(57)【要約】【課題】作業車両に搭載される障害物検知システムにおいて、障害物の誤検知を抑制しながら、当該障害物の誤検知に起因する作業車両の無用な停止等を回避することができる技術を提供する。【解決手段】作業車両に搭載され、周囲に測定光を照射するとともに当該測定光の反射光を受光して当該測定光が反射した測距点までの距離を測定する測距部と、測距部の測定結果に基づいて所定の障害物検知領域内にある障害物を検知する障害物検知部と、を備えた障害物検知システムであって、障害物検知部が、測距部で受光された測距点からの反射光の強度及び測距部で測定された測距点までの距離の少なくとも一方を用いて、測距点が非障害物であるかを判定する。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両に搭載され、
周囲に測定光を照射するとともに当該測定光の反射光を受光して当該測定光が反射した測距点までの距離を測定する測距部と、
前記測距部の測定結果に基づいて所定の障害物検知領域内にある障害物を検知する障害物検知部と、を備えた障害物検知システムであって、
前記障害物検知部が、前記測距部で受光された前記測距点からの反射光の強度及び前記測距部で測定された前記測距点までの距離の少なくとも一方を用いて、前記測距点が非障害物であるかを判定する障害物検知システム。
【請求項２】
前記障害物検知部が、前記測距部で測定された距離が所定の第１設定距離から当該第１設定距離よりも大きい所定の第２設定距離までの範囲内であるとともに前記測距部で受光された反射光の強度が所定の設定強度未満である前記測距点を、前記非障害物としての浮遊物であると判定する浮遊物判定処理を実行する請求項１に記載の障害物検知システム。
【請求項３】
前記障害物検知部が、前記測距部で測定された距離が所定の第１設定距離未満である前記測距点を、前記非障害物としての前記測距部の汚れであると判定する汚れ判定処理を実行する請求項１又は２に記載の障害物検知システム。
【請求項４】
前記障害物検知部が、前記測距部の汚れとして判定された前記測距点が占める割合を汚れ割合として求め、当該汚れ割合が所定の設定汚れ割合以上である場合に、所定の汚れ警報を出力する請求項３に記載の障害物検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に搭載される障害物検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周囲の測距点までの距離を測定する測距部と、前記測距部の測定結果に基づいて所定の障害物検知領域内にある人や別の車両などの障害物を検知する障害物検知部と、を備えた障害物検知システムが知られている。このような障害物検知システムは、障害物検知部で検知された障害物に対する衝突を回避するように作業車両の走行を制御する衝突回避制御部を備えた作業車両に搭載される（例えば、特許文献１を参照。）。かかる障害物検知システムに備えられる測距部は、例えば周囲にレーザ光（測定光の一例）等を照射して測距点に反射されて帰ってくるまでの時間等から当該測距点までの距離などを測定するものとして構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０１４５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圃場等を走行して作業を行う作業車両では、その周囲の空気中に埃や粉塵等の浮遊物が発生し易く、また測距部が汚れ易い状態となる。このことから、その作業車両に搭載された障害物検知システムでは、測距部が照射した測定光が浮遊物や汚れ等で反射されることで、その浮遊物や汚れ等が障害物検知部により障害物であると誤検知されてしまい、その結果、衝突回避制御により作業車両が無用に停止されるなどの問題があった。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、作業車両に搭載される障害物検知システムにおいて、障害物の誤検知を抑制しながら、当該障害物の誤検知に起因する作業車両の無用な停止等を回避することができる技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る障害物検知システムの第１特徴構成は、作業車両に搭載され、
周囲に測定光を照射するとともに当該測定光の反射光を受光して当該測定光が反射した測距点までの距離を測定する測距部と、
前記測距部の測定結果に基づいて所定の障害物検知領域内にある障害物を検知する障害物検知部と、を備えた障害物検知システムであって、
前記障害物検知部が、前記測距部で受光された前記測距点からの反射光の強度及び前記測距部で測定された前記測距点までの距離の少なくとも一方を用いて、前記測距点が非障害物であるかを判定する点にある。
【０００６】
本構成によれば、測距点が障害物検知領域内にあるか否かの判断基準だけではなく測距点からの反射光の強度及び測距点までの距離の少なくとも一方を用いて、当該測距点が非障害物であるかを障害物検知部により判定する。このことで、測定光が反射した測距点が埃や粉塵等の浮遊物や汚れのように作業車両の走行に支障がないものであった場合には、それを障害物ではなく非障害物であると判定して、例えば作業車両の無用な停止等を回避することができる。
従って、本発明により、作業車両に搭載される障害物検知システムにおいて、障害物の誤検知を抑制しながら、当該障害物の誤検知に起因する作業車両の無用な停止等を回避することができる技術を提供することができる。
【０００７】
本発明に係る障害物検知システムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記障害物検知部が、前記測距部で測定された距離が所定の第１設定距離から当該第１設定距離よりも大きい所定の第２設定距離までの範囲内であるとともに前記測距部で受光された反射光の強度が所定の設定強度未満である前記測距点を、前記非障害物としての浮遊物であると判定する浮遊物判定処理を実行する点にある。
【０００８】
本構成によれば、測距部で測定された距離が第１設定距離からそれよりも大きい第２設定距離までの範囲内である測距点のうち、当該測距点から反射された反射光の強度が比較的小さい設定強度未満となるものについては、障害物検知部が浮遊物判定処理を実行することにより、作業車両の周囲の空気中に浮遊する浮遊物であると判定することができる。
従って、作業車両が周囲に浮遊物が発生し易い圃場等を走行して作業を行う際に、当該浮遊物を障害物として誤検知することを抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る障害物検知システムの第３特徴構成は、上記第１特徴構成乃至上記第２特徴構成の何れかに加えて、前記障害物検知部が、前記測距部で測定された距離が所定の第１設定距離未満である前記測距点を、前記非障害物としての前記測距部の汚れであると判定する汚れ判定処理を実行する点にある。
【００１０】
本構成によれば、測距部で測定された距離が非常に近い第１設定距離未満となる測距点については、障害物検知部が汚れ判定処理を実行することにより、測距部の汚れであると判定することができる。
従って、測距部が汚れやすい圃場等を作業車両が走行して作業を行う際に、当該汚れを障害物として誤検知することを抑制することができる。
【００１１】
本発明に係る障害物検知システムの第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、前記障害物検知部が、前記測距部の汚れとして判定された前記測距点が占める割合を汚れ割合として求め、当該汚れ割合が所定の設定汚れ割合以上である場合に、所定の汚れ警報を出力する点にある。
【００１２】
本構成によれば、汚れ警報を出力することにより、ユーザに対して、測距部が汚れていることを認識させて、その汚れを除去することの動機付けを行うことができ、結果、汚れによる測距部の精度低下や損傷等を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】目標走行経路を示す図
【図４】正面視におけるトラクタの上方側部位を示す図
【図５】背面視におけるトラクタの上方側部位を示す図
【図６】側面視における使用位置でのアンテナユニット及び前ライダーセンサを示す図
【図７】アンテナユニット及び前ライダーセンサの支持構造を示す斜視図
【図８】側面視における非使用位置でのアンテナユニット及び前ライダーセンサを示す図
【図９】使用位置及び非使用位置における側面視でのルーフ、アンテナユニット、前ライダーセンサ、及び、後ライダーセンサを示す図
【図１０】後ライダーセンサの支持構造を示す斜視図
【図１１】側面視における前ライダーセンサ及び後ライダーセンサの障害物検知領域を示す図
【図１２】平面視における前ライダーセンサ、後ライダーセンサ及びソナーの障害物検知領域を示す図
【図１３】前ライダーセンサの測定情報から生成した距離画像を示す図
【図１４】作業装置を下降位置に位置させた状態での後ライダーセンサの測定情報から生成した距離画像を示す図
【図１５】作業装置を上昇位置に位置させた状態での後ライダーセンサの測定情報から生成した距離画像を示す図
【図１６】障害物検知処理の流れを示すフローチャート
【図１７】移動判定処理の流れを示すフローチャート
【図１８】直線距離と反射光の強度における障害物及び非障害物の判定範囲を説明する図
【図１９】汚れ警報の表示例を示す図
【図２０】単独測距点の判定例方法を説明する図
【図２１】グリッドマップの作成方法を説明する図
【図２２】同一の障害物及びその図心位置の判定方法を説明する図
【図２３】現時点までに連続して作成された複数のグリッドマップの例を示す図
【図２４】現時点までに連続して作成された複数のグリッドマップの例を示す図
【図２５】現時点までに連続して作成された複数のグリッドマップの例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る障害物検知システムを備えた作業車両を自動走行システムに適用した場合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においては、図１に示すように、本発明に係る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を適用することができる。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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１２の一例であるロータリ耕耘装置を昇降可能かつローリング可能に連結することで、トラクタ１をロータリ耕耘仕様に構成することができる。トラクタ１の後部には、ロータリ耕耘装置に代えて、プラウ、ハロー、バーチカルハロー、スタブルカルチ、播種装置、散布装置、等の作業装置１２を連結することができる。
【００１８】
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、ロータリ耕耘装置等の作業装置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、ロータリ耕耘装置等の作業装置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。
【００１９】
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。
【００２０】
キャビン１０は、図４及び図５に示すように、キャビン１０の骨組みを形成するキャビンフレーム３１と、前方側を覆うフロントガラス３２と、後方側を覆うリアガラス３３と、上下方向に沿う軸心周りで揺動開閉可能な左右一対のドア３４（図１参照）と、天井側のルーフ３５とを備えた箱状に構成されている。キャビンフレーム３１は、前端部に配置された左右一対の前側支柱３６と、後端部に配置された左右一対の後側支柱３７とを備えている。平面視において、前方側の左右両側の隅部に前側支柱３６が配置され、後方側の左右両側の隅部に後側支柱３７が配置されている。キャビンフレーム３１は、弾性体等の防振部材を介して走行機体７上に支持されており、走行機体７等からの振動がキャビン１０に伝達されるのを防止する防振対策が施された状態で、キャビン１０が備えられている。
【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。キャビン１０の前方側部位の両横側部には、キャビン１０（運転席３９）への乗降部となる乗降ステップ４１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、ロータリ耕耘装置等の作業装置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、予め設定された自動走行用の目標走行経路Ｐ（例えば、図３参照）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、ＧＰＳ衛星７１（図１参照）
から送信された電波を受信するＧＰＳ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データ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ＧＰＳアンテナ２４がＧＰＳ衛星７１からの電波を受信して得た測位データと、基地局側のＧＰＳアンテナ６１がＧＰＳ衛星７１からの電波を受信して得た測位データとに基づいて、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ＧＰＳ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データ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５５、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走行案内用の目標走行経路Ｐ（例えば、図３参照）を生成する走行経路生成部５３、及び、ユーザが入力した各種の入力データや走行経路生成部５３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５４、等を有している。
【００２７】
走行経路生成部５３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や作業装置１２の種類や機種等の車体データを入力しており、入力された車体データが端末記憶部５４に記憶されている。目標走行経路Ｐの生成対象となる走行領域Ｓ（図３参照）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データを取得して端末記憶部５４に記憶している。
【００２８】
圃場データ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、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走行領域Ｓを含む圃場データを取得している。
図３では、矩形状の走行領域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データが端末記憶部５４に記憶されると、走行経路生成部５３は、端末記憶部５４に記憶されている圃場データや車体データを用いて、目標走行経路Ｐを生成する。
【００３０】
図３に示すように、走行経路生成部５３は、走行領域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、走行領域Ｓの中央部に設定されており、先行してトラクタ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おり、
中央領域Ｒ１に後続してトラクタ１を周回方向に自動走行させて所定の作業を行う周回作業領域となっている。走行経路生成部５３は、例えば、車体データ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５３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、走行領域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５３は、図３に示すように、車体データや圃場データ等を用いて、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複数の作業経路Ｐ１と、隣接する作業経路Ｐ１の始端と終端とを連結する連結経路Ｐ２と、外周領域Ｒ２において周回する周回経路Ｐ３（図中点線にて示している）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。周回経路Ｐ３は、外周領域Ｒ２にてトラクタ１を周回走行させながら、所定の作業を行うための経路である。周回経路Ｐ３は、走行領域Ｓの四隅に相当する位置において、トラクタ１を前進走行と後進走行とに切り替えることで、トラクタ１の走行方向を９０度転換させるようにしている。ちなみに、図３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。
【００３２】
走行経路生成部５３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、車体データ及び圃場データ等と関連付けた経路データとして端末記憶部５４に記憶されている。
経路データには、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。
【００３３】
このようにして、走行経路生成部５３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に経路データを転送することで、トラクタ１の車載電子制御ユニット１８が、経路データを取得することができる。車載電子制御ユニット１８は、取得した経路データに基づいて、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。
【００３４】
経路データの転送に関しては、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、経路データ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を含む経路データを、データ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、経路データ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がデータ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データ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。
【００３５】
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、測位ユニット２１（衛星測位システムに相当する）により取得されるトラクタ１の測位データに基づいて、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。
【００３６】
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、ロータリ耕耘装置等の作業装置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。
【００３７】
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の経路データと測位ユニット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。
【００３８】
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の経路データ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。
【００３９】
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の経路データと測位ユニット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。
【００４０】
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の経路データと測位ユニット２１の出力とに基づいて、トラクタ１が作業経路Ｐ１（例えば、図３参照）の始端等の作業開始地点に達するのに伴って作業装置１２による所定の作業（例えば耕耘作業）が開始され、かつ、トラクタ１が作業経路Ｐ１（例えば、図３参照）の終端等の作業終了地点に達するのに伴って作業装置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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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知して、障害物との衝突を回避するための障害物検知システム１００が備えられている。障害物検知システム１００は、レーザを用いて測距点までの距離を３次元で測定可能な複数のライダーセンサ（測距部の一例）１０１，１０２と、超音波を用いて測距点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、障害物検知部１１０と、衝突回避制御部１１１とが備えられている。ここで、ライダーセンサ１０１，１０２及びソナーユニット１０３，１０４にて測定する測距点は、物体や人等としている。
【００４５】
障害物検知部１１０は、ライダーセンサ１０１，１０２及びソナーユニット１０３，１０４の測定情報に基づいて、所定距離内の物体や人等の測距点を障害物として検知する障害物検知処理を行うように構成されている。衝突回避制御部１１１は、障害物検知部１１０にて障害物を検知すると、衝突回避制御を行うように構成されている。障害物検知部１１０は、ライダーセンサ１０１，１０２及びソナーユニット１０３，１０４の測定情報に基づく障害物検知処理をリアルタイムで繰り返し行い、物体や人等の障害物を適切に検知しており、衝突回避制御部１１１は、リアルタイムで検知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。
【００４６】
障害物検知部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、及び、ソナーユニット１０３，１０４、等にＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して通信可能に接続されている。
【００４７】
ライダーセンサ１０１，１０２は、周囲に測定光としてのレーザ光（例えば、パルス状の近赤外レーザ光）を照射するとともに当該レーザ光の反射光を受光し、測定光が測距点に反射されて帰ってくるまでの往復時間から測距点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距点までの距離を順次測定していくことで、測距点までの距離を３次元で測定している。ライダーセンサ１０１，１０２は、障害物検知領域内における測距点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、測定情報から距離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距離画像は、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、距離画像では、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。
【００４８】
ライダーセンサ１０１，１０２として、図１１及び図１２に示すように、トラクタ１（走行機体７）の前方側を測距範囲Ｃとし、トラクタ１の前方側での障害物を検知するために用いる前ライダーセンサ１０１と、トラクタ１（走行機体７）の後方側を測距範囲Ｄとし、トラクタ１の後方側での障害物を検知するために用いる後ライダーセンサ１０２とが備えられている。
【００４９】
以下、前ライダーセンサ１０１及び後ライダーセンサ１０２について説明するが、前ライダーセンサ１０１の支持構造、後ライダーセンサ１０２の支持構造、前ライダーセンサ１０１の測距範囲Ｃ、後ライダーセンサ１０２の測距範囲Ｄの順に説明する。
【００５０】
前ライダーセンサ１０１の支持構造について説明する。
前ライダーセンサ１０１は、図１及び図７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ので、先ず、アンテナユニット８０の支持構造について説明し、次に、アンテナユニット８０の底部への前ライダーセンサ１０１の取り付け構造を説明する。
【００５１】
アンテナユニット８０は、図４、図６及び図７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。アンテナユニット支持ステー８１は、キャビン１０の左右斜め前方側に位置する左右のミラー取付部４５に亘る状態で固定連結されている。ミラー取付部４５は、前側支柱３６に固定されたミラー取付用基材４６と、ミラー取付用基材４６に固定されたミラー取付用ブラケット４７と、ミラー取付用ブラケット４７に設けられたヒンジ部４９により回動自在なミラー取付用アーム４８とが備えられている。
アンテナユニット支持ステー８１は、図７に示すように、その左右両端側部位が下方側に湾曲されたブリッジ状に形成されている。アンテナユニット支持ステー８１の左右両端部が、第１取付プレート２０１を介して、ミラー取付用ブラケット４７の上端側部位に固定連結されている。図６及び図７に示すように、ミラー取付用ブラケット４７の上端側部位には、水平面状の取付面が形成され、第１取付プレート２０１の下端側部位にも、水平面状の取付面が形成されている。両取付面を上下に重ね合わせる状態でボルトナット等の連結具５０にて締結することで、アンテナユニット支持ステー８１が水平方向に延びる姿勢で固定連結されている。アンテナユニット８０は、アンテナユニット支持ステー８１及びミラー取付部４５を介して、キャビンフレーム３１を構成する前側支柱３６に支持されているので、アンテナユニット８０への振動の伝達等を防止しながら、アンテナユニット８０が強固に支持されている。
【００５２】
アンテナユニット支持ステー８１に対するアンテナユニット８０の取り付け構造については、図６及び図７に示すように、アンテナユニット８０側に固定された第２取付プレート２０２とアンテナユニット支持ステー８１側に固定された第３取付プレート２０３とをボルトナット等の連結具５０により締結することで、アンテナユニット８０がアンテナユニット支持ステー８１に取り付けられている。
【００５３】
第２取付プレート２０２は、図７に示すように、走行機体７の左右方向に所定間隔を隔てて左右一対備えられている。第２取付プレート２０２は、左右方向に延びるユニット側取付部２０２ａの外側端部から下方側に延びるステー側取付部２０２ｂを有するＬ字状に屈曲された板状体にて構成されている。第２取付プレート２０２は、ユニット側取付部２０２ａが連結具５０等によりアンテナユニット８０の底部に固定連結され、ステー側取付部２０２ｂが下方側に延びる姿勢で取り付けられている。第２取付プレート２０２のステー側取付部２０２ｂには、図示は省略するが、連結具等による連結用の丸孔が前後一対形成されている。
【００５４】
第３取付プレート２０３は、図６及び図７に示すように、前方側部位が後方側部位よりも下方側に延びるＬ字状の板状体にて構成されている。第３取付プレート２０３は、第２取付プレート２０２と同様に、走行機体７の左右方向に所定間隔を隔てて左右一対備えられている。第３取付プレート２０３は、後方側部位の下端縁が溶接等によりアンテナユニット支持ステー８１の上部に固定連結され、前方側部位がアンテナユニット支持ステー８１の前方側に位置する姿勢で取り付けられている。第３取付プレート２０３には、前方側部位から後方側部位に亘って走行機体７の前後方向に沿って延びる長尺な長孔２０３ａが形成され、前方側部位の下方側に連結用の丸孔２０３ｂが形成されている。
【００５５】
アンテナユニット８０をアンテナユニット支持ステー８１に取り付ける場合には、図６及び図７に示すように、アンテナユニット８０を、アンテナユニット支持ステー８１の上方側に配置させて、通信モジュール２５のアンテナが上方側に延びる使用位置に位置させる。第２取付プレート２０２のステー側取付部２０２ｂにおける前後の丸孔を第３取付プレート２０３の長孔２０３ａにおける前方側端部と後方側端部に合致させるように、第２取付プレート２０２を第３取付プレート２０３よりも内方側に位置させる状態で第２取付プレート２０２と第３取付プレート２０３とを重ね合わせる。第２取付プレート２０２の前後の丸孔と第３取付プレート２０３の長孔２０３ａとに亘って連結具５０を挿通させて締結することで、アンテナユニット８０を使用位置にてアンテナユニット支持ステー８１に取り付けることができる。このとき、長孔２０３ａにおける前方側端部と後方側端部に相当する箇所が連結具５０による連結箇所に設定されており、左右一対の第２取付プレート２０２及び第３取付プレート２０３の夫々における前方側部位と後方側部位との合計４箇所が連結具５０による連結箇所となっている。
【００５６】
アンテナユニット８０は、図６に示すように、使用位置だけでなく、図８に示すように、アンテナユニット支持ステー８１の前方側にアンテナユニット８０を位置させて、通信モジュール２５のアンテナが前方側に延びる非使用位置でも、アンテナユニット支持ステー８１に取付自在に構成されている。
【００５７】
アンテナユニット８０を非使用位置にてアンテナユニット支持ステー８１に取り付ける場合には、図８に示すように、アンテナユニット８０を非使用位置に位置させ、第２取付プレート２０２のステー側取付部２０２ｂにおける前後の丸孔を第３取付プレート２０３の丸孔２０３ｂと長孔２０３ａの前方側端部に合致させるように、第２取付プレート２０２を第３取付プレート２０３よりも内方側に位置させる状態で第２取付プレート２０２と第３取付プレート２０３とを重ね合わせる。第２取付プレート２０２のステー側取付部２０２ｂにおける前側の丸孔と第３取付プレート２０３の丸孔２０３ｂに亘って連結具５０を挿通させるとともに、第２取付プレート２０２のステー側取付部２０２ｂにおける後側の丸孔と長孔２０３ａの前方側端部とに亘って連結具５０を挿通させて締結することで、
アンテナユニット８０を非使用位置にてアンテナユニット支持ステー８１に取り付けることができる。
【００５８】
例えば、アンテナユニット８０を使用位置（図６参照）から非使用位置（図８参照）に変更する場合には、図６に示すように、第３取付プレート２０３の長孔２０３ａの前方側端部に位置する連結具５０を取り外し、第３取付プレート２０３の長孔２０３ａの後方側端部に位置する連結具５０を緩めて、その連結具５０を長孔２０３ａに挿通させた状態を維持する。連結具５０を長孔２０３ａに沿って後方側端部から前方側端部まで前方側に移動操作して、連結具５０を枢支軸としてアンテナユニット８０を前方下方側に垂下させることで、図８に示すように、アンテナユニット８０を非使用位置に位置変更させる。よって、第２取付プレート２０２の前側の丸孔と第３取付プレート２０３の丸孔２０３ｂに亘って連結具５０を挿通させるとともに、第２取付プレート２０２の後側の丸孔と長孔２０３ａの前方側端部とに亘って連結具５０を挿通させて締結することができ、アンテナユニット８０を使用位置から非使用位置に位置変更することができる。
【００５９】
アンテナユニット８０を使用位置にて取り付けた状態では、図９（ａ）に示すように、
ルーフ３５の最高部位３５ａを通る最高位線Ｚよりもアンテナユニット８０の一部が上方側に突出しており、通信モジュール２５のアンテナをより上方側に配置させることができ、通信モジュール２５の無線通信を適切に行えるようにしている。それに対して、アンテナユニット８０を非使用位置にて取り付けた状態では、図９（ｂ）に示すように、アンテナユニット８０の上端部を最高位線Ｚと同じ高さ位置又は最高位線Ｚよりも低い位置に配置させている。これにより、トラクタ１を輸送する際やトラクタ１を納屋等の収納箇所に収納する際に、アンテナユニット８０が最高位線Ｚよりも上方側に突出することなく、アンテナユニット８０が邪魔になったり、障害物等への接触によるアンテナユニット８０の破損等が生じるのを防止することができる。
【００６０】
アンテナユニット８０に対する前ライダーセンサ１０１の取り付け構造は、図７に示すように、第４取付プレート２０４及び第５取付プレート２０５を介して、ボルトナット等の連結具５０により締結することで、前ライダーセンサ１０１がアンテナユニット８０の底部に取り付けられている。第４取付プレート２０４は、左右方向に延びる取付面部２０４ａを有し、取付面部２０４ａの両端部が下方側に延設されたブリッジ状に形成されている。第５取付プレート２０５は、左右方向で対向する左右一対の取付面部２０５ａを有し、取付面部２０５ａの上端部同士が連結されたブリッジ状に形成されている。第４取付プレート２０４の取付面部２０４ａが、連結具５０によりアンテナユニット８０の底部に固定連結されている。第４取付プレート２０４の前方側部位と第５取付プレート２０５の後方側部位とが連結具５０により固定連結されている。第５取付プレート２０５の左右一対の取付面部２０５ａが連結具５０により前ライダーセンサ１０１の両横側部に固定連結されている。前ライダーセンサ１０１は、左右方向で第５取付プレート２０５の左右の取付面部２０５ａにて挟み込まれる状態で取り付けられている。
【００６１】
前ライダーセンサ１０１は、図７に示すように、第４取付プレート２０４及び第５取付プレート２０５を介して、アンテナユニット８０に着脱自在に構成されている。前ライダーセンサ１０１を後付けすることも可能であり、前ライダーセンサ１０１だけを取り外すことも可能となっている。また、アンテナユニット８０も、アンテナユニット支持ステー８１を介して、ミラー取付部４５に着脱自在に構成されているので、前ライダーセンサ１０１は、前ライダーセンサ１０１単体で走行機体７に対して着脱することができるとともに、アンテナユニット８０とともに走行機体７に対して着脱することもできる。前ライダーセンサ１０１は、アンテナユニット８０を支持するアンテナユニット支持ステー８１等を共通の支持ステーとして利用しており、アンテナユニット８０と同様に、前ライダーセンサ１０１への振動の伝達等を防止しながら強固に支持されている。
【００６２】
前ライダーセンサ１０１は、アンテナユニット８０に一体的に備えられているので、アンテナユニット８０を使用位置と非使用位置との間で位置変更することで、図６に示すように、前ライダーセンサ１０１も、走行機体７の前方側を向いて走行機体７の前方側の障害物検知に使用される使用位置と、図８に示すように、下方側を向いて障害物検知に使用されない非使用位置とに位置変更自在に構成されている。
【００６３】
前ライダーセンサ１０１が使用位置に位置するときには、図６及び図９（ａ）に示すように、前ライダーセンサ１０１が、上下方向において、キャビン１０（運転席３９）への乗降部となる乗降ステップ４１（図１参照）よりも高い位置で、ルーフ３５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取り付けられている。前ライダーセンサ１０１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測定するように備えられている。アンテナユニット支持ステー８１は、走行機体７の前後方向でルーフ３５の前端部位３５ｂと重複する位置で、且つ、上下方向でルーフ３５の前端部位３５ｂの近傍位置に配置されているので、前ライダーセンサ１０１は、アンテナユニット８０の下方側空間を利用して、ルーフ３５の前端部位３５ｂに対して前方斜め上方側の近傍位置に配置されている。これにより、図１１に示すように、運転席３９に着座する搭乗者Ｔの視線から、前ライダーセンサ１０１の少なくとも一部がルーフ３５の前端部位３５ｂと重複することになる。前ライダーセンサ１０１の配置位置は、ルーフ３５の前端部位３５ｂにて前ライダーセンサ１０１の少なくとも一部が隠れる位置となっている。運転席３９に着座する搭乗者Ｔの前方側の視認可能範囲Ｂ１から前ライダーセンサ１０１の一部が外れる位置に存在しており、運転席３９に着座する搭乗者Ｔの視界が前ライダーセンサ１０１にて遮られるのを抑制することができる。
【００６４】
前ライダーセンサ１０１が非使用位置に位置するときには、図８及び図９（ｂ）に示すように、アンテナユニット８０と同様に、前ライダーセンサ１０１の上端部を最高位線Ｚ
（図９（ｂ）参照）よりも低い位置に配置させている。これにより、トラクタ１を輸送する際やトラクタ１を納屋等の収納箇所に収納する際に、アンテナユニット８０だけでなく、前ライダーセンサ１０１も最高位線Ｚよりも上方側に突出するのを防止している。
【００６５】
前ライダーセンサ１０１の配置位置について、走行機体７の左右方向では、アンテナユニット８０の左右方向の中央部に配置されている。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ので、前ライダーセンサ１０１も、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。
【００６６】
第５取付プレート２０５には、図６及び図７に示すように、前ライダーセンサ１０１に加えて、走行機体７の前方側を撮像範囲とする前カメラ１０８が連結具等により取り付けられている。前カメラ１０８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１０８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１０８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１０８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。
【００６７】
次に、後ライダーセンサ１０２の支持構造について説明する。
後ライダーセンサ１０２は、図５及び図１０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３０１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。
【００６８】
センサ支持ステー３０１は、図５及び図１０に示すように、キャビン１０の左右両端部に位置する左右の後側支柱３７に亘る状態で固定連結されている。センサ支持ステー３０１は、その左右両端側部位が斜め前方側に湾曲された平面視でブリッジ状に形成されている。センサ支持ステー３０１の左右両端部は、第６取付プレート２０６を介して、左右の後側支柱３７の上端側部位に備えられた取付部材に固定連結されている。センサ支持ステー３０１の左右両端部には、溶接等により第６取付プレート２０６が固定連結されている。第６取付プレート２０６と後側支柱３７の上端側部位に備えられた取付部材とを連結具５０にて締結することで、センサ支持ステー３０１が水平方向に延びる姿勢で固定連結されている。
【００６９】
センサ支持ステー３０１に対する後ライダーセンサ１０２の取り付け構造は、図１０に示すように、第７取付プレート２０７及び第８取付プレート２０８を介して、後ライダーセンサ１０２がセンサ支持ステー３０１に取り付けられている。第７取付プレート２０７は、左右方向で対向する左右一対の側壁面部２０７ａを有し、側壁面部２０７ａの上端部同士が連結されたブリッジ状に形成されている。第８取付プレート２０８は、左右方向で対向する左右一対の取付面部２０８ａを有し、取付面部２０８ａの上端部同士が連結されたブリッジ状に形成されている。第７取付プレート２０７の側壁面部２０７ａにおける下端縁が溶接等によりセンサ支持ステー３０１に固定連結されている。第７取付プレート２０７の後方側部位と第８取付プレート２０８の前方側部位とが連結具５０により固定連結されている。第８取付プレート２０８の左右一対の取付面部２０８ａが連結具５０により後ライダーセンサ１０２の両横側部に固定連結されている。後ライダーセンサ１０２は、
左右方向で第８取付プレート２０８の左右の取付面部２０８ａにて挟み込まれる状態で取り付けられている。第７取付プレート２０７の前方側部位には、補強プレート３０２が連結具等により固定連結されている。補強プレート３０２の前方側部位がルーフ３５の上面部に連結具５０により固定連結されている。補強プレート３０２は、左右方向の両側端部を上方側に折り曲げた起立壁を有するＵ字状で前後方向に延びており、ルーフ３５と第７取付プレート２０７及びセンサ支持ステー３０１とに亘る状態で備えられている。
【００７０】
後ライダーセンサ１０２は、図９（ｂ）及び図１０に示すように、上下方向において、
乗降ステップ４１（図１参照）よりも高い位置で、ルーフ３５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３０１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の後方側を斜め上方側から見下ろす状態で測定するように備えられている。センサ支持ステー３０１は、走行機体７の前後方向でルーフ３５の後端部位３５ｃの近傍位置で、且つ、上下方向でルーフ３５の後端部位３５ｃと重複する位置に配置されているので、後ライダーセンサ１０２は、ルーフ３５の後端部位３５ｃに対して略同じ高さ又はそれよりも後方斜め上方側の近傍位置に配置されている。これにより、図１１に示すように、運転席３９に着座する搭乗者Ｔの視線から、後ライダーセンサ１０２の少なくとも一部がルーフ３５の後端部位３５ｃと重複することになる。後ライダーセンサ１０２の配置位置は、ルーフ３５の後端部位３５ｃにて後ライダーセンサ１０２の少なくとも一部が隠れる位置となっている。運転席３９に着座する搭乗者Ｔにおいて、後方側の視認可能範囲Ｂ２から後ライダーセンサ１０２の一部が外れる位置に存在しており、運転席３９に着座する搭乗者Ｔの視界が後ライダーセンサ１０２にて遮られるのを抑制することができる。
【００７１】
後ライダーセンサ１０２は、図１０に示すように、センサ支持ステー３０１、第７取付プレート２０７及び第８取付プレート２０８を介して、後側支柱３７に着脱自在に構成されている。後ライダーセンサ１０２を後付けすることも可能であり、後ライダーセンサ１０２を取り外すことも可能となっている。後ライダーセンサ１０２は、センサ支持ステー３０１を介して、キャビンフレーム３１を構成する後側支柱３７に支持されているので、
後ライダーセンサ１０２への振動の伝達等を防止しながら強固に支持されている。
【００７２】
第８取付プレート２０８には、図１０に示すように、後ライダーセンサ１０２に加えて、走行機体７の後方側を撮像範囲とする後カメラ１０９が連結具等により取り付けられている。後カメラ１０９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１０９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１０９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１０９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１０９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。
【００７３】
前ライダーセンサ１０１の測距範囲Ｃについて説明する。
前ライダーセンサ１０１は、図１２に示すように、左右方向における左右測距範囲Ｃ１を有しているとともに、図１１に示すように、上下方向における上下測距範囲Ｃ２を有している。これにより、前ライダーセンサ１０１は、自己から第１設定距離Ｘ１（図１２参照）だけ離れた位置までの範囲において、左右測距範囲Ｃ１と上下測距範囲Ｃ２に含まれる上下、左右及び前後の四角錐形状の測距範囲Ｃが設定されている。
【００７４】
前ライダーセンサ１０１における左右測距範囲Ｃ１は、図１２に示すように、走行機体７の左右方向において走行機体７の左右中心線を対称軸とする左右対称な範囲である。左右測距範囲Ｃ１は、前ライダーセンサ１０１から延びる第１境界線Ｅ１と第２境界線Ｅ２との間の第１設定角度α１の範囲に設定されている。このように、前ライダーセンサ１０１は、左右測距範囲Ｃ１を有するが、左右測距範囲Ｃ１の全体を障害物の検知範囲としておらず、左右測距範囲Ｃ１の中央側を障害物の検知範囲としている。左右測距範囲Ｃ１には、走行機体７の左右方向の中央側に、障害物を検知する障害物検知領域Ｊが設定され、その障害物検知領域Ｊの外側に、障害物を検知しない非検知領域Ｋが設定されている。これにより、障害物検知部１１０は、前ライダーセンサ１０１の測定情報に基づく障害物検知処理にて障害物を検知する範囲は、左右方向において、障害物検知領域Ｊとなっている。障害物検知領域Ｊは、走行機体７の左右方向において、走行機体７の中央部を基準として左右両側に第２設定距離Ｘ２だけ離れた位置までの範囲に設定されている。障害物検知領域Ｊは、走行機体７の横幅方向において、トラクタ１の横幅、及び、作業装置１２の横幅よりも大きな範囲に設定されている。障害物検知領域Ｊは、どのような大きさの範囲とするかは適宜変更が可能であり、例えば、第２設定距離Ｘ２を任意に変更することで、障害物検知領域Ｊの大きさを変更することができる。
【００７５】
前ライダーセンサ１０１における上下測距範囲Ｃ２は、図１１に示すように、前ライダーセンサ１０１から延びる第３境界線Ｅ３と第４境界線Ｅ４との間の第２設定角度α２の範囲に設定されている。第３境界線Ｅ３は、前ライダーセンサ１０１から前方側に水平方向に沿って延びる水平線に設定され、第４境界線Ｅ４は、前ライダーセンサ１０１から前輪５の前上部への第１接線Ｇ１よりも下方側に位置する直線に設定されている。上下測距範囲Ｃ２は、第３境界線Ｅ３と第４境界線Ｅ４との間の第１中心線Ｆ１が、ボンネット８よりも上方側に位置するように設定されており、ボンネット８の上方側に十分な大きさの障害物検知領域を確保している。第４境界線Ｅ４を第１接線Ｇ１よりも下方側に設定することで、走行機体７の前方側端部（ボンネット８の前方側端部）の近傍位置等に物体や人等の測距点が存在していても、その測距点を測定可能としている。
【００７６】
前ライダーセンサ１０１における上下測距範囲Ｃ２には、図１１に示すように、ボンネット８の一部、及び、前輪５の一部が入り込んでいるので、障害物検知部１１０が、前ライダーセンサ１０１の測定情報に基づいて障害物検知処理を行うと、ボンネット８の一部や前輪５の一部を障害物として誤検知してしまう可能性がある。そこで、その誤検知を防止するための第１マスキング処理が施されている。第１マスキング処理では、前ライダーセンサ１０１の測距範囲Ｃ内において、ボンネット８の一部及び前輪５の一部が存在する範囲を、障害物としての検知を行わないマスキング範囲Ｌ（図１３参照）として予め設定している。
【００７７】
例えば、第１マスキング処理では、前ライダーセンサ１０１を使用する前処理として、
実際に前ライダーセンサ１０１による測定を行い、そのときの測定情報から生成した距離画像を、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る。ユーザ等が、表示装置の距離画像を確認しながら、表示装置を操作することで、障害物としての検知を行わないマスキング範囲Ｌを設定している。図１３に示すように、距離画像上に、ボンネット８の一部、及び、前輪５の一部が存在していると、そのボンネット８の一部が存在する範囲Ｌａ、及び、前輪５の一部が存在する範囲Ｌｂを含む基準範囲に基づいて、マスキング範囲Ｌを設定している。前輪５は、図１３中点線にて示すように、ステアリングホイール３８やパワーステアリング機構１４等の操作によって左右に操舵されるので、前輪５が左右に操舵される操舵範囲も含むように、マスキング範囲Ｌを設定するのが好ましい。
【００７８】
図１３に示すものでは、ボンネット８の一部が存在する範囲Ｌａ、及び、前輪５の一部が存在する範囲Ｌｂを含む基準範囲よりも設定範囲だけ大きな山形形状の範囲をマスキング範囲Ｌとして設定している。ちなみに、マスキング範囲Ｌは、前後方向、左右方向及び上下方向の３次元での範囲に設定されている。マスキング範囲Ｌについては、例えば、ボンネット８の一部が存在する範囲Ｌａ、及び、前輪５の一部が存在する範囲Ｌｂだけを含むように、ボンネット８や前輪５の形状に応じた形状に設定することもでき、マスキング範囲Ｌをどのような範囲及び形状とするかは適宜変更が可能である。
【００７９】
このようにして、障害物検知部１１０は、前ライダーセンサ１０１の測定情報に基づいて障害物検知処理を行うことで、左右方向で障害物検知領域Ｊ（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測距範囲Ｃ２（図１１参照）に含まれる範囲において、マスキング範囲Ｌを除く範囲にて障害物の存否を検知している。
【００８０】
後ライダーセンサ１０２の測距範囲Ｄについて説明する。
後ライダーセンサ１０２は、前ライダーセンサ１０１と同様に、図１２に示すように、左右方向における左右測距範囲Ｄ１を有しているとともに、図１１に示すように、上下方向における上下測距範囲Ｄ２を有している。これにより、後ライダーセンサ１０２は、自己から第３設定距離Ｘ３（図１２参照）だけ離れた位置までの範囲において、左右測距範囲Ｄ１と上下測距範囲Ｄ２に含まれる上下、左右及び前後の四角錐形状の測距範囲Ｄが設定されている。ちなみに、Ｘ１とＸ３は、同じ距離に設定したり、異なる距離に設定することもできる。
【００８１】
後ライダーセンサ１０２における左右測距範囲Ｄ１は、図１２に示すように、前ライダーセンサ１０１と同様に、後ライダーセンサ１０２から延びる第５境界線Ｅ５と第６境界線Ｅ６との間の第３設定角度α３の範囲に設定されている。左右測距範囲Ｄ１には、走行機体７の左右方向の中央側に障害物検知領域Ｊが設定され、障害物検知領域Ｊの外側に非検知領域Ｋが設定されている。障害物検知部１１０は、後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づく障害物検知処理にて障害物を検知する範囲は、左右方向において、障害物検知領域Ｊとなっている。
【００８２】
後ライダーセンサ１０２における上下測距範囲Ｄ２は、図１１に示すように、後ライダーセンサ１０２から延びる第７境界線Ｅ７と第８境界線Ｅ８との間の第４設定角度α４の範囲に設定されている。作業装置１２は、上昇位置と下降位置との間で昇降自在に備えられているので、図１１では、下降位置に位置する作業装置１２を実線にて示しており、上昇位置に位置する作業装置１２を点線にて示している。第７境界線Ｅ７は、後ライダーセンサ１０２から後方側に水平方向に沿って延びる水平線に設定され、第８境界線Ｅ８は、
後ライダーセンサ１０２から下降位置に位置する作業装置１２の後上部に向かう第２接線Ｇ２よりも下方側に位置する直線に設定されている。上下測距範囲Ｄ２は、第７境界線Ｅ７と第８境界線Ｅ８との間の第２中心線Ｆ２が、上昇位置の作業装置１２（図１１中点線にて示す）よりも上方側に位置するように設定されており、上昇位置の作業装置１２の上方側に十分な大きさの障害物検知領域を確保している。第８境界線Ｅ８を第２接線Ｇ２よりも下方側に設定することで、下降位置の作業装置１２の後方側端部の近傍位置等に物体や人等の測距点が存在していても、その測距点を測定可能としている。
【００８３】
後ライダーセンサ１０２における上下測距範囲Ｄ２には、作業装置１２の一部が入り込んでいるので、障害物検知部１１０が、後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づいて障害物検知処理を行うと、作業装置１２の一部を障害物として誤検知してしまう可能性がある。そこで、その誤検知を防止するための第２マスキング処理が施されている。第２マスキング処理では、後ライダーセンサ１０２の測距範囲Ｄ内において、作業装置１２の一部が存在する範囲を、障害物としての検知を行わないマスキング範囲Ｌ（図１４、図１５参照）として予め設定している。
【００８４】
例えば、第２マスキング処理では、第１マスキング処理と同様に、後ライダーセンサ１０２を使用する前処理として、実際に後ライダーセンサ１０２による測定を行い、そのときの測定情報から生成した距離画像を、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る。ユーザ等が、表示装置の距離画像を確認しながら、表示装置を操作することで、障害物を検知しないマスキング範囲Ｌを設定している。
【００８５】
作業装置１２は、下降位置と上昇位置との間で昇降される。トラクタ１は、作業装置１２を下降位置に下降させて所定の作業を行いながら走行し、作業装置１２を上昇位置に上昇させて所定の作業を行わずに走行だけを行う。そこで、第２マスキング処理では、マスキング範囲Ｌとして、図１４に示すように、下降位置用のマスキング範囲Ｌ１と、図１５に示すように、上昇位置用のマスキング範囲Ｌ２とを設定している。図１４及び図１５において、作業装置１２について、後ライダーセンサ１０２の測距範囲Ｄ内に存在する部分を実線にて示しており、後ライダーセンサ１０２の測距範囲Ｄ外に存在する部分を点線にて示している。キャビン１０内の昇降用の操作具を操作することで、作業装置１２を下降位置に位置させ、そのときの後ライダーセンサ１０２の測定情報から生成される距離画像を用いて、下降位置用のマスキング範囲Ｌ１を設定している。キャビン１０内の昇降用の操作具を操作することで、作業装置１２を上昇位置に位置させ、そのときの後ライダーセンサ１０２の測定情報から生成される距離画像を用いて、上昇位置用のマスキング範囲Ｌ２を設定している。
【００８６】
図１４及び図１５に示すものでは、作業装置１２が存在する範囲Ｌｃを含む基準範囲よりも設定範囲だけ大きな矩形状の範囲をマスキング範囲Ｌ１，Ｌ２として設定している。
ちなみに、マスキング範囲Ｌは、前後方向、左右方向及び上下方向の３次元での範囲に設定されている。マスキング範囲Ｌについては、例えば、作業装置１２が存在する範囲Ｌｃだけを含むように、作業装置１２の形状に応じた形状に設定することもでき、マスキング範囲Ｌ１，Ｌ２をどのような範囲及び形状とするかは適宜変更が可能である。
【００８７】
このようにして、障害物検知部１１０は、後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づいて障害物検知処理を行うことで、左右方向で障害物検知領域Ｊ（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測距範囲Ｄ２（図１１参照）に含まれる範囲において、マスキング範囲Ｌ１，Ｌ２を除く範囲にて障害物の存否を検知している。障害物検知部１１０は、作業装置１２が下降位置に位置するときには、下降位置用のマスキング範囲Ｌ１を用いて障害物検知処理を行っており、作業装置１２が上昇位置に位置するときには、上昇位置用のマスキング範囲Ｌ２を用いて障害物検知処理を行っている。
【００８８】
以下、ソナーユニット１０３，１０４について説明する。
ソナーユニット１０３，１０４は、投射した超音波が測距点に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から測距点までの距離を測定するように構成されている。
【００８９】
ソナーユニット１０３，１０４として、図１２に示すように、トラクタ１（走行機体７）の右側を障害物検知領域とする右側のソナーユニット１０３と、図１２に示すように、トラクタ１（走行機体７）の左側を障害物検知領域とする左側のソナーユニット１０４とが備えられている。
【００９０】
図１２に示すように、右側のソナーユニット１０３の障害物検知領域Ｎと、左側のソナーユニット１０４の障害物検知領域Ｎとは、走行機体７から延びる方向が左右逆方向になっている点が異なるだけであり、右側と左側とで左右対称の障害物検知領域Ｎとなっている。
【００９１】
ソナーユニット１０３，１０４は、走行機体７の機体外方を測距点とするものである。ソナーユニット１０３，１０４は、水平方向よりも所定角度だけ下方側に向けて超音波を投射するように走行機体７に取り付けられ、ソナーユニット１０３，１０４から所定角度だけ下方側を向く方向に延びるように障害物検知領域Ｎが設定されている。ソナーユニット１０３，１０４の障害物検知領域Ｎは、ソナーユニット１０３，１０４から走行機体７の外方側に向けて所定距離までの距離を半径とする範囲であり、走行機体７の前後方向において、前ライダーセンサ１０１における左右測距範囲Ｃ１と後ライダーセンサ１０２における左右測距範囲Ｄ１との間に設定されている。
【００９２】
このようにして、障害物検知部１１０は、ソナーユニット１０３，１０４の測定情報に基づいて障害物検知処理を行うことで、左右の障害物検知領域Ｎにて障害物の存否を検知している。
【００９３】
以下、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が、先ず、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づく障害物検知処理にて障害物を検知した場合の衝突回避制御について説明し、次に、ソナーユニット１０３，１０４の測定情報に基づく障害物検知処理において障害物を検知した場合の衝突回避制御を説明する。
【００９４】
ライダーセンサとして、前ライダーセンサ１０１と後ライダーセンサ１０２との２つのライダーセンサを備えているが、障害物検知部１１０は、目標走行経路Ｐに含まれた前後進切り替え地点での前後進の切り替え、又は、キャビン１０の内部に備えられた前後進切り替え用のリバーサレバーによる前後進の切り替えに基づいて障害物検知状態を切り替える。トラクタ１が前進走行する場合には、前ライダーセンサ１０１による測定を行い、障害物検知部１１０が前ライダーセンサ１０１の測定情報に基づく障害物検知処理を行う前進検知状態に切り替え、トラクタ１が後進走行する場合には、後ライダーセンサ１０２による測定を行い、障害物検知部１１０が後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づく障害物検知処理を行う後進検知状態に切り替えている。このように、トラクタ１が前進走行しているか後進走行しているかによって、前ライダーセンサ１０１と後ライダーセンサ１０２のどちらのライダーセンサを用いて障害物の検知を行うかを切り替えることで、処理負担の軽減を図りながら、障害物の検知を行うようにしている。
【００９５】
前進検知状態では、障害物検知部１１０が、前ライダーセンサ１０１の測定情報に基づいて障害物検知処理を行い、左右方向で障害物検知領域Ｊ（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測距範囲Ｃ２（図１１参照）に含まれる範囲において、マスキング範囲Ｌ（図１３参照）を除く範囲にて障害物の存否を検知している。後進検知状態では、作業装置１２が下降位置に位置する場合に、障害物検知部１１０が、後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づいて障害物検知処理を行い、左右方向で障害物検知領域Ｊ（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測距範囲Ｄ２（図１１参照）に含まれる範囲において、下降位置用のマスキング範囲Ｌ１（図１４参照）を除く範囲にて障害物の存否を検知している。後進検知状態では、作業装置１２が上昇位置に位置する場合に、障害物検知部１１０が、後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づいて障害物検知処理を行い、左右方向で障害物検知領域Ｊ（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測距範囲Ｄ２（図１１参照）に含まれる範囲において、上昇位置用のマスキング範囲Ｌ２（図１５参照）を除く範囲にて障害物の存否を検知している。
【００９６】
前ライダーセンサ１０１又は後ライダーセンサ１０２を用いて障害物を検知した場合には、図１２に示すように、障害物検知領域Ｊのうち、どの範囲にて障害物を検知したかによって、衝突回避制御部１１１による衝突回避制御の制御内容が異なるように設定されている。障害物検知領域Ｊは、前ライダーセンサ１０１又は後ライダーセンサ１０２からの距離に応じて、第１障害物検知領域Ｊ１と第２障害物検知領域Ｊ２と第３障害物検知領域Ｊ３との３つの範囲が設定されている。第１障害物検知領域Ｊ１は、前ライダーセンサ１０１又は後ライダーセンサ１０２からの距離が、第４設定距離Ｘ４から第１設定距離Ｘ１まで又は第４設定距離Ｘ４から第３設定距離Ｘ３までの範囲に設定されている。第２障害物検知領域Ｊ２は、前ライダーセンサ１０１又は後ライダーセンサ１０２からの距離が第５設定距離Ｘ５から第４設定距離Ｘ４までの範囲に設定されている。第３障害物検知領域Ｊ３は、前ライダーセンサ１０１又は後ライダーセンサ１０２からの距離が第５設定距離Ｘ５までの範囲に設定されている。よって、前ライダーセンサ１０１、後ライダーセンサ１０２、及び、作業装置１２を含むトラクタ１に対して、第１障害物検知領域Ｊ１、第２障害物検知領域Ｊ２、第３障害物検知領域Ｊ３がその順に近くなるように設定されている。
【００９７】
前ライダーセンサ１０１又は後ライダーセンサ１０２を用いて障害物を検知した場合の衝突回避制御の制御内容は、トラクタ１が前進走行している場合も後進走行している場合も同様であるので、以下、トラクタ１が前進走行している場合について説明する。
【００９８】
トラクタ１が前進走行しているときに、図１２に示すように、障害物検知処理において第１障害物検知領域Ｊ１内で障害物が検知された第１障害物検知状態である場合には、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御として、報知ブザーや報知ランプ等の報知装置２６を制御して、第１障害物検知領域Ｊ１内に障害物が存在することを報知する第１報知制御を行う。第１報知制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、報知ブザーを所定周波数にて断続作動させ、且つ、報知ランプを所定色にて点灯させるように、報知装置２６を制御している。
【００９９】
障害物検知処理において第２障害物検知領域Ｊ２内で障害物を検知した場合には、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御として、報知ブザーや報知ランプ等の報知装置２６を制御して、第２障害物検知領域Ｊ２内に障害物が存在することを報知する第２報知制御を行うとともに、トラクタ１の車速を減速させる第１減速制御を行う。第２報知制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、報知ブザーを所定周波数にて断続作動させ、且つ、報知ランプを所定色にて点灯させるように、報知装置２６を制御している。第１減速制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、現在のトラクタ１の車速や障害物までの距離等に基づいて、トラクタ１が障害物に衝突するまでの衝突予測時間を求めている。衝突回避制御部１１１は、求めた衝突予測時間が設定時間（例えば、３秒）に維持される状態でトラクタ１の車速を減速させるように、エンジン９、変速装置１３及びブレーキ操作機構１５等を制御している。
【０１００】
障害物検知処理において第３障害物検知領域Ｊ３内で障害物を検知した場合には、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御として、報知ブザーや報知ランプ等の報知装置２６を制御して、第３障害物検知領域Ｊ３内に障害物が存在することを報知する第３報知制御を行うとともに、トラクタ１を停止させる停止制御を行う。第３報知制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、報知ブザーを連続作動させ、且つ、報知ランプを所定色にて点灯させるように、報知装置２６を制御している。停止制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、トラクタ１を停止させるように、ブレーキ操作機構１５等を制御している。
【０１０１】
ちなみに、第１報知制御及び第２報知制御において報知ブザーを断続させる所定周波数は、同じ周波数でもよく、異なる周波数でもよい。また、第１〜第３報知制御において報知ランプを点灯させる所定色は、同じ色でもよく、異なる色でもよい。衝突回避制御部１１１は、第１〜第３報知制御において、トラクタ１の報知装置２６の制御に加えて、第１〜第３障害物検知領域Ｊ１〜Ｊ３の何れかに障害物が存在することを示す表示内容を携帯通信端末３の表示部５１に表示させるように、端末電子制御ユニット５２を制御することもできる。
【０１０２】
例えば、第１障害物検知領域Ｊ１内で障害物が検知された場合には、衝突回避制御部１１１が第１報知制御を行うことで、第１障害物検知領域Ｊ１内に障害物が存在することをユーザ等に報知することができる。そのままトラクタ１の走行が継続されて、障害物の位置が第１障害物検知領域Ｊ１から第２障害物検知領域Ｊ２に移動すると、衝突回避制御部１１１が、第２報知制御に加えて、第１減速制御を行うことで、トラクタ１と障害物との衝突を回避可能とするために、トラクタ１の車速を減速させておくことができる。トラクタ１を減速させても、障害物の位置が第２障害物検知領域Ｊ２から第３障害物検知領域Ｊ３に移動すると、衝突回避制御部１１１が、第３報知制御に加えて、停止制御を行うことで、トラクタ１を停止させることができ、トラクタ１と障害物との衝突を適切に回避することができる。
【０１０３】
ライダーセンサ１０１，１０２を用いる場合には、人等の移動する測距点も障害物として検知する。よって、障害物検知領域Ｊ内で障害物が検知されても、障害物自体が移動することで、障害物が障害物検知領域Ｊから外れることがある。そこで、障害物の位置が第１障害物検知領域Ｊ１から外れた場合には、基本的に、衝突回避制御部１１１が、第１報知制御を終了する。障害物の位置が第２障害物検知領域Ｊ２から外れた場合には、基本的に、衝突回避制御部１１１が、第２報知制御を終了するとともに、トラクタ１の車速を設定車速まで増速させるように、エンジン９や変速装置１３等を制御する車速回復制御を行う。障害物の位置が第３障害物検知領域Ｊ３から外れた場合には、基本的に、衝突回避制御部１１１が、トラクタ１を走行停止状態に維持しながら、第３報知制御を終了する。この場合には、ユーザ等によりトラクタ１の自動走行の再開等が指令されることで、トラクタ１の自動走行を再開することができる。
【０１０４】
次に、ソナーユニット１０３，１０４の測定情報に基づく障害物検知処理にて障害物を検知した場合の衝突回避制御について説明する。
ソナーユニット１０３，１０４は、左右に備えられているが、トラクタ１が前進走行する場合もトラクタ１が後進走行する場合も、障害物検知部１１０は、左右両側のソナーユニット１０３，１０４の全ての測定情報に基づいて障害物検知処理を行う。
【０１０５】
ソナーユニット１０３，１０４の測定情報に基づく障害物検知処理にて障害物を検知した場合には、衝突回避制御部１１１が、衝突回避制御として、報知ブザーや報知ランプ等の報知装置２６を制御して、ソナーユニット１０３，１０４の何れかの障害物検知領域Ｎ内に障害物が存在することを報知する第４報知制御を行うとともに、トラクタ１の車速を減速させる第２減速制御を行う。第４報知制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、報知ブザーを所定周波数にて断続作動させ、且つ、報知ランプを所定色にて点灯させるように、報知装置２６を制御している。第２減速制御では、例えば、衝突回避制御部１１１が、トラクタ１の車速を設定車速に減速させるように、エンジン９、変速装置１３及びブレーキ操作機構１５等を制御している。
【０１０６】
このようにして、障害物検知システム１００は、前ライダーセンサ１０１及び後ライダーセンサ１０２を用いて走行機体７の前方側及び後方側における障害物の存否を検知するとともに、ソナーユニット１０３，１０４を用いて走行機体７の左右における障害物の存否を検知することができる。障害物検知システム１００は、障害物検知部１１０にて障害物の存在を検知すると、衝突回避制御部１１１が衝突回避制御を行うことによって、障害物の存在をユーザ等に報知して、ユーザ等に障害物との衝突を回避するように促すことができるとともに、仮にトラクタ１と障害物とが衝突する可能性が生じても、トラクタ１を減速や停止させて、トラクタ１と障害物との衝突を適切に回避することができる。
【０１０７】
自動走行状態では、車載電子制御ユニット１８にて自動走行制御が行われるので、障害物検知システム１００によりトラクタ１を減速や停止させて、障害物との衝突を回避しながら、トラクタ１を自動走行させることができる。手動走行状態においても、運転しているユーザ等に対しても、障害物検知システム１００により障害物の存在を報知したり、トラクタ１と障害物との衝突を回避するための運転をサポートすることができる。
【０１０８】
以下、自動走行状態において、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づく障害物検知部１１０による障害物検知処理について、図１６に示す処理フローに沿って説明を加える。
【０１０９】
先ず、前ライダーセンサ１０１及び後ライダーセンサ１０２の測距範囲Ｃ，Ｄの全体において、各測距点の測距データが取得される（図１６のステップ＃０１）。各測距点は、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報から生成された距離画像において、測距データを有する最小単位（ピクセル）とされている。当該各測距点の測距データには、ライダーセンサ１０１，１０２からの直線距離に関する直線距離、測定光の照射方向に関する照射方向、当該ライダーセンサ１０１で受光された反射光の強度等に関するデータが含まれている。
【０１１０】
次に、上記各測距点の座標データが生成される（図１６のステップ＃０２）。具体的には、各測距点において、上記測距データに含まれる直線距離データや照射方向データが、トラクタ１の左右方向に沿ったＸ方向の座標、トラクタ１の前後方向に沿ったＹ方向の座標、トラクタ１の上下方向に沿ったＺ方向の座標からなる座標データに変換される。尚、測距点のＸ方向及びＹ方向の座標データは、当該測距点の平面視での位置を示すデータとなり、測距点のＺ方向の座標データは、当該測距点の高さを示すデータとなる。
【０１１１】
次に、各測距点について、ライダーセンサ１０１，１０２で受光された当該測距点からの反射光の強度及びライダーセンサ１０１，１０２で測定された当該測距点までの直線距離の少なくとも一方を用いて、測距点が非障害物であるかを判定する非障害物判定処理として、単独測距点削除処理（図１６のステップ＃０３）、浮遊物判定処理（図１６のステップ＃０４）、及び、汚れ判定処理（図１６のステップ＃０５）が行われる。
【０１１２】
単独測距点削除処理（図１６のステップ＃０３）では、微小な雨や虫やノイズ等による測距データが得られた単独測距点が削除される。
図２０に示すように、ある測距点で計測された直線距離ｄを基準に、その測距点の周囲にある複数の測距点の夫々の直線距離ｄ１〜ｄ８が参照され、これら周囲にある複数の測距点の夫々の直線距離ｄ１〜ｄ８のうち、基準となる測距点の直線距離ｄとの差分が所定範囲内にある個数が計測される。そして、その個数が所定個数（例えば２個）以下である場合には、基準となる測距点の直線距離ｄが微小な雨や虫やノイズ等によるものであると言える。このことを利用して、単独測距点削除処理では、このような測距点が上記単独測距点であると判定される。尚、このように単独測距点であると判定された測距点については、後の障害物検知において障害物であると判定されることを回避するべく、その測距点が有する測距データが削除され、障害物検知には使用されないデータ無しの測距点として取り扱われる。
【０１１３】
浮遊物判定処理（図１６のステップ＃０４）では、反射光を発する測距点が空気中に浮遊する埃や粉塵等の浮遊物であるか否かが判定される。
図１８を参照して、ライダーセンサ１０１，１０２で測定された直線距離が所定の第１設定距離ｂ１（例えば３０ｃｍ）から当該第１設定距離ｂ１よりも大きい所定の第２設定距離ｂ２（例えば２００ｃｍ）までの範囲内であるとともに、ライダーセンサ１０１，１０２で受光された反射光の強度が所定の設定強度ａ（例えば２７０ｄｉｇｉｔ）未満である測距点については、障害物ではなくトラクタ１の周囲の空気中に浮遊する浮遊物である可能性が高いといえる。よって、浮遊物判定処理では、このような測距点が浮遊物であると判定される。
尚、このように浮遊物であると判定された測距点については、後の障害物検知において障害物であると判定されることを回避するべく、その測距点が有する測距データが削除され、障害物検知には使用されないデータ無しの測距点として取り扱われる。
【０１１４】
また、トラクタ１の周囲の埃や粉塵等の浮遊物の状態は、気温、湿度、天候等の環境条件によっても変化する。このことから、上記浮遊物判定処理の実行するか否かや、実行する場合に用いる設定強度ａ、設定距離ｂ１，ｂ２等の閾値等については、上記環境条件に基づいて適宜変更するように構成しても構わない。
【０１１５】
汚れ判定処理（図１６のステップ＃０５）では、反射光を発する測距点がライダーセンサ１０１，１０２に付着した汚れであるか否かが判定される。
図１８を参照して、ライダーセンサ１０１，１０２で測定された距離が所定の第１設定距離ｂ１（例えば３０ｃｍ）未満である測距点については、ライダーセンサ１０１，１０２に付着した汚れである可能性が高い。よって、汚れ判定処理では、このような測距点がライダーセンサ１０１，１０２の汚れであると判定される。
【０１１６】
更に、汚れであると判定された測距点について、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報から生成された距離画像全体において占める割合が汚れ割合として求められる。そして、その汚れ割合が所定の設定汚れ割合以上であるか否かが判定される（図１６のステップ＃０６）。そして、汚れ割合が設定汚れ割合以上である場合（図１６のステップ＃０６のｙｅｓ）には、例えば図１９に示すように、携帯通信端末３の表示部５１に『センサ表面が汚れています。』等のような所定の汚れ警報が出力される（図１６のステップ＃０７）。このことで、ユーザに対して、ライダーセンサ１０１，１０２が汚れていることを認識させて、その汚れを除去することの動機付けを行うことができる。結果、汚れによるライダーセンサ１０１，１０２の精度低下や損傷等が回避される。
【０１１７】
次に、障害物の有無及びその位置を特定するためのグリッドマップが作成される（図１６のステップ＃０８）。
グリッドマップは、図２１に示すように、ライダーセンサ１０１，１０２から延びる境界線Ｅ２，Ｅ５と境界線Ｅ１，Ｅ６との間の左右測距範囲Ｃ１，Ｄ１（図１２参照）に対応する範囲を、所定の分解能で分割したものとして構成されている。例えば、ライダーセンサ１０１，１０２の左右角度の分解能は２°とされ、ライダーセンサ１０１，１０２からの距離の分解能は２５ｃｍとされている。そして、グリッドマップ中の各グリッドは、複数の測距点で構成されたものとなり、それら同じグリッドに含まれる複数の測距点のうちの最も大きい高さデータが、当該グリッドの高さデータとされる。また、このようなグリッドマップは、ライダーセンサ１０１，１０２の所定の測定時間間隔（例えば０．１ｓｅｃ）毎に生成される。
【０１１８】
上記のようにグリッドマップが作成されると、地表面に対応する基準面を設定する基準面設定処理が実行される（図１６のステップ＃０９）。
この基準面設定処理では、地表面に対応するグリッドが実測基準面として検出される。例えば、グリッドマップが参照されて、例えばライダーセンサ１０１，１０２の設置レベル（高さ）よりも所定幅以上低いグリッドを実測基準面として検出することができる。
つまり、後述するように、障害物候補であるか否かの判定対象とするグリッドの周囲に位置する複数のグリッドにおいて、ライダーセンサ１０１，１０２の設置レベルよりも所定幅以上低いグリッドが存在すると、そのグリッドの高さが実測基準面に相当するとして、当該実測基準面が検出されることになる。
【０１１９】
このような実測基準面が検出できた場合には、その実測基準面が設定基準面に設定される。具体的には、現時点までの所定期間において生成された複数（例えば５つ）の距離画像が参照され、実測基準面の検出頻度が求められる。そして、この実測基準面の検出頻度が所定の設定頻度（例えば３つ／５つ）以上である場合には、当該検出された実測基準面が設定基準面に設定される。
【０１２０】
一方、上記実測基準面の検出頻度が上記設定頻度未満である場合には、当該実測基準面の検出ができなかったと判定されて、予め定められた仮想基準面（例えば車輪の接地面の１０ｃｍ上方の平面）が設定基準面に設定される。このことで、障害物検知部１１０は、地表面の状態に拘らず常に設定基準面を得ることができ、当該設定基準面を利用して障害物の検知を確実に行うことができる。
【０１２１】
次に、グリッドマップを利用した障害物検知処理が実行される（図１６のステップ＃１０）。
この障害物検知処理では、グリッドマップを構成する各グリッドにおいて、設定基準面からのグリッドの高さに基づいて障害物が検知される。具体的には、設定基準面からの高さが所定の障害物判定高さ以上となるグリッドが障害物として検出される。
【０１２２】
例えば、グリッドマップの手前側のグリッドから順に奥側に向けて障害物候補であるか否かの判定対象とされる。そして、判定対象のグリッドの手前の１つのグリッド、判定対象のグリッドの左右２つのグリッド、及び、当該左右２つのグリッドの手前の２つのグリッドからなる周囲５つのグリッドを比較対象とする。そして、比較対象とされた複数のグリッドのうち、判定対象のグリッドの高さよりも所定幅以上低い実測基準面として検出されたグリッドが複数ある場合には、判定対象のグリッドが障害物候補であると判定される。尚、判定対象のグリッドよりも手前にあるグリッドが存在しない場合には、判定対象のグリッドの左右２つのグリッドのみが比較対象とされる。また、比較対象のグリッドに実測基準面として検出されたものが存在しない場合には、そのグリッドの手前の実測基準面として検出されたグリッドの高さデータが当該グリッドの高さデータとして認識される。また、手前のグリッドの全てに実測基準面として検出されたものが存在しないものは、上記仮想基準面として設定された高さデータが比較対象として設定される。
【０１２３】
そして、所定期間内に作成された複数（例えば５つ）のグリッドマップにおいて所定の設定頻度（例えば３つ／５つ）以上の頻度で同一の障害物候補が存在する場合には、当該障害物候補が障害物であると判定され、それ以外の障害物候補は、障害物ではないと判定される。このように判定された障害物が上述した障害物検知領域Ｊ内に存在する場合には、障害物検知状態であるとして、衝突回避制御が実行されることになる。具体的には、図１２を参照して、トラクタ１に対して最も近くにある障害物が第１障害物検知領域Ｊ１にある場合には、衝突回避制御により、その領域Ｊ１に障害物が存在することが報知される。また、トラクタ１に対して最も近くにある障害物が第２障害物検知領域Ｊ２にある場合には、衝突回避制御により、その領域Ｊ２に障害物が存在することが報知されると共に、トラクタ１の車速が減速される。また、トラクタ１に対して最も近くにある障害物が第３障害物検知領域Ｊ３にある場合には、衝突回避制御により、その領域Ｊ３に障害物が存在することが報知されると共に、トラクタ１が停止される。
【０１２４】
障害物が同一であるか否かの判定は、以下のように行われる。
図２２に示すように、障害物として判定されたグリッド（図２２において網掛けされたグリッド）が複数隣接配置されている場合には、当該隣接する複数のグリッドが同一の障害物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３であると判定される。そして、夫々の障害物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３の平面視での図心位置（重心位置）ｐが求められ、その図心位置ｐが、夫々の障害物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３の位置として認識される。尚、図心位置ｐの求め方については、従来の方法を採用することができ、例えば、障害物Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３を構成する各グリッドの所定の原点における断面一次モーメントの合計を計算し、その断面一次モーメントの合計を全断面積で割った値が原点から図心位置ｐまでの距離となることを利用して、図心位置ｐを求めることができる。
【０１２５】
更に、連続して生成された２つのグリッドマップにおいて、障害物の図心位置ｐの移動幅が参照されて、その移動幅が所定の設定移動幅以下である場合には、これら障害物は同一のものであると判定される。例えば、図２３に示すように、連続して生成されたグリッドマップＧＭ（−４）〜ＧＭ（０）において同一のグリッドに障害物Ｏの図心位置ｐ（図２２参照）が示されている場合には、それらの障害物Ｏは同一の障害物であって、当該障害物が停止していると判定される。また、図２４や図２５に示すように、連続して生成された２つのグリッドマップＧＭにおいて異なるグリッドに障害物Ｏの図心位置ｐが示されている場合においても、当該２つのグリッドマップ毎の障害物Ｏの図心位置ｐの移動幅が上記設定移動幅以下である場合には、それらの障害物Ｏは同一の障害物であって、当該障害物が図心位置ｐの移動方向に沿って移動していると判定される。
【０１２６】
尚、図２３、図２４、及び図２５では、現時点までの所定期間に作成された５つのグリッドマップＧＭ（−４）〜ＧＭ（０）の状態例が示されており、この５つのグリッドマップＧＭ（−４）〜ＧＭ（０）には、一例としての障害物Ｏを含むグリッドが示されている。また、グリッドマップＧＭ（０）は現時点に作成されたものであり、グリッドマップＧＭ（−１）はグリッドマップＧＭ（０）の１つ前の時点に作成されたものであり、グリッドマップＧＭ（−２）はグリッドマップＧＭ（−１）の１つ前の時点に作成されたものであり、グリッドマップＧＭ（−３）はグリッドマップＧＭ（−２）の１つ前の時点に作成されたものであり、グリッドマップＧＭ（−４）はグリッドマップＧＭ（−３）の１つ前の時点に作成されたものである。
【０１２７】
上述の障害物検知処理では、図２５に示すように、現時点のものを除くそれまでのグリッドマップＧＭ（−４）〜ＧＭ（−１）では障害物検知領域内にある障害物Ｏが存在しているが、現時点のグリッドマップＧＭ（０）ではその障害物Ｏが存在しなくなる場合がある。このような場合、現時点までのグリッドマップＧＭ（−４）〜ＧＭ（−１）で特定されていた障害物Ｏが、測定光が届かない死角範囲内に移動した可能性がある。そこで、本実施形態の障害物検知処理では、障害物Ｏの移動状態を判定する移動判定処理が実行される。以下、その移動判定処理の詳細について、図１７に示す処理フローに沿って説明を加える。
尚、上記死角範囲は、図１２を参照して、ボンネット下部のように測定光が遮られて届かない範囲や、車輪周辺部などのように第３障害物検知領域Ｊ３よりもトラクタ１に近い範囲であって左右測距範囲Ｃ１、Ｄ２よりも外側であることで測定光が届かない範囲となる。
【０１２８】
移動判定処理では、現時点までのグリッドマップＧＭ（−４）〜ＧＭ（−１）において検出されていた障害物Ｏの移動方向や移動速度が参照されて、それにより現時点のグリッドマップＧＭ（０）での障害物Ｏの位置が推定される（図１７のステップ＃２１）。そして、推定した現時点の障害物Ｏの位置を用いて、当該障害物Ｏが上記死角範囲内に移動したか否かが判定される（図１７のステップ＃２２）。そして、例えば図１２において矢印Ｔで示すように、障害物Ｏが第３障害物検知領域Ｊ３を通って死角範囲内に移動したと判定された場合（図１７のステップ＃２２のｙｅｓ）には、障害物検知状態が維持される（図１７のステップ＃２３）。すると、当該障害物Ｏに対する衝突を回避するための衝突回避制御が継続して実行されて、トラクタ１は走行停止状態に維持され、死角範囲に移動した障害物Ｏに対するトラクタ１の衝突が回避されることになる。
【０１２９】
更に、障害物Ｏが死角範囲に移動したと判定された場合（図１７のステップ＃２２のｙｅｓ）には、その障害物Ｏがトラクタ１の周囲から充分に離れた安全範囲内に移動したか否かが判定される（図１７のステップ＃２４）。具体的に、安全範囲内への移動の判定は、上記推定した現時点の障害物Ｏの位置がトラクタ１の後方に移動したか否かにより行うことができる。また、例えば障害物Ｏが死角範囲内へ移動した時点からの経過時間が所定の設定時間に達した場合に、障害物Ｏが安全範囲内に移動したと判定しても構わない。そして、障害物Ｏが安全範囲内に移動したと判定された場合（図１７のステップ＃２４のｙｅｓ）には、障害物検知状態が解除される（図１７のステップ＃２５）。すると、衝突回避制御が停止されて、トラクタ１は加速又は走行が再開されることになる。
【０１３０】
〔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、それぞれ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。
【０１３１】
（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。
【０１３２】
（２）上記実施形態では、前ライダーセンサ１０１及び後ライダーセンサ１０２を、上下方向において、ルーフ３５に相当する位置に配置しているが、配置位置については適宜変更が可能である。例えば、前ライダーセンサ１０１をボンネット８の前方側端部に配置し、後ライダーセンサ１０２をルーフ３５に相当する位置に配置することができる。また、ライダーセンサの数や、夫々のライダーセンサの測定範囲等についても適宜変更が可能である。
【０１３３】
（３）上記実施形態では、障害物検知部１１０が、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて、障害物検知処理を行うようにしているが、ライダーセンサ１０１，１０２に制御部を備えて、その制御部が障害物検知処理を行うこともできる。このように、障害物検知処理については、センサ側で行うか、作業車両側で行うかは、適宜変更が可能である。
【０１３４】
（４）上記実施形態では、障害物検知部１１０、衝突回避制御部１１１をトラクタ１に備えた例を示したが、例えば、携帯通信端末３等、トラクタ１とは別の装置に備えさせることもできる。
【符号の説明】
【０１３５】
１              トラクタ（作業車両）
１００          障害物検知システム
１０１、１０２  ライダーセンサ（測距部）
１１０          障害物検知部（障害物検知部）
１１１          衝突回避制御部（衝突回避制御部）
Ｊ              障害物検知領域
Ｏ              障害物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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