特許 7399680 作業支援システム

(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】2023-12-08

(45)【発行日】2023-12-18

(54)【発明の名称】作業支援システム

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20231211BHJP

   G01S 17/93 20200101ALI20231211BHJP

   G01S 19/43 20100101ALI20231211BHJP

   A01G 7/00 20060101ALI20231211BHJP

   G06Q 50/02 20120101ALI20231211BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20231211BHJP

   A01C 21/00 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303D

G01S17/93

G01S19/43

A01G7/00 603

G06Q50/02

G01N21/27 A

A01C21/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019196599

(22)【出願日】2019-10-29

(65)【公開番号】P2021069294

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-02-25

(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】100141298

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 文典

(74)【代理人】

【識別番号】100181869

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 雄一

(74)【代理人】

【識別番号】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 卓也

【審査官】小島 洋志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１４１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７４３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１９／００３４００（ＪＰ，Ａ１）

【文献】再公表特許第２０１８／０９６８４０（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０４６１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１６５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２００４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２９１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４９１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２５３０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ｇ０１Ｓ １７／９３

Ｇ０１Ｓ １９／４３

Ａ０１Ｇ ７／００

Ｇ０６Ｑ ５０／０２

Ｇ０１Ｎ ２１／２７

Ａ０１Ｃ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場で作業する作業車両に搭載され、当該作業車両の周辺に設定された撮像範囲の可視光を撮像してカラー画像情報を取得する撮像ユニットと、
前記作業車両に搭載され、当該作業車両の周辺に設定された測定範囲に対する近赤外光の投受光により近赤外光の反射強度を含む測定情報を取得し、取得した前記測定情報に基づいて障害物を検出する障害物センサと、
前記カラー画像情報と前記測定情報とに基づいて前記作業車両による作業を支援する作業支援部と、
前記作業車両の位置を測定して位置情報を取得する測位ユニットと、
前記カラー画像情報と前記測定情報とに基づいて前記圃場で栽培された作物の生育情報を取得する生育情報取得部と、
前記生育情報を前記位置情報に関連付けて記憶する記憶部と、を備えている作業支援システム。

【請求項2】

前記障害物センサは、前記測定範囲に存在する測定対象物までの距離を３次元で測定するライダーセンサであり、
前記生育情報取得部は、前記ライダーセンサの距離情報に基づいて、前記生育情報として作物の草丈値を取得する請求項１に記載の作業支援システム。

【請求項3】

前記生育情報取得部は、前記カラー画像情報から可視赤色光の反射率を取得し、かつ、前記測定情報から前記近赤外光の反射率を取得して、前記生育情報として正規化植生指標を取得する請求項１又は２に記載の作業支援システム。

【請求項4】

前記作業支援部には、前記位置情報に基づいて、前記圃場に応じ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自動走行制御部が含まれており、
前記生育情報取得部は、前記作業車両の自動走行に伴って、前記圃場内を複数に区画して設定された所定区域ごとの前記生育情報を取得する請求項１～３のいずれか一項に記載の作業支援システム。

【請求項5】

前記生育情報取得部は、前記所定区域ごとの前記生育情報に基づいて前記所定区域ごとの施肥量を算出し、
前記自動走行制御部は、前記作業車両の自動走行にて施肥作業を行う場合には、前記位置情報と前記施肥量とに基づいて前記所定区域ごとの施肥量を自動調節する請求項４に記載の作業支援システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トラクタや乗用管理機などの作業車両による作業を支援する作業支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

作業車両の一例であるトラクタにおいては、トラクタに、作物（植物）の生育情報（生育状況に関する情報）を取得する専用の植物用センサ装置を設置することで、圃場でのトラクタの走行に伴って、圃場で栽培された作物の生育状況を測定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）。

【0003】

特許文献１に記載の植物用センサ装置は、生育状況測定対象の作物が栽培されている同一の照射領域に第１測定光と第２測定光とを照射し、その生育状況測定対象からの第１測定光及び第２測定光の反射光を取得する。そして、その測定光及び反射光を用いて、生育状況の測定対象となる作物の生育情報として、分光植生指標の一例である正規化植生指標（ＮＤＶＩ：Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）や草丈値を取得する。

【0004】

これにより、特許文献１に記載の技術においては、植物用センサ装置が取得した正規化植生指標や草丈値に基づいて作物の生育状況に応じた肥料の散布量を求めることが可能になっている。その結果、トラクタに肥料散布機が搭載された散布作業時には、作物に対する肥料の散布量を作物の生育状況に応じて調節することができる、といった作業支援が可能になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６５２６４７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の技術においては、前述した作業支援を可能にするために、生育情報の一例である正規化植生指標や草丈値などを取得する専用の植物用センサ装置をトラクタに設置することから、作業支援を可能にする上においてコストの高騰や構成の複雑化などを招くことになる。

【0007】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、作物の生育情報を利用した作業支援を、コストの高騰や構成の複雑化などを抑制しながら行えるようにする点にある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１特徴構成は、作業支援システムにおいて、
圃場で作業する作業車両に搭載され、当該作業車両の周辺に設定された撮像範囲の可視光を撮像してカラー画像情報を取得する撮像ユニットと、
前記作業車両に搭載され、当該作業車両の周辺に設定された測定範囲に対する近赤外光の投受光により近赤外光の反射強度を含む測定情報を取得し、取得した前記測定情報に基づいて障害物を検出する障害物センサと、
前記カラー画像情報と前記測定情報とに基づいて前記作業車両による作業を支援する作業支援部と、
前記作業車両の位置を測定して位置情報を取得する測位ユニットと、
前記カラー画像情報と前記測定情報とに基づいて前記圃場で栽培された作物の生育情報を取得する生育情報取得部と、
前記生育情報を前記位置情報に関連付けて記憶する記憶部と、を備えている点にある。

【0009】

本構成によれば、作業支援部は、例えば、撮像ユニットのカラー画像情報に基づいて、作業車両の周囲画像を表示部に表示させて作業車両の周囲の状況を視認し易くする、といった作業支援が可能になる。又、作業支援部は、例えば、障害物センサによる障害物の検出に基づいて、作業車両の周囲に障害物が存在することを報知して障害物との衝突を回避し易くする、といった作業支援が可能になる。そして、障害物に関する作業支援においては、測定情報に近赤外光の反射強度が含まれていることにより、障害物センサが、その近辺に発生した反射強度が非常に弱い埃や霧などの浮遊物を障害物として誤検出する虞を回避することができる。

【0010】

生育情報取得部は、作業支援部が上記の作業支援を可能にするために取得したカラー画像情報と測定情報とを利用して作物の生育情報を取得する。記憶部は、生育情報取得部が取得した作物の生育情報を測位ユニットの位置情報に関連付けて記憶する。

【0011】

これにより、例えば、記憶部において位置情報に関連付けて記憶された作物の生育情報を基に、圃場における所定区域ごとの作物の生育状況を評価することができ、評価した所定区域ごとの作物の生育状況に基づいて、所定区域ごとの作物に対する施肥量を算出することができる。そして、肥料散布用の作業車両による肥料散布作業を行う場合には、算出した施肥量に基づいて、所定区域ごとの作物に対する肥料の散布量を調節するようにすれば、圃場における所定区域ごとの作物の生育状態のばらつきを改善することができ、圃場で栽培される作物の品質向上や収穫量の安定化などを図ることができる。

【0012】

つまり、作業車両の周囲の状況を視認し易くする、及び、障害物との衝突を回避し易くする、といった作業支援を可能にするために備えられた撮像ユニットと障害物センサとを利用することで、作物の生育情報を取得するための専用のセンサを備えることなく作物の生育情報を取得することができる。その結果、作物の生育情報を取得することで可能になる、作物の品質向上や収穫量の安定化などを図るための作業支援を、コストの高騰や構成の複雑化などを抑制しながら行うことができる。

【0013】

本発明の第２特徴構成は、
前記障害物センサは、前記測定範囲に存在する測定対象物までの距離を３次元で測定するライダーセンサであり、
前記生育情報取得部は、前記ライダーセンサの距離情報に基づいて、前記生育情報として作物の草丈値を取得する点にある。

【0014】

本構成によれば、ライダーセンサは測距精度が高いことから、作物の生育情報として精度の高い作物の草丈値を取得することができる。そして、取得した作物の草丈値を含む作物の生育情報を基に、圃場における所定区域ごとの作物の生育状況をより精度良く評価することができ、評価した所定区域ごとの作物の生育状況に基づいて、所定区域ごとの作物に対する適正な施肥量をより精度良く算出することができる。

【0015】

その結果、作物の品質向上や収穫量の安定化などを図るための作業支援を、精度の高い作物の草丈値を含む作物の生育情報に基づいてより適正に行うことができる。

【0016】

本発明の第３特徴構成は、
前記生育情報取得部は、前記カラー画像情報から可視赤色光の反射率を取得し、かつ、前記測定情報から前記近赤外光の反射率を取得して、前記生育情報として正規化植生指標を取得する点にある。

【0017】

本構成によれば、作物の生育情報として代表的な正規化植生指標を含む作物の生育情報を基に、圃場における所定区域ごとの作物の生育状況を適正に評価することができ、評価した所定区域ごとの作物の生育状況に基づいて、所定区域ごとの作物に対する適正な施肥量を算出することができる。

【0018】

その結果、作物の品質向上や収穫量の安定化などを図るための作業支援を、正規化植生指標を含む作物の生育情報に基づいて適正に行うことができる。

【0019】

本発明の第４特徴構成は、
前記作業支援部には、前記位置情報に基づいて、前記圃場に応じ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自動走行制御部が含まれており、
前記生育情報取得部は、前記作業車両の自動走行に伴って、前記圃場内を複数に区画して設定された所定区域ごとの前記生育情報を取得する点にある。

【0020】

本構成によれば、圃場において作業車両を手動走行させる手間を要することなく、圃場内における所定区域ごとの作物の生育情報を取得することができる。

【0021】

その結果、作物の生育情報を取得するための労力を不要にしながら、作物の品質向上や収穫量の安定化などを図るための作業支援を良好に行うことができる。

【0022】

本発明の第５特徴構成は、
前記生育情報取得部は、前記所定区域ごとの前記生育情報に基づいて前記所定区域ごとの施肥量を算出し、
前記自動走行制御部は、前記作業車両の自動走行にて施肥作業を行う場合には、前記位置情報と前記施肥量とに基づいて前記所定区域ごとの施肥量を自動調節する点にある。

【0023】

本構成によれば、圃場における所定区域ごとの作物の生育情報に応じた施肥作業を、作業車両の自動走行によって行うことができる。

【0024】

その結果、ユーザにかかる労力を大幅に削減しながら、作物の品質向上や収穫量の安定化などを図るための作業支援を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【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】各カメラの撮像範囲を示すトラクタの平面図

【図3】各障害物センサの測定範囲などを示すトラクタの側面図

【図4】各障害物センサの測定範囲などを示すトラクタの平面図

【図5】自動走行用の目標経路の一例を示す平面図

【図6】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7】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8】各カメラの搭載位置と車体座標原点及び距離算出基準点との位置関係などを示す平面図

【図9】第１障害物センサの距離画像における障害物の検出範囲と非検出範囲とを示す図

【図10】第２障害物センサの距離画像における作業装置下降状態での障害物の検出範囲と非検出範囲とを示す図

【図11】第２障害物センサの距離画像における作業装置上昇状態での障害物の検出範囲と非検出範囲とを示す図

【図12】障害物情報取得制御における情報統合処理部の制御作動を示すフローチャート

【図13】第１衝突回避制御における障害物用制御部の制御作動を示すフローチャート

【図14】汚れ対応制御処理における自動走行制御部の制御作動を示すフローチャート

【図15】圃場において複数に区画設定された生育情報取得区域を示す平面図

【図16】撮像ユニットの前カメラが撮像したカラー画像情報から生成された車体前方のカラー画像の一例を示す図

【図17】第１障害物センサの測定情報から生成された車体前方の距離画像の一例を示す図

【図18】第１障害物センサの測定情報から生成された車体前方の近赤外画像の一例を示す図

【図19】生育情報取得制御における生育情報取得部の制御作動を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明を実施するための形態の一例を図面に基づいて説明する。

【0027】

図１～５に示すように、本実施形態に例示された作業車両Ｖは、走行車体の一例であるトラクタ１と、その後部にリンク機構２を介して着脱可能に連結された作業装置の一例であるロータリ耕耘装置３とを有している。これにより、この作業車両Ｖは、ロータリ耕耘装置３による耕耘作業が可能なロータリ耕耘仕様に構成されている。ロータリ耕耘装置３は、トラクタ１の後部に、リンク機構２を介して昇降可能かつローリング可能に連結されている。

【0028】

尚、走行車体は、トラクタ１以外の、最低地上高が高く設定された乗用管理機などであってもよい。作業装置は、ロータリ耕耘装置３以外の、プラウ、ディスクハロー、カルチベータ、サブソイラ、播種装置、散布装置、草刈装置、などであってもよい。

【0029】

トラクタ１は、作業車両用の自動走行システムを使用することにより、図５に示す圃場Ａなどにおいて自動走行させることができる。図１、図６に示すように、作業車両用の自動走行システムには、トラクタ１に搭載された自動走行ユニット４、及び、自動走行ユニット４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５、などが含まれている。携帯通信端末５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）５０などが備えられている。

【0030】

尚、携帯通信端末５には、タブレット型のパーソナルコンピュータやスマートフォンなどを採用することができる。又、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。

【0031】

図１～３、図６に示すように、トラクタ１には、駆動可能で操舵可能な左右の前輪１０、駆動可能な左右の後輪１１、搭乗式の運転部１２を形成するキャビン１３、コモンレールシステムを有する電子制御式のディーゼルエンジン（以下、エンジンと称する）１４、エンジン１４などを覆うボンネット１５、及び、エンジン１４からの動力を変速する変速ユニット１６、などが備えられている。尚、エンジン１４には、電子ガバナを有する電子制御式のガソリンエンジンなどを採用してもよい。

【0032】

図６に示すように、トラクタ１には、左右の前輪１０を操舵する全油圧式のパワーステアリングユニット１７、左右の後輪１１を制動するブレーキユニット１８、ロータリ耕耘装置３への伝動を断続する電子油圧制御式の作業クラッチユニット１９、ロータリ耕耘装置３を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動ユニット２０、ロータリ耕耘装置３のロール方向への駆動を可能にする電子油圧制御式のローリングユニット２１、トラクタ１における各種の設定状態や各部の動作状態などを検出する各種のセンサやスイッチなどを含む車両状態検出機器２２、及び、各種の制御部を有する車載制御ユニット２３、などが備えられている。尚、パワーステアリングユニット１７には、操舵用の電動モータを有する電動式を採用してもよい。

【0033】

図１、図３に示すように、運転部１２には、手動操舵用のステアリングホイール２５と、搭乗者用の座席２６と、各種の情報表示や入力操作などを可能にする操作端末２７とが備えられている。図示は省略するが、運転部１２には、アクセルレバーや変速レバーなどの操作レバー類、及び、アクセルペダルやクラッチペダルなどの操作ペダル類、などが備えられている。操作端末２７には、マルチタッチ式の液晶モニタやＩＳＯＢＵＳ（イソバス）対応のバーチャルターミナルなどを採用することができる。

【0034】

図示は省略するが、変速ユニット１６には、エンジン１４からの動力を変速する電子制御式の無段変速装置、及び、無段変速装置による変速後の動力を前進用と後進用とに切り換える電子油圧制御式の前後進切換装置、などが含まれている。無段変速装置には、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ：Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）よりも伝動効率が高い油圧機械式無段変速装置の一例であるＩ－ＨＭＴ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏ－ｓｔａｔｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が採用されている。前後進切換装置には、前進動力断続用の油圧クラッチと、後進動力断続用の油圧クラッチと、それらに対するオイルの流れを制御する電磁バルブとが含まれている。

【0035】

尚、無段変速装置には、Ｉ－ＨＭＴの代わりに、油圧機械式無段変速装置の一例であるＨＭＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、静油圧式無段変速装置、又は、ベルト式無段変速装置、などを採用してもよい。又、変速ユニット１６には、無段変速装置の代わりに、複数の変速用の油圧クラッチとそれらに対するオイルの流れを制御する複数の電磁バルブとを有する電子油圧制御式の有段変速装置が含まれていてもよい。

【0036】

図示は省略するが、ブレーキユニット１８には、左右の後輪１１を個別に制動する左右のブレーキ、運転部１２に備えられた左右のブレーキペダルの踏み込み操作に連動して左右のブレーキを作動させるフットブレーキ系、運転部１２に備えられたパーキングレバーの操作に連動して左右のブレーキを作動させるパーキングブレーキ系、及び、左右の前輪１０の設定角度以上の操舵に連動して旋回内側のブレーキを作動させる旋回ブレーキ系、などが含まれている。

【0037】

車両状態検出機器２２は、トラクタ１の各部に備えられた各種のセンサやスイッチなどの総称である。図７に示すように、車両状態検出機器２２には、トラクタ１の車速を検出する車速センサ２２Ａ、前後進切り換え用のリバーサレバーの操作位置を検出するリバーサセンサ２２Ｂ、及び、前輪１０の操舵角を検出する舵角センサ２２Ｃ、が含まれている。又、図示は省略するが、車両状態検出機器２２には、エンジン１４の出力回転数を検出する回転センサ、アクセルレバーの操作位置を検出するアクセルセンサ、及び、変速レバーの操作位置を検出する変速センサ、などが含まれている。

【0038】

図６～７に示すように、車載制御ユニット２３には、エンジン１４に関する制御を行うエンジン制御部２３Ａ、トラクタ１の車速や前後進の切り換えなどの変速ユニット１６に関する制御を行う変速ユニット制御部２３Ｂ、ステアリングに関する制御を行うステアリング制御部２３Ｃ、ロータリ耕耘装置３などの作業装置に関する制御を行う作業装置制御部２３Ｄ、操作端末２７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２３Ｅ、自動走行に関する制御を行うことで作業支援部として機能する自動走行制御部２３Ｆ、及び、圃場Ａに応じて生成された自動走行用の目標経路Ｐ（図５参照）などを記憶する不揮発性の車載記憶部２３Ｇ、などが含まれている。各制御部２３Ａ～２３Ｆは、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。各制御部２３Ａ～２３Ｆは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して相互通信可能に接続されている。

【0039】

尚、各制御部２３Ａ～２３Ｆの相互通信には、ＣＡＮ以外の通信規格や次世代通信規格である、例えば、車載ＥｔｈｅｒｎｅｔやＣＡＮ－ＦＤ（ＣＡＮ ｗｉｔｈ ＦＬｅｘｉｂｌｅ Ｄａｔａ ｒａｔｅ）などを採用してもよい。

【0040】

エンジン制御部２３Ａは、アクセルセンサからの検出情報と回転センサからの検出情報とに基づいて、エンジン回転数をアクセルレバーの操作位置に応じた回転数に維持するエンジン回転数維持制御、などを実行する。

【0041】

変速ユニット制御部２３Ｂは、変速センサからの検出情報と車速センサ２２Ａからの検出情報などに基づいて、トラクタ１の車速が変速レバーの操作位置に応じた速度に変更されるように無段変速装置の作動を制御する車速制御、及び、リバーサセンサ２２Ｂからの検出情報に基づいて前後進切換装置の伝動状態を切り換える前後進切り換え制御、などを実行する。車速制御には、変速レバーが零速位置に操作された場合に、無段変速装置を零速状態まで減速制御してトラクタ１の走行を停止させる減速停止処理が含まれている。

【0042】

作業装置制御部２３Ｄには、運転部１２に備えられたＰＴＯスイッチの操作などに基づいて作業クラッチユニット１９の作動を制御する作業クラッチ制御、運転部１２に備えられた昇降スイッチの操作や高さ設定ダイヤルの設定値などに基づいて昇降駆動ユニット２０の作動を制御する昇降制御、及び、運転部１２に備えられたロール角設定ダイヤルの設定値などに基づいてローリングユニット２１の作動を制御するローリング制御、などを実行する。ＰＴＯスイッチ、昇降スイッチ、高さ設定ダイヤル、及び、ロール角設定ダイヤルは、車両状態検出機器２２に含まれている。

【0043】

図６に示すように、トラクタ１には、トラクタ１の位置や方位などを測定する測位ユニット３０が備えられている。測位ユニット３０には、衛星測位システムの一例であるＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してトラクタ１の位置と方位とを測定する衛星航法装置３１、及び、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トラクタ１の姿勢や方位などを測定する慣性計測装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）３２、などが含まれている。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。本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ－ＧＮＳＳが採用されている。そのため、図１に示すように、圃場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６が設置されている。

【0044】

図１、図６に示すように、トラクタ１と基地局６とのそれぞれには、測位衛星７（図１参照）から送信された電波を受信するＧＮＳＳアンテナ３３，６０、及び、トラクタ１と基地局６との間における測位情報を含む各情報の無線通信を可能にする通信モジュール３４，６１、などが備えられている。これにより、測位ユニット３０の衛星航法装置３１は、トラクタ１のＧＮＳＳアンテナ３３が測位衛星７からの電波を受信して得た測位情報と、基地局６のＧＮＳＳアンテナ６０が測位衛星７からの電波を受信して得た測位情報とに基づいて、トラクタ１の位置及び方位を高い精度で測定することができる。又、測位ユニット３０は、衛星航法装置３１と慣性計測装置３２とを有することにより、トラクタ１の位置、方位、姿勢角（ヨー角、ロール角、ピッチ角）を高精度に測定することができる。

【0045】

このトラクタ１において、測位ユニット３０の慣性計測装置３２、ＧＮＳＳアンテナ３３、及び、通信モジュール３４は、図１に示すアンテナユニット３５に含まれている。アンテナユニット３５は、キャビン１３の前面側における上部の左右中央箇所に配置されている。

【0046】

図示は省略するが、トラクタ１の位置を特定するときの車体位置は後輪車軸中心位置に設定されている。車体位置は、測位ユニット４２からの測位情報、及び、トラクタ１におけるＧＮＳＳアンテナ４５の取り付け位置と後輪車軸中心位置との位置関係を含む車体情報から求めることができる。

【0047】

図６に示すように、携帯通信端末５には、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどを有する端末制御ユニット５１などが備えられている。端末制御ユニット５１には、表示デバイス５０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５１Ａ、自動走行用の目標経路Ｐを生成する目標経路生成部５１Ｂ、及び、目標経路生成部５１Ｂが生成した目標経路Ｐなどを記憶する不揮発性の端末記憶部５１Ｃ、などが含まれている。端末記憶部５１Ｃには、目標経路Ｐの生成に使用する各種の情報として、トラクタ１の旋回半径やロータリ耕耘装置３などの作業装置の作業幅又は作業畝数などの車体情報、及び、前述した測位情報から得られる圃場情報、などが記憶されている。圃場情報には、圃場Ａの形状や大きさなどを特定する上において、トラクタ１を圃場Ａの外周縁に沿って走行させたときにＧＮＳＳを利用して取得した圃場Ａにおける複数の形状特定地点（形状特定座標）となる４つの角部地点Ｃｐ１～Ｃｐ４（図５参照）、及び、それらの角部地点Ｃｐ１～Ｃｐ４を繋いで圃場Ａの形状や大きさなどを特定する矩形状の形状特定線ＳＬ（図５参照）、などが含まれている。

【0048】

図６に示すように、トラクタ１及び携帯通信端末５には、車載制御ユニット２３と端末制御ユニット５１との間における測位情報などを含む各情報の無線通信を可能にする通信モジュール２８，５２が備えられている。トラクタ１の通信モジュール２８は、携帯通信端末５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。端末制御ユニット５１は、車載制御ユニット２３との無線通信にてトラクタ１の位置や方位などを含むトラクタ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５の表示デバイス５０にて、目標経路Ｐに対するトラクタ１の位置や方位などを含む各種の情報を表示させることができる。

【0049】

目標経路生成部５１Ｂは、車体情報に含まれたトラクタ１の旋回半径や作業装置の作業幅又は作業畝数、及び、圃場情報に含まれた圃場Ａの形状や大きさ、などに基づいて目標経路Ｐを生成する。

【0050】

例えば、図５に示すように、矩形状の圃場Ａにおいて、自動走行の開始位置ｐ１と終了位置ｐ２とが設定され、トラクタ１の作業走行方向が圃場Ａの短辺に沿う方向に設定されている場合は、目標経路生成部５１Ｂは、先ず、圃場Ａを、前述した４つの角部地点Ｃｐ１～Ｃｐ４と矩形状の形状特定線ＳＬとに基づいて、圃場Ａの外周縁に隣接するマージン領域Ａ１と、マージン領域Ａ１の内側に位置する作業可能領域Ａ２とに区分けする。

【0051】

次に、目標経路生成部５１Ｂは、トラクタ１の旋回半径や作業装置の作業幅又は作業畝数などに基づいて、作業可能領域Ａ２を、作業可能領域Ａ２における各長辺側の端部に設定される一対の端部領域Ａ２ａと、一対の端部領域Ａ２ａの間に設定される中央側領域Ａ２ｂとに区分けする。その後、目標経路生成部５１Ｂは、中央側領域Ａ２ｂに、圃場Ａの長辺に沿う方向に作業幅又は作業畝数に応じた所定間隔を置いて並列に配置される複数の並列経路Ｐ１を生成する。又、目標経路生成部５１Ｂは、各端部領域Ａ２ａに、複数の並列経路Ｐ１をトラクタ１の走行順に接続する複数の接続経路Ｐ２を生成する。

【0052】

これにより、目標経路生成部５１Ｂは、図５に示す圃場Ａに設定された自動走行の開始位置ｐ１から終了位置ｐ２にわたってトラクタ１を自動走行させることが可能な目標経路Ｐを生成することができる。

【0053】

図５に示す圃場Ａにおいて、マージン領域Ａ１は、トラクタ１が作業可能領域Ａ２の端部を自動走行するときに、作業装置などが圃場Ａに隣接する畦や柵などの他物に接触するのを防止するために、圃場Ａの外周縁と作業可能領域Ａ２との間に確保された領域である。各端部領域Ａ２ａは、トラクタ１が現在走行中の並列経路Ｐ１から次の並列経路Ｐ１に向けて接続経路Ｐ２に従って方向転換移動するときの方向転換領域である。中央側領域Ａ２ｂは、トラクタ１が各並列経路Ｐ１に従って作業状態で自動走行する作業領域である。

【0054】

図５に示す目標経路Ｐにおいて、各並列経路Ｐ１は、トラクタ１がロータリ耕耘装置３などの作業装置による作業を行いながら自動走行する作業経路である。各接続経路Ｐ２は、トラクタ１が作業装置による作業を行わずに自動走行する非作業経路である。各並列経路Ｐ１の始端位置ｐ３は、トラクタ１が作業装置による作業を開始する作業開始位置である。各並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４は、トラクタ１が作業装置による作業を停止する作業停止位置である。各並列経路Ｐ１の始端位置ｐ３のうち、トラクタ１の走行順位が一番目に設定された並列経路Ｐ１の始端位置ｐ３が自動走行の開始位置ｐ１である。そして、残りの並列経路Ｐ１の始端位置ｐ３が、接続経路Ｐ２の終端位置との接続位置である。又、トラクタ１の走行順位が最後に設定された並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４が自動走行の終了位置ｐ２である。そして、残りの並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４が、接続経路Ｐ２の始端位置との接続位置である。

【0055】

尚、図５に示す目標経路Ｐはあくまでも一例であり、目標経路生成部５１Ｂは、トラクタ１の機種や作業装置の種類などに応じて異なる車体情報、及び、圃場Ａに応じて異なる圃場Ａの形状や大きさなどの圃場情報、などに基づいて、それらに適した種々の目標経路Ｐを生成することができる。

【0056】

目標経路Ｐは、車体情報や圃場情報などに関連付けされた状態で端末記憶部５１Ｃに記憶されており、携帯通信端末５の表示デバイス５０にて表示することができる。目標経路Ｐには、各並列経路Ｐ１におけるトラクタ１の目標車速、各接続経路Ｐ２におけるトラクタ１の目標車速、各並列経路Ｐ１における前輪操舵角、及び、各接続経路Ｐ２における前輪操舵角、などが含まれている。

【0057】

端末制御ユニット５１は、車載制御ユニット２３からの送信要求指令に応じて、端末記憶部５１Ｃに記憶されている圃場情報や目標経路Ｐなどを車載制御ユニット２３に送信する。車載制御ユニット２３は、受信した圃場情報や目標経路Ｐなどを車載記憶部２３Ｇに記憶する。目標経路Ｐの送信に関しては、例えば、端末制御ユニット５１が、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、目標経路Ｐの全てを端末記憶部５１Ｃから車載制御ユニット２３に一挙に送信するようにしてもよい。又、端末制御ユニット５１が、目標経路Ｐを所定距離ごとの複数の分割経路情報に分割して、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階からトラクタ１の走行距離が所定距離に達するごとに、トラクタ１の走行順位に応じた所定数の分割経路情報を端末記憶部５１Ｃから車載制御ユニット２３に逐次送信するようにしてもよい。

【0058】

車載制御ユニット２３において、自動走行制御部２３Ｆには、車両状態検出機器２２に含まれた各種のセンサやスイッチなどからの検出情報が、変速ユニット制御部２３Ｂやステアリング制御部２３Ｃなどを介して入力されている。これにより、自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１における各種の設定状態や各部の動作状態などを監視することができる。

【0059】

自動走行制御部２３Ｆは、搭乗者や管理者などのユーザにて、自動走行開始条件を満たすための各種の手動設定操作が行われて、トラクタ１の走行モードが手動走行モードから自動走行モードに切り換えられた状態において、携帯通信端末５の表示デバイス５０が操作されて自動走行の開始が指令された場合に、測位ユニット３０にてトラクタ１の位置や方位などを取得しながら目標経路Ｐに従ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を開始する。

【0060】

自動走行制御部２３Ｆは、自動走行制御の実行中に、例えば、ユーザにより携帯通信端末５の表示デバイス５０が操作されて自動走行の終了が指令された場合や、運転部１２に搭乗しているユーザにてステアリングホイール２５やアクセルペダルなどの手動操作具が操作された場合は、自動走行制御を終了するとともに走行モードを自動走行モードから手動走行モードに切り換える。

【0061】

自動走行制御部２３Ｆによる自動走行制御には、エンジン１４に関する自動走行用の制御指令をエンジン制御部２３Ａに送信するエンジン用自動制御処理、トラクタ１の車速や前後進の切り換えに関する自動走行用の制御指令を変速ユニット制御部２３Ｂに送信する車速用自動制御処理、ステアリングに関する自動走行用の制御指令をステアリング制御部２３Ｃに送信するステアリング用自動制御処理、及び、ロータリ耕耘装置３などの作業装置に関する自動走行用の制御指令を作業装置制御部２３Ｄに送信する作業用自動制御処理、などが含まれている。

【0062】

自動走行制御部２３Ｆは、エンジン用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた設定回転数など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２３Ａに送信する。エンジン制御部２３Ａは、自動走行制御部２３Ｆから送信されたエンジン１４に関する各種の制御指令に応じてエンジン回転数を自動で変更するエンジン回転数変更制御、などを実行する。

【0063】

自動走行制御部２３Ｆは、車速用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた目標車速に基づいて無段変速装置の変速操作を指示する変速操作指令、及び、目標経路Ｐに含まれたトラクタ１の進行方向などに基づいて前後進切換装置の前後進切り換え操作を指示する前後進切り換え指令、などを変速ユニット制御部２３Ｂに送信する。変速ユニット制御部２３Ｂは、自動走行制御部２３Ｆから送信された無段変速装置や前後進切換装置などに関する各種の制御指令に応じて、無段変速装置の作動を自動で制御する自動車速制御、及び、前後進切換装置の作動を自動で制御する自動前後進切り換え制御、などを実行する。自動車速制御には、例えば、目標経路Ｐに含まれた目標車速が零速である場合に、無段変速装置を零速状態まで減速制御してトラクタ１の走行を停止させる自動減速停止処理などが含まれている。

【0064】

自動走行制御部２３Ｆは、ステアリング用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた前輪操舵角などに基づいて左右の前輪１０の操舵を指示する操舵指令、などをステアリング制御部２３Ｃに送信する。ステアリング制御部２３Ｃは、自動走行制御部２３Ｆから送信された操舵指令に応じて、パワーステアリングユニット１７の作動を制御して左右の前輪１０を操舵する自動ステアリング制御、及び、左右の前輪１０が設定角度以上に操舵された場合に、ブレーキユニット１８を作動させて旋回内側のブレーキを作動させる自動ブレーキ旋回制御、などを実行する。

【0065】

自動走行制御部２３Ｆは、作業用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた各作業開始位置（各並列経路Ｐ１の始端位置ｐ３）へのトラクタ１の到達に基づいてロータリ耕耘装置３などの作業装置の作業状態への切り換えを指示する作業開始指令、及び、目標経路Ｐに含まれた各作業停止位置（各並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４）へのトラクタ１の到達に基づいて作業装置の非作業状態への切り換えを指示する作業停止指令、などを作業装置制御部２３Ｄに送信する。作業装置制御部２３Ｄは、自動走行制御部２３Ｆから送信された作業装置に関する各種の制御指令に応じて、昇降駆動ユニット２０などの作動を制御して、作業装置を作業高さまで下降させて作用させる自動作業開始制御、及び、作業装置を非作業高さまで上昇させて待機させる自動作業停止制御、などを実行する。

【0066】

つまり、前述した自動走行ユニット４には、パワーステアリングユニット１７、ブレーキユニット１８、作業クラッチユニット１９、昇降駆動ユニット２０、ローリングユニット２１、車両状態検出機器２２、車載制御ユニット２３、測位ユニット３０、及び、通信モジュール２８，３４、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、トラクタ１を目標経路Ｐに従って精度良く自動走行させることができるとともに、ロータリ耕耘装置３などの作業装置による作業を適正に行うことができる。

【0067】

図６～７に示すように、トラクタ１には、トラクタ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８０が備えられている。障害物検出システム８０が検出する障害物には、圃場Ａにて作業する作業者などの人物や他の作業車両、及び、圃場Ａに既存の電柱や樹木などが含まれている。

【0068】

図７に示すように、障害物検出システム８０には、トラクタ周辺の可視光を撮像してカラー画像情報を取得する撮像ユニット８０Ａ、トラクタ１の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出ユニット８０Ｂ、及び、撮像ユニット８０Ａからのカラー画像情報と障害物検出ユニット８０Ｂからの検出情報とを統合して処理する情報統合処理部８０Ｃ、が含まれている。

【0069】

図１～３、図７に示すように、撮像ユニット８０Ａには、キャビン１３から前方の第１撮像範囲Ｒｉ１が撮像範囲に設定された前カメラ８１、キャビン１３から後方の第２撮像範囲Ｒｉ２が撮像範囲に設定された後カメラ８２、キャビン１３から右方の第３撮像範囲Ｒｉ３が撮像範囲に設定された右カメラ８３、キャビン１３から左方の第４撮像範囲Ｒｉ４が撮像範囲に設定された左カメラ８４、及び、各カメラ８１～８４からのカラー画像情報を処理する画像処理装置８５（図７参照）、が含まれている。

【0070】

前カメラ８１及び後カメラ８２は、トラクタ１の左右中心線上に配置されている。前カメラ８１は、キャビン１３の前端側における上部の左右中央箇所に、トラクタ１の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、前カメラ８１は、トラクタ１の左右中心線を対称軸とする車体前方側の所定範囲が第１撮像範囲Ｒｉ１に設定されている。後カメラ８２は、キャビン１３の後端側における上部の左右中央箇所に、トラクタ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８２は、トラクタ１の左右中心線を対称軸とする車体後方側の所定範囲が第２撮像範囲Ｒｉ２に設定されている。右カメラ８３は、キャビン１３の右端側における上部の前後中央箇所に、トラクタ１の右方側を斜め上方側から見下ろす右下がり姿勢で配置されている。これにより、右カメラ８３は、車体右方側の所定範囲が第３撮像範囲Ｒｉ３に設定されている。左カメラ８４は、キャビン１３の左端側における上部の前後中央箇所に、トラクタ１の左方側を斜め上方側から見下ろす左下がり姿勢で配置されている。これにより、左カメラ８４は、車体左方側の所定範囲が第４撮像範囲Ｒｉ４に設定されている。

【0071】

画像処理装置８５は、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。画像処理装置８５は、車載制御ユニット２３及び情報統合処理部８０ＣなどにＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。

【0072】

画像処理装置８５は、各カメラ８１～８４から順次送信されるカラー画像情報に対して画像処理を行う。例えば、画像処理装置８５は、各カメラ８１～８４から順次送信されるカラー画像情報に対して、各カメラ８１～８４の撮像範囲に対応した前後左右の各画像を生成する画像生成処理、及び、全カメラ８１～８４からのカラー画像情報を合成してトラクタ１の全周囲画像（例えばサラウンドビュー）を生成する全周囲画像生成処理、などを行う。そして、生成した各画像及び全周囲画像を、車載制御ユニット２３の表示制御部２３Ｅに送信する画像送信処理を行う。表示制御部２３Ｅは、画像処理装置８５からの各画像及び全周囲画像を、ＣＡＮを介して操作端末２７に送信するとともに、通信モジュール２８，５２を介して携帯通信端末５の表示制御部５１Ａに送信する。

【0073】

これにより、画像処理装置８５が生成した全周囲画像やトラクタ１の走行方向に対応する画像などを、トラクタ１の操作端末２７や携帯通信端末５の表示デバイス５０などにおいて表示することができる。そして、この表示により、トラクタ１の周囲の状況や走行方向の状況をユーザに視認させることができる。

【0074】

つまり、車載制御ユニット２３の表示制御部２３Ｅは、画像処理装置８５が生成した全周囲画像やトラクタ１の走行方向に対応する画像などを、トラクタ１の操作端末２７や携帯通信端末５の表示デバイス５０などにおいて表示させることで、作業車両Ｖの周囲の状況をユーザに視認し易くする、といった作業支援を可能にする作業支援部として機能する。

【0075】

画像処理装置８５には、圃場Ａにて作業する作業者などの人物や他の作業車両、及び、圃場Ａに既存の電柱や樹木などを障害物として認識するための学習処理が施されている。これにより、画像処理装置８５は、各カメラ８１～８４から順次送信されるカラー画像情報に基づいて、各カメラ８１～８４のいずれかの撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４においてトラクタ１の走行に影響を及ぼす障害物が存在するか否かを判定する障害物判定処理を行うことができる。

【0076】

画像処理装置８５は、障害物判定処理において、いずれかの撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４に障害物が存在すると判定した場合は、障害物が存在する画像上での障害物の座標を求める座標算出処理を行い、求めた障害物の座標を、各カメラ８１～８４の搭載位置や搭載角度などに基づいて、車体座標原点を基準にした座標に変換する座標変換処理を行う。そして、その変換後の座標と予め設定した距離算出基準点とにわたる直線距離を、距離算出基準点から障害物までの距離として求める距離算出処理を行い、変換後の座標と求めた障害物までの距離とを障害物に関する情報として情報統合処理部８０Ｃに送信する障害物情報送信処理を行う。一方、いずれの撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４にも障害物が存在しない場合は、障害物が未検出であることを情報統合処理部８０Ｃに送信する未検出送信処理を行う。

【0077】

このように、各カメラ８１～８４の撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４のいずれかに障害物が存在する場合は、画像処理装置８５が、障害物に関する情報を情報統合処理部８０Ｃに送信することから、情報統合処理部８０Ｃは、その障害物に関する情報を受け取ることにより、各カメラ８１～８４のいずれかの撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４に障害物が存在することを把握することができるとともに、その障害物の位置及び障害物までの距離を取得することができる。又、各カメラ８１～８４の撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４のいずれにも障害物が存在しない場合は、画像処理装置８５が、障害物の未検出を情報統合処理部８０Ｃに送信することから、情報統合処理部８０Ｃは、その未検出情報を受け取ることにより、各カメラ８１～８４の撮像範囲Ｒｉ１～Ｒｉ４のいずれにも障害物が存在しないことを把握することができる。

【0078】

上記の座標変換処理における車体座標原点、及び、距離算出処理における距離算出基準点は、各カメラ８１～８４の搭載位置に応じて設定されている。具体的には、図８に示すように、前カメラ８１に対しては、その搭載位置に応じて車体座標原点Ｏ１と距離算出基準点Ｒｐ１とが設定されている。後カメラ８２に対しては、その搭載位置に応じて車体座標原点Ｏ２と距離算出基準点Ｒｐ２とが設定されている。右カメラ８３に対しては、その搭載位置に応じて車体座標原点Ｏ３と距離算出基準点Ｒｐ３とが設定されている。左カメラ８４に対しては、その搭載位置に応じて車体座標原点Ｏ４と距離算出基準点Ｒｐ４とが設定されている。

【0079】

これにより、画像処理装置８５は、例えば、前カメラ８１の第１撮像範囲Ｒｉ１において障害物が存在する場合は、障害物が存在する前カメラ８１の画像上での障害物の座標を求め（座標算出処理）、求めた障害物の座標を、前カメラ８１の搭載位置や搭載角度などに基づいて、図８に示す車体座標原点Ｏ１を基準にした座標（ｘ，ｙ）に変換し（座標変換処理）、変換後の座標（ｘ，ｙ）と距離算出基準点Ｒｐ１とにわたる直線距離を、距離算出基準点Ｒｐ１から障害物Ｏまでの距離Ｌａとして求める（距離算出処理）。

【0080】

尚、前述した車体座標原点Ｏ１～Ｏ４と距離算出基準点Ｒｐ１～Ｒｐ４と各カメラ８１～８４の搭載位置との関係は種々の設定変更が可能である。

【0081】

図１、図３～４、図７に示すように、障害物検出ユニット８０Ｂには、トラクタ１の前方に存在する障害物を検出する第１障害物センサ８６と、トラクタ１の後方に存在する障害物を検出する第２障害物センサ８７と、トラクタ１の左右に存在する障害物を検出する第３障害物センサ８８とが含まれている。第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７には、障害物の検出にパルス状の近赤外レーザ光（近赤外光の一例）を使用するライダーセンサが採用されている。第３障害物センサ８８には、障害物の検出に超音波を使用するソナーが採用されている。

【0082】

図１～４、図７に示すように、第１障害物センサ８６は、近赤外レーザ光を使用して測定範囲に存在する測定対象物までの距離を測定する第１測定部８６Ａと、第１測定部８６Ａからの測定情報に基づいて距離画像の生成などを行う第１制御部８６Ｂとを有している。第２障害物センサ８７は、近赤外レーザ光を使用して測定範囲に存在する測定対象物までの距離を測定する第２測定部８７Ａと、第２測定部８７Ａからの測定情報に基づいて距離画像の生成などを行う第２制御部８７Ｂとを有している。第３障害物センサ８８は、超音波の送受信を行う右側の超音波センサ８８Ａと左側の超音波センサ８８Ｂ、及び、各超音波センサ８８Ａ，８８Ｂでの超音波の送受信に基づいて測定範囲に存在する測定対象物までの距離を測定する単一の第３制御部８８Ｃを有している。

【0083】

各障害物センサ８６～８８の制御部８６Ｂ，８７Ｂ，８８Ｃは、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。各制御部８６Ｂ，８７Ｂ，８８Ｃは、車載制御ユニット２３及び情報統合処理部８０ＣなどにＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。

【0084】

図３～４に示すように、第１障害物センサ８６は、キャビン１３から前方の第１測定範囲Ｒｍ１が測定範囲に設定されている。第２障害物センサ８７は、キャビン１３から後方の第２測定範囲Ｒｍ２が測定範囲に設定されている。第３障害物センサ８８は、キャビン１３から右方の第３測定範囲Ｒｍ３とキャビン１３から左方の第４測定範囲Ｒｍ４とが測定範囲に設定されている。

【0085】

図１、図３～４に示すように、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７は、前カメラ８１及び後カメラ８２と同様にトラクタ１の左右中心線上に配置されている。第１障害物センサ８６は、キャビン１３の前端側における上部の左右中央箇所に、トラクタ１の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、第１障害物センサ８６は、トラクタ１の左右中心線を対称軸とする車体前方側の所定範囲が測定部８６Ａによる第１測定範囲Ｒｍ１に設定されている。第２障害物センサ８７は、キャビン１３の後端側における上部の左右中央箇所に、トラクタ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、第２障害物センサ８７は、トラクタ１の左右中心線を対称軸とする車体後方側の所定範囲が測定部８７Ａによる第２測定範囲Ｒｍ２に設定されている。

【0086】

第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７は、変速ユニット１６の前後進切換装置が前進伝動状態に切り換えられたトラクタ１の前進走行時には、その切り換えに連動して、第１障害物センサ８６が作動状態になり、第２障害物センサ８７が作動停止状態になる。又、変速ユニット１６の前後進切換装置が後進伝動状態に切り換えられたトラクタ１の後進走行時には、その切り換えに連動して、第１障害物センサ８６が作動停止状態になり、第２障害物センサ８７が作動状態になる。

【0087】

図２に示すように、右側の超音波センサ８８Ａは、右側の前輪１０と右側の後輪１１との間に配置された右側の乗降ステップ２４に車体右外向き姿勢で取り付けられている。これにより、右側の超音波センサ８８Ａは、車体右外側の所定範囲が第３測定範囲Ｒｍ３に設定されている。図１～３に示すように、左側の超音波センサ８８Ｂは、左側の前輪１０と左側の後輪１１との間に配置された左側の乗降ステップ２４に車体左外向き姿勢で取り付けられている。これにより、左側の超音波センサ８８Ｂは、車体左外側の所定範囲が第４測定範囲Ｒｍ４に設定されている。

【0088】

図３～４、図７に示すように、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７の各測定部８６Ａ，８７Ａは、照射した近赤外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、各測定部８６Ａ，８７Ａから第１測定範囲Ｒｍ１又は第２測定範囲Ｒｍ２の各測距点（測定対象物の一例）までの距離を測定する。各測定部８６Ａ，８７Ａは、第１測定範囲Ｒｍ１又は第２測定範囲Ｒｍ２の全体にわたって、近赤外レーザ光を高速で縦横に走査して、走査角（座標）ごとの測距点までの距離を順次測定することにより、第１測定範囲Ｒｍ１又は第２測定範囲Ｒｍ２において３次元の測定を行う。各測定部８６Ａ，８７Ａは、第１測定範囲Ｒｍ１又は第２測定範囲Ｒｍ２の全体にわたって近赤外レーザ光を高速で縦横に走査したときに得られる各測距点からの反射光の強度（以下、反射強度と称する）を順次測定する。各測定部８６Ａ，８７Ａは、第１測定範囲Ｒｍ１又は第２測定範囲Ｒｍ２の各測距点までの距離や各反射強度などをリアルタイムで繰り返し測定する。

【0089】

第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７の各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、各測定部８６Ａ，８７Ａが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候補に関する測定情報として情報統合処理部８０Ｃに送信する。

【0090】

第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７の各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、各測定部８６Ａ，８７Ａが測定した各測距点の距離値が無効条件に適合するか否かを判定し、無効条件に適合する距離値を無効値として情報統合処理部８０Ｃに送信する。

【0091】

具体的には、各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、第１障害物センサ８６又は第２障害物センサ８７からの至近距離に存在するというセンサ表面での汚れの特徴を利用して、その特徴を有する測距点の距離値を無効値とする。これにより、センサ表面の汚れに関する測距点の距離値が、情報統合処理部８０Ｃにおいて障害物に関する測定情報として使用されることを防止している。

【0092】

又、各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、第１障害物センサ８６又は第２障害物センサ８７の近距離に存在しながら反射強度が非常に弱いという埃や霧などの浮遊物の特徴を利用して、その特徴を有する測距点の距離値を無効値とする。これにより、浮遊物に関する測距点の距離値が、情報統合処理部８０Ｃにおいて障害物に関する測定情報として使用されることを防止している。

【0093】

図３～４、図７に示すように、第３障害物センサ８８の第３制御部８８Ｃは、左右の超音波センサ８８Ａ，８８Ｂによる超音波の送受信に基づいて、第３測定範囲Ｒｍ３又は第４測定範囲Ｒｍ４における測定対象物の存否を判定する。第３制御部８８Ｃ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８８Ａ，８８Ｂから測定対象物までの距離を測定し、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情報統合処理部８０Ｃに送信する。

【0094】

図４、図９～１１に示すように、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７の各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、各測定部８６Ａ，８７Ａの測定範囲Ｒｍ１，Ｒｍ２に対して車体情報などに基づくカット処理とマスキング処理とを施すことにより、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７による障害物の検出対象範囲を第１検出範囲Ｒｄ１と第２検出範囲Ｒｄ２とに制限している。

【0095】

各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、カット処理においては、車載制御ユニット２３との通信によって作業装置を含む車体の最大左右幅（本実施形態ではロータリ耕耘装置３の左右幅）を取得し、この車体の最大左右幅に所定の安全帯域を加えることで障害物の検出対象幅Ｗｄを設定している。そして、第１測定範囲Ｒｍ１及び第２測定範囲Ｒｍ２において、検出対象幅Ｗｄから外れる左右の範囲をカット処理による第１非検出範囲Ｒｎｄ１に設定して各検出範囲Ｒｄ１，Ｒｄ２から除外する。

【0096】

各制御部８６Ｂ，８７Ｂは、マスキング処理においては、第１測定範囲Ｒｍ１に対してトラクタ１の前端側が入り込む範囲、及び、第２測定範囲Ｒｍ２に対して作業装置の後端側が入り込む範囲に所定の安全帯域を加えた範囲をマスキング処理による第２非検出範囲Ｒｎｄ２に設定して各検出範囲Ｒｄ１，Ｒｄ２から除外する。

【0097】

そして、このように障害物の検出対象範囲を第１検出範囲Ｒｄ１と第２検出範囲Ｒｄ２とに制限することにより、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７が、検出対象幅Ｗｄから外れていてトラクタ１と衝突する虞のない障害物を検出することによる検出負荷の増大や、第１測定範囲Ｒｍ１又は第２測定範囲Ｒｍ２に入り込んでいるトラクタ１の前端側や作業装置の後端側を障害物として誤検出する虞を回避している。

【0098】

尚、図９に示す第２非検出範囲Ｒｎｄ２は、左右の前輪１０やボンネット１５が存在する車体の前部側に適した非検出範囲の一例である。図１０に示す第２非検出範囲Ｒｎｄ２は、車体の後部側においてロータリ耕耘装置３を作業高さまで下降させた作業状態に適した非検出範囲の一例である。図１１に示す第２非検出範囲Ｒｎｄ２は、車体の後部側においてロータリ耕耘装置３を退避高さまで上昇させた非作業状態に適した非検出範囲の一例である。車体後部側の第２非検出範囲Ｒｎｄ２は、ロータリ耕耘装置３の昇降に連動して適正に切り換わる。

【0099】

第１検出範囲Ｒｄ１、第２検出範囲Ｒｄ２、第１非検出範囲Ｒｎｄ１、及び、第２非検出範囲Ｒｎｄ２に関する情報は、前述した距離画像に含まれており、前述した距離画像とともに情報統合処理部８０Ｃに送信されている。

【0100】

図４に示すように、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７の各検出範囲Ｒｄ１，Ｒｄ２は、衝突予測時間が設定時間（例えば３秒）になる衝突判定処理に基づいて、停止制御範囲Ｒｓｃと減速制御範囲Ｒｄｃと報知制御範囲Ｒｎｃとに区画されている。停止制御範囲Ｒｓｃは、第１障害物センサ８６又は第２障害物センサ８７から衝突判定処理の判定基準位置までの範囲に設定されている。減速制御範囲Ｒｄｃは、判定基準位置から減速開始位置までの範囲に設定されている。報知制御範囲Ｒｎｃは、減速開始位置から第１障害物センサ８６又は第２障害物センサ８７の測定限界位置までの範囲に設定されている。各判定基準位置は、ロータリ耕耘装置３を含む車体の前端又は後端から車体前後方向に一定の離隔距離Ｌ（例えば２０００ｍｍ）を置いた位置に設定されている。

【0101】

図７に示すように、情報統合処理部８０Ｃは、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。情報統合処理部８０Ｃは、測距精度は低いが物体の判別精度が高い撮像ユニット８０Ａからの情報と、物体の判別精度は低いが測距精度が高い障害物検出ユニット８０Ｂからの測定情報とに基づいて、障害物に関する情報を取得して出力する障害物情報出力制御を実行する。

【0102】

以下、図１２に示すフローチャートに基づいて、障害物情報取得制御における情報統合処理部８０Ｃの制御作動について説明する。
尚、ここでは、情報統合処理部８０Ｃが、撮像ユニット８０Ａの前カメラ８１からのカラー画像情報と障害物検出ユニット８０Ｂの第１障害物センサ８６からの測定情報とに基づいて障害物に関する情報を取得して出力する場合の制御作動についてのみ説明する。そして、これ以外の、撮像ユニット８０Ａの後カメラ８２からの情報と障害物検出ユニット８０Ｂの第２障害物センサ８７からの測定情報とに基づいて障害物に関する情報を取得して出力する場合、及び、撮像ユニット８０Ａの左右のカメラ８３，８４からの情報と障害物検出ユニット８０Ｂの第３障害物センサ８８からの測定情報とに基づいて障害物に関する情報を取得して出力する場合での情報統合処理部８０Ｃの制御作動も、前カメラ８１からの情報と第１障害物センサ８６からの測定情報とに基づく場合と同様であることから、これらの場合における情報統合処理部８０Ｃの制御作動に関する説明は省略する。

【0103】

情報統合処理部８０Ｃは、撮像ユニット８０Ａからの情報に基づいて前カメラ８１のカラー画像情報から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＃１）、又、障害物検出ユニット８０Ｂからの測定情報に基づいて第１障害物センサ８６の距離画像に障害物候補が含まれているか否かを判定する第２判定処理を行う（ステップ＃２）。

【0104】

情報統合処理部８０Ｃは、第１判定処理にて前カメラ８１のカラー画像情報から障害物が検出され、かつ、第２判定処理にて第１障害物センサ８６の距離画像に障害物候補が含まれている場合には、前述した障害物の位置と障害物候補の位置とが一致しているか否かを判定する第３判定処理を行う（ステップ＃３）。

【0105】

情報統合処理部８０Ｃは、第３判定処理にて障害物の位置と障害物候補の位置とが一致している場合は、前カメラ８１及び第１障害物センサ８６による障害物（障害物候補）の検出状態が、前カメラ８１と第１障害物センサ８６とが同じ障害物（障害物候補）を適正に検出している適正検出状態であると判定する。そして、この判定結果に基づいて、前カメラ８１のカラー画像情報から検出された障害物に、第１障害物センサ８６が測定した障害物候補の距離情報を適用して、この情報を障害物検出情報として取得する適正情報取得処理と、取得した障害物検出情報を出力する適正情報出力処理とを行う（ステップ＃４～５）。

【0106】

情報統合処理部８０Ｃは、障害物の位置と障害物候補の位置とが一致していない場合は、第１障害物センサ８６からの距離情報において、前カメラ８１のカラー画像情報における障害物の位置に対応する位置の測定値が有効か否かを判定する第４判定処理を行う（ステップ＃６）。

【0107】

情報統合処理部８０Ｃは、第４判定処理にて前述した測定値が有効である場合は、前カメラ８１及び第１障害物センサ８６による障害物（障害物候補）の検出状態が、前カメラ８１のカラー画像情報からは障害物が適正に検出され、かつ、第１障害物センサ８６による測定は適正に行われているが、第１障害物センサ８６の距離画像からはその障害物を障害物候補として特定することができない準適正検出状態であると判定する。そして、この判定結果に基づいて、前カメラ８１のカラー画像情報から検出された障害物に、前カメラ８１が示す障害物の位置に相当する測定対象物に対して第１障害物センサ８６が測定した距離情報を適用して、この情報を障害物検出情報として取得する準適正情報取得処理と、取得した障害物検出情報を出力する準適正情報出力処理とを行う（ステップ＃７～８）。

【0108】

情報統合処理部８０Ｃは、第４判定処理にて前述した測定値が有効でない場合は、前カメラ８１及び第１障害物センサ８６による障害物（障害物候補）の検出状態が、前カメラ８１のカラー画像情報からは障害物を適正に検出しているが、第１障害物センサ８６の距離画像においては、前カメラ８１が示す障害物の位置に相当する測定対象位置での埃や霧などの浮遊物の発生、又は、第１障害物センサ８６のセンサ表面での汚れの付着により、前カメラ８１が示す障害物の位置に相当する測定対象物に対する測定値が無効になっている測定値無効状態であると判定する。そして、この判定結果に基づいて、前カメラ８１のカラー画像情報から検出された障害物に、前カメラ８１のカラー画像情報から算出した障害物に対する距離情報を適用して、この情報を障害物検出情報として取得するカメラ単独情報取得処理と、取得した障害物検出情報を出力するカメラ単独情報出力処理とを行う（ステップ＃９～１０）。

【0109】

車載制御ユニット２３には、情報統合処理部８０Ｃからの障害物検出情報に基づいて障害物に関する制御を実行する障害物用制御部２３Ｈが含まれている。障害物用制御部２３Ｈは、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。障害物用制御部２３Ｈは、情報統合処理部８０ＣなどにＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。

【0110】

障害物用制御部２３Ｈは、情報統合処理部８０Ｃからの障害物検出情報に基づいて障害物との衝突を回避する衝突回避制御を実行する。具体的には、障害物用制御部２３Ｈは、情報統合処理部８０Ｃからの適正情報出力処理又は準適正情報出力処理による障害物検出情報を取得した場合は、衝突回避制御として第１衝突回避制御を実行する。障害物用制御部２３Ｈは、情報統合処理部８０Ｃからのカメラ単独情報出力処理による障害物検出情報を取得した場合は、衝突回避制御として、第１衝突回避制御よりも衝突回避率の高い第２衝突回避制御を実行する。

【0111】

以下、図１３に示すフローチャートに基づいて、第１衝突回避制御における障害物用制御部２３Ｈの制御作動について説明する。
尚、ここでは、第１障害物センサ８６の第１検出範囲Ｒｄ１に障害物が位置する場合を例示して説明する。

【0112】

障害物用制御部２３Ｈは、障害物検出情報に含まれた障害物との距離に基づいて、障害物が、図４に示す第１検出範囲Ｒｄ１のうちの報知制御範囲Ｒｎｃに位置しているか否かを判定する第５判定処理と、減速制御範囲Ｒｄｃに位置しているか否かを判定する第６判定処理と、停止制御範囲Ｒｓｃに位置しているか否かを判定する第７判定処理とを行う（ステップ＃１１～１３）。

【0113】

障害物用制御部２３Ｈは、第５判定処理にて第１検出範囲Ｒｄ１の報知制御範囲Ｒｎｃに障害物が位置することを検知した場合は、報知制御範囲Ｒｎｃに障害物が位置することを、トラクタ１の操作端末２７や携帯通信端末５の表示デバイス５０にて報知させるための報知指令を、車載制御ユニット２３の表示制御部２３Ｅと端末制御ユニット５１の表示制御部５１Ａとに指令する第１報知指令処理を行う（ステップ＃１４）。

【0114】

これにより、トラクタ１に対する第１検出範囲Ｒｄ１の報知制御範囲Ｒｎｃに障害物が位置することを、運転部１２の搭乗者や車外の管理者などのユーザに知らせることができる。

【0115】

障害物用制御部２３Ｈは、第６判定処理にて第１検出範囲Ｒｄ１の減速制御範囲Ｒｄｃに障害物が位置することを検知した場合は、減速制御範囲Ｒｄｃに障害物が位置することを、トラクタ１の操作端末２７や携帯通信端末５の表示デバイス５０にて報知させるための報知指令を、車載制御ユニット２３の表示制御部２３Ｅと端末制御ユニット５１の表示制御部５１Ａとに指令する第２報知指令処理を行う（ステップ＃１５）。又、障害物用制御部２３Ｈは、減速制御範囲Ｒｄｃに位置する障害物がトラクタ１に近づくほどトラクタ１の車速を低下させるための減速指令を変速ユニット制御部２３Ｂに指令する減速指令処理を行う（ステップ＃１６）。

【0116】

これにより、トラクタ１に対する第１検出範囲Ｒｄ１の減速制御範囲Ｒｄｃに障害物が位置することを、運転部１２の搭乗者や車外の管理者などのユーザに知らせることができる。又、変速ユニット制御部２３Ｂの制御作動により、作業車両Ｖが障害物に近づくに連れてトラクタ１の車速を適正に低下させることができる。

【0117】

障害物用制御部２３Ｈは、第７判定処理にて第１検出範囲Ｒｄ１の停止制御範囲Ｒｓｃに障害物が位置することを検知した場合は、停止制御範囲Ｒｓｃに障害物が位置することを、トラクタ１の操作端末２７や携帯通信端末５の表示デバイス５０にて報知させるための報知指令を、車載制御ユニット２３の表示制御部２３Ｅと端末制御ユニット５１の表示制御部５１Ａとに指令する第３報知指令処理を行う（ステップ＃１７）。又、障害物用制御部２３Ｈは、障害物が停止制御範囲Ｒｓｃに位置する間にトラクタ１を減速停止させるための減速停止指令を変速ユニット制御部２３Ｂに指令する減速停止指令処理を行う（ステップ＃１８）。

【0118】

これにより、トラクタ１に対する第１検出範囲Ｒｄ１の停止制御範囲Ｒｓｃに障害物が位置することを、運転部１２の搭乗者や車外の管理者などのユーザに知らせることができる。又、変速ユニット制御部２３Ｂの制御作動により、障害物が停止制御範囲Ｒｓｃに位置する間においてトラクタ１を減速停止させることができ、よって、作業車両Ｖが障害物に衝突する虞を回避することができる。

【0119】

次に、第２衝突回避制御における障害物用制御部２３Ｈの制御作動について説明すると、障害物用制御部２３Ｈは、前述した第１衝突回避制御の場合よりも、前述した第１検出範囲Ｒｄ１の判定基準位置から減速制御範囲Ｒｄｃと停止制御範囲Ｒｓｃとの境界までの距離、及び、判定基準位置から報知制御範囲Ｒｎｃと減速制御範囲Ｒｄｃとの境界までの距離が長くなるように、減速制御範囲Ｒｄｃ及び停止制御範囲Ｒｓｃの前後長さを長くした状態で、第１衝突回避制御におけるステップ＃１１～１８の各制御処理と同じ制御処理を行う。これにより、第２衝突回避制御は、第１衝突回避制御よりも早いタイミングで障害物との衝突を回避することが可能な衝突回避制御となっている。

【0120】

これにより、障害物用制御部２３Ｈは、障害物検出ユニット８０Ｂからの測定情報よりも測距精度が低い撮像ユニット８０Ａからの測定情報に基づいて障害物との衝突を回避する第２衝突回避制御においては、第１衝突回避制御よりも衝突回避率を高めた状態で障害物との衝突を回避することができる。その結果、測距精度が低い撮像ユニット８０Ａからの測定情報に基づく障害物との衝突回避を良好に行うことができる。

【0121】

自動走行制御部２３Ｆの自動走行制御には、第１障害物センサ８６及び第２障害物センサ８７のセンサ表面に対する汚れ（測定阻害物）の付着などを検知した場合に、汚れの付着などに基づいてトラクタ１の走行を制御する汚れ対応制御処理が含まれている。

【0122】

以下、図１４に示すフローチャートに基づいて、汚れ対応制御処理における自動走行制御部２３Ｆの制御作動について説明する。
尚、ここでも、第１障害物センサ８６の場合を例示して説明する。

【0123】

自動走行制御部２３Ｆは、第１障害物センサ８６の測定範囲Ｒｍ１に対して、第１障害物センサ８６からの測定情報に含まれている汚れなどの測定阻害物に起因した無効値の占める割合が所定値（例えば５０％）以上か否かを判定する第８判定処理を行う（ステップ＃２１）。

【0124】

自動走行制御部２３Ｆは、第８判定処理にて無効値の占める割合が所定値以上である場合は、トラクタ１の車速を、トラクタ１の走行状態をクリープ走行状態に維持することが可能な超低速まで低下させるための減速指令を変速ユニット制御部２３Ｂに指令する減速指令処理を行う（ステップ＃２２）。

【0125】

自動走行制御部２３Ｆは、第８判定処理にて無効値の占める割合が所定値以上でない場合は、トラクタ１の車速を、現在の車速に維持するための車速維持指令を変速ユニット制御部２３Ｂに指令する車速維持指令処理を行う（ステップ＃２３）。

【0126】

自動走行制御部２３Ｆは、減速指令処理を行った後、トラクタ１のクリープ走行状態が所定時間継続されたか否かを判定する第９判定処理を行う（ステップ＃２４）。そして、自動走行制御部２３Ｆは、クリープ走行状態が所定時間継続されるまでの間において前述した第８判定処理を行い（ステップ＃２５）、この第８判定処理にて無効値の占める割合が所定値未満に低下した場合は、第１障害物センサ８６のセンサ表面に汚れが付着しているのではなく、第１障害物センサ８６の周辺にて埃や霧などの浮遊物が舞っていただけであると判定して、トラクタ１の車速を、超低速まで低下させる前の元の車速に復帰させるための車速復帰指令を変速ユニット制御部２３Ｂに指令する車速復帰指令処理を行い（ステップ＃２６）、その後、ステップ＃２１に戻る。

【0127】

自動走行制御部２３Ｆは、クリープ走行状態が所定時間継続された場合は、第１障害物センサ８６のセンサ表面に汚れが付着していると判定して、直ちにトラクタ１を走行停止させるための走行停止指令を変速ユニット制御部２３Ｂに指令する走行停止指令処理を行う（ステップ＃２７）。

【0128】

つまり、自動走行制御部２３Ｆの自動走行制御によるトラクタ１の自動走行中において、第１障害物センサ８６の測定範囲Ｒｍ１に対して無効値の占める割合が所定値以上になった場合には、トラクタ１の車速が低速よりも遅い超低速まで低下されて、トラクタ１の走行状態がクリープ走行状態に維持されることから、トラクタ１の走行状態を低速走行状態に維持する場合に比較して、無効値の原因が、各障害物センサ８６～８８のセンサ表面に対する汚れなどの付着物か、各障害物センサ８６～８８の周辺にて舞い上がった埃や塵埃などの浮遊物かを判定するための時間を長くすることができる。

【0129】

そして、このように判定時間を長くすることにより、無効値の原因が付着物か浮遊物かを判定し易くなり、これにより、無効値の原因が浮遊物である場合に、この浮遊物に基づいてトラクタ１が走行を停止することによる作業効率の低下を抑制することができる。又、無効値の原因が付着物か浮遊物かの判定中に、作業車両Ｖが障害物に衝突する不都合の発生を抑制することができる。

【0130】

そして、上記の説明から明らかなように、情報統合処理部８０Ｃ及び障害物用制御部２３Ｈは、撮像ユニット８０Ａ及び障害物検出ユニット８０Ｂによる障害物の検出に基づいて、作業車両Ｖの周囲に障害物が存在することを報知するとともに障害物との衝突を回避する、といった作業支援を可能にする作業支援部として機能する。

【0131】

図７、図１５～１８に示すように、情報統合処理部８０Ｃには、撮像ユニット８０Ａからのカラー画像情報と第１障害物センサ８６からの測定情報とに基づいて、圃場Ａで栽培された作物Ｚの生育評価の指標となる作物Ｚの生育情報を取得する生育情報取得部８０Ｃａが含まれている。生育情報取得部８０Ｃａは、圃場Ａの中央側領域（作業領域）Ａ２ｂを複数に分割して区画設定された生育情報取得区域（所定区域の一例）Ａｇ（図１５～１８参照）ごとに作物Ｚの生育情報を取得する。生育情報取得部８０Ｃａは、作物Ｚの生育情報として、作物Ｚの活性度などを示す植生指標の一例である正規化植生指標（以下、ＮＤＶＩと称する） 、茎数に相当する植被率、及び、作物Ｚの草丈値、などを取得する。

【0132】

尚、生育情報取得区域Ａｇの区画設定は、生育情報に基づく生育評価を利用して作業する作業装置（例えば、肥料の散布などを行う肥料散布装置）の前後長さや作業幅などを考慮して設定することが好ましい。図１６は、撮像ユニット８０Ａの前カメラ８１が撮像したカラー画像情報から生成された車体前方のカラー画像の一例である。図１７は、第１障害物センサ８６の測定情報から生成された車体前方の距離画像の一例である。図１８は、第１障害物センサ８６の測定情報から生成された車体前方の近赤外画像の一例である。

【0133】

生育情報取得部８０Ｃａは、例えば、作業装置の一例である中耕作業用のカルチベータ（図示せず）などがトラクタ１の後部に連結された中耕作業状態でのトラクタ１の自動走行に伴って、生育情報取得区域Ａｇごとの作物Ｚの生育情報を取得する生育情報取得制御を実行する。

【0134】

以下、図１９に示すフローチャート及び図１５～１８に基づいて、生育情報取得制御における生育情報取得部８０Ｃａの制御作動について説明する。

【0135】

生育情報取得部８０Ｃａは、前カメラ８１が撮像した第１撮像範囲Ｒｉ１のカラー画像情報を撮像ユニット８０Ａから取得するカラー画像情報取得処理と、前カメラ８１のカラー画像情報から生育情報取得区域Ａｇ（図１６参照）での可視赤色光の反射率Ｒを取得する可視赤色光反射率取得処理とを行う（ステップ＃３１～３２）。

【0136】

生育情報取得部８０Ｃａは、第１障害物センサ８６による測定情報を障害物検出ユニット８０Ｂから取得する測定情報取得処理と、第１障害物センサ８６の測定情報に含まれた生育情報取得区域Ａｇに存在する各測定対象物からの近赤外レーザ光の反射強度（図１８参照）を取得する反射強度取得処理と、取得した生育情報取得区域Ａｇでの各反射強度の平均値を生育情報取得区域Ａｇでの近赤外光の反射率ＩＲとして算出する近赤外光反射率算出処置とを行う（ステップ＃３３～３５）。

【0137】

生育情報取得部８０Ｃａは、可視赤色光反射率取得処理と近赤外光反射率算出処置とで取得した同じ生育情報取得区域Ａｇでの可視赤色光の反射率Ｒと近赤外光の反射率ＩＲとを、ＮＤＶＩ算出用の計算式であるＮＤＶＩ＝（ＩＲ－Ｒ）／（ＩＲ＋Ｒ）に代入して、生育情報取得区域ＡｇでのＮＤＶＩを算出するＮＤＶＩ算出処置を行う（ステップ＃３６）。

【0138】

これにより、生育情報取得部８０Ｃａは、撮像ユニット８０Ａからのカラー画像情報と第１障害物センサ８６からの測定情報とに基づいてＮＤＶＩを取得することができる。ＮＤＶＩの値は、－１～１の値を取り、作物Ｚの窒素吸収量が多く活性度が高いほど高くなる。生育情報取得部８０Ｃａは、ＮＤＶＩの値に対応して、例えば黒～白を色付けすることでＮＤＶＩ画像を生成することができ、作物Ｚの活性度などを可視化することができる。

【0139】

生育情報取得部８０Ｃａは、上記のＮＤＶＩ画像に基づいて生育情報取得区域Ａｇでの植被率を取得する植被率取得処理を行う（ステップ＃３７）。そして、ＮＤＶＩ算出処置と反射強度取得処理とで取得した同じ生育情報取得区域ＡｇでのＮＤＶＩと植被率との積を取ることにより、生育情報取得区域Ａｇでの作物Ｚの窒素吸収量を推定する窒素吸収量推定処理を行う（ステップ＃３８）。

【0140】

生育情報取得部８０Ｃａは、カラー画像情報取得処理にて取得した前カメラ８１のカラー画像情報、トラクタ１における前カメラ８１の搭載位置や搭載角度、測定情報取得処理にて取得した第１障害物センサ８６の測定情報に含まれた距離値情報、及び、トラクタ１における第１障害物センサ８６の搭載位置や搭載角度に基づいて、前カメラ８１のカラー画像情報と第１障害物センサ８６の測定情報とに含まれた同一の生育情報取得区域Ａｇ（図１６～１７参照）にて栽培された各作物Ｚの草丈を取得する草丈算出処理と、各作物Ｚの草丈の平均値を生育情報取得区域Ａｇでの作物Ｚの草丈値として算出する草丈値算出処理とを行う（ステップ＃３９～４０）。

【0141】

生育情報取得部８０Ｃａは、取得した同じ生育情報取得区域ＡｇでのＮＤＶＩ、植被率、窒素吸収量、及び、作物Ｚの草丈値、などを、測位ユニット３０が取得したトラクタ１の位置情報に関連付けて車載記憶部２３Ｇに記憶する生育情報記憶処理を行う（ステップ＃４１）。

【0142】

つまり、この作業車両Ｖにおいては、障害物検出との衝突を回避するためにトラクタ１に備えられた障害物検出システム８０を、ＮＤＶＩ、植被率、窒素吸収量、及び、作物Ｚの草丈、などの圃場Ａで栽培された作物Ｚの生育情報を取得する生育情報取得ユニットとして兼用することができる。これにより、専用の生育情報取得ユニットをトラクタ１に備える場合に比較して、トラクタ１における構成の複雑化及びコストの高騰などを抑制しながら、作物Ｚの生育情報を高い精度で取得することができる。

【0143】

図７に示すように、情報統合処理部８０Ｃには、生育情報取得部８０Ｃａが取得した作物の生育情報に基づいて、各生育情報取得区域Ａｇにおける作物の生育状況を評価して、生育情報取得区域Ａｇごとの施肥量の算出などを行う生育評価部８０Ｃｂが含まれている。生育評価部８０Ｃｂは、算出した生育情報取得区域Ａｇごとの施肥量などを、測位ユニット３０が取得したトラクタ１の位置情報に関連付けた状態で車載記憶部２３Ｇに記憶する。

【0144】

自動走行制御部２３Ｆは、作業装置の一例である肥料散布装置が連結されたトラクタ１を自動走行させて施肥作業を行う場合には、車載記憶部２３Ｇにトラクタ１の位置情報と関連付けて記憶された生育情報取得区域Ａｇごとの施肥量と、施肥作業時に測位ユニット３０が取得するトラクタ１の位置情報とに基づいて、肥料散布装置による施肥量を生育情報取得区域Ａｇごとに自動調節する施肥量調節制御を実行する。

【0145】

これにより、圃場Ａにおける生育情報取得区域Ａｇごとの作物の生育のばらつきを簡単かつ適正に改善することができ、結果、圃場Ａで栽培される作物の品質向上や収穫量の安定化などを図ることができる。

【0146】

〔別実施形態〕
本発明の別実施形態について説明する。
なお、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。

【0147】

（１）作業車両Ｖの構成は種々の変更が可能である。
例えば、作業車両Ｖは、左右の後輪１１に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様の走行車体１を有する構成であってもよい。
例えば、作業車両Ｖは、左右の前輪１０及び左右の後輪１１に代えて左右のクローラを備えるフルクローラ仕様の走行車体１を有する構成であってもよい。
例えば、作業車両Ｖは、手動走行のみが可能な走行車体１を有する構成であってもよい。
例えば、作業車両Ｖは、エンジン１４の代わりに電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両Ｖは、エンジン１４と電動モータとを備えるハイブリッド仕様に構成されていてもよい。

【0148】

（２）作業支援部として機能する情報統合処理部８０Ｃ及び障害物用制御部２３Ｈは、障害物検出ユニット８０Ｂのみによる障害物の検出に基づいて、作業車両Ｖの周囲に障害物が存在することを報知するとともに障害物との衝突を回避する、といった作業支援を行うように構成されていてもよい。
又、障害物用制御部２３Ｈは、障害物の検出に基づいて、作業車両Ｖの周囲に障害物が存在することを報知する報知処理のみを行うことで障害物との衝突を回避し易くする、といった作業支援を行うように構成されていてもよい。

【0149】

（３）生育情報取得部８０Ｃａは、撮像ユニット８０Ａの後カメラ８２からのカラー画像情報と第２障害物センサ８７からの測定情報とに基づいて、圃場Ａで栽培された作物Ｚの生育情報を取得するように構成されていてもよい。

【0150】

（４）第３障害物センサ８８として、キャビン１３から右方の第３測定範囲Ｒｍ３が測定範囲に設定された右側のライダーセンサと、キャビン１３から左方の第４測定範囲Ｒｍ４が測定範囲に設定された左側のライダーセンサとを備えるようにしてもよい。
そして、この構成においては、生育情報取得部８０Ｃａが、撮像ユニット８０Ａの右カメラ８３からのカラー画像情報と右側のライダーセンサからの測定情報とに基づいて、圃場Ａで栽培された作物Ｚの生育情報を取得するように構成されていてもよい。又、生育情報取得部８０Ｃａが、撮像ユニット８０Ａの左カメラ８４からのカラー画像情報と左側のライダーセンサからの測定情報とに基づいて、圃場Ａで栽培された作物Ｚの生育情報を取得するように構成されていてもよい。

【0151】

（５）生育情報取得部８０Ｃａは、作物Ｚの生育情報として、ＮＤＶＩよりも畝間の土壌の影響を受け難い緑正規化植生指標（ＧＮＤＶＩ：Ｇｒｅｅｎ Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）を取得するように構成されていてもよい。緑正規化植生指標は、生育情報取得区域Ａｇでの可視緑色光の反射率Ｇと近赤外光の反射率ＩＲとを、ＧＮＤＶＩ算出用の計算式であるＧＮＤＶＩ＝（ＩＲ－Ｇ）／（ＩＲ＋Ｇ）に代入することで算出することができる。
又、生育情報取得部８０Ｃａは、作物Ｚの生育情報として、鉛直植生指標（ＰＶＩ：Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）や土壌補正正規化植生指標（ＳＡＶＩ：Ｓｏｉｌ Ａｄｊｕｓｔｅｄ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）などを取得するように構成されていてもよい。

【0152】

（６）生育情報取得部８０Ｃａが取得したＮＤＶＩ、植被率、窒素吸収量、及び、作物Ｚの草丈値、などの生育情報や、生育評価部８０Ｃｂによる評価結果などを、測位ユニット３０が取得したトラクタ１の位置情報に関連付けた状態でクラウドサーバに記憶するようにしてもよい。

【0153】

（７）生育情報取得部８０Ｃａ及び生育評価部８０Ｃｂを含む情報統合処理部８０Ｃを、車載制御ユニット２３又はクラウドサーバに備えるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0154】

２３Ｅ 表示制御部（作業支援部）
２３Ｆ 自動走行制御部（作業支援部）
２３Ｇ 記憶部
２３Ｈ 障害物用制御部（作業支援部）
３０ 測位ユニット
８０Ａ 撮像ユニット
８０Ｃ 情報統合処理部（作業支援部）
８０Ｃａ 生育情報取得部
８６ 第１障害物センサ（ライダーセンサ）
８７ 第２障害物センサ（ライダーセンサ）
Ａ 圃場
Ａｇ 生育情報取得区域（所定区域）
Ｏ 障害物
Ｐ 目標経路
Ｒｉ１ 第１撮像範囲
Ｒｉ２ 第２撮像範囲
Ｒｍ１ 第１測定範囲
Ｒｍ２ 第２測定範囲
Ｖ 作業車両
Ｚ 作物

【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】