JP7016751B2

JP7016751B2 - 運転支援システム

Info

Publication number: JP7016751B2
Application number: JP2018064503A
Authority: JP
Inventors: 卓也岩瀬; 和寿横山; 士郎 ▲杉▼田; 正幸近藤
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2022-02-07
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: JP2019175254A

Description

本発明は、牽引車を有する作業車両の運転を支援する運転支援システムに関する。

トラクタ等の作業車両により牽引される牽引車の走行軌跡は作業車両の走行軌跡に対して乖離するものとなる。そのため、牽引車を有する作業車両を走行させるには高度な運転技術が必要となる。特に、牽引車を有する作業車両を後退させる場合には、先頭側の牽引車が後方側の作業車両により押し出される形態となるため、牽引車と作業車両の連結点での折れ角が大きく変化して双方の走行軌跡が大きく乖離し易くなり、意図どおりに走行させることができない場合がある。
そこで、このような牽引車を有する作業車両の運転を支援するために、牽引車の走行軌跡と作業車両の走行軌跡とを一致させるように、牽引車の車輪を操向制御するシステムが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）

特公平７－１０６０８３号公報

上記特許文献１のシステムを採用して牽引車を有する作業車両の運転を支援した場合であっても、運転席に搭乗しているユーザからは、作業車両に対して牽引車がどの方向に位置するか等の当該作業車両及び当該牽引車の状態を把握することは困難である。そのため、特に作業車両を後退させて所定の駐車位置に駐車させる場合等のように、作業車両を走行させて所定の移動目標位置に適切に移動させるには、非常に高度な運転技術が必要となる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、例えば牽引車を有する作業車両を走行させて所定の移動目標位置に移動させる場合であっても、意図どおり走行させるように当該作業車両の運転を支援することができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、牽引車を有する作業車両の運転を支援する運転支援システムであって、
前記作業車両に備えられ、走行指示に従って当該走行車両の走行を制御する走行制御部と、
前記走行制御部との間で無線通信可能に構成され、タッチ操作可能な表示部を有する携帯通信端末と、
前記携帯通信端末の表示部に表示された走行操作画面に対する入力操作に基づいて前記走行指示を生成し、当該生成した走行指示を前記走行制御部に出力する走行指示生成部と、を備え、
前記携帯通信端末が、衛星測位システムを利用して測定した前記作業車両の現在位置を地図情報と共に前記走行操作画面に表示し、
前記走行指示生成部が、前記走行操作画面に表示した前記作業車両の現在位置に対するドラッグ操作に基づいて前記走行指示を生成する点にある。

本構成によれば、例えば作業車両から降車して携帯通信端末を操作するユーザが、当該作業車両の周囲を確認しながら、当該携帯通信端末を用いて作業車両を遠隔で意図どおりに走行させることができる。
即ち、携帯通信端末のタッチ操作可能な表示部には、作業車両の現在位置が地図情報と共に表示された走行操作画面が表示される。ユーザは、その携帯通信端末の走行操作画面において、作業車両の現在位置を地図情報上で正確に視認しながら、その視認した作業車両の現在位置に対して、作業車両の走行方向や経路等を正確に示すドラッグ操作（選択（押圧）した状態で移動させる操作）を行うことができる。すると、そのドラッグ操作に基づいて走行指示が走行指示生成部により生成され、その走行指示が作業車両の走行制御部に入力される。結果、走行制御部は、そのような携帯通信端末側でのドラッグ操作により生成された走行指示に従って、作業車両を走行させることができる。
従って、本発明により、例えば牽引車を有する作業車両を走行させて所定の目標移動位置に移動させる場合であっても、意図どおり走行させるように当該作業車両の運転を支援することができる運転支援システムを提供することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記走行指示生成部が、前記走行操作画面に表示した前記作業車両の現在位置に対するドラッグ操作のスライド方向を前記作業車両の走行方向として前記走行指示を生成する点にある。

本構成によれば、走行指示生成部は、走行操作画面に表示した作業車両の現在位置に対して行われるドラッグ操作のスライド方向を検知し、その検知したスライド方向を作業車両の走行方向として走行指示を生成することができる。すると、走行制御部は、ユーザによるドラッグ操作のスライド方向で指定された走行方向に沿って、作業車両をユーザの意図どおりに走行させることができる。即ち、ユーザは、携帯通信端末の表示部に表示された走行操作画面において、ドラッグ操作により簡単に作業車両の自走走行時の走行方向を指定することができる。

本発明の第３特徴構成は、前記走行指示生成部が、前記作業車両の現在位置から予め登録された移動目標位置に至る経路に沿って前記作業車両を走行させるための走行指示を生成可能に構成されている点にある。

本構成によれば、走行指示生成部は、作業車両を現在位置から予め登録された移動目標位置に至る経路に沿って走行させるための走行指示を生成することができる。すると、走行制御部は、その経路に沿って作業車両を走行させて、当該作業車両を登録された移動目標位置に正確に移動させることができる。

本発明の第４特徴構成は、前記作業車両に備えられ、周囲の障害物を検知する障害物検知部を備え、
前記携帯通信端末が、前記障害物検知部で検知された障害物の配置状態を前記走行操作画面に表示する点にある。

本構成によれば、携帯通信端末の表示部に表示された走行操作画面には、障害物検知部で検知された作業車両周囲の障害物の配置状態が作業車両の現在位置と共に表示される。よって、ユーザは、その走行操作画面において、作業車両の現在位置に加えて、その周囲の障害物の配置状態を正確に視認しながら、例えば障害物を避けるように作業車両の現在位置に対してドラッグ操作を行う形態で、作業車両を遠隔で障害物をできるだけ避けながら走行させることができる。

本発明の第５特徴構成は、上記第４特徴構成に加えて、前記障害物検知部で検知された障害物との衝突を回避した状態で前記走行指示に従って前記作業車両が走行可能か否かを判定する走行可否判定部を備え、
前記携帯通信端末が、前記走行可否判定部の判定結果を通知する点にある。

本構成によれば、ユーザのドラッグ操作により生成された走行指示に従って作業車両を走行させると想定した場合、障害物検知部で検知された障害物の配置状態に対して作業車両が走行可能であるか否かが走行可否判定部により判定される。そして、ユーザには、その走行可否判定部の判定結果が携帯通信端末にて通知される。
よって、携帯通信端末を操作するユーザは、作業車両を遠隔で走行させるべく、走行操作画面にて作業車両の走行方向等を指示するためのドラッグ操作を行うだけで、そのドラッグ操作に基づく走行指示に従って作業車両が走行できるか否かを、障害物を検知した段階で明確に把握することができる。そして、例えば障害物との干渉等により走行できないと判定されてその旨が通知された場合には、ユーザは、走行操作画面にてドラッグ操作をやり直すなどして、障害物と干渉しないように作業車両を遠隔で走行させることができる。

本発明の第６特徴構成は、上記第５特徴構成に加えて、前記走行指示生成部が、前記作業車両の現在位置から予め登録された入口を通過する経路に沿って前記作業車両を走行させるための走行指示を生成可能に構成され、
前記走行可否判定部が、前記障害物検知部で検知された前記入口の周囲の障害物を回避した状態で前記走行指示に従って前記作業車両が前記入口を通過可能か否かを判定する点にある。

本構成によれば、走行指示生成部は、作業車両を現在位置から予め登録された納屋等の入口を通過する経路に沿って走行させるための走行指示を生成することができる。すると、走行制御部は、その経路に沿って入口を通過するように作業車両を走行させることができる。また、障害物検知部で検知された入口周囲の障害物の配置状態に対して作業車両が納屋等の入口を通過可能であるか否かが走行可否判定部により判定される。そして、ユーザには、その走行可否判定部の判定結果が携帯通信端末にて通知される。
よって、携帯通信端末を操作するユーザは、作業車両を遠隔で走行させるべく、走行操作画面にて作業車両の走行方向等を指示するためのドラッグ操作を行うだけで、そのドラッグ操作に基づく走行指示に従って作業車両が入口を通過できるか否かを、入口の周囲の状態を検知した段階で明確に把握することができる。そして、例えば入口の周囲の障害物との干渉等により走行できないと判定されてその旨が通知された場合には、ユーザは、走行操作画面にてドラッグ操作をやり直すなどして、障害物と干渉しないように作業車両を遠隔で走行させることができる。

本発明の第７特徴構成は、上記第４乃至第６特徴構成に加えて、前記衛星測位システムを利用した前記作業車両の現在位置の測位の可否を判定する測位可否判定部を備え、
前記走行制御部が、前記測位可否判定部により前記作業車両の現在位置の測位が可能である測位可能状態時においては、前記衛星測位システムを利用して測位された前記作業車両の現在位置を確認しながら前記走行指示に従って当該作業車両を走行させ、前記測位可否判定部により前記作業車両の現在位置の測位が不可である測位不可状態時においては、前記障害物検知部により検知された前記障害物の配置状態を確認しながら前記走行指示に従って当該作業車両を走行させる点にある。

本構成によれば、作業車両が例えば屋外にあって衛星測位システムを利用した作業車両の現在位置の測位が可能となる測位可能状態においては、ユーザのドラッグ操作により生成された走行指示に従った作業車両の走行制御部による走行時において、衛星測位システムを利用して測位された比較的正確な作業車両の現在位置が確認される。よって、この測位可能状態においては、ユーザの遠隔操作に従いながら正確に作業車両を走行させることができる。
一方、作業車両が例えば納屋等の屋内にあって衛星測位システムを利用した作業車両の現在位置の測位が不可となる測位不可状態においては、ユーザのドラッグ操作により生成された走行指示に従った作業車両の走行制御部による走行時において、障害物検知部により検知された障害物の配置状態が確認される。よって、この測位不可状態においては、ユーザの遠隔操作に従いながら少なくとも障害物と干渉しないように作業車両を走行させることができる。

本発明の第８特徴構成は、前記作業車両に対する前記牽引車の状態を検知する牽引車状態検知部を備え、
前記携帯通信端末が、前記走行操作画面において表示される前記作業車両の現在位置に、前記牽引車状態検知部で検知された状態で前記作業車両及び前記牽引車を表示する点にある。

本構成によれば、携帯通信端末の表示部に表示された走行操作画面には、牽引車状態検知部で検知された作業車両に対する牽引車の状態にて、作業車両及び牽引車が表示される。よって、ユーザは、その走行操作画面において、作業車両の現在位置に加えて、作業車両と牽引車の状態を正確に視認しながら、その状態での作業車両の現在位置に対してドラッグ操作を行う形態で、作業車両を遠隔で意図どおりに走行させることができる。

自動走行システムの概略構成を示す図自動走行システムの概略構成を示すブロック図目標走行経路を示す図正面視におけるトラクタの上方側部位を示す図背面視におけるトラクタの上方側部位を示す図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携帯通信端末における画面表示例を示す図携帯通信端末における画面表示例を示す図携帯通信端末における画面表示例を示す図携帯通信端末での処理フローを示す図車載電子制御ユニットでの処理フローを示す図

本発明に係る運転支援システム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、トラクタ以外の作業車両を適用することができる。

先ず、本実施形態の自動走行システムの基本構成について説明する。
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。

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。

走行機体７の後部には、リンク機構１１を介して、牽引車１２が連結されている。尚、このリンク機構１１には、牽引車１２ではなく、作業装置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。また、ロータリ耕耘装置に代えて、プラウ、播種装置、散布装置、等の作業装置を連結することもできる。

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、作業装置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。

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。

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。

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。

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、作業装置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。

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：ＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）の一例であるＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）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：ＩｎｅｒｔｉａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＵｎｉｔ）２３等が備えられている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＧＰＳ：相対測位方式）やＲＴＫ－ＧＰＳ（ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃＧＰＳ：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。

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データを含む各種データ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データと、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データとに基づいて、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。

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。

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データを含む各種データ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、ユーザ等が入力した各種の入力データや走行経路生成部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。

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牽引車１２や作業装置の種類や機種等の車体データを入力しており、入力された車体データが端末記憶部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データを取得して端末記憶部５４に記憶している。

圃場データ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を含む圃場データを取得している。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。

特定された圃場の形状や位置等を含む圃場データが端末記憶部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データや車体データを用いて、目標走行経路Ｐを生成する。

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、車体データ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。

走行経路生成部５３は、図３に示すように、車体データや圃場データ等を用いて、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。

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、車体データ及び圃場データ等と関連付けた経路データとして端末記憶部５４に記憶されている。経路データには、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。

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に経路データを転送することで、トラクタ１の車載電子制御ユニット１８が、経路データを取得することができる。車載電子制御ユニット１８は、取得した経路データに基づいて、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。

経路データの転送に関しては、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、経路データ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を含む経路データを、データ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、経路データ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がデータ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データ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。

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、ユーザ等が表示部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、測位ユニット２１（衛星測位システムに相当する）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（走行制御部の一例）として構成されている。

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。

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の経路データと測位ユニット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。

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の経路データ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。

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の経路データと測位ユニット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。

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の経路データと測位ユニット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。

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。

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。

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、ユーザ等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。

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（障害物検知部の一例）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、障害物用制御部１０７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１０３，１０４にて測定する測定対象物は、物体や人等としている。

障害物用制御部１０７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い、その障害物検知処理において、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。障害物用制御部１０７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、その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。

障害物用制御部１０７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（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）を介して通信可能に接続されている。

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（ＴｉｍｅＯｆＦｌｉｇｈｔ）。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、測定結果から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の測定結果から生成された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。

ライダーセンサ１０１，１０２として、図７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。

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。

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。

アンテナユニット８０は、図１及び図４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。

図４に示すように、キャビン１０の前面側の上部位置には、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。

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１及び図５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。センサ支持ステー３０１は、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。

図５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。

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７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６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７参照）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。

前ライダーセンサ１０１における左右測定範囲Ｃ１は、図７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、牽引車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。

前ライダーセンサ１０１における上下測定範囲Ｃ２は、図６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。

前ライダーセンサ１０１における上下測定範囲Ｃ２には、図６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、障害物用制御部１０７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として予め設定している。

このようにして、障害物用制御部１０７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７参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲Ｃ２（図６参照）に含まれる範囲において、マスキング範囲を除く範囲にて障害物の存否を検知している。

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７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６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７参照）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。

後ライダーセンサ１０２における左右測定範囲Ｄ１は、図７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、牽引車１２の横幅よりも大きな範囲に設定されている。

後ライダーセンサ１０２における上下測定範囲Ｄ２は、図６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。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から牽引車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、牽引車１２よりも上方側に位置するように設定されており、牽引車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、牽引車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。

後ライダーセンサ１０２における上下測定範囲Ｄ２には、牽引車１２の一部が入り込んでいるので、障害物用制御部１０７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、牽引車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、牽引車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として予め設定している。

このようにして、障害物用制御部１０７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７参照）に含まれ、且つ、上下方向で上下測定範囲Ｄ２（図６参照）に含まれる範囲において、マスキング範囲を除く範囲にて障害物の存否を検知している。

以下、障害物用制御部１０７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おい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。

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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。

前進検知状態では、障害物用制御部１０７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、左右方向で検知範囲Ｃ（図７参照）に含まれる範囲において障害物の存否を検知している。後進検知状態では、障害物用制御部１０７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、左右方向で検知範囲Ｄ（図７参照）に含まれる範囲において障害物の存否を検知している。

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７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、障害物用制御部１０７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、牽引車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。

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。

トラクタ１が前進走行しているときに、図７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。

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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。障害物用制御部１０７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。

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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。

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。障害物用制御部１０７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。

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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。

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Ｃ，Ｄ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Ｃ，Ｄ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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。

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、障害物用制御部１０７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。

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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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、障害物用制御部１０７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。

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、障害物の存在を検知すると、障害物用制御部１０７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。

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。

以上のように構成された本実施形態の自動走行システムは、図１に示すように、例えば牽引車１２を有するトラクタ１を後退させて所定の駐車位置（移動目標位置の一例）に適切に移動させる場合であっても、携帯通信端末３を用いてトラクタ１を遠隔で意図どおりに走行させる形態で、トラクタ１の運転を支援することができる運転支援システムとしても機能する。
以下に、その運転支援システムとしての詳細構成について、説明を加える。

携帯通信端末３は、タッチ操作可能な表示部５１等を有すると共に、その携帯通信端末３が備える端末電子制御ユニット５２は、その表示部５１の作動を制御して、図８，図９，及び図１０に示すように、運転支援システムとして機能するためのモード選択画面Ｗ１、遠隔操作走行モード確認画面Ｗ２、及び遠隔操作走行モード操作画面Ｗ３等を表示部５１の表示可能に構成されている。

図８に示すように、表示部５１に表示されるモード選択画面Ｗ１には、「遠隔操作走行モード」と示された遠隔操作走行モード選択部Ｗ１ａが表示されている。
この遠隔操作走行モード選択部Ｗ１ａが選択（タップ操作）されると、表示部５１の画面表示が下記の遠隔操作走行モード確認画面Ｗ２に遷移する。

図９に示すように、表示部５１に表示される遠隔操作走行モード確認画面Ｗ２には、トラクタ１の車速等の状態を表示する状態表示ウインドウＷ２ａ、トラクタ１の前カメラ１０８（図４参照）の撮像画像を表示する前カメラ画像表示ウインドウＷ２ｂ、トラクタ１の後カメラ１０９（図５参照）の撮像画像を表示する後カメラ画像表示ウインドウＷ２ｃ、トラクタ１側の測位ユニット２１（図２参照）で測定されたトラクタ１の現在位置を地図情報と共に表示するマップ表示ウインドウＷ２ｄが表示されている。
例えば、この遠隔操作走行モード確認画面Ｗ２が左右又は上下に移動（スワイプ操作）又はマップ表示ウインドウＷ２ｄや別途表示されたボタン等が選択（タップ操作）されると、表示部５１の画面表示が下記の遠隔操作走行モード操作画面Ｗ３に遷移する。この画面Ｗ２において戻るボタン（図示省略）が操作されると、表示部５１の画面表示が上記のモード選択画面Ｗ１に遷移する。

図９に示すマップ表示ウインドウＷ２ｄには、トラクタ１の現在位置を示すトラクタマークＭ１が略中央部に表示されている。そのトラクタマークＭ１の周囲には、当該トラクタ１が駐車される納屋Ａ１内の駐車位置Ａ３やその納屋Ａ１内に浸入するための入口Ａ２等が表示されている。これら駐車位置Ａ３等の移動目標位置や納屋Ａ１の入口Ａ２の状態については、可能な範囲内で地図情報から取得することもできるが、携帯通信端末３は、例えばユーザ等によるマップ表示ウインドウＷ２ｄ上でのタッチ操作等により予め登録可能に構成されている。

図１０に示すように、表示部５１に表示される遠隔操作走行モード操作画面Ｗ３には、トラクタ１のアラウンドビュー画像（真上から見ているかのような画像）を表示するアラウンドビュー画像表示ウインドウＷ３ａと、上記マップ表示ウインドウＷ２ｄよりも拡大した状態でトラクタ１の現在位置を地図情報と共に表示する走行操作ウインドウＷ３ｂとが表示されている。
例えば、この遠隔操作走行モード操作画面Ｗ３が左右又は上下に移動（スワイプ操作）又はアラウンドビュー画像表示ウインドウＷ３ａや別途表示されたボタン等が選択（タップ操作）されると、表示部５１の画面表示が上記の遠隔操作走行モード確認画面Ｗ２に遷移する。この画面Ｗ３において戻るボタン（図示省略）が操作されると、表示部５１の画面表示が上記のモード選択画面Ｗ１に遷移する。

図１０に示すアラウンドビュー画像表示ウインドウＷ３ａに表示するトラクタ１のアラウンドビュー画像は、トラクタ１側の前カメラ１０８（図４参照）の撮像画像と後カメラ１０９（図５参照）の撮像画像とを合成することで生成される。このアラウンドビュー画像表示ウインドウＷ３ａ及び走行操作ウインドウＷ３ｂには、トラクタ１の障害物検知システム１００で検知された当該トラクタ１の周囲の障害物Ｏの位置や形状などの配置状態が表示される。図１０に示す走行操作ウインドウＷ３ｂでは、納屋Ａ１の入口Ａ２を挟む側壁部分Ａ２ａが障害物Ｏとして表示されている。

図１０に示す走行操作ウインドウＷ３ｂは、ユーザＵがトラクタ１を遠隔で走行させるための操作を行うための走行操作画面として機能する。この走行操作ウインドウＷ３ｂには、トラクタ１の現在位置を示すトラクタマークＭ１とそれに牽引される牽引車１２を示す牽引車マークＭ１２とが略中央部に表示されている。更に、この走行操作ウインドウＷ３ｂにおけるトラクタマークＭ１に対する牽引車マークＭ１２の接続状態については、後述する牽引車状態検知部５８により検知された実際のトラクタ１に対する牽引車１２の状態に合わせたものとして表示されている。そのトラクタマークＭ１の周囲には、上記マップ表示ウインドウＷ２ｄ（図９参照）と同様に、当該トラクタ１が駐車される納屋Ａ１やその入口Ａ２等が表示されている。

この走行操作ウインドウＷ３ｂにおいて、ユーザＵがトラクタ１の現在位置を示すトラクタマークＭ１に対して所定の入力操作を行うと、その入力操作により識別される走行経路に沿って延びる矢印で示された経路マークＭｒが表示される。尚、詳細については後述するが、携帯通信端末３が備える走行指示生成部５６は、トラクタ１や牽引車１２の情報を参照しながら、その経路マークＭｒで示された経路を目標走行経路としてそれを含む走行指示を生成し、トラクタ１側の車載電子制御ユニット１８に出力する。

図２に示すように、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット５２には、走行指示生成部５６、走行可否判定部５７、及び牽引車状態検知部５８が設けられている。

図２及び図１０に示すように、走行指示生成部５６は、表示部５１に表示された走行操作ウインドウＷ３ｂに対するユーザＵによる入力操作に基づいて所定の走行指示を生成し、当該生成した走行指示を無線通信によりトラクタ１側の車載電子制御ユニット１８に出力するものとして構成されている。
そして、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット５２は、図１１に示す処理フローを実行することにより、ユーザ１による入力操作に基づいてトラクタ１を走行させるための走行指示を適切に生成することができる。以下、その詳細について説明を加える。

走行操作ウインドウＷ３ｂにおいて、ユーザＵが、トラクタ１の現在位置や牽引車１２の姿勢やその周囲の障害物Ｏの形状や位置などの配置状態等を地図情報上で正確に視認しながら、トラクタ１の現在位置を示すトラクタマークＭ１に対して、トラクタ１を走行させたい方向に向けてドラッグ操作を行う。すると、上述したように、走行操作ウインドウＷ３ｂには、そのドラッグ操作により識別される走行経路に沿って延びる矢印で示された経路マークＭｒが表示される。そして、携帯通信端末３が備える走行指示生成部５６は、経路マークＭｒで示された経路を、トラクタ１がそれに沿って走行すべき目標走行経路として認識する形態で、ユーザＵによる入力操作を受け付ける（図１１のステップ＃０１）。

次に、走行可否判定部５７は、上記走行経路生成部５３により生成された走行指示に従ってトラクタ１が走行可能か否かを判定する（図１１のステップ＃０２）。
この走行可否判定部５７による判定処理では、トラクタ１の周囲の障害物Ｏを検知する障害物検知部として機能する前述の障害物検知システム１００で検知された障害物Ｏとの衝突を回避した状態で、上記走行経路生成部５３により生成された走行指示に従ってトラクタ１が走行可能か否かが判定される。
更に、納屋Ａ１の入口Ａ２の状態が予め登録されている場合には、この走行可否判定部５７による判定処理では、その入口Ａ２を挟む側壁部分Ａ２ａなどの障害物Ｏを回避した状態で、上記走行経路生成部５３により生成された走行指示に従ってトラクタ１が入口Ａ２を通過可能か否かが判定される。
そして、走行可否判定部５７により走行不可と判定された場合（図１１のステップ＃０２のＮｏ）には、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット５２は、この走行可否判定部５７の判定結果を、音声や表示部５１への表示によりユーザＵ（図１０参照）に通知する（図１１のステップ＃０４）。
よって、ユーザＵは、このような走行可否判定部５７の判定結果の通知により、自己の入力操作により生成された走行指示に沿ってトラクタ１を走行させることができるか否かを明確に認識することができる。そして、走行できないと認識した場合には、走行操作ウインドウＷ３ｂにおける入力操作をやり直して、新たな走行指示を生成させることができる。

更に、走行可否判定部５７により走行可能と判定された場合（図１１のステップ＃０２のＹｅａ）には、走行指示生成部５６は、目標走行経路に沿ってトラクタ１を走行させるための走行指示を生成して、目標走行経路と共にトラクタ１側の車載電子制御ユニット１８に出力する（図１１のステップ＃０３）。
具体的に、走行指示生成部５６は、トラクタ１や牽引車１２の形状やサイズ、トラクタ１の操舵角の変更可能範囲、トラクタ１に対する牽引車１２の接続角度等の状態の変化可能範囲等のトラクタ１や牽引車１２の情報を参照し、目標走行経路に沿ってトラクタ１を走行させるための走行距離又は走行時間に対する操舵角の変更状態等の走行制御情報を含む走行指示を生成する。

すると、トラクタ１側の車載電子制御ユニット１８は、測位ユニット２１により測位されたトラクタ１の現在位置が目標走行経路上にあることを確認しながら、上記走行指示に含まれる走行制御情報に従ってトラクタ１を走行させることができる。

尚、走行操作ウインドウＷ３ｂにおけるユーザＵによる入力操作は、上記ドラッグ操作に限らず、トラクタ１の走行方向や経路を示すものであればよい。例えば、トラクタマークＭ１の表示位置を基準に、駐車位置Ａ３（図９参照）等の移動目標位置に対してタップ操作を行って、トラクタマークＭ１からタップ操作された位置に向かう経路を目標走行経路として走行指示を生成することができる。
また、納屋Ａ１の入口Ａ２の状態が予め登録されている場合には、走行指示生成部５６は、トラクタ１がその入口Ａ２を通過して移動目標位置等に到達する経路を目標走行経路として走行指示を生成することができる。

牽引車状態検知部５８は、トラクタ１に対する牽引車１２の姿勢等の状態を検知するものとして構成されている。例えば、牽引車状態検知部５８は、牽引車１２が撮像された後カメラ１０９の撮像画像を解析して、トラクタ１に対する牽引車１２の接続角度を検知する。そして、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット５２は、走行操作ウインドウＷ３ｂにおいて、トラクタマークＭ１に対する牽引車マークＭ１２の接続状態を、上記牽引車状態検知部５８で検知されたトラクタ１に対する牽引車１２の実際の状態に合うように、トラクタ１の現在位置にトラクタマークＭ１及び牽引車マークＭ１２を表示する。
すると、ユーザＵは、走行操作ウインドウＷ３ｂにおいて、トラクタ１に対する牽引車１２の状態を常時正確に確認しながら、トラクタ１を遠隔で走行させるための入力操作を適切に行うことができる。

一方、トラクタ１側の車載電子制御ユニット１８は、携帯通信端末３から無線通信により走行指示が入力され、その入力された走行指示に従ってトラクタ１を走行可能な走行制御部として機能する。この車載電子制御ユニット１８による走行指示に従ったトラクタ１の走行については、前述の自動走行制御と同様に、測位ユニット２１にてトラクタ１の現在位置を取得しながら、携帯通信端末３から入力された走行指示に含まれる目標走行経路に沿ってトラクタ１を自動走行させる形態で行われる。即ち、車載電子制御ユニット１８は、携帯通信端末３側でのユーザＵによる入力操作により生成された走行指示に従って、トラクタ１を走行させることができる。

そして、トラクタ１側の車載電子制御ユニット１８は、図１２に示す処理フローを実行することにより、携帯通信端末３から無線通信により入力された走行指示に従って適切にトラクタ１を走行させることができる。以下、その詳細について説明を加える。
トラクタ１側の車載電子制御ユニット１８には、測位可否判定部１１０が設けられている。測位可否判定部１１０は、携帯通信端末３から無線通信により走行指示が入力された走行が開始されると（図１２のステップ＃１１）、衛星測位システムを利用した測位ユニット２１によるトラクタ１の現在位置の測位の可否を判定する（図１２のステップ＃１２）。具体的に、トラクタ１に設けられたＧＰＳアンテナ２４におけるＧＰＳ衛星７１（図１参照）からの電波受信の有無が監視されており、トラクタ１が屋外にあって上記電波受信が有る場合には、トラクタ１の現在位置の測位が可能な測位可能状態であると判定され、トラクタ１が納屋等の屋内にあって上記電波受信が無い場合には、トラクタ１の現在位置の測位が不可な測位不可状態であると判定される。

そして、車載電子制御ユニット１８は、携帯通信端末３から入力された走行指示に従ってトラクタ１を走行させるにあたり、上記測位可能状態であると測位可否判定部１１０で判定されているとき（図１２のステップ＃１２のＹｅｓ）には、測位ユニット２１により測位されたトラクタ１の現在位置が目標走行経路上にあることを確認しながら、上記走行指示に従ったトラクタ１の走行を継続させて（図１２のステップ＃１３）、駐車位置に到着した時点（図１２ステップ＃１４のＹｅｓ）でトラクタ１を停止させる。尚、このステップ＃１３においてトラクタ１の走行を継続させている際に、障害物検知システム１００により回避できない障害物Ｏが検知された場合には、トラクタ１の走行を停止して、その旨をユーザ等に適宜通知することができる。

一方、車載電子制御ユニット１８は、携帯通信端末３から入力された走行指示に従ってトラクタ１を走行させるにあたり、上記測位不可状態であると測位可否判定部１１０で判定されているとき（図１２のステップ＃１２のＮｏ）には、障害物検知システム１００で検知された障害物Ｏの配置状態を確認しながら上記走行指示に含まれる走行距離又は走行時間に対する操舵角の変更状態等の走行制御情報に従ったトラクタ１の走行を継続させる。この際、障害物Ｏを回避した走行が可能であると判断される場合（図１６のステップ＃１６のＹｅｓ）には、上記走行指示に従ったトラクタ１の走行を継続させる（図１２のステップ＃１３）。しかし、障害物Ｏを回避した走行が不可能であると判断される場合（図１６のステップ＃１６のＮｏ）には、その旨をユーザ等に適宜通知すると共に、トラクタ１を強制的に停止させる（図１２のステップ＃１５）。

また、車載電子制御ユニット１８は、トラクタ１が納屋等の屋内にあって、上記測位不可状態であると測位可否判定部１１０で判定されている場合には、障害物検知システム１００を利用して屋内の内壁等の配置状態を計測し、その計測結果から屋内でのトラクタ１の現在位置を把握することができる。そして、そのように把握した屋内でのトラクタ１の現在位置が目標走行経路上にあることを確認しながら、上記走行指示に従ってトラクタ１を走行させることもできる。

〔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。

（１）作業車両やそれにより牽引される牽引車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。

（２）上記実施形態では、トラクタ１を遠隔で走行させるための走行操作ウインドウＷ３ｂにおけるユーザＵによる入力操作として、トラクタ１の走行方向を指定するためのドラッグ操作や、トラクタ１の目標位置を指定するためのタップ操作を行う例を説明したが、その入力操作の形態については適宜変更可能である。

（３）上記実施形態では、牽引車状態検知部５８は、牽引車１２が撮像された後カメラ１０９の撮像画像を解析することで、トラクタ１に対する牽引車１２の姿勢等の状態を検知するように構成したが、別の方法でトラクタ１に対する牽引車１２の状態を検知しても構わない。例えば、トラクタ１と牽引車１２との連結部においてセンサ等によりトラクタ１に対する牽引車１２の接続角度を、トラクタ１に対する牽引車１２の状態として検知することができる。また、この牽引車状態検知部５８の設置箇所については、携帯通信端末３側に限らず、トラクタ１側であっても良い。

１トラクタ（作業車両）
３携帯通信端末
１８車載電子制御ユニット（走行制御部）
５１表示部
５６走行指示生成部
５７走行可否判定部
５８牽引車状態検知部
１１０測位可否判定部
Ｏ障害物
Ｕユーザ
Ｗ３ｂ走行操作ウインドウ（走行操作画面）

Claims

牽引車を有する作業車両の運転を支援する運転支援システムであって、
前記作業車両に備えられ、走行指示に従って当該走行車両の走行を制御する走行制御部と、
前記走行制御部との間で無線通信可能に構成され、タッチ操作可能な表示部を有する携帯通信端末と、
前記携帯通信端末の表示部に表示された走行操作画面に対する入力操作に基づいて前記走行指示を生成し、当該生成した走行指示を前記走行制御部に出力する走行指示生成部と、
前記作業車両に対する前記牽引車の状態を検知する牽引車状態検知部と、を備え、
前記携帯通信端末が、測定した前記作業車両の現在位置を地図情報と共に前記走行操作画面に表示し、
前記走行指示生成部が、前記走行操作画面に表示した前記作業車両の現在位置に対する操作に基づいて前記走行指示を生成し、
前記携帯通信端末が、前記走行操作画面において表示される前記作業車両の現在位置に、前記牽引車状態検知部で検知された状態で前記作業車両及び前記牽引車を表示する運転支援システム。
前記走行指示生成部が、前記走行操作画面に表示した前記作業車両の現在位置に対するドラッグ操作のスライド方向を前記作業車両の走行方向として前記走行指示を生成する請求項１に記載の運転支援システム。
前記走行指示生成部が、前記作業車両の現在位置から予め登録された移動目標位置に至る経路に沿って前記作業車両を走行させるための走行指示を生成可能に構成されている請求項１又は２に記載の運転支援システム。
前記作業車両に備えられ、周囲の障害物を検知する障害物検知部を備え、
前記携帯通信端末が、前記障害物検知部で検知された障害物の配置状態を前記走行操作画面に表示する請求項１～３の何れか１項に記載の運転支援システム。
前記障害物検知部で検知された障害物との衝突を回避した状態で前記走行指示に従って前記作業車両が走行可能か否かを判定する走行可否判定部を備え、
前記携帯通信端末が、前記走行可否判定部の判定結果を通知する請求項４に記載の運転支援システム。
前記走行指示生成部が、前記作業車両の現在位置から予め登録された入口を通過する経路に沿って前記作業車両を走行させるための走行指示を生成可能に構成され、
前記走行可否判定部が、前記障害物検知部で検知された前記入口の周囲の障害物を回避した状態で前記走行指示に従って前記作業車両が前記入口を通過可能か否かを判定する請求項５に記載の運転支援システム。
衛星測位システムを利用した前記作業車両の現在位置の測位の可否を判定する測位可否判定部を備え、
前記走行制御部が、前記測位可否判定部により前記作業車両の現在位置の測位が可能である測位可能状態時においては、前記衛星測位システムを利用して測位された前記作業車両の現在位置を確認しながら前記走行指示に従って当該作業車両を走行させ、前記測位可否判定部により前記作業車両の現在位置の測位が不可である測位不可状態時においては、前記障害物検知部により検知された前記障害物の配置状態を確認しながら前記走行指示に従って当該作業車両を走行させる請求項４～６に記載の運転支援システム。