特許 7470843 自動走行システム及び自動走行方法

(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】2024-04-10

(45)【発行日】2024-04-18

(54)【発明の名称】自動走行システム及び自動走行方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20240411BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

G05D1/43

A01B69/00 303M

A01B69/00 301

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023070559

(22)【出願日】2023-04-24

(62)【分割の表示】P 2019130048の分割

【原出願日】2019-07-12

(65)【公開番号】P2023090789

(43)【公開日】2023-06-29

【審査請求日】2023-04-24

(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】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(72)【発明者】

【氏名】▲杉▼田 士郎

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 卓也

(72)【発明者】

【氏名】横山 和寿

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／０１７３６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０３２２８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／４３

Ａ０１Ｂ ６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業車両の位置情報に基づいて、前記作業車両を走行させる自動走行制御部と、
前記作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出可能な障害物検出部と、
前記作業車両を基準に前記検出範囲となる範囲を視覚的に示し、前記検出範囲に含まれる複数の測定範囲に一対一に対応する複数の分割オブジェクトを含む検出範囲オブジェクトを表示させる表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、前記複数の分割オブジェクトの各々について個別に、前記障害物検出部が障害物を検出した検出状態と、前記障害物検出部が障害物を検出していない非検出状態とで異なる表示態様で表示させる、
自動走行システム。

【請求項2】

前記表示制御部は、作業領域内における前記作業車両の走行位置と、前記検出範囲オブジェクトとを同一画面に表示させる、
請求項１に記載の自動走行システム。

【請求項3】

前記表示制御部は、前記作業領域内に生成されている走行経路を表示させる、
請求項２に記載の自動走行システム。

【請求項4】

前記表示制御部は、前記作業車両に備えられ当該作業車両の周囲を撮像する撮像部が撮像した撮像画像を表示させる、
請求項１～３のいずれかに記載の自動走行システム。

【請求項5】

作業車両の位置情報に基づいて、前記作業車両を走行させることと、
前記作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出することと、
前記作業車両を基準に前記検出範囲となる範囲を視覚的に示し、前記検出範囲に含まれる複数の測定範囲に一対一に対応する複数の分割オブジェクトを含む検出範囲オブジェクトを表示させることと、を有し、
前記複数の分割オブジェクトの各々について個別に、障害物を検出した検出状態と、障害物を検出していない非検出状態とで異なる表示態様で表示させる、
自動走行方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両を自動走行させる自動走行システム及び自動走行方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記の自動走行システムとして、障害物との衝突を回避しながら、作業車両を自動走行させるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

特許文献１に記載のシステムでは、作業車両に備えられた障害物センサの検出情報に基づいて、作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出する障害物検出部と、その障害物検出部にて障害物を検出した場合には、障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う衝突回避制御部とが備えられている。

【0004】

衝突回避制御部は、衝突回避制御として、障害物の存在を報知する報知処理、作業車両の走行速度を減速させる減速処理や、作業車両を走行停止させる走行停止処理等の各種の処理を行うことで、障害物と作業車両との衝突を回避するようにしている。

【0005】

障害物検出部は、作業車両の走行速度に応じて所定の検出範囲の大きさ等を変更しており、衝突回避制御部が、作業車両の走行速度に応じた適切な処理を行えるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開２０１５／１４７１４９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

作業車両では、各種の作業を行うために、各種の作業装置が装着されることになる。よって、障害物に対して、作業車両だけでなく、作業装置との衝突を回避することを考慮する必要がある。

【0008】

しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、作業装置との衝突までは考慮されておらず、作業装置に対応した状態での衝突回避制御が行われていなかった。

【0009】

例えば、オフセットモア等の作業装置では、作業車両の左右方向で作業車両から外方側に離れた位置にて作業装置が草刈等の作業を行う。よって、この作業装置と障害物との衝突を回避するためには、左右方向で作業車両から外方側に離れた位置までの範囲を検出範囲とし、その検出範囲内で障害物を検出すると、衝突回避制御を行う必要がある。

【0010】

そこで、障害物を検出する検出範囲を広げることが考えられるが、単純に、検出範囲を広げるだけでは、衝突回避制御が無駄に行われて、作業効率の低下を招く可能性がある。オフセットモア等の作業装置は、作業車両の左右方向の一方側だけに存在し、左右方向の反対側には作業装置が存在しないので、作業装置が存在しない範囲までを検出範囲に含めると、作業装置と衝突することのない障害物の検出により、衝突回避制御が無駄に行われてしまう。

【0011】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、無駄に衝突回避制御が実行されるのを防止しながら、作業装置と障害物との衝突を回避することができる自動走行システム及び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】

【0012】

一態様に係る自動走行システムは、自動走行制御部と、障害物検出部と、表示制御部と、を備える。前記自動走行制御部は、作業車両の位置情報に基づいて、前記作業車両を走行させる。前記障害物検出部は、前記作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出可能である。前記表示制御部は、前記作業車両を基準に前記検出範囲となる範囲を視覚的に示す検出範囲オブジェクトを表示させる。

【0013】

一態様に係る自動走行方法は、作業車両の位置情報に基づいて、前記作業車両を走行させることと、前記作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出することと、前記作業車両を基準に前記検出範囲となる範囲を視覚的に示す検出範囲オブジェクトを表示させることと、を有する、自動走行方法。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】自動走行システムの概略構成を示す図

【図2】自動走行システムの概略構成を示すブロック図

【図3】トラクタを前方側から見た正面図

【図4】トラクタを後方側から見た後面図

【図5】作業領域における目標走行経路を示す図

【図6】複数の障害物センサの測定範囲を示す平面図

【図7】オフセットモアが連結されたトラクタにおいて、障害物を検出する検出範囲を示す平面図

【図8】障害物検出システムにおける動作を示すフローチャート

【図9】表示部において、トラクタの走行位置及び障害物を検出する検出範囲を表示させた状態を示す図

【図10】表示部において、トラクタの走行位置、障害物を検出する検出範囲、及び、障害物の位置を表示させた状態を示す図

【図11】表示部において、トラクタの走行位置、障害物センサの測定範囲、及び、測定範囲における領域内範囲と領域外範囲を表示させた状態を示す図

【図12】表示部への表示を行う場合の動作を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明に係る自動走行システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
この自動走行システムは、図１に示すように、作業車両としてトラクタ１を適用しているが、トラクタ以外の、乗用田植機、コンバイン、乗用草刈機、ホイールローダ、除雪車等の乗用作業車両、及び、無人草刈機等の無人作業車両に適用することができる。

【0016】

〔第１実施形態〕
この自動走行システムは、図１及び図２に示すように、トラクタ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と通信可能に通信設定された携帯通信端末３を備えている。携帯通信端末３には、タッチ操作可能なタッチパネル式の表示部５１（例えば、液晶パネル）等を有する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等を採用することができる。

【0017】

トラクタ１は、駆動可能な操舵輪として機能する左右の前輪５、及び、駆動可能な左右の後輪６を有する走行機体７が備えられている。走行機体７の前方側には、ボンネット８が配置され、ボンネット８内には、コモンレールシステムを備えた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）９が備えられている。走行機体７のボンネット８よりも後方側には、搭乗式の運転部を形成するキャビン１０が備えられている。

【0018】

走行機体７の後部には、３点リンク機構１１を介して、作業装置の一例であるオフセットモア１２が昇降可能かつローリング可能に連結されている。これにより、このトラクタ１は草刈り仕様に構成されている。トラクタ１の後部には、オフセットモア１２に代えて、ロータリ耕耘装置、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、散布装置等の各種の作業機を連結することができる。

【0019】

トラクタ１には、図２に示すように、エンジン９からの動力を変速する電子制御式の変速装置１３、左右の前輪５を操舵する全油圧式のパワーステアリング機構１４、左右の後輪６を制動する左右のサイドブレーキ（図示せず）、左右のサイドブレーキの油圧操作を可能にする電子制御式のブレーキ操作機構１５、オフセットモア１２への伝動を断続する作業クラッチ（図示せず）、作業クラッチの油圧操作を可能にする電子制御式のクラッチ操作機構１６、オフセットモア１２を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動機構１７、トラクタ１の自動走行等に関する各種の制御プログラム等を有する車載電子制御ユニット１８、トラクタ１の車速を検出する車速センサ１９、前輪５の操舵角を検出する舵角センサ２０、及び、トラクタ１の現在位置及び現在方位を測定する測位ユニット２１等が備えられている。

【0020】

なお、エンジン９には、電子ガバナを備えた電子制御式のガソリンエンジンを採用してもよい。変速装置１３には、油圧機械式無段変速装置（ＨＭＴ）、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）、又は、ベルト式無段変速装置等を採用することができる。パワーステアリング機構１４には、電動モータを備えた電動式のパワーステアリング機構１４等を採用してもよい。

【0021】

キャビン１０の内部には、図１に示すように、パワーステアリング機構１４（図２参照）を介した左右の前輪５の手動操舵を可能にするステアリングホイール３８、搭乗者用の運転席３９、タッチパネル式の表示部、及び、各種の操作具等が備えられている。

【0022】

図２に示すように、車載電子制御ユニット１８は、変速装置１３の作動を制御する変速制御部１８１、左右のサイドブレーキの作動を制御する制動制御部１８２、オフセットモア１２の作動を制御する作業装置制御部１８３、自動走行時に左右の前輪５の目標操舵角を設定してパワーステアリング機構１４に出力する操舵角設定部１８４、及び、予め生成された自動走行用の目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）等を記憶する不揮発性の車載記憶部１８５等を有している。

【0023】

図２に示すように、測位ユニット２１には、衛星測位システム（ＮＳＳ：Navigation Satellite System）の一例であるＧＰＳ（Global Positioning System）を利用してトラクタ１の現在位置と現在方位とを測定する衛星航法装置２２、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等を有してトラクタ１の姿勢や方位等を測定する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２３等が備えられている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS：相対測位方式）やＲＴＫ－ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS：干渉測位方式）等がある。本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ－ＧＰＳが採用されている。そのため、圃場周辺の既知位置には、図１及び図２に示すように、ＲＴＫ－ＧＰＳによる測位を可能にする基準局４が設置されている。

【0024】

トラクタ１と基準局４との夫々には、図２に示すように、測位衛星７１（図１参照）から送信された電波を受信する測位アンテナ２４，６１、及び、トラクタ１と基準局４との間における測位情報（補正情報）を含む各種情報の無線通信を可能にする通信モジュール２５，６２等が備えられている。これにより、衛星航法装置２２は、トラクタ側の測位アンテナ２４が測位衛星７１からの電波を受信して得た測位情報と、基地局側の測位アンテナ６１が測位衛星７１からの電波を受信して得た測位情報（トラクタ１の現在位置を測定するための補正情報）とに基づいて、トラクタ１の現在位置及び現在方位を高い精度で測定することができる。また、測位ユニット２１は、衛星航法装置２２と慣性計測装置２３とを備えることにより、トラクタ１の現在位置、現在方位、姿勢角（ヨー角、ロール角、ピッチ角）を高精度に測定することができる。

【0025】

トラクタ１に備えられる測位アンテナ２４、通信モジュール２５、及び、慣性計測装置２３は、図１に示すように、アンテナユニット８０に収納されている。アンテナユニット８０は、キャビン１０の前面側の上部位置に配置されている。

【0026】

図２に示すように、携帯通信端末３には、表示部５１等の作動を制御する各種の制御プログラム等を有する端末電子制御ユニット５２、及び、トラクタ側の通信モジュール２５との間における測位情報を含む各種情報の無線通信を可能にする通信モジュール５３等が備えられている。端末電子制御ユニット５２は、トラクタ１を自動走行させるための目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）を生成する走行経路生成部５４、及び、ユーザが入力した各種の入力情報や走行経路生成部５４が生成した目標走行経路Ｐ等を記憶する不揮発性の端末記憶部５５等を有している。

【0027】

走行経路生成部５４が目標走行経路Ｐを生成するに当たり、携帯通信端末３の表示部５１に表示された目標走行経路設定用の入力案内に従って、運転者や管理者等のユーザ等が作業車両の機種及びオフセットモア１２等の作業装置の種類や作業幅等の車体情報を入力しており、入力された車体情報が端末記憶部５５に記憶されている。目標走行経路Ｐの生成対象となる作業領域Ｓ（図５参照）を圃場としており、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット５２は、圃場の形状や位置を含む圃場情報を取得して端末記憶部５５に記憶している。

【0028】

圃場情報の取得について説明すると、ユーザ等が運転してトラクタ１を実際に走行させることで、端末電子制御ユニット５２は、測位ユニット２１にて取得するトラクタ１の現在位置等から圃場の形状や位置等を特定するための位置情報を取得することができる。端末電子制御ユニット５２は、外部の管理装置等に記憶されている地図情報等から圃場の形状や位置を読み取ることで、圃場の位置情報を取得することもできる。端末電子制御ユニット５２は、取得した位置情報から圃場の形状及び位置を特定し、その特定した圃場の形状及び位置から特定した作業領域Ｓを含む圃場情報を取得している。図５では、矩形状の作業領域Ｓが特定された例を示している。

【0029】

特定された圃場の形状や位置等を含む圃場情報が端末記憶部５５に記憶されると、走行経路生成部５４は、端末記憶部５５に記憶されている圃場情報や車体情報を用いて、目標走行経路Ｐを生成する。

【0030】

図５に示すように、走行経路生成部５４は、作業領域Ｓ内を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２とに区分け設定している。中央領域Ｒ１は、作業領域Ｓの中央部に設定されており、トラクタ１を往復方向に自動走行させて所定の作業（例えば、耕耘等の作業）を行う往復作業領域となっている。外周領域Ｒ２は、中央領域Ｒ１の周囲に設定されている。走行経路生成部５４は、例えば、車体情報に含まれる旋回半径やトラクタ１の前後幅及び左右幅等から、トラクタ１を圃場の畔際で旋回走行させるために必要となる旋回走行用のスペース等を求めている。走行経路生成部５４は、中央領域Ｒ１の外周に求めたスペース等を確保するように、作業領域Ｓ内を中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２とに区分けしている。

【0031】

走行経路生成部５４は、図５に示すように、車体情報や圃場情報等を用いて、目標走行経路Ｐを生成している。例えば、目標走行経路Ｐは、中央領域Ｒ１において同じ直進距離を有して作業幅に対応する一定距離をあけて平行に配置設定された直線状の複数の作業経路Ｐ１と複数の連結経路Ｐ２とを有している。複数の作業経路Ｐ１は、トラクタ１を直進走行させながら、所定の作業を行うための経路である。連結経路Ｐ２は、所定の作業を行わずに、トラクタ１の走行方向を１８０度転換させるためのＵターン経路であり、作業経路Ｐ１の終端と隣接する次の作業経路Ｐ１の始端とを連結している。

【0032】

ちなみに、図５に示す目標走行経路Ｐは、あくまで一例であり、どのような目標走行経路を設定するかは適宜変更が可能である。例えば、走行経路生成部５４は、連結経路Ｐ２を生成せずに、作業経路Ｐ１のみを生成することもできる。この場合には、ユーザ等が運転してトラクタ１を実際に走行させたときに、図５に示すように、作業の始端地点及び終端地点となる地点Ａと地点Ｂとを登録する。走行経路生成部５４は、地点Ａと地点Ｂとを結ぶ直線状の初期直線経路を生成し、その初期直線経路に平行な複数の平行経路を生成することで、初期直線経路及び複数の平行経路を作業経路Ｐ１とすることができる。

【0033】

走行経路生成部５４にて生成された目標走行経路Ｐは、表示部５１に表示可能であり、車体情報及び圃場情報等と関連付けた経路情報として端末記憶部５５に記憶されている。経路情報には、目標走行経路Ｐの方位角、及び、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された設定エンジン回転速度や目標走行速度等が含まれている。

【0034】

このようにして、走行経路生成部５４が目標走行経路Ｐを生成すると、端末電子制御ユニット５２が、携帯通信端末３からトラクタ１に経路情報を転送することで、トラクタ１の車載電子制御ユニット１８が、経路情報を取得することができる。車載電子制御ユニット１８は、取得した経路情報に基づいて、測位ユニット２１にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。測位ユニット２１にて取得するトラクタ１の現在位置については、リアルタイム（例えば、数ミリ秒周期）でトラクタ１から携帯通信端末３に送信されており、携帯通信端末３にてトラクタ１の現在位置を把握している。

【0035】

経路情報の転送に関しては、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、経路情報の全体を端末電子制御ユニット５２から車載電子制御ユニット１８に一挙に転送することができる。また、例えば、目標走行経路Ｐを含む経路情報を、情報量の少ない所定距離ごとの複数の経路部分に分割することもできる。この場合には、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階においては、経路情報の初期経路部分のみが端末電子制御ユニット５２から車載電子制御ユニット１８に転送される。自動走行の開始後は、トラクタ１が情報量等に応じて設定された経路取得地点に達するごとに、その地点に対応する以後の経路部分のみの経路情報が端末電子制御ユニット５２から車載電子制御ユニット１８に転送するようにしてもよい。

【0036】

トラクタ１の自動走行を開始する場合には、例えば、ユーザ等がスタート地点にトラクタ１を移動させて、各種の自動走行開始条件が満たされると、携帯通信端末３にて、ユーザが表示部５１を操作して自動走行の開始を指示することで、携帯通信端末３は、自動走行の開始指示をトラクタ１に送信する。これにより、トラクタ１では、車載電子制御ユニット１８が、自動走行の開始指示を受けることで、測位ユニット２１にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を開始する。車載電子制御ユニット１８が、衛星測位システムを用いて測位ユニット２１により取得されるトラクタ１の測位情報に基づいて、作業領域Ｓ内の目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を行う自動走行制御部として構成されている。

【0037】

自動走行制御には、変速装置１３の作動を自動制御する自動変速制御、ブレーキ操作機構１５の作動を自動制御する自動制動制御、左右の前輪５を自動操舵する自動操舵制御、及び、オフセットモア１２の作動を自動制御する作業用自動制御等が含まれている。

【0038】

自動変速制御においては、変速制御部１８１が、目標走行速度を含む目標走行経路Ｐの経路情報と測位ユニット２１の出力と車速センサ１９の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された目標走行速度がトラクタ１の車速として得られるように変速装置１３の作動を自動制御する。

【0039】

自動制動制御においては、制動制御部１８２が、目標走行経路Ｐと測位ユニット２１の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐの経路情報に含まれている制動領域において左右のサイドブレーキが左右の後輪６を適正に制動するようにブレーキ操作機構１５の作動を自動制御する。

【0040】

自動操舵制御においては、トラクタ１が目標走行経路Ｐを自動走行するように、操舵角設定部１８４が、目標走行経路Ｐの経路情報と測位ユニット２１の出力とに基づいて左右の前輪５の目標操舵角を求めて設定し、設定した目標操舵角をパワーステアリング機構１４に出力する。パワーステアリング機構１４が、目標操舵角と舵角センサ２０の出力とに基づいて、目標操舵角が左右の前輪５の操舵角として得られるように左右の前輪５を自動操舵する。

【0041】

作業用自動制御においては、作業装置制御部１８３が、目標走行経路Ｐの経路情報と測位ユニット２１の出力とに基づいて、トラクタ１が作業経路Ｐ１の始端（例えば、図５参照）等の作業開始地点に達するのに伴ってオフセットモア１２による所定の作業（例えば草刈作業）が開始され、かつ、トラクタ１が作業経路Ｐ１の終端（例えば、図５参照）等の作業終了地点に達するのに伴ってオフセットモア１２による所定の作業が停止されるように、クラッチ操作機構１６及び昇降駆動機構１７の作動を自動制御する。

【0042】

このようにして、トラクタ１においては、変速装置１３、パワーステアリング機構１４、ブレーキ操作機構１５、クラッチ操作機構１６、昇降駆動機構１７、車載電子制御ユニット１８、車速センサ１９、舵角センサ２０、測位ユニット２１、及び、通信モジュール２５等によって自動走行ユニット２が構成されている。

【0043】

この実施形態では、キャビン１０にユーザ等が搭乗せずにトラクタ１を自動走行させるだけでなく、キャビン１０にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ１を自動走行させることも可能となっている。よって、キャビン１０にユーザ等が搭乗せずに、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができるだけでなく、キャビン１０にユーザ等が搭乗している場合でも、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができる。

【0044】

キャビン１０にユーザ等が搭乗している場合には、車載電子制御ユニット１８にてトラクタ１を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転に基づいてトラクタ１を走行させる手動走行状態とに切り替えることができる。よって、自動走行状態にて目標走行経路Ｐを自動走行している途中に、自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができ、逆に、手動走行状態にて走行している途中に、手動走行状態から自動走行状態に切り替えることができる。手動走行状態と自動走行状態との切り替えについては、例えば、運転席３９の近傍に、自動走行状態と手動走行状態とに切り替えるための切替操作部を備えることができるとともに、その切替操作部を携帯通信端末３の表示部５１に表示させることもできる。また、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御中に、ユーザがステアリングホイール３８を操作すると、自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができる。

【0045】

トラクタ１には、図１及び図２に示すように、トラクタ１（走行機体７）の周囲における障害物を検出して、障害物との衝突を回避するための障害物検出システム１００が備えられている。障害物検出システム１００は、レーザを用いて測定対象物までの距離を３次元で測定可能な複数のライダーセンサ１０１，１０２と、超音波を用いて測定対象物までの距離を測定可能な複数のソナーを有するソナーユニット１０３，１０４と、トラクタ１（走行機体７）の周囲を撮像するカメラ１０５，１０６．１０７，１０８と、障害物検出部１１０と、衝突回避制御部１１１とが備えられている。

【0046】

図２に示すように、障害物検出システム１００は、ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６等の複数の障害物センサＤを備えている、複数の障害物センサＤの夫々にて検出する障害物は、物体や人等としている。ライダーセンサ１０１，１０２は、トラクタ１の前方側を測定対象とする前ライダーセンサ１０１と、トラクタ１の後方側を測定対象とする後ライダーセンサ１０２とが備えられている。ソナーユニット１０３，１０４は、トラクタ１の右側を測定対象とする右側のソナーユニット１０３と、トラクタ１の左側を測定対象とする左側のソナーユニット１０４とが備えられている。カメラ１０５，１０６，１０７，１０８は、トラクタ１の前方側を測定対象とする前カメラ１０５と、トラクタ１の後方側を測定対象とする後カメラ１０６と、トラクタ１の右側を測定対象とする右カメラ１０７と、トラクタ１の左側を測定対象とする左カメラ１０８とが備えられている。

【0047】

障害物検出部１１０は、ライダーセンサ１０１，１０２，ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８の測定情報に基づく障害物検出処理をリアルタイムで繰り返し行い、検出範囲Ｃ（図７参照）内での物体や人等の障害物を適切に検出している。衝突回避制御部１１１は、リアルタイムで検出される障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行うようにしている。

【0048】

障害物検出部１１０及び衝突回避制御部１１１は、車載電子制御ユニット１８に備えられている。車載電子制御ユニット１８は、コモンレールシステムに含まれたエンジン用の電子制御ユニット、ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８等にＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信可能に接続されている。

【0049】

ライダーセンサ１０１，１０２は、レーザ光（例えば、パルス状の近赤外レーザ光）が測定対象物に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から測定対象物までの距離を測定している(Time Of Flight)。ライダーセンサ１０１，１０２は、レーザ光を上下方向及び左右方向に高速で走査し、各走査角における測定対象物までの距離を順次測定していくことで、測定対象物までの距離を３次元で測定している。ライダーセンサ１０１，１０２は、測定範囲内における測定対象物までの距離をリアルタイムで繰り返し測定している。ライダーセンサ１０１，１０２は、測定情報から３次元画像を生成して外部に出力可能に構成されている。ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報から生成された３次元画像は、トラクタ１の表示部や携帯通信端末３の表示部５１等の表示装置に表示させて、ユーザ等に障害物の有無を視認させることができる。ちなみに、３次元画像では、例えば、色等を用いて遠近方向での距離を示すことができる。

【0050】

前ライダーセンサ１０１は、図１及び図３に示すように、キャビン１０の前面側の上部位置に配置されたアンテナユニット８０の底部に取り付けられている。アンテナユニット８０は、図３に示すように、走行機体７の左右方向においてキャビン１０の全長に亘るパイプ状のアンテナユニット支持ステー８１に取り付けられている。アンテナユニット８０は、走行機体７の左右方向においてキャビン１０の中央部に相当する位置に配置されている。前ライダーセンサ１０１は、前方側部位ほど下方側に位置する前下がり姿勢にてアンテナユニット８０に取り付けられ、アンテナユニット８０に一体的に備えられている。前ライダーセンサ１０１は、アンテナユニット８０と同様に、走行機体７の左右方向においてキャビン１０の中央部に相当する位置に配置されている。

【0051】

前カメラ１０５は、前ライダーセンサ１０１の上方側に配置されている。前カメラ１０５は、前ライダーセンサ１０１と同様に、前方側部位ほど下方側に位置する前下がり姿勢にて取り付けられている。前カメラ１０５は、走行機体７の前方側を斜め上方側から見下ろす状態で撮像するように備えられている。前カメラ１０５にて撮像した撮像画像を外部に出力可能に構成されている。前カメラ１０５の撮像画像は、トラクタ１の表示部や携帯通信端末３の表示部５１等の表示装置に表示させて、ユーザ等にトラクタ１の周囲の状況を視認させることができる。前ライダーセンサ１０１及び前カメラ１０５は、上下方向でルーフ３５に相当する位置に配置されている。

【0052】

後ライダーセンサ１０２は、図４に示すように、走行機体７の左右方向においてキャビン１０の全長に亘るパイプ状のセンサ支持ステー８２に取り付けられている。後ライダーセンサ１０２は、走行機体７の左右方向においてキャビン１０の中央部に相当する位置に配置されている。後ライダーセンサ１０２は、後方側部位ほど下方側に位置する後下がり姿勢にてセンサ支持ステー８２に取り付けられている。

【0053】

後カメラ１０６は、後ライダーセンサ１０２の上方側に配置されている。後カメラ１０６は、後ライダーセンサ１０２と同様に、後方側部位ほど下方側に位置する後下がり姿勢にて取り付けられている。後カメラ１０６は、走行機体７の後方側を斜め上方側から見下ろす状態で撮像するように備えられている。後カメラ１０６にて撮像した撮像画像を外部に出力可能に構成されている。後カメラ１０６の撮像画像は、トラクタ１の表示部や携帯通信端末３の表示部５１等の表示装置に表示させて、ユーザ等にトラクタ１の周囲の状況を視認させることができる。後ライダーセンサ１０２及び後カメラ１０６は、上下方向でルーフ３５に相当する位置に配置されている。

【0054】

右カメラ１０７及び左カメラ１０８について、図示は省略するが、前カメラ１０５及び後カメラ１０６と同様に、支持ステー等を介して、斜め上方側から見下ろす状態で撮像するように備えられている。右カメラ１０７及び左カメラ１０８も、上下方向でルーフ３５に相当する位置に配置させることができる。右カメラ１０７及び左カメラ１０８にて撮像した撮像画像も、外部に出力可能に構成されている。右カメラ１０７及び左カメラ１０８の撮像画像は、トラクタ１の表示部や携帯通信端末３の表示部５１等の表示装置に表示させて、ユーザ等にトラクタ１の周囲の状況を視認させることができる。

【0055】

ソナーユニット１０３，１０４は、投射した超音波が測定対象物に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から測定対象物までの距離を測定するように構成されている。ソナーユニット１０３，１０４として、トラクタ１（走行機体７）の右側を測定範囲とする右ソナーユニット１０３と、トラクタ１（走行機体７）の左側を測定範囲とする左ソナーユニット１０４（図１参照）とが備えられている。

【0056】

障害物検出システム１００は、トラクタ１の周囲における所定の検出範囲Ｃ（図７参照）内で障害物を検出するために、ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８等の複数の障害物センサＤが備えられている。複数の障害物センサＤの測定範囲について、図６に基づいて説明する。図６は、複数の障害物センサＤの測定範囲を示す平面図である。

【0057】

図６に示すように、トラクタ１の前方側には、前ライダーセンサ１０１の測定範囲Ｃ１と前カメラ１０５の測定範囲Ｃ２の一部とが重複する状態で備えられている。測定範囲Ｃ１及び測定範囲Ｃ２は、いずれも左右対称な範囲に設定されている。測定範囲Ｃ２は、トラクタ１から前方側への距離が測定範囲Ｃ１よりも大きな範囲であり、且つ、左右方向で測定範囲Ｃ１よりも所定角度だけ大きな範囲に設定されている。

【0058】

トラクタ１の後方側には、トラクタ１の前方側と同様に、後ライダーセンサ１０２の測定範囲Ｃ３と後カメラ１０６の測定範囲Ｃ４の一部とが重複する状態で備えられている。測定範囲Ｃ３及び測定範囲Ｃ４は、いずれも左右対称な範囲に設定されている。測定範囲Ｃ４は、トラクタ１から後方側への距離が測定範囲Ｃ３よりも大きな範囲であり、且つ、左右方向で測定範囲Ｃ３よりも所定角度だけ大きな範囲に設定されている。

【0059】

トラクタ１の右側には、右側のソナーユニット１０３の測定範囲Ｃ５と右カメラ１０７の測定範囲Ｃ６の一部とが重複する状態で備えられている。測定範囲Ｃ５及び測定範囲Ｃ６は、いずれも前後方向に対称な範囲に設定されている。測定範囲Ｃ６が、トラクタ１から右側への距離が測定範囲Ｃ５よりも大きな範囲であり、且つ、前後方向で測定範囲Ｃ５よりも所定角度だけ大きな範囲に設定されている。

【0060】

トラクタ１の左側には、トラクタ１の右側と同様に、左側のソナーユニット１０４の測定範囲Ｃ７と左カメラ１０８の測定範囲Ｃ８の一部とが重複する状態で備えられている。測定範囲Ｃ７及び測定範囲Ｃ８は、いずれも前後方向に対称な範囲に設定されている。測定範囲Ｃ８が、トラクタ１から左側への距離が測定範囲Ｃ７よりも大きな範囲であり、且つ、前後方向で測定範囲Ｃ７よりも所定角度だけ大きな範囲に設定されている。

【0061】

このように、図６に示すものでは、トラクタ１の前方側、後方側、右側、左側のどの方向でも、２つの障害物センサＤの測定範囲を重複させる状態で備えられているが、障害物センサＤの測定範囲が重複しない状態で複数の障害物センサＤを備えることもできる。ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８等の複数の障害物センサＤの測定範囲をどのように設定するかは適宜変更が可能である。

【0062】

障害物検出部１１０による障害物検出処理について説明する。
障害物検出部１１０は、ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８の測定情報に基づいて、トラクタ１の周囲における所定の検出範囲内において、障害物の存否及び障害物の位置を検出する障害物検出処理を行うように構成されている。

【0063】

トラクタ１の前方側について、障害物検出部１１０が、障害物検出処理として、例えば、前カメラ１０５の測定情報に基づいて障害物の存否を検出し、障害物の存在を検出すると、前ライダーセンサ１０１の測定情報に基づいて、その障害物の位置を検出している。ちなみに、前カメラ１０５の測定範囲Ｃ２だけの範囲に障害物が存在する場合には、障害物検出部１１０が、前カメラ１０５の測定情報に基づいて、障害物の存否、及び、障害物の位置を検出している。このように、障害物検出部１１０は、トラクタ１の前方側における障害物検出処理として、前ライダーセンサ１０１の測定情報及び前カメラ１０５の測定情報に基づいて、障害物の存在を検出するとともに、その障害物の位置を検出している。トラクタ１の後方側についても、障害物検出部１１０は、トラクタ１の後方側における障害物検出処理として、後ライダーセンサ１０２の測定情報及び後カメラ１０６の測定情報に基づいて、障害物の存在を検出するとともに、その障害物の位置を検出している。

【0064】

また、トラクタ１の右側については、障害物検出部１１０が、障害物検出処理として、例えば、右カメラ１０７の測定情報に基づいて障害物の存否を検出し、障害物の存在を検出すると、右ソナーユニット１０３の測定情報に基づいて、その障害物の位置を検出している。ちなみに、右カメラ１０７の測定範囲Ｃ６だけの範囲に障害物が存在する場合には、障害物検出部１１０が、右カメラ１０７の測定情報に基づいて、障害物の存否、及び、障害物の位置を検出している。このように、障害物検出部１１０は、トラクタ１の右側における障害物検出処理として、右ソナーユニット１０３の測定情報及び右カメラ１０７の測定情報に基づいて、障害物の存在を検出するとともに、その障害物の位置を検出している。トラクタ１の左側についても、障害物検出部１１０は、トラクタ１の左側における障害物検出処理として、左ソナーユニット１０４の測定情報及び左カメラ１０８の測定情報に基づいて、障害物の存在を検出するとともに、その障害物の位置を検出している。

【0065】

障害物検出部１１０にて障害物を検出するに当たり、障害物検出部１１０は、ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８９等の複数の障害物センサＤの夫々について、作動状態と非作動状態とに切替自在に構成されている。障害物検出部１１０は、複数の障害物センサＤの全てを作動状態に切り替えるのではなく、図７に示すように、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、複数の障害物センサＤの一部を作動状態に切り替え、残りの一部を非作動状態に切り替えている。図７では、作動状態の障害物センサＤの測定範囲を示している。

【0066】

障害物検出部１１０は、複数の障害物センサＤの夫々を作動状態と非作動状態とに切り替えることで、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを変更自在としている。障害物検出部１１０は、複数の障害物センサＤの一部を非作動状態に切り替えることで、障害物検出部１１０の処理負担を軽減して、処理スピードの向上を図り、精度良く且つ迅速に障害物を検出するようにしている。

【0067】

トラクタ１が前進走行する場合には、図７に示すように、障害物検出部１１０が、前ライダーセンサ１０１及び前カメラ１０５を作動状態に切り替え、且つ、後ライダーセンサ１０２及び後カメラ１０６を非作動状態に切り替えている。図示は省略するが、逆に、トラクタ１が後進走行する場合には、障害物検出部１１０が、後ライダーセンサ１０２及び後カメラ１０６を作動状態に切り替え、且つ、前ライダーセンサ１０１及び前カメラ１０５を非作動状態に切り替えている。

【0068】

作業装置であるオフセットモア１２がトラクタ１よりも左側にオフセットしている場合には、図７に示すように、障害物検出部１１０が、左ソナーユニット１０４、右ソナーユニット１０３及び左カメラ１０８を作動状態に切り替え、且つ、右カメラ１０７を非作動状態に切り替えている。この場合に、障害物検出部１１０は、右ソナーユニット１０３を作動状態に切り替えることで、トラクタ１の右側でトラクタ１の近い範囲だけは障害物を検出しているが、右ソナーユニット１０３を非作動状態に切り替えることもできる。

【0069】

逆に、作業装置であるオフセットモア１２がトラクタ１よりも右側にオフセットしている場合には、図示は省略するが、障害物検出部１１０が、右ソナーユニット１０３、左ソナーユニット１０４及び右カメラ１０７を作動状態に切り替え、且つ、左カメラ１０８を非作動状態に切り替えている。この場合に、障害物検出部１１０は、左ソナーユニット１０４を作動状態に切り替えることで、トラクタ１の左側でトラクタ１の近い範囲だけは障害物を検出しているが、左ソナーユニット１０４を非作動状態に切り替えることもできる。

【0070】

障害物検出部１１０は、トラクタ１の操縦部に備えられる前後進切替レバーの操作状態に基づいて、トラクタ１が前進走行であるか又は後進走行であるかを判定している。トラクタ１を自動走行させるための目標走行経路Ｐを生成する際に、作業装置の種類や作業幅等の作業装置に関する情報を含む車体情報が入力されているので、障害物検出部１１０は、入力された車体情報に基づいて、オフセットモア１２等の作業装置が左右方向でトラクタ１に対してどちらに位置するかを判定している。よって、障害物検出部１１０は、前後進切替レバーの操作状態に基づいてトラクタ１の走行状態を取得し、車体情報に基づいて作業装置の状況を取得しており、取得したトラクタ１の走行状態及び作業装置の状況に応じて、複数の障害物センサＤの夫々を作動状態と非作動状態とに切り替えている。

【0071】

このように、障害物検出部１１０が複数の障害物センサＤの夫々を作動状態と非作動状態とに切り替えることで、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを変更設定している。図７に示すものは、トラクタ１が前進走行する状態で、且つ、オフセットモア１２がトラクタ１よりも左側にオフセットしている状態におけるシステム全体の検出範囲Ｃを示している。

【0072】

図７に示すものでは、障害物検出部１１０が複数の障害物センサＤの夫々を作動状態と非作動状態とに切り替えることで、障害物を検出する検出範囲Ｃを変更しているが、障害物センサＤ自体の測定範囲を変更することで、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを変更することもできる。例えば、図６において、前ライダーセンサ１０１の測定範囲Ｃ１について、トラクタ１から測定範囲Ｃ１の前端部までの距離や左右方向における左右両端部までの角度を変更することで、前ライダーセンサ１０１の測定範囲Ｃ１を変更することができる。

【0073】

トラクタ１が前進走行する場合には、例えば、障害物検出部１１０が、トラクタ１からの距離や左右方向での角度について、前ライダーセンサ１０１の測定範囲Ｃ１及び前カメラ１０５の測定範囲Ｃ２の方が、後ライダーセンサ１０２の測定範囲Ｃ３及び後カメラ１０６の測定範囲Ｃ４よりも大きくなるように設定することができる。逆に、トラクタ１が後進走行する場合には、例えば、障害物検出部１１０が、トラクタ１からの距離や左右方向での角度について、後ライダーセンサ１０２の測定範囲Ｃ３及び後カメラ１０６の測定範囲Ｃ４の方が、前ライダーセンサ１０１の測定範囲Ｃ１及び前カメラ１０５の測定範囲Ｃ２よりも大きくなるように設定することができる。

【0074】

また、作業装置であるオフセットモア１２がトラクタ１よりも左側にオフセットしている場合には、例えば、障害物検出部１１０が、トラクタ１からの距離や前後方向での角度について、左カメラ１０８の測定範囲Ｃ８の方が、右カメラ１０７の測定範囲Ｃ６よりも大きくなるように設定することができる。逆に、作業装置であるオフセットモア１２がトラクタ１よりも右側にオフセットしている場合には、例えば、障害物検出部１１０が、トラクタ１からの距離や前後方向での角度について、右カメラ１０７の測定範囲Ｃ６の方が、左カメラ１０８の測定範囲Ｃ８よりも大きくなるように設定することができる。

【0075】

このように、障害物検出部１１０は、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、障害物センサＤの測定範囲自体を変更することで、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを変更設定することもできる。

【0076】

障害物センサＤの測定範囲自体を変更するに当たり、例えば、トラクタ１に対して近い位置に存在する作業装置であれば、その作業装置と障害物との衝突を回避するためには、トラクタ１から近い位置までを検出範囲とすればよい。それに対して、トラクタ１に対して離れた位置に存在する作業装置であれば、その作業装置と障害物との衝突を回避するためには、トラクタ１から離れた位置までを検出範囲とすることが必要となる。そこで、障害物検出部１１０は、トラクタ１から作業装置までの距離に応じて、障害物センサＤの測定範囲について、トラクタ１からの距離を変更することで、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを変更設定することができる。

【0077】

衝突回避制御部１１１による衝突回避制御について説明する。
衝突回避制御部１１１は、障害物検出部１１０にて障害物を検出すると、トラクタ１を減速させる又はトラクタ１を走行停止させる衝突回避制御を行うように構成されている。例えば、検出範囲Ｃ（図７参照）内において、障害物の存在位置までのトラクタ１からの距離が所定距離以上であると、衝突回避制御部１１１は、衝突回避制御として、トラクタ１を減速させる。また、検出範囲Ｃ内において、障害物の存在位置までのトラクタ１からの距離が所定距離未満であると、衝突回避制御部１１１は、衝突回避制御として、トラクタ１を走行停止させる。この場合に、所定距離について、トラクタ１の前方側用の所定距離とトラクタ１の後方側用の所定距離とを異なる距離としたり、トラクタ１の走行速度に応じて所定距離を変更設定することもできる。所定距離については、各種の条件に応じて、どのような距離を設定するかは適宜変更可能である。

【0078】

衝突回避制御部１１１は、衝突回避制御において、トラクタ１を減速させる又はトラクタ１を走行停止させるだけでなく、報知ブザーや報知ランプ等の報知装置２６を作動させて、障害物が存在することを報知している。衝突回避制御部１１１は、衝突回避制御において、通信モジュール２５，５３を用いて、トラクタ１から携帯通信端末３に通信して表示部５１に障害物の存在を表示させることで、障害物が存在することを報知可能としている。

【0079】

障害物検出システム１００の動作について、図８のフローチャートに基づいて説明する。
障害物検出部１１０は、前後進切替レバーの操作状態等から、トラクタ１が前進走行であるか又は後進走行であるかを判定して、トラクタ１の走行状態を取得している（ステップ＃１）。障害物検出部１１０は、作業装置の種類や作業幅等の作業装置に関する情報を含む車体情報から、オフセットモア１２等の作業装置が左右方向でトラクタ１に対してどちらに位置するかや、トラクタ１に対してどのような距離に作業装置が位置しているかの作業装置の位置情報等の作業装置の状況を取得している（ステップ＃２）。

【0080】

障害物検出部１１０は、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況に応じて、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを設定している（ステップ＃３）。例えば、図７に示すように、トラクタ１が前進走行であり、且つ、オフセットモア１２がトラクタ１の左側に位置する場合には、障害物検出部１１０が、前ライダーセンサ１０１、前カメラ１０５、左ソナーユニット１０４、右ソナーユニット１０３及び左カメラ１０８を作動状態に切り替え、且つ、後ライダーセンサ１０２、後カメラ１０６及び右カメラ１０７を非作動状態に切り替えて、検出範囲Ｃを設定している。

【0081】

障害物検出部１１０は、設定した検出範囲Ｃ内において、障害物の存否、及び、障害物の位置を検出する障害物検出処理を行う（ステップ＃４）。障害物検出部１１０が障害物検出処理により障害物を検出した場合には、衝突回避制御部１１１が衝突回避制御を行う（ステップ＃５のＹｅｓの場合、ステップ＃６）。

【0082】

このようにして、障害物検出システム１００は、トラクタ１の自動走行中に、ステップ＃１～ステップ＃６の動作を繰り返し行い、トラクタ１及びオフセットモア１２等の作業装置と障害物との衝突を回避しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させている。

【0083】

携帯通信端末３では、トラクタ１を自動走行させる際等に、図９～図１１に示すように、作業領域Ｓにおけるトラクタ１の位置情報、及び、障害物検出システム１００において障害物を検出する検出範囲Ｃを表示部５１に表示させている。これにより、トラクタ１の自動走行中に、ユーザ等が、トラクタ１の走行状況や障害物の検出範囲Ｃを把握することができる。

【0084】

トラクタ１の位置情報等の表示については、携帯通信端末３の表示部５１だけでなく、トラクタ１の表示部や外部の管理装置の表示部にも表示させることができる。トラクタ１の位置情報等の表示を行うための構成については、同様であるので、以下、携帯通信端末３の表示部５１に表示させる場合について説明する。

【0085】

携帯通信端末３には、図２に示すように、トラクタ１の位置情報を取得する作業車両位置情報取得部５６と、障害物検出システム１００における障害物を検出する検出範囲Ｃの位置情報を取得する検出範囲位置情報取得部５７と、障害物検出システム１００にて障害物を検出した場合にその障害物の位置情報を取得する障害物位置情報取得部５８と、表示部５１における表示態様を制御する表示制御部５９とが備えられている。

【0086】

トラクタ１の測位ユニット２１は、衛星測位システムを用いてトラクタ１の位置情報を取得しているので、作業車両位置情報取得部５６は、トラクタ１側の通信モジュール２５と携帯通信端末３側の通信モジュール５３との間での無線通信を介して、トラクタ１の位置情報を取得している。

【0087】

トラクタ１の障害物検出システム１００における障害物検出部１１０は、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、システム全体として障害物を検出する検出範囲Ｃを設定しているので、トラクタ１に対する検出範囲Ｃの位置情報を把握している。検出範囲位置情報取得部５７は、トラクタ１側の通信モジュール２５と携帯通信端末３側の通信モジュール５３との間での無線通信を介して、トラクタ１に対する検出範囲Ｃの位置情報を取得している。

【0088】

トラクタ１の障害物検出システム１００における障害物検出部１１０は、障害物検出処理を実行することで、障害物を検出した場合に、トラクタ１に対する障害物の位置情報を把握している。障害物位置情報取得部５８は、トラクタ１側の通信モジュール２５と携帯通信端末３側の通信モジュール５３との間での無線通信を介して、トラクタ１に対する障害物の位置情報を取得している。

【0089】

表示制御部５９は、作業車両位置情報取得部５６にて取得するトラクタ１の位置情報に基づいてトラクタ１の走行位置（トラクタ１の現在位置）を特定しており、検出範囲位置情報取得部５７にて取得するトラクタ１に対する検出範囲Ｃの位置情報に基づいて、トラクタ１の走行位置に対する検出範囲Ｃの位置を特定している。表示制御部５９は、図９に示すように、地図上において、特定したトラクタ１の走行位置と検出範囲Ｃとを表示部５１に表示させている。

【0090】

表示制御部５９は、複数の障害物センサＤについて、作動状態の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ１，Ｃ２，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８（図９中、グレーにて示す測定範囲）と非作動状態の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６（図９中、白にて示す測定範囲）とを異なる表示態様にて表示させている。異なる表示態様としては、例えば、表示させる色を変える等、各種の表示形態を異ならせることができる。これにより、表示部５１には、複数の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ１～Ｃ８の全てを表示させながら、作動状態の障害物センサＤの測定範囲である検出範囲Ｃと、非作動状態の障害物センサＤの測定範囲とを識別可能としている。よって、ユーザ等は、障害物を検出する検出範囲Ｃがどのような範囲となっているのかだけでなく、非作動状態となっている障害物センサＤの測定範囲がどのような範囲となっているかも容易に認識することができる。

【0091】

図９に示すものでは、表示制御部５９が、作業領域Ｓ内における地図上にて、トラクタ１の走行位置及び検出範囲Ｃとを表示させているので、トラクタ１の走行位置に対して、作業領域Ｓ内に生成されている作業経路Ｐ１を重畳表示させている。

【0092】

図１０に示すように、障害物検出部１１０にて検出範囲Ｃ内に障害物を検出した場合には、表示制御部５９が、作業車両位置情報取得部５６にて取得するトラクタ１の位置情報に基づいてトラクタ１の走行位置（トラクタ１の現在位置）を特定しており、障害物位置情報取得部５８にて取得するトラクタ１に対する障害物の位置情報に基づいて、検出した障害物の位置（図１０中、「×」にて示す位置）を表示部５１に表示させている。表示制御部５９は、障害物の位置情報を表示させるのに加えて、作動状態の障害物センサＤのうち、障害物を検出した検出状態の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ１，Ｃ２（図１０中、濃いグレーにて示す範囲）と障害物を検出していない非検出状態の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８（図１０中、薄いグレーにて示す範囲）とを異なる表示態様にて表示させている。これにより、ユーザ等は、どの範囲が検出範囲Ｃであり、どの範囲が非作動状態の障害物センサＤの測定範囲かを認識できるとともに、検出範囲Ｃにおいて、どの範囲にて障害物を検出したのかをも容易に認識することができる。

【0093】

トラクタ１の自動走行中には、図９に示すように、表示制御部５９が、トラクタ１の走行位置と検出範囲Ｃ（作動状態の障害物センサＤの測定範囲）の位置とを表示させるだけではない。図１１に示すように、作動状態の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１を表示部５１に表示させる際に、作業領域Ｓ内の領域内範囲Ｃ１ａと作業領域外Ｔの領域外範囲Ｃ１ｂとを異なる表示態様にて表示させている。異なる表示態様としては、例えば、表示させる色を変える等、各種の表示形態を異ならせることができる。ちなみに、図１１では、領域内範囲Ｃ１ａと領域外範囲Ｃ１ｂとを分かり易くするために、カメラ１０５，１０６，１０７，１０８の測定範囲Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８を省略して図示している。

【0094】

領域内範囲Ｃ１ａと領域外範囲Ｃ１ｂとを表示させるために、図２に示すように、携帯通信端末３には、作業領域Ｓの位置情報を取得する作業領域位置情報取得部６０が備えられている。トラクタ１を自動走行させるための目標走行経路Ｐを生成する際に、作業領域Ｓ（圃場）の形状や位置等を圃場情報として取得しているので、作業領域位置情報取得部６０は、その圃場情報から、作業領域Ｓの位置情報を取得している。表示制御部５９は、作業領域位置情報取得部６０にて取得する作業領域Ｓの位置情報から、作業領域Ｓの外端部の位置を特定し、図１１に示すように、その作業領域Ｓの外端部の位置を基準にして測定範囲Ｃ１を領域内範囲Ｃ１ａと領域外範囲Ｃ１ｂとを区分けして表示させている。

【0095】

図１１では、トラクタ１が前進走行しているので、前ライダーセンサ１０１が作動状態となっており、表示制御部５９は、前ライダーセンサ１０１の測定範囲Ｃ１において、域領域内範囲Ｃ１ａ（グレーにて示す範囲）と領域外範囲Ｃ１ｂ（白にて示す範囲）とに異なる表示態様にて表示させている。

【0096】

作業領域位置情報取得部６０は、作業領域Ｓの位置情報を取得するので、トラクタ１側の通信モジュール２５と携帯通信端末３側の通信モジュール５３との間での無線通信を介して、障害物検出システム１００が、作業領域Ｓの位置情報を取得することができる。よって、障害物検出部１１０は、作動状態の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１において、領域外範囲Ｃ１ｂを検出範囲Ｃから外す等して、領域外範囲Ｃ１ｂにて障害物を検出しても、衝突回避制御部１１１が衝突回避制御を実行しない非実行状態としている。

【0097】

表示制御部５９が表示部５１にトラクタ１の走行位置等を表示させる場合の動作について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。
作業車両位置情報取得部５６がトラクタ１の位置情報を取得し、検出範囲位置情報取得部５７が検出範囲Ｃの位置情報を取得して、トラクタ１及び検出範囲Ｃの位置情報を取得する（ステップ＃１１）。

【0098】

表示制御部５９は、作業車両位置情報取得部５６にて取得したトラクタ１の位置情報、及び、検出範囲位置情報取得部５７にて取得した検出範囲Ｃの位置情報に基づいて、図９に示すように、作動状態の障害物センサＤの測定範囲である検出範囲Ｃと非作動状態の障害物センサＤの測定範囲とを異なる表示態様にて表示させながら、トラクタ１の走行位置及び複数の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１～Ｃ８を表示させる表示処理を行っている（ステップ＃１２）。

【0099】

障害物位置情報取得部５８が障害物位置情報を取得した場合には、表示制御部５９が、図１０に示すように、障害物位置情報取得部５８にて取得した障害物位置情報に基づいて、障害物の位置（図１０中、「×」にて示す位置）を表示させるとともに、検出状態の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ１，Ｃ２（図１０中、濃いグレーにて示す範囲）と非検出状態の障害物センサＤにおける測定範囲Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８（図１０中、薄いグレーにて示す範囲）とを異なる表示態様にて表示させる障害物の位置表示を行っている（ステップ＃１３のＹｅｓの場合、ステップ＃１４）。

【0100】

表示制御部５９は、作業領域位置情報取得部６０にて取得する作業領域Ｓの位置情報から、作動状態の障害物センサＤの測定範囲に作業領域外Ｔが含まれるか否かを判定している（ステップ＃１５）。作動状態の障害物センサＤの測定範囲に作業領域外Ｔが含まれている場合には、表示制御部５９が、図１１に示すように、作業領域位置情報取得部６０にて取得した作業領域Ｓの位置情報に基づいて、作動状態の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１において、域領域内範囲Ｃ１ａ（グレーにて示す範囲）と領域外範囲Ｃ１ｂ（白にて示す範囲）とに異なる表示態様にて表示させている（ステップ＃１６）。

【0101】

このようにして、ステップ＃１１～ステップ＃１６の動作を繰り返し行い、トラクタ１の自動走行中に、トラクタ１の走行位置だけでなく、複数の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１～Ｃ８、及び、障害物の位置を表示部５１に表示させて、それらをユーザ等が容易に認識できるようにしている。

【0102】

〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、第１実施形態における障害物検出システム１００についての別実施形態であり、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の点については説明を省略する。

【0103】

第１実施形態では、障害物検出部１１０が、トラクタ１に連結されるオフセットモア１２等の作業装置に応じて、障害物を検出する検出範囲Ｃを変更自在に構成されている。これに代えて、第２実施形態では、衝突回避制御部１１１は、障害物検出部１１０にて障害物を検出しても、トラクタ１に連結されるオフセットモア１２等の作業装置に応じて、衝突回避制御を実行する実行状態と衝突回避制御を実行しない非実行状態とに切替自在に構成されている。

【0104】

第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、障害物検出部１１０が、複数の障害物センサＤの全てを作動状態としており、図６に示すように、複数の障害物センサＤの全ての測定範囲Ｃ１～Ｃ８において、障害物を検出している。これにより、トラクタ１の前方側、後方側、右側、左側のどの方向に障害物が存在しても、障害物検出部１１０が、その障害物を検出している。

【0105】

しかしながら、例えば、トラクタ１が前進走行している場合には、トラクタ１の後方側にて障害物を検出しても、その障害物に対してトラクタ１やオフセットモア１２等の作業装置が衝突することがない。また、トラクタ１の左側にオフセットモア１２等の作業装置が位置している場合には、トラクタ１の右側に障害物を検出しても、その障害物と作業装置が衝突することがない。

【0106】

そこで、衝突回避制御部１１１は、障害物検出部１１０にて障害物を検出しても、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、障害物との衝突の可能性があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、衝突回避制御を実行する実行状態と衝突回避制御を実行しない非実行状態とに切り替えている。

【0107】

例えば、トラクタ１が前進走行している場合には、図６に示すように、複数の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１～Ｃ８において、トラクタ１の前方側の測定範囲Ｃ１，Ｃ２にて障害物を検出すると、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御を実行する実行状態に切り替えて、衝突回避制御を行い、トラクタ１を減速又は走行停止させる等の処理を行う。それに対して、トラクタ１の後方側の測定範囲Ｃ３，Ｃ４にて障害物を検出しても、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御を実行しない非実行状態に切り替えて、衝突回避制御を行わない。

【0108】

また、トラクタ１の左側にオフセットモア１２等の作業装置が位置している場合（図７参照）には、図６に示すように、複数の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１～Ｃ８において、トラクタ１の左側の測定範囲Ｃ７，Ｃ８にて障害物を検出すると、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御を実行する実行状態に切り替えて、衝突回避制御を行い、トラクタ１を減速又は走行停止させる等の処理を行う。それに対して、トラクタ１の右側の測定範囲Ｃ６にて障害物を検出しても、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御を実行しない非実行状態に切り替えて、衝突回避制御を行わない。

【0109】

よって、例えば、図７に示すように、トラクタ１の左側にオフセットモア１２等の作業装置が位置している状態において、トラクタ１が前進走行している場合には、複数の障害物センサＤの測定範囲Ｃ１～Ｃ８において、トラクタ１の前方側の測定範囲Ｃ１，Ｃ２、トラクタ１の右側の測定範囲Ｃ５、及び、トラクタ１の左側の測定範囲Ｃ７，Ｃ８にて障害物を検出すると、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御を実行する実行状態に切り替えている。それに対して、トラクタ１の後方側の測定範囲Ｃ３，Ｃ４、及び、トラクタ１の右側の測定範囲Ｃ６にて障害物を検出しても、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御を実行しない非実行状態に切り替えている。このとき、トラクタ１の右側において、トラクタ１に近い範囲である測定範囲Ｃ５だけ、衝突回避制御部１１１が衝突回避制御を実行する実行状態に切り替えているが、測定範囲Ｃ５にて障害物を検出しても、衝突回避制御部１１１が衝突回避制御を実行しない非実行状態に切り替えることもできる。

【0110】

このようにして、障害物検出部１１０が複数の障害物センサＤの全ての測定範囲Ｃ１～Ｃ８にて障害物を検出している状態において、衝突回避制御部１１１は、障害物を検出しても、一律に衝突回避制御を実行するのではなく、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況、並びに、障害物をどの範囲で検出したかによって、衝突回避制御を実行する状態と衝突回避制御を実行しない非実行状態とに切り替えている。

【0111】

衝突回避制御を実行する実行状態と衝突回避制御を実行しない非実行状態とに切り替えるに当たり、上述の如く、衝突回避制御部１１１は、障害物検出部１１０にて障害物を検出すると、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、障害物との衝突の可能性があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて実行状態と非実行状態とに切り替えている。

【0112】

これに代えて、障害物検出部１１０にて障害物を検出する前のタイミングにおいて、衝突回避制御部１１１は、トラクタ１の走行状態及びオフセットモア１２等の作業装置の状況等に応じて、複数の障害物センサＤの測定範囲を実行状態用の測定範囲と非実行状態用の測定範囲とに予め区分け設定しておく。障害物検出部１１０にて障害物を検出すると、衝突回避制御部１１１は、検出した障害物の位置が実行状態用の測定範囲内であれば、実行状態に切り替え、検出した障害物の位置が非実行状態用の測定範囲内であれば、非実行状態に切り替えることができる。

【0113】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用することに限らず、他の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。

【0114】

（１）作業車両の構成は種々の変更が可能である。
例えば、作業車両は、エンジン９と走行用の電動モータとを備えるハイブリット仕様に構成されていてもよく、また、エンジン９に代えて走行用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。
例えば、作業車両は、走行部として、左右の後輪６に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両は、左右の後輪６が操舵輪として機能する後輪ステアリング仕様に構成されていてもよい。

【0115】

（２）上記実施形態では、走行経路生成部５４、作業車両位置情報取得部５６、検出範囲位置情報取得部５７、障害物位置情報取得部５８、表示制御部５９、作業領域位置情報取得部６０等を携帯通信端末３に備えているが、トラクタ１（作業車両）や外部の管理装置に備えることもできる。
例えば、外部の監視センターに備えられた管理装置に表示制御部５９を備え、監視センターに備えられたモニター等の表示装置の表示状態を表示制御部５９が制御することができる。これにより、監視センターのモニターには、作業車両の位置情報、及び、複数の障害物センサのうち、作動状態である障害物センサの測定範囲等を表示させることができるので、監視センターにて作業車両の走行状況や障害物センサの測定範囲を監視することができる。

【0116】

（３）上記実施形態では、障害物センサＤとして、ライダーセンサ１０１，１０２、ソナーユニット１０３，１０４及びカメラ１０５，１０６，１０７，１０８が備えられているが、例えば、右カメラ１０７及び左カメラ１０８に代えて、トラクタ１から遠方の障害物を測定可能なミリ波レーダー等の遠距離測定装置を備えることもでき、障害物センサＤとして、どのようなセンサを備えるかは適宜変更が可能である。

【0117】

＜発明の付記＞
本発明の第１特徴構成は、衛星測位システムを利用して取得される作業車両の測位情報に基づいて、作業車両を自動走行させる自動走行制御部と、
障害物センサの測定情報に基づいて、前記作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出可能な障害物検出部と、
前記障害物検出部にて障害物を検出した場合に、障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う衝突回避制御部とが備えられ、
前記衝突回避制御部は、前記作業車両に連結される作業装置に応じて、前記衝突回避制御を実行する実行状態と前記衝突回避制御を実行しない非実行状態とに切替自在に構成されている点にある。

【0118】

本構成によれば、衝突回避制御部は、障害物検出部にて障害物を検出しても、一律に衝突回避制御を行うのではなく、作業装置に応じて、衝突回避制御を実行する実行状態と衝突回避制御を実行しない非実行状態とに切り替えている。

【0119】

例えば、障害物検出部にて検出した障害物の位置が作業装置と衝突する可能性がある位置であると、衝突回避制御部は、衝突回避制御を実行する実行状態に切り替えて、衝突回避制御を行い、障害物と作業装置との衝突を回避することができる。それに対して、障害物検出部にて検出した障害物の位置が作業装置と衝突する可能性がない位置であると、衝突回避制御部は、衝突回避制御を実行しない非実行状態に切り替えて、衝突回避制御が無駄に行われるのを防止することができる。

【0120】

本発明の第２特徴構成は、衛星測位システムを利用して取得される作業車両の測位情報に基づいて、作業車両を自動走行させる自動走行制御部と、
障害物センサの測定情報に基づいて、前記作業車両の周囲における所定の検出範囲内での障害物を検出可能な障害物検出部と、
前記障害物検出部にて障害物を検出した場合に、障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う衝突回避制御部とが備えられ、
前記障害物検出部は、前記作業車両に連結される作業装置に応じて、検出範囲を変更自在に構成されている点にある。

【0121】

本構成によれば、障害物検出部は、障害物を検出する検出範囲を一定の範囲とするのではなく、作業装置に応じて検出範囲を変更設定している。これにより、例えば、作業装置がどのような位置に存在するのかによって、障害物検出部が、その作業装置と衝突する可能性のある障害物を検出範囲に含めるように、検出範囲を変更設定することができるので、作業装置と衝突する可能性のない障害物を検出範囲に含めることなく、作業装置に対応した検出範囲を適切に設定することができる。よって、無駄に衝突回避制御が実行されるのを防止しながら、作業装置と障害物との衝突を回避することができる。

【0122】

本発明の第３特徴構成は、前記障害物検出部は、測定範囲内での障害物を検出自在な複数の障害物センサを備え、且つ、前記作業車両を自動走行させる場合に、複数の障害物センサの夫々を作動状態と非作動状態とに切替自在に構成され、
測位衛星システムを利用して取得される前記作業車両の位置情報、及び、複数の障害物センサのうち、作動状態である障害物センサの測定範囲を表示部に表示させる表示制御部が備えられている点にある。

【0123】

本構成によれば、表示制御部は、作業車両の位置情報、及び、作動状態である障害物センサの測定範囲を表示部に表示させるので、作業車両の自動走行中に、ユーザ等が、作業車両の走行位置、及び、障害物を検出する測定範囲を容易に認識することができる。しかも、作動状態である障害物センサの測定範囲を表示させるので、複数の障害物センサのうち、どの障害物センサが作動状態であるのかも、ユーザ等が容易に認識することができる。

【0124】

本発明の第４特徴構成は、前記表示制御部は、作動状態である障害物センサが複数存在する場合に、障害物を検出した検出状態の障害物センサにおける測定範囲と障害物を検出していない非検出状態の障害物センサにおける測定範囲とを異なる表示態様にて前記表示部に表示させる点にある。

【0125】

本構成によれば、表示制御部は、障害物を検出した場合に、検出状態の障害物センサにおける測定範囲と非検出状態の障害物センサにおける測定範囲とを異なる表示態様にて表示させるので、ユーザ等が、複数の障害物センサのうち、どの障害物センサにて障害物を検出したのかを迅速に且つ適切に認識することができる。よって、障害物の検出に対する対応をスムーズに行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。

【0126】

本発明の第５特徴構成は、前記自動走行制御部は、予め設定された作業領域内において前記作業車両を自動走行させ、
前記表示制御部は、作動状態である障害物センサの測定範囲を前記表示部に表示させる場合に、前記作業領域内の領域内範囲と前記作業領域外の領域外範囲とを異なる表示態様にて前記表示部に表示させる点にある。

【0127】

本構成によれば、表示制御部は、領域内範囲と領域外範囲とを異なる表示態様にて表示部に表示させるので、ユーザ等が、作動状態である障害物センサの測定範囲において、どの範囲が領域内範囲であり、且つ、どの範囲が領域外範囲であるかを容易に認識することができる。

【符号の説明】

【0128】

１ トラクタ（作業車両）
１８ 車載電子制御ユニット（自動走行制御部）
５９ 表示制御部
１０１ 前ライダーセンサ（障害物センサ）
１０２ 後ライダーセンサ（障害物センサ）
１０３ 右ソナーユニット（障害物センサ）
１０４ 左ソナーユニット（障害物センサ）
１０５ 前カメラ（障害物センサ）
１０６ 後カメラ（障害物センサ）
１０７ 右カメラ（障害物センサ）
１０８ 左カメラ（障害物センサ）
１１０ 障害物検出部
１１１ 衝突回避制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】