JP2017200125A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて、無線通信の状況が悪化した場合でも通信が遅延してしまうことを防止し、とりわけ緊急度の高いものを含む制御信号の信頼性を高める。【解決手段】自律走行・自律作業システムは、前方カメラ５１及び後方カメラ５２と、通信部４７ｂと、制御部４と、を備える。通信部４７ｂは所定の周波数帯の所定の周波数チャネルで通信可能である。制御部４は、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６から制御信号を取得し、また、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６に対してセンサの検出結果に基づく数値データ及び前方カメラ５１及び後方カメラ５２の動画データを出力する。制御部４は、前記周波数チャネルの通信状態に基づいて、前記周波数チャネルにおける制御信号のデータ量と、前方カメラ５１及び後方カメラ５２の動画データのデータ量との比率を、動画データの比率を低下させるように変更可能である。【選択図】図５

Description

本発明は、農業用作業車両と、これを遠隔操作する遠隔操作装置と、の間で無線通信を行うための無線通信システムに関する。

従来から、農業用作業車両と、ユーザが当該農業用作業車両を遠隔操作するための遠隔操作装置と、の間で無線網を介して無線通信を行う無線通信システムが知られている。特許文献１は、この種のシステムである併走作業システムを開示する。

特許文献１の併走作業システムにおいて、トラクタは、当該トラクタの走行及び農作業を制御する車両制御装置と、自らの周囲の状態を撮影するカメラと、自らの運転状態を検出する各種のセンサと、を備えている。このような構成の併走作業システムにおいて、カメラで撮影した動画データ及び各種のセンサの検出結果に基づく数値データは、車両制御装置から無線網を介して送信されて遠隔操作装置で受信されて、当該受信したデータに基づく表示用データが遠隔操作装置のディスプレイに表示される。また、遠隔操作装置から無線網を介して送信される制御信号が車両制御装置で受信されて、当該受信した制御信号に基づいて車両制御装置がトラクタを制御する構成となっている。このような構成により、車両制御装置と遠隔操作装置との間で相互に無線通信を行い、トラクタを遠隔操作しながら自律的に走行させることが可能である。

特開２０１６−１３０６５号公報

上記特許文献１の構成の併走作業システムでは、ＷｉＦｉ等の無線網で他の周辺の機器等と共有の周波数帯・周波数チャネルを利用してデータのやり取りを行う方式を採用しているものと考えられる。ＷｉＦｉは、２．４ＧＨｚと５ＧＨｚの周波数帯の複数の周波数チャネルを使用する免許不要の無線方式である。ＷｉＦｉは、近年、スマートフォンやパソコンなどの機器の普及に伴って幅広く使われている。そのため、場所や時間帯によっては、多数の機器が同じ周波数帯・周波数チャネルを使用し、結果として、例えば通信帯域が不足したりして無線通信の状況が悪化する場合がある。このような場合、通信が遅延してしまい、緊急度の高いものを含む制御信号の通信の信頼性が低下してしまうおそれがあった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、無線通信システムにおいて、無線通信の状況が悪化した場合でも通信が遅延してしまうことを防止し、とりわけ緊急度の高いものを含む制御信号の信頼性を高めることにある。

課題を解決するための手段及び効果

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とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の無線通信システムが提供される。即ち、この無線通信システムは、外部環境センサと、通信部と、制御部と、を備える。前記外部環境センサは、外部環境情報を検出する。前記通信部は、所定の周波数帯の周波数チャネルで通信可能である。前記制御部は、前記通信部を介して他の通信端末から第１制御情報を取得し、また、前記通信部を介して前記他の通信端末に対して第１制御情報とは異なる第２制御情報及び前記外部環境情報を出力する。前記制御部は、前記周波数チャネルの通信状態に基づいて、前記第１制御情報のデータ量と前記外部環境情報のデータ量との比率であるデータ比率を、第１比率から、前記第１比率よりも前記外部環境情報のデータ量の比率が低い第２比率に変更可能である。

これにより、比較的緊急度の低い情報と考えられる外部環境情報のデータ量に占める比率を削減することにより、通信が遅延してしまうことを防止することができる。よって、緊急度の高いものを含む第１制御情報の通信の信頼性を高めることができる。

前記の無線通信システムにおいては、前記制御部は、前記外部環境情報の間引き、及び、前記外部環境情報の圧縮率の上昇のうち少なくとも何れかを行うことで、前記データ比率を前記第１比率から前記第２比率に変更可能であることが好ましい。

これにより、通信データの容量を大幅に削減することができ、通信帯域を効率的に活用することができる。

前記の無線通信システムにおいては、前記制御部は、前記周波数チャネルの通信状態に基づいて、当該周波数チャネルと周波数帯が同一である異なる周波数チャネルを使用し、あるいは、前記周波数帯と異なる他の周波数帯の所定の周波数チャネルを使用することが可能であることが好ましい。

これにより、所定の周波数帯の所定の周波数チャネルが混雑している場合には、当該所定の周波数帯の異なる周波数チャネルを利用した無線通信を試みることができる。また、当該所定の周波数帯の異なる周波数チャネルも全て混雑している場合には、上記とは異なる所定の周波数帯の周波数チャネルを利用した無線通信を試みることができる。よって、通信が可能な周波数帯及び周波数チャネルに柔軟に切り換えることができ、通信が途切れてしまうおそれを低減することができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の無線通信システムが提供される。即ち、この無線通信システムは、通信部と、制御部と、記憶部と、を備える。前記通信部は、所定の周波数帯の周波数チャネルで通信可能である。前記制御部は、前記通信部を介して他の通信端末から第１制御情報を取得し、また、前記通信部を介して前記他の通信端末に対して第１制御情報とは異なる第２制御情報を出力する。前記記憶部は、前記第２制御情報を記憶可能である。前記制御部は、前記記憶部に記憶された時間が所定時間未満の前記第２制御情報を前記他の通信端末に出力し、前記記憶部に記憶された時間が所定時間以上の前記第２制御情報を前記他の通信端末に出力しない。

これにより、他の通信端末に表示できないまま所定時間が経過して重要度が低下してしまった第２制御情報は他の通信端末に送信しないこととなり、通信帯域を効率良く利用することができる。

本発明の第３の観点によれば、以下の構成の無線通信システムが提供される。即ち、この無線通信システムは、通信部と、制御部と、記憶部と、を備える。前記通信部は、所定の周波数帯の所定の周波数チャネルで通信可能である。前記制御部は、前記通信部を介して他の通信端末から第１制御情報を取得し、また、前記通信部を介して前記他の通信端末に対して前記第１制御情報とは異なる第２制御情報を出力する。前記記憶部は、前記第２制御情報を記憶可能である。前記制御部は、所定時間内に前記記憶部に記憶された複数の前記第２制御情報をまとめて前記他の通信端末に出力する。

これにより、複数の第２制御情報を（例えば、時間で区切って）まとめて送信することにより、各第２制御情報を個別に送信する場合と比べて、送信時のオーバーヘッドを削減することができ、通信帯域を効率的に活用することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムに備えられるロボットトラクタの全体的な構成を示す側面図。 ロボットトラクタの平面図。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムに備えられる遠隔操作装置を示す図。 無線通信システムの主要な構成を示すブロック図。 図４における制御部及び通信装置に関する部分を詳細に示した図。 遠隔操作装置のディスプレイにおける自律走行監視画面の表示例を示す図。 無線通信制御部が実行する処理の流れを示す第１のフローチャート。 無線通信制御部が実行する処理の流れを示す第２のフローチャート。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自律走行・自律作業システム９９に備えられるロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図２は、ロボットトラクタ１の平面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る自律走行・自律作業システム９９に備えられる遠隔操作装置４６を示す図である。図４は、自律走行・自律作業システム９９の主要な構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施の一形態に係る自律走行・自律作業システム（無線通信システム）９９は、トラクタ（作業車両）１と、当該トラクタ１の制御部４と無線通信することによりユーザがトラクタ１を遠隔操作するための遠隔操作装置（他の通信端末）４６と、を備えて構成される。

この自律走行・自律作業システム９９は、圃場内で自律走行及び自律作業を行う１台又は複数台の作業車両により、圃場内における農作業の全部又は一部を行わせるものである。本実施形態では作業車両としてトラクタ１が用いられているが、これに代えて、例えば田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等を用いることができる。また、乗用型の作業車両を用いることに代えて、歩行型の作業車両を用いることもできる。

本明細書において自律走行とは、図４に示すようにトラクタ１が備える制御部４（具体的には、ＥＣＵ）によって、当該トラクタ１が走行のために備える構成が制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が走行することを意味する。また、本明細書において自律作業とは、トラクタ１が作業のために備える構成が前記制御部４によって制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が作業を行うことを意味する。

以下の説明では、自律走行及び自律作業を行うトラクタを「無人トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称し、オペレータが直接操作することにより走行して作業を行うトラクタを「有人トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより行われる場合、残りの農作業は有人トラクタにより行われる。単一の圃場において無人トラクタ及び有人トラクタにより農作業を分担して行うことを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。なお、上記の協調作業には、ある圃場において農作業を無人トラクタが行い、それと同時に別の圃場において農作業を有人トラクタが行うことが含まれても良い。

本実施形態において、無人トラクタと有人トラクタの違いは、オペレータの直接操作の有無であり、トラクタとしての構成は無人と有人とで共通である。即ち、無人トラクタであっても、オペレータが搭乗（乗車）して直接操作することができる（言い換えれば、有人トラクタとして使用することができる）。また、有人トラクタであっても、オペレータが降車して自律走行及び自律作業を行わせることができる（言い換えれば、無人トラクタとして使用することができる）。

初めに、自律走行・自律作業システム９９に備えられる農業用作業車両の実施の一形態であるロボットトラクタ（以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。）１について、主として図１及び図２を参照して説明する。

トラクタ１は、圃場領域内を自律走行することが可能な走行機体２を備える。走行機体２には、図１及び図２に示す作業機３が着脱可能に取り付けられている。この作業機３としては、例えば、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機３を選択して走行機体２に装着することができる。走行機体２は、装着された作業機３の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。

トラクタ１の構成について、図１及び図２を参照してより詳細に説明する。トラクタ１の走行機体２は、図１に示すように、その前部が左右１対の前輪７，７で支持され、その後部が左右１対の後輪８，８で支持されている。

走行機体２の前部にはボンネット９が配置されている。このボンネット９内にはトラクタ１の駆動源であるエンジン１０及び燃料タンク（図略）等が収容されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成しても良い。また、駆動源としては、エンジンに加えて、又はこれに代えて、電気モータを使用しても良い。

ボンネット９の後方には、ユーザが搭乗するためのキャビン１１が配置されている。このキャビン１１の内部には、ユーザが操向操作するためのステアリングハンドル１２と、ユーザが座ることが可能な座席１３と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、作業車両は、キャビン１１付きのものに限るものではなく、キャビン１１を備えないものであってもよい。

上記の操作装置としては、図２に示すモニタ装置１４、スロットルレバー１５、シフトレバー、ＰＴＯスイッチ１７、ＰＴＯ変速レバー１８、及び複数の油圧変速レバー１６等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席１３の近傍、又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。モニタ装置１４は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー１５は、エンジン１０の回転速度を設定するためのものである。前記シフトレバーは、トランスミッション２２の変速比を変更操作するためのものである。ＰＴＯスイッチ１７は、トランスミッション２２の後端から突出した図略のＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力の伝達／遮断を切換操作するためのものである。即ち、ＰＴＯスイッチがＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチがＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止される。ＰＴＯ変速レバー１８は、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うものである。油圧変速レバー１６は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作することができる。

また、座席１３の右側に配置されたアームレスト１９の前部には、主変速レバー２７、作業機昇降スイッチ２８等の操作装置が設けられている。

主変速レバー２７はトラクタ１の走行速度を変更するためのものである。この主変速レバー２７は無段階の操作が可能に構成されており、トラクタ１の走行速度は主変速レバー２７の操作量に応じて無段階に変速される。

作業機昇降スイッチ２８は、主変速レバー２７に設けられた電気スイッチとして構成されており、作業機３を上昇及び下降させるときに使用される。これにより、作業機３を下降させて耕耘爪２５による耕耘作業を開始させたり、上昇させて耕耘作業を終了させたりすることができる。

図１に示すように、走行機体２の下部には、トラクタ１のシャーシ２０が設けられている。当該シャーシ２０は、機体フレーム２１、トランスミッション２２、フロントアクスル２３、及びリアアクスル２４等から構成されている。

機体フレーム２１は、トラクタ１の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン１０を支持している。トランスミッション２２は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２３及びリアアクスル２４に伝達する。フロントアクスル２３は、トランスミッション２２から入力された動力を前輪７に伝達するように構成されている。リアアクスル２４は、トランスミッション２２から入力された動力を後輪８に伝達するように構成されている。

図３に示すように、トラクタ１は、走行機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）並びに作業機３の動作（昇降、駆動及び停止等）を制御するための車両制御装置としての制御部４を備える。制御部４はコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。この制御部４には、ガバナ装置４１、変速装置４２、及び昇降アクチュエータ４４等がそれぞれ電気的に接続されている。

ガバナ装置４１は、エンジン１０の回転数を調整するものである。ガバナ装置４１を制御部４により制御してラック位置を適宜に調整することにより、エンジン１０の回転数を所望の回転数にすることができる。

変速装置４２は、具体的には例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置であり、トランスミッション２２に備えられている。変速装置４２を制御部４により制御して図略の前記斜板の角度を適宜に調整することにより、トランスミッション２２の変速比を所望の変速比にすることができる。

昇降アクチュエータ４４は、例えば作業機３を走行機体２に連結している３点リンク機構を動作させることにより、作業機３を退避位置（農作業を行わない位置）又は作業位置（農作業を行う位置）の何れかに上げ下げするものである。昇降アクチュエータ４４を制御部４により制御して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、所望の高さで作業機３により農作業を行うことができる。

上述のような制御部４を備えるトラクタ１は、ユーザがキャビン１１内に搭乗して各種操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１の各部（走行機体２、作業機３等）を制御して、圃場内を走行しながら農作業を行うことができるように構成されている。加えて、本実施形態のトラクタ１は、ユーザがトラクタ１に搭乗しなくても、他の通信端末としての遠隔操作装置４６により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行させることが可能となっている。

具体的には、図４に示すように、トラクタ１は、自律走行を可能とするための各種の構成を備えている。更に、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（走行機体２）の位置情報を取得するために必要な測位用アンテナ６等の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。

次に、自律走行を可能とするためにトラクタ１が備える構成について詳細に説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ１は、図１及び図４に示すように、操舵アクチュエータ４３、測位用アンテナ６、第１無線通信用アンテナ５、第２無線通信用アンテナ４８、通信装置４７、前方カメラ５１、後方カメラ５２、車速センサ５３、エンジン回転数センサ５４、及び記憶部５５等を備える。

図４に示す操舵アクチュエータ４３は、例えば、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部に設けられ、ステアリングハンドル１２の回転角度（操舵角）を調整するものである。予め定められた経路をトラクタ１が（無人トラクタとして）走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を算出し、算出した回動角度でステアリングハンドル１２が回動するように操舵アクチュエータ４３を制御する。

測位用アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図１に示すように、測位用アンテナ６は、トラクタ１のキャビン１１のルーフ９２の上面に配置されている。測位用アンテナ６で受信された測位信号は、図３に示す位置検出部としての位置情報算出部４９に入力される。位置情報算出部４９は、トラクタ１の走行機体２（厳密には、測位用アンテナ６）の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出する。当該位置情報算出部４９で算出された位置情報は、制御部４に入力されて、自律走行に利用される。

なお、本実施形態ではＧＮＳＳ−ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムが用いられているが、これに限られるものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いても良い。ＧＮＳＳ−ＲＴＫ法は、位置のわかっている基準局の情報に基づいて、補正して精度を高めた測位方式で、基準局からの情報の配信方法の違いで複数の方式が存在する。本発明はＧＮＳＳ−ＲＴＫ方式には依存しないので、本実施例では詳細は割愛する。

第１無線通信用アンテナ５は、基地局との通信に用いられる通信プロトコル（例えば９２０ＭＨｚ無線通信プロトコル）に対応したアンテナとすることができる。第１無線通信用アンテナ５は、キャビン１１のルーフ９２の上面に配置されている。基地局との関係で、トラクタ１は移動局であるということができ、トラクタ１は、第１無線通信用アンテナ５を介して基地局と通信することで、位置補正情報（位置補正に用いられる情報）を取得する。位置情報算出部４９は測位用アンテナ６を介して取得した走行機体２の位置情報に対して、取得した位置補正情報に基づく位置補正を行うことで、走行機体２のより正確な位置座標を得ることが可能である。

第２無線通信用アンテナ４８は、ユーザが操作する遠隔操作装置（無線通信端末）４６との通信に用いられる通信プロトコル（例えば２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ無線通信プロトコル）に対応したアンテナである。図１に示すように、第２無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ９２の上面に配置されている。第２無線通信用アンテナ４８で受信した遠隔操作装置４６からの信号は、図４に示す通信装置４７で信号処理された後、制御部４に入力される。また、制御部４等から遠隔操作装置４６に送信する信号は、通信装置４７で信号処理された後、所定の周波数チャネルの搬送波に乗せられて第２無線通信用アンテナ４８から送信されて遠隔操作装置４６で受信される。

通信装置４７は、図５に示すように、入出力部４７ａと、通信部４７ｂと、を備える。入出力部４７ａは、制御部４からの信号を入力したり、制御部４へ信号を出力したりすることができる。通信部４７ｂは、所定の周波数チャネルを用いて無線通信を行うことができる。通信部４７ｂは、送信の対象となるデジタルデータを、所定の周波数チャネルの搬送波に乗せられる状態となるように、適宜の方式で変調処理し、第２無線通信用アンテナ４８を介して送信する。また、通信部４７ｂは、第２無線通信用アンテナ４８を介して受信した電波からデジタルデータを復調処理により取り出し、制御部４に出力する。

本実施形態において、通信部４７ｂは、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の複数の異なる周波数チャネルの何れかでＷｉＦｉ通信を行うことが可能である。具体的には、通信部４７ｂは、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の所定の周波数チャネル（例えば１ｃｈ）での通信を試みたが帯域不足等により通信が不能だった場合には、異なる周波数チャネル（例えば６ｃｈ）での通信を試み、その周波数チャネルも帯域不足等により通信が不能だった場合には、更に異なる周波数チャネル（例えば１１ｃｈ）での通信を試みる。また、その２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の複数の異なる周波数チャネル（１ｃｈ，６ｃｈ，１１ｃｈ）の何れにおいても通信帯域が不足している（確保できない）場合には、通信部４７ｂは、上記とは異なる５ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の周波数チャネルでＷｉＦｉ通信を行うことが可能である。

外部環境センサとしての前方カメラ５１及び後方カメラ５２は、トラクタ１の前方及び後方をそれぞれ撮影（検出）するものである。図１及び図２には示していないが、前方カメラ５１及び後方カメラ５２はトラクタ１のルーフ９２に取り付けられている。前方カメラ５１及び後方カメラ５２で撮影された動画データは、いったん記憶部５５のバッファ（後述）に記憶された後、第２無線通信用アンテナ４８から送信される。遠隔操作装置４６は、トラクタ１側から動画データ（外部環境情報）を受信すると、当該動画データに基づく表示用データをディスプレイ３７に表示する。

車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４は、トラクタ１の運転状態（第２制御情報）を検出するものである。車速センサ５３は、トラクタ１の車速を検出するものであり、例えば前輪７，７の間の車軸に設けられる。エンジン回転数センサ５４はエンジン１０のエンジン回転数（出力）を検出するものであり、例えばエンジン１０のクランク軸に設けられる。車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４の検出結果に基づく数値データ（非動画データ、非メディアデータ、計器表示用データ）は、いったん記憶部５５のバッファ（後述）に記憶された後、制御部４を介して通信部４７ｂに送信されて信号処理され、所定の周波数チャネル（本実施形態では、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の周波数チャネル）の搬送波に乗せられて第２無線通信用アンテナ４８から送信される。遠隔操作装置４６は、トラクタ１側から数値データ（第２制御情報）を受信すると、当該数値データに基づく表示用データをディスプレイ３７に表示する。

記憶部５５は、遠隔操作装置４６で作成されて転送されてきた作業経路（トラクタ１を自律走行させるパス）を記憶したり、自律走行中のトラクタ１の位置の推移（走行軌跡）を記憶したり、トラクタ１と遠隔操作装置４６との間で送受信されるデータを一時的に記憶したりするメモリである。その他にも、記憶部５５は、トラクタ１を自律走行させるために必要な様々な情報を記憶している。

次に、自律走行・自律作業システム９９に備えられる他の通信端末の実施の一形態である遠隔操作装置４６について、主として図３及び図４を参照して説明する。

遠隔操作装置４６は、図３に示すように、タッチパネル３９を備えるタブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。ユーザは、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示された情報（例えば、前方カメラ５１、後方カメラ５２、車速センサ５３、及びエンジン回転数センサ５４等から取得した情報）を参照して確認することができる。また、ユーザは、上記のタッチパネル３９、又はディスプレイ３７の近傍に配置されたハードウェアキー３８等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御情報（第１制御情報）に基づく制御信号（例えば、緊急停止信号等）を送信することができる。なお、遠隔操作装置４６はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、前述の協調作業を行うために有人のトラクタを無人のトラクタ１に随伴して走行させる場合、有人側のトラクタに搭載されるモニタ装置を遠隔操作装置とすることもできる。

このように構成されたトラクタ１は、遠隔操作装置４６を用いるユーザの指示に基づいて、圃場上の経路に沿って走行しつつ、作業機３による農作業を行うことができる。

具体的には、ユーザは、遠隔操作装置４６を用いて各種設定を行うことにより、トラクタ１が農作業を行いながら走行する一連の経路としての作業経路（パス）を生成することが可能である。また、遠隔操作装置４６を適宜操作することにより、生成された作業経路の情報をトラクタ１側に送信して、トラクタ１の制御部４に接続された記憶部５５に記憶させることができる。その後、ユーザは、遠隔操作装置４６において作業開始を指示することにより、当該制御部４によりトラクタ１を制御して、当該トラクタ１を作業経路に沿って自律的に走行させながら作業機３により農作業をさせることが可能である。このようにトラクタ１を自律走行させる間は、図６に示すように、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７には、表示制御部３１で作成された自律走行監視画面１００が表示画面として表示される。

次に、自律走行監視画面１００の構成、及び当該自律走行監視画面１００の操作により無線網を介してトラクタ１（制御部４）に送信される制御信号の内容について説明する。

自律走行監視画面１００の左部には、前方カメラ５１で撮影した動画データを表示する前方カメラ表示部１０１が配置されている。また、前方カメラ表示部１０１の下方には、後方カメラ５２で撮影した動画データを表示する後方カメラ表示部１０２が配置されている。

自律走行監視画面１００の右部には、トラクタ１の走行中の作業経路を含む画像データを表示する走行状態表示部１０３が配置されている。走行状態表示部１０３に表示される画像データは、例えば図６に示すように、地図データに、圃場の形状と、作業領域の形状と、を重ね合わせて表示し、その上にトラクタ１の走行軌跡をハッチングや矢印で示したものとすることができる。

走行状態表示部１０３の右部には、走行状態表示部１０３に表示されている映像データを拡大・縮小するための拡大縮小ボタン１０４が配置されている。ユーザがこの拡大縮小ボタン１０４を適宜操作することにより、走行状態表示部１０３に表示されている映像データの拡大・縮小倍率を変更することができ、ユーザにとって見易い大きさで表示することができる。

自律走行監視画面１００の上部には、トラクタ１の制御部４に制御信号（第１制御情報）を送信するための各種のボタンが集中的に配置されている。

自律走行監視画面１００の上部の一番左には、自律走行を開始したり、一時停止したりするための開始／一時停止ボタン１０５が表示されている。ユーザがトラクタ１を自律走行の開始位置まで移動させて、当該トラクタ１の向きを作業方向に合わせた状態で、開始／一時停止ボタン１０５に触れることにより、自律走行を開始する旨を指示する制御信号が遠隔操作装置４６からトラクタ１の制御部４に送信されて、トラクタ１の自律走行及び作業を開始することができる。また、トラクタ１が自律走行を行っている状態でユーザが開始／一時停止ボタン１０５に触れることにより、トラクタ１に自律走行を一時停止する旨を指示する制御信号が制御部４に送信されて、トラクタ１の走行及び農作業を一時停止することができる。なお、トラクタ１が自律走行を一時停止している状態で、ユーザが開始／一時停止ボタン１０５に再度触れると、自律走行を再開する旨を指示する制御信号が制御部４に送信されて、一時停止していたトラクタ１の自律走行を再開することができる。

自律走行監視画面１００において、開始／一時停止ボタン１０５のすぐ右側には、トラクタ１の現在の車速を計器のように数値で表示する車速表示部１０６と、車速を調整するための車速調整部１０７と、が上下に配置されている。車速表示部１０６には、車速センサ５３の検出結果に基づく数値データに基づいて取得された、トラクタ１の現在の車速が表示される。また、ユーザは、車速調整部１０７を操作することにより、例えば圃場の傾きや土質等を考慮に入れて、車速を調整することが可能となっている。車速調整部１０７が操作されると、車速を調整する旨を指示する制御信号が遠隔操作装置４６からトラクタ１の制御部４に送信されて、これに基づいて変速装置４２等が制御されて車速が調整される。

自律走行監視画面１００において、車速表示部１０６のすぐ右側には、エンジン１０の現在の回転数を計器のように数値で表示するエンジン回転数表示部１０８が配置されている。また、車速調整部１０７のすぐ右側には、エンジン回転数を調整するためのエンジン回転数調整部１０９が配置されている。エンジン回転数表示部１０８においては、エンジン回転数センサ５４から送られてきた通信データに基づいて取得された、エンジン１０の現在のエンジン回転数が表示される。また、ユーザは、エンジン回転数調整部１０９を操作することにより、例えば圃場の傾きや土質等を考慮して、エンジン回転数を調整することができる。エンジン回転数調整部１０９が操作されると、エンジン回転数を調整する旨を指示する制御信号が遠隔操作装置４６からトラクタ１の制御部４に送信されて、これに基づいてガバナ装置４１等が制御されてエンジン回転数が調整される。

自律走行監視画面１００において、エンジン回転数表示部１０８を挟んで車速表示部１０６とは反対側には、作業機３の現在の高さを表示する作業機高さ表示部１１０が配置されている。また、エンジン回転数調整部１０９を挟んで車速調整部１０７とは反対側には、作業機３の高さを調整するための作業機高さ調整部１１１が配置されている。作業機高さ表示部１１０には、制御部４から昇降アクチュエータ４４に送っている制御信号についての情報を遠隔操作装置４６が受信することにより、作業機３の現在の高さが遠隔操作装置４６で取得され、数値データとして表示される。また、ユーザは、作業機高さ調整部１１１を操作することにより、例えば圃場の土質等を考慮に入れて、作業機３の高さを調整することができる。作業機高さ調整部１１１が操作されると、作業機３の高さを調整する旨を指示する制御信号が遠隔操作装置４６からトラクタ１の制御部４に送信されて、これに基づいて昇降アクチュエータ４４が制御されて作業機３の高さが調整される。

自律走行監視画面１００において、作業機高さ表示部１１０を挟んでエンジン回転数表示部１０８とは反対側には、ＰＴＯ軸の駆動・非駆動（ＯＮ／ＯＦＦ）を表示するＰＴＯ表示部１１２が配置されている。また、自律走行監視画面１００の作業機高さ調整部１１１を挟んでエンジン回転数調整部１０９とは反対側には、ＰＴＯ軸の駆動・非駆動を切り換えるためのＰＴＯ切換ボタン１１３が配置されている。ＰＴＯ軸に設けられた図略の回転数センサからの検出結果を遠隔操作装置４６が受信することにより、ＰＴＯ軸が駆動されているか（ＯＮであるか）、駆動されていないか（ＯＦＦであるか）が遠隔操作装置４６で取得され、その結果がＰＴＯ表示部１１２に表示される。また、ユーザは、ＰＴＯ切換ボタン１１３を操作することにより、ＰＴＯ軸の駆動・非駆動を切り換えることが可能となっている。ＰＴＯ切換ボタン１１３が操作されると、ＰＴＯ軸のＯＮ／ＯＦＦを指示する制御信号が遠隔操作装置４６からトラクタ１の制御部４に送信されて、これに基づいてＰＴＯ軸の駆動・非駆動が切り換えられる。

自律走行監視画面１００の上部の一番右には、自律走行しているトラクタ１を緊急停止するための緊急停止ボタン１１４が配置されている。何らかの事情によりトラクタ１を緊急停止させたい場合、ユーザが緊急停止ボタン１１４に触れることにより、緊急停止信号（自律走行を緊急停止させる旨を指示する制御信号）が制御部４に送信されて、トラクタ１の走行及び農作業を緊急停止させることができる。

以上で説明したような遠隔操作装置４６の操作により、上述したような各種の制御信号が所定の周波数チャネル（本実施形態では、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の周波数チャネル）の搬送波に乗せられて遠隔操作装置４６の無線通信用アンテナから送信されて、通信装置４７を介して制御部４で受信される。制御部４は、受信した制御信号（第１制御情報）に基づいてトラクタ１を制御する。

次に、図５等を参照して、制御部４及び通信装置４７に関わる構成について詳細に説明する。図５は、ロボットトラクタ１の制御系の構成のうち、制御部４及び通信装置４７に関する部分を詳細に示した図である。従って、図５では図４に示す構成の図示を適宜省略している。

図５に示すように、制御部４は、無線通信に関する構成として無線通信制御部４５及び通信状況モニタ部５６を備える。また制御部４には、各種データを記憶する制御データバッファ５７ａ、数値データバッファ５７ｂ、作業バッファ５７ｃ、通信バッファ５７ｄ、通信状況記憶部５７ｅ、及び制御パラメータ記憶部５７ｆが電気的に接続されている。制御データバッファ５７ａ、数値データバッファ５７ｂ、作業バッファ５７ｃ、通信バッファ５７ｄ、通信状況記憶部５７ｅ、及び制御パラメータ記憶部５７ｆ等により記憶部５５が構成されている。無線通信制御部４５は、各バッファ及び記憶部に所定のデータを記憶し、あるいは各バッファ及び記憶部に記憶されたデータに基づいて無線通信に関する所定の制御を行う制御手段である。無線通信制御部４５が行う処理の詳細については後述する。

通信状況モニタ部５６は通信部４７ｂを介した遠隔操作装置４６との通信状況を監視する監視手段である。通信状況モニタ部５６は、例えば、前方カメラ５１及び後方カメラ５２が撮影した画像データ（言い換えれば、通信パケット）を遠隔操作装置４６に送信するときの送信成功率や、前方カメラ５１及び後方カメラ５２が撮影した画像データを遠隔操作装置４６に送信するときの所定時間当たりの再送回数等に基づいて通信状況を監視する。通信状況の監視方法はこれに限られるものではなく、例えば、画像データを送受信する際の信号強度を監視してもよい。

制御データバッファ５７ａには、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６から取得した制御信号（制御データ）が記憶される。制御部４は、取得した制御信号に基づいて、自律走行・自律作業に関する所定の制御を行う。

数値データバッファ５７ｂには、上記トラクタ１の走行状態・作業状態を示す信号（数値データ）が記憶される。作業バッファ５７ｃは、無線通信制御部４５が処理を行う際に前方カメラ５１及び後方カメラ５２からの画像データや上記数値データを一時的に記憶する記憶領域である。通信バッファ５７ｄは通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６に送信するデータ（数値データ及び画像データ）を記憶する記憶領域である。言い換えれば、作業バッファ５７ｃに記憶された数値データ及び画像データのうち、通信バッファ５７ｄに記憶されたものは遠隔操作装置４６に送信されるが、通信バッファ５７ｄに記憶されなかったものは遠隔操作装置４６に送信されない。

通信状況記憶部５７ｅは、通信状況モニタ部５６による監視結果が記憶される領域である。通信状況記憶部５７ｅには、例えば、上記送信成功率や再送回数が記憶される。

制御パラメータ記憶部５７ｆには、無線通信制御部４５が実行する処理を行う際に参照する各種制御パラメータが記憶されている。具体的には、制御パラメータ記憶部５７ｆには、周波数帯に関するパラメータ、周波数チャネルに関するパラメータ、画像データの間引き率（画素間引き率）に関するパラメータ、画像データの圧縮率に関するパラメータ、通信パケット作成に関するパラメータ等が記憶されている。なお、以下の説明で、上記したそれぞれのパラメータを参照するという場合、制御パラメータ記憶部５７ｆを参照することを意味する。また、制御パラメータ記憶部５７ｆに記憶されるパラメータは上記に限られない。無線通信制御部４５が所定の処理を行う場合、必要に応じて、制御パラメータ記憶部５７ｆに記憶された所定の制御パラメータが参照される。

次に、上記の構成を踏まえて、本実施形態において無線通信制御部４５が通信部４７ｂに関連して実行する処理について説明する。図７は、無線通信制御部４５が実行する処理の流れを示す第１のフローチャートである。トラクタ１の電源がＯＮとされたときに本フローチャートの処理が開始され、電源がＯＦＦとされることで本フローチャートが終了する。

最初に、無線通信制御部４５は通信部４７ｂの初期化処理を行う（ステップＳ１０）。当該初期化により通信部４７ｂは例えば２．４ＧＨｚ帯域の１チャネル（２４０１〜２４２３ＭＨｚ）を使用して遠隔操作装置４６との通信を行うことが可能となる。

通信部４７ｂの初期化処理が終了すると、次に、無線通信制御部４５は、各種データの送受信に関するタスクを起動し（ステップＳ１１）、以降の処理を行う。以降に示すステップＳ１００以降の処理とステップＳ２００以降の処理は並行して実行されるが、ここではまず、ステップＳ１００以降の処理について説明する。

ステップＳ１１においてタスクが起動すると、ステップＳ１００において無線通信制御部４５は、数値データバッファ５７ｂから数値データを取得したか否かを判定する。数値データを取得していれば（ステップＳ１００のＹｅｓ）、ステップＳ１０１に進む。数値データバッファ５７ｂが空である等の理由で数値データを取得していなければ（ステップＳ１００のＮｏ）、取得するまでステップＳ１００を繰り返す。

ステップＳ１０１において無線通信制御部４５は、数値データバッファ５７ｂに記憶された数値データを作業バッファ５７ｃに記憶するとともに、当該数値データにタイムスタンプを付与する。例えばここで、数値データとして数値データＡが作業バッファ５７ｃに記憶された場合、その記憶された時間（時刻）が数値データＡに対して対応付けられる。次に、ステップＳ１０２において無線通信制御部４５は、ステップＳ１０１で付与したタイムスタンプのうち、最も古い（時間的に最先の）時間から第１規定時間が経過したか否かを判定する。第１規定時間としては特に限られるものではないが、例えば、１０ｍｓに設定される。ステップＳ１０２において第１規定時間が経過したと判定されると（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、ステップＳ１０３に進む一方、第１規定時間が経過していないと判定されると（ステップＳ１０２のＮｏ）、ステップＳ１００に戻る。なお、本実施形態ではステップＳ１０２において第１規定時間は常に１０ｍｓとされるが、通信状況に応じて異なる第１規定時間を用いて判定を行ってもよい。例えば、後述するステップＳ２０１と同様に上記の送信成功率や再送回数等に基づいて通信状況を確認して、通信状況が良好であれば第１規定時間を１０ｍｓとし、通信状況が良好でなければ第１規定時間を例えば５ｍｓとすることが考えられる。

ステップＳ１０３において無線通信制御部４５は、作業バッファ５７ｃに記憶された数値データ（即ち、上記規定時間内に作業バッファ５７ｃに記憶された数値データであって、上記数値データＡを含む数値データ）をまとめた通信パケットを生成してステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において無線通信制御部４５は、ステップＳ１０３において生成した通信パケットに含まれる数値データに付与されたタイムスタンプのうち、最も古い時間から第２規定時間が経過したか否かを判定する。第２規定時間としては特に限られるものではないが、例えば、２０ｍｓに設定される。上述したとおり、最も古い数値データが記憶された時間から第１規定時間を僅かでも上回って経過すれば、ステップＳ１０３の処理で数値データがまとめられて通信パケットが生成されるので、通常、ステップＳ１０４において第２規定時間が経過したと判定されることはない。しかし、通信状況によっては、ステップＳ１０３において通信パケットを生成してから第２規定時間を経過する前に、通信パケットを通信バッファ５７ｄに記憶できない場合がある。第２規定時間を経過していなければ（ステップＳ１０４のＮｏ）、ステップＳ１０５において通信パケットを通信バッファ５７ｄに記憶する。第２規定時間を経過していれば（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０３で生成した通信パケットを破棄する。即ち、通信パケットに含まれる数値データ（上記数値データＡを含む）は遠隔操作装置４６に送信されないことになる。

次に、ステップＳ１１でタスクが起動してからステップＳ１００〜Ｓ１０６と並行して行われる処理について、ステップＳ２００以降を参照して説明する。ステップＳ２００において無線通信制御部４５は、画像データを取得したか否かを判定する。前方カメラ５１及び後方カメラ５２からの画像データを取得していれば（ステップＳ２００のＹｅｓ）、ステップＳ２０１に進み、画像データを取得していなければ（ステップＳ２００のＮｏ）、取得するまでステップＳ２００を繰り返す。

ステップＳ２０１において、無線通信制御部４５は通信状況記憶部５７ｅを参照して、画像データの処理設定に変更が必要か否かを判定する。無線通信制御部４５は、上記送信成功率や再送回数に応じて、画像データの処理設定が現在のままでよいか、変更すべきかを判定する。本実施形態において画像データの処理設定としては、画像データの間引き率の設定や、圧縮率の設定が例示される。画像データの処理設定に変更が必要と判定された場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、無線通信制御部４５は各パラメータを参照して画像データの処理設定を変更して（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０３に進む。画像データの処理設定に変更が必要でないと判定された場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、ステップＳ２０３に進む。なお、画像データの処理設定としては他に解像度設定等が含まれてもよい。

ステップＳ２０３において無線通信制御部４５は、ステップＳ２００で取得した画像データに対して、ステップＳ２０１の判定結果に応じて画像データの処理設定を変更せず、或いは、変更して、画像データの処理を実行し、処理を実行した画像データを作業バッファ５７ｃに記憶する。

次に、ステップＳ２０４において無線通信制御部４５は、作業バッファ５７ｃに記憶された画像データをまとめた通信パケットを生成するとともに、生成した通信パケットを通信バッファ５７ｄに記憶する。その後、ステップＳ２００に戻る。

なお、本実施形態では数値データを含む通信パケットに関してはステップＳ１０３において規定時間（第２規定時間）経過した場合に当該通信パケットを廃棄するのに対して、画像データを含む通信パケットについては当該通信パケットを廃棄する処理が行われない。これは、数値データは殆どタイムラグなしに遠隔操作装置４６に送信されなければ、数値データとしての価値が下がる（例えば数値データとして車速データが送信される場合に、車速としては現在の車速を表示する必要があり、過去の車速を表示することに意味がなくなる）ためである。これに対して画像データは一定のタイムラグがあっても表示することに意味があり、従って、廃棄する処理を行っていない。ただし、数十秒前の画像データはその価値が低下することから、ステップＳ１０３における第２規定時間よりも長い第３規定時間（例えば１０秒）が経過したか否かを判定し、第３規定時間が経過した場合、通信バッファ５７ｄに記憶することなく廃棄することとしてもよい。

以上に説明したステップＳ２００〜Ｓ２０４の処理を無線通信制御部４５が行うことにより、例えば所定の周波数帯の周波数チャネルの通信状況が良好でない場合、制御部４から遠隔操作装置４６に送る画像データのデータ量を、（例えば間引きや圧縮率の増加によって）削減することができる。この結果、遠隔操作装置４６から制御部４に送られてくる制御信号のデータ量と、制御部４から遠隔操作装置４６に送る画像データのデータ量と、の比率を、元の比率（第１比率）から、当該元の比率よりも画像データのデータ量の比率が相対的に低い第２比率に変更することができる。

次に、通信バッファ５７ｄに記憶された通信パケットを送信した後に無線通信制御部４５で実行される処理について説明する。図８は、無線通信制御部４５が実行する処理の流れを示す第２のフローチャートである。

通信パケットを送信した後、ステップＳ３００において、無線通信制御部４５は通信状況記憶部５７ｅを参照して、同一周波数帯における周波数チャネルの変更或いは周波数帯の変更が必要か否かを判定する。無線通信制御部４５は、例えば、上記送信成功率が所定確率よりも低い場合、また、上記再送回数が所定回数より多い場合に、同一周波数帯における周波数チャネルの変更或いは周波数帯の変更が必要と判定する。同一周波数帯における周波数チャネルの変更或いは周波数帯の変更が必要と判定された場合（ステップＳ３００のＹｅｓ）、ステップＳ３０１に進む。同一周波数帯における周波数チャネルの変更或いは周波数帯の変更が必要でないと判定された場合、本処理を終了する。

ステップＳ３０１において無線通信制御部４５は、他の周波数チャネルが存在するか否かを判定する。以下では、上述したステップＳ１０における初期化処理により、２．４ＧＨｚ帯の１チャネルが通信帯域として設定された場合を例にして説明する。本実施形態において通信部４７ｂと遠隔操作装置４６との通信に使用される周波数帯としては、上記２．４ＧＨｚ帯の１チャネルに加え、２．４ＧＨｚ帯の６チャネル、２．４ＧＨｚ帯の１１チャネル、５ＧＨｚ帯の所定の周波数チャネル（例えば１チャネル）の何れかが設定可能となっており、且つ、例えばこの順に選択して使用される。本実施形態において、２．４ＧＨｚ帯で使用される周波数チャネルとして１チャネル、６チャネル、１１チャネルが採用されるのは、互いに重複する帯域を無くすためである。

使用周波数帯、周波数チャネルとして２．４ＧＨｚ帯の１チャネル又は６チャネルが設定されている場合、ステップＳ３０１では他の周波数チャネル（即ち６チャネル又は１１チャネル）が存在するため、肯定されて（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、ステップＳ３０２に進む。一方、使用周波数帯、周波数チャネルとして、２．４ＧＨｚ帯の１１チャネルが設定されている場合、ステップＳ３０１では他の周波数チャネルが存在しないため、否定されて（ステップＳ３０１のＮｏ）、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０２において無線通信制御部４５は、通信に用いる周波数チャネルを他の周波数チャネルに変更する。具体的には、ステップＳ３０１の判定前において使用周波数チャネルとして２．４ＧＨｚ帯の１チャネルが設定されていた場合、２．４ＧＨｚ帯の６チャネルに変更し、ステップＳ３０１の判定前において使用周波数チャネルとして２．４ＧＨｚ帯の６チャネルが設定されていた場合、２．４ＧＨｚ帯の１１チャネルに変更する。

ステップＳ３０３において無線通信制御部４５は、通信に用いる周波数帯を他の周波数帯に変更する。具体的には、例えば５ＧＨｚ帯域の１チャネルに変更する。

ステップＳ３０２における周波数チャネル変更又はステップＳ３０３の周波数帯変更が行われた後、ステップＳ３０４において無線通信制御部４５は、設定変更に係る周波数チャネル又は周波数帯において遠隔操作装置４６と通信するために無線設定を変更して本処理を終了する。ステップＳ３０４において無線設定が変更された場合、上述した図７の処理において通信バッファ５７ｄに記憶された通信パケットは、変更後の無線設定に係る周波数帯及び周波数チャネルを使用して遠隔操作装置４６に送信される。

なお、図８の処理により、当初の２．４ＧＨｚ帯の１チャネルから他の周波数チャネル又は周波数帯に変更された場合でも、トラクタ１の電源をＯＦＦにしてからＯＮにすることで、ステップＳ１０に示す初期化処理が実行され、使用周波数帯として２．４ＧＨｚ帯の１チャネルが設定されることになる。

このように、自律走行・自律作業システム９９は、比較的緊急度の低いデータであり、かつ、データの容量を容易に大幅に削減し得る、前方カメラ５１及び後方カメラ５２からの動画データの通信データを削減するように構成されている。これにより、通信帯域が不足する（混雑する）ことを防止しつつ、制御部４と遠隔操作装置４６との間で遅滞なくデータのやり取りができるようにしている。その結果、緊急度の高い緊急停止信号等を含む制御信号の通信の信頼性を高めることができる。

以上に説明したように、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、外部環境センサとしての前方カメラ５１及び後方カメラ５２と、通信部４７ｂと、車両制御装置としての制御部４と、を備える。通信部４７ｂは所定の周波数帯（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）の周波数チャネルで通信可能である。制御部４は、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６から第１制御情報（制御信号）を取得し、また、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６に対して第１制御情報（制御信号）とは異なる第２制御情報（車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４等の各種センサの検出結果に基づく数値データ）及び外部環境情報（前方カメラ５１及び後方カメラ５２の動画データ）を出力する。制御部４は、前記周波数帯（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）の前記周波数チャネルの通信状態に基づいて、前記周波数帯（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）の前記周波数チャネルにおける第１制御情報（制御信号）のデータ量と、外部環境情報（動画データ）のデータ量との比率であるデータ比率を、第１比率から、第１比率よりも前記外部環境情報（動画データ）のデータ量の比率が低い第２比率に変更可能である。

これにより、比較的緊急度の低い情報と考えられる外部環境情報（動画データ）のデータ領域に占める比率を削減することにより、通信が遅延してしまうことを防止することができる。よって、緊急度の高いものを含む第１制御情報（制御信号）の通信の信頼性を高めることができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、制御部４は、前記外部環境情報（動画データ）の間引き、及び、前記外部環境情報（動画データ）の圧縮率の上昇を行うことで、前記周波数帯の前記周波数チャネルにおける第１制御情報（制御信号）のデータ量と、前記外部環境情報（動画データ）のデータ量との比率を第２比率に変更可能である。

これにより、全体としての通信データの容量を大幅に削減することができ、通信帯域を効率的に活用することができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、制御部４は、前記周波数チャネル（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯のチャネル）の通信状態に基づいて、前記周波数チャネルの周波数帯（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）と周波数帯が同一である異なる周波数チャネルを使用し、あるいは、前記周波数帯と異なる他の周波数帯（５ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）の所定の周波数チャネルを使用することが可能である。

これにより、例えば２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の所定の周波数チャネル（１ｃｈ）が混雑している場合には、当該２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の異なる周波数チャネル（６ｃｈ，１１ｃｈ）を利用した無線通信を試みることができる。また、当該２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の異なる周波数チャネル（６ｃｈ，１１ｃｈ）も全て混雑している場合には、５ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯の周波数チャネルを利用した無線通信を試みることができる。よって、通信が可能な周波数帯及び周波数チャネルに柔軟に切り換えることができ、通信が長時間にわたって途切れてしまうおそれを低減することができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、通信部４７ｂと、制御部４と、記憶部５５と、を備える。通信部４７ｂは、所定の周波数チャネル（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯、あるいはそれが不能の場合には５ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）と通信可能である。制御部４は、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６から第１制御情報（制御信号）を取得し、また、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６に対して第１制御情報（制御信号）とは異なる第２制御情報（車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４等の各種センサの検出結果に基づく数値データ）を出力する。記憶部５５は、第２制御情報（数値データ）を記憶可能である。制御部４は、記憶部５５に記憶された時間が所定時間未満の前記第２制御情報（数値データ）を遠隔操作装置４６に出力し、記憶部５５に記憶された時間が所定時間以上の前記第２制御情報（数値データ）を遠隔操作装置４６に出力しない。

これにより、遠隔操作装置４６に表示できないまま所定時間が経過して重要度が低下してしまった数値データは遠隔操作装置４６に送信しないこととなり、通信帯域を効率的に利用することができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、通信部４７ｂと、制御部４と、記憶部５５と、を備える。通信部４７ｂは、所定の周波数チャネル（２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯、あるいはそれが不能の場合には５ＧＨｚのＷｉＦｉ周波数帯）と通信可能である。制御部４は、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６から第１制御情報（制御信号）を取得し、また、通信部４７ｂを介して遠隔操作装置４６に対して第１制御情報（制御信号）とは異なる第２制御情報（車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４等の各種センサの検出結果に基づく数値データ）を出力する。記憶部５５は、第２制御情報（数値データ）を記憶可能である。制御部４は、所定時間内に記憶部５５に記憶された複数の第２制御情報（数値データ）をまとめて遠隔操作装置４６に出力する。

これにより、複数の数値データを（例えば時間で区切って）まとめて送信することにより、各数値データを個別に送信する場合と比べて、送信時のオーバーヘッドを削減することができ、通信帯域を効率的に活用することができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、トラクタ１の走行及び農作業を制御する車両制御装置としての制御部４から無線網を介して送信される、前方カメラ５１及び後方カメラ５２で撮影した動画データ（外部環境情報）並びに車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４の検出結果に基づく数値データ（第２制御情報）を遠隔操作装置４６で受信し、当該受信したデータに基づく表示用データを遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示させる。また、遠隔操作装置４６から無線網を介して送信される緊急停止信号等の制御信号（第１制御情報）を制御部４で受信し、当該受信した制御信号に基づいて制御部４がトラクタ１を制御する。この自律走行・自律作業システム９９は、通信状況モニタ部５６と、無線通信制御部４５と、を備える。通信状況モニタ部５６は、制御部４と遠隔操作装置４６との間の通信状況が良好か否かを判定する。無線通信制御部４５は、通信状況モニタ部５６で通信状況が良好でないと判定された場合に、前記制御信号（第１制御情報）の通信データは削減せずに前記動画データ（外部環境情報）の通信データを削減する。

これにより、例えば通信帯域の不足により無線通信の状況が悪化した場合でも、比較的緊急度の低いデータと考えられる動画データ（前方カメラ５１及び後方カメラ５２からのデータ）の通信データを削減することにより、通信が遅延してしまうことを防止することができる。よって、緊急度の高いものを含む制御信号（第２制御情報）の通信の信頼性を高めることができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、前記制御信号（第１制御情報）には、ユーザが緊急停止ボタン１１４を操作することにより送信される緊急停止信号が含まれる。

これにより、緊急度の高い緊急停止信号が送信された場合に、トラクタ１を確実に停止させることができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９は、制御部４から遠隔操作装置４６に送信される数値データ（車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４等の各種センサの検出結果に基づく数値データ）を一時的に保存する送信バッファとしてのバッファ５７を備える。制御部４は、バッファ５７に保存された前記数値データのうち、保存されてから所定時間以上経過した前記数値データは自動的に破棄する。

これにより、遠隔操作装置４６に表示できないまま所定時間が経過して重要度が低下した数値データは自動的に破棄することにより、無線網の通信帯域を効率的に活用することができる。

また、本実施形態の自律走行・自律作業システム９９においては、複数の前記数値データ（車速センサ５３及びエンジン回転数センサ５４等の各種センサの検出結果に基づく数値データ）を記憶して、複数の前記数値データを１つのパケットにまとめて送信可能である。

これにより、複数の数値データをまとめて一括で送信することにより、各数値データを個別に送信する場合と比べて、送信時のオーバーヘッドを削減することができ、通信帯域を効率的に活用することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記の実施形態では、トラクタ１は、当該トラクタ１の前方及び後方をそれぞれ撮影する前方カメラ５１及び後方カメラ５２を外部環境センサとして備えるものとした。しかしながら、これに代えて、トラクタ１に装着した作業機３の周辺を撮影する作業機カメラを外部環境センサとして備えていてもよく、あるいはトラクタ１の側方を撮影する側方カメラを外部環境センサとして備えていてもよい。

上記の実施形態では、第１制御情報は、緊急停止信号等の制御信号であるものとした。しかしながら、上記で示した制御信号は一例に過ぎず、トラクタ１を制御するためのその他の制御信号も第１制御情報に含まれているものとしてもよい。

上記の実施形態では、第２制御情報は、車速センサ５３やエンジン回転数センサ５４の検出結果に基づく数値データであるものとした。しかしながら、これは例示に過ぎず、トラクタ１の運転状態を検知するためのその他の種々のセンサの検出結果に基づく数値データも第２制御情報に含まれているものとしてもよい。

上記の実施形態において遠隔操作装置４６に備えられた構成は、トラクタ１に備えられる構成とすることもできる。また、遠隔操作装置４６を制御する機能の一部をトラクタ１側の制御部４が行うようにしてもよい。

１ トラクタ（ロボットトラクタ）
４ 制御部（車両制御装置）
３７ ディスプレイ
４５ 無線通信制御部
４６ 遠隔操作装置（他の通信端末）
５１ 前方カメラ（外部環境センサ）
５２ 後方カメラ（外部環境センサ）
５３ 車速センサ
５４ エンジン回転数センサ
５６ 通信状況モニタ部
９９ 自律走行・自律作業システム（無線通信システム）

Claims (5)

1. 外部環境情報を検出する外部環境センサと、
   所定の周波数チャネルで通信可能な通信部と、
   前記通信部を介して他の通信端末から第１制御情報を取得し、また、前記通信部を介して前記他の通信端末に対して第１制御情報とは異なる第２制御情報及び前記外部環境情報を出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記周波数チャネルの通信状態に基づいて、前記第１制御情報のデータ量と前記外部環境情報のデータ量との比率であるデータ比率を、第１比率から、前記第１比率よりも前記外部環境情報のデータ量の比率が低い第２比率に変更可能であることを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記制御部は、前記外部環境情報の間引き、及び、前記外部環境情報の圧縮率の上昇のうち少なくとも何れかを行うことで、前記データ比率を前記第１比率から前記第２比率に変更可能であることを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１又は２に記載の無線通信システムであって、
   前記制御部は、前記周波数チャネルの通信状態に基づいて、当該周波数チャネルと周波数帯が同一である異なる周波数チャネルを使用し、あるいは、前記周波数帯と異なる他の周波数帯の所定の周波数チャネルを使用することが可能であることを特徴とする無線通信システム。
4. 所定の周波数帯の所定の周波数チャネルと通信可能な通信部と、
   前記通信部を介して他の通信端末から第１制御情報を取得し、また、前記通信部を介して前記他の通信端末に対して第１制御情報とは異なる第２制御情報を出力する制御部と、
   前記第２制御情報を記憶可能な記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された時間が所定時間未満の前記第２制御情報を前記他の通信端末に出力し、前記記憶部に記憶された時間が所定時間以上の前記第２制御情報を前記他の通信端末に出力しないことを特徴とする無線通信システム。
5. 所定の周波数帯の所定の周波数チャネルで通信可能な通信部と、
   前記通信部を介して他の通信端末から第１制御情報を取得し、また、前記通信部を介して前記他の通信端末に対して前記第１制御情報とは異なる第２制御情報を出力する制御部と、
   前記第２制御情報を記憶可能な記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、所定時間内に前記記憶部に記憶された複数の前記第２制御情報をまとめて前記他の通信端末に出力することを特徴とする無線通信システム。

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