JP7447732B2 - 作業車両の制御システム - Google Patents

Description

本発明は、自動の走行および作業の動作を制御することが可能な作業車両の制御システムに関するものである。

従来、衛星測位システムを利用して測位しながら自律して走行および作業を行う自律走行作業車両を制御する制御システムであって、圃場毎の自律走行作業車両を操作可能な遠隔操縦装置を備え、その遠隔操縦装置を介して、圃場毎の自律走行作業車両に担当する圃場の作業領域と作業内容とを伝達することにより、圃場毎の自律走行作業車両に担当する圃場の所定の作業領域で所定の作業を行わせ、また圃場毎の自律走行作業車両の作動状態を監視するよう構成された制御システムが知られている（特許文献１）。

この制御システムは、遠隔操縦装置を介して、圃場毎の自律走行作業車両の作業終了時刻を報知し、また圃場毎の作業領域における自律走行作業車両の作業終了時刻から配車を必要とする順位を設定し、その配車を必要とする順位に基づいて配車を必要とする順位の高い自律走行作業車両の配車を優先的に行うようになっている。

特許第６３８４５４５号公報

しかし、上記従来の制御システムは、自律走行作業車両を他の圃場へ移動させる場合、その自律走行作業車両の作業終了時刻の順位に応じて配車される運搬車両に自律走行作業車両を積み込んで運搬することを教えているにとどまっている。
また、この制御システムでは、自律走行作業車両の作業終了後に圃場から運搬車両への移動やその運搬車両から次の圃場への移動を手動で運転して行う必要があり、手間がかかる。

そこで、本発明は、自動の走行および作業が可能な作業車両を圃場と他の圃場の間を移動（圃場間移動）させることを容易に行うことができる作業車両の制御システムを提供することを目的とする。

本発明の上記課題は、以下の手段により解決される。

すなわち、請求項１に記載の発明は、
測位装置（６１）と、通信装置（６３）と、自動の走行および作業の動作を制御する自動運転制御装置（３４）を有し、作業対象にする圃場の位置、形状および出入口の情報を含む圃場情報と圃場内および圃場間を移動するときの経路情報を取得する作業車両（１）と、前記作業車両（１）を情報の通信により操作することが可能な遠隔操作端末（７）を備え、
前記自動運転制御装置（３４）は、前記作業車両（１）の圃場での自動作業を圃場の形状からの逸脱を走行の停止により防止しながら行うよう制御する自動作業制御モード（３５）と、前記作業車両（１）の自動作業をした移動元の圃場の形状の一部から逸脱させて移動先の圃場への移動を自動走行により行うよう制御する圃場間移動制御モード（３６）を有し、
前記自動運転制御装置（３４）は、前記圃場間移動制御モード（３６）において、前記作業車両（１）が前記圃場の形状の一部となる出入口を通過するときの逸脱のみを許容するよう制御するとともに、前記作業車両（１）が自動作業をする移動先の圃場の出入口に到達したときに一時停止させるよう制御し、
前記遠隔操作端末（７）は、前記自動運転制御装置（３４）が前記一時停止した前記作業車両（１）の圃場間移動を再開させる制御を行うよう操作する機能（７７ｂ）を有していることを特徴とする作業車両の制御システムである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両の制御システムにおいて、前記自動運転制御装置（３４）は、前記圃場間移動制御モード（３６）への移行およびその解除を、前記作業車両（１）の前記測位装置（６１）から得られる位置情報が圃場の特定の位置に到達した検出情報に基づいて行うよう制御することを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、自動運転制御装置（３４）が自動作業制御モード（３５）に加えて自動走行に基づく圃場間移動制御モード（３６）を有しているので、自動の走行および作業が可能な作業車両を圃場間移動させることを自動走行にて容易に行うことができる。
また請求項１に記載の発明によれば、圃場間移動制御モード（３６）において作業車両（１）が圃場の形状の一部となる出入口を通過するときの逸脱のみが許容されるので、作業車両の圃場間移動を安全に行うことができる。
さらに請求項１に記載の発明によれば、圃場間移動制御モード（３６）において作業車両（１）が自動作業をする移動先の圃場の出入口に到達したときに一時停止させられ、一時停止した作業車両（１）の圃場間移動が遠隔操作端末（７）の操作により再開されるので、作業車両の圃場間移動を安全確認の機会が与えられてより安全に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、圃場間移動制御モード（３６）への移行およびその解除が作業車両（１）の位置情報が圃場の特定の位置に到達した検出情報に基づいて自動で行われるので、作業車両の圃場間移動をスムーズに行うことができる。

実施の形態に係る作業車両の制御システムを示す概要図である。 図１の制御システムを示す機能ブロック図である。 図１の制御システムにおける自動作業制御モードや圃場間移動制御モードにより制御されるときのトラクタの各状態を示す概要図である。 圃場の形状や出入口等を特定する外周記憶点や圃場内の経路情報の構成を示す概要図である。 図１の制御システムにおける圃場間移動制御モードの制御例を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係る作業車両の制御システムは、図１から図３に示されるように、測位装置６１と、通信装置６３と、自動での走行および作業（自動運転）の動作を制御する自動運転制御装置の一例である自動運転制御部３４を有し、圃場９での作業を行うことが可能な作業車両１を備えており、その作業車両１を圃場間移動させることを可能にする制御を行うものである。また、この制御システムは、作業車両１を情報の通信により操作することが可能な遠隔操作端末７も備えている。ここで、圃場間移動とは、ある圃場９から他の圃場９にまで移動することである。

はじめに、この制御システムに適用される作業車両１は、その一例としてのトラクタ１０である。本実施形態におけるトラクタ１０は、自動での走行および作業（自動運転モード）が可能であることに加えて、操縦者の手動操作による手動での走行および作業（手動運転モード）も可能であるトラクタであり、その自動運転モードと手動運転モードが運転モード切換スイッチ５９（図２。ＳＷ：スイッチ）の操作により切り替え可能になっている。

また、トラクタ１０は、図１に示されるように、その走行車体の後部に圃場９での所要の作業を行う作業機２７が装着されている。図１では、作業機２７として３点リンク機構２８等により昇降可能に取り付けられるロータリ耕うん機が例示されている。作業機２７については、これに限定されるものではなく、トラクタ１０に装着可能であって圃場９で行う作業に使用する作業機であればよく、例えば、播種機、草刈り機（モーア）等の作業機であってもよい。

また、トラクタ１０は、図１に示されるように、走行車体の前部に操舵輪として機能する前輪１１が、走行車体の後部に駆動輪として機能する後輪１２が配置されており、また走行車体の前部にボンネット１３で覆われるエンジンルーム（空間）内にエンジン１４が搭載されている。また、トラクタ１０は、エンジン１４の回転動力を主にトランスミションケース１５内の変速装置１６により適宜減速させた後に伝動軸（駆動車軸）１７を介して駆動輪の一例である後輪１２に少なくとも伝える一方で、その回転動力の一部をトランスミションケース１５の後端部から突出するＰＴＯ軸１８を介して作業機２７に伝えるよう構成されている。

また、トラクタ１０は、走行車体の上部にキャビン２０が設けられている。キャビン２０は、その内部に、運転座席２１が配置され、運転座席２１の前方にステアリングホイール２２が配置されている。運転座席２１やステアリングホイール２２の近傍には、前進後進切換レバー２３等の各種の操作レバーや、図示しない各種のスイッチ、必要な情報を表示する表示パネル等が配置されている。またキャビン２０は、その内部の下部に、クラッチペダル２４ａ、ブレーキペダル２４ｂ、図示しないアクセルペダル等の各種のペダルが配置されている。

さらに、トラクタ１０は、図２に示されるように、トラクタ１０の動作と作業機２７の動作について総合的に制御する制御装置３０を備えている。

制御装置３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置、ＲＯＭ（Read only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置、入力装置等からなるコンピュータで構成されており、その処理装置がＲＯＭ又はＨＤＤの記憶部３１に格納されている制御用のプログラム、データおよび検出情報に基づいて情報処理することで必要な制御対象に制御情報を送信するようになっている。

また、制御装置３０は、その制御機能として、トラクタ１０の車両本体における動作を制御する車両制御部３２と、そのトラクタ１０における作業機２７の動作を制御する作業機制御部３３と、トラクタ１０および作業機２７が関係する自動走行および自動作業（自動運転）の各動作をそれぞれ制御する自動運転制御装置の一例である自動運転制御部３４を有している。

このうち車両制御部３２は、例えば、エンジン１４の動作と走行動作を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等で構成されている。車両ＥＣＵについては、エンジン１４の動作を専用に制御するエンジンＥＣＵと、走行動作を専用に制御する走行ＥＣＵとに分けて構成されていてもよい。

また、車両制御部３２は、図２に示されるように、制御装置３０に接続されている車両制御駆動部４０を制御対象にしている。車両制御駆動部４０としては、例えば、エンジン１４の作動調整装置、変速装置１６の変速段数や前進後進を変更する変更装置、前輪１１の操舵方向（切れ角）を変更する操舵装置１９を自動操縦する操縦装置、図示しないクラッチ装置の作動部やブレーキ装置の作動部等である。

この車両制御部３２は、車両制御駆動部４０の動作について、その制御に必要な状態を検出する車両側の各種センサ５０により検出された検出情報を取得しながら制御する。
車両側の各種センサ５０は、例えば、エンジン１４の回転数、走行速度、ステアリングホイール２２の切れ角、操舵装置１９の操舵方向、操作レバー、操作ペダル、走行車体の傾き、燃料の残量センサ５２等の各状態をそれぞれ検出する複数のセンサである。

次に、作業機制御部３３は、例えば、作業機ＥＣＵ等で構成されている。作業機ＥＣＵは、農業機用の通信規格であるＩＳＯＢＵＳに適用可能な作業機２７に搭載されている。また、作業機制御部３３は、図２に示されるように、制御装置３０に接続されている作業機制御駆動部４８を制御対象にしている。作業機制御駆動部４８としては、例えば、ＰＴＯ軸１８の切換装置やその変速装置、作業機２７の昇降用装置４９、電動モータ等である。

この作業機制御部３３は、作業機制御駆動部４８の動作について、その制御に必要な状態を検出する作業機側の各種センサ５７にて検出された検出情報を取得しながら制御する。作業機側の各種センサ５７は、例えば、ＰＴＯ軸１８の回転速度、作業機２７の昇降位置、駆動速度、耕うん深度等の各状態をそれぞれ検出する複数のセンサである。

次に、自動運転制御部３４は、制御装置３０の制御機能の一部として、トラクタ１０および作業機２７が関係する自動走行時又は自動作業時における各動作を、プログラム、各種データ等に基づいて制御するよう機能する部分である。自動運転制御部３４は、実際には、上記車両制御部３２および作業機制御部３３とそれぞれ連携して制御を実行するよう構成されている。
自動運転制御部３４は、トラクタ１０における上記運転モード切換スイッチ５９が自動運転モードに切り替えられたことの検出情報に基づいて作動する。
この自動運転制御部３４の詳細については、後述する。

また、トラクタ１０は、自動運転制御部３４を有していることも関係して、図１や図２に示されるように、測位装置６１、通信装置６３、障害物センサ６５、カメラ６６、表示装置６７、ブザー６８、音声再生装置６９等を備えている。

測位装置６１は、作業車両１であるトラクタ１０の自己位置を測位して位置情報として取得する装置である。
この測位装置６１は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用した装置で構成されており、受信アンテナ６２により航法衛星からの電波をそれぞれ受信して所定時間ごとにＧＮＳＳ座標を個別に取得して地球上での位置情報を取得するようになっている。受信アンテナ６２は、作業車両１の所定の部位に設けられるものであり、本実施の形態におけるトラクタ１０では例えば各キャビン２０の上面に設けられている。
また、測位装置６１は、圃場９付近等の所要の場所に基地局（例えばＲＴＫ－ＧＮＳＳ（Real Time Kinematic-GNSS）基地局等）を設置して、より精度の高い位置情報を入手するよう構成してもよい。

通信装置６３は、遠隔操作端末７等の機器とデータ通信が可能な装置である。通信方式としては、例えば、インターネット等の通信ネットワークや、ブルートゥース（登録商標）（Bluetooth）等の近距離の無線通信技術が適用される。
遠隔操作端末７以外でデータ通信を行う機器としては、遠隔管理センター、圃場管理舎等の場所に設置されるコンピュータ（サーバ）等であってもよい。
また、この通信装置６３は、圃場９付近等の所要の場所に基地局を設置して通信の中継を行うよう構成してもよい。

障害物センサ６５は、トラクタ１０の走行時における周囲に存在する障害物を検出するセンサであり、例えば、超音波センサ、赤外線センサ等で構成されている。カメラ６６は、トラクタ１０の走行時における周囲やトラクタの状態を映像で確認することができる動画撮影が可能なものである。障害物センサ６５とカメラ６６は、走行車体の１か所のみに限らず、障害物の検出および撮影が必要な複数の個所に配置されている。

表示装置６７は、運転座席２１に座る操縦者に伝えるべき必要な情報を表示させるものであり、例えば液晶表示パネル等で構成されている。ブザー６８は、主にトラクタ１０の近傍にいる者に注意喚起を促すための警報音を発するものである。音声再生装置６９は、主にトラクタ１０の周囲にいる者に自動の走行又は作業が行われることを報知する音声を再生するものであり、例えば音声生成装置、スピーカ等で構成されている。

そして、自動運転制御部３４は、図２や図３に示されるように、トラクタ１０の圃場９での自動作業を圃場９の形状からの逸脱を走行の停止により防止しながら行うよう制御する自動作業制御モード３５と、トラクタ１０の自動作業をする圃場９の形状の一部から逸脱させて他の圃場９への移動を自動走行により行うよう制御する圃場間移動制御モード３６と、作業対象にする圃場９の位置、形状、出入口９１等の情報を含む圃場情報と圃場９での作業情報と圃場９内および圃場９間を移動するときの経路情報を取得する情報取得部３７を有している。

情報取得部３７は、作業予定の圃場９の上記圃場情報や作業情報、上記経路情報等の自動運転の制御に必要な情報を、通信装置６３等の情報取得手段を介して取得するよう構成されている。情報取得部３７で取得した情報は、記憶部３１に一時的に保存される。
圃場情報、作業情報および経路情報は、遠隔操作端末７に保存又は作成されている情報が使用される。また、これらの情報は、トラクタ１０等の作業車両１の動作について支援管理する支援管理センター等の施設に設置されるサーバに保存又は作成されている情報を使用するようにしてもよい。

圃場情報のうち圃場９の形状の情報は、図４に示されるように、トラクタ１０で自動作業する対象の圃場９ごとに、地図情報と関連付けて予め設定されている外周記憶点Ｐａを線で結んで得られるときの形状の情報である。
また、圃場９の出入口９１の情報は、図４に示されるように、外周記憶点Ｐａのうち圃場９の出入口９１に相当する位置として指定される出入口記憶点Ｐｂで示される部分の情報である。出入口９１は、図４等に示されるように入口と出口が兼用のものに限らず、入口と出口が別個独立したものも含まれる。
さらに、作業情報は、遠隔操作端末７等の機器において使用者が予め計画した作業内容や条件に基づいて作成される、作業に関する情報である。

また、圃場９内の経路情報は、例えば、図４に符号Ｒｓ１～Ｒｓ６が付された二点鎖線で示される自動作業時における作業走行経路と、符号Ｒｔ１～Ｒｔ５が付された二点鎖線で示される作業走行経路Ｒｓ間を移動するときの旋回走行経路とで構成されている。図４における数字に付される符号Ｌ，Ｒは、図４におけるトラクタ１０の前進走行時における左右の各方向を示している。

さらに、圃場９間を移動する経路情報は、例えば、図３に示される圃場９内の移動経路Ｒｍと、移動元の圃場９と移動先の圃場９との間を結ぶ道路（主に農道）９５の走行経路Ｒｒとで構成されている。図３では６つの圃場９Ａ～９Ｆが例示されているが、その圃場９Ａ～９Ｃと圃場９Ｄ～９Ｆとの間に存在する部分が道路（農道）９５になる。図３において隣り合う圃場９の間には、畔等の境界部がある。

自動作業制御モード３５は、トラクタ１０が作業予定の圃場９で自動作業するときの動作を制御する機能である。自動作業の動作は、厳密には自動走行の動作が含まれる。
自動運転制御部３４では、上記運転モード切換スイッチ５９（図２）が自動運転モードに切り換えられると、初期の設定として自動作業制御モード３５が選択されるようになっている。

自動作業制御モード３５では、作業予定の圃場９に進入したトラクタ１０を情報取得部３７で取得した圃場９の作業情報や圃場９内の経路情報（作業走行経路Ｒｓや旋回走行経路Ｒｔ等）に従って圃場９内を自動で走行させるとともに、そのトラクタ１０に装着されている作業機２７を作動させて自動で作業を行うよう制御する。
これにより、自動の作業が実施される。図３や図４に示される符号Ｐｓは自動作業の作業開始位置、符号Ｐｅは自動作業の作業終了位置を示す。
ちなみに、トラクタ１０の作業予定の最初の圃場９までの移動や進入は、操縦者の手動運転（モード）により行われる。

また、自動作業制御モード３５では、トラクタ１０が圃場９内で自動作業をしている場合、トラクタ１０の位置情報からトラクタ１０が予定の経路を外れて圃場９の形状（外周記憶点Ｐａで囲まれる形状）の外に逸脱しそうな移動を検出したときに、そのトラクタ１０を一時停止させる。これにより、トラクタ１０が圃場９の形状外へ逸脱することを防止するようになっている。
この一時停止させられたときのトラクタ１０は、その後、予定の経路に戻されるよう自動で後進又は操舵が行われることにより圃場９の形状内に復帰させられる。

圃場間移動制御モード３６は、トラクタ１０が自動作業した圃場９から次の作業予定の圃場９へ自動走行により圃場間移動するときの動作を制御する機能である。この圃場間移動制御モード３６は、自動作業制御モード３５の表現に近づける観点からすると、圃場間移動時の自動走行制御モードと言い換えることもできる。

自動運転制御部３４では、圃場間移動制御モード３６への移行およびその解除を、原則として、トラクタ１０の測位装置６１から得られる位置情報が圃場９の特定の位置に到達した検出情報に基づいて行うよう制御している。
このときの特定の位置としては、例えば、移行時には自動作業した圃場９の作業終了位置Ｐｅであり、解除時には移動先の圃場９の作業開始位置Ｐｓである。なお、圃場間移動制御モード３６への移行は、例外として、後述するように遠隔操作端末７の操作により行うことができる。

また、自動運転制御部３４は、圃場間移動制御モード３６になると、トラクタ１０が圃場９の形状の一部となる出入口９１を通過するときの逸脱のみを許容するよう制御する一方で、そのトラクタ１０が圃場９の形状の一部となる出入口９１以外の部分から外へ逸脱しようとするときに自動作業制御モード３５のときの制御の場合と同様に停止させるよう制御する。
これにより、圃場間移動制御モード３６においては、トラクタ１０が圃場９の出入口９１を通過した圃場間移動が可能になり、また、トラクタ１０が圃場９内においてその圃場９の形状外に逸脱することが防止される。

圃場間移動制御モード３６では、トラクタ１０を自動作業した圃場９から次の作業予定の圃場９へむけて、情報取得部３７で取得した圃場間を移動する経路情報（圃場９内の移動経路Ｒｍと道路９５の走行経路Ｒｒ等）に従って圃場９内の一部と圃場間の道路９５を自動で走行させるよう制御する。
これにより、圃場間移動時の自動の走行が実施される。

また、圃場間移動制御モード３６では、移動元の圃場９内を出入口９１に移動する場合に出入口９１にトラクタ１０が到達するとトラクタ１０を一時停止させる制御を行い、また、移動先の圃場９の出入口９１にトラクタ１０が到達するとトラクタ１０を一時停止させる制御を行うよう構成されている。

さらに、自動運転制御部３４は、その制御に際しては、自動運転に必要な情報として、車両側の各種センサ５０，作業機２７側の各種センサ５７等の検出情報や、測位装置６１の位置情報や、通信装置６３から得られる通信情報等の情報が使用される。また、その制御に際しては、自動運転に必要な情報として、障害物センサ６５からの検出情報や、カメラ６６からの映像情報（を画像処理した情報）等も利用される。
自動運転制御部３４は、障害物センサ６５からの検出情報やカメラ６６からの映像情報から自動の走行および作業の障害になる障害物の有無を検出する機能を有しており、その障害物の存在を認識したときにはトラクタ１０の自動運転を緊急停止させる制御を行うよう構成されている。

一方、遠隔操作端末７は、情報の通信によりトラクタ１０の少なくとも一部の動作を操作することに加えて、トラクタ１０の自動の走行および作業における少なくとも一部の動作条件、動作状態等の必要な情報について管理および制御することが可能な機器である。

遠隔操作端末７は、図２に示されるように、上記コンピュータ等で構成される管理制御装置７１をはじめとして、トラクタ１０における通信装置６３と情報の通信が可能な通信装置７５や、キーボード、タッチパネル、スイッチ（ＳＷ）等の入力装置７６や、液晶パネル、ランプ等の表示装置７８を備えている。管理制御装置７１は、ＲＯＭ又はＨＤＤ等からなる記憶部７２や、通信装置７５を通してトラクタ１０から必要な情報を取得する情報取得部７３を有している。

管理制御装置７１は、そのコンピュータにおける処理装置が記憶部７２に格納されているプログラムおよびデータと通信装置７５で得られる情報に基づいて必要な情報処理をするとともに、通信装置７５を介して操作対象であるトラクタ１０に必要な制御情報を送信する処理をする。
記憶部７２には、圃場９に関する圃場情報、自動の走行および作業における各経路Ｒに関する経路情報等の必要な情報が格納されている。また記憶部７２には、自動作業する圃場９におけるトラクタ１０の作業走行経路等を生成する経路生成プログラム等も格納され
ている。

また、遠隔操作端末７は、図２に示されるように、入力装置７６の一部として、トラクタ１０における制御装置３０の自動運転制御部３４を圃場間移動制御モード３６に強制的に移行させるよう操作する圃場間移動制御モード移行スイッチ７７ａや、圃場間移動時の自動走行が一時停止されたトラクタ１０の圃場間移動を再開させる圃場間移動再開スイッチ７７ｂや、図示しない緊急時に強制で停止させる緊急停止スイッチ等を有している。

このような遠隔操作端末７は、トラクタ１０から離れた場所でトラクタ１０を自動の走行および作業させる際に使用する使用者が用いる、タブレット型等の端末機器として構成されている。
なお、この遠隔操作端末７は、作業車両１のトラクタ１０における運転座席２１に乗車して自動又は手動で操縦する操縦者が用いてもよい。また、この遠隔操作端末７は、作業管理センター、作業監視建物等の施設に設置して用いてもよい。

そして、本実施形態に係る作業車両１であるトラクタ１０の制御システムは、次のように作動する。

ここでは、図３に示されるようにトラクタ１０が圃場９Ａにおいて自動作業をした後、次の作業予定の圃場９Ｆに移動する場合を想定して説明する。また自動の走行および作業の自動運転は、トラクタ１０の運転座席２１に操縦者が乗らない無人運転を想定しているが、運転座席２１に操縦者が乗る有人運転であっても構わない。

はじめに、トラクタ１０は、操縦者の手動運転により作業予定の（移動元の）圃場９Ａに移動して圃場９Ａ内に進入した後、操縦者により運転モード切換スイッチ５９が手動運転モードから自動運転モードに切り換えられる。自動運転が無人運転でされる場合は、この時点で操縦者がトラクタ１０の運転座席２１から降りてトラクタ１０から離れる。

制御システムでは、図５に示されるように、自動運転制御部３４において自動作業制御モード３５が選択されたか否かが判断され（ステップ１０：Ｓ１０）、自動作業制御モード３５が選択されると、移動元の圃場９Ａにおいて自動作業が実行される（Ｓ１１）。
この際、自動作業制御モード３５の選択は、運転モード切換スイッチ５９が自動運転モードに切り換えられた情報が情報取得部３７で取得されることで判断される。

これにより、トラクタ１０は、自動作業制御モード３５により車両制御部３２を介して、移動元の圃場９Ａの作業開始位置Ｐｓから圃場９Ａ内の経路情報（作業走行経路Ｒｓ等）に従って圃場９内を自動で走行するよう制御されながら、作業機制御部３３を介して作業機２７による自動の作業が行われるよう制御される。
図３において（１）が付されたトラクタ１０は、自動作業中の状態にあるトラクタであることを示している。

続いて、制御システムでは、自動運転制御部３４において自動作業しているトラクタ１０が移動元の圃場９Ａにおける特定の位置の一例である作業終了位置Ｐｅに到達したか否かが判断される（Ｓ１２）。
このステップ１２において作業終了位置Ｐｅに到達したと判断されると、自動運転制御部３４が自動作業制御モード３５から圃場間移動制御モード３６に自動で移行され（Ｓ１３）、しかる後、トラクタ１０が圃場間移動の自動走行が開始される（Ｓ１４）。このときのトラクタ１０は、圃場間移動制御モード３６に移行されることで、移動元の圃場９Ａから移動先の圃場９Ｆへの圃場間移動が可能な状態になる。

この際、作業終了位置Ｐｅに到達したか否かは、測位装置６１から得られて情報取得部３７で取得される位置情報が作業経路における作業終了位置Ｐｅに達したか否かで判断される。このときトラクタ１０では、作業終了位置Ｐｅに達した時点で、自動作業制御モード３５により作業機２７が停止して非使用時の位置まで昇降用装置４９にて上昇させられるよう制御される。

このときのトラクタ１０は、作業終了位置Ｐｅに到達した後に、圃場間移動制御モード３６により車両制御部３２を介して、移動元の圃場９Ａの作業終了位置Ｐｅから圃場９Ａ内の経路情報（圃場内の移動経路Ｒｍ）に従って圃場９Ａ内を自動で出入口９１にむけて走行するよう制御される。
図３において（２）が付されたトラクタ１０は、圃場間移動時の圃場内での自動走行中の状態にあるトラクタであることを示している。

続いて、制御システムでは、自動運転制御部３４において圃場間移動時のトラクタ１０が移動元の圃場９Ａの形状の一部である出入口９１に到達したか否かが判断される（Ｓ１５）。
このステップ１５において出入口９１に到達したと判断されると、トラクタ１０が圃場間移動時における自動走行が中断されて一時停止させられる（Ｓ１６）。

このときのトラクタ１０は、自動作業制御モード３５により車両制御部３２を介して、出入口９１で自動走行が中断されて一時停止されるよう制御される。
図３において（３）が付されたトラクタ１０は、圃場間移動時の移動元の圃場の出入口９１で一時停止した状態にあるトラクタであることを示している。

続いて、制御システムでは、自動運転制御部３４において圃場間移動の再開の指示があるか否かが判断される（Ｓ１７）。

この制御システムでは、圃場間移動の再開の指示を、遠隔操作端末７からの再開用の操作指示を受けることで対応するように構成されている。これにより、遠隔操作端末７における圃場間移動再開スイッチ７７ｂが使用者によりＯＮ操作されると、その操作が圃場間移動の再開の指示として通信装置７５から発信された後、トラクタ１０の通信装置６３で受信されて自動運転制御部３４に送られる。
この際、使用者は、トラクタ１０が移動元の圃場９Ａの出入口９１から圃場間移動しても安全か否かを確認したうえで圃場間移動の再開の指示を出すことができる。これにより、トラクタ１０は安全確認の機会が与えられて安全な圃場間移動が可能になる。

ステップ１７において圃場間移動の再開の指示があったと判断されると、トラクタ１０において圃場間移動時の自動走行が再開させられる（Ｓ１８）。
このときのトラクタ１０は、圃場間移動制御モード３６により車両制御部３２を介して、移動元の圃場９Ａの出入口９１を通過して道路９５に進出した後、圃場間移動時の経路情報（道路９５の走行経路Ｒｒ）に沿って自動走行して移動先の圃場９Ｆにむけて移動するよう制御される。これにより、圃場間移動時の道路９５上の自動走行が行われる。
図３において（４）が付されたトラクタ１０は、圃場間移動時における道路９５（圃場外の場所）を移動中の状態にあるトラクタであることを示している。

続いて、制御システムでは、自動運転制御部３４において圃場間移動中のトラクタ１０が移動先の圃場９Ｆの形状の一部の一例である出入口９１に到達したか否かが判断される（Ｓ１９）。

このステップ１９において出入口９１に到達したと判断されると、トラクタ１０が圃場間移動時における自動走行が中断されて一時停止させられた後（Ｓ２０）、移動先の圃場９Ｆ内に自動走行により進入させられる（Ｓ２１）。

このときのトラクタ１０は、自動作業制御モード３５により車両制御部３２を介して、出入口９１で自動走行が中断されて一時停止されるよう制御される。
図３において（５）が付されたトラクタ１０は、圃場間移動時の移動先の圃場の出入口９１で一時停止した状態にあるトラクタであることを示している。
またこのときのトラクタ１０は、自動作業制御モード３５により車両制御部３２を介して、例えば一時停止時から一定の時間が経過した後に、圃場間移動が再開されて移動先の圃場９Ｆにおける出入口９１を通過して圃場９Ｆ内に進入するよう制御される。

続いて、制御システムでは、自動運転制御部３４において移動先の圃場９Ｆ内に進入中のトラクタ１０が圃場９Ｆの特定の位置の一例である作業開始位置Ｐｓに到達したか否かが判断される（Ｓ２２）。

このステップ２２において作業開始位置Ｐｓに到達したと判断されると、自動作業制御モード３５により車両制御部３２を介してトラクタ１０が圃場間移動の自動走行が終了するよう制御されるとともに、自動運転制御部３４において圃場間移動制御モード３６が解除されて自動作業制御モード３５に自動で移行される（Ｓ２３）。
このときのトラクタ１０は、圃場間移動制御モード３６が解除されることで、圃場間移動が完了した状態になる。

以上説明したように、本実施形態に係る制御システムによれば、自動運転制御部３４が自動走行に基づく圃場間移動制御モード３６を有しているので、自動の走行および作業が可能な作業車両１の一例であるトラクタ１０を圃場間移動させること（例えば圃場９Ａから圃場９Ｆへ移動させること）を自動走行により容易に行うことが可能になる。

また、この制御システムでは、圃場間移動制御モード３６への移行およびその解除がトラクタ１０の位置情報が圃場９における特定の位置の一例である作業終了位置Ｐｅや作業開始位置Ｐｓに到達した検出情報に基づいて自動で行われるので、トラクタ１０の圃場間移動が、特別な操作等が要求されることなくスムーズに行われる。
また、この制御システムでは、圃場間移動制御モード３６においてトラクタ１０が圃場９の形状の一部となる出入口９１を通過するときの逸脱のみが許容されてそれ以外の形状の部分では逸脱しないので、トラクタ１０の圃場間移動が安全に行われる。

さらに、この制御システムでは、圃場間移動制御モード３６においてトラクタ１０が自動作業をする圃場９の出入口９１に到達したときに一時停止させられ、一時停止したトラクタ１０の圃場間移動が遠隔操作端末７の操作により再開されるので、トラクタ１０の圃場間移動を安全確認の機会が与えられてより安全に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に係る制御システムの構成例等に限定されるものでなく、以下に例示するように、本発明の骨子を逸脱しない範囲であれば適宜変更した構成を採用することが可能である。

上記実施形態に係る制御システムにおいては、圃場間移動をするとき、トラクタ１０が移動元の圃場９Ａの出入口９１や移動先の圃場９Ｆの出入口９１に接近して所定の手前位置まで到達したときに、圃場間移動制御モード３６が車両制御部３２を介して、自動走行の速度を圃場間移動開始時における初期の設定速度よりも遅い速度に低下させて減速させる制御を行うよう構成してもよい。所定の手前位置は、出入口９１に対して予め設定する距離だけ手前になる位置であり、例えば１～１０ｍの距離だけ手前の位置に設定される。
この構成を採用した場合は、トラクタ１０の圃場間移動時における圃場９の出入口９１付近や出入口９１通過に安全な自動走行が可能になる。

また、上記実施形態に係る制御システムにおいては、圃場間移動において圃場９Ａ，９Ｆの各出入口９１に到達してそれぞれ一時停止するとき（図５のＳ１６，Ｓ２０）、圃場間移動制御モード３６が車両制御部３２を介して、ブザー６８により警報音を発することや、音声再生装置６９により圃場間移動の自動走行が行われることを伝える音声案内を再生すること、図示しない警告ランプ灯を点灯又は点滅させること等の報知する動作を実行する制御を行うよう構成してもよい。この報知の動作は、トラクタ１０が圃場９の出入口９１に接近した所定の手前位置に到達したときにも行うように構成するとよい。
この構成を採用した場合は、トラクタ１０が圃場間移動する際、圃場９の出入口９１やその周辺においてトラクタ１０の近傍にいる者にトラクタ１０が圃場間移動することや出入口９１を通過することを注意喚起させることができ、安全な自動走行が可能になる。

また、上記実施形態に係る制御システムにおいては、トラクタ１０が移動元の圃場９Ａの出入口９１に到達又は進入したときに自動運転制御部３４が圃場間移動制御モード３６に移行する制御を行い、また、トラクタ１０が移動先の圃場９Ｆの出入口９１に到達又は進入したときに自動運転制御部３４が圃場間移動制御モード３６を解除する制御を行うよう構成してもよい。
この構成の場合、移動元の圃場９Ａにおける作業終了位置Ｐｅからその圃場９Ａの出入口９１までのトラクタ１０の移動は、例えば、自動作業制御モード３５による退出動作として行うよう制御し、また、移動先の圃場９Ｆにおける出入口９１から圃場９Ｆの作業開始位置Ｐｓまでのトラクタ１０の移動は、例えば、自動作業制御モード３５による退出動作として制御するよう構成すればよい。また、この構成の場合、各出入口９１に到達したときも、上記したように一時停止させる制御（図５のＳ１６，Ｓ２０）や、上記報知の動作を行う制御を組み合わせることが好ましい。

また、上記実施形態に係る制御システムにおいては、自動運転制御部３４が圃場間移動制御モード３６に移行する制御を、遠隔操作端末７における圃場間移動制御モード移行スイッチ７７ａ（図２）の操作を受けて行うよう構成してもよい。
この構成を採用した場合は、例えば、遠隔操作端末７の使用者の都合で手動操作を行うことにより、トラクタ１０を自動作業の途中で一旦中断させた後に圃場間移動させることができる。

さらに、上記実施形態に係る制御システムにおいては、自動運転制御部３４が圃場間移動制御モード３６に移行した際、燃料残量センサ５２の検出情報が所定の低い残量値以下であったときに、トラクタ１０を燃料の補給作業を行わせるために移動元の圃場９Ａの出入口９１で停止させて待機させる制御を行うよう構成してもよい。
この場合は、自動運転制御部３４が圃場間移動するトラクタ１０が燃料の補給作業が必要になったことを遠隔操作端末７に情報の通信により報知する制御も行うよう構成するとよい。またこの場合は、燃料の補給作業により燃料残量センサ５２の検出情報が所定の高い残量値を超えたときに、圃場間移動を再開させる制御を行うように構成すればよい。
この構成を採用した場合は、例えば、トラクタ１０が圃場間移動の途中で燃料切れにより停止してしまう事態が発生することを防止することができ、圃場間移動を最後まで確実に行うことが可能になる。

またさらに、上記実施形態に係る制御システムにおいては、自動運転制御部３４が圃場間移動制御モード３６に移行した場合、トラクタ１０が移動元の圃場９Ａの出入口９１と移動先の圃場９Ｆの出入口９１の一方又はその双方において所定の角度以上に曲がって走行するときや、トラクタ１０が圃場間移動の道路９５で所定の角度以上に曲がって走行するときに、圃場間移動時の初期の設定速度よりも遅い速度に低下させて減速した状態で曲がって走行する制御を行うように構成してもよい。
この構成の場合、所定の角度以上に曲がって走行するのは、例えば、圃場間移動の走行経路情報を照合して判定するか、あるいは、ステアリングホイール２２の切れ角の検出情報を照合して判定すればよい。
この構成を採用した場合は、例えば、トラクタ１０が圃場９の出入口９１で高速で曲がって通過して転倒を誘発するおそれがなくなり、また圃場間移動の道路９５の途中で高速で曲がって通過するおそれがなくなり、圃場間移動を全体にわたって安全に行うことが可能になる。

本発明は、トラクタ１０等の農作業用の作業車両に限られず、それ以外の各種作業を行う作業車両にも適用することができる。

１ …作業車両
７ …遠隔操作端末
９ …圃場
１０…トラクタ（作業車両の一例）
３４…自動運転制御部（自動運転制御装置の一例）
３５…自動作業制御モード
３６…圃場間移動制御モード
６１…測位装置
７７ｂ…圃場間移動再開スイッチ（操作する機能の一例）
９１…出入口（圃場の形状の一部の一例）
Ｐｅ…作業終了位置（圃場における特定の位置の一例）
Ｐｓ…作業開始位置（圃場における特定の位置の一例）

Claims (2)

1. 測位装置（６１）と、通信装置（６３）と、自動の走行および作業の動作を制御する自動運転制御装置（３４）を有し、作業対象にする圃場の位置、形状および出入口の情報を含む圃場情報と圃場内および圃場間を移動するときの経路情報を取得する作業車両（１）と、前記作業車両（１）を情報の通信により操作することが可能な遠隔操作端末（７）を備え、
   前記自動運転制御装置（３４）は、前記作業車両（１）の圃場での自動作業を圃場の形状からの逸脱を走行の停止により防止しながら行うよう制御する自動作業制御モード（３５）と、前記作業車両（１）の自動作業をした移動元の圃場の形状の一部から逸脱させて移動先の圃場への移動を自動走行により行うよう制御する圃場間移動制御モード（３６）を有し、
   前記自動運転制御装置（３４）は、前記圃場間移動制御モード（３６）において、前記作業車両（１）が前記圃場の形状の一部となる出入口を通過するときの逸脱のみを許容するよう制御するとともに、前記作業車両（１）が自動作業をする移動先の圃場の出入口に到達したときに一時停止させるよう制御し、
   前記遠隔操作端末（７）は、前記自動運転制御装置（３４）が前記一時停止した前記作業車両（１）の圃場間移動を再開させる制御を行うよう操作する機能（７７ｂ）を有していることを特徴とする作業車両の制御システム。
2. 前記自動運転制御装置（３４）は、前記圃場間移動制御モード（３６）への移行およびその解除を、前記作業車両（１）の前記測位装置（６１）から得られる位置情報が圃場の特定の位置に到達した検出情報に基づいて行うよう制御することを特徴とする請求項１に記載の作業車両の制御システム。

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