JP2023005487A - 農業機械、農業機械を制御する装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転を行う農業機械のための消費電力の低減が可能な照明制御技術を提供する。【解決手段】作業車両１００は、前部側の異なる位置に、２つの前照灯２３１および多数の作業灯２３２を備えている。また後部側の異なる位置に、４つの作業灯２３２を備えている。これらの照明装置２３０の一部または全部が、夜間に圃場内で自動運転が行われる場合に、ＥＣＵによって点灯が制限され得る制御および方法を提供する。【選択図】図６Ａ

Description

本開示は、農業機械、農業機械を制御する装置および方法に関する。

圃場で使用される農業機械の自動化に向けた研究開発が進められている。例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの測位システムを利用して圃場内を自動で走行するトラクタ、コンバイン、および田植機などの作業車両が実用化されている。圃場内だけでなく、公道を含む圃場外でも自動で走行する作業車両の研究開発も進められている。

特許文献１は、目標走行経路に沿って自動走行する作業車両の例を開示している。特許文献１に開示された作業車両は、自動走行時に複数の照明灯の制御を適切に行うことにより、遠隔監視者が目標走行経路上の障害物の有無等を確実に確認することができる。例えば、作業車両の制御装置は、作業車両が方向転換する前に、目標走行経路に基づいて、複数の照明灯のうち、方向転換後の移動先方向を照らす照明灯を点灯する。制御装置はまた、作業車両に搭載されたカメラで撮影された画像の鮮明度が低い場合に、複数の照明灯のうち、カメラの撮影方向を照らす照明灯を選択して点灯することもできる。制御装置は、さらに、照度センサで計測された照度に基づいて、カメラで撮影される画像の画質を予測し、予測される画質が撮影対象物の認識に適した画像となる所定条件を満たすように点灯パターンを選択することもできる。

特開２０２０－１０３０９１号公報

自動運転を行う農業機械のための従来の照明制御技術は、監視等の観点から、農業機械の周囲を如何に効果的に照明するかという観点から開発が進められてきた。

本開示は、従来よりも効率的で消費電力の低減が可能な照明制御技術を提供する。

本開示の一態様による農業機械は、自動運転を行う農業機械であって、前記農業機械の進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置と、夜間に前記１つ以上の照明装置の少なくとも１つを消灯させながら前記自動運転の制御を行う制御装置と、を備える。

本開示の他の態様による制御装置は、進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械の制御装置であって、１つ以上のプロセッサと、コンピュータプログラムを格納するメモリと、を備える。前記コンピュータプログラムは、前記１つ以上のプロセッサに、夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、を実行させる。

本開示のさらに他の態様による方法は、進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械を制御するコンピュータによって実行される方法であって、夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、を含む。

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非一時的記憶媒体、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、夜間に自動運転を行う農業機械の照明制御を効率化し、消費電力を低減させることができる。

本開示の例示的な実施形態によるシステムの概要を説明するための図である。 作業車両、および作業車両に連結された作業機の例を模式的に示す側面図である。 作業車両、作業機、および監視端末の構成例を示すブロック図である。 ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる測位を行う作業車両の例を示す概念図である。 操作端末および操作スイッチ群の例を示す模式図である。 作業車両の前部側に設けられた複数の照明装置の例を示す図である。 作業車両の後部側に設けられた複数の照明装置の例を示す図である。 圃場内を目標経路に沿って自動で走行する作業車両の例を模式的に示す図である。 制御装置によって実行される自動運転時の操舵制御の動作の例を示すフローチャートである。 目標経路Ｐに沿って走行する作業車両の例を示す図である。 目標経路Ｐから右にシフトした位置にある作業車両の例を示す図である。 目標経路Ｐから左にシフトした位置にある作業車両の例を示す図である。 目標経路Ｐに対して傾斜した方向を向いている作業車両の例を示す図である。 照明制御および障害物検出時の動作の例を模式的に示す図である。 制御装置の動作の例を示すフローチャートである。 照度センサの計測値に基づく照明制御の例を示すフローチャートである。 計時装置の計測値に基づく照明制御の例を示すフローチャートである。 圃場内と圃場外とで異なる照明制御が行われる例を模式的に示す図である。 圃場内と圃場外とで異なる照明制御を行う制御装置の動作を示すフローチャートである。 ＬｉＤＡＲセンサを備える作業車両の例を示す側面図である。 ＬｉＤＡＲセンサを備える作業車両の構成例を示すブロック図である。 作業車両とネットワークを介して通信する処理装置が目標経路を作成するシステムの構成を模式的に示す図である。 処理装置の構成を示すブロック図である。

以下、本開示の実施形態を説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略することがある。例えば、既によく知られた事項の詳細な説明および実質的に同一の構成に関する重複する説明を省略することがある。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、同一の参照符号を付している。

以下の実施形態は例示であり、本開示の技術は以下の実施形態に限定されない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、ステップの順序、表示画面のレイアウトなどは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。また、技術的に矛盾が生じない限りにおいて、一の態様と他の態様とを組み合わせることが可能である。

（実施形態の概要）
まず、本開示の実施形態の概要を説明する。

本開示の実施形態による農業機械は、自動運転を行う農業機械であって、前記農業機械の進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置と、夜間に前記１つ以上の照明装置の少なくとも１つを消灯させながら前記自動運転の制御を行う制御装置と、を備える。

本開示において「農業機械」は、農業用途で使用される機械を意味する。農業機械の例は、トラクタ、収穫機、田植機、乗用管理機、野菜移植機、草刈機、播種機、施肥機、および農業用移動ロボットを含む。トラクタのような作業車両が単独で「農業機械」として機能する場合だけでなく、作業車両に装着され、または牽引される作業機（インプルメント）と作業車両の全体が一つの「農業機械」として機能する場合がある。農業機械は、圃場内の地面に対して、耕耘、播種、防除、施肥、作物の植え付け、または収穫などの農作業を行う。これらの農作業を「対地作業」または単に「作業」と称することがある。車両型の農業機械が農作業を行いながら走行することを「作業走行」と称することがある。

「自動運転」は、運転者による手動操作によらず、制御装置の働きによって農業機械の移動を制御することを意味する。自動運転を行う農業機械は「自動運転農機」または「ロボット農機」と呼ばれることがある。自動運転中、農業機械の移動だけでなく、農作業の動作も自動で制御されてもよい。農業機械が車両型の機械である場合、自動運転によって農業機械が走行することを「自動走行」と称する。制御装置は、農業機械の移動に必要な操舵、移動速度の調整、移動の開始および停止の少なくとも１つを制御し得る。作業機が装着された作業車両を制御する場合、制御装置は、作業機の昇降、作業機の動作の開始および停止などの動作を制御してもよい。自動運転による移動には、農業機械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得る。自動運転を行う農業機械は、部分的にユーザの指示に基づいて移動する機能を備えていてもよい。また、自動運転を行う農業機械は、自動運転モードに加えて、運転者の手動操作によって移動する手動運転モードで動作してもよい。手動によらず、制御装置の働きによって農業機械の操舵を行うことを「自動操舵」と称する。制御装置の一部または全部が農業機械の外部にあってもよい。農業機械の外部にある制御装置と農業機械との間では、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。自動運転を行う農業機械は、人がその農業機械の移動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自律的に移動してもよい。自律的な移動が可能な農業機械は、無人で圃場内または圃場外（例えば道路）を走行することができる。自律移動中に、障害物の検出および障害物の回避動作を行ってもよい。

「照明装置」は、１つ以上の光源を含む装置である。照明装置は、制御装置によって制御される。農業機械は、複数の照明装置を備えていてもよい。例えば、前照灯、作業灯、車幅灯、尾灯、制動灯、後退灯、番号灯などの、種々の照明装置が農業機械に設けられ得る。それらの照明装置のうち、少なくとも農業機械の進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置について、後述する制御が行われる。以下の説明において、複数の照明装置の全体を「照明システム」と称することがある。

本開示における「消灯」は、完全に消灯した状態だけでなく、実質的に消灯に相当するといえる程度に照度の低い状態も含む。例えば、１つ以上の照明装置において、照度が０．００１ルクス（ｌｘ）以下の状態は消灯に該当する。

上記の構成において、制御装置は、夜間に、農業機械の進行方向における周囲を照明する照明装置の少なくとも１つを消灯させながら自動運転の制御を行う。「消灯させながら自動運転の制御を行う」とは、照明装置が点灯状態にある場合にはその照明装置を消灯状態にし、照明装置が消灯状態にある場合にはその状態を維持した上で自動運転の制御を行うことを意味する。「夜間」とは、日没時から日出時までの時間を意味する。

上記の制御により、農業機械は、夜間に照明装置を消灯させながら自動運転で圃場内を移動することができる。従来の照明制御技術では、農業機械の監視、および周囲の人に農業機械の存在を知らせるという観点から、自動運転中に農業機械の周囲を照明装置で明るく照らすという技術常識があった。一方、本実施形態における農業機械は、主に周囲に人がいない圃場内を無人で移動しながら農作業を行う。そのような環境では、夜間に照明装置を点灯させることは必ずしも必要ではない。むしろ、夜間に照明装置を点灯させると、消費電力が大きくなったり、虫が近寄って来やすくなったりするといった課題が生じる。本発明者らは、人が通常は進入しないエリア内で農業機械が自動運転を行う場合、または、農業機械が人その他の障害物を検出して停止する機能を備えている場合には、必ずしも農業機械の周囲を照明装置で明るく照らす必要はないという着想を得た。そのような着想に基づき、本実施形態では、制御装置が、夜間に農業機械の進行方向側を照明する少なくとも１つの照明装置（例えば全ての照明装置）を消灯させた状態で自動運転の制御を行う。これにより、消費電力を低減し、虫の誘引を抑制するなどの好ましい効果を得ることができる。

制御装置は、照明装置の少なくとも１つが点灯している状態で自動運転の制御を開始するとき、その照明装置を消灯させるように構成され得る。農業機械は、上記１つ以上の照明装置のそれぞれの点灯および消灯を手動で切り替えるためのスイッチを備えていてもよい。その場合、制御装置は、スイッチのオンおよびオフの状態に関わらず、自動運転を開始するとき、上記照明装置の少なくとも１つを消灯させる。言い換えれば、制御装置は、照明装置のスイッチがオン、すなわち点灯状態に設定されていたとしても、自動運転を開始するとき、強制的にその照明装置を消灯させる。そのような構成により、自動運転の開始時に照明装置が点灯するように設定されていた場合でも、自動的に照明装置を消灯させ、消費電力の低減等の効果を得ることができる。

制御装置は、農業機械が備える駆動装置（例えば、原動機、変速装置、操舵装置など）に制御信号を送信することにより、自動運転の制御を行う。制御装置は、例えば、予め設定された目標経路に沿って農業機械を移動させる。目標経路は、圃場内に限らず、圃場外の公道上に設定されてもよい。その場合、農業機械は、公道を自動運転で移動することができる。制御装置は、農業機械が備えるＥＣＵなどの装置であってもよいし、農業機械と通信を行うサーバなどの外部のコンピュータが制御装置の一部の機能を実行してもよい。

制御装置は、上記のような照明光を制限する制御を夜間においてのみ行ってもよいし、夜間以外の時間帯においても同様に行ってもよい。夜間であるか否かは、例えば計時装置によって計測された時刻、および照度センサの計測値の少なくとも一方に基づいて決定され得る。制御装置は、計時装置から取得した時刻が夜間に対応する時刻である場合に自動運転の制御を行うとき、照明装置の少なくとも１つを消灯させてもよい。制御装置はまた、農業機械が備える照度センサによって計測された照度が閾値以下である場合に自動運転の制御を行うとき、照明装置の少なくとも１つを消灯させてもよい。あるいは、制御装置は、計時装置から取得した時刻と、照度センサの計測値の両方に基づいて夜間であるか否かを決定してもよい。照度センサが用いられる場合、照度センサの計測値が閾値以下になった場合に照明装置に通電する伝送路上のスイッチが自動でオフになる回路によって上記の制御が実現されていてもよい。

制御装置は、農業機械が圃場内で自動運転を行う場合のみ、上記の照明を制限する制御を行ってもよい。例えば、制御装置は、夜間に自動運転の制御を行うとき、以下の（Ｓ１）から（Ｓ３）の動作を行ってもよい。
（Ｓ１）測位装置によって計測された位置が圃場を含む第１領域内にあるか、公道を含む第２領域内にあるかを判定する。
（Ｓ２）農業機械が第１領域内にあると判定した場合、上記照明装置の少なくとも１つを消灯させる消灯モードで自動運転の制御を行う。
（Ｓ３）農業機械が第２領域内にあると判定した場合、上記照明装置の少なくとも１つを点灯させる点灯モードで自動運転の制御を行う。
このような動作により、圃場内において消費電力の低減等の効果を得ることができ、かつ、公道においては必要な照明装置の光度で自動走行することができる。

自動運転を行う農業機械は、障害物を検出するセンシング装置を備え得る。センシング装置は、例えば、レーザスキャナもしくはソナーなどの障害物センサまたは撮像装置（すなわちイメージセンサを含むカメラ）を含み得る。障害物が検出されると、制御装置は、農業機械を停止させる、または、障害物を回避する経路に沿って農業機械を移動させる。制御装置はまた、障害物が検出されたとき、撮像装置が撮影した映像を、遠隔監視を行う監視者が使用する監視コンピュータに送信してもよい。障害物センサまたは撮像装置によるセンシングは、照明装置から出射する光の影響を受ける。例えば、赤外線を利用したナイトビジョンカメラを用いて障害物を検出する構成においては、照明装置が強い可視光を出射すると、検出精度が低下する場合がある。例えば、強い可視光によってカメラ画像に白飛びが生じることがある。また、人工知能（ＡＩ）を利用したナイトビジョンカメラにおいて、物体を認識するためのモデルが赤外線画像に基づいて学習されている場合、強い可視光が周囲に存在すると、誤認識が生じる可能性がある。さらに、１つの圃場内で複数の農業機械が同時に自動運転を行う場合、ある農業機械の照明装置が強い可視光を発すると、他の農業機械による赤外線を用いたセンシングを妨げる可能性がある。上記の実施形態においては、夜間に自動運転を行っている間は照明装置からの光出力が制限される。このため、赤外線を利用したセンシングへの悪影響を抑えることができる。

制御装置は、夜間に自動運転の制御を行っているときにセンシング装置が障害物を検出した場合、照明装置の少なくとも１つを点灯させてもよい。点灯させる照明装置は、例えば、その障害物を照射する光を発する照明装置を含むように選択され得る。これにより、障害物が人または動物である場合に、当該人または動物に注意喚起を行い、その場から遠ざかるように促すことができる。農業機械に複数のセンサが設けられている場合、制御装置は、どのセンサによって障害物が検出されたかによって障害物の位置を特定できる。制御装置は、特定された障害物の位置に応じて、その障害物を効果的に照明する１つまたは複数の照明装置を選択的に点灯させてもよい。制御装置は、照明装置の点灯に加え、農業機械が備えるブザーから警告音を発するなど、音声による警告を行ってもよい。

制御装置は、農業機械が夜間に圃場内を自動運転で移動しているときにセンシング装置が障害物を検出した場合、照明装置の少なくとも１つの光出力を増加させてもよい。「光出力を増加させる」ことは、照明装置を駆動する電圧または電流を増加させることにより、照明装置から出力される光のパワーを増加させることを意味する。光量がゼロの状態（すなわち完全に消灯した状態）から点灯させることも「光出力を増加させる」ことに該当する。

センシング装置は、各々が障害物を検出する複数のセンサを備えていてもよい。制御装置は、農業機械が夜間に圃場内を自動運転で移動しているときに、複数のセンサに含まれる１つ以上のセンサが障害物を検出した場合、複数の照明装置のうち、当該１つ以上のセンサに対応付けられた１つ以上の照明装置の光出力を増加させてもよい。

センシング装置は、農業機械の周囲を撮像する撮像装置と、撮像装置によって生成された画像データに基づいて障害物を検出する信号処理回路とを備えていてもよい。その場合、制御装置は、夜間に自動運転の制御を行っているときに信号処理回路が障害物を検出した場合に、照明装置の少なくとも１つを点灯させてもよい。制御装置と信号処理回路は、１つの装置によって実現されていてもよい。

農業機械は、ネットワークを介して監視コンピュータと通信する通信装置をさらに備え得る。制御装置は、通信装置に、農業機械の自動運転の制御を行っている間、画像データを監視コンピュータに向けて送信させ、信号処理回路が障害物を検出したとき、警告信号を監視コンピュータに向けて送信させてもよい。警告信号は、例えば、監視コンピュータを使用する監視者に注意喚起を行うための音声または映像を監視コンピュータに出力させる信号であり得る。このような構成により、農業機械の周囲に障害物があることを監視者に効果的に知らせることができる。

農業機械は、可視光に基づく画像を取得する撮像装置をさらに備えていてもよい。制御装置は、障害物が検出され、少なくとも１つの照明装置の光出力を増加させた後、通信装置に、当該他の撮像装置によって生成された画像データを監視コンピュータに向けて送信させてもよい。そのような構成により、監視者は、可視光に基づく画像に基づいて障害物を確認することができる。

制御装置は、ユーザが監視コンピュータを操作することによって監視コンピュータから送信された点灯指令に応答して、少なくとも１つの照明装置を点灯させるように構成されていてもよい。そのような構成により、ユーザが遠隔操作で照明装置を点灯させ、撮像装置によって取得された可視光画像から農業機械の周囲の状況を把握し易くすることができる。

本開示の他の実施形態による制御装置は、進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械を制御する装置である。制御装置は、１つ以上のプロセッサと、コンピュータプログラムを格納するメモリと、を備える。前記コンピュータプログラムは、前記１つ以上のプロセッサに、夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、を実行させる。

本開示のさらに他の実施形態による方法は、進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械を制御するコンピュータによって実行される方法である。前記方法は、夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、を含む。

以下、農業機械の一例であるトラクタなどの作業車両に本開示の技術を適用した実施形態を説明する。本開示の技術は、トラクタなどの作業車両に限らず、自動運転を行う任意の農業機械に適用することができる。農業機械は、例えば、収穫機、田植機、乗用管理機、野菜移植機、草刈機、播種機、施肥機などのトラクタ以外の作業車両、農業用移動ロボット、または農業用ドローンであってもよい。

（実施形態１）
図１は、本開示の例示的な実施形態によるシステムの概要を説明するための図である。図１には、作業車両１００と、作業車両１００を遠隔で監視するための監視端末４００とが例示されている。作業車両１００と監視端末４００との間では、ネットワーク４０を介した通信が可能である。作業車両１００は前述の農業機械の一例であり、監視端末４００は前述の監視コンピュータの一例である。本実施形態における作業車両１００はトラクタである。トラクタは、後部および前部の一方または両方にインプルメントを装着することができる。トラクタは、インプルメントの種類に応じた農作業を行いながら圃場内を自動で走行することができる。以下の説明において、作業車両１００がインプルメントを制御して作業を実行させることを「作業車両１００が作業を行う」と表現することがある。本実施形態および後述する他の実施形態における技術は、トラクタ以外の農業機械にも同様に適用することができる。

作業車両１００は、自動運転機能を備える。すなわち、作業車両１００は、手動によらず、制御装置の働きによって走行する。本実施形態における制御装置は、作業車両１００の内部に設けられ、作業車両１００の速度および操舵の両方を制御することができる。

作業車両１００は、ＧＮＳＳ受信機を含む測位装置１１０を備える。制御装置は、測位装置１１０によって特定された作業車両１００の位置と、予め記憶装置に記憶された目標経路とに基づいて、作業車両１００を自動で走行させる。制御装置は、作業車両１００の走行制御に加えて、インプルメントの動作の制御も行う。これにより、作業車両１００は、自動で走行しながらインプルメントを用いて作業を実行することができる。

作業車両１００は、障害物を検出するセンシング装置、および遠隔監視のための画像データを生成するカメラも備える。作業車両１００は、カメラが取得した画像データを、監視端末４００に逐次送信する。

監視端末４００は、作業車両１００から離れた場所にいる監視者（以下、「ユーザ」とも称する。）が使用するコンピュータである。監視端末は、例えばユーザの自宅または事業所に設けられ得る。監視端末４００は、例えばラップトップコンピュータ、スマートフォン、またはタブレットコンピュータなどのモバイル端末でもよいし、デスクトップＰＣ（Personal Computer）などの据え置き型のコンピュータでもよい。監視端末４００は、作業車両１００から送信された画像データに基づく映像をディスプレイに表示させる。ユーザは、ディスプレイに表示された映像を見ることにより、作業車両１００の周囲の状況を把握することができる。

以下、本実施形態におけるシステムの構成および動作をより詳細に説明する。

［１．構成］
図２は、作業車両１００、および作業車両１００に連結された作業機（インプルメント）３００の例を模式的に示す側面図である。本実施形態における作業車両１００は、手動運転モードと自動運転モードの両方の機能を備える。自動運転モードにおいて、作業車両１００は無人で走行することができる。

図２に示すように、作業車両１００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、操作端末２００、および操作のためのスイッチ群が設けられている。作業車両１００が公道を走行しない場合、前輪１０４Ｆおよび後輪１０４Ｒの一方または両方は、タイヤではなくクローラであってもよい。

図２に示す作業車両１００は、複数のカメラ１２０をさらに備える。カメラ１２０は、例えば作業車両１００の前後左右に設けられ得る。カメラ１２０は、作業車両１００の周囲の環境を撮影し、画像データを生成する。カメラ１２０が取得した画像は、遠隔監視を行うための監視端末４００に送信される。当該画像は、無人運転時に作業車両１００を監視するために用いられる。

作業車両１００は、測位装置１１０をさらに備える。測位装置１１０は、ＧＮＳＳ受信機を含む。ＧＮＳＳ受信機は、ＧＮＳＳ衛星からの信号を受信するアンテナと、アンテナが受信した信号に基づいて作業車両１００の位置を決定する処理回路とを備える。測位装置１１０は、ＧＮＳＳ衛星から送信されるＧＮＳＳ信号を受信し、ＧＮＳＳ信号に基づいて測位を行う。ＧＮＳＳは、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System、例えばみちびき）、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、およびＢｅｉＤｏｕなどの衛星測位システムの総称である。本実施形態における測位装置１１０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。

測位装置１１０は、ＧＮＳＳ受信機に代えて、あるいは加えて、ＬｉＤＡＲセンサなどの他の種類のデバイスを含んでいてもよい。測位装置１１０は、カメラ１２０が取得したデータを測位に利用してもよい。作業車両１００が走行する環境内に特徴点として機能する地物が存在する場合、ＬｉＤＡＲセンサまたはカメラ１２０によって取得されたデータと、予め記憶装置に記録された環境地図とに基づいて、作業車両１００の位置を高い精度で推定することができる。ＬｉＤＡＲセンサまたはカメラ１２０をＧＮＳＳ受信機と併用してもよい。ＬｉＤＡＲセンサまたはカメラ１２０が取得したデータを用いて、ＧＮＳＳ信号に基づく位置データを補正または補完することで、より高い精度で作業車両１００の位置を特定できる。測位装置１１０は、さらに、慣性計測装置（ＩＭＵ）からの信号を利用して位置データを補完することができる。ＩＭＵは、作業車両１００の傾きおよび微小な動きを計測することができる。ＩＭＵによって取得されたデータを用いて、ＧＮＳＳ信号に基づく位置データを補完することにより、測位の性能を向上させることができる。

作業車両１００は、複数の障害物センサ１３０をさらに備える。図２に示す例では、キャビン１０５の前方および後方に障害物センサ１３０が設けられている。障害物センサ１３０は、他の部位にも配置され得る。例えば、車両本体１０１の側部、前部、および後部の任意の位置に、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、自動走行時に周囲の障害物を検出して停止したり迂回したりするために用いられる。

作業車両１００は、複数の照明装置２３０をさらに備える。図２には、１つの照明装置２３０のみが例示されているが、前照灯、作業灯、車幅灯などの種々の照明装置２３０が作業車両１００の複数の箇所に設けられ得る。これらの照明装置２３０は、制御装置によって制御される。

原動機１０２は、例えばディーゼルエンジンであり得る。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、変速によって作業車両１００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、作業車両１００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ステアリングシャフトと、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、その切れ角（「操舵角」とも称する。）を変化させることにより、作業車両１００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。自動操舵が行われるときには、作業車両１００内に配置された制御装置からの制御により、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、ユニバーサルジョイント、および通信ケーブルを含む。連結装置１０８によって作業機３００を作業車両１００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点リンクを昇降させ、作業機３００の位置または姿勢を変化させることができる。また、ユニバーサルジョイントを介して作業車両１００から作業機３００に動力を送ることができる。作業車両１００は、作業機３００を引きながら、作業機３００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、作業車両１００の前方に作業機を接続することができる。

図２に示す作業機３００は、ロータリ耕耘機であるが、作業機３００はロータリ耕耘機に限定されない。例えば、シーダ（播種機）、スプレッダ（施肥機）、移植機、モーア（草刈機）、レーキ作業機、ベーラ（集草機）、ハーベスタ（収穫機）、スプレイヤ、またはハローなどの、任意の作業機を作業車両１００に接続して使用することができる。

図２に示す作業車両１００は、有人運転が可能であるが、無人運転のみに対応していてもよい。その場合には、キャビン１０５、操舵装置１０６、および運転席１０７などの、有人運転にのみ必要な構成要素は、作業車両１００に設けられていなくてもよい。無人の作業車両１００は、自律走行、またはユーザによる遠隔操作によって走行することができる。

図３は、作業車両１００、作業機３００、および監視端末４００の構成例を示すブロック図である。作業車両１００と作業機３００は、連結装置１０８に含まれる通信ケーブルを介して互いに通信することができる。作業車両１００と監視端末４００は、ネットワーク４０を介して互いに通信することができる。

図３の例における作業車両１００は、測位装置１１０、カメラ１２０、障害物センサ１３０、操作端末２００、照明装置２３０に加え、駆動装置１４０、作業車両１００の動作状態を検出するセンサ群１５０、制御システム１６０、通信装置１９０、操作スイッチ群２１０、ブザー２２０、照度センサ２４０、および計時装置２５０を備える。測位装置１１０は、ＧＮＳＳ受信機１１１と、ＲＴＫ受信機１１２と、慣性計測装置（ＩＭＵ）１１５とを備える。センサ群１５０は、ステアリングホイールセンサ１５２と、切れ角センサ１５４、車軸センサ１５６とを含む。制御システム１６０は、記憶装置１７０と、制御装置１８０とを備える。制御装置１８０は、複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８１から１８７を備える。作業機３００は、駆動装置３４０と、制御装置３８０と、通信装置３９０とを備える。監視端末４００は、ＧＮＳＳ受信機４１０と、入力装置４２０と、表示装置４３０と、記憶装置４５０と、プロセッサ４６０と、通信装置４９０とを備える。なお、図３には、作業車両１００による自動運転および照明制御の動作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。

図３に示す測位装置１１０は、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）－ＧＮＳＳを利用して作業車両１００の測位を行う。図４は、ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる測位を行う作業車両１００の例を示す概念図である。ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる測位では、複数のＧＮＳＳ衛星５０から送信されるＧＮＳＳ信号に加えて、基準局６０から送信される補正信号が利用される。基準局６０は、作業車両１００が走行する圃場の付近（例えば、作業車両１００から１ｋｍ以内の位置）に設置され得る。基準局６０は、複数のＧＮＳＳ衛星５０から受信したＧＮＳＳ信号に基づいて、例えばＲＴＣＭフォーマットの補正信号を生成し、測位装置１１０に送信する。測位装置１１０におけるＧＮＳＳ受信機１１１は、複数のＧＮＳＳ衛星５０から送信されるＧＮＳＳ信号を受信する。ＲＴＫ受信機１１２は、アンテナおよびモデムを含み、基準局６０から送信される補正信号を受信する。測位装置１１０は、ＧＮＳＳ信号および補正信号に基づき、作業車両１００の位置を計算することによって測位を行うプロセッサを備え得る。ＲＴＫ－ＧＮＳＳを用いることにより、例えば誤差数ｃｍの精度で測位を行うことが可能である。緯度、経度および高度の情報を含む位置情報が、ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる高精度の測位によって取得される。測位装置１１０は、例えば１秒間に１回から１０回程度の頻度で、作業車両１００の位置を計算する。

なお、測位方法はＲＴＫ－ＧＮＳＳに限らず、必要な精度の位置情報が得られる任意の測位方法（干渉測位法または相対測位法など）を用いることができる。例えば、ＶＲＳ（Virtual Reference Station）またはＤＧＰＳ（Differential Global Positioning System）を利用した測位を行ってもよい。基準局６０から送信される補正信号を用いなくても必要な精度の位置情報が得られる場合は、補正信号を用いずに位置情報を生成してもよい。その場合、測位装置１１０は、ＲＴＫ受信機１１２を備えていなくてもよい。

本実施形態における測位装置１１０は、さらにＩＭＵ１１５を備える。ＩＭＵ１１５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。ＩＭＵ１１５は、３軸地磁気センサなどの方位センサを備えていてもよい。ＩＭＵ１１５は、モーションセンサとして機能し、作業車両１００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。測位装置１１０は、ＧＮＳＳ信号および補正信号に加えて、ＩＭＵ１１５から出力された信号に基づいて、作業車両１００の位置および向きをより高い精度で推定することができる。ＩＭＵ１１５から出力された信号は、ＧＮＳＳ信号および補正信号に基づいて計算される位置の補正または補完に用いられ得る。ＩＭＵ１１５は、ＧＮＳＳ信号よりも高い頻度で信号を出力する。その高頻度の信号を利用して、作業車両１００の位置および向きをより高い頻度（例えば、１０Ｈｚ以上）で計測することができる。ＩＭＵ１１５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。ＩＭＵ１１５は、測位装置１１０とは別の装置として設けられていてもよい。

測位装置１１０は、ＧＮＳＳ受信機１１１、ＲＴＫ受信機１１２、およびＩＭＵ１１５に加えて、またはこれらに代えて、ＬｉＤＡＲセンサなどの他の種類のセンサを備えていてもよい。作業車両１００が走行する環境によっては、これらのセンサからのデータに基づいて作業車両１００の位置および向きを高い精度で推定することができる。

図３の例では、測位装置１１０のプロセッサがＧＮＳＳ受信機１１１、ＲＴＫ受信機１１２、およびＩＭＵ１１５から出力された信号に基づいて作業車両１００の位置を計算する。位置の計算は、測位装置１１０に限らず、他の装置によって実行されてもよい。例えば、制御装置１８０または外部のコンピュータが、測位に必要な各受信機および各センサの出力データを取得し、それらのデータに基づいて作業車両１００の位置を計算してもよい。

カメラ１２０は、作業車両１００の周囲の環境を撮影する撮像装置である。カメラ１２０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを備える。カメラ１２０は、他にも、１つ以上のレンズを含む光学系、および信号処理回路を備え得る。カメラ１２０は、作業車両１００の走行中、作業車両１００の周囲の環境を撮影し、画像（例えば動画）のデータを生成する。カメラ１２０は、例えば、３フレーム／秒（ｆｐｓ: frames per second）以上のフレームレートで動画を撮影することができる。カメラ１２０によって生成された画像は、例えば遠隔の監視者が監視端末４００を用いて作業車両１００の周囲の環境を確認するときに利用され得る。カメラ１２０によって生成された画像は、測位または障害物の検出に利用されてもよい。図２に示すように、複数のカメラ１２０が作業車両１００の異なる位置に設けられていてもよいし、単数のカメラが設けられていてもよい。可視光画像を生成する可視カメラと、赤外線画像を生成する赤外カメラとが別々に設けられていてもよい。可視カメラと赤外カメラの両方が監視用の画像を生成するカメラとして設けられていてもよい。赤外カメラは、夜間において障害物の検出にも用いられ得る。

障害物センサ１３０は、作業車両１００の周囲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が作業車両１００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、作業車両１００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、作業車両１００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。

駆動装置１４０は、前述の原動機１０２、変速装置１０３、操舵装置１０６、および連結装置１０８などの、作業車両１００の走行および作業機３００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得る。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。

ステアリングホイールセンサ１５２は、作業車両１００のステアリングホイールの回転角を計測する。切れ角センサ１５４は、操舵輪である前輪１０４Ｆの切れ角を計測する。ステアリングホイールセンサ１５２および切れ角センサ１５４による計測値は、制御装置１８０による操舵制御に利用される。

車軸センサ１５６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。車軸センサ１５６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。車軸センサ１５６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。車軸センサ１５６は、作業車両１００の速度を計測するために使用される。

記憶装置１７０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む。記憶装置１７０は、測位装置１１０、カメラ１２０、障害物センサ１３０、センサ群１５０、および制御装置１８０が生成する各種のデータを記憶する。記憶装置１７０が記憶するデータには、作業車両１００が走行する環境内の地図データ（以下、「環境地図」とも称する。）、および自動運転における目標経路のデータが含まれ得る。記憶装置１７０は、制御装置１８０における各ＥＣＵ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）を介して作業車両１００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。

制御装置１８０は、複数のＥＣＵを含む。複数のＥＣＵは、例えば、速度制御用のＥＣＵ１８１、ステアリング制御用のＥＣＵ１８２、作業機制御用のＥＣＵ１８３、自動運転制御用のＥＣＵ１８４、経路作成用のＥＣＵ１８５、照明制御用のＥＣＵ１８６、および障害物検出および警告用のＥＣＵ１８７を含む。ＥＣＵ１８１は、駆動装置１４０に含まれる原動機１０２、変速装置１０３、およびブレーキを制御することによって作業車両１００の速度を制御する。ＥＣＵ１８２は、ステアリングホイールセンサ１５２の計測値に基づいて、操舵装置１０６に含まれる油圧装置または電動モータを制御することによって作業車両１００のステアリングを制御する。ＥＣＵ１８３は、作業機３００に所望の動作を実行させるために、連結装置１０８に含まれる３点リンクおよびＰＴＯ軸などの動作を制御する。ＥＣＵ１８３はまた、作業機３００の動作を制御する信号を生成し、その信号を通信装置１９０から作業機３００に送信する。ＥＣＵ１８４は、測位装置１１０、ステアリングホイールセンサ１５２、切れ角センサ１５４、および車軸センサ１５６から出力される信号に基づいて、自動運転を実現するための演算および制御を行う。自動運転中、ＥＣＵ１８４は、ＥＣＵ１８１に速度変更の指令を送り、ＥＣＵ１８２に操舵角変更の指令を送る。ＥＣＵ１８１は、速度変更の指令に応答して原動機１０２、変速装置１０３、またはブレーキを制御することによって作業車両１００の速度を変化させる。ＥＣＵ１８２は、操舵角変更の指令に応答して操舵装置１０６を制御することによって操舵角を変化させる。ＥＣＵ１８５は、作業車両１００の目標経路を作成して記憶装置１７０に記録する。ＥＣＵ１８６は、各照明装置２３０の点灯および消灯を制御する。ＥＣＵ１８６は、各照明装置２３０の光出力（例えば光度）を調整できるように構成されていてもよい。ＥＣＵ１８６は、照明装置２３０に入力する駆動電圧または駆動電流を変化させることにより、照明装置２３０の光出力を調整することができる。ＥＣＵ１８７は、障害物検出および警告のための処理を行う。ＥＣＵ１８７は、カメラ１２０および障害物センサ１３０から出力された信号に基づいて障害物を検出する信号処理回路を含む。本実施形態では、カメラ１２０、障害物センサ１３０、およびＥＣＵ１８７が、障害物を検出するセンシング装置として機能する。ＥＣＵ１８７は、障害物が検出されたとき、ブザー２２０に警告音を発出させ、通信装置１９０を制御して監視端末４００に警告信号を送信する。

これらのＥＣＵの働きにより、制御装置１８０は、自動運転を実現する。自動運転時において、制御装置１８０は、測位装置１１０によって計測または推定された作業車両１００の位置と、記憶装置１７０に記憶された目標経路に基づいて、駆動装置１４０を制御する。これにより、制御装置１８０は、作業車両１００を目標経路に沿って走行させることができる。

制御装置１８０に含まれる複数のＥＣＵ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。ＣＡＮに代えて、車載イーサネット（登録商標）などの、より高速の通信方式が用いられてもよい。図３において、ＥＣＵ１８１から１８７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。ＥＣＵ１８１から１８７の少なくとも一部の機能を統合した車載コンピュータが設けられていてもよい。制御装置１８０は、ＥＣＵ１８１から１８７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。各ＥＣＵは、１つ以上のプロセッサを含む処理回路を備える。

通信装置１９０は、作業機３００の通信装置３９０と通信を行う。通信装置１９０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３００の通信装置３９０との間で実行する回路を含む。これにより、作業機３００に所望の動作を実行させたり、作業機３００から情報を取得したりすることができる。通信装置１９０は、さらに、ネットワーク４０を介した信号の送受信を、監視端末４００の通信装置４９０との間で実行する通信回路およびアンテナを含み得る。ネットワーク４０は、例えば、３Ｇ、４Ｇもしくは５Ｇなどのセルラー移動体通信網およびインターネットを含み得る。通信装置１９０は、有線または無線のネットワークを介して監視端末４００以外の外部のコンピュータと通信してもよい。外部のコンピュータは、例えば、圃場に関する情報をクラウド上で一元管理し、クラウド上のデータを活用して農業を支援するサーバコンピュータであってもよい。そのような外部のコンピュータが、作業車両１００の機能の一部を実行するように構成されていてもよい。例えば、ＥＣＵ１８５による経路作成機能を外部のコンピュータが実行してもよい。通信装置１９０は、作業車両１００の近くにいる監視者が使用する携帯端末と通信する機能を備えていてもよい。そのような携帯端末との間では、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、３Ｇ、４Ｇもしくは５Ｇなどのセルラー移動体通信、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの、任意の無線通信規格に準拠した通信が行われ得る。

ブザー２２０は、異常を報知するための警告音を発する音声出力装置である。ブザー２２０は、例えば、自動運転時に、障害物が検出された場合に警告音を発する。ブザー２２０は、ＥＣＵ１８７によって制御される。

操作端末２００は、作業車両１００の走行および作業機３００の動作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）とも称される。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。表示装置は、例えば液晶または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などのディスプレイであり得る。ユーザは、操作端末２００を操作することにより、例えば自動運転モードのオン／オフの切り替え、目標経路の設定、地図の記録または編集、および作業機３００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。これらの操作の少なくとも一部は、操作スイッチ群２１０を操作することによっても実現され得る。操作端末２００は、作業車両１００から取り外せるように構成されていてもよい。作業車両１００から離れた場所にいるユーザが、取り外された操作端末２００を操作して作業車両１００の動作を制御してもよい。ユーザは、操作端末２００の代わりに、必要なアプリケーションソフトウェアがインストールされたスマートフォン、タブレットコンピュータ、またはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの機器を操作して作業車両１００の動作を制御してもよい。

複数の照明装置２３０は、例えば、前照灯または作業灯などの、作業車両１００の周囲を照明する装置である。複数の照明装置２３０は、例えば、圃場の地面、圃場に作付けされた作物、作業車両１００の周囲、および／または作業機３００の周囲などを照明する。各照明装置２３０は、１つ以上の光源を含む。各光源は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、ハロゲンランプ、またはキセノンランプであり得る。照明装置２３０の一部は、作業車両１００の進行方向における周囲を照明する位置に設けられる。ここで進行方向とは、作業車両１００が前進する場合は前方向を意味し、作業車両１００が後進する場合は後方向を意味する。

照度センサ２４０は、車両本体１０１に設けられる。照度センサ２４０は、作業車両１００の周囲の照度を計測し、計測した照度に応じた信号を出力する。車両本体１０１の複数の位置に複数の照度センサ２４０が設けられていてもよい。照度センサ２４０から出力された信号は、ＥＣＵ１８６による照明制御に利用され得る。

計時装置２５０は、時刻を計測する装置である。計時装置２５０は、例えばリアルタイムクロックなどの経時機能を備える回路を含み、計測した時刻を示す信号を出力する。計時装置２５０は、制御装置１８０に含まれていてもよい。計時装置２５０から出力された時刻を示す信号は、ＥＣＵ１８６による照明制御に利用され得る。計時装置２５０を設ける代わりに、例えば、ＥＣＵ１８６が、作業車両１００の外部の時刻サーバからネットワーク４０を介して時刻の情報を取得してもよいし、測位装置１１０がＧＮＳＳ衛星からの信号に基づいて算出した時刻の情報を取得してもよい。照度センサ２４０から出力される信号および計時装置２５０などから出力される時刻の情報は、夜間であるか否かの判定に用いられ得る。照度センサ２４０および計時装置２５０の一方のみが作業車両１００に設けられていてもよい。

作業機３００における駆動装置３４０は、作業機３００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、例えば油圧装置、電気モータ、またはポンプなどの、作業機３００の用途に応じた装置を含む。制御装置３８０は、駆動装置３４０の動作を制御する。制御装置３８０は、通信装置３９０を介して作業車両１００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３００の状態に応じた信号を通信装置３９０から作業車両１００に送信することもできる。

監視端末４００における入力装置４２０は、ユーザからの入力操作を受け付ける装置である。入力装置４２０は、例えばマウス、キーボード、または１つ以上のボタンもしくはスイッチを含み得る。表示装置４３０は、例えば液晶またはＯＬＥＤなどのディスプレイであり得る。入力装置４２０および表示装置４３０は、タッチスクリーンによって実現されていてもよい。記憶装置４５０は、例えばフラッシュメモリなどの半導体記憶媒体を含み得る。記憶装置４５０は、プロセッサ４６０によって実行されるコンピュータプログラム、およびプロセッサ４６０によって生成された各種のデータを記憶する。プロセッサ４６０は、記憶装置４５０に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより、以下の動作を実行する。プロセッサ４６０は、ユーザが入力装置４２０を用いた操作に応答して、作業車両１００のカメラ１２０によって撮影された画像を表示装置４３０に表示させる。

図５は、キャビン１０５の内部に設けられる操作端末２００および操作スイッチ群２１０の例を示す模式図である。キャビン１０５の内部には、ユーザが操作可能な複数のスイッチを含むスイッチ群２１０が配置されている。操作スイッチ群２１０は、例えば、主変速または副変速の変速段を選択するためのスイッチ、自動運転モードと手動運転モードとを切り替えるためのスイッチ、前進と後進とを切り替えるためのスイッチ、照明装置２３０のそれぞれの点灯（オン）および消灯（オフ）を手動で切り替えるためのスイッチ、および作業機３００を昇降するためのスイッチ等を含み得る。なお、作業車両１００が無人運転のみを行い、有人運転の機能を備えていない場合、作業車両１００が操作スイッチ群２１０を備えている必要はない。

図６Ａおよび図６Ｂは、照明装置２３０の配置の一例を示す図である。図６Ａは、作業車両１００の前部側に設けられた複数の照明装置２３０の例を示している。図６Ｂは、作業車両１００の後部側に設けられた複数の照明装置２３０の例を示している。図６Ａに示すように、この作業車両１００は、前部側の異なる位置に、２つの前照灯２３１および多数の作業灯２３２を備えている。また、図６Ｂに示すように、この作業車両１００は、後部側の異なる位置に、４つの作業灯２３２を備えている。これらの照明装置２３０の一部または全部が、夜間に圃場内で自動運転が行われる場合に、ＥＣＵ１８６によって点灯が制限され得る。なお、照明装置２３０の配置は、図６Ａおよび図６Ｂに示す配置に限られず、様々な配置が可能である。

［２．動作］
次に、作業車両１００の動作の例を説明する。

［２－１．自動走行動作］
図７は、圃場内を目標経路に沿って自動で走行する作業車両１００の例を模式的に示す図である。この例において、圃場は、作業車両１００が作業機３００を用いて作業を行う作業領域７０と、圃場の外周縁付近に位置する枕地８０とを含む。圃場の地図上でどの領域が作業領域７０および枕地８０に該当するかは、ユーザによって事前に設定され得る。この例における目標経路は、並列する複数の主経路Ｐ１と、複数の主経路Ｐ１を接続する複数の旋回経路Ｐ２とを含む。主経路Ｐ１は作業領域７０内に位置し、旋回経路Ｐ２は枕地８０内に位置する。図７に示す各主経路Ｐ１は直線状の経路であるが、各主経路Ｐ１は曲線状の部分を含んでいてもよい。図７における破線は、作業機３００の作業幅を表している。作業幅は、予め設定され、記憶装置１７０に記録される。作業幅は、ユーザが操作端末２００を操作することによって設定され、記録され得る。あるいは、作業幅は、作業機３００を作業車両１００に接続したときに自動で認識され、記録されてもよい。複数の主経路Ｐ１の間隔は、作業幅に合わせて設定され得る。目標経路は、自動運転が開始される前に、ユーザの操作に基づいてＥＣＵ１８５が作成する。目標経路は、例えば圃場内の作業領域７０の全体をカバーするように作成され得る。作業車両１００は、図７に示すような目標経路に沿って、作業の開始地点から作業の終了地点まで、往復を繰り返しながら自動で走行する。なお、図７に示す目標経路は一例に過ぎず、目標経路の定め方は任意である。

次に、制御装置１８０による自動運転時の制御の例を説明する。

図８は、制御装置１８０によって実行される自動運転時の操舵制御の動作の例を示すフローチャートである。制御装置１８０は、作業車両１００の走行中、図８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。速度に関しては、例えば予め設定された速度に維持される。制御装置１８０は、作業車両１００の走行中、測位装置１１０によって生成された作業車両１００の位置を示すデータを取得する（ステップＳ１２１）。次に、制御装置１８０は、作業車両１００の位置と、目標経路との偏差を算出する（ステップＳ１２２）。偏差は、その時点における作業車両１００の位置と、目標経路との距離を表す。制御装置１８０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定する（ステップＳ１２３）。偏差が閾値を超える場合、制御装置１８０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を変更することにより、操舵角を変更する。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、制御装置１８０は、動作終了の指令を受けたか否かを判定する。動作終了の指令は、例えばユーザが遠隔操作で自動運転の停止を指示したり、作業車両１００が目的地に到達したりした場合に出され得る。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、新たに計測された作業車両１００の位置に基づいて、同様の動作を実行する。制御装置１８０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。上記の動作は、制御装置１８０におけるＥＣＵ１８２、１８４によって実行される。

図８に示す例では、制御装置１８０は、測位装置１１０によって特定された作業車両１００の位置と目標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、制御装置１８０は、測位装置１１０によって特定された作業車両１００の向きと、目標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９Ａから図９Ｄを参照しながら、制御装置１８０による操舵制御の例をより具体的に説明する。

図９Ａは、目標経路Ｐに沿って走行する作業車両１００の例を示す図である。図９Ｂは、目標経路Ｐから右にシフトした位置にある作業車両１００の例を示す図である。図９Ｃは、目標経路Ｐから左にシフトした位置にある作業車両１００の例を示す図である。図９Ｄは、目標経路Ｐに対して傾斜した方向を向いている作業車両１００の例を示す図である。これらの図において、測位装置１１０によって計測された作業車両１００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座標系における作業車両１００の基準点の位置を表す座標である。図９Ａから図９Ｄに示す例において、作業車両１００の基準点はキャビン上のＧＮＳＳアンテナが設置された位置にあるが、基準点の位置は任意である。θは、作業車両１００の計測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、目標経路ＰがＹ軸に平行であるが、一般的には目標経路ＰはＹ軸に平行であるとは限らない。

図９Ａに示すように、作業車両１００の位置および向きが目標経路Ｐから外れていない場合には、制御装置１８０は、作業車両１００の操舵角および速度を変更せずに維持する。

図９Ｂに示すように、作業車両１００の位置が目標経路Ｐから右側にシフトしている場合には、制御装置１８０は、作業車両１００の走行方向が左寄りに傾き、経路Ｐに近付くように操舵角を変更する。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９Ｃに示すように、作業車両１００の位置が目標経路Ｐから左側にシフトしている場合には、制御装置１８０は、作業車両１００の走行方向が右寄りに傾き、経路Ｐに近付く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９Ｄに示すように、作業車両１００の位置は目標経路Ｐから大きく外れていないが、向きが目標経路Ｐの方向とは異なる場合は、制御装置１８０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。

作業車両１００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得る。これらの制御技術を適用することにより、作業車両１００を目標経路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、制御装置１８０は、作業車両１００を停止させる。制御装置１８０は、障害物が検出された場合に障害物を回避するように駆動装置１４０を制御してもよい。

［２－２．照明制御および障害物検出時の動作の例］
次に、制御装置１８０によって実行される照明制御および障害物検出時の動作の例を説明する。以下の例では、作業車両１００は夜間に無人で圃場内を自動走行するものとする。本実施形態における制御装置１８０は、夜間に照明装置２３０の少なくとも１つを消灯させながら自動運転の制御を行う。照明装置２３０のうち、夜間の自動運転時に消灯状態が維持される照明装置を、以下の説明において「制御対象の照明装置」と呼ぶことがある。制御装置１８０は、照明装置２３０のうち、例えば前照灯２３１のみを制御対象の照明装置として後述する制御を行ってもよい。あるいは、制御装置１８０は、前照灯２３１および作業灯２３２を制御対象の照明装置として後述する制御を行ってもよい。制御装置１８０は、全ての照明装置２３０を制御対象として後述する制御を行ってもよい。制御装置１８０は、制御対象の照明装置が点灯している状態で自動運転の制御を開始するとき、その照明装置を消灯させる。制御装置１８０は、制御対象の照明装置の点灯および消灯を手動で切り替えるためのスイッチのオンおよびオフの状態に関わらず、自動運転を開始するとき、当該照明装置を消灯させる。

図１０は、本実施形態における照明制御および障害物検出時の動作の例を模式的に示す図である。図１０の（ａ）は、夜間に圃場内で制御対象の照明装置２３０（この例では前照灯２３１）が点灯した状態で停止している作業車両１００を示している。この状態で自動運転開始の指示が与えられると、制御装置１８０は、図１０の（ｂ）に示すように、制御対象の照明装置２３０を消灯させ、作業車両１００に自動走行を開始させる。

作業車両１００が自動で走行しているとき、図１０の（ｃ）に示すように、人または動物などの障害物１０が作業車両１００の走行予定の経路上に侵入することがある。このような障害物１０は、障害物センサ１３０から出力された信号に基づいて制御装置１８０のＥＣＵ１８７が検出する。障害物１０を検出すると、制御装置１８０は、作業車両１００を停止させ、照明装置２３０を点灯させる。これにより、障害物１０が人または動物である場合に注意喚起を行い、その場から立ち去るように促すことができる。制御装置１８０は、障害物１０の位置または方向に応じて点灯させる照明装置２３０を変更してもよい。障害物１０の位置および方向は、どの障害物センサ１３０が障害物１０を検出したかによって概ね特定できる。制御装置１８０は、障害物センサ１３０に対応付けられた１つ以上の照明装置２３０を点灯させてもよい。制御装置１８０は、障害物１０を検出したとき、ブザー２２０に警告音を発出させてもよい。制御装置１８０はまた、障害物１０を検出したとき、監視端末４００に警告信号を送信するように通信装置１９０を制御してもよい。そのような警告信号を受信した監視端末４００は、障害物１０が検出されて作業車両１００が停止したことを示すメッセージを表示装置４３０に表示させる。監視端末４００は、警告信号を受信したとき、警告音をスピーカから出力してもよい。監視者は、そのメッセージまたは警告音に基づいて、作業車両１００が停止したことを知ることができる。障害物１０が経路上から立ち去ると、制御装置１８０は、再び照明装置２３０を消灯させ、作業車両１００に作業走行を再開させる。

図１１は、本実施形態における制御装置１８０の動作の例を示すフローチャートである。この例における制御装置１８０は、まず、自動運転開始の指示が与えられたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。自動運転開始の指示は、例えばユーザによる遠隔操作、または外部のサーバによって与えられる。自動運転開始の指示が与えられると、制御装置１８０は、制御対象の照明装置２３０の少なくとも１つが点灯状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。制御対象の照明装置２３０の少なくとも１つが点灯状態にある場合、制御装置１８０は、点灯状態にある照明装置２３０を消灯させる（ステップＳ２０３）。いずれの照明装置２３０も消灯状態にある場合は、ステップＳ２０３の動作は省略される。続いて、制御装置１８０は、作業車両１００の駆動装置１４０に指令を送り、自動運転を開始する（ステップＳ２０４）。自動運転を開始した後、作業車両１００は、目標経路に沿って圃場内を走行しながら作業を行う。

作業車両１００が走行している間、制御装置１８０は、障害物センサ１３０から出力される信号に基づいて、作業車両１００の周囲に障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０５）。障害物が存在しない場合、ステップＳ２０９に進む。障害物が存在する場合、制御装置１８０は、作業車両１００を停止し、照明装置２３０を点灯させ、監視端末４００に警告信号を送信する（ステップＳ２０６）。その後、制御装置１８０は、所定の周期（例えば、１秒、３秒、または５秒等）で、障害物センサ１３０から出力される信号に基づき、障害物が過ぎ去ったか否かを判定する（ステップＳ２０７）。障害物が過ぎ去った場合、制御装置１８０は、照明装置２３０を再び消灯させ、作業車両１００の自動走行を再開する（ステップ２０８）。以後、ステップＳ２０９において自動運転終了の指示を受けるまで、制御装置１８０は、ステップＳ２０５からＳ２０８の動作を繰り返す。

以上の動作により、作業車両１００は、夜間に圃場内で照明装置２３０を消灯した状態で自動走行を行う。これにより、消費電力を低減し、虫の誘引を抑制することができる。また、作業車両１００に対向する位置に、自動運転を行う他の作業車両が存在する場合に、強い光の照射によって当該他の作業車両のセンシングを妨げることを回避することができる。

制御装置１８０は、障害物が検出された場合だけでなく、監視端末４００から点灯指令が送信された場合にも、照明装置２３０を点灯させてもよい。この場合、監視端末４００は、ユーザの操作に応答して点灯指令を制御装置１８０に送信する。制御装置１８０は、点灯指令に応答して、例えば、監視端末４００に送信される可視光画像を取得するカメラ１２０が向く方向を照射する照明装置２３０を点灯させ、カメラ１２０に撮像させる。これにより、ユーザが作業車両１００の周囲の状況を確認したい場合に、鮮明な画像を取得することができる。制御装置１８０は、カメラ１２０によって取得された画像を、通信装置１９０から監視端末４００に送信する。ユーザは、送信された画像に基づき、作業車両１００の周囲の状況を確認することができる。

制御装置１８０は、夜間または夜間に近い時間帯に自動運転を行う場合のみ、前述の制御を行ってもよい。以下、図１２および図１３を参照しながら、そのような動作の例を説明する。

図１２は、照度センサ２４０の計測値に基づく照明制御の例を示すフローチャートである。この例において、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０９の動作は、図１１に示す対応するステップの動作と同じである。図１２の例では、図１１に示すステップＳ２０５からＳ２０８の障害物検出に関する動作が省略されている。図１２の例においても、図１１の例と同様に、ステップＳ２０５からＳ２０８の動作が行われてもよい。図１２の例においては、ステップＳ２０１とステップＳ２０２との間に、ステップＳ２１２が挿入されている。ステップＳ２１２において、制御装置１８０のＥＣＵ１８６は、照度センサ２４０によって計測された照度の計測値が閾値以下であるか否かを判定する。ＥＣＵ１８６は、計測値が閾値以下である場合のみ、ステップＳ２０２およびＳ２０３の動作を実行する。閾値は、例えば日没時または日出時に計測される平均的な照度の値に近い値に設定され得る。計測値が閾値よりも大きい場合、ステップＳ２０２およびＳ２０３の動作は省略される。

図１３は、計時装置２５０の計測値に基づく照明制御の例を示すフローチャートである。この例においても、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０９は、図１１に示す対応するステップの動作と同じである。図１３の例でも、図１１に示すステップＳ２０５からＳ２０８の障害物検出に関する動作が省略されているが、それらの動作が行われてもよい。図１３の例においては、ステップＳ２０１とステップＳ２０２との間に、ステップＳ２２２が挿入されている。ステップＳ２２２において、制御装置１８０のＥＣＵ１８６は、計時装置２５０が計測した時刻が夜間に対応する時刻の範囲に含まれるか否かを判定する。ＥＣＵ１８６は、計測された時刻が夜間に対応する時刻の範囲に含まれる場合のみ、ステップＳ２０２およびＳ２０３の動作を実行する。夜間に対応する時刻の範囲は日および場所によって異なる。この例におけるＥＣＵ１８６は、日および場所に応じて夜間に対応する時刻の範囲を変更する。計測された時刻が夜間に対応しない場合、ステップＳ２０２およびＳ２０３の動作は省略される。なお、計時装置２５０によって計測された時刻の代わりに、外部の時刻サーバからネットワーク４０を介して取得した時刻、または、ＧＮＳＳ衛星からの信号に基づいて算出された時刻に基づいて上記の処理が行われてもよい。

図１２および図１３の例において、制御装置１８０は、夜間または夜間に近い時間帯においてのみ、照明装置２３０の点灯状態を検出して照明装置２３０を消灯する動作を行う。自動運転の開始時に照明装置２３０が点灯している状況は、夜間などの外が暗い時間帯に多い。また、外が明るい時間帯は、照明を制限しなくても、虫が寄ってきたり、対向車のセンシングを妨げたりする可能性は低い。したがって、夜間または夜間に近い時間帯においてのみ、前述の照明制御を行う構成であっても有利な効果を得ることができる。

以上の説明では、作業車両１００が圃場内で自動走行する場合を想定したが、作業車両１００は、圃場外の公道を自動走行してもよい。その場合、記憶装置１７０には、圃場外の公道を含む環境地図が予め記録される。作業車両１００が公道を走行する場合、作業車両１００は、作業機３００を上昇させた状態で、カメラ１２０その他のセンシング装置を用いて周囲をセンシングしながら走行する。夜間に公道を走行する車両は、複数の照明装置２３０の一部を点灯させる。例えば、夜間に公道を走行する作業車両１００は、前照灯２３１および尾灯を点灯させ、作業灯２３２を消灯させることが要求される。このため、夜間に公道で自動運転を行う場合、制御装置１８０のＥＣＵ１８６は、圃場内とは異なる照明制御を行う。

図１４は、圃場内と圃場外とで異なる照明制御が行われることを模式的に示す図である。図１４には、圃場９０内で自動運転を行う作業車両１００Ａと、圃場９０の外部の公道９２で自動運転を行う作業車両１００Ｂとが例示されている。作業車両１００Ａ、１００Ｂは、いずれも前述の作業車両１００と同一の構成を備える。圃場９０内を走行する作業車両１００Ａの制御装置１８０は、前照灯２３１および作業灯２３２を消灯させた状態で自動運転の制御を行う。このモードを「消灯モード」と呼ぶ。一方、公道９２を走行する作業車両１００Ｂの制御装置１８０は、前照灯２３１は点灯させ、作業灯２３２を消灯させた状態で自動運転の制御を行う。このモードを「点灯モード」と呼ぶ。この例では、作業灯２３２は、自動運転時に常に消灯され、夜間に圃場内で手動運転を行うときにのみ使用される。なお、公道９２を走行する作業車両１００Ｂの制御装置１８０は、尾灯などの他の種類の照明装置も必要に応じて点灯させる。圃場９０内を走行する作業車両１００Ａの制御装置１８０は、尾灯などの他の種類の照明装置を点灯させてもよいし、消灯させてもよい。

図１５は、圃場内と圃場外とで異なる照明制御を行う制御装置１８０の動作の例を示すフローチャートである。この例における制御装置１８０は、まず、自動運転開始の指示が与えられたか否かを判定する（ステップＳ２３１）。自動運転開始の指示が与えられると、制御装置１８０は、環境地図と、測位装置１１０の計測値とに基づいて、作業車両１００の位置が、圃場を含む第１領域内にあるか、公道を含む第２領域内にあるかを判定する（ステップＳ２３２）。作業車両１００の位置が第１領域内にある場合、制御装置１８０は消灯モードに設定する。消灯モードにおいて、制御装置１８０は、前照灯２３１および作業灯２３２を消灯させる。作業車両１００の位置が第２領域内にある場合、制御装置１８０は点灯モードに設定する（ステップＳ２３４）。点灯モードにおいて、制御装置１８０は、夜間であるか否かを判定し、夜間である場合には、前照灯２３１を点灯させ、作業灯２３２を消灯させる。制御装置１８０は、ステップＳ２３３またはＳ２３４において設定したモードで自動運転を開始する（ステップＳ２３５）。以後、ステップＳ２３６において自動運転終了の指示を受けるまで、ステップＳ２３２からＳ２３５の動作が繰り返される。

図１５の例において、図１１の例と同様に、障害物を検出して作業車両１００を停止させ、警告信号を出力する動作を行ってもよい。また、図１２または図１３に示す例のように、夜間においてのみ、圃場領域内で照明を制限する動作を行ってもよい。

図１４および図１５に示す例によれば、制御装置１８０は、夜間に自動運転を行うときの照明の制御方法を作業車両１００の位置に応じて変更する。公道上においては、制御装置１８０は、法令等で要求される照明性能を満たすように、特定の照明装置２３０を適切な光度で点灯させながら自動運転を制御する。一方、圃場内においては、制御装置１８０は、照明装置２３０を消灯または減光させることにより、必要最小限の照明で自動運転を制御する。このような照明制御により、圃場の内部および外部のいずれにおいても好適な照明を実現することができる。

（他の実施形態）
次に、本開示の他の実施形態を説明する。

図１６は、ＬｉＤＡＲセンサ２６０を備える作業車両１００の例を示す図である。この例におけるＬｉＤＡＲセンサ２６０は、車両本体１０１の前面下部に配置されている。ＬｉＤＡＲセンサ２６０の位置は、他の位置であってもよい。ＬｉＤＡＲセンサ２６０は、作業車両１００が移動している間、周囲の環境に存在する物体の距離および方向、または２次元もしくは３次元の座標値を示すセンサデータを繰り返し出力する。ＬｉＤＡＲセンサ２６０から出力されたセンサデータは、制御装置１８０によって処理される。制御装置１８０は、例えばＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）などのアルゴリズムを利用して、センサデータに基づく環境地図の生成、および環境地図を用いた自己位置推定などの処理を実行することができる。環境地図の生成は、作業車両１００の外部にあるクラウドサーバなどのコンピュータで実行されてもよい。ＬｉＤＡＲセンサ２６０は、障害物の検出にも用いられ得る。

図１７は、ＬｉＤＡＲセンサ２６０を備える作業車両１００の構成例を示すブロック図である。この例における制御装置１８０は、測位装置１１０から出力された信号だけでなく、ＬｉＤＡＲセンサ２６０から出力されたセンサデータも考慮して作業車両１００の位置を推定する。ＬｉＤＡＲセンサ２６０を用いることにより、より高い精度の位置推定が可能である。さらに、制御装置１８０は、ＬｉＤＡＲセンサ２６０から出力されたセンサデータに基づいて、作業車両１００から比較的離れた位置に存在する物体（例えば、他の車両または歩行者等）を検出することができる。制御装置１８０は、検出された物体を回避するように速度制御および操舵制御を行うことにより、公道における自動走行を実現する。

このように、ＬｉＤＡＲセンサ２６０を設けることにより、圃場内および圃場外における自動運転をより円滑に行うことができる。

上記の各実施形態では、作業車両１００の制御装置１８０が、目標経路の作成と、目標経路に沿って作業車両１００を走行させる制御とを実行する。目標経路の作成を制御装置１８０とは異なる装置が実行してもよい。例えば、作業車両１００と通信を行うサーバなどの外部のコンピュータが目標経路を作成してもよい。

図１８は、作業車両１００とネットワーク４０を介して通信する処理装置５００が目標経路を作成するシステムの構成を模式的に示す図である。この例では、作業車両１００の制御装置１８０ではなく、外部の処理装置５００が目標経路を作成し、その情報を作業車両１００に送信する。処理装置５００は、例えばクラウドサーバなどのコンピュータであり得る。図１９は、処理装置５００の構成を示すブロック図である。処理装置５００は、１つ以上のプロセッサ５６０と、記憶装置５７０と、通信装置５９０とを備える。記憶装置５７０は、プロセッサ５６０によって実行されるコンピュータプログラムを格納したメモリを含む。通信装置５９０は、作業車両１００における通信装置１９０および監視端末４００と信号の送受信を行う。この実施形態では、作業車両１００は、図３に示す経路作成用のＥＣＵ１８５を備えていなくてもよい。処理装置５００のプロセッサ５６０は、目標経路の作成以外の処理、例えば環境地図の作成およびその配信などの処理を行ってもよい。

以上の各実施形態における作業車両１００はトラクタであるが、トラクタ以外の車両または車両以外の農業機械に前述の各実施形態の技術を適用してもよい。例えば、収穫機、田植機、乗用管理機、野菜移植機、草刈機、または農業用移動ロボットなどの農業機械に、前述の各実施形態の技術を適用してもよい。

以上の各実施形態における自動運転制御および照明制御を行う装置を、それらの機能を有しない農業機械に後から取り付けることもできる。そのような装置は、農業機械とは独立して製造および販売され得る。そのような装置で使用されるコンピュータプログラムも、農業機械とは独立して製造および販売され得る。コンピュータプログラムは、例えばコンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体に格納されて提供され得る。コンピュータプログラムは、電気通信回線（例えばインターネット）を介したダウンロードによっても提供され得る。

以上のように、本開示は、以下の項目に記載の農業機械、制御装置、方法、およびコンピュータプログラムを含む。

［項目Ａ１］
自動運転を行う農業機械であって、
前記農業機械の進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置と、
夜間に前記１つ以上の照明装置の少なくとも１つを消灯させながら前記自動運転の制御を行う制御装置と、
を備える農業機械。

［項目Ａ２］
前記制御装置は、前記照明装置の前記少なくとも１つが点灯している状態で前記自動運転の制御を開始するとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、項目Ａ１に記載の農業機械。

［項目Ａ３］
前記１つ以上の照明装置の点灯および消灯を手動で切り替えるためのスイッチをさらに備え、
前記制御装置は、前記スイッチのオンおよびオフの状態に関わらず、前記自動運転を開始するとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、
項目Ａ１またはＡ２に記載の農業機械。

［項目Ａ４］
前記１つ以上の照明装置は、１つ以上の前照灯を含み、
前記制御装置は、夜間に前記１つ以上の前照灯を消灯させながら前記自動運転の制御を行う、
項目Ａ１からＡ３のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ａ５］
前記１つ以上の照明装置は、１つ以上の作業灯を含み、
前記制御装置は、夜間に前記１つ以上の作業灯を消灯させながら前記自動運転の制御を行う、
項目Ａ１からＡ４のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ａ６］
照度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記照度センサによって計測された照度が閾値以下である場合に前記自動運転の制御を行うとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、
項目Ａ１からＡ５のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ａ７］
計時装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記計時装置から取得した時刻が夜間に対応する時刻である場合に前記自動運転の制御を行うとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、
項目Ａ１からＡ６のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ａ８］
測位装置をさらに備え、
前記制御装置は、夜間に前記自動運転の制御を行うとき、
前記測位装置によって計測された位置が圃場を含む第１領域内にあるか、公道を含む第２領域内にあるかを判定し、
前記農業機械が前記第１領域内にあると判定した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる消灯モードで前記自動運転の制御を行い、
前記農業機械が前記第２領域内にあると判定した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを点灯させる点灯モードで前記自動運転の制御を行う、
項目Ａ１からＡ７のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ａ９］
障害物を検出するセンシング装置をさらに備え、
前記制御装置は、夜間に前記自動運転の制御を行っているときに前記センシング装置が障害物を検出した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを点灯させる、
項目Ａ１からＡ８のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ａ１０］
前記センシング装置は、前記農業機械の周囲を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって生成された画像データに基づいて障害物を検出する信号処理回路と、を備え、
前記制御装置は、夜間に前記自動運転の制御を行っているときに前記信号処理回路が障害物を検出した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを点灯させる、
項目Ａ９に記載の農業機械。

［項目Ａ１１］
ネットワークを介して監視コンピュータと通信する通信装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記通信装置に、
前記自動運転の制御を行っている間、前記画像データを前記監視コンピュータに向けて送信させ、
前記信号処理回路が障害物を検出したとき、警告信号を前記監視コンピュータに向けて送信させる、
項目Ａ１０に記載の農業機械。

［項目Ａ１２］
進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械の制御装置であって、
１つ以上のプロセッサと、
コンピュータプログラムを格納するメモリと、
を備え、
前記コンピュータプログラムは、前記１つ以上のプロセッサに、
夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、
前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、
を実行させる、制御装置。

［項目Ａ１３］
進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械を制御するコンピュータによって実行される方法であって、
夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、
前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、
を含む方法。

［項目Ｂ１］
圃場内で自動運転を行う農業機械であって、
１つ以上の前照灯を含む照明システムと、
前記照明システムを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動しているとき、前記１つ以上の前照灯を消灯させる消灯モードで前記照明システムを制御する、
農業機械。

［項目Ｂ２］
前記照明システムは、１つ以上の作業灯をさらに含み、
前記制御装置は、前記消灯モードにおいて、前記１つ以上の前照灯および前記１つ以上の作業灯を消灯させる、
項目Ｂ１に記載の農業機械。

［項目Ｂ３］
照度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記照度センサによって計測された照度が閾値以下である場合に前記農業機械が前記圃場内を自動運転で移動しているとき、前記消灯モードで前記照明システムを制御する、
項目Ｂ１またはＢ２に記載の農業機械。

［項目Ｂ４］
前記制御装置は、計時装置から取得した時刻が夜間に対応する時刻である場合に前記農業機械が前記圃場内を自動運転で移動しているとき、前記消灯モードで前記照明システムを制御する、
項目Ｂ１またはＢ２に記載の農業機械。

［項目Ｂ５］
前記制御装置は、
前記農業機械が夜間に自動運転で移動しているとき、
測位装置によって特定された前記農業機械の位置に基づき、前記農業機械が前記圃場内にあるか否かを判定し、
前記農業機械が前記圃場内にあると判定した場合、前記消灯モードで前記照明システムを制御する、
項目Ｂ１からＢ４のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ｂ６］
前記制御装置は、
前記農業機械が夜間に自動運転で移動しているとき、
測位装置によって特定された前記農業機械の位置に基づき、前記農業機械が前記圃場を含む第１領域内にあるか、前記農業機械が公道を含む第２領域内にあるかを判定し、
前記農業機械が前記第１領域内にあると判定した場合、前記消灯モードで前記照明システムを制御し、
前記農業機械が前記第２領域内にあると判定した場合、前記１つ以上の前照灯を点灯させる点灯モードで前記照明システムを制御する、
項目Ｂ１からＢ４のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ｂ７］
前記照明システムは、前記１つ以上の前照灯を含む複数の照明装置を備え、
前記制御装置は、前記消灯モードにおいて、前記点灯モードよりも前記複数の照明装置の合計の光出力を低くする、
項目Ｂ６に記載の農業機械。

［項目Ｂ８］
前記照明システムは１つ以上の作業灯を含み、
前記点灯モードにおいて、前記制御装置は、前記１つ以上の前照灯を点灯させ、前記１つ以上の作業灯を消灯させる、
項目Ｂ６またはＢ７に記載の農業機械。

［項目Ｂ９］
障害物を検出するセンシング装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動しているときに、前記センシング装置が障害物を検出した場合、前記照明システムに含まれる少なくとも１つの照明装置の光出力を増加させる、
項目Ｂ１からＢ８のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ｂ１０］
前記制御装置は、前記センシング装置が障害物を検出した場合、前記農業機械を停止させる、または、前記障害物を回避する経路に沿って前記農業機械を移動させる、項目Ｂ９に記載の農業機械。

［項目Ｂ１１］
前記照明システムは、前記１つ以上の前照灯を含む複数の照明装置を備え、
前記制御装置は、前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動しているときに、前記センシング装置が障害物を検出した場合、前記複数の照明装置のうち、前記障害物を照射する光を出射する少なくとも１つの照明装置の光出力を増加させる、
項目Ｂ９またはＢ１０に記載の農業機械。

［項目Ｂ１２］
前記センシング装置は、各々が障害物を検出する複数のセンサを備え、
前記制御装置は、前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動しているときに、前記複数のセンサに含まれる１つ以上のセンサが障害物を検出した場合、前記複数の照明装置のうち、前記１つ以上のセンサに対応付けられた１つ以上の照明装置の光出力を増加させる、
項目Ｂ１１に記載の農業機械。

［項目Ｂ１３］
前記センシング装置は、夜間に前記農業機械の周囲を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって生成された画像データに基づいて障害物を検出する信号処理回路と、を備え、
前記制御装置は、前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動している間、前記撮像装置に撮像を実行させながら、前記消灯モードで前記照明システムを制御する、
項目Ｂ９からＢ１２のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ｂ１４］
ネットワークを介して監視コンピュータと通信する通信装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記通信装置に、
前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動している間、前記画像データを前記監視コンピュータに向けて送信させ、
前記センシング装置が障害物を検出したとき、警告を前記監視コンピュータに向けて送信させる、
項目Ｂ１３に記載の農業機械。

［項目Ｂ１５］
可視光に基づく画像を取得する他の撮像装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記障害物が検出され、前記少なくとも１つの照明装置の光出力を増加させた後、前記通信装置に、前記他の撮像装置によって生成された画像データを前記監視コンピュータに向けて送信させる、
項目Ｂ１４に記載の農業機械。

［項目Ｂ１６］
前記制御装置は、前記消灯モードで前記照明システムを制御しているとき、ユーザが前記監視コンピュータを操作することによって前記監視コンピュータから送信された点灯指令に応答して、前記照明システムに含まれる少なくとも１つの照明装置を点灯させる、項目Ｂ１からＢ１５のいずれかに記載の農業機械。

［項目Ｂ１７］
圃場を含む第１領域内および公道を含む第２領域内で自動運転を行う農業機械であって、
１つ以上の前照灯を含む照明システムと、
前記照明システムを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
測位装置によって特定された前記農業機械の位置に基づき、前記農業機械が前記第１領域内にあるか前記第２領域内にあるかを決定し、
夜間に前記農業機械が前記第１領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを第１制御モードで制御し、
夜間に前記農業機械が前記第２領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを前記第１制御モードとは異なる第２制御モードで制御し、
前記第１制御モードにおいて、前記第２制御モードよりも前記１つ以上の前照灯の光出力を低くする、
農業機械。

［項目Ｂ１８］
１つ以上の前照灯を含む照明システムを備える農業機械を制御する制御装置であって、
１つ以上のプロセッサと、
コンピュータプログラムを記憶するメモリと、
を備え、
前記１つ以上のプロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行することにより、
前記農業機械が夜間に前記圃場内を自動運転で移動しているとき、前記１つ以上の前照灯を消灯させる消灯モードで前記照明システムを制御する、
制御装置。

［項目Ｂ１９］
１つ以上の前照灯を含む照明システムを備える農業機械を制御する制御装置であって、
１つ以上のプロセッサと、
コンピュータプログラムを記憶するメモリと、
を備え、
前記１つ以上のプロセッサは、前記コンピュータプログラムを実行することにより、
測位装置によって特定された前記農業機械の位置に基づき、前記農業機械が前記第１領域内にあるか前記第２領域内にあるかを決定し、
夜間に前記農業機械が前記第１領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを第１制御モードで制御し、
夜間に前記農業機械が前記第２領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを前記第１制御モードとは異なる第２制御モードで制御し、
前記第１制御モードにおいて、前記第２制御モードよりも前記１つ以上の前照灯の光出力を低くする、
制御装置。

［項目Ｂ２０］
１つ以上の前照灯を含む照明システムを備える農業機械を制御する方法であって、
前記農業機械に、夜間に前記圃場内を自動運転で移動させることと、
前記農業機械が、夜間に前記圃場内を自動運転で移動しているときに、前記１つ以上の前照灯を消灯させる消灯モードで前記照明システムを制御することと、
を含む方法。

［項目Ｂ２１］
１つ以上の前照灯を含む照明システムを備える農業機械を制御する方法であって、
測位装置によって特定された前記農業機械の位置に基づき、前記農業機械が前記第１領域内にあるか前記第２領域内にあるかを決定することと、
夜間に前記農業機械が前記第１領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを第１制御モードで制御することと、
夜間に前記農業機械が前記第２領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを前記第１制御モードとは異なる第２制御モードで制御することと、
前記第１制御モードにおいて、前記第２制御モードよりも前記１つ以上の前照灯の光出力を低くすることと、
を含む方法。

［項目Ｂ２２］
１つ以上の前照灯を含む照明システムを備える農業機械を制御するコンピュータに、
前記農業機械に、夜間に前記圃場内を自動運転で移動させることと、
前記１つ以上の前照灯を消灯させる消灯モードで前記照明システムを制御することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。

［項目Ｂ２３］
１つ以上の前照灯を含む照明システムを備える農業機械を制御するコンピュータに、
測位装置によって特定された前記農業機械の位置に基づき、前記農業機械が前記第１領域内にあるか前記第２領域内にあるかを決定することと、
夜間に前記農業機械が前記第１領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを第１制御モードで制御することと、
夜間に前記農業機械が前記第２領域内を自動運転で移動しているとき、前記照明システムを前記第１制御モードとは異なる第２制御モードで制御することと、
前記第１制御モードにおいて、前記第２制御モードよりも前記１つ以上の前照灯の光出力を低くすることと、
を実行させる、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、収穫機、田植機、乗用管理機、野菜移植機、草刈機、播種機、施肥機、または農業用ロボットなどの農業機械に適用することができる。

１０ 障害物
４０ ネットワーク
５０ ＧＮＳＳ衛星
６０ 基準局
７０ 作業領域
８０ 枕地
９０ 圃場
９２ 公道
１００ 作業車両
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 測位装置
１１１ ＧＮＳＳ受信機
１１２ ＲＴＫ受信機
１１５ 慣性計測装置（ＩＭＵ）
１２０ カメラ
１３０ 障害物センサ
１４０ ＬｉＤＡＲセンサ
１５０ センサ群
１５２ ステアリングホイールセンサ
１５４ 切れ角センサ
１５６ 回転センサ
１６０ 制御システム
１７０ 記憶装置
１８０ 制御装置
１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８６、１８７ ＥＣＵ
１９０ 通信装置
２００ 操作端末
２１０ 操作スイッチ群
２２０ ブザー
２３０ 照明装置
２３１ 前照灯
２３２ 作業灯
２４０ 照度センサ
２５０ 計時装置
２６０ 駆動装置
３００ 作業機
３４０ 駆動装置
３８０ 制御装置
３９０ 通信装置
４００ 監視端末
４２０ 入力装置
４３０ 表示装置
４５０ 記憶装置
４６０ プロセッサ
４９０ 通信装置
５００ 処理装置
５６０ プロセッサ
５７０ 記憶装置
５９０ 通信装置

Claims (13)

1. 自動運転を行う農業機械であって、
   前記農業機械の進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置と、
   夜間に前記１つ以上の照明装置の少なくとも１つを消灯させながら前記自動運転の制御を行う制御装置と、
   を備える農業機械。
2. 前記制御装置は、前記照明装置の前記少なくとも１つが点灯している状態で前記自動運転の制御を開始するとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、請求項１に記載の農業機械。
3. 前記１つ以上の照明装置の点灯および消灯を手動で切り替えるためのスイッチをさらに備え、
   前記制御装置は、前記スイッチのオンおよびオフの状態に関わらず、前記自動運転を開始するとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、
   請求項１または２に記載の農業機械。
4. 前記１つ以上の照明装置は、１つ以上の前照灯を含み、
   前記制御装置は、夜間に前記１つ以上の前照灯を消灯させながら前記自動運転の制御を行う、
   請求項１から３のいずれかに記載の農業機械。
5. 前記１つ以上の照明装置は、１つ以上の作業灯を含み、
   前記制御装置は、夜間に前記１つ以上の作業灯を消灯させながら前記自動運転の制御を行う、
   請求項１から４のいずれかに記載の農業機械。
6. 照度センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記照度センサによって計測された照度が閾値以下である場合に前記自動運転の制御を行うとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、
   請求項１から５のいずれかに記載の農業機械。
7. 計時装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記計時装置から取得した時刻が夜間に対応する時刻である場合に前記自動運転の制御を行うとき、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる、
   請求項１から６のいずれかに記載の農業機械。
8. 測位装置をさらに備え、
   前記制御装置は、夜間に前記自動運転の制御を行うとき、
   前記測位装置によって計測された位置が圃場を含む第１領域内にあるか、公道を含む第２領域内にあるかを判定し、
   前記農業機械が前記第１領域内にあると判定した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させる消灯モードで前記自動運転の制御を行い、
   前記農業機械が前記第２領域内にあると判定した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを点灯させる点灯モードで前記自動運転の制御を行う、
   請求項１から７のいずれかに記載の農業機械。
9. 障害物を検出するセンシング装置をさらに備え、
   前記制御装置は、夜間に前記自動運転の制御を行っているときに前記センシング装置が障害物を検出した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを点灯させる、
   請求項１から８のいずれかに記載の農業機械。
10. 前記センシング装置は、前記農業機械の周囲を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって生成された画像データに基づいて障害物を検出する信号処理回路と、を備え、
    前記制御装置は、夜間に前記自動運転の制御を行っているときに前記信号処理回路が障害物を検出した場合、前記照明装置の前記少なくとも１つを点灯させる、
    請求項９に記載の農業機械。
11. ネットワークを介して監視コンピュータと通信する通信装置をさらに備え、
    前記制御装置は、前記通信装置に、
    前記自動運転の制御を行っている間、前記画像データを前記監視コンピュータに向けて送信させ、
    前記信号処理回路が障害物を検出したとき、警告信号を前記監視コンピュータに向けて送信させる、
    請求項１０に記載の農業機械。
12. 進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械の制御装置であって、
    １つ以上のプロセッサと、
    コンピュータプログラムを格納するメモリと、
    を備え、
    前記コンピュータプログラムは、前記１つ以上のプロセッサに、
    夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、
    前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、
    を実行させる、制御装置。
13. 進行方向における周囲を照明する１つ以上の照明装置を備える農業機械を制御するコンピュータによって実行される方法であって、
    夜間に前記照明装置の少なくとも１つを消灯させることと、
    前記照明装置の前記少なくとも１つを消灯させながら前記農業機械の自動運転の制御を行うことと、
    を含む方法。

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