両を走行させたりして得た圃場の外周輪郭（境界線）情報と、作業車両の諸元情報とから設定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－６６８０９号公報

【特許文献2】特開２０１８－２０１３４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の農作業用台車は、作業者が携行する無線送信装置の発信信号に従い作業者に向かって走行し、トラックが携行する無線送信装置の発信信号に従いトラックに向かって走行する。従って、収穫対象の植栽物の畝が多数列存在する場合又は複数位置に散在する圃場においては、農作業用台車を任意の走行ルートで自動走行させることは困難である。

【0007】

また、特許文献２に記載の作業車両は、圃場の外周輪郭情報と農作業用台車の諸元（サイズや走行手段の仕様）から作成した走行ルートに基づき走行する。このように作成される走行ルートは、直線的又は周回的、もしくは一定の間隔のＵターンで作成されるものであるから、収穫対象の植栽物の畝が不規則に多数列存在する場合又は複数位置に散在する圃場では、農作業用台車を任意の走行ルートで走行させることは困難である。

【0008】

また、特許文献２に記載の農作業支援システムは、農作業用台車の走行始点及び走行終点が事前に設定された固定位置となっている。例えば、作業車両が積載した収穫物を運搬するトラックなどは位置情報取得装置を備えていないために、トラックの待機位置（走行終点）が移動した場合などには対応することができない。

【0009】

また、特許文献１及び特許文献２に記載の農作業支援システムは、走行ルートにある障害物や走行不可能な場所などの情報を走行ルートに加えたり、障害物を検知して回避走行させたりすることができないという課題がある。

【0010】

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、圃場内において、移動することがある集荷所と収穫現場との間に農作業用台車を自動走行させることが可能であり、かつ、走行ルート上の障害物を回避して走行することを可能にし、収穫物の運搬作業の省力化を実現することが可能な「農作業用台車の自動運転システム」及び農業用台車を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

［１］本発明の農作業用台車の自動運転システムは、第１位置情報取得装置を有し収穫物の集荷所の位置に関する第１位置情報を送信可能な第１無線送信装置と、第２位置情報取得装置を有し収穫現場の位置に関する第２位置情報を送信可能な第２無線送信装置と、第３位置情報取得装置を有し自己の位置に関する第３位置情報を取得可能であり、前記第１無線送信装置からの前記第１位置情報、及び前記第２無線送信装置からの前記第２位置情報を受信する無線受信装置を有し、前記第１位置情報、前記第２位置情報及び前記第３位置情報に基づき前記収穫現場と前記集荷所との間を自動走行することが可能な農作業用台車と、を有し、前記農作業用台車は、前記収穫現場で積載した収穫物を前記集荷所まで運搬する際には、前記第１位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記収穫現場から前記集荷所まで移動し、前記集荷所で収穫物を荷下ろしした後、前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記集荷所から前記収穫現場まで移動することが可能に構成されていることを特徴とする。

【0012】

［２］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、事前に圃場地図情報を作成し、前記圃場地図情報に走行路を登録することが可能な地図情報作成部をさらに有し、前記農作業用台車は、前記走行路に基づき任意の走行ルートを作成することが可能な走行ルート作成部と、前記圃場地図情報及び前記走行路を記憶する地図情報記憶部と、を有していることが好ましい。

【0013】

［３］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、前記圃場地図情報には、圃場の境界線が登録されており、前記走行ルートは、前記農作業用台車が前記境界線を越えない範囲に作成されていることが好ましい。

【0014】

［４］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、前記農作業用台車は、走行ルート上の障害物などを検知する障害物検知センサをさらに有し、前記走行ルートを走行中に前記障害物検知センサが前記障害物を検知した場合には、「前記障害物が検知されなくなるまで走行を停止する」又は「前記走行ルートを変更して前記障害物を回避して走行を継続する」よう走行制御されることが好ましい。

【0015】

［５］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、前記農作業用台車は、前記障害物検知センサが前記走行ルート上に前記障害物を検知した場合には、前記障害物とすれ違いが可能な走行ルートを作成して走行を継続し、前記障害物を通り過ぎた位置で、事前に設定されている前記走行ルートに従って走行するよう制御されることが好ましい。

【0016】

［６］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、前記圃場地図情報には、無人飛行体によって空撮された地図画像を重畳することが可能であることが好ましい。

【0017】

［７］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、圃場内に、並行して作業をする複数の収穫現場がある場合、前記複数の前記収穫現場毎に前記第２無線送信装置を有し、前記農作業用台車は、所定の走行ルートに従って、前記集荷所から前記複数の前記収穫現場のうちのいずれかの前記収穫現場に向かって移動することが可能であることが好ましい。

【0018】

［８］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、圃場内に複数の前記農作業用台車が同時に走行することが可能であり、前記複数の前記農作業用台車は、それぞれが所定の手順に従って、前記集荷所から前記収穫現場まで移動し、前記収穫現場から前記集荷所まで移動することが可能に制御されることが好ましい。

【0019】

［９］本発明の農作業用台車の自動運転システムにおいては、収穫物の集荷所の位置に関する第１位置情報、収穫現場の位置に関する第２位置情報、及び、自己の位置に関する第３位置情報を取得することが可能な第３位置情報取得装置を有する農作業用台車を有し、前記農作業用台車は、前記収穫現場で積んだ収穫物を前記集荷所まで運搬する際には、前記第１位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記収穫現場から前記集荷所まで移動し、前記集荷所で収穫物を荷下ろしした後、前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記集荷所から前記収穫現場まで移動することが可能に構成されていることを特徴とする。

【0020】

［１０］本発明の農作業用台車は、収穫物の集荷所の位置に関する第１位置情報、収穫現場の位置に関する第２位置情報を、及び、自己の位置に関する第３位置情報を取得することが可能な第３位置情報取得装置を有する農作業用台車であって、前記農作業用台車は、前記収穫現場で積んだ収穫物を前記集荷所まで運搬する際には、前記第１位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記収穫現場から前記集荷所まで移動し、前記集荷所で収穫物を荷下ろしした後、前記収穫現場まで移動する際には、前記第２位置情報と前記第３位置情報とに基づき前記集荷所から前記収穫現場まで移動することが可能に構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明の「農作業用台車の自動運転システム」においては、農作業用台車は移動中にリアルタイムで自己の位置情報（第３位置情報）を取得することが可能である。また、農作業用台車は、移動中に収穫現場の位置情報（第２位置情報）、及び集荷所の位置情報（第１位置情報）を受信し、自己の位置に対する収穫現場及び集荷所それぞれの相対位置を認識することが可能であることから、所定の走行ルートに従って集荷所と収穫現場との間を自動走行することが可能となる。

【0022】

また、農作業用台車は障害物検知センサを有している。障害物検知センサが走行ルート上の人、他の農作業用台車などの障害物を検知すると、農作業用台車は停止するか、障害物を回避する走行ルートを作成して障害物回避走行することが可能となる。

【0023】

また、圃場内において、並行して収穫する複数の収穫現場がある場合には、収穫現場毎に第２無線送信装置を有していることから、農作業用台車は、集荷所と複数の収穫現場との間を自動走行することが可能となる。

【0024】

また、圃場内に複数の農作業用台車が走行する構成の場合には、複数の前記農作業用台車の１台１台が所定の手順に従って所定の走行ルートを走行するよう構成されていることから、各農作業用台車は集荷所と収穫現場との間を自動走行することが可能となる。

【0025】

さらに、農作業用台車は、集荷所の第１位置情報、収穫現場の第２位置情報及び自己の第３位置情報を取得可能である。そのため、上記［１］に記載の第１無線送信装置及び第２無線送信装置をそれぞれ集荷所、収穫現場に配置しない構成であっても、農作業用台車は集荷所と収穫現場との間を自動走行することが可能となる。

【0026】

以上のことから、本発明の農作業用台車の自動運転システムによれば、圃場内において、集荷所と収穫現場との間に農作業用台車を自動走行させることが可能であり、かつ、走行ルート上の障害物を回避して走行することを可能にし、収穫物の運搬作業の省力化を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】自動運転システム１の構成の関係を示すブロック図である。

【図2】農作業用台車１２の構成の１例を示す斜視図である。

【図3】農作業用台車１２の走行制御の構成を示すブロック図である。

【図4】走行ルートＲを作成する方法を示す説明図である。

【図5】農作業用台車１２の走行例の第１例を示す説明図である。

【図6】農作業用台車１２の走行例の第２例を示す説明図である。

【図7】農作業用台車１２の障害物回避走行を示す説明図である。

【図8】自動運転システム２の構成を示すブロック図である。

【図9】自動運転システム２における走行方法の１例を示す説明図である。

【図10】自動運転システム３の構成を示すブロック図である。

【図11】自動運転システム３における走行方法の１例を示す説明図である。

【図12】自動運転システム４の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施の形態に係る「農作業用台車の自動運転システム１，２，３，４」について、図1～図１２を参照しながら説明する。なお、以降の説明において「農作業用台車の自動運転システム１，２，３，４」を簡略化して「自動運転システム１，２，３，４」と記載することがある。

【0029】

(第１の実施の形態)
図１は、第１の実施の形態に係る自動運転システム１の構成を示すブロック図である。なお、自動運転システム１は、収穫物を集荷するための集荷所１０と作業者Ｍが果実や野菜などを収穫する収穫現場１１との間において農作業用台車１２を自動走行させ、収穫現場１１から集荷所１０まで収穫物を運搬するためのシステムである。なお、作業者Ｍは一人とは限らない。

【0030】

集荷所１０には、一旦、収穫物を集荷する場所、収穫物を選果する選果場、圃場５０（図４参照）から集出荷場まで収穫物を運搬する手段であるトラックなどの荷積み場所を含み、それらの位置は圃場５０内や圃場５０の付近に配置される。なお、集荷所１０は移動することがある。また、農作業用台車１２の走行始点５４及び走行終点５５（図４参照）を合わせて集荷所１０とすることがある。収穫現場１１は、収穫作業の進行状況によって刻々と移動していく。作業者Ｍは、収穫用のコンテナ３４（図２参照）に収穫物を収集し、そのコンテナ３４を農作業用台車１２に荷積みする。

【0031】

図１に示すように、自動運転システム１は、集荷所１０の位置に関する第１位置情報Ｄ１を取得する第１位置情報取得装置１３を有し第１位置情報Ｄ１を農作業用台車１２に送信する第１無線送信装置１４、及び収穫現場１１の位置に関する第２位置情報Ｄ２を取得する第２位置情報取得装置１５を有し第２位置情報Ｄ２を農作業用台車１２に送信する第２無線送信装置１６を有している。第１無線送信装置１４及び第２無線送信装置１６は、それぞれがユニット化され携行可能型（移動可能型）にすることが可能である。第１無線送信装置１４は集荷所１０の任意の位置に配置することが可能であり、第２無線送信装置１６は収穫作業の進行状況によって移動する収穫現場１１において作業者Ｍが携行し、又は収穫現場１１に置かれたコンテナ３４や作業者Ｍの近傍に配置してもよい。

【0032】

農作業用台車１２は、自己の位置に関する第３位置情報Ｄ３を取得する第３位置情報取得装置１８、及び、第１無線送信装置１４から第１位置情報Ｄ１を受信し、第２無線送信装置１６から第２位置情報Ｄ２を受信する無線受信装置１７を有している。

【0033】

第１位置情報取得装置１３、第２位置情報取得装置１５及び第３位置情報取得装置１８は、地球上の位置情報を正確に測位するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を使用する。なお、これら各位置情報取得装置は、正確な位置情報を取得するために、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）－ＧＮＳＳを使用している。

【0034】

第１位置情報取得装置１３、第２位置情報取得装置１５及び第３位置情報取得装置１８は、リアルタイムで第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２、第３位置情報Ｄ３を取得することが可能である。但し、集荷所１０の位置が一定時間固定された後に移動する場合には、移動した後の位置を第１位置情報Ｄ１として取得し無線受信装置１７に送信する。収穫現場１１においては、事前に作業者Ｍの収穫速度に合わせて位置情報取得間隔を決めることが可能である。農作業用台車１２においては、設定されている走行速度に合わせ第３位置情報Ｄ３の取得間隔を任意に設定することが可能である。

【0035】

次いで、農作業用台車１２のシステム構成について図１を参照して説明する。なお、無線受信装置１７をユニット化し、農作業用台車１２の先端方向、後端方向又は下部中央部など、農作業用台車１２のサイズや形態を考慮した任意の位置に無線受信装置１７を配置することが可能である。

【0036】

自動運転システム１は、農作業用台車１２の走行に関わる圃場地図情報Ｄ４を作成し、圃場地図情報Ｄ４に走行可能な走行路５３（図２参照）を登録することが可能な地図情報作成部２０を有している。農作業用台車１２は、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２及び走行路５３の情報に基づき任意の走行ルートＲ（図５～図７参照）を作成することが可能な走行ルート作成部２５、及び圃場地図情報Ｄ４及び走行路５３の情報を記憶する地図情報記憶部２６を有している。地図情報作成部２０は、農作業用台車１２の外部に配置されるＰＣ（コンピュータ）で構成される。走行ルート作成部２５には、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２及び第３位置情報Ｄ３が入力される。走行ルート作成部２５は、集荷所１０、収穫現場１１及び農作業用台車１２の位置を常時認識している。地図情報作成部２０は、事前に取得した圃場地図情報Ｄ４に走行路５３を登録し、地図情報記憶部２６に入力する。走行ルート作成部２５は、地図情報記憶部２６が記憶している走行路５３の情報、第１位置情報Ｄ１及び第２位置情報Ｄ２から、好適な走行ルートＲを作成する。農作業用台車１２は、走行ルートＲに従って集荷所１０と収穫現場１１との間を自動走行する。

【0037】

農作業用台車１２は、走行ルートＲに基づき農作業用台車１２の走行を制御する走行制御部２７、及び、走行ルートＲ上の障害物Ｈ（図７参照）を検知するための障害物検知センサ２８を有している。障害物検知センサ２８には、カメラ、レーダー装置、超音波装置、接触センサなどを使用することが可能であり、検知対象物に対応して適宜選択することが可能である。また、複数種類の障害物検知センサ２８を組み合わせることも可能である。障害物Ｈには、農作業用台車１２の走行を妨げる可能性がある収穫物の残滓、地面の凹凸や傾斜面、泥濘、走行路５３の狭隘場所など走行不可能な走行路５３の他、走行路５３上の「人」、他の農作業用台車１２などが含まれる。

【0038】

障害物検知センサ２８は、走行ルートＲ上にある障害物Ｈの有無を検出し、障害物Ｈを検知した際には障害物Ｈと農作業用台車１２との相対的位置関係を検出する。相対的位置関係には、障害物Ｈの走行路面からの高さ、走行路面内の平面位置及び障害物Ｈの広がり具合などの情報を含み、それらを障害物Ｈの位置情報Ｄ５として走行ルート作成部２５に入力する。走行ルート作成部２５は、農作業用台車１２が走行ルートＲを変えずに走行することが可能か、回避して走行することが可能か、又は回避不可能かなどを判断し、走行ルートＲを作成する。農作業用台車１２の障害物回避走行については、図７を参照して説明する。

【0039】

無線受信装置１７、走行ルート作成部２５、地図情報記憶部２６、走行制御部２７及び障害物検知センサ２８は、コントローラ２９によって制御される。図示は省略するが、農作業用台車１２には駆動源としてバッテリーが搭載され、第１無線送信装置１４、第２無線送信装置１６及び無線受信装置１７は、それぞれ充電可能なリチウムイオン電池などが搭載されている。なお、地図情報作成部２０は、農作業用台車１２とは分離されたＰＣで構成され、インターネット回線又はダイレクトに地図情報記憶部２６に接続される。

【0040】

図２は、農作業用台車１２の構成の１例を示す斜視図である。農作業用台車１２は、走行ルート作成部２５、地図情報記憶部２６、走行制御部２７及びコントローラ２９を格納する本体部３０、本体部３０の上部に収穫物を載置する荷台部３１、及び走行手段として車輪３２で構成されている。ユニット化された無線受信装置１７は、農作業用台車１２の任意の位置に配置される。なお、図２に示す例では、走行手段を車輪３２としているが、車輪３２に替えてクローラにすることも可能である。また、荷台部３１の４辺にはアオリ３３が設けられていて、アオリ３３の内部にコンテナ３４を積載することが可能になっている。但し、アオリ３３内に収穫物を直接積載することも可能である。

【0041】

本体部３０の４隅には、既述した障害物検知センサ２８のいずれかが配設されている。障害物検知センサ２８は、農作業用台車１２が前進、後進及びＵターンすることが可能であることを考慮し、障害物Ｈ（図７参照）と農作業用台車１２との相対位置を検出可能な適切な位置に、適切な数が配置される。

【0042】

図３は、農作業用台車１２の走行制御系の構成を示すブロック図である。走行制御部２７は、駆動モータ制御部４０及びステアリング制御部４１を有している。駆動モータ制御部４０は、駆動源であるモータの起動、停止、及び回転速度（走行速度）の制御を担う。ステアリング制御部４１は、ステアリングモータを制御して農作業用台車１２の走行方向の制御を担う。

【0043】

走行制御部２７は、走行ルート作成部２５から取得した走行ルートＲに基づきコントローラ２９からの走行命令信号によって制御される。駆動モータ制御部４０は、回転数計４３を有し走行速度を計測する。ステアリング制御部４１は、ポテンショメータ４４などによってステアリング角度を計測する。走行速度及びステアリング角度のデータは、コントローラ２９が有する走行履歴記録部４５に記憶される。走行履歴記録部４５を設けることによって、農作業用台車１２は走行履歴記録部４５に記憶されたデータに基づき繰り返し走行をしたり、走行状態を確認したりすることが可能となる。

【0044】

図１に示すように、コントローラ２９は、農作業用台車１２の遠隔操作を可能にするためのラジオ・コントロール受信装置４６（以降、簡略化してＲ受信装置４６と記載する）を有している。Ｒ受信装置４６は、作業者Ｍが携行する操縦装置４７からの無線信号を受信し、走行ルートＲが設定されていない場合にも走行制御部２７によって作業者Ｍの意図通りに農作業用台車１２を走行させることができる。操縦装置４７は、作業者Ｍが常時携行し、或いは、農作業用台車１２の適切な位置に載置しておいて必要なときに作業者Ｍが携行し操作してもよい。続いて、走行ルートＲの作成方法について図４を参照して説明する。

【0045】

図４は、地図情報作成部２０が走行路５３を作成する図である。地図情報作成部２０は、事前に圃場地図情報Ｄ４を取り込む。圃場地図情報Ｄ４は、国土地理院が提供する航空写真やＧＩＳ（Geographic Information System：地理情報システム）、Ｇｏｏｇｌｅが提供するウェブマッピング・プラットフォームから入手可能な地図情報、衛星写真及び航空写真などである。これらの地図情報から植栽列や圃場５０の外縁５８が判別可能な圃場領域を切り取って圃場地図情報Ｄ４とする。図４に示す圃場５０は、リンゴなどの果樹５１の高密植栽の例であって、果樹５１の植栽列を畝５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄとし、畝間及び畝全体の周囲に農作業用台車１２が走行可能なスペースを有し、このスペースが走行路５３となる。

【0046】

まず、走行路５３の作成について図４を参照して説明する。走行路５３は、走行ルートＲを作成する際の基礎情報となる。地図情報作成部２０には、圃場地図情報Ｄ４が取り込まれている。地図情報作成部２０のコンピュータディスプレイには、畝５２Ａ～５２Ｄの配置、及び圃場５０の外縁５８が分かる地図画像が表示される。走行路５３は、圃場地図情報Ｄ４に複数の基準点Ｐを登録することによって作成することができる。基準点Ｐは、集荷所１０の走行始点５４（走行終点５５と同じ位置）、畝５２Ａ～５２Ｄの外縁５８との間、畝５２Ａと外縁５８の間、畝５２Ｄと外縁５８との間、及び各畝間の農作業用台車１２が走行可能なスペースの中間位置又は任意位置に設定される。地図情報作成部２０は、登録された複数の基準点Ｐを線で結び走行路５３を作成する。圃場地図情報Ｄ４及び走行路５３は、地図情報記憶部２６に記憶される。

【0047】

畝５２Ａ～５２Ｄが曲がっている場合には、数に拘らずに曲がり具合に合わせて登録する基準点Ｐを設定することによって、曲がりを含んだ走行路５３を作成することが可能である。一般に、植栽物が果実などの場合には植栽配列が固定される。但し、野菜などは、種類や季節によって植栽の配置が変わったり、不規則配置になったりする場合があり、随時、圃場地図情報Ｄ４に反映されない場合がある。このような場合には、作業者Ｍが無線受信装置１７、第１無線送信装置１４、第２無線送信装置１６のいずれかを携行し、又は、農作業用台車１２を遠隔操作し、想定される走行路５３をなぞりながら移動し、自身の判断で基準点Ｐを登録することが可能である。このようにすれば、地図情報作成部２０は植栽配置状況に対応した走行路５３を作成することが可能となる。

【0048】

なお、農作業用台車１２は、圃場５０の境界線５７を超えて走行させることは避けなければならない。つまり、圃場地図情報Ｄ４には、境界線５７を特定することが求められる。境界線５７の作成方法について図４を参照して説明する。

【0049】

境界線５７は、走行路５３と同じ考え方で作成することが可能である。図４に示す例は、圃場５０は長方形である。地図情報作成部２０のコンピュータディスプレイには圃場５０の外縁５８が認識できる画像が表示される。境界線５７は、圃場地図情報Ｄ４に外縁５８に沿った複数の境界基準点Ｐ０を登録することによって作成することができる。境界基準点Ｐ０は、圃場５０の４隅に配置される。図４に示す例では、地図情報作成部２０は、圃場５０の４隅が円弧で構成されているため、４隅部分には境界基準点Ｐ０の数を増やす。登録された境界基準点Ｐ０を線で結ぶことによって境界線５７を特定することが可能となる。圃場地図情報Ｄ４及び境界線５７は、地図情報記憶部２６に記憶される。

【0050】

なお、圃場５０の外縁５８が複雑な形状をしており、地図情報作成部２０のコンピュータディスプレイでは境界基準点Ｐ０の登録が困難な場合には、以下の方法で境界線５７を作成することが可能になる。例えば、作業者Ｍは、第１無線送信装置１４、第２無線送信装置１６又は無線受信装置１７のいずれかを携行し、圃場５０の外縁５８をなぞりながら移動する。第１位置情報取得装置１３又は第２位置情報取得装置１５が取得した現時点の位置情報は、作業者Ｍの判断で境界基準点Ｐ０として圃場地図情報Ｄ４に登録する。地図情報作成部２０は、境界基準点Ｐ０を線で結び境界線５７を作成し、地図情報記憶部２６に記憶させる。

【0051】

或いは、作業者Ｍが農作業用台車１２を操縦装置４７及びＲ受信装置４６によって遠隔操作し、無線受信装置１７を搭載した農作業用台車１２を圃場５０の外縁５８をなぞりながら移動させ、第３位置情報Ｄ３から境界基準点Ｐ０を登録することも可能である。このように、境界線５７を特定することによって、走行ルート作成部２５は、農作業用台車１２が境界線５７を超えないように走行ルートＲを作成することが可能となる。続いて、農作業用台車１２による収穫物の運搬について図５を参照して説明する。

【0052】

図５は、農作業用台車１２の走行例の第１例を示す説明図である。図６は、農作業用台車１２の走行例の第２例を説明する説明図である。集荷所１０には第１無線送信装置１４が配置されている。収穫現場１１では、無線受信装置１７は作業者Ｍが携行し、又は収穫現場１１の任意の位置に配置される。圃場地図情報Ｄ４には、走行路５３が作成されている。図５に示すように、走行ルート作成部２５は、集荷所１０の第１位置情報Ｄ１、収穫現場１１の第２位置情報Ｄ２、及び走行路５３の情報に基づき最短の走行ルートＲを作成する。農作業用台車１２は、この走行ルートＲに従って収穫現場１１まで移動する。なお、走行ルートＲは、走行路５３の曲がり角では、農作業用台車１２が事前に設定された曲率半径で走行方向を切換えるように作成される。

【0053】

なお、農作業用台車１２は、作業者Ｍが操縦装置４７から往路走行開始信号を発信することによって集荷所１０から走行を開始する。或いは、集荷所１０において、作業者Ｍ又は他の作業者が農作業用台車１２に走行開始の指示を出すことが可能である。作業者Ｍが操作した場合には農作業用台車１２は作業者Ｍが携行する第２無線送信装置１６から第２位置情報Ｄ２を受信して作業者Ｍの移動に追従して走行する。なお、農作業用台車１２が、最初に走行を開始する場所は集荷所１０とは限らないが、第２位置情報Ｄ２及び第３位置情報Ｄ３によって、収穫現場１１まで移動することが可能である。

【0054】

収穫現場１１において、農作業用台車１２に所定量の収穫物を積載した後、作業者Ｍは農作業用台車１２に集荷所１０まで戻るよう復路走行指示を出す。このことによって、農作業用台車１２は収穫現場１１から集荷所１０に向かう。収穫物を積載した農作業用台車１２は、第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３とに基づいて走行ルートＲに従って収穫現場１１から集荷所１０まで自動走行し集荷所１０で停止する。

【0055】

農作業用台車１２は、集荷所１０で収穫物の荷下ろしをした後、収穫現場１１まで戻る。例えば、集荷所１０において荷下ろしをした集荷所１０の作業者が農作業用台車１２の往路走行の命令を入力すると、農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２と第３位置情報Ｄ３とに基づいて走行ルートＲに従い集荷所１０から収穫現場１１までの走行を開始する。なお、農作業用台車１２が集荷所１０又は収穫現場１１に移動している間に収穫現場１１は移動していることがある。そこで、第２例として収穫現場１１が収穫現場１１Ａから収穫現場１１Ｂに移動している場合について図６を参照して説明する。

【0056】

図６に示す例は、収穫現場１１が収穫現場１１Ａから収穫現場１１Ｂに移動している例である。走行ルート作成部２５は、集荷所１０の第１位置情報Ｄ１、収穫現場１１Ｂの第２位置情報Ｄ２に基づき、走行路５３上に最短の走行ルートＲ（図６において点線で示す）を作成する。農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２と自己の第３位置情報Ｄ３に基づき、走行ルートＲに従い集荷所１０から収穫現場１１Ｂまで走行して停止する。収穫物を積載した後、農作業用台車１２は、第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３に基づき、走行ルートＲを逆走して集荷所１０まで自動走行し停止する。

【0057】

続いて、走行路５３に農作業用台車１２の走行を妨げる障害物Ｈがある場合について図７を参照して説明する。障害物Ｈには、走行路５３を作成するときに認識可能なものと、農作業用台車１２が走行中に検知可能なものとがある。また、障害物Ｈには、農作業用台車１２が回避することが可能なものと、回避することが不可能なものとがある。

【0058】

図７は、農作業用台車１２の障害物回避走行を示す説明図である。まず、走行路５３を作成時に障害物Ｈを認識することが可能な場合について説明する。地図情報作成部２０のコンピュータディスプレイ上で圃場５０に障害物Ｈがあることを認識したときには、障害物Ｈを回避することできるような基準点Ｐ１を地図情報作成部２０に登録する。地図情報作成部２０は、元の走行路５３に基準点Ｐ１を線で結んだ走行路５３を作成する。走行ルート作成部２５は、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２及び走行路５３の情報に基づき基準点Ｐ１を通る走行ルートＲ１を作成する。なお、基準点Ｐ１の数は１点に限らない。農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２及び自己の第３位置情報Ｄ３に基づき、走行ルートＲ１に従い集荷所１０から収穫現場１１まで自動走行し、第１位置情報Ｄ１及び第３位置情報Ｄ３に基づき、走行ルートＲ１を逆走して収穫現場１１から集荷所１０まで自動走行する。

【0059】

地図情報作成部２０のコンピュータディスプレイ上で障害物Ｈを回避することが不可能であると認識した場合には、走行路５３上に回避不可能な障害物Ｈがあることを圃場地図情報Ｄ４に登録する。走行ルート作成部２５は、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２及び回避不可能な障害物Ｈが登録された走行路５３の情報に基づき走行ルートＲ２を作成する（図７において点線で示す）。農作業用台車１２は、走行ルートＲ２に従い集荷所１０と収穫現場１１との間を自動走行する。

【0060】

続いて、農作業用台車１２が走行中に障害物検知センサ２８によって障害物Ｈを検知した場合について図７を参照して説明する。障害物検知センサ２８は、障害物Ｈを回避して走行可能か、走行不可能かを判断する。障害物検知センサ２８が、障害物Ｈを回避することが可能と判断した場合には、走行ルート作成部２５は、走行路５３の情報に基づき障害物Ｈを回避することが可能な走行ルートＲ１を作成する。農作業用台車１２は、走行ルートＲ１に従い走行し、障害物検知センサ２８が障害物Ｈを通り過ぎたことを検知したところで事前に作成された走行ルートＲに従い走行する。

【0061】

障害物検知センサ２８が障害物Ｈを回避することが不可能と判断した場合には、一旦、農作業用台車１２を停止させ、停止位置Ｑを走行ルート作成部２５に登録する。農作業用台車１２は、障害物Ｈが除去されるまで停止している。走行ルート作成部２５は、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２及び走行路５３の情報から障害物Ｈを回避することが可能な新たな走行ルートＲ３を作成する（図７において二点鎖線で示す）。農作業用台車１２は、この障害物回避可能な走行ルートＲ３に従い自動走行する。なお、走行ルートＲ３を登録した後に、農作業用台車１２を再び走行させる場合には、走行ルート作成部２５は、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２及び走行路５３の情報に基づき走行ルートＲ２を作成し、走行ルートＲ２に従い農作業用台車１２を走行させることが可能である。

【0062】

回避不可能な障害物Ｈを検知し農作業用台車１２が停止した後、農作業用台車１２が再起動できない場合、農作業用台車１２は、所定時間経過後に走行停止中であることを警報音で作業者Ｍに知らせることが可能である。或いは、障害物検知センサ２８の検知情報と走行制御部２７の走行停止情報とによって、走行が不可能になっていることを無線受信装置１７から第１無線送信装置１４又は第２無線送信装置１６に発信するシステムを自動運転システム１に加えることが可能である。

【0063】

なお、図示は省略するが、圃場地図情報Ｄ４に無人飛行体（通称ドローン）によって空撮された地図画像を重畳することが可能である。無人飛行体によって空撮された地図画像は、圃場５０の実態を表すものであって、地図情報作成部２０は、空撮された地図画像をマッピングソフトによって圃場地図情報Ｄ４に加える。そのことによって、地図情報作成部２０は地図画像に基づき走行路５３を作成することが可能となり、画像情報を加えない圃場地図情報Ｄ４だけの場合に比べ、圃場５０の地形に対応した適切な走行路５３を作成することが可能となる。また、空撮された地図画像によって走行路５３に障害物Ｈがあることを推測することができ、地図情報作成部２０は、事前に障害物Ｈを回避することが可能な走行路５３を作成することが可能となる。

【0064】

以上説明した第１の実施の形態による「農作業用台車の自動運転システム１」においては、農作業用台車１２は、収穫現場１１の位置情報である第２位置情報Ｄ２と、農作業用台車１２の自己の第３位置情報Ｄ３に基づいて集荷所１０から収穫現場１１まで移動する。収穫物を積載した後、農作業用台車１２は、集荷所１０の位置情報である第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３とに基づき収穫現場１１から集荷所１０まで移動し、集荷所１０で収穫物を荷下ろしする。荷下ろし後、農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２と第３位置情報Ｄ３とに基づき集荷所１０から収穫現場１１まで移動する。

【0065】

このように構成することによって、農作業用台車１２は、集荷所１０と収穫現場１１との間を自動走行することが可能となり、収穫物の運搬作業の省力化を実現することが可能となる。農作業用台車１２は、自己の第３位置情報Ｄ３は勿論、集荷所１０の第１位置情報Ｄ１及び収穫現場１１の第２位置情報Ｄ２をリアルタイムで取り込む。このことによって、農作業用台車１２が走行中に集荷所１０の位置や収穫現場１１の位置が移動しても、農作業用台車１２は、集荷所１０と収穫現場１１との間を自動走行することが可能となる。

【0066】

また、地図情報作成部２０は、事前に圃場地図情報Ｄ４を作成し、圃場地図情報Ｄ４に走行路５３を登録する。走行ルート作成部２５は、第１位置情報Ｄ１，第２位置情報Ｄ２及び走行路５３の情報に基づき最短の走行ルートＲを作成する。圃場地図情報Ｄ４及び走行ルートＲは、地図情報記憶部２６に記憶される。農作業用台車１２は、地図情報記憶部２６に記憶された最短の走行ルートＲに従って集荷所１０と収穫現場１１との間を往復移動することが可能となる。

【0067】

なお、圃場地図情報Ｄ４には、圃場５０の境界線５７が登録される。このことによって、走行ルートＲは、農作業用台車１２が境界線５７を越えない範囲内に作成される。圃場地図情報Ｄ４に境界線５７を加えることによって、農作業用台車１２は、境界線５７を超えない範囲で走行することが可能となる。

【0068】

農作業用台車１２は、走行ルートＲ上の障害物Ｈを検知する障害物検知センサ２８を有している。農作業用台車１２が走行ルートＲを走行中に障害物検知センサ２８が障害物Ｈを検知した場合には、障害物Ｈが検知されなくなるまで走行を停止させる。或いは、走行ルート作成部２５が走行ルートＲを変更して走行ルートＲ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれかを作成することによって、農作業用台車１２は障害物Ｈを回避して走行を継続することが可能となる。

【0069】

また、農作業用台車１２が走行中に障害物Ｈを検知した場合には、障害物Ｈとのすれ違いが可能な走行ルートＲ１を作成して走行を継続する。そして、障害物Ｈなどを通り過ぎた位置で、事前に設定されている走行ルートＲに従って走行することによって、農作業用台車１２は障害物Ｈを回避しながら走行することが可能となる。

【0070】

また、圃場地図情報Ｄ４には、無人飛行体によって空撮された地図画像を重畳することが可能である。地図情報作成部２０は、空撮された地図画像を圃場地図情報Ｄ４に加える。そのことによって、圃場５０の地形に対応した適切な走行ルートＲを作成することが可能となる。また、作業者Ｍは、空撮された地図画像によって走行路５３に障害物Ｈがあることを認識することができ、事前に障害物Ｈを回避することが可能な走行路５３を作成することが可能となる。

【0071】

（第２の実施の形態）
続いて、第２の実施の形態に係る自動運転システム２について図８、図９を参照して説明する。既述した第１の実施の形態が、収穫現場１１が１か所の場合の例であることに対して、第２の実施の形態は、収穫作業を並行して行っている複数の収穫現場１１がある場合の例である。図８及び図９は、並行して収穫作業を行う収穫現場１１が３か所ある場合を例示している。なお、集荷所１０に配置される第１無線送信装置１４、及び農作業用台車１２の構成は、第１の実施の形態で説明した構成と同じであり、詳細な説明は省略するが、共通部分には図１と同じ符号を付している。

【0072】

図８は、第２の実施の形態に係る自動運転システム２の構成を示すブロック図である。なお、自動運転システム２は、集荷所１０と、収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとの間において１台の農作業用台車１２を自動走行させるための制御システムである。

【0073】

自動運転システム２は、第１無線送信装置１４、無線受信装置１７、収穫現場１１Ａの位置に関する情報を取得する第２位置情報取得装置１５Ａを有する第２無線送信装置１６Ａ、収穫現場１１Ｂの位置に関する情報を取得する第２位置情報取得装置１５Ｂを有する第２無線送信装置１６Ｂ、及び収穫現場１１Ｃの位置に関する情報を取得する第２位置情報取得装置１５Ｃを有する第２無線送信装置１６Ｃによって構成される。第１無線送信装置１４は集荷所１０に配置される。無線受信装置１７は農作業用台車１２に配置される。第１無線送信装置１４及び無線受信装置１７は、共に既述した第１の実施の形態と同じ構成である。農作業用台車１２は、第１の実施の形態と同じ構成であるため説明を省略する。

【0074】

第１無線送信装置１４は、集荷所１０の第１位置情報Ｄ１を取得し無線受信装置１７に送信する。第２無線送信装置１６Ａは、収穫現場１１Ａの第２位置情報Ｄ２ａを取得し無線受信装置１７に送信する。第２無線送信装置１６Ｂは、収穫現場１１Ｂの第２位置情報Ｄ２ｂを取得し無線受信装置１７に送信する。また、第２無線送信装置１６Ｃは、収穫現場１１Ｃの第２位置情報Ｄ２ｃを取得し無線受信装置１７に送信する。

【0075】

第２位置情報Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃには、それぞれを区別するために付与される認識番号（ＩＤ）が含まれる。収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、固定されているものではなく移動するが、識別番号によって位置を判別することができる。農作業用台車１２は、第３位置情報Ｄ３と第２位置情報Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃとに基づき所定の走行ルートＲに従い集荷所１０から各収穫現場まで自動走行し停止する。集荷物を積載した農作業用台車１２は、第３位置情報Ｄ３と第１位置情報Ｄ１とに基づき所定の走行ルートＲに従い各収穫現場から集荷所１０まで自動走行し停止する。

【0076】

図９は、自動運転システム２における走行方法の１例を説明する説明図である。圃場地図情報Ｄ４には、図４で示したような走行路５３及び境界線５７が登録されている。図９に示す例では、畝５２Ａと畝５２Ｂとの間に収穫現場１１Ａ、畝５２Ｂと畝５２Ｃとの間に収穫現場１１Ｂ、畝５２Ｃと畝５２Ｄとの間に収穫現場１１Ｃがあり、並行して収穫作業が行われている。農作業用台車１２は、事前に決められた手順に従って収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのいずれか１か所に向かって走行する。例えば、収穫現場１１Ａ、収穫現場１１Ｂ、収穫現場１１Ｃの順番で走行するようにシーケンスを組むことができる。

【0077】

図９に示す例においては、農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２ａと第３位置情報Ｄ３とに基づき走行ルートＲｓ１に従い集荷所１０から収穫現場１１Ａに走行する。農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２ｂと第３位置情報Ｄ３に基づき走行ルートＲｓ２に従い集荷所１０から収穫現場１１Ｂに走行する。また、農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２ｃと第３位置情報Ｄ３とに基づき走行ルートＲｓ３に従い集荷所１０から収穫現場１１Ｃに走行する。収穫物を積載した後、農作業用台車１２は、第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３とに基づき各収穫現場からそれぞれの走行ルートＲｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３を逆走して集荷所１０まで走行する。

【0078】

なお、農作業用台車１２は、収穫作業の進捗状況に合わせて、収穫現場１１Ａから収穫現場１１Ｂに直接向かい、収穫物が所定量になったときに集荷所１０に移動する。或いは、農作業用台車１２は、収穫現場１１Ａ、収穫現場１１Ｂ、収穫現場１１Ｃの順に移動し、収穫物を積載した後、集荷所１０に移動するように事前に走行順を設定することも可能である。また、農作業用台車１２が、各収穫現場に向かう順番は、収穫量、集荷作業速度や集荷所１０から各収穫現場の距離などから任意に設定することが可能である。

【0079】

また、障害物検知センサ２８が、走行路５３に障害物Ｈがあることを検知した場合には、図７で説明したように、各走行ルートに障害物Ｈを回避することが可能な走行ルートＲ１を作成し、或いは、障害物Ｈを回避することが可能な新たな走行ルートを作成することによって、収穫現場１１が複数個所になる場合においても、農作業用台車１２は障害物Ｈを回避して走行することが可能となる。

【0080】

以上説明したように、自動運転システム２においては、圃場５０内に、並行して作業をする収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃがある場合、収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ毎に第２無線送信装置１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのいずれかを有し、それぞれの第２位置情報Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃを取得する。第２位置情報Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃには、各収穫現場の位置を特定する識別番号が付与される。走行ルート作成部２５は、第１位置情報Ｄ１、第２位置情報Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃ及び事前に作成されている走行路５３に基づき、各収穫現場に適切な走行ルートＲｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３を作成する。農作業用台車１２は、事前に作成された走行ルートＲｓ１，Ｒｓ２，Ｒｓ３のいずれかを認識番号に従い走行し、収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと集荷所１０との間を自動走行することが可能となる。

【0081】

（第３の実施の形態）
続いて、第３の実施の形態に係る自動運転システム３について図１０及び図１１を参照して説明する。既述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、圃場５０内で農作業用台車１２が１台ずつ走行する例であることに対して、第３の実施の形態は、圃場５０内に複数の農作業用台車１２が並行して走行することを可能にしていることに特徴を有している。図１０及び図１１は、並行して３台の農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが走行する場合を例示している。なお、集荷所１０に配置される第１無線送信装置１４、及び収穫現場１１に配置される第２無線送信装置１６の構成は自動運転システム１（図１参照）と同じである。また、農作業用台車１２Ａ～１２Ｃのそれぞれの構成は、農作業用台車１２と構成と同じであり、図１０では、農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ、１２Ｃは、農作業用台車１２（図１参照）との相違箇所のみ図示している。

【0082】

図１０は、第３の実施の形態に係る自動運転システム３の構成を示すブロック図である。自動運転システム３は、集荷所１０と、収穫現場１１の間において３台の農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを自動走行させるための制御システムである。

【0083】

自動運転システム３は、第１無線送信装置１４、第２無線送信装置１６及び３台の農作業用台車１２のそれぞれに配置される無線受信装置１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを有している。集荷所１０の第１位置情報Ｄ１及び収穫現場１１の第２位置情報Ｄ２は走行ルート作成部２５に送信される。無線受信装置１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの構成は無線受信装置１７と同じであるが、農作業用台車１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃそれぞれを区別するために付与される認識番号（ＩＤ）が登録されている。農作業用台車１２Ａの第３位置情報取得装置１８で取得した第３位置情報Ｄ３ａ、農作業用台車１２Ｂの第３位置情報取得装置１８で取得した第３位置情報Ｄ３ｂ、及び、農作業用台車１２Ｃの第３位置情報取得装置１８で取得した第３位置情報Ｄ３ｃは、走行ルート作成部２５に入力される。なお、圃場地図情報Ｄ４に障害物Ｈが登録されている場合、及び、走行中に障害物検知センサ２８が障害物Ｈを検知したときには、図７で説明した手順に従って障害物Ｈを回避して走行することが可能である。

【0084】

図１１は、自動運転システム３における走行方法の１例を示す説明図である。図１１に示すように、各農作業用台車事前に作成された手順に従い走行する。農作業用台車１２Ａは最短の走行ルートＲｐ１を走行し、農作業用台車１２Ｂは走行ルートＲｐ２を走行し、農作業用台車１２Ｃは走行ルートＲｐ３を走行する。農作業用台車１２Ａは、第２位置情報Ｄ２と第３位置情報Ｄ３ａとに基づき走行ルートＲｐ１に従い集荷所１０から収穫現場１１まで自動走行し、収穫物を積載後に第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３ａとに基づき走行ルートＲｐ１を逆走して収穫現場１１から集荷所１０まで自動走行する。

【0085】

農作業用台車１２Ｂは、第２位置情報Ｄ２と第３位置情報Ｄ３ｂとに基づき走行ルートＲｐ２に従い集荷所１０から収穫現場１１まで自動走行し、収穫物を積載後に第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３ｂに基づき走行ルートＲｐ２を逆走して収穫現場１１から集荷所１０まで自動走行する。同様に、農作業用台車１２Ｃは、第２位置情報Ｄ２と第３位置情報Ｄ３ｃとに基づき走行ルートＲｐ３に従い集荷所１０から収穫現場１１まで自動走行し、収穫物を積載後に第１位置情報Ｄ１と第３位置情報Ｄ３ｃに基づき走行ルートＲｐ３を逆走して収穫現場１１から集荷所１０まで自動走行する。

【0086】

ＲＴＫ－ＧＮＳＳは、位置情報と時刻情報とを取得することが可能であることから、走行ルート作成部２５には、農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃそれぞれの第３位置情報Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ３ｃ、及び現在時刻情報を取得する。また、走行ルート作成部２５には、認識番号が登録されている。従って、現在時刻における農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが、どの走行ルート上のどの位置にいるかを認識できる。走行ルート作成部２５は、農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが相互にすれ違わないように、現在時刻と農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの第３位置情報Ｄ３に基づきコントローラ２９を介して走行速度を変えたり、一旦停止させたりして各農作業用台車の走行を制御することが可能である。

【0087】

なお、農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、障害物検知センサ２８を有している。障害物検知センサ２８は、農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃがすれ違うことがある場合には、他の農作業用台車１２を障害物Ｈとして検知し、図７で説明したように障害物Ｈを回避可能な走行ルートＲ１を作成し、障害物Ｈを回避して走行することが可能である。図示は省略するが、農作業用台車１２Ａと農作業用台車１２Ｂがすれ違うことがある場合、走行ルート作成部２５は、それぞれが備える障害物検知センサ２８によって対向車両を検知し、例えば、互いに走行方向左側に回避するように走行ルートＲ１を作成することが可能である。

【0088】

以上説明した自動運転システム３においては、圃場５０内に農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが同時に走行させることが可能である。農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、所定の手順に従って集荷所１０から収穫現場１１まで移動し、集荷所１０から収穫現場１１まで移動することが可能に制御される。無線受信装置１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃそれぞれが取得する第３位置情報Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ３ｃには、農作業用台車１２Ａ、１２Ｂ，１２Ｃを特定するために認識番号が付与され、第３位置情報Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ３ｃと共に時刻情報が走行ルート作成部２５に入力される。このようにすることによって、農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃそれぞれがすれ違いを避けて走行することや、障害物Ｈを回避して走行することが可能となる。

【0089】

なお、図１１に示す走行ルートＲｐ１，Ｒｐ２，Ｒｐ３は１例であって、走行ルート作成部２５は、所定の手順に従って様々な走行ルートを作成することが可能である。例えば、走行ルートＲｐ１に従い農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを順列させてもよい。このような場合には、走行ルート作成部２５は、往路とは別の新たな走行ルートを作成し、復路とすることが可能である。

【0090】

（第４の実施の形態）
続いて、第４の実施の形態に係る自動運転システム４について図１２を参照して説明する。既述した第１の実施の形態、第２の実施の形態、及び第３の実施の形態は、集荷所１０に配置する第１無線送信装置１４、及び、収穫現場１１に配置する第２無線送信装置１６を有している。そのことに対して、第４の実施の形態は、第１無線送信装置１４及び第２無線送信装置１６が担う位置情報取得機能を無線受信装置１７に代替させていることに特徴を有している。

【0091】

図１２は、第４の実施の形態に係る自動運転システム４の構成を示すブロック図である。自動運転システム４は、集荷所１０と、収穫現場１１との間において１台の農作業用台車１２を自動走行させるためのシステムである。図１２において、第１の実施の形態の農作業用台車１２と同じ構成要素には図１と同じ符号を付している。

【0092】

農作業用台車１２は、集荷所１０の位置に関する第１位置情報Ｄ１、収穫現場１１の位置に関する第２位置情報Ｄ２、及び、自己の位置に関する第３位置情報Ｄ３を取得することが可能な第３位置情報取得装置１８を有している。農作業用台車１２は、集荷所１０に移動して第３位置情報取得装置１８によって第１位置情報Ｄ１を取得し、走行ルート作成部２５に入力する。さらに、農作業用台車１２は、収穫現場１１に移動して第３位置情報取得装置１８によって第２位置情報Ｄ２を取得し走行ルート作成部２５に入力する。第１位置情報Ｄ１及び第２位置情報Ｄ２の取得は、作業者Ｍが農作業用台車１２に備えている位置取得操作部（図示は省略）を操作することによって可能となる。圃場地図情報Ｄ４には、走行路５３が登録されている（図４参照）。

【0093】

農作業用台車１２は、既述した第１の実施の形態と同じ考え方で自動走行することが可能である。走行ルート作成部２５は、集荷所１０の位置を示す第１位置情報Ｄ１、収穫現場１１の位置を示す第２位置情報Ｄ２及び走行路５３の情報に基づき走行ルートＲを作成する（図５参照）。農作業用台車１２は、第２位置情報Ｄ２及び第３位置情報Ｄ３に基づき走行ルートＲに従い集荷所１０から収穫現場１１まで自動走行し、集収穫物を積載後、第１位置情報Ｄ１及び第３位置情報Ｄ３に基づき走行ルートＲに従い収穫現場１１から集荷所１０まで自動走行する。

【0094】

自動運転システム４においては、農作業用台車１２が、第３位置情報取得装置１８によって、集荷所１０において集荷所１０の位置に関する第１位置情報Ｄ１を取得し、収穫現場１１において収穫現場１１の位置に関する第２位置情報Ｄ２を取得し、走行ルート作成部２５に入力する。また、農作業用台車１２は、第３位置情報取得装置１８によって走行中の自己の位置に関する第３位置情報Ｄ３を取得し走行ルート作成部２５に入力する。自動運転システム４においては、第１無線送信装置１４及び第２無線送信装置１６を有しないシステム構成である。すなわち、第３位置情報取得装置１８によって第１位置情報Ｄ１，第２位置情報Ｄ２及び第３位置情報Ｄ３を取得できることから、農作業用台車１２は、集荷所１０と収穫現場１１との間を自動走行することが可能となる。

【0095】

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、既述した第２の実施の形態は、並行して収穫作業を行う複数の収穫現場１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃがある場合の構成例であり、第３の実施の形態は、圃場５０内に複数の農作業用台車１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが走行可能な構成である。これらの各実施の形態に対し、同様な考え方で圃場５０内に複数の収穫現場を有し、かつ、複数の農作業用台車１２を走行させる自動運転システムを構成することが可能である。

【符号の説明】

【0096】

１，２，３，４…農作業用台車の自動運転システム、１０…集荷所、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…収穫現場、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…農作業用台車、１３…第１位置情報取得装置、１４…第１無線送信装置、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…第２位置情報取得装置、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…第２無線送信装置、１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ…無線受信装置、１８…第３位置情報取得装置、２０…地図情報作成部、２５…走行ルート作成部、２６…地図情報記憶部、２７…走行制御部、２８…障害物検知センサ、２９…コントローラ、４６…Ｒ受信装置（コントロール受信装置）、４７…操縦装置、５０…圃場、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ…畝、５３…走行路、５７…境界線、５８…圃場の外縁、Ｄ１…第１位置情報、Ｄ２，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃ…第２位置情報、Ｄ３，Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ３ｃ…第３位置情報、Ｄ４…圃場地図情報、Ｄ５…障害物の位置情報、Ｈ…障害物、Ｍ…作業者、Ｐ…基準点、Ｐ０…境界基準点、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒｐ１，Ｒｐ２，Ｒｐ３…走行ルート、Ｑ…停止位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】