JP2022099084A - 農業機械、ならびに農業機械を制御するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】農業機械のタイヤの空気圧の異常を検出し、必要な動作を実行する。【解決手段】農業機械は、１つ以上のタイヤと、前記１つ以上のタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、前記農業機械、および前記農業機械に連結される他の農業機械の少なくとも一方の動作を制御する制御装置と、を備える。前記農業機械および前記他の農業機械の一方は、自動走行可能な作業車両である。前記農業機械および前記他の農業機械の他方は、前記作業車両に連結されて使用される作業機である。前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる。【選択図】図１

Description

本開示は、農業機械、ならびに農業機械を制御するシステムおよび方法に関する。

次世代農業として、ＩＣＴ（Information and Communication Technology）およびＩｏＴ（Internet of Things）を活用したスマート農業の研究開発が進められている。圃場で使用されるトラクタなどの作業車両の自動化および無人化に向けた研究開発も進められている。例えば、精密な測位が可能なＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの測位システムを利用して自動操舵で走行する作業車両が実用化されてきた。特許文献１から３は、ＧＮＳＳを利用して行った測位の結果に基づいて自動操舵を行う作業車両の例を開示している。

一方、特許文献４は、車両に装着されたタイヤの空気圧を監視する方法の例を開示している。特許文献４に開示された方法によれば、外気温の変化などによる空気圧の自然低下と区別して、空気漏れによるパンクを検出することができる。

国際公開第２０１７／２０８３０６号 特開２０２０－１０４６１７号公報 特開２０２０－１２６８０号公報 特開２０１９－６２６６号公報

トラクタなどの作業車両、および作業車両に連結されて使用される作業機（implement）などの農業機械の多くは、走行のためのタイヤを備える。走行中にタイヤの異常、例えばパンクなどの圧力異常が生じると、実行中の作業を継続することが難しくなる。作業車両が有人運転によって走行している場合には、パンクなどの圧力異常が生じたとしても、運転者が直ちにそのことを認識し、作業を停止するなどの適切な対応をとることができる。しかし、作業車両が自動走行する場合、走行中にタイヤの圧力異常を検出して適切な対応をとることは難しい。

本開示の例示的な実施形態による農業機械は、１つ以上のタイヤと、前記１つ以上のタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、前記農業機械、および前記農業機械に連結される他の農業機械の少なくとも一方の動作を制御する制御装置と、を備える。前記農業機械および前記他の農業機械の一方は、自動走行可能な作業車両である。前記農業機械および前記他の農業機械の他方は、前記作業車両に連結されて使用される作業機である。前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる。

本開示の包括的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、もしくはコンピュータが読み取り可能な記憶媒体、またはこれらの任意の組み合わせによって実現され得る。コンピュータが読み取り可能な記憶媒体は、揮発性の記憶媒体を含んでいてもよいし、不揮発性の記憶媒体を含んでいてもよい。装置は、複数の装置で構成されていてもよい。装置が２つ以上の装置で構成される場合、当該２つ以上の装置は、１つの機器内に配置されてもよいし、分離した２つ以上の機器内に分かれて配置されていてもよい。

本開示の実施形態によれば、作業車両または作業機のタイヤの低圧状態または高圧状態を適時に検出し、作業車両または作業機に必要な動作を実行させることが可能になる。これにより、例えば、パンクなどの低圧異常または高圧異常が発生した場合に、その状態に応じた適切な動作（例えば、動作の停止、作業機の位置または姿勢の調整、外部の装置への信号送信等）を作業車両または作業機に実行させることが可能になる。

本開示のある実施形態における作業車両および作業機の概略構成を示すブロック図である。 本開示の他の実施形態における作業車両および作業機の概略構成を示すブロック図である。 本開示のさらに他の実施形態における作業車両および作業機の概略構成を示すブロック図である。 本開示の第１の実施形態におけるトラクタの外観の例を示す斜視図である。 トラクタおよび作業機を側面方向から見た模式図である。 トラクタ、作業機、およびサーバの概略的な構成の例を示すブロック図である。 トラクタが走行する環境の一例を模式的に示す図である。 トラクタの周囲の環境の例を模式的に示す斜視図である。 トラクタの走行経路の一例を模式的に示す図である。 トラクタの走行経路の他の例を模式的に示す図である。 パンク発生時に作業機の姿勢を調整する動作を説明するための第１の図である。 パンク発生時に作業機の姿勢を調整する動作を説明するための第２の図である。 パンク発生時に作業機の姿勢を調整する動作を説明するための第３の図である。 トラクタ、作業機、およびサーバの動作および通信の例を示す図である。 トラクタ、作業機、およびサーバの動作および通信の他の例を示す図である。 図１１に示す例におけるトラクタの動作を示すフローチャートである。 図１２に示す例におけるトラクタの動作を示すフローチャートである。 トラクタの動作の他の例を示すフローチャートである。 トラクタからサーバに送信されるデータの一例を示す図である。 自動操舵時の動作の例を示すフローチャートである。 操舵制御の例を説明するための第１の図である。 操舵制御の例を説明するための第２の図である。 操舵制御の例を説明するための第３の図である。 操舵制御の例を説明するための第４の図である。 少なくとも１つのタイヤの空気圧が基準範囲よりも低い低圧状態における操舵角θ１の例を示す図である。 全てのタイヤの空気圧が基準範囲内にある状態における操舵角θ２の例を示す図である。 少なくとも１つのタイヤの空気圧が基準範囲よりも高い高圧状態における操舵角θ２の例を示す図である。 タイヤの空気圧に応じて操舵角を決定するための制御ゲインを調整する動作の例を示すフローチャートである。 デフロックを有効にし、２ＷＤモードから４ＷＤモードに切り替えるタイミングをタイヤ圧に応じて調整する動作の例を示すフローチャートである。 本開示の第２の実施形態におけるトラクタおよび作業機を模式的に示す側面図である。 第２の実施形態におけるトラクタ、作業機、およびサーバの概略的な構成の例を示すブロック図である。 トラクタ、作業機、およびサーバの構成の他の例を模式的に示すブロック図である。

［実施形態の概要］
本開示の例示的な実施形態による農業機械は、１つ以上のタイヤと、当該１つ以上のタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、制御装置とを備える。制御装置は、農業機械、および農業機械に連結される他の農業機械の少なくとも一方の動作を制御する。農業機械（以下、「第１農業機械」と称することがある。）および他の農業機械（以下、「第２農業機械」と称することがある。）の一方は、自動走行可能な作業車両（例えばトラクタ）である。第１農業機械および第２農業機械の他方は、作業車両に連結されて使用される作業機である。制御装置は、上記タイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または基準範囲を上回る高圧状態が検出されたとき、第１農業機械および第２農業機械の少なくとも一方に、空気圧が基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる。特定の動作は、農業機械が備える記憶装置に記録されたコンピュータプログラムによって規定され得る。制御装置は、当該コンピュータプログラムを実行することにより、空気圧が基準範囲から外れる場合に、予め設定された特定の動作を実行する。特定の動作は、例えば、動作の停止、減速、第１農業機械と第２農業機械とを連結する連結装置の上昇もしくは下降、自動操舵の操舵角を決定するための制御ゲインの変更、４ＷＤおよび／またはデフロックを有効にするタイミングの変更、または外部の装置への信号もしくはデータの送信などの動作が含まれ得る。

本明細書において、農業機械のタイヤの空気圧が基準範囲内にある状態を「正常状態」、空気圧が基準範囲を下回る状態を「低圧状態」、空気圧が基準範囲を上回る状態を「高圧状態」と称する。「空気圧が基準範囲を下回る状態」は、空気圧が基準範囲の下限値未満である状態を意味する。「空気圧が基準範囲を上回る状態」は、空気圧が基準範囲の上限値を超える状態を意味する。低圧状態が検出されたときに農業機械または他の農業機械が実行する特定の動作を「低圧時動作」と称し、高圧状態が検出されたときに農業機械または他の農業機械が実行する特定の動作を「高圧時動作」と称することがある。本明細書において、低圧状態および高圧状態を、まとめて「圧力異常」と称することがある。

本明細書において「タイヤ」は、車輪（ホイール）に装着された状態のタイヤを意味する。タイヤは、典型的にはゴムなどの弾性体で形成される。タイヤの内部に空気などの気体が充填され、膨張した状態で使用される。その状態におけるタイヤ内部の圧力を「タイヤの空気圧」または「タイヤ圧」と称する。タイヤ内には、窒素ガスなどの、空気とは組成の異なる気体が充填されることもある。その場合でも、本明細書においては「空気圧」の用語を使用する。以下の説明において、タイヤとホイールとの組み合わせを「タイヤ」または「車輪」と称することがある。

タイヤの空気圧が基準範囲を下回る「低圧状態」は、例えばパンクした状態、またはパンクしてはいないが正常時よりも空気圧が低い状態である。タイヤの空気圧が基準範囲を上回る「高圧状態」は、例えばユーザがタイヤに適正な範囲を超える量の空気を入れた場合、または気温が低いときに基準範囲内にあったタイヤ圧が気温の上昇によって基準範囲を超えた場合などに生じ得る。検出装置は、第１農業機械が備えるタイヤのうちの少なくとも１つの空気圧が基準範囲を下回ったとき、「低圧状態」にあると判断し、当該空気圧が基準範囲を上回ったとき、「高圧状態」にあると判断する。検出装置は、低圧状態のみを検出してもよいし、高圧状態のみを検出してもよいし、低圧状態および高圧状態の両方を検出してもよい。

「基準範囲」は、例えば「１２０ｋＰａ以上１６０ｋＰａ以下」のように、下限値および上限値を有する範囲であり得る。そのような例に限定されず、「基準範囲」は、下限値のみを有する範囲であってもよい。例えば「１２０ｋＰａ以上」といった範囲が基準範囲として設定されてもよい。基準範囲が下限値のみを有し、上限値を有しない場合、検出装置は、タイヤの空気圧が当該下限値未満である場合にタイヤが低圧状態にあると判断し、タイヤの空気圧が当該下限値以上である場合にタイヤが正常状態にあると判断する。そのような形態においては、上限値が設定されないので、「高圧状態」は検出されない。このように、検出装置は、高圧状態を検出せず、低圧状態のみを検出してもよい。

検出装置は、例えば各タイヤの空気圧を計測する圧力センサを利用して、各タイヤの空気圧を直接計測することができる。あるいは、検出装置は、例えばＧＮＳＳなどの測位システム、またはカメラもしくはＬｉＤＡＲセンサなどを利用した自己位置推定装置から取得した位置に基づいて推定される車速（以下、「推定車速」と称することがある。）と、車軸の回転速度と正常時のタイヤの周長から計算される速度（以下、「理論車速」と称することがある。）との差に基づいて、タイヤの空気圧を間接的に計測または推定してもよい。具体的には、推定車速と理論車速との差の絶対値が閾値を超える場合に、タイヤの空気圧が基準範囲から外れたと判断してもよい。検出装置は、推定車速から理論車速を減じた値が正の閾値を超える場合には、タイヤ圧が基準範囲を上回ると判断してもよい。検出装置はまた、推定車速から理論車速を減じた値が負の閾値を下回る場合には、タイヤ圧が基準範囲を下回ると判断してもよい。

タイヤの空気圧は、気温、路面状態、走行環境、作業内容、積載重量などの種々の条件に依存して変化し得る。したがって、タイヤの空気圧の計測値または推定値は、ある時点での瞬間的な値ではなく、ある程度長い時間（例えば、１分以上、１０分以上、１時間以上、１日以上など）にわたって得られた値の平均値、または中央値などの代表値であってもよい。タイヤが低圧状態または高圧状態にあるか否かを決める「基準範囲」の下限値および上限値も、上記の種々の条件に応じて適切な値に設定することが妥当である。したがって、検出装置は、気温、路面状態、走行環境、作業内容、および積載重量のうちの少なくとも１つの条件に応じて、基準範囲を変更してもよい。

農業機械が複数のタイヤを備える場合、タイヤごとに空気圧の推奨値が異なる場合がある。例えば、前輪と後輪とでは、空気圧の推奨値が異なることがある。その場合、基準範囲は、タイヤごとに設定され得る。各タイヤの空気圧の基準範囲は、例えば、そのタイヤに設定された使用時における最高内圧の９０％から１１０％程度の範囲に設定され得る。パンクを検出する用途においては、基準範囲の下限値は相対的に低い値に設定される。一方、パンクしてはいないものの正常状態よりも空気圧が低い状態を検出する用途においては、基準範囲の下限値は相対的に高い値に設定される。タイヤの高圧状態を検出する用途においては、基準範囲の上限値が、そのタイヤに設定された使用時における最高内圧の１００％を超える値に設定される。

本明細書において、「自動走行」は、移動体が備える制御装置の働きによる走行、および移動体の運行を管理するシステムにおける制御装置からの指令に基づく走行を含む。制御装置は、走行に必要な操舵、速度制御、走行の開始および停止などの動作を制御し得る。自動走行には、移動体が所定の経路に沿って目的地に向かう移動のみならず、追尾目標に追従する移動も含まれる。また、一時的に作業者の指示に基づいて移動してもよい。手動によらず、制御装置の働きによって移動体の操舵を行うことを「自動操舵」と称する。本明細書における「自動走行」は、「自動操舵」を含む概念である。すなわち、走行に必要な操舵のみが自動で行われ、速度制御、走行の開始および停止などの動作は手動によって行われる走行も「自動走行」に含まれる。制御装置の一部または全部が移動体の外部にあってもよい。移動体の外部にある制御装置と移動体との間では、制御信号、コマンド、またはデータなどの通信が行われ得る。本明細書において、「自律走行」は、人が走行の制御に関与することなく、周囲の環境をセンシングしながら走行することを意味する。本明細書における「自動走行」は、「自律走行」を含む概念である。自律走行が可能な農業機械は、無人で圃場内を走行することができる。自律走行中に、障害物の検出および障害物の回避動作を行ってもよい。

作業車両が自動走行または自律走行している最中に検出装置がタイヤの圧力異常（すなわち低圧状態または高圧状態）を検出すると、制御装置は、第１農業機械および第２農業機械の一方または両方に、予め定められた特定の動作を実行させる。例えば、制御装置は、圧力異常が検出されたとき、第１農業機械および第２農業機械の一方または両方の動作を停止させたり、作業機の位置または姿勢を変化させたりすることができる。作業機の位置または姿勢は、例えば、作業車両と作業機とを連結する連結装置を駆動することによって変化させることができる。制御装置は、走行中に圧力異常が検出されたとき、外部の装置に、低圧状態になったことを示す信号（またはアラート）を送信してもよい。外部の装置は、例えば、作業車両の運行を管理するシステムにおけるサーバコンピュータ、またはユーザが使用する情報端末などのコンピュータであり得る。

上記の構成によれば、作業車両が自動走行しながら作業機が所定の作業を実行している最中に、作業車両または作業機のタイヤの空気圧が基準範囲から外れた場合に、その状態を速やかに検出し、作業車両および／または作業機に、停止、位置もしくは姿勢の調整、または外部の装置への信号の送信などの、必要な動作を実行させることができる。そのような動作により、例えばパンクまたは高圧異常などのタイヤの不具合が生じた場合に、その状態を早期に検出し、必要な対応をとることが容易になる。

タイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態においては、作業機の位置が想定される位置よりも低くなる。逆に、タイヤの空気圧が基準範囲を上回る高圧状態においては、作業機の位置が想定される位置よりも高くなる。このため、タイヤの圧力異常が生じた状態では、作業機による作業の精度が低下したり、作業機が作物に接触したりするなどの不具合が生じ得る。また、低圧状態または高圧状態のまま走行を継続すると、ユーザが気付かないままタイヤおよびホイールへのダメージが蓄積するなどの不具合が生じ得る。本開示の技術を適用することにより、それらの不具合を回避することができる。

上記の構成において、第１農業機械は、走行中に第１農業機械の位置を推定する自己位置推定装置を備え得る。制御装置は、低圧状態（例えばパンク状態）または高圧状態が検出されたとき、外部の装置に、低圧状態または高圧状態が検出されたことを示す信号と、第１農業機械の位置を示す情報とを送信してもよい。そのような構成により、圃場内のどの位置でタイヤの不具合が生じたかを外部の装置に通知することができる。外部の装置は、通知を受けると、タイヤの不具合が生じた場所を記録することができる。これにより、例えば作業者をすぐに現場に向かわせたり、次回の作業時にその場所から作業を再開させたりすることが容易になる。

このように、第１農業機械は、自身が備える少なくとも１つのタイヤの圧力異常を検出し、その検出結果に応じて、第１農業機械自身および第２農業機械の少なくとも一方の動作を制御する。この機能は、作業車両および作業機のいずれに実装されていてもよい。作業車両および作業機の両方が上記の機能を備えていてもよい。作業車両と作業機との間で、例えばＩＳＯ １１７８３に基づくＩＳＯＢＵＳなどの通信制御規格に準拠した通信が可能である場合には、作業車両から作業機への制御、あるいは反対に、作業機から作業車両への制御が可能である。

図１は、第１農業機械が自動走行可能な作業車両１００であり、第２農業機械が作業車両１００に連結されて使用される作業機３００である構成の例を模式的に示すブロック図である。この例における作業車両１００は、１つ以上のタイヤ１０４と、各タイヤ１０４の圧力異常を検出する検出装置１０９と、駆動装置１４０と、制御装置１８０と、通信インタフェース（ＩＦ）１９０とを備える。駆動装置１４０は、例えば原動機、変速装置、操舵装置、連結装置などの、作業車両１００および作業機３００の駆動に必要な装置を含む。制御装置１８０は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの、プロセッサを備えた装置である。以下の説明において、制御装置１８０をＥＣＵ１８０と称することがある。通信ＩＦ１９０は、作業機３００の通信ＩＦ３９０との間で通信を行うための回路である。作業機３００は、駆動装置３４０と、制御装置３８０と、通信ＩＦ３９０とを備える。駆動装置３４０は、例えばポンプ、油圧装置、または電気モータなどの、作業機３００の用途に応じた装置を含む。制御装置３８０は、作業車両１００から受信した制御信号に基づいて、駆動装置３４０を制御する。通信ＩＦ３９０は、作業車両１００の通信ＩＦ１９０との間で通信を行うための回路である。

図１に示す例においては、作業車両１００が自動走行している最中に検出装置１０９によって少なくとも１つのタイヤ１０４の圧力異常が検出されたとき、制御装置１８０は、例えば、作業車両１００を停止または減速させる動作、作業機３００の位置または姿勢を調整する動作、および作業機３００を停止または減速させる動作の少なくとも１つを実行することができる。具体的には、制御装置１８０は、圧力異常が検出されたとき、駆動装置１４０を制御して、作業車両１００を停止または減速させることができる。制御装置１８０はまた、圧力異常が検出されたとき、駆動装置１４０に含まれる連結装置を上昇または下降させることにより、作業機３００の位置または姿勢を変化させることができる。ここで、作業機３００の位置は、作業車両１００の位置に対する作業機３００の相対位置を意味する。作業機３００が例えば作物に薬剤を散布するためのスプレイヤである場合、制御装置１８０は、作業車両１００が自動走行している最中に低圧状態が検出されたとき、スプレイヤの位置または姿勢を変化させることにより、スプレイヤが作物に接触することを回避する動作を行ってもよい。制御装置１８０は、作業機３００の動作を停止または制限する制御信号を、通信ＩＦ１９０から作業機３００に送信してもよい。作業機３００の制御装置３８０は、当該制御信号を受信した場合、駆動装置３４０を制御して、作業機３００の動作を停止または制限する。この例において、制御装置１８０は、タイヤ１０４の圧力異常が検出された場合に、外部のコンピュータに、圧力異常が生じたことを示す信号を送信してもよい。その信号には、作業車両１００または作業機３００の位置情報が含まれていてもよい。

制御装置１８０は、低圧状態または高圧状態が検出されたとき、自動操舵の操舵角を決定するための制御ゲインをタイヤ圧に応じて変化させてもよい。作業車両１００が自動操舵によって走行しているとき、制御装置１８０は、測位システムまたは自己位置推定装置から取得した作業車両１００の推定位置と、予め設定された走行予定経路との偏差を小さくするように操舵角を制御する。偏差は、作業車両１００の推定位置と、走行予定経路との距離である。本明細書において、偏差に対する操舵角の比を、「操舵角を決定するための制御ゲイン」、または「操舵ゲイン」と称する。タイヤ圧が基準範囲よりも低い低圧状態においては、タイヤ圧が基準範囲内にある場合と比較してタイヤ１０４のグリップ力が増加するため、曲がり易くなる。このため、自動操舵中または自動操舵を開始するときに低圧状態が検出された場合、制御装置１８０は、操舵ゲインを下げてもよい。反対に、タイヤ圧が基準範囲よりも高い高圧状態においては、タイヤ圧が基準範囲内にある場合と比較して、タイヤ１０４のグリップ力が低下するため、曲がりにくくなる。このため、自動操舵中または自動操舵を開始するときに高圧状態が検出された場合、制御装置１８０は、操舵ゲインを増加させてもよい。制御装置１８０は、低圧状態または高圧状態が検出された場合に、検出されたタイヤ圧の大きさに応じて操舵ゲインを柔軟に調整してもよい。上記のような制御により、タイヤ圧が基準範囲から外れている場合であっても、想定通りの走行性能を得ることができる。

作業車両１００は、典型的には２つの前輪と２つの後輪とを備える。作業車両１００は、旋回を容易にするために、前輪および後輪の少なくとも一方に差動装置を備えていてもよい。差動装置は、デフロック（差動固定装置）を含んでいてもよい。差動装置は、複数のディファレンシャルギアを備え、左右の駆動輪を異なる速度で回転させ、旋回時における駆動輪の滑りを抑制する。デフロックは、左右の駆動輪の回転速度の差が大きい場合に、差動装置の機能を停止する装置である。デフロックを作動させることにより、例えば軟弱地または不整地において片方の駆動輪が空転した場合に脱出できなくなるといった事態を防ぐことができる。作業車両１００が四輪駆動車である場合、前輪および後輪の両方に、デフロックを含む差動装置が搭載され得る。デフロックは、ユーザの操作によって有効にすることもできるし、制御装置１８０が作業車両１００の状態に応じて自動で有効にすることもできる。制御装置１８０は、例えば左右の駆動輪の回転速度の差が予め設定された閾値を超えた場合のように、特定の条件が満たされた場合に、デフロックを有効にしてもよい。制御装置１８０は、走行時に作業車両の状態に応じて二輪駆動（２ＷＤ）モードと四輪駆動（４ＷＤ）モードとを自動で切り替える機能を備えていてもよい。例えば、作業車両１００の速度が所定値を下回った場合には４ＷＤモードに切り替え、速度が所定値以上になった場合には２ＷＤモードに切り替えてもよい。あるいは、２ＷＤモードにおいて、作業車両１００の位置または各タイヤの回転状態に基づいてスリップが発生していることを検出した場合に、４ＷＤモードに切り替えてもよい。

上記のように作業車両１００がデフロックを備える場合、制御装置１８０は、少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧に応じて、デフロックを作動させるタイミングを変化させてもよい。例えば、制御装置１８０は、少なくとも１つのタイヤ１０４について低圧状態または高圧状態が検出されたとき、デフロックを作動させるタイミングを、タイヤ圧が基準範囲内にある場合におけるタイミングから変化させてもよい。また、作業車両１００が四輪駆動車である場合、制御装置１８０は、少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧に応じて、２ＷＤと４ＷＤとを切り替えるタイミングを変化させてもよい。例えば、制御装置１８０は、少なくとも１つのタイヤ１０４について低圧状態または高圧状態が検出されたとき、２ＷＤと４ＷＤとを切り替えるタイミングを、タイヤ圧が基準範囲内にある場合におけるタイミングから変化させてもよい。

タイヤ圧が基準範囲よりも低い低圧状態においては、タイヤ圧が基準範囲内にある場合と比較して、タイヤ１０４のグリップ力が増加する。このため、低圧状態が検出された場合、制御装置１８０は、デフロックを有効にするタイミングを、タイヤ圧が基準範囲内にある場合におけるタイミングよりも遅くすることが妥当である。同様に、低圧状態が検出された場合、制御装置１８０は、２ＷＤから４ＷＤに切り替えるタイミングを、タイヤ圧が基準範囲内にある場合におけるタイミングよりも遅くすることが妥当である。そのような制御により、グリップ力の増加に伴う予定経路からの逸脱などの好ましくない事態を回避することが容易になる。

反対に、タイヤ圧が基準範囲よりも高い高圧状態においては、タイヤ圧が基準範囲内にある場合と比較して、タイヤ１０４のグリップ力が低下する。このため、高圧状態が検出された場合、制御装置１８０は、デフロックを有効にするタイミングを、タイヤ圧が基準範囲内にある場合におけるタイミングよりも早くすることが妥当である。同様に、高圧状態が検出された場合、制御装置１８０は、２ＷＤから４ＷＤに切り替えるタイミングを、タイヤ圧が基準範囲内にある場合におけるタイミングよりも早くすることが妥当である。そのような制御により、グリップ力の低下に伴うスリップの発生および走行予定経路からの逸脱などの好ましくない事態を回避することが容易になる。

図２は、第２農業機械が自動走行可能な作業車両１００であり、第１農業機械が作業車両１００に連結されて使用される作業機３００である構成の例を模式的に示すブロック図である。この例では、作業車両１００は、タイヤ１０４の圧力異常を検出する検出装置１０９を備えていない。代わりに、作業機３００が、１つ以上のタイヤ３０４と、各タイヤ３０４の圧力異常を検出する検出装置３０９とを備える。

作業機３００の制御装置３８０は、図１の例における作業車両の制御装置１８０と同様の制御を行う。すなわち、制御装置３８０は、作業車両１００が自動走行している最中に、検出装置３０９によって少なくとも１つのタイヤ３０４の圧力異常が検出されたとき、作業車両１００を停止または減速させる動作、作業車両１００に作業機３００の位置または姿勢を調整させる動作、および作業機３００を停止または減速させる動作の少なくとも１つの動作を実行することができる。具体的には、制御装置３８０は、タイヤ３０４の圧力異常が検出されたとき、駆動装置３４０を制御して、作業機３００を停止または減速させることができる。制御装置３８０はまた、圧力異常が検出されたとき、通信ＩＦ３９０から作業車両１００に制御信号を送信し、作業車両１００を停止または減速させたり、連結装置を上昇または下降させて作業機３００の位置または姿勢を変化させたりすることができる。作業機３００が例えば作物に薬剤を散布するためのスプレイヤである場合、制御装置３８０は、通信ＩＦ３９０から作業車両１００に制御信号を送信し、スプレイヤの位置または姿勢を変化させてスプレイヤが作物に接触することを回避する動作を実行させてもよい。制御装置３８０は、タイヤ３０４の圧力異常が検出された場合に、外部のコンピュータに、低圧状態になったことを示す信号を送信してもよい。その信号には、作業車両１００または作業機３００の位置情報が含まれていてもよい。位置情報は、例えばＧＮＳＳ、カメラ、ＬｉＤＡＲセンサなどを利用して取得され得る。

図３は、作業車両１００および作業機３００の両方がタイヤの圧力異常を検出する機能を備える構成の例を模式的に示すブロック図である。この例では、作業車両１００および作業機３００の両方が、それぞれのタイヤ１０４、３０４の圧力異常を検出する検出装置１０９、３０９をそれぞれ備えている。検出装置１０９、３０９は、前述のいずれかの方法により、少なくとも１つのタイヤ１０４、３０４の圧力異常をそれぞれ検出する。通信ＩＦ１９０、３９０の間では、双方向に通信が行われる。このような通信は、作業車両１００および作業機３００が、例えばＩＳＯＢＵＳ－ＴＩＭなどの、トラクタ－インプルメントマネジメント（ＴＩＭ）システムに対応している場合に可能である。制御装置１８０は、図１の例と同様、少なくとも１つのタイヤ１０４の圧力異常が検出されると、作業車両１００および／または作業機３００の動作を停止させたり、作業機３００の位置または姿勢を調整したり、外部の装置に信号を送信したりするなどの特定の制御を行う。制御装置３８０についても、図２の例と同様、少なくとも１つのタイヤ３０４の圧力異常が検出されると、作業機３００の動作を停止したり、作業車両１００または外部の装置に信号を送信したりするなどの特定の制御を行う。このような構成により、作業車両１００および作業機３００のそれぞれが、タイヤのパンクなどの低圧状態、または高圧状態を適時に検出し、適切な動作を実行することが可能になる。

検出装置は、タイヤが低圧状態または高圧状態にあることを１つの基準値を用いて判断してもよいし、２つ以上の基準値を用いて判断してもよい。例えば、検出装置は、上記の基準範囲の下限値に相当する第１の基準値を下回る第１の低圧状態になったこと、およびタイヤの空気圧が第１の基準値よりも小さい第２の基準値を下回る第２の低圧状態になったことを検出してもよい。制御装置は、作業車両が自動走行している最中に第１の低圧状態が検出されたとき、第１農業機械および第２農業機械の少なくとも一方に第１の動作を実行させ、第１農業機械および第２農業機械の少なくとも一方が自動走行している最中に第２の低圧状態が検出されたとき、第１農業機械および第２農業機械の少なくとも一方に、第１の動作とは異なる第２の動作を実行させてもよい。第１の低圧状態は、例えばパンクしていないが、正常時よりも空気圧が低い状態であり、第２の低圧状態は、例えばパンクした状態であり得る。第１の動作は、例えば作業車両および作業機を減速させたり、作業機の姿勢を調整したりする動作であり得る。第２の動作は、例えば作業車両および作業機を停止させる動作であり得る。第１の動作および第２の動作の各々が、それぞれの状態に応じた信号またはデータを外部の装置に送信する動作を含んでいてもよい。検出装置は、タイヤの空気圧を３段階以上の基準で評価してもよい。その場合、制御装置は、タイヤの空気圧の程度に応じて、３種類以上の異なる動作を作業車両および／または作業機に実行させてもよい。このように複数の基準値が設定される構成において、検出装置は、各基準値を、走行環境または作業内容などに応じて変更してもよい。

検出装置は、タイヤの空気圧の計測または推定を継続的に行い、その計測値または推定値の経時変化のパターン（例えば空気圧の時間変化率）に基づいて、タイヤの空気圧が基準値を下回る時期を予測したり、パンクの発生確率を推定したりしてもよい。そのような予測または推定は、例えば深層学習などの機械学習アルゴリズムを利用して行われ得る。検出装置は、予測した時期またはパンクの発生確率に応じて、外部の装置にアラートを送信してもよい。あるいは、検出装置は、タイヤの空気圧の計測値または推定値を、外部のコンピュータ（例えばクラウドサーバまたはエッジサーバ）に継続的に送信し、当該コンピュータが上記のような予測または推定を行ってもよい。そのような仕組みを導入することにより、タイヤの空気圧の低下またはタイヤの劣化をユーザが早期に認識し、不具合が発生する前に、空気の充填またはタイヤの交換などの必要な作業を行うことが可能になる。このように、本開示の技術を利用することで、作業車両または作業機のタイヤの予知保全を行うことも可能である。

上記の作業車両または作業機の動作を実現するための制御システムを、作業車両または作業機に後から取り付けることもできる。あるいは、そのような制御システムが、作業車両および作業機から離れた場所に設けられていてもよい。すなわち、外部の制御システムが、通信機能を備える作業車両または作業機に指令を与えることによって前述の機能が実現されてもよい。そのようなシステムは、作業車両または作業機が備えるタイヤが低圧状態または高圧状態になったことを検出する検出装置と、作業車両が自動走行している最中に低圧状態または高圧状態が検出されたとき、作業車両および作業機の少なくとも一方に、空気圧が基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる制御装置とを備える。

本開示は、作業車両または作業機に前述の動作を実行させる方法も含む。そのような方法は、作業車両または作業機が備えるタイヤが低圧状態または高圧状態になったことを検出するステップと、作業車両が自動走行している最中に低圧状態または高圧状態が検出されたとき、作業車両および作業機の少なくとも一方に、空気圧が基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させるステップとを含む。

本開示は、作業車両または作業機に前述の動作を実行させるためのコンピュータプログラムも含む。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体に格納され、自動走行可能な作業車両、または作業車両に連結されて使用される作業機を制御するコンピュータによって実行される。当該コンピュータプログラムは、作業車両または作業機が備えるタイヤが低圧状態または高圧状態になったことを検出するステップと、作業車両が自動走行している最中に低圧状態または高圧状態が検出されたとき、作業車両および作業機の少なくとも一方に、空気圧が基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させるステップとをコンピュータに実行させる。

以下、本開示の実施形態をより詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明および実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。以下の説明において、同一または類似の機能を有する構成要素については、同じ参照符号を付している。

［実施形態１］
本開示の第１の実施形態を説明する。本実施形態では、図１に示す例と同様、第１農業機械が自動走行可能な作業車両であり、第２農業機械が作業車両に連結される作業機である。以下、作業車両が、主にぶどう園などの果樹園における作業に用いられるトラクタである場合を例に、本実施形態の構成および動作を説明する。

＜構成＞
図４は、本開示の例示的な第１の実施形態におけるトラクタ１００Ａの外観の例を示す斜視図である。図５は、トラクタ１００Ａと、トラクタ１００Ａに連結された作業機３００Ａを側面方向から見た模式図である。

図４に示すように、本実施形態におけるトラクタ１００Ａは、ＬｉＤＡＲセンサ１１０と、ＧＮＳＳユニット１２０と、１つ以上の障害物センサ１３０とを備える。図４の例では１つの障害物センサ１３０が示されているが、障害物センサ１３０は、トラクタ１００Ａの複数の箇所に設けられ得る。

図５に示すように、トラクタ１００Ａは、車両本体１０１と、原動機（エンジン）１０２と、変速装置（トランスミッション）１０３とを備える。車両本体１０１には、タイヤ１０４（車輪）と、キャビン１０５とが設けられている。タイヤ１０４は、一対の前輪１０４Ｆと一対の後輪１０４Ｒとを含む。キャビン１０５の内部に運転席１０７、操舵装置１０６、および操作端末２００が設けられている。前輪１０４Ｆおよび後輪１０４Ｒの一方が、タイヤではなくクローラであってもよい。以下の説明においては、トラクタ１００Ａが、４つのタイヤ１０４を駆動輪として備える四輪駆動車であるものとする。

ＬｉＤＡＲセンサ１１０は、自己位置推定に用いられる。本実施形態におけるトラクタ１００Ａは、ぶどう園などの、樹木が高い密度で分布する環境で使用される。そのような環境では、樹木の上部で生い茂る葉が樹冠（canopy）を形成し、衛星からの電波にとって障害物または多重反射体として働く。そのような環境では、ＧＮＳＳによる正確な測位が困難である。そのような環境でも自己位置推定を可能にするため、トラクタ１００Ａは、ＬｉＤＡＲセンサ１１０を備えている。ＬｉＤＡＲセンサ１１０から出力されるセンサデータと、予め用意された環境地図データとのマッチングにより、トラクタ１００Ａの位置を推定することができる。環境地図データは、トラクタ１００Ａが走行する環境内の物体の位置または領域を所定の座標系によって表現したデータである。環境地図データを単に「環境地図」と称することがある。環境地図は、自己位置推定と地図作成とを同時に実行するＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を利用して生成され得る。本実施形態におけるＬｉＤＡＲセンサ１１０は、車両本体１０１の前面下部に配置されているが、他の位置に配置されていてもよい。ＬｉＤＡＲセンサ１１０は、トラクタ１００Ａが移動している間、周囲の環境に存在する物体の分布を示すセンサデータを繰り返し出力する。センサデータは、例えば、複数の点の距離および方向、または複数の点の２次元もしくは３次元の座標値の情報を含む。ＬｉＤＡＲセンサ１１０から出力されたセンサデータは、トラクタ１００Ａが備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの制御装置によって処理される。制御装置は、センサデータが示す点群と、予め用意された環境地図とのマッチングにより、トラクタ１００Ａの位置を推定することができる。

ＧＮＳＳユニット１２０は、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信するアンテナと、処理回路とを備えるＧＮＳＳ受信機である。ＧＮＳＳユニット１２０は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＢｅｉＤｏｕ、または準天頂衛星（Quasi-Zenith Satellite System：ＱＺＳＳ、例えばみちびき）などのＧＮＳＳ衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を受信し、当該信号に基づいて測位を行う。本実施形態におけるＧＮＳＳユニット１２０は、キャビン１０５の上部に設けられているが、他の位置に設けられていてもよい。本実施形態におけるトラクタ１００Ａは、主にぶどう園のように、複数の樹木が生い茂り、ＧＮＳＳを利用しにくい環境で使用されるため、ＬｉＤＡＲセンサ１１０を利用して測位が行われる。しかし、ＧＮＳＳ信号を受信可能な環境ではＧＮＳＳユニット１２０を利用して測位を行ってもよい。ＬｉＤＡＲセンサ１１０による測位とＧＮＳＳユニット１２０による測位とを組み合わせることにより、測位の安定性または精度を向上させることができる。

トラクタ１００Ａは、ＬｉＤＡＲセンサ１１０による測位、およびＧＮＳＳユニット１２０による測位の一方のみを実行してもよい。その場合、トラクタ１００Ａは、ＬｉＤＡＲセンサ１１０およびＧＮＳＳユニット１２０の一方のみを備えていてもよい。

図５に示す例では、車両本体１０１の後部に障害物センサ１３０が設けられている。障害物センサ１３０は、車両本体１０１の後部以外の部位にも配置され得る。例えば、車両本体１０１の側部、前部、およびキャビン１０５のいずれかの箇所に、１つまたは複数の障害物センサ１３０が設けられ得る。障害物センサ１３０は、トラクタ１００Ａの比較的近くに存在する物体を検出する。障害物センサ１３０は、例えばレーザスキャナまたは超音波ソナーを備え得る。障害物センサ１３０は、障害物センサ１３０から所定の距離よりも近くに物体が存在する場合に、障害物が存在することを示す信号を出力する。複数の障害物センサ１３０がトラクタ１００Ａの車体の異なる位置に設けられていてもよい。例えば、複数のレーザスキャナと、複数の超音波ソナーとが、車体の異なる位置に配置されていてもよい。そのような多くの障害物センサ１３０を備えることにより、トラクタ１００Ａの周囲の障害物の監視における死角を減らすことができる。

原動機１０２は、例えばディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンに代えて電動モータが使用されてもよい。変速装置１０３は、変速によってトラクタ１００Ａの推進力および移動速度を変化させることができる。変速装置１０３は、トラクタ１００Ａの前進と後進とを切り換えることもできる。

操舵装置１０６は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに接続された操舵軸と、ステアリングホイールによる操舵を補助するパワーステアリング装置とを含む。前輪１０４Ｆは操舵輪であり、その操舵角を変化させることにより、トラクタ１００Ａの走行方向を変化させることができる。前輪１０４Ｆの操舵角は、ステアリングホイールを操作することによって変化させることができる。パワーステアリング装置は、前輪１０４Ｆの操舵角を変化させるための補助力を供給する油圧装置または電動モータを含む。自動走行（自動操舵を含む）が行われるときには、トラクタ１００Ａ内に配置された電子制御ユニット（ＥＣＵ）からの制御により、油圧装置または電動モータの力によって操舵角が自動で調整され得る。

車両本体１０１の後部には、連結装置１０８が設けられている。連結装置１０８は、例えば３点支持装置（「３点リンク」または「３点ヒッチ」とも称する。）、ＰＴＯ（Power Take Off）軸、およびユニバーサルジョイントを含む。連結装置１０８によって作業機３００Ａをトラクタ１００Ａに着脱することができる。連結装置１０８は、例えば油圧装置によって３点リンク装置を昇降させ、作業機３００Ａの位置または姿勢を制御することができる。また、ユニバーサルジョイントを介してトラクタ１００Ａから作業機３００Ａに動力を送ることができる。トラクタ１００Ａは、作業機３００Ａを引きながら、作業機３００Ａに所定の作業を実行させることができる。連結装置は、車両本体１０１の前方に設けられていてもよい。その場合、トラクタ１００Ａの前方に作業機を接続することができる。なお、作業機がトラクタ１００Ａの前方に接続された状態でＬｉＤＡＲセンサ１１０が使用される場合、ＬｉＤＡＲセンサ１１０は、ＬｉＤＡＲセンサ１１０から出射されるレーザビームが作業機によって遮られない位置に配置される。

図５に示す作業機３００Ａは、作物に薬剤を噴霧するスプレイヤであるが、作業機３００Ａはスプレイヤに限定されない。例えば、モーア（草刈機）、シーダ（播種機）、スプレッダ（施肥機）、レーキ、ベーラ（集草機）、ハーベスタ（収穫機）、プラウ、ハロー、またはロータリなどの、任意の作業機をトラクタ１００Ａに接続して使用することができる。

本実施形態におけるトラクタ１００Ａは、外部の装置と通信することができる。例えば、作物の生育状況、トラクタ１００Ａの稼働状況、および作業記録等を管理する営農管理システムにおけるサーバコンピュータ（以下、「サーバ」と称する。）と通信することができる。

図６は、トラクタ１００Ａ、作業機３００Ａ、およびサーバ５００の概略的な構成の例を示すブロック図である。トラクタ１００Ａと作業機３００Ａは、連結装置１０８に含まれるケーブルを介して互いに通信することができる。トラクタ１００Ａとサーバ５００は、例えば有線または無線のネットワークを介して互いに通信することができる。

この例におけるトラクタ１００Ａは、ＬｉＤＡＲセンサ１１０、ＧＮＳＳユニット１２０、障害物センサ１３０、操作端末２００に加え、慣性計測装置（ＩＭＵ）１２５、回転センサ１２７、圧力センサ１３５、駆動装置１４０、記憶装置１５０、複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６０、１７０、１８０、および通信インタフェース（ＩＦ）１９０を備える。作業機３００Ａは、駆動装置３４０と、制御装置３８０と、通信インタフェース（ＩＦ）３９０とを備える。なお、図６には、トラクタ１００Ａによる自動走行、タイヤ１０４の圧力異常の検出、および圧力異常が検出された後の制御との関連性が相対的に高い構成要素が示されており、それ以外の構成要素の図示は省略されている。

本実施形態におけるＩＭＵ１２５は、３軸加速度センサおよび３軸ジャイロスコープを備える。ＩＭＵ１２５は、モーションセンサとして機能し、トラクタ１００Ａの加速度、速度、変位、および姿勢などの諸量を示す信号を出力することができる。ＩＭＵ１２５は、例えば１秒間に数十回から数千回程度の頻度で、当該信号を出力する。ＩＭＵ１２５に代えて、３軸加速度センサおよび３軸ジャイロスコープを別々に設けてもよい。また、ＧＮＳＳユニット１２０とＩＭＵ１２５とが一体化されて、１つのユニットとしてトラクタ１００Ａ設けられてもよい。

回転センサ１２７は、タイヤ１０４に接続された車軸の回転速度、すなわち単位時間あたりの回転数を計測するセンサである。回転センサ１２７は、例えば磁気抵抗素子（ＭＲ）、ホール素子、または電磁ピックアップを利用したセンサであり得る。回転センサ１２７は、例えば、車軸の１分あたりの回転数（単位：ｒｐｍ）を示す数値を出力する。回転センサ１２７は、車軸の回転速度とタイヤ１０４の周長とから、トラクタ１００Ａの理論車速を計算するために使用される。

圧力センサ１３５は、各タイヤ１０４の空気圧を計測する。圧力センサ１３５は、各タイヤ１０４の内部（例えば、ホイールまたはエアバルブなど）に取り付けられ得る。圧力センサ１３５は、例えばバッテリで駆動され得る。あるいは、例えばピエゾ環境発電デバイスのように、バッテリレスで発電しながら動作するセンサを用いてもよい。圧力センサ１３５は、各タイヤ１０４の内部の空気圧を示す数値を出力する。圧力センサ１３５は、無線通信機能を備えていてもよい。圧力センサ１３５からＥＣＵ１７０に、無線で圧力の計測値を示す信号が送信されてもよい。

駆動装置１４０は、例えば前述の原動機１０２、変速装置１０３、デフロックを含む差動装置、操舵装置１０６、および連結装置１０８などの、トラクタ１００Ａの走行および作業機３００Ａの駆動に必要な各種の装置を含む。原動機１０２は、例えばディーゼル機関などの内燃機関を備える。駆動装置１４０は、内燃機関に代えて、あるいは内燃機関とともに、トラクション用の電動モータを備えていてもよい。

記憶装置１５０は、フラッシュメモリまたは磁気ディスクなどの１つ以上の記憶媒体を含み、各センサ、およびＥＣＵ１６０、１７０、１８０が生成する各種のデータを記憶する。記憶装置１５０が記憶するデータには、環境地図データが含まれる。環境地図データは、トラクタ１００Ａが走行する環境の地図を示すデータである。本明細書において、環境地図データを単に「環境地図」と称することがある。記憶装置１５０は、ＥＣＵ１６０、１７０、１８０に、後述する各種の動作を実行させるコンピュータプログラム、およびＥＣＵ１７０が設定する基準値などのデータも記憶する。そのようなコンピュータプログラムは、記憶媒体（例えば半導体メモリまたは光ディスク等）または電気通信回線（例えばインターネット）を介してトラクタ１００Ａに提供され得る。そのようなコンピュータプログラムが、商用ソフトウェアとして販売されてもよい。

ＥＣＵ１６０は、トラクタ１００Ａの位置を推定する自己位置推定装置として機能する。ＥＣＵ１６０は、トラクタ１００Ａが走行している間にＬｉＤＡＲセンサ１１０およびＩＭＵ１２５から繰り返し出力されたデータまたは信号と、環境地図とに基づき、トラクタ１００Ａの位置および向き（すなわちポーズ）を推定することができる。ＥＣＵ１６０は、自動走行時において、ＳＬＡＭ技術を利用して、ＬｉＤＡＲセンサ１１０から出力されたセンサデータと環境地図データとのマッチングを行うことにより、トラクタ１００Ａの位置および向きを推定することができる。なお、ＥＣＵ１６０は、トラクタ１００Ａの位置のみをマッチングで決定し、トラクタ１００Ａの向きはＩＭＵ１２５からの信号を利用して決定してもよい。

ＥＣＵ１７０は、タイヤ１０４の空気圧が適正な範囲内にあるか否かを判定する。ＥＣＵ１７０は、前述の「検出装置」として機能する。ＥＣＵ１７０は、圧力センサ１３５によって計測されたタイヤ１０４の空気圧に基づいて、タイヤ１０４が低圧状態または高圧状態にあるか否かを判断する。ＥＣＵ１７０は、計測された空気圧が基準範囲を下回る場合に、タイヤ１０４が低圧状態にあることを示す信号を出力する。ＥＣＵ１７０は、計測された空気圧が基準範囲を上回る場合に、タイヤ１０４が高圧状態にあることを示す信号を出力する。なお、ＥＣＵ１７０の機能の一部を圧力センサ１３５が備えていてもよい。例えば、圧力センサ１３５が、圧力の計測値が基準範囲内にあるか否かを判定するプロセッサを備えていてもよい。その場合、圧力センサ１３５は、圧力の計測値が基準範囲を下回った場合、または圧力の計測値が基準範囲を上回った場合にのみ、計測値を示す信号をＥＣＵ１７０に送信してもよい。その場合、ＥＣＵ１７０は、圧力センサ１３５から当該信号を受信した場合に、タイヤ１０４の圧力異常が生じていると判断することができる。

ＥＣＵ１７０は、圧力センサ１３５によらず、回転センサ１２７によって計測されたタイヤ１０４の回転速度およびタイヤ１０４の正常状態における周長から計算される理論車速と、ＥＣＵ１６０によって推定されたトラクタ１００Ａの位置の時間変化から計算される速度（以下、「ＬｉＤＡＲ車速」と称することがある。）との比較（例えば差または比）に基づいて低圧状態を検出してもよい。例えば、ＬｉＤＡＲ車速から理論車速を引いた値が、予め設定された正の閾値を超える場合に、いずれかのタイヤ１０４の空気圧が基準範囲を上回る高圧状態が生じたと判断してもよい。逆に、ＬｉＤＡＲ車速から理論車速を引いた値が、予め設定された負の閾値よりも小さい場合に、いずれかのタイヤ１０４の空気圧が基準範囲を下回る低圧状態が生じたと判断してもよい。あるいは、ＧＮＳＳユニット１２０を利用した測位が可能な環境においては、ＥＣＵ１７０は、理論車速と、ＧＮＳＳユニット１２０が取得したデータに基づいて推定される速度（以下、「ＧＮＳＳ車速」と称することがある。）との比較（例えば差または比）に基づいて低圧状態を検出してもよい。例えば、ＧＮＳＳ車速から理論車速を引いた値が、予め設定された正の閾値を超える場合に、いずれかのタイヤ１０４の空気圧が基準範囲を上回る高圧状態が生じたと判断してもよい。逆に、ＧＮＳＳ車速から理論車速を引いた値が、予め設定された負の閾値よりも小さい場合に、いずれかのタイヤ１０４の空気圧が基準範囲を下回る低圧状態が生じたと判断してもよい。低圧状態または高圧状態を判断するための複数の基準値が設定される場合は、その数に応じた複数の閾値が設定され得る。

ＥＣＵ１７０は、基準値を、トラクタ１００Ａの走行環境および作業機３００Ａが実行する作業の内容の少なくとも一方に応じて変更してもよい。前述のように、タイヤ１０４の空気圧は、走行環境および作業内容に依存して変動する。したがって、基準値を、それらの条件に応じて変化させることが有効である。

ＥＣＵ１７０は、圧力異常を検出するために複数の基準値を設定してもよい。複数の基準値に従って、タイヤ１０４の空気圧を複数段階で評価することができる。例えば、空気圧が第１の基準値を下回った場合には第１の低圧状態にあると判断し、空気圧がより低い第２の基準値を下回った場合には第２の低圧状態にあると判断し、空気圧がさらに低い第３の基準値を下回った場合には第３の低圧状態にあると判断してもよい。このように複数の基準値が設定される場合、最低の基準値はパンク状態に関連付けられていてもよい。すなわち、空気圧が最低の基準値を下回った状態がパンク状態と判断され得る。それらの複数の基準値のそれぞれを、前述のように、走行環境または作業内容などの条件に応じて柔軟に設定してもよい。

ＥＣＵ１８０は、駆動装置１４０を制御する回路である。ＥＣＵ１８０は、ＥＣＵ１６０によって推定されたトラクタ１００Ａの位置および向きと、予め設定された走行予定経路とに基づいて、駆動装置１４０を制御する。ＥＣＵ１８０はまた、作業機３００Ａの動作を制御する信号を生成し、その信号を通信ＩＦ１９０から作業機３００Ａに送信する。ＥＣＵ１８０は、さらに、ＥＣＵ１７０によってタイヤ１０４の低圧状態または高圧状態が検出された場合に、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａに、正常時の動作とは異なる特定の動作（低圧時動作または高圧時動作）を実行させる。低圧時動作は、例えば以下の動作のいずれか、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。
・トラクタ１００Ａの停止または減速
・トラクタ１００Ａの自動走行の停止
・連結装置１０８における３点ヒッチの上昇（作業機３００Ａと作物との接触の回避）
・連結装置１０８におけるＰＴＯの停止（作業機３００Ａへの動力源の切断）
・作業機３００Ａへの作業停止信号の送信
・外部のコンピュータへの信号送信
・自動操舵における操舵角を決定するための制御ゲインを小さくする
・デフロックを有効にするタイミングを遅くする
・２ＷＤから４ＷＤに切り替えるタイミングを遅くする

高圧時動作も低圧時動作と同様であるが、３点ヒッチを駆動して作業機３００Ａの位置または姿勢を調整する場合、ＥＣＵ１８０は、３点ヒッチを上昇させる代わりに、３点ヒッチを下降させる。これは、高圧状態においては、低圧状態とは逆に、作業機３００Ａの位置が正常状態における位置よりも高くなるからである。また、高圧時動作は、以下の動作のいずれか、またはこれらの任意の組み合わせであってもよい。
・自動操舵における操舵角を決定するための制御ゲインを大きくする
・デフロックを有効にするタイミングを早くする
・２ＷＤから４ＷＤに切り替えるタイミングを早くする
これらの制御の具体例については後述する。

ＥＣＵ１７０が、複数の基準値に従ってタイヤ１０４の空気圧の低下を評価する場合には、ＥＣＵ１８０は、空気圧の低下の程度に応じて異なる動作を実行してもよい。例えば、第１の低圧状態においては３点ヒッチを上昇させて作業機３００Ａの姿勢を調整し、第２の低圧状態においては作業機３００Ａに作業停止信号を送信し、第３の低圧状態においてはトラクタ１００ＡおよびＰＴＯを停止させる、といった制御が可能である。

ＥＣＵ１６０、１７０、１８０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などのビークルバス規格に従って、相互に通信することができる。図６において、ＥＣＵ１６０、１７０のそれぞれは、個別のブロックとして示されているが、これらのそれぞれの機能が、複数のＥＣＵによって実現されていてもよい。あるいは、ＥＣＵ１６０、１７０、１８０の機能を統合した１つの車載コンピュータが設けられていてもよい。トラクタ１００Ａは、ＥＣＵ１６０、１７０、１８０以外のＥＣＵを備えていてもよく、機能に応じて任意の個数のＥＣＵが設けられ得る。

通信ＩＦ１９０は、作業機３００Ａの通信ＩＦ３９０、およびサーバ５００の通信ＩＦ５９０との間で通信を行う回路である。通信ＩＦ１９０は、例えばＩＳＯＢＵＳ－ＴＩＭ等のＩＳＯＢＵＳ規格に準拠した信号の送受信を、作業機３００Ａの通信ＩＦ３９０との間で実行する。これにより、作業機３００Ａに所望の動作を実行させたり、作業機３００Ａから情報を取得したりすることができる。通信ＩＦ１９０はまた、有線または無線のネットワークを介してサーバ５００などの外部のコンピュータと通信することもできる。

操作端末２００は、トラクタ１００Ａの自動走行または自動操舵に関する操作をユーザが実行するための端末であり、バーチャルターミナル（ＶＴ）と称することもある。操作端末２００は、タッチスクリーンなどの表示装置、および／または１つ以上のボタンを備え得る。ユーザは、操作端末２００を操作することにより、例えば自動走行モードまたは自動操舵モードのオン／オフの切り替え、トラクタ１００Ａの初期位置の設定、経路の設定、環境地図の記録または編集、２ＷＤ／４ＷＤの切り替え、デフロックのオン／オフの切り替え、および作業機３００Ａのオン／オフの切り替えなどの種々の操作を実行することができる。また、操作端末２００には、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａの動作状態、タイヤ１０４の空気圧の状態などの種々の情報が表示され得る。

作業機３００Ａにおける駆動装置３４０は、作業機３００Ａが所定の作業を実行するために必要な動作を行う。駆動装置３４０は、例えばポンプ、油圧装置、または電気モータなどの、作業機３００Ａの用途に応じた装置を含む。図５に示すように、作業機３００Ａがスプレイヤである場合、作業機３００Ａはノズルを含む。

制御装置３８０は、駆動装置３４０の動作を制御する。制御装置３８０は、通信ＩＦ３９０を介してトラクタ１００Ａから送信された信号に応答して、駆動装置３４０に各種の動作を実行させる。また、作業機３００Ａの状態に応じた信号を通信ＩＦ３９０からトラクタ１００Ａに送信することもできる。

サーバ５００は、例えばクラウドサーバまたはエッジサーバなどの、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａから離れた場所に設置されたコンピュータであり得る。サーバ５００は、記憶装置５５０と、処理装置５６０と、通信ＩＦ５９０とを備える。通信ＩＦ５９０は、ネットワーク６０を介してトラクタ１００Ａと通信するための回路である。処理装置５６０は、例えば、記憶装置５５０に記録された環境地図データを、通信ＩＦ５９０からトラクタ１００Ａに配信する。処理装置５６０はまた、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａによる作業の記録、トラクタ１００Ａの走行予定経路の決定、作物の生育状況の記録などの種々の動作を行う。本実施形態では、処理装置５６０は、トラクタ１００Ａのタイヤ１０４が低圧状態または高圧状態にあることを示す信号をトラクタ１００Ａから受信した場合に、記憶装置５５０にその信号に基づく情報を記録する。例えば、日時、タイヤ１０４の空気圧、トラクタ１００Ａの位置などを示す情報が記録され得る。処理装置５６０は、当該信号を受信した場合に、ユーザが使用する情報端末に通知を送ってもよい。これにより、ユーザがタイヤ１０４の不具合を早期に認識することができる。

＜動作＞
次に、トラクタ１００Ａ、作業機３００Ａ、およびサーバ５００の動作の例を説明する。ここでは、トラクタ１００Ａが自動走行中にタイヤ１０４の低圧状態を検出する場合の動作の例を主に説明する。以下の動作は、トラクタ１００Ａがタイヤ１０４の高圧状態を検出する場合にも同様に適用することができる。

図７は、トラクタ１００Ａが走行する環境の一例を模式的に示す図である。この例では、トラクタ１００Ａは、ぶどう園における複数の樹木列２０の間を走行しながら、作業機３００Ａを用いて所定の作業（例えば、草刈り、防除、その他）を行う。ぶどう園では、上空が枝および葉で遮られ、ＧＮＳＳを用いた自動走行が難しい。このため、本実施形態では、ＬｉＤＡＲセンサ１１０を利用して自動走行を行う。

ＥＣＵ１６０は、トラクタ１００Ａの走行中、ＬｉＤＡＲセンサ１１０から繰り返し出力されるセンサデータと環境地図データとのマッチングを行うことにより、トラクタ１００Ａの位置を推定する。マッチングには、例えばＮＤＴ（Normal Distribution Transform）またはＩＣＰ（Iterative Closest Point）などの任意のマッチングアルゴリズムが用いられ得る。マッチングにより、ＬｉＤＡＲセンサ１１０の位置および向きを推定することができる。ＬｉＤＡＲセンサ１１０とトラクタ１００Ａとの位置関係から、トラクタ１００Ａの位置および向きも推定することができる。なお、トラクタ１００Ａの向きは、ＩＭＵ１２５から出力される信号に基づいて決定してもよい。

駆動制御用のＥＣＵ１８０は、ＥＣＵ１６０によって推定されたトラクタ１００Ａの位置に応じてトラクタ１００Ａの移動を制御する。例えば、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａの位置が予め設定された走行予定経路から逸脱している場合に、トラクタ１００Ａのステアリングを調整することにより、走行予定経路に近付ける制御を行う。このような操舵制御は、トラクタ１００Ａの位置だけでなく向きに基づいて行われてもよい。

図８は、トラクタ１００Ａの周囲の環境の例を模式的に示す斜視図である。トラクタ１００Ａは、ぶどう園内の隣り合う２つの樹木列の間を走行する。トラクタ１００Ａは、走行しながら、ＬｉＤＡＲセンサ１１０を用いて周囲の環境をレーザビームでスキャンする。これにより、環境内に存在する物体の距離分布を示すデータを取得する。距離分布を示すデータは、２次元または３次元の点群データに変換され、記録される。当該点群データと、環境地図データとのマッチングにより、トラクタ１００Ａの位置および姿勢が推定される。

図９Ａは、自動走行時のトラクタ１００Ａの走行経路の一例を模式的に示す図である。トラクタ１００Ａは、例えば図９Ａに矢印で示す経路３０に沿ってぶどう園内の複数の樹木列２０の間を走行する。図では、経路３０に含まれる線分が直線状に記載されているが、トラクタ１００Ａが実際に走行する経路は、蛇行部分を含んでいてもよい。ここで、複数の樹木列２０を、端から順に第１の樹木列２０Ａ、第２の樹木列２０Ｂ、第３の樹木列２０Ｃ、第４の樹木列２０Ｄ、・・・と順序付けする。図９Ａの例では、トラクタ１００Ａは、第１の樹木列２０Ａと第２の樹木列２０Ｂとの間をまず走行し、その走行が完了すると、旋回して第２の樹木列２０Ｂと第３の樹木列２０Ｃとの間を逆向きに走行する。第２の樹木列２０Ｂと第３の樹木列２０Ｃとの間の走行が完了すると、さらに旋回して第３の樹木列２０Ｃと第４の樹木列２０Ｄとの間を走行する。以後、同様の動作を繰り返すことにより、最後の２つの樹木列の間の経路３０の終端まで走行する。図９Ａに示す例では、作業機３００Ａはスプレイヤであり、経路３０の両サイドに位置する樹木に薬剤を散布しながらトラクタ１００Ａに引かれて移動する。なお、隣り合う樹木列の間の距離が短い場合は、図９Ｂに示すように、１列おきに走行してもよい。この場合、最後の２つの樹木列の間の走行が完了した後、まだ走行していない樹木列間を１列おきに走行する動作が実行され得る。このような走行は、トラクタ１００ＡがＬｉＤＡＲセンサ１１０を利用して自己位置推定を行いながら、自動で行う。なお、ＧＮＳＳユニット１２０がＧＮＳＳ信号を受信できるタイミングにおいては、ＧＮＳＳ信号に基づいて測位を行ってもよい。例えば、図９Ａおよび図９Ｂに示す経路３０において方向転換するタイミングでは、ＧＮＳＳ信号を遮る葉が存在しないことから、ＧＮＳＳ信号に基づく測位が可能である。

次に、図１０Ａから図１０Ｃを参照して、タイヤ１０４の空気圧が基準値よりも低い低圧状態が検出された場合の動作の例を説明する。

図１０Ａは、作業機３００Ａがスプレイヤであり、トラクタ１００Ａがぶどう園内を走行中に、作業機３００Ａが樹木２１に薬剤を散布している状況の例を示している。この例では、いずれのタイヤ１０４の空気圧も正常な範囲内にある。このような正常な状態において、作業機３００Ａ（すなわちスプレイヤ）のノズルは、樹木２１の葉や枝に衝突せずに薬剤を作物に適切に散布できる位置にある。

ここで、図１０Ｂに示すように、タイヤ１０４（この例では右の後輪）にパンクが生じたとする。この場合、タイヤ１０４に凹みが生じることから、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａの姿勢が変化する。この例では、トラクタ１００Ａの右側のタイヤ１０４にパンクが生じているので、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａは右側に傾く。その結果、作業機３００Ａのノズルが樹木２１の葉または枝に接触したり、薬剤が作物の適切な位置に散布されなくなるなどの不具合が生じ得る。

そこで、図１０Ｃに示すように、ＥＣＵ１８０は、タイヤ１０４のパンクが検出された場合（すなわち、タイヤ１０４の空気圧が所定の基準値を下回った場合）に、連結装置１０８における３点ヒッチを上昇させて、作業機３００Ａの姿勢を調整する。これにより、作業機３００Ａのノズルが樹木２１と衝突することを回避し、作物の適切な位置に薬剤を散布することが可能になる。連結装置１０８をどの程度上昇させるかは、パンク発生時の作業機３００Ａの姿勢がどの程度変化するかに応じて決定される。例えば、ＥＣＵ１８０は、パンク発生前後でノズルの位置が大きく変化しないように、連結装置１０８を駆動する。パンクは生じていないものの、正常時よりも明らかに空気圧が低下している場合にも同様の制御が行われ得る。ＥＣＵ１８０は、計測または推定されたタイヤ１０４の空気圧の値に応じて、連結装置１０８の上昇量を決定してもよい。その場合、空気圧の計測値または推定値と、連結装置１０８の上昇量との対応を規定するテーブルまたは関数などのデータが予め用意され、記憶装置１５０に記録され得る。

図１０Ｃに示す例では、低圧状態が検出された場合でも、トラクタ１００Ａの走行および作業機３００Ａによる作業が継続される。このような例に限らず、ＥＣＵ１８０は、低圧状態が検出された場合に、連結装置１０８の駆動による作業機３００Ａの姿勢の調整を行わずに、作業機３００Ａを停止させてもよい。また、低圧状態が検出された場合に、トラクタ１００Ａの走行を停止または減速してもよい。ＥＣＵ１８０は、タイヤ１０４が低圧状態にあることが検出された場合に、上記の制御に加えて、サーバ５００に信号を送信してもよい。当該信号には、そのときのトラクタ１００Ａの位置情報が含まれ得る。これにより、サーバ５００は、タイヤ１０４の不具合が生じた位置を記録することができる。

図１１は、トラクタ１００Ａ、作業機３００Ａ、およびサーバ５００の動作および通信の例を示す図である。この例では、トラクタ１００Ａの自動走行中に、ＥＣＵ１７０がタイヤ１０４の低圧状態を検出すると（ステップＳ１０１）、ＥＣＵ１８０は、連結装置１０８における３点ヒッチを上昇させる（ステップＳ１０２）。その結果、作業機３００Ａの位置および姿勢が変化する（ステップＳ３０１）。ＥＣＵ１８０は、そのときのトラクタ１００Ａの位置を示す情報を含む信号をサーバ５００に送信する（ステップＳ１０３）。サーバ５００は、その信号を受信すると、その信号が示すトラクタ１００Ａの位置を記憶装置５５０に記録する（ステップＳ５０１）。

図１２は、トラクタ１００Ａ、作業機３００Ａ、およびサーバ５００の動作および通信の他の例を示す図である。この例では、トラクタ１００Ａの自動走行中にＥＣＵ１７０がタイヤ１０４の低圧状態を検出すると（ステップＳ１１１）、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００ＡのエンジンおよびＰＴＯを停止する（ステップＳ１１２）。その結果、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａの動作が停止する（ステップＳ１１３、Ｓ３１１）。ＥＣＵ１８０は、そのときのトラクタ１００Ａの位置を示す情報を含む信号をサーバ５００に送信する（ステップＳ１１４）。サーバ５００の処理装置５６０は、その信号を受信すると、その信号が示すトラクタ１００Ａの位置を記憶装置５５０に記録する（ステップＳ５１１）。

図１１および図１２の例において、サーバ５００の処理装置５６０は、信号を受信してトラクタ１００Ａの位置を記録することに加えて、ユーザが使用する情報端末にアラートを送信してもよい。そのようなアラートは、トラクタ１００ＡにおけるＥＣＵ１８０が送信してもよい。アラートを受信した情報端末のユーザは、タイヤ１０４の空気圧が低下しているトラクタ１００Ａの位置を確認し、現場に向かうなどの必要な対応をとることができる。

図１３は、図１１に示す例におけるトラクタ１００Ａの動作を示すフローチャートである。この例では、トラクタ１００Ａの自動走行中に、圧力センサ１３５が各タイヤ１０４の空気圧を計測する（ステップＳ１５１）。次に、ＥＣＵ１７０が、空気圧の計測値が基準値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１５２）。ここで、直前に計測された空気圧ではなく、過去の一定時間の間（例えば、１分間、１０分間、１時間、１日など）に計測された空気圧の平均値を空気圧の計測値として扱ってもよい。基準値は、パンク状態に対応する低い値でもよいし、パンクではない状態に対応する比較的高い値でもよい。空気圧の計測値が基準値を下回らない場合には、ステップＳ１５１に戻り、同じ動作が繰り返される。空気圧の計測値が基準値を下回る場合には、ＥＣＵ１８０は、連結装置１０８における３点ヒッチを上昇させる（ステップＳ１５３）。これにより、作業機３００Ａの姿勢が変化する。続いて、ＥＣＵ１８０は、サーバ５００に信号を送信する（ステップＳ１５４）。この信号には、ＥＣＵ１６０によって直前に推定されたトラクタ１００Ａの位置を示す情報が含まれる。サーバ５００は、その信号を受信すると、その信号が示すトラクタ１００Ａの位置を記録する（ステップＳ１５４）。

図１４は、図１２に示す例におけるトラクタ１００Ａの動作を示すフローチャートである。この例においても、トラクタ１００Ａの自動走行中に、圧力センサ１３５が、各タイヤ１０４の空気圧を計測する（ステップＳ１６１）。次に、ＥＣＵ１７０が、空気圧の計測値が基準値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１６２）。ステップＳ１６１、Ｓ１６２の動作は、図１３に示すステップＳ１５１、１５２の動作とそれぞれ同じである。空気圧の計測値が基準値を下回る場合には、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００ＡのエンジンおよびＰＴＯを停止することにより、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａを停止させる（ステップＳ１６３）。続いて、ＥＣＵ１８０は、サーバ５００に位置情報を含む信号を送信する（ステップＳ１６４）。サーバ５００は、その信号を受信すると、その信号が示すトラクタ１００Ａの位置を記録する。

図１５は、トラクタ１００Ａの動作の他の例を示すフローチャートである。この例では、２つの基準値に基づいてタイヤの空気圧の低圧状態が２段階で検出される。この例においても、トラクタ１００Ａの自動走行中に、圧力センサ１３５が、各タイヤ１０４の空気圧を計測する（ステップＳ１７１）。次に、ＥＣＵ１７０が、空気圧の計測値が第１の基準値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１７２）。空気圧の計測値が第１の基準値を下回らない場合は、ステップＳ１７１に戻り、同様の動作が繰り返される。空気圧の計測値が第１の基準値を下回る場合、ＥＣＵ１７０は、空気圧の計測値が、第１の基準値よりも小さい第２の基準値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１７３）。第１の基準値は、例えばパンクはしていないが低い空気圧の状態に対応し、第２の基準値は、例えばパンク状態に対応していてもよい。空気圧の計測値が第２の基準値を下回らない場合、ＥＣＵ１８０は、連結装置１０８を駆動して作業機３００Ａの姿勢を調整し、ＥＣＵ１８０は、サーバ５００に信号を送信する（ステップＳ１７４）。ステップＳ１７４の後、ステップＳ１７１に戻り、同様の動作が繰り返される。空気圧の計測値が第２の基準値を下回る場合、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００ＡのエンジンおよびＰＴＯを停止し、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａを停止させる（ステップＳ１７５）。このとき、ＥＣＵ１７０は、サーバ５００に、そのときのトラクタ１００Ａの位置情報を含む信号を送信する（ステップＳ１７５）。

図１６は、ＥＣＵ１８０からサーバ５００に送信される信号あるいはデータの一例を示す図である。この例では、送信されるデータは、トラクタ１００Ａの識別番号であるトラクタＩＤと、作業機３００Ａの識別番号である作業機ＩＤと、トラクタ１００Ａの位置（ｘ座標およびｙ座標）と、タイヤ１０４の空気圧の計測値または推定値と、パンクの有無を示す情報とを含む。パンクの有無は、空気圧の計測値または推定値が、パンク状態に関連付けられた特定の基準値を下回ったか否かに基づいて判断される。ＥＣＵ１７０は、空気圧の計測値または推定値が、当該基準値を下回った場合には、パンクが発生したと判断する。パンクの有無だけでなく、他の低圧状態を示す情報が送信されるデータに含まれていてもよい。送信されるデータは、図１６に示す情報以外にも、データ形式およびアドレスなどを示すヘッダ情報も含み得る。なお、送信されるデータは、図１６に示すデータに限定されない。図１６に示すデータに含まれる各項目の情報は、必要に応じて送信される。例えば、パンクの有無の情報は、サーバ５００がトラクタ１００Ａのタイヤ１０４のパンクの発生状況を管理する場合に送信される。サーバ５００がパンクの発生状況を管理しない場合、またはサーバ５００の処理装置５６０が、トラクタ１００Ａから受信したタイヤの空気圧の情報に基づいてパンクの有無を判断する場合は、パンクの有無を示す情報はＥＣＵ１８０からサーバ５００に送信されなくてもよい。

図１３から図１５に示す例では、圧力センサ１３５を用いてタイヤ１０４の空気圧が計測されるが、前述のように、圧力センサ１３５を用いることなく、タイヤ１０４の空気圧を推定してもよい。例えば、ＥＣＵ１７０は、回転センサ１２７によって計測された車軸の回転速度とタイヤ１０４の正常状態における周長とから計算される理論車速と、ＬｉＤＡＲセンサ１１０から出力されるセンサデータに基づいてＥＣＵ１６０が推定したトラクタ１００Ａの位置の時間変化から計算されるＬｉＤＡＲ車速との差に基づいて、タイヤ１０４の空気圧を推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ１７０は、上記の理論車速と、ＧＮＳＳユニット１２０が受信した信号が示す位置の時間変化から計算されるＧＮＳＳ車速との差に基づいて、タイヤ１０４の空気圧を推定してもよい。理論車速とＬｉＤＡＲ車速との差、または理論車速とＧＮＳＳ車速との差と、タイヤ１０４の空気圧との間には相関がある。その相関を示すデータが、例えばテーブルまたは関数などの形式で記憶装置１５０に記録され得る。ＥＣＵ１７０は、その相関に基づき、理論車速とＬｉＤＡＲ車速との差、または理論車速とＧＮＳＳ車速との差から、タイヤ１０４の空気圧を推定することができる。

以上のような動作により、トラクタ１００Ａが自動走行している最中に、少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧が著しく低下したとしても、その状態を検出し、トラクタ１００Ａおよび作業機３００Ａの少なくとも一方に、必要な動作を実行させることができる。これにより、例えば作業機３００Ａが作物に衝突したり、不適切な作業が行われるなどの好ましくない事態を回避することができる。

なお、上記の動作は、ＥＣＵ１７０がタイヤ１０４の高圧状態を検出する場合にも同様に適用することができる。ただし、高圧状態が検出された場合における作業機３００Ａの位置および姿勢の調整は、連結装置１０８の３点ヒッチを上昇させるのではなく下降させることによって行われる。ＥＣＵ１７０は、タイヤ１０４の低圧状態および高圧状態の両方を検出してもよいし、タイヤ１０４の低圧状態および高圧状態の一方のみ（例えば低圧状態のみ）を検出してもよい。

次に、駆動制御用のＥＣＵ１８０による自動操舵時の制御の例を説明する。

図１７は、ＥＣＵ１８０によって実行される自動操舵時の動作の例を示すフローチャートである。ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａの走行中、図１７に示すステップＳ１２１からＳ１２５の動作を実行することにより、自動操舵を行う。ＥＣＵ１８０は、まず、ＥＣＵ１６０によって推定されたトラクタ１００Ａの位置を示すデータを取得する（ステップＳ１２１）。次に、ＥＣＵ１８０は、当該トラクタ１００Ａの推定された位置と、予め決定された走行予定経路との偏差を算出する（ステップＳ１２２）。偏差は、その時点におけるトラクタ１００Ａの推定された位置と、走行予定経路との距離を表す。ＥＣＵ１８０は、算出した位置の偏差が予め設定された閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１２３）。偏差が閾値を超える場合、ＥＣＵ１８０は、偏差が小さくなるように、駆動装置１４０に含まれる操舵装置の制御パラメータ（例えば操舵角）を変更する。このとき、操舵角に加えて速度を変更してもよい。ステップＳ１２３において偏差が閾値を超えない場合、ステップＳ１２４の動作は省略される。続くステップＳ１２５において、ＥＣＵ１８０は、動作終了の指令を受けたか否かを判断する。動作終了の指令は、例えばユーザが操作端末２００を用いて自動走行モードの停止を指示したり、トラクタ１００Ａが目的地に到達したりした場合に出される。動作終了の指令が出されていない場合、ステップＳ１２１に戻り、新たに推定されたトラクタ１００Ａの位置に基づいて、同様の動作を実行する。ＥＣＵ１８０は、動作終了の指令が出されるまで、ステップＳ１２１からＳ１２５の動作を繰り返す。

図１７に示す例では、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａの推定位置と走行予定経路との偏差のみに基づいて駆動装置１４０を制御するが、方位の偏差もさらに考慮して制御してもよい。例えば、ＥＣＵ１８０は、ＥＣＵ１６０によって推定されたトラクタ１００Ａの向きと、走行予定経路の方向との角度差である方位偏差が予め設定された閾値を超える場合に、その偏差に応じて駆動装置１４０の操舵装置の制御パラメータ（例えば操舵角）を変更してもよい。

以下、図１８Ａから図１８Ｄを参照しながら、ＥＣＵ１８０による操舵制御の例をより具体的に説明する。

図１８Ａは、走行予定経路Ｐに沿って走行するトラクタ１００Ａの例を示す図である。図１８Ｂは、走行予定経路Ｐから右にシフトした位置にあるトラクタ１００Ａの例を示す図である。図１８Ｃは、走行予定経路Ｐから左にシフトした位置にあるトラクタ１００Ａの例を示す図である。図１８Ｄは、走行予定経路Ｐに対して傾斜した方向を向いているトラクタ１００Ａの例を示す図である。これらの図において、ＥＣＵ１６０によって推定されたトラクタ１００Ａの位置および向きを示すポーズがｒ（ｘ，ｙ，θ）と表現されている。（ｘ，ｙ）は、地球に固定された２次元座標系であるＸＹ座標系におけるトラクタ１００Ａの基準点の推定位置を表す座標である。図１８Ａから図１８Ｄに示す例において、トラクタ１００Ａの基準点は車体前部にあるが、基準点の位置は任意である。θは、トラクタ１００Ａの推定された向きを表す角度である。図示されている例においては、走行予定経路ＰがＹ軸に平行であるが、一般的には走行予定経路ＰはＹ軸に平行であるとは限らない。

図１８Ａに示すように、トラクタ１００Ａの位置および向きが走行予定経路Ｐから外れていない場合には、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａの操舵角および速度を変更せずに維持する。

図１８Ｂに示すように、トラクタ１００Ａの位置が走行予定経路Ｐから右側にシフトしている場合には、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａの走行方向が左寄りに傾き、経路Ｐに近付くように、駆動装置１４０に含まれるステアリングホイールの回転角を変更して操舵角を変更する。このとき、操舵角に加えて速度も併せて変更してもよい。操舵角の大きさは、例えば位置偏差Δｘの大きさに応じて調整され得る。

図１８Ｃに示すように、トラクタ１００Ａの位置が走行予定経路Ｐから左側にシフトしている場合には、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａの走行方向が右寄りに傾き、経路Ｐに近付くように、ステアリングホイールの回転角を変更して操舵角を変更する。この場合も、操舵角に加えて速度も併せて変更してもよい。操舵角の変化量は、例えば位置偏差Δｘの大きさに応じて調整され得る。

図１８Ｄに示すように、トラクタ１００Ａの位置は走行予定経路Ｐから大きく外れていないが、向きが走行予定経路Ｐの方向とは異なる場合は、ＥＣＵ１８０は、方位偏差Δθが小さくなるように操舵角を変更する。この場合も、操舵角に加えて速度も併せて変更してもよい。操舵角の大きさは、例えば位置偏差Δｘおよび方位偏差Δθのそれぞれの大きさに応じて調整され得る。例えば、位置偏差Δｘの絶対値が小さいほど方位偏差Δθに応じた操舵角の変化量を大きくしてもよい。位置偏差Δｘの絶対値が大きい場合には、経路Ｐに戻るために操舵角を大きく変化させることになるため、必然的に方位偏差Δθの絶対値が大きくなる。逆に、位置偏差Δｘの絶対値が小さい場合には、方位偏差Δθをゼロに近づけることが必要である。このため、操舵角を決定するための方位偏差Δθの重み（すなわち制御ゲイン）を相対的に大きくすることが妥当である。

トラクタ１００Ａの操舵制御および速度制御には、ＰＩＤ制御またはＭＰＣ制御（モデル予測制御）などの制御技術が適用されてもよい。これらの制御技術を適用することにより、トラクタ１００Ａを走行予定経路Ｐに近付ける制御を滑らかにすることができる。

なお、走行中に１つ以上の障害物センサ１３０によって障害物が検出された場合には、ＥＣＵ１８０は、障害物を回避するように駆動装置１４０を制御する。障害物を回避できない場合には、ＥＣＵ１８０は、トラクタ１００Ａを停止させる。ＥＣＵ１８０は、障害物が検出された場合に、障害物を回避できるか否かに関わらず、トラクタ１００Ａを停止させてもよい。

次に、操舵角を決定するための制御ゲインをタイヤ圧に応じて変化させる制御の例を説明する。

ＥＣＵ１８０は、自動操舵における操舵角を、位置偏差Δｘと、予め設定された制御ゲインＧ１とに基づいて決定することができる。例えば、位置偏差Δｘに制御ゲインＧ１を掛けた値を操舵角としてもよい。あるいは、ＥＣＵ１８０は、自動操舵における操舵角を、方位偏差Δθと、予め設定された制御ゲインＧ２とに基づいて決定してもよい。ＥＣＵ１８０は、例えば、方位偏差Δθに制御ゲインＧ２を掛けた値、または、位置偏差Δｘと制御ゲインＧ１との積と、方位偏差Δθと制御ゲインＧ２との積との和（Ｇ１Δｘ＋Ｇ２Δθ）を操舵角として決定してもよい。ＥＣＵ１８０は、制御ゲインＧ１およびＧ２を、検出されたタイヤ圧に応じて変更してもよい。

図１９Ａは、トラクタ１００Ａの少なくとも１つのタイヤの空気圧が基準範囲よりも低い低圧状態における操舵角θ１の例を示す図である。図１９Ｂは、トラクタ１００Ａの全てのタイヤの空気圧が基準範囲内にある状態における操舵角θ２の例を示す図である。図１９Ｃは、トラクタ１００Ａの少なくとも１つのタイヤの空気圧が基準範囲よりも高い高圧状態における操舵角θ３の例を示す図である。これらの例においては、いずれも同一の大きさの位置偏差Δｘが生じている。ここでは簡単のため、操舵角が位置偏差Δｘと制御ゲインＧ１との積によって決定されるものとして説明する。

図１９Ａに示す例では、ＥＣＵ１８０は、制御ゲインＧ１を、図１９Ｂに示す例と比較して低い値に設定する。その結果、位置偏差Δθは同一であるが、図１９Ａの例における操舵角θ１は、図１９Ｂの例における操舵角θ２よりも小さくなる。一方、図１９Ｃに示す例では、ＥＣＵ１８０は、制御ゲインＧ１を、図１９Ｂに示す例と比較して高い値に設定する。その結果、位置偏差Δθは同一であるが、図１９Ｃの例における操舵角θ３は、図１９Ｂの例における操舵角θ２よりも大きくなる。

上記の制御は、トラクタ１００Ａが直線的な走行予定経路に沿って走行する場合に限らず、トラクタ１００Ａが曲線的な走行予定経路に沿って走行する場合、およびトラクタ１００Ａが旋回動作を行う場合にも同様に適用され得る。トラクタ１００Ａは、圃場における予め設定された地点（例えば、樹木列間の経路の端部、または枕地など）に到達した場合、またはユーザがトラクタ１００Ａに旋回を指示した場合に、旋回動作を行う。旋回動作は、例えばユーザによって予め設定された複数の項目に関する動作パターンに従って自動で行われ得る。複数の項目は、例えば、３点リンクの上昇／下降、ＰＴＯ回転のオン／オフ、デフロックのオン／オフ、４ＷＤモードのオン／オフ、およびエンジン回転数の増加／減少などの項目を含み得る。トラクタ１００Ａは、これらの項目について予め設定された動作を行い、自動で旋回する。トラクタ１００Ａは、旋回動作における操舵角を決定する制御ゲインをタイヤ圧に応じて調整してもよい。そのような調整により、タイヤ圧が基準範囲から外れている場合であっても、想定された通りの旋回が可能になる。

図２０は、タイヤの空気圧に応じて操舵角を決定するための制御ゲイン（すなわち操舵ゲイン）を調整する動作の例を示すフローチャートである。この例においては、トラクタ１００Ａの自動走行中に、圧力センサ１３５が、各タイヤ１０４の空気圧を計測する（ステップＳ１８１）。次に、ＥＣＵ１７０が、少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧の計測値が予め設定された基準範囲の下限値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１８２）。少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧の計測値が当該下限値を下回る場合、ＥＣＵ１８０は、操舵ゲインを減少させる（ステップＳ１８３）。操舵ゲインをどの程度減少させるかは、どのタイヤ１０４が低圧状態にあるか、およびタイヤ圧の計測値に応じて調整され得る。全てのタイヤ１０４の空気圧の計測値が当該下限値以上である場合、ＥＣＵ１７０は、少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧の計測値が基準範囲の上限値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１８４）。少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧の計測値が当該上限値を上回る場合、ＥＣＵ１８０は、操舵ゲインを増加させる(ステップＳ１８５)。操舵ゲインをどの程度増加させるかは、どのタイヤ１０４が高圧状態にあるか、およびタイヤ圧の計測値に応じて調整され得る。

このように、本実施形態においては、ＥＣＵ１８０は、少なくとも１つのタイヤ１０４が低圧状態または高圧状態にあることが検出されたとき、操舵ゲインを変化させる。より具体的には、ＥＣＵ１８０は、タイヤ圧が基準範囲よりも低い場合は、操舵ゲインを小さくし、タイヤ圧が基準範囲よりも高い場合は、操舵ゲインを高くする。低圧状態においては、タイヤのグリップ力が増加することから、同一の操舵角であっても曲がり易くなる。反対に、高圧状態においては、タイヤのグリップ力が低下することから、同一の操舵角であっても曲がりにくくなる。本実施形態のように、タイヤ圧に応じて操舵ゲインを調整することにより、タイヤ圧によらず同等の走行性能を実現することができる。

自動操舵の開発において、操舵ゲインの調整はタイヤ圧が基準範囲内にある標準圧の状態で行われる。その結果、走行中にタイヤ圧が標準圧の状態から変化した場合、またはユーザがタイヤ圧を作業内容に応じて変化させた場合、想定通りの走行性能が得られないことがある。そのような場合、ユーザは、作業車両１００に設けられたバーチャルターミナル（ＶＴ）などの操作端末を操作して操舵ゲインを調整することができる。しかし、調整のためには作業車両１００の試走を何度か行う必要がある。上記のようにタイヤ圧に応じて自動で操舵ゲインを調整する制御を導入することにより、ユーザが操舵ゲインを調整する手間を省くことができる。

図２０に示す例では、タイヤ１０４が低圧状態にある場合と高圧状態にある場合の両方が検出され、それらの状態に応じて操舵ゲインが調整される。このような動作に限らず、例えば低圧状態および高圧状態の一方のみが検出され、操舵ゲインの減少および増加の一方のみが行われてもよい。

次に、デフロックのオン／オフの切り替え、および２ＷＤ／４ＷＤの切り替えのタイミングをタイヤ圧に応じて変化させる動作の例を説明する。

図２１は、デフロックを有効にし、２ＷＤモードから４ＷＤモードに切り替えるタイミングをタイヤ圧に応じて調整する動作の例を示すフローチャートである。この例においては、トラクタ１００Ａの自動走行中に、圧力センサ１３５が、各タイヤの空気圧を計測する（ステップＳ１９１）。次に、ＥＣＵ１７０が、空気圧の計測値が予め設定された基準範囲の下限値を下回るか否かを判定する（ステップＳ１９２）。少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧の計測値が当該下限値を下回る場合、ＥＣＵ１８０は、４ＷＤおよびデフロックを有効にするタイミングを遅くする（ステップＳ１９３）。例えば、ＥＣＵ１８０は、４ＷＤおよびデフロックが有効になる条件が満たされた場合に４ＷＤおよびデフロックが実際に有効になるまでの時間を、所定時間（例えば数百ミリ秒から数秒程度）だけ長くする。これらの機能が有効になるまでの時間をどの程度長くするかは、どのタイヤ１０４が低圧状態にあるか、およびタイヤ圧の計測値に応じて調整され得る。全てのタイヤ１０４の空気圧の計測値が当該下限値以上である場合、ＥＣＵ１７０は、少なくとも１つのタイヤ１０４の空気圧の計測値が基準範囲の上限値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１９４）。空気圧の計測値が当該上限値を上回る場合、ＥＣＵ１８０は、４ＷＤおよびデフロックを有効にするタイミングを早くする (ステップＳ１９５)。例えば、ＥＣＵ１８０は、４ＷＤおよびデフロックが有効になる条件が満たされた場合に４ＷＤおよびデフロックが実際に有効になるまでの時間を、所定時間（例えば数百ミリ秒から数秒程度）だけ短くする。これらの機能が有効になるまでの時間をどの程度短くするかは、どのタイヤ１０４が高圧状態にあるか、およびタイヤ圧の計測値に応じて調整され得る。なお、ＥＣＵ１８０は、４ＷＤおよびデフロックが有効になる条件自体を変更することによって、これらの機能が有効になるまでの時間を変化させてもよい。

スリップ防止制御の開発において、２ＷＤと４ＷＤとの切り替えのタイミングおよびデフロックの制御タイミングの調整はタイヤ圧が基準範囲内にある標準圧にある状態で行われる。このため、タイヤ圧が標準圧の状態から変化した場合、想定通りのグリップ力が得られないことがある。例えば、タイヤ圧が基準範囲よりも高い場合、想定以上のスリップが発生し、経路への復帰の遅れが生じ得る。反対に、タイヤ圧が基準範囲よりも低い場合、グリップ力増加による経路逸脱が発生し得る。上記の例のように、デフロックを有効にするタイミングおよび４ＷＤを有効にするタイミングを、検出されたタイヤ圧に応じて変更することにより、スリップの発生および走行予定経路からの逸脱を回避し易くなる。

図２１に示す例では、４ＷＤおよびデフロックの両方の制御タイミングがタイヤ圧に応じて調整されるが、４ＷＤおよびデフロックの一方の制御タイミングのみをタイヤ圧に応じて調整してもよい。また、低圧状態および高圧状態の一方のみを検出し、検出されたタイヤ圧に応じて４ＷＤまたはデフロックの有効化のタイミングを変化させてもよい。

［実施形態２］
次に、本開示の第２の実施形態を説明する。

図２２は、本実施形態におけるトラクタ１００Ｂおよび作業機３００Ｂを模式的に示す側面図である。本実施形態においては、トラクタ１００Ｂではなく作業機３００Ｂが、実施形態１におけるトラクタ１００Ａと同様の検出および制御を実行する。本実施形態における作業機３００Ｂは、複数のタイヤ３０４を備え、各タイヤ３０４の空気圧を検出することができる。作業機３００Ｂの制御装置は、各タイヤ３０４の空気圧が基準値を下回る低圧状態にあることを検出すると、作業機３００Ｂおよびトラクタ１００Ａの少なくとも一方に必要な動作を実行させる。本実施形態におけるトラクタ１００Ｂは、タイヤ１０４の代わりに、クローラを備えていてもよい。

図２３は、本実施形態におけるトラクタ１００Ｂ、作業機３００Ｂ、およびサーバ５００の概略的な構成の例を示すブロック図である。図６に示す実施形態１の構成とは異なり、トラクタ１００Ｂは、圧力センサ１３５およびＥＣＵ１７０を備えていない。一方、作業機３００Ｂは、各タイヤ３０４の空気圧を計測する圧力センサ３３５と、各タイヤ３０４の空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または基準範囲を上回る高圧状態にあることを検出するＥＣＵ３７０とを備えている。圧力センサ３３５の機能は、実施形態１におけるトラクタ１００Ａの圧力センサ１３５の機能と同様である。ＥＣＵ３７０の機能は、実施形態１におけるトラクタ１００ＡのＥＣＵ１７０の機能と同様である。ＥＣＵ３７０は、圧力センサ３３５によって計測されたタイヤ３０４の空気圧に基づいて、タイヤ３０４が低圧状態にあるか否かを判断する。ＥＣＵ３７０は、計測された空気圧が基準範囲を下回る場合に、タイヤ３０４が低圧状態にあることを示す信号を出力する。ＥＣＵ３７０は、計測された空気圧が基準範囲を上回る場合に、タイヤ３０４が高圧状態にあることを示す信号を出力する。制御装置３８０は、少なくとも１つのタイヤ３０４の低圧状態または高圧状態が検出されると、作業機３００Ｂの動作を停止したり、トラクタ１００Ｂに特定の動作を要求する信号を送信したり、サーバ５００に低圧状態を示す信号を送信したりすることができる。トラクタ１００Ｂに送信される信号は、例えば、作業機３００Ｂの姿勢を変化させるように連結装置１０８を駆動することを要求する信号、または、作業機３００Ｂへの動力の供給を停止することを要求する信号であり得る。作業機３００Ｂが低圧状態を示す信号をサーバ５００に送信する代わりに、トラクタ１００Ｂに、当該信号のサーバ５００への送信を指示してもよい。トラクタ１００Ｂは、当該指示に応答して、サーバ５００に、そのときのトラクタ１００Ｂの位置情報を送信してもよい。

作業機３００Ｂは、圧力センサ３３５を利用する代わりに、トラクタ１００Ｂから取得したトラクタ１００Ｂの位置情報の時間変化に基づいて、タイヤ３０４が低圧状態にあることを検出してもよい。例えば、ＬｉＤＡＲセンサ１１０を用いた測位によって取得されたトラクタ１００Ｂの位置の時間変化から計算されるＬｉＤＡＲ車速と、作業機３００Ｂのタイヤ３０４の回転速度およびタイヤ３０４の正常時の周長とから計算される理論車速との差に基づいて、タイヤ３０４が低圧状態にあることを検出してもよい。あるいは、ＧＮＳＳユニット１２０を用いた測位によって取得されたトラクタ１００Ｂの位置の時間変化から計算されるＧＮＳＳ車速と、上記理論車速との差に基づいて、タイヤ３０４が低圧状態にあることを検出してもよい。そのような方法でタイヤ３０４の空気圧が推定される場合、作業機３００Ｂは、タイヤ３０４の回転速度を計測する回転センサを備え得る。作業機３００ＢがＬｉＤＡＲセンサまたはＧＮＳＳユニットを備えていてもよい。その場合には、トラクタ１００Ｂから位置情報を得ることなく、自ら自己位置推定または測位を行い、上記の動作を実行できる。

本実施形態における動作は、タイヤ３０４の圧力異常を検出し、必要な動作を行うのがトラクタ１００Ｂではなく作業機３００Ｂであることを除けば、実施形態１と同様である。本実施形態においても、実施形態１について説明した種々の制御を適用することができる。

［他の実施形態］
実施形態１におけるトラクタ１００Ａによる動作と、実施形態２における作業機３００Ｂによる動作とを、組み合わせてもよい。すなわち、トラクタと作業機の両方が、それぞれが備える１つ以上のタイヤの空気圧を計測または推定し、その計測値または推定値に基づいてトラクタおよび作業機の少なくとも一方の動作を制御してもよい。

図２４は、そのような実施形態におけるトラクタ１００Ｃ、作業機３００Ｃ、およびサーバ５００の構成を模式的に示すブロック図である。図２４に示す例では、トラクタ１００Ｃは、実施形態１におけるトラクタ１００Ａと同様の構成を備え、作業機３００Ｃは、実施形態２における作業機３００Ｂと同様の構成を備える。トラクタ１００Ｃと作業機３００Ｃとは、双方向に通信が可能である。トラクタ１００Ｃおよび作業機３００Ｃの各々は、サーバ５００とも通信が可能である。トラクタ１００Ｃおよび作業機３００Ｃの各々は、１つ以上のタイヤを備える。

トラクタ１００Ｃは、実施形態１におけるトラクタ１００Ａと同様の動作を実行する。例えば、トラクタ１００Ｃは、自身が備えるタイヤの少なくとも１つが低圧状態または高圧状態にあることを検出したときに、トラクタ１００Ｃの停止または減速、作業機３００Ｃの停止、作業機３００Ｃの位置または姿勢の調整、およびサーバ５００への信号送信の少なくとも１つの動作を実行する。

作業機３００Ｃは、実施形態２におけるトラクタ１００Ｂと同様の動作を実行する。例えば、作業機３００Ｃは、自身が備えるタイヤの少なくとも１つが低圧状態または高圧状態にあることを検出したときに、トラクタ１００Ｃの停止または減速、作業機３００Ｃの停止、作業機３００Ｃの位置または姿勢の調整、およびサーバ５００への信号送信の少なくとも１つの動作を実行する。

このような構成により、トラクタと作業機のいずれのタイヤに不具合が生じた場合であっても、適時にその不具合を検出し、必要な対応をとることができる。本実施形態においても、実施形態１について説明した種々の制御を適用することができる。

図２３および図２４に示す実施形態において、作業機の圧力センサ３３５が無線通信機能を備えていてもよい。圧力センサ３３５によって計測されたタイヤ３０４の空気圧を示す数値を、トラクタのＥＣＵ１７０が受け取って、タイヤ３０４が低圧状態または高圧状態にあるか否かを判断してもよい。その場合には、低圧状態または高圧状態が検出された場合の制御は、トラクタが実行する。そのような形態では、作業機は、ＥＣＵ３７０を備えていなくてもよい。

以上の実施形態において、作業機の位置または姿勢は、トラクタが連結装置１０８を駆動することによって変更される。そのような動作に限らず、例えば、作業機が自身の特定の部分を移動または変形させることによって同様の効果を実現してもよい。例えば、スプレイヤのノズルの位置または姿勢をスプレイヤ自身が変化させることにより、作物との接触を回避するようにしてもよい。

トラクタのＥＣＵ１７０およびＥＣＵ１８０、ならびに作業機のＥＣＵ３７０および制御装置３８０が実行する処理の一部または全部を、外部のコンピュータ（例えば、サーバ５００の処理装置５６０）が実行してもよい。そのような構成においては、トラクタまたは作業機から、それぞれのタイヤの空気圧の計測値または推定値が、当該コンピュータに継続的に送信される。当該コンピュータは、継続的に送信された空気圧の計測値または推定値に基づいて、タイヤの圧力異常を検出し、トラクタまたは作業機に指令を送って必要な動作を実行させてもよい。

以上の実施形態において、各トラクタは、無人トラクタであってもよい。その場合には、キャビン、運転席、ステアリングホイール、操作端末などの、有人運転にのみ必要な構成要素は、トラクタに設けられていなくてもよい。無人トラクタは、自律走行、またはトラクタのユーザによる遠隔操作によって、前述の各実施形態における動作と同様の動作を実行してもよい。

以上の実施形態において、トラクタが備えるＬｉＤＡＲセンサは、レーザビームのスキャンによって２次元または３次元の点群データまたは距離分布データをセンサデータとして出力する。しかし、ＬｉＤＡＲセンサはそのようなスキャン型のセンサに限定されない。例えば、フラッシュ型のＬｉＤＡＲセンサを用いてもよい。あるいは、イメージセンサなどの他の種類のセンサを利用してもよい。そのような他の種類のセンサを、ＬｉＤＡＲセンサと組み合せて利用してもよい。トラクタがＧＮＳＳ信号を受信できる環境でのみ使用される場合、トラクタはＬｉＤＡＲセンサを備えていなくてもよい。

作業車両および作業機は、ぶどう園などの果樹園に限らず、任意の圃場で使用することができる。トラクタまたは作業機がＬｉＤＡＲセンサを備え、ＳＬＡＭに基づく自己位置推定を行う場合、予め圃場内の環境地図が作成される。前述の実施形態では、サーバ５００が環境地図を生成するが、トラクタが備える地図生成装置（例えばＥＣＵ１６０）が環境地図を生成してもよい。地図生成装置は、圃場内を走行しながらＬｉＤＡＲセンサを用いて取得したセンサデータを繋ぎ合わせることにより、環境地図を生成することができる。

以上のように、本開示は、以下の項目に記載の農業機械を含む。

［項目１］
農業機械であって、
１つ以上のタイヤと、
前記１つ以上のタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、
前記農業機械、および前記農業機械に連結される他の農業機械の少なくとも一方の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記農業機械および前記他の農業機械の一方は、自動走行可能な作業車両であり、前記農業機械および前記他の農業機械の他方は、前記作業車両に連結されて使用される作業機であり、
前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる、
農業機械。

［項目２］
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の前記少なくとも一方に、前記特定の動作を実行させる、項目１に記載の農業機械。

［項目３］
前記作業車両は、自律走行可能であり、
前記制御装置は、前記作業車両が自律走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の前記少なくとも一方に、前記特定の動作を実行させる、項目１に記載の農業機械。

［項目４］
前記制御装置は、前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、外部の装置に、前記低圧状態または高圧状態になったことを示す信号を送信する、項目１から３のいずれかに記載の農業機械。

［項目５］
走行中に前記農業機械の位置を推定する自己位置推定装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記外部の装置に、前記信号および前記農業機械の位置を示す情報を送信する、
項目４に記載の農業機械。

［項目６］
前記農業機械は、前記作業車両であり、
前記他の農業機械は、前記作業機である、
項目１から５のいずれかに記載の農業機械。

［項目７］
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記作業車両を停止または減速させる動作、前記作業機の位置または姿勢を調整する動作、および前記作業機を停止または減速させる動作の少なくとも１つの動作を実行する、項目６に記載の農業機械。

［項目８］
前記農業機械と前記作業機とを連結する連結装置を備え、
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記連結装置を上昇または下降させて前記作業機の位置または姿勢を変化させる、項目７に記載の農業機械。

［項目９］
前記作業機は、作物に薬剤を散布するためのスプレイヤであり、
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記スプレイヤの位置または姿勢を変化させることにより、前記スプレイヤが作物に接触することを回避する、
項目６から８のいずれかに記載の農業機械。

［項目１０］
前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出された場合、自動操舵における操舵角を決定するための制御ゲインの値を、前記タイヤの空気圧が前記基準範囲内にある場合における値から変化させる、項目６から９のいずれかに記載の農業機械。

［項目１１］
前記作業車両は、デフロックを有する差動装置を備える四輪駆動車であり、
前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出された場合、二輪駆動から四輪駆動に切り替えるタイミング、および／または前記デフロックを有効にするタイミングを、前記タイヤの空気圧が前記基準範囲内にある場合におけるタイミングから変化させる、
項目６から１０のいずれかに記載の農業機械。

［項目１２］
前記他の農業機械は、前記作業車両であり、
前記農業機械は、前記作業機である、
項目１から５のいずれかに記載の農業機械。

［項目１３］
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記作業車両を停止または減速させる動作、前記作業車両に前記作業機の位置または姿勢を調整させる動作、および前記作業機を停止または減速させる動作の少なくとも１つの動作を実行する、項目１２に記載の農業機械。

［項目１４］
前記作業車両は、前記作業車両と前記作業機とを連結する連結装置を備え、
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記作業車両に前記連結装置を上昇または下降させて前記作業機の位置または姿勢を変化させる、項目１２に記載の農業機械。

［項目１５］
前記作業機は、作物に薬剤を散布するためのスプレイヤであり、
前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記作業車両に前記スプレイヤの位置または姿勢を変化させることにより、前記スプレイヤが作物に接触することを回避する、
項目１２から１４のいずれかに記載の農業機械。

［項目１６］
前記タイヤの空気圧を計測する圧力センサをさらに備え、
前記検出装置は、計測された前記空気圧に基づいて前記低圧状態または高圧状態を検出する、
項目１から１５のいずれかに記載の農業機械。

［項目１７］
ＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信器と、
前記タイヤの回転速度を計測する回転センサと、
をさらに備え、
前記検出装置は、前記回転センサによって計測された前記回転速度に基づいて推定される前記農業機械の速度と、前記ＧＮＳＳ受信器によって取得されたデータに基づいて推定される前記農業機械の速度との差に基づいて、前記低圧状態または高圧状態を検出する、
項目１から１５のいずれかに記載の農業機械。

［項目１８］
前記農業機械の周囲の環境における物体の分布を示すセンサデータを出力するＬｉＤＡＲセンサと、
前記タイヤの回転速度を計測する回転センサと、
をさらに備え、
前記検出装置は、前記回転センサによって計測された前記回転速度に基づいて推定される前記農業機械の速度と、前記センサデータに基づいて推定される前記農業機械の速度との差に基づいて、前記低圧状態または高圧状態を検出する、
項目１から１５のいずれかに記載の農業機械。

［項目１９］
前記検出装置は、前記タイヤがパンクした状態を前記低圧状態として検出する、項目１から１８のいずれかに記載の農業機械。

［項目２０］
前記検出装置は、前記１つ以上のタイヤの空気圧が前記基準範囲の下限値である第１の基準値を下回る第１の低圧状態になったこと、および前記１つ以上のタイヤの空気圧が前記第１の基準値よりも小さい第２の基準値を下回る第２の低圧状態になったことを検出し、
前記制御装置は、
前記第１の低圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記特定の動作として第１の動作を実行させ、
前記第２の低圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記第１の動作とは異なる第２の動作を実行させる、
項目１から１８のいずれかに記載の農業機械。

［項目２１］
自動走行可能な作業車両、または前記作業車両に連結されて使用される作業機を制御するシステムであって、
前記作業車両または前記作業機が備えるタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、
前記低圧状態または高圧状態が検出されたとき、前記作業車両および前記作業機の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる制御装置と、
を備える制御システム。

［項目２２］
自動走行可能な作業車両、または前記作業車両に連結されて使用される作業機を制御する方法であって、
前記作業車両または前記作業機が備えるタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出することと、
前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両および前記作業機の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させることと、
を含む方法。

［項目２３］
自動走行可能な作業車両、または前記作業車両に連結されて使用される作業機を制御するコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記作業車両または前記作業機が備えるタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出することと、
前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両および前記作業機の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させることと、
を前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラム。

本開示の技術は、例えば、トラクタなどの作業車両、および作業車両に連結されて使用される作業機（例えば、スプレイヤ、草刈機、播種機、施肥機、収穫機など）に適用することができる。

２０ 樹木列
２１ 樹木
３０ 走行経路
１００ 作業車両
１００Ａ、１００Ｂ、１０Ｃ トラクタ
１０１ 車両本体
１０２ 原動機（エンジン）
１０３ 変速装置（トランスミッション）
１０４ タイヤ
１０５ キャビン
１０６ 操舵装置
１０７ 運転席
１０８ 連結装置
１１０ ＬｉＤＡＲセンサ
１２０ ＧＮＳＳユニット
１２５ 慣性計測装置（ＩＭＵ）
１２７ 回転センサ
１３０ 障害物センサ
１３５ 圧力センサ
１４０ 駆動装置
１５０ 記憶装置
１６０ 電子制御ユニット（ＳＬＡＭ）
１７０ 電子制御ユニット（低圧状態検出）
１８０ 電子制御ユニット（駆動制御）
１９０ 通信インタフェース（ＩＦ）
２００ 操作端末
３００、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ 作業機
３０４ タイヤ
３３５ 圧力センサ
３４０ 駆動装置
３８０ 制御装置
３９０ 通信インタフェース（ＩＦ）
５００ サーバ
５５０ 記憶装置
５６０ 処理装置
５９０ 通信ＩＦ

Claims (21)

1. 農業機械であって、
   １つ以上のタイヤと、
   前記１つ以上のタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、
   前記農業機械、および前記農業機械に連結される他の農業機械の少なくとも一方の動作を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記農業機械および前記他の農業機械の一方は、自動走行可能な作業車両であり、前記農業機械および前記他の農業機械の他方は、前記作業車両に連結されて使用される作業機であり、
   前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる、
   農業機械。
2. 前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の前記少なくとも一方に、前記特定の動作を実行させる、請求項１に記載の農業機械。
3. 前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、外部の装置に、前記低圧状態または前記高圧状態になったことを示す信号を送信する、請求項１または２に記載の農業機械。
4. 走行中に前記農業機械の位置を推定する自己位置推定装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記外部の装置に、前記信号および前記農業機械の位置を示す情報を送信する、
   請求項３に記載の農業機械。
5. 前記農業機械は、前記作業車両であり、
   前記他の農業機械は、前記作業機である、
   請求項１から４のいずれかに記載の農業機械。
6. 前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両を停止または減速させる動作、前記作業機の位置または姿勢を調整する動作、および前記作業機を停止または減速させる動作の少なくとも１つの動作を実行する、請求項５に記載の農業機械。
7. 前記農業機械と前記作業機とを連結する連結装置を備え、
   前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記連結装置を上昇または下降させて前記作業機の位置または姿勢を変化させる、請求項６に記載の農業機械。
8. 前記作業機は、作物に薬剤を散布するためのスプレイヤであり、
   前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記スプレイヤの位置または姿勢を変化させることにより、前記スプレイヤが作物に接触することを回避する、
   請求項５から７のいずれかに記載の農業機械。
9. 前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出された場合、自動操舵における操舵角を決定するための制御ゲインの値を、前記タイヤの空気圧が前記基準範囲内にある場合における値から変化させる、請求項５から８のいずれかに記載の農業機械。
10. 前記作業車両は、デフロックを有する差動装置を備える四輪駆動車であり、
    前記制御装置は、前記低圧状態または前記高圧状態が検出された場合、二輪駆動から四輪駆動に切り替えるタイミング、および／または前記デフロックを有効にするタイミングを、前記タイヤの空気圧が前記基準範囲内にある場合におけるタイミングから変化させる、
    請求項５から９のいずれかに記載の農業機械。
11. 前記他の農業機械は、前記作業車両であり、
    前記農業機械は、前記作業機である、
    請求項１から４のいずれかに記載の農業機械。
12. 前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両を停止または減速させる動作、前記作業車両に前記作業機の位置または姿勢を調整させる動作、および前記作業機を停止または減速させる動作の少なくとも１つの動作を実行する、請求項１１に記載の農業機械。
13. 前記作業車両は、前記作業車両と前記作業機とを連結する連結装置を備え、
    前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両に前記連結装置を上昇または下降させて前記作業機の位置または姿勢を変化させる、請求項１１に記載の農業機械。
14. 前記作業機は、作物に薬剤を散布するためのスプレイヤであり、
    前記制御装置は、前記作業車両が自動走行している最中に前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両に前記スプレイヤの位置または姿勢を変化させることにより、前記スプレイヤが作物に接触することを回避する、
    請求項１１から１３のいずれかに記載の農業機械。
15. 前記タイヤの空気圧を計測する圧力センサをさらに備え、
    前記検出装置は、計測された前記空気圧に基づいて前記低圧状態または前記高圧状態を検出する、
    請求項１から１４のいずれかに記載の農業機械。
16. ＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信器と、
    前記タイヤの回転速度を計測する回転センサと、
    をさらに備え、
    前記検出装置は、前記回転センサによって計測された前記回転速度に基づいて推定される前記農業機械の速度と、前記ＧＮＳＳ受信器によって取得されたデータに基づいて推定される前記農業機械の速度との差に基づいて、前記低圧状態または前記高圧状態を検出する、
    請求項１から１４のいずれかに記載の農業機械。
17. 前記農業機械の周囲の環境における物体の分布を示すセンサデータを出力するＬｉＤＡＲセンサと、
    前記タイヤの回転速度を計測する回転センサと、
    をさらに備え、
    前記検出装置は、前記回転センサによって計測された前記回転速度に基づいて推定される前記農業機械の速度と、前記センサデータに基づいて推定される前記農業機械の速度との差に基づいて、前記低圧状態または前記高圧状態を検出する、
    請求項１から１４のいずれかに記載の農業機械。
18. 前記検出装置は、前記タイヤがパンクした状態を前記低圧状態として検出する、請求項１から１７のいずれかに記載の農業機械。
19. 前記検出装置は、前記１つ以上のタイヤの空気圧が前記基準範囲の下限値である第１の基準値を下回る第１の低圧状態になったこと、および前記１つ以上のタイヤの空気圧が前記第１の基準値よりも小さい第２の基準値を下回る第２の低圧状態になったことを検出し、
    前記制御装置は、
    前記第１の低圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記特定の動作として第１の動作を実行させ、
    前記第２の低圧状態が検出されたとき、前記農業機械および前記他の農業機械の少なくとも一方に、前記第１の動作とは異なる第２の動作を実行させる、
    請求項１から１７のいずれかに記載の農業機械。
20. 自動走行可能な作業車両、または前記作業車両に連結されて使用される作業機を制御するシステムであって、
    前記作業車両または前記作業機が備えるタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出する検出装置と、
    前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両および前記作業機の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させる制御装置と、
    を備える制御システム。
21. 自動走行可能な作業車両、または前記作業車両に連結されて使用される作業機を制御する方法であって、
    前記作業車両または前記作業機が備えるタイヤの空気圧が基準範囲を下回る低圧状態または前記基準範囲を上回る高圧状態になったことを検出することと、
    前記低圧状態または前記高圧状態が検出されたとき、前記作業車両および前記作業機の少なくとも一方に、前記空気圧が前記基準範囲内にある場合における動作とは異なる特定の動作を実行させることと、
    を含む方法。

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