(57)【要約】【課題】本発明では、ディーゼルエンジンを搭載した自律走行農作業車が圃場作業中に排出ガス浄化装置の再生処理が必要になると所定の登録地点に移動することで管理作業者が楽に管理し易くすることを課題とする。【解決手段】圃場１３の地形と待機地点Ａを記憶する作業地記憶手段３２２と機体の地形位置を認識する機体位置認識手段３０１を持ち自動運転制御装置３０２で自律走行する自律走行農作業車１００において、ディーゼルエンジン１０５の排出ガス浄化監視装置３１０を設け、該排出ガス浄化監視装置３１０でフィルタ再生処理限界を検出すると待機地点Ｆまで自動運転制御装置３０２で自律走行させて停止させる自律走行農作業車とする。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場（１３）の地形と待機地点（Ａ）を記憶する作業地記憶手段（３２２）と機体の地形位置を認識する機体位置認識手段（３０１）を持ち自動運転制御装置（３０２）で自律走行する自走作業車（１００）において、ディーゼルエンジン（１０５）の排出ガス浄化監視装置（３１０）を設け、該排出ガス浄化監視装置（３１０）でフィルタ再生処理限界を検出すると待機地点（Ｆ）まで前記自動運転制御装置（３０２）で自律走行させて停止させることを特徴とする自走作業車。
【請求項２】
外周経路（２２）を前記作業地記憶手段（３２２）に記憶し、フィルタ再生処理限界を検出すると前記機体を前進走行して外周経路（２２）上の待機地点（Ｆ）で停止することを特徴とする請求項１に記載の自走作業車。  
【請求項３】
特定待機地点（１１）を前記作業地記憶手段（３２２）に記憶し、外周経路（２２）を通って特定待機地点（１１）まで自律走行して停止することを特徴とする請求項１に記載の自走作業車。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場内を自律走行して耕耘作業等の農作業を行うディーゼルエンジン搭載の自律走行農作業車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
畔で囲まれた圃場を自律走行で往復移動して農作業を行う自律走行農作業車が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この自律走行農作業車は、燃料が少なくなると農作業を中断して圃場周囲の畔近くまで移動して待機するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６３７３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トラクタ等の農作業車ではディーゼルエンジンが使用されるが、ディーゼルエンジンは、排出ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備えた排出ガス浄化装置が必要で、ＤＰＦに堆積する粒子状物質多くなるとＰＭを燃焼させて再生を行うフィルタ再生処理を行わなくてはならない。
【０００６】
フィルタ再生処理は、ディーゼルエンジンの排気温度を上昇させて、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼して目詰りを低減させる処理で、農作業車の走行を停止してディーゼルエンジンを高回転させて高温の排気ガスを排出する状態で実施するために、管理作業者が再生処理状態を監視する必要がある。
【０００７】
このために、本発明では、ディーゼルエンジンを搭載した自律走行農作業車が圃場で作業中に排出ガス浄化装置の再生処理が必要になると所定の登録地点に移動することで管理作業者が圃場内を歩くことなく自律走行農作業車に接近して管理し易くすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
【０００９】
請求項１の発明は、圃場１３の地形と待機地点Ｆを記憶する作業地記憶手段３２２と機体の地形位置を認識する機体位置認識手段３０１を持ち自動運転制御装置３０２で自律走行する自走作業車１００において、ディーゼルエンジン１０５の排出ガス浄化監視装置３１０を設け、該排出ガス浄化監視装置３１０でフィルタ再生処理限界を検出すると待機地点Ｆまで自動運転制御装置３０２で自律走行させて停止させることを特徴とする自走作業車とする。
【００１０】
請求項２の発明は、外周経路２２を作業地記憶手段３２２に記憶し、フィルタ再生処理限界を検出すると機体を前進走行して外周経路２２上の待機地点Ｆまで移動して停止することを特徴とする請求項１に記載の自走作業車とする。
【００１１】
請求項３の発明は、特定待機地点１１を作業地記憶手段３２２に記憶し、外周経路２２を通って特定待機地点１１まで自動運転制御装置３０２で自律走行して停止することを特徴とする請求項１に記載の自走作業車とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明で、作業地記憶手段３２２と機体位置認識手段３０１で機体の圃場地形上の位置を認識して圃場内を自律走行しながら農作業する自律走行農作業車１００は、排出ガス浄化監視装置３１０がフィルタ再生処理限界を検出することで、待機地点Ｆまで自律走行するので、管理作業者は待機地点Ｆで待っているか待機地点Ｆに停まった自律走行農作業車１００に近づいてフィルタの再生を安全に管理して、フィルタ再生処理の済んだ自律走行農作業車１００を続けて使用して農作業を行え、管理作業者が圃場内へ踏み込む必要が無くなる。
【００１３】
請求項２の発明で、請求項１の効果に加えて、ディーゼルエンジン１０５のフィルタ再生処理限界になると自走作業車１００が圃場１３の外周経路２２上の待機地点まで移動して停止するために、管理作業者は圃場に踏み込むことなく、農作業の済んだ圃場１３を荒らすことがない。
【００１４】
請求項３の発明で、請求項１の効果に加えて、自律走行農作業車１００がフィルタ再生のために外周経路２２を通って特定待機地点１１まで移動して停止するので、管理作業者が近くの特定待機地点１１に行けば良く、移動する距離が短くなり、自律走行農作業車が外周経路２２を通るので、農作業の済んだ圃場内を踏み荒らすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】自律農作業車の右側面図である。
【図２】自律農作業車の制御ブロック図である。
【図３】複数の自律農作業車の管理システムを示す平面図である。
【図４】自律農作業車の管理端末の平面図である。
【図５】自律農作業車の燃料切れ警告を報知するフローチャート図である。
【図６】自律農作業車の残り作業可能時間を報知するフローチャート図である。
【図７】圃場の外周経路を記録する自律農作業車の走行を示す平面図である。
【図８】圃場内を作業走行する自律農作業車の平面図である。
【図９】圃場内から残余経路に沿って圃場の出入り口まで移動する自律農作業車の平面図である。
【図１０】自律農作業車が燃料の減少に伴い圃場の出入り口に退避するフローチャート図である。
【図１１】エンジンの燃料タンク内部を示す断面図である。
【図１２】燃料残量センサのブロック図である。
【図１３】車体が傾斜した場合の燃料タンク内部の断面図である。
【図１４】排気フィルタの再生処理及び燃料補給時の動きを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、自律走行農作業車１００の構成を示す右側面図である。
【００１８】
自律走行農作業車１００は、圃場１３を走行可能な農作業用の車両であり、車体前部には、ボンネット１０７に覆われたディーゼルエンジン１０５が配設され、このディーゼルエンジン１０５の回転動力を複数の変速装置を介して前輪１０３及び後輪１０４に伝達することで走行できるように構成されている。また、ディーゼルエンジン１０５の後方には、操縦部１０６が設けられており、操縦部１０６後方の車体後部には圃場１３を耕耘可能な作業機１４０が取り付けられている。
【００１９】
操縦部１０６には、作業者が操作するステアリングハンドルと操縦席とを備えているキャビンが設けられている。また、キャビンの天井であるキャビンルーフ１０８にはＧＮＳＳ受信機１０２が設けられており、人工衛星１７０から所定の時間間隔で電波を受信して自律走行農作業車１００の位置情報取得部３０１で機体の地形上位置を測定することができるように構成されている。
【００２０】
自律走行農作業車１００の車体後部には、上側にあるトップリンク１４５ａと下側にある左右のロアリンク１４５ｂとからなる３点リンク機構１４５が設けられており、これに作業機１４０が連結されている。作業機１４０には、圃場の土を耕す耕耘爪４１６と、耕耘爪１４６の上方を覆うロータリカバー１４７と、ロータリカバー１４７の後部に上下動自在に支持されるリヤカバー１４８が設けられるとともに、ロータリカバー１４７上にポテンショメータ式の耕深センサ１４９が設けられ、同センサ１４９によりロータリカバー１４７に対するリヤカバー１４８の回動角度を耕深度として検出可能に構成されている。
【００２１】
３点リンク機構１４５のロアリンク４５ｂには、リフトアーム１４２を介して作業機昇降シリンダ１４１が接続されており、作業機昇降シリンダ１４１を伸縮させることによりロアリンク１４５ｂを上下させることができるように構成されている。したがって、３点リンク機構１４５は、作業機昇降シリンダ１４１を伸縮させることにより、連結した作業機１４０を上下方向に移動させることができるので、圃場１３を耕耘する作業時は作業機１４０を下ろして接地させる一方、非作業時は、作業機１４０を持ち上げて接地しないようにしておくことで、作業機１４０が不必要に地面と接触し、自律走行農作業車１００の走行の妨げになることを防ぐことができる。
【００２２】
以下、自律走行農作業車１００が作業機１４０を下ろした状態で、圃場１３の土を耕しながら走行することを作業走行と呼ぶ。
【００２３】
図２は、自律農作業車１００の管理システムを示す制御ブロック図である。
【００２４】
自律走行農作業車１００は、図１のＧＮＳＳ受信装置１０２が受信した電波から機体の地形位置情報を取得する位置情報取得手段である位置情報取得部３０１と、車両の自律走行を制御する自動運転ＥＣＵ３０２と、車両の走行及び作業機の操作を制御する車両ＥＣＵ３０３とを備えており、車両ＥＣＵ３０３は、通信網をなすクラウドＣと相互に通信を行う通信部３０４と、車両の燃料残量を検出する燃料残量検出手段である燃料残量センサ３０５と、位置情報や地形情報から走行経路を算定する経路算定部３０６と、設定された走行経路の距離から消費する燃料の量を推定する消費燃料算定部３０７と、ディーゼルエンジン１０５の排気浄化フィルタ（ＤＰＦ）の詰り程度を検出するＤＰＦセンサ３１０と、予約時間を設定可能なタイマー３１５を備えている。
【００２５】
したがって、自律走行農作業車１００は、位置情報取得部３０１により取得した自機の位置情報や、燃料残量センサ３０５により取得した燃料残量情報やディーゼルエンジン１０５のＤＰＦセンサ３１０が検出した排気浄化フィルタ（ＤＰＦ）の詰り程度を、所定時間毎に、通信部３０４を介してクラウドＣに送信して格納することができ、また、クラウドＣに格納された情報を取得することができるように構成されている。
【００２６】
遠隔管理装置２００は、携帯可能な電子演算機器であり、管理作業者により入力操作可能な管理端末２０１によって構成されている。管理端末２０１は、クラウドＣと相互に通信可能な通信機２０２と、自律走行農作業車１００の位置情報を格納する機体位置認識装置２０３と、管理端末２０１を制御する端末制御部２０４とを備えている。したがって、管理作業者は、管理端末２０１を所持することにより、通信機２０２を介してクラウドＣと情報のやり取りをすることができ、自律走行農作業車１００の位置情報取得部３０１により取得して機体位置認識装置２０３に格納した自律走行農作業車１００の現在位置情報を把握することができる。
【００２７】
このように、自律走行農作業車１００と遠隔管理装置２００とがクラウドＣを媒介して通信可能に構成されているので、管理作業者は、遠隔管理装置２００により、自律走行農作業車１００の状態を監視したり、指令を送ったりすることができ、遠隔的に自律走行農作業車１００を管理することが可能になる。
【００２８】
クラウドＣには管理サーバ３２０が設けられており、この管理サーバ３２０には自律走行農作業車１００の燃料残量センサ３０５が取得した燃料残量情報を格納する燃料残量データベース３２１と圃場１３やその周辺の地形情報を記憶格納する作業地記憶手段として地形情報データベース３２２と、自律走行農作業車１００および遠隔管理装置２００の位置情報と圃場１３の外周経路２２を待機地点Ｆとし圃場１３の出入口１１を特定待機地点として格納する位置情報データベース３２３とが記録されている。したがって、管理作業者は、管理サーバ３２０にアクセスし、燃料残量データベース３２１を参照することにより、自律走行農作業車１００の燃料残量を確認することができ、地形情報データベース３２２および位置情報データベース３２３を参照することにより、自律走行農作業車１００と圃場１３との位置関係、遠隔管理装置２００と圃場１３との位置関係、外周経路２２と出入口１１を、それぞれ把握することができる。
【００２９】
図３は、管理区域１０における、管理端末２０１と、複数の圃場１３との位置関係を示す平面図であり、図４は、自律走行農作業車１００の燃料残量が表示された管理端末２０１の平面図である。
【００３０】
図３に示されるように、管理区域１０には複数の圃場１３（Ａ１〜Ａｎ）が設けられており、それぞれの圃場１３で走行車両１００（Ｖ１〜Ｖｎ）が作業走行するように構成されている。各圃場１３は管理通路１２に接しており、出入口１１から自律走行農作業車１００が出入りできるように構成されている。
【００３１】
管理端末２０１は、どの圃場１３にどの自律走行農作業車１００が作業しているかを特定する作業車管理手段を備えており、クラウドＣを介して管理サーバ３２０にアクセスし、地形情報データベース３２２に格納されている各圃場１３（Ａ１〜Ａｎ）の位置情報と、位置情報データベース３２３に格納されている自律走行農作業車１００（Ｖ１〜Ｖｎ）の位置情報とを比較参照することで、圃場１３が位置する範囲に存在する自律走行農作業車１００を特定し、自律農作業車Ｖｘ（ｘ＝１，２，・・・，ｎ）と、その自律農作業車Ｖｘが作業している圃場Ａｘ（ｘ＝１，２，・・・，ｎ）を対応付けることができるように構成されている。なお、圃場Ａとは圃場１３を自律農作業車Ｖとは自律走行農作業車１００を模式的に表している。
【００３２】
図４に示されるように、管理端末２０１のディスプレイ２０５には、圃場Ａ（Ａ１〜Ａｎ）を作業走行している自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）を示す自律農作業車アイコン２１０と、その自律走行農作業車Ｖの燃料残量を示す燃料ゲージ２１１が表示されている。燃料ゲージ２１１は、横に並べたブロック状のゲージランプ２１１ａが点灯する個数と、その左に表示されている自律走行農作業車Ｖの燃料残量とを対応させており、燃料が満タンのときはゲージランプ２１１ａが全て点灯し、燃料が減ると右側からゲージランプ２１１ａが消えていき、燃料がなくなると全てのゲージランプ２１１ａが消灯するように構成されている。
【００３３】
ここで、管理端末２０１において、端末制御部２０４は、内蔵している通信機２０２により、所定時間毎に、クラウドＣを介して各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の燃料残量の最新の情報を取得して、燃料ゲージ２１１に、現在の自律走行農作業車Ｖの燃料残量を表示するように構成されている。したがって、管理作業者は、各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の現在の燃料残量を、目視により容易に把握することができる。
【００３４】
また、端末制御部２０４は、各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）について、ゲージランプ２１１ａの点灯個数が１つだけになると、その自律走行農作業車Ｖについてスピーカー２２０から燃料切れが生じる旨の警告を報知すると共に自律走行農作業車Ｖの自動運転ＥＣＵ３０２に燃料補給待機指令が発信されるように構成されている。
【００３５】
そして、自律走行農作業車Ｖは、燃料補給待機指令を受信すると、圃場１３の枕地１４に設ける外周経路２２まで作業走行を行った後に作業を停止して特定待機地点である出入口１１まで走行して給油されるのを待つようにしている。
【００３６】
また、図示を省略するが、各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）のディーゼルエンジン１０５のＤＰＦセンサ３１０が検出するフィルタ詰り程度も最新の情報を取得して、ゲージランプで表示し、詰り限界に近づくとその旨の警告を報知するように構成されている。
【００３７】
また、端末制御部２０４は、機体位置認識装置２０３により、現在の自律走行農作業車Ｖの位置情報を取得することができ、クラウドＣを介して図２に示した地形情報データベース３２２から管理区域１０の管理通路１２と、圃場１３（Ａ１〜Ａｎ）とのそれぞれの地形情報を取得することができる。さらに、管理端末２０１の現在位置から管理通路１２を通って圃場１３の出入り口１１の位置に達する経路（Ｌ１〜Ｌｎ）を算出して、これらの経路（Ｌ１〜Ｌｎ）の距離から、所定の速度における圃場１３（Ａ１〜Ａｎ）への移動時間Ｔ（Ｔ１〜Ｔｎ）を算出可能に構成されている。
【００３８】
さらに、端末制御部２０４は、自律走行農作業車１００の作業時の単位時間当たりの燃料消費量である燃料消費率と、圃場Ａ（Ａ１〜Ａｎ）における自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の現在の燃料残量から、各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の残り作業可能時間Ｒ（Ｒ１〜Ｒｎ）を算出し、所定の猶予時間τをとって、Ｒ−Ｔ＜τ（Ｒ１−Ｔ１＜τ，Ｒ２−Ｔ２＜τ，・・・，Ｒｎ−Ｔｎ＜τ）となった自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）について、対応する自律農作業車アイコン２１０の横に警告アイコン２１２を表示させるとともに、スピーカー２２０から、圃場までに移動時間Ｔ（Ｔ１〜Ｔｎ）かかり、残り作業可能時間Ｒ（Ｒ１〜Ｒｎ）（＋猶予時間τ）後に自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の燃料切れが生じる旨の警告を報知するように構成されている。
【００３９】
そして、端末制御部２０４は、自律走行農作業車Ｖの作業時の燃料消費率から、圃場１３への移動時間Ｔ内に自律走行農作業車Ｖにより消費される燃料の量を算出するとともに、燃料ゲージ２１１上に、移動時間Ｔ内に消費される燃料の量に相当する位置に警告ライン２１３を表示させるように構成されている。燃料ゲージ２１１に、警告ライン２１３が表示されることで、管理端末２０１を所持している管理作業者は、現在の位置からどの自律農作業車から燃料切れへの対処をすればよいかを視認することができ、あらかじめ優先して燃料補給すべき自律走行農作業車Ｖを把握することができる。
【００４０】
図５は、自律走行農作業車Ｖの燃料切れ警告を報知するプロセスを示すフローチャート図である。
【００４１】
まず、管理端末２０１の端末制御部２０４が、通信機２０２によりクラウドＣにアクセスして管理サーバ３２０の燃料残量データベース３２１から各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の燃料残量情報を取得すると（Ｓ１０１）、管理端末２０１のディスプレイ２０５の各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）に対応する燃料ゲージ２１１に、取得した燃料残量に応じた個数だけゲージランプ２１１ａを点灯させる（Ｓ１０２）。このとき、ある自律走行農作業車Ｖが燃料切れ寸前で、ゲージランプ２１１ａを１つ点灯させる程度の量である場合（Ｓ１０３）、端末制御部２０４は、その自律走行農作業車１００について燃料切れが生じる旨の警告をスピーカー２２０により報知する（Ｓ１０４）。
【００４２】
このように、管理端末２０１の端末制御部２０４が、燃料残量が所定の閾値を下回ったと判断した自律農作業車Ｖについて、燃料切れの警告を報知するので、管理端末２０１を所持している管理作業者は、自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）ごとに燃料切れが生じるタイミングを把握することができ、警告を受けた自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の順番によって、先に燃料切れが生じる自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）を把握することができる。    
なお、タイマー３１５で燃料補給時間を設定してその時間になると自動運転制御装置３０２で自律走行農作業車１００を出入口１１の特定待機地点に向かって走行を開始させる。
【００４３】
また、自律走行農作業車１００のディーゼルエンジン１０５の排気ガス処理装置設けたＤＰＦセンサ３１０が検出するフィルタ詰り程度を管理端末２０１に送信し、再生処置が必要になると警告を報知し、自動運転制御装置３０２で自律走行農作業車１００を待機地点Ｆや特定待機地点１１に向けて走行し、管理端末２０１に待つことを表示するようにしている。
【００４４】
図６は、自律走行農作業車Ｖの残り作業可能時間を報知するプロセスを示すフローチャート図である。
【００４５】
まず、端末制御部２０４は、通信機２０２によりクラウドＣを介して管理サーバ３２０の地形情報データベース３２２から管理区域１０の管理通路１２と、圃場Ａ（Ａ１〜Ａｎ）とのそれぞれの地形情報を取得する（Ｓ２０１）とともに、位置情報データベース３２３から各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の位置情報を取得し（Ｓ２０２）、さらに、各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）について、各圃場Ａ（Ａ１〜Ａｎ）の地形情報から、ある自律走行農作業車Ｖの位置情報を含む地形情報を有する圃場Ａを抽出して、どの自律走行農作業車Ｖがどの圃場Ａを走行しているかを特定する（Ｖ１→Ａ１，Ｖ２→Ａ２，・・・，Ｖｎ→Ａｎと対応付ける）（Ｓ２０３）。また、機体位置認識装置２０３により、管理端末２０１の現在の位置情報を取得する（Ｓ２０４）。
【００４６】
次に、端末制御部２０４は、取得したこれらの情報に基づいて、圃場１３（Ａ１〜Ａｎ）ごとに、管理端末２０１の現在位置から管理通路１２を通って圃場１３の出入り口１１の位置に達する経路Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）を算出して（Ｓ２０５）、経路Ｌ（Ｌ１〜Ｌｎ）の距離から、管理端末２０１の現在位置から圃場Ａ（Ａ１〜Ａｎ）までの、所定の速度における移動時間Ｔ（Ｔ１〜Ｔｎ）を算出する（Ｓ２０６）。
【００４７】
さらに、端末制御部２０４は、通信機２０２によりクラウドＣを介して管理サーバ３２０の燃料残量データベース３２１から各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の燃料残量情報を取得して（Ｓ２０７）、自律走行農作業車Ｖの燃料消費率から、各自律走行農作業車Ｖ（Ｖ１〜Ｖｎ）の残り作業可能時間Ｒ（Ｒ１〜Ｒｎ）を算出し（Ｓ２０８）、各自律走行農作業車１００（Ｖ１〜Ｖｎ）について、Ｒ−Ｔ＜τ（Ｒ１−Ｔ１＜τ，Ｒ２−Ｔ２＜τ，・・・，Ｒｎ−Ｔｎ＜τ）となっているかを判定する（Ｓ２０９）。
【００４８】
そして、ある自律農作業車Ｖｘ（ｘ＝１，２，・・・，ｎ）の移動時間Ｔｘと残り作業可能時間Ｒｘとの関係がＲｘ−Ｔｘ＜τとなっていれば、端末制御部２０４は、管理端末２０１のディスプレイ２０５の、自律農作業車Ｖｘに対応する自律農作業車アイコン２１０の横に警告アイコン２１２を表示させるとともに（Ｓ２１０）、スピーカー２２０から、自律農作業車Ｖｘが作業している圃場Ａｘまで移動時間Ｔｘがかかり、残り作業可能時間Ｒｘ（＋猶予時間τ）後に自律走行農作業車１００の燃料切れが生じる旨の警告を報知する（Ｓ２１１）。一方、Ｒ−Ｔ＜τとなっている自律走行農作業車Ｖがなければ、Ｓ２０４に戻る。
【００４９】
このように、自律農作業車管理システム１によれば、圃場１３で走行している自律走行農作業車Ｖの残り作業可能時間（Ｒ）から、その圃場１３までの移動時間（Ｔ）を引いた時間が所定の猶予時間（τ）を下回ったとき（Ｒ−Ｔ＜τ）に、管理端末２０１が、時間Ｒ後に自律走行農作業車Ｖの燃料切れが生じる旨の警告を報知し待機地点Ｆで待つことにより、管理端末２０１を所持している管理作業者は、警告後所定の猶予時間（τ）内に待機地点Ｆに燃料補給に向かうことで、自律走行農作業車Ｖが燃料切れを起こす前に補給することができるので、自律走行農作業車１００が燃料切れの状態で放置されることを抑止することができる。
【００５０】
また、複数の自律走行農作業車Ｖが同時に、又は立て続けに燃料切れを起こしそうな場合には、それらの自律走行農作業車Ｖが走行している待機地点Ｆへ到着するまでの時間も考慮した、実質的な燃料切れのタイミングが近い自律走行農作業車Ｖから先に警告が発せられるため、優先して燃料補給すべき自律走行農作業車Ｖを適切に選択することができる。
【００５１】
図７は、圃場１３の外周経路２２を記録する自律走行農作業車１００の走行を示す平面図であり、図８は、圃場１３内を作業走行する自律走行農作業車１００の平面図である。
【００５２】
図７に示されるよう、圃場１３は、畦１５と枕地１４に囲まれており、管理通路１２に対し、出入口１１によって走行車両１００が出入り可能に構成されている。枕地１４は、走行車両１００が走行可能であり、圃場１３の外を周回するための外周経路２２となっている。
【００５３】
自律走行農作業車１００は、圃場の形状を示す地形情報を取得する圃場形状取得手段を備えている。その前提として、自律走行農作業車１００は、あらかじめ、図２の位置情報取得部３０１で現在位置を測定しながら外周経路２２を走行し、図２の経路算定部３０６が走行した経路の位置情報をつなげることにより、外周経路２２の経路情報を作成し、かつ、外周経路２２の経路情報において走行した経路が囲む範囲を計算して圃場１３の地形情報（圃場の位置座標、面積および縦横の長さ）を作成し、これらの情報を、クラウドＣを介して、地形情報データベース３２２に記録する地形情報記録モードを備えている。そして、自律走行農作業車１００は、圃場形状取得手段によって、地形情報記録モードによって地形情報データベース３２２に記録された外周経路２２の経路情報及び圃場１３の地形情報を取得することができるように構成されている。なお、地形情報記録モードは、自律走行農作業車１００が備える操作スイッチ（図示省略）により、選択可能となっている。
【００５４】
地形情報記録モードにより自律走行農作業車１００が作成した外周経路２２の経路情報と圃場１３の地形情報と出入口１１とは、クラウドＣを介して管理サーバ３２０に送信され、外周経路２２の経路情報と圃場１３の地形情報とを受け取った管理サーバ３２０は、その情報を地形情報データベース３２２に記録する。これにより、自律走行農作業車１００は、クラウドＣを介して管理サーバ３２０にアクセスすることで、任意のタイミングで外周経路２２の経路情報と圃場１３の地形情報と出入口１１を取得することができる。自律走行農作業車１００は、例えば、エンジンを起動した際に、圃場形状取得手段によって、外周経路２２の経路情報及び圃場１３の地形情報を取得する。
【００５５】
このように、自律走行農作業車１００が地形情報記録モードを備えていることにより、あらかじめ圃場１３を測量して地形情報を取得しておく必要がなく、任意の圃場１３での自律走行農作業車１００に作業走行をさせるために必要な手間を軽減することができる。
【００５６】
図８に示されるように、自律走行農作業車１００は、圃場１３内を作業走行するにあたり、図２に示した経路算定部３０６により圃場１３の地形情報と自律走行農作業車１００の作業幅Ｗとに基づいて圃場１３を作業走行するための経路である予定走行経路２０を算定する。圃場１３を万遍なく耕耘するように作業走行するには、圃場１３の幅を作業幅Ｗで割った数の分だけ圃場１３を直進すればよいので（図６では８回）、予定走行経路２０は、圃場１３上を直進する直進経路と、圃場１３を出て枕地１４で旋回し圃場１３に戻る旋回経路とにより、圃場１３を計４回往復するように算定される。以下、予定走行経路２０が圃場１３の端と交差する点を圃場端点２１ａ（Ｐ１〜Ｐ８）、２１ｂ（Ｑ１〜Ｑ８）と呼ぶ。
【００５７】
予定走行経路２０が算定されると、自律走行農作業車１００は、自律走行により、予定走行経路２０に沿って、圃場１３の一端から他の一端まで往復しながら、圃場全体を作業走行で通過するように構成されている。
【００５８】
具体的には、自律走行農作業車１００は、圃場１３の隅にある圃場端点２１ａ（Ｐ１）から圃場１３に進入すると、対向する位置にある圃場端点２１ｂ（Ｑ１）まで直進して、一旦、圃場１３を出てから枕地１４で右旋回し、隣接する圃場端点２１ｂ（Ｑ２）から再度、圃場１３に進入する。その後、対向する位置にある圃場端点２１ａ（Ｐ２）まで直進し、圃場１３を出てから枕地１４で左旋回し、隣接する圃場端点２１ａ（Ｐ３）から再度、圃場１３に進入する。自律走行農作業車１００は、このような走行を圃場端点２１ａ（Ｐ８）に着くまで繰り返すことで、圃場全体を万遍なく耕耘することができる。
【００５９】
図９は、圃場１３内から残余経路２３に沿って圃場１３の出入り口１１まで移動する自律走行農作業車１００を示し、圃場１３内から退避経路２４に沿って圃場１３の出入り口１１まで移動する。
【００６０】
自律走行農作業車１００は、圃場１３を作業走行中に、図２に示した経路算定部３０６により、定期的に残余経路２３と退避経路２４とを算定するように構成されている。ここで、残余経路２３とは、自律走行農作業車１００の現在位置から予定走行経路２０の終端地点である圃場端点２１ａ（Ｐ８）までと、そこから枕地１４に出て外周経路２２を経由して出入り口１１に戻るまでとを合わせた経路であり、退避経路２４とは、自律走行農作業車１００の現在位置から最も近い未通過の圃場端点（２１ａまたは２１ｂ）までと、そこから圃場１３を出て外周経路２２を経由して出入口１１に戻るまでとを合わせた経路である。圃場端点（２１ａまたは２１ｂ）から外周経路２２を通って出入口１１に至る経路は２通り存在するが、退避経路２４には、距離がより短い（燃料消費量の少ない）経路が選ばれる。
【００６１】
自律走行農作業車１００は、地形情報データベース３２２に記録された外周経路２２の経路情報を取得し、取得した外周経路２２の経路情報を基に退避経路２４から圃場１３の出入り口１１までに至る走行経路を決定し、走行経路を残余経路２３から退避経路２４に切り替える退避手段を備えており、残余経路を算定するのに併せて、図２に示した消費燃料算定部３０７により、残余経路２３で消費される燃料量を計算し、図２に示した燃料残量センサ３０５が取得した自律走行農作業車１００の燃料残量が、残余経路２３で消費される燃料量よりも少なくなると、自律走行農作業車１００は作業走行を中断し、走行経路を退避経路２４に切り替えて出入り口１１にまで移動し、そこで待機するように構成されても良い。
【００６２】
図１０は、自律走行農作業車１００が燃料の減少に伴い圃場１３の出入り口１１に退避するプロセスを示すフローチャートである。
【００６３】
図１０に示されるように、自律走行農作業車１００が自動運転ＥＣＵ３０２の走行制御により圃場１３を予定走行経路２０に沿って作業走行している間（Ｓ３０１）、自動運転ＥＣＵ３０２は、経路算定部３０６により残余経路２３と退避経路２４とを算定し（Ｓ３０２）、車両ＥＣＵ３０３は、燃料残量センサ３０５により自律走行農作業車１００の燃料残量情報を取得し（Ｓ３０３）、消費燃料算定部３０７により、残余経路２３で消費される燃料量を計算する（Ｓ３０４）、車両ＥＣＵ３０３が、消費燃料算定部３０７の計算結果に基づいて、燃料残量センサ３０５により取得した燃料残量情報が、残余経路２３で消費される燃料量よりも少なくなったと判断すると（Ｓ３０５）、自動運転ＥＣＵ３０２に出入り口１１に向かうよう指令を出し、その旨の指令を受け取った自動運転ＥＣＵ３０２は、作業走行を中断して（Ｓ３０６）、退避経路２４を通って出入り口１１にまで移動する（Ｓ３０７）。
【００６４】
このように、自律走行農作業車１００は、燃料の減少に対して圃場１３からの退避手段を備えていることにより、圃場１３の作業走行中に燃料が尽きそうになると、作業走行を中断して圃場１３の出入り口１１まで移動し、その位置で待機することができるので、圃場１３の内部や端部で燃料が尽きて停止するということがなく、容易に自律走行農作業車１００の燃料補給を行なうことができる。
【００６５】
また、管理作業者が圃場内に立ち入って燃料補給をする必要がないので、燃料補給のために圃場の既耕地を荒らすことがなく、自律走行農作業車１００が圃場１３の出入り口１１まで移動する際に、一旦、枕地１４に出て外周経路２２を通るので、自律走行農作業車１００の移動によっても圃場１３の既耕地を荒らすことがない。
【００６６】
図１１は、図１のエンジン１０５に燃料４１０を供給する燃料タンク４００の内部を示す模式図であり、図１２は、図２の燃料残量センサ３０５の構成を示す説明である。
【００６７】
図１１に示されるように、燃料タンク４００内には、燃料４１０が充填されており、燃料４１０の残量を検出するフロート式燃料計４２０が設けられている。フロート式燃料計４２０は、燃料の液面に浮かぶフロート４２１と、フロート４２１が一端に取り付けられた軸部材であるフロートアーム４２２と、フロートアーム４２２の他端を回動可能に支持する抵抗器４２３と、抵抗器４２３を燃料タンク４００の上面から吊下げるように支持するステー４２４とにより構成されている。
【００６８】
フロート式燃料計４２０は、フロート４２１が燃料タンク４００内の燃料４１０の液面の高さの変化に連動して上下することで、フロートアーム４２２が回動し、抵抗器４２３がフロートアーム４２２の回動位置に応じた電気抵抗値を出力するので、この電気抵抗値を読み取ることで、燃料タンク４００内の燃料残量を検出できるように構成されている。
【００６９】
一般に、フロート式燃料計４２０は、燃料４１０の液面が検出限界線４３０よりも下がると燃料残量の検出ができなくなるので、検出限界線４３０を便宜的に燃料残量が０の状態であると設定しているが、燃料４１０の液面が検出限界線４３０以下でも、自律走行農作業車１００が所定時間、作業走行可能な程度の燃料残量が残されていることが多い。
【００７０】
これに対し、図１２に示されるように、車両ＥＣＵ３０３の燃料残量センサ３０５は、燃料吐出量の積算値を計測可能な燃料吐出量センサ３０８と、フロート式燃料計４２０とから構成されており、フロート式燃料計４２０による燃料残量の検出値が０になると、車両ＥＣＵ３０３の燃料吐出量センサ３０８が計測した燃料吐出量の積算値を取得することで、燃料残量を検出するように構成されている。したがって、燃料残量センサ３０５は、燃料４１０の液面が検出限界線４３０以下になっても燃料残量を検出することができるので、見かけの燃費と実際の燃費との間に乖離が生じることを抑止することができ、フロート式燃料計４２０のみで燃料残量を検出する場合に比べて、燃料補給のスパンを長くして、自律走行農作業車１００の作業時間を向上させることができる。
【００７１】
また、燃料４１０の液面がエンスト警告線４３１よりも下がると、自律走行農作業車１００が燃料切れによるエンストを起こすおそれが生じるので、車両ＥＣＵ３０３は、燃料吐出量センサ３０８が計測した燃料吐出量の積算値から算出した燃料残量がエンスト警告線４３１を下回る量になったと判断すると、通信部３０４から図２に示したクラウドＣを介して図２に示した管理端末２０１にエンストのおそれがある旨の警告を送るように構成されている。
【００７２】
また、燃料残量センサ３０５は、フロート式燃料計４２０の検出値が所定の閾値を上回った場合は、燃料吐出量センサ３０８が計測した燃料吐出量の積算値をリセットするように構成されている。すなわち、燃料の補給をすることで、燃料４１０の液面が上昇してフロート式燃料計４２０の検出値が所定の閾値を上回ると、燃料吐出量センサ３０８が計測した燃料吐出量の積算値がリセットされるので、自律走行農作業車１００が燃料４１０を消費して、燃料４１０の液面が再び検出限界線４３０以下になっても、以前の燃料吐出量が加算されて燃料残量の検出値に誤差が生じるということがない。
【００７３】
また、車両ＥＣＵ３０３は、燃料吐出量センサ３０８に異常が生じて、燃料吐出量の情報を取得できない場合には、燃料残量が取得できない旨の情報をクラウドＣに送信するように構成されており、管理端末２０１はクラウドＣを介してその旨の情報を受信すると、燃料残量が取得できない旨の警告を報知するように構成されている。したがって、管理端末２０１を所持する管理作業者は、燃料吐出量センサ３０８が燃料吐出量の情報を取得できない状態であることを把握することができ、自律走行農作業車１００が、燃料４１０が枯渇して燃料４１０の液面がエンスト警告線４３１よりも下がったことを検知できずにエンストするおそれがあることを把握することができる。
【００７４】
図１３は、自律走行農作業車１００の車体が傾斜した場合の燃料タンク４００内の様子を示す模式図である。
【００７５】
図１２に示されるように、自律走行農作業車１００は、車体の傾きを検出する傾斜センサ３０９を備えており、自律走行農作業車１００の車体が傾斜すると、車両ＥＣＵ３０３は、傾斜センサ３０９が検出した車体の傾斜（θ）から、傾斜による燃料４１０の液面の高さの変化（ｄ）を算出し、残量フロート式燃料計４２０による検出値を、傾きがない場合の値に戻るように補正して取得するように構成されている。したがって、自律走行農作業車１００は、車体が傾くことで生じる燃料４１０の液面の変化から、燃料切れを誤検知して警告を発することを防止することができる。
【００７６】
図１３は、自律走行農作業車１００の車体が傾斜した場合の燃料タンク４００内の様子を示す模式図である。
【００７７】
図１２に示されるように、自律走行農作業車１００は、車体の傾きを検出する傾斜センサ３０９を備えており、自律走行農作業車１００の車体が傾斜すると、車両ＥＣＵ３０３は、傾斜センサ３０９が検出した車体の傾斜（θ）から、傾斜による燃料４１０の液面の高さの変化（ｄ）を算出し、残量フロート式燃料計４２０による検出値を、傾きがない場合の値に戻るように補正して取得するように構成されている。したがって、自律走行農作業車１００は、車体が傾くことで生じる燃料４１０の液面の変化から、燃料切れを誤検知して警告を発することを防止することができる。
【００７８】
図１４は、圃場１３で作業中に排出ガス浄化監視装置３１０から再生警告が出された際の自律走行農作業車１００の様子を示す略平面図であり、Ｄ点で警告が出されると作業を続けながら外周経路２２の待機地点Ｆまで、或いはさらに作業を中断して外周経路２２を通って出入口の特定待機地点１１まで移動して停止する。
【００７９】
また、図１４で、燃料残量センサ３０５が燃料切れ直前をＥ点で検出すると、作業を続けながら外周経路２２まで走行し、作業を中断して外周経路２２を通って出入口の特定待機地点１１まで移動して停止する。
【００８０】
管理端末２０１への報知で自律走行農作業車１００が待機地点Ｆ或いは特定待機地点１１に停止したことを管理作業者が知り、自律走行農作業車１００近づいて燃料の補給或いはディーゼルエンジン１０５のフィルタ再生処理を行うことになる。
【００８１】
燃料の補給或いはフィルタ再生処理が済むと、外周経路２２を通って未作業の圃場に戻り作業を再開するのである。
【符号の説明】
【００８２】
Ｆ  待機地点
１１  特定待機地点
１３  圃場
２２  外周経路
１００  自律走行農作業車
１０５  ディーゼルエンジン
３０１  機体位置認識手段（位置情報取得部）
３１０  排出ガス浄化監視装置（ＤＰＦセンサ）
３２２  作業地記憶手段（地形情報データベース）
【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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