JP6368964B2 - 作業車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両の制御装置に関し、自律走行する無人の自律走行作業車両と、この自律走行作業車両に随伴して併走走行する有人の随伴走行作業車両とにより作業を行う場合において、枕地等で旋回するときに自律走行作業車両と随伴走行作業車両が併走走行を維持するための制御技術に関する。

従来、マスター車両がオペレータにより運転操作され、スレーブ車両が無人車両として、マスター車両及びスレーブ車両はそれぞれ制御装置を備え、無線により車両間の連絡を可能とし、スレーブ車両はマスター車両に対して平行運転が可能なプログラムが備えられている。そして、マスター車両とスレーブ車両には距離測定装置を備え、マスター車両とスレーブ車両の間の距離が所定距離となるように調整される技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００１−５０７８４３号公報

前記技術において、マスター車両とスレーブ車両が圃場端に至ると、スレーブ車両は手動操作に切り替えて、オペレータがスレーブ車両を運転して次の作業路に移動するようにしていた。従って、圃場端に至る毎に両車両を停止させて、乗り換えて一台ずつ旋回させる必要があった。そのため作業効率が悪くなっていた。

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、自律走行する自律走行作業車両が圃場端に至ると枕地旋回し、旋回終了後に一端停止して、随伴走行作業車両が枕地で旋回を終了するのを待ち、随伴走行作業車両の旋回が終了すると、自律走行作業車両が作業を再開するようにしようとする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、先行する自律走行作業車両と、後続する随伴走行作業車両とが併走して圃場内を設定した走行経路を往復走行して作業を行う併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両には、それぞれ制御装置と、相互に通信可能な通信装置と、走行及び作業を停止する手段と、走行及び作業を再開する手段が設けられ、前記自律走行作業車両が枕地旋回領域を出るまで、前記随伴走行作業車両の走行及び作業が制限され、前記自律走行作業車両には、前記随伴走行作業車両の枕地旋回を検知する手段、または、前記随伴走行作業車両の枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段が設けられ、前記枕地旋回を検知する手段、または、前記枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段は、前記自律走行作業車両に搭載したカメラとし、前記カメラは、前記随伴走行作業車両を撮影し、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記カメラの映像を画像処理して、前記随伴走行作業車両の画像が設定量以上変化すると、枕地旋回の開始と判断し、前記随伴走行作業車両の映像が旋回前の映像に近似すると、枕地旋回の終了と判断するものである。

請求項２においては、先行する自律走行作業車両と、後続する随伴走行作業車両とが併走して圃場内を設定した走行経路を往復走行して作業を行う併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両には、それぞれ制御装置と、相互に通信可能な通信装置と、走行及び作業を停止する手段と、走行及び作業を再開する手段が設けられ、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記自律走行作業車両の枕地旋回の開始を検出すると、前記随伴走行作業車両に枕地旋回開始信号を送信し、前記随伴走行作業車両の制御装置は、前記自律走行作業車両の枕地旋回開始信号を受信すると、前記随伴走行作業車両の走行及び作業を停止させる制御をし、前記自律走行作業車両には、前記随伴走行作業車両の枕地旋回を検知する手段、または、前記随伴走行作業車両の枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段が設けられ、前記枕地旋回を検知する手段、または、前記枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段は、前記自律走行作業車両に搭載したカメラとし、前記カメラは、前記随伴走行作業車両を撮影し、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記カメラの映像を画像処理して、前記随伴走行作業車両の画像が設定量以上変化すると、枕地旋回の開始と判断し、前記随伴走行作業車両の映像が旋回前の映像に近似すると、枕地旋回の終了と判断するものである。

請求項３においては、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段と、操舵装置を作動させる操舵アクチュエータと、駆動源制御手段と、変速手段と、これらを制御する制御装置とを備えた自律走行作業車両を前記制御装置に記憶させた設定走行経路に沿って自律走行させるとともに、前記自律走行作業車両に併走しながら作業を行う随伴走行作業車両に搭載可能な遠隔操作装置により前記自律走行作業車両を操作可能とする併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記遠隔操作装置と通信可能とされ、前記自律走行作業車両が枕地旋回して設定距離走行すると一旦停止させる制御をし、前記随伴走行作業車両の制御装置は、前記随伴走行作業車両に設けた枕地旋回を検知する手段により前記随伴走行作業車両が旋回して枕地旋回を終了したと検知すると、その信号を前記遠隔操作装置を介して前記自律走行作業車両の制御装置に送信し、前記自律走行作業車両の走行及び作業を再開させる制御をし、前記自律走行作業車両には、前記随伴走行作業車両の枕地旋回を検知する手段、または、前記随伴走行作業車両の枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段が設けられ、前記枕地旋回を検知する手段、または、前記枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段は、前記自律走行作業車両に搭載したカメラとし、前記カメラは、前記随伴走行作業車両を撮影し、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記カメラの映像を画像処理して、前記随伴走行作業車両の画像が設定量以上変化すると、枕地旋回の開始と判断し、前記随伴走行作業車両の映像が旋回前の映像に近似すると、枕地旋回の終了と判断するものである。

請求項４においては、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段と、操舵装置を作動させる操舵アクチュエータと、駆動源制御手段と、変速手段と、これらを制御する制御装置とを備えた自律走行作業車両を、前記制御装置に記憶させた設定走行経路に沿って自律走行させるとともに、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段を備えた随伴走行作業車両が前記自律走行作業車両に併走しながら作業を行う併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記随伴走行作業車両に搭載可能な遠隔操作装置と通信可能とされ、枕地旋回して作業しながら走行し、前記随伴走行作業車両とのすれ違い位置に到達すると、前記自律走行作業車両の走行及び作業を一旦停止させる制御をし、前記自律走行作業車両の制御装置は、前記随伴走行作業車両が枕地旋回で前記自律走行作業車両の進行方向に対して略直交方向の向きに旋回すると、前記自律走行作業車両の走行及び作業を再開させる制御をするものである。
請求項５においては、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の作業車両の制御装置において、前記自律走行作業車両には、第一衛星測位システムを搭載し、前記随伴走行作業車両に搭載可能な遠隔操作装置には、前記第一衛星測位システムよりも精度の低い第二衛星測位システムを搭載し、前記第一衛星測位システムと第二衛星測位システムにより、前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両の現在位置を測位して、前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両の位置を表示装置に表示するものである。

以上のような手段を用いることにより、無人の先行作業車両が圃場端に至り、旋回して、自動的に後続作業車両を待ち、後続作業車両の旋回を確認して作業を再開するので、オペレータは無人の先行作業車両に乗り換えて、手動で先行作業車両を旋回操作する必要がなく、効率よく作業ができ、二台がバラバラに作業することもない。

自律走行作業車両とＧＰＳ衛星と基準局を示す概略側面図。 制御ブロック図。 枕地旋回制御を示すフローチャート図。 併走作業の圃場端前の状態を示す図。 併走作業の圃場端での旋回状態を示す図。 併走作業の圃場端での待機状態を示す図。 先行作業車両と後続作業車両が前後一列作業の状態を示す図。 同じく圃場端での旋回状態を示す図。 他の実施形態の制御ブロック図。 先行作業車両の枕地旋回開始の状態を示す図。 先行作業車両の枕地旋回終了の状態を示す図。 後続作業車両の枕地旋回開始の状態を示す図。 後続作業車両の枕地旋回終了の状態を示す図。 自律走行作業車両と随伴走行作業車両がすれ違う状態を示す図。 随伴走行作業車両から自律走行作業車両が視界に入った状態を示す図。

有人または無人の先行作業車両と、有人または無人の後続作業車両とが併走して、圃場内を設定した走行経路Ｒに沿って往復走行して作業を行うための併走作業車両の制御システムについて説明する。まず、先行作業車両を無人で自動走行可能な自律走行作業車両１とし、後続作業車両は、前記自律走行作業車両１に随伴してオペレータが操向操作する有人の随伴走行作業車両１００とし、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００はトラクタとし、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００には作業機としてロータリ耕耘装置２４・２２４がそれぞれ装着されている実施例について説明する。但し、作業車両はトラクタに限定するものではなく、コンバイン等でもよく、また、作業機はロータリ耕耘装置に限定するものではなく、畝立て機や草刈機やレーキや播種機や施肥機やワゴン等であってもよい。

図１、図２において、自律走行作業車両１となるトラクタの全体構成について説明する。ボンネット２内にエンジン３が内設され、該ボンネット２の後部のキャビン１１内にダッシュボード１４が設けられ、ダッシュボード１４上に操向操作手段となるステアリングハンドル４が設けられている。該ステアリングハンドル４の回動により操舵装置を介して前輪９・９の向きが回動される。自律走行作業車両１の操舵方向は操向センサ２０により検知される。操向センサ２０はロータリエンコーダ等の角度センサからなり、前輪９の回動基部に配置される。但し、操向センサ２０の検知構成は限定するものではなく操舵方向が認識されるものであればよく、ステアリングハンドル４の回動を検知したり、パワーステアリングの作動量を検知してもよい。操向センサ２０により得られた検出値は制御装置３０に入力される。制御装置３０はＣＰＵ（中央演算処理装置）やＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置３０ｍやインターフェース等を備え、記憶装置３０ｍには自律走行作業車両１を動作させるためのプログラムやデータ等が記憶される。

前記ステアリングハンドル４の後方に運転席５が配設され、運転席５下方にミッションケース６が配置される。ミッションケース６の左右両側にリアアクスルケース８・８が連設され、該リアアクスルケース８・８には車軸を介して後輪１０・１０が支承される。エンジン３からの動力はミッションケース６内の変速装置（主変速装置や副変速装置）により変速されて、後輪１０・１０を駆動可能としている。変速装置は例えば油圧式無段変速装置で構成して、可変容量型の油圧ポンプの可動斜板をモータ等の変速手段４４により作動させて変速可能としている。変速手段４４は制御装置３０と接続されている。後輪１０の回転数は走行速度検知手段として車速センサ２７により検知され、走行速度として制御装置３０に入力される。但し、走行速度の検知方法や車速センサ２７の配置位置は限定するものではない。また、リアアクスルケース８・８には制動装置４６が設けられ、制動装置４６は制御装置３０と接続され、制動制御可能としている。

ミッションケース６内にはＰＴＯクラッチやＰＴＯ変速装置が収納され、ＰＴＯクラッチはＰＴＯ入切手段４５により入り切りされ、ＰＴＯ入切手段４５は制御装置３０と接続され、ＰＴＯ軸への動力の断接を制御可能としている。

前記エンジン３を支持するフロントフレーム１３にはフロントアクスルケース７が支持され、該フロントアクスルケース７の両側に前輪９・９が支承され、前記ミッションケース６からの動力が前輪９・９に伝達可能に構成している。前記前輪９・９は操舵輪となっており、ステアリングハンドル４の回動操作により回動可能とするとともに、操舵装置の駆動手段となるパワステシリンダからなる操舵アクチュエータ４０により前輪９・９が左右操舵回動可能となっている。操舵アクチュエータ４０は制御装置３０と接続され、自動走行手段により制御されて駆動される。

制御装置３０にはエンジン回転制御手段となるエンジンコントローラ６０が接続され、エンジンコントローラ６０にはエンジン回転数センサ６１や水温センサや油圧センサ等が接続され、エンジンの状態を検知できるようにしている。エンジンコントローラ６０では設定回転数と実回転数から負荷を検出し、過負荷とならないように制御するとともに、後述する遠隔操作装置１１２にエンジン３の状態を送信してディスプレイ１１３で表示できるようにしている。

また、ステップ下方に配置した燃料タンク１５には燃料の液面を検知するレベルセンサ２９が配置されて制御装置３０と接続され、自律走行作業車両１のダッシュボードに設ける表示手段４９には燃料の残量を表示する燃料計が設けられ制御装置３０と接続されている。そして、制御装置３０から遠隔操作装置１１２に燃料残量に関する情報が送信されて、遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３に燃料残量と作業可能時間が表示される。

前記ダッシュボード１４上にはエンジンの回転計や燃料計や油圧等や異常を示すモニタや設定値等を表示する表示手段４９が配置されている。

また、トラクタ機体後方に作業機装着装置２３を介して作業機としてロータリ耕耘装置２４が昇降自在に装設させて耕耘作業を行うように構成している。前記ミッションケース６上に昇降シリンダ２６が設けられ、該昇降シリンダ２６を伸縮させることにより、作業機装着装置２３を構成する昇降アームを回動させてロータリ耕耘装置２４を昇降できるようにしている。昇降シリンダ２６は昇降アクチュエータ２５の作動により伸縮され、昇降アクチュエータ２５は制御装置３０と接続されている。また、作業機装着装置２３の昇降アームには昇降位置を検知して作業機の昇降高さを検知する手段として角度センサ２１が設けられ、角度センサ２１は制御装置３０と接続されている。

制御装置３０には衛星測位システムを構成する移動通信機３３が接続されている。移動通信機３３には移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８が接続され、移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８は前記キャビン１１上に設けられる。該移動通信機３３には、位置算出手段を備えて緯度と経度を制御装置３０に送信し、現在位置を把握できるようにしている。なお、ＧＰＳ（米国）に加えて準天頂衛星（日本) やグロナス衛星（ロシア）等の衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を利用することで精度の高い測位ができるが、本実施形態ではＧＰＳを用いて説明する。

自律走行作業車両１は、機体の姿勢変化情報を得るためにジャイロセンサ３１、および進行方向を検知するために方位センサ３２を具備し制御装置３０と接続されている。但し、ＧＰＳの位置計測から進行方向を算出できるので、方位センサ３２を省くことができる。ジャイロセンサ３１は自律走行作業車両１の機体前後方向の傾斜（ピッチ）の角速度、機体左右方向の傾斜（ロール）の角速度、および旋回（ヨー）の角速度、を検出するものである。該三つの角速度を積分計算することにより、自律走行作業車両１の機体の前後方向および左右方向への傾斜角度、および旋回角度を求めることが可能である。ジャイロセンサ３１の具体例としては、機械式ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、流体式ジャイロセンサ、振動式ジャイロセンサ等が挙げられる。ジャイロセンサ３１は制御装置３０に接続され、当該三つの角速度に係る情報を制御装置３０に入力する。

方位センサ３２は自律走行作業車両１の向き（進行方向）を検出するものである。方位センサ３２の具体例としては磁気方位センサ等が挙げられる。方位センサ３２は制御装置３０に接続され、機体の向きに係る情報を制御装置３０に入力する。

こうして制御装置３０は、上記ジャイロセンサ３１、方位センサ３２から取得した信号を姿勢・方位演算手段により演算し、自律走行作業車両１の姿勢（向き、機体前後方向及び機体左右方向の傾斜、旋回方向）を求める。

次に、自律走行作業車両１の位置情報をＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を用いて取得する方法について説明する。ＧＰＳは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の通信機で構成される。ＧＰＳを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能であるが、本実施形態では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式（第一衛星測位システム）を採用し、自律走行作業車両１の現在位置を測位する。また、随伴走行作業車両１００にはオペレータが遠隔操作装置１１２を持って乗り込み、遠隔操作装置１１２には通信機３３３とＧＰＳアンテナ３３４とデータ通信アンテナ３３８が備えられ、相対測位（Ｄ−ＧＰＳ測位、第二衛星測位システム）を可能として、安価なＤ−ＧＰＳセンサで前記ＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式より精度は落ちるが自律走行作業車両１と遠隔操作装置１１２との間の相対位置を検出できるようにし、遠隔操作装置１１２の表示装置１１３で表示できるようにして、遠隔操作装置１１２を操作しながら、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００との間の相対位置を把握して、近づき過ぎや離れ過ぎ等を容易に認識できるようにしている。

ＲＴＫ−ＧＰＳ測位の方法について図１、図２より説明する。ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局と、位置を求めようとする移動局とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で移動局にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて移動局の位置をリアルタイムに求める方法である。

本実施形態においては、自律走行作業車両１に移動局となる移動通信機３３と移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８が配置され、基準局となる固定通信機３５と固定ＧＰＳアンテナ３６とデータ送信アンテナ３９が圃場の作業の邪魔にならない所定位置に配設される。本実施形態のＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、基準局および移動局の両方で位相の測定（相対測位）を行い、基準局の固定通信機３５で測位したデータをデータ送信アンテナ３９からデータ受信アンテナ３８に送信する。

自律走行作業車両１に配置された移動ＧＰＳアンテナ３４はＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信する。この信号は移動通信機３３に送信され測位される。そして、同時に基準局となる固定ＧＰＳアンテナ３６でＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信し、固定通信機３５で測位し移動通信機３３に送信し、観測されたデータを解析して移動局の位置を決定する。こうして得られた位置情報は制御装置３０に送信される。

こうして、この自律走行作業車両１における制御装置３０は自動走行させる自動走行手段を備えて、自動走行手段はＧＰＳ衛星３７・３７・・・から送信される電波を受信して移動通信機３３において設定時間間隔で機体の位置情報を求め、ジャイロセンサ３１及び方位センサ３２から機体の変位情報および方位情報を求め、これら位置情報と変位情報と方位情報に基づいて機体が予め設定した設定経路Ｒに沿って走行するように、操舵アクチュエータ４０、変速手段４４、昇降アクチュエータ２５、ＰＴＯ入切手段４５、エンジンコントローラ６０等を制御して自動走行し自動で作業できるようにしている。なお、作業範囲となる圃場Ｈの外周の位置情報（地図情報）も周知の方法によって予め設定され、記憶装置３０ｍに記憶されている。また、遠隔操作装置１１２と移動局との間でのＤ−ＧＰＳ測位は、両点で単独測位が行われ、基準局において測位誤差を求め、その補正情報を遠隔操作装置１１２にデータ通信アンテナ３８を介して送信し、補正して遠隔操作装置１１２の位置を求める。この遠隔操作装置１１２の位置と自律走行作業車両１の位置を表示装置１１３や表示手段４９で表示できるようにし、相互の離間距離を演算するようにして、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００の相対位置を容易に認識できるようにしている。

また、自律走行作業車両１には障害物センサ４１が配置されて制御装置３０と接続され、障害物に当接しないようにしている。例えば、障害物センサ４１はレーザセンサや超音波センサで構成して機体の前部や側部や後部に配置して制御装置３０と接続し、機体の前方や側方や後方に障害物があるかどうかを検出し、障害物が設定距離以内に近づくと走行を停止させるように制御する。

また、自律走行作業車両１には前方や後方や作業機を撮影するカメラ４２が搭載され制御装置３０と接続されている。カメラ４２で撮影された映像は随伴走行作業車両１００に備えられた遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３に表示されるようにしている。ただし、ディスプレイ１１３の表示画面が小さい場合は大きい別のディスプレイで表示したり、カメラ映像は別の専用のディスプレイで常時または選択的に表示したり、自律走行作業車両１に設けた表示手段４９で表示したりすることも可能である。また、前記カメラ４２は一つのカメラ４２を機体中心に配置して鉛直軸を中心に回転させて周囲を撮影しても、複数のカメラ４２を機体の前部や後部または四隅に配置して機体周囲を撮影する構成であってもよく限定するものではない。

遠隔操作装置１１２は前記自律走行作業車両１の走行経路Ｒを設定したり、自律走行作業車両１を遠隔操作したり、自律走行作業車両１の走行状態や作業機の作動状態を監視したり、作業データを記憶したりするものである。

有人走行車両となる随伴走行作業車両１００はオペレータが乗車して運転操作するとともに、随伴走行作業車両１００に遠隔操作装置１１２を搭載して自律走行作業車両１を操作可能としている。随伴走行作業車両１００の基本構成は自律走行作業車両１と略同じ構成であるので詳細な説明は省略する。

遠隔操作装置１１２は、随伴走行作業車両１００及び自律走行作業車両１のダッシュボード等の操作部に着脱可能としている。遠隔操作装置１１２は随伴走行作業車両１００のダッシュボードに取り付けたまま操作することも、随伴走行作業車両１００の外に持ち出して携帯して操作することも、自律走行作業車両１のダッシュボードに取り付けて操作可能としている。遠隔操作装置１１２は例えばノート型やタブレット型のパーソナルコンピュータで構成することができる。本実施形態ではタブレット型のコンピュータで構成している。

さらに、遠隔操作装置１１２と自律走行作業車両１は無線で相互に通信可能に構成しており、自律走行作業車両１と遠隔操作装置１１２には通信するための通信装置１１０・１１１がそれぞれ設けられている。通信装置１１１は遠隔操作装置１１２に一体的に構成されている。通信手段は例えばＷｉＦｉ等の無線ＬＡＮで相互に通信可能に構成されている。遠隔操作装置１１２は画面に触れることで操作可能なタッチパネル式の操作画面としたディスプレイ１１３を筐体表面に設け、筐体内に通信装置１１１や制御装置１１９としてのＣＰＵや記憶装置やバッテリ等を収納している。該ディスプレイ１１３には、前記カメラ４２で撮影した周囲の画像や自律走行作業車両１の状態や作業の状態やＧＰＳに関する情報や操作画面等を表示できるようにし、オペレータが監視できるようにしている。

図４に示すように、自律走行作業車両１は設定走行経路Ｒに沿って走行し、その斜め後方（側方であってもよい）を随伴走行作業車両１００が走行して、随伴走行作業車両１００が自律走行作業車両１を監視しながら作業を行う。また、前記自律走行作業車両１は遠隔操作装置１１２により遠隔操作可能としている。例えば、遠隔操作装置１１２の操作により自律走行作業車両１の緊急停止や一時停止や再発進や車速の変更やエンジン回転数の変更や作業機の昇降やＰＴＯクラッチの入り切り等を操作できるようにしている。つまり、遠隔操作装置１１２から通信装置１１１、通信装置１１０、制御装置３０を介してアクセルアクチュエータや変速手段４４やＰＴＯ入切手段４５や制動装置４６等を制御し作業者が容易に自律走行作業車両１を遠隔操作できるのである。

また、随伴走行作業車両１００には、制御装置１３０が備えられ、該制御装置１３０は遠隔操作装置１１２と通信装置１３３を介して通信可能としている。また、随伴走行作業車両１００には前記自律走行作業車両の操向センサ２０と同様に構成した操向センサ１２０が設けられ制御装置１３０と接続されている。こうして、随伴走行作業車両１００のステアリングハンドルの操向操作が操向センサ１２０により検知され、制御装置１３０に入力される。制御装置１３０からは、通信装置１３３を介して遠隔操作装置１１２に操向センサ１２０からの操向操作信号が送信され、遠隔操作装置１１２の制御装置１１９は操向操作信号から機体が枕地旋回したか判断する（枕地旋回を検知する手段として操向センサの検出値で枕地旋回を判断する場合を第一実施例とする）。例えば、枕地旋回は、ステアリングハンドルを最大限回動して所定距離走行すると戻しながら１８０度機体の方向を変更するので、容易に枕地旋回と認識できる。なお、この操向センサ１２０は、前記自律走行作業車両の操向センサ２０と同様に、ロータリエンコーダ等の角度センサで構成して、前輪やナックルアームやステアリングハンドル等の操向装置の回動を検知したり、パワーステアリングの作動量を検知するように構成しており、操舵方向が認識されるものであれば限定するものではない。ただし、随伴走行作業車両１００の枕地旋回の終了の判断は制御装置３０が行っても制御装置１３０が行ってもよい。

また、枕地旋回を判断するために、随伴走行作業車両１００に方位センサ１３２を備える構成であってもよい（枕地旋回を検知する手段として方位センサの検出値で枕地旋回を判断する場合を第二実施例とする）。方位センサ１３２は制御装置１３０と接続されている。こうして、随伴走行作業車両１００が旋回して進行方向が変更されると、方位センサ１３２により進行方向の方位が検知され、制御装置１３０に入力される。制御装置１３０からは、通信手段を介して遠隔操作装置１１２に方位信号が送信され、遠隔操作装置１１２の制御装置１１９は方位信号から機体が枕地旋回したか判断する。例えば、方位センサ１３２が機体の方向が徐々に変更され１８０度向きが変更されたことにより容易に枕地旋回と認識できる。

また、枕地旋回を判断するために、自律走行作業車両１に設けたカメラ４２により、随伴走行作業車両１００を撮影し、その映像から枕地旋回したかを判断してもよい（枕地旋回を検知する手段としてカメラの検出値で枕地旋回を判断する場合を第三実施例とする）。カメラ４２は、自律走行作業車両１のキャビン１１上部に設けて斜め後方を撮影するように配置し、または、カメラ４２を機体中心に配置して回転させて外周を撮影するようにしてもよい。こうして、自律走行作業車両１が枕地旋回した後に、カメラ４２により撮影した画像が制御装置３０に入力され、制御装置３０は斜め後方に随伴走行作業車両１００が存在しているか画像処理して判断し、自律走行作業車両１が枕地旋回終了した後に、随伴走行作業車両１００の映像が旋回前の映像に近似すると、自律走行作業車両１の制御装置３０は随伴走行作業車両１００の枕地旋回が終了したと判断する。

また、枕地旋回を判断するために、随伴走行作業車両１００の作業機（ロータリ耕耘装置２２４）の昇降を検知する作業機昇降検知手段を設けて、枕地旋回後に作業機を下げたことを枕地旋回終了と判断することも可能である（枕地旋回を検知する手段として作業機昇降検知手段の検出値で枕地旋回を判断する場合を第四実施例とする）。つまり、随伴走行作業車両１００の作業機昇降検知手段としては、昇降スイッチや作業機装着装置（リフトアームやロアリンク）の回動を検知する角度センサ１２１等であり、随伴走行作業車両１００が圃場端に至ると作業機を上昇させ、枕地旋回後に作業機を下げる。この作業機の上昇信号と下降信号を自律走行作業車両１の制御装置３０に送信し、自律走行作業車両１が随伴走行作業車両１００の作業機の下げにより枕地旋回が終了したと判断する。また、枕地旋回を判断するために、作業機の昇降の代わりに作業機のＰＴＯの入切を検知するＰＴＯ入切検知手段１２４を設けて、その入切の信号により枕地旋回の終了を判断してもよい（枕地旋回を検知する手段としてＰＴＯ入切検知手段の検出値で枕地旋回を判断する場合を第五実施例とする）。

また、枕地旋回を判断するために、随伴走行作業車両１００の走行速度を検知する走行速度検知手段として車速センサ１２７を設けて、車速または車速の増減から枕地旋回の終了を判断してもよい（枕地旋回を検知する手段として走行速度検知手段の検出値で枕地旋回を判断する場合を第六実施例とする）。つまり、随伴走行作業車両１００が圃場端に近づくと走行速度を落とし（または更に停止し）、作業機を上げて低速( 設定した枕地旋回速度) で旋回し、枕地旋回が終了すると停止して作業機を下げて作業速度に加速して作業を再開する。こうして、枕地旋回の終了を判断できる。また、枕地旋回を判断するために、走行速度検知手段の代わりに随伴走行作業車両１００の変速位置を検知する変速位置検出手段１２２を設けて、その変速位置信号の変化により枕地旋回の終了を判断してもよい（枕地旋回を検知する手段として変速位置検出手段の検出値で枕地旋回を判断する場合を第七実施例とする）。また、枕地旋回を判断するために、作業走行速度の代わりに随伴走行作業車両１００のエンジン回転数を検知するエンジン回転数検知手段１２３を設けて、その回転数または回転数の増減により枕地旋回の終了を判断してもよい（枕地旋回を検知する手段としてエンジン回転数検知手段の検出値で枕地旋回を判断する場合を第八実施例とする）。

次に、併走作業時の枕地旋回の制御について図３乃至図６より説明する。まず、図３、図４に示すように、自律走行作業車両１が圃場端に至ると（図１０の枕地旋回領域Ｕに入ると）（Ｓ１）、作業を停止して、作業機を上昇させ（Ｓ２）、旋回動作に入る（Ｓ３）。なお、前記作業の停止は、制御装置３０がＰＴＯ入切手段４５を作動させてＰＴＯ軸への動力を絶つ制御であり、前記作業機の上昇は制御装置３０が昇降アクチュエータ２５を作動させて昇降シリンダ２６を伸長させる制御であり、以下作業の停止と作業機の上昇は（自律走行作業車両１も随伴走行作業車両１００も）同様の制御が行われる。図５に示すように、旋回が終了すると（Ｓ４）作業機を下降して作業しながら直進し（Ｓ５）、図６に示すように、設定距離Ｌだけ進行して待機位置に至ったか判断する（Ｓ６）。待機位置まで進行すると走行と作業を停止する（Ｓ７）。この待機位置は隣接行程の作業開始位置であってもよく、この場合は旋回終了後、作業することなく設定距離Ｌだけ直進して、作業機を下降して待機する。なお、前記走行停止は、制御装置３０が変速手段４４及び制動装置４６を作動させて走行速度を０にする制御であり、作業機の下降は、制御装置３０が昇降アクチュエータ２５を作動させて昇降シリンダ２６を縮小させる制御であり、以下走行停止と作業機の下降は（自律走行作業車両１も随伴走行作業車両１００も）同様の制御が行われる。

自律走行作業車両１は、走行を停止した前記待機位置において随伴走行作業車両１００の旋回終了を待つ（Ｓ８）。つまり、随伴走行作業車両１００の旋回終了の判断は、第一実施例の枕地旋回を随伴走行作業車両１００に設けた操向センサ１２０により検知する。この場合、操向センサ１２０からの信号は制御装置１３０、通信手段を介して遠隔操作装置１１２に送信され、遠隔操作装置１１２の制御装置１１９が枕地旋回したか判断する。枕地旋回が終了すると作業再開信号が送信されて自律走行作業車両１の走行開始と同時に作業が再開される（Ｓ１０）。枕地旋回していない場合は随伴走行作業車両１００のオペレータが終了信号を発したか判断する（Ｓ９）。つまり、随伴走行作業車両１００のダッシュボードまたは遠隔操作装置１１２に旋回終了確認スイッチ１１４が設けられ、オペレータが旋回終了確認スイッチ１１４をオンすることにより再開信号が自律走行作業車両１に送信されて自律走行作業車両１の制御装置３０は枕地旋回が終了したと判断し、作業を再開する（Ｓ１０）。なお、旋回終了確認スイッチ１１４は、オペレータが任意に操作して作業を再開できるようにするものであり、例えば、随伴走行作業車両１００が旋回終了する前であっても、旋回途中であっても、旋回終了確認スイッチ１１４をオンすることで、強制的に旋回終了と判断させ、作業を再開させる。こうして自律走行作業車両１が待つ時間を省き作業時間の短縮化を図ることができる。なお、作業再開は走行再開も含むものである。なお、走行開始は、制御装置３０が制動装置４６の制動を解除して変速手段４４を作動させて走行速度を設定作業速度まで増速させる制御であり、作業の開始または再開は、制御装置３０がＰＴＯ入切手段４５を作動させてＰＴＯ軸への動力を伝達する制御であり、以下、走行開始と作業の開始・再開は（自律走行作業車両１も随伴走行作業車両１００も）同様の制御が行われる。

また、図４乃至図６は自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００が併走し（左右方向に並んで走行し）、同じ作業を行い一度に二倍の幅を作業する実施形態について説明したが、図７、図８に示すように、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００が前後に並んで別々の作業を行う場合でも前記同様に、自律走行作業車両１が先に旋回して、設定距離Ｌだけ進行して待機し、図８に示すように、随伴走行作業車両１００が枕地旋回を終了するのを待つように制御することも可能である。この同じ作業をする場合、１条飛ばして旋回する。

以上のように、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段と、操舵装置を作動させる操舵アクチュエータ４０と、エンジン回転制御手段となるエンジンコントローラ６０と、変速手段４４と、これらを制御する制御装置３０とを備えた自律走行作業車両１を、前記制御装置３０に記憶させた設定走行経路Ｒに沿って自律走行させるとともに、該自律走行作業車両１に随伴走行しながら作業を行う随伴走行作業車両１００に搭載する遠隔操作装置１１２により自律走行作業車両１を操作可能とする併走作業車両の制御システムであって、自律走行作業車両１の制御装置３０は、随伴走行作業車両１００に設けた遠隔操作装置１１２と通信可能とされ、枕地旋回して設定距離走行すると一旦停止し、随伴走行作業車両１００に設けた旋回終了確認スイッチ１１４の再開始信号が遠隔操作装置１１２を介して受信すると、あるいは、随伴走行作業車両１００に設けた操向センサ１２０の検出値が遠隔操作装置１１２を介して自律走行作業車両１の制御装置３０に送信され、随伴走行作業車両１００が旋回して枕地旋回を終了したと認識すると、作業を再開するように制御するので、自律走行作業車両１が旋回した後に、随伴走行作業車両１００と離れることなく、所定の距離を維持したまま作業が続行でき、枕地旋回の度にオペレータが自律走行作業車両１に乗り換えて旋回操作する必要がなく、作業効率を向上できる。また、従来から所有するするトラクタは殆ど変更することなく、自律走行作業車両１及び遠隔操作装置１１２を追加するだけで、一人で二台を操作することができ、作業の効率を向上することができる。

また、第二実施例として、随伴走行作業車両１００が旋回を終了したかどうかは、随伴走行作業車両１００に設けた方位センサ１３２の検出値が遠隔操作装置１１２を介して自律走行作業車両１の制御装置３０に入力され、制御装置３０において随伴走行作業車両１００が枕地旋回したか判断される。つまり、方位センサ１３２により随伴走行作業車両１００の進行方向を検知して、その方位から随伴走行作業車両１００が圃場端でＵターンして枕地旋回が終了したと判断すると、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００による作業が再開される。こうして、自律走行作業車両１が旋回した後に、随伴走行作業車両１００と離れることなく、所定の距離を維持したまま作業が続行でき、枕地旋回の度にオペレータが自律走行作業車両１に乗り換えて旋回操作する必要がなく、作業効率を向上できる。

また、第三実施例として、自律走行作業車両１の斜め後方を随伴走行して作業を行う随伴走行作業車両１００を撮影するようにカメラ４２を自律走行作業車両１に取り付ける。例えば、キャビン１１の天井の右後及び左後にカメラ４２を取り付けて斜め後方を撮影するようにする。そして、自律走行作業車両１が圃場端に至り枕地旋回しているときは随伴走行作業車両１００は撮影範囲外となる。枕地旋回状態とする。枕地旋回が終了し設定距離走行した後に停止した状態で、カメラ４２で撮影した画像に随伴走行作業車両１００が所定の範囲内の所定の位置に写っているか画像処理して判断する。つまり、随伴走行作業車両１００が所定の撮影範囲内に写っていると、枕地旋回が終了したと判断でき、作業を再開することができる。こうして、自律走行作業車両１が旋回した後に、随伴走行作業車両１００と離れることなく、所定の距離を維持したまま作業が続行でき、枕地旋回の度にオペレータが自律走行作業車両１に乗り換えて旋回操作する必要がなく、作業効率を向上できる。

また、第四実施例として、前記自律走行作業車両１の制御装置３０は、随伴走行作業車両１００に設けた遠隔操作装置１１２と通信可能とされ、枕地旋回して設定距離走行すると一旦停止し、前記随伴走行作業車両１００に設けた作業機昇降検知手段１２１の検出値が遠隔操作装置１１２を介して自律走行作業車両１の制御装置３０に送信され、随伴走行作業車両１００が旋回する前に作業機を上昇し、枕地旋回を終了して作業機を下げたときに枕地旋回の終了と認識すると、作業を再開するように制御する。こうして、自律走行作業車両１が旋回した後に、随伴走行作業車両１００と離れることなく、所定の距離を維持したまま作業が続行でき、枕地旋回の度にオペレータが自律走行作業車両１に乗り換えて旋回操作する必要がなく、作業効率を向上できる。また、作業機昇降検知手段１２１はハンドルポストに設けた昇降スイッチ、または、作業機耕深制御を行うときに利用するリフトアームの回動角センサを利用することで、部品点数を増加することなく、ソフトの追加で実現することができる。

また、前記第六実施例では、前記自律走行作業車両１の制御装置３０は、随伴走行作業車両１００に設けた遠隔操作装置１１２と通信可能とされ、枕地旋回して設定距離走行すると一旦停止し、前記随伴走行作業車両１００に設けた走行速度検知手段２７の検出値が遠隔操作装置１１２を介して自律走行作業車両１の制御装置３０に送信され、随伴走行作業車両１００が速度を落として旋回し停止したときを枕地旋回の終了として認識すると、作業を再開するように制御する。こうして、自律走行作業車両１が旋回した後に、随伴走行作業車両１００と離れることなく、所定の距離を維持したまま作業が続行でき、枕地旋回の度にオペレータが自律走行作業車両１に乗り換えて旋回操作する必要がなく、作業効率を向上できる。また、走行速度検知手段２７は走行制御で利用する速度センサを利用することで、部品点数を増加することなく、ソフトの追加で実現することができる。なお、詳述していないが、第五、第七、第八実施例も前記同様に随伴走行作業車両１００の枕地旋回を検知して、枕地旋回の終了として認識すると、自律走行作業車両１の作業を再開するように制御することができる。

＜第二実施形態＞
前記第一実施形態では自律走行作業車両１が枕地旋回を行っているときは、走行速度が低下され、後続の随伴走行作業車両１００は作業速度のまま枕地に入るため、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００との車間距離が短いと、随伴走行作業車両１００が枕地に入るときに旋回始めの自律走行作業車両１の後端の作業機と干渉するおそれがある。そこで、先行作業車両が枕地旋回開始する時は、後続車両が走行を停止して待ち、先行作業車両が枕地旋回を終了した時に後続作業車両を走行させて旋回するときに先行作業車両を停止させて待つように制御することも可能である。

具体的に説明すると、図９に示すように、随伴走行作業車両１００の制御装置１３０には、走行停止手段１４３と変速手段１４４と昇降アクチュエータ１２５とＰＴＯ入切手段２４５と衛星測位システムを利用するためのＧＰＳ用の移動通信機２３３と接続し、移動通信機２３３には移動ＧＰＳアンテナ２３４とデータ受信アンテナ２３８が接続される。制御装置１３０は遠隔操作装置１１２と制御装置３０と通信装置１３３・１１０・１１１を介して相互に通信可能としている。そして、図１０に示すように、制御装置３０の記憶装置３０ｍには、設定走行経路Ｒの圃場端側に枕地旋回領域Ｕが設定されている。なお、自律走行作業車両１が無人のとき随伴走行作業車両１００は無人でも有人であってもよく、自律走行作業車両１が有人のとき随伴走行作業車両１００は無人とし、一人で２台を監視・操作できるようにしている。第二実施形態では、先行作業車両を無人の自律走行作業車両１、後続作業車両を有人の随伴走行作業車両１００として説明する。このような構成において、枕地旋回制御は、図１０に示すように、先行作業車両となる自律走行作業車両１が枕地旋回領域Ｕに入ると、通信装置１１０・１３３を介して後続作業車両となる随伴走行作業車両１００の制御装置１３０に旋回領域入信号が送信される。この枕地旋回領域Ｕに入るか出るかは、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位できるため容易に認識できる。

この旋回領域入信号を受信すると、随伴走行作業車両１００の制御装置１３０は走行停止手段１４３を作動させて、走行を停止するとともに、作業も停止する（作業機は上昇させない）。自律走行作業車両１は枕地旋回領域Ｕに入ると、制御装置３０はＰＴＯ入切手段４５を作動させて作業を停止し、ロータリ耕耘装置２４を上昇させ、変速手段４４を作動させて減速して（枕地旋回速度で）走行しながら枕地旋回を行う。

図１１に示すように、自律走行作業車両１が枕地旋回を終了すると（枕地旋回領域Ｕを出ると）、制御装置３０はＰＴＯ入切手段４５を作動させて作業機を駆動し、昇降アクチュエータ２５を作動させてロータリ耕耘装置２４を下降させて、変速手段４４を作動させて作業走行速度に戻して走行する。そして同時に、枕地旋回終了信号を随伴走行作業車両１００の制御装置１３０に送信し、制御装置１３０はＰＴＯ入切手段２４５を作動させて作業を開始すると同時に、変速手段１４４を作動させて走行を開始する。

そして、図１２に示すように、随伴走行作業車両１００が枕地旋回領域Ｕに入ると、この枕地旋回開始信号が自律走行作業車両１の制御装置３０に送信されて、前記同様に自律走行作業車両１の走行及び作業が停止されると同時に、制御装置１３０はＰＴＯ入切手段２４５を作動させて随伴走行作業車両１００の作業を停止し、昇降アクチュエータ１２５を作動させてロータリ耕耘装置２４を上昇させ、変速手段１４４を作動させて減速走行しながら枕地旋回を行う。

随伴走行作業車両１００が枕地旋回を終了すると、図１３に示すように、作業速度に戻して走行して作業を再開すると同時に、枕地旋回終了信号を自律走行作業車両１の制御装置３０に送信する。この信号を受けた自律走行作業車両１の制御装置３０は走行及び作業を再開させる。こうして、次の圃場端まで作業し、前記同様に旋回制御が行われる（この衛星測位情報と地図情報で枕地旋回を判断する場合を第九実施例とする）。

前記枕地旋回の開始と終了は、衛星測位情報と地図情報で判断する代わりに前記第一実施例から第八例の検出手段で判断してもよい。つまり、第一実施例では、枕地旋回開始の検知は、枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段として操向センサ２０・１２０により検知し、制御装置３０・１３０に入力され、操向センサ２０・１２０の検出値から自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００の枕地旋回の開始や終了を判断する。例えば、随伴走行作業車両１００の枕地旋回の開始は、ステアリングハンドルが直進位置から設定角度以上回転されると枕地旋回の開始と判断し、設定角度以上回転された後に直進位置に戻され直進状態が所定時間以上続くと枕地旋回が終了したと判断するのである。なお、自律走行作業車両１の枕地旋回の開始と終了も同様に判断される。ただし、自律走行作業車両１、随伴走行作業車両１００の枕地旋回の開始・終了の判断は制御装置３０が行っても制御装置１３０が行っても制御装置１１９が行ってもよい。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第二実施例では枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としての方位センサ３２・１３２の検出値により行う。自律走行作業車両１または随伴走行作業車両１００が旋回して進行方向が変更されると、方位センサ３２・１３２により進行方向の方位が検知され、制御装置３０・１３０に入力される。例えば、随伴走行作業車両１００の方位センサ１３２が機体の方向が直進方向から設定角度以上変更されると枕地旋回の開始と判断し、進行方向が枕地旋回の開始方向から逆方向（約１８０度向きが変更されたこと）に進行方向が変更されると枕地旋回の終了と判断する。また、自律走行作業車両１の枕地旋回の開始と終了も同様に判断される。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第三実施例では、自律走行作業車両１に設けた枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としてのカメラ４２からの映像により行う。例えば、自律走行作業車両１のキャビン１１上部にカメラ４２を設けて周囲を撮影し、自律走行作業車両１が枕地旋回を開始すると、斜め後方を走行する随伴走行作業車両１００の画像は徐々にズレる。このズレ量が設定値以上になると、自律走行作業車両１の枕地旋回開始と判断する。自律走行作業車両１が枕地旋回を終了すると、随伴走行作業車両１００は前後逆向きとなる。随伴走行作業車両１００が枕地旋回を開始すると、形状の変化量が大きくなる。随伴走行作業車両１００が枕地旋回を終了すると、旋回開始前と近似した形状となる。但し、画像による枕地旋回の開始と終了の判断は、随伴走行作業車両１００の形状変化に限定せず、圃場と畦の境界の画像の形状変化で判断してもよい。また、随伴走行作業車両１００にカメラを搭載して、それぞれ枕地旋回の開始と終了を判断してもよい。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第四実施例では、作業機（ロータリ耕耘装置２４）の昇降を検知する角度センサ１２１により判断する。例えば、随伴走行作業車両１００の枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としての角度センサ１２１の検出値が設定角度以上となると、作業機が上昇されたこととなり、枕地旋回の開始と判断する。角度センサ１２１の検出値が設定角度以下となると、作業機が下降されたこととなり、枕地旋回の終了と判断する。なお、角度センサ１２１の検出値で枕地旋回の開始や終了を判断する代わりに上昇スイッチや下降スイッチの操作で判断してもよい。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第五実施例では、作業機のＰＴＯの入切を検知して、その入切の信号により枕地旋回の開始と終了を判断してもよい。例えば、随伴走行作業車両１００の枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としてのＰＴＯ入切検知手段１２４のオフを検知すると、枕地旋回の開始と判断し、ＰＴＯ入切検知手段１２４のオンを検知すると枕地旋回の終了と判断する。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第六実施例では、走行速度の増減から判断してもよい。例えば、随伴走行作業車両１００が圃場端に近づき走行速度を枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としての車速センサ１２７で検知して、その速度が設定速度以下（枕地旋回速度）となると、枕地旋回の開始と判断し、作業機を上げて低速で旋回し、作業機を下げて作業速度に加速して走行速度が設定速度以上（作業速度）となると枕地旋回の終了と判断する。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第七実施例では、変速位置で判断してもよい。例えば、随伴走行作業車両１００の変速位置を枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としての変速位置検出手段１２２より検出して、その変速位置が作業変速位置から減速した位置になると、枕地旋回の開始と判断し、作業変速位置（増速）を検知すると枕地旋回の終了と判断する。

また、枕地旋回の開始や終了の判断は、第八実施例では、エンジン回転数により判断してもよい。例えば、随伴走行作業車両１００の枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段としてのエンジン回転数検知手段１２３の検出値が作業回転数から設定回転数以下に減少すると、枕地旋回の開始と判断し、作業回転数に増加されると、枕地旋回の終了と判断する。前記随伴走行作業車両１００の枕地旋回の開始や終了の判断は、自律走行作業車両１の枕地旋回の開始と終了も同様に判断される。

以上のように、有人または無人の先行作業車両となる自律走行作業車両１と、有人または無人の後続作業車両となる随伴走行作業車両１００が、併走して圃場内を設定した走行経路Ｒを往復走行して作業を行うための作業システムであって、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００には、それぞれ制御装置３０・１３０と、通信装置１１０・１３３と、枕地旋回開始検出手段と、枕地旋回終了検出手段と、前記制御装置３０・１３０と通信可能な遠隔操作装置１１２を備え、自律走行作業車両１が枕地旋回領域Ｕを出るまで、随伴走行作業車両１００の走行及び作業が制限される。つまり、前記自律走行作業車両１の制御装置３０が枕地旋回の開始を検出すると、随伴走行作業車両１００に旋回開始信号を送信し、随伴走行作業車両１００の制御装置１３０は走行・作業を停止させるのである。よって、自律走行作業車両１が速度を落として枕地旋回をしているときに、後続の随伴走行作業車両１００が追い付いて自律走行作業車両１の作業機等と接触するおそれがないのである。

また、前記先行の自律走行作業車両１の制御装置３０が枕地旋回の終了を検出すると、後続の随伴走行作業車両１００の制御装置１３０は走行・作業を再開させるので、自律走行作業車両１が旋回中は随伴走行作業車両１００が枕地旋回領域Ｕに入ることがない。

また、前記後続の随伴走行作業車両１００の制御装置１３０が、枕地旋回の開始を検出すると、前記先行の自律走行作業車両１の制御装置３０は走行・作業を停止させるので、随伴走行作業車両１００が速度を落として旋回している間に自律走行作業車両１が遠く離れることがない。

また、前記後続の随伴走行作業車両１００の制御装置１３０が、枕地旋回の終了を検出すると、前記先行の自律走行作業車両１の制御装置３０は走行・作業を再開させるので、一定の距離を保って併走して作業ができ、有人車両から無人車両を監視できる。

＜第三実施形態＞
前記第二実施形態では、先行作業車両が枕地旋回領域Ｕに入るとき、走行しながら作業を中止し、枕地旋回領域Ｕを出る時も走行しながら作業を開始している。また、後続作業車両も先行作業車両と同様に、枕地旋回領域Ｕに入るとき、走行しながら作業を中止し、枕地旋回領域Ｕを出る時も走行しながら作業を開始していた。このような作業形態では、荒耕しや代掻き等の作業ではあまり問題とならないが、播種作業や移植作業では種子や苗が作業開始部分や終了部分で土中に入らず未成育となる。また、施肥作業では作業開始部分や終了部分で肥料を撒き散らすことになる。

そこで、第三実施形態では、先行作業車両となる自律走行作業車両１と後続作業車両となる随伴走行作業車両１００にはそれぞれ枕地旋回開始検出手段と枕地旋回終了検出手段を備えて、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００が、枕地旋回領域Ｕに入る時は走行を一旦停止して同時に作業を中止して作業機を上昇し枕地旋回を行い、枕地旋回領域Ｕから出るときには走行を一旦停止して、作業機を下降して走行作業と作業を同時に再開するように制御するのである。

具体的には、前記自律走行作業車両１が枕地旋回領域Ｕに入ると（図１０）、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００は走行及び作業を停止し、自律走行作業車両１は昇降アクチュエータ２５を作動させて作業機を上昇し、走行を枕地旋回速度で開始する。自律走行作業車両１の枕地旋回が終了すると（図１１）、随伴走行作業車両１００は走行及び作業を再開し、自律走行作業車両１は走行を停止し、作業機を下降させて下降したことを確認した後、走行と同時に作業を開始する。なお、作業機の下降の確認は、作業機装着装置２３に設けた角度センサ２１の検出値により確認できる。

そして、随伴走行作業車両１００が枕地旋回領域Ｕに入ると（図１２）、自律走行作業車両１は走行及び作業を停止し、随伴走行作業車両１００も走行及び作業を停止し、作業機を上昇させた後、枕地旋回走行を開始する。随伴走行作業車両１００が枕地旋回を終了すると（図１３）、自律走行作業車両１は走行及び作業を開始し、随伴走行作業車両１００は走行を停止し、作業機を下降させた後、下降を確認した後に、走行及び作業を開始する。その他の行程は前記第二実施形態と同様に制御される。こうして、枕地旋回後の作業開始時に作業機が地表上に下降されて確実に作業ができるようになる。

＜第四実施形態＞
また、先行作業車両が無人で後続作業車両が有人の場合、後続作業車両は先行作業車両の走行状態や作業状態を確認しながら作業ができる。ところが、図１１において、先行作業車両が枕地旋回を終了した後に後続作業車両が走行を開始すると、途中で先行作業車両とすれ違ってしまい先行作業車両を確認するときは後方に向きを変えなければならないため、確認が困難となる。

そこで、第四実施形態では、自律走行作業車両１が枕地旋回を開始して随伴走行作業車両１００が走行及び作業を停止した状態から、自律走行作業車両１が枕地旋回を終了して随伴走行作業車両１００が走行を開始する（図１１）。そして、図１４に示すように、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００がすれ違って、自律走行作業車両１のオペレータの視界から外れる時、つまり、先行作業車両となる自律走行作業車両１の制御装置３０は、後続走行作業車両となる随伴走行作業車両１００に設けた遠隔操作装置１１２と通信して、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００の位置を衛星測位システムを利用して測位して算出し、随伴走行作業車両１００とすれ違い位置に到達すると、走行と作業を一旦停止するように制御する。すれ違い位置は左右方向に自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００が左右に逆方向で並んだ時である。

そして、図１５に示すように、随伴走行作業車両１００が枕地旋回途中で自律走行作業車両１が視界に入ると、つまり、随伴走行作業車両１００が作業進行方向に対して横向き（枕地旋回領域Ｕで自律走行作業車両１の進行方向に対して随伴走行作業車両１００が略直交方向の向き）になると、自律走行作業車両１の走行と作業を再開するように制御するのである。その後は前記と同様の制御となる。こうして、自律走行作業車両１がオペレータの視界から外れると、自律走行作業車両１を停止させ、自律走行作業車両１が視界に入ると走行及び作業を開始するように制御するのである。こうして、安全に作業ができるようになる。

なお、前記自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００のすれ違いの検出は、第三実施例のカメラを用いて側方を撮影したり、第九実施例の衛星測位により自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００の位置を測位することで検出したり、遠隔操作装置１１２の位置を測位したりして自律走行作業車両１とのすれ違い位置を検出することができる。また、随伴走行作業車両１００が枕地を走行している時に、自律走行作業車両１が視界に入ることの検出は、第一実施例の操向センサ１２０、第二実施例の方位センサ１３２、第三実施例のカメラ、第九実施例の衛星測位を用いて、視界に入る位置を出することができる。

１ 自律走行作業車両
３０ 制御装置
４０ 操舵アクチュエータ
４２ カメラ
４４ 変速手段
６０ エンジンコントローラ
１００ 随伴走行作業車両
１１２ 遠隔操作装置
１１４ 旋回終了確認スイッチ
１２０ 操向センサ
１３２ 方位センサ

Claims (5)

1. 先行する自律走行作業車両と、後続する随伴走行作業車両とが併走して圃場内を設定した走行経路を往復走行して作業を行う併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、
   前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両には、それぞれ制御装置と、相互に通信可能な通信装置と、走行及び作業を停止する手段と、走行及び作業を再開する手段が設けられ、
   前記自律走行作業車両が枕地旋回領域を出るまで、前記随伴走行作業車両の走行及び作業が制限され、
   前記自律走行作業車両には、前記随伴走行作業車両の枕地旋回を検知する手段、または、前記随伴走行作業車両の枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段が設けられ、
   前記枕地旋回を検知する手段、または、前記枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段は、前記自律走行作業車両に搭載したカメラとし、
   前記カメラは、前記随伴走行作業車両を撮影し、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記カメラの映像を画像処理して、前記随伴走行作業車両の画像が設定量以上変化すると、枕地旋回の開始と判断し、前記随伴走行作業車両の映像が旋回前の映像に近似すると、枕地旋回の終了と判断する
   ことを特徴とする作業車両の制御装置。
2. 先行する自律走行作業車両と、後続する随伴走行作業車両とが併走して圃場内を設定した走行経路を往復走行して作業を行うための併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、
   前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両には、それぞれ制御装置と、相互に通信可能な通信装置と、走行及び作業を停止する手段と、走行及び作業を再開する手段が設けられ、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記自律走行作業車両の枕地旋回の開始を検出すると、前記随伴走行作業車両に枕地旋回開始信号を送信し、
   前記随伴走行作業車両の制御装置は、前記自律走行作業車両の枕地旋回開始信号を受信すると、前記随伴走行作業車両の走行及び作業を停止させる制御をし、
   前記自律走行作業車両には、前記随伴走行作業車両の枕地旋回を検知する手段、または、前記随伴走行作業車両の枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段が設けられ、
   前記枕地旋回を検知する手段、または、前記枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段は、前記自律走行作業車両に搭載したカメラとし、
   前記カメラは、前記随伴走行作業車両を撮影し、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記カメラの映像を画像処理して、前記随伴走行作業車両の画像が設定量以上変化すると、枕地旋回の開始と判断し、前記随伴走行作業車両の映像が旋回前の映像に近似すると、枕地旋回の終了と判断する
   ことを特徴とする作業車両の制御装置。
3. 衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段と、操舵装置を作動させる操舵アクチュエータと、駆動源制御手段と、変速手段と、これらを制御する制御装置とを備えた自律走行作業車両を前記制御装置に記憶させた設定走行経路に沿って自律走行させるとともに、
   前記自律走行作業車両に併走しながら作業を行う随伴走行作業車両に搭載可能な遠隔操作装置により前記自律走行作業車両を操作可能とする併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記遠隔操作装置と通信可能とされ、前記自律走行作業車両が枕地旋回して設定距離走行すると一旦停止させる制御をし、
   前記随伴走行作業車両の制御装置は、前記随伴走行作業車両に設けた枕地旋回を検知する手段により前記随伴走行作業車両が旋回して枕地旋回を終了したと検知すると、その信号を前記遠隔操作装置を介して前記自律走行作業車両の制御装置に送信し、前記自律走行作業車両の走行及び作業を再開させる制御をし、
   前記自律走行作業車両には、前記随伴走行作業車両の枕地旋回を検知する手段、または、前記随伴走行作業車両の枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段が設けられ、
   前記枕地旋回を検知する手段、または、前記枕地旋回開始と枕地旋回終了を検出する手段は、前記自律走行作業車両に搭載したカメラとし、
   前記カメラは、前記随伴走行作業車両を撮影し、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記カメラの映像を画像処理して、前記随伴走行作業車両の画像が設定量以上変化すると、枕地旋回の開始と判断し、前記随伴走行作業車両の映像が旋回前の映像に近似すると、枕地旋回の終了と判断する
   ことを特徴とする作業車両の制御装置。
4. 衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段と、操舵装置を作動させる操舵アクチュエータと、駆動源制御手段と、変速手段と、これらを制御する制御装置とを備えた自律走行作業車両を、前記制御装置に記憶させた設定走行経路に沿って自律走行させるとともに、
   衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段を備えた随伴走行作業車両が前記自律走行作業車両に併走しながら作業を行う併走作業システムにおける作業車両の制御装置であって、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記随伴走行作業車両に搭載可能な遠隔操作装置と通信可能とされ、枕地旋回して作業しながら走行し、前記随伴走行作業車両とのすれ違い位置に到達すると、前記自律走行作業車両の走行及び作業を一旦停止させる制御をし、
   前記自律走行作業車両の制御装置は、前記随伴走行作業車両が枕地旋回で前記自律走行作業車両の進行方向に対して略直交方向の向きに旋回すると、前記自律走行作業車両の走行及び作業を再開させる制御をする
   ことを特徴とする作業車両の制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の作業車両の制御装置において、
   前記自律走行作業車両には、第一衛星測位システムを搭載し、
   前記随伴走行作業車両に搭載可能な遠隔操作装置には、前記第一衛星測位システムよりも精度の低い第二衛星測位システムを搭載し、
   前記第一衛星測位システムと第二衛星測位システムにより、前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両の現在位置を測位して、前記自律走行作業車両と随伴走行作業車両の位置を表示装置に表示する
   ことを特徴とする作業車両の制御装置。

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