JP6689126B2 - 作業車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、作業車両の走行を制御する作業車両制御システムに関する。詳細には、第１作業車両と第２作業車両の離間距離を制御する作業車両制御システムに関する。

従来から、走行する２台の車両の間の距離を制御する車両制御システムが知られている。特許文献１は、この種のシステムである車両制御システムを開示する。

この特許文献１の車両制御システムは、自車両に搭載されて当該自車両と他車両の車間距離を検出する距離センサと、この距離センサが取得した車間距離に基づいて予め設定された車間距離以内に他車両が接近したか否かを判定する車間距離判定部とを有し、この車間距離判定部が、予め設定された車間距離以内に車両が接近したと判定したときに、接近した車両の車間距離制御装置を強制的に動作させて、車間距離を確保することができるようになっている。

特許文献１は、この構成により、自車両の後方を他車両が走行する場合において、他車両のドライバーが煽り運転や居眠り運転を行った場合でも、当該他車両から十分な距離だけ離れるように制御することができるとする。

特開２００６−２４１１８号公報

ところで、例えば圃場で農作業を行う場合の作業効率を高めるために、１つの走行領域において２台以上の作業車両が互いに協調して作業を行うことがある。例えば、先行側となる第１作業車両に自律走行（無人走行）を行わせるとともに、後続側となる第２作業車両をユーザが手動で走行（有人走行）させて、２台の作業車両で協調して作業を行うことが考えられる。この例において、第１作業車両と第２作業車両との間で無線による通信が可能に構成されており、第２作業車両に搭乗するユーザが、第１作業車両に対して自律走行の開始／停止等を指示することができるようになっている。

この場合に、第１作業車両と第２作業車両の離間距離（車間距離）が大きくなり過ぎると、第１作業車両と第２作業車両との間の無線通信が途絶えて第１作業車両が緊急停止してしまったり、第２作業車両で操作を行うユーザによる第１作業車両の監視が十分に行き届かなくなってしまったりするおそれがある。この点、特許文献１の構成は車間距離を増加させる制御を行うことしかできないため、上記の課題を解決することはできない。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、第１作業車両と第２作業車両の離間距離が大きくなり過ぎることを防止して、第１作業車両が緊急停止となる事態を効果的に防止できる作業車両制御システムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の作業車両制御システムが提供される。即ち、この作業車両制御システムは、位置情報取得部と、離間距離特定部と、緊急停止部と、離間距離調整部と、を備える。前記位置情報取得部は、予め定められた走行経路に沿って自律走行を行う第１作業車両の位置情報、及び、当該第１作業車両の後続側を走行し前記第１作業車両と協調して作業を行う第２作業車両の位置情報を取得する。前記離間距離特定部は、前記第１作業車両と前記第２作業車両との離間距離を特定する。前記緊急停止部は、前記離間距離が第１閾値を超えた場合に前記第１作業車両を緊急停止させる。前記離間距離調整部は、前記離間距離が、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上であり、かつ前記第１閾値以下である場合に、前記第１作業車両を減速させあるいは前記第１作業車両を一時停止させる。前記一時停止とは、所定の初期化作業を要さず前記第１作業車両の走行及び作業を再開することが可能な停止態様である。前記緊急停止とは、前記所定の初期化作業を行わなければ前記第１作業車両の走行及び作業を再開することが不能な停止態様である。

これにより、例えば、第１閾値を無線通信の限界距離とし、第２閾値をそれよりも若干小さい距離とすることにより、第１作業車両と第２作業車両との離間距離が無線通信の限界距離となった場合には第１作業車両を緊急停止させ、緊急停止させるほどではないが離間距離がある程度大きくなった場合には第１作業車両を減速させあるいは一時停止させることができる。よって、第１作業車両と第２作業車両の離間距離が大きくなり過ぎることを防止して、緊急停止となる事態を効果的に防ぐことができ、作業効率を向上させることができる。所定の初期化作業を行わないと当該第１作業車両の走行及び作業を再開できない緊急停止となる事態を極力回避することができる。よって、作業効率を向上させることができる。

前記の作業車両制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、離間距離調整部は、前記離間距離が、前記第２閾値よりも大きく前記第１閾値よりも小さい第３閾値以上であり、かつ前記第１閾値以下である場合には、前記第１作業車両を一時停止させる。また、離間距離調整部は、前記離間距離が前記第２閾値以上かつ前記第３閾値未満である場合には、前記第１作業車両を減速させる。

これにより、第１作業車両と第２作業車両との離間距離が、第１作業車両を一時停止させるほどではないがある程度大きくなった場合には、第１作業車両を減速させて、例えば作業を続行することができる。よって、一時停止となる事態を効果的に防ぐことができるので、圃場を傷めることを抑制することができ、また作業効率を向上させることができる。

前記の作業車両制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この作業車両制御システムは、前記第２作業車両の進行方向情報を取得する進行方向情報取得部を備える。前記離間距離調整部は、前記第２作業車両から見て当該第２作業車両の進行方向の反対側に前記第１作業車両が位置する場合には、前記の両車両の進行方向が同じ場合に前記第２閾値として設定される第１の値よりも小さい第２の値を、前記第２閾値として設定する。

これにより、以下の効果が奏される。即ち、協調して作業を行う過程では、互いに逆向きに走行する第１作業車両と第２作業車両とがすれ違った後、第２作業車両から見て当該第２作業車両の進行方向の反対側に第１作業車両が位置する場合が生じる。この位置関係では、第２作業車両に搭乗するユーザの視界に第１作業車両が入りにくくなる。そこで、このような場合には、通常の場合よりも小さい離間距離となった時点で第１作業車両を減速又は一時停止させることにより、第１作業車両に対するユーザの監視が行き届き易くなるので、円滑な協調作業を実現することができる。

前記の作業車両制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記走行経路は、前記第１作業車両により作業が行われる複数の作業経路と、各作業経路を接続する接続経路とを含む。前記離間距離調整部は、前記作業経路における前記第１作業車両の走行態様が特殊態様である場合に、前記離間距離の如何を問わず前記接続経路で前記第１作業車両を一時停止させることが可能である。

これにより、以下の効果が奏される。即ち、第１作業車両の走行態様が通常と異なる特殊態様の場合、第２作業車両が第１作業車両に円滑について行くことが難しい。そこで、このような場合には、第１作業車両を、例えば特殊態様での走行を終えた後の接続経路で一時停止させることとすることにより、第１作業車両と第２作業車両の足並みの乱れを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る作業車両制御システムにより制御されるロボットトラクタ及びこれと協調して作業を行う有人のトラクタを示す側面図。 ロボットトラクタの全体的な構成を示す側面図。 ロボットトラクタの平面図。 ユーザにより操作され、ロボットトラクタと無線通信することが可能な無線通信端末を示す図。 ロボットトラクタ、有人トラクタ、及び無線通信端末の主要な電気的構成を示すブロック図。 ロボットトラクタと有人のトラクタが協調して作業を行う様子を示す図。 ロボットトラクタと有人トラクタの離間距離を制御するために作業車両制御システムが行う処理を示すフローチャート。 ロボットトラクタと有人トラクタの離間距離と、当該離間距離に応じて行われる制御と、の関係を示す説明図。 ロボットトラクタと有人トラクタの向き及び位置関係の例を示す模式図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下では、図面の各図において同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略することがある。また、同一の符号に対応する部材等の名称が、簡略的に言い換えられたり、上位概念又は下位概念の名称で言い換えられたりすることがある。

本発明は、予め定められた圃場内で複数台の作業車両を走行させて、圃場内における農作業の全部又は一部を実行させるときに、作業車両の走行を制御する作業車両制御システムに関する。本実施形態では、作業車両としてトラクタを例に説明するが、作業車両としては、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業機に加え、歩行型作業機も含まれる。本明細書において自律走行とは、トラクタが備える制御部（ＥＣＵ）によりトラクタが備える走行に関する構成が制御されて予め定められた経路に沿ってトラクタが走行することを意味し、自律作業とは、トラクタが備える制御部によりトラクタが備える作業に関する構成が制御されて、予め定められた経路に沿ってトラクタが作業を行うことを意味する。これに対して、手動走行・手動作業とは、トラクタが備える各構成がユーザにより操作され、走行・作業が行われることを意味する。

以下の説明では、自律走行・自律作業されるトラクタを「無人（の）トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称することがあり、手動走行・手動作業されるトラクタを「有人（の）トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより実行される場合、残りの農作業は有人トラクタにより実行される。単一の圃場における農作業を無人トラクタ及び有人トラクタで実行することを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。本明細書において無人トラクタと有人トラクタの違いは、ユーザによる操作の有無であり、各構成は基本的に共通であるものとする。即ち、無人トラクタであってもユーザが搭乗（乗車）して操作することが可能であり（即ち有人トラクタとして使用することができ）、あるいは有人トラクタであってもユーザが降車して自律走行・自律作業させることが可能である（即ち、無人トラクタとして使用することができる）。なお、農作業の協調作業としては、「単一圃場における農作業を無人車両及び有人車両で実行すること」に加え、「隣接する圃場等の異なる圃場における農作業を同時期に無人車両及び有人車両で実行すること」が含まれてもよい。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る作業車両制御システム６０により制御されるロボットトラクタ１及びこれと協調して作業を行う有人のトラクタ１Ｘを示す側面図である。図２は、ロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図３は、ロボットトラクタ１の平面図である。図４は、ユーザにより操作され、ロボットトラクタ１と無線通信することが可能な無線通信端末４６を示す図である。図５は、ロボットトラクタ１、有人トラクタ１Ｘ、及び無線通信端末４６の主要な電気的構成を示すブロック図である。

本発明の実施の一形態に係る作業車両制御システム６０は、図１に示すロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌを調整するようにロボットトラクタ１の走行を制御するものである。作業車両制御システム６０の各構成は、図５に示すように、主としてロボットトラクタ１に備えられる。

初めに、ロボットトラクタ（以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。）１について、主として図２及び図３を参照して説明する。

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

トラクタ１の構成について図２及び図３を参照して説明する。トラクタ１の走行機体２は、図１に示すように、その前部が左右１対の前輪７，７で支持され、その後部が左右１対の後輪８，８で支持されている。

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

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

上記の操作装置としては、図３に示すモニタ装置１４、スロットルレバー１５、主変速レバー２７、複数の油圧操作レバー１６、ＰＴＯスイッチ１７、ＰＴＯ変速レバー１８、副変速レバー１９、及び作業機昇降スイッチ２８等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席１３の近傍、又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。

モニタ装置１４は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー１５は、エンジン１０の出力回転数を設定するための操作具である。主変速レバー２７は、トラクタ１の走行速度を無段階で変更するための操作具である。油圧操作レバー１６は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作するための操作具である。ＰＴＯスイッチ１７は、トランスミッション２２の後端から突出した図略のＰＴＯ軸（動力伝達軸）への動力の伝達／遮断を切換操作するための操作具である。即ち、ＰＴＯスイッチ１７がＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチ１７がＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止される。ＰＴＯ変速レバー１８は、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うための操作具である。副変速レバー１９は、トランスミッション２２内の走行副変速ギア機構の変速比を切り換えるための操作具である。作業機昇降スイッチ２８は、走行機体２に装着された作業機３の高さを所定範囲内で昇降操作するための操作具である。

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

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

図５に示すように、トラクタ１は、走行機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）及び作業機３の動作（昇降、駆動及び停止等）を制御するための制御部４を備える。制御部４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えて構成されており、ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。制御部４には、トラクタ１が備える各構成（例えば、エンジン１０等）を制御するためのコントローラ、及び、他の無線通信機器と無線通信可能な無線通信部４０等がそれぞれ電気的に接続されている。

上記のコントローラとして、トラクタ１は少なくとも、図略のエンジンコントローラ、車速コントローラ、操向コントローラ及び昇降コントローラを備える。それぞれのコントローラは、制御部４からの電気信号に応じて、トラクタ１の各構成を制御することができる。

エンジンコントローラは、エンジン１０の回転数等を制御するものである。具体的には、エンジン１０には、当該エンジン１０の回転数を変更させる図略のアクチュエータを備えたガバナ装置４１が設けられている。エンジンコントローラは、ガバナ装置４１を制御することで、エンジン１０の回転数を制御することができる。また、エンジン１０には、エンジン１０の燃焼室内に噴射（供給）する燃料の噴射時期・噴射量を調整する燃料噴射装置５２が付設されている。エンジンコントローラは、燃料噴射装置５２を制御することで、例えばエンジン１０への燃料の供給を停止させ、エンジン１０の駆動を停止させることができる。

車速コントローラは、トラクタ１の車速を制御するものである。具体的には、トランスミッション２２には、例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置である変速装置４２が設けられている。車速コントローラは、変速装置４２の斜板の角度を図略のアクチュエータによって変更することで、トランスミッション２２の変速比を変更し、所望の車速を実現することができる。

操向コントローラは、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御するものである。具体的には、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部には、操向アクチュエータ４３が設けられている。この構成で、予め定められた経路をトラクタ１が（無人トラクタとして）走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を計算し、得られた回動角度となるように操向コントローラに制御信号を出力する。操向コントローラは、制御部４から入力された制御信号に基づいて操向アクチュエータ４３を駆動し、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御する。

昇降コントローラは、作業機３の昇降を制御するものである。具体的には、トラクタ１は、作業機３を走行機体２に連結している３点リンク機構の近傍に、油圧シリンダ等からなる昇降アクチュエータ４４を備えている。この構成で、昇降コントローラは、制御部４から入力された制御信号に基づいて昇降アクチュエータ４４を駆動して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、所望の高さで作業機３により農作業を行うことができる。この制御により、作業機３を、退避高さ（農作業を行わない高さ）及び作業高さ（農作業を行う高さ）等の所望の高さで支持することができる。

なお、上述した図略の複数のコントローラは、制御部４から入力される信号に基づいてエンジン１０等の各部を制御していることから、制御部４が実質的に各部を制御していると把握することができる。

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

具体的には、図５等に示すように、トラクタ１は、自律走行・自律作業を可能とするための各種の構成を備えている。例えば、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（走行機体２）の位置情報を取得するために必要な測位用アンテナ６等の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律的に走行することが可能となっている。

次に、自律走行を可能とするためにトラクタ１が備える構成について、図５等を参照して詳細に説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ１は、測位用アンテナ６、無線通信用アンテナ４８、及び記憶部５５等を備える。また、これらに加えて、トラクタ１には、走行機体２の姿勢（ロール角、ピッチ角、ヨー角）を特定することが可能な図略の慣性計測ユニット（ＩＭＵ）が備えられている。

測位用アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図２に示すように、測位用アンテナ６は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ９２の上面に配置されている。測位用アンテナ６で受信された測位信号は、図５に示す位置情報算出部４９に入力される。位置情報算出部４９は、トラクタ１の走行機体２（厳密には測位用アンテナ６）の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出する。当該位置情報算出部４９で算出された位置情報は、制御部４に入力されて、自律走行に利用される。

なお、本実施形態ではＧＮＳＳ−ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムが用いられているが、これに限られるものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いてもよい。例えば、相対測位方式（ＤＧＰＳ）、又は静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）を使用することが考えられる。

無線通信用アンテナ４８は、ユーザが操作する無線通信端末４６からの信号を受信したり、無線通信端末４６への信号を送信したりするものである。図２に示すように、無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ９２の上面に配置されている。無線通信用アンテナ４８で受信した無線通信端末４６からの信号は、図５に示す無線通信部４０で信号処理され、制御部４に入力される。また、制御部４から無線通信端末４６に送信する信号は、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から送信されて無線通信端末４６で受信される。

記憶部５５は、トラクタ１を自律走行させる経路である、直線状又は折れ線状の作業経路（農作業を行う経路）Ｐ１と、旋回用の円弧状の接続経路Ｐ２と、を交互に繋いでなる走行経路（パス）Ｐを記憶したり、自律走行中のトラクタ１（厳密には、測位用アンテナ６）の位置の推移（走行軌跡）を記憶したりするメモリである。その他にも、記憶部５５は、トラクタ１を自律走行・自律作業させるために必要な様々な情報を記憶している。

無線通信端末４６は、図４に示すように、タブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。本実施形態では、有人のトラクタ１Ｘを操作するユーザが無線通信端末４６を持って有人トラクタ１Ｘに搭乗し、例えば無線通信端末４６を有人トラクタ１Ｘ内の適宜の支持部にセットして操作する。ユーザは、無線通信端末４６のディスプレイ３７に表示された情報（例えば、ロボットトラクタ１に取り付けられた各種センサからの情報）を参照して確認することができる。また、ユーザは、ディスプレイ３７の近傍に配置されたハードウェアキー３８、及びディスプレイ３７を覆うように配置された図示しないタッチパネル等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御信号を送信することができる。なお、無線通信端末４６が制御部４に出力する制御信号としては、自律走行・自律作業の経路に関する信号や自律走行・自律作業の開始信号、停止信号、終了信号、緊急停止信号、一時停止信号及び一時停止後の再開信号等が考えられるが、これに限定されない。

無線通信端末４６は、ディスプレイ３７に表示する画面を適宜切り替える制御を行う表示制御部３１や、走行経路を生成する経路生成部４７や、ユーザが登録した圃場及び走行領域の情報並びに経路生成部４７で生成した走行経路の情報等を記憶する記憶部３２等を備えている。

なお、無線通信端末４６はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、ロボットトラクタ１と協調作業を行う有人のトラクタ１Ｘに搭載されるモニタ装置を無線通信端末とすることもできる。

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

具体的には、ユーザは、無線通信端末４６を用いて各種設定を行うことにより、図６に示すような走行経路（パス）Ｐを経路生成部４７により生成することができる。この走行経路Ｐは、農作業を行う直線状又は折れ線状の作業経路（トラクタ１が農作業を行う経路）Ｐ１と、当該作業経路の端同士を繋ぐ円弧状の接続経路（トラクタ１が旋回を行う経路）Ｐ２と、を交互に繋いだ一連の経路として構成される。そして、このようにして生成した走行経路Ｐの情報を、記憶部３２に記憶した後、トラクタ１の制御部４に電気的に接続された記憶部５５に入力（転送）して所定の操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１を制御して、当該トラクタ１を走行経路Ｐに沿って自律走行させながら作業機３により自律作業させることができる。

図６に示すように、本実施形態では、走行経路Ｐに沿って自律走行・自律作業を行うロボットトラクタ（第１作業車両）１と協調して、有人のトラクタ（第２作業車両）１Ｘは手動走行・手動作業を行う。図６は、ロボットトラクタ１と有人のトラクタ１Ｘが協調して作業を行う様子を示す図である。具体的には、本実施形態では、隣接する２つの作業経路Ｐ１のうち、一方の作業経路Ｐ１をロボットトラクタ１が、他方の作業経路Ｐ１を有人トラクタ１Ｘが、それぞれ走行しながら作業を行う。

この協調作業にあたっては、有人トラクタ１Ｘに搭乗するユーザがロボットトラクタ１を直接視認し易いように、ロボットトラクタ１が先行側を走行し、有人トラクタ１Ｘが後続側を走行する。言い換えれば、有人トラクタ１Ｘは、ロボットトラクタ１の右斜め後ろ又は左斜め後ろを走行する。有人トラクタ１Ｘに搭乗したユーザは手動走行・手動作業を行うとともに、先行側のロボットトラクタ１を監視し、必要に応じて無線通信端末４６を操作して、ロボットトラクタ１に対して自律走行に関する指示を行う。

なお、本実施形態では図５に示すように、有人トラクタ１Ｘにも、測位用アンテナ６、位置情報算出部４９、無線通信部４０、及び無線通信用アンテナ４８等が備えられている。また、有人トラクタ１Ｘには、位置情報算出部４９によって取得した位置情報をロボットトラクタ１側に出力することが可能な位置情報出力部５８が備えられている。この構成で、有人トラクタ１Ｘは、測位システムに基づいて自ら（走行機体２）の位置を取得し、当該位置を無線通信によりロボットトラクタ１に送信することができる。

そして、本実施形態のロボットトラクタ１には、図５に示すように、有人トラクタ１Ｘとの間の離間距離（車間間隔）を調整するようにロボットトラクタ１の走行を制御するための作業車両制御システム６０が備えられている。作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離が大きくなり過ぎたときに、離間距離をこれ以上大きくしないための、あるいは小さくするための制御を行う。

以下では、作業車両制御システム６０の構成について、図５を参照して詳細に説明する。作業車両制御システム６０は、位置情報取得部６２、離間距離特定部６３、減速停止判定部６４、緊急停止部６５、離間距離調整部６６、及び進行方向情報取得部６７等を備える。

ロボットトラクタ１の制御部４は、上述したようにコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。また、前記ＲＯＭには、ロボットトラクタ１に自律走行を行わせるための適宜のプログラム等が記憶されている。このソフトウェアとハードウェアの協働により、位置情報取得部６２、離間距離特定部６３、減速停止判定部６４、緊急停止部６５、離間距離調整部６６、及び進行方向情報取得部６７等が構成される。

図５に示す位置情報取得部６２は、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの位置情報を取得するものである。位置情報取得部６２は、ロボットトラクタ１の位置情報算出部４９で算出されたロボットトラクタ１の位置情報を、制御部４を介して取得する。また、位置情報取得部６２は、有人トラクタ１Ｘの位置情報算出部４９で算出された有人トラクタ１Ｘの位置情報を、位置情報出力部５８、無線通信用アンテナ４８、無線通信部４０、及び制御部４等を介して取得する。

離間距離特定部６３は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離（車間距離）を特定するものである。離間距離特定部６３は、位置情報取得部６２で取得したロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの位置情報に基づいて、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離を計算により取得（特定）する。

進行方向情報取得部６７は、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの進行方向情報を取得するものである。進行方向情報取得部６７は、位置情報取得部６２で取得されたロボットトラクタ１の位置の推移に基づいて、ロボットトラクタ１の進行方向を算出する。また、進行方向情報取得部６７は、位置情報取得部６２で取得された有人トラクタ１Ｘの位置の推移に基づいて、有人トラクタ１Ｘの進行方向を算出する。

減速停止判定部６４は、ロボットトラクタ１を緊急停止させる制御を行うか、一時停止させる制御を行うか、減速させる制御を行うか、あるいはそれらの何れの制御も行わないかを判定するものである。ここで、一時停止とは、所定の初期化作業を要さずロボットトラクタ１の走行及び作業を再開することが可能な停止態様を指す。一方、緊急停止とは、所定の初期化作業を行わなければロボットトラクタ１の走行及び作業を再開することが不能な停止態様を指す。

減速停止判定部６４は、離間距離特定部６３から取得したロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離と、進行方向情報取得部６７から取得したロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの進行方向情報と、に基づいて、ロボットトラクタ１を緊急停止させる制御を行うか、一時停止させる制御を行うか、減速させる制御を行うか、あるいはそれらの何れの制御も行わないかの判定を行う。

緊急停止部６５は、ロボットトラクタ１の走行を緊急停止させる制御を行うものである。具体的には、本実施形態の緊急停止部６５は、制御部４により変速装置４２を制御することによって前記斜板の角度を調整し、車速を０とすることによってロボットトラクタ１の走行を停止させる。これと略同時に、緊急停止部６５は、ロボットトラクタ１のＰＴＯ軸への動力の伝達を遮断する。そのため、本実施形態では、緊急停止部６５の制御によりロボットトラクタ１が緊急停止した場合には、ロボットトラクタ１が停止した場所までユーザが移動して、ＰＴＯスイッチ１７等を操作することによりＰＴＯ軸への動力の伝達を再開可能とする初期化作業（所定の初期化作業）をしなければ、ロボットトラクタ１の走行及び作業を再開することはできない。

離間距離調整部６６は、ロボットトラクタ１の走行速度を減速、又は走行を一時停止させる制御を行うものである。具体的には、本実施形態の離間距離調整部６６は、制御部４により変速装置４２を制御することによって前記斜板の角度を調整し、変速比を減速側に、又は０となるように変更する。なお、このとき、離間距離調整部６６は、ロボットトラクタ１のＰＴＯ軸への動力の伝達を遮断しない。そのため、本実施形態では、離間距離調整部６６の制御によりロボットトラクタ１が一時停止した場合には、上記の初期化作業を行わなくても、ユーザが無線通信端末４６を操作して作業再開信号を制御部４に出力することにより、ロボットトラクタ１の走行及び作業を容易に再開することができる。

次に、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離が大きくなり過ぎないようにするために作業車両制御システム６０等が行う処理の流れについて、図７から図９までを参照しながら詳細に説明する。図７は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌを制御するために作業車両制御システム６０が行う処理を示すフローチャートである。図８は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離と、当該離間距離に応じて行われる制御と、の関係を示す説明図である。図９は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの向き及び位置関係の例を示す模式図である。

初めに、図７に示すステップＳ１０１において、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１又は有人トラクタ１Ｘの少なくとも何れかが接続経路（旋回路）Ｐ２上に位置しているか否かを判断する。

ロボットトラクタ１又は有人トラクタ１Ｘの何れか又は両方が接続経路Ｐ２に位置している場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘのうち少なくとも何れかの進行方向が短時間後に大きく変化する可能性が高いため、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離を調整する意義が乏しい。そこで、この場合は、作業車両制御システム６０は離間距離の調整制御を行わずに、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの両方が作業経路Ｐ１上に位置するようになるまで待機する。

一方、ステップＳ１０１の判断の結果、ロボットトラクタ１又は有人トラクタ１Ｘの何れも接続経路Ｐ２に位置していない場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、作業車両制御システム６０は、ステップＳ１０２以降の処理を行う。

ステップＳ１０２において、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１が特殊態様での走行を行っているか否かを判断する。特殊態様での走行とは、通常とは異なる態様での走行を意味し、具体例としては、農作業を行わずに作業経路を走行するダミーラン走行が行われる場合、作業経路を何列おきに走行するかを表すスキップ数が通常から変更されて走行が行われる場合、障害物を回避するために当該障害物を迂回する経路を走行する場合等が考えられる。具体的には、作業車両制御システム６０は、昇降アクチュエータ４４の作動状態や、ロボットトラクタ１の位置情報の推移等を、制御部４を介して取得することにより、特殊態様での走行が行われているか否かを判断する。

ステップＳ１０２での判断の結果、ロボットトラクタ１が特殊態様で走行を行っている場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１を、次に到達する接続経路Ｐ２の終点（即ち、次に作業を行う作業経路Ｐ１の始点）で一時停止させる（ステップＳ１０３）。具体的には、作業車両制御システム６０の離間距離調整部６６は、ロボットトラクタ１が次に到達する接続経路Ｐ２の終点で一時停止するように、制御部４を介して変速装置４２を制御して、適時に変速比を０に変更する。これにより、特殊態様で走行するロボットトラクタ１について行く有人トラクタ１Ｘがもたついてしまっても、ロボットトラクタ１が接続経路Ｐ２の終点で一時停止して待機しているので、有人トラクタ１Ｘがロボットトラクタ１に追いつくことができる。また、本実施形態では、ロボットトラクタ１が、次に作業を開始する作業経路Ｐ１の始点で一時停止するため、有人トラクタ１Ｘのユーザが、次にどの作業経路Ｐ１で作業を行うのかを容易に把握できる。ユーザは、適切なタイミングで無線通信端末４６を操作することにより作業再開信号を制御部４に出力して、ロボットトラクタ１の走行及び作業を再開させる。

一方、ステップＳ１０２での判断の結果、ロボットトラクタ１が特殊態様でなく通常の走行を行っている場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離及び進行方向に応じてロボットトラクタ１の走行を制御するために、ステップＳ１０４以降の処理に移行する。

ステップＳ１０４において、作業車両制御システム６０の進行方向情報取得部６７は、ロボットトラクタ１の進行方向と、有人トラクタ１Ｘの進行方向とが、同じであるか否かを判断する。

ステップＳ１０４の判断の結果、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの進行方向が図９（ａ）のように同じである場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５において、作業車両制御システム６０の離間距離特定部６３は、位置情報取得部６２で取得したロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの位置情報に基づいて、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌを特定（算出）し、取得する。

ステップＳ１０６において、作業車両制御システム６０の減速停止判定部６４は、離間距離Ｌが第１閾値を上回るか否かを判断する。本実施形態では図８に示すように、第１閾値として、これ以上距離が大きくなるとロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの間の無線通信が途絶えてしまうおそれがあるという無線通信の限界距離（例えば、１００ｍ）が設定されている。

ステップＳ１０６の判断において、離間距離Ｌが第１閾値を上回っていた場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、作業車両制御システム６０の緊急停止部６５は、ロボットトラクタ１を緊急停止させる制御を行う（ステップＳ１０７）。具体的には、緊急停止部６５は、制御部４を介して変速装置４２を制御することによって、車速を０としてロボットトラクタ１の走行を直ちに停止させる。これにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが無線通信の限界距離を上回った場合に、直ちにロボットトラクタ１を緊急停止させることができるので、有人トラクタ１Ｘとの通信が途絶えたり、ユーザの監視が行き届かなくなったりしてしまうことを防止することができる。なお、この際、作業車両制御システム６０は、無線通信端末４６の表示制御部３１に信号を送信して、当該無線通信端末４６のディスプレイ３７に、例えば「車間距離が大き過ぎるためロボットトラクタが緊急停止しました」というような内容の報知メッセージを表示させてもよい。なお、ロボットトラクタ１が緊急停止した後、走行及び作業を再開させるためには、ユーザが有人トラクタ１Ｘから降車し、ロボットトラクタ１の配置される場所まで移動して上記の初期化作業をする必要がある。

一方、ステップＳ１０６の判断において、離間距離Ｌが第１閾値以下である場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、作業車両制御システム６０の減速停止判定部６４は、離間距離Ｌが第３閾値以上かつ第１閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８の判断の結果、離間距離Ｌが第３閾値以上かつ第１閾値以下である場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、作業車両制御システム６０の離間距離調整部６６は、ロボットトラクタ１を一時停止させる制御を行う（ステップＳ１０９）。具体的には、離間距離調整部６６は、制御部４を介して変速装置４２を制御することにより、変速比を０にする。これにより、本実施形態では、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが、無線通信の限界距離ほどではないがある程度大きくなった場合（例えば、９０ｍ以上かつ１００ｍ以下。即ち、本実施形態において、第３閾値は９０ｍに設定されている。）に、ロボットトラクタ１を一時停止させることができ、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌがこれ以上大きくなってロボットトラクタ１を緊急停止せざるを得なくなってしまう事態を未然に防ぐことができる。なお、この際、作業車両制御システム６０は、無線通信端末４６の表示制御部３１に信号を送信して、当該無線通信端末４６のディスプレイ３７に、例えば「車間距離が大きいためロボットトラクタが一時停止しました」というような内容の報知メッセージを表示させてもよい。ロボットトラクタ１が一時停止した後、走行及び作業を再開させる場合には、ユーザが無線通信端末４６を操作して作業再開信号を制御部４に出力するだけで足りる。

一方、ステップＳ１０８の判断の結果、離間距離Ｌが第３閾値未満である場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、ステップＳ１１０において、減速停止判定部６４は、離間距離Ｌが第２閾値以上かつ第３閾値未満であるか否かを判断する。本実施形態において、第２閾値は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離として適切な距離の上限の値（例えば、８０ｍ）に設定されている。

ステップＳ１１０の判断の結果、離間距離Ｌが第２閾値以上かつ第３閾値未満である場合（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、減速停止判定部６４はロボットトラクタ１を減速する制御を行う（ステップＳ１１１）。具体的には、離間距離調整部６６は、制御部４を介して変速装置４２を制御することにより、変速比を減速側に変更する。これにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが（ロボットトラクタ１を一時停止させるほどではないが）やや大きい場合に、ロボットトラクタ１を減速させることができるので、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌがこれ以上大きくなるのを抑制することができる。なお、この際、作業車両制御システム６０は、無線通信端末４６の表示制御部３１に信号を送信して、当該無線通信端末４６のディスプレイ３７に、例えば「車間距離がやや大きいためロボットトラクタが減速しました」というような内容の報知メッセージを表示させてもよい。

一方、ステップＳ１１０の判断の結果、離間距離Ｌが第２閾値未満である場合（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが適切な大きさであることを意味する。よって、この場合は、作業車両制御システム６０はロボットトラクタ１を減速も停止もさせないこととし、緊急停止部６５や離間距離調整部６６には特に指示は出さずに、ステップＳ１０１の処理に戻る。

ステップＳ１０４の判断の結果、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの進行方向が異なる場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、作業車両制御システム６０は、ステップＳ１１２において、有人トラクタ１Ｘから見て当該有人トラクタ１Ｘの進行方向の反対側（後方側）にロボットトラクタ１が位置するか否かを判断する。

ステップＳ１１２の判断の結果、図９（ｃ）に示すように有人トラクタ１Ｘから見て当該有人トラクタ１Ｘの進行方向の反対側にロボットトラクタ１が位置する場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、ユーザの視界にロボットトラクタ１が入りにくく、また、両車両の車間間隔が急激に増大してユーザの監視が行き届かなくなるおそれがある。そこで、この場合、作業車両制御システム６０は、通常の値（第１の値。例えば、８０ｍ）よりも小さい値（第２の値。例えば、５ｍ）を第２閾値として設定する（ステップＳ１１３）。これにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの進行方向が同じ向きの場合よりも小さい離間距離Ｌ（例えば、５ｍ）だけ両車両の車間間隔が離れた時点でロボットトラクタ１を減速させることができ、ユーザの監視が行き届かなくなることを効果的に防止できる。

一方、ステップＳ１１２の判断の結果、図９（ｂ）に示すように有人トラクタ１Ｘから見て当該有人トラクタ１Ｘの進行方向にロボットトラクタ１が位置する場合、ユーザはロボットトラクタ１を容易に視認することができ、また、両車両の車間間隔が大きくなり過ぎることは想定しにくい。そこで、この場合、作業車両制御システム６０は離間距離を調整する制御は行わずに、ステップＳ１０１に戻る。

本実施形態では、作業車両制御システム６０によって上述のような制御が行われることにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離が大きくなり過ぎてしまうことを防止することができる。即ち、図８に示すように、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが無線通信の限界距離となった場合（第１閾値を超えた場合）にはロボットトラクタ１を緊急停止させることとしている。一方、緊急停止させるほどではないが離間距離Ｌがある程度大きい場合（第２閾値以上かつ第１閾値以下の場合）には、ロボットトラクタ１を減速させあるいは一時停止させることとしている。これにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離が大きくなり過ぎることを防止しつつ、ユーザが所定の初期化作業をしないと走行及び作業が再開できない緊急停止となる事態を効果的に防ぐことができ、作業効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、作業車両制御システム６０によって上述のような制御が行われることにより、ロボットトラクタ１で特殊態様での走行が行われた後には、当該ロボットトラクタ１が次の接続経路の終点で一時停止し、ユーザの指示を待って次の走行・作業を開始することとなる。これにより、ロボットトラクタ１が特殊態様で走行したときに、有人トラクタ１Ｘを操作するユーザが不慣れであるためにもたついてしまっても、有人トラクタ１Ｘがロボットトラクタ１に近づくまでロボットトラクタ１を一時停止させておくことができる。よって、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの足並みの乱れを防止して、円滑な協調作業を実現することができる。

以上に説明したように、本実施形態の作業車両制御システム６０は、位置情報取得部６２と、離間距離特定部６３と、緊急停止部６５と、離間距離調整部６６と、を備える。位置情報取得部６２は、予め定められた走行経路Ｐに沿って自律走行を行うロボットトラクタ１の位置情報、及び、当該ロボットトラクタ１の後続側を走行しロボットトラクタ１と協調して作業を行う有人トラクタ１Ｘの位置情報を取得する。離間距離特定部６３は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの離間距離Ｌを特定する。緊急停止部６５は、離間距離Ｌが第１閾値を超えた場合にロボットトラクタ１を緊急停止させる。離間距離調整部６６は、離間距離Ｌが、第１閾値よりも小さい第２閾値以上であり、かつ第１閾値以下である場合に、ロボットトラクタ１を減速させあるいはロボットトラクタ１を一時停止させる。

これにより、例えば、第１閾値を無線通信の限界距離（例えば、１００ｍ）とし、第２閾値をそれよりも若干小さい距離（例えば、８０ｍ）とすることにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの離間距離Ｌが無線通信の限界距離となった場合にはロボットトラクタ１を緊急停止させ、緊急停止させるほどではないが離間距離Ｌがある程度大きくなった場合にはロボットトラクタ１を減速させあるいは一時停止させることができる。よって、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが大きくなり過ぎることを防止しつつ、作業再開時に所定の初期化作業が必要な緊急停止となる事態を効果的に防ぐことができるので、作業効率を向上させることができる。

また、本実施形態の作業車両制御システム６０においては、離間距離調整部６６は、離間距離Ｌが、第２閾値よりも大きく第１閾値よりも小さい第３閾値以上であり、かつ第１閾値以下である場合には、ロボットトラクタ１を一時停止させる。また、離間距離調整部６６は、離間距離Ｌが、第２閾値以上かつ第３閾値未満である場合には、ロボットトラクタ１を減速させる。

これにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの離間距離Ｌが、ロボットトラクタ１を一時停止させるほどではないがある程度大きくなった場合（例えば、８０ｍ以上かつ９０ｍ未満である場合）には、ロボットトラクタ１を減速させて、例えば作業を続行することができる。よって、一時停止となる事態を効果的に防ぐことができるので、圃場を傷めないようにすることができ、また作業効率を向上させることができる。

また、本実施形態の作業車両制御システム６０は、有人トラクタ１Ｘの進行方向情報を取得する進行方向情報取得部６７を備える。作業車両制御システム６０は、有人トラクタ１Ｘから見て当該有人トラクタ１Ｘの進行方向の反対側にロボットトラクタ１が位置する場合には、前記の両車両の進行方向が同じ場合に第２閾値として設定される第１の値（例えば、８０ｍ）よりも小さい第２の値（例えば、５ｍ）を、前記第２閾値として設定する。

これにより、以下の効果が奏される。即ち、協調して作業を行う過程では、互いに逆向きに走行するロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとがすれ違った後、図９（ｃ）に示すように有人トラクタ１Ｘから見て当該有人トラクタ１Ｘの進行方向の反対側にロボットトラクタ１が位置する場合が生じる。この位置関係では、有人トラクタ１Ｘに搭乗するユーザの視界にロボットトラクタ１が入りにくくなる。そこで、このような場合には、離間距離が通常の場合よりも小さい離間距離（５ｍ）となった時点でロボットトラクタ１を減速させることにより、ロボットトラクタ１に対するユーザの監視が行き届き易くなるので、円滑な協調作業を実現することができる。

また、本実施形態の作業車両制御システム６０においては、走行経路Ｐは、ロボットトラクタ１により作業が行われる複数の作業経路Ｐ１と、各作業経路Ｐ１を接続する接続経路Ｐ２とを含む。離間距離調整部６６は、作業経路Ｐ１におけるロボットトラクタ１の走行態様が特殊態様である場合に、離間距離Ｌの如何を問わず接続経路Ｐ２でロボットトラクタ１を一時停止させることが可能である。

これにより、以下の効果が奏される。即ち、ロボットトラクタ１の走行態様が通常と異なる特殊態様の場合、有人トラクタ１Ｘがロボットトラクタ１に円滑について行くことが難しい。そこで、このような場合には、ロボットトラクタ１を、例えば特殊態様での走行を終えた後の接続経路Ｐ２で一時停止させることとすることにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの足並みの乱れを防止することができる。

また、本実施形態の作業車両制御システム６０においては、一時停止とは、所定の初期化作業を要さずロボットトラクタ１の走行及び作業を再開することが可能な停止態様である。緊急停止とは、所定の初期化作業を行わなければロボットトラクタ１の走行及び作業を再開することが不能な停止態様である。

これにより、所定の初期化作業（ＰＴＯスイッチ１７の操作等）を行わないとロボットトラクタ１の走行及び作業を再開できない緊急停止となる事態を極力回避することができる。よって、作業効率を向上させることができる。

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

上記の実施形態では、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが第２閾値以上かつ第３閾値未満である場合には、ロボットトラクタ１を減速（車速を減少）するものとしたが、これに代えて、離間距離Ｌが第２閾値以上かつ第３閾値未満である場合も、離間距離Ｌが第３閾値以上かつ第１閾値以下である場合と同様に、ロボットトラクタ１を一時停止させることとしてもよい。あるいは、これに代えて、離間距離Ｌが第２閾値以上かつ第３閾値未満である場合には、その旨（車間距離がやや大きい旨）をユーザに知らせる報知のみを行うものとしてもよい。

上記の実施形態では、作業車両制御システム６０は、離間距離Ｌが大きくなり過ぎた場合に、直ちにロボットトラクタ１を一時停止、緊急停止等させるものとした。しかしながら、これに限るものではなく、離間距離Ｌが大きくなり過ぎたと減速停止判定部６４で判定されたら、次にロボットトラクタ１が到達する接続経路Ｐ２上で当該ロボットトラクタ１を一時停止又は緊急停止させることとしてもよい。このように構成した場合、ロボットトラクタ１を停止させたことに伴う圃場の荒れ等が、圃場での作物の生育等に影響を与えないようにすることができる。なお、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの少なくとも何れかの速度を考慮すると、ロボットトラクタ１を次に到達する接続経路Ｐ２まで走行させると離間距離Ｌが無線通信の限界距離（例えば、１００ｍ）を上回ってしまうことが予想される場合には、上記の実施形態のように、離間距離Ｌが大きくなり過ぎたと減速停止判定部６４で判定された時点で直ちにロボットトラクタ１を緊急停止させることが好ましい。

上記の実施形態では、有人トラクタ１Ｘも、ロボットトラクタ１と同様に、測位システムにより自らの位置を取得するための測位用アンテナ６や、自らの位置情報を算出するための位置情報算出部４９等の構成を備えており、当該位置情報算出部４９で算出された有人トラクタ１Ｘの位置情報が位置情報取得部６２で取得されるものとした。しかしながら、これに限るものではなく、有人トラクタ１Ｘが測位システムにより自らの位置を取得するための構成を備えていなくてもよい。その場合、例えば、ロボットトラクタ１が自機の周囲（前方、後方等）を撮影するカメラを備える構成とし、当該カメラに映った有人トラクタ１Ｘの画像を作業車両制御システム６０で解析することにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの相対的な位置情報を位置情報取得部６２が取得するものとすることができる。

あるいは、これに代えて、ロボットトラクタ１が赤外線センサや超音波センサ等の距離センサを備え、当該距離センサの検出結果に基づいてロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの相対的な位置情報を位置情報取得部６２が取得するものとしてもよい。

あるいは、これに代えて、有人トラクタ１Ｘが自らの走行距離を取得するための距離メータを備える構成とし、当該距離メータで取得された有人トラクタ１Ｘの走行距離と、測位システムで得られたロボットトラクタ１の走行軌跡あるいは車速設定や走行時間等に基づいて取得されたロボットトラクタ１の走行距離と、を比較することにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの相対的な位置情報を位置情報取得部６２が取得するものとしてもよい。

あるいは、ユーザが有人トラクタ１Ｘの車内に無線通信端末４６を持ち込んでいるものと推定して、無線通信端末４６が有する測位機能を用いて得られた位置情報を位置情報取得部６２が取得して、これを有人トラクタ１Ｘの位置情報として取り扱うものとしてもよい。

上記の実施形態では、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌが大き過ぎる場合にロボットトラクタ１を減速又は停止させる制御を行うものとしたが、これに加えて、離間距離Ｌが小さ過ぎる場合に、ロボットトラクタ１を加速（車速を上昇）させて車間距離を増大させるとともに警告を発する制御を併せて行うものとしてもよい。

上記の実施形態では、作業車両制御システム６０は、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離に応じて、ロボットトラクタ１を減速又は停止させる制御を行うものとしたが、これに加えて、あるいはこれに代えて、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離Ｌに応じて、異なる報知を行う制御を行うものとしてもよい。「異なる報知」としては、例えば、離間距離Ｌが小さ過ぎる場合に発する警告音と、緊急停止するほどではないが離間距離Ｌが大きい場合に発する警告音と、離間距離Ｌが大き過ぎて緊急停止する必要がある場合に発する警告音と、を異ならせることが考えられる。

上記の実施形態では、ロボットトラクタ１又は有人トラクタ１Ｘの少なくとも何れかが接続経路Ｐ２上に位置している場合には、離間距離Ｌを調整しないものとした。しかしながら、これに代えて、例えば、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの両方が接続経路Ｐ２上に位置している場合には、第４閾値（例えば、５ｍ）を設定し、離間距離Ｌが第４閾値未満であると離間距離特定部６３で特定された場合には、減速停止判定部６４でロボットトラクタ１の一時停止が必要と判定し、当該ロボットトラクタ１を直ちに一時停止することとしてもよい。これにより、接続経路Ｐ２でロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘが接近し過ぎることを防止することができる。

上記の実施形態では、離間距離調整部６６は、走行中の作業経路Ｐ１におけるロボットトラクタ１の走行態様が特殊態様である場合に、離間距離Ｌの如何を問わず次に到達する接続経路Ｐ２の終点でロボットトラクタ１を一時停止させるものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばロボットトラクタ１が次に到達する接続経路Ｐ２の中途部でロボットトラクタ１を一時停止させてもよい。

図７のステップＳ１１３の処理において、第２閾値だけでなく、第３閾値についても通常より小さい値を設定するように構成することもできる。

図６に示すようにロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘが互いに異なる走行経路Ｐに沿って走行して協調作業を行うことに代えて、同一の走行経路Ｐに沿って走行して協調作業を行っても良い。この場合、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘは、同一の作業を行っても良いし、異なる作業を行っても良い。

上記の実施形態では、作業車両制御システム６０を構成する各部は、ロボットトラクタ１に備えられるものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、作業車両制御システム６０を構成する各部のうちの一部又は全部を、有人のトラクタ１Ｘ又は無線通信端末４６に備えられるものとしてもよい。

上記のロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの離間距離を調整する制御に並行して、走行経路Ｐの往路と復路とでロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの車速を自動で変更する制御が行われるものとしてもよい。具体的には、例えば、前記慣性計測ユニットの検出結果に基づいて走行機体２のピッチ角を取得して、上り坂の作業経路Ｐ１で走行・作業を行っているときと、下り坂の作業経路Ｐ１で走行・作業を行っているときと、で車速を異ならせることができる。あるいは、位置情報算出部４９での算出結果から得られた圃場の高度情報に基づいて、上り坂の作業経路Ｐ１と下り坂の作業経路Ｐ１とを割り出して、それぞれで車速を異ならせることも可能である。これにより、農作業の仕上がりを均一にすることが可能となる。

上記の実施形態では、ロボットトラクタ１を一時停止させる場合にはＰＴＯ軸への動力の伝達は遮断されない一方、ロボットトラクタ１を緊急停止させる場合にはＰＴＯ軸への動力の伝達が遮断されるものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、ロボットトラクタ１を一時停止させる場合にはエンジン１０の駆動を停止しない一方、ロボットトラクタ１を緊急停止させる場合にはエンジン１０の駆動を停止するものとしてもよい。その場合、「所定の初期化作業」とは、エンジン１０を始動させるための作業を指すことになる。

上記の実施形態では、第１閾値を無線通信の限界距離とし、無線通信の限界距離として１００ｍを例示した。これは即ち、１００ｍを超えた場合に無線通信が限界を超える、言い換えれば、第１作業車両と第２作業車両の無線通信が切断されることを意味するが、無線通信の限界距離は数値（距離）で特定の値に定められるものではなく、電波の強度（送信電力）、及び、外部環境（例えば障害物の有無、天候等）など種々の要因により変動するものである。つまり、状況によっては、離間距離が１００ｍに満たない９０ｍであっても、無線通信ができなくなって第１作業車両が緊急停止することがありうる。このような場合、上記の実施形態のように第３閾値として９０ｍを設定していたとしても、緊急停止が優先され、一時停止が行われないこととなってしまう。

この点については、一時停止を行う第３閾値を第１閾値に対して十分に余裕をもって定めれば良いが、当該第３閾値を制御部４が状況に応じて変更するように構成することもできる。具体的には、第１作業車両と第２作業車両の無線通信が切断された際における第１作業車両と第２作業車両の離間距離Ｌｘと、第１閾値とを比較し、離間距離Ｌｘが第１閾値よりも所定値以上小さい場合に、第３閾値を新たな値に変更することとすればよい。変更後の第３閾値は少なくとも以下の数式１を満たす必要があるが、加えて、数式２を満たすことが望ましい。
（変更後の第３閾値）＜（無線切断時の離間距離Ｌｘ） ・・・（数式１）
（変更後の第３閾値）＜（変更前の第３閾値）−値Ｄ ・・・（数式２）
なお、値Ｄは、値Ｄ≧第１閾値−離間距離Ｌｘを満たす値である。また、上記第３閾値の変更に伴って、制御部４が第１閾値を上記の離間距離Ｌｘと同一の値に変更することとしてもよい。

６０ 作業車両制御システム
６２ 位置情報取得部
６３ 離間距離特定部
６５ 緊急停止部
６６ 離間距離調整部
Ｌ 離間距離
Ｐ 走行経路

Claims (4)

1. 予め定められた走行経路に沿って自律走行を行う第１作業車両の位置情報、及び、当該第１作業車両の後続側を走行し前記第１作業車両と協調して作業を行う第２作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記第１作業車両と前記第２作業車両との離間距離を特定する離間距離特定部と、
   前記離間距離が第１閾値を超えた場合に前記第１作業車両を緊急停止させる緊急停止部と、
   前記離間距離が、前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上であり、かつ前記第１閾値以下である場合に、前記第１作業車両を減速させあるいは前記第１作業車両を一時停止させる離間距離調整部と、
   を備え、
   前記一時停止とは、所定の初期化作業を要さず前記第１作業車両の走行及び作業を再開することが可能な停止態様であり、
   前記緊急停止とは、前記所定の初期化作業を行わなければ前記第１作業車両の走行及び作業を再開することが不能な停止態様であることを特徴とする作業車両制御システム。
2. 請求項１に記載の作業車両制御システムであって、
   前記離間距離調整部は、
   前記離間距離が、前記第２閾値よりも大きく前記第１閾値よりも小さい第３閾値以上であり、かつ前記第１閾値以下である場合には、前記第１作業車両を一時停止させ、
   前記離間距離が前記第２閾値以上かつ前記第３閾値未満である場合には、前記第１作業車両を減速させることを特徴とする作業車両制御システム。
3. 請求項１又は２に記載の作業車両制御システムであって、
   前記第２作業車両の進行方向情報を取得する進行方向情報取得部を備え、
   前記離間距離調整部は、
   前記第２作業車両から見て当該第２作業車両の進行方向の反対側に前記第１作業車両が位置する場合には、前記の両車両の進行方向が同じ場合に前記第２閾値として設定される第１の値よりも小さい第２の値を、前記第２閾値として設定することを特徴とする作業車両制御システム。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の作業車両制御システムであって、
   前記走行経路は、前記第１作業車両により作業が行われる複数の作業経路と、各作業経路を接続する接続経路とを含み、
   前記離間距離調整部は、
   前記作業経路における前記第１作業車両の走行態様が特殊態様である場合に、前記離間距離の如何を問わず前記接続経路で前記第１作業車両を一時停止させることが可能であることを特徴とする作業車両制御システム。

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