JP2019174344A - 作業車両用の障害物検知システム - Google Patents

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士郎 ▲杉▼田
士郎 ▲杉▼田
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Abstract

【課題】コストの削減や事前作業に要する手間の軽減を図れる作業車両用の障害物検知システムを提供する。【解決手段】作業車両用の障害物検知システムにおいて、左右３個ずつの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃを、それらの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが前後方向に連続する状態で作業車両１の左右両側部に配置し、測距用の制御部１０５は、測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが連続する超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作に基づいて、前後方向での物体の対車体位置を検知する位置検知処理と、測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが連続する超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作順序に基づいて、前後方向での物体の移動を検知する変位検知処理とを行う。【選択図】図５

Description

本発明は、トラクタ等の作業車両が作業地に存在する障害物と衝突することを回避する作業車両用の障害物検知システムに関する。
農業機械等の作業車両に備える障害物検知システムとしては、例えば、作業車両（農業機械）の前部に、作業車両の前方を撮影するステレオカメラ（ステレオカメラ装置）と、作業車両の前方を測定範囲とする左右一組の超音波ソナー装置とを備えて、作業車両の進行方向にある障害物の検知、及び、障害物までの距離や大きさの検知にはステレオカメラを使用し、ステレオカメラが捉えられない死角における障害物との距離計測に超音波ソナー装置を使用するように構成されたものがある（例えば特許文献１参照）。
国際公開第２０１６／００９６８８号公報
つまり、特許文献１に記載の発明では、作業車両の前部に、障害物の対車体位置等を検知するのに適したステレオカメラと、ステレオカメラの死角となる作業車両の近傍領域に入り込んだ障害物との距離を測定する左右一組の超音波ソナー装置とを備えている。そして、これらのステレオカメラ又は超音波ソナー装置が作業車両の進行方向（前方）に存在する障害物を捉えた場合に、作業車両がその進行方向（前方）にある障害物と衝突することを回避するようにしている。そのため、特許文献１に記載の発明において、作業車両における前後左右の各側部に対する障害物の衝突を回避するためには、作業車両における前後左右の各側部に高価なステレオカメラとともに超音波ソナー装置を配置する必要がある。又、ステレオカメラで障害物を検知する上においては、事前に検知対象となる多数の障害物の形状を学習させておく学習処理を行う必要がある。その結果、作業車両が障害物と衝突することを回避する障害物検知システムを構築する上において、コストが嵩むとともに、学習処理等の事前作業に要する手間が増大することになる。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、コストの削減や事前作業に要する手間の軽減を図れる作業車両用の障害物検知システムを提供する点にある。
本発明の第１特徴構成は、作業車両用の障害物検知システムにおいて、
３個以上の超音波センサを有して作業車両における前後左右の一側部に配置されるセンサユニットと、
前記超音波センサの測距動作に基づいて前記超音波センサの測定範囲に入り込んだ物体の距離を測定する測距用の制御部とを備え、
前記超音波センサの夫々は、少なくとも２個の前記超音波センサの前記測定範囲が前記一側部に沿う方向で連続する位置関係で前記一側部に配置され、
前記制御部は、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作に基づいて、前記一側部に沿う方向での前記物体の対車体位置を検知する位置検知処理と、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作順序に基づいて、前記一側部に沿う方向での前記物体の変位を検知する変位検知処理とを行う点にある。
本構成によれば、例えば、センサユニットが作業車両の右側部に配置された場合には、少なくとも２個の超音波センサが、作業車両の右側部において車体前後方向に並べて配置されることになる。
このような場合において、例えば、物体が車体右外方の前側領域を測定範囲とする第１超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第１超音波センサから発信された超音波が物体に当たって第１超音波センサに跳ね返ってくる。これにより、第１超音波センサは、超音波の発信に加えて反射波を受信する測距動作を行うことになる。そして、制御部は、前述した位置検知処理により、測距動作した第１超音波センサの測定範囲である車体右外方の前側領域に物体が存在することを検知するとともに、第１超音波センサにおける超音波の発信から受信までの所要時間に基づいて、第１超音波センサから物体までの距離を測定する。その結果、制御部は、第１超音波センサの測距動作に基づいて、車体右外方の前側領域における第１超音波センサから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
同様に、例えば、物体が車体右外方の後側領域を測定範囲とする第２超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第２超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、第２超音波センサの測距動作に基づいて、車体右外方の後側領域における第２超音波センサから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
又、例えば、物体が第１超音波センサの測定範囲に入り込んだ後に第２超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第１超音波センサが測距動作を行った後に第２超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の前側領域から後側領域に変位したことを検知することができる。
同様に、例えば、物体が第２超音波センサの測定範囲に入り込んだ後に第１超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第２超音波センサが測距動作を行った後に第１超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の後側領域から前側領域に変位したことを検知することができる。
一方、物体がセンサユニットの測定範囲から外れたときには、各超音波センサが測距動作を行わなくなることから、制御部は、センサユニットの測定範囲に物体が存在しなくなったことを検知することができる。
そして、当然のことながら、制御部は、第１超音波センサ又は第２超音波センサの測距動作に基づいて物体の距離を測定することから、第１超音波センサ又は第２超音波センサの測定範囲に位置する物体が、その測定範囲において車体右側部に対する遠近方向で変位したときには、制御部は、それに伴って変化する測定距離により、車体右側部に対する遠近方向での物体の変位を検知することができる。
又、制御部は、前述した変位検知処理によって物体が車体右外方の前側領域と後側領域との間で変位したことを検知したときには、それに伴って得られる測定距離の差により、車体右側部に対する遠近方向での物体の変位を検知することができる。
つまり、ステレオカメラやステレオカメラに代用されるライダーセンサ等よりも安価な複数の超音波センサを有するセンサユニットを、少なくとも作業車両における前後左右の一側部に配置することにより、その一側部付近を撮影するステレオカメラやライダーセンサ等を備えることなく、その一側部付近における一側部に沿う方向や一側部に対する遠近方向での物体の対車体位置や変位を検知することができる。
その結果、作業車両用の障害物検知システムを構築する上において、高価なステレオカメラやライダーセンサ等の設置台数を削減することによるコストの削減や事前作業に要する手間の軽減を図ることができる。
本発明の第２特徴構成は、
前記センサユニットは４個以上の前記超音波センサを有し、
前記超音波センサの夫々は、前記一側部において、前記測定範囲が前記一側部に沿う方向と前記遠近方向との双方で連続する位置関係で縦横に整列して配置され、
前記制御部は、前記位置検知処理においては、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作に基づいて、前記センサユニットの測定範囲での前記物体の対車体位置を検知し、前記変位検知処理においては、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作順序に基づいて、前記センサユニットの測定範囲での前記物体の変位を検知する点にある。
ところで、作業車両に超音波センサを備える場合、特に土壌が泥土化している圃場を走行することが多い農作業機等の作業車両においては、超音波センサに対する泥の付着等を防止するために、車体の比較的高い位置に超音波センサを配置する必要がある。このように超音波センサを車体の比較的高い位置に配置する場合には、車体近傍での超音波センサの死角を少なくするために、超音波センサの配置が高いほど超音波センサの俯角を大きくする必要がある。そして、その俯角を大きくすると、超音波センサが地面を物体として検知してその距離を測定しないように超音波センサの測定範囲を制限する必要がある。そのため、超音波センサの測定範囲が作業車両からの近距離に制限されることになる。
このような実情に鑑みて得た本構成によれば、例えば、センサユニットが作業車両の右側部に配置された場合には、少なくとも４個の超音波センサが、作業車両の右側部において前述した位置関係で縦横に整列して配置されることになる。
そして、このような場合において、例えば、物体が車体右外方の前外側領域を測定範囲とする第１超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第１超音波センサから発信された超音波が物体に当たって第１超音波センサに跳ね返ってくる。これにより、第１超音波センサは、超音波の発信に加えて反射波を受信する測距動作を行うことになる。そして、制御部は、前述した位置検知処理により、測距動作した第１超音波センサの測定範囲である車体右外方の前外側領域に物体が存在することを検知するとともに、第１超音波センサにおける超音波の発信から受信までの所要時間に基づいて、第１超音波センサから物体までの距離を測定する。その結果、制御部は、第１超音波センサの測距動作に基づいて、車体右外方の前外側領域における第１超音波センサから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
同様に、例えば、物体が車体右外方の後外側領域を測定範囲とする第２超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第２超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、第２超音波センサの測距動作に基づいて、車体右外方の後外側領域における第２超音波センサから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
同様に、例えば、物体が車体右外方の前内側領域を測定範囲とする第３超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第３超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、第３超音波センサの測距動作に基づいて、車体右外方の前内側領域における第３超音波センサから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
同様に、例えば、物体が車体右外方の後内側領域を測定範囲とする第４超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第４超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、第４超音波センサの測距動作に基づいて、車体右外方の後内側領域における第４超音波センサから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
又、例えば、物体が第１超音波センサの測定範囲に入り込んだ後に第２超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、第１超音波センサが測距動作を行った後に第２超音波センサが測距動作を行うことから、制御部は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の前外側領域から後外側領域に変位したことを検知することができる。
つまり、物体がいずれかの超音波センサの測定範囲に入り込んだ後に他の超音波センサの測定範囲に入り込んだときには、制御部は、前述した変位検知処理により、物体が、移動元の測定範囲に対応する車体右外方の所定領域から移動後の測定範囲に対応する車体右外方の所定領域に変位したことを検知することができる。
一方、物体がセンサユニットの測定範囲から外れたときには、各超音波センサが測距動作を行わなくなることから、制御部は、センサユニットの測定範囲に物体が存在しなくなったことを検知することができる。
そして、当然のことながら、制御部は、いずれかの超音波センサの測距動作に基づいて物体の距離を測定することから、いずれかの超音波センサの測定範囲に位置する物体が、その測定範囲において車体右側部に対する遠近方向で変位したときには、制御部は、それに伴って変化する測定距離により、車体右側部に対する遠近方向での物体の変位を検知することができる。
又、制御部は、前述した変位検知処理によって物体が車体右外方のいずれか２つの所定領域間で変位したことを検知したときには、それに伴って得られる測定距離の差により、車体右側部に対する遠近方向での物体の変位を検知することができる。
これにより、各超音波センサを、それらに対する泥の付着等を防止することができる高い位置に配置しながらも、各超音波センサが地面との距離を測定する不具合を招くことなく、センサユニットとしての測定範囲を、車体近傍での死角を少なくした状態で作業車両に対する遠近方向で広くすることができる。そして、制御部は、作業車両の一側部外方におけるより広い領域において、物体の対車体位置や変位を良好に検知することができる。
その結果、コストの削減や事前作業に要する手間の軽減等を図りながらも、作業車両用の障害物検知システムとして好適な広い測定範囲を確保することができるとともに物体の検知を良好に行うことができる。
本発明の第３特徴構成は、
前記制御部からの情報に基づいて、前記作業車両と前記物体との衝突を回避する衝突回避制御を行う衝突回避制御部を備え、
前記衝突回避制御部は、前記衝突回避制御において前記作業車両の走行を制御する点にある。
本構成によれば、例えば、作業車両が作業用の設定速度で走行しているときに、制御部が、作業車両から遠い側の領域を測定範囲とする超音波センサの測距動作に基づいて遠い側の領域での物体の存在を検知した場合に、衝突回避制御においては、その検知情報に基づいて作業車両を設定速度よりも低い速度で走行させる減速処理が行われ、その後、制御部が、作業車両から近い側の領域を測定範囲とする超音波センサの測距動作に基づいて近い側の領域での物体の存在を検知した場合に、衝突回避制御においては、その検知情報に基づいて作業車両を停止させる停止処理が行われるようにすれば、作業車両が物体に衝突することを回避することができる。
又、例えば、前述した減速処理によって作業車両が設定速度よりも低い速度で走行しているときに、制御部が、各超音波センサが測距動作を行わないことでセンサユニットの測定範囲に対応する領域での物体の存在を検知しなくなった場合に、衝突回避制御においては、その検知情報に基づいて作業車両の車速を設定速度まで上昇させる増速処理が行われるようにすれば、作業車両が物体に衝突する虞のない状態において低速走行を継続することによる作業効率の低下を回避することができる。
その結果、コストの削減や事前作業に要する手間の軽減等を図りながらも、作業車両の物体との衝突や作業効率の低下等を回避することができる作業車両用の障害物検知システムを構築することができる。
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 目標走行経路の一例を示す図 側面視における各ライダーセンサの測定範囲及び各超音波センサの測定範囲を示す図 平面視における各ライダーセンサの測定範囲及び各超音波センサの測定範囲を示す図 ソナーシステムの概略構成を示すブロック図 センサユニットの配置及び構成を示す斜視図 位置・変位検知処理での測距用の制御理部の制御作動を示すフローチャート 衝突回避制御での衝突回避制御部の制御作動を示すフローチャート 測定範囲が重なるように３つの超音波センサを配置した別実施形態を示す平面図 測定範囲が平面視で縦横に並ぶように４つの超音波センサを側面視で縦横に配置した別実施形態を示す斜視図 測定範囲が平面視で縦横に並ぶように４つの超音波センサを縦横に配置した別実施形態を示す平面図 測定範囲が平面視で縦横に並ぶように４つの超音波センサを縦横に配置した別実施形態を示す正面図 測定範囲が前後方向に等間隔をあけて位置しながら連続するように３つの超音波センサを分散して配置した別実施形態を示す平面図
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る作業車両用の障害物検知システムを、作業車両の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、本発明に係る作業車両用の障害物検知システムは、トラクタ以外の、例えば乗用草刈機、乗用田植機、コンバイン、運搬車、除雪車、ホイールローダ等の乗用作業車両、及び、無人草刈機などの無人作業車両に適用することができる。
図１及び図２に示すように、本実施形態で例示するトラクタ１は、作業車両用の自動走行システムによって作業地の一例である圃場Ｓ（図３参照）等において自動走行するように構成されている。この自動走行システムは、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の前部側には、前部フレーム２７とボンネット８とが配置され、ボンネット８の内部には、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よりも後部側には、搭乗式の運転部を形成するキャビン１０と左右のリアフェンダ２８が備えられている。
走行機体７の後部には、３点リンク機構１１を介して、作業装置１２の一例であるロータリ耕耘装置が昇降可能かつローリング可能に連結されている。これにより、トラクタ１はロータリ耕耘仕様に構成されている。トラクタ１の後部には、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１２を連結することができる。
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１２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、ロータリ耕耘装置等の作業装置１２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。
尚、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の内部には、図１及び図４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）に対する乗降部となる乗降ステップ４１，４２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、ロータリ耕耘装置等の作業装置１２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：Navigation Satellite System）の一例であるＧＰＳ（Global Positioning System）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：Inertial Measurement Unit）２３等が備えられている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS：相対測位方式）やＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS：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。又、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、運転者や管理者を含むユーザ等が、作業車両や作業装置１２の種類及び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Ｒ（図３参照）を圃場Ｓでの作業領域としており、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が取得するトラクタ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Ｒ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Ｒ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Ｒ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Ｒ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の前後長さ及び左右幅等から、トラクタ１を圃場の畦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Ｒ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間隔で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の終端と始端とを走行順に接続する非作業用の複数の旋回経路Ｐ２と、外周領域Ｒ２に形成される周回経路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が直進走行しながら所定の作業を行うための経路である。旋回経路Ｐ２は、トラクタ１が所定の作業を行わずに、トラクタ１の走行方向を１８０度転換するための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が周回走行しながら所定の作業を行うための経路である。周回経路Ｐ３において、走行領域Ｒの四隅に位置する経路部は、トラクタ１が前進走行と後進走行とを適宜行いながら、トラクタ１の走行方向を９０度転換するための経路部である。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生成するかは、車体データや圃場データ等に応じて変更可能である。
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が取得するトラクタ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の現在位置が把握されている。
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。又、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に転送され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を移動させた後に、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。
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１２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作業装置１２による所定の作業（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作業装置１２による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、トラクタの走行状態を、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、トラクタが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おいて、トラクタの走行状態を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。逆に、トラクタが手動走行状態にて走行している途中において、トラクタの走行状態を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の切り替えを可能にす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。又、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御中に、ユーザがステアリングホイール３８を操作すると、トラクタの走行状態が自動走行状態から手動走行状態に切り替わるようにすることもできる。
図１、図２及び図４〜６に示すように、トラクタ１は、トラクタ１（走行機体７）の周囲における障害物の存否を検知し、障害物の存在を検知した場合に障害物との衝突を回避する障害物検知システム１００を備えている。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次元で測定して３次元画像を生成する前後２台のライダーセンサ（LiDAR Sensor：Light Detection and Ranging Sensor）１０１，１０２と、超音波を用いて測定対象物までの距離を測定するソナーシステム１０６と、各ライダーセンサ１０１，１０２及びソナーシステム１０６からの情報に基づいて障害物判定制御や衝突回避制御等を行う衝突回避制御部１０７とを有している。衝突回避制御部１０７は、障害物判定制御において測定対象物を障害物と判定した場合に、衝突回避制御において、トラクタ１に備えられた報知ブザーや報知ランプ等の報知装置２６を作動させる報知処理、トラクタ１の車速を低下させる減速処理、トラクタ１を停止させる停止処理等を、障害物との距離等に応じて適宜行うように構成されている。ここで、各ライダーセンサ１０１，１０２及びソナーシステム１０６が測定する測定対象物には、圃場（作業地）で作業する作業者等の人物や他の作業車両、圃場に既存の電柱や樹木及び作業地の周囲に既存の畦や柵等の物体が含まれている。
各ライダーセンサ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するＴＯＦ（Time Of Flight）方式により、測定対象物までの距離を測定する。各ライダーセンサ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することで、測定対象物までの距離を３次元で測定する。各ライダーセンサ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する。各ライダーセンサ１０１，１０２は、測定結果から３次元画像を生成して車載電子制御ユニット１８に出力する。各ライダーセンサ１０１，１０２からの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ることができ、これにより、ユーザ等にトラクタ１の前方側の状況と後方側の状況と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。
図１、図４及び図５に示すように、前後のライダーセンサ１０１，１０２のうち、前ライダーセンサ１０１は、キャビン１０のルーフ３５における前端部の左右中央部位に、トラクタ１の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。これにより、前ライダーセンサ１０１は、トラクタ１の前方側が測定範囲Ｃとなるように設定されている。後ライダーセンサ１０２は、キャビン１０のルーフ３５における後端部の左右中央部位に、トラクタ１の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。これにより、後ライダーセンサ１０２は、トラクタ１の後方側が測定範囲Ｄとなるように設定されている。
ちなみに、各ライダーセンサ１０１，１０２の測定範囲Ｃ，Ｄに関しては、それらの左右方向の範囲を作業装置１２の作業幅に応じた設定範囲に制限するカット処理を施すようにしてもよい。
図１及び図４〜７に示すように、ソナーシステム１０６は、トラクタ１（走行機体７）の右側部に配置された右センサユニット１０３と、トラクタ１（走行機体７）の左側部に配置された左センサユニット１０４と、各センサユニット１０３，１０４の測定範囲Ｎに入り込んだ物体の距離を測定する測距用の制御部としての測距用電子制御ユニット１０５とを備えている。右センサユニット１０３は、キャビン１０の右側下方に配置された右乗降ステップ４１（図５参照）における上下２段のステップ部４１Ａのうちの上ステップ部４１Ａの底面に、小さい俯角を有する右下向き姿勢で取り付けられている。これにより、右センサユニット１０３は、トラクタ１の右外方側が測定範囲Ｎとなるように設定された状態で右側の前輪５と右側の後輪６との間の比較的高い位置に配置されている。右センサユニット１０３の測定範囲Ｎは、図５に示すように、前後方向に並ぶ３つ超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃを含む前後方向に広い範囲に設定されている。左センサユニット１０４は、図７に示すように、キャビン１０の左側下方に配置された左乗降ステップ４２における上下２段のステップ部４２Ａ，４２Ｂのうちの上ステップ部４２Ａの底面に、小さい俯角を有する左下向き姿勢で取り付けられている。これにより、左センサユニット１０４は、トラクタ１の左外方側が測定範囲Ｎとなるように設定された状態で左側の前輪５と左側の後輪６との間の比較的高い位置に配置されている。左センサユニット１０４の測定範囲Ｎは、図５に示すように、前後方向に並ぶ３つ超音波センサ１０４Ａ〜１０４Ｃの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃを含む前後方向に広い範囲に設定されている。各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃは、発信した超音波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するＴＯＦ（Time Of Flight）方式により、測定対象物までの距離を測定する。測距用電子制御ユニット１０５は、各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作に基づいて、各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃに入り込んだ物体の距離を測定する。
尚、左右のセンサユニット１０３，１０４は、各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの俯角や前後方向の取り付け角度等の調整が可能に構成されている。これにより、各センサユニット１０３，１０４の測定範囲Ｎを適正に設定することができる。
図２に示すように、衝突回避制御部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、各ライダーセンサ１０１，１０２、及び、ソナーシステム１０６等にＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信可能に接続されている。
トラクタ１には、図１、図２及び図４に示すように、走行機体７の前方側を撮像範囲とする前カメラ１０８と、走行機体７の後方側を撮像範囲とする後カメラ１０９とが備えられている。前カメラ１０８は、前ライダーセンサ１０１と同様に、キャビン１０のルーフ３５における前端部の左右中央部位に、トラクタ１の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。後カメラ１０９は、後ライダーセンサ１０２と同様に、キャビン１０のルーフ３５における後端部の左右中央部位に、トラクタ１の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。前カメラ１０８及び後カメラ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ることができ、これにより、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。
図５及び図６に示すように、右側の超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ及び左側の超音波センサ１０４Ａ〜１０４Ｃは、それらの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃがトラクタ１の左右両側部に沿う方向（前後方向）で連続する位置関係でトラクタ１の左右両側部に配置されている。測距用電子制御ユニット１０５は、測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが連続する右側の各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃの測距動作又は左側の各超音波センサ１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作に基づいて、トラクタ１の左右両側部に沿う方向（前後方向）での物体の対車体位置を検知する位置検知処理と、測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが連続する右側の各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃの測距動作順序又は左側の各超音波センサ１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作順序に基づいて、トラクタ１の左右両側部に沿う方向（前後方向）での物体の変位を検知する変位検知処理とを行う。
上記の構成により、例えば、物体が車体右外方の前側領域を測定範囲とする第１超音波センサ１０３Ａの測定範囲Ｎａに入り込んだときには、第１超音波センサ１０３Ａから発信された超音波が物体に当たって第１超音波センサ１０３Ａに跳ね返ってくる。これにより、第１超音波センサ１０３Ａは、超音波の発信に加えて反射波を受信する測距動作を行うことになる。そして、測距用電子制御ユニット１０５は、前述した位置検知処理により、測距動作した第１超音波センサ１０３Ａの測定範囲Ｎａである車体右外方の前側領域に物体が存在することを検知するとともに、第１超音波センサ１０３Ａにおける超音波の発信から受信までの所要時間に基づいて、第１超音波センサ１０３Ａから物体までの距離を測定する。その結果、測距用電子制御ユニット１０５は、第１超音波センサ１０３Ａの測距動作に基づいて、車体右外方の前側領域における第１超音波センサ１０３Ａから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
同様に、例えば、物体が車体右外方の前後中央側領域を測定範囲とする第２超音波センサ１０３Ｂの測定範囲Ｎｂに入り込んだときには、第２超音波センサ１０３Ｂが測距動作を行うことから、測距用電子制御ユニット１０５は、第２超音波センサ１０３Ｂの測距動作に基づいて、車体右外方の前後中央側領域における第２超音波センサ１０３Ｂから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
同様に、例えば、物体が車体右外方の後側領域を測定範囲とする第３超音波センサ１０３Ｃの測定範囲Ｎｃに入り込んだときには、第３超音波センサ１０３Ｃが測距動作を行うことから、測距用電子制御ユニット１０５は、第３超音波センサ１０３Ｃの測距動作に基づいて、車体右外方の後側領域における第３超音波センサ１０３Ｃから測定距離だけ離れた位置に物体が存在することを検知することができる。
又、例えば、物体が第１超音波センサ１０３Ａの測定範囲Ｎａに入り込んだ後に第２超音波センサ１０３Ｂの測定範囲Ｎｂに入り込んだときには、第１超音波センサ１０３Ａが測距動作を行った後に第２超音波センサ１０３Ｂが測距動作を行うことから、測距用電子制御ユニット１０５は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の前側領域から前後中央側領域に変位したことを検知することができる。
同様に、例えば、物体が第２超音波センサ１０３Ｂの測定範囲Ｎｂに入り込んだ後に第３超音波センサ１０３Ｃの測定範囲Ｎｃに入り込んだときには、第２超音波センサ１０３Ｂが測距動作を行った後に第３超音波センサ１０３Ｃが測距動作を行うことから、測距用電子制御ユニット１０５は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の前後中央側領域から後側領域に変位したことを検知することができる。
同様に、例えば、物体が第３超音波センサ１０３Ｃの測定範囲Ｎｃに入り込んだ後に第２超音波センサ１０３Ｂの測定範囲Ｎｂに入り込んだときには、第３超音波センサ１０３Ｂが測距動作を行った後に第２超音波センサ１０３Ｂが測距動作を行うことから、測距用電子制御ユニット１０５は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の後側領域から前後中央側領域に変位したことを検知することができる。
同様に、例えば、物体が第２超音波センサ１０３Ｂの測定範囲Ｎｂに入り込んだ後に第１超音波センサ１０３Ａの測定範囲Ｎａに入り込んだときには、第２超音波センサ１０３Ｂが測距動作を行った後に第１超音波センサ１０３Ａが測距動作を行うことから、測距用電子制御ユニット１０５は、前述した変位検知処理により、物体が車体右外方の前後中央側領域から前側領域に変位したことを検知することができる。
一方、物体が右センサユニット１０３の測定範囲Ｎから外れたときには、右側の各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃが測距動作を行わなくなることから、測距用電子制御ユニット１０５は、右センサユニット１０３の測定範囲Ｎに物体が存在しなくなったことを検知することができる。
そして、当然のことながら、測距用電子制御ユニット１０５は、いずれかの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作に基づいて物体の距離を測定することから、右側のいずれかの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃに位置する物体が、その測定範囲Ｎａ〜Ｎｃにおいて車体右側部に対する遠近方向で変位したときには、測距用電子制御ユニット１０５は、それに伴って変化する測定距離により、車体右側部に対する遠近方向での物体の変位を検知することができる。
又、測距用電子制御ユニット１０５は、前述した変位検知処理によって物体が車体右外方において前後方向に隣接する２つの領域間で変位したことを検知したときには、それに伴って得られる測定距離の差により、車体右側部に対する遠近方向での物体の変位を検知することができる。
そして、測距用電子制御ユニット１０５は、上記のような右側の各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃの測距動作及び測距動作順序に基づく物体の対車体位置や変位の検知を、左側の各超音波センサ１０４Ａ〜１０４Ｃの測距動作及び測距動作順序に基づいて行うことができる。
つまり、ステレオカメラやステレオカメラに代用されるライダーセンサ等よりも安価な６つの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃと測距用電子制御ユニット１０５とを有するソナーシステム１０６をトラクタ１に備えることにより、トラクタ１の左右両側部付近を撮影する左右のステレオカメラや左右のライダーセンサ等を備えることなく、トラクタ１の左右両側部付近における左右両側部に沿う方向（前後方向）や左右両側部に対する遠近方向（左右方向）での物体の対車体位置や変位を検知することができる。
その結果、トラクタ用の障害物検知システム１００を構築する上において、高価なステレオカメラやライダーセンサ等の設置台数を削減することによるコストの削減や事前作業に要する手間の軽減を図ることができる。
図８に示すフローチャートに基づいて、上記の位置・変位検知処理での測距用電子制御ユニット１０５の制御作動について説明する。
測距用電子制御ユニット１０５は、いずれかの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃにおける測距動作の有無を判定する第１測距動作判定処理を行う（ステップ＃１）。
測距用電子制御ユニット１０５は、ステップ＃１において測距動作が無かった場合は測距動作の有るまで待機し、測距動作が有った場合は、物体の距離を測定する測距処理と前述した位置検知処理とを行うことで、トラクタ１の左右両側部に沿う方向（前後方向）での物体の対車体位置を特定する（ステップ＃２，＃３）。
次に、測距用電子制御ユニット１０５は、測距動作した超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃが測距動作を継続しているか否かを判定する測距動作継続判定処理を行う（ステップ＃４）。
測距用電子制御ユニット１０５は、ステップ＃４において測距動作を継続している場合は、前述した測距処理を行うとともに、今回の測距処理で得た物体の距離と前回の測距処理で得た物体の距離との差からトラクタ１の左右両側部に対する遠近方向（左右方向）での物体の変位を検知する遠近方向変位検知処理を行い（ステップ＃５，＃６）、その後ステップ＃４に戻る。
測距用電子制御ユニット１０５は、ステップ＃４において測距動作を継続していない場合は、ステップ＃１において測距動作が有った超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃと測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが連続するいずれかの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃにおける測距動作の有無を判定する第２測距動作判定処理を行う（ステップ＃７）。
測距用電子制御ユニット１０５は、ステップ＃７において測距動作が有った場合は、前述した測距処理と前述した位置検知処理とを行うことで、トラクタ１の左右両側部に沿う方向（前後方向）での物体の対車体位置を特定し（ステップ＃８，＃９）、且つ、今回特定した物体の対車体位置と前回特定した物体の対車体位置との差から前述した変位検知処理と遠近方向変位検知処理とを行い（ステップ＃１０，＃１１）、その後ステップ＃４に戻る。
測距用電子制御ユニット１０５は、ステップ＃７において測距動作が無かった場合は、物体が各超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃから外れたと判断してステップ＃１に戻る。
図５及び図６に示すように、衝突回避制御部１０７は、ソナーシステム１０６からの情報に基づく障害物判定制御においては、左右いずれかのセンサユニット１０３，１０４の測定範囲Ｎに入り込んだ物体をいずれかの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃが検知したときに、その物体を障害物として判定する。衝突回避制御部１０７は、ソナーシステム１０６からの情報に基づく衝突回避制御においてはトラクタ１の走行を制御する。
図９に示すフローチャートに基づいて、ソナーシステム１０６からの情報に基づく衝突回避制御での衝突回避制御部１０７の制御作動について説明する。
先ず、衝突回避制御部１０７は、測距用電子制御ユニット１０５からの情報に基づいて障害物の対車体位置を判別する（ステップ＃２０〜２２）。
衝突回避制御部１０７は、障害物の対車体位置がトラクタ１の作業装置１２から遠い左右いずれか一方の前側領域（測定範囲Ｎａ）である場合は、トラクタ１を作業用の設定速度よりも低速の第１速度で走行させる第１低速走行処理を行い（ステップ＃２３）、その後、障害物の対車体位置が左右いずれか一方の前側領域（測定範囲Ｎａ）において遠近方向のうちの接近方向（左右方向のうちの車体方向）に変位したか否かを判定する接近判定処理を行う（ステップ＃２４）。そして、この接近判定処理おいて、障害物の対車体位置が接近方向に変位した場合はトラクタ１を停止させる停止処理を行って衝突回避制御を終了する（ステップ＃２５）。接近方向に変位していない場合はステップ＃２０に戻る。
衝突回避制御部１０７は、障害物の対車体位置が左右の前側領域（測定範囲Ｎａ）よりもトラクタ１の作業装置１２に近い左右いずれか一方の前後中央側領域（測定範囲Ｎｂ）である場合は、トラクタ１を第１速度よりも低速の第２速度で走行させる第２低速走行処理を行い（ステップ＃２６）、その後前述した接近判定処理を行う（ステップ＃２４）。そして、この接近判定処理おいて、障害物の対車体位置が接近方向に変位した場合は前述した停止処理を行って衝突回避制御を終了する（ステップ＃２５）。接近方向に変位していない場合はステップ＃２０に戻る。
衝突回避制御部１０７は、障害物の対車体位置が左右の前後中央側領域（測定範囲Ｎｂ）よりもトラクタ１の作業装置１２に近い左右いずれか一方の後側領域（測定範囲Ｎｃ）である場合は、作業装置１２が障害物に衝突するのを回避するために、トラクタ１を停止させる停止処理を行って衝突回避制御を終了する（ステップ＃２５）。障害物の対車体位置が前側領域（測定範囲Ｎａ）と前後中央側領域（測定範囲Ｎｂ）と後側領域（測定範囲Ｎｃ）とのいずれでもない場合は、トラクタ１を作業用の設定速度で走行させる設定速度走行処理を行い（ステップ＃２７）、その後ステップ＃２０に戻る。
このような制御作動を衝突回避制御部１０７が行うことにより、障害物の対車体位置に基づいてトラクタ１の走行を適切に制御することができる。その結果、トラクタ１が障害物に衝突する虞を回避することができるとともに、トラクタ１が障害物に衝突する虞のない状態において低速走行が継続されることによる作業効率の低下を回避することができる。
ちなみに、衝突回避制御での衝突回避制御部１０７の制御作動として、障害物の対車体位置が前側領域（測定範囲Ｎａ）と前後中央側領域（測定範囲Ｎｂ）と後側領域（測定範囲Ｎｃ）とのいずれかである場合に報知装置２６を作動させる報知処理を加えるようにすると好適である。又、障害物の対車体位置がトラクタ１に近づくに連れて報知装置２６の作動を異ならせる（例えば報知音を大きくする等）ようにすると更に好適である。
又、前述した接近判定処理おいて、障害物の対車体位置が接近方向に変位した場合に、衝突回避制御部１０７が、停止処理に代えて左右の前輪５を障害物から離れる方向に操舵する衝突回避用の操舵処理を行うようにしてもよい。
衝突回避制御部１０７は、車載記憶部１８５に記憶された地図データと、ソナーシステム１０６が取得する物体の位置情報と、車体データに含まれている物体を検知した超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの位置情報（トラクタ１に対する超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの取り付け位置等）と、測位ユニット２１からの測位情報に含まれているトラクタ１の位置情報とに基づいて、作業地等における物体（障害物）の位置を特定して地図データに書き加える地図データ更新処理を行うことができる。
これにより、圃場等の作業地においてトラクタ１を作業地の周囲に沿って走行させた場合には、作業地（圃場）の周囲に存在する柵や畦の位置、あるいは、作業地に対する出入り口等の位置を特定して地図データに書き加えることができる。
又、トラクタ１を納屋に格納する場合等においては、納屋に対する出入り口の位置、あるいは、納屋の内部に存在する柱や農機具等の物体の位置を特定して地図データに書き加えることができる。
〔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、それぞれ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１の構成に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、作業車両１は、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１は、左右の前輪５及び左右の後輪６に代えて左右のクローラを備えるフルクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、エンジン９の代わりに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１は、エンジン９と電動モータとを備えるハイブリッド仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１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。
例えば、作業車両１は、自動走行システムを利用して複数の作業車両１を併走させて作業を行うように構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、その前後いずれか一方のみに作業装置１２が連結された構成であってもよい。
例えば、作業車両１は、キャビン１０に代えて、走行機体７から搭乗空間の上方に延びる保護フレームを備えるように構成されていてもよい。
（２）センサユニット１０３，１０４の装備数量及び配置等は種々の変更が可能である。
例えば、左右のセンサユニット１０３，１０４は、キャビン１０のおける左右両側部の下端部等に備えられていてもよい。
例えば、センサユニット１０３，１０４は、ボンネット８の前端部やキャビン１０の背面部等の作業車両１における前後の両側部に備えられていてもよく、又、作業車両１における前後の一側部に備えられていてもよい。
（３）センサユニット１０３，１０４における超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃの装備数量及び配置等は種々の変更が可能である。
例えば、図１０に示すように、左右のセンサユニット１０３，１０４において、夫々、３つの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃを、それらの測定範囲Ｎａ〜Ｎｃが前後方向で重なり合う測定範囲Ｎａｂ，Ｎｂｃを有するように配置してもよい。この場合、測距用の制御部（測距用電子制御ユニット）１０５は、前述した位置検知処理及び変位検知処理を、５つの測定範囲Ｎａ，Ｎａｂ，Ｎｂ，Ｎｂｃ，Ｎｃに基づいて行うことができる。
例えば、図１１〜１３に示すように、左右のセンサユニット１０３，１０４において、夫々、４つの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４Ａ〜１０４Ｄを、それらの測定範囲Ｎａ〜Ｎｄが左右両側部に沿う方向（前後方向）と左右両側部に対する遠近方向（左右方向）との双方で連続する位置関係となるように、縦横に整列して配置してもよい。この場合、測距用の制御部（測距用電子制御ユニット）１０５は、前述した位置検知処理及び変位検知処理を、平面視で縦横に整列配置された４つの測定範囲Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄに基づいて行うことができる。
例えば、図１４に示すように、左右のセンサユニット１０３，１０４において、夫々、３つの超音波センサ１０３Ａ〜１０３Ｃ，１０４Ａ〜１０４Ｃを、それらの測定範囲Ｎａ〜Ｎｄが左右両側部に沿う方向（前後方向）に等間隔で位置しながら連続するように、ボンネット８の左右両側部と左右の乗降ステップ４１，４２と左右のリアフェンダ２８とに分散して配置してもよい。
１ 作業車両
１０３ センサユニット（右センサユニット）
１０３Ａ 第１超音波センサ
１０３Ｂ 第２超音波センサ
１０３Ｃ 第３超音波センサ
１０４ センサユニット（左センサユニット）
１０４Ａ 第１超音波センサ
１０４Ｂ 第２超音波センサ
１０４Ｃ 第３超音波センサ
１０５ 測距用の制御部（測距用電子制御ユニット）
１０７ 衝突回避制御部
Ｎａ 測定範囲
Ｎｂ 測定範囲
Ｎｃ 測定範囲

Claims (3)

  1. ３個以上の超音波センサを有して作業車両における前後左右の一側部に配置されるセンサユニットと、
    前記超音波センサの測距動作に基づいて前記超音波センサの測定範囲に入り込んだ物体の距離を測定する測距用の制御部とを備え、
    前記超音波センサの夫々は、少なくとも２個の前記超音波センサの前記測定範囲が前記一側部に沿う方向で連続する位置関係で前記一側部に配置され、
    前記制御部は、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作に基づいて、前記一側部に沿う方向での前記物体の対車体位置を検知する位置検知処理と、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作順序に基づいて、前記一側部に沿う方向での前記物体の移動を検知する変位検知処理とを行う作業車両用の障害物検知システム。
  2. 前記センサユニットは４個以上の前記超音波センサを有し、
    前記超音波センサの夫々は、前記一側部において、前記測定範囲が前記一側部に沿う方向と前記遠近方向との双方で連続する位置関係で縦横に整列して配置され、
    前記制御部は、前記位置検知処理においては、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作に基づいて、前記センサユニットの測定範囲での前記物体の対車体位置を検知し、前記変位検知処理においては、前記測定範囲が連続する前記超音波センサの測距動作順序に基づいて、前記センサユニットの測定範囲での前記物体の移動を検知する請求項１に記載の作業車両用の障害物検知システム。
  3. 前記制御部からの情報に基づいて、前記作業車両と前記物体との衝突を回避する衝突回避制御を行う衝突回避制御部を備え、
    前記衝突回避制御部は、前記衝突回避制御において前記作業車両の走行を制御する請求項１又は２に記載の作業車両用の障害物検知システム。
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