JP6837449B2 - Automatic driving system for work vehicles - Google Patents

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Description

本発明は、作業車両を作業地において自動走行させる作業車両用の自動走行システムに関する。 The present invention relates to an automatic traveling system for a work vehicle that automatically travels a work vehicle on a work site.

作業車両としては、作業車両の下方において地表に浸透する電磁放射を送受する地面浸透装置と、地面浸透装置からの信号により、機体下方における作業装置（作業具）の切削深さの範囲内における障害物（望ましくない物体）の存否を検出する物体検出装置と、物体検出装置からの信号に基づいて作業装置の昇降を制御する作業具制御装置とを有する自動物体応答制御装置を備えて、作業装置が作業地の障害物に接触するのを防止するように構成されたものがある（例えば特許文献１参照）。 As a work vehicle, a ground infiltration device that transmits and receives electromagnetic radiation that penetrates the ground surface below the work vehicle, and an obstacle within the cutting depth of the work device (work tool) below the machine body due to a signal from the ground infiltration device. A work device including an automatic object response control device having an object detection device for detecting the presence or absence of an object (undesirable object) and a work tool control device for controlling the ascent and descent of the work device based on a signal from the object detection device. Some are configured to prevent the device from coming into contact with obstacles in the work area (see, for example, Patent Document 1).

特表平１０−５０４０７９号公報Special Table No. 10-504079

上記のような自動物体応答制御装置を備えると、作業装置が作業車両の下方に存在する障害物に接触するのを防止することができる。しかしながら、上記のような自動物体応答制御装置では、作業車両が接触回避対象となる障害物の上方に達するまでは、その障害物の存在を検知することができないことから、その障害物に対する作業装置の接触回避を余裕をもって適切に行うことができないようになっている。 When the automatic object response control device as described above is provided, it is possible to prevent the work device from coming into contact with an obstacle existing below the work vehicle. However, since the automatic object response control device as described above cannot detect the presence of the obstacle until the work vehicle reaches above the obstacle to be avoided from contact with the obstacle, the work device for the obstacle cannot be detected. It is not possible to properly avoid contact with a margin.

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、自動走行する作業車両が障害物に対する作業装置の接触回避を余裕をもって適切に行えるようにする点にある。 In view of this situation, a main problem of the present invention is to enable an automatically traveling work vehicle to appropriately avoid contact with an obstacle by a work device with a margin.

本発明の第１特徴構成は、
衛星測位システムを利用して作業車両の現在位置を測定する測位ユニットと、
前記作業車両を自動走行させる自動走行ユニットと、
前記作業車両の横外方を検知範囲に含む障害物検知用の第１超音波センサと、
作業地を含む地図データが記憶された記憶部と、
前記測位ユニットからの測位情報と前記第１超音波センサからの検知情報とに基づいて、前記第１超音波センサが検知した障害物を前記地図データに登録して前記地図データを更新する地図データ処理部と、
更新後の前記地図データと前記測位ユニットからの測位情報とに基づいて、前記作業車両に装備された作業装置と前記障害物との接触を回避する接触回避制御を行う接触回避制御部と、
を有する点にある。 The first characteristic configuration of the present invention is
A positioning unit that measures the current position of a work vehicle using a satellite positioning system,
An automatic traveling unit that automatically travels the work vehicle, and
The first ultrasonic sensor for detecting obstacles that includes the lateral outside of the work vehicle in the detection range, and
A storage unit that stores map data including the work area,
Map data that registers obstacles detected by the first ultrasonic sensor in the map data and updates the map data based on the positioning information from the positioning unit and the detection information from the first ultrasonic sensor. Processing unit and
A contact avoidance control unit that performs contact avoidance control for avoiding contact between the work device equipped on the work vehicle and the obstacle based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit.
Is in the point of having.

本構成によれば、自動走行中の作業車両が障害物の横側方を通過するときには、その障害物を第１超音波センサが検知することから、地図データ処理部は、そのときの検知情報と測位ユニットからの測位情報とに基づいて障害物の位置情報を取得することができ、障害物を地図データに登録して地図データを更新することができる。そして、接触回避制御部は、更新後の地図データと測位ユニットからの測位情報とに基づいて、作業車両が障害物の上方に達するよりもかなり前の、例えば作業車両が障害物の横側方を通過した時点において、その障害物が作業地のどの位置に存在するかを認知することができる。
これにより、接触回避制御部は、接触回避制御において、例えば、作業車両が障害物の上方を通らないように作業車両の走行経路を変更する等の時間を要する適切な接触回避処理を余裕をもって行うことができる。そして、このように作業車両の走行経路を変更する場合には、例えば、接触回避制御部が更新後の地図データや変更後の作業車両の走行経路等の接触回避に関する各情報を、作業地やその近くに居る作業者や作業管理者等に通知するようにすれば、通知された作業者や作業管理者等は、その走行経路の変更に伴って生じる作業車両による作業の仕残し領域を容易に把握することができ、仕残し領域に対する手作業等の適切な対処を迅速に行うことができる。
その結果、自動走行中の作業車両は障害物に対する作業装置の接触回避を余裕をもって適切に行えるようになり、これにより、作業車両の作業装置が障害物に接触する虞をより確実に回避することができる。又、これに加えて、その接触回避によって生じる作業の仕残し領域に対する適切な処置を迅速に行うことが可能になる。 According to this configuration, when the work vehicle in automatic traveling passes by the side of the obstacle, the first ultrasonic sensor detects the obstacle, so that the map data processing unit detects the detection information at that time. The position information of the obstacle can be acquired based on the positioning information from the positioning unit and the obstacle can be registered in the map data and the map data can be updated. Then, based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit, the contact avoidance control unit performs a long time before the work vehicle reaches above the obstacle, for example, the work vehicle is lateral to the obstacle. At the time of passing through, it is possible to recognize the position of the obstacle in the work area.
As a result, in the contact avoidance control, the contact avoidance control unit performs an appropriate contact avoidance process that requires time, such as changing the traveling route of the work vehicle so that the work vehicle does not pass above the obstacle. be able to. Then, when the travel route of the work vehicle is changed in this way, for example, the contact avoidance control unit provides the updated map data, the updated travel route of the work vehicle, and other information related to contact avoidance to the work location and the work location. By notifying the workers and work managers who are nearby, the notified workers and work managers can easily leave the work left behind area by the work vehicle caused by the change of the traveling route. It is possible to quickly take appropriate measures such as manual work for the leftover area.
As a result, the work vehicle in automatic traveling can appropriately avoid contact with the obstacle with a margin, thereby more surely avoiding the possibility that the work device of the work vehicle comes into contact with the obstacle. Can be done. In addition to this, it becomes possible to quickly take appropriate measures for the unfinished area of work caused by the contact avoidance.

本発明の第２特徴構成は、
前記作業装置を昇降駆動する昇降駆動機構と、
検知範囲が前記作業車両における前記作業装置よりも前方側の底部から下向きに設定された障害物検知用の第２超音波センサとを備え、
前記接触回避制御部は、前記接触回避制御において、更新後の前記地図データと前記測位ユニットからの測位情報とに基づいて、前記作業車両の走行部が前記地図データに登録された障害物に乗り上げるか否かを判定する乗り上げ判定処理と、前記乗り上げ判定処理にて乗り上げないと判定した場合に、前記第２超音波センサからの検知情報に基づいて前記障害物の高さを検知して前記昇降駆動機構の作動を制御する第１接触回避処理を行う点にある。 The second characteristic configuration of the present invention is
An elevating drive mechanism that elevates and drives the work device,
It is equipped with a second ultrasonic sensor for obstacle detection whose detection range is set downward from the bottom on the front side of the work device in the work vehicle.
In the contact avoidance control, the contact avoidance control unit makes the traveling unit of the work vehicle ride on the obstacle registered in the map data based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit. When it is determined by the ride-on determination process for determining whether or not the vehicle is not to ride, the height of the obstacle is detected based on the detection information from the second ultrasonic sensor and the vehicle moves up and down. The point is that the first contact avoidance process for controlling the operation of the drive mechanism is performed.

本構成によれば、接触回避制御部は、乗り上げ判定処理において走行部が障害物に乗り上げないと判定した場合は、第２超音波センサからの検知情報によって障害物の高さを検知することが可能であることを考慮して、第２超音波センサからの検知情報に基づく第１接触回避処理を行う。そして、この第１接触回避処理においては、第２超音波センサが障害物の上方に達して障害物の高さを検知したときに、接触回避制御部は、その検知した障害物の高さに基づいて、昇降駆動機構の作動を制御して作業装置を昇降させることで、作業装置が障害物に接触する虞を回避する。
つまり、作業車両の走行経路を変更することなく、作業車両の作業装置が障害物に接触する虞を回避することができる。これにより、走行経路を変更する場合よりも作業車両による作業の仕残し領域を少なくすることができ、その仕残し領域に対する作業に要する労力を軽減することができる。 According to this configuration, when the contact avoidance control unit determines in the riding determination process that the traveling unit does not climb on an obstacle, the contact avoidance control unit can detect the height of the obstacle by the detection information from the second ultrasonic sensor. Considering that it is possible, the first contact avoidance process is performed based on the detection information from the second ultrasonic sensor. Then, in this first contact avoidance process, when the second ultrasonic sensor reaches above the obstacle and detects the height of the obstacle, the contact avoidance control unit sets the height of the detected obstacle. Based on this, by controlling the operation of the elevating drive mechanism to raise and lower the working device, it is possible to avoid the possibility that the working device comes into contact with an obstacle.
That is, it is possible to avoid the possibility that the work device of the work vehicle comes into contact with an obstacle without changing the travel route of the work vehicle. As a result, it is possible to reduce the unfinished area of work by the work vehicle as compared with the case of changing the traveling route, and it is possible to reduce the labor required for the work on the unfinished area.

本発明の第３特徴構成は、
前記作業車両の前後一方側が測定範囲に設定されたライダーセンサを備え、
前記接触回避制御部は、前記乗り上げ判定処理にて乗り上げると判定した場合に、前記ライダーセンサからの測定情報に基づいて前記障害物の高さを検知して前記昇降駆動機構の作動を制御する第２接触回避処理を行う点にある。 The third characteristic configuration of the present invention is
The front and rear sides of the work vehicle are equipped with a rider sensor set in the measurement range.
The contact avoidance control unit detects the height of the obstacle based on the measurement information from the rider sensor and controls the operation of the elevating drive mechanism when it is determined to ride on the vehicle in the riding determination process. 2 The point is to perform contact avoidance processing.

本構成によれば、接触回避制御部は、乗り上げ判定処理において走行部が障害物に乗り上げると判定した場合は、第２超音波センサからの検知情報によって障害物の高さを検知することが不可能になることを考慮して、ライダーセンサからの測定情報に基づく第２接触回避処理を行う。そして、この第２接触回避処理においては、走行部が障害物に乗り上げることでライダーセンサからの測定情報が変化したときに、接触回避制御部は、そのときのライダーセンサからの測定情報の変化に基づいて障害物の高さを検知し、その検知した障害物の高さに基づいて、昇降駆動機構の作動を制御して作業装置を昇降させることで、作業装置が障害物に接触する虞を回避する。
つまり、走行部が障害物に乗り上げる場合においても、作業車両の走行経路を変更することなく、作業車両の作業装置が障害物に接触する虞を回避することができる。これにより、走行経路を変更する場合よりも作業車両による作業の仕残し領域を少なくすることができ、その仕残し領域に対する作業に要する労力を軽減することができる。 According to this configuration, when the contact avoidance control unit determines that the traveling unit rides on an obstacle in the riding determination process, it cannot detect the height of the obstacle by the detection information from the second ultrasonic sensor. Considering that it will be possible, the second contact avoidance process based on the measurement information from the rider sensor is performed. Then, in this second contact avoidance process, when the measurement information from the rider sensor changes due to the traveling unit riding on an obstacle, the contact avoidance control unit changes the measurement information from the rider sensor at that time. By detecting the height of an obstacle based on the above, and controlling the operation of the elevating drive mechanism to move the work device up and down based on the detected height of the obstacle, the work device may come into contact with the obstacle. To avoid.
That is, even when the traveling unit rides on an obstacle, it is possible to avoid the possibility that the working device of the working vehicle comes into contact with the obstacle without changing the traveling route of the working vehicle. As a result, it is possible to reduce the unfinished area of work by the work vehicle as compared with the case of changing the traveling route, and it is possible to reduce the labor required for the work on the unfinished area.

本発明の第４特徴構成は、
前記接触回避制御部は、前記第１接触回避処理又は前記第２接触回避処理において、前記作業車両が前記障害物の存在位置から設定距離だけ手前の減速位置に達したか否かを判定する減速位置到達判定処理と、前記作業車両が前記減速位置に達したときに車速を低下させる減速処理とを行う点にある。 The fourth characteristic configuration of the present invention is
In the first contact avoidance process or the second contact avoidance process, the contact avoidance control unit determines whether or not the work vehicle has reached a deceleration position in front of the obstacle existing position by a set distance. The point is that the position arrival determination process and the deceleration process of reducing the vehicle speed when the work vehicle reaches the deceleration position are performed.

本構成によれば、作業車両が障害物に近づいて減速位置に達するまでの車速を速くすることが可能になる。
その結果、作業効率の向上を図りながら作業車両の作業装置が障害物に接触する虞を回避することができる。 According to this configuration, it is possible to increase the vehicle speed until the work vehicle approaches the obstacle and reaches the deceleration position.
As a result, it is possible to avoid the possibility that the work device of the work vehicle comes into contact with an obstacle while improving the work efficiency.

本発明の第５特徴構成は、
前記地図データ処理部と通信可能な携帯通信端末を備え、
前記地図データ処理部は、前記携帯通信端末との通信により、更新後の地図データを前記携帯通信端末の表示部に表示させて前記障害物の存在位置を知らせる障害物用報知処理を行う点にある。 The fifth characteristic configuration of the present invention is
A mobile communication terminal capable of communicating with the map data processing unit is provided.
The map data processing unit displays updated map data on the display unit of the mobile communication terminal by communicating with the mobile communication terminal to perform obstacle notification processing for notifying the location of the obstacle. is there.

本構成によれば、作業装置と障害物との接触回避のために、障害物の周辺での作業装置による作業精度の低下（例えば、作業の仕残し等）が生じる場合には、前述した障害物用報知処理により、携帯通信端末を所持する作業管理者や作業者等は、その作業精度の低下を容易に予測することができ、作業精度の低下に対する適切な補助作業を迅速に行える。 According to this configuration, in order to avoid contact between the work device and the obstacle, when the work accuracy is lowered by the work device around the obstacle (for example, leftover work), the above-mentioned obstacle is caused. By the object notification process, the work manager or the worker who possesses the mobile communication terminal can easily predict the decrease in the work accuracy, and can quickly perform an appropriate auxiliary work for the decrease in the work accuracy.

自動走行システムの概略構成を示す図The figure which shows the schematic structure of the automatic driving system 自動走行システムの概略構成を示すブロック図Block diagram showing the schematic configuration of the autonomous driving system 目標走行経路の一例を示す図Diagram showing an example of a target driving route 側面視における各ライダーセンサの測定範囲及び各超音波センサの検知範囲を示す図The figure which shows the measurement range of each rider sensor and the detection range of each ultrasonic sensor in the side view. 平面視における各ライダーセンサの測定範囲及び各超音波センサの検知範囲を示す図The figure which shows the measurement range of each rider sensor and the detection range of each ultrasonic sensor in a plan view. 第１超音波センサの取り付け箇所を示す斜視図Perspective view showing the mounting location of the first ultrasonic sensor 地図データ更新処理での地図データ処理部の制御作動を示すフローチャートFlow chart showing the control operation of the map data processing unit in the map data update processing 接触回避制御での接触回避制御部の制御作動を示すフローチャートFlow chart showing the control operation of the contact avoidance control unit in the contact avoidance control 第１接触回避処理での接触回避制御部の制御作動を示すフローチャートFlow chart showing the control operation of the contact avoidance control unit in the first contact avoidance process 第２接触回避処理での接触回避制御部の制御作動を示すフローチャートFlow chart showing the control operation of the contact avoidance control unit in the second contact avoidance process 別実施形態での第２超音波センサの取り付け箇所を示す図The figure which shows the attachment place of the 2nd ultrasonic sensor in another embodiment.

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る作業車両用の自動走行システムを、作業車両の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
尚、本発明に係る作業車両用の自動走行システムは、トラクタ以外の、例えば乗用草刈機、乗用田植機、コンバイン、除雪車等の乗用作業車両、及び、無人草刈機等の無人作業車両に適用することができる。 Hereinafter, as an example of a mode for carrying out the present invention, an embodiment in which the automatic traveling system for a work vehicle according to the present invention is applied to a tractor as an example of a work vehicle will be described with reference to the drawings.
The automatic traveling system for work vehicles according to the present invention is applied to other than tractors, for example, passenger work vehicles such as passenger mowers, rice transplanters, combines and snow removers, and unmanned work vehicles such as unmanned mowers. can do.

図１及び図２に示すように、本実施形態で例示するトラクタ１は、作業車両用の自動走行システムによって作業地Ｓ（図３参照）等において自動走行するように構成されている。この自動走行システムは、トラクタ１に搭載された自動走行ユニット２、及び、自動走行ユニット２と通信可能に通信設定された携帯通信端末３を備えている。携帯通信端末３には、タッチ操作可能な表示部５１（例えば、液晶パネル）等を有するタブレット型のパーソナルコンピュータやスマートフォン等を採用することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the tractor 1 illustrated in the present embodiment is configured to automatically travel on a work site S (see FIG. 3) or the like by an automatic traveling system for a work vehicle. This automatic traveling system includes an automatic traveling unit 2 mounted on the tractor 1 and a mobile communication terminal 3 set to communicate with the automatic traveling unit 2. As the mobile communication terminal 3, a tablet-type personal computer, a smartphone, or the like having a touch-operable display unit 51 (for example, a liquid crystal panel) or the like can be adopted.

トラクタ１は、駆動可能な操舵輪として機能する左右の前輪（走行部の一例）５、及び、駆動可能な左右の後輪（走行部の一例）６を有する走行機体７が備えられている。走行機体７の前部側には、前部フレーム２７とボンネット８とが配置され、ボンネット８の内部には、コモンレールシステムを備えた電子制御式のディーゼルエンジン（以下、エンジンと称する）９が備えられている。走行機体７のボンネット８よりも後方側には、搭乗式の運転部を形成するキャビン１０が備えられている。 The tractor 1 includes a traveling machine body 7 having left and right front wheels (an example of a traveling unit) 5 that function as driveable steering wheels and left and right rear wheels (an example of a traveling unit) 6 that can be driven. A front frame 27 and a bonnet 8 are arranged on the front side of the traveling machine body 7, and an electronically controlled diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 9 equipped with a common rail system is provided inside the bonnet 8. Has been done. A cabin 10 forming a boarding-type driving unit is provided behind the bonnet 8 of the traveling machine body 7.

走行機体７の後部には、３点リンク機構１１を介して、作業装置１２の一例である草刈装置が昇降可能に連結されている。これにより、トラクタ１は草刈仕様に構成されている。トラクタ１の後部には、草刈装置に代えて、ロータリ耕耘装置、プラウ、除雪装置等の作業装置１２を連結することができる。 A mowing device, which is an example of the working device 12, is movably connected to the rear portion of the traveling machine body 7 via a three-point link mechanism 11. As a result, the tractor 1 is configured to mow the grass. Instead of the mowing device, a working device 12 such as a rotary tiller, a plow, and a snow removal device can be connected to the rear part of the tractor 1.

トラクタ１には、図２に示すように、エンジン９からの動力を変速する電子制御式の変速装置１３、左右の前輪５を操舵する全油圧式のパワーステアリング機構１４、左右の後輪６を制動する左右のサイドブレーキ（図示せず）、左右のサイドブレーキの油圧操作を可能にする電子制御式のブレーキ操作機構１５、草刈装置等の作業装置１２への伝動を断続する作業クラッチ（図示せず）、作業クラッチの油圧操作を可能にする電子制御式のクラッチ操作機構１６、草刈装置等の作業装置１２を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動機構１７、トラクタ１の自動走行等に関する各種の制御プログラム等を有する車載電子制御ユニット１８、トラクタ１の車速を検出する車速センサ１９、前輪５の操舵角を検出する舵角センサ２０、及び、トラクタ１の現在位置及び現在方位を測定する測位ユニット２１等が備えられている。 As shown in FIG. 2, the tractor 1 includes an electronically controlled transmission 13 that shifts power from the engine 9, a fully hydraulic power steering mechanism 14 that steers the left and right front wheels 5, and left and right rear wheels 6. Left and right side brakes for braking (not shown), electronically controlled brake operation mechanism 15 that enables hydraulic operation of the left and right side brakes, and a work clutch that interrupts transmission to a work device 12 such as a mowing device (not shown). , Electronically controlled clutch operating mechanism 16 that enables hydraulic operation of the work clutch, electrohydraulic control type lifting and lowering drive mechanism 17 that lifts and lowers the work device 12 such as a mowing device, and various types related to automatic running of the tractor 1. The vehicle-mounted electronic control unit 18 having the control program of the above, the vehicle speed sensor 19 for detecting the vehicle speed of the tractor 1, the steering angle sensor 20 for detecting the steering angle of the front wheels 5, and the positioning for measuring the current position and the current orientation of the tractor 1. The unit 21 and the like are provided.

尚、エンジン９には、電子ガバナを備えた電子制御式のガソリンエンジンを採用してもよい。変速装置１３には、油圧機械式無段変速装置（ＨＭＴ）、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）、又は、ベルト式無段変速装置等を採用することができる。パワーステアリング機構１４には、電動モータを備えた電動式のパワーステアリング機構１４等を採用してもよい。 An electronically controlled gasoline engine equipped with an electronic governor may be adopted as the engine 9. As the transmission 13, a hydraulic mechanical continuously variable transmission (HMT), a hydrostatic continuously variable transmission (HST), a belt type continuously variable transmission, or the like can be adopted. As the power steering mechanism 14, an electric power steering mechanism 14 or the like provided with an electric motor may be adopted.

キャビン１０の内部には、図１に示すように、パワーステアリング機構１４（図２参照）を介した左右の前輪５の手動操舵を可能にするステアリングホイール３８、搭乗者用の運転席３９、タッチパネル式の表示部、及び、各種の操作具等が備えられている。キャビン１０の前方側部位の両横側部には、キャビン１０（運転席３９）に対する乗降部となる乗降ステップ４１が備えられている。 Inside the cabin 10, as shown in FIG. 1, a steering wheel 38 that enables manual steering of the left and right front wheels 5 via a power steering mechanism 14 (see FIG. 2), a driver's seat 39 for passengers, and a touch panel It is equipped with an expression display unit and various operating tools. Both lateral sides of the front side portion of the cabin 10 are provided with boarding / alighting steps 41 that serve as boarding / alighting portions for the cabin 10 (driver's seat 39).

図２に示すように、車載電子制御ユニット１８は、変速装置１３の作動を制御する変速制御部１８１、左右のサイドブレーキの作動を制御する制動制御部１８２、草刈装置等の作業装置１２の作動を制御する作業装置制御部１８３、自動走行時に左右の前輪５の目標操舵角を設定してパワーステアリング機構１４に出力する操舵角設定部１８４、及び、予め設定された自動走行用の目標走行経路Ｐ（例えば、図３参照）等を記憶する不揮発性の車載記憶部１８５等を有している。 As shown in FIG. 2, the vehicle-mounted electronic control unit 18 operates a speed change control unit 181 that controls the operation of the speed change device 13, a braking control unit 182 that controls the operation of the left and right side brakes, and a work device 12 such as a mowing device. The work device control unit 183 that controls, the steering angle setting unit 184 that sets the target steering angles of the left and right front wheels 5 during automatic driving and outputs them to the power steering mechanism 14, and the preset target traveling route for automatic driving. It has a non-volatile vehicle-mounted storage unit 185 and the like for storing P (for example, see FIG. 3) and the like.

図２に示すように、測位ユニット２１には、衛星測位システム（ＮＳＳ：Navigation Satellite System）の一例であるＧＰＳ（Global Positioning System）を利用してトラクタ１の現在位置と現在方位とを測定する衛星航法装置２２、及び、３軸のジャイロスコープ及び３方向の加速度センサ等を有してトラクタ１の姿勢や方位等を測定する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２３等が備えられている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS：相対測位方式）やＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS：干渉測位方式）等がある。本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ−ＧＰＳが採用されている。そのため、作業地周辺の既知位置には、図１及び図２に示すように、ＲＴＫ−ＧＰＳによる測位を可能にする基準局４が設置されている。 As shown in FIG. 2, the positioning unit 21 is a satellite that measures the current position and current orientation of the tractor 1 by using GPS (Global Positioning System), which is an example of a satellite positioning system (NSS: Navigation Satellite System). It is equipped with a navigation device 22, an inertial measurement unit (IMU) 23 and the like that have a three-axis gyroscope, a three-direction acceleration sensor, and the like to measure the attitude and orientation of the tractor 1. Positioning methods using GPS include DGPS (Differential GPS: relative positioning system) and RTK-GPS (Real Time Kinematic GPS: interference positioning system). In this embodiment, RTK-GPS suitable for positioning of a moving body is adopted. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, a reference station 4 that enables positioning by RTK-GPS is installed at a known position around the work site.

トラクタ１と基準局４との夫々には、図２に示すように、ＧＰＳ衛星７１（図１参照）から送信された電波を受信するＧＰＳアンテナ２４，６１、及び、トラクタ１と基準局４との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール２５，６２等が備えられている。これにより、衛星航法装置２２は、トラクタ側のＧＰＳアンテナ２４がＧＰＳ衛星７１からの電波を受信して得た測位データと、基地局側のＧＰＳアンテナ６１がＧＰＳ衛星７１からの電波を受信して得た測位データとに基づいて、トラクタ１の現在位置及び現在方位を高い精度で測定することができる。又、測位ユニット２１は、衛星航法装置２２と慣性計測装置２３とを備えることにより、トラクタ１の現在位置、現在方位、姿勢角（ヨー角、ロール角、ピッチ角）を高精度に測定することができる。 As shown in FIG. 2, the tractor 1 and the reference station 4 are connected to the GPS antennas 24 and 61 that receive radio waves transmitted from the GPS satellite 71 (see FIG. 1), and between the tractor 1 and the reference station 4. Communication modules 25, 62 and the like that enable wireless communication of various data including positioning data in the above are provided. As a result, the satellite navigation device 22 receives the positioning data obtained by the GPS antenna 24 on the tractor side receiving the radio waves from the GPS satellite 71 and the GPS antenna 61 on the base station side receiving the radio waves from the GPS satellite 71. Based on the obtained positioning data, the current position and current orientation of the tractor 1 can be measured with high accuracy. Further, the positioning unit 21 is provided with the satellite navigation device 22 and the inertial measurement unit 23 to measure the current position, the current direction, and the attitude angle (yaw angle, roll angle, pitch angle) of the tractor 1 with high accuracy. Can be done.

トラクタ１に備えられるＧＰＳアンテナ２４、通信モジュール２５、及び、慣性計測装置２３は、図１に示すように、アンテナユニット８０に収納されている。アンテナユニット８０は、キャビン１０の前面側の上部位置に配置されている。 The GPS antenna 24, the communication module 25, and the inertial measurement unit 23 provided in the tractor 1 are housed in the antenna unit 80 as shown in FIG. The antenna unit 80 is arranged at an upper position on the front side of the cabin 10.

図２に示すように、携帯通信端末３には、表示部５１等の作動を制御する各種の制御プログラム等を有する端末電子制御ユニット５２、及び、トラクタ側の通信モジュール２５との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール５５等が備えられている。端末電子制御ユニット５２は、トラクタ１を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路Ｐ（例えば、図３参照）を生成する走行経路生成部５３、及び、ユーザが入力した各種の入力データや走行経路生成部５３が生成した目標走行経路Ｐ等を記憶する不揮発性の端末記憶部５４等を有している。 As shown in FIG. 2, the mobile communication terminal 3 has positioning data between the terminal electronic control unit 52 having various control programs for controlling the operation of the display unit 51 and the like, and the communication module 25 on the tractor side. A communication module 55 or the like that enables wireless communication of various data including the above is provided. The terminal electronic control unit 52 includes a travel route generation unit 53 that generates a target travel route P (for example, see FIG. 3) for travel guidance for automatically traveling the tractor 1, and various input data input by the user. It has a non-volatile terminal storage unit 54 and the like that stores the target travel route P and the like generated by the travel route generation unit 53.

走行経路生成部５３が目標走行経路Ｐを生成するに当たり、携帯通信端末３の表示部５１に表示された目標走行経路設定用の入力案内に従って、運転者や管理者を含むユーザ等が、作業車両や作業装置１２の種類及び機種等の車体データを入力しており、入力された車体データが端末記憶部５４に記憶されている。目標走行経路Ｐの生成対象となる走行領域Ｒ（図３参照）を作業地Ｓでの作業領域としており、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット５２は、作業地Ｓを含む地図データを取得し、この地図データから作業地Ｓの形状や位置を特定し、その特定した作業地Ｓの形状や位置から特定した走行領域Ｒを含む作業地データを取得する。図３では、矩形状の走行領域Ｒが特定された例を示している。 When the travel route generation unit 53 generates the target travel route P, a user or the like including a driver or an administrator performs a work vehicle according to an input guide for setting a target travel route displayed on the display unit 51 of the mobile communication terminal 3. The vehicle body data such as the type and model of the work device 12 and the work device 12 are input, and the input vehicle body data is stored in the terminal storage unit 54. The travel area R (see FIG. 3) for which the target travel route P is generated is set as the work area in the work area S, and the terminal electronic control unit 52 of the mobile communication terminal 3 acquires map data including the work area S. , The shape and position of the work area S are specified from this map data, and the work area data including the traveling area R specified from the shape and position of the specified work area S is acquired. FIG. 3 shows an example in which the rectangular traveling region R is specified.

特定された作業地Ｓの形状や位置等を含む作業地データが端末記憶部５４に記憶されると、走行経路生成部５３は、端末記憶部５４に記憶されている作業地データや車体データを用いて目標走行経路Ｐを生成する。 When the work area data including the shape and position of the specified work area S is stored in the terminal storage unit 54, the travel route generation unit 53 stores the work area data and the vehicle body data stored in the terminal storage unit 54. The target travel path P is generated by using the data.

図３に示すように、走行経路生成部５３は、走行領域Ｒを中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２とに区分け設定している。中央領域Ｒ１は、走行領域Ｒの中央部に設定されており、先行してトラクタ１を往復方向に自動走行させて所定の作業（例えば、草刈り等の作業）を行う往復作業領域となっている。外周領域Ｒ２は、中央領域Ｒ１の周囲に設定されており、中央領域Ｒ１に後続してトラクタ１を周回方向に自動走行させて所定の作業を行う周回作業領域となっている。走行経路生成部５３は、例えば、車体データに含まれる旋回半径やトラクタ１の前後長さ及び作業幅等から、トラクタ１を作業地Ｓの際で旋回走行させるために必要となる旋回走行用のスペース等を求めている。走行経路生成部５３は、中央領域Ｒ１の外周に求めたスペース等を確保するように、走行領域Ｒを中央領域Ｒ１と外周領域Ｒ２とに区分けしている。 As shown in FIG. 3, the traveling route generation unit 53 divides and sets the traveling region R into a central region R1 and an outer peripheral region R2. The central region R1 is set in the central portion of the traveling region R, and is a reciprocating work region in which the tractor 1 is automatically traveled in the reciprocating direction in advance to perform a predetermined work (for example, mowing or the like). .. The outer peripheral region R2 is set around the central region R1, and is a circumferential work region in which the tractor 1 is automatically driven in the circumferential direction following the central region R1 to perform a predetermined work. The traveling path generation unit 53 is required for turning traveling at the work site S based on, for example, the turning radius included in the vehicle body data, the front-rear length of the tractor 1, the working width, and the like. I'm looking for space etc. The travel path generation unit 53 divides the travel region R into a central region R1 and an outer peripheral region R2 so as to secure a space or the like obtained on the outer circumference of the central region R1.

走行経路生成部５３は、図３に示すように、車体データや作業地データ等を用いて目標走行経路Ｐを生成している。例えば、目標走行経路Ｐは、中央領域Ｒ１において同じ直進距離を有して作業幅に対応する一定間隔で平行に配置設定された複数の作業経路Ｐ１と、隣接する作業経路Ｐ１の終端と始端とを走行順に接続する非作業用の複数の旋回経路Ｐ２と、外周領域Ｒ２に形成される周回経路Ｐ３（図中点線にて示している）とを有している。複数の作業経路Ｐ１は、トラクタ１が直進走行しながら所定の作業を行うための経路である。旋回経路Ｐ２は、トラクタ１が所定の作業を行わずに、トラクタ１の走行方向を１８０度転換するためのＵターン経路であり、作業経路Ｐ１の終端と隣接する次の作業経路Ｐ１の始端とを接続している。周回経路Ｐ３は、外周領域Ｒ２にてトラクタ１が周回走行しながら所定の作業を行うための経路である。周回経路Ｐ３において、走行領域Ｒの四隅に位置する経路部は、トラクタ１が前進走行と後進走行とを適宜行いながら、トラクタ１の走行方向を９０度転換するための経路部である。ちなみに、図３に示す目標走行経路Ｐは、あくまで一例であり、どのような目標走行経路を生成するかは、車体データや作業地データ等に応じて種々の変更が可能である。 As shown in FIG. 3, the travel route generation unit 53 generates a target travel route P by using vehicle body data, work site data, and the like. For example, the target travel path P includes a plurality of work paths P1 having the same straight-ahead distance in the central region R1 and arranged in parallel at regular intervals corresponding to the work width, and the end and start ends of adjacent work paths P1. It has a plurality of non-working turning paths P2 for connecting the above in the order of travel, and a circuit path P3 (indicated by a dotted line in the figure) formed in the outer peripheral region R2. The plurality of work paths P1 are routes for the tractor 1 to perform a predetermined work while traveling straight. The turning path P2 is a U-turn path for the tractor 1 to change the traveling direction of the tractor 1 by 180 degrees without performing a predetermined operation, and is a U-turn path that is adjacent to the end of the work path P1 and the start of the next work path P1. Is connected. The circuit path P3 is a path for the tractor 1 to perform a predetermined operation while traveling around the outer peripheral region R2. In the circuit path P3, the path portions located at the four corners of the traveling region R are path portions for the tractor 1 to change the traveling direction of the tractor 1 by 90 degrees while appropriately performing forward traveling and reverse traveling. Incidentally, the target traveling route P shown in FIG. 3 is just an example, and what kind of target traveling route is generated can be variously changed according to the vehicle body data, the work place data, and the like.

走行経路生成部５３にて生成された目標走行経路Ｐは、表示部５１に表示可能であり、車体データ及び作業地データ等と関連付けた経路データとして端末記憶部５４に記憶されている。経路データには、目標走行経路Ｐの方位角、及び、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された設定エンジン回転速度や目標走行速度等が含まれている。 The target travel route P generated by the travel route generation unit 53 can be displayed on the display unit 51, and is stored in the terminal storage unit 54 as route data associated with vehicle body data, work location data, and the like. The route data includes the azimuth angle of the target travel route P, the set engine rotation speed set according to the travel mode of the tractor 1 on the target travel route P, the target travel speed, and the like.

このようにして、走行経路生成部５３が目標走行経路Ｐを生成すると、端末電子制御ユニット５２が、携帯通信端末３からトラクタ１に地図データとともに経路データを転送することで、トラクタ１の車載電子制御ユニット１８が、地図データとともに経路データを取得することができる。車載電子制御ユニット１８は、取得した経路データに基づいて、測位ユニット２１にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。測位ユニット２１が取得するトラクタ１の現在位置については、リアルタイム（例えば、数秒周期）でトラクタ１から携帯通信端末３に送信されており、携帯通信端末３にてトラクタ１の現在位置が把握されている。 In this way, when the travel route generation unit 53 generates the target travel route P, the terminal electronic control unit 52 transfers the route data from the mobile communication terminal 3 to the tractor 1 together with the map data, so that the vehicle-mounted electronic devices of the tractor 1 The control unit 18 can acquire the route data together with the map data. The in-vehicle electronic control unit 18 automatically travels the tractor 1 along the target travel route P while acquiring its own current position (current position of the tractor 1) by the positioning unit 21 based on the acquired route data. Can be done. The current position of the tractor 1 acquired by the positioning unit 21 is transmitted from the tractor 1 to the mobile communication terminal 3 in real time (for example, in a cycle of several seconds), and the mobile communication terminal 3 grasps the current position of the tractor 1. There is.

経路データの転送に関しては、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、経路データの全体を端末電子制御ユニット５２から車載電子制御ユニット１８に一挙に転送することができる。又、例えば、目標走行経路Ｐを含む経路データを、データ量の少ない所定距離ごとの複数の経路部分に分割することもできる。この場合には、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階においては、経路データの初期経路部分のみが端末電子制御ユニット５２から車載電子制御ユニット１８に転送される。自動走行の開始後は、トラクタ１がデータ量等に応じて設定された経路取得地点に達するごとに、その地点に対応する以後の経路部分のみの経路データが端末電子制御ユニット５２から車載電子制御ユニット１８に転送されるようにしてもよい。 Regarding the transfer of the route data, the entire route data can be transferred from the terminal electronic control unit 52 to the vehicle-mounted electronic control unit 18 at once before the tractor 1 starts the automatic traveling. Further, for example, the route data including the target travel route P can be divided into a plurality of route portions for each predetermined distance with a small amount of data. In this case, in the stage before the tractor 1 starts automatic traveling, only the initial route portion of the route data is transferred from the terminal electronic control unit 52 to the vehicle-mounted electronic control unit 18. After the start of automatic driving, every time the tractor 1 reaches a route acquisition point set according to the amount of data or the like, the route data of only the subsequent route portion corresponding to that point is electronically controlled by the terminal electronic control unit 52. It may be transferred to the unit 18.

トラクタ１の自動走行を開始する場合には、例えば、ユーザ等がスタート地点にトラクタ１を移動させた後に、各種の自動走行開始条件が満たされると、携帯通信端末３にて、ユーザが表示部５１を操作して自動走行の開始を指示することで、携帯通信端末３は、自動走行の開始指示をトラクタ１に送信する。これにより、トラクタ１では、車載電子制御ユニット１８が、自動走行の開始指示を受けることで、測位ユニット２１にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を開始する。 When starting the automatic running of the tractor 1, for example, when various automatic running start conditions are satisfied after the user or the like moves the tractor 1 to the starting point, the user displays the display unit on the mobile communication terminal 3. By operating 51 to instruct the start of automatic traveling, the mobile communication terminal 3 transmits the instruction to start automatic traveling to the tractor 1. As a result, in the tractor 1, the in-vehicle electronic control unit 18 receives an instruction to start automatic driving, and while the positioning unit 21 acquires its own current position (current position of the tractor 1), the vehicle-mounted electronic control unit 18 sets the target traveling path P. The automatic running control for automatically running the tractor 1 along the line is started.

自動走行制御には、変速装置１３の作動を自動制御する自動変速制御、ブレーキ操作機構１５の作動を自動制御する自動制動制御、左右の前輪５を自動操舵する自動操舵制御、及び、草刈装置等の作業装置１２の作動を自動制御する作業用自動制御等が含まれている。 The automatic driving control includes automatic shift control that automatically controls the operation of the transmission 13, automatic braking control that automatically controls the operation of the brake operation mechanism 15, automatic steering control that automatically steers the left and right front wheels 5, and a mowing device. The work automatic control and the like for automatically controlling the operation of the work device 12 of the above are included.

自動変速制御においては、変速制御部１８１が、目標走行速度を含む目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット２１の出力と車速センサ１９の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された目標走行速度がトラクタ１の車速として得られるように変速装置１３の作動を自動制御する。 In the automatic shift control, the shift control unit 181 determines the tractor 1 on the target travel path P based on the route data of the target travel route P including the target travel speed, the output of the positioning unit 21, and the output of the vehicle speed sensor 19. The operation of the transmission 13 is automatically controlled so that the target traveling speed set according to the traveling mode or the like can be obtained as the vehicle speed of the tractor 1.

自動制動制御においては、制動制御部１８２が、目標走行経路Ｐと測位ユニット２１の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐの経路データに含まれている制動領域において左右のサイドブレーキが左右の後輪６を適正に制動するようにブレーキ操作機構１５の作動を自動制御する。 In the automatic braking control, the braking control unit 182 sets the left and right side brakes behind the left and right in the braking region included in the route data of the target traveling path P based on the target traveling path P and the output of the positioning unit 21. The operation of the brake operating mechanism 15 is automatically controlled so as to properly brake the wheels 6.

自動操舵制御においては、トラクタ１が目標走行経路Ｐを自動走行するように、操舵角設定部１８４が、目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット２１の出力とに基づいて左右の前輪５の目標操舵角を求めて設定し、設定した目標操舵角をパワーステアリング機構１４に出力する。パワーステアリング機構１４が、目標操舵角と舵角センサ２０の出力とに基づいて、目標操舵角が左右の前輪５の操舵角として得られるように左右の前輪５を自動操舵する。 In the automatic steering control, the steering angle setting unit 184 sets the target of the left and right front wheels 5 based on the route data of the target travel path P and the output of the positioning unit 21 so that the tractor 1 automatically travels on the target travel path P. The steering angle is obtained and set, and the set target steering angle is output to the power steering mechanism 14. The power steering mechanism 14 automatically steers the left and right front wheels 5 based on the target steering angle and the output of the steering angle sensor 20 so that the target steering angle is obtained as the steering angles of the left and right front wheels 5.

作業用自動制御においては、作業装置制御部１８３が、目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット２１の出力とに基づいて、トラクタ１が作業経路Ｐ１（例えば、図３参照）の始端等の作業開始位置に達するのに伴って作業装置１２による所定の作業（例えば草刈り作業）が開始され、かつ、トラクタ１が作業経路Ｐ１（例えば、図３参照）の終端等の作業終了位置に達するのに伴って作業装置１２による所定の作業が停止されるように、クラッチ操作機構１６及び昇降駆動機構１７の作動を自動制御する。 In the automatic work control, the work device control unit 183 performs work such as the start end of the work path P1 (see, for example, FIG. 3) by the tractor 1 based on the route data of the target travel path P and the output of the positioning unit 21. A predetermined work (for example, mowing work) by the work device 12 is started as the start position is reached, and the tractor 1 reaches the work end position such as the end of the work path P1 (for example, see FIG. 3). Along with this, the operations of the clutch operating mechanism 16 and the elevating drive mechanism 17 are automatically controlled so that the predetermined work by the working device 12 is stopped.

このようにして、このトラクタ１においては、変速装置１３、パワーステアリング機構１４、ブレーキ操作機構１５、クラッチ操作機構１６、昇降駆動機構１７、車載電子制御ユニット１８、車速センサ１９、舵角センサ２０、及び、通信モジュール２５等により、測位ユニット２１からの測定情報と目標走行経路Ｐとに基づいて、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させる自動走行ユニット２が構成されている。 In this way, in the tractor 1, the transmission 13, the power steering mechanism 14, the brake operation mechanism 15, the clutch operation mechanism 16, the elevating drive mechanism 17, the in-vehicle electronic control unit 18, the vehicle speed sensor 19, the steering angle sensor 20, Further, the communication module 25 or the like constitutes an automatic traveling unit 2 that automatically travels the tractor 1 along the target traveling route P based on the measurement information from the positioning unit 21 and the target traveling route P.

この実施形態では、キャビン１０にユーザ等が搭乗せずにトラクタ１を自動走行させるだけでなく、キャビン１０にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ１を自動走行させることも可能となっている。よって、キャビン１０にユーザ等が搭乗せずに、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができるだけでなく、キャビン１０にユーザ等が搭乗している場合でも、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができる。 In this embodiment, it is possible not only to automatically drive the tractor 1 without the user or the like boarding the cabin 10, but also to automatically drive the tractor 1 with the user or the like boarding the cabin 10. Therefore, the tractor 1 can be automatically driven along the target traveling path P by the automatic traveling control by the in-vehicle electronic control unit 18 without the user or the like boarding the cabin 10, and the user or the like can board the cabin 10. Even in this case, the tractor 1 can be automatically driven along the target traveling path P by the automatic traveling control by the in-vehicle electronic control unit 18.

キャビン１０にユーザ等が搭乗している場合には、トラクタの走行状態を、車載電子制御ユニット１８にてトラクタ１を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転に基づいてトラクタ１を走行させる手動走行状態とに切り替えることができる。よって、トラクタが自動走行状態にて目標走行経路Ｐを自動走行している途中において、トラクタの走行状態を自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができる。逆に、トラクタが手動走行状態にて走行している途中において、トラクタの走行状態を手動走行状態から自動走行状態に切り替えることができる。手動走行状態と自動走行状態との切り替えについては、例えば、運転席３９の近傍に、自動走行状態と手動走行状態との切り替えを可能にするための切替操作部を備えることができるとともに、その切替操作部を携帯通信端末３の表示部５１に表示させることもできる。又、車載電子制御ユニット１８による自動走行制御中に、ユーザがステアリングホイール３８を操作すると、トラクタの走行状態が自動走行状態から手動走行状態に切り替わるようにすることもできる。 When a user or the like is on board the cabin 10, the traveling state of the tractor is determined by the automatic traveling state in which the tractor 1 is automatically driven by the in-vehicle electronic control unit 18 and the tractor 1 is driven based on the driving of the user or the like. It is possible to switch to the manual driving state. Therefore, the traveling state of the tractor can be switched from the automatic traveling state to the manual traveling state while the tractor is automatically traveling on the target traveling path P in the automatic traveling state. On the contrary, the traveling state of the tractor can be switched from the manual traveling state to the automatic traveling state while the tractor is traveling in the manual traveling state. Regarding switching between the manual driving state and the automatic driving state, for example, a switching operation unit for enabling switching between the automatic driving state and the manual driving state can be provided in the vicinity of the driver's seat 39, and the switching thereof can be provided. The operation unit can also be displayed on the display unit 51 of the mobile communication terminal 3. Further, when the user operates the steering wheel 38 during the automatic traveling control by the vehicle-mounted electronic control unit 18, the traveling state of the tractor can be switched from the automatic traveling state to the manual traveling state.

図１、図２及び図４〜６に示すように、トラクタ１は、トラクタ１（走行機体７）の周囲における障害物Ｚの存否を検知し、障害物Ｚを検知した場合に、作業装置１２が障害物Ｚに接触するのを回避する接触回避システム１００を備えている。接触回避システム１００は、トラクタ１の右横外方を検知範囲Ｎａ，Ｎｂに含む前後２つの第１超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂを有する障害物検知用の右センサユニット１０３と、トラクタ１の左横外方を検知範囲Ｎａ，Ｎｂに含む前後２つの第１超音波センサ１０４Ａ，１０４Ｂを有する障害物検知用の左センサユニット１０４と、検知範囲Ｍがトラクタ１における作業装置１２よりも前方側の底部１Ａから下向きに設定された障害物検知用の第２超音波センサ１０５と、トラクタ１の前方側が測定範囲Ｃに設定された前ライダーセンサ１０１と、トラクタ１の後方側が測定範囲Ｄに設定された後ライダーセンサ１０２と、地図データを更新する地図データ処理部１０６と、作業装置１２と障害物Ｚとの接触を回避する接触回避処理を行う接触回避制御部１０７とを有している。 As shown in FIGS. 1, 2 and 4 to 6, the tractor 1 detects the presence or absence of an obstacle Z around the tractor 1 (traveling machine 7), and when the obstacle Z is detected, the working device 12 The contact avoidance system 100 is provided so as to prevent the tractor from coming into contact with the obstacle Z. The contact avoidance system 100 includes an obstacle detection right sensor unit 103 having two front and rear first ultrasonic sensors 103A and 103B including the right lateral outer side of the tractor 1 in the detection ranges Na and Nb, and the left lateral side of the tractor 1. The left sensor unit 104 for obstacle detection having two front and rear first ultrasonic sensors 104A and 104B including the outside in the detection ranges Na and Nb, and the bottom of the tractor 1 on the front side of the work device 12 with the detection range M. The second ultrasonic sensor 105 for obstacle detection set downward from 1A, the front rider sensor 101 in which the front side of the tractor 1 is set in the measurement range C, and the rear side of the tractor 1 are set in the measurement range D. It has a rear rider sensor 102, a map data processing unit 106 that updates map data, and a contact avoidance control unit 107 that performs contact avoidance processing for avoiding contact between the work device 12 and the obstacle Z.

各超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂ，１０５は、発信した超音波が物体に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から物体までの距離を測定するＴＯＦ（Time Of Flight）方式により、物体までの距離を測定する。各超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂ，１０５は、反射波の強度から、検知範囲内の物体が、作業装置１２による所定の作業（例えば草刈り作業）に支障のない地面の凹凸や草等の作業対象物か、支障をきたすマンホールや側溝ブロック等の障害物Ｚかを判定する。 Each ultrasonic sensor 103A, 103B, 104A, 104B, 105 is a distance to an object by a TOF (Time Of Flight) method that measures the distance from the round-trip time until the transmitted ultrasonic wave hits the object and bounces off. To measure. In each ultrasonic sensor 103A, 103B, 104A, 104B, 105, due to the intensity of the reflected wave, an object within the detection range does not interfere with a predetermined work (for example, mowing work) by the work device 12, such as unevenness of the ground or grass. Whether it is an obstacle Z such as a manhole or a side groove block that causes an obstacle is determined.

図１及び図４〜６に示すように、左センサユニット１０４は、キャビン１０の左側下方に配置された左乗降ステップ４１の底面に、小さい俯角を有する左下向き姿勢で取り付けられている。これにより、左センサユニット１０４は、トラクタ１の左外方側が検知範囲Ｎとなるように設定されている。左センサユニット１０４の検知範囲Ｎは、前後に並ぶ２つの第１超音波センサ１０４Ａ，１０４Ｂの検知範囲Ｎａ，Ｎｂを含む前後方向に広い範囲に設定されている。
図５に示すように、右センサユニット１０３は、キャビン１０の右側下方に配置された右乗降ステップ４１の底面に、小さい俯角を有する右下向き姿勢で取り付けられている。これにより、右センサユニット１０３は、トラクタ１の右外方側が検知範囲Ｎとなるように設定されている。右センサユニット１０３の検知範囲Ｎは、前後に並ぶ２つの第１超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂの検知範囲Ｎａ，Ｎｂを含む前後方向に広い範囲に設定されている。
図１及び図４に示すように、第２超音波センサ１０５は、トラクタ１における作業装置１２よりも前方側に位置する前部フレーム２７の底部２７Ａに、ボンネット８の前端よりも後方側で左右の前輪５の間に位置するように取り付けられている。これにより、第２超音波センサ１０５の検知範囲Ｍは、左右の前輪５の間において前部フレーム２７の底部２７Ａから下向きに設定されている。 As shown in FIGS. 1 and 4 to 6, the left sensor unit 104 is attached to the bottom surface of the left boarding / alighting step 41 arranged on the lower left side of the cabin 10 in a downward left posture with a small depression angle. As a result, the left sensor unit 104 is set so that the detection range N is on the left outer side of the tractor 1. The detection range N of the left sensor unit 104 is set to a wide range in the front-rear direction including the detection ranges Na and Nb of the two first ultrasonic sensors 104A and 104B arranged in the front-rear direction.
As shown in FIG. 5, the right sensor unit 103 is attached to the bottom surface of the right boarding / alighting step 41 arranged on the lower right side of the cabin 10 in a downward right posture with a small depression angle. As a result, the right sensor unit 103 is set so that the detection range N is on the right outer side of the tractor 1. The detection range N of the right sensor unit 103 is set to a wide range in the front-rear direction including the detection ranges Na and Nb of the two first ultrasonic sensors 103A and 103B arranged in the front-rear direction.
As shown in FIGS. 1 and 4, the second ultrasonic sensor 105 is attached to the bottom 27A of the front frame 27 located on the front side of the working device 12 in the tractor 1 on the left and right sides behind the front end of the bonnet 8. It is attached so as to be located between the front wheels 5. As a result, the detection range M of the second ultrasonic sensor 105 is set downward from the bottom 27A of the front frame 27 between the left and right front wheels 5.

各ライダーセンサ（LiDAR Sensor：Light Detection and Ranging Sensor）１０１，１０２は、レーザ光（例えば、パルス状の近赤外レーザ光）が測定対象物に当たって跳ね返ってくるまでの往復時間から測定対象物までの距離を測定するＴＯＦ（Time Of Flight）方式により、測定対象物までの距離を測定する。各ライダーセンサ１０１，１０２は、レーザ光を上下方向及び左右方向に高速で走査し、各走査角における測定対象物までの距離を順次測定することで、測定対象物までの距離を３次元で測定する。各ライダーセンサ１０１，１０２は、測定範囲内における測定対象物までの距離をリアルタイムで繰り返し測定する。各ライダーセンサ１０１，１０２は、測定結果から３次元画像を生成して車載電子制御ユニット１８に出力する。各ライダーセンサ１０１，１０２からの３次元画像は、トラクタ１の表示部や携帯通信端末３の表示部５１等の表示装置に表示させることができ、これにより、ユーザ等にトラクタ１の前方側の状況と後方側の状況とを視認させることができる。ちなみに、３次元画像では、例えば、色等を用いて遠近方向での距離を示すことができる。 Each lidar sensor (LiDAR Sensor: Light Detection and Ranging Sensor) 101, 102 has a round-trip time from the round-trip time until the laser beam (for example, pulsed near-infrared laser beam) hits the measurement object and bounces off to the measurement object. The distance to the object to be measured is measured by the TOF (Time Of Flight) method for measuring the distance. The lidar sensors 101 and 102 scan the laser beam in the vertical and horizontal directions at high speed, and sequentially measure the distance to the measurement target at each scanning angle to measure the distance to the measurement target in three dimensions. To do. The rider sensors 101 and 102 repeatedly measure the distance to the measurement target within the measurement range in real time. Each rider sensor 101, 102 generates a three-dimensional image from the measurement result and outputs it to the in-vehicle electronic control unit 18. The three-dimensional images from the rider sensors 101 and 102 can be displayed on a display device such as a display unit of the tractor 1 or a display unit 51 of the mobile communication terminal 3, whereby the user or the like can display the three-dimensional image on the front side of the tractor 1. The situation and the situation on the rear side can be visually recognized. By the way, in the three-dimensional image, for example, the distance in the perspective direction can be indicated by using a color or the like.

図１、図４及び図５に示すように、前ライダーセンサ１０１は、キャビン１０のルーフ３５における前端部の左右中央部位に、トラクタ１の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。これにより、前ライダーセンサ１０１は、トラクタ１の前方側が測定範囲Ｃとなるように設定されている。後ライダーセンサ１０２は、キャビン１０のルーフ３５における後端部の左右中央部位に、トラクタ１の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。これにより、後ライダーセンサ１０２は、トラクタ１の後方側が測定範囲Ｄとなるように設定されている。
ちなみに、各ライダーセンサ１０１，１０２の測定範囲Ｃ，Ｄに関しては、それらの左右方向の範囲を作業装置１２の作業幅に応じた設定範囲に制限するカット処理を施すようにしてもよい。 As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the front rider sensor 101 is arranged at the left and right center portions of the front end portion of the roof 35 of the cabin 10 in a front-down posture in which the front side of the tractor 1 is viewed from diagonally above. ing. As a result, the front rider sensor 101 is set so that the front side of the tractor 1 is in the measurement range C. The rear rider sensor 102 is arranged at the left and right center portions of the rear end portion of the roof 35 of the cabin 10 in a rear-down posture in which the rear side of the tractor 1 is viewed from an obliquely upward side. As a result, the rear rider sensor 102 is set so that the rear side of the tractor 1 is in the measurement range D.
Incidentally, regarding the measurement ranges C and D of the rider sensors 101 and 102, a cut process may be performed to limit the range in the left-right direction to a set range according to the work width of the work device 12.

図２に示すように、地図データ処理部１０６及び接触回避制御部１０７は、車載電子制御ユニット１８に備えられている。車載電子制御ユニット１８は、コモンレールシステムに含まれたエンジン用の電子制御ユニット、各ライダーセンサ１０１，１０２、及び、各センサユニット１０３，１０４等にＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 2, the map data processing unit 106 and the contact avoidance control unit 107 are provided in the in-vehicle electronic control unit 18. The in-vehicle electronic control unit 18 is communicably connected to the electronic control unit for the engine included in the common rail system, the rider sensors 101 and 102, and the sensor units 103 and 104 via CAN (Controller Area Network). Has been done.

トラクタ１には、図１、図２及び図４に示すように、走行機体７の前方側を撮像範囲とする前カメラ１０８と、走行機体７の後方側を撮像範囲とする後カメラ１０９とが備えられている。前カメラ１０８は、前ライダーセンサ１０１と同様に、キャビン１０のルーフ３５における前端部の左右中央部位に、トラクタ１の前方側を斜め上方側から見下ろす前下がり姿勢で配置されている。後カメラ１０９は、後ライダーセンサ１０２と同様に、キャビン１０のルーフ３５における後端部の左右中央部位に、トラクタ１の後方側を斜め上方側から見下ろす後下がり姿勢で配置されている。前カメラ１０８及び後カメラ１０９の撮像画像は、トラクタ１の表示部や携帯通信端末３の表示部５１等の表示装置に表示させることができ、これにより、ユーザ等にトラクタ１の周囲の状況を視認させることができる。 As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the tractor 1 includes a front camera 108 having an imaging range on the front side of the traveling aircraft 7 and a rear camera 109 having an imaging range on the rear side of the traveling aircraft 7. It is equipped. Similar to the front rider sensor 101, the front camera 108 is arranged at the left and right center portions of the front end portion of the roof 35 of the cabin 10 in a front-down posture looking down on the front side of the tractor 1 from an obliquely upper side. Similar to the rear rider sensor 102, the rear camera 109 is arranged at the left and right center portions of the rear end portion of the roof 35 of the cabin 10 in a rear-down posture in which the rear side of the tractor 1 is viewed from diagonally above. The captured images of the front camera 108 and the rear camera 109 can be displayed on a display device such as a display unit of the tractor 1 or a display unit 51 of the mobile communication terminal 3, whereby the user or the like can see the situation around the tractor 1. It can be visually recognized.

図２〜５に示すように、地図データ処理部１０６は、測位ユニット２１からの測位情報と左右のセンサユニット１０３，１０４からの検知情報とに基づいて、左右のセンサユニット１０３，１０４が障害物Ｚを検知するごとに、検知した障害物Ｚをリアルタイムで地図データに登録して地図データを更新する地図データ更新処理を行う。接触回避制御部１０７は、更新後の地図データや測位ユニット２１からの測位情報等に基づいて前述した接触回避制御をリアルタイムで行う。 As shown in FIGS. 2 to 5, in the map data processing unit 106, the left and right sensor units 103 and 104 are obstacles based on the positioning information from the positioning unit 21 and the detection information from the left and right sensor units 103 and 104. Every time Z is detected, the detected obstacle Z is registered in the map data in real time, and the map data update process for updating the map data is performed. The contact avoidance control unit 107 performs the above-mentioned contact avoidance control in real time based on the updated map data, the positioning information from the positioning unit 21, and the like.

図７に示すフローチャートに基づいて、地図データ更新処理での地図データ処理部１０６の制御作動について説明する。
地図データ処理部１０６は、左右のセンサユニット１０３，１０４からの検知情報を監視して、左右いずれかのセンサユニット１０３，１０４がマンホール等の障害物Ｚを検知したか否かを判定する障害物存否判定処理を行う（ステップ＃１）。
地図データ処理部１０６は、障害物存否判定処理において障害物Ｚを検知したと判定した場合に、車体データに含まれている障害物Ｚを検知したセンサユニット１０３，１０４の位置情報（トラクタ１に対するセンサユニット１０３，１０４の取り付け位置）と、そのセンサユニット１０３，１０４からの検知情報に含まれているセンサユニット１０３，１０４から障害物Ｚまでの距離情報と、測位ユニット２１からの測位情報に含まれているトラクタ１の位置情報とに基づいて、作業地Ｓにおける障害物Ｚの位置情報を取得する障害物位置情報取得処理を行う（ステップ＃２）。
次に、地図データ処理部１０６は、取得した障害物Ｚの位置情報から障害物Ｚを地図データに登録して地図データを更新する地図データ更新処理を行う（ステップ＃３）。
又、地図データ処理部１０６は、取得した障害物Ｚの位置情報を端末電子制御ユニット５２に送信し、端末記憶部５４に記憶された地図データの更新を端末電子制御ユニット５２に指令する地図データ更新指令処理と、更新後の地図データを携帯通信端末３の表示部５１に表示させて、携帯通信端末３を所持する管理者等にマンホール等の障害物Ｚの存在位置を知らせる障害物用報知処理とを行い（ステップ＃４，＃５）、その後ステップ＃１に戻る。 Based on the flowchart shown in FIG. 7, the control operation of the map data processing unit 106 in the map data update processing will be described.
The map data processing unit 106 monitors the detection information from the left and right sensor units 103 and 104, and determines whether or not one of the left and right sensor units 103 and 104 has detected an obstacle Z such as a manhole. The existence / non-existence determination process is performed (step # 1).
When the map data processing unit 106 determines that the obstacle Z has been detected in the obstacle presence / absence determination process, the position information (relative to the tractor 1) of the sensor units 103 and 104 that have detected the obstacle Z included in the vehicle body data. The mounting position of the sensor units 103 and 104), the distance information from the sensor units 103 and 104 to the obstacle Z included in the detection information from the sensor units 103 and 104, and the positioning information from the positioning unit 21. Based on the position information of the tractor 1, the obstacle position information acquisition process for acquiring the position information of the obstacle Z in the work area S is performed (step # 2).
Next, the map data processing unit 106 performs a map data update process of registering the obstacle Z in the map data from the acquired position information of the obstacle Z and updating the map data (step # 3).
Further, the map data processing unit 106 transmits the acquired position information of the obstacle Z to the terminal electronic control unit 52, and commands the terminal electronic control unit 52 to update the map data stored in the terminal storage unit 54. The update command processing and the updated map data are displayed on the display unit 51 of the mobile communication terminal 3 to notify the administrator or the like possessing the mobile communication terminal 3 of the existence position of the obstacle Z such as a manhole. Perform processing (steps # 4 and # 5), and then return to step # 1.

つまり、例えば、図３〜５に示すようなマンホール等の障害物Ｚが存在する作業地Ｓにおいて、自動走行中のトラクタ１が、その左側方に存在する障害物Ｚの横側方を通過するときには、その障害物Ｚを左側のセンサユニット１０４が検知し、この検知に基づいて、地図データ処理部１０６が前述した障害物位置情報取得処理と地図データ更新処理とを行うことにより、接触回避制御部１０７は、更新後の地図データと測位ユニット２１からの測位情報とに基づいて、トラクタ１が障害物Ｚの横側方を通過した時点において、その障害物Ｚが作業地Ｓのどの位置に存在するかを認知することができる。これにより、接触回避制御部１０７は、接触回避制御に基づく適切な接触回避用の各処理を余裕をもって行うことができる。 That is, for example, in the work area S where an obstacle Z such as a manhole as shown in FIGS. 3 to 5 exists, the automatically traveling tractor 1 passes by the side of the obstacle Z existing on the left side thereof. Occasionally, the sensor unit 104 on the left side detects the obstacle Z, and based on this detection, the map data processing unit 106 performs the obstacle position information acquisition process and the map data update process described above to perform contact avoidance control. Based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit 21, the unit 107 positions the obstacle Z in the work area S when the tractor 1 passes by the side of the obstacle Z. You can recognize whether it exists. As a result, the contact avoidance control unit 107 can perform appropriate contact avoidance processing based on the contact avoidance control with a margin.

図８〜１０に示すフローチャートに基づいて、接触回避制御での接触回避制御部１０７の制御作動について説明する。
図８に示すように、接触回避制御部１０７は、先ず、更新後の地図データと測位ユニット２１からの測位情報とに基づいて、トラクタ１が障害物Ｚの存在位置から設定距離だけ手前の減速位置Ｐａ（図３参照）に達したか否かを判定する減速位置到達判定処理を行う（ステップ＃１０）。
接触回避制御部１０７は、減速位置到達判定処理においてトラクタ１が減速位置Ｐａに達していない間は、車速を接触回避用の設定速度まで低下させる減速処理を保留し、トラクタ１が減速位置Ｐａに達するのに伴って減速処理を行う（ステップ＃１１）。
又、接触回避制御部１０７は、トレッド（輪距）等を含む車体データと更新後の地図データと測位ユニット２１からの測位情報とに基づいて、トラクタ１の左右の前輪５及び左右の後輪６が地図データに登録された障害物Ｚに乗り上げるか否かを判定する乗り上げ判定処理を行う（ステップ＃１２）。
接触回避制御部１０７は、乗り上げ判定処理において乗り上げないと判定した場合は、第２超音波センサ１０５からの検知情報に基づいて障害物Ｚの高さを検知して昇降駆動機構１７の作動を制御する第１接触回避処理を行い（ステップ＃１３）、乗り上げると判定した場合は、前ライダーセンサ１０１からの測定情報に基づいて障害物Ｚの高さを検知して昇降駆動機構１７の作動を制御する第２接触回避処理を行う（ステップ＃１４）。
そして、接触回避制御部１０７は、第１接触回避処理又は第２接触回避処理が終了すると、車速を減速処理が行われる前の元の車速まで上昇させる車速復帰処理を行い（ステップ＃１５）、その後ステップ＃１０に戻る。 Based on the flowchart shown in FIGS. 8 to 10, the control operation of the contact avoidance control unit 107 in the contact avoidance control will be described.
As shown in FIG. 8, the contact avoidance control unit 107 first decelerates the tractor 1 by a set distance from the existing position of the obstacle Z based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit 21. A deceleration position arrival determination process for determining whether or not the position Pa (see FIG. 3) has been reached is performed (step # 10).
The contact avoidance control unit 107 suspends the deceleration process of reducing the vehicle speed to the set speed for contact avoidance while the tractor 1 has not reached the deceleration position Pa in the deceleration position arrival determination process, and the tractor 1 moves to the deceleration position Pa. A deceleration process is performed as the speed is reached (step # 11).
Further, the contact avoidance control unit 107 has the left and right front wheels 5 and the left and right rear wheels of the tractor 1 based on the vehicle body data including the tread (wheel distance), the updated map data, and the positioning information from the positioning unit 21. A ride-up determination process for determining whether or not 6 rides on the obstacle Z registered in the map data is performed (step # 12).
When the contact avoidance control unit 107 determines in the ride-up determination process that the vehicle does not ride, the contact avoidance control unit 107 detects the height of the obstacle Z based on the detection information from the second ultrasonic sensor 105 and controls the operation of the elevating drive mechanism 17. When the first contact avoidance process is performed (step # 13) and it is determined that the vehicle rides on, the height of the obstacle Z is detected based on the measurement information from the front rider sensor 101 to control the operation of the elevating drive mechanism 17. The second contact avoidance process is performed (step # 14).
Then, when the first contact avoidance process or the second contact avoidance process is completed, the contact avoidance control unit 107 performs a vehicle speed return process of increasing the vehicle speed to the original vehicle speed before the deceleration process is performed (step # 15). Then return to step # 10.

図９に示すように、第１接触回避処理において、接触回避制御部１０７は、先ず、第２超音波センサ１０５が障害物Ｚの上方に達したときに得られる第２超音波センサ１０５からの検知情報に基づいて障害物Ｚの高さを検知する第１高さ検知処理を行う（ステップ＃２０）。
そして、接触回避制御部１０７は、検知した障害物Ｚの高さに適した作業装置１２の最小限の接触回避高さを設定する第１回避高さ設定処理と、昇降駆動機構１７の作動を制御して作業装置１２を接触回避高さまで上昇させる第１回避上昇処理とを行う（ステップ＃２１，＃２２）。
その後、接触回避制御部１０７は、車体データと更新後の地図データと測位ユニット２１からの測位情報とに基づいて、作業装置１２が障害物Ｚの上方を通過したか否かを判定する第１通過判定処理を行う（ステップ＃２３）。
そして、接触回避制御部１０７は、第１通過判定処理において作業装置１２が障害物Ｚの上方を通過していない間は、作業装置１２を接触回避高さに維持する第１回避高さ維持処理を行い（ステップ＃２４）、作業装置１２が障害物Ｚの上方を通過するのに伴って、作業装置１２を第１回避上昇処理が行われる前の元の作業高さ位置まで下降させる作業高さ復帰処理を行う（ステップ＃２５）。
その後、第１接触回避処理を終了してステップ＃１５に移る。 As shown in FIG. 9, in the first contact avoidance process, the contact avoidance control unit 107 first receives from the second ultrasonic sensor 105 obtained when the second ultrasonic sensor 105 reaches above the obstacle Z. The first height detection process for detecting the height of the obstacle Z based on the detection information is performed (step # 20).
Then, the contact avoidance control unit 107 performs the first avoidance height setting process for setting the minimum contact avoidance height of the work device 12 suitable for the detected height of the obstacle Z, and the operation of the elevating drive mechanism 17. The first avoidance ascending process for controlling and raising the working device 12 to the contact avoidance height is performed (steps # 21, # 22).
After that, the contact avoidance control unit 107 determines whether or not the work device 12 has passed above the obstacle Z based on the vehicle body data, the updated map data, and the positioning information from the positioning unit 21. The passage determination process is performed (step # 23).
Then, the contact avoidance control unit 107 maintains the work device 12 at the contact avoidance height while the work device 12 does not pass above the obstacle Z in the first pass determination process. (Step # 24), as the work device 12 passes above the obstacle Z, the work device 12 is lowered to the original work height position before the first avoidance ascending process is performed. The restoration process is performed (step # 25).
After that, the first contact avoidance process is completed and the process proceeds to step # 15.

図１０に示すように、第２接触回避処理において、接触回避制御部１０７は、先ず、左右の前輪５が障害物Ｚに乗り上げることで前ライダーセンサ１０１からの測定情報が変化したときに、そのときの前ライダーセンサ１０１からの測定情報の変化に基づいて障害物Ｚの高さを検知する第２高さ検知処理を行う（ステップ＃３０）。ちなみに、接触回避制御部１０７は、左右両方の前輪５が障害物Ｚに乗り上げた場合は、そのときの前ライダーセンサ１０１からの測定情報の高低差に基づいて障害物Ｚの高さを検知する。又、接触回避制御部１０７は、左右いずれか一方の前輪５が障害物Ｚに乗り上げた場合は、そのときの前ライダーセンサ１０１からの測定情報の傾き具合に基づいて障害物Ｚの高さを検知する。
そして、接触回避制御部１０７は、検知した障害物Ｚの高さに適した作業装置１２の最小限の接触回避高さを設定する第２回避高さ設定処理と、昇降駆動機構１７の作動を制御して作業装置１２を接触回避高さまで上昇させる第２回避上昇処理とを行う（ステップ＃３１，＃３２）。
その後、接触回避制御部１０７は、車体データと更新後の地図データと測位ユニット２１からの測位情報とに基づいて、作業装置１２が障害物Ｚの上方を通過したか否かを判定する第２通過判定処理を行う（ステップ＃３３）。
そして、接触回避制御部１０７は、第２通過判定処理において作業装置１２が障害物Ｚの上方を通過していない間は、作業装置１２を接触回避高さに維持する第２回避高さ維持処理を行い（ステップ＃３４）、作業装置１２が障害物Ｚの上方を通過するのに伴って、作業装置１２を第２回避上昇処理が行われる前の元の作業高さ位置まで下降させる作業高さ復帰処理を行う（ステップ＃３５）。
その後、第２接触回避処理を終了してステップ＃１５に移る。 As shown in FIG. 10, in the second contact avoidance process, the contact avoidance control unit 107 first changes the measurement information from the front rider sensor 101 when the left and right front wheels 5 ride on the obstacle Z. A second height detection process for detecting the height of the obstacle Z is performed based on the change in the measurement information from the front rider sensor 101 (step # 30). By the way, when both the left and right front wheels 5 ride on the obstacle Z, the contact avoidance control unit 107 detects the height of the obstacle Z based on the height difference of the measurement information from the front rider sensor 101 at that time. .. Further, when one of the left and right front wheels 5 rides on the obstacle Z, the contact avoidance control unit 107 determines the height of the obstacle Z based on the inclination of the measurement information from the front rider sensor 101 at that time. Detect.
Then, the contact avoidance control unit 107 performs the second avoidance height setting process for setting the minimum contact avoidance height of the work device 12 suitable for the detected height of the obstacle Z, and the operation of the elevating drive mechanism 17. The second avoidance ascending process for controlling and raising the working device 12 to the contact avoidance height is performed (steps # 31, # 32).
After that, the contact avoidance control unit 107 determines whether or not the work device 12 has passed above the obstacle Z based on the vehicle body data, the updated map data, and the positioning information from the positioning unit 21. The passage determination process is performed (step # 33).
Then, the contact avoidance control unit 107 maintains the work device 12 at the contact avoidance height while the work device 12 does not pass above the obstacle Z in the second pass determination process. (Step # 34), as the work device 12 passes above the obstacle Z, the work device 12 is lowered to the original work height position before the second avoidance ascending process is performed. The restoration process is performed (step # 35).
After that, the second contact avoidance process is completed and the process proceeds to step # 15.

上記の制御作動により、接触回避制御部１０７は、左右の前輪５が障害物Ｚに乗り上げないことで第２超音波センサ１０５による障害物Ｚの高さ検知が可能になる場合と、左右の前輪５が障害物Ｚに乗り上げることで第２超音波センサ１０５による障害物Ｚの高さ検知が不可能になる場合とにかかわらず、作業装置１２による作業（例えば草刈り作業）を継続しながら、作業装置１２が障害物Ｚに接触する虞を回避することができる。
又、作業装置１２と障害物Ｚとの接触回避のために、障害物Ｚの周辺での作業装置１２による作業精度の低下が生じる（例えば、草刈装置であれば刈り高さが高くなる）場合には、前述した障害物用報知処理により、携帯通信端末３を所持する管理者等は、その作業精度の低下を容易に予測することができ、作業精度の低下に対する適切な補助作業（例えば手刈り作業）を迅速に行える。
その上、前述した減速処理により、トラクタ１が減速位置Ｐａに達するまでの車速を速くすることができる。その結果、作業効率の向上を図りながら作業装置１２が障害物Ｚに接触する虞を回避することができる。 By the above control operation, the contact avoidance control unit 107 can detect the height of the obstacle Z by the second ultrasonic sensor 105 by preventing the left and right front wheels 5 from riding on the obstacle Z, and the left and right front wheels. Work while continuing the work by the work device 12 (for example, mowing work) regardless of the case where the height of the obstacle Z cannot be detected by the second ultrasonic sensor 105 due to the 5 riding on the obstacle Z. It is possible to avoid the possibility that the device 12 comes into contact with the obstacle Z.
Further, in order to avoid contact between the work device 12 and the obstacle Z, the work accuracy of the work device 12 around the obstacle Z is lowered (for example, if the mowing device is used, the mowing height is high). In addition, the above-mentioned obstacle notification process allows an administrator or the like possessing the mobile communication terminal 3 to easily predict a decrease in work accuracy, and an appropriate auxiliary work (for example, a hand) for the decrease in work accuracy. Mowing work) can be done quickly.
Moreover, the deceleration process described above can increase the vehicle speed until the tractor 1 reaches the deceleration position Pa. As a result, it is possible to avoid the possibility that the work device 12 comes into contact with the obstacle Z while improving the work efficiency.

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。 [Another Embodiment]
Other embodiments of the present invention will be described.
It should be noted that the configurations of the respective embodiments described below are not limited to being applied independently, but can also be applied in combination with the configurations of other embodiments.

（１）作業車両１の構成に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、作業車両１は、後側の走行部として、左右の後輪６に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、走行部として、左右の前輪５及び左右の後輪６に代えて左右のクローラを備えるフルクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、エンジン９の代わりに電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、エンジン９と電動モータとを備えるハイブリッド仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、左右の後輪６が操舵輪として機能する後輪ステアリング仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、自動走行システムを利用して複数の作業車両１を併走させて作業を行うように構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、キャビン１０に代えて、走行機体７から搭乗空間の上方に延びる保護フレームを備えるように構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、左右の前輪５と左右の後輪６との間に作業装置１２が昇降可能に備えられたミッドマウント仕様に構成されていてもよい。 (1) Another typical embodiment regarding the configuration of the work vehicle 1 is as follows.
For example, the work vehicle 1 may be configured as a semi-crawler specification in which left and right crawlers are provided instead of the left and right rear wheels 6 as a rear traveling portion.
For example, the work vehicle 1 may be configured as a full crawler specification in which left and right crawlers are provided instead of the left and right front wheels 5 and the left and right rear wheels 6 as a traveling portion.
For example, the work vehicle 1 may be configured to have an electric specification including an electric motor instead of the engine 9.
For example, the work vehicle 1 may be configured in a hybrid specification including an engine 9 and an electric motor.
For example, the work vehicle 1 may be configured with rear wheel steering specifications in which the left and right rear wheels 6 function as steering wheels.
For example, the work vehicle 1 may be configured to perform work by running a plurality of work vehicles 1 in parallel by using an automatic traveling system.
For example, the work vehicle 1 may be configured to include a protective frame extending above the boarding space from the traveling machine body 7 instead of the cabin 10.
For example, the work vehicle 1 may be configured in a mid-mount specification in which a work device 12 is provided between the left and right front wheels 5 and the left and right rear wheels 6 so as to be able to move up and down.

（２）接触回避制御部１０７に関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、接触回避制御部１０７は、接触回避制御において、例えば、作業車両１が障害物Ｚの上方を通らないように目標走行経路Ｐの一部を補正する経路補正処理を行う構成であってもよい。そして、この構成においては、接触回避制御部１０７が、補正した目標走行経路Ｐの一部を端末電子制御ユニット５２に送信し、端末記憶部５４に記憶された目標走行経路Ｐの補正を端末電子制御ユニット５２に指令する経路補正指令処理と、補正後の目標走行経路Ｐを携帯通信端末３の表示部５１に表示させて、携帯通信端末３を所持する管理者等に補正後の目標走行経路Ｐを知らせる補正経路報知処理とを行うようにしてもよい。
例えば、接触回避制御部１０７は、作業車両１が左右の前輪５と左右の後輪６との間に作業装置１２が昇降可能に備えられたミッドマウント仕様である場合は、第２超音波センサ１０５又はライダーセンサ１０１からの検知情報に基づいて、障害物Ｚの高さが作業装置１２の上昇限界高さを超えることを検知したときに、作業車両１の走行を停止させる強制停止処理を行う構成であってもよい。
例えば、接触回避制御部１０７は、作業装置１２がロータリ耕耘装置等の接地式である場合は、前述した第１回避高さ設定処理及び第２回避高さ設定処理を行わずに、第１回避上昇処理及び第２回避上昇処理において、予め設定された作業待機用の上昇位置まで作業装置１２を上昇させる構成であってもよい。
例えば、接触回避制御部１０７は、乗り上げ判定処理にて走行部５，６が障害物Ｚに乗り上げると判定した場合に、後ライダーセンサ１０２からの測定情報に基づいて障害物Ｚの高さを検知して昇降駆動機構１７の作動を制御する第２接触回避処理を行う構成であってもよい。 (2) Another typical embodiment of the contact avoidance control unit 107 is as follows.
For example, in the contact avoidance control, the contact avoidance control unit 107 may perform a route correction process for correcting a part of the target travel path P so that the work vehicle 1 does not pass above the obstacle Z, for example. Good. Then, in this configuration, the contact avoidance control unit 107 transmits a part of the corrected target travel path P to the terminal electronic control unit 52, and the terminal electronic corrects the target travel path P stored in the terminal storage unit 54. The route correction command processing commanded to the control unit 52 and the corrected target travel route P are displayed on the display unit 51 of the mobile communication terminal 3, and the administrator or the like possessing the mobile communication terminal 3 displays the corrected target travel route. The correction route notification process for notifying P may be performed.
For example, the contact avoidance control unit 107 is a second ultrasonic sensor when the work vehicle 1 has a mid-mount specification in which the work device 12 can be raised and lowered between the left and right front wheels 5 and the left and right rear wheels 6. When it is detected that the height of the obstacle Z exceeds the ascending limit height of the work device 12 based on the detection information from the 105 or the rider sensor 101, a forced stop process for stopping the running of the work vehicle 1 is performed. It may be a configuration.
For example, when the work device 12 is a grounding type such as a rotary tillage device, the contact avoidance control unit 107 does not perform the first avoidance height setting process and the second avoidance height setting process described above, and the first avoidance control unit 107 In the ascending process and the second avoidance ascending process, the work device 12 may be elevated to a preset ascending position for work standby.
For example, the contact avoidance control unit 107 detects the height of the obstacle Z based on the measurement information from the rear rider sensor 102 when the traveling units 5 and 6 determine that the traveling units 5 and 6 ride on the obstacle Z in the riding determination process. The second contact avoidance process for controlling the operation of the elevating drive mechanism 17 may be performed.

（３）第１超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂに関する代表的な別実施形態は以下の通りである。
例えば、第１超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂは、作業車両１の左右両側部に１つずつ配置されていてもよく、又、作業車両１の左右両側部に３つ以上ずつ配置されていてもよい。
例えば、第１超音波センサ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂは、作業車両１の左右両側部において、前後方向に一定間隔をあけて配置されていてもよい。 (3) Typical alternative embodiments relating to the first ultrasonic sensors 103A, 103B, 104A, 104B are as follows.
For example, the first ultrasonic sensors 103A, 103B, 104A, 104B may be arranged one by one on the left and right side portions of the work vehicle 1, and three or more are arranged on each of the left and right side portions of the work vehicle 1. You may be.
For example, the first ultrasonic sensors 103A, 103B, 104A, 104B may be arranged at regular intervals in the front-rear direction on both the left and right sides of the work vehicle 1.

（４）第２超音波センサ１０５は、例えば、図１１に示すように、走行部５，６が障害物Ｚに乗り上げる前の段階において障害物Ｚの高さを検知することができるように、走行部５，６よりも前方側の位置に配置されていてもよい。 (4) For example, as shown in FIG. 11, the second ultrasonic sensor 105 can detect the height of the obstacle Z at a stage before the traveling portions 5 and 6 get on the obstacle Z. It may be arranged at a position on the front side of the traveling portions 5 and 6.

１ 作業車両
１Ａ 底部
３ 携帯通信端末
２ 自動走行ユニット
５ 走行部（前輪）
６ 走行部（後輪）
１２ 作業装置
１７ 昇降駆動機構
２１ 測位ユニット
５４ 記憶部（端末記憶部）
１０１ ライダーセンサ
１０２ ライダーセンサ
１０３Ａ 第１超音波センサ
１０３Ｂ 第１超音波センサ
１０４Ａ 第１超音波センサ
１０４Ｂ 第１超音波センサ
１０５ 第２超音波センサ
１０６ 地図データ処理部
１０７ 接触回避制御部
１８５ 記憶部（車載記憶部）
Ｃ 測定範囲（ライダーセンサ）
Ｄ 測定範囲（ライダーセンサ）
Ｍ 検知範囲（第２超音波センサ）
Ｎａ 検知範囲（第１超音波センサ）
Ｎｂ 検知範囲（第１超音波センサ）
Ｐａ 減速位置
Ｓ 作業地
Ｚ 障害物 1 Work vehicle 1A Bottom 3 Mobile communication terminal 2 Automatic driving unit 5 Driving unit (front wheel)
6 Running part (rear wheel)
12 Working device 17 Lifting drive mechanism 21 Positioning unit 54 Storage unit (terminal storage unit)
101 Rider sensor 102 Rider sensor 103A 1st ultrasonic sensor 103B 1st ultrasonic sensor 104A 1st ultrasonic sensor 104B 1st ultrasonic sensor 105 2nd ultrasonic sensor 106 Map data processing unit 107 Contact avoidance control unit 185 Storage unit ( In-vehicle storage unit)
C measurement range (rider sensor)
D Measurement range (rider sensor)
M detection range (second ultrasonic sensor)
Na detection range (1st ultrasonic sensor)
Nb detection range (1st ultrasonic sensor)
Pa Deceleration position S Work site Z Obstacle

Claims (5)

衛星測位システムを利用して作業車両の現在位置を測定する測位ユニットと、
前記作業車両を自動走行させる自動走行ユニットと、
前記作業車両の横外方を検知範囲に含む障害物検知用の第１超音波センサと、
作業地を含む地図データが記憶された記憶部と、
前記測位ユニットからの測位情報と前記第１超音波センサからの検知情報とに基づいて、前記第１超音波センサが検知した障害物を前記地図データに登録して前記地図データを更新する地図データ処理部と、
更新後の前記地図データと前記測位ユニットからの測位情報とに基づいて、前記作業車両に装備された作業装置と前記障害物との接触を回避する接触回避制御を行う接触回避制御部と、
を有する作業車両用の自動走行システム。 A positioning unit that measures the current position of a work vehicle using a satellite positioning system,
An automatic traveling unit that automatically travels the work vehicle, and
The first ultrasonic sensor for detecting obstacles that includes the lateral outside of the work vehicle in the detection range, and
A storage unit that stores map data including the work area,
Map data that registers obstacles detected by the first ultrasonic sensor in the map data and updates the map data based on the positioning information from the positioning unit and the detection information from the first ultrasonic sensor. Processing unit and
A contact avoidance control unit that performs contact avoidance control for avoiding contact between the work device equipped on the work vehicle and the obstacle based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit.
Automatic driving system for work vehicles with. 前記作業装置を昇降駆動する昇降駆動機構と、
検知範囲が前記作業車両における前記作業装置よりも前方側の底部から下向きに設定された障害物検知用の第２超音波センサとを備え、
前記接触回避制御部は、前記接触回避制御において、更新後の前記地図データと前記測位ユニットからの測位情報とに基づいて、前記作業車両の走行部が前記地図データに登録された障害物に乗り上げるか否かを判定する乗り上げ判定処理と、前記乗り上げ判定処理にて乗り上げないと判定した場合に、前記第２超音波センサからの検知情報に基づいて前記障害物の高さを検知して前記昇降駆動機構の作動を制御する第１接触回避処理を行う請求項１に記載の作業車両用の自動走行システム。 An elevating drive mechanism that elevates and drives the work device,
It is equipped with a second ultrasonic sensor for obstacle detection whose detection range is set downward from the bottom on the front side of the work device in the work vehicle.
In the contact avoidance control, the contact avoidance control unit makes the traveling unit of the work vehicle ride on the obstacle registered in the map data based on the updated map data and the positioning information from the positioning unit. When it is determined by the ride-up determination process to determine whether or not the vehicle is on the vehicle and the ride-up determination process determines that the vehicle does not ride, the height of the obstacle is detected based on the detection information from the second ultrasonic sensor to move up and down. The automatic traveling system for a work vehicle according to claim 1, wherein the first contact avoidance process for controlling the operation of the drive mechanism is performed. 前記作業車両の前後一方側が測定範囲に設定されたライダーセンサを備え、
前記接触回避制御部は、前記乗り上げ判定処理にて乗り上げると判定した場合に、前記ライダーセンサからの測定情報に基づいて前記障害物の高さを検知して前記昇降駆動機構の作動を制御する第２接触回避処理を行う請求項２に記載の作業車両用の自動走行システム。 The front and rear sides of the work vehicle are equipped with a rider sensor set in the measurement range.
The contact avoidance control unit detects the height of the obstacle based on the measurement information from the rider sensor and controls the operation of the elevating drive mechanism when it is determined by the ride-up determination process. 2. The automatic traveling system for a work vehicle according to claim 2, which performs contact avoidance processing. 前記接触回避制御部は、前記第１接触回避処理又は前記第２接触回避処理において、前記作業車両が前記障害物の存在位置から設定距離だけ手前の減速位置に達したか否かを判定する減速位置到達判定処理と、前記作業車両が前記減速位置に達したときに車速を低下させる減速処理とを行う請求項２又は３に記載の作業車両用の自動走行システム。 In the first contact avoidance process or the second contact avoidance process, the contact avoidance control unit determines whether or not the work vehicle has reached a deceleration position in front of the obstacle existing position by a set distance. The automatic traveling system for a work vehicle according to claim 2 or 3, wherein the position arrival determination process and the deceleration process of reducing the vehicle speed when the work vehicle reaches the deceleration position are performed. 前記地図データ処理部と通信可能な携帯通信端末を備え、
前記地図データ処理部は、前記携帯通信端末との通信により、更新後の地図データを前記携帯通信端末の表示部に表示させて前記障害物の存在位置を知らせる障害物用報知処理を行う請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業車両用の自動走行システム。 A mobile communication terminal capable of communicating with the map data processing unit is provided.
The claim that the map data processing unit performs obstacle notification processing for notifying the existence position of the obstacle by displaying the updated map data on the display unit of the mobile communication terminal by communicating with the mobile communication terminal. The automatic traveling system for a work vehicle according to any one of 1 to 4.
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