(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-09
(45)【発行日】2022-12-19
(54)【発明の名称】自動走行方法
(51)【国際特許分類】
A01B 69/00 20060101AFI20221212BHJP
G05D 1/02 20200101ALI20221212BHJP
【ＦＩ】
A01B69/00 303Z
G05D1/02 N
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021126076
(22)【出願日】2021-07-30
(62)【分割の表示】P 2019114954の分割
【原出願日】2019-06-20
(65)【公開番号】P2021175407
(43)【公開日】2021-11-04
【審査請求日】2021-08-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000006781
【氏名又は名称】ヤンマーパワーテクノロジー株式会社
(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
(72)【発明者】
【氏名】中畠 章博
(72)【発明者】
【氏名】水倉 泰治
(72)【発明者】
【氏名】北野 恵大
【審査官】竹中 靖典
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１０２１３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ０１Ｂ ６９／００ － ６９／０８
Ｇ０５Ｄ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
列状に配置された作業対象物が複数列に配置された圃場において作業車両が自動走行を行う自動走行方法であって、前記作業対象物の位置に基づいて生成された目標経路に従って前記作業車両を自動走行させることと、
前記作業車両が前記目標経路に従って自動走行中に前記作業対象物を障害物として検出した場合に、前記目標経路上の走行目標位置と前記障害物の位置とに基づいて前記障害物を回避する衝突回避経路を生成することと、
前記作業車両を前記衝突回避経路に従って自動走行させることと、
前記衝突回避経路に既定値以上の角度変化がある変曲点が存在する場合に、前記変曲点を前記走行目標位置として設定することと、
を実行する自動走行方法。
【請求項2】
前記作業車両が前記変曲点に到達した場合に、当該変曲点から次の走行目標位置までの衝突回避経路を生成する、請求項１に記載の自動走行方法。
【請求項3】
前記衝突回避経路に前記変曲点が存在しない場合に、前記目標経路上に設定された前記走行目標位置を維持する、請求項１又は２に記載の自動走行方法。
【請求項4】
前記作業車両が左右に配置された前記作業対象物の間を自動走行中に前記作業対象物を障害物として検出した場合に、前記衝突回避経路を生成する、請求項１～３のいずれか１項に記載の自動走行方法。
【請求項5】
前記作業車両は、前記作業対象物の複数列のうち奇数列又は偶数列を跨いで走行する、請求項１～４のいずれか１項に記載の自動走行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両の自動走行を可能にする自動走行方法に関する。
【背景技術】
【0002】
上記のような作業車両用の自動走行システムとしては、事前に生成された走行経路に基づいて作業車両の走行を制御するように構成されたものがある（例えば特許文献１参照）。
ちなみに、作業車両を自動走行させる走行経路には、例えば、所定間隔を置いて並列に並べられた複数の作業経路と、複数の作業経路を作業車両の走行順に接続する複数の旋回経路とが含まれている。
ちなみに、作業車両を自動走行させる走行経路には、例えば、所定間隔を置いて並列に並べられた複数の作業経路と、複数の作業経路を作業車両の走行順に接続する複数の旋回経路とが含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６１７０１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、上記のような作業車両用の自動走行システムにおいては、走行経路上に制御目標位置を設定し、その制御目標位置と走行経路との差分（ずれ量）に応じて作業車両の進行方向を調整することで、作業車両を走行経路に従って自動走行させることが提案されている。
このような自動走行システムにおいては、制御目標位置を設定するに当たり、作業車両が作業経路上に位置するときは、作業経路上又は作業経路の延長線上に制御目標位置を設定し、作業車両が旋回経路上に位置するときは、旋回経路上又は旋回経路の延長線上に制御目標位置を設定することが考えられている。
しかしながら、このように制御目標位置を設定した場合には、作業車両が旋回経路の終端に達するまで旋回走行状態が維持されるため、作業車両が旋回経路から作業経路に移行するときの作業車両の姿勢が作業経路に対して適切な姿勢でない場合がある。このような場合、作業地が例えば作業経路に隣接する果樹列や作物列などが存在する果樹園や圃場であると、作業経路に対して適切な姿勢でない作業車両が作業経路に隣接する果樹列や作物列などに衝突しないようにするためには、果樹列や作物列などの終端から大きく離れた位置に、作業経路と旋回経路との接続地点を設定する必要がある。すると、自動走行用の走行経路に含まれる旋回経路などの非作業経路が長くなり、作業時間の短縮や燃料消費量の削減などを図る上において改善の余地がある。
このような自動走行システムにおいては、制御目標位置を設定するに当たり、作業車両が作業経路上に位置するときは、作業経路上又は作業経路の延長線上に制御目標位置を設定し、作業車両が旋回経路上に位置するときは、旋回経路上又は旋回経路の延長線上に制御目標位置を設定することが考えられている。
しかしながら、このように制御目標位置を設定した場合には、作業車両が旋回経路の終端に達するまで旋回走行状態が維持されるため、作業車両が旋回経路から作業経路に移行するときの作業車両の姿勢が作業経路に対して適切な姿勢でない場合がある。このような場合、作業地が例えば作業経路に隣接する果樹列や作物列などが存在する果樹園や圃場であると、作業経路に対して適切な姿勢でない作業車両が作業経路に隣接する果樹列や作物列などに衝突しないようにするためには、果樹列や作物列などの終端から大きく離れた位置に、作業経路と旋回経路との接続地点を設定する必要がある。すると、自動走行用の走行経路に含まれる旋回経路などの非作業経路が長くなり、作業時間の短縮や燃料消費量の削減などを図る上において改善の余地がある。
【0005】
つまり、作業車両の自動走行を可能にする上においては、旋回終了時における作業車両の姿勢を、作業経路での作業走行に適した姿勢にすることが極めて重要になっている。
【0006】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、作業車両を作業対象物への衝突を回避しつつ自動走行させることが可能な自動走行方法を提供する点にある。
【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、列状に配置された作業対象物が複数列に配置された圃場において作業車両が自動走行を行う自動走行方法であって、前記作業対象物の位置に基づいて生成された目標経路に従って前記作業車両を自動走行させることと、前記作業車両が前記目標経路に従って自動走行中に前記作業対象物を障害物として検出した場合に、前記目標経路上の走行目標位置と前記障害物の位置とに基づいて前記障害物を回避する衝突回避経路を生成することと、前記作業車両を前記衝突回避経路に従って自動走行させることと、を実行する方法である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】作業車両用の自動走行システムの概略構成を示す図
【図2】作業車両用の自動走行システムの概略構成を示すブロック図
【図3】果樹園用の作業車両の構成を示す斜視図
【図4】果樹園用の作業車両の構成を示す正面図
【図5】果樹園用の作業車両の構成を示す背面図
【図6】左カバー体を取り外した状態での果樹園用の作業車両の構成を示す右側面図
【図7】右カバー体を取り外した状態での果樹園用の作業車両の構成を示す左側面図
【図8】果樹園用の作業車両の構成を示す平面図
【図9】果樹園用の目標経路の一例を示す平面図
【図10】方位算出制御のフローチャート
【図11】傾き算出処理の説明図
【図12】傾きオフセット量算出処理の説明図
【図13】方位算出処理の説明図
【図14】障害物検出システムなどの概略構成を示すブロック図
【図15】アンテナユニットの使用位置と格納位置とを示す要部の側面図
【図16】作業車両が作業経路上で旋回経路との境界付近に位置していないときの制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図17】作業車両が作業経路上で旋回経路との境界付近に位置するときの制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図18】作業車両が作業経路と旋回経路との境界に位置するときの制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図19】作業車両が旋回経路上で作業経路との境界付近に位置していないときの制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図20】作業車両が旋回経路上で作業経路との境界付近に位置するときの制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図21】作業車両が旋回経路上から外れた状態で作業経路との境界付近に位置するときの制御目標位置の設定状態の比較例を示す説明図
【図22】作業車両が旋回経路上から外れた状態で作業経路との境界付近に位置するときの制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図23】傾斜面で旋回走行中の作業車両における散布液の増減に伴う重心位置の変化を示す説明図
【図24】傾斜面で旋回走行中の作業車両における重心位置の変化に伴う旋回中心位置及び旋回走行軌跡の変化を示す説明図
【図25】異なる旋回中心位置での軌道追従制御による制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図26】異なる旋回中心位置での軌道追従制御において制御目標位置を一致させた制御目標位置の設定状態を示す説明図
【図27】制御目標位置補正処理のフローチャート
【図28】左右の前ライダーセンサの測定範囲を示す説明図
【図29】経路補正処理のフローチャート
【図30】ポテンシャル法で生成された衝突回避経路の一例を示す説明図
【図31】ポテンシャル法で生成された衝突回避経路に基づく経路補正の一例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る作業車両用の自動走行システムを、葡萄園又は林檎園などの果樹園にて複数列に並ぶ状態で植えられた葡萄又は林檎などの果樹や果樹列間の土壌などを作業対象とする果樹園用の作業車両に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
【0010】
尚、本発明に係る作業車両用の自動走行システムは、果樹園以外の、例えば茶園において複数列に並ぶ状態で植えられた茶樹や茶樹列間の土壌などを作業対象とする茶園用の作業車両、圃場にて複数列に並ぶ状態で植えられた作物や作物列間の土壌などを作業対象とする作業車両、及び、トラクタ、乗用草刈機、乗用田植機、コンバイン、除雪車、ホイールローダ、運搬車、などの自動走行可能な乗用作業車両、並びに、無人耕耘機や無人草刈機などの無人作業車両に適用することができる。
【0011】
図１～２に示すように、本実施形態に例示された果樹園用の作業車両Ｖは、作業車両用の自動走行システムを使用することで、作業地の一例である果樹園における自動走行が可能になっている。作業車両用の自動走行システムには、作業車両Ｖの車体１に搭載された自動走行ユニット２、及び、自動走行ユニット２と無線通信可能に通信設定された無線通信機器の一例である携帯通信端末３、などが含まれている。携帯通信端末３には、自動走行に関する各種の情報表示や入力操作などを可能にするマルチタッチ式の表示デバイス（例えば液晶パネル）３Ａなどが備えられている。
【0012】
図１～８に示すように、作業車両Ｖは、果樹園にて複数列に並べて植えられた葡萄又は林檎などの果樹を跨いで走行する門型の車体１、果樹に対して薬液や水などの散布液を散布する散布装置４、衛星測位システムの一例であるＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して車体１の現在位置や現在方位などを測定する測位ユニット（位置情報取得部の一例）５、車体１の周囲を監視してその周囲に存在する障害物を検出する障害物検出システム（障害物検出部の一例）６、及び、車体１の前方側と後方側とを撮影するカメラユニット７、などが備えられている。障害物検出システム６は、果樹園に植えられた果樹などを障害物として検出する。
【0013】
尚、この作業車両Ｖには、散布装置４に代えて又は加えて、果樹の枝葉を摘み取るバリカン型の摘心装置（図示せず）、及び、果樹間の土壌に対して除草や砕土などを行うカルチ（図示せず）、などの作業装置を備えることができる。携帯通信端末３には、ＨＭＩタブレットやスマートフォンなどを採用することができる。無線通信には、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信などを採用することができる。
【0014】
図１、図３～８に示すように、車体１は、前後方向視で門型に形成された車体フレーム１０と、車体フレーム１０における左右の下端部に連結された左右のクローラ１１とを有している。車体１の左側部位には、エンジン１２やバッテリ１３などが搭載されている。車体１の右側部位には、横向きＬ字状に形成された鋼板製のオイルタンク１４や散布装置４の貯留タンク（貯留部の一例）４Ａなどが備えられている。車体１の天井部には、天井部の前部側に配置された前アンテナユニット１５、天井部の後部側に配置された後アンテナユニット１６、及び、車体１の走行状態を表示する積層形の表示灯１７、などが備えられている。エンジン１２やバッテリ１３などは、車体１における左側の外面を形成する左カバー体１８にて覆われている。オイルタンク１４や貯留タンク４Ａなどは、車体１における右側の外面を形成する右カバー体１９にて覆われている。
【0015】
図３～８に示すように、車体フレーム１０は、左右方向に所定間隔を置いて平行に配置された左右のサイドフレーム２０、左右のサイドフレーム２０における前端側の上端部同士に架設された前クロスメンバ２１、及び、左右のサイドフレーム２０における後端側の上端部同士に架設された後クロスメンバ２２、などを有している。これにより、車体フレーム１０は、左右のサイドフレーム２０の間に果樹の通過を許容する空間が確保された門型に形成されている。左右の各サイドフレーム２０には、車体１における左右の内側面を形成する内壁体２３が取り付けられている。
【0016】
図４～７に示すように、各サイドフレーム２０は、車体１の前後方向に延びるベース部材２０Ａ、ベース部材２０Ａの前端部から上方に延びる前支柱部材２０Ｂ、ベース部材２０Ａの後端部から上方に延びる後支柱部材２０Ｃ、及び、前支柱部材２０Ｂの上端部と後支柱部材２０Ｃの上端部とに架設された上側部材２０Ｄ、などを有している。これにより、左右のサイドフレーム２０は左右方向視で矩形状に形成されている。
【0017】
図３～６に示すように、左右のサイドフレーム２０のうち、左サイドフレーム２０は、エンジン１２やバッテリ１３などが載置される載置台２４を支持している。載置台２４は、左サイドフレーム２０の下部から左方に張り出すことで、左側のクローラ１１の真上に当該クローラ１１に近接した状態で配置されている。図６に示すように、載置台２４には、マフラ２５や燃料タンク２６を支持する第１支持部２４Ａが備えられている。
【0018】
図４～５、図７に示すように、右サイドフレーム２０には、その下部から右方に張り出す状態でオイルタンク１４が連結されている。これにより、オイルタンク１４は、右側のクローラ１１の真上に当該クローラ１１に近接した状態で配置されている。
【0019】
つまり、この作業車両Ｖにおいては、重量の大きいエンジン１２やバッテリ１３、及び、オイルが貯留されることで重量が大きくなるオイルタンク１４などが、車体１の下部にて左右に振り分けた状態で配置されている。これにより、この作業車両Ｖは、左右バランスの均衡化が図られた状態で低重心化が図られている。その結果、作業車両Ｖは、果樹園の斜面での等高線走行などを安定して行うことができる。
【0020】
図３、図６～７に示すように、左右のクローラ１１は、それらのトラックフレームにサイドフレーム２０のベース部材２０Ａが兼用されている。左右の各クローラ１１において、トラックフレーム（ベース部材）２０Ａの前端部には、駆動スプロケット１１Ａと第１転輪１１Ｂとが回転可能に支持されている。トラックフレーム２０Ａの後端部には、テンション用の遊輪１１Ｃが前後方向に変位可能に支持されている。トラックフレーム２０Ａの前後中間部には、トラックフレーム２０Ａから横外方に延びる前後の支軸１１Ｄを支点にして上下方向に天秤揺動する前後のイコライザアーム１１Ｅが備えられている。各イコライザアーム１１Ｅにおける前後の遊端部には、第２転輪１１Ｆが回転可能に支持されている。つまり、トラックフレーム２０Ａの前後中間部には、４つの第２転輪１１Ｆが上下方向に揺動変位可能に支持されている。駆動スプロケット１１Ａと各転輪１１Ｂ，１１Ｆと遊輪１１Ｃには、クローラベルト１１Ｇが回し掛けられている。トラックフレーム２０Ａの後部には、遊輪１１Ｃを後方に変位付勢することでクローラベルト１１Ｇを緊張状態に維持するテンション機構（図示せず）が備えられている。
【0021】
図３～６に示すように、左側のクローラ１１において、前後の支軸１１Ｄは、それらの左端部が左側の支持プレート２７を介して載置台２４の左端部に連結されている。図４～５、図７に示すように、右側のクローラ１１において、前後の支軸１１Ｄは、それらの右端部が右側の支持プレート２７を介してオイルタンク１４の右端部に連結されている。つまり、この作業車両Ｖにおいては、車体フレーム１０と左右のクローラ１１とが一体構造に構成されている。
【0022】
図４、図６～７に示すように、各クローラ１１の駆動スプロケット１１Ａには、エンジン１２からの動力が一対の静油圧式無段変速装置（以下、ＨＳＴと称する）３０と左右のチェーン式伝動装置３１とを介して伝えられている。各ＨＳＴ３０には、可変容量形でアキシャルプランジャ形の油圧ポンプ３０Ａ、固定容量形でアキシャルプランジャ形の油圧モータ３０Ｂ、及び、油圧ポンプ３０Ａと油圧モータ３０Ｂとを接続する複数の油圧配管３０Ｃ、などを有する分離型ＨＳＴが採用されている。
【0023】
上記の構成により、左右のクローラ１１は、対応するＨＳＴ３０による独立変速が可能な状態でエンジン１２からの動力で駆動されている。これにより、この車体１は、左右のクローラ１１が前進方向に等速駆動されることで前進方向に直進する前進状態になり、左右のクローラ１１が後進方向に等速駆動されることで後進方向に直進する後進状態になる。車体１は、左右のクローラ１１が前進方向に不等速駆動されることで前進しながら緩旋回する前進旋回状態になり、左右のクローラ１１が後進方向に不等速駆動されることで後進しながら緩旋回する後進旋回状態になる。車体１は、左右いずれか一方のクローラ１１が駆動停止された状態で他方のクローラ１１が駆動されることでピボット旋回状態になり、左右のクローラ１１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状態になる。車体１は、左右のクローラ１１が駆動停止されることで走行停止状態になる。
【0024】
尚、左右のクローラ１１は、それらの駆動スプロケット１１Ａが左右の電動モータにて駆動される電動式に構成されていてもよい。
【0025】
図６に示すように、各ＨＳＴ３０において、それらの油圧ポンプ３０Ａは、エンジン１２の出力軸１２Ａに直結された単一のポンプ軸（図示せず）で駆動される二連式である。二連式の油圧ポンプ３０Ａは、燃料タンク２６の真下に位置する配置で載置台２４に載置されている。図３～４、図６～７に示すように、左右の油圧モータ３０Ｂは、各サイドフレーム２０の前端下部に連結された伝動ケース２９の上部に取り付けられている。各油圧配管３０Ｃは、車体フレーム１０に沿って敷設されている。左右のチェーン式伝動装置３１は、対応する伝動ケース２９の内部において、油圧モータ３０Ｂの出力軸（図示せず）から、クローラ１１の駆動スプロケット１１Ａと一体回転する駆動軸（図示せず）に伝動している。
【0026】
図３、図５～８に示すように、散布装置４は、薬液などを貯留する貯留タンク４Ａ、薬液などを圧送する散布用ポンプ４Ｂ、散布用ポンプ４Ｂを駆動する電動式の散布モータ４Ｃ、散布モータ４Ｃから散布用ポンプ４Ｂに伝動するベルト式伝動装置４Ｄ、車体１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４Ｅ、各散布管４Ｅに３個ずつ備えられた合計１２個の散布ノズル４Ｆ、薬液などの散布量や散布パターンを変更する電子制御式のバルブユニット４Ｇ、及び、これらを接続する複数の散布用配管（図示せず）、などを有している。
【0027】
貯留タンク４Ａは、オイルタンク１４の上面に備えられた前後の支持フレーム３２，３３を介してオイルタンク１４に支持されている。散布用ポンプ４Ｂは、載置台２４の後部に載置されている。散布モータ４Ｃは、載置台２４の後部に備えられた第２支持部２４Ｂに支持されている。散布モータ４Ｃは、散布用ポンプ４Ｂの真上に配置されている。左側の２本の散布管４Ｅは、それぞれ、左サイドフレーム２０に備えられた平面視Ｌ字状の支持部材２０Ｅに、上下に延びる配管ホルダ３４と、配管ホルダ３４の上下中間部に連結されたブラケット３５とを介して取り付けられている。右側の２本の散布管４Ｅは、それぞれ、右サイドフレーム２０に備えられた平面視Ｌ字状の支持部材２０Ｅに、上下に延びる配管ホルダ３４と、配管ホルダ３４の上下中間部に連結されたブラケット３５とを介して取り付けられている。
【0028】
各散布ノズル４Ｆは、対応する散布管４Ｅ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４Ｆは、それらの上下間隔及び散布管４Ｅに対する高さ位置を散布対象に応じて変更することができる。各配管ホルダ３４は、対応するブラケット３５に上下方向に位置変更可能にピン連結されている。これにより、各散布ノズル４Ｆは、それらの車体１に対する高さ位置を散布対象に応じて配管ホルダ３４ごとに変更することができる。各ブラケット３５は、対応する支持部材２０Ｅに左右方向に位置変更可能にピン連結されている。これにより、各散布ノズル４Ｆは、それらの車体１に対する左右位置を散布対象に応じてブラケット３５ごとに変更することができる。
【0029】
尚、散布装置４において、各散布管４Ｅに備えられる散布ノズル４Ｆの数量は、果樹の種類や各散布管４Ｅの長さなどに応じて種々の変更が可能である。
【0030】
図３、図５～９に示すように、各散布ノズル４Ｆのうち、最左端の散布管４Ｅに備えられた３個の散布ノズル４Ｆは、車体１の左外方に位置する果樹Ｚに向けて薬液などを左向きに散布する。各散布ノズル４Ｆのうち、最左端の散布管４Ｅに隣接する左中側の散布管４Ｅに備えられた３個の散布ノズル４Ｆは、車体１における左右中央の空間に位置する果樹Ｚに向けて薬液などを右向きに散布する。各散布ノズル４Ｆのうち、最右端の散布管４Ｅに備えられた３個の散布ノズル４Ｆは、車体１の右外方に位置する果樹Ｚに向けて薬液などを右向きに散布する。各散布ノズル４Ｆのうち、最右端の散布管４Ｅに隣接する右中側の散布管４Ｅに備えられた３個の散布ノズル４Ｆは、車体１における左右中央の空間に位置する果樹Ｚに向けて薬液などを左向きに散布する。
【0031】
上記の構成により、この散布装置４においては、車体１の左側背部に備えられた２本の散布管４Ｅと６個の散布ノズル４Ｆとが左側の液体散布部４Ｌ（作業部の一例）として機能する。又、車体１の右側背部に備えられた２本の散布管４Ｅと６個の散布ノズル４Ｆとが右側の液体散布部（作業部の一例）４Ｒとして機能する。そして、左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒは、車体１の背部において、左右方向への散布が可能な状態で、左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒの間に果樹Ｚの通過を許容する左右間隔を置いて配置されている。
【0032】
散布装置４において、左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒによる散布パターンには、左右それぞれの液体散布部４Ｌ，４Ｒが左右の両方向に散布する４方向散布パターンと、左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒ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ている。方向限定散布パターンには、左側の液体散布部４Ｌが左右の両方向に散布し、かつ、右側の液体散布部４Ｒが左方向のみに散布する左側３方向散布パターンと、左側の液体散布部４Ｌが右方向のみに散布し、かつ、右側の液体散布部４Ｒが左右の両方向に散布する右側３方向散布パターンと、左側の液体散布部４Ｌが右方向のみに散布し、かつ、右側の液体散布部４Ｒが左方向のみに散布する２方向散布パターンとが含まれている。
【0033】
図７に示すように、オイルタンク１４は、その左端部が右サイドフレーム２０のベース部材２０Ａに支持されている。オイルタンク１４の右端部には支持プレート３６が連結されている。支持プレート３６は、その上端部が前後の支持部材３７を介して右サイドフレーム２０の上側部材２０Ｄに連結されている。これにより、オイルタンク１４の右端部は、支持プレート３６と前後の支持部材３７とを介して右サイドフレーム２０の上側部材２０Ｄに支持されている。
【0034】
つまり、オイルタンク１４は、その左右の両端部が右サイドフレーム２０に両持ち支持されることで、貯留タンク４Ａが載置される載置台として使用可能な高い支持強度を有している。尚、オイルタンク１４は、その平面視の形状が載置台２４の平面視形状と左右対称になっている。
【0035】
図２に示すように、車体１には、測位ユニット５からの測位情報などに基づいて車体１を果樹園の目標経路Ｐ（図９参照）に従って自動走行させる自動走行制御部４０、エンジン１２に関する制御を行うエンジン制御部４１、各ＨＳＴ３０に関する制御を行うＨＳＴ制御部４２、及び、散布装置４などの作業装置に関する制御を行う作業装置制御部４３、などが搭載されている。各制御部４０～４３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や、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や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、事前に作業対象の果樹園に応じて生成された目標経路Ｐなどが含まれている。
【0036】
各制御部４０～４３は、車載ネットワークの一例であるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して相互通信可能に接続されている。尚、車載ネットワークには、例えば、車載ＥｔｈｅｒｎｅｔやＣＡＮ－ＦＤ（ＣＡＮ ｗｉｔｈ ＦＬｅｘｉｂｌｅ Ｄａｔａ ｒａｔｅ）などを採用してもよい。
【0037】
図９に示すように、目標経路Ｐには、所定間隔を置いて並列に並べられた複数の作業経路Ｐｗと、複数の作業経路Ｐｗを作業車両Ｖの走行順に接続する複数の旋回経路Ｐｔとが含まれている。各作業経路Ｐｗは、複数列に並べて植えられた果樹Ｚに対して作業車両Ｖが作業を行いながら走行する経路である。各旋回経路Ｐｔは、作業車両Ｖが作業を行わずに旋回走行する経路である。目標経路Ｐには、各経路Ｐｗ，Ｐｔにおける車体１の走行方向、設定車速、走行状態、及び、作業状態、などの自動走行に関する各種の情報が含まれている。
【0038】
ちなみに、各作業経路Ｐｗにおいては、各作業経路Ｐｗが複数列に並べて植えられた果樹Ｚに対応する直線経路又はそれに近い略直線経路であることから、車速が比較的速い速度（作業速度）に設定されている。又、各旋回経路Ｐｔにおいては、旋回経路Ｐｔからの作業車両Ｖの逸脱を防止するために、車速が作業経路Ｐｗでの車速よりも低い速度（旋回速度）に設定されている。
【0039】
尚、図９に示す目標経路Ｐはあくまでも一例であり、目標経路Ｐは、車体１に備える作業装置の種類や作業形態などの車両情報、及び、果樹園ごとに異なる果樹Ｚの配列状態や列数などの作業地情報、などに応じて種々の変更が可能である。
【0040】
図２に示すように、携帯通信端末３には、表示デバイス３Ａなどに関する制御を行う端末制御部３Ｂが備えられている。端末制御部３Ｂ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、及び、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や制御プログラムなどによって構築されている。端末制御部３Ｂには、表示デバイス３Ａなどに対する表示や報知に関する制御を行う表示制御部３Ｂａ、及び、果樹Ｚが複数列に並ぶ果樹園での作業車両Ｖの自動走行を可能にする目標経路Ｐ（図９参照）を生成する目標経路生成部３Ｂｂ、などが含まれている。表示制御部３Ｂａ及び目標経路生成部３Ｂｂは、端末制御部３Ｂの不揮発性メモリに記憶された各種の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、作業地情報や目標経路Ｐ（図９参照）などが含まれている。これにより、携帯通信端末３の表示デバイス３Ａにて作業地情報や目標経路Ｐなどを表示させることができる。
【0041】
車体１及び携帯通信端末３には、自動走行制御部４０と端末制御部３Ｂとの間での無線通信を可能にする通信モジュール２８，３Ｃが備えられている。車体１の通信モジュール２８は、携帯通信端末３との無線通信にＷｉ－Ｆｉが採用される場合には、通信情報をＣＡＮとＷｉ－Ｆｉとの双方向に変換する変換器として機能する。端末制御部３Ｂは、自動走行制御部４０との無線通信にて車体１の現在位置や現在方位などを含む車体１に関する各種の情報を取得することができる。これにより、携帯通信端末３の表示デバイス３Ａにて、目標経路Ｐに対する車体１の現在位置や現在方位などを含む各種の情報を表示させることができる。
【0042】
図２、図８に示すように、測位ユニット５には、複数の測位衛星８（図１参照）から送信された電波を受信する２つのＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂ、各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂが受信した電波を利用して各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂの位置（以下、単にアンテナ位置と称することがある）を測定する２つのＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄ、車体１の姿勢や方位などを計測する慣性計測装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）５Ｅ、及び、各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄからの位置情報や慣性計測装置５Ｅからの計測情報に基づいて車体１の現在位置や現在方位などを算出する測位モジュール５Ｆ、などが含まれている。
【0043】
各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄ及び慣性計測装置５Ｅは、自動走行制御部４０にＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。慣性計測装置５Ｅは、３軸のジャイロスコープ及び３方向の加速度センサなどを有している。測位モジュール５Ｆは、自動走行制御部４０の不揮発性メモリに記憶された測位用の制御プログラムなどによって構築されている。
【0044】
ＧＮＳＳを利用した測位方法には、ＤＧＮＳＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＮＳＳ：相対測位方式）やＲＴＫ－ＧＮＳＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ＧＮＳＳ：干渉測位方式）などがある。この実施形態では、移動体の測位に適した精度の高いＲＴＫ－ＧＮＳＳが採用されている。そのため、果樹園周辺の既知位置には、ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる測位を可能にする基地局９が設置されている。
【0045】
図１～２に示すように、基地局９には、複数の測位衛星８から送信された電波を受信するＧＮＳＳアンテナ９Ａ、ＧＮＳＳアンテナ９Ａが受信した電波を利用してＧＮＳＳアンテナ９Ａの位置（以下、単にアンテナ位置と称することがある）を測定するＧＮＳＳ受信機９Ｂが備えられている。ＧＮＳＳ受信機９Ｂは、測定したアンテナ位置と基地局９の設置位置とに基づいて位置補正情報を取得する。測位ユニット５及び基地局９には、測位ユニット５の各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄと基地局９のＧＮＳＳ受信機９Ｂとの間での無線通信を可能にする通信モジュール５Ｇ，５Ｈ，９Ｃが備えられている。これにより、測位ユニット５の各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄは、基地局９のＧＮＳＳ受信機９Ｂから位置補正情報を受け取ることができる。
【0046】
測位ユニット５の各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄは、それらが測定した各アンテナ位置を、基地局９のＧＮＳＳ受信機９Ｂからの位置補正情報に基づいて補正する。これにより、各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄは、各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂの位置（グローバル座標系での緯度、経度、高度）を高い精度で測定することができる。測位ユニット５は、ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄと慣性計測装置５Ｅとを有することにより、周囲環境の悪化などに起因したＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄにおける測位精度の低下を慣性計測装置５Ｅにて補完することができる。測位ユニット５は、慣性計測装置５Ｅに蓄積される計測誤差を、ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄが測定したアンテナ位置に基づいて補正することができる。測位ユニット５は、各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂの受信感度を高めるために各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂが車体１の最上部に配置されていても、車体１のローリングに起因した目標経路Ｐに対する各アンテナ位置の車体左右方向での位置ずれを、各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂの設置高さと慣性計測装置５Ｅが計測する車体１のロール角とに基づいて補正することができる。これにより、測位ユニット５は、車体１の現在位置、現在方位、姿勢角（ヨー角、ロール角、ピッチ角）を高い精度で測定することができる。
【0047】
図８に示すように、測位ユニット５の各ＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂは、車体１の天井部における車体前後方向に所定間隔を置いた前後２箇所の位置に分散して設置されている。前後のＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂは、それらの高さ位置が同じ高さに設定されている。前後のＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂのうち、前ＧＮＳＳアンテナ５Ａは、前ＧＮＳＳアンテナ５Ａに対応するＧＮＳＳ受信機５Ｃに接続された通信モジュール５Ｇなどとともに前アンテナユニット１５に含まれている。後ＧＮＳＳアンテナ５Ｂは、この後ＧＮＳＳアンテナ５Ｂに対応するＧＮＳＳ受信機５Ｄに接続された通信モジュール５Ｈ、慣性計測装置５Ｅ、及び、携帯通信端末３に対する通信モジュール２８、などとともに後アンテナユニット１６に含まれている。前後のＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂにおけるアンテナ間の位置関係及び設置高さなどは、自動走行制御部４０の不揮発性メモリに記憶されている。
【0048】
測位モジュール５Ｆは、基本的には、前後のＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄが測定する前後のアンテナ位置のうち、後ＧＮＳＳ受信機５Ｄが測定する後アンテナ位置を基準にして車体１の現在位置を算出する。測位モジュール５Ｆは、後ＧＮＳＳ受信機５Ｄの測位精度のみが低下した場合には、前ＧＮＳＳ受信機５Ｃが測定する前アンテナ位置を基準にして車体１の現在位置を算出する。これにより、測位モジュール５Ｆは、車体１の現在位置を高い精度で算出することができる。又、自動走行制御部４０は、測位モジュール５Ｆが算出した精度の高い車体１の現在位置などに基づいて作業車両Ｖを目標経路Ｐに従って自動走行させることができる。
【0049】
尚、測位モジュール５Ｆが算出する車体１の現在位置は、種々の設定が可能であり、例えば、車体１の上端における左右中心上の前端位置、車体１の上端における左右中心上の後端位置、車体１の上端における左右中心上の前後中間位置、車体１の中心位置、車体１の重心位置、又は、スピン旋回状態での旋回中心位置、などに設定することが考えられる。
【0050】
測位モジュール５Ｆは、前後のＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄが測定する前後のアンテナ位置に基づいて車体１の現在方位を算出する方位算出制御を実行する。
【0051】
図１０のフローチャート及び図１１～１３に基づいて、方位算出制御における測位モジュール５Ｆの制御作動について説明すると、測位モジュール５Ｆは、先ず、各ＧＮＳＳ受信機５Ｃ，５Ｄが測定した前後のアンテナ位置ｐ１，ｐ２を、前後いずれか一方のアンテナ位置（ここでは後アンテナ位置ｐ２）を原点としたＮＥＤ座標系に座標変換する座標変換処理を行う（ステップ＃１）。次に、測位モジュール５Ｆは、ＮＥＤ座標系での後アンテナ位置ｐ２に対する前アンテナ位置ｐ１のＸ方向の差分ΔｘとＹ方向の差分ΔｙとからＸ軸（北：Ｎ）を０度としたアンテナ間を結ぶ直線Ｌの傾きθＬを算出する傾き算出処理を行う（ステップ＃２、図１１参照）。又、測位モジュール５Ｆは、自動走行制御部４０の不揮発性メモリに記憶された前後のＧＮＳＳアンテナ５Ａ，５Ｂ間の位置関係から車体１を真北（Ｎ）に向けた場合のアンテナ間の傾きオフセット量Δθを算出する傾きオフセット量算出処理を行う（ステップ＃３、図１２参照）。そして、測位モジュール５Ｆは、傾き算出処理で得た直線Ｌの傾きθＬと傾きオフセット量算出処理で得たアンテナ間の傾きオフセット量Δθとの差分から車体１の方位θvを算出する方位算出処理を行う（ステップ＃４、図１３参照）。
【0052】
つまり、この作業車両Ｖにおいては、測位モジュール５Ｆが、前後のアンテナ位置に基づいて車体１の現在方位を算出することから、単一のアンテナ位置から車体１の現在方位を算出する場合のように、その過程において車体１の移動ベクトルを求める必要がなくなる。そのため、車体１の移動ベクトルを求めることが難しい旋回半径の小さい旋回走行時、又は、車体１の移動ベクトルを求めることができない車体１の走行停止時においても、車体１の現在方位を高い精度で算出することができる。
【0053】
自動走行制御部４０は、携帯通信端末３の表示デバイス３Ａに対するユーザのタッチ操作で自動走行の開始が指令された場合に、不揮発性メモリに記憶された散布作業用の目標経路Ｐ、及び、測位モジュール５Ｆからの測位情報、などに基づいて、車体１（作業車両Ｖ）を目標経路Ｐに従って自動走行させる自動走行制御を実行する。
【0054】
自動走行制御には、エンジン１２に関する制御指令をエンジン制御部４１に送信するエンジン用指令処理、ＨＳＴ３０に関する制御指令をＨＳＴ制御部４２に送信するＨＳＴ用指令処理、及び、散布装置４に関する制御指令を作業装置制御部４３に送信する作業用指令処理、などが含まれている。
【0055】
自動走行制御部４０は、エンジン用指令処理においては、目標経路Ｐに含まれた設定エンジン回転数に基づいてエンジン回転数の変更を指示するエンジン回転数変更指令、などをエンジン制御部４６Ａに送信する。エンジン制御部４６Ａは、自動走行制御部４６Ｆから送信されたエンジン回転数変更指令に応じてエンジン回転数を変更するエンジン回転数制御、などを実行する。
【0056】
自動走行制御部４０は、ＨＳＴ用指令処理においては、目標経路Ｐに含まれた車体１の走行状態に基づいて走行状態の切り換えを指示する走行状態切り換え指令、及び、目標経路Ｐに含まれた設定車速に基づいて車速の変更を指示する車速変更指令、などをＨＳＴ制御部４２に送信する。ＨＳＴ制御部４２は、自動走行制御部４０から送信された走行状態切り換え指令に応じて各ＨＳＴ３０の作動を制御する走行状態切り換え制御、及び、自動走行制御部４０から送信された車速変更指令に応じて各ＨＳＴ３０の作動を制御する車速制御、などを実行する。
【0057】
自動走行制御部４０は、作業用指令処理においては、目標経路Ｐの各作業経路Ｐｗに含まれた散布パターンに基づいて左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒによる散布パターンの切り換えを指示する散布パターン切り換え指令、目標経路Ｐに含まれた作業開始地点に基づいて左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒによる薬液などの散布の開始を指示する散布開始指令、及び、目標経路Ｐに含まれた作業停止地点に基づいて左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒによる薬液などの散布の停止を指示する散布停止指令、などを作業装置制御部４３に送信する。作業装置制御部４３は、自動走行制御部４０から送信された散布パターン切り換え指令、散布開始指令、及び、散布停止指令、などに応じてバルブユニット４Ｇの作動を制御して左右の液体散布部４Ｌ，４Ｒによる薬液などの散布状態を制御する散布制御、などを実行する。
【0058】
図示は省略するが、車体１には、エンジン１２の出力回転数を検出する第１回転センサ、各ＨＳＴ３０における油圧モータ３０Ｂの出力回転数を検出する左右の第２回転センサ、及び、燃料タンク２６における燃料の残量を検出する残量センサ、などの各種の検出機器が備えられている。
【0059】
図１４に示すように、障害物検出システム６には、左右の前ライダーセンサ６Ａと単一の後ライダーセンサ６Ｂとが含まれている。図３～４、図６に示すように、左右の前ライダーセンサ６Ａのうち、左側の前ライダーセンサ６Ａは、車体１の天井部における左側の前端部に、車体１の左前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。これにより、左側の前ライダーセンサ６Ａは、車体左前方側の所定範囲が測定範囲に設定されている。図３～４、図７に示すように、右側の前ライダーセンサ６Ａは、車体１の天井部における右側の前端部に、車体１の右前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。これにより、右側の前ライダーセンサ６Ａは、車体右前方側の所定範囲が測定範囲に設定されている。図５～７に示すように、後ライダーセンサ６Ｂは、車体１の天井部における左右中央の後端部に、車体１の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。これにより、後ライダーセンサ６Ｂは、車体後方側の所定範囲が測定範囲に設定されている。
【0060】
各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂは、照射したレーザ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、各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂ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。各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂは、それらの測定範囲の全体にわたってレーザ光を高速で縦横に走査し、走査角（座標）ごとの測距点までの距離を順次測定する。各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂは、測定した各測距点までの距離や各測距点に対する走査角（座標）などの測定情報から距離画像を生成するとともに障害物と推定される測距点群を抽出し、抽出した測距点群に関する測定情報を、障害物に関する測定情報として自動走行制御部４０に送信する。
【0061】
図１４に示すように、障害物検出システム６には、左右の前超音波センサ６Ｃ、前後の左超音波センサ６Ｄ、前後の右超音波センサ６Ｅ、及び、単一の障害物探知部６Ｆが含まれている。図３～４、図６～７に示すように、左右の前超音波センサ６Ｃは、車体１における左右の前端部に前向き姿勢で配置されている。これにより、左右の前超音波センサ６Ｃは、車体前方側における左右の所定範囲が測定範囲に設定されている。図３に示すように、前後の左超音波センサ６Ｄは、車体１における前後の左側端部に左向き姿勢で配置されている。これにより、前後の左超音波センサ６Ｄは、車体１の左外方側における前後の所定範囲が測定範囲に設定されている。前後の右超音波センサ６Ｅは、車体１における前後の右側端部に右向き姿勢で配置されている。これにより、前後の右超音波センサ６Ｅは、車体１の右外方側における前後の所定範囲が測定範囲に設定されている。
【0062】
障害物探知部６Ｆは、各超音波センサ６Ｃ～６Ｅでの超音波の送受信に基づいて、各超音波センサ６Ｃ～６Ｅの測定範囲における測定対象物の存否を判定する。障害物探知部６Ｆは、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（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、各超音波センサ６Ｃ～６Ｅから測定対象物までの距離を測定する。障害物探知部６Ｆ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、障害物に関する測定情報として自動走行制御部４０に送信する。
【0063】
各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂ及び障害物探知部６Ｆには、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や、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制御プログラムなどが含まれている。各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂ及び障害物探知部６Ｆは、自動走行制御部４０にＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。
【0064】
図２、図１４に示すように、自動走行制御部４０には、各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂ及び障害物探知部６Ｆからの障害物に関する測定情報に基づいて、作業車両Ｖが障害物に衝突する虞を回避する衝突回避モジュール４０Ａが含まれている。衝突回避モジュール４０Ａは、自動走行制御部４０の不揮発性メモリに記憶された衝突回避用の制御プログラムなどによって構築されている。
【0065】
図１４に示すように、カメラユニット７には、車体１の前方側を撮影する左右の前カメラ７Ａ、車体１の後方側を撮影する単一の後カメラ７Ｂ、及び、各カメラ７Ａ，７Ｂからの画像を処理する画像処理装置７Ｃ、が備えられている。図３～４、図６、図８に示すように、左右の前カメラ７Ａのうち、左側の前カメラ７Ａは、車体１の天井部における左側の前端部に、車体１の左前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。これにより、左側の前カメラ７Ａは、車体左前方側の所定範囲が撮像範囲に設定されている。図３～４、図７～８に示すように、右側の前カメラ７Ａは、車体１の天井部における右側の前端部に、車体１の右前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。これにより、右側の前カメラ７Ａは、車体右前方側の所定範囲が撮像範囲に設定されている。図５～８に示すように、後カメラ７Ｂは、車体１の天井部における左右中央の後端部に、車体１の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。これにより、後カメラ７Ｂは、車体後方側の所定範囲が撮像範囲に設定されている。
【0066】
画像処理装置７Ｃには、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や、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制御プログラムなどが含まれている。画像処理装置７Ｃには、果樹園の果樹などを認識するための学習処理が施されている。画像処理装置７Ｃは、自動走行制御部４０にＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。画像処理装置７Ｃは、各カメラ７Ａ，７Ｂからの情報を処理して、車体左前方画像、車体右前方画像、及び、車体後方画像、などを生成して自動走行制御部４０に送信する。自動走行制御部４０は、送信された各画像を携帯通信端末３の端末制御部３Ｂに転送する。これにより、車体左前方画像、車体右前方画像、及び、車体後方画像、などを携帯通信端末３の表示デバイス３Ａにて表示させることができる。そして、ユーザは、表示デバイス３Ａに表示された各画像を目視することで、車体前方側の状況及び車体後方側の状況を容易に把握することができる。
【0067】
尚、カメラユニット７を障害物検出システム６に含めるようにしてもよい。この場合、測距精度の高い各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂ及び各超音波センサ６Ｃ～６Ｅからの障害物に関する情報と、物体の判別精度が高いカメラユニット７からの障害物に関する情報とに基づいて、障害物の検出をより高い精度で行うことができる。
【0068】
つまり、前述した自動走行ユニット２には、測位ユニット５、障害物検出システム６、カメラユニット７、自動走行制御部４０、エンジン制御部４１、ＨＳＴ制御部４２、及び、作業装置制御部４３、などが含まれている。そして、これらが適正に作動することにより、作業車両Ｖを目標経路Ｐに従って精度よく自動走行させることができるとともに、散布装置４による薬液などの散布作業を適正に行うことができる。
【0069】
図３～４、図８、図１５に示すように、車体フレーム１０の前クロスメンバ２１には、前アンテナユニット１５を支持する平面視Ｕ字状の支持部材５０が取り付けられている。図４、図１５に示すように、支持部材５０には、側面視の形状が下向きＬ字状に形成された左右の支持プレート５１が含まれている。図１５に示すように、各支持プレート５１は、それらの上端部において車体前後方向に延びる長孔５１Ａが形成されている。各支持プレート５１には、それらの長孔５１Ａを利用して、前アンテナユニット１５の底部に備えられた左右のブラケット５２が、前後一対のボルト５３などを介して連結されている。
この構成により、前アンテナユニット１５は、前側のボルト５３などによる各支持プレート５１との連結を解除した後、後側のボルト５３などによる各支持プレート５１との連結を緩めることで、図１５に実線で示す車体上方の使用位置から図１５に二点鎖線で示す車体前方の格納位置に位置変更することができる。
この構成により、前アンテナユニット１５は、前側のボルト５３などによる各支持プレート５１との連結を解除した後、後側のボルト５３などによる各支持プレート５１との連結を緩めることで、図１５に実線で示す車体上方の使用位置から図１５に二点鎖線で示す車体前方の格納位置に位置変更することができる。
【0070】
図３、図５～８に示すように、車体フレーム１０の後クロスメンバ２２には、後アンテナユニット１６を支持する平面視Ｕ字状の支持部材５４が取り付けられている。図５～７に示すように、支持部材５４には、側面視の形状が下向きＬ字状に形成された左右の支持プレート５５が含まれている。各支持プレート５５は、それらの上端部に車体前後方向に延びる長孔５５Ａが形成されている。各支持プレート５５には、それらの長孔５５Ａを利用して、後アンテナユニット１６の底部に備えられた左右のブラケット（図示せず）が、前後一対のボルト５６などを介して連結されている。
この構成により、後アンテナユニット１６は、後側のボルト５６などによる各支持プレート５５との連結を解除した後、後側のボルト５６などによる各支持プレート５５との連結を緩めることで、車体上方の使用位置から車体後方の格納位置に位置変更することができる。
この構成により、後アンテナユニット１６は、後側のボルト５６などによる各支持プレート５５との連結を解除した後、後側のボルト５６などによる各支持プレート５５との連結を緩めることで、車体上方の使用位置から車体後方の格納位置に位置変更することができる。
【0071】
図３～４、図８、図１５に示すように、左右の支持プレート５１は、それらの前下部に左右の支持金具５７を介して左右の前照灯５８が取り付けられている。左右の支持金具５７は、上下方向への角度調節が可能な状態で左右の支持プレート５１にボルト連結されている。左右の前照灯５８は、左右方向への揺動変位が可能な状態で左右の支持金具５７にボルト連結されている。
この構成により、左右の前照灯５８は、それらの照明方向を上下方向と左右方向とに調整することができる。又、図１５に示すように、前アンテナユニット１５を図１５に実線で示す使用位置から図１５に二点鎖線で示す格納位置に位置変更させる場合には、左右の前照灯５８を、前向きの使用位置から横外向きの退避位置に位置変更しておくことにより、前アンテナユニット１５と左右の前照灯５８との干渉を回避することができる。
この構成により、左右の前照灯５８は、それらの照明方向を上下方向と左右方向とに調整することができる。又、図１５に示すように、前アンテナユニット１５を図１５に実線で示す使用位置から図１５に二点鎖線で示す格納位置に位置変更させる場合には、左右の前照灯５８を、前向きの使用位置から横外向きの退避位置に位置変更しておくことにより、前アンテナユニット１５と左右の前照灯５８との干渉を回避することができる。
【0072】
【0073】
上記の構成により、この作業車両Ｖにおいては、各アンテナユニット１５，１６の位置を使用位置から格納位置に変更し、表示灯１７をブラケット５９から取り外すことで、作業車両Ｖを納屋などに格納する場合や搬送車などで搬送する場合に、各アンテナユニット１５，１６及び表示灯１７が他物に接触して破損する不都合の発生を抑制することができる。
【0074】
図３、図５～８に示すように、左右の支持プレート５５には、停止ランプとバックランプとを有する左右のコンビネーションランプ６０が取り付けられている。左右のコンビネーションランプ６０は、前述した後アンテナユニット１６の位置変更に支障を来たさない位置に配置されている。
【0075】
図３～４、図６、図８に示すように、車体１の左側において、表示灯１７を支持するブラケット５９には、バッテリ１３から各制御部４０～４３などの各電装品への給電を断続する電源スイッチ６１が取り付けられている。左側の支持プレート２７には、ユーザの立ち乗りを可能にするステップ６２が取り付けられている。左カバー体１８は、その前後中間部に位置する上部カバー１８Ａ（図３参照）が上下方向に開閉揺動可能に備えられている。そして、車体１の左側内部には、上部カバー１８Ａを開位置に保持した場合に手動操作が可能になる十字揺動式の操縦レバー６３（図６参照）が備えられている。操縦レバー６３は、その操作方向及び操作量を検出するセンサユニット（図示せず）などを介して自動走行制御部４０に接続されている。自動走行制御部４０は、センサユニットから送信される操縦レバー６３の操作方向及び操作量に応じて、車体１の走行状態の切り換えをＨＳＴ制御部４２に送信する。ＨＳＴ制御部４２は、自動走行制御部４０から送信された走行状態の切り換えに応じて各ＨＳＴ３０の作動を制御する。
【0076】
つまり、この作業車両Ｖにおいては、ユーザがステップ６２に立ち乗りすることにより、電源スイッチ６１の操作を容易に行うことができる。又、上部カバー１８Ａを開位置に保持した状態で、ユーザがステップ６２に立ち乗りすることにより、操縦レバー６３を利用した手動による移動走行が可能になっている。
【0077】
自動走行制御部４０による自動走行制御には、図１６～２０に示すように、作業車両Ｖ（車体１）の現在位置ｐ０から進行方向に所定距離（例えば１ｍ）Ｌ１を置いた目標経路Ｐ上の位置に作業車両Ｖの制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させる軌道追従制御が含まれている。これにより、自動走行制御部４０は、作業車両Ｖを目標経路Ｐに従って自動走行させることができる。
【0078】
軌道追従制御について詳述すると、自動走行制御部４０は、図１６に示すように、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗ上で次の旋回経路Ｐｔとの境界付近に位置するまでの間、言い換えると、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が作業経路Ｐｗの終端と旋回経路Ｐｔの始端との第１接続地点Ｐａ（境界）から所定距離Ｌ１以上離れた作業経路Ｐｗ上に位置する間は、作業経路Ｐｗ上に制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させる。これにより、自動走行制御部４０は、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗ上で次の旋回経路Ｐｔとの境界付近に移動するまでの間は、作業車両Ｖを作業経路Ｐｗに従って自動走行させることができる。その結果、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗから逸脱して作業車両Ｖの空間又はその左右に位置する果樹Ｚに衝突する虞を回避することができる。
【0079】
自動走行制御部４０は、図１７に示すように、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗ上で次の旋回経路Ｐｔとの境界付近に位置するとき、言い換えると、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が前述した第１接続地点Ｐａから所定距離Ｌ１以内の作業経路Ｐｗ上に位置する間は、作業経路Ｐｗの延長線Ｌｗ上に制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させる。これにより、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗから次の旋回経路Ｐｔに移行する間際まで、作業車両Ｖを、その姿勢を作業経路Ｐｗに沿った姿勢に維持しながら、作業経路Ｐｗに従って自動走行させることができる。その結果、作業車両Ｖが、作業経路Ｐｗと旋回経路Ｐｔとの境界付近において、果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間から完全に抜け出す前に旋回を開始して果樹Ｚに衝突する経路を取る虞を回避することができる。
【0080】
自動走行制御部４０は、図１８に示すように、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗと次の旋回経路Ｐｔとの境界に達したとき、言い換えると、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が前述した第１接続地点Ｐａ上に位置するときに、制御目標位置ｐｖを作業経路Ｐｗの延長線Ｌｗ上から旋回経路Ｐｔ上に切り換える。そして、自動走行制御部４０は、図１９に示すように、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上で作業経路Ｐｗとの境界付近に位置するまでの間、言い換えると、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が旋回経路Ｐｔの終端と作業経路Ｐｗの始端との第２接続地点Ｐｂ（境界）から所定距離Ｌ１以上離れた旋回経路Ｐｔ上に位置する間は、旋回経路Ｐｔ上に制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させる。これにより、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上で次の作業経路Ｐｗとの境界付近に位置するまでの間は、作業車両Ｖを旋回経路Ｐｔに従って自動走行させることができる。
【0081】
自動走行制御部４０は、図２０に示すように、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上で次の作業経路Ｐｗとの境界付近に位置するとき、言い換えると、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が前述した第２接続地点Ｐｂから所定距離Ｌ１以内の旋回経路Ｐｔ上に位置するときは、作業経路Ｐｗ上に制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させる。これにより、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上で次の作業経路Ｐｗとの境界付近に位置するときは、作業車両Ｖを旋回経路Ｐｔに従って自動走行させながら、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗに近づくに連れて、作業車両Ｖの姿勢を作業経路Ｐｗでの走行に適した姿勢に近づけることができる。その結果、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上での旋回走行を終了したときには、作業車両Ｖの位置及び姿勢を、作業車両Ｖが次の果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間に移動するのに適した位置及び姿勢にすることができる。
【0082】
自動走行制御部４０は、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔと次の作業経路Ｐｗとの境界を通過し、次の作業経路Ｐｗ上で次の旋回経路Ｐｔとの境界付近に位置するまでの間、言い換えると、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が前述した第２接続地点Ｐｂを通過し、次の作業経路Ｐｗにおける前述した第１接続地点Ｐａから所定距離Ｌ１以上離れた経路上に位置する間も、作業経路Ｐｗ上に制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させる（図１６参照）。
【0083】
このように、自動走行制御部４０が制御目標位置ｐｖを設定し、この制御目標位置ｐｖを追従するように作業車両Ｖを自動走行させることにより、作業車両Ｖが果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間を走行している場合だけでなく、作業車両Ｖが果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間から抜け出すとき、及び、作業車両Ｖが次の果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間に移動するときに、作業車両Ｖが不適切な姿勢や経路を取って果樹Ｚに衝突する虞を回避することができる。
【0084】
しかも、このような衝突回避を可能にする上において、果樹列Ｚｒに対する作業経路Ｐｗの長さをあまり長くする必要がないことから、目標経路Ｐに含まれる旋回経路Ｐｔなどの非作業経路を極力短くすることができ、作業時間の短縮や燃料消費量の削減などを図ることができる。
【0085】
又、自動走行制御部４０は、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上に位置する間は、制御目標位置ｐｖを旋回経路Ｐｔの延長線Ｌｔ上に設定しないことから、制御目標位置ｐｖが旋回経路Ｐｔの延長線Ｌｔ上に設定されることに起因して、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔから逸脱する虞を回避することができる。
【0086】
そして、図２１～２２に示すように、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔでの旋回走行中に旋回経路Ｐｔ上から位置ずれしたとしても、自動走行制御部４０は、図２１に示すように旋回経路Ｐｔの延長線Ｌｔ上に制御目標位置ｐｖを設定することはなく、図２２に示すように作業経路Ｐｗ上に制御目標位置ｐｖを設定することから、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上から位置ずれした場合においても、作業車両Ｖが次の果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間に移動するときには、作業車両Ｖの位置及び姿勢を、次の果樹列Ｚｒ上及び果樹列Ｚｒ間に移動するのに適した位置及び姿勢にすることができる。
【0087】
ワイン用の葡萄などは、日当たりの関係から、傾斜地において、等高線に沿う果樹列が傾斜方向に所定間隔を置いて並ぶ状態で栽培されている。このような果樹園に対して生成される目標経路Ｐは、各作業経路Ｐｗが等高線に沿って生成され、各旋回経路Ｐｔが上下の作業経路Ｐｗにわたって生成されている。そのため、このような目標経路Ｐに従って作業車両Ｖを自動走行させる場合には、作業車両Ｖは、旋回経路Ｐｔに従って傾斜方向に旋回走行することになる。
【0088】
一方、本実施形態で例示する作業車両Ｖは、散布作業用であることから、作業走行に伴って貯留タンク４Ａにおける散布液の残量が低下すると、この残量の低下が、作業地での旋回経路Ｐｔに従って作業車両Ｖが傾斜方向に旋回走行するときの旋回性能に影響を及ぼすことになる。
【0089】
具体的には、例えば、図２３～２５に示すように、作業車両Ｖが傾斜方向の上方に向けて旋回するときには、貯留タンク４Ａ内の散布液が多い状態（図２３（ａ）参照）よりも、貯留タンク４Ａ内の散布液が少ない状態（図２３（ｂ）参照）の方が、車体１の重心位置ｐｃが車体１の後側に変化し、この重心位置ｐｃを地面に投影させた位置も変化する。これにより、図２４に示すように、貯留タンク４Ａ内の散布液が多い状態での左右のクローラ１１による旋回中心位置ｐｔ１と、貯留タンク４Ａ内の散布液が少ない状態での左右のクローラ１１による旋回中心位置ｐｔ２とに差が生じてしまい、左右のクローラ１１を一定の速度差で駆動させた場合には、散布液が多い状態での作業車両Ｖの旋回走行軌跡ｔ１よりも散布液が少ない状態での作業車両Ｖの旋回走行軌跡ｔ２の方が旋回中心側に変位する。よって、貯留タンク４Ａ内の散布液が少なくなるほど、旋回後の作業車両Ａが作業経路Ｐｗに対して傾斜方向に位置ずれし易くなる。
【0090】
そこで、上記のような不都合の発生を防止するために、図２６に示すように、散布液が少ない状態で作業車両Ａが旋回経路Ｐｔに従って旋回走行するときの制御目標位置ｐｖ１を、散布液が多い状態で作業車両Ａが旋回経路Ｐｔに従って旋回走行するときの制御目標位置ｐｖ２に一致させることが考えられるが、従来では、図２５に示すように、自動走行制御部４０が設定する制御目標位置ｐｖ１、ｐｖ２は、作業車両Ａから進行方向に一定距離Ｌ１を置いた目標経路Ｐ上の位置に規定されていることから、このような解決策を講じることができず、改善の余地がある。
【0091】
そこで、この作業車両用の自動走行システムにおいては、作業車両Ａが旋回経路Ｐｔ上に位置する場合には、自動走行制御部４０が、作業地の傾斜情報と散布液の残量とに基づく制御目標位置ｐｖの補正を可能にしている。具体的には、前述した軌道追従制御においては、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上に位置する場合に、自動走行制御部４０が、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔで旋回走行するごとに異なる貯留タンク４Ａ内の散布液量の影響による作業車両Ｖの旋回中心位置の位置ずれ（図２４～２５に示す旋回中心位置ｐｔ１，ｐｔ２の位置ずれ）に基づいて、旋回経路Ｐｔ上に設定する制御目標位置ｐｖを補正する制御目標位置補正処理を行うようにしている。
【0092】
以下、図２７のフローチャートに基づいて、制御目標位置補正処理での自動走行制御部４０の制御作動について説明する。
【0093】
自動走行制御部４０は、作業車両Ｖが旋回経路Ｐｔ上で旋回走行するごとに、貯留タンク４Ａにおける散布液の残量を検出する残量センサ（残量検出部の一例）４５（図２参照）からの検出情報と、慣性計測装置５Ｅからの計測情報とを取得する情報取得処理を行う（ステップ＃１）。
【0094】
自動走行制御部４０は、慣性計測装置５Ｅからの計測情報に含まれた車体１の姿勢情報に基づいて作業地の傾斜情報を取得する傾斜情報取得処理を行う（ステップ＃２）。又、自動走行制御部４０は、取得した作業地の傾斜情報と散布液の残量とに基づいて、旋回経路Ｐｔごとの作業車両Ｖの旋回中心位置ｐｔ１，ｐｔ２を算出する旋回中心位置算出処理を行う（ステップ＃３）。
【0095】
自動走行制御部４０は、今回の旋回経路Ｐｔで算出した作業車両Ｖの旋回中心位置ｐｔ２と前回の旋回経路Ｐｔで算出した作業車両Ｖの旋回中心位置ｐｔ１との変化量Δｐｔを算出する変化量算出処理を行い（ステップ＃４）、この変化量Δｐｔを前回の制御目標位置ｐｖ１に対する今回の制御目標位置ｐｖ２の補正量Δｐｖとして、今回の旋回経路Ｐｔでの作業車両Ｖの現在位置ｐ０から制御目標位置ｐｖまでの離隔距離（所定距離）Ｌ１を変更する離隔距離変更処理を行う（ステップ＃５）。
【0096】
これにより、自動走行制御部４０は、作業車両Ｖを傾斜面の傾斜方向に向けて旋回走行させるために制御目標位置ｐｖを旋回経路Ｐｔ上に設定する場合には、旋回経路Ｐｔごとに異なる貯留タンク４Ａ内の散布液量に起因した作業車両Ｖの旋回中心位置の変化に関係なく、今回の旋回経路Ｐｔ上に設定する制御目標位置ｐｖ（図２６の制御目標位置ｐｖ２）を、前回の旋回経路Ｐｔ上に設定した制御目標位置ｐｖ（図２６の制御目標位置ｐｖ１）と同じ位置に設定（補正）することができる。そして、作業車両Ｖは、その補正後の適正な制御目標位置ｐｖ（ｐｖ２）に追従する状態で旋回経路Ｐｔに従って旋回走行する。
【0097】
つまり、旋回経路Ｐｔごとに異なる貯留タンク４Ａ内の散布液量に起因して作業車両Ｖの旋回中心位置に変化が生じても、その変化を考慮した状態で作業車両Ｖを旋回経路Ｐｔに従って旋回させることができる。その結果、旋回経路Ｐｔごとに異なる貯留タンク４Ａ内の散布液量にかかわらず、各旋回経路Ｐｔでの作業車両Ａの旋回性能を略同じにすることができ、旋回後の作業車両Ａが作業経路Ｐｗに対して傾斜方向に位置ずれすることを防止することができる。
【0098】
これにより、作業走行に伴う貯留タンク４Ａ内での散布液の減少にかかわらず、作業車両Ｖを傾斜地の傾斜方向に旋回走行させる場合においても、作業車両Ｖを目標経路Ｐに従って精度よく自動走行させることができる。
【0099】
尚、この作業車両Ｖにおいては、慣性計測装置５Ｅと自動走行制御部４０とが、目標経路Ｐが生成される作業地の傾斜情報を取得する傾斜情報取得部として機能している。
又、自動走行制御部４０には、各旋回経路Ｐｔに対して事前に設定された経路ごとの又は共通の制御目標位置ｐｖの補正量Δｐｖが記憶されていてもよい。これに代えて、目標経路Ｐの旋回経路Ｐｔに制御目標位置ｐｖの補正量Δｐｖを備えさせるようにしてもよい。
又、自動走行制御部４０には、各旋回経路Ｐｔに対して事前に設定された経路ごとの又は共通の制御目標位置ｐｖの補正量Δｐｖが記憶されていてもよい。これに代えて、目標経路Ｐの旋回経路Ｐｔに制御目標位置ｐｖの補正量Δｐｖを備えさせるようにしてもよい。
【0100】
ところで、作業車両Ｖが傾斜方向に旋回走行するときには、作業地の傾斜と散布液の残量に起因して傾斜方向の下側にスリップすることで、旋回中の作業車両Ａが、旋回経路Ｐｔに対して傾斜方向の下側に位置ずれすることが考えられる。このような場合には、自動走行制御部４０が、作業地の傾斜情報と散布液の残量とに基づいて、スリップ量に対応する補正量を算出することで、この補正量による制御目標位置ｐｖの補正を可能にすれば、旋回経路Ｐｔに対する制御目標位置ｐｖを、スリップ量を見込んだ旋回経路Ｐｔ外に設定することができる。これにより、旋回中の作業車両Ａが、旋回経路Ｐｔに対して傾斜方向の下側に位置ずれするのを防止することができる。
【0101】
図２８に示すように、左右の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂは、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗに従って自動走行している場合に、作業車両Ｖの空間を通る果樹Ｚを障害物として検出しないように、各ライダーセンサ６Ａ，６Ｂの測定範囲Ａａ，Ａｂのうち、各測定範囲Ａａ，Ａｂの左右中心から車体内側の範囲Ａａｉ，Ａｂｉにマスキング処理が施されている。これにより、左右の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂは、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗに従って自動走行している場合に、作業車両Ｖの左右に存在する果樹Ｚなどを障害物として検出する。
【0102】
衝突回避モジュール４０Ａは、自動走行制御部４０にて設定された作業車両Ｖの走行目標位置ｐｄと果樹Ｚなどの障害物の位置とにポテンシャル関数を定義し、この関数の勾配に応じて進行方向を定めることで衝突回避経路Ｐｅ（図３０参照）を生成するポテンシャル法を用いて、目標経路Ｐにおける作業車両Ｖの現在位置ｐ０から所定の走行目標位置ｐｄまでの経路を補正する経路補正制御を行う。
【0103】
【0104】
衝突回避モジュール４０Ａは、作業車両Ｖの走行目標位置ｐｄと、左右の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂからの障害物に関する測定情報とを取得する情報取得処理を行う（ステップ＃１１）。
【0105】
衝突回避モジュール４０Ａは、少なくとも左右いずれか一方の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂにて障害物が検出されているか否かを判定する第１判定処理を行い（ステップ＃１２）、障害物が検出されている場合に、走行目標位置座標に引力ポテンシャルが生成され、障害物座標に斥力ポテンシャルが生成されたポテンシャルフィールドを生成するポテンシャルフィールド生成処理を行う（ステップ＃１３）。
【0106】
衝突回避モジュール４０Ａは、第１判定処理にて左右の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂにて障害物が検出されていない場合は、障害物が検出されるまで待機する。
【0107】
衝突回避モジュール４０Ａは、生成したポテンシャルフィールドの勾配に基づいて、作業車両Ｖの現在位置ｐ０から走行目標位置ｐｄまでの衝突回避経路Ｐｅを生成する経路生成処理を行い（ステップ＃１４）、衝突回避経路Ｐｅに既定値以上の角度変化がある変曲点ｐｅが存在するか否かを判定する第２判定処理を行う（ステップ＃１５）。
【0108】
衝突回避モジュール４０Ａは、第２判定処理にて変曲点ｐｅが存在する場合は、変曲点ｐｅを走行目標位置ｐｄに設定する目標位置設定処理を行い（ステップ＃１６）、作業車両Ｖの現在位置ｐ０から変曲点ｐｅを通る走行基準線Ｌｓを生成する基準線生成処理を行う（ステップ＃１７）。そして、衝突回避モジュール４０Ａは、制御目標位置ｐｖを作業経路Ｐｗ上から走行基準線Ｌｓ上に設定変更する制御目標位置変更処理を行う（ステップ＃１８）。
【0109】
衝突回避モジュール４０Ａは、第２判定処理にて変曲点ｐｅが存在しない場合は、ステップ＃１１に戻り、制御目標位置ｐｖが作業経路Ｐｗ上に設定された状態を維持する。
【0110】
衝突回避モジュール４０Ａは、制御目標位置変更処理を行った後、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が変曲点ｐｅ（走行目標位置ｐｄ）に達したか否かを判定する第３判定処理を行い（ステップ＃１９）、変曲点ｐｅに達した場合に、ステップ＃１１に戻り、変曲点ｐｅ（作業車両Ｖの現在位置ｐ０）から次の走行目標位置ｐｄまでの衝突回避経路Ｐｅを生成する。変曲点ｐｅに達していない場合は、作業車両Ｖの現在位置ｐ０が変曲点ｐｅに達するまで待機する。
【0111】
つまり、衝突回避モジュール４０Ａは、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗ上に位置する場合に、作業経路Ｐｗに隣接する果樹列Ｚｒの果樹Ｚなどが左右の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂにて障害物として検出されたときには、左右の前ライダーセンサ６Ａ，６Ｂの検出に基づいて、制御目標位置ｐｖを作業経路Ｐｗから外れた衝突回避用の走行基準線Ｌｓ上に設定変更することができる。
【0112】
これにより、制御目標位置ｐｖに作業車両Ｖを追従させる軌道追従制御においては、作業車両Ｖが作業経路Ｐｗに隣接する果樹列Ｚｒの果樹Ｚなどに衝突する虞を回避しながら、作業車両Ｖを作業経路Ｐｗに略従った状態で自動走行させることができる。
【0113】
そして、このような衝突回避を、目標経路Ｐの周囲に果樹Ｚなどの多数の障害物が存在する果樹園においても、ポテンシャル法を用いた衝突回避経路Ｐｅの生成で容易に精度良く行うことができる。
【0114】
〔別実施形態〕
本発明の別実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
本発明の別実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【0115】
（１）作業車両Ｖは、例えば、エンジン１２及び一対のＨＳＴ３０の代わりに、左右のクローラ１１を独立駆動する左右の電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
【0116】
（２）作業車両Ｖは、車体フレーム１０に対して、左右のクローラ１１のいずれか一方又は双方が昇降駆動ユニットを介して昇降可能に連結されていてもよい。
【0117】
（３）作業車両Ｖは、左右のクローラ１１の左右間隔とともに車体１の左右幅が変更可能に構成されていてもよい。
【0118】
（４）作業車両Ｖは、左右の前輪と左右の後輪とを備えるホイール仕様、又は、左右の後輪に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様、などに構成されていてもよい。
【0119】
［発明の付記］
本発明の第１特徴構成は、作業車両用の自動走行システムにおいて、
作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、事前に生成された目標経路に従って前記作業車両を自動走行させる自動走行制御部とを有し、
前記目標経路には、所定間隔を置いて並列に並べられた複数の作業経路と、複数の前記作業経路を前記作業車両の走行順に接続する複数の旋回経路とが含まれており、
前記自動走行制御部は、制御目標位置を設定することで前記目標経路に従った前記作業車両の自動走行を可能にし、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記作業経路上で前記旋回経路との境界付近に位置するときは、前記作業経路の延長線上に前記制御目標位置を設定し、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記旋回経路上で前記作業経路との境界付近に位置するときは、前記作業経路上に前記制御目標位置を設定する点にある。
本発明の第１特徴構成は、作業車両用の自動走行システムにおいて、
作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、事前に生成された目標経路に従って前記作業車両を自動走行させる自動走行制御部とを有し、
前記目標経路には、所定間隔を置いて並列に並べられた複数の作業経路と、複数の前記作業経路を前記作業車両の走行順に接続する複数の旋回経路とが含まれており、
前記自動走行制御部は、制御目標位置を設定することで前記目標経路に従った前記作業車両の自動走行を可能にし、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記作業経路上で前記旋回経路との境界付近に位置するときは、前記作業経路の延長線上に前記制御目標位置を設定し、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記旋回経路上で前記作業経路との境界付近に位置するときは、前記作業経路上に前記制御目標位置を設定する点にある。
【0120】
本構成によれば、作業車両は、作業経路上における旋回経路との境界付近に位置している間は、自動走行制御部にて作業経路の延長線上に設定された制御目標位置を追従する状態で作業経路に従って走行する。これにより、作業車両は、作業経路から旋回経路に移行する間際まで、作業経路に沿った姿勢を維持しながら作業経路に従って走行する。
【0121】
又、作業車両は、旋回経路上における作業経路との境界付近に位置している間は、自動走行制御部にて次の作業経路上に設定された制御目標位置を追従する状態で旋回経路に従って走行する。これにより、作業車両は、旋回経路から作業経路に移行するまでの間においては、作業経路に近づくに連れて、その姿勢を作業経路での走行に適した作業経路に沿う姿勢に近づけながら旋回経路に従って走行する。
【0122】
つまり、作業車両が作業経路から旋回経路に移行する際には、作業車両が旋回経路に移行する間際まで、作業車両の姿勢を作業経路での走行に適した姿勢に維持することができる。又、作業車両が旋回経路から作業経路に移行する際には、作業車両が旋回経路から作業経路に移行する初期段階から、作業車両の姿勢を作業経路での走行に適した姿勢にすることができる。
【0123】
これにより、作業地が例えば作業経路に隣接する果樹列や作物列などが存在する果樹園や圃場である場合であっても、作業経路と旋回経路との接続地点を、果樹列や作物列などの終端から大きく離れた位置に設定しなくても、作業車両が作業経路から旋回経路に移行する際や旋回経路から作業経路に移行する際に、作業車両が果樹列や作物列などに衝突する虞を回避することができる。
【0124】
その結果、自動走行用の目標経路に含まれる旋回経路などの非作業経路を極力短くして、作業時間の短縮や燃料消費量の削減などを図れるようにしながらも、作業経路と旋回経路との間での作業車両の移行時に作業車両が果樹列や作物列などに衝突する虞を回避することができる作業車両用の自動走行システムを提供することができる。
【0125】
本発明の第２特徴構成は、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記旋回経路上に位置するときは、前記制御目標位置を前記旋回経路の延長線上に設定しない点にある。
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記旋回経路上に位置するときは、前記制御目標位置を前記旋回経路の延長線上に設定しない点にある。
【0126】
本構成によれば、作業車両が旋回経路上に位置するときに、自動走行制御部にて制御目標位置が旋回経路の延長線上に設定されることに起因して、作業車両が旋回経路から逸脱する虞を回避することができる。
【0127】
又、作業車両が旋回経路での旋回走行中に旋回経路上から位置ずれしたとしても、自動走行制御部にて、旋回経路の延長線上に制御目標位置が設定されることはなく、作業経路上又は旋回経路上に制御目標位置が設定されることになる。よって、作業車両が旋回経路上から位置ずれした場合においても、作業車両が次の作業経路に移動するときには、作業車両の位置及び姿勢を、作業経路での走行に適した姿勢にすることができる。
【0128】
本発明の第３特徴構成は、
前記目標経路が生成される作業地の傾斜情報を取得する傾斜情報取得部を有し、
前記作業車両には、散布液を散布する散布部と、前記散布液を貯留する貯留部と、前記貯留部における前記散布液の残量を検出する残量検出部とが備えられ、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記旋回経路上に位置する場合は、前記傾斜情報と前記散布液の残量とに基づく前記制御目標位置の補正を可能にする点にある。
前記目標経路が生成される作業地の傾斜情報を取得する傾斜情報取得部を有し、
前記作業車両には、散布液を散布する散布部と、前記散布液を貯留する貯留部と、前記貯留部における前記散布液の残量を検出する残量検出部とが備えられ、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記旋回経路上に位置する場合は、前記傾斜情報と前記散布液の残量とに基づく前記制御目標位置の補正を可能にする点にある。
【0129】
例えば、作業車両が散布作業用であると、作業車両が作業経路から旋回経路に移行するたびに、貯留タンクにおける散布液の残量が変化（低下）していることになる。そして、旋回経路が、作業車両を傾斜面の上方に向けて旋回走行させるように設定されていると、作業車両が旋回経路に従って傾斜方向の上方に向けて旋回するときには、貯留タンク内の散布液が多い状態よりも、貯留タンク内の散布液が少ない状態の方が、作業車両の重心位置が作業車両の後側に変化し、この重心位置を地面に投影させた位置も変化する。
【0130】
これにより、貯留タンク内の散布液が多い状態で作業車両が旋回経路に従って旋回走行するときの旋回中心位置と、貯留タンク内の散布液が少ない状態で作業車両が旋回経路に従って旋回走行するときの旋回中心位置とに差が生じてしまい、作業車両を一定の旋回角で旋回走行させた場合には、散布液が多い状態で作業車両が旋回走行したときの旋回走行軌跡よりも、散布液が少ない状態で作業車両が旋回走行したときの旋回走行軌跡の方が旋回中心側に変位する。よって、旋回後の作業車両が作業経路に対して傾斜方向に位置ずれし易くなる。
【0131】
この点を考慮して、本構成では、作業車両が旋回経路上に位置する場合には、自動走行制御部が、作業地の傾斜情報と散布液の残量とに基づく制御目標位置の補正を可能にしている。
【0132】
具体的には、作業車両が傾斜面の傾斜方向に向けて旋回走行することで、このときの作業地の傾斜と散布液の残量とに応じて作業車両の旋回中心位置が傾斜面の下方側に変位する場合には、自動走行制御部が、このときの作業地の傾斜情報と散布液の残量とに基づいて制御目標位置を補正する。そして、この補正により、作業車両の旋回中心位置が傾斜面の下方側に変位することに起因して作業車両が旋回経路上から外れることを防止している。
【0133】
これにより、作業車両が旋回経路で旋回走行するごとに異なる貯留タンク内の散布液量にかかわらず、作業車両を傾斜地の傾斜方向に旋回走行させる場合においても、作業車両を目標経路に従って精度よく自動走行させることができる。
【0134】
本発明の第４特徴構成は、
障害物を検出する障害物検出部を有し、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記作業経路上に位置する場合に、前記障害物検出部にて前記作業車両の進行方向に存在する前記障害物が検出されたときは、前記障害物検出部の検出に基づいて前記制御目標位置を前記作業経路外に設定する点にある。
障害物を検出する障害物検出部を有し、
前記自動走行制御部は、前記作業車両が前記作業経路上に位置する場合に、前記障害物検出部にて前記作業車両の進行方向に存在する前記障害物が検出されたときは、前記障害物検出部の検出に基づいて前記制御目標位置を前記作業経路外に設定する点にある。
【0135】
本構成によれば、作業車両が作業経路上に位置する場合に、障害物検出部にて作業車両の進行方向に存在する障害物が検出されると、自動走行制御部が、障害物検出部の検出に基づいて、障害物から離れる側で作業経路から外れた位置に制御目標位置を設定し、この制御目標位置に追従する状態で作業車両を走行させる。
【0136】
つまり、通常は作業経路上に設定される制御目標位置を、作業経路から外れた位置に設定変更することにより、作業車両の進行方向に存在する障害物に作業車両が衝突する虞を回避することができる。
【符号の説明】
【0137】
４Ａ 貯留部
４Ｌ 散布部
４Ｒ 散布部
５ 位置情報取得部
５Ｅ，４０ 傾斜情報取得部
６ 障害物検出部
４０ 自動走行制御部
４５ 残量検出部
Ｌｔ 旋回経路の延長線
Ｌｗ 作業経路の延長線
Ｐ 目標経路
Ｐｔ 旋回経路
Ｐｗ 作業経路
ｐｖ 制御目標位置
Ｖ 作業車両
４Ｌ 散布部
４Ｒ 散布部
５ 位置情報取得部
５Ｅ，４０ 傾斜情報取得部
６ 障害物検出部
４０ 自動走行制御部
４５ 残量検出部
Ｌｔ 旋回経路の延長線
Ｌｗ 作業経路の延長線
Ｐ 目標経路
Ｐｔ 旋回経路
Ｐｗ 作業経路
ｐｖ 制御目標位置
Ｖ 作業車両
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
