(57)【要約】【課題】急激な傾斜角度での走行領域内への進入を防止しながら、走行領域の入口にて作業車両を走行させること。【解決手段】作業車両１に備えられ、測定対象物までの距離を３次元にて測定する距離センサ１０１と、距離センサ１０１の測定情報に基づいて、走行領域Ｓの入口Ｓ１における作業車両１の走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５を演算する傾斜角度演算部と、傾斜角度演算部にて演算された傾斜角度α５が進入可能範囲外である場合には、作業車両１が走行領域Ｓの入口Ｓ１を走行して走行領域Ｓ内へ進入するのを牽制する進入牽制部とが備えられている。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両に備えられ、測定対象物までの距離を３次元にて測定する距離センサと、
その距離センサの測定情報に基づいて、走行領域の入口における前記作業車両の走行面の傾斜角度を演算する傾斜角度演算部と、
その傾斜角度演算部にて演算された傾斜角度が進入可能範囲外である場合には、前記作業車両が前記走行領域の入口を走行して走行領域内へ進入するのを牽制する進入牽制部とが備えられている作業車両の走行制御システム。
【請求項２】
前記走行領域内において前記作業車両を自動走行させる場合に、前記作業車両の周囲に存在する障害物までの距離を前記距離センサにて測定自在に構成されている請求項１に記載の作業車両の走行制御システム。
【請求項３】
前記走行領域の入口にて前記作業車両を自動走行させて前記走行領域内へ進入させる進入自動走行制御を行う自動走行制御部が備えられ、
前記傾斜角度演算部にて演算された傾斜角度が進入可能範囲外である場合には、前記進入牽制部が、前記自動走行制御部による進入自動走行制御の実行を禁止している請求項１又は２に記載の作業車両の走行制御システム。
【請求項４】
走行領域の出口から他の走行領域の入口まで前記作業車両を自動走行させる走行領域間自動走行制御を行う自動走行制御部と、
前記作業車両が前記走行領域の入口に到達した場合に、前記傾斜角度演算部にて演算された走行面の傾斜角度を用いて、その傾斜角度が進入可能範囲外であるか否かを判定する判定部とが備えられている請求項１〜３の何れか１項に記載の作業車両の走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両の走行を制御する作業車両の走行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような作業車両の走行制御システムは、例えば、作業車両を自動走行させる自動走行システムに適用され、衛星測位システムから得られる作業車両の位置情報に基づいて、予め設定された目標走行経路に沿って作業車両を自動走行させる自動走行制御を行うようにしている（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、作業車両にて所定の作業を行う圃場等の走行領域内だけでなく、走行領域の入口から走行領域内の作業開始点までの前走行経路を設定して、その前走行経路に沿って作業車両を自動走行させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２２１１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のシステムでは、前走行経路を設定するに当たり、圃場等の走行領域の入口における走行面傾斜情報を事前に記録された地図情報から取得し、その走行面傾斜情報を考慮して前走行経路を設定している。しかしながら、走行領域の入口における走行面の傾斜角度は、様々な状況の変化に応じて変化するものであり、走行面傾斜情報を取得した時点から走行面の傾斜角度が変化している場合がある。このような場合に、事前に設定された前走行経路に沿って作業車両を自動走行させると、急激な傾斜角度にて作業車両が走行領域内に進入することになり、作業車両の転倒が生じる可能性がある。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、急激な傾斜角度での走行領域内への進入を防止しながら、走行領域の入口にて作業車両を走行させることができる作業車両の走行制御システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１特徴構成は、作業車両に備えられ、測定対象物までの距離を３次元にて測定する距離センサと、
その距離センサの測定情報に基づいて、走行領域の入口における前記作業車両の走行面の傾斜角度を演算する傾斜角度演算部と、
その傾斜角度演算部にて演算された傾斜角度が進入可能範囲外である場合には、前記作業車両が前記走行領域の入口を走行して走行領域内へ進入するのを牽制する進入牽制部とが備えられている点にある。
【０００８】
本構成によれば、距離センサは、測定対象物までの距離を３次元にて測定するので、傾斜角度演算部は、距離センサの測定情報に基づいて、走行領域の入口における実際の走行面の傾斜角度を演算することができる。走行領域の入口における走行面の傾斜角度が、様々な状況の変化に応じて変化していても、傾斜角度演算部は、作業車両が走行領域の入口に位置したときの実際の走行面の傾斜角度を取得することができる。実際の走行面の傾斜角度が進入可能範囲外である場合には、進入牽制部が、作業車両が走行領域の入口を走行して走行領域内へ進入するのを牽制するので、急激な傾斜角度での走行領域内への作業車両の進入を防止することができる。
【０００９】
本発明の第２特徴構成は、前記走行領域内において前記作業車両を自動走行させる場合に、前記作業車両の周囲に存在する障害物までの距離を前記距離センサにて測定自在に構成されている点にある。
【００１０】
本構成によれば、距離センサを走行領域の入口における走行面の傾斜角度を取得するために用いるだけでなく、走行領域内において作業車両を自動走行させる場合に、作業車両の周囲に存在する障害物までの距離を測定するためにも用いることができ、構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
本発明の第３特徴構成は、前記走行領域の入口にて前記作業車両を自動走行させて前記走行領域内へ進入させる進入自動走行制御を行う自動走行制御部が備えられ、
前記傾斜角度演算部にて演算された傾斜角度が進入可能範囲外である場合には、前記進入牽制部が、前記自動走行制御部による進入自動走行制御の実行を禁止している点にある。
【００１２】
本構成によれば、自動走行制御部が進入自動走行制御を行うことで、走行領域の入口を通した走行領域内への作業車両の進入を作業車両の自動走行にて行うことができる。自動走行制御部が進入自動走行制御を行うに当たり、傾斜角度演算部にて演算された傾斜角度が進入可能範囲外である場合には、進入牽制部が、自動走行制御部による進入自動走行制御の実行を禁止するので、急激な傾斜角度での作業車両の自動走行を適切に防止することができる。
【００１３】
本発明の第４特徴構成は、走行領域の出口から他の走行領域の入口まで前記作業車両を自動走行させる走行領域間自動走行制御を行う自動走行制御部と、
前記作業車両が前記走行領域の入口に到達した場合に、前記傾斜角度演算部にて演算された走行面の傾斜角度を用いて、その傾斜角度が進入可能範囲外であるか否かを判定する判定部とが備えられている点にある。
【００１４】
本構成によれば、自動走行制御部が走行領域間自動走行制御を行うことで、走行領域の出口から他の走行領域の入口まで作業車両を自動走行させることができる。自動走行制御部による走行領域間自動走行制御により、作業車両が走行領域の入口に到達した場合に、判定部が、傾斜角度演算部にて演算された走行面の傾斜角度を用いて、その傾斜角度が進入可能範囲外であるか否かを判定するので、走行面の傾斜角度の演算、及び、傾斜角度が進入可能範囲外であるか否かの判定を自動的に行うことができる。作業車両が走行領域の入口に到達した時点で、実際の走行面の傾斜角度が進入可能範囲外であれば、進入牽制部が、作業車両が走行領域の入口を走行して走行領域内へ進入するのを牽制するので、急激な傾斜角度での作業車両の自動走行を適切に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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測定範囲を示す図
【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ユニットの測定範囲を示す図
【図１３】前ライダーセンサの測定情報から生成した３次元画像を示す図
【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３次元画像を示す図
【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３次元画像を示す図
【図１６】走行領域の入口にて作業車両を走行領域内に進入させる状態を示す平面図
【図１７】走行領域の入口における作業車両の走行面を示す図
【図１８】進入自動走行制御における動作を示すフローチャート
【図１９】走行領域間及び走行領域の出入口における作業車両の走行状態を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る作業車両の走行制御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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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情報と、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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情報や走行経路生成部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。
【００２９】
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情報を入力しており、入力された車体情報が端末記憶部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情報を取得して端末記憶部５４に記憶している。
【００３０】
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、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を含む圃場情報を取得している。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。
【００３１】
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情報や車体情報を用いて、目標走行経路Ｐを生成する。
【００３２】
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。
【００３３】
走行経路生成部５３は、図３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。
【００３４】
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５４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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、走行領域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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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（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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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（距離センサに相当する）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、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１０３〜１０６にて測定する測定対象物は、物体や人等としている。
【００４７】
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定対象物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。
【００４８】
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。
【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】
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）の前方側を測定範囲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）の後方側を測定範囲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。
【００５１】
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の測定範囲Ｃ、後ライダーセンサ１０２の測定範囲Ｄの順に説明する。
【００５２】
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、まず、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
前ライダーセンサ１０１の測定範囲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定範囲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定範囲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、左右測定範囲Ｃ１と上下測定範囲Ｃ２に含まれる上下、左右及び前後の四角錐形状の測定範囲Ｃが設定されている。
【００７６】
前ライダーセンサ１０１における左右測定範囲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。左右測定範囲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。左右測定範囲Ｃ１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。左右測定範囲Ｃ１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る。
【００７７】
前ライダーセンサ１０１における上下測定範囲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。上下測定範囲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測定範囲を確保している。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定対象物が存在していても、その測定対象物を測定可能としている。
【００７８】
前ライダーセンサ１０１における上下測定範囲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の測定範囲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。
【００７９】
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３次元画像を、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３次元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、３次元画像上に、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、左右方向で左右測定範囲Ｃ１（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲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。
【００８２】
後ライダーセンサ１０２の測定範囲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定範囲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定範囲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、左右測定範囲Ｄ１と上下測定範囲Ｄ２に含まれる上下、左右及び前後の四角錐形状の測定範囲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。
【００８３】
後ライダーセンサ１０２における左右測定範囲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。左右測定範囲Ｄ１は、前ライダーセンサ１０１と同様に、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。
【００８４】
後ライダーセンサ１０２における上下測定範囲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。上下測定範囲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測定範囲を確保している。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定対象物が存在していても、その測定対象物を測定可能としている。
【００８５】
後ライダーセンサ１０２における上下測定範囲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の測定範囲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。
【００８６】
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３次元画像を、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３次元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。
【００８７】
作業装置１２は、図１２に示すように、下降位置と上昇位置（図中、点線にて示す位置）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の測定範囲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の測定範囲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３次元画像を用いて、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３次元画像を用いて、上昇位置用のマスキング範囲Ｌ２を設定している。
【００８８】
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。
【００８９】
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、左右方向で左右測定範囲Ｄ１（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲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。
【００９０】
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１０３〜１０６は、測定範囲内に、何らかの物体が測定対象物として存在すると、その測定対象物を障害物として検知し、障害物までの距離を測定するように構成されている。
【００９１】
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）の右側を測定範囲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）の左側を測定範囲とする左側のソナーユニット１０４とが備えられている。
【００９２】
図１２に示すように、右側のソナーユニット１０３の測定範囲Ｎと、左側のソナーユニット１０４の測定範囲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測定範囲Ｎとなっている。
【００９３】
ソナーユニット１０３，１０４は、走行機体７の機体外方を測定対象とするものである。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測定範囲Ｎが設定されている。ソナーユニット１０３，１０４の測定範囲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における左右測定範囲Ｃ１と後ライダーセンサ１０２における左右測定範囲Ｄ１との間に設定されている。
【００９４】
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、左右の測定範囲Ｎにて障害物の存否を検知している。
【００９５】
以下、障害物検知部１１０による障害物検知処理、及び、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、まず、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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、左右方向で左右測定範囲Ｃ１（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲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、左右方向で左右測定範囲Ｄ１（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲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、左右方向で左右測定範囲Ｄ１（図１２参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲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。
【００９８】
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、測定範囲Ｃ，Ｄである障害物検知用の検知範囲のうち、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。測定範囲Ｃ，Ｄ（検知範囲）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検知範囲Ｊ１と第２検知範囲Ｊ２と第３検知範囲Ｊ３との３つの範囲が設定されている。第１検知範囲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検知範囲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検知範囲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検知範囲Ｊ１、第２検知範囲Ｊ２、第３検知範囲Ｊ３がその順に近くなるように設定されている。
【００９９】
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。
【０１００】
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検知範囲Ｊ１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１検知範囲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。
【０１０１】
障害物検知処理において第２検知範囲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検知範囲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。
【０１０２】
障害物検知処理において第３検知範囲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検知範囲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。
【０１０３】
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検知範囲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。
【０１０４】
例えば、第１検知範囲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検知範囲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、障害物の検知範囲が第１検知範囲Ｊ１から第２検知範囲Ｊ２に近づくと、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、障害物の検知範囲が第２検知範囲Ｊ２から第３検知範囲Ｊ３に近づくと、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。
【０１０５】
ライダーセンサ１０１，１０２を用いる場合には、人等の移動する測定対象物も障害物として検知する。よって、検知範囲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、障害物が検知範囲Ｊから外れることがある。そこで、障害物が第１検知範囲Ｊ１から外れた場合には、衝突回避制御部１１１が、第１報知制御を終了する。障害物が第２検知範囲Ｊ２から外れた場合には、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。障害物が第３検知範囲Ｊ３から外れた場合には、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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の何れかの測定範囲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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
トラクタ１の自動走行については、走行領域Ｓ内でトラクタ１を自動走行させるだけでなく、図１６に示すように、走行領域Ｓの入口Ｓ１にてトラクタ１を自動走行させて走行領域Ｓ内へ進入させるようにしている。圃場等を走行領域Ｓとした場合には、図１７に示すように、走行領域Ｓの端部に畔等が存在しており、走行領域Ｓの端部が畔によって走行領域Ｓの内側よりも一段高い位置となっている。よって、走行領域Ｓの入口Ｓ１は、走行領域Ｓの内側が外側よりも低い傾斜状になっている。
【０１１１】
以下、走行領域Ｓの入口Ｓ１でのトラクタ１の自動走行について説明する。
走行経路生成部５３は、例えば、走行領域Ｓの入口Ｓ１における位置情報や走行面傾斜情報等の入口Ｓ１に関する入口情報を地図情報から取得している。走行経路生成部５３は、走行領域Ｓ内に目標走行経路Ｐ（図３参照）を生成するとともに、図１６に示すように、取得した入口情報に基づいて、入口Ｓ１にトラクタ１を自動走行させる進入経路Ｐ４を生成している。進入経路Ｐ４は、例えば、始端Ｐ４ａから終端Ｐ４ｂまでの直線状の経路となっている。走行領域Ｓ内の目標走行経路Ｐ及び入口Ｓ１の進入経路Ｐ４を生成するに当たり、走行経路生成部５３は、進入経路Ｐ４の終端Ｐ４ｂと目標走行経路Ｐの始端とを同一位置として、進入経路Ｐ４を目標走行経路Ｐに接続するように、目標走行経路Ｐ及び進入経路Ｐ４を生成することができる。
【０１１２】
このように、走行経路生成部５３が進入経路Ｐ４を生成することで、車載電子制御ユニット１８（自動走行制御部に相当する）は、走行領域Ｓの入口Ｓ１にて進入経路Ｐ４に沿ってトラクタ１を自動走行させて走行領域Ｓ内へ進入させる進入自動走行制御を実行可能に構成されている。進入自動走行制御は、上述の自動走行制御と同様の制御であり、トラクタ１を自動走行させる経路が進入経路Ｐ４となっている点が異なるだけである。
【０１１３】
図１６の点線矢印にて示すように、ユーザ等が進入経路Ｐ４の始端Ｐ４ａにトラクタ１を移動させる。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、車載電子制御ユニット１８が進入自動走行制御を行い、入口Ｓ１でのトラクタ１の自動走行を開始する。図１６に示すものでは、進入経路Ｐ４が目標走行経路Ｐに接続されているので、トラクタ１が進入経路Ｐ４の終端Ｐ４ｂに到達すると、車載電子制御ユニット１８が、進入自動走行制御に引き続いて自動走行制御を行い、引き続いて目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させる。
【０１１４】
走行領域Ｓの入口Ｓ１における走行面の傾斜角度は、様々な状況の変化に応じて変化するものであり、走行経路生成部５３が走行面傾斜情報を取得した時点から走行面の傾斜角度が変化している場合がある。そこで、図１７に示すように、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて、走行領域Ｓの入口Ｓ１におけるトラクタ１の走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５を求め、その求めた傾斜角度α５が進入可能範囲外であると、トラクタ１が走行領域Ｓの入口Ｓ１を走行して走行領域Ｓ内へ進入するのを牽制している。そのために、図２に示すように、車載電子制御ユニット１８には、傾斜角度演算部１１２と判定部１１３と進入牽制部１１４とが備えられている。
【０１１５】
傾斜角度演算部１１２は、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて、走行領域Ｓの入口Ｓ１におけるトラクタ１の走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５を演算している。図１７に示すように、例えば、傾斜角度演算部１１２は、前ライダーセンサ１０１の測定情報から入口Ｓ１の走行面Ｓ１ａ上における第１地点Ｈ１と第２地点Ｈ２までの３次元での距離Ｋ１，Ｋ２を取得しているので、第１地点Ｈ１と第２地点Ｈ２との高低差Ｋ３を求めることができる。傾斜角度演算部１１２は、第１地点Ｈ１の距離を測定した時点と第２地点Ｈ２の距離を測定した時点との間の走査角α６を取得している。例えば、走査角α６が同じ角度である場合に、第１地点Ｈ１と第２地点Ｈ２との高低差Ｋ３が大きくなれば、走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５も大きくなる。そこで、例えば、走査角α６、高低差Ｋ３、及び、傾斜角度α５の関係を示す関係式等を予め設定している。傾斜角度演算部１１２は、距離Ｋ１，Ｋ２から求めた高低差Ｋ３、及び、予め設定した関係式等を用いて、走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５を求めることができる。第１地点Ｈ１は、トラクタ１から第１所定距離だけ前方側に設定され、第２地点Ｈ２は、トラクタ１から第１所定距離よりも大きい第２所定距離だけ前方側に設定されている。第１所定距離及び第２所定距離をどのような大きさとするかは適宜変更が可能である。
【０１１６】
ちなみに、図１７では、前進走行にて入口Ｓ１を走行する場合を示しているが、例えば、後進走行にて入口Ｓ１を走行する場合には、傾斜角度演算部１１２が、後ライダーセンサ１０２の測定情報に基づいて、入口Ｓ１の走行面Ｓ１ａにおける傾斜角度α５を演算することができる。
【０１１７】
判定部１１３は、傾斜角度演算部１１２にて演算された走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５を用いて、その傾斜角度α５が進入可能範囲外であるか否かを判定している。進入可能範囲は、例えば、ゼロ度から所定角度までの範囲として設定することができ、所定角度をどのような角度にするかは適宜変更が可能である。
【０１１８】
進入牽制部１１４は、判定部１１３にて傾斜角度α５が進入可能範囲内であると判定すると、車載電子制御ユニット１８による進入自動走行制御の実行を許容している。進入牽制部１１４は、判定部１１３にて傾斜角度α５が進入可能範囲外であると判定すると、車載電子制御ユニット１８による進入自動走行制御の実行を禁止している。
【０１１９】
図１８に示すフローチャートに基づいて、進入経路Ｐ４に沿ってトラクタ１を自動走行させるときの動作について説明する。
車載電子制御ユニット１８は、測位ユニット２１にて取得されるトラクタ１の位置情報に基づいて、トラクタ１が入口Ｓ１における進入経路Ｐ４の始端Ｐ４ａに到達したと判定すると、傾斜角度演算部１１２が、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて、走行領域Ｓの入口Ｓ１におけるトラクタ１の走行面Ｓ１ａの実際の傾斜角度α５を演算する（ステップ＃１のＹｅｓの場合、ステップ＃２）。
【０１２０】
判定部１１３は、傾斜角度演算部１１２にて演算された走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５が進入可能範囲内であるか否かを判定する（ステップ＃３）。判定部１１３にて傾斜角度α５が進入可能範囲外であると判定されると、進入牽制部１１４が、車載電子制御ユニット１８による進入自動走行制御の実行を禁止する（ステップ＃３のＮｏの場合、ステップ＃４）。このとき、車載電子制御ユニット１８が、携帯通信端末３の表示部５１に進入自動走行制御が禁止されていることを示す報知を行うことができ、トラクタ１の報知装置２６によっても同様の報知を行うことができる。
【０１２１】
判定部１１３にて傾斜角度α５が進入可能範囲内であると判定されると、進入牽制部１１４が、車載電子制御ユニット１８による進入自動走行制御の実行を許容するので、車載電子制御ユニット１８が進入自動走行制御を実行する（ステップ＃３のＹｅｓの場合、ステップ＃５）。
【０１２２】
車載電子制御ユニット１８が進入自動走行制御を実行すると、測位ユニット２１にて取得されるトラクタ１の位置情報に基づいて、トラクタ１が入口Ｓ１における進入経路Ｐ４の終端Ｐ４ｂに到達したと判定されるまで、傾斜角度演算部１１２による走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５の演算、及び、判定部１１３による傾斜角度α５が進入可能範囲内であるか否かの判定が繰り返し行われる（ステップ＃６のＮｏの場合）。
【０１２３】
このようにして、判定部１１３にて傾斜角度α５が進入可能範囲外であると判定されると、車載電子制御ユニット１８による進入自動走行制御の実行が禁止されるので、急激な傾斜角度での走行領域Ｓ内への進入を防止しながら、入口Ｓ１の進入経路Ｐ４に沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。トラクタ１が入口Ｓ１における進入経路Ｐ４の終端Ｐ４ｂに到達するまで、傾斜角度演算部１１２による走行面Ｓ１ａの傾斜角度α５の演算、及び、判定部１１３による傾斜角度α５が進入可能範囲内であるか否かの判定が繰り返し行われるので、走行面Ｓ１ａの途中にて傾斜角度が変化する場合でも、急激な傾斜角度での走行領域Ｓ内への進入を防止することができる。
【０１２４】
図１６に示すように、車載電子制御ユニット１８は、走行領域Ｓの入口Ｓ１をトラクタ１の自動走行にて進入させるだけでなく、図１９に示すように、車載電子制御ユニット１８は、走行領域Ｓの出入口Ｓ２を走行してトラクタ１を走行領域Ｓ外に退場させる退場自動走行制御、及び、走行領域Ｓの出入口Ｓ２から他の走行領域Ｓの出入口Ｓ２までトラクタ１を自動走行させる走行領域間自動走行制御を実行可能に構成されている。退場自動走行制御、及び、走行領域間自動走行制御は、上述の自動走行制御と同様の制御であり、トラクタ１を自動走行させる経路が異なるだけである。
【０１２５】
図１９に示すものでは、複数の走行領域Ｓの夫々において、走行領域Ｓの入口と出口とを兼用する出入口Ｓ２が設定されている。走行経路生成部５３は、出入口Ｓ２に対して、進入経路Ｐ４に加えて、直線状の退場経路Ｐ５を生成している。走行経路生成部５３は、公道、農道や私道等の道路４００の位置情報や形状等の道路４００に関する道路情報を地図情報等から取得しており、その取得した道路情報に基づいて、走行領域Ｓの出入口Ｓ２同士を繋ぐ走行領域間経路Ｐ６を道路４００に生成している。
【０１２６】
図１９に示すものでは、走行経路生成部５３が、走行領域Ｓの出入口Ｓ２の退場経路Ｐ５の終端と走行領域間経路Ｓ６の始端とを同一位置として、退場経路Ｐ５と走行領域間経路Ｓ６とを一連の経路として接続し、且つ、走行領域間経路Ｓ６の終端と走行領域Ｓの出入口Ｓ２の進入経路Ｐ４の始端とを同一位置として、走行領域間経路Ｓ６と進入経路Ｐ４とを一連の経路として接続している。これにより、退場経路Ｐ５、走行領域間経路Ｓ６、進入経路Ｐ４が一連の経路として生成されている。
【０１２７】
車載電子制御ユニット１８は、図１９に示すように、退場自動走行制御を行うことで、走行領域Ｓの出入口Ｓ２において退場経路Ｐ５に沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。車載電子制御ユニット１８が、退場自動走行制御に引き続いて走行領域間自動走行制御を行うことで、道路４００の走行領域間経路Ｐ６に沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。車載電子制御ユニット１８は、測位ユニット２１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が進入経路Ｐ４の始端Ｐ４ａ（走行領域間経路Ｐ６の終端）に到達したか否かを判定することができる。車載電子制御ユニット１８にてトラクタ１が進入経路Ｐ４の始端Ｐ４ａに到達したと判定すると、傾斜角度演算部１１２が、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて、出入口Ｓ２の走行面における傾斜角度α５（図１７参照）を求め、判定部１１３が、求めた傾斜角度α５が進入可能範囲内であるか否かの判定を自動的に行うことができる。これにより、トラクタ１が走行領域Ｓの出入口Ｓ２に到達した時点で、実際の走行面の傾斜角度α５が進入可能範囲外であれば、進入牽制部１１４が、車載電子制御ユニット１８による進入自動走行制御の実行を禁止して、急激な傾斜角度でのトラクタ１の自動走行による走行領域Ｓ内への進入を適切に防止することができる。
【０１２８】
上述の如く、車載電子制御ユニット１８が進入自動走行制御を行う際に、傾斜角度演算部１１２による傾斜角度α５の演算、及び、判定部１１３による判定を行い、進入牽制部１１４が、判定部１１３の判定結果に基づいて、車載電子制御ユニット１８の進入自動走行制御の実行を禁止している。同様に、車載電子制御ユニット１８が退場自動走行制御を行う際に、傾斜角度演算部１１２による傾斜角度α５の演算、及び、判定部１１３による判定を行い、判定部１１３の判定結果に基づいて、車載電子制御ユニット１８の退場自動走行制御の実行を禁止することができる。そのために、図２に示すように、車載電子制御ユニット１８には、退場牽制部１１５が備えられている。
【０１２９】
車載電子制御ユニット１８は、図１９に示すように、測位ユニット２１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が退場経路Ｐ５の始端Ｐ５ａに到達したか否かを判定することができる。車載電子制御ユニット１８にてトラクタ１が退場経路Ｐ５の始端Ｐ５ａに到達したと判定すると、傾斜角度演算部１１２は、ライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて、出入口Ｓ２の走行面における傾斜角度α５（図１７参照）を求めている。判定部１１３が、傾斜角度演算部１１２にて求めた傾斜角度α５が退場可能範囲内であるか否かの判定を行う。退場可能範囲は、進入可能範囲と同一範囲でもよく、異なる範囲でもよい。これにより、トラクタ１が走行領域Ｓの出入口Ｓ２に到達した時点で、実際の走行面の傾斜角度α５が退場可能範囲外であると、退場牽制部１１５が、車載電子制御ユニット１８による退場自動走行制御の実行を禁止して、急激な傾斜角度でのトラクタ１の自動走行による走行領域Ｓ外への退場を適切に防止することができる。
【０１３０】
このように、車載電子制御ユニット１８が退場自動走行制御を実行する際に、判定部１１３にて傾斜角度α５が退場可能範囲内であるか否かの判定を行う場合に、傾斜角度α５については、進入自動走行制御を行う際に、傾斜角度演算部１１２がライダーセンサ１０１，１０２の測定情報に基づいて求めた傾斜角度α５を用いることもできる。車載電子制御ユニット１８が、退場自動走行制御を行う前に、進入自動走行制御を行っているので、判定部１１３は、進入自動走行制御を行う際に取得した傾斜角度を用いることで、新たに傾斜角度α５を求めることなく、既に取得している傾斜角度α５が退場可能範囲内であるか否かの判定を行うことができる。
【０１３１】
図１６〜図１８では、進入経路Ｐ４に沿ってトラクタ１を自動走行させる場合について説明したが、ユーザ等による手動運転にてトラクタ１を走行領域Ｓの入口Ｓ１を走行させて走行領域Ｓ内に進入させる場合においても、同様に、傾斜角度演算部１１２による傾斜角度α５の演算、及び、判定部１１３による判定を行うことができる。この場合には、判定部１１３にて傾斜角度α５が進入可能範囲外であると判定すると、進入牽制部１１４が、傾斜角度α５が進入可能範囲外であることを報知装置２６にて報知するとともに、エンジン９を停止させる等により、トラクタ１の走行を停止させて、トラクタ１が走行領域Ｓの入口Ｓ１を走行して走行領域Ｓ内へ進入するのを牽制している。ちなみに、進入牽制部１１４は、トラクタ１の走行を停止させることなく、傾斜角度α５が進入可能範囲外であることを報知装置２６にて報知するのみで、ユーザ等に急激な傾斜角度であることを認識させて、トラクタ１が走行領域Ｓの入口Ｓ１を走行して走行領域Ｓ内へ進入するのを牽制することもできる。
【０１３２】
図１９に示すように、ユーザ等による手動運転にてトラクタ１を走行領域Ｓの出入口Ｓ２を走行させて走行領域Ｓ外に退場される場合においても、同様に、傾斜角度演算部１１２による傾斜角度α５の演算、及び、判定部１１３による判定を行うことができる。
【０１３３】
〔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。
【０１３４】
（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。
【０１３５】
（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、例えば、前ライダーセンサ１０１は、ボンネット８の前方側端部に配置することができる。前ライダーセンサ１０１及び後ライダーセンサ１０２の配置位置は、乗降部となる乗降ステップ４１よりも上方側であればよく、その配置位置は適宜変更することができる。
【０１３６】
前ライダーセンサ１０１の配置位置と後ライダーセンサ１０２の配置位置とを、上下方向で異なる高さとすることもできる。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。
【０１３７】
（３）上記実施形態では、前ライダーセンサ１０１をアンテナユニット８０の底部に取り付けているが、例えば、前ライダーセンサ１０１を、支持ステーを介してルーフ３５に取り付けることもでき、前ライダーセンサ１０１をどのような部材に取り付けるかは適宜変更が可能である。
【０１３８】
（４）上記実施形態では、前ライダーセンサ１０１と後ライダーセンサ１０２の２つのライダーセンサを備えた例を示したが、ライダーセンサの数については適宜変更が可能であり、１つや３つ以上とすることができる。
【０１３９】
（５）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。
【０１４０】
（６）上記実施形態では、障害物検知部１１０、衝突回避制御部１１１、傾斜角度演算部１１２、判定部１１３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】
【０１４１】
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）
１０１      前ライダーセンサ（距離センサ）
１０２      後ライダーセンサ（距離センサ）
１１２      傾斜角度演算部
１１３      判定部
１１４      進入牽制部
【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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