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(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】P2024179715
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】作業車両
(51)【国際特許分類】
A01B 69/00 20060101AFI20241219BHJP
G05D 1/43 20240101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
A01B69/00 303M
G05D1/02 N
G05D1/02 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023098768
(22)【出願日】2023-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000000125
【氏名又は名称】井関農機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】小野 弘喜
【テーマコード（参考）】
2B043
5H301
【Ｆターム（参考）】
2B043AA04
2B043AB19
2B043BA02
2B043BA09
2B043BB01
2B043BB03
2B043BB04
2B043BB06
2B043BB08
2B043BB11
2B043BB12
2B043BB14
2B043DA17
2B043DC03
2B043EA06
2B043EA37
2B043EB05
2B043EB16
2B043EB17
2B043EB18
2B043EC02
2B043EC14
2B043EC15
2B043EC16
2B043ED02
2B043ED03
2B043ED12
2B043EE01
2B043EE05
2B043EE06
5H301AA03
5H301AA10
5H301BB01
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301DD06
5H301GG07
5H301GG08
5H301GG09
5H301GG17
5H301LL01
5H301LL02
5H301LL03
5H301LL06
5H301LL07
5H301LL08
5H301LL14
(57)【要約】
【課題】 動く障害物に対して、自動走行時の安全性をより向上できる自動走行システムを提供する。
【解決手段】
圃場内の作業車両を自動走行させる自動走行システムＡであって、
作業車両１は、障害物を検出する障害物検出センサＳ１と、障害物検出センサＳ１によって検出された障害物の位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能な光学式撮像装置Ｓ５とを備え、
三次元撮像画像情報から検出された障害物の分類を行う障害物分類処理部ｔ１１を備え、
障害物分類処理部ｔ１１は、検出された障害物を、移動しない障害物と、移動する障害物とに分類し、
障害物分類処理部ｔ１１による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートＬ２を変更可能に構成されたことを特徴とする自動走行システムＡによって、上記課題が解決される。
【選択図】 図１
【解決手段】
圃場内の作業車両を自動走行させる自動走行システムＡであって、
作業車両１は、障害物を検出する障害物検出センサＳ１と、障害物検出センサＳ１によって検出された障害物の位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能な光学式撮像装置Ｓ５とを備え、
三次元撮像画像情報から検出された障害物の分類を行う障害物分類処理部ｔ１１を備え、
障害物分類処理部ｔ１１は、検出された障害物を、移動しない障害物と、移動する障害物とに分類し、
障害物分類処理部ｔ１１による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートＬ２を変更可能に構成されたことを特徴とする自動走行システムＡによって、上記課題が解決される。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圃場内の作業車両を自動走行させる自動走行システムであって、
前記作業車両は、障害物を検出する障害物検出センサと、前記障害物検出センサによって検出された障害物の位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能な光学式撮像装置とを備え、
前記三次元撮像画像情報から検出された障害物の分類を行う障害物分類処理部を備え、
障害物分類処理部は、前記検出された障害物を、移動しない障害物と、移動する障害物とに分類し、
前記障害物分類処理部による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能に構成されたことを特徴とする自動走行システム。
前記作業車両は、障害物を検出する障害物検出センサと、前記障害物検出センサによって検出された障害物の位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能な光学式撮像装置とを備え、
前記三次元撮像画像情報から検出された障害物の分類を行う障害物分類処理部を備え、
障害物分類処理部は、前記検出された障害物を、移動しない障害物と、移動する障害物とに分類し、
前記障害物分類処理部による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能に構成されたことを特徴とする自動走行システム。
【請求項2】
前記回避ルートを決定する回避ルート決定部と、
障害物の回避範囲を設定可能な回避範囲設定部とを備え、
前記回避ルート決定部は、前記回避範囲設定部によって設定された回避範囲に基づき回避ルートを決定するように構成され、
前記回避範囲は、前記作業車両の機体の中心基準位置に対して、前方回避距離、後方回避距離、左方回避距離、右方回避距離をそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっていることを特徴とする請求項１に記載の自動走行システム。
障害物の回避範囲を設定可能な回避範囲設定部とを備え、
前記回避ルート決定部は、前記回避範囲設定部によって設定された回避範囲に基づき回避ルートを決定するように構成され、
前記回避範囲は、前記作業車両の機体の中心基準位置に対して、前方回避距離、後方回避距離、左方回避距離、右方回避距離をそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっていることを特徴とする請求項１に記載の自動走行システム。
【請求項3】
前記作業車両は、装着された作業機の形状に関する情報を、前記三次元撮像情報から取得することで、前記装着された作業機の種類を自動認識するよう構成され、
これにより、前記装着された作業機の作業幅を算出し、算出された作業幅に基づいて、前記回避範囲を設定するよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
これにより、前記装着された作業機の作業幅を算出し、算出された作業幅に基づいて、前記回避範囲を設定するよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
【請求項4】
障害物との接触を防止する接触防止処理部を備え、
前記接触防止処理部は、自動走行中、設定された走行減速範囲に障害物が侵入すると、障害物が前記走行減速範囲外に移動するまで前記作業車両を減速させ、また、設定された走行停止範囲に障害物が侵入すると、走行停止範囲外に障害物が移動するまで、前記作業車両を停止させるよう構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動走行システム。
前記接触防止処理部は、自動走行中、設定された走行減速範囲に障害物が侵入すると、障害物が前記走行減速範囲外に移動するまで前記作業車両を減速させ、また、設定された走行停止範囲に障害物が侵入すると、走行停止範囲外に障害物が移動するまで、前記作業車両を停止させるよう構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動走行システム。
【請求項5】
回避ルート決定部は、自動走行時の作業車両の走行速度に応じて、回避ルートの回避角度を、走行速度が所定速度よりも速い場合に、より鈍角とし、また所定速度よりも遅い場合に、より鋭角とするよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の自動走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両を自動走行させる自動走行システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、農業のスマート化のニーズが益々高まっており、作業車両の技術分野においては、ＧＰＳ等の測位衛星システムを利用し、圃場内において、作業車両を無人操縦により自動走行させ、農作業を行う取り組みがなされている。
【0003】
従来の自動走行システムは、例えば、下記特許文献１に示されるように、作業開始前に、圃場内を一巡する目標走行経路が設定され、自動走行中においては、所定の時間間隔で、作業車両の現在位置を示す位置情報を取得し、設定された目標走行経路に対する自車位置の偏差（方位及び距離のズレ）を算出するよう構成されており、算出された偏差に基づいてステアリングハンドルを自動操舵することで、目標走行経路に沿うように作業車両が自動走行する仕組みとなっている。
【0004】
また、特許文献２には、自動走行中に、作業車両が障害物を検出した場合に、障害物を回避する新たな回避経路を生成し、これにより、作業車両が、自動で障害物を回避して自動走行を継続できるようにした自動走行システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１１－２６６６０８号公報
【特許文献2】特開２０２２－９４６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上記特許文献２に記載のような従来の自動走行システムは、障害物を回避するための一連の処理において、検出された障害物が動かないことが前提となっている。しかしながら、現実には、人や動物、同じ圃場で走行する作業車両などが障害物として検出された場合、検出後に障害物が動くことが想定されるため、障害物との接触をより確実に回避し、より安全な自動走行を実現する上で、改善の余地が存在するものであった。
【0007】
そこで、本発明は、このような問題を解消し、動く障害物に対して、自動走行時の安全性をより向上できる自動走行システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するため、第１の発明は、
圃場内の作業車両を自動走行させる自動走行システムであって、
前記作業車両は、障害物を検出する障害物検出センサと、前記障害物検出センサによって検出された障害物の位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能な光学式撮像装置とを備え、
前記三次元撮像画像情報から検出された障害物の分類を行う障害物分類処理部を備え、
障害物分類処理部は、前記検出された障害物を、移動しない障害物と、移動する障害物とに分類し、
前記障害物分類処理部による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能に構成されたことを特徴とする自動走行システムを提供する。
圃場内の作業車両を自動走行させる自動走行システムであって、
前記作業車両は、障害物を検出する障害物検出センサと、前記障害物検出センサによって検出された障害物の位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能な光学式撮像装置とを備え、
前記三次元撮像画像情報から検出された障害物の分類を行う障害物分類処理部を備え、
障害物分類処理部は、前記検出された障害物を、移動しない障害物と、移動する障害物とに分類し、
前記障害物分類処理部による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能に構成されたことを特徴とする自動走行システムを提供する。
【0009】
上記第１の発明によれば、障害物分類処理部による障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能に構成されたことで、動く障害物に対して、自動走行時の安全性をより向上できる。
【0010】
第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、
前記回避ルートを決定する回避ルート決定部と、
障害物の回避範囲を設定可能な回避範囲設定部とを備え、
前記回避ルート決定部は、前記回避範囲設定部によって設定された回避範囲に基づき回避ルートを決定するように構成され、
前記回避範囲は、前記作業車両の機体の中心基準位置に対して、前方回避距離、後方回避距離、左方回避距離、右方回避距離をそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっていることを特徴とする。
前記回避ルートを決定する回避ルート決定部と、
障害物の回避範囲を設定可能な回避範囲設定部とを備え、
前記回避ルート決定部は、前記回避範囲設定部によって設定された回避範囲に基づき回避ルートを決定するように構成され、
前記回避範囲は、前記作業車両の機体の中心基準位置に対して、前方回避距離、後方回避距離、左方回避距離、右方回避距離をそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっていることを特徴とする。
【0011】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、
作業車両の前後左右で、それぞれ、回避距離を定めて回避範囲を設定できるため、畦際等の自動走行にも良好に対応でき、安全性をより向上できる。
作業車両の前後左右で、それぞれ、回避距離を定めて回避範囲を設定できるため、畦際等の自動走行にも良好に対応でき、安全性をより向上できる。
【0012】
第３の発明は、上記第２の発明の構成に加え、
前記作業車両は、装着された作業機の形状に関する情報を、前記三次元撮像情報から取得することで、前記装着された作業機の種類を自動認識するよう構成され、
これにより、前記装着された作業機の作業幅を算出し、算出された作業幅に基づいて、前記回避範囲を設定するよう構成されたことを特徴とする。
前記作業車両は、装着された作業機の形状に関する情報を、前記三次元撮像情報から取得することで、前記装着された作業機の種類を自動認識するよう構成され、
これにより、前記装着された作業機の作業幅を算出し、算出された作業幅に基づいて、前記回避範囲を設定するよう構成されたことを特徴とする。
【0013】
上記第３の発明によれば、上記第２の発明の効果に加え、
作業機の大きさを自動算出して、適切な回避範囲を設定することで、安全性をより向上できる。
作業機の大きさを自動算出して、適切な回避範囲を設定することで、安全性をより向上できる。
【0014】
第４の発明は、上記第１から上記第３のいずれかの発明の構成に加え、
障害物との接触を防止する接触防止処理部を備え、
前記接触防止処理部は、自動走行中、設定された走行減速範囲に障害物が侵入すると、障害物が前記走行減速範囲外に移動するまで前記作業車両を減速させ、また、設定された走行停止範囲に障害物が侵入すると、走行停止範囲外に障害物が移動するまで、前記作業車両を停止させるよう構成されたことを特徴とする。
障害物との接触を防止する接触防止処理部を備え、
前記接触防止処理部は、自動走行中、設定された走行減速範囲に障害物が侵入すると、障害物が前記走行減速範囲外に移動するまで前記作業車両を減速させ、また、設定された走行停止範囲に障害物が侵入すると、走行停止範囲外に障害物が移動するまで、前記作業車両を停止させるよう構成されたことを特徴とする。
【0015】
上記第３の発明によれば、上記第１から第３のいずれかの発明の効果に加え、
、障害物と作業車両との距離に応じて、作業車両を減速または停止させることで、安全性をより向上できる。
、障害物と作業車両との距離に応じて、作業車両を減速または停止させることで、安全性をより向上できる。
【0016】
第５の発明は、上記第２の発明の構成に加え、
回避ルート決定部は、自動走行時の作業車両の走行速度に応じて、回避ルートの回避角度を、走行速度が所定速度よりも速い場合に、より鈍角とし、また所定速度よりも遅い場合に、より鋭角とするよう構成されたことを特徴とする。
回避ルート決定部は、自動走行時の作業車両の走行速度に応じて、回避ルートの回避角度を、走行速度が所定速度よりも速い場合に、より鈍角とし、また所定速度よりも遅い場合に、より鋭角とするよう構成されたことを特徴とする。
【0017】
上記第５の発明によれば、上記第２の発明の効果に加え、回避ルートの回避角度を、走行速度が所定速度よりも速い場合に、より鈍角とし、また所定速度よりも遅い場合に、より鋭角とすることで、スリップを防止して安全性を向上できる。加えて、速度を考慮した適切な回避ルートの設計が可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、動く障害物に対して、自動走行時の安全性をより向上できる自動走行システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
＜１．自動走行システムＡの全体構成＞
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施形態につき、詳細に説明を加える
図１は、本発明の実施形態に係る自動走行システムＡの構成を示すブロック図である。まず、自動走行システムＡの全体構成について以下説明する。
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施形態につき、詳細に説明を加える
図１は、本発明の実施形態に係る自動走行システムＡの構成を示すブロック図である。まず、自動走行システムＡの全体構成について以下説明する。
【0021】
図１に示されるように、自動走行システムＡは、作業車両１と、情報端末Ｔ１と、管理端末Ｔ２を含んで構成されている。これらの、作業車両１、情報端末Ｔ１、管理端末Ｔ２は、図示しない通信装置によって、通信網Ｎを介して、相互に通信可能となっている。なお、通信網Ｎによる通信手段として、例えば、携帯電話回線網、パケット回線網、無線ＬＡＮ等が利用可能である。また、自動走行システムＡは、通信網Ｎを介し、クラウドＣＬ上に存在する各種データを取得可能となっている。
【0022】
作業車両１は、作業機ＷＭを備えて、農作業（以下、単に「作業」ということがある。）を実施しながら圃場を自動走行可能に構成された車両である。作業車両１は、図１に示されるように、制御機構として、機体の走行を制御する走行制御装置Ｃ１、作業機ＷＭを制御する作業機制御装置Ｃ２を備えている。これらの制御装置は、複数のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を組み合わせて構成された情報処理装置である。この複数のＥＣＵは、それぞれが、演算処理を行うＣＰＵと、演算処理に必要な情報を読み書き可能なメモリとを備えて構成されており、メモリに記憶された各種制御プログラムに従ってＣＰＵが動作することにより、図１中に機能ブロックとして記載された構成が実現される。
【0023】
また、これらの制御装置の入力側には、障害物検出センサＳ１、カメラＳ２、測位装置Ｓ３、慣性計測装置Ｓ４、光学式撮像装置Ｓ５を備えている。なお、これらの詳細な説明は、後述する。
【0024】
情報端末Ｔ１は、作業車両１と連係して作業上必要な処理を実行する情報処理装置であり、作業車両１及び管理端末Ｔ２との間で、作業上必要な各種情報を送受し、これにより、例えば、作業車両１に作業を実行させ、また、管理端末Ｔ２に作業に関する各種の情報を管理や表示させる。この情報端末Ｔ１は、例えば、パーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット端末などの装置によって構成される。
【0025】
情報端末Ｔ１は、障害物分類処理部ｔ１１、障害物情報記憶部ｔ１２、操作部ｔ１３を備えている。なお、これらの詳細な説明は、後述するが、操作部ｔ１３は、作業者から各種の操作を受け付ける入力装置であり、例えば、キーボードやタッチパネルなどの装置によって構成される。
【0026】
管理端末Ｔ１は、主に管理機能を司る情報処理装置であり、作業車両１及び情報端末Ｔ１との間で、作業上必要な各種情報を送受し、これにより、作業に関する情報を管理したり表示する。この管理端末Ｔ１は、例えば、パーソナルコンピュータやスマートフォン、タブレット端末などの装置によって構成される。
【0027】
＜２．作業車両１の構成＞
図２は、本発明の実施形態に係る作業車両１の側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る作業車両１の平面図である。なお、本明細書においては、特に断りがない限り、図１に矢線Ｆで示される作業車両１の進行方向となる側を前方とし、作業車両１の進行方向に向かって左側を「左」といい、その反対側を「右」という。また、作業車両１の車体を、単に「機体」ともいう。
図２は、本発明の実施形態に係る作業車両１の側面図である。図３は、本発明の実施形態に係る作業車両１の平面図である。なお、本明細書においては、特に断りがない限り、図１に矢線Ｆで示される作業車両１の進行方向となる側を前方とし、作業車両１の進行方向に向かって左側を「左」といい、その反対側を「右」という。また、作業車両１の車体を、単に「機体」ともいう。
【0028】
本実施形態における作業車両１は、トラクタとして構成されているが、これに限定されず、田植機、コンバイン、防除機、収穫機等であってもよい。また、作業車両１は、圃場Ｒを目標走行経路Ｌに沿って自動走行可能な、所謂、ロボットトラクタとして構成されている。
【0029】
作業車両１は、機体を走行させる走行装置Ｍを備えており、該走行装置Ｍは、エンジンｍ１、前輪ｍ２、後輪ｍ３、トランスミッションｍ４、フロントアクスルｍ５、リアアクスルｍ６、ステアリングハンドルｍ７等を備え、走行制御装置Ｃ１の制御により、ステアリングハンドルｍ７を自動操舵可能に構成されている。
【0030】
作業車両１の後部には、圃場Ｒに対して作業を実施する作業機ＷＭが装着される。該作業機ＷＭは、作業機制御装置Ｃ２によって駆動制御される。なお、作業機ＷＭは、例えば、耕耘機、草刈機、プラウ、施肥機、又は播種機が、作業車両１の機体本体に対して着脱可能となっている。なお、本実施の形態においては、耕耘機が装着されている。
【0031】
障害物検出センサＳ１は、超音波センサであり、作業車両１周囲の障害物を検出する機能を果たす。この障害物検出センサＳ１は、作業車両１前方の障害物を検出する前方障害物センサｓ１１と、作業車両１側方の障害物を検出する側方障害物センサｓ１２、ｓ１２とを備えている。
【0032】
カメラＳ２は、作業車両１周囲を撮影し、デジタル画像データを取得する。このカメラＳ２は、作業車両１の機体の前後左右にそれぞれ設けられており、作業車両１の全方位に亘って撮影が可能となっている。
【0033】
測位装置Ｓ３は、受信アンテナＧＮＳＳ衛星からの電波を受信する受信アンテナを有し、該受信アンテナにより受信した電波に基づき、作業車両１の現在位置Ｐａの位置情報を取得可能となっている。
【0034】
慣性計測装置Ｓ４は、機体の三軸の傾きや加速度、方位を計測する装置（所謂、ＩＭＵ）であり、該慣性計測装置Ｓ４により、機体の走行方向の算出や、測位装置Ｓ３の取得した位置情報の修正等が可能となっている。なお、方位の計測においては、これに加えて、方位センサが別途設けられてもよい。
【0035】
光学式撮像装置Ｓ５は、３Ｄライダーであり、パルス状に発光する光学式レーダーを対象に照射して散乱光を撮像することで、三次元撮像情報（３Ｄ画像データ）を取得する。取得した該三次元撮像情報の解析により、光学式レーダーの照射範囲（検出範囲）に存在する対象の距離と形状を検出可能となっている。これにより、光学式撮像装置Ｓ５は、障害物検出センサＳ１によって検出された障害物ＯＢの位置及び形状を示す三次元撮像情報を取得可能となっている。また、この光学式撮像装置Ｓ５は、作業車両１前方の対象を検出する前方光学式撮像装置ｓ５１と、作業車両１後方の対象を検出する後方光学式撮像装置ｓ５２とを備えている。なお、光学式撮像装置Ｓ５の照射範囲（検出範囲）は、上下左右に調節可能となっている。
【0036】
＜３．作業車両１の目標走行経路Ｌ＞
図４は、作業車両１の目標走行経路Ｌを説明するための説明図である。
ここで、目標走行経路Ｌとは、自動走行時に作業車両１が目標とする走行経路を指し、目標走行経路Ｌを示す情報は、目標走行経路Ｌの軌跡を示す位置情報を含んで構成される。ここで、目標走行経路Ｌの算出は、例えば、走行制御装置Ｃ１によって、以下のような設計手順で行われる。
図４は、作業車両１の目標走行経路Ｌを説明するための説明図である。
ここで、目標走行経路Ｌとは、自動走行時に作業車両１が目標とする走行経路を指し、目標走行経路Ｌを示す情報は、目標走行経路Ｌの軌跡を示す位置情報を含んで構成される。ここで、目標走行経路Ｌの算出は、例えば、走行制御装置Ｃ１によって、以下のような設計手順で行われる。
【0037】
まず、管理端末Ｔ２から圃場の形状、位置、領域を示す圃場情報を取得し、圃場領域Ｒ内を、周回状に走行して作業を行う枕地走行領域Ｒ１と、直線状に走行して作業を行う直線走行領域Ｒ２とに区画分けする。ここで、枕地走行領域Ｒ１は、予め設定された作業幅Ｗを有する枠形状の領域に設定され、枕地走行領域Ｒ１の内側に、矩形状の直線走行領域Ｒ２が設定される。
【0038】
次に、枕地走行領域Ｒ１内を周回状に走行する枕地走行経路ｌ１が設計される（作業経路ＶＩ～ＩＸ）。続いて、直線走行領域Ｒ２内を直線状に走行する複数の直線走行経路ｌ２が設計される（作業経路Ｉ～Ｖ）。ここで、直線走行経路ｌ２同士は、１つの地点に重複して作業が行われないようにするため、予め設定された作業幅Ｗと略同一の間隔が設けられる。なお、地点ＰＳは、枕地走行領域Ｒ１内における作業車両１の作業開始地点を示し、地点ＰＥは、作業終了地点を示している。
【0039】
次に、一筆書きの要領で直線走行経路ｌ２同士を移動し、また、直線走行経路ｌ２同士の旋回や、直線走行経路ｌ２から枕地走行経路ｌ１へと移動するための、作業を行わない経路である非作業経路ｌ３が設計される。以上のように、算出された目標走行経路Ｌを示す情報は、走行制御装置Ｃ１に記憶される。
【0040】
次に、走行制御装置Ｃ１は、作業経路（図示例においては、作業経路Ｉ～ＩＸ）の走行順を設定する。係る走行順は、所定のルールに基づいて設定されるが、作業者が、情報端末Ｔ１の操作により、任意の走行順に変更することもできる。係る走行順の設定情報は、目標走行経路Ｌを示す情報とともに走行制御装置Ｃ１に記憶される。例えば、走行制御装置Ｃ１に図４の図示例においては、走行順は、作業経路Ｉ、作業経路ＩＩ、作業経路ＩＩＩ、作業経路ＩＶ、作業経路Ｖ、作業経路ＶＩ、作業経路ＶＩＩ、作業経路ＶＩＩＩ、作業経路ＩＸの順に設定される。これにより、走行制御装置Ｃ１は、測位装置Ｓ３により位置情報を取得しながら、自動走行処理部ｃ１１によって、設定された走行順で目標走行経路Ｌ上を走行するように、走行装置Ｍを制御することで、自動走行が可能となっている。
【0041】
＜４．作業機ＷＭの認識手段＞
作業車両１は、作業機認識部ｃ２１により、光学式撮像装置Ｓ５を用いて、装着された作業機ＷＭを認識可能となっている。作業機認識部ｃ２１による作業機ＷＭの認識手段について、図５、図６、図７Ａ、図７Ｂを用いて以下説明する。
作業車両１は、作業機認識部ｃ２１により、光学式撮像装置Ｓ５を用いて、装着された作業機ＷＭを認識可能となっている。作業機認識部ｃ２１による作業機ＷＭの認識手段について、図５、図６、図７Ａ、図７Ｂを用いて以下説明する。
【0042】
図５は、光学式撮像装置Ｓ５の検出範囲を示す作業車両の概略平面図であり、図６は、概略側面図である。図中の領域Ｘ１は、前方光学式撮像装置ｓ５１の検出範囲を示しており、領域Ｘ２は、後方光学式撮像装置ｓ５２の検出範囲を示している。図５及び図６に示されるように、前方光学式撮像装置ｓ５１及び後方光学式撮像装置ｓ５２は、それぞれ、左右の後輪ｍ３の一部を検出範囲として含むよう構成されている。これにより、作業機認識部ｃ２１は、光学式撮像装置Ｓ５によって取得された三次元撮像情報の解析により、予め設定された左右の後輪ｍ３，ｍ３の幅と、三次元撮像情報に含まれる作業機１の幅との比較によって、作業車両１に装着された作業機１の作業幅Ｗを算出し、これを作業機記憶部ｃ２２に記憶させる。これにより、装着された作業機１の作業幅Ｗの自動設定が可能となっている。
【0043】
このとき、作業機認識部ｃ２１は、装着された作業機ＷＭの形状を以下のように認識する。図７Ａは、作業機ＷＭの形状の認識方法を説明する説明図である。図７Ｂは、同上の説明図である。より詳細には、図７Ａは、光学式撮像装置Ｓ５によって撮像された作業機ＷＭ装着前の作業車両１の機体後部の形状Ｘ３が示されており、図７Ｂは、光学式撮像装置Ｓ５によって撮像された作業機ＷＭ装着後の作業車両１の機体後部の形状Ｘ３と、作業機ＷＭの形状Ｘ４が示されている。作業機認識部ｃ２１は、作業機ＷＭが装着されたことを公知の手段により判定すると、予め撮像されていた機体後部の形状Ｘ３と、作業機ＷＭの装着後に撮像された機体後部の形状Ｘ３と、作業機ＷＭの形状Ｘ４を比較し、装着後に撮像された機体後部の形状Ｘ３と、作業機ＷＭの形状Ｘ４から、予め撮像されていた機体後部の形状Ｘ３を除去する加工処理を行うことで、作業機ＷＭの形状Ｘ４を認識する。このようにして生成された作業機ＷＭの形状Ｘ４に関する情報は、作業機記憶部ｃ２２に記憶される。なお、係る作業機ＷＭの形状Ｘ４に関する情報の記憶にあたっては、点群画像で記憶することにより、記憶に必要なデータ容量を低減できる。
【0044】
このような構成によれば、作業機記憶部ｃ２２に、予め作業機ＷＭの種類（例えば、耕耘機、草刈機、プラウ、施肥機、又は播種機）ごとに形状のパターンを記憶させておくことで、作業機認識部ｃ２１は、上記処理の実行により取得した作業機ＷＭの形状Ｘ４の情報から、装着された作業機ＷＭの種類を自動で判別できるため、これにより、作業実行部ｃ２３に、作業機ＷＭの種類に応じた適切な制御を自動で実行させることができる。また、装着された作業機１の作業幅Ｗの自動設定により、後述する障害物回避に係る処理を適切に実行することができる。
【0045】
＜５．障害物の回避範囲の設定＞
障害物回避処理部ｃ１２は、障害物検出センサＳ１によって障害物が検出されると、障害物を回避するための処理を実行する。係る処理について、詳細は後述するが、回避ルート決定部ｃ１３によって、回避ルートを決定するために必要な障害物の回避範囲（すなわち、障害物を回避するための範囲）の設定が、回避範囲設定部ｃ１４によって、作業開始前に予め設定可能となっている。なお、係る設定は、情報端末Ｔ１の操作部ｔ１３の操作により可能となっている。
障害物回避処理部ｃ１２は、障害物検出センサＳ１によって障害物が検出されると、障害物を回避するための処理を実行する。係る処理について、詳細は後述するが、回避ルート決定部ｃ１３によって、回避ルートを決定するために必要な障害物の回避範囲（すなわち、障害物を回避するための範囲）の設定が、回避範囲設定部ｃ１４によって、作業開始前に予め設定可能となっている。なお、係る設定は、情報端末Ｔ１の操作部ｔ１３の操作により可能となっている。
【0046】
障害物の回避範囲は、以下の３パターンの設定が可能である。
図８Ａは、第１のパターン（最小範囲）における障害物の回避範囲の設定内容を説明する説明図である。
第１のパターン（最小範囲）における障害物の第１回避範囲Ｄ１は、作業車両１の機体の中心基準位置Ｐｒに対して、前方回避距離ｄ１、後方回避距離ｄ２、左方回避距離ｄ３、右方回避距離ｄ４をそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっており、第１回避範囲Ｄ１の範囲は、作業車両１の前後幅、車幅と対応して設定されることが望ましい。第１回避範囲Ｄ１の左右幅が、作業幅Ｗよりも小なる幅であるときは、作業幅Ｗに自動修正されて設定されるように構成よいされもよい。なお、中心基準位置Ｐｒは、自動走行中、作業車両１の現在位置Ｐａと対応する基準位置である。作業車両１の機体の中心基準位置Ｐｒに対して、左右それぞれに、回避距離ｄ３、ｄ４を設定可能にしたことで、例えば、圃場側、道路側に対する回避の余裕代を変更可能となり、利便性を向上できる。
図８Ａは、第１のパターン（最小範囲）における障害物の回避範囲の設定内容を説明する説明図である。
第１のパターン（最小範囲）における障害物の第１回避範囲Ｄ１は、作業車両１の機体の中心基準位置Ｐｒに対して、前方回避距離ｄ１、後方回避距離ｄ２、左方回避距離ｄ３、右方回避距離ｄ４をそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっており、第１回避範囲Ｄ１の範囲は、作業車両１の前後幅、車幅と対応して設定されることが望ましい。第１回避範囲Ｄ１の左右幅が、作業幅Ｗよりも小なる幅であるときは、作業幅Ｗに自動修正されて設定されるように構成よいされもよい。なお、中心基準位置Ｐｒは、自動走行中、作業車両１の現在位置Ｐａと対応する基準位置である。作業車両１の機体の中心基準位置Ｐｒに対して、左右それぞれに、回避距離ｄ３、ｄ４を設定可能にしたことで、例えば、圃場側、道路側に対する回避の余裕代を変更可能となり、利便性を向上できる。
【0047】
図８Ｂは、第２のパターン（左右余裕幅追加）における障害物の回避範囲の設定内容を説明する説明図である。第２のパターン（左右余裕幅追加）における障害物の第２回避範囲Ｄ２は、第１回避範囲Ｄ１に加え、左右それぞれに、左回避余裕幅ｄ５、右回避余裕幅ｄ６を付加して画定される画定される矩形の領域となっている。この左回避余裕幅ｄ５、右回避余裕幅ｄ６は、それぞれ、任意の幅を設定できる。この第２回避範囲Ｄ２によれば、第１回避範囲Ｄ１よりも、作業車両１の左右に余裕を持たせた回避が可能となる
。
。
【0048】
図８Ｃは、第３のパターン（前後左右余裕幅追加）における障害物の回避範囲の設定内容を説明する説明図である。第３のパターン（左右余裕幅追加）における障害物の第３回避範囲Ｄ３は、第１回避範囲Ｄ１に加え、左右それぞれに、左回避余裕幅ｄ５、右回避余裕幅ｄ６を付加し、さらに、前方余裕幅ｄ７、後方余裕幅ｄ８を付加して付加して画定される矩形の領域となっている。この前方余裕幅ｄ７、後方余裕幅ｄ８は、それぞれ、任意の幅を設定できる。この第３回避範囲Ｄ３によれば、第１回避範囲Ｄ１よりも、作業車両１の前後左右に余裕を持たせた回避が可能となる。
【0049】
＜６．障害物の回避ルートの決定＞
図９Ａは、第１回避範囲Ｄ１による障害物の回避ルートＬ２の説明図、図９Ｂは、第２回避範囲Ｄ２による障害物の回避ルートＬ２の説明図、図９Ｃは、第３回避範囲Ｄ３による障害物の回避ルートＬ２の説明図である。
図９Ａは、第１回避範囲Ｄ１による障害物の回避ルートＬ２の説明図、図９Ｂは、第２回避範囲Ｄ２による障害物の回避ルートＬ２の説明図、図９Ｃは、第３回避範囲Ｄ３による障害物の回避ルートＬ２の説明図である。
【0050】
回避ルート決定部ｃ１３は、設定された第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３それぞれについて、回避ルートＬ２を算出可能である。障害物回避処理部ｃ１２は、算出された回避ルートＬ２に基づき、目標走行経路Ｌを修正することで、自動走行時に検出された障害物を回避できる。作業者は、第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３のいずれの回避ルートＬ２によって障害物を回避するか予め設定することができ、係る設定は、情報端末Ｔ１によって設定できるとともに、適宜設定変更可能である。
【0051】
回避ルート決定部ｃ１３は、設定された第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３のいずれについても、回避ルートＬ２の基本的な算出方法は同様であり、設定された第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３に基づき、回避開始点Ｐｓｔ、回避通過点Ｐｍｄ、回避終了点Ｐｅｄを算出し、算出された回避開始点Ｐｓｔ、回避通過点Ｐｍｄ、回避終了点Ｐｅｄを結ぶことで、回避ルートＬ２を算出する。
【0052】
回避開始点Ｐｓｔは、目標走行経路Ｌ上において、第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３の前縁が、障害物に当接するときの中心基準位置Ｐｒの位置である。回避通過点Ｐｍｄは、障害物の右方（左方でもよい）であって、第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３の左右縁が、障害物に当接するときの中心基準位置Ｐｒの位置である。また、回避終了点Ｐｅｄは、目標走行経路Ｌ上において、第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３の後縁が、障害物に当接するときの中心基準位置Ｐｒの位置である。
【0053】
＜７．障害物の接触防止範囲の設定＞
上述のように、障害物回避処理部ｃ１２は、障害物検出センサＳ１によって障害物が検出されると、障害物を回避するための処理を実行する。係る処理について、詳細は後述するが、接触防止処理部ｃ１５によって、障害物との接触を防止するために必要な障害物の接触防止範囲（すなわち、障害物との接触を防止するための範囲）の設定が、回接触防止範囲設定部ｃ１６によって、作業開始前に予め設定可能となっている。なお、係る設定は、情報端末Ｔ１の操作部ｔ１３の操作により可能となっている。
上述のように、障害物回避処理部ｃ１２は、障害物検出センサＳ１によって障害物が検出されると、障害物を回避するための処理を実行する。係る処理について、詳細は後述するが、接触防止処理部ｃ１５によって、障害物との接触を防止するために必要な障害物の接触防止範囲（すなわち、障害物との接触を防止するための範囲）の設定が、回接触防止範囲設定部ｃ１６によって、作業開始前に予め設定可能となっている。なお、係る設定は、情報端末Ｔ１の操作部ｔ１３の操作により可能となっている。
【0054】
図１０Ａは、障害物の接触防止範囲（作業車両中心）の設定内容を説明する説明図である。接触防止範囲は、接触防止処理部ｃ１５が、障害物の侵入により走行を停止する範囲である走行停止範囲Ｄ４と、障害物の侵入により通常速度（予め設定された自動走行時における通常の速度）よりも減速する範囲である走行減速範囲Ｄ５とで構成され、走行減速範囲Ｄ５は、走行停止範囲Ｄ４の周囲に設定される。
【0055】
走行停止範囲Ｄ４は、作業車両１の中心基準位置Ｐｒに対して、前方停止距離ｄ４１、後方停止距離ｄ４２、左方停止距離ｄ４３、右方停止距離ｄ４４を前後左右それぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっている。これらは、作業者が操作部ｔ１３を操作することで、それぞれ、任意の距離を設定できるが、障害物との接触防止のため、作業車両１の前後幅、車幅よりも余裕のある距離が設定されることが望ましい。
【0056】
走行減速範囲Ｄ５は、作業車両１の中心基準位置Ｐｒに対して、走行停止範囲Ｄ４の前後左右幅に加え、前方減速距離ｄ５１、後方減速距離ｄ５２、左方減速距離ｄ５３、右方減速距離ｄ５４を、前後左右にそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっている。
【0057】
接触防止処理部ｃ１５は、自動走行中、障害物が、設定された走行減速範囲Ｄ５に侵入すると、障害物が、走行減速範囲Ｄ５外に移動するまで作業車両１を減速させ、また、設定された走行停止範囲Ｄ４に侵入すると、障害物が、走行停止範囲Ｄ４外に移動するまで、作業車両１を停止させる。これにより、障害物との接触が良好に防止される。
【0058】
図１０Ｂは、障害物の接触防止範囲（作業機中心）の設定内容を説明する説明図である。
接触防止範囲は、上述の作業車両１の中心基準位置Ｐｒに対して設定する場合に加えて、作業機ＷＭの中心基準位置Ｐｗｍに対しても設定できる。ここで、中心基準位置Ｐｗｍは、中心基準位置Ｐｒよりも所定距離後方に設定される基準位置である。
接触防止範囲は、上述の作業車両１の中心基準位置Ｐｒに対して設定する場合に加えて、作業機ＷＭの中心基準位置Ｐｗｍに対しても設定できる。ここで、中心基準位置Ｐｗｍは、中心基準位置Ｐｒよりも所定距離後方に設定される基準位置である。
【0059】
作業機ＷＭ中心の接触防止範囲は、上記と同様に、走行停止範囲Ｄ６が、作業機ＷＭの中心基準位置Ｐｗｍに対して、前方停止距離ｄ６１、後方停止距離ｄ６２、左方停止距離ｄ６３、右方停止距離ｄ６４を前後左右それぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっている。また、走行減速範囲Ｄ７が、作業機ＷＭの中心基準位置Ｐｗｍに対して、、走行停止範囲Ｄ６の前後左右幅に加え、前方減速距離ｄ６１、後方減速距離ｄ６２、左方減速距離ｄ６３、右方減速距離ｄ６４を、前後左右にそれぞれ設定することにより画定される矩形の領域となっている。
【0060】
接触防止処理部ｃ１５は、自動走行中、障害物が、設定された走行減速範囲Ｄ６に侵入すると、障害物が、走行減速範囲Ｄ６外に移動するまで作業車両１を減速させ、設定された走行停止範囲Ｄ７に侵入すると、障害物が、走行停止範囲Ｄ７外に移動するまで、作業車両１を停止させる。このように、作業機ＷＭを中心として接触防止範囲を設定して、接触を回避することで、作業機ＷＭが障害物に接触する事態を良好に防止できる。
【0061】
なお、接触防止処理部ｃ１５は、走行減速範囲Ｄ５または走行減速範囲Ｄ７に障害物が存在するとき、作業車両１を減速するが、障害物が走行停止範囲Ｄ４または走行停止範囲Ｄ６に存在するときは、作業車両１の走行を停止する。すなわち、安全上、走行の減速と停止の両方の条件を満たすときは、停止を優先するよう構成されている。
【0062】
また、接触防止処理部ｃ１５は、走行減速範囲Ｄ５または走行減速範囲Ｄ７に障害物が存在するとき、カメラＳ２によって取得される障害物のデジタル画像データを管理端末Ｔ２へと送信し、カメラ映像出力部ｔ２２に映像を出力して管理者が確認できるよう構成されている。また、このとき、アラート出力部ｔ２２により、アラートを出力し、管理者に報知するよう構成されてもよい。また、このとき、作業車両１から周囲にブザー等の警報を出力するよう構成されてもよい。これにより、安全性を向上できる。
【0063】
＜１０．障害物検出時の処理手順＞
図１１は、障害物検出時の自動走行システムＡの処理手順を示すフローチャートである。
障害物検出センサＳ１によって障害物が検出されると、障害物回避処理部１２は、障害物が検出された旨を情報端末Ｔ１に通知する。障害物が検出された旨の通知を受けた情報端末Ｔ１は、光学式撮像装置Ｓ５から、障害物の三次元撮像情報を取得する。次に、情報端末Ｔ１の障害物分類処理部ｔ１１は、取得した三次元撮像情報に基づき、障害物の移動の有無を判断すると共に、障害物情報記憶部ｔ１２に記憶された障害物のパターン情報（障害物の形状・大きさ等の記憶されている）を参照して、検出された障害物を分類する。なお、障害物の分類は、カメラＳ２によって取得される障害物ＯＢのデジタル画像データの解析により行われてもよい。また、障害物の移動の有無は、撮像時間の異なる三次元撮像情報を比較し、作業車両１の走行速度及び方向を考慮して障害物の位置の変化を算出することで判定できる。
図１１は、障害物検出時の自動走行システムＡの処理手順を示すフローチャートである。
障害物検出センサＳ１によって障害物が検出されると、障害物回避処理部１２は、障害物が検出された旨を情報端末Ｔ１に通知する。障害物が検出された旨の通知を受けた情報端末Ｔ１は、光学式撮像装置Ｓ５から、障害物の三次元撮像情報を取得する。次に、情報端末Ｔ１の障害物分類処理部ｔ１１は、取得した三次元撮像情報に基づき、障害物の移動の有無を判断すると共に、障害物情報記憶部ｔ１２に記憶された障害物のパターン情報（障害物の形状・大きさ等の記憶されている）を参照して、検出された障害物を分類する。なお、障害物の分類は、カメラＳ２によって取得される障害物ＯＢのデジタル画像データの解析により行われてもよい。また、障害物の移動の有無は、撮像時間の異なる三次元撮像情報を比較し、作業車両１の走行速度及び方向を考慮して障害物の位置の変化を算出することで判定できる。
【0064】
図１２は、検出された障害物のイメージ図である。
障害物分類処理部ｔ１１は、図１２に示されるように、検出された障害物ＯＢを以下の３パターンに分類する。第１のパターンは、動かない障害物（不動障害物ｏｂ１）であり、例えば、電柱や木等である。第２のパターンは、動く障害物であって、他の作業車両ｏｂ２である。第３のパターンは、動く障害物であって、人や動物等ｏｂ３である。なお、例えば、所定時間内に障害物ＯＢが移動しない場合、第１のパターンであると判別でき、障害物ＯＢが移動するとき（すなわち、障害物ＯＢの移動速度が、作業車両１の移動速度と異なる速度で変化するとき）は、その形状や大きさ、容積等が、規定の範囲内であるか否かを判定することにより、第２、第３のパターンを判別できる。
障害物分類処理部ｔ１１は、図１２に示されるように、検出された障害物ＯＢを以下の３パターンに分類する。第１のパターンは、動かない障害物（不動障害物ｏｂ１）であり、例えば、電柱や木等である。第２のパターンは、動く障害物であって、他の作業車両ｏｂ２である。第３のパターンは、動く障害物であって、人や動物等ｏｂ３である。なお、例えば、所定時間内に障害物ＯＢが移動しない場合、第１のパターンであると判別でき、障害物ＯＢが移動するとき（すなわち、障害物ＯＢの移動速度が、作業車両１の移動速度と異なる速度で変化するとき）は、その形状や大きさ、容積等が、規定の範囲内であるか否かを判定することにより、第２、第３のパターンを判別できる。
【0065】
障害物分類処理部ｔ１１は、検出された障害物ＯＢを分類すると、分類結果に関する情報を、作業車両１に送信する（ステップＳ１）。このように、検出された障害物ＯＢの分類に関する処理を情報端末Ｔが行うことで、作業車両１の情報処理に係る負荷を分散し、迅速な処理が可能となっている。
【0066】
作業車両１は、検出された障害物ＯＢの分類結果に関する情報を取得すると、その分類結果に基づき、以下の処理を行う。障害物ＯＢが不動障害物ｏｂ１の場合、回避ルート決定部ｃ１３によって回避ルートＬ２を決定し、障害物の回避を実行する（ステップＳ４、ステップＳ５）。なお、このとき、第１回避範囲Ｄ１、第２回避範囲Ｄ２、第３回避範囲Ｄ３のいずれの回避ルートＬ２によって障害物を回避するかは、予め設定されている。
【0067】
作業車両１は、障害物ＯＢの回避が完了すると、管理端末Ｔ２に障害物の位置情報を送信し、障害物位置記録部ｔ２４に障害物ＯＢの位置を記録する（ステップＳ５）。このとき、同時に、カメラＳ２によって取得された障害物ＯＢのデジタル画像データが記録されてもよい。
【0068】
また、障害物ＯＢが他の作業車両ｏｂ２の場合、予め設定された障害物ＯＢの接触防止範囲に関する情報を取得し（ステップＳ８）、接触防止処理部ｃ１５によって、接触防止処理を実行し、自動走行中、障害物が、設定された走行減速範囲Ｄ５、Ｄ７に侵入すると、障害物が、走行減速範囲Ｄ５外に移動するまで作業車両１を減速させ、設定された走行停止範囲Ｄ４、Ｄ７に侵入すると、障害物が、走行停止範囲Ｄ４、Ｄ６外に移動するまで、作業車両１を停止させる。これにより、障害物ＯＢとの接触が良好に防止される。なお、設定された走行減速範囲Ｄ５、Ｄ７及び走行停止範囲Ｄ４、Ｄ６外にあるときは、通常速度による自動走行を行う。そして、障害物ＯＢが検出されなくなる（障害物検出センサＳ１の検出範囲外に出る）と処理を終了する（ステップＳ９）。
【0069】
また、障害物ＯＢが人・動物ｏｂ３の場合、作業車両１から警告音（ブザー）を出力して、人に危険を報知し、あるいは、動物に対しては、退去を促す。そして、予め設定された障害物ＯＢの接触防止範囲に関する情報を取得し（ステップＳ８）、接触防止処理部ｃ１５によって、接触防止処理を実行する（ステップＳ９）。
【0070】
ここで、検出された障害物ＯＢが、小鳥等の小動物（所定の設定大きさ、容積以下の動く動物）の場合、パターン１～パターン３のいずれにも該当せず、回避の必要なしと判定して処理を終了する（ステップＳ１０でＮ）。
【0071】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、前記した実施形態にのみ限定されない。技術的思想の範囲内で、適宜変更であることは言うまでも無い。
【0072】
＜１１．回避ルートＬ２の設定＞
図１３は、別の実施形態による障害物の回避ルートＬ２の説明図である。
図１３においては、回避ルート決定部ｃ１３を、作業車両１の走行速度により、回避ルートＬ２を変更するよう構成した例を示している。すなわち、作業車両１の走行速度により、回避ルートＬ２の回避角度（目標走行経路Ｌの直進方向に対して、障害物ＯＢを回避するために変更した進行方向のなす角）を、所定速度より速い場合は、より鈍角に、所定速度より遅い場合は、より鋭角に修正する。すなわち、図１３に示されるように、走行速度が速い場合は、第１回避開始点Ｐｓｔ１、遅い場合は、第２回避開始点Ｐｓｔ２となり、回避通過点Ｐｍｄは、障害物ＯＢの前後で、それぞれ、第１回避通過点Ｐｍｄ１、第２回避通過点Ｐｍｄ２が設計され、走行速度が速い場合は、第１回避終了点Ｐｅｄ１、遅い場合は、第２回避終了点Ｐｅｄ２が設計され、これらを結んで、回避ルートＬ２が決定される。すなわち、回避ルートＬ２は、速い場合は、回避開始点Ｐｓｔ１、第１回避通過点Ｐｍｄ１、第２回避通過点Ｐｍｄ２、回避終了点Ｐｅｄ１を通過するルート、遅い場合は、第２回避開始点Ｐｓｔ、第１回避通過点Ｐｍｄ１、第２回避通過点Ｐｍｄ２、第２回避終了点Ｐｅｄ２を通過するルートとなる。また、走行速度が速いほど、第１回避開始点Ｐｓｔ１は進行方向手前側、第１回避終了点Ｐｅｄ１は進行方向後ろ側に設定されることが望ましく、走行速度が遅いほど、第２回避開始点Ｐｓｔ１は進行方向後ろ側、第２回避終了点Ｐｅｄ２は、進行方向手前側に設定されることが望ましい。これにより、スリップを防止して安全性を向上できる。加えて、速度を考慮した適切な回避ルートＬ２の設計が可能となる。
図１３は、別の実施形態による障害物の回避ルートＬ２の説明図である。
図１３においては、回避ルート決定部ｃ１３を、作業車両１の走行速度により、回避ルートＬ２を変更するよう構成した例を示している。すなわち、作業車両１の走行速度により、回避ルートＬ２の回避角度（目標走行経路Ｌの直進方向に対して、障害物ＯＢを回避するために変更した進行方向のなす角）を、所定速度より速い場合は、より鈍角に、所定速度より遅い場合は、より鋭角に修正する。すなわち、図１３に示されるように、走行速度が速い場合は、第１回避開始点Ｐｓｔ１、遅い場合は、第２回避開始点Ｐｓｔ２となり、回避通過点Ｐｍｄは、障害物ＯＢの前後で、それぞれ、第１回避通過点Ｐｍｄ１、第２回避通過点Ｐｍｄ２が設計され、走行速度が速い場合は、第１回避終了点Ｐｅｄ１、遅い場合は、第２回避終了点Ｐｅｄ２が設計され、これらを結んで、回避ルートＬ２が決定される。すなわち、回避ルートＬ２は、速い場合は、回避開始点Ｐｓｔ１、第１回避通過点Ｐｍｄ１、第２回避通過点Ｐｍｄ２、回避終了点Ｐｅｄ１を通過するルート、遅い場合は、第２回避開始点Ｐｓｔ、第１回避通過点Ｐｍｄ１、第２回避通過点Ｐｍｄ２、第２回避終了点Ｐｅｄ２を通過するルートとなる。また、走行速度が速いほど、第１回避開始点Ｐｓｔ１は進行方向手前側、第１回避終了点Ｐｅｄ１は進行方向後ろ側に設定されることが望ましく、走行速度が遅いほど、第２回避開始点Ｐｓｔ１は進行方向後ろ側、第２回避終了点Ｐｅｄ２は、進行方向手前側に設定されることが望ましい。これにより、スリップを防止して安全性を向上できる。加えて、速度を考慮した適切な回避ルートＬ２の設計が可能となる。
【0073】
＜１２．その他の実施形態＞
図１１において、作業継続性を重視し、検出された障害物ＯＢが、他の作業車両ｏｂ２のとき（ステップＳ７）、また、人・動物ｏｂ３のとき（ステップＳ１０）も、障害物回避処理部ｃ１２によって、回避ルートＬ２を生成し、回避を実行するよう構成することもできる。すなわち、図１１におけるステップ７と、ステップ１０の直後にそれぞれ、ステップＳ３～ステップＳ５と同様の処理を追加する。このとき、障害物ＯＢが動くことを想定して、回避ルートＬ２は、不動障害物ｏｂ１の障害物の回避範囲に対し、障害物の回避範囲を、不動障害物（パターン１）の場合と比較して、他の障害物（パターン２）、人・動物（パターン３）の場合は、前後左右広く設けることが望ましく、さらには、第３のパターン（左右余裕幅追加）における障害物の第３回避範囲Ｄ３が自動選択されることが望ましい。したがって、他の障害物（パターン２）、人・動物（パターン３）の場合は、それぞれ、不動障害物（パターン１）の場合よりも、それぞれ、範囲を所定の設定倍率（例えば、パターン２では、パターン１の回避範囲に対して、回避範囲の前後左右幅を１．２倍とし、パターン３では、１．５倍）だけ、拡大するよう構成されることが望ましい。これにより、障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能となり、障害物の種類に応じて、接触防止のために、より最適な回避ルートを算出し、設定することができる。
図１１において、作業継続性を重視し、検出された障害物ＯＢが、他の作業車両ｏｂ２のとき（ステップＳ７）、また、人・動物ｏｂ３のとき（ステップＳ１０）も、障害物回避処理部ｃ１２によって、回避ルートＬ２を生成し、回避を実行するよう構成することもできる。すなわち、図１１におけるステップ７と、ステップ１０の直後にそれぞれ、ステップＳ３～ステップＳ５と同様の処理を追加する。このとき、障害物ＯＢが動くことを想定して、回避ルートＬ２は、不動障害物ｏｂ１の障害物の回避範囲に対し、障害物の回避範囲を、不動障害物（パターン１）の場合と比較して、他の障害物（パターン２）、人・動物（パターン３）の場合は、前後左右広く設けることが望ましく、さらには、第３のパターン（左右余裕幅追加）における障害物の第３回避範囲Ｄ３が自動選択されることが望ましい。したがって、他の障害物（パターン２）、人・動物（パターン３）の場合は、それぞれ、不動障害物（パターン１）の場合よりも、それぞれ、範囲を所定の設定倍率（例えば、パターン２では、パターン１の回避範囲に対して、回避範囲の前後左右幅を１．２倍とし、パターン３では、１．５倍）だけ、拡大するよう構成されることが望ましい。これにより、障害物の分類結果に応じて、自動走行時における障害物の回避ルートを変更可能となり、障害物の種類に応じて、接触防止のために、より最適な回避ルートを算出し、設定することができる。
【0074】
また、図１１において、不動障害物ｏｂ１の回避実行中に、パターン２またはパターン３の障害物ｏｂ２、ｏｂ３が検出された場合は、接触防止処理（ステップＳ９）を同時に実行してもよい。すなわち、回避ルートＬ２走行中においても、障害物ｏｂ２、ｏｂ３が、設定された走行減速範囲Ｄ５、Ｄ７に侵入すると、障害物が、走行減速範囲Ｄ５外に移動するまで作業車両１を減速させ、設定された走行停止範囲Ｄ４、Ｄ７に侵入すると、障害物が、走行停止範囲Ｄ４、Ｄ６外に移動するまで、作業車両１を停止させることで、より効率的かつ安全な自動走行が可能となる。
【符号の説明】
【0075】
Ａ 自走走行システム
１ 走行車体
Ｍ 走行装置
ｍ１ エンジン
ｍ２ 前輪
ｍ３ 後輪
ｍ４ トランスミッション
ｍ５ フロントアスクル
ｍ６ リアアスクル
ｍ７ ステアリングハンドル
Ｓ１ 障害物検出センサ
ｓ１１ 前方障害物センサ
ｓ１２ 側方障害物センサ
Ｓ２ カメラ
Ｓ３ 測位装置
Ｓ４ 慣性計測装置
Ｓ５ 光学式撮像装置
ｓ５１ 前方光学式撮像装置
ｓ５２ 後方光学式撮像装置
Ｔ１ 情報端末
Ｔ２ 管理端末
１ 走行車体
Ｍ 走行装置
ｍ１ エンジン
ｍ２ 前輪
ｍ３ 後輪
ｍ４ トランスミッション
ｍ５ フロントアスクル
ｍ６ リアアスクル
ｍ７ ステアリングハンドル
Ｓ１ 障害物検出センサ
ｓ１１ 前方障害物センサ
ｓ１２ 側方障害物センサ
Ｓ２ カメラ
Ｓ３ 測位装置
Ｓ４ 慣性計測装置
Ｓ５ 光学式撮像装置
ｓ５１ 前方光学式撮像装置
ｓ５２ 後方光学式撮像装置
Ｔ１ 情報端末
Ｔ２ 管理端末
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
