(57)【要約】【課題】自律走行による作業時に、圃場に存在する障害物との干渉（衝突または接触）を防止し、障害物および機体の破損を防止可能とする農業用作業車を提供する。【解決手段】ＧＰＳユニット１０２の移動局ユニット１０３と、内界センサ１２２とを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車１０１の機体前部に障害物との距離を検出する距離センサ６１からなる障害物検出手段６０を設け、障害物との距離が所定の設定距離以下になると自律走行を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に障害物との距離を検出する距離センサからなる障害物検出手段を設け、障害物との距離が所定の設定距離以下になると自律走行を停止することを特徴とする農業用作業車。
【請求項２】
前記障害物検出手段は圃場に生育している作物の上端よりも上方の障害物を検出することを特徴とする請求項１に記載の農業用作業車。
【請求項３】
ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に設定温度以上の障害物を検出するサーモセンサからなる障害物検出手段を設け、障害物との距離が所定の設定距離以下になると自律走行を停止することを特徴とする農業用作業車。
【請求項４】
ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に音声を検出する音声センサからなる障害物検出手段を設け、該障害物検出手段により検出される音声の大きさが設定値以上になると自律走行を停止することを特徴とする農業用作業車。
【請求項５】
ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に荷重センサからなる障害物検出手段を設け、該障害物検出手段が障害物との接触を検出すると自律走行を停止することを特徴とする農業用作業車。
【請求項６】
機体前部に作業機を昇降可能に支持するリンク機構を設け、該リンク機構に前記障害物検出手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の農業用作業車。
【請求項７】
前記障害物検出手段により障害物を検出して自律走行を停止したときに、再び自律走行可能な状態とするための再起動手段を機体側に設けたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の農業用作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）と、方位センサや傾斜センサ、車速センサ等の内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車の技術に関する。より詳細には、ＧＰＳにより自律走行する対象となる圃場内の障害物との接触を回避する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、散布機を具備し、圃場を走行しながら農薬や肥料等の散布作業を行う農業用作業車の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
また、このような散布作業の省力化、高精度化、トレーサビリティの確立（農薬等の使用量や使用時期についての情報取得および記録）等を目的として、ＧＰＳや内界センサ類を具備し、自律的に走行および散布作業を行う農業用作業車も検討されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８３８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ＧＰＳや内界センサ類を具備し、自律的に走行および散布作業を行う農業用作業車は、センサ類により作物を検知し、従来の車輪で踏まないように避けつつ高精度の作業を行うことができ、かつ、作業者が降車した状態でも遠隔操作により操作可能である。従って、作業者が乗車し、作物を車輪で踏まないように手動操作で避けつつ作業を行う従来の農業用作業車と比較して作業性に優れている。
このような農業用作業車においては、作業者が携帯する無線操作手段（遠隔操作用のコントローラ）に自律走行停止ボタンを設け、作業者が、自律走行中に農業用作業車の進行方向に障害物を発見したときに当該自律走行停止ボタンを操作する（押す）ことにより、農業用作業車を停止させていた。
しかし、農業用作業車が作業者から遠く離れた位置で自律走行しつつ作業を行っている場合や、作業者が他の作業をしたり、あるいは不注意で農業用作業車から目を離している場合には、作業者が圃場内の障害物を発見するのが遅れる場合も想定される。
このような場合には、農業用作業車が当該障害物と干渉し、障害物を破損する、または農業用作業車が破損するおそれがあった。
本発明は以上の如き状況に鑑み、自律走行による作業時に、圃場に存在する障害物との干渉（衝突または接触）を防止し、障害物および機体の破損を防止可能とする農業用作業車を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に障害物との距離を検出する距離センサからなる障害物検出手段を設け、障害物との距離が所定の設定距離以下になると自律走行を停止するものである。
【０００７】
請求項２においては、前記障害物検出手段は圃場に生育している作物の上端よりも上方の障害物を検出するものである。
【０００８】
請求項３においては、ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に設定温度以上の障害物を検出するサーモセンサからなる障害物検出手段を設け、障害物との距離が所定の設定距離以下になると自律走行を停止するものである。
【０００９】
請求項４においては、ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に音声を検出する音声センサからなる障害物検出手段を設け、該障害物検出手段により検出される音声の大きさが設定値以上になると自律走行を停止するものである。
【００１０】
請求項５においては、ＧＰＳと、内界センサとを具備し、自律的に作業を行う農業用作業車であって、
機体前部に荷重センサからなる障害物検出手段を設け、該障害物検出手段が障害物との接触を検出すると自律走行を停止するものである。
【００１１】
請求項６においては、機体前部に作業機を昇降可能に支持するリンク機構を設け、該リンク機構に前記障害物検出手段を設けたものである。
【００１２】
請求項７においては、前記障害物検出手段により障害物を検出して自律走行を停止したときに、再び自律走行可能な状態とするための再起動手段を機体側に設けたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
請求項１においては、農業用作業車と障害物との干渉（接触）を防止し、障害物または農業用作業車の破損を防止することが可能である。
【００１５】
請求項２においては、圃場に生育している作物と障害物とを区別して検出可能となり、誤動作を防止できる。
【００１６】
請求項３においては、農業用作業車と障害物との干渉（接触）を防止し、障害物または農業用作業車の破損を防止することが可能である。特に、人が近づいた場合等事故を未然に防止できる。
【００１７】
請求項４においては、農業用作業車と障害物との干渉（接触）を防止し、障害物または農業用作業車の破損を防止することが可能である。特に、人が近づいた場合等事故を未然に防止できる。
【００１８】
請求項５においては、農業用作業車は障害物と接触すると直ちに停車するので、障害物または農業用作業車の破損を防止することが可能である。
【００１９】
請求項６においては、農業用作業車は障害物と接触すると直ちに停車するので、障害物または農業用作業車の破損を防止することが可能である。
【００２０】
請求項７においては、作業者が農業用作業車の近くまで移動し、停車した原因を確認するとともに取り除く作業を再起動時に必ず行うこととなり、障害物または農業用作業車の破損を防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、図１および図２を用いて、本発明の農業用作業車の実施の一形態である乗用管理機１０１の全体構成について説明する。
なお、本発明は本実施例の乗用管理機１０１に限定されるものではなく、圃場を走行しつつ作業を行う農業用作業車に広く適用可能である。
また、図２においては説明の便宜上キャビン４５を省略している。
【００２２】
本実施例の乗用管理機１０１は圃場に農薬や肥料を散布するものであり、乗用型の走行機体２２と、薬液を散布するための複数のノズル２３・２３・・・を有するブーム４０と、該ブーム４０の昇降や展開を行うための機構よりなるブーム駆動部３５と、エンジン９から動力を得て薬液タンク２４内の薬液をノズル２３・２３・・・へ圧送する噴霧ポンプ４および該噴霧ポンプ４から吐出される薬液の制御に関わる散布量制御装置３等よりなるポンプ部３６等で構成される。
なお、本実施例では、ブーム駆動部３５は走行機体２２の前部及び側部に配設され、ポンプ部３６は後部に配設されている。
走行機体２２の機体前端より後方へ向けて、左右一対の機体フレーム６Ｌ・６Ｒが水平方向に延設されている。該機体フレーム６Ｌ・６Ｒの前部下方には前車輪７・７が支承され、後部下方に後車輪８・８が支承されている。
【００２３】
また、走行機体２２の前部において、機体フレーム６Ｌ・６Ｒ上にはエンジン９を被覆するボンネット１０が配設されている。該ボンネット１０後方のカバー上には操作パネル１１が設けられ、該操作パネル１１の上方には運転ハンドル１２が設けられる。操作パネル１１および運転ハンドル１２等で乗用管理機１０１の操縦部を構成している。前記操作パネル１１下方より後方に向けて、機体フレーム６Ｌ・６Ｒ上にはステップ１３が設けられる。また機体フレーム６Ｌ・６Ｒ後部上には薬液タンク２４が配設されており、該薬液タンク２４の前部中央には運転席１４が形成されて、該薬液タンク２４によって側部と後部を取り囲まれるように載置されている。
また、乗用管理機１０１のフレームの各構成部材である機体フレーム６Ｌ・６Ｒ、サブフレーム５２Ｌ・５２Ｒはそれぞれ中空の四角または丸型のパイプまたはＬ型やＨ型等の鋼材が用いられ、軽量かつ高剛性に構成される。
【００２４】
本実施例においては、操作パネル１１や運転ハンドル１２等からなる乗用管理機１０１の操縦部、および運転席１４を覆うキャビン４５が設けられる。
キャビン４５は直射日光や風雨等に加えて、乗用管理機１０１により圃場に散布される薬剤から作業者を保護するものである。
キャビン４５はボンネット１０の後端部左右に立設された一対の前フレーム４６・４６、薬液タンク２４の上面に立設された左右一対の後フレーム４７・４７、前フレーム４６・４６および後フレーム４７・４７に支持されてキャビン４５の上面を形成するルーフ４８、透明な強化プラスチックや強化ガラスからなりキャビン４５の前面を形成するフロントガラス４９、透明な可撓性の樹脂製シートからなりキャビン４５の左右側面を形成する側部被覆体５０・５０、透明な可撓性の樹脂製シートからなりキャビン４５の後面を形成する後部被覆体（図示せず）等で構成される。
ルーフ４８には外気をキャビン４５の内部に送り込むためのファン５１が設けられる。また、ファン５１の外気吸引口には開放時に前方を遮蔽する蓋５１ａが設けられるとともに、薬剤や塵埃等を除去するフィルタ５３が設けられる。さらに、前記側部被覆体５０・５０はキャビン４５の左右側面を全面に渡って被覆するのではなく、作業者の足元部を常に開放している。また、ルーフ４８には後述する移動局ユニット１０３が設けられる。
外気は、薬剤が到達することが少ない圃場表面より高い位置からフィルタ５３により薬剤等を除去された後、ファン５１によりキャビン４５内部に送り込まれ、下向きの気流を形成しつつ下方に移動し、キャビン４５の左右側面の足元部より外部に排出される。このように構成することにより、キャビン４５の内部への散布薬剤の侵入を防止し、作業者を保護している。
【００２５】
ブーム駆動部３５はリンク機構３７およびアクチュエータ群（シリンダ３８・３８、シリンダ３９、シリンダ４３・４３等）で構成される。
リンク機構３７は走行機体２２の前部に配置され、作業機（本実施例の場合、ブーム４０に相当する）を昇降可能に支持する。リンク機構３７は平行リンクからなり、前方ブーム４１と機体フレーム６Ｌ・６Ｒの前部の間を連結し、該平行リンクの一方と機体フレーム６Ｌ・６Ｒの間にシリンダ３８・３８を介装している。該シリンダ３８・３８を伸縮させることによりブーム４０を上下昇降可能としている。
そして、前方ブーム４１の左右中央部を枢支ピン４４によりリンク機構３７に対して枢支し、左右傾倒可能に支持するとともに、該前方ブーム４１とリンク機構３７の間にシリンダ３９を介装している。該シリンダ３９の伸縮によりブーム４０を水平制御する。
ブーム４０は薬液散布用の前方ブーム４１および側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒから構成されている。前方ブーム４１はリンク機構３７に取り付けられて走行機体２２の正面前方に配置される。側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒは前方ブーム４１の左右両端に枢支され、後方に折畳み（回動）可能である。そして、ブーム４０には薬液を散布するための複数のノズル２３・２３・・・が一定間隔をおいて配設されている。
前方ブーム４１と側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒの間には、それぞれシリンダ４３・４３が介装され、該シリンダ４３・４３を伸縮させることによって、側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒを左右水平方向へ延設した作業位置と、前後方向で後ろ上がりに位置させた収納位置に回動可能としている。
【００２６】
ポンプ部３６は、走行機体２２の後部に延設したサブフレーム５２Ｌ・５２Ｒ上に支持部材を介して噴霧ポンプ４のクランク軸が機体前後方向に位置するよう配設されている。ポンプ部３６は主に噴霧ポンプ４および散布量制御装置３からなり、該噴霧ポンプ４のクランクケース２６の右上部に図示せぬエアチャンバや安全弁等が設けられている。そして、散布量制御装置３は図示せぬ流量制御弁及び該流量制御弁の開閉に係るモータ等より構成される。
【００２７】
以下では、図１、図３および図４を用いて本実施例のＧＰＳについて説明する。
ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）とは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の受信機で構成される。
ＧＰＳを用いた測量方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられるが、本実施例では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式が採用されている。
ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局と、位置を求めようとする観測点とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で観測点にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて観測点の位置をリアルタイムに求める方法である。
ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、基準局と観測点の両点で位相の測定（相対測位）を行い、基準局で観測した位相データを観測点に送信する、
観測点のＧＰＳ受信機では、受信データと基準局から送信されたデータとをリアルタイムで解析することにより、観測点の位置を決定する。
なお、本発明に適用されるＧＰＳについては前記他の方法を用いてもよく、限定されない。
【００２８】
図３に示す如く、本発明のＧＰＳの実施の一形態であるＧＰＳユニット１０２は、主に、乗用管理機１０１本体に搭載される移動局ユニット１０３と、水田などの圃場の近くに設置される基準局側ユニット１０４からなる。該基準局ユニット１０４は地面に固定された基準局の役割を果たし、移動局側ユニット１０３は位置を求めようとする移動局（観測点）として機能する。
【００２９】
移動局ユニット１０３は、ＧＰＳアンテナ１０８の他、ＧＰＳ受信部１０９、処理部１１０、操作部１１１、表示部１１２、無線部１１３等で構成される。
ＧＰＳアンテナ１０８で受信されたＧＰＳ衛星１２５・１２５・・・からの電波信号は、ケーブルでＧＰＳ受信部１０９を経て処理部１１０に送信される。操作部１１１は後述する自律走行の設定や、ＧＰＳの初期設定などを行うためのインターフェースであり、処理部１１０にケーブル接続されている。表示部１１２は処理部１１０にケーブル接続されており、処理部１１０におけるデータ処理の状況や、操作部１１１により入力された各種設定を表示する。
本実施例の場合、操作部１１１の機能と表示部１１２の機能とを兼ねるタッチパネル５４がキャビン４５の内部に配置される。
【００３０】
処理部１１０はＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等を備える制御手段であり、その内部に自律走行プログラム１２１ａやナビゲーションプログラム１２１ｂを格納し、ＧＰＳユニット１０２により得られた位置情報や、後述する内界センサ１２２や株倣いセンサ１２３からの信号に基づいて、当該圃場における自律走行経路を生成するとともに自律走行手段１２４に指令を出して乗用管理機１０１に自律走行をさせたり、ナビゲーション走行の経路を生成するものである。
自律走行プログラム１２１ａは、乗用管理機１０１に自律走行による散布作業を行わせるためのプログラムである。自律走行プログラム１２１ａに基づく自律走行の詳細については後述する。
ナビゲーションプログラム１２１ｂは、乗用管理機１０１にナビゲーション走行による散布作業を行わせるためのプログラムである。
【００３１】
無線部１１３は基準局ユニット１０４およびオペレータが携帯する無線操作手段１３３と、移動局ユニット１０３とが無線交信するためのものである。また、無線操作手段１３３からの制御信号を受信し、該無線操作手段１３３からの作動確認信号が途絶えたときは乗用管理機１０１の自律走行を停止させるための受信部１０７が設けられている。
なお、本実施例においては移動局ユニット１０３をキャビン４５のルーフ４８に設けているが、例えばＧＰＳアンテナ１０８以外の移動局ユニット１０３を構成する他の部材はボンネット９やダッシュボード等に収納しても良い。
また、操作部１１１はキーボードやスイッチ、レバー、押しボタン、ダイアルなどオペレータが操作可能であればよく、その形式は限定されない。さらに、処理部１１０、操作部１１１および表示部１１２として、既存のパソコンを使用してもよい。
【００３２】
図３および図４に示す如く、基準局ユニット１０４も前記移動局ユニット１０３と略同じ構成であり、ＧＰＳアンテナ１１４、ＧＰＳ受信部１１５、処理部１１６、操作部１１７、表示部１１８、無線部１１９などで構成される。
【００３３】
図４に示す如く、ＧＰＳアンテナ１１４は基準局設置台５５により地面に立設される。
基準局設置台５５は地面に対して静置される基部５５ａと、回転軸５５ｂと、アーム５５ｃとで構成され、アーム５５ｃの中央部は回転軸５５ｂに旋回可能に枢着されており、アーム５５ｃの左右端部にＧＰＳアンテナを取付可能としている。
基準局ユニット１０４を構成するＧＰＳアンテナ１１４以外の部材は筐体１２０に収納可能に構成される。
なお、基準局ユニット１０４は本発明の乗用管理機１０１を使用する圃場の近傍に常設してもよく、あるいは使用後撤去可能な構成としても良い。
【００３４】
以下では、図３を用いて本実施例の内界センサ１２２について説明する。
内界センサ１２２は、乗用管理機１０１に設けられ、速度、姿勢、エンジン回転数、ステアリングの操舵角など、乗用管理機１０１を自律走行させる上で必要な情報を検知するためのセンサ類を指す。
内界センサ１２２の具体例としては、エンジン回転数センサ、車速センサ、操舵角センサ、地磁気方位センサ、ロール傾斜センサ、ピッチ傾斜センサなどである。これら内界センサ１２２からの検知信号は、処理部１１０に送信される。
【００３５】
以下では、図３を用いて本実施例の株倣いセンサ１２３について説明する。
株倣いセンサ１２３は、乗用管理機１０１の機体前部下面に配設される。株倣いセンサ１２３は乗用管理機１０１が作物を車輪で踏んだりしないように、圃場に所定の間隔を空けて植わっている作物を検知し、該乗用管理機１０１の走行方向を制御するために用いられる。株倣いセンサ１２３からの検知信号も処理部１１０に送信される。
【００３６】
以下では、図３を用いて本実施例の自律走行手段１２４について説明する。
自律走行手段１２４は処理部１１０からの信号に基づいて作動するアクチュエータ群であり、具体的には、ステアリング駆動アクチュエータやステアリング駆動電磁弁（図示せず）、ブーム昇降用パワーシリンダ（シリンダ３８に相当）、ブーム開閉用パワーシリンダ（シリンダ４３に相当）、ブーム水平制御用パワーシリンダ（シリンダ３９に相当）、アクセルアクチュエータ、主クラッチ用アクチュエータ、散布バルブ用アクチュエータ（ポンプ部３６とブーム４０のノズル２３・２３・・・とを接続する配管の中途部に設けられ、薬液の散布・停止を行う散布バルブを操作するアクチュエータ）、等が挙げられる。
なお、本実施例においては、ＧＰＳユニット１０２から得られる乗用管理機１０１の位置情報は高さ方向に対しても高い精度を持つ。そのため、自律作業中に圃場からブームまでの高さが略一定となるようシリンダ３８を制御し、薬剤の散布状態を一定にすることが可能である。
【００３７】
以下では、図３を用いて本実施例の無線操作手段１３３について説明する。
無線操作手段１３３は作業者が携帯し、乗用管理機１０１から離れた位置で各種の操作を行うためのものである。より具体的には、後で詳述する乗用管理機１０１の自律走行の開始・停止、エンジンの停止、側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒの開閉、ブーム４０の昇降などを該無線操作手段１３３で操作可能に構成される。
【００３８】
以下では、図４、図５、図６および図７を用いて本実施例における自律走行による薬液散布作業手順を説明する。
まず、ステップＳ１０１において、基準局設置台５５を圃場５６の外部に設営（固定）し、該基準局設置台５５のアーム５５ｃの一端に基準局ユニット１０４側のＧＰＳアンテナ１１４を取り付ける。そして、基準局ユニット１０４の電源をオンにし、ステップＳ１０２に移行する。
【００３９】
ステップＳ１０２において、基準局設置台５５のアーム５５ｃの他端（基準局ユニット１０４側のＧＰＳアンテナ１１４が取り付けられていない方の端部）に移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１０８を取り付ける。そして、基準局設置台５５のアーム５５ｃの左右両端にそれぞれＧＰＳアンテナ１１４・ＧＰＳアンテナ１０８を取り付けた状態とし、この状態と、回転軸５５ｂを中心としてアーム５５ｃを１８０度旋回させた（すなわち、ＧＰＳアンテナ１１４とＧＰＳアンテナ１０８とをスワップした）状態とでＧＰＳユニット１０２の初期化を行う。初期化が完了した時点でステップＳ１０３に移行する。
なお、ＧＰＳユニット１０２の初期化時にＧＰＳアンテナ１１４およびＧＰＳアンテナ１０８のスワップを行うことにより、初期化に要する時間を短縮することが可能である。
【００４０】
ステップＳ１０３において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１０８を基準局設置台５５のアーム５５ｃから取り外し、圃場５６の外部に設けられた不動設置点５７に取り付け、不動設置点５７の測位を行う。不動設置点５７の測位は、後日同一の圃場５６で作業を行う際の基準点として用いるものである。不動設置点５７に取り付けたＧＰＳアンテナ１０８の測位が完了した時点でステップＳ１０４に移行する。
【００４１】
ステップＳ１０４において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１０８を圃場５６の四隅に立設したポール５８ａ・５８ｂ・５８ｃ・５８ｄに順次取り付け、圃場５６の四隅の測位を行う。圃場５６の四隅の測位が完了した時点でステップＳ１０５に移行する。
なお、圃場５６の四隅の測位については、同一圃場で後日作業を行う際には前回の測位結果を用いても良く、省略することが可能である。
また、本実施例では圃場５６の平面視形状が四角形であったが、圃場の平面視形状がその他の多角形でも良く、その場合には当該角部（隅）を測位する。
【００４２】
ステップＳ１０５において、移動局ユニット１０３側のＧＰＳアンテナ１０８を乗用管理機１０１に取り付ける。乗用管理機１０１へのＧＰＳアンテナ１０８の取付が完了した時点でステップＳ１０６に移行する。
【００４３】
ステップＳ１０６において、自律走行を行うための各種設定を行う。ここで、「各種設定」とは、タッチパネル５４を用いて移動局ユニット１０３の処理部１１０に乗用管理機１０１で使用する薬液の種類、散布薬液の量、濃度（散布薬液を作製するのに使用した薬液の原液の量および水の量）、圃場の単位面積あたりの散布量、等を入力するとともに、ＧＰＳユニット１０２により得られた前記測位データに基づいて、例えば図７に示す如き乗用管理機１０１の自律走行経路を自動生成することを指す。各種設定が完了した時点でステップＳ１０７に移行する。
【００４４】
ステップＳ１０７において、無線操作手段１３３の自律走行開始ボタンを押し、自律走行（および散布作業）を開始する。
なお、本実施例における自律走行は、作業者がタッチパネル５４により入力した情報、内界センサ１２２により検出される信号、ＧＰＳユニット１０２により得られる測位データ、等を処理部１１０が取得し、該処理部１１０が自律走行プログラム１２１ａに基づいて自律走行経路を生成し、該自律走行経路（図中の太い矢印で示される経路）に沿って乗用管理機１０１が走行しつつ作業（散布作業）を行うように自律走行手段１２４に指令信号を送信することにより行われる。
【００４５】
上記の如き自律走行による散布作業は、作業者が乗用管理機１０１に乗車せず、圃場の外にいても行うことができるため、乗用管理機に乗車して手動操作で散布作業を行う従来の方法と比較して、作業性（省力化）の観点から見ても、あるいは、散布された薬剤から作業者を保護するという観点から見ても優れている。
乗用管理機１０１においては、作業者が携帯する無線操作手段１３３に自律走行停止ボタンを設け、作業者が、自律走行中に乗用管理機１０１の進行方向に障害物を発見したときに当該自律走行停止ボタンを操作する（押す）ことにより、乗用管理機１０１を停止させることが可能に構成している。
しかし、乗用管理機１０１が作業者から遠く離れた位置で自律走行しつつ作業を行っている場合や、作業者が他の作業をしたり、あるいは不注意で乗用管理機１０１から目を離している場合には、作業者が圃場内の障害物を発見するのが遅れる場合も想定される。このような場合には、乗用管理機１０１が当該障害物と干渉し、障害物を破損する、または乗用管理機１０１が破損するおそれがある。
【００４６】
そこで、本実施例においては、図１および図３に示す障害物検出手段６０を乗用管理機１０１の機体前部に設けることにより、障害物または乗用管理機１０１自身の破損を防止している。
障害物検出手段６０は、より厳密には、距離センサ６１、サーモセンサ６２、音声センサ６３、荷重センサ６４等で構成され、これらを単独で配置しても良く、あるいは幾つかを組み合わせて配置して制御しても良い。これらの障害物検出手段６０を複数組み合わせることで、誤動作の確率を低下でき、更に安全性を向上することができる。
【００４７】
距離センサ６１は、距離センサ６１と障害物との距離を検出するものであり、具体例としては、赤外光または可視光を用いた光式の距離センサ、超音波式の距離センサ、等が挙げられる。
距離センサ６１は乗用管理機１０１の機体前方における障害物の有無、および障害物がある場合にはその距離に関する情報（信号）を検出し、処理部１１０に送信する。
処理部１１０は、距離センサ６１から取得した情報（信号）に基づき、障害物と乗用管理機１０１の機体との距離が所定の設定距離よりも小さくなると自律走行手段１２４に指令信号を送信して乗用管理機１０１の自律走行および散布作業を停止し、乗用管理機１０１をその場所で停車させる。
【００４８】
このように構成することにより、乗用管理機１０１と当該障害物との干渉（接触）を防止し、障害物または乗用管理機１０１自身の破損を防止することが可能である。
【００４９】
また、本実施例においては、距離センサ６１は圃場に生育している作物の上端よりも上方となる位置に設けられ、圃場に生育している作物の上端よりも上方の障害物を検出する。なお、生育状態や時期により高さが異なるので、高さ調節可能、または角度調節可能に取り付けられるように構成している。
このように構成することにより、圃場に生育している作物と障害物とを区別して検出可能であり、誤動作を防止できる。
【００５０】
サーモセンサ６２は、本実施例においては非接触で物体の表面温度を測定可能なセンサを指し、具体例としては放射温度計等が挙げられる。
サーモセンサ６２は乗用管理機１０１の機体前方における障害物の有無、および障害物がある場合にはその距離に関する情報（信号）を検出し、処理部１１０に送信する。
処理部１１０は、サーモセンサ６２から取得した情報（信号）に基づき、障害物と乗用管理機１０１の機体との距離が所定の設定距離よりも小さくなると自律走行手段１２４に指令信号を送信して乗用管理機１０１の自律走行および散布作業を停止し、乗用管理機１０１をその場所で停車させる。
サーモセンサ６２として放射温度計を用いた場合、放射温度計には精度良く測温するための焦点距離が存在するため、これを所定の設定距離に合わせ、当該設定距離に人や動物等の障害物が到達したときには体温を検知可能としておく。
【００５１】
このように構成することにより、乗用管理機１０１と当該障害物との干渉（接触）を防止し、障害物または乗用管理機１０１自身の破損を防止することが可能である。特に、人が近づいた場合等事故を未然に防止できる。
【００５２】
音声（または音）センサ６３は、障害物が発する音声を検出するものであり、具体例としては、動電型マイクロホン、コンデンサ型マイクロホン、圧電型マイクロホン等の音響センサや、超音波センサ等が挙げられる。
音声センサ６３は乗用管理機１０１の機体前方における障害物が発する音声に関する情報（信号）を検出し、処理部１１０に送信する。
処理部１１０は、音声センサ６３から取得した情報（信号）に基づき、音声センサ６３により検出される音声の大きさが設定値以上になると自律走行手段１２４に指令信号を送信して乗用管理機１０１の自律走行および散布作業を停止し、乗用管理機１０１をその場所で停車させる。
【００５３】
このように構成することにより、乗用管理機１０１と当該障害物との干渉（接触）を防止し、障害物または乗用管理機１０１自身の破損を防止することが可能である。特に、人が近づいた場合等事故を未然に防止できる。つまり、他の作業者が雑草の除去などを同じ圃場で作業している時に乗用管理機が近づいてくると、驚いて声を出してしまうので、この声を認識することで、管理機が停止して未然に事故を防止できるのである。また、障害物との当接音や衝撃音や振動を検知し、破損が増大すること防止することもできる。この場合作業音と異なる音波を検知した場合に停止するように構成することもできる。
【００５４】
荷重センサ６４は、障害物との接触を検出するものであり、具体例としては、リミットスイッチやストレインゲージ、圧電素子等が挙げられる。
荷重センサ６４は乗用管理機１０１と機体前方における障害物とが接触しているか否かに関する情報（信号）を検出し、処理部１１０に送信する。
処理部１１０は、距離センサ６１から取得した情報（信号）に基づき、障害物と乗用管理機１０１の機体とが接触していると判断したときには自律走行手段１２４に指令信号を送信して乗用管理機１０１の自律走行および散布作業を停止し、乗用管理機１０１をその場所で停車させる。
【００５５】
このように構成することにより、乗用管理機１０１は当該障害物と接触すると直ちに停車するので、障害物または乗用管理機１０１自身の破損を防止することが可能である。
【００５６】
なお、荷重センサ６４は乗用管理機１０１の最前部に設けて障害物と荷重センサ６４とが直接接触する構成としても良いが、乗用管理機１０１の機体の最前部に設けた部材が障害物と接触したときに後方に移動し、当該部材が荷重センサ６４に接触する構成としても良い。
例えば、本実施例の場合、機体最前部に設けられている作業機であるブーム４０を昇降可能に支持するリンク機構３７に荷重センサ６４を設けても同様の効果を奏する。
さらに、図１に示す如く、乗用管理機１０１の前車輪７・７に作物の巻き込みを防止する分草かん６５・６５をそれぞれ設け、該分草かん６５・６５に（より厳密には、前車輪７・７を支持するフロントアクスルケースに分草かん６５・６５を固定する基部に）荷重センサ６４を設けても同様の効果を奏する。
【００５７】
また、図２に示す如く、本実施例においては、障害物検出手段６０が障害物を検知し、乗用管理機１０１が停車した場合に再起動させる（再び自律走行可能な状態とする）再起動手段である再起動スイッチ６６を、無線操作手段１３３に設けず、乗用管理機１０１の機体側（操作パネル１１）にのみ設けている。
このように構成することにより、作業者は、無線操作手段１３３により乗用管理機１０１が停車した原因を確かめずに乗用管理機１０１から離れた位置で再起動することができず、一度乗用管理機１０１の近くまで移動し、緊急停車した原因（障害物）を確認するとともに取り除く作業を再起動時に必ず行うこととなり、障害物または乗用管理機１０１自身の破損を防止することが可能である。
【００５８】
図１に示す如く、本実施例においては、ルーフ４８の上面に回転灯６７が設けられており、自律走行時には該回転灯６７が点灯する構成としている。このように構成することにより、周囲に自律走行中であることを認識させることが可能である。また、夜間や薄暗い時間帯に作業を行う場合でも乗用管理機１０１の位置を容易に把握することが可能である。
【００５９】
図３に示す如く、本実施例においては、エンジン９の駆動力を噴霧ポンプ４に伝達または遮断する作業クラッチのオン・オフを検知する作業クラッチセンサ６８を設けるとともに、ブーム４０の左右の側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒが閉じた状態（折り畳まれた状態）か開いた状態かを検知するブーム開閉センサ６９を設け、作業クラッチ６８がオンになっており、かつ、側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒの両方またはいずれか一方が開いた状態であるときにのみ自律走行を開始可能としている（無線操作手段１３３の自律走行開始ボタンを押したときに自律走行が開始される）。
このように構成することにより、作業者は自律走行を開始する前に作業クラッチがオンになっているか、および側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒが開いた状態であるか、を確認することとなる。従って、自律走行時に薬液の散布が確実に行われ、散布忘れを防止することが可能である。
なお、無線操作手段１３３には作業クラッチの状態（オン・オフ）および側方ブーム４２Ｌ・４２Ｒの状態（開閉）を示すランプ等を設けることも可能である。このように構成することにより、作業者は自律走行開始ボタンを押したにも関わらず自律走行が開始されない原因を容易に把握することが可能であり、作業性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の農業用作業車の実施の一形態である乗用管理機の左側面図。
【図２】本発明の農業用作業車の実施の一形態である乗用管理機の平面図。
【図３】ＧＰＳユニットの構成を示す模式図。
【図４】基準局ユニットの構成を示す模式図。
【図５】自律走行開始までの作業手順を示すフロー図。
【図６】基準局ユニットの圃場への設置状況を示す模式図。
【図７】自律走行における走行経路を示す模式図。
【符号の説明】
【００６１】
６０    障害物検出手段
６１    距離センサ
１０１  乗用管理機（農業用作業車）
１０２  ＧＰＳユニット
１２２  内界センサ
【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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