(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵装置と、
車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記制御部は、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両を前記物体から遠ざけるように前記操舵装置を制御する、
農業用車両。
【請求項２】
操舵装置と、
車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記制御部は、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、または前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両の操舵角を維持するように前記操舵装置を制御する、
農業用車両。
【請求項３】
操舵装置と、
車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記制御部は、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、前記車両を前記物体に近づけるように前記操舵装置を制御する、
農業用車両。
【請求項４】
操舵装置と、
車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記制御部は、前記車両が後退する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、前記車両を前記物体に近づけるように前記操舵装置を制御する、
農業用車両。
【請求項５】
操舵装置と、
車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記制御部は、前記車両が後退する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、または前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、前記車両の操舵角を維持するように前記操舵装置を制御する、
農業用車両。
【請求項６】
操舵装置と、
車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記制御部は、前記車両が後退する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両を前記物体から遠ざけるように前記操舵装置を制御する、
農業用車両。
【請求項７】
前記制御部は、前記検出機構により検出された距離が所定範囲内である場合、前記検出機構により検出された距離が所定範囲外である場合における制御量に比して小さい制御量で前記操舵装置を制御する、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載の農業用車両。
【請求項８】
前記検出機構は、
前記車両の側面の少なくとも一方で前記物体と接する当接部と、前記車両に対する前記当接部の相対位置に応じて前記車両の幅方向に伸縮する伸縮部とを含む少なくとも一つのアーム部を有し、
前記少なくとも一つのアーム部における前記伸縮部の伸縮の度合に基づいて、前記物体と前記車両との距離を検出する、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載の農業用車両。
【請求項９】
前記伸縮部は、前記当接部を前記物体に向けて付勢する、
請求項８に記載の農業用車両。
【請求項１０】
前記検出機構は、
前記車両の側面の少なくとも一方で前記物体と接する当接部と、前記当接部を前記車両の車体に対して回動可能に支持する回動部とを含む少なくとも一つのアーム部を有し、
前記少なくとも一つのアーム部における前記回動部の回動の度合に基づいて、前記物体と前記車両との距離を検出する、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載の農業用車両。
【請求項１１】
前記回動部は、前記当接部を前記車両の側面の法線方向に回動付勢する、
請求項１０に記載の農業用車両。
【請求項１２】
前記車両の周囲を撮像するカメラと、記憶部とを更に備え、
前記制御部は、前記車両の走行距離または走行時間に応じて、前記カメラにより撮像された画像データを、前記記憶部に記憶させる、
請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の農業用車両。
【請求項１３】
前記車両の周囲の環境に関する環境値を計測する計測センサを更に備え、
前記制御部は、前記車両の走行距離または走行時間に応じて、前記計測センサにより計測された前記環境値を、前記記憶部に記憶させる、
請求項１２に記載の農業用車両。
【請求項１４】
前記物体は、ほ場に設けられたレールであり、
前記検出機構は、
前記レールに沿って移動可能に前記レールに係合する係合部と、前記車両に対する前記係合部の相対位置に応じて前記車両の幅方向に伸縮する伸縮部とを含む少なくとも一つのアーム部を有し、
前記少なくとも一つのアーム部における前記伸縮部の伸縮の度合に基づいて、前記物体と前記車両との距離を検出する、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載の農業用車両。
【請求項１５】
車両の操舵を制御する操舵装置と、前記車両の側方に存在する物体と前記車両との距離を検出する検出機構とを備える前記車両に搭載された車載コンピュータが、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように、前記操舵装置を制御し、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記車載コンピュータが、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両を前記物体から遠ざけるように前記操舵装置を制御する、
車両制御方法。
【請求項１６】
車両の操舵を制御する操舵装置と、前記車両の側方に存在する物体と前記車両との距離を検出する検出機構とを備える前記車両に搭載された車載コンピュータが、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように、前記操舵装置を制御し、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記車載コンピュータが、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、または前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両の操舵角を維持するように前記操舵装置を制御する、
車両制御方法。
【請求項１７】
車両の操舵を制御する操舵装置と、前記車両の側方に存在する物体と前記車両との距離を検出する検出機構とを備える前記車両に搭載された車載コンピュータが、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように、前記操舵装置を制御し、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記車載コンピュータが、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、前記車両を前記物体に近づけるように前記操舵装置を制御する、
車両制御方法。
【請求項１８】
車両の操舵を制御する操舵装置と、前記車両の側方に存在する物体と前記車両との距離を検出する検出機構とを備える前記車両に搭載された車載コンピュータが、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように、前記操舵装置を制御し、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記車載コンピュータが、前記車両が後退する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、前記車両を前記物体に近づけるように前記操舵装置を制御する、
車両制御方法。
【請求項１９】
車両の操舵を制御する操舵装置と、前記車両の側方に存在する物体と前記車両との距離を検出する検出機構とを備える前記車両に搭載された車載コンピュータが、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように、前記操舵装置を制御し、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記車載コンピュータが、前記車両が後退する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、または前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して大きい場合、前記車両の操舵角を維持するように前記操舵装置を制御する、
車両制御方法。
【請求項２０】
車両の操舵を制御する操舵装置と、前記車両の側方に存在する物体と前記車両との距離を検出する検出機構とを備える前記車両に搭載された車載コンピュータが、
前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように、前記操舵装置を制御し、
前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、
前記車載コンピュータが、前記車両が後退する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が小さく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両を前記物体から遠ざけるように前記操舵装置を制御する、
車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用車両および車両制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、野菜などの植物を栽培するほ場内では、収穫物を運搬したり、防除用の薬剤を散布する装置を積載したりするために、小型の車両を走行させる場合があった。この車両を人力で移動させるには多大な労力を要するため、従来から車両を自動走行させる研究がなされている。
【０００３】
例えば、光電センサやレーザセンサ、カメラなどの非接触方式のセンサを用いて車両を自動走行させる技術が知られている。また、ほ場内の地面にレールを敷設し、このレールに沿って車両を自動走行させる技術が知られている。また、車両にローラを設け、ほ場内の畝にローラを接触させながら畝に沿って自動走行させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６１１１１号公報
【特許文献２】特開平１０−４２６１７号公報
【特許文献３】特開２００２−１９６０３号公報
【特許文献４】特開２００９−１６２０２８号公報
【特許文献５】特開２００４−２２２８５１号公報
【特許文献６】特開２００２−５３０３６号公報
【特許文献７】特開２００３−２５０３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非接触方式のセンサを用いた従来の技術では、太陽光などの影響を受けやすく、車両が精度良く自動走行できない場合があった。また、栽培された植物がセンサの検知対象物を覆うなどした場合にも車両が精度良く自動走行できない場合があった。また、レールを用いた従来の技術では、レールの敷設導入費用が多大となったり、レールを敷設したことで作業者の歩行可能な領域が狭くなり作業効率が悪化したりする場合があった。また、畝に沿って自動走行させる従来の技術では、畝の高さが足りなかったり畝が崩れやすかったりすることで畝に沿って精度良く自動走行できない場合があった。また、畝の高さや硬さなどを一定以上に保つ必要があり、土耕作業が煩雑となる場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より精度良く自動走行することができる農業用車両および車両制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、操舵装置と、車両の側方に存在する物体と車両との距離を検出する検出機構と、前記検出機構により検出された距離を目標距離に維持するように前記操舵装置を制御する制御部と、を備え、前記検出機構は、前記車両における第１の箇所と前記物体との第１距離を検出する第１の検出機構と、前記車両における前記第１の箇所と異なる第２の箇所と前記物体との第２距離を検出する第２の検出機構と、を有し、前記制御部は、前記車両が前進する場合において、前記第１の検出機構により検出された第１距離に比して前記第２の検出機構により検出された第２距離の方が大きく、前記第１距離と前記第２距離との平均が前記目標距離に比して小さい場合、前記車両を前記物体から遠ざけるように前記操舵装置を制御する農業用車両である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、より精度良く自動走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における農業用車両１０を含む自動走行システム１を模式的に示す図である。
【図２】第１の実施形態における農業用車両１０を左側面から見た断面図である。
【図３】第１の実施形態における農業用車両１０を上方から見た断面図である。
【図４】第１の実施形態における農業用車両１０を後方から見た断面図である。
【図５】第１の実施形態における農業用車両１０を後方から見た断面図である。
【図６】第１の実施形態における農業用車両１０を上方から見た断面図である。
【図７】第１の実施形態における農業用車両１０を上方から見た断面図である。
【図８】各アーム部２５が回動する様子を模式的に示す図である。
【図９】農業用車両１０の制御の構成の一例を示す図である。
【図１０】初期値ａ０およびｂ０の設定方法を説明するための図である。
【図１１】前進時の前輪制御を説明するための図である。
【図１２】前進時の前輪制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】後退時の前輪制御を説明するための図である。
【図１４】後退時の前輪制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】走行時間または走行距離に対する距離Ｔおよび初期値Ｔ０の変化の様子を示す図である。
【図１６】図１５に示す距離Ｔと、初期値Ｔ０とに基づいて決定された前輪の操舵角の変化の様子を示す図である。
【図１７】不感帯ＤＺを説明するための図である。
【図１８】第２の実施形態における農業用車両１０Ａを上方から見た断面図である。
【図１９】初期値θａ０およびθｂ０の設定方法を説明するための図である。
【図２０】第３の実施形態における農業用車両１０Ｂを上方から見た断面図である。
【図２１】第３の実施形態における農業用車両１０Ｂを側面から見た断面図である。
【図２２】第３の実施形態における農業用車両１０Ｂを後方から見た断面図である。
【図２３】スライド機構を有するアーム部２５の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の農業用車両および車両制御方法の実施形態について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、第１の実施形態における農業用車両１０を含む自動走行システム１を模式的に示す図である。第１の実施形態における自動走行システム１は、例えば、植物を栽培するほ場内で農業用車両１０を自動的に走行させる際に適用されてよい。図示のように、例えば、ほ場内では、植物（例えばトマトやナスなどの野菜）が栽培されるベッドＢＤが複数設置される。ベッドＢＤには、例えば、土が含まれてもよいし、培養液が含まれてもよい。すなわち、植物は、土耕栽培であってもよいし、水耕栽培であってもよい。また、ベッドＢＤは、ほ場の地面に設置されるものであってもよいし、ほ場内の天井などから吊るされるものであってもよい。複数のベッドＢＤのそれぞれは、収穫作業や管理などを効率的に行うために、ほ場内において所定の方向に延在するように配置されると共に、水平方向に関して他のベッドＢＤと略平行となるように配置される。これらの複数のベッドＢＤの間の間隔は、農業用車両１０が通過できる程度空いていればよい。なお、複数のベッドＢＤが、その延在方向（図１では奥行き方向であるＹ方向）に直行する水平方向（図１ではＸ方向）において移動可能である場合にはこの限りでない。例えば、農業用車両１０が通過する場合のみ、ベッドＢＤを移動させて間隔を広げればよい。
【００１２】
農業用車両１０は、例えば、三輪駆動や四輪駆動の自動車であり、電動機（モータ）を動力源とした電気自動車やガソリンエンジンなどの内燃機関を動力源とした自動車である。例えば、農業用車両１０には、収穫物を積載可能なスペースや、防除用の薬剤を散布する装置を積載可能なスペース、人間が搭乗するスペースなどが含まれてよい。農業用車両１０は、通過する通行路を挟んで隣り合うベッドＢＤのそれぞれの側面に、位置検出機構２０を接触させながらベッドＢＤ間を通過する。以下、通行路を挟んで隣り合うベッドＢＤのそれぞれの側面を、基準壁ＲＷと称して説明する。
【００１３】
図２は、第１の実施形態における農業用車両１０を左側面から見た断面図である。また、図３は、第１の実施形態における農業用車両１０を上方から見た断面図である。図２および図３に示すように、農業用車両１０は、ステアリング部１１と、電動モータＭと、電動ギアＧと、右前輪１２Ｒと、左前輪１２Ｌと、右後輪１３Ｒと、左後輪１３Ｌと、位置検出機構２０と、操作部３２と、制御部１００とを備える。
【００１４】
ステアリング部１１は、例えば、農業用車両１０の搭乗者からの操作を受け付け、当該操作に応じて、右前輪１２Ｒおよび左前輪１２Ｌと、右後輪１３Ｒおよび左後輪１３Ｌとの一方または双方における向き（操舵角）を変更する。なお、本実施形態では、ステアリング部１１は省略されてもよい。
【００１５】
操作部３２は、例えば、農業用車両１０の搭乗者や農業用車両１０付近の作業者から操作を受け付ける。例えば、操作部３２には、農業用車両１０を始動または停止させるイグニッションスイッチや、速度調整可能なスイッチ、後述する不感帯ＤＺの領域幅を変更可能なスイッチなどが含まれてよい。
【００１６】
位置検出機構２０は、農業用車両１０の側面のうち、いずれか一方のみ、または双方に設けられる。図１から図３の例では、農業用車両１０の進行方向（Ｙ方向）から見て左側面に設けられている。位置検出機構２０は、例えば、前方接触部２４ｂと、前方接触部２４ｂに接続される前方アーム部２５ｂと、後方接触部２４ａと、後方接触部２４ａに接続される後方アーム部２５ａと、ポテンショメータ３０と、定荷重ばね３１と、ラック２７と、ピニオン２８と、スライドブシュ２９とを備える。ポテンショメータ３０、定荷重ばね３１、ラック２７、ピニオン２８、およびスライドブシュ２９は、各アーム部２５のそれぞれに対応して設けられてよい。前方接触部２４ｂおよび後方接触部２４ａは、「当接部」の一例であり、定荷重ばね３１は、「伸縮部」の一例である。
【００１７】
前方接触部２４ｂと、前方接触部２４ｂに接続される前方アーム部２５ｂと、ポテンショメータ３０と、定荷重ばね３１と、ラック２７と、ピニオン２８と、スライドブシュ２９とを合わせたものは、「第１の検出機構」の一例であり、後方接触部２４ａと、後方接触部２４ａに接続される後方アーム部２５ａと、ポテンショメータ３０と、定荷重ばね３１と、ラック２７と、ピニオン２８と、スライドブシュ２９とを合わせたものは、「第２の検出機構」の一例である。
【００１８】
前方接触部２４ｂおよび後方接触部２４ａは、例えば、鉛直方向（図中Ｚ方向）に回転軸を有するローラであり、ローラの外周面が基準壁ＲＷに接する。
【００１９】
前方アーム部２５ｂおよび後方アーム部２５ａは、農業用車両１０の側面において突出する方向（図中Ｘ方向）に付勢されて設けられている。定荷重ばね３１は、各アーム部２５に接続される。農業用車両１０の側面において、前方アーム部２５ｂが設けられた位置は、「第１の箇所」の一例である。また、農業用車両１０の側面において、後方アーム部２５ａが設けられた位置は、「第２の箇所」の一例である。
【００２０】
前方アーム部２５ｂおよび後方アーム部２５ａは、定荷重ばね３１の弾性力によって車両幅方向に関して伸縮する伸縮方式のアームである。農業用車両１０が基準壁ＲＷに近づくことで基準壁ＲＷと農業用車両１０との間隔が短くなる場合、各接触部２４が基準壁ＲＷから受ける抗力に応じて、車両幅方向に関して各アーム部２５が農業用車両１０側に移動（シフト）する。各接触部２４および各アーム部２５には、定荷重ばね３１の伸縮に応じた弾性力が与えられる。
【００２１】
ラック２７は、例えば、平板状の棒に櫛場形状の歯（凹凸）が形成された部材であり、農業用車両１０の車体に固定される。ピニオン２８は、例えば円形歯車であり、ラック２７の歯に嵌合しながらラック２７に沿ってスライド移動する。ピニオン２８は、各アーム部２５のそれぞれに取り付けられる。
【００２２】
スライドブシュ２９は、円形状の筒にボールベアリングなどの保持機構が設けられた部材であり、筒内を通過するアーム部２５の移動方向を直線運動に規制する。
【００２３】
ポテンショメータ３０は、例えば、上述したピニオン２６の回転軸に設けられ、当該回転軸の回転角度を検出することで、農業用車両１０の幅方向における各アーム部２５の移動量を検出する。以下、後方アーム部２５ａの移動量をＡとし、前方アーム部２５ｂの移動量をＢとして説明する。例えば、ポテンショメータ３０は、各接触部２４が基準壁ＲＷと接触していない状態での各アーム部２５の基準位置（例えば、定荷重ばね３１との接続箇所など）から、農業用車両１０側に各アーム部２５が移動したときの移動量を正値、農業用車両１０外部側に各アーム部２５が移動したときの移動量を負値として検出する。ポテンショメータ３０は、アーム部２５ごとに検出した移動量に関する検出データを制御部１００に出力する。
【００２４】
定荷重ばね３１は、各アーム部２５の移動量に応じて伸縮する（変形する）。定荷重ばね３１は、例えば、一定の曲率で巻かれた薄板であり、その薄板の先端部を引き伸ばすことで元の巻かれた形状に戻ろうとする力が弾性力となって生じるばねである。なお、定荷重ばね３１は、線状の金属が螺旋状に巻かれたコイルばねであってもよい。
【００２５】
［位置検出機構の動作原理］
図４および図５は、第１の実施形態における農業用車両１０を後方から見た断面図である。また、図６および図７は、第１の実施形態における農業用車両１０を上方から見た断面図である。図４および図６に示すように、通常定荷重ばね３１は、伸びた状態（引っ張られた状態）に維持されている。従って、定荷重ばね３１が元の形状に戻ろうとする際に各アーム部２５には弾性力が働く。図示の例のように、矢印Ｖ２方向に定荷重ばね３１が縮む場合、各アーム部２５には、Ｖ２方向と同方向のＶ１方向に移動するように弾性力が働く。これによって、各アーム部２５は基準壁ＲＷ側に押し出されるように移動する。このとき、ピニオン２８は各アーム部２５に固定されていることから、ラック２７に沿って基準壁ＲＷ側（図中Ｖ１方向）に回転しながら移動する。
【００２６】
一方、図５および図７に示すように、基準壁ＲＷとの間隔が短くなる場合、各接触部２４が基準壁ＲＷから抗力を受けることにより、各アーム部２５は、車体側（図中Ｖ３方向）に移動する。アーム部２５の移動に伴い、定荷重ばね３１は、アーム部２５の移動方向と同じ方向（図中Ｖ４方向）に引っ張られる。例えば、基準壁ＲＷとの間隔が距離Ｄ分短くなれば、定荷重ばね３１は距離Ｄ分伸びることとなる。このとき、ピニオン２８は、ラック２７に沿って各アーム部２５が設けられていない側（図中Ｖ３方向）に回転しながら移動する。従って、ポテンショメータ３０は、車両幅方向における接触部２４の位置の変化を、アーム部２５の移動量として検出する。ここで、車両幅方向における接触部２４の位置は、農業用車両１０に対する接触部２４の相対的な位置である。
【００２７】
なお、農業用車両１０の幅方向において延在する各アーム部２５には、図８に示すように、水平面（図中Ｘ-Ｙ平面）において回動するように可動部材Ｑが設けられてもよい。図８は、各アーム部２５が回動する様子を模式的に示す図である。農業用車両１０の幅方向において延在する各アーム部２５は、例えば、可動部材Ｑが設けられた位置を回動軸として、その延在方向が農業用車両１０の進行方向に向くように回動されてよい。例えば、各アーム部２５は、２本の棒状部材が可動部材Ｑによって枢支されることで構成される。２本の棒状部材のそれぞれにおける一方の端部には、短手方向に貫通した貫通孔が形成され、これらの貫通孔を鉛直方向において重ね合わせることで共通のピンが嵌め込まれる。２本の棒状部材のうち一方の棒状部材において、貫通孔が形成されていない側の端部は、定荷重ばね３１に接続される。すなわち、各アーム部２５の一端部は、農業用車両１０に固定される。これによって、各アーム部２５は、可動部材Ｑが設けられた中間地点において折れ曲がることで延在方向が農業用車両１０の進行方向に向くように回動される。この結果、例えば、ベッドＢＤ間を通過させない場合には各アーム部２５を折りたたむことで農業用車両１０の幅を狭くしながら移動させることができる。
【００２８】
図９は、農業用車両１０の制御の構成の一例を示す図である。農業用車両１０は、上述したポテンショメータ３０、操作部３２、および制御部１００に加え、更にカメラ３４と、温湿度センサ３６と、通信部３８と、記憶部４０と、ステアリング装置４２と、駆動力出力装置４４と、ブレーキ装置４６とを備える。ステアリング装置４２は、「操舵装置」の一例である。
【００２９】
カメラ３４は、例えば、農業用車両１０の周囲を撮像する。温湿度センサ３６は、周囲の温度および湿度を計測する。温湿度センサ３６は、「計測センサ」の一例である。通信部３８は、例えば、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを利用した無線通信を行う。例えば、通信部３８は、カメラ３４により撮像された画像データや温湿度センサ３６により計測された計測データを無線通信によって外部装置などに送信してよい。
【００３０】
記憶部４０には、例えば、カメラ３４により撮像された画像データや温湿度センサ３６により計測された計測データなどが格納される。記憶部４０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等で実現される。なお、各種データを外部装置に送信する場合、ＨＤＤやフラッシュメモリなどは省略されてもよい。通信部３８が各種データを送信する場合、送信前に各種データを一時的に記憶するＲＡＭは、少なくとも「記憶部」の一例である。また、カメラ３４がＳＤカードなどの記憶媒体を含む場合、当該記憶媒体は「記憶部」の他の例であってよい。
【００３１】
ステアリング装置４２は、操舵制御部（不図示）と、上述した電動モータＭとを備える。電動モータＭは、例えば、ラックアンドピニオン機構のピニオンである電動ギアＧに力を作用させて右前輪１２Ｒおよび左前輪１２Ｌと、右後輪１３Ｒおよび左後輪１３Ｌとの一方または双方の向きを変更する。操舵制御部は、制御部１００から入力される情報（制御量に関する情報）に従って電動モータＭを駆動し、車輪の向きを変更させる。以下、説明を簡略化するために、ステアリング装置４２は、右前輪１２Ｒおよび左前輪１２Ｌの向きのみを変更させる場合について説明する。なお、電動モータＭは電動ギアＧに力を作用させる代わりに、チェーンやベルトなどに力を作用させてもよい。この場合、チェーンやベルトが車輪の向きを変更する。
【００３２】
駆動力出力装置４４は、制御部１００から入力される情報（制御量に関する情報）に従って、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。駆動輪は、例えば右前輪１２Ｒおよび左前輪１２Ｌであってもよいし、右後輪１３Ｒおよび左後輪１３Ｌであってもよいし、双方であってもよい。
【００３３】
ブレーキ装置４６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、制動制御部とを備える電動サーボブレーキ装置である。ブレーキ装置４６の制動制御部は、制御部１００から入力される情報（制御量に関する情報）に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。
【００３４】
制御部１００のうち一部の機能または全部の機能は、プロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、制御部１００のうち一部の機能または全部の機能は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。
【００３５】
制御部１００は、一定の速度で定速走行するように駆動力出力装置４４およびブレーキ装置４６の制御量を決定する。定速走行時の目標速度は、作業者が操作部３２を操作することで適宜変更してよい。
【００３６】
また、制御部１００は、ポテンショメータ３０により出力された移動量に関する検出データに基づいて、農業用車両１０の側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔと、農業用車両１０の姿勢とを導出し、導出した距離および姿勢に基づいて、農業用車両１０の側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔを目標距離に維持するようにステアリング装置４２の制御量を決定する。農業用車両１０の姿勢は、例えば、基準壁ＲＷに対する農業用車両１０の進行方向を表す。
【００３７】
例えば、制御部１００は、後方アーム部２５ａの長さａと、前方アーム部２５ｂの長さｂとの平均（ａ＋ｂ）／２を、農業用車両１０の側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔとして導出する。後方アーム部２５ａの長さａは、例えば、後方アーム部２５ａの最大長から、後方アーム部２５ａの移動量Ａを減算した長さである。また、前方アーム部２５ｂの長さｂは、例えば、前方アーム部２５ｂの最大長から、前方アーム部２５ｂの移動量Ｂを減算した長さである。これらの長さａおよびｂは、初期値ａ０およびｂ０を基準としたときの長さである。初期値ａ０およびｂ０は、ある時点における各アーム部２５の長さａｘまたはｂｘを用いて設定される。
【００３８】
図１０は、初期値ａ０およびｂ０の設定方法を説明するための図である。例えば、制御部１００は、ベッドＢＤ間の通行路に農業用車両１０を移動させ、基準壁ＲＷに位置検出機構２０を接触させ始めた時点において、ポテンショメータ３０から係る時点での移動量に関する検出データを取得する。制御部１００は、取得した移動量に関する検出データに基づいて、それぞれのアーム部２５の長さａｘおよびｂｘを導出する。そして、制御部１００は、長さａｘおよびｂｘのうち、それぞれの長さに対する基準長ａｒｅｆおよびｂｒｅｆに対して、より近い値をとる長さを初期値ａ０およびｂ０に設定する。基準長ａｒｅｆおよびｂｒｅｆは、例えば、基準壁ＲＷに接触していない状態（無負荷状態）でのアーム部２５の基準位置から、農業用車両１０が最大限基準壁ＲＷに近づいた状態（最大負荷状態）でのアーム部２５の基準位置までの距離に相当する。すなわち、基準長ａｒｅｆおよびｂｒｅｆは、定荷重ばね３１の最大ストローク長であってよい。図１０における（ａ）の例では、長さａｘの方が基準長ａｒｅｆに近いため、初期値は、ａ０＝ｂ０＝ａｘのように設定される。また、図１０における（ｂ）の例では、長さｂｘの方が基準長ｂｒｅｆに近いため、初期値は、ａ０＝ｂ０＝ｂｘのように設定される。また、農業用車両１０の側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔの初期値Ｔ０は、Ｔ０＝（ａ０＋ｂ０）／２であるため、初期値ａ０、または初期値ｂ０に設定される。例えば、初期値Ｔ０は、目標距離として扱われる指標である。
【００３９】
また、制御部１００は、初期値ｂ０を基準とした前方アーム部２５ｂの長さｂと、初期値ａ０を基準とした後方アーム部２５ａの長さａとの大小関係に基づいて、農業用車両１０の姿勢を導出する。農業用車両１０の姿勢とは、各接触部２４が接触する基準壁ＲＷを有するベッドＢＤの延在方向に対する農業用車両１０の進行方向である。例えば、長さｂに比して長さａの方が大きい場合、農業用車両１０の前端部側に比して後端部側の方が基準壁ＲＷに近いことを表している。従って、制御部１００は、基準壁ＲＷから遠ざかる方向を、農業用車両１０の進行方向として導出する。また、例えば、長さａに比してｂの方が大きい場合、農業用車両１０の後端部側に比して前端部側の方が基準壁ＲＷに近いことを表している。従って、制御部１００は、基準壁ＲＷに近づく方向を、農業用車両１０の進行方向として導出する。
【００４０】
［前進時の操舵制御］
以下、場面ごとの前輪制御について説明する。図１１は、前進時の前輪制御を説明するための図である。例えば、図中（ａ）は、後輪側に比して前輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも小さい状況を示している。すなわち、図中（ａ）は（ａ−ｂ）＞０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０≦０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷから遠ざける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷに近づく方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）を基準壁ＲＷ側（図中進行方向右側）に旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００４１】
図中（ｂ）は、後輪側に比して前輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも大きい状況を示している。すなわち、図中（ｂ）は（ａ−ｂ）＞０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷに近づける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷに近づく方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）の操舵角を維持させるようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００４２】
図中（ｃ）は、前輪側に比して後輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも小さい状況を示している。すなわち、図中（ｃ）は（ａ−ｂ）≦０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０≦０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷから遠ざける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷから遠ざかる方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）の操舵角を維持させるようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００４３】
図中（ｄ）は、前輪側に比して後輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも大きい状況を示している。すなわち、図中（ｄ）は（ａ−ｂ）≦０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷに近づける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷから更に遠ざかる方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）を基準壁ＲＷ側（図中進行方向右側）に旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００４４】
図１２は、前進時の前輪制御の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、基準壁ＲＷが農業用車両１０の進行方向から見て左側に存在する場面において行われる。
【００４５】
まず、制御部１００は、初期値ａ０、ｂ０、Ｔ０を設定する（ステップＳ１００）。次に、制御部１００は、ポテンショメータ３０から移動量ＡおよびＢに関する検出データを取得して各アーム部２５の長さａおよびｂを導出し、条件（ａ−ｂ）＞０を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０２）。条件（ａ−ｂ）＞０を満たす場合、制御部１００は、条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００４６】
条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たす場合、制御部１００は、前輪を右旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する（ステップＳ１０６）。
【００４７】
一方、条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たさない場合、制御部１００は、前輪の操舵角を維持するようにステアリング装置４２の制御量を決定する（ステップＳ１０８）。
【００４８】
一方、Ｓ１０２の処理において条件（ａ−ｂ）＞０を満たさない場合、制御部１００は、条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１０）。条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たす場合、制御部１００は、上述したＳ１０８に処理を移す。
【００４９】
一方、Ｓ１１０の処理において条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たさない場合、制御部１００は、前輪を左旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する（ステップＳ１１２）。
【００５０】
次に、制御部１００は、農業用車両１０を後退させる必要があるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。例えば、制御部１００は、操作部３２が農業用車両１０の進行方向を変更させる操作を受け付けた場合に、農業用車両１０を後退させる必要があると判定する。また、制御部１００は、カメラ３４から取得した画像データに対して特徴点マッチングなどの画像処理を行って、予め定められた物標を検出した場合には、農業用車両１０を後退させる必要があると判定してよい。例えば、物標はベッドＢＤ間の通行路の終点に設けられるポールなどである。また、物標の検知については図示しない赤外線センサなどを利用してもよい。
【００５１】
制御部１００は、農業用車両１０を後退させる必要がある場合、本フローチャートの処理を終了し、農業用車両１０を後退させる必要がない場合、上述したＳ１０２に処理を戻す。
【００５２】
なお、上述した図１２に示すフローチャートの処理は、農業用車両１０が後退するときの後輪制御に適用されてもよい。
【００５３】
［後退時の操舵制御］
以下、場面ごとの後輪制御について説明する。図１３は、後退時の前輪制御を説明するための図である。例えば、農業用車両１０が前進時に進行方向を変更する操作がなされた場合、或いは進行方向を転換すべき物標が検出された場合に、農業用車両１０は、通過してきた通行路の後退を開始する。例えば、図中（ａ）は、前輪側に比して後輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも大きい状況を示している。すなわち、図中（ａ）は（ａ−ｂ）＞０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷに近づける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷから更に遠ざかる方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）を基準壁ＲＷ側（図中進行方向右側）に旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００５４】
図中（ｂ）は、後輪側に比して前輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも小さい状況を示している。すなわち、図中（ｂ）は（ａ−ｂ）＞０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０≦０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷから遠ざける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷから遠ざかる方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）の操舵角を維持させるようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００５５】
図中（ｃ）は、前輪側に比して後輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも大きい状況を示している。すなわち、図中（ｃ）は（ａ−ｂ）≦０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷに近づける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷに近づく方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）の操舵角を維持させるようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００５６】
図中（ｄ）は、前輪側に比して後輪側が基準壁ＲＷに近く、且つ現在の距離Ｔが初期値Ｔ０よりも大きい状況を示している。すなわち、図中（ｄ）は（ａ−ｂ）≦０、且つ（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０≦０の場合を表している。この場合、制御部１００は、農業用車両１０を基準壁ＲＷから遠ざける必要があるが、農業用車両１０の進行方向が基準壁ＲＷに近づく方向であるため、前輪（１２Ｒ、１２Ｌ）を基準壁ＲＷ側（図中進行方向右側）に旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００５７】
図１４は、後退時の前輪制御の流れの一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、基準壁ＲＷが農業用車両１０の進行方向から見て左側に存在する場面において行われる。
【００５８】
まず、制御部１００は、初期値ａ０、ｂ０、Ｔ０を設定する（ステップＳ２００）。次に、制御部１００は、ポテンショメータ３０から移動量ＡおよびＢに関する検出データを取得して各アーム部２５の長さａおよびｂを導出し、条件（ａ−ｂ）＞０を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０２）。条件（ａ−ｂ）＞０を満たす場合、制御部１００は、条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００５９】
条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たす場合、制御部１００は、前輪を左旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する（ステップＳ２０６）。
【００６０】
一方、条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たさない場合、制御部１００は、前輪の操舵角を維持するようにステアリング装置４２の制御量を決定する（ステップＳ２０８）。
【００６１】
一方、Ｓ２０２の処理において条件（ａ−ｂ）＞０を満たさない場合、制御部１００は、条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１０）。条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たす場合、制御部１００は、上述したＳ２０８に処理を移す。
【００６２】
一方、Ｓ２１０の処理において条件（ａ＋ｂ）／２−Ｔ０＞０を満たさない場合、制御部１００は、前輪を右旋回するようにステアリング装置４２の制御量を決定する（ステップＳ２１２）。
【００６３】
次に、制御部１００は、農業用車両１０を停止させる必要があるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。例えば、制御部１００は、操作部３２が農業用車両１０を停止させる操作を受け付けた場合に、農業用車両１０を停止させる必要があると判定する。
【００６４】
制御部１００は、農業用車両１０を停止させる必要がある場合、本フローチャートの処理を終了し、農業用車両１０を停止させる必要がない場合、上述したＳ２０２に処理を戻す。
【００６５】
なお、上述した図１４に示すフローチャートの処理は、農業用車両１０が前進するときの後輪制御に適用されてもよい。
【００６６】
図１５は、走行時間または走行距離に対する距離Ｔおよび初期値Ｔ０の変化の様子を示す図である。また、図１６は、図１５に示す距離Ｔと、初期値Ｔ０とに基づいて決定された前輪の操舵角の変化の様子を示す図である。図示のように、本実施形態における操舵制御方式を適用した場合、初めに設定した初期値Ｔ０に距離Ｔが収束するように農業用車両１０が通行路を走行することになる。
【００６７】
なお、距離Ｔには、不感帯ＤＺが設定されてもよい。不感帯ＤＺとは、距離Ｔに対して下限の閾値ＴＨ１と上限の閾値ＴＨ２との間の範囲であり、その範囲内ではステアリング装置４２を制御しない、あるいは上記範囲外での制御量に比して小さい制御量でステアリング装置４２を制御する。不感帯ＤＺは、「所定範囲」の一例である。
【００６８】
図１７は、不感帯ＤＺを説明するための図である。例えば、不感帯ＤＺは、距離Ｔが閾値ＴＨ１以上、且つ閾値ＴＨ２以下の範囲に設定される。閾値ＴＨ１から初期値Ｔ０までの範囲と、初期値Ｔ０から閾値ＴＨ２までの範囲は同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、農業用車両１０が基準壁ＲＷから離れるような場合には感度良く操舵制御を行い、農業用車両１０が基準壁ＲＷに近づく場合には比較的緩慢な操舵制御を行いたいときには、初期値Ｔ０から閾値ＴＨ２までの範囲を狭くすると共に、閾値ＴＨ１から初期値Ｔ０までの範囲を広くしてよい。また、反対に、農業用車両１０が基準壁ＲＷから離れるような場合には比較的緩慢な操舵制御を行い、農業用車両１０が基準壁ＲＷに近づく場合には感度良く操舵制御を行いたいときには、閾値ＴＨ１から初期値Ｔ０までの範囲を狭くすると共に、初期値Ｔ０から閾値ＴＨ２までの範囲を広くしてよい。なお、不感帯ＤＺは、初期値Ｔ０を基準として、農業用車両１０が基準壁ＲＷに近づく側（距離Ｔが小さくなる側）、または農業用車両１０が基準壁ＲＷから遠ざかる側（距離Ｔが大きくなる側）のいずれか一方のみに設定されてもよい。このような不感帯ＤＺの設定によって、例えば、基準壁ＲＷが植物の葉や根などで一部覆われることで凹凸が形成される場合でも、基準壁ＲＷの凹凸の影響によって頻繁に操舵制御が行われるのを抑制することができる。また、一般的に、建造物の法規などからほ場を建造物として扱われないようにするために、ほ場内の地面はコンクリートなどで舗装されないことが多い。この場合、ほ場内の地面には凹凸が形成されやすく、農業用車両１０の走行に影響を及ぼしやすい。これに対して、本実施形態では、不感帯ＤＺを設定するため、よりスムーズに農業用車両１０を走行させることができる。
【００６９】
また、上述した操舵制御では、前方アーム部２５ｂの長さｂと、後方アーム部２５ａの長さａとの大小関係に基づいて、農業用車両１０の姿勢を導出したがこれに限られず、例えば、制御部１００は、位置検出機構２０が接触する基準壁ＲＷを有するベッドＢＤの延在方向と、農業用車両１０の進行方向とのなす角度を、農業用車両１０の姿勢として導出してもよい。例えば、ベッドＢＤの延在方向と農業用車両１０の進行方向とが平行し、なす角度がゼロである場合を理想的な姿勢とする。この場合、制御部１００は、農業用車両１０の側面における各アーム部２５間の配置間隔と、長さａおよび長さｂの差分に基づいて、余弦定理などを用いてベッドＢＤの延在方向と農業用車両１０の進行方向とのなす角度を導出する。これによって、農業用車両１０が理想的な姿勢からどの程度傾いているのかを判断することができる。このようにして導出したなす角度に応じてステアリング装置４２の制御量をより段階的に決定することによって、よりスムーズな操舵制御を行うことができる。
【００７０】
また、制御部１００は、農業用車両１０の走行時間または走行距離に応じて、アーム部２５の移動量に関する検出データ、画像データ、および温湿度の計測データのそれぞれの取得タイミングを決定してよい。例えば、制御部１００は、ある時間間隔、またはある距離間隔で各種データを取得し、取得時刻に対応付けて各種データを記憶部４０に記憶させてよい。また、制御部１００は、取得した各種データを記憶部４０に記憶させる代わりに、通信部３８を用いて、作業者が操作可能な外部の端末装置などに送信してもよい。これによって、作業者は、農業用車両１０を走行させながら野菜などを収穫しつつ、ほ場内の温湿度環境や、ベッドＢＤで栽培される植物の育成状況などを把握することができる。
【００７１】
以上説明した第１の実施形態によれば、農業用車両１０が、基準壁ＲＷに接触しながら２つのアーム部２５の長さの差に基づいて操舵制御を行うため、より精度良く自動走行することができる。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、回動方式のアーム部を用いて操舵制御する点で第１の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。回動方式とは、各接触部２４が基準壁ＲＷに接触する場合、各アーム部が水平方向に関して回動する方式である。第２の実施形態における制御部１００は、回動するアーム部の回動角に基づいてステアリング装置４２を制御する。
【００７３】
図１８は、第２の実施形態における農業用車両１０Ａを上方から見た断面図である。第２の実施形態における位置検出機構２０Ａは、例えば、前方接触部２４ｂと、前方接触部２４ｂに接続される前方回動アーム部５０ｂと、回動ばね５４ｂと、後方接触部２４ａと、後方接触部２４ａに接続される後方回動アーム部５０ａと、回動ばね５４ａと、ポテンショメータ３０とを備える。前方接触部２４ｂと、前方接触部２４ｂに接続される前方回動アーム部５０ｂと、回動ばね５４ｂと、ポテンショメータ３０とを合わせたものは、「第１の検出機構」の他の例であり、後方接触部２４ａと、後方接触部２４ａに接続される後方回動アーム部５０ａと、回動ばね５４ａと、ポテンショメータ３０とを合わせたものは、「第２の検出機構」の他の例である。
【００７４】
前方回動アーム部５０ｂおよび後方回動アーム部５０ａは、農業用車両１０の車体に対して回動可能に支持されていると共に、農業用車両１０における側面の法線方向に回動付勢されて設けられている。農業用車両１０の側面において、前方回動アーム部５０ｂが設けられた位置は、「第１の箇所」の他の例である。また、農業用車両１０の側面において、後方回動アーム部５０ａが設けられた位置は、「第２の箇所」の他の例である。
【００７５】
回動ばね５４ｂは、前方回動アーム部５０ｂの回動軸において、前方回動アーム部５０ｂの先端部（前方接触部２４ｂ側）５２ｂに、後方回動アーム部５０ａ側に回動するような弾性力Ｆ１を与える。従って、先端部５２ｂの回動方向において弾性力Ｆ１と反対方向の力が先端部５２ｂに与えられた場合、回動ばね５４ｂは、反対方向の力に応じた弾性力Ｆ１を先端部５２ｂに与える。これによって、先端部５２ｂは、基準壁ＲＷに前方接触部２４ｂを押し付けながら接触させることになる。また、回動ばね５４ｂは、前方回動アーム部５０ｂの回動軸において、前方回動アーム部５０ｂの末端部（農業用車両１０に固定される側）５３ｂに、前輪１２Ｌ側に回動するように弾性力Ｆ２を与えるが、末端部５３ｂが農業用車両１０に固定されるため、弾性力Ｆ２は打ち消される。
【００７６】
回動ばね５４ａは、後方回動アーム部５０ａの回動軸において、後方回動アーム部５０ａの先端部（後方接触部２４ａ側）５２ａに、前方回動アーム部５０ｂ側に回動するような弾性力Ｆ３を与える。従って、先端部５２ａの回動方向において弾性力Ｆ３と反対方向の力が先端部５２ａに与えられた場合、回動ばね５４ａは、反対方向の力に応じた弾性力Ｆ３を先端部５２ａに与える。これによって、先端部５２ａは、基準壁ＲＷに後方接触部２４ａを押し付けながら接触させることになる。また、回動ばね５４ａは、後方回動アーム部５０ａの回動軸において、後方回動アーム部５０ａの末端部（農業用車両１０に固定される側）５３ａに、左後輪１３Ｌ側に回動するように弾性力Ｆ４を与えるが、末端部５３ａが農業用車両１０に固定されるため、弾性力Ｆ４は打ち消される。以下、弾性力Ｆ１によって前方回動アーム部５０ｂが回動する方向に対して反対方向に回動する際の回動角をθｂと称し、弾性力Ｆ３によって後方回動アーム部５０ａが回動する方向に対して反対方向に回動する際の回動角をθａと称して説明する。
【００７７】
第２の実施形態におけるポテンショメータ３０は、前方回動アーム部５０ｂにおいて回動角θｂを検出し、後方回動アーム部５０ａにおいて回動角θａを検出する。ポテンショメータ３０は、回動アーム部５０ごとに検出した回動角に関する検出データを制御部１００に出力する。
【００７８】
第２の実施形態における制御部１００は、ポテンショメータ３０により出力された回動角に関する検出データに基づいて、農業用車両１０Ａの側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔと、農業用車両１０Ａの姿勢とを導出し、導出した距離および姿勢に基づいて、農業用車両１０Ａの側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔを目標距離に維持するようにステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００７９】
例えば、制御部１００は、上述した第１の実施形態と同様に、回動角θａについて初期値θａ０を設定すると共に、回動角θｂについて初期値θｂ０を設定する。図１９は、初期値θａ０およびθｂ０の設定方法を説明するための図である。例えば、制御部１００は、ベッドＢＤ間の通行路に農業用車両１０Ａを移動させ、基準壁ＲＷに位置検出機構２０を接触させ始めた時点において、ポテンショメータ３０から係る時点での回動角θａｘ、θｂｘに関する検出データを取得する。制御部１００は、回動角θａｘおよびθｂｘのうち、それぞれの回動角に対する基準角度θａｒｅｆおよびθｂｒｅｆに対して、より近い値をとる角度を初期値θａ０およびθｂ０に設定する。基準角度θａｒｅｆおよびθｂｒｅｆは、例えば、基準壁ＲＷに接触していない状態での回動角（例えば９０°程度）から、農業用車両１０が最大限基準壁ＲＷに近づいた状態での回動角の変化量に相当する。図１９における（ａ）の例では、回動角θａｘの方が基準角度θａｒｅｆに近いため、初期値は、θａ０＝θｂ０＝θａｘに設定される。また、図１９における（ｂ）の例では、回動角θｂｘの方が基準角度θｂｒｅｆに近いため、初期値は、θａ０＝θｂ０＝θｂｘに設定される。
【００８０】
なお、農業用車両１０Ａの側面から基準壁ＲＷまでの距離Ｔの初期値Ｔ０は、上記時点での、基準壁ＲＷから前方回動アーム部５０ｂの取り付け位置までの距離ｂ０＃と、基準壁ＲＷから後方回動アーム部５０ａの取り付け位置までの距離ａ０＃とによって導出されてよい。例えば、制御部１００は、前方回動アーム部５０ｂの回動角θｂと、前方回動アーム部５０ｂの先端部５２ｂの長さとに基づいて、余弦定理などを用いて基準壁ＲＷから前方回動アーム部５０ｂの取り付け位置までの距離ｂ０＃を導出する。また、制御部１００は、後方回動アーム部５０ａの回動角θａと、後方回動アーム部５０ａの先端部５２ａの長さとに基づいて、余弦定理などを用いて基準壁ＲＷから後方回動アーム部５０ａの取り付け位置までの距離ａ０＃を導出する。そして、制御部１００は、導出した距離ａ０＃と距離ｂ０＃とを、上述した第１の実施形態における初期値ａ０およびｂ０として扱うことで、初期値Ｔ０を導出する。
【００８１】
これ以降において、ベッドＢＤ間で農業用車両１０Ａを走行させる場合、制御部１００は、初期値θｂ０を基準とした回動角θｂと、初期値θａ０を基準とした回動角θａとに基づいて、基準壁ＲＷから後方回動アーム部５０ａの取り付け位置までの距離ａ＃と、基準壁ＲＷから前方回動アーム部５０ｂの取り付け位置までの距離ｂ＃とを導出する。そして、制御部１００は、これらの平均値（ａ＃＋ｂ＃）／２を上述した距離Ｔとして扱うことで、農業用車両１０Ａが基準壁ＲＷに近づき過ぎなのか、または遠ざかり過ぎなのかを判断して、ステアリング装置４２の制御量を決定する。
【００８２】
以上説明した第２の実施形態によれば、農業用車両１０Ａが、基準壁ＲＷに接触しながら２つの回動アーム部５０の回動角に基づいて操舵制御を行うため、第１の実施形態と同様に、より精度良く自動走行することができる。
【００８３】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、ほ場内において、ベッドＢＤの延在方向と略同一の方向に延在するようにガイドレールＧＲが設けられている点で第１および第２の実施形態と相違する。以下、係る相違点を中心に説明する。例えば、ガイドレールＧＲは、ベッドＢＤ間の通行路面上に敷設されてよい。
【００８４】
図２０は、第３の実施形態における農業用車両１０Ｂを上方から見た断面図である。また、図２１は、第３の実施形態における農業用車両１０Ｂを側面から見た断面図である。また、図２２は、第３の実施形態における農業用車両１０Ｂを後方から見た断面図である。これらの図に示すように、農業用車両１０Ｂは、車体とガイドレールＧＲとの距離を検出する位置検出機構２０Ｂを備える。位置検出機構２０Ｂは、農業用車両１０Ｂの側面のうち、いずれか一方のみ、または双方に設けられる。図２０から図２２の例では、農業用車両１０Ｂの進行方向（Ｙ方向）から見て左側面に設けられている。位置検出機構２０Ｂは、例えば、前方車輪６０ｂと、前方車輪６０ｂに接続される前方アーム部２５ｂと、後方車輪６０ａと、後方車輪６０ａに接続される後方アーム部２５ａと、ポテンショメータ３０と、定荷重ばね３１と、ラック２７と、ピニオン２８と、スライドブシュ２９とを備える。ポテンショメータ３０、定荷重ばね３１、ラック２７、ピニオン２８、およびスライドブシュ２９は、各アーム部２５のそれぞれに対応して設けられてよい。前方車輪６０ｂおよび後方車輪６０ａは、「係合部」の一例である。
【００８５】
前方車輪６０ｂおよび後方車輪６０ａは、農業用車両１０Ｂの走行に伴ってガイドレールＧＲに係合し、ガイドレールＧＲ上を摺動しながら転がる。例えば、前方車輪６０ｂおよび後方車輪６０ａのそれぞれは２つの車輪が車軸を介して互いに連結されており、これらの２つの車輪の間でガイドレールＧＲを挟み込みながら回転する。なお、２つの車輪がガイドレールＧＲに係合した状態で、車輪間にスペースが形成されてもよい。すなわち、本実施形態における係合とは、２つの車輪のうち、いずれか一方のみがガイドレールＧＲに接する状態であってもよいし、双方がガイドレールＧＲに接して挟み込む状態であってもよい。また、係合は、２つの車輪の双方がガイドレールＧＲに接しなく、且つ挟み込むような状態であってもよい。なお、２つの車輪の直径は、ガイドレールＧＲの高さ（Ｚ方向）よりも大きいものとする。
【００８６】
前方アーム部２５ｂおよび後方アーム部２５ａは、例えばＬ字型の形状を有し、車体側面におけるアーム部２５の設置箇所に比して下方に設けられたガイドレールＧＲに対して、それぞれの車輪６０を係合させる。ガイドレールＧＲとの間隔が変動すれば、上述した実施形態と同様に、各アーム部２５は車両幅方向に関して移動する。ポテンショメータ３０は、車両幅方向における前方車輪６０ｂおよび後方車輪６０ａの位置（農業用車両１０に対する相対位置）の変化を、それぞれのアーム部２５の移動量として検出する。
【００８７】
これによって、各アーム部２５の先端の車輪６０がガイドレールＧＲと係合することから、ガイドレールＧＲから各アーム部２５が著しく離れてしまうのを防止することができる。この結果、第３の実施形態における農業用車両１０Ｂは、ガイドレールＧＲを基準壁ＲＷと見做すことで、上述した実施形態と同様に、２つのアーム部２５の移動量に基づいて操舵制御を行うため、より精度良く自動走行することができる。
【００８８】
＜その他の変形例＞
以下、その他の変形例について説明する。上述した第１の実施形態におけるアーム部２５、第２の実施形態における回動アーム部５０、および第３の実施形態におけるアーム部２５は鉛直方向において昇降可能なようにスライド機構を有していてもよい。図２３は、第１の実施形態におけるアーム部２５のスライド機構の一例を示す図である。図示のように、例えば、各アーム部２５は、接触部２４を接続可能なキャリッジ部ＣＲと、レール部ＲＬとを備える。レール部ＲＬには鉛直方向に溝が形成されており、キャリッジ部ＣＲはレール部ＲＬの溝にボールベアリングなどを設けることで溝に沿って昇降する。これによって、基準壁ＲＷに対する接触部２４の接触位置を鉛直方向において変更することができる。なお、図２３に示すスライド機構は、第２の実施形態における回動アーム部５０、または第３の実施形態におけるアーム部２５が有していてもよい。
【００８９】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１‥自動走行システム、１０…農業用車両、２０…位置検出機構、２４…接触部、２５…アーム部、３０…ポテンショメータ、３２…操作部、３４…カメラ、３６…温湿度センサ、３８…通信部、４０…記憶部、４２…ステアリング装置、４４…駆動力出力装置、４６…ブレーキ装置、１００…制御部
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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