(57)【要約】【課題】簡易な構成によって正確に作業前後の痕跡の境界線を検出し、この境界線に沿って自律走行することができる作業車両を提供する。【解決手段】走行機体１０と草刈装置２０とを備える草刈車両１であり、第１の撮像装置３０と、草刈装置２０によって逐次形成される草の刈り取り前後の境界線に沿って、走行機体１０を自律走行させるように制御する制御部Ｃと、を備え、制御部Ｃは、境界線を検出する境界検出部Ｃ２と、走行機体１０の走行方向を制御する走行制御部Ｃ３とを有し、境界検出部Ｃ２は、撮像された画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、所定の方向のテクスチャー情報に関する強度分布情報を生成し、強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して境界点を検出し、検査領域毎の境界点から境界線を検出するように構成されている。【選択図】図２
2016114984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体と作業機とを備え、走行しながら作業を行う作業車両であり、
前記走行機体の周辺を撮像する第１の撮像装置と、
前記作業機によって逐次形成される作業痕跡の境界線に沿って、前記走行機体を自律走行させるように制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記境界線を検出する境界検出部と、
前記境界検出部によって検出された境界線に沿うように、前記走行機体の走行方向を制御する走行制御部とを有し、
前記境界検出部は、
撮像された前記画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、所定の方向のテクスチャー情報に関する強度分布情報を生成し、
前記強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して境界点を検出し、
前記検査領域毎の前記境界点から前記境界線を検出するように構成されていることを特徴とする、作業車両。
【請求項２】
前記所定の方向は、上方向または下方向であることを特徴とする、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記第１の撮像装置は、撮像する画像の左右方向略中央に前記作業痕跡の前記境界線が位置するように配置されることを特徴とする、
請求項１または２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記第１の撮像装置を、前記作業機の右側端部と左側端部にそれぞれ対応して備え、
前記制御部は、前記右側端部または前記左側端部のいずれか一方の前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理するように構成されていることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業車両。
【請求項５】
前記作業機の作業直後の作業痕跡を撮像可能な第２の撮像装置と、記憶部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記第２の撮像装置によって撮像された画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、前記所定の方向のテクスチャー情報に関する別の強度分布情報を生成し、
前記別の強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して得られる処理結果を前記記憶部に格納し、
後に前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理して前記境界線を検出する際の前記統計処理において、前記記憶部に格納された前記処理結果を用いるように構成されていることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行機体と作業機とを備え、走行しながら作業を行う作業車両に関し、より詳細には、作業痕跡の境界線に沿って自律走行する作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行機体を走行させながら各種作業を行う作業車両において、作業効率の向上や労働負担の軽減のために、運転者が乗車せずに無人で走行する、いわゆる自律走行によって各種作業を行う作業車両が提案されている。
【０００３】
このような作業車両としては、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を用いて自律走行するものや、物理的な接触センサや光学センサなどセンサ類を用いて自律走行するものや、撮像装置によって撮像した画像を用いて自律走行するものなどがある。
【０００４】
例えば、画像を用いて自律走行するものとして、特許文献１には、既作業領域と未作業領域との作業境界に沿った倣い走行を制御する自律走行作業車の倣い走行制御装置であって、車両搭載のステレオカメラで撮像した画像を処理して得られる距離画像に対し、距離データを微分した微分値の変化に基づいて作業境界による距離段差を検出する手段と、距離段差の検出点から作業境界を近似する直線を算出する手段と、自車両の進行方位を作業境界を近似する直線のデータに基づいて修正し、作業境界に沿って進行するよう操舵系を制御する手段とを備えたことを特徴とする自律走行作業車の倣い走行制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０７６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成によれば、作業対象領域と非作業対象領域との作業境界を正確に検出し、平行度を要求される往復直線走行に対しても平行度を確保して蛇行発生を防止し、正確な倣い走行を実現することができるとされている。
【０００７】
ここで、特許文献１では、ステレオカメラで撮像した画像を処理して得られる距離画像に基づいて作業境界が検出される構成であり、得られる画像の情報量が多く、走行制御装置の演算負荷が増大しやすい。また、光源に対して異なる方向から同一の被写体を撮像するステレオカメラにおいては、カメラのキャリブレーションが難しいとともに、設置位置の制約も多く、製造コストが高くなる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、簡易な構成によって正確に作業痕跡の境界線を検出し、この境界線に沿って自律走行することができる作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の作業車両は、
走行機体と作業機とを備え、走行しながら作業を行う作業車両であり、
前記走行機体の周辺を撮像する第１の撮像装置と、
前記作業機によって逐次形成される作業痕跡の境界線に沿って、前記走行機体を自律走行させるように制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記境界線を検出する境界検出部と、
前記境界検出部によって検出された境界線に沿うように、前記走行機体の走行方向を制御する走行制御部とを有し、
前記境界検出部は、
撮像された前記画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、所定の方向のテクスチャー情報に関する強度分布情報を生成し、
前記強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して境界点を検出し、
前記検査領域毎の前記境界点から前記境界線を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
更に、前記所定の方向は、上方向または下方向であることを特徴とする。
【００１１】
更に、前記第１の撮像装置は、撮像する画像の左右方向略中央に前記作業痕跡の前記境界線が位置するように配置されることを特徴とする。
【００１２】
更に、前記第１の撮像装置を、前記作業機の右側端部と左側端部にそれぞれ対応して備え、
前記制御部は、前記右側端部または前記左側端部のいずれか一方の前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
前記作業機の作業直後の作業痕跡を撮像可能な第２の撮像装置と、記憶部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記第２の撮像装置によって撮像された画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、前記所定の方向のテクスチャー情報に関する別の強度分布情報を生成し、
前記別の強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して得られる処理結果を前記記憶部に格納し、
後に前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理して前記境界線を検出する際の前記統計処理において、前記記憶部に格納された前記処理結果を用いるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の作業車両によれば、走行機体と作業機とを備え、走行しながら作業を行う作業車両であり、前記走行機体の周辺を撮像する第１の撮像装置と、前記作業機によって逐次形成される作業痕跡の境界線に沿って、前記走行機体を自律走行させるように制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理して、前記境界線を検出する境界検出部と、前記境界検出部によって検出された境界線に沿うように、前記走行機体の走行方向を制御する走行制御部とを有し、前記境界検出部は、撮像された前記画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、所定の方向のテクスチャー情報に関する強度分布情報を生成し、前記強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して境界点を検出し、前記検査領域毎の前記境界点から前記境界線を検出するように構成されているので、制御部の演算量の増大を抑えるとともに、簡易な構成によって、正確に作業痕跡の境界線を検出することができ、この境界線に沿って正確に自律走行することができる。
【００１５】
更に、本発明の作業車両によれば、前記所定の方向は、上方向または下方向であるので、上下方向の特性が変化する作業痕跡が形成される作業機において、正確に作業痕跡の境界線を検出できる。
【００１６】
更に、本発明の作業車両によれば、前記第１の撮像装置は、撮像する画像の左右方向略中央に前記作業痕跡の前記境界線が位置するように配置されるので、制御部の演算量を低減することができる。
【００１７】
更に、本発明の作業車両によれば、前記第１の撮像装置を、前記作業機の右側端部と左側端部にそれぞれ対応して備え、前記制御部は、前記右側端部または前記左側端部のいずれか一方の前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理するように構成されているので、正確に作業痕跡の境界線を検出できるとともに、制御部の演算量を低減することができる。
【００１８】
更に、本発明の作業車両によれば、前記作業機の作業直後の作業痕跡を撮像可能な第２の撮像装置と、記憶部と、を更に備え、前記制御部は、前記第２の撮像装置によって撮像された画像からガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって、前記所定の方向のテクスチャー情報に関する別の強度分布情報を生成し、前記別の強度分布情報を、上下方向に複数に分割された検査領域毎に、統計処理して得られる処理結果を前記記憶部に格納し、後に前記第１の撮像装置によって撮像された画像を処理して前記境界線を検出する際の前記統計処理において、前記記憶部に格納された前記処理結果を用いるように構成されているので、正確に作業痕跡の境界線を検出できるとともに、制御部の演算量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る作業車両の一例が示された概略平面図である。
【図２】作業痕跡の境界線の検出、及び自律走行制御のブロック図である。
【図３】草刈車両の自律走行の経路の一例を示す概略平面図である。
【図４】走行機体と経路との偏差の一例を説明するため概略平面図である。
【図５】境界検出部の検出動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】撮像装置によって撮像された画像の一例を示す概略図である。
【図７】検出された複数の境界点の一例を示した概略図である。
【図８】検出された複数の境界点、及び境界線の一例を示した概略図である。
【図９】検出された検出境界線と走行機体の偏差の一例を説明するための概略図である。
【図１０】検出された検出境界線と走行機体の偏差の一例を説明するための概略平面図である。
【図１１】別の実施形態に係る作業車両の一例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について詳述する。図１は本実施形態に係る作業車両の一例としての草刈車両１を示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、草刈車両１の進行方向である図１における左側を前方向とし、進行方向に対して直交して、かつ水平方向である図１における上側を右方向とし、下側を左方向とする。
【００２１】
図１に示された草刈車両１は、走行機体１０と作業機としての草刈装置２０とからなる。走行機体１０は、機体１１の進行方向にあたる前部の左右のそれぞれに前輪１２（１２Ｒ、１２Ｌ）を備え、後部の左右のそれぞれには後輪１３（１３Ｒ、１３Ｌ）を備え、左右の後輪１３Ｒ、１３Ｌの間の後部には着脱自在なバッテリー１４を備える。前輪１２は従動輪であり、後輪１３は駆動輪である。また、走行機体１０は、図示せぬ左右の走行モータと、走行機体１０の周辺を撮像可能な第１の撮像装置としての左右の撮像装置３０（３０Ｒ、３０Ｌ）なども備える。なお、走行モータや草刈装置２０や左右の撮像装置３０の動作は、ここでは図示せぬ制御部Ｃによって制御される。
【００２２】
左右の後輪１３（１３Ｒ、１３Ｌ）と左右の走行モータとは、それぞれ図示せぬギヤを介して連動連結されている。左右の走行モータは、駆動輪である左右の後輪１３Ｒ、１３Ｌをそれぞれ独立して回転させることができる。なお、走行モータの電力は、バッテリー１４から供給される。
【００２３】
そして、左右の走行モータによって、左右の後輪１３Ｒ、１３Ｌをそれぞれ独立して回転させることで、草刈車両１の前進、後進、旋回等を行うことができる。前進時と後進時には、左右の後輪１３Ｒ、１３Ｌを同一方向かつ同一速度で回転させる。旋回時には、右の後輪１３Ｒと、左の後輪１３Ｌとを異なる速度で回転させる。また、右の後輪１３Ｒと、左の後輪１３Ｌとを逆方向に回転させることで、超信地旋回することができる。
【００２４】
なお、走行機体１０は上述の構成に限定されるものではない。例えば、走行機体１０は、原動機としてのエンジンを備え、このエンジンによって駆動輪である後輪１３を回転させて走行する構成であっても良い。また、走行機体１０は、左右の後輪の回転速度に差を生じさせることによって操舵を行う構成であるが、前輪１２の機体１０に対する向きを変更可能とする操舵装置によって操舵する構成であっても良い。
【００２５】
草刈装置２０は、前輪１２と後輪１３との間であって機体１１の下方に位置し、図示せぬ懸架装置によって機体１１の下部に懸架されている。草刈装置２０は、この懸架装置によって上下方向に昇降可能である。そして、草刈車両１は、草刈装置２０を上下に昇降させることで、草の刈り取り長さの調節ができる。
【００２６】
草刈装置２０は、モアデッキ２１と、図示せぬ左右のモアモータと、草を刈るための左右のモアブレード２２（２２Ｒ、２２Ｌ）などから構成される。モアデッキ２１の後部の側面は、刈った芝を後方に排出するために開放されている。左右のモアブレード２２Ｒ、２２Ｌは、モアデッキ２１の内側に隣接して配置され、それぞれ左右のモアモータによって回転させられる。左右のモアブレード２２Ｒ、２２Ｌが回転することによって草を刈り取ることができる。モアモータの電力は、バッテリー１４から供給される。また、モアモータの動作は、制御部Ｃによって制御される。そして、草刈車両１は、走行しながら草刈装置２０によって草を刈り取ることができる。なお、走行時に草刈装置２０によって草を刈り取る左右方向の刈り取り幅Ｗは、右のモアブレード２２Ｒの先端の回転軌跡の右側端部と左のモアブレード２２Ｌの先端の回転軌跡の左側端部との間の幅であり、モアデッキの左右方向の幅と略同じである。
【００２７】
なお、草刈装置２０は上述の構成に限定されるものではない。例えば、走行機体１０が原動機としてのエンジンを備え、このエンジンによってモアブレード２２を回転させる構成であっても良い。また、草刈装置２０の走行機体１０に対する配置、モアデッキ２１の形状、モアブレード２２の数などは適宜設計できる。例えば、草刈装置２０は、走行機体１０の前方や後方に配置されても良く、刈った草をモアデッキ２１の左右方向に排出する構成であっても良い。
【００２８】
撮像装置３０（３０Ｒ、３０Ｌ）は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラである。左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌは、それぞれ機体１１から側方かつ上方へ延びる支持ブラケット３１の先端に取り付けられる。そして、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌは俯角を有して設置され、走行機体１０の前方の地面の撮像が可能である。
【００２９】
ここで、右の撮像装置３０Ｒは、草刈装置２０の動作部の右側端部、つまり、右のモアブレード２２Ｒの先端の回転軌跡の右側端部に対応して配置されている。したがって、右の撮像装置３０Ｒは、走行時に草刈装置２０によって草を刈り取る領域の右側端部に対応して配置されている。一方、左の撮像装置３０Ｌは、草刈装置２０の動作部の左側端部、つまり、左のモアブレード２２Ｌの先端の回転軌跡の左側端部に対応して配置されている。したがって、左の撮像装置３０Ｌは、走行時に草刈装置２０によって草を刈り取る領域の左側端部に対応して配置されている。そして、制御部Ｃは、撮像装置３０によって撮像された画像を処理して、草刈装置２０によって逐次形成される作業痕跡の境界線、つまり、草の刈り取り前後の境界線を検出する。なお、撮像装置３０は、走行機体１０の周辺を撮像可能であれば良く、配置や取り付け構成などは適宜設計できる。
【００３０】
ここで、草刈車両１は、撮像装置３０によって撮像された画像を処理して、草刈装置２０によって逐次形成される草の刈り取り前後の境界線を検出し、この検出された境界線に沿って自律走行するものである。また、草刈車両１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して走行機体１０の位置の検出が可能な構成でもある。図２は、作業痕跡の境界線の検出、及び自律走行制御のブロック図である。草刈車両１は、走行機体１０に、記憶部Ｍ、ＧＮＳＳ受信装置４１、操作装置４２、表示装置４３、通信装置４４、本体センサ４５、草刈センサ４６などを備える。撮像装置３０、記憶部Ｍ、ＧＮＳＳ受信装置４１、操作装置４２、表示装置４３、通信装置４４、本体センサ４５、草刈センサ４６などは、制御部Ｃと接続している。
【００３１】
制御部Ｃは、種々の設定値や、各種センサによる検出値等の入力信号を読み込むとともに、制御信号を出力することで、走行機体１０、草刈装置２０、及び撮像装置３０の動作を制御するものであり、演算処理及び制御処理を行う処理装置、情報が格納される主記憶装置などから構成されている。制御部Ｃは、例えば、処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置としてのＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えるマイクロコンピュータである。主記憶装置には、本実施形態にかかる動作を実行するための制御プログラムや、各種情報などが格納されている。なお、これらの各種プログラムや情報などは、記憶部Ｍに格納され、制御部Ｃが読み出す形態であっても良い。
【００３２】
記憶部Ｍは、プログラムや情報などを格納し、格納された情報などは書き換え可能な構成であり、例えば、フラッシュメモリーである。記憶部Ｍには、草刈車両１が自律走行する後述する経路Ｒが予め格納されている。
【００３３】
ＧＮＳＳ受信装置４１は、不図示のＧＮＳＳ衛星からの電波信号を受信するとともに、受信した電波信号を変換して制御部Ｃに送信する。操作装置４２は、情報を入力するマウスやキーボード等であり、草刈車両１の自律走行に関する設定値などの情報を入力するものである。表示装置４３は、情報を表示する液晶ディスプレイ等であり、制御部Ｃにおける演算処理の状況、操作装置４２によって入力された情報、記憶部Ｍに格納された情報などを表示する。通信装置４４は、外部への情報の送信、及び外部からの情報の受信をするものであり、例えば、走行機体１０の走行状態の情報や撮像装置３０によって撮像された画像を外部へ送信する。したがって、遠隔地においても、草刈車両１の自律走行の状態を把握することができる。
【００３４】
本体センサ４５は、走行機体１０の作動の情報を検出するものである。草刈センサ４６は、草刈装置２０の作動の情報を検出するものである。ここで、本体センサ４５は、走行機体１０の走行速度、３次元的な姿勢、走行モータの回転数など、草刈車両１が自律走行する上で必要な情報を検出するためのセンサ類の総称である。より具体的には、左右の走行モータの回転センサ、車両方位センサ、車両傾斜センサなどである。これら本体センサ４５からの検出信号は、制御部Ｃに送信される。同様に、草刈センサ４６は、モアモータの回転数、モアデッキの昇降位置などを検出するするセンサであって、草刈センサ４６からの検出信号は、制御部Ｃに送信される。
【００３５】
制御部Ｃは、位置検出部Ｃ１を有している。位置検出部Ｃ１は、例えばプログラムによって構成される。位置検出部Ｃ１は、ＧＮＳＳ受信装置４１から入力される複数のＧＮＳＳ衛星のある時刻に発信された電波信号に基づいて走行機体１０の位置を演算するように構成されている。
【００３６】
制御部Ｃは、境界検出部Ｃ２を更に有している。境界検出部Ｃ２は、例えばプログラムによって構成される。境界検出部Ｃ２は、左右のいずれか一方の撮像装置３０（３０Ｒ、３０Ｌ）から入力される画像信号（画像）に所定の処理を行うことによって撮像された画像内における草の刈り取り前後の境界線を検出するように構成されている。
【００３７】
なお、境界検出部Ｃ２が画像に行う所定の処理とは、フィルタリング処理や、統計処理などである。そして、詳細については後述するが、境界検出部Ｃ２は、撮像装置３０から入力される撮影された画像にガボールフィルタを用いたフィルタリング処理を行い、所定の方向のテクスチャー情報に関する強度分布情報を生成し、この生成した強度分布情報を統計処理することで草の刈り取り前後の境界線を検出するように構成されている。
【００３８】
ここで、ガボールフィルタは、特定の向きのエッジに反応するフィルタであり、人間の第一次視覚野に近い特徴抽出フィルタである。ガボールフィルタは、余弦波とガウス関数との積によって定義されるフィルタであり、横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸とした２次元座標系において、下記の式（１）〜式（３）で表される。なお、式（１）〜式（３）において、λは波長、θは角度、φは位相、γはアスペクト比、σは標準偏差を示すパラメータであり、各パラメータを設定することで特定方向の特徴抽出ができる。
【００３９】
【数１】
2016114984.tif 000003
【００４０】
【数２】
2016114984.tif 000004
【００４１】
【数３】
2016114984.tif 000005
【００４２】
制御部Ｃは、第１の走行制御部Ｃ３を更に有している。第１の走行制御部Ｃ３は、例えばプログラムによって構成される。詳細については後述するが、第１の走行制御部Ｃ３は、境界検出部Ｃ２によって検出された草の刈り取り前後の境界線に沿うように走行機体１０の走行方向を制御するように構成されている。つまり、第１の走行制御部Ｃ３は、境界検出部Ｃ２によって検出された境界線に基づいて、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、境界線に沿うように走行機体１０を走行させるように構成されている。
【００４３】
制御部Ｃは、第２の走行制御部Ｃ４を更に有している。第２の走行制御部Ｃ４は、例えばプログラムによって構成される。第２の走行制御部Ｃ４は、位置検出部Ｃ１によって検出された走行機体１０の位置と、記憶部Ｍに予め格納されている経路Ｒと、本体センサ４５からの検出信号とに基づいて、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、記憶部Ｍに予め格納された経路Ｒに沿うように走行機体１０を走行させるように構成されている。
【００４４】
次に、草刈車両１の自律走行について説明する。ここで、図３は、草刈車両１の自律走行の経路Ｒの一例を示す概略平面図である。なお、図３における矢印は草刈車両１の進行方向を示す。草刈車両１が自律走行する経路Ｒは予め設定されるものであり、記憶部Ｍに予め格納されている。そして、草刈車両１は、この経路Ｒに沿って自律走行するように構成されている。
【００４５】
経路Ｒは、例えば、図３に示すように、作業地５０内を直進走行で往復するように構成されており、草刈車両１は、経路Ｒを自律走行しながら草刈装置２０によって草の刈り取り作業をする。経路Ｒは、平行に所定の間隔を有する複数の直線状の平行経路Ｒ１（Ｒ１ａ〜Ｒ１ｆ）と、隣接する平行経路Ｒ１間を連結する複数の半円状の旋回経路Ｒ２（Ｒ２ａ〜Ｒ２ｅ）とから構成される。隣接する平行経路Ｒ１の間隔は、草刈装置２０の刈り取り幅Ｗと略同一であり、草刈装置２０の寸法などに応じて適宜設計される。
【００４６】
したがって、草刈車両１は、走行開始地点５１から平行経路Ｒ１ａを走行し、作業地５０の端部において旋回経路Ｒ２ａを走行することで１８０度旋回し、前回走行した平行経路Ｒ１ａに隣接する平行経路Ｒ１ｂを走行する。そして、草刈車両１は、このような往復走行を繰り返すことによって、走行終了地点５２まで走行し、作業地５０内の草を刈り取る。ここで、隣接する平行経路Ｒ１の間隔は、草刈装置２０の刈り取り幅Ｗと略同一であるので、走行開始地点５１からの平行経路Ｒ１ａを除く平行経路Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｆにおける草刈車両１の走行は、草が刈り取られた領域に隣接する状態で走行するものである。
【００４７】
ここで、隣接する平行経路Ｒ１の間隔は、草刈装置２０の刈り取り幅Ｗよりも狭いことが好ましい。このような構成にすることで、草刈装置２０が既に草が刈り取られた領域とラップ代を有して走行するため、隣接する平行経路Ｒ１の間における草の刈り取り残しが生じない。
【００４８】
また、経路Ｒは、経路上の全ての位置情報を有するものである必要はない。本実施形態においては、経路Ｒは、走行開始地点５１、走行終了地点５２、各旋回経路Ｒ２の始点と終点の位置情報と、各旋回経路Ｒ２における旋回半径の情報とを有するものである。
【００４９】
そして、草刈車両１は、走行開始地点５１から平行経路Ｒ１ａ及び旋回経路Ｒ２ａに沿って旋回経路Ｒ２ａの終端まで自律走行をする。なお、草刈車両１は、平行経路Ｒ１ａ及び旋回経路Ｒ２ａにおいては、第２の走行制御部Ｃ４によって自律走行を行う。
【００５０】
草刈車両１は、位置検出部Ｃ１によって検出された走行機体１０の位置と、平行経路Ｒ１ａと、本体センサ４５からの検出信号としての走行機体１０の向きに基づき、第２の走行制御部Ｃ４によって平行経路Ｒ１ａと走行機体１０の偏差量を算出する。偏差量としては、例えば、図４に示すように、走行機体１０の中心の平行経路Ｒ１ａからの偏差距離Ｌ１と、走行機体１０の向き（走行方向）と平行経路Ｒ１ａとのなす偏差角度θ１などである。ここで、図４は、走行機体１０と経路Ｒとの偏差の一例を説明するため概略平面図であり、図４における矢印は走行機体１０の走行方向を示す。
【００５１】
そして、草刈車両１は、更に第２の走行制御部Ｃ４によって、算出した平行経路Ｒ１ａと走行機体１０の偏差量に基づいて、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、平行経路Ｒ１ａに沿うように走行機体１０を走行させる。なお、位置検出部Ｃ１による走行機体１０の位置の検出、及び第２の走行制御部Ｃ４による走行機体１０の走行方向の変更は、所定のサンプリング周期で行うものであり、例えば１秒周期で行う。
【００５２】
そして、草刈車両１は、旋回経路Ｒ２ａの始点（平行経路Ｒ１ａの終点）に到達すると、位置検出部Ｃ１によって検出された走行機体１０の位置と、旋回経路Ｒ２ａと、本体センサ４５からの検出信号に基づき、第２の走行制御部Ｃ４によって走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、旋回経路Ｒ２ａに沿うように走行機体１０を走行させる。ここで、旋回経路Ｒ２ａは、所定の半径（Ｗ／２）の半円状であるため、草刈車両１は、左に１８０度旋回走行するだけである。したがって、草刈車両１は、第２の制御部Ｃ４によって、走行モータを所定の動作に制御するだけで、旋回経路Ｒ２ａに沿うように走行機体１０を走行させることができる。なお、第２の走行制御部Ｃ４は、旋回経路Ｒ２ａにおいても上述の平行経路Ｒ１ａと同様に、旋回経路Ｒ２ａと走行機体１０の偏差量を算出して旋回経路Ｒ２ａに沿うように走行機体１０を走行させる構成であっても良い。
【００５３】
次に、草刈車両１は、旋回経路Ｒ２ａの終点（平行経路Ｒ１ｂの始点）に到達すると、平行経路Ｒ１ｂに沿って平行経路Ｒ１ｂの終点（旋回経路Ｒ２ｂの始点）まで自律走行をする。なお、平行経路Ｒ１ｂにおける草刈車両１の走行は、平行経路Ｒ１ａの走行時に草が刈り取られた領域に隣接する状態で走行するものである。つまり、平行経路Ｒ１ｂにおける草刈車両１の走行は、平行経路Ｒ１ａの走行時に草が刈り取られた領域と、平行経路Ｒ１ｂの走行時に草を刈り取る予定のまだ草が刈り取られていない領域との境界線（草の刈り取り前後の境界線）に沿って走行するものである。そして、草刈車両１は、この平行経路Ｒ１ｂにおいては、第１の走行制御部Ｃ３によって自律走行を行う。
【００５４】
草刈車両１は、境界検出部Ｃ２によって草の刈り取り前後の境界線を検出するとともに、この検出した草の刈り取り前後の境界線に基づいて、第１の走行制御部Ｃ３によって、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、境界線に沿うように走行機体１０を走行させることで、平行経路Ｒ１ｂを自律走行する。なお、境界検出部Ｃ２による境界線の検出、及び第１の走行制御部Ｃ３による走行機体１０の走行方向の変更は、上述の位置検出部Ｃ１及び第２の走行制御部Ｃ４の場合と同様に、所定のサンプリング周期で行うものであり、例えば１秒周期で行う。また、草刈車両１は、平行経路Ｒ１ｂを走行している際においても、位置検出部Ｃ１による走行機体１０の位置の検出を所定のサンプリング周期で行う。
【００５５】
ここで、境界検出部Ｃ２による草の刈り取り前後の境界線の検出方法について説明する。図５は、境界検出部Ｃ２の検出動作の一例を説明するためのフローチャートである。草刈車両１は、草の刈り取り前後の境界線が位置する側である左の撮像装置３０Ｌによって草刈車両１の前方を撮像する（ステップＳ１）。撮像された画像の一例の概略図を図６に示す。図６では、草が刈り取られた領域５３と草が刈り取られていない領域５４との境界線５５を示す。ここで、撮像された画像は、縦４８０×横６４０の画素から構成され、境界検出部Ｃ２には、縦４８０×横６４０の各画素の輝度情報が入力される。
【００５６】
なお、左右の撮像装置３０（３０Ｒ、３０Ｌ）は、それぞれ草刈装置２０によって草を刈り取る領域の右側端部及び左側端部に対応して配置されているので、左右の撮像装置３０（３０Ｒ、３０Ｌ）によって撮像されたそれぞれ画像の左右方向の中心は、草刈装置２０によって草を刈り取る領域の右側端部及び左側端部に対応している。したがって、走行機体１０の向きが、草が刈り取られた領域５３と草が刈り取られていない領域５４との境界線５５と平行であり、草刈装置２０の左のモアブレード２２Ｌの先端の回転軌跡の左側端部が境界線５５上に位置している場合には、左の撮像装置３０Ｌによって撮像された画像において、境界線５５は、左右方向の中心に位置することになる。つまり、左の撮像装置３０Ｌは、平行経路Ｒ１ｂを走行する際には、撮像する画像の左右方向の中央に境界線５５が位置するように配置されている。
【００５７】
次に、境界検出部Ｃ２は、左の撮像装置３０Ｌによって撮像された画像にガボールフィルタを用いたフィルタリング処理を行う（ステップＳ２）。ここで、草は地面から上方に向かって伸びるものであり、草の刈り取り前後の境界線とは、草の長さおよび伸びの方向によるテクスチャーパターンが異なる領域の境界線である。つまり、草の刈り取り前の領域と草の刈り取り後の領域は、上下方向の画像特徴が異なるものであり、この上下方向の特性の境界線を草の刈り取り前後の境界線として認識することができる。このため、本実施形態では、上述の式（１）〜式（３）において、上下方向の特徴を抽出するため、各パラメータを、λ＝２、θ＝９０、φ＝０、γ＝０．５、σ＝０．３８とした。したがって、ガボールフィルタ処理がなされた画像は、上方向の強度分布情報である。なお、各パラメータは上記に限定されるものではなく適宜設計できる。ここでは、上方向の特徴を抽出するものとしてθ＝９０としたが、上下方向の特徴を抽出することができれば良く、θ＝２７０として下方向の特徴を抽出しても良い。
【００５８】
なお、ガボールフィルタを用いたフィルタリング処理の前に、画像のノイズを除去するフィルタリング処理を行う構成としても良い。このような構成にすることで、ガボールフィルタを用いたフィルタリング処理の際に、より明確に特定方向の特徴を抽出することができる。なお、ノイズの除去フィルタは特に限定されるものではなく、例えば、カラー画像のグレースケール変換や、各画素の値を周辺画素の中央値に置き換えるメディアンフィルタなどであっても良い。
【００５９】
次に、境界検出部Ｃ２は、ガボールフィルタ処理がなされた画像に対して、草の刈り取り前後の境界線５５上に位置する境界点を検出する（ステップＳ３）。ガボールフィルタ処理がなされた画像を上下方向に分割することで、複数の検査領域を設定する。また、各検査領域を左右方向に分割することで、複数の単位検査領域に設定する。本実施形態では、ガボールフィルタ処理がなされた画像を上下方向に等分し、３０の検査領域を設定する。また、各検査領域を左右方向に等分し、それぞれ４０の単位検査領域を設定する。つまり、ガボールフィルタ処理がなされた画像を合計１２００の単位検査領域に分割する。
【００６０】
境界検出部Ｃ２は、各単位検査領域における輝度の総和を算出する。また、境界検出部Ｃ２は、各検査領域における４０の単位検査領域の輝度の総和の平均値を算出し、この平均値を当該検査領域の閾値とする。そして、境界検出部Ｃ２は、検査領域毎に、左から右に向かって、単位検査領域における輝度の総和から閾値を除算し、直前の除算した値との正負を比較して境界点を判定する。なお、境界検出部Ｃ２は、除算した値の正負が直前の除算した値と正負が異なる場合に、この単位検査領域の中心を境界点と決定する。そして、図７には、図６における画像の概略図に、検出された複数の境界点Ｐの一例を示した概略図を示す。
【００６１】
ここで、境界点を判定する際に用いる閾値は、検査領域毎に算出されるものであり、予め設定する必要がない。したがって、草の状態、光の状態、明るさや経験則などに左右されにくく、より確実な境界点の判定が可能である。
【００６２】
なお、境界点の検出手法は上述の構成に限定されるものではない。所定の方向の強度分布情報であるガボールフィルタ処理がなされた画像から草の刈り取り前後の境界線上に位置する境界点を検出することが出来れば良く、検査領域、単位検査領域の大きさ、閾値の決定方法などは適宜設計されるものである。例えば、単位検査領域は、左右の他の単位検査領域とラップするように設定しても良い。また、閾値は、左右方向に対する単純移動平均を用いて算出しても良く、画像毎に１つの閾値を決定する構成であっても良い。
【００６３】
また、ガボールフィルタ処理がなされた画像の全領域に対して境界点を検出する必要はない。ここで、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌは、それぞれ草刈装置２０によって草を刈り取る領域の右側端部及び左側端部に対応して配置されている。したがって、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌによって撮像された画像において、境界線５５は、左右方向における略中央に撮像されやすい構成である。したがって、ガボールフィルタ処理がなされた画像の左右方向の中央部分の領域に対して境界点を検出する構成としても良い。このような構成にすることで、境界検出部Ｃ２の演算量を低減することができる。また、各検査領域の左右方向において、中央部分に位置する単位検査領域の大きさを小さく設定し、右側部分及び左側部分に位置する単位検査領域の大きさを大きく設定しても良い。このような設定にすることで、境界検出部Ｃ２の演算量を低減することができる。
【００６４】
また、検査領域毎に算出した閾値の平均値を記憶部Ｍに格納し、次回撮像装置３０によって撮像された画像から境界点を検出する際に、この記憶部Ｍに格納した閾値の平均値を閾値として境界点を検出する構成であっても良い。このような構成にすることで、境界検出部Ｃ２は、毎回閾値を計算することがなく、境界検出部Ｃ２の演算量を低減することができる。なお、このような構成の場合、境界検出部Ｃ２は、後述する外れ値としての境界点の数に応じて、次回境界点を検出する際には閾値を算出して境界点を検出する構成としても良い。外れ値としての境界点の数が多い場合には閾値が適切でないことが考えられるためである。したがって、このような構成にすることで、より正確に境界点を検出することができる。
【００６５】
また、境界点を判定する際に用いる閾値は、予め設定する構成であっても良い。このような構成にすることで、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌによって撮像された画像において、草が刈り取られた領域５３が狭い、または草が刈り取られていない領域５４が狭い場合であっても、より確実に境界点の検出をすることができる。つまり、境界線５５が画像の中央近傍ではなく、左右の端部近傍に位置する場合であっても、より確実に境界点の検出をすることができる。
【００６６】
次に、境界検出部Ｃ２は、検出された検査領域毎の境界点Ｐに基づいて、草の刈り取り前後の境界線５５を検出する（ステップＳ４）。ここで、ステップＳ３にて検出された検査領域毎の境界点Ｐには、境界線５５から大きく外れているものが含まれる場合がある。そこで、境界検出部Ｃ２は、所定の誤差範囲内に含まれる境界点Ｐを抽出し、この抽出された複数の境界点Ｐに基づいて境界線５５を検出する。
【００６７】
境界検出部Ｃ２は、ＲＡＮＳＡＣ（RANdam SAmple Consensus）を用いて所定の誤差範囲内に含まれる境界点Ｐを抽出する。より詳細には、境界検出部Ｃ２は、ステップＳ３にて検出された全ての境界点Ｐからランダムに２つの境界点Ｐを選択し、この２つの境界点Ｐを通る直線を算出する。境界検出部Ｃ２は、算出された直線とステップＳ３にて検出された全ての境界点Ｐとの距離を算出し、この距離が所定の閾値よりも小さい境界点Ｐのみを抽出する。次に、境界検出部Ｃ２は、この抽出された境界点Ｐから、上述と同様に、ランダムに２つの境界点を選択し、この２つの境界点Ｐを通る直線を算出し、この算出された直線と抽出された全ての境界点Ｐとの距離を算出し、この距離が所定の閾値よりも小さい境界点Ｐのみを新たに抽出する。そして、境界検出部Ｃ２は、上述の境界点の抽出を複数回繰り返すことで、ステップＳ３にて検出された全ての境界点Ｐから所定の誤差範囲内（閾値内）に含まれる境界点Ｐを抽出する。なお、本実施形態では、この抽出の繰り返し数は５０とする。
【００６８】
そして、境界検出部Ｃ２は、ＲＡＮＳＡＣを用いて抽出された境界点Ｐを用いて最小二乗法によって境界線５５を検出する。図８には、図６における画像の概略図に、検出された複数の境界点Ｐ、及び検出された検出境界線５６の一例を示した概略図を示す。なお、図８においては、検出された複数の境界点Ｐの内、境界線の検出に用いられたものを境界点Ｐ１、外れ値として境界線の検出に用いられなかったものを境界点Ｐ２として示し、撮像された境界線５５の記載は省略する。
【００６９】
なお、境界線５５の検出手法は上述の構成に限定されるものではなく、境界点Ｐの抽出する繰り返し数や閾値は適宜設計されるものである。また、ＲＡＮＳＡＣとは異なる手法を用いて境界点Ｐを抽出しても良く、例えば、最小二乗法によって境界点Ｐを抽出しても良い。しかしながら、最小二乗法の場合には外乱（外れ値）に対する安定性がないため、ロバスト性を有する抽出方法を用いることが好ましい。
【００７０】
ここで、境界検出部Ｃ２は、撮像された画像から上方向のガボールフィルタを用いたフィルタリング処理によって生成する上方向の強度分布情報に基づいて境界線を検出するように構成されている。つまり、境界検出部Ｃ２は、１つのガボールフィルタを用いたフィルタリング処理を行うように構成されているので、統計処理する情報量が増加することはなく、簡易な構成によって境界線を検出することができる。
【００７１】
なお、境界線を検出する別の方法として、撮像された画像に方向（角度）のパラメータが異なる複数のガボールフィルタを用いたフィルタリング処理を行い、複数の方向の強度分布情報を生成し、この複数の方向の強度分布情報に統計処理を行って境界線を検出する方法もある。例えば、式（１）〜式（３）において、方向（角度）のパラメータであるθを０、１５、３０、４５、６０、７５、９０、１０５、１２０、１３５、１５０、１６５とし、それぞれのθに対する標準偏差σを１．２、１．６、２．２とする３６個のガボールフィルタを用いる。なお、その他のパラメータに関しては、γ＝０．５、φ＝０とし、λは標準偏差σの値に応じて２．１３、２．８５、３．９１とする。
【００７２】
この３６個のガボールフィルタを用いたフィルタリング処理を撮像された画像に対して行う。このフィルタリング処理によって、各画素に対して、各方向の強度情報を生成する。つまり、各画素に対して、３６個の強度情報が生成される。なお、各画素の強度情報は、各画素の輝度に、各画素の輝度とフィルタリング処理によって算出される値との積を加算した値とする。そして、各画素において、３６個の強度情報の中から最大のものを抽出し、その最大の強度情報が生成されたガボールフィルタの方向（θ）を、その画素におけるテクスチャー情報とすることで、テクスチャー分布情報を生成する。このようにして、撮像された画像におけるテクスチャーパターンをテクチャー分布情報として抽出することができる。
【００７３】
ここで、上述したように、画像には草が刈り取られた領域と草が刈り取られていない領域のみが映し出されており、この２つの領域は、草の長さおよび伸びの方向によるテクスチャーパターンが異なる領域である。したがって、生成されたテクスチャー分布情報に、特定の角度、例えばθ＝３０を閾値とした２値化処理を行うことで、草が刈り取られた領域と草が刈り取られていない領域とを抽出することが可能である。つまり、この２値化処理によって生成される情報（画像）は、撮像された画像を草が刈り取られた領域と草が刈り取られていない領域とに分割した画像となる。そして、上述した境界点の検出方法及び境界線の検出方向を用いて、この２値化処理によって生成される画像から、草の刈り取り前後の境界線を検出することができる。このような構成にすることで、複数の方向のテクスチャー情報に関する強度分布情報に基づいて境界線を検出することができ、より正確に境界線の検出をすることができる。
【００７４】
なお、複数のガボールフィルタを用いる境界線の検出方法は上述の構成に限定されるものではない。例えば、２値化処理によって生成される画像にノイズを除去するフィルタリング処理を行う構成としても良い。このような構成にすることで、より正確に境界点の検出をすることができる。また、ガボールフィルタの数、各パラメータの値、閾値などは上記に限定されるものではなく適宜設計できる。また、前述の１つのガボールフィルタを用いる場合において、フィルタリング処理によって生成された強度分布情報に上述と同様の２値化処理を適用し、２値化処理によって生成される画像に基づいて境界点を検出するように構成することもできる。
【００７５】
そして、草刈車両１は、上述のように境界検出部Ｃ２によって検出された草の刈り取り前後の検出境界線５６に基づいて、第１の走行制御部Ｃ３によって、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、境界線に沿うように自律走行を行う。
【００７６】
より詳細には、境界検出部Ｃ２によって検出された検出境界線５６に基づき、第１の走行制御部Ｃ３によって検出境界線５６と走行機体１０の偏差量を算出する。偏差量としては、例えば、図９、図１０に示すように、左の撮像装置３０Ｌによって撮像された画像の基準点Ｏと検出された検出境界線５６との左右方向の偏差距離Ｌ２と、検出された検出境界線５６の上下方向に対する傾きの偏差角θ２などである。ここで、図９は、検出された検出境界線５６と走行機体１０の偏差の一例を説明するための概略図であり、図１０は、検出された検出境界線５６と走行機体１０の偏差の一例を説明するための概略平面図である。なお、図９は、図８おける画像の概略図において、検出された境界点Ｐの記載を省略するとともに、基準点Ｏ、偏差距離Ｌ２、及び偏差角θ２を示した概略図であり、基準点Ｏは画像の上下方向及び左右方向の中心の点である。また、図１０は、図９における、検出された検出境界線５６、基準点Ｏ、偏差距離Ｌ２、及び偏差角θ２にそれぞれ対応する検出境界線５６ａ、基準点Ｏａ、偏差距離Ｌ２ａ、及び偏差角θ２ａが示されており、領域５７は、画像に映し出される領域を示し、矢印は走行機体１０の走行方向を示している。
【００７７】
ここで、図９、図１０に示すように、図９における（画像における）偏差距離Ｌ２と偏差角θ２は、図１０における（実空間における）偏差距離Ｌ２ａと偏差角θ２ａとことなるため、第１の走行制御部Ｃ３は、境界検出部Ｃ２によって検出された検出境界線５６から算出した偏差距離Ｌ２及び偏差角θ２を、座標変換によって偏差距離Ｌ２ａと偏差角θ２ａに変換したものを用いる。
【００７８】
なお、上述したように、左の撮像装置３０Ｌは、走行機体１０の向きが草の刈り取り前後の境界線５５と平行であり、草刈装置２０の左のモアブレード２２Ｌの回転軌跡の左側端部が境界線上に位置している場合には、撮像された画像の左右方向の中央に境界線５５が位置するように配置されている。したがって、第１の走行制御部Ｃ３は、検出された検出境界線５６と走行機体１０の偏差量を画像の左右方向の中央を基準として比較的容易に算出することができ、第１の走行制御部Ｃ３の演算量を低減することができる。
【００７９】
そして、草刈車両１は、更に第１の走行制御部Ｃ３によって、検出した境界線５６と走行機体１０の偏差量（偏差距離Ｌ２ａ、偏差角θ２ａ）に基づいて、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、草の刈り取り前後の境界線に沿うように自律走行を行う。
【００８０】
草刈車両１は、旋回経路Ｒ２ｂの始点（平行経路Ｒ１ｂの終点）に到達すると、上述の旋回経路Ｒ２ｂの走行と同様に、位置検出部Ｃ１によって検出された走行機体１０の位置と、旋回経路Ｒ２ｂと、本体センサ４５からの検出信号に基づき、第２の走行制御部Ｃ４によって走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、旋回経路Ｒ２ｂに沿うように走行機体１０を走行させる。ここで、右旋回の旋回経路Ｒ２ｂは、上述の左旋回の旋回経路Ｒ２ａとは旋回方向が異なるだけである。したがって、草刈車両１は、旋回経路Ｒ２ａの走行と同様に、第２の制御部Ｃ４によって、走行モータを所定の動作に制御するだけで、旋回経路Ｒ２ｂに沿うように走行機体１０を走行させることができる。なお、第２の走行制御部Ｃ４は、旋回経路Ｒ２ｂにおいても上述の平行経路Ｒ１ｂと同様に、旋回経路Ｒ２ｂと走行機体１０の偏差量を算出して旋回経路Ｒ２ｂに沿うように走行機体１０を走行させる構成であっても良い。
【００８１】
次に、草刈車両１は、旋回経路Ｒ２ｂの終点（平行経路Ｒ１ｃの始点）に到達すると、平行経路Ｒ１ｃに沿って平行経路Ｒ１ｃの終点（旋回経路Ｒ２ｃの始点）まで自律走行をする。なお、平行経路Ｒ１ｃにおける草刈車両１の走行は、上述の平行経路Ｒ１ｂと同様に、平行経路Ｒ１ｂの走行時に草が刈り取られた領域と、平行経路Ｒ１ｃの走行時に草を刈り取る予定のまだ草が刈り取られていない領域との境界線（草の刈り取り前後の境界線）に沿って走行するものである。
【００８２】
そして、草刈車両１は、上述の平行経路Ｒ１ｂの走行と同様に、境界検出部Ｃ２によって草の刈り取り前後の境界線を検出するとともに、この検出した草の刈り取り前後の境界線に基づいて、第１の走行制御部Ｃ３によって、走行モータの動作を制御して走行機体１０の走行方向を変更し、境界線に沿うように走行機体１０を走行させることで、平行経路Ｒ１ｃを自律走行する。
【００８３】
ここで、上述の平行経路Ｒ１ｂを走行する際には、草の刈り取り前後の境界線は、走行機体１０の左側に位置していたが、平行経路Ｒ１ｃを走行する際には、走行機体１０の右側に位置する。したがって、境界検出部Ｃ２は、右の撮像装置３０Ｌによって撮像された画像に基づいて草の刈り取り前後の境界線を検出する。なお、平行経路Ｒ１ｃにおける、境界検出部Ｃ２による草の刈り取り前後の境界線の検出、及び第１の走行制御部Ｃ３による走行機体１０の走行方向の変更は、上述の平行経路Ｒ１ｂを走行する際と撮像する撮像装置３０が左右で異なるだけあり、その説明については省略する。
【００８４】
ここで、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌの切り換えは、経路Ｒによって決まるものであり、予め左右どちらの撮像装置３０Ｒ、３０Ｌを用いるかの情報は、経路Ｒに関連付けられて記憶部Ｍに記憶されている。なお、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌによって撮像されたそれぞれの画像について、境界検出部Ｃ２によって境界線の有無の判定を行い、その判定結果に基づいて左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌのどちらを用いるかを決定する構成であっても良い。このような構成にすることで、予め記憶部Ｍに格納する情報量を低減することができる。また、経路Ｒから走行機体１０が大きくずれてしまった場合であっても、自律走行を継続することが可能となり、作業効率が向上する。
【００８５】
そして、草刈車両１は、隣接する平行経路Ｒ１と平行経路Ｒ１間を連結する旋回経路Ｒ２を順次走行し、走行終了地点５２に到達すると、自律走行を終了する。ここで、走行開始地点５１からの平行経路Ｒ１ａを除く平行経路Ｒ１ｂ〜Ｒ１ｆにおける草刈車両１の走行は、草が刈り取られた領域に隣接する状態で走行するものであり、草刈車両１は、草刈装置２０によって逐次形成される草の刈り取り前後の境界線に沿って自律走行する。したがって、隣接する平行経路Ｒ１の間における草の刈り取り残しが生じない。また、ガボールフィルタ処理は、特定の方向（上方向）のみのガボールフィルタによって行うため、境界検出部Ｃ２の演算量が増大することがない。また、簡易な構成によって境界線をより正確に検出することができる。また、左右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌは、草刈車両１が境界線に沿って走行する場合に、画像の左右方向の略中央に境界線が位置して撮像されるように配置されているので、境界線が撮像されにくくなることを防止できる。また、撮像装置３０は、複雑なキャリブレーションを要することがなく、設置位置の制約も受けにくい。
【００８６】
なお、作業車両としての草刈車両１は、上述の構成に限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、右の撮像装置３０Ｒ、３０Ｌの他に、更に第２の撮像装置として走行機体１０の後方を撮像可能な左右の撮像装置３２（３２Ｒ、３２Ｌ）を備える構成であっても良い。ここで、図１１は、別の実施形態に係る作業車両の一例としての草刈車両２を示す概略平面図である。なお、草刈車両２は、左右の撮像装置３２（３２Ｒ、３２Ｌ）以外は上述の草刈車両１と同様の構成である。
【００８７】
撮像装置３２（３２Ｒ、３２Ｌ）は、作業機としての草刈装置２０の草の刈り取り直後における草の刈り取り前後の境界線を撮像するものである。このような構成にすることで、撮像装置３０（３０Ｒ、３０Ｌ）によって撮像された画像に基づいて草の刈り取り前後の境界線を検出する際の境界検出部Ｃ２の演算量を低減することができる。また、境界線をより正確に検出することができる。
【００８８】
より詳細には、例えば、上述の経路Ｒ１ｂを走行する際に、境界検出部Ｃ２は、左の撮像装置３０Ｌによって撮像された画像に基づいて草の刈り取り前後の境界線５８を検出する。一方で、草刈車両２は、経路Ｒ１ｂのいずれかの地点において、右の撮像装置３２Ｒによって、草刈装置２０による草の刈り取り直後における草の刈り取り前後の境界線５９を撮像する。そして、境界検出部Ｃ２は、右の撮像装置３２Ｒによって撮像された画像に、境界線の検出と同様にガボールフィルタを用いたフィルタリリング処理を行う。また、境界検出部Ｃ２は、このガボールフィルタ処理がなされた画像に対して、境界線の検出と同様に、複数の検査領域及び複数の単位検査領域を設定する。更に、各検査領域における単位検査領域の輝度の総和の平均値を算出し、この算出された検査領域の平均値の総和の平均値を算出し、この平均値を次工程の閾値として記憶部Ｍに格納する。
【００８９】
ここで、右の撮像装置３２Ｒによって撮像される画像は、次工程の経路Ｒ１ｃを走行する際に右の撮像装置３０Ｒによって撮像する画像と同様の向きから撮像した画像である。つまり、草刈車両２は、右の撮像装置３２Ｒによって、次工程の経路Ｒ１ｃを走行する際の画像（境界線５９が撮像された画像）を予め撮像する構成である。そして、この記憶部Ｍに格納された次工程の閾値は、経路Ｒ１ｃを走行する際の境界検出部Ｃ２による境界線の検出に用いられるものである。そして、境界検出部Ｃ２は、右の撮像装置３０Ｒによって撮像された画像に基づいて草の刈り取り前後の境界線５９を検出する際（次工程である経路Ｒ１ｃを走行する際）の境界点の閾値として、経路Ｒ１ｂを走行した際に記憶部Ｍに格納された次工程の閾値を用いる。したがって、境界検出部Ｃ２は、次工程である経路Ｒ１ｃを走行する際に境界点の閾値を算出する必要がなく、境界検出部Ｃ２の演算量を低減することができる。また、この閾値は、同じ方向から撮像された画像より算出されたものであるため、境界検出部Ｃ２はより正確に境界点を検出することができる。したがって、境界検出部Ｃ２は、境界線をより正確に検出することができる。
【００９０】
また、草刈車両１、２は、撮像装置によって草の刈り取り前後の境界線を撮像できる構成であればよく、撮像装置を左右に備える構成に限定されるものではない。例えば、草刈車両１は、走行機体１０の前方を撮像する撮像装置を１つだけ備える構成であっても良く、草刈車両２は、前方を撮像する撮像装置と後方を撮像する撮像装置をそれぞれ１つ備える構成であっても良い。このような構成にすることで、撮像装置の数を低減して草刈車両１、２の生産性が向上する。
【００９１】
また、草刈車両１、２が自律走行する経路Ｒは、上述の構成に限定されるものではなく、草刈装置２０によって逐次形成される草の刈り取り前後の境界線に沿って走行するような構成であれば良い。例えば、経路Ｒは、隣接する経路と所定の間隔を有する渦巻状の経路であっても良い。
【００９２】
また、本発明の作業車両における走行機体と作業機との組み合わせは、上述の草刈車両１、２における走行機体１０と草刈装置２０との組み合わせに限定されるものではない。例えば、走行機体の後部に作業機としてのロータリ耕耘装置を備える作業車両であっても良い。このような構成の作業車両は、ロータリ耕耘装置によって作業地の表土を耕しながら走行するため、逐次耕した痕跡が形成される。したがって、このような構成の作業車両は、上述の草刈車両１、２と同様に、ロータリ耕耘装置の耕耘前後の境界線を撮像装置によって撮像し、境界検出部によって撮像した画像に基づいて検出することで、この境界線に沿って自律走行をすることができる。
【００９３】
また、走行機体の後部に作業機としての苗植付け装置を備える作業車両であっても良い。このような構成の作業車両は、苗植付け装置によって作業地に苗を植え付けながら走行するため、逐次作業痕跡として苗が植え付けられる。ここで、苗は条を形成して植え付けられる。したがって、このような構成の作業車両は、上述の草刈車両１、２の構成と同様に、苗植付け装置の植え付け前後の境界線としての苗（苗の条）を撮像装置によって撮像し、境界検出部によって撮像した画像に基づいて苗（苗の条）を検出することで、この境界線としての苗（苗の条）に沿って自律走行をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の作業車両は、走行機体と草刈装置との組み合わせや、走行機体とロータリ耕耘装置との組み合わせなどに限定されるものではなく、走行しながら作業を行う作業車両であって、作業車両が備える作業機によって作業地に逐次作業痕跡が形成されるあらゆる作業車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１、２  草刈車両（作業車両）
１０  走行機体
２０  草刈装置
３０  撮像装置（第１の撮像装置）
３２  撮像装置（第２の撮像装置）
Ｃ  制御部
Ｃ１  位置検出部
Ｃ２  境界検出部
Ｃ３  第１の走行制御部（走行制御部）
Ｃ４  第２の走行制御部
Ｍ  記憶部
【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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