WO2019124463A1

WO2019124463A1 - 自動走行作業機、自動走行草刈機、草刈機及び草刈機自動走行システム

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Publication number: WO2019124463A1
Application number: PCT/JP2018/046872
Authority: WO
Inventors: 小藤寛士; 渡部裕嗣; 中村太郎; 瀧口純一郎; 南方佑輔; 小林孝徳; 川畑雅寛
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2019-06-27
Also published as: EP3729937A4; US11696525B2; CN111447827B; EP3729937B1; EP3729937A1; KR20200077593A; US20200375095A1; CN111447827A; KR102457518B1

Abstract

【課題】傾斜した法面であっても、航法衛星から測位信号を精度よく受信し、走行経路を逸脱せずに自動走行が可能な自動走行作業機を提供する。【解決手段】走行機体１と、航法衛星から測位信号を受信する測位受信機４と、測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、走行機体１の傾きを検出して傾斜角情報を出力する傾斜検出部と、傾斜角情報に基づいて傾斜角度を決定する傾斜角度決定部と、測位受信機４を一以上の自由度で回転する回転制御機構５と、が備えられ、回転制御機構５は、傾斜角度に基づいて測位受信機４を水平に保持する。

Description

自動走行作業機、自動走行草刈機、草刈機及び草刈機自動走行システム

　本発明は、走行機体と、航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、が備えられた自動走行作業機に関する。
　また、本発明は、草刈走行を行う走行機体と、刈取後の刈草を排出口から刈取後の地面に排出する排出機構と、が備えられた自動走行草刈機に関する。
　また、本発明は、草刈走行を行う走行機体と、走行機体を制御する走行制御部と、距離センサと、が備えられた草刈機に関する。
　また、本発明は、法面上に予め設定された走行エリア内を自動草刈走行する草刈機の自動走行システムに関する。

［背景技術１］
　例えば、特許文献１に、走行機体（文献では「フレーム１－５」）と、草刈機の位置情報を得る測位受信機（文献では「ＧＰＳ装置４」）と、位置情報に基づいて予め記憶された走行順路に倣って走行及び草刈り作業を行う自動走行制御装置（文献では「制御装置３」）と、が備えられた遠隔操作式草刈機が開示されている。

［背景技術２］
　例えば特許文献２に、草刈走行を行う走行機体（文献では「車体３」）と、作業領域の範囲に存在する物体を検出する検出装置（文献では「物体検出部１１」）と、検出装置により検出された物体に基づいて目標ラインを算出する目標ライン算出部（文献では「基準線設定部１３」）と、目標ライン算出部に基づく目標ライン（文献では「基準線ＳＬ」）に沿って走行機体を自動走行させる自動走行制御装置（文献では「走行制御部１６」）と、が備えられている自動草刈機が開示されている。特許文献２の自動草刈機では、果樹園内の二つ以上の果樹を目標物として目標ラインが算出される。

［背景技術３］
　例えば特許文献２に、草刈走行を行う走行機体（文献では「車体３」）と、作業領域の範囲に存在する物体を検出する検出装置（文献では「物体検出部１１」）と、検出装置により検出された物体に基づいて算出された基準線（文献では符号「ＳＬ」）から走行機体までの離間距離を演算する距離算出部（文献では「距離演算部１４」）と、基準線から走行機体までの距離が予め設定された範囲内に収まるように走行制御する走行制御部（文献では符号「１６」）と、が備えられている自動草刈機が開示されている。特許文献２の自動草刈機では、果樹園内の二つ以上の果樹を目標物として基準線が生成される。

［背景技術４］
　例えば特許文献３に、機体の進行方向前面に備えられた物体検出部（文献では「距離検出手段１２」）と、走行用の各種パラメータ（目的地を含む）及び走行領域の地図を記憶する記憶部（文献では「記憶手段１１」）と、記憶部に記憶された情報に基づいて走行するための経路を設定する走行経路設定部（文献では「経路生成手段１４」）と、走行経路設定部の設定した経路に基づいて目的地まで走行する制御指示部（文献では「走行制御手段１６」）と、が備えられた自律移動装置が開示されている。物体検出部は、壁や塀、フェンス、種々の設置物などの物体によって構成される境界線（文献では符号「３」）を検出し、走行経路設定部は、境界線に基づいて物体を回避するように経路を設定ことによって、制御指示部による制御が可能となる。

特開２０１１－１４２９００号公報特開２０１６－１８９１７２号公報特開２００９－２６５９４１号公報

［課題１］
　［背景技術１］に対する課題は、以下の通りである。
　走行機体が傾斜法面を走行する場合、測位受信機が傾くことによって、測位受信機が補足可能な航法衛星の数が減少し、測位受信機の測位精度が低下する虞がある。また、傾斜法面の下手方向に川や水田が存在する場合、航法衛星から送信される測位信号が川や水田で乱反射することによって、測位受信機がマルチパスの影響を受けやすくなって、測位精度が低下する虞がある。

　上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、傾斜した法面であっても、航法衛星から測位信号を精度よく受信し、走行経路を逸脱せずに自動走行が可能な自動走行作業機を提供することにある。

　本発明は、アシスト器具において、アーム部から下側に延出された索状体の延出端をハンド部に揺動自在に接続する場合、索状体の延出端がハンド部に揺動自在に適切に接続されるようにすることを目的としている。

［課題２］
　［背景技術２］に対する課題は、以下の通りである。
　特許文献２に記載の発明では、果樹の幹が地面から立ち上がるため、目標ライン算出部は、果樹を目標物として容易に目標ラインを算出できる。しかし、例えば法面等では地面から立ち上がる幹等が存在しない場合があり、目標物の設定ができずに目標ラインの算出ができない虞がある。

　上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、草刈対象領域に目標物が無い場合であっても、目標ラインを算定し、目標ラインに基づく自動走行が可能な自動走行草刈機を提供することにある。

［課題３］
　［背景技術３］に対する課題は、以下の通りである。
　特許文献２に記載の発明では、果樹の幹が地面から立ち上がって果樹と地面とを容易に区別可能であるため、距離算出部は、果樹を目標物とする基準線と、走行機体と、の離間距離を演算できる。しかし、例えば法面等では地面から立ち上がる幹等が存在しない場合があり、目標物の設定ができずに基準線の生成ができない虞がある。

　上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、草刈対象領域に目標物が無い場合であっても、刈取前の草と刈取後の地面とを精度良く判別して自動走行が可能な草刈機を提供することにある。

［課題４］
　［背景技術４］に対する課題は、以下の通りである。
　例えば走行対象領域が、例えば圃場の法面等のように、物体検出部が検出可能な物体が存在しない場合がある。このような場合、例えば走行対象領域の周囲に囲枠や反射板等の物体を設置する必要があり、更に走行後にこれらの物体を撤去する場合も考えられ、物体の設置及び撤去に労力を要する。また、同一の法面であっても、法面上の傾斜角度が一様でなかったり、法面上に凹凸があったりする場合、機体の急激な傾き等によって物体検出部が物体を見失う虞がある。

　上述の実情に鑑みて、本発明の目的は、同一法面において、法面上の傾斜角度が一様でなかったり、法面上に凹凸があったりする場合であっても、物体検出部が精度良く物体を追従可能な草刈機自動走行システムを提供することにある。

　［課題１］に対応する解決手段は、以下の通りである。
　本発明による自動走行作業機は、走行機体と、航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、前記走行機体の傾きを検出して傾斜角情報を出力する傾斜検出部と、前記傾斜角情報に基づいて傾斜角度を決定する傾斜角度決定部と、前記測位受信機を一以上の自由度で回転する回転制御機構と、が備えられ、前記回転制御機構は、前記傾斜角度に基づいて前記測位受信機を水平に保持することを特徴とする。

　本発明では、測位受信機を水平に保持する回転制御機構が備えられているため、走行機体が傾斜法面を走行する場合であっても、測位受信機が回転制御機構によって水平に保持されるため、測位受信機が傾くことが無い。これにより、測位受信機が十分な数の航法衛星を精度良く補足可能になると共に、マルチパスの影響を受け難くなる。その結果、傾斜した法面であっても、航法衛星から測位信号を精度よく受信し、走行経路を逸脱せずに自動走行が可能な自動走行作業機が実現される。

　本構成において、前記回転制御機構は、前記測位受信機の真下に設けられていると好適である。

　本構成であれば、回転制御機構が測位受信機の上方や側方に設けられる構成と比較して、航法衛星から送信される測位信号が回転制御機構によって妨げられることなく、測位受信機が十分な数の航法衛星を精度良く補足可能になる。

　本構成において、前記測位受信機の下方を覆うと共に、前記測位信号の伝播を遮断する遮断板が設けられていると好適である。

　本構成であれば、航法衛星から送信される測位信号が川や水田で乱反射する場合であっても、乱反射した測位信号が遮断板によって妨げられる。これにより、測位受信機がマルチパスの影響を受け難くなる。

　本構成において、前記走行機体の走行経路を予め設定する走行経路設定部が備えられ、前記走行経路設定部は、前記走行機体の人為操作によるティーチング走行軌跡に基づいて、前記ティーチング走行軌跡に平行な複数のライン走行経路を生成すると好適である。

　本構成によると、ライン走行経路がティーチング走行軌跡に基づいて複数生成される。このため、自動走行作業機の作業対象において、一部の作業対象領域のみの人為操作によって、ライン走行経路が生成され、ライン走行経路に基づく自動走行が可能となる。

　本構成において、前記傾斜角度決定部は、前記ティーチング走行軌跡に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を決定し、前記回転制御機構は、前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転すると好適である。

　自動走行中に測位受信機が回転動作すると、測位受信機が補足する航法衛星の数が変化し易くなり、測位受信機の測位精度が安定しなくなる虞がある。本構成であれば、自動走行開始前のタイミングで測位受信機を回転するため、自動走行中に測位受信機が回転動作する構成と比較して、測位受信機の測位精度が安定し易くなる。

　本構成において、前記傾斜角度決定部は、一つの前記ライン走行経路に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を更新し、前記回転制御機構は、次の前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転すると好適である。

　法面の傾斜角度は必ずしも一定ではなく、法面の上手側と下手側とでは傾斜角度が異なる場合がある。しかし、隣接する二つのライン走行経路における法面の傾斜角度の差は、隣接せずに離れている二つのライン走行経路における法面の傾斜角度の差よりも小さい場合が多い。本構成であれば、例えば、一つ前に走行したライン走行経路に亘って検出される傾斜角情報に基づいて傾斜角度を更新可能なように構成されている。このため、次のライン走行経路における法面の傾斜角度に近い傾斜角度として、一つ前に走行したライン走行経路における法面の傾斜角度を用いることができる。

　本構成において、前記傾斜角度を記憶する記憶部が備えられ、前記記憶部に、前記走行経路と、前記走行経路における予め設定された複数の地点ごとの前記傾斜角度と、が記憶され、前記自動走行制御装置は、前記記憶部に記憶された前記走行経路に沿って自動走行し、前記回転制御機構は、前記走行機体が前記地点を通過するタイミングで、前記測位受信機を回転すると好適である。

　本構成であれば、法面の傾斜角度を地点毎に記憶できるため、例えば、法面のうち、自動走行の途中で傾斜角度が大きく変化する箇所で回転制御機構を回転させることができる。これにより、自動走行の途中で傾斜角度が大きく変化する箇所があっても、測位受信機を水平に保持することができる。

　本構成において、機体外部と情報通信する通信部が備えられ、前記走行経路及び前記傾斜角度は、前記通信部を介して外部端末に送信されて当該外部端末に表示可能であると好適である。

　本構成であれば、走行経路及び傾斜角度が外部端末に表示されることによって、傾斜角度の変化を操作者に報知することができる。これにより、傾斜角度の変化の度合い等を操作者が確認し、操作者が自動走行作業機の自動走行と手動走行とを切換えることができる。

　［課題２］に対応する解決手段は、以下の通りである。
　本発明による自動走行草刈機は、草刈走行を行う走行機体と、刈取後の刈草を排出口から刈取後の地面に排出する排出機構と、前記排出機構によって排出された前記刈草を検出する検出装置と、前記刈草の検出に基づいて目標ラインを算出する目標ライン算出部と、前記目標ライン算出部に基づく目標ラインと前記走行機体との距離が、予め設定された距離に保持されるように前記走行機体を自動走行させる自動走行制御装置と、が備えられていることを特徴とする。

　本発明によれば、排出機構から刈取後の刈草が排出され、排出後の刈草が検出装置によって検出される構成である。このため、排出後の刈草を目標物にすることによって、目標ラインの算出が可能となる。これにより、草刈対象領域に目標物が無い場合であっても、目標ラインを算定し、目標ラインに基づく自動走行が可能な自動走行草刈機が実現される。

　本構成において、前記排出機構は、前記走行機体の走行軌跡に沿って前記刈草を塊状に排出し、塊状の前記刈草が、前記走行機体の走行軌跡に沿って連続的又は断続的な凸部を形成するように構成されていると好適である。

　本構成であれば、刈草が塊状に排出されて、刈草に凸部が形成されるため、検出装置が刈草を精度良く検出できる。

　本構成において、前記排出機構は、前記走行機体のうち、前記刈取後の地面の位置する側の側部に設けられていると好適である。

　刈取後の地面は平坦な状態である場合が多いため、本構成であれば、刈草が排出機構から刈取後の地面に排出され、検出装置が平坦な地面に排出された刈草を精度良く検出できる。

　本構成において、前記検出装置は、前記走行機体のうち、前記刈取後の地面の位置する側の側部に設けられていると好適である。

　本構成によると、検出装置が走行機体の側部に設けられるため、検出装置の真下に刈草がある場合であっても、検出装置が刈草を検出できる。このため、排出機構から排出された直後の刈草を、検出装置が捕捉可能になる。

　本構成において、前記排出機構に、前記走行機体から前記排出口に亘る排出経路が形成され、前記排出経路は、前記排出口の位置する側ほど、断面形状が狭く絞られていると好適である。

　本構成であれば、排出口から排出される前の刈草が、排出口の位置する側の絞られた排出経路で圧縮されるため、排出時の刈草が塊状になり易くなる。

　本構成において、前記排出機構に、前記排出口を開閉可能な開閉機構と、前記刈草の圧力を検知する圧力検出手段と、が備えられ、前記圧力検出手段が予め設定された圧力以上の圧力を検知したときに、前記開閉機構が開くと好適である。

　本構成であれば、排出口から排出される前の刈草を、予め設定された圧力以上の圧力に高めることができる。このため、排出時の刈草を好適に塊状にできる。

　［課題３］に対応する解決手段は、以下の通りである。
　本発明の草刈機は、草刈走行を行う走行機体と、前記走行機体を制御する走行制御部と、前記走行機体と、機体左右方向に位置する物体と、の距離を、機体左右両方に亘って走査する距離センサと、前記距離センサの走査によって検出された距離及び走査角度に基づいて、機体左右両方に亘る対地高さデータを生成するデコード制御部と、前記対地高さデータに基づく近似線によって、刈取後の地面のラインとして識別される地面基準線と、刈取前の草のラインとして識別される草基準線と、を生成する物体検出部と、前記草基準線と前記走行機体との距離に基づいて目標距離を算出する目標距離算出部と、前記草基準線と前記走行機体との距離が、前記目標距離と一致するように指示信号を出力する走行指示部と、が備えられていることを特徴とする。

　例えば樹木等の目立った目標物が無い草刈対象領域であっても、草刈の対象となる草は存在する。本発明によると、距離センサが走行機体の左右方向を操作することによって、刈取後の地面と刈取前の草とを識別し、草の識別に基づく草基準線と、走行機体と、が予め設定された距離を保持するように、走行機体が制御される。このことから、草刈機は、刈取後の地面と刈取前の草との境界に沿って、草刈走行を自動的に行うことが可能となる。その結果、草刈対象領域に目標物が無い場合であっても、刈取前の草と刈取後の地面とを精度良く判別して自動走行が可能な草刈機が実現される。

　本構成において、前記走行機体の走行モードを判定する走行モード判定部が備えられ、前記走行モードは、手動制御モードと、自動制御モードと、を有し、前記走行モードが前記手動制御モードの場合、前記走行制御部は手動制御の操作信号に基づいて前記走行機体を制御し、前記走行モードが前記自動制御モードの場合、前記走行制御部は前記走行指示部の指示信号に基づいて前記走行機体を制御すると好適である。

　草刈対象領域の状況や走行機体の状況に対応して、草刈機は遠隔操作が可能な方が望ましい。本構成であれば、走行モード判定部による走行モードの判定から、走行制御部が入力する信号を、手動制御モードの場合における操作信号と、自動制御モードの場合における指示信号と、に切換可能となる。

　本構成において、前記距離センサは、機体前後方向を軸芯に回転することによって走査するように構成されていると好適である。

　本構成であれば、距離センサの走査角度が前後方向を軸芯に回転するため、距離センサは、刈取後の地面のうち、走行機体の下方近傍の地面を走査できる。これにより、距離センサが刈取後の地面と刈取前の草とを精度良く走査可能となる。

　前記距離センサは、前記走行機体の前部又は後部の何れか一方に設けられていると好適である。

　本構成であれば、距離センサが走行機体の前後中央部に設けられる構成と比較して、距離センサは、距離センサの真下の地面を走査可能となる。これにより、距離センサが刈取後の地面と刈取前の草とを精度良く走査可能となる。

　本構成において、前記距離センサは、前記走行機体の前部及び後部の両方に設けられていると好適である。

　本構成であれば、走行機体の前部に設けられた距離センサによって草刈走行が行われる前の地面及び草を走査できると共に、走行機体の後部に設けられた距離センサによって草刈走行が行われた後の地面及び草を走査できる。これにより、草刈機は、刈取後の地面と刈取前の草との境界に精度良く沿うことが可能となる。

　本構成において、前記物体検出部は、前記対地高さデータのうち、前記距離センサの機体鉛直下方から予め設定された機体左右方向の範囲内のデータから近似線を算出することによって、前記地面基準線を生成するように構成されていると好適である。

　本構成であれば、近似線に基づいて地面基準線が生成される構成であるため、対地高さデータから刈取後の地面と草刈前の草とを効率よく判別できる。

　本構成において、前記物体検出部は、前記対地高さデータのうち、前記地面基準線から一定値以上の高さを有するデータが一定範囲以上に亘って連続する箇所のデータから近似線を算出することによって、草候補線を生成するように構成されていると好適である。

　本構成であれば、草候補線として生成される対地高さデータは、データが一定範囲以上に亘って連続する箇所のデータに限定される。このため、一定範囲に亘って連続しないデータが、草候補線のデータから排除され、草を誤検出する虞が低減される。また、近似線に基づいて草候補線が生成される構成であるため、対地高さデータから刈取後の地面と草刈前の草とを効率よく判別できる。

　本構成において、前記草候補線は、複数生成され、前記走行機体に、前記走行機体の傾斜角度を検出する慣性センサが備えられ、前記物体検出部は、前記草候補線のうち、前記草候補線の前記地面基準線に対する傾斜角度と、前記慣性センサによって検出された傾斜角度から算出された算出傾斜角度と、が予め定められた基準範囲内である一つの前記草候補線を、前記草基準線と特定するように構成されるように構成されていると好適である。

　一般的に、草は傾斜地であっても特定方向（例えば鉛直方向）に沿って上方に生える場合が多い。本構成であると、慣性センサの傾斜角度に基づいて当該特定方向の算出が可能である。このため、複数の草候補線のうち、当該特定方向に沿う草候補線を草基準線と特定することによって、草の判別精度が向上する。

　本構成において、前記草基準線は、前記地面基準線から予め設定された高さの範囲内に限定されると好適である。

　草の上部は風で揺れる場合が多いため、本構成であれば、風等の外乱による草の誤検出を防止できる。

　本構成において、前記草基準線と前記走行機体との距離は、現在と過去複数回とに亘って算出された複数の値が記憶され、前記目標距離は、前記複数の値の移動平均値に基づいて算出されると好適である。

　草刈走行において、草と走行機体との距離が一定範囲内に保持されている場合であっても、地面の石や杭等の検知によって草基準線と走行機体との距離が急激に大きく変化する場合も考えられる。本構成であれば、目標距離が移動平均値であるため、草基準線と走行機体との距離が急激に大きく変化する場合であっても、目標距離の変化は、草基準線と走行機体との距離の変化よりも小さなものとなり、走行指示部における指示信号が安定する。

　［課題４］に対応する解決手段は、以下の通りである。
　本発明の草刈機自動走行システムは、法面上に予め設定された走行エリア内を自動草刈走行する草刈機の自動走行システムであって、法面の最上端に設けられ、検出信号を送信し、前記検出信号に対する反射信号を取得して物体を検出する物体検出部と、前記草刈機における前記物体検出部の位置する側の側面に設けられ、前記物体検出部により検出される反射部と、前記物体検出部と前記草刈機との夫々に設けられた通信部と、前記走行エリアのエリア情報と、前記草刈機の作業履歴情報と、を記憶する記憶部と、前記草刈機の走行経路を設定する走行経路設定部と、前記草刈機に指示信号を送信する制御指示部と、が備えられ、前記物体検出部は、前記反射部を追従するように構成され、前記制御指示部は、前記物体検出部が取得した反射信号に基づいて前記草刈機の走行軌跡を算出して前記草刈機の走行軌跡と前記走行経路との誤差を算出し、前記誤差を減少させるように前記指示信号を生成し、前記草刈機は、前記指示信号によって前記走行経路に沿って自動草刈走行するように構成されていることを特徴とする。

　本発明によれば、物体検出部が法面の最上端に設けられ、草刈機の側面に反射部が設けられる構成となっている。物体検出部は定点位置に固定され、物体検出部の検出目標物を草刈機とすることができるため、物体検出部が草刈機に設けられる構成と比較して、物体検出部が安定した状態で草刈機の反射部を検出可能となる。このことから、法面上の凹凸等によって草刈機が急激に傾く場合であっても、物体検出部は、法面上の凹凸等の影響を受けることなく草刈機の反射部を検出可能となる。これにより、同一法面において、法面上の傾斜角度が一様でなかったり、法面上に凹凸があったりする場合であっても、物体検出部が精度良く物体を追従可能な草刈機自動走行システムが実現される。

　本構成において、前記草刈機に、前記草刈機の傾斜角度を検出する傾斜センサが備えられ、前記物体検出部に、前記傾斜センサが検出した傾斜角度と一致するように、前記物体検出部の角度調整を行う傾斜補正制御部が備えられていると好適である。

　草刈機の傾斜センサによって検出される傾斜角度は、法面の傾斜角度に沿う場合が多い、このことから、本構成であれば、物体検出部が、傾斜補正制御部によって法面の傾斜角度に沿って傾斜する。これにより、異なる法面毎に人為操作による物体検出部の傾斜調整作業をする必要が無くなり、物体検出部が、多種多様な法面角度に対応して、草刈機の反射部を追従し易くなる。

　本構成において、前記反射部に、横長の反射シートが上下に並ぶ状態で複数備えられ、
　夫々の前記反射シートは、互いに長手方向の長さが異なると好適である。

　本構成であれば、物体検出部が横方向に沿って走査するときに、物体検出部は横長の反射シートの長さを検出可能である。複数の反射シートで夫々長さが異なる構成であるため、物体検出部は、反射シートの長さに基づいて、反射部の上側寄り又は下側寄りの何れを追従しているかを判定可能となる。これにより、物体検出部は反射部の上下中央箇所を追従することが可能となり、法面上の凹凸等によって草刈機が急激に上下に動く場合であっても、物体検出部は反射部を好適に追従できる。

　本構成において、夫々の前記反射シートは、機体下側に位置するほど長手方向の長さが長いと好適である。

　本構成であれば、複数の反射シートのうち、最も上側に位置する反射シートの長さと、最も下側に位置する反射シートの長さと、が最も大きく異なる。このため、物体検出部は、反射部の上側寄り又は下側寄りの何れを追従しているかを判定し易くなり、誤判定の虞を軽減できる。

　本構成において、法面の最上端に前記物体検出部を固定する取付治具が設けられ、前記物体検出部は、前記取付治具に着脱可能なように構成されていると好適である。

　本構成であれば、法面の最上端に取付治具を固定し、物体検出部は持ち運び可能なように構成できるため、全ての走行エリアに物体検出部を設置固定する必要が無い。このため、全ての走行エリアに物体検出部を設置固定する構成と比較して、草刈機自動走行システムを安価に構築できる。

　本構成において、前記記憶部は、前記取付治具に設けられ、前記物体検出部が前記取付治具に固定された状態で、前記エリア情報及び前記作業履歴情報が、前記記憶部から前記物体検出部に読み出し可能なように構成されていると好適である。

　本構成であれば、自動草刈走行するための必要な情報が記憶部に記憶され、物体検出部を取付治具に装着するだけで、エリア情報及び作業履歴情報が、物体検出部に読み出し可能なように構成されている。このため、物体検出部は、自動草刈走行するための必要な情報を取得するために、例えば遠隔地の管理コンピュータに接続する必要も無ければ、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に接続する必要も無い。その結果、異なる法面毎に、エリア情報及び作業履歴情報を、物体検出部に容易に読み出すことができる。

　本構成において、前記エリア情報及び前記作業履歴情報が、前記物体検出部から前記記憶部に記憶可能なように構成されていると好適である。

　本構成であれば、自動草刈走行時のエリア情報及び作業履歴情報が更新されたとき、これらの更新された情報が記憶部に記憶されるため、次回の自動草刈走行時に、同一の物体検出部でなくても、最新のエリア情報及び作業履歴情報が読み出し可能となる。また、自動草刈走行時の作業履歴情報に基づいて、次回の自動草刈走行時に角度の変動等を事前に予測できるため、過去の自動草刈走行よりも安定した自動草刈走行が可能となる。

　本構成において、前記走行経路設定部は、前記草刈機の人為操作によるティーチング走行軌跡に基づいて、前記ティーチング走行軌跡に平行な複数のライン走行経路を生成すると好適である。

　本構成によると、ライン走行経路がティーチング走行軌跡に基づいて複数生成される。
このため、自動草刈走行の作業対象において、一部の作業対象領域のみの人為操作によって、ライン走行経路が生成され、ライン走行経路に基づく自動走行が可能となる。

　本構成において、前記複数のライン走行経路は、前記ティーチング走行軌跡よりも法面の下方側に、平行に並んだ状態で位置すると好適である。

　物体検出部は法面の上端に設けられることから、本構成であれば、法面の上手側から下手側に向かって順番に自動草刈走行が行われる。このため、物体検出部と草刈機との間は、常に刈取後の地面となり、物体検出部は未刈草に邪魔されることなく好適に草刈機の反射部を追従できる。

　本構成において、前記ティーチング走行軌跡及び前記複数のライン走行経路は、前記記憶部に前記作業履歴情報として記憶され、前記走行経路設定部は、前記作業履歴情報に基づいて前記ティーチング走行軌跡を前記ライン走行経路として再現可能であり、かつ、前記複数のライン走行経路を再現可能であると好適である。

　本構成であれば、同一の法面における次回の自動草刈走行では、ティーチング走行を行う必要が無く、人為操作の労力を軽減できる。

第１実施形態を示す図であって、自動走行草刈機の構成を示す側面図である。第１実施形態を示す図であって、旋回状態の平面図である。第１実施形態を示す図であって、直進状態の平面図である。第１実施形態を示す図であって、自動走行制御装置と傾斜角決定部とを表すブロック図である。第１実施形態を示す図であって、法面上の走行経路を示す斜視図である。第１実施形態を示す図であって、自動走行草刈機の法面走行時における測位受信機の姿勢制御を示す自動走行草刈機の正面図である。第１実施形態を示す図であって、走行経路と傾斜角度との関係を表す図である。第１実施形態を示す図であって、走行経路及び傾斜角度の別実施形態を表す図である。第１実施形態を示す図であって、走行経路の別実施形態を表す図である。第２実施形態を示す図であって、自動走行草刈機の構成を示す側面図である。第２実施形態を示す図であって、旋回状態の平面図である。第２実施形態を示す図であって、直進状態の平面図である。第２実施形態を示す図であって、自動走行草刈機の構成及び排出機構を示す平面図である。第２実施形態を示す図であって、自動走行草刈機の構成及び排出機構を示す正面図である。第２実施形態を示す図であって、制御ユニットを表すブロック図である。第２実施形態を示す図であって、ティーチング走行における刈草の排出を示す説明図である。第２実施形態を示す図であって、目標ラインに沿う自動走行を示す説明図である。第２実施形態を示す図であって、目標ラインに沿う自動走行を示す説明図である。第２実施形態を示す図であって、目標ラインの算定の別実施形態を示す説明図である。第２実施形態を示す図であって、目標ラインの算定の別実施形態を示す説明図である。第２実施形態を示す図であって、検出装置の別実施形態を示す説明図である。第２実施形態を示す図であって、目標ラインの算定の別実施形態を示す説明図である。第３実施形態を示す図であって、草刈機の構成を示す側面図である。第３実施形態を示す図であって、旋回状態の平面図である。第３実施形態を示す図であって、直進状態の平面図である。第３実施形態を示す図であって、制御ユニットを表すブロック図である。第３実施形態を示す図であって、草刈機の草刈走行を示す正面図である。第３実施形態を示す図であって、距離センサの走査に基づく二次元の座標位置情報を示すグラフ図である。第３実施形態を示す図であって、未刈草の検出処理を示すフロートチャートである。第３実施形態を示す図であって、刈取後の地面の判定を示す説明図である。第３実施形態を示す図であって、傾斜面と未刈草との相対角度の算出を示す説明図である。第３実施形態を示す図であって、草候補線及び草基準線の生成を示す説明図である。第３実施形態を示す図であって、目標距離の算出を示す説明図である。第３実施形態を示す図であって、草候補線の生成の別実施形態を示す説明図である。第３実施形態を示す図であって、距離センサの走査の別実施形態を示す平面図である。第４実施形態を示す図であって、草刈機自動走行システムの構成を示す平面図である。第４実施形態を示す図であって、物体検出部と地面に設置された取付治具とを示す側面図である。第４実施形態を示す図であって、草刈機の構成を示す側面図である。第４実施形態を示す図であって、旋回状態の草刈機を示す平面図である。第４実施形態を示す図であって、直進状態の草刈機を示す平面図である。第４実施形態を示す図であって、制御ユニットを表すブロック図である。第４実施形態を示す図であって、法面上の走行経路を示す斜視図である。第４実施形態を示す図であって、物体検出部３０１の傾斜を説明するための説明図である。第４実施形態を示す図であって、反射部を示す図である。第４実施形態を示す図であって、反射シートの長さの計測を説明するための説明図である。第４実施形態を示す図であって、法面上の走行経路の別実施形態を示す斜視図である。第４実施形態を示す図であって、反射部の別実施形態を示す草刈機の側面図である。

［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態を図面の記載に基づいて説明する。
〔自動走行作業機の基本構成〕
　本発明による自動走行作業機について、その実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１に示されているように、本実施形態に例示される自動走行作業機としての自動走行草刈機に、走行機体１と、第一車輪２Ａと、第二車輪２Ｂと、草刈装置３と、測位受信機４と、回転制御機構５と、が備えられている。第一車輪２Ａは、走行機体１における長手方向の一端側に左右一対で設けられている。第二車輪２Ｂは、走行機体１における長手方向の他端側に左右一対で設けられている。草刈装置３は、走行機体１の下部における第一車輪２Ａと第二車輪２Ｂとの間に設けられている。測位受信機４は走行機体１の上に設けられている。回転制御機構５は多自由度で回動可能であり、測位受信機４と走行機体１との間に設けられている。測位受信機４は、航法衛星からの電波を受信して機体の位置を検出する衛星測位用システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の一例として、周知の技術であるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）を利用して測位信号を受信するように構成されている。なお、測位受信機４は、ＧＰＳに限らず、マルチＧＮＳＳに対応する構成であっても良い。測位受信機４と回転制御機構５との間に、遮断板６が設けられている。遮断板６は、測位受信機４の真下に位置する状態で設けられている。

　走行機体１の上方に、送信機７（図４参照）と通信可能なアンテナ８が設けられている。送信機７は、操作者が持ち運びしながら自動走行作業機を人為操作可能なように構成されている。送信機７は、例えば作業者が手元で操作するプロポーショナル方式の送信機による操作であったり、タッチパネル方式の表示画面を有する携帯端末機器による操作であったりしても良い。

　図示はしないが、走行機体１に、エンジンＥＡの動力を、第一車輪２Ａと第二車輪２Ｂに伝達すると共に、草刈装置３に伝達する伝動機構が備えられている。伝動機構は、第一車輪２Ａ及び第二車輪２Ｂと、草刈装置３と、に対する動力伝達を断続できるように構成されている。エンジンＥＡの動力が、第一車輪２Ａ及び第二車輪２Ｂと、草刈装置３と、に伝達されることで、機体を走行させながら草刈作業を行うことができる。第一車輪２Ａに第一操向モータ９Ａが設けられ、第一車輪２Ａは第一操向モータ９Ａの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。また、第二車輪２Ｂに第二操向モータ９Ｂが設けられ、第二車輪２Ｂは第二操向モータ９Ｂの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。図２及び図３に示されているように、第一車輪２Ａ及び第二車輪２Ｂは夫々、直進用姿勢、右向き揺動姿勢、並びに、左向き揺動姿勢の夫々に向き変更操作可能である。

〔自動走行制御装置〕
　図４に示されているように、予め設定された走行経路に沿って自動走行草刈機の自動走行を可能にするための制御ユニットＵＡが、例えばマイクロコンピュータに組み込まれた状態で、自動走行草刈機に備えられている。制御ユニットＵＡに、走行モード判定部１０と、記憶部１１と、走行経路設定部１２と、自動走行制御装置１３と、が備えられている。記憶部１１は、測位受信機４が受信する測位信号に基づく位置情報を記憶可能なように構成されている。走行経路設定部１２は、走行機体１が自動走行を行うための走行経路を設定する。自動走行制御装置１３は、走行経路設定部１２が設定する走行経路に沿って走行機体１が走行するように構成されている。また、制御ユニットＵＡは、走行モード判定部１０の判定によって、自動走行モードと手動走行モードとに切替可能なように構成されている。手動走行モードでは、送信機７の人為操作に基づいて自動走行作業機が草刈走行等を行うため、自動走行制御装置１３は無効化されるが、自動走行制御装置１３と連動して走行経路設定部１２も無効化される構成であっても良い。

　自動走行制御装置１３の出力対象は、走行制御モータ１５と、前後進モータ１６と、第一操向モータ９Ａと、第二操向モータ９Ｂと、である。走行制御モータ１５は、エンジンＥＡに対する燃料供給量を調整するアクセル２０と、第一車輪２Ａ及び第二車輪２Ｂを制動するブレーキ２１と、を操作する。前後進モータ１６は、正逆転切換機構２２を切り換え操作する。図示はしないが、正逆転切換機構２２は、第一車輪２Ａ及び第二車輪２ＢにエンジンＥＡの動力を伝達する伝動装置に備えられ、エンジンＥＡの動力を正転方向と逆転方向とに切換えるためのギア機構である。第一操向モータ９Ａは第一車輪２Ａを操向操作し、第二操向モータ９Ｂは第二車輪２Ｂを操向操作する。走行制御モータ１５と、前後進モータ１６と、の夫々は、電動モータであっても良いし、電磁スイッチであっても良い。

　自動走行制御装置１３は、測位受信機４によって受信された測位信号から走行機体１の位置及び方位を特定する。そして、走行制御モータ１５と、前後進モータ１６と、第一操向モータ９Ａと、第二操向モータ９Ｂと、に制御信号を出力することによって、後述する走行経路に沿って走行機体１が走行するように、自動走行制御装置１３は構成されている。また、自動走行制御装置１３は、自動走行制御装置１３の制御信号に基づく自動走行モードと、人為操作による制御信号に基づく手動走行モードと、に切替可能なように構成されている。

　走行機体１に、送信機７から無線送信される操作信号を、アンテナ８を介して受信可能な通信部１７が備えられている。通信部１７の受信情報は制御ユニットＵＡに入力される。

　自動走行草刈機の状態は、通信部１７から機体外部の機器に送信可能であり、例えば携帯端末機器の表示画面に、自動走行草刈機の現在位置や状態を表示することも可能である。自動走行草刈機の状態は、例えば、草刈走行の車速であったり、燃料の残量であったり、自動走行草刈機に搭載された各種機器の不具合を示すものであったりしても良い。

〔走行経路設定部〕
　図４に示されているように、制御ユニットＵＡに走行経路設定部１２が備えられている。走行機体１が自動走行を行うための走行経路は、走行経路設定部１２によって予め設定される。図５に示されているように、法面上で自動走行を行うための走行経路として、直線状のライン走行経路ＬＡが複数設定されている。本実施形態では、夫々のライン走行経路ＬＡは、走行経路設定部１２によって、以下の手順で生成される。

　まず、法面の上端縁部に沿って、手動走行モードでティーチング走行が行われる。ティーチング走行は、送信機７を操作者が操作することによる人為操作に基づいて行われる。本実施形態では、始点位置ＴＡｓに走行機体１が位置する状態で、操作者が送信機７で始点設定操作を行う。そして、操作者が始点位置ＴＡｓから終点位置ＴＡｆまで直線形状に沿って走行機体１を走行させ、始点位置ＴＡｓに走行機体１が位置する状態で、操作者が送信機７で終点設定操作を行う。これにより、ティーチング処理が実行される。つまり、始点位置ＴＡｓにおいて測位受信機４により取得された測位データに基づく位置座標と、終点位置ＴＡｆにおいて測位受信機４により取得された測位データに基づく位置座標と、から始点位置ＴＡｓと終点位置ＴＡｆとを結ぶティーチング経路ＴＡが設定される。

　ティーチング走行中の走行機体１の位置は、測位受信機４によって逐次測位され、測位信号が記憶部１１に記憶される構成であっても良い。ティーチング走行の始点位置ＴＡｓとティーチング走行の終点位置ＴＡｆとに亘る測位信号の集合から、走行機体１の経時的な位置座標を抽出することによって、ティーチング経路ＴＡが得られる。この構成は、ティーチング経路ＴＡが曲線状である場合に、特に有用である。

　ライン走行経路ＬＡは、ティーチング経路ＴＡと平行な走行経路として、法面の下手側に向かって等間隔で複数生成される。本実施形態では、法面のティーチング経路ＴＡよりも下手側に、ティーチング経路ＴＡに沿うライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（１０）が、等間隔で生成されている。なお、草刈作業すべき領域の幅と作業車による草刈り作業幅とを考慮し、刈残しが生じないように作業幅が少し重なる状態で、ライン走行経路ＬＡは設定される。

　夫々のライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（１０）に、始点位置ＬＡｓと終点位置ＬＡｆとが割り当てられ、始点位置ＬＡｓから終点位置ＬＡｆに向かう方向が、走行機体１の進行方向となるように、夫々のライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（１０）は構成されている。また、走行機体１が夫々のライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（１０）を順番に走行するための順路が設定され、本実施形態では、法面の上手側から下手側に折り返しながら、走行機体１が直線往復走行を繰り返す順路が設定されている。つまり、ライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（９）の何れか一つのライン走行経路ＬＡ（ｎ）における終点位置ＬＡｆの法面下手側に、次の順路が割り当てられたライン走行経路ＬＡ（ｎ＋１）の始点位置ＬＡｓが隣り合って位置するように、走行経路が設定されている。

　自動走行草刈機は、ライン走行経路ＬＡに沿って草刈りしながら自動走行する。例えば、走行機体１が、一つのライン走行経路ＬＡ（１）の終点位置ＬＡｆに到達すると、自動走行制御装置１３は、次の順路が割り当てられたライン走行経路ＬＡ（２）の始点位置ＬＡｓに移動するように制御信号を出力する。このとき、自動走行制御装置１３は、走行機体１がＵターンをしながら、次のライン走行経路ＬＡ（２）の始点位置ＬＡｓに移動するように制御信号を出力しても良いし、走行機体１が方向転換せずにスイッチバックを繰り返しながら、次のライン走行経路ＬＡ（２）の始点位置ＬＡｓに移動するように制御信号を出力しても良い。なお、本実施形態におけるスイッチバックを具体的に説明すると、走行機体１が終点位置ＬＡｆに達した際に、正逆転切換機構２２の切換え操作によって前後進を繰り返して、走行機体１の位置を当該終点位置ＬＡｆの位置から法面下手側にずらすように、始点位置ＬＡｓに移動する走行形態である。あるいは、終点位置ＬＡｆから次の始点位置ＬＡｓへの移動は、手動走行モードによって行われても良い。この場合、走行機体１が次の始点位置ＬＡｓに移動した後、手動走行モードから自動走行モードへの切換は、人為操作によって行われても良いし、自動的に行われても良い。

　走行機体１がライン走行経路ＬＡ（２）の始点位置ＬＡｓに到達し、走行機体１の進行方位がライン走行経路ＬＡ（２）の進行方向に沿うと、自動走行草刈機は、ライン走行経路ＬＡ（２）に沿って草刈りしながら自動走行する。

〔回転制御機構〕
　自動走行制御装置１３は、測位受信機４によって受信された測位信号から走行機体１の位置及び方位を特定するように構成されているが、本実施形態における自動走行草刈機が傾斜した法面を走行する場合、測位受信機４も法面の傾斜度合いに応じて傾く。測位受信機４が傾くことによって、測位受信機４が補足可能な航法衛星の数が減少する虞がある。また、傾斜法面の下手方向に川や水田が存在する場合、航法衛星から送信される測位信号が川や水田で乱反射することによって、測位受信機４がマルチパスの影響を受けやすくなって、測位精度が低下する虞がある。特に、本実施形態における自動走行草刈機に搭載される測位受信機４では、測位受信機４と地面との距離が近い場合が多く、このような不都合が生じやすい。このことから、測位受信機４の真下に遮断板６が設けられ、遮断板６は、川や水田で乱反射した測位信号を測位受信機４の下方で遮断する。これにより、測位受信機４がマルチパスの影響を受け難くなり、測位精度が低下する恐れが低減される。また、測位受信機４の傾きを軽減するための回転制御機構５が、測位受信機４の下方に備えられている。

　図６に示されているように、測位受信機４の下方に遮断板６が設けられ、遮断板６の下方に回転制御機構５が設けられる構成となっており、測位受信機４及び遮断板６は、回転制御機構５の回転軸を軸芯に一体的に揺動可能なように構成されている。本実施形態において、回転制御機構５は、二つの自由度で回動するように構成されている。つまり、回転制御機構５は、走行機体１の機体前後方向に沿うロール軸と、走行機体１の機体左右方向に沿うピッチ軸と、の二つの軸を軸芯に回動可能なように構成されている。これにより、測位受信機４は多自由度で回動する。このように、走行機体１が傾斜した法面を走行する場合であっても、測位受信機４を水平姿勢に保持するように、回転制御機構５は回動する。

〔傾斜角度決定部〕
　傾斜角度検出部３０が走行機体１に備えられ、傾斜角度検出部３０は、例えば慣性センサの一例であるＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ）であって、走行機体１の傾きを検出して傾斜角情報ＩｍＡを出力する。測位受信機４が水平姿勢を保持するための角度は傾斜角度決定部３１によって決定され、傾斜角度決定部３１は、傾斜角情報ＩｍＡに基づいて、回転制御機構５に出力する傾斜角度ＩＡを決定する。傾斜角度ＩＡに、走行機体１の機体前後方向に沿うロール角度と、走行機体１の機体左右方向に沿うピッチ角度と、が含まれる。決定した傾斜角度ＩＡは回転制御機構５に出力され、回転制御機構５は、入力した傾斜角度ＩＡに基づいて、ロール軸及びピッチ軸の回動角度を調整する。

　傾斜角度決定部３１は、傾斜角度検出部３０が検出した傾斜角情報ＩｍＡを、そのまま傾斜角度ＩＡとして決定し、回転制御機構５に傾斜角度ＩＡをそのまま出力する構成も可能である。更に、回転制御機構５が、入力した傾斜角度ＩＡに基づいて即座に測位受信機４を回動することによって、リアルタイムで測位受信機４を水平保持する構成も可能である。しかし、このような構成である場合、走行機体１の走行途中の地面の凹凸に追従して、測位受信機４が走行機体１に対する回動が継続し、測位受信機４の走行機体１に対する傾斜姿勢が安定しない虞がある。このことに起因して、測位可能な航法衛星の数が走行途中に変化する虞があり、測位精度が安定しなくなる虞も考えられる。このため、測位受信機４が走行機体１に対して回動するタイミング、即ち、回転制御機構５が回動するタイミングは、走行機体１が停止する間であることが望ましい。

　図７に示されているように、ティーチング走行が行われているとき、傾斜角度検出部３０は、ティーチング走行の始点位置ＴＡｓと終点位置ＴＡｆとに亘って傾斜角情報ＩｍＡの検出を継続し、傾斜角度決定部３１に対する傾斜角情報ＩｍＡの出力を継続する。そして、傾斜角度決定部３１は、始点位置ＴＡｓと終点位置ＴＡｆとに亘って検出された傾斜角情報ＩｍＡの平均値を算出し、この平均値を傾斜角度ＩＡ（０）として決定する。

　走行機体１が最初のライン走行経路ＬＡ（１）を自動走行するとき、測位受信機４が走行機体１に対して傾斜角度ＩＡ（０）の傾きを保持するように、回転制御機構５は測位受信機４を位置決め保持する。回転制御機構５が測位受信機４を回動するタイミングは、走行機体１が終点位置ＴＡｆから最初のライン走行経路ＬＡ（１）の始点位置ＬＡｓに移動するまでの間である。

　走行機体１が最初のライン走行経路ＬＡ（１）に沿って走行しているとき、傾斜角度検出部３０は、ライン走行経路ＬＡ（１）における始点位置ＬＡｓと終点位置ＬＡｆとに亘って傾斜角情報ＩｍＡの検出を継続し、傾斜角度決定部３１に対する傾斜角情報ＩｍＡの出力を継続する。そして、傾斜角度決定部３１は、最初のライン走行経路ＬＡ（１）における始点位置ＬＡｓと終点位置ＬＡｆとに亘って検出された傾斜角情報ＩｍＡの平均値を算出し、この平均値を傾斜角度ＩＡ（１）として決定する。つまり、傾斜角度決定部３１は、傾斜角度ＩＡを、傾斜角度ＩＡ（０）から傾斜角度ＩＡ（１）に更新する。走行機体１が最初のライン走行経路ＬＡ（１）の終点位置ＬＡｆに到達後、次のライン走行経路ＬＡ（１）の始点位置ＬＡｓに移動するまでの間に、傾斜角度ＩＡ（１）に基づいて回転制御機構５は回動する。

　走行機体１が最初のライン走行経路ＬＡ（２）に沿って走行しているとき、測位受信機４が走行機体１に対して傾斜角度ＩＡ（１）の傾きを保持するように、回転制御機構５は測位受信機４を位置決め保持する。また、傾斜角度検出部３０は、傾斜角度決定部３１が傾斜角度ＩＡ（２）を算出するために、ライン走行経路ＬＡ（２）における始点位置ＬＡｓと終点位置ＬＡｆとに亘って傾斜角情報ＩｍＡの検出を継続し、傾斜角度決定部３１に対する傾斜角情報ＩｍＡの出力を継続する。そして、走行機体１がライン走行経路ＬＡ（２）の終点位置ＬＡｆに到達した時に、傾斜角度決定部３１は、傾斜角度ＩＡを傾斜角度ＩＡ（１）から傾斜角度ＩＡ（２）に更新する。

　このように、走行機体１が、ライン走行経路ＬＡ（２）～ＬＡ（１０）の何れか一つのライン走行経路ＬＡ（ｎ）に沿って走行しているとき、回転制御機構５は、一つ前のライン走行経路ＬＡ（ｎ－１）で決定された傾斜角度ＩＡ（ｎ－１）の傾きで、測位受信機４を位置決め保持するように構成されている。隣接するライン走行経路ＬＡ（ｎ－１）とライン走行経路ＬＡ（ｎ）とにおける法面の傾斜角度の差は、隣接せずに離れている二つのライン走行経路ＬＡにおける法面の傾斜角度の差よりも小さい場合が多い。このため、法面の上手側と下手側とで傾斜度合いが大きく異なる場合であっても、前回のライン走行経路ＬＡ（ｎ－１）における傾斜角度ＩＡ（ｎ－１）を用いて、測位受信機４の姿勢を、ほぼ水平に保持することができる。

　送信機７が、例えば携帯端末機器等であって表示画面を有する場合、送信機７は、通信部１７を介して、傾斜角情報ＩｍＡや傾斜角度ＩＡを表示画面に表示可能なように構成されている。また、ティーチング走行軌跡やライン走行経路ＬＡを含む走行経路も、当該表示画面に表示可能である。

〔第１実施形態の別実施形態〕
　本発明は、上述した実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕上述した実施形態では、ティーチング走行中に記憶部１１に記憶された測位信号に基づくティーチング経路ＴＡからライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（１０）が生成される構成となっているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、ティーチング経路ＴＡ及びライン走行経路ＬＡを含む走行経路が、全て記憶部１１に記憶され、自動走行草刈機による次回の自動走行時に、記憶部１１に記憶された走行経路に沿って自動走行が行われる構成であっても良い。これにより、次回の自動走行前にティーチング走行を行う必要が無くなり、人為操作の手間を省略することができる。また、夫々の傾斜角度ＩＡ（０）～Ｉ（９）も、走行経路と同様に、記憶部１１に記憶される構成であっても良い。そして、ライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（９）の何れか一つのライン走行経路ＬＡ（ｎ）の終点位置ＬＡｆから次のライン走行経路ＬＡ（ｎ＋１）の始点位置ＬＡｓに走行機体１が移動する間に、回転制御機構５は、ライン走行経路ＬＡ（ｎ＋１）に対応する傾斜角度ＩＡ（ｎ）に基づいて測位受信機４を回動する構成であっても良い。

　また、ティーチング経路ＴＡ及びライン走行経路ＬＡと、傾斜角度ＩＡと、は記憶部１１に限らず、例えば外部端末に管理される構成であっても良い。この場合、通信部１７はＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して外部端末と通信可能なように構成され、ティーチング経路ＴＡ及びライン走行経路ＬＡと、傾斜角度ＩＡと、が通信部１７を介して外部端末から読み出されるように構成されていても良いし、ティーチング経路ＴＡ及びライン走行経路ＬＡと、傾斜角度ＩＡと、が通信部１７を介して外部端末に記憶されるように構成されていても良い。

〔２〕上述した実施形態では、傾斜角度決定部３１は、夫々のライン走行経路ＬＡの終点位置ＬＡｆに到達した時に、傾斜角度ＩＡを更新するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、傾斜角度ＩＡが、測位受信機４によって受信された測位信号に基づく位置情報と紐付けられた状態で記憶部１１に記憶され、走行機体１が特定の位置を通過するときに回転制御機構５が回動し、測位受信機４が水平に保持される構成であっても良い。例えば、図８に示されているように、ライン走行経路ＬＡ（１）～ＬＡ（５）に沿って、位置Ｐ１～Ｐ１１の位置情報が記憶部１１に記憶され、位置Ｐ１～Ｐ１１の位置情報の夫々に対応する傾斜角度ＩＡ（Ｐ１）～Ｉ（Ｐ１１）が記憶部１１に記憶される構成であっても良い。走行機体１が、位置Ｐ１～Ｐ１１を通過する毎に、傾斜角度決定部３１は位置Ｐ１～Ｐ１１の位置情報の夫々に対応する傾斜角度ＩＡ（Ｐ１）～Ｉ（Ｐ１１）を読み出し、回転制御機構５は測位受信機４を回動する。これにより、例えばすり鉢状の土地で、自動走行の途中で傾斜角度が大きく変化する箇所があっても、測位受信機を水平に保持することができる。

〔３〕上述した実施形態では、夫々のライン走行経路ＬＡは、直線状のティーチング経路ＴＡに基づいて設定されているが、曲線状のティーチング経路ＴＡに基づいて設定されても良い。例えば図９に示されているように、曲線状のティーチング経路ＴＡに基づいて、ティーチング経路ＴＡと平行な曲線状のライン走行経路ＬＡが、等間隔に夫々設定される構成であっても良い。

〔４〕上述した実施形態では、傾斜角度決定部３１は、夫々のライン走行経路ＬＡの終点位置ＬＡｆに到達した時に、傾斜角度ＩＡを更新するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、傾斜角度決定部３１は、ティーチング走行の始点位置ＴＡｓと終点位置ＴＡｆとに亘って検出された傾斜角情報ＩｍＡの平均値を算出し、この平均値を傾斜角度ＩＡとして決定し、その後は傾斜角度ＩＡを更新しない構成であっても良い。

〔５〕上述した傾斜角度検出部３０として、ＩＭＵが例示されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、傾斜角度検出部３０として、振り子式やフロート式の傾斜角検出器であっても良い。また、慣性センサは、ジャイロセンサであったり、加速度センサであったりしても良い。

〔６〕上述した実施形態に例示された測位受信機４と回転制御機構５とは、一体的な形状で構成されていても良い。

〔７〕上記実施形態では、自動走行草刈機が草刈りを行いながら自動走行するとして説明したが、自動走行草刈機を例えば薬剤散布車など他の作業車両として用いることも可能である。

［第２実施形態］
　以下、本発明の第２実施形態を図面の記載に基づいて説明する。
〔自動走行作業機の基本構成〕
　本発明による自動走行作業機について、その実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１０に示されているように、本実施形態に例示される自動走行作業機としての自動走行草刈機に、走行機体１０１と、第一車輪１０２Ａと、第二車輪１０２Ｂと、草刈装置１０３と、が備えられている。第一車輪１０２Ａは、走行機体１０１における長手方向の一端側に左右一対で設けられている。第二車輪１０２Ｂは、走行機体１０１における長手方向の他端側に左右一対で設けられている。草刈装置１０３は、走行機体１０１の下部における第一車輪１０２Ａと第二車輪１０２Ｂとの間に設けられている。また、走行機体１０１の一端側部に排出機構１０４（図１３及び図１４参照）が備えられ、排出機構１０４は、草刈装置１０３によって刈り取られた刈草を排出する。更に、走行機体１０１の上部に検出装置１１０が設けられている。検出装置１１０については後述する。

　走行機体１０１の上部に、送信機１０７（図１３参照）と通信可能なアンテナ１０８が立設されている。送信機１０７は、操作者が持ち運びしながら自動走行作業機を人為操作可能なように構成されている。送信機１０７は、例えば作業者が手元で操作するプロポーショナル方式の送信機による操作であったり、タッチパネル方式の表示画面を有する携帯端末機器による操作であったりしても良い。

　図示はしないが、走行機体１０１に、エンジンＥＢの動力を、第一車輪１０２Ａと第二車輪１０２Ｂに伝達すると共に、草刈装置１０３に伝達する伝動機構が備えられている。伝動機構は、第一車輪１０２Ａ及び第二車輪１０２Ｂと、草刈装置１０３と、に対する動力伝達を断続できるように構成されている。エンジンＥＢの動力が、第一車輪１０２Ａ及び第二車輪１０２Ｂと、草刈装置１０３と、に伝達されることで、機体を走行させながら草刈作業を行うことができる。第一車輪１０２Ａに第一操向モータ１０９Ａが設けられ、第一車輪１０２Ａは第一操向モータ１０９Ａの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。また、第二車輪１０２Ｂに第二操向モータ１０９Ｂが設けられ、第二車輪１０２Ｂは第二操向モータ１０９Ｂの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。図１１及び図１２に示されているように、第一車輪１０２Ａ及び第二車輪１０２Ｂは夫々、直進用姿勢、右向き揺動姿勢、並びに、左向き揺動姿勢の夫々に向き変更操作可能である。

〔排出機構〕
　図１３及び図１４に示されているように、排出機構１０４は、走行機体１０１の左右何れかの側部に突出する状態で設けられている。なお、図１３において、点描化された領域ＧＮＢは、草刈対象領域のうち、未刈領域を示している。後述する図１６乃至図２２において示された領域ＧＮＢも同様である。本実施形態では、排出機構１０４は、走行機体１０１のうち、刈取後の地面の位置する側に設けられている。排出機構１０４の突出先端部は開口して排出口１０４ａが形成されている。また、排出機構１０４に、走行機体１０１の排出口１０１ｂと、排出機構１０４の排出口１０４ａと、に亘って排出経路１０４ｂが形成されている。排出経路１０４ｂは、排出口１０４ａの位置する側に位置するほど、断面形状が狭く絞られる先絞り形状に形成されている。この形状によって、草刈装置１０３で切断された刈草が、排出口１０１ｂから排出経路１０４ｂに入り込み、排出口１０４ａの位置する側の箇所で圧縮されて塊状刈草Ｇとなる。

　排出口１０４ａに、排出口１０４ａを開閉する開閉機構１４１が設けられている。また、排出機構１０４のうち、排出口１０４ａの位置する側の箇所に、刈草の圧縮度合いを測定する圧力センサ１４２（圧力検出手段）が設けられている。開閉機構１４１は、排出口１０４ａを開放する開放状態と、排出口１０４ａを閉塞する閉塞状態と、に切替自在なように構成されている。圧力センサ１４２は、例えば予め設定された圧力以上の圧力を受けた時に作動するスイッチであり、圧力センサ１４２が作動する間、開閉機構１４１は開放状態となるように構成されている。これにより、先絞り形状に形成された排出経路１０４ｂを通過する刈草が、排出口１０４ａから排出される前段階で、更に塊状に圧縮される。なお、開閉機構１４１は、電動モータによって開閉する構成であっても良いし、電磁スイッチによって開閉する構成であっても良い。また、圧力センサ１４２は、ロードセルであっても良いし、刈草の圧力が付勢力に抗することによって作動するバネ式のスイッチであっても良い。

　本実施形態では、排出機構１０４は、走行機体１０１のうち、刈取後の地面の位置する側に設けられている。このため、走行機体１０１が草刈走行する状態で、刈草は、排出口１０４ａから刈取後の地面に塊状で排出されることによって、刈取後の地面に塊状刈草Ｇが線形状に配置される。つまり、塊状刈草Ｇによって、刈取後の地面に対して、走行機体１０１の走行軌跡に沿う凸部が連続的に形成される。塊状刈草Ｇは、開閉機構１４１における開放状態と閉塞状態との切替えによって、刈取後の地面に断続的に配置される場合もある。この場合、走行機体１０１の走行軌跡に沿う凸部も、断続的に形成される。このように、刈取後の地面に対して、塊状刈草Ｇの凸部による一列の線形状が、連続的又は断続的に形成される。

〔自動走行制御装置〕
　図１５に示されているように、予め設定された走行経路に沿って自動走行草刈機の自動走行を可能にするための制御ユニットＵＢが、例えばマイクロコンピュータに組み込まれた状態で、自動走行草刈機に備えられている。制御ユニットＵＢに、走行モード判定部１１１１と、目標ライン算出部１１２と、自動走行制御装置１１３と、デコード部１１４と、が備えられている。目標ライン算出部１１２は、走行機体１０１が自動走行を行うための目標ラインＬＢを設定する。自動走行制御装置１１３は、目標ライン算出部１１２が設定する目標ラインＬＢと平行に走行機体１０１が走行するように構成されている。デコード部１１４は、検出装置１１０によって検出される検出信号を、目標ライン算出部１１２が目標ラインＬＢを算出するためのデータに変換する。また、制御ユニットＵＢは、走行モード判定部１１１の判定によって、自動走行モードと手動走行モードとに切替可能なように構成されている。手動走行モードでは、送信機１０７の人為操作に基づいて自動走行作業機が草刈走行等を行うため、自動走行制御装置１１３は無効化されるが、自動走行制御装置１１３と連動して目標ライン算出部１１２も無効化される構成であっても良い。

　自動走行制御装置１１３の出力対象は、走行制御モータ１１５と、前後進モータ１１６と、第一操向モータ１０９Ａと、第二操向モータ１０９Ｂと、である。走行制御モータ１１５は、エンジンＥＢに対する燃料供給量を調整するアクセル１２０と、第一車輪１０２Ａ及び第二車輪１０２Ｂを制動するブレーキ１２１と、を操作する。前後進モータ１１６は、正逆転切換機構１２２を切り換え操作する。図示はしないが、正逆転切換機構１２２は、第一車輪１０２Ａ及び第二車輪１０２ＢにエンジンＥＢの動力を伝達する伝動装置に備えられ、エンジンＥＢの動力を正転方向と逆転方向とに切換えるためのギア機構である。第一操向モータ１０９Ａは第一車輪１０２Ａを操向操作し、第二操向モータ１０９Ｂは第二車輪１０２Ｂを操向操作する。走行制御モータ１１５と、前後進モータ１１６と、の夫々は、電動モータであっても良いし、電磁スイッチであっても良い。

　走行機体１０１に、送信機１０７から無線送信される操作信号を、アンテナ１０８を介して受信可能な通信部１１７が備えられている。通信部１１７の受信情報は制御ユニットＵＢに入力される。

　自動走行草刈機の状態は、通信部１１７から機体外部の機器に送信可能であり、例えば携帯端末機器の表示画面に、自動走行草刈機の現在位置や状態を表示することも可能である。自動走行草刈機の状態は、例えば、草刈走行の車速であったり、燃料の残量であったり、自動走行草刈機に搭載された各種機器の不具合を示すものであったりしても良い。

　例えば図１４に示されているように、検出装置１１０は、走行機体１０１の上部に設けられている。検出装置１１０は、例えば、ＬＲＦ（Ｌａｓｅｒ　Ｒａｎｇｅ　Ｆｉｎｄｅｒ）であって、例えばレーザー光のような空中伝搬する信号を検出信号として送信する。検出信号が検出対象物に照射されると、検出信号は検出対象物の表面で反射する。そして、検出装置１１０は、検出対象物の表面で反射した検出信号を、反射信号として取得する。つまり、検出装置１１０は、検出装置１１０の検出用範囲に向けて検出信号を送信し、かつ、検出信号に対する反射信号を取得する。そして、検出装置１１０は、検出信号を送信してから反射信号を取得するまでの時間に基づいて、検出装置１１０と検出対象物との距離を算出するように構成されている。検出装置１１０が検出信号を送信し、かつ、反射信号を取得する処理を、以下「走査」と称する。

　検出装置１１０は、塊状刈草Ｇによって形成された凸部の線形状を走査によって検出する。そして、走査によって検出された距離と、検出装置１１０の走査角度と、に基づいて、凸部の対地高さがデコード部１１４によって演算される。これにより、刈取後の地面と塊状刈草Ｇとを判別可能なように構成されている。

　目標ライン算出部１１２は、検出装置１１０の走査によって検出された塊状刈草Ｇを認識し、目標ラインＬＢを算出する。つまり、目標ライン算出部１１２は、塊状刈草Ｇを目標物とし、塊状刈草Ｇの線形状に基づいて目標ラインＬＢを算出する。なお、塊状刈草Ｇが断続的に配置され、塊状刈草Ｇの線形状が断続的である場合、目標ライン算出部１１２は、断続的な線形状を近似線で線形補完することによって、目標ラインＬＢを算出する。

　図１６に示されているように、本実施形態では、まず、草刈対象領域において、手動走行モードで草刈走行を行い、刈取後の地面を確保する。次に、草刈走行を行いながらティーチング走行を行って刈取後の地面に塊状刈草Ｇ（１）を線状又は点状に配置する。これにより、刈取後の地面に塊状刈草Ｇ（１）が一列に配置され、夫々の塊状刈草Ｇ（１）は、目標ライン算出部１１２が目標ラインＬＢ（１）を設定するための目標物となる。そして、塊状刈草Ｇ（１）によって一列の線形状が形成され、検出装置１１０が夫々の塊状刈草Ｇ（１）を走査によって検出可能になると共に、目標ライン算出部１１２による目標ラインＬＢ（１）の算出が可能になる。本実施形態は、塊状刈草Ｇ（１）が点状に配置され、一列の線形状が断続的に形成されているが、塊状刈草Ｇ（１）が線状に配置され、一列の線形状が連続的に形成されていても良い。

　排出機構１０４は、走行機体１０１のうち、刈取後の地面の位置する側の側部に設けられている。このため、ティーチング走行の完了後も、排出機構１０４が、刈取後の地面の位置する側から、塊状刈草Ｇを常に排出可能なように草刈走行する必要がある。このことから、排出機構１０４が未刈の領域ＧＮＢの位置する側に向かないように、走行機体１０１を旋回させない草刈走行を行う必要がある。即ち、草刈走行は、走行機体１０１のスイッチバック、即ち、走行機体１０１の前後進を繰り返しながら行われる。このことから、塊状刈草Ｇ（１）のうち、ティーチング走行によって刈取後の地面に配置された塊状刈草Ｇ（１）の終端箇所が、目標ライン算出部１１２によって算出される目標ラインＬＢの開始点となる。また、塊状刈草Ｇ（１）のうち、ティーチング走行によって刈取後の地面に配置された塊状刈草Ｇ（１）の始端が、目標ライン算出部１１２によって算出される目標ラインＬＢの終了点となる。

　ティーチング走行の完了後、自動走行モードに切換えることにより、草刈走行が自動的に行われるが、手動走行モードから自動走行モードへの切換は、人為操作によって行われても良いし、自動的に行われても良い。自動走行モードへの切替後、図１７に示されているように、検出装置１１０は、周期的に走査を継続してティーチング走行時に排出された塊状刈草Ｇ（１）を捕捉し、目標ライン算出部１１２は、検出装置１１０によって捕捉された塊状刈草Ｇ（１）の近似線に基づいて目標ラインＬＢ（１）の算出を継続する。つまり、目標ライン算出部１１２は、目標ラインＬＢ（１）の算出を継続することによって目標ラインＬＢ（１）の更新を継続する。このとき、目標ライン算出部１１２は、周期的に算出された過去分の近似線の移動平均に基づいて目標ラインＬＢ（１）を算出するように構成されていても良い。

　自動走行制御装置１１３は、検出装置１１０の走査に基づいて、目標ラインＬＢ（１）と走行機体１０１との距離を算出する。そして、走行機体１０１が目標ラインＬＢ（１）に対して予め設定された距離Ｐｄを保持するように、自動走行制御装置１１３は、走行制御モータ１１５と、前後進モータ１１６と、第一操向モータ１０９Ａと、第二操向モータ１０９Ｂと、に制御信号を出力する。走行機体１０１は、ティーチング走行時の草刈走行の走行軌跡に隣接する状態で、塊状刈草Ｇ（１）の位置する側と反対側に位置する。このことから、距離Ｐｄは、草刈装置１０３における作業幅の中心と、目標ラインＬＢ（１）と、が草刈走行の作業幅の１．５倍程度となるように設定される。なお、ティーチング走行の完了前後の草刈走行で刈残しが生じないように、目標ラインＬＢ（１）に沿う草刈走行の作業幅と、ティーチング走行時の草刈走行の作業幅と、が部分的に重複しても良い。つまり、距離Ｐｄは適宜変更可能である。

　目標ラインＬＢ（１）に沿う草刈走行の間、排出口１０４ａから新たな塊状刈草Ｇ（２）が排出され、新たな塊状刈草Ｇ（２）が、刈取後の地面に連続的又は断続的に配置されて、目標ライン算出部１１２が次の目標ラインＬＢ（２）を算出するための新たな目標物となる。新たな塊状刈草Ｇ（２）は、ティーチング走行時に排出された塊状刈草Ｇ（１）よりも、走行機体１０１の位置する側に位置ずれして配置されるため、新たな塊状刈草Ｇ（２）の凸部によって、新たな一列の線形状が刈取後の地面に形成される。

　図１８に示されているように、走行機体１０１が、目標ラインＬＢ（１）に沿う草刈走行を完了すると、目標ライン算出部１１２は、塊状刈草Ｇ（２）の近似線に基づいて次の目標ラインＬＢ（２）を継続的に算出する。このとき、自動走行モードは継続されても良いし、手動走行モードに切換えられても良い。そして、正逆転切換機構１２２の切換え操作によって走行機体１０１の前進方向は反転し、次の目標ラインＬＢ（２）沿って自動走行制御装置１１３による自動走行が行われる。検出装置１１０は、周期的に走査を継続してティーチング走行時に排出された塊状刈草Ｇ（２）を捕捉し、目標ライン算出部１１２は、検出装置１１０によって捕捉された塊状刈草Ｇ（２）の近似線に基づいて目標ラインＬＢ（２）の算出を継続する。つまり、目標ライン算出部１１２は、目標ラインＬＢ（１）に沿う自動走行の場合と同様に、目標ラインＬＢ（２）の算出を継続することによって目標ラインＬＢ（２）の更新を継続する。

　自動走行制御装置１１３は、検出装置１１０の走査に基づいて、目標ラインＬＢ（２）と走行機体１０１との距離を算出する。そして、走行機体１０１が目標ラインＬＢ（２）に対して予め設定された距離Ｐｄを保持するように、自動走行制御装置１１３は、走行制御モータ１１５と、前後進モータ１１６と、第一操向モータ１０９Ａと、第二操向モータ１０９Ｂと、に制御信号を出力する。

　目標ラインＬＢ（２）に沿う草刈走行の間、排出口１０４ａから新たな塊状刈草Ｇ（３）が排出され、新たな塊状刈草Ｇ（３）が、刈取後の地面に連続的又は断続的に配置される。つまり、塊状刈草Ｇ（２）に隣接する状態で、新たな塊状刈草Ｇ（３）が排出され、新たな一列の線形状が刈取後の地面に形成される。塊状刈草Ｇ（３）は、目標ライン算出部１１２が次の目標ラインＬＢ（３）を算出するための新たな目標物となる。このように、自動走行草刈機は、線形状に配置された塊状刈草Ｇを基準に、自動走行の経路としての目標ラインＬＢを算出するように構成されている。

　送信機１０７が、例えば携帯端末機器等であって表示画面を有する場合、送信機１０７は、通信部１１７を介して、目標ラインＬＢや走行機体１０１の位置ずれを表示画面に表示可能なように構成されていても良い。

〔第２実施形態の別実施形態〕
　本発明は、上記の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕上述した実施形態において、目標ライン算出部１１２は、刈取後の地面に一列に並ぶ状態で排出された塊状刈草Ｇに基づいて目標ラインＬＢを算出されるように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、図１９に示されているように、何れかの塊状刈草Ｇ（１）が風等によって位置ずれしたり、崩れたりして、塊状刈草Ｇ（１）が必ずしも一列に並ばない場合がある。この場合であっても、目標ライン算出部１１２は、夫々の塊状刈草Ｇ（１）の近似直線に基づいて目標ラインＬＢ（１）を算出するように構成されていても良い。また、塊状刈草Ｇ（１）の当該位置ずれが経時的に変化する場合も考慮して、目標ライン算出部１１２は、周期的に算出された過去分の近似直線の移動平均に基づいて目標ラインＬＢを算出するように構成されていても良い。

〔２〕排出機構１０４による塊状刈草Ｇの排出の態様は、適宜変更可能である。例えば、図２０に示されているように、塊状刈草Ｇが、グリッド状に配置されるように排出され、目標ライン算出部１１２は、水平方向の目標ラインＬＢＨと、縦方向の目標ラインＬＢＶと、を算出する構成であっても良い。この構成によって、自動走行制御装置１１３は、二方向の目標ラインＬＢＨ，ＬＢＶの何れかに沿って走行機体１０１を自動走行させることができる。

〔３〕上述した実施形態において、走行機体１０１の上部に検出装置１１０が設けられているが、走行機体１０１の側部に検出装置１１０が設けられる構成であっても良い。例えば、図２１に示されているように、検出装置１１０は、走行機体１０１のうち、排出機構１０４の位置する側の側部、即ち、刈取後の地面の位置する側の側部に設けられる構成であっても良い。この構成であれば、検出装置１１０の真下に刈草がある場合であっても、検出装置１１０が刈草を検出できる。このため、排出機構１０４から排出された直後の塊状刈草Ｇを、検出装置１１０が捕捉可能になる。

〔４〕上述した実施形態において、目標ライン算出部１１２は直線状に一列に排出された塊状刈草Ｇに基づいて直線状の目標ラインＬＢを算出するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、図２２に示されているように、ティーチング走行において走行機体１０１が円弧状に走行して塊状刈草Ｇ（１）～Ｇ（３）が円弧状に排出され、検出装置１１０によって捕捉される夫々の塊状刈草Ｇが円弧状となり、目標ライン算出部１１２が、夫々の塊状刈草Ｇの近似曲線に基づいて曲線状の目標ラインＬＢ（１）～ＬＢ（３）を算出するように構成されていても良い。

〔５〕上述した実施形態において、目標ライン算出部１１２は、最初の目標ラインＬＢの算出に、ティーチング走行において排出機構１０４から排出された塊状刈草Ｇを用いるように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、目標ライン算出部１１２は、塊状刈草Ｇに代えて、地面等に予め設けられた目標物を、最初の目標ラインＬＢの算出に用いる構成であっても良い。当該目標物として、例えば、ロープであったり、ブロック塀であったり、土留めや擁壁であったり、フェンスやガードレールであったり、一列に配置されたロードコーンであったり、当該ロードコーンの間に亘るコーンバーであったりしても良い。また、等間隔に植えられた樹木等も、当該目標物として例示される。

〔６〕上述した実施形態において、検出装置１１０は、周期的に走査を継続してティーチング走行時に排出された一列の塊状刈草Ｇを捕捉し、目標ライン算出部１１２は、検出装置１１０によって捕捉された一列の塊状刈草Ｇの近似線に基づいて目標ラインＬＢの算出を継続するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、目標ライン算出部１１２は、一列の塊状刈草Ｇの近似線に基づいて目標ラインＬＢの算出を一度だけ行う構成であっても良い。この場合、目標ラインＬＢの始端から終端に亘る方位に沿って走行機体１０１が走行するように、例えば慣性センサ（不図示）に基づいて走行制御される構成であっても良い。

〔７〕上述した実施形態において、排出機構１０４に開閉機構１４１が設けられているが、開閉機構１４１は必ずしも必要ではなく、排出機構１０４に開閉機構１４１が設けられない構成であっても良い。

〔８〕上述した実施形態における検出装置１１０は、ＬＲＦでなくても良く、例えばカメラ等の画像センサであっても良い。

〔９〕上記実施形態では、自動走行草刈機が草刈りを行いながら自動走行するとして説明したが、自動走行草刈機を例えば薬剤散布車など他の作業車両として用いることも可能である。

［第３実施形態］
　以下、本発明の第３実施形態を図面の記載に基づいて説明する。
〔草刈機の基本構成〕
　本発明による草刈機について、その実施形態を図面に基づいて説明する。
　図２３に示されているように、本実施形態に例示される草刈機に、走行機体２０１と、第一車輪２０２Ａと、第二車輪２０２Ｂと、草刈装置２０３と、が備えられている。第一車輪２０２Ａは、走行機体２０１における長手方向の一端側に左右一対で設けられている。第二車輪２０２Ｂは、走行機体２０１における長手方向の他端側に左右一対で設けられている。草刈装置２０３は、走行機体２０１の下部における第一車輪２０２Ａと第二車輪２０２Ｂとの間に設けられている。

　走行機体２０１の上部に、送信機２０７（図２６参照）と通信可能なアンテナ２０８が立設されている。送信機２０７は、操作者が持ち運びしながら草刈機を人為操作可能なように構成されている。送信機２０７は、例えば作業者が手元で操作するプロポーショナル方式のコントローラによる操作であったり、タッチパネル方式の表示画面を有する携帯端末機器による操作であったりしても良い。

　図示はしないが、走行機体２０１に、エンジンＥＣの動力を、第一車輪２０２Ａと第二車輪２０２Ｂに伝達すると共に、草刈装置２０３に伝達する伝動機構が備えられている。伝動機構は、第一車輪２０２Ａ及び第二車輪２０２Ｂと、草刈装置２０３と、に対する動力伝達を断続できるように構成されている。エンジンＥＣの動力が、第一車輪２０２Ａ及び第二車輪２０２Ｂと、草刈装置２０３と、に伝達されることで、機体を走行させながら草刈作業を行うことができる。第一車輪２０２Ａに第一操向モータ２０９Ａが設けられ、第一車輪２０２Ａは第一操向モータ２０９Ａの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。また、第二車輪２０２Ｂに第二操向モータ２０９Ｂが設けられ、第二車輪２０２Ｂは第二操向モータ２０９Ｂの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。図２４及び図２５に示されているように、第一車輪２０２Ａ及び第二車輪２０２Ｂは夫々、直進用姿勢、右向き揺動姿勢、並びに、左向き揺動姿勢の夫々に向き変更操作可能である。

　走行機体２０１の前上部又は後上部に距離センサ２１０が備えられている。距離センサ２１０は、例えば、ＬＲＦ（Ｌａｓｅｒ　Ｒａｎｇｅ　Ｆｉｎｄｅｒ）であって、例えばレーザー光や超音波のような空中伝搬する信号を検出信号として送信する。検出信号が検出対象物に照射されると、検出信号は検出対象物の表面で反射する。そして、距離センサ２１０は、検出対象物の表面で反射した検出信号を、反射信号として取得する。つまり、距離センサ２１０は、距離センサ２１０の検出用範囲に向けて検出信号を送信し、かつ、検出信号に対する反射信号を取得する。そして、距離センサ２１０は、検出信号を送信してから反射信号を取得するまでの時間に基づいて、距離センサ２１０と検出対象物との距離を算出するように構成されている。距離センサ２１０が検出信号を送信し、かつ、反射信号を取得する処理を、以下「走査」と称する。

　傾斜角度検出部２１１が走行機体２０１に備えられ、傾斜角度検出部２１１は、例えば慣性センサの一例であるＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ）であって、走行機体２０１の傾きを検出して検出傾斜角度ＩｍＣを出力する。

〔制御構成について〕
　図２６に示されているように、草刈機の自動走行を可能にするための制御ユニットＵＣが、例えばマイクロコンピュータに組み込まれた状態で、草刈機に備えられている。制御ユニットＵＣに、デコード制御部２１２と、走行モード判定部２１３と、物体検出部２１４と、目標距離算出部２１５と、走行指示部２１６と、が備えられている。デコード制御部２１２は、距離センサ２１０の走査によって算出された距離と、当該算出時の走査角度と、に基づいて、距離センサ２１０に対する機体左右方向の水平距離と、距離センサ２１０に対する機体上下方向の垂直距離と、を座標位置情報として算出する。制御ユニットＵＣは、自動走行モードと手動走行モードとに切替可能なように構成され、走行モード判定部２１３の判定によって、自動走行モードと手動走行モードとの何れであるかが判定される。

　物体検出部２１４は、詳細について後述するが、座標位置情報に基づいて刈取後の地面を近似直線で表す地面基準線ＬＧと、刈取前の草のラインを近似直線で表す草基準線ＬＫと、を生成する。物体検出部２１４に記憶部２１４ａが備えられ、記憶部２１４ａは、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）であって、デコード制御部２１２によって算出された座標位置情報を経時的に記憶する。地面基準線ＬＧ及び草基準線ＬＫの生成は、記憶部２１４ａに記憶された座標位置情報を用いることによって行われる。

　目標距離算出部２１５は、草基準線ＬＫと距離センサ２１０との離間距離を算出する。また、目標距離算出部２１５は、走行機体２０１のうち、距離センサ２１０の位置する箇所が草基準線ＬＫと離間しながら好適に草刈走行するための目標距離ＬＭを算出する。そして、走行指示部２１６は、草基準線ＬＫと距離センサ２１０との離間距離を、目標距離ＬＭに保持するように制御信号を出力する。

　走行機体２０１に、送信機２０７から無線送信される操作信号を、アンテナ２０８を介して受信可能な通信部２１７が備えられている。通信部２１７の受信情報は制御ユニットＵＣに入力される。手動走行モードでは、送信機２０７の人為操作に基づいて草刈走行等が行われる。このため、手動走行モードの状態で、走行指示部２１６は無効化されるが、走行指示部２１６と連動して物体検出部２１４及び目標距離算出部２１５も無効化される構成であっても良い。

　走行指示部２１６の出力対象は走行制御部Ｃであり、走行制御部Ｃに、走行制御モータ２１８と、前後進モータ２１９と、第一操向モータ２０９Ａと、第二操向モータ２０９Ｂと、が備えられている。走行制御モータ２１８は、エンジンＥＣに対する燃料供給量を調整するアクセル２２０と、第一車輪２０２Ａ及び第二車輪２０２Ｂを制動するブレーキ２２１と、を操作する。前後進モータ２１９は、正逆転切換機構２２２を切り換え操作する。図示はしないが、正逆転切換機構２２２は、第一車輪２０２Ａ及び第二車輪２０２ＢにエンジンＥＣの動力を伝達する伝動装置に備えられ、エンジンＥＣの動力を正転方向と逆転方向とに切換えるためのギア機構である。第一操向モータ２０９Ａは第一車輪２０２Ａを操向操作し、第二操向モータ２０９Ｂは第二車輪２０２Ｂを操向操作する。走行制御モータ２１８と、前後進モータ２１９と、の夫々は、電動モータであっても良いし、電磁スイッチであっても良い。

　走行モードが自動走行モードの場合、走行制御部Ｃは、走行指示部２１６の指示信号に基づく制御を行う。走行モードが手動走行モードの場合、送信機２０７の人為操作に基づく操作信号が、通信部２１７及び走行モード判定部２１３を介して走行制御部Ｃに入力され、走行制御部Ｃは、当該操作信号に基づく制御を行う。

　草刈機の状態は、通信部２１７から機体外部の機器に送信可能であり、例えば携帯端末機器の表示画面に、草刈機の現在位置や状態を表示することも可能である。草刈機の状態は、例えば、草刈走行の車速であったり、燃料の残量であったり、草刈機に搭載された各種機器の不具合を示すものであったりしても良い。

〔未刈草の検出処理〕
　図２７に示されているように、草刈機が自動走行を伴って草刈作業を行うとき、距離センサ２１０は走行機体２０１の前後方向を軸芯に回転しながら走査を行い、地面及び未刈草（図２７のＧＮＣで示された領域）の距離センサ２１０に対する離間距離を取得する。本実施形態では、距離センサ２１０による走査は、図２７で示された反時計回りの回転で、走査角度Ｓｓと走査角度Ｓｆとに亘って２７０度の走査角度範囲で行われ、走査角度Ｓｓ及び走査角度Ｓｆは、機体の真上に対して左右に夫々４５度傾斜する。なお、走査角度Ｓｓ及び走査角度Ｓｆの傾斜角度は、適宜変更可能であり、夫々同じ傾斜角度でなくても良い。

　距離センサ２１０の走査によって、距離センサ２１０の走査角度毎に、反射信号に基づく距離情報が取得される。デコード制御部２１２は、例えば三角関数を用いる等の方法によって、この走査角度及び距離情報を、距離センサ２１０に対する機体左右方向の水平距離と、距離センサ２１０に対する機体上下方向の垂直距離と、に変換する。これにより、距離センサ２１０の経時的な走査によって取得された距離情報は、二次元の座標位置情報に逐次変換され、当該座標位置情報の集合は、物体検出部２１４に備えられる記憶部２１４ａに記憶される。

　二次元の座標位置情報の集合は、図２８に示されるような波形として表され、この波形は、当該座標位置情報の集合に基づいてプロットされるデジタルの波形である。座標の中心は、距離センサ２１０の走査角度の回転軸中心である。座標の下側において左右方向に沿う波形は、刈取後の地面を示す地面ラインＧ１であり、座標の右側において上下方向に沿う波形は、未刈草を示す未刈草ラインＧ２である。これにより、未刈草ラインＧ２の地面ラインＧ１に対する対地高さデータが得られる。

　なお、図２８では未刈草ラインＧ２が機体の側部よりも離れた状態で位置しているが、これは例示である。例えば、距離センサ２１０が走行機体２０１の前端部に位置する場合、機体前方に未刈草が存在することから、未刈草ラインＧ２が機体と重複する状態で位置することが考えられる。また、例えば距離センサ２１０が走行機体２０１の後端部に位置する場合、未刈草ラインＧ２が機体の横側部と接する状態で位置することが考えられる。

　次に、未刈草を検知するための具体的な手順の例を図２９に基づいて説明する。この手順では、走査角度Ｓｓから走査が開始され、地面の走査を経て走査角度Ｓｓで走査が完了するまでの一周期の走査の例を示しており、走査角度Ｓｓから走査角度Ｓｓまでの走査が繰り返し行われる。

　距離センサ２１０による走査が走査角度Ｓｓから開始される（ステップ＃１）。距離センサ２１０の走査角度が回転しながら走査が継続され（ステップ＃２）、走査によって取得された距離情報は、走査が行われた時点の走査角度と紐付けられて、デコード制御部２１２によって二次元の座標位置情報に逐次変換される（ステップ＃３）。ステップ＃２の処理とステップ＃３の処理とは、距離センサ２１０の走査角度が走査角度Ｓｆに到達するまで継続する。

　距離センサ２１０の走査角度が、刈取後の地面を判定するタイミングの走査角度Ｓｇ２（図３０参照）に到達し、かつ、地面基準線ＬＧが生成されていない状態であると（ステップ＃４：Ｙｅｓ）、刈取後の地面のラインとして識別される地面基準線ＬＧが、物体検出部２１４によって生成される（ステップ＃５）。図３０に示されているように、距離センサ２１０の走査角度Ｓｇ１と、距離センサ２１０の走査角度Ｓｇ２との間で対応する座標情報に基づく近似直線として、地面基準線ＬＧが生成される。地面基準線ＬＧから上下方向の距離ｄ１，ｄ２の範囲内にある座標位置情報は地面の座標位置情報（地面データ）として判別される。

　走査角度Ｓｇ１及び走査角度Ｓｇ２は、距離センサ２１０が走行機体２０１に対して機体垂直下方を向く走査角度Ｓｂに対して左右対称に傾斜する。本実施形態では、走査角度Ｓｇ１及び走査角度Ｓｇ２は、走査角度Ｓｂに対して左右に夫々１０度傾くように構成されているが、この傾斜角度は適宜変更可能であり、例えば走行機体２０１の左右幅に亘る傾斜角度であっても良い。また、走査角度Ｓｇ１及び走査角度Ｓｇ２は、走査角度Ｓｂに対して左右対称でなくても良い。

　地面基準線ＬＧから上下方向の距離ｄ１，ｄ２は、例えば夫々十センチメートルに設定されているが、この値は適宜変更可能である。また、距離ｄ１，ｄ２は、同じ値でなくても良い。

　地面基準線ＬＧの生成が完了すると、刈取後の地面に対する未刈草の算出傾斜角度θ２が物体検出部２１４によって算出される（ステップ＃６）。刈取後の地面の傾斜角度θ１は、傾斜角度検出部２１１によって出力される検出傾斜角度ＩｍＣに基づいて算出される。傾斜角度θ１は、検出傾斜角度ＩｍＣの瞬時測定値であっても良いし、周期的に出力された過去複数個の検出傾斜角度ＩｍＣの平均値であっても良い。図３１に示されているように、一般的に、未刈草は傾斜地であっても鉛直方向に沿って上方に生えることが知られており、刈取後の地面に対する未刈草の算出傾斜角度θ２は、下記の式で算出される。

　算出傾斜角度θ２＝９０°－θ１

　距離センサ２１０の走査は継続し、物体検出部２１４は、距離センサ２１０の走査に基づく座標位置情報が、草の座標位置情報（草データ）であるかどうかを判定する（ステップ＃７）。本実施形態では、地面基準線ＬＧから上下方向の距離ｄ１，ｄ２の範囲内にある座標位置情報は、地面データとして判別される。このため、物体検出部２１４は、距離ｄ１，ｄ２の範囲から外れた座標位置情報を、草データとして判定する。

　誤検出を防止するため、草データが予め設定された個数に亘って、連続して検出されるかどうかが、物体検出部２１４によって判定される（ステップ＃８）。草データが予め設定された個数に亘って、連続して検出されると（ステップ＃８：Ｙｅｓ）、物体検出部２１４は、当該草データに基づいて草候補線Ｌｃを生成する（ステップ＃９）。草候補線Ｌｃの生成の可否を判定する連続検出個数は、天候や季節や未刈草の種類に対応して適宜変更可能である。距離センサ２１０の走査角度が走査角度Ｓｆに到達するまで、物体検出部２１４は、草候補線Ｌｃを複数生成する。図３２において、草候補線Ｌｃは、地面基準線ＬＧの位置する側に最も近い草候補線Ｌｃ（１）から、地面基準線ＬＧの位置する側から最も遠い草候補線Ｌｃ（４）まで、四個の草候補線Ｌｃが生成された状態が示されている。物体検出部２１４が草候補線Ｌｃを生成する個数は、適宜変更可能である。

　距離センサ２１０の走査角度が走査角度Ｓｇ２に到達すると（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、距離センサ２１０の走査が完了する。その後、物体検出部２１４は、ステップ＃１０の処理とステップ＃１１との処理を繰り返す。つまり、夫々の草候補線Ｌｃの、地面基準線ＬＧに対する傾斜角度（以下、「相対角度θ」と称する）を算出する（ステップ＃１１）。そして、物体検出部２１４は相対角度θと算出傾斜角度θ２とを比較する（ステップ＃１２）。相対角度θが、算出傾斜角度θ２から予め設定された範囲内であれば（ステップ＃１２：一致判定）、物体検出部２１４は、該当する草候補線Ｌｃを草基準線ＬＫして確定する（ステップ＃１３）。図３３において、草候補線Ｌｃ（２）に基づく草基準線ＬＫが示されている。この場合、地面基準線ＬＧに対する草候補線Ｌｃ（２）の相対角度θが、算出傾斜角度θ２から予め設定された範囲内に収まっていることが、物体検出部２１４によって判定され、草候補線Ｌｃが、草基準線ＬＫして確定する。

　このとき、物体検出部２１４は、複数の草候補線Ｌｃのうち、算出傾斜角度θ２から予め設定された範囲内に相対角度θが収まっていることが最初に判定された草候補線Ｌｃを、草基準線ＬＫして確定する構成であっても良い。また、物体検出部２１４は、全ての草候補線Ｌｃの地面基準線ＬＧに対する相対角度θを算出し、算出傾斜角度θ２に最も近似する相対角度θを有する草候補線Ｌｃを、草基準線ＬＫして確定する構成であっても良い。

　草基準線ＬＫの確定後、目標距離算出部２１５は、地面基準線ＬＧと草基準線ＬＫとの交点Ｓを算出する。そして、交点Ｓと距離センサ２１０との離間距離を算出し、交点Ｓと走行機体２０１との離間距離のうち、走行機体２０１の草刈走行に好適な目標距離ＬＭを算出する（ステップ＃１４）。走行機体２０１の草刈走行に好適な目標距離ＬＭは、地面の傾斜角度や未刈草の種類や高さ、走行機体２０１における距離センサ２１０の取付位置、走行機体２０１の前進方向等に基づいて決定できる。

　このように、距離センサ２１０の走査角度が一回転する毎に、ステップ＃１乃至ステップ＃１４の処理が周期的に行われる。また、目標距離ＬＭは、毎回のばらつきを抑制するため、周期的に算出された過去複数個の目標距離の移動平均に基づいて目標距離ＬＭを算出するように構成されていても良い。

〔第３実施形態の別実施形態〕
　本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕上述した実施形態において、物体検出部２１４は、距離センサ２１０の走査角度が走査角度Ｓｆに到達するまで、草候補線Ｌｃを複数生成するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、草データの地面基準線ＬＧに対する対地高さが、予め設定された高さよりも高い場合、物体検出部２１４は、当該草データに基づいて草候補線Ｌｃを生成しないように構成されていても良い。未刈草の上端箇所は、風等に揺れやすいことから、この構成によって、風等の外乱による草の誤検出を防止できる。

〔２〕上述した実施形態において、物体検出部２１４は、草データに基づいて草候補線Ｌｃを生成するように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、図３４に示されているように、草データが予め設定された個数に亘って、連続して検出されると、物体検出部２１４は、当該草データは草基準線ＬＫを生成するための候補データＫｃとして複数記憶される構成であっても良い。つまり、候補データＫｃは二次元の座標位置情報の集合であり、距離センサ２１０の走査角度が走査角度Ｓｆに到達するまで、草基準線ＬＫの候補データＫｃが複数記憶される。なお、候補データＫｃの記憶の可否を判定する連続検出個数は、天候や季節や未刈草の種類に対応して適宜変更可能である。複数の候補データＫｃの組合せに基づいて、近似直線である草候補線Ｌｃを生成する構成であっても良い。

　例えば、図３４において、候補データＫｃ（１）～Ｋｃ（６）が記憶されている。草候補線Ｌｃ（１）は候補データＫｃ（１）及び候補データＫｃ（２）の組合せに基づいて生成されている。草候補線Ｌｃ（２）は候補データＫｃ（２）及び候補データＫｃ（３）の組合せに基づいて生成されている。草候補線Ｌｃ（３）～Ｌｃ（５）も、草候補線Ｌｃ（１）及び草候補線Ｌｃ（２）と同様のパターンで生成されている。そして、夫々の草候補線Ｌｃにおいて地面基準線ＬＧに対する相対角度θを算出し、相対角度θが算出傾斜角度θ２から予め設定された範囲内であれば、当該草候補線Ｌｃを草基準線ＬＫとして確定する構成であっても良い。草候補線Ｌｃの生成において候補データＫｃの組合せは適宜変更可能であり、例えば、相対角度θが算出傾斜角度θ２から予め設定された範囲内でなければ、複数の候補データＫｃの組合せをやり直し、新たな組合せに基づいて草候補線Ｌｃを生成する構成であっても良い。

〔３〕上述した実施形態において、距離センサ２１０は走行機体２０１の前上部又は後上部に備えられているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、距離センサ２１０は、図３５に示されているように、走行機体２０１の前上部に設けられる距離センサ２１０ａと、走行機体２０１の後上部に設けられる距離センサ２１０ｂと、の二箇所に備えられる構成であっても良い。図３５のＧＮＣは未刈草である。また、距離センサ２１０ａ及び距離センサ２１０ｂが、走行機体２０１の左右方向側端部に設けられる構成であっても良い。草刈走行が行われる前の地面と、未刈草ＧＮＣと、が走行機体２０１の前部に設けられた距離センサ２１０ａによって走査される。また、草刈走行が行われた後の地面と、未刈草ＧＮＣと、が走行機体２０１の後部に設けられた距離センサ２１０ｂによって走査される。この構成であれば、走行機体２０１の前後で、夫々異なる目標距離ＬＭを独立して算出可能となるため、走行指示部２１６が出力する指示信号を、一層好適なものにできる。また、図３５における草刈走行のときに、距離センサ２１０ａによって、例えば石や杭が検知された場合、草刈装置２０３の回転を停止する等の対処が可能になる。

〔４〕上述した実施形態において、図２９に示されたステップ＃１からステップ＃１４までの手順で目標距離ＬＭが算出されるように構成されているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、走査角度Ｓｓから走査角度Ｓｆまで２７０度に亘る走査が行われた後に（ステップ＃１～ステップ＃３）、地面基準線ＬＧの生成（ステップ＃５）と算出傾斜角度θ２の算出（ステップ＃６）とが行われ、その後に草データの検出に基づく草候補線Ｌｃの生成（ステップ＃７～ステップ＃９）と、相対角度θの算出処理（ステップ＃１1）から目標距離ＬＭの算出（ステップ＃１４）までの処理が行われる構成であっても良い。この構成であれば、例えば走査角度が走査角度Ｓｆから走査角度Ｓｓに向けて逆方向に回転する場合にも適用可能である。

〔５〕上述した実施形態において、地面基準線ＬＧと、草候補線Ｌｃと、草基準線ＬＫと、は夫々近似直線となっているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、地面基準線ＬＧと、草候補線Ｌｃと、草基準線ＬＫと、は夫々近似曲線であっても良い。

〔６〕上述の実施形態では、草刈機が草刈りを行いながら自動走行するとして説明したが、例えば、手動操作による草刈走行の操向操作をアシストする草刈機であっても良い。また、草刈機以外に、芝刈機やモアであっても良い。

［第４実施形態］
　以下、本発明の第４実施形態を図面の記載に基づいて説明する。
〔草刈機自動走行システムの基本構成〕
　本発明による草刈機自動走行システムについて、その実施形態を図面に基づいて説明する。
　図３６乃至図３８に示されているように、本実施形態における草刈機自動走行システムに、物体検出部３０１と、取付治具３０２と、草刈機３０３と、が備えられている。物体検出部３０１は法面の上端部に設置され、法面を走行する草刈機３０３の位置を検出するように構成されている。物体検出部３０１は、取付治具３０２に取り付けて使用される。物体検出部３０１に、距離センサ３１１と、回転制御機構３１２と、取付部３１３と、が備えられている。物体検出部３０１の内部に、例えばマイクロコンピュータに組み込まれた状態で制御ユニットが備えられている。距離センサ３１１は物体検出部３０１の上部に設けられている。回転制御機構３１２は多自由度で回動可能であり、物体検出部３０１の下部に設けられている。取付部３１３は回転制御機構３１２の下端に設けられ、取付治具３０２に対して物体検出部３０１を取り付けるための取付箇所である。

　取付治具３０２は、例えば法面の最上端に固定される状態で設置される。取付治具３０２の上端部に物体検出部３０１の取付部３１３が着脱自在な状態で係止されることにより、取付治具３０２に物体検出部３０１が取り付けられて定点位置に固定される。なお、取付部３１３の着脱構造や着脱方法は公知の構造や方法を適宜選択可能である。取付治具３０２に、例えばＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）タグ等の記憶部３２１が設けられ、物体検出部３０１に備えられた制御ユニットとデータの通信によって、草刈機３０３が草刈走行するためのエリア情報や草刈機３０３の作業履歴情報等が、記憶部３２１に記憶される。

　物体検出部３０１が取付治具３０２に装着された時、物体検出部３０１は取付治具３０２の記憶部３２１にアクセスし、記憶部３２１にエリア情報や作業履歴情報が有るかどうかを確認する。記憶部３２１にエリア情報や作業履歴情報が有れば、例えば物体検出部３０１に備えられた不図示のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）に、当該エリア情報や当該作業履歴情報が読み込まれる。また、自動草刈走行時のエリア情報及び作業履歴情報が更新されたとき、これらの更新された情報が、物体検出部３０１のＲＡＭから記憶部３２１に記憶される。これにより、次回の自動草刈走行時に、物体検出部３０１が同一のものでなくても、最新のエリア情報及び作業履歴情報が、当該異なる物体検出部３０１に読み出し可能となる。

　草刈機３０３は、物体検出部３０１から送信される指示信号Ｔｃに基づいて、法面上に予め設定された走行経路としてのライン走行経路ＬＤに沿って、自動的に未刈草ＧＮを刈り取りながら走行するように構成されている。草刈機３０３に、走行機体３３１と、第一車輪３３２Ａと、第二車輪３３２Ｂと、草刈装置３３３と、反射部３３４と、が備えられている。第一車輪３３２Ａは、走行機体３３１における長手方向の一端側に左右一対で設けられている。第二車輪３３２Ｂは、走行機体３３１における長手方向の他端側に左右一対で設けられている。草刈装置３３３は、走行機体３３１の下部における第一車輪３３２Ａと第二車輪３３２Ｂとの間に設けられている。草刈機３０３の上部に、送信機３０４（図３９参照）や物体検出部３０１と通信可能なアンテナ３３５が立設されている。

　図示はしないが、走行機体３３１に、エンジンＥＤの動力を、第一車輪３３２Ａと第二車輪３３２Ｂに伝達すると共に、草刈装置３３３に伝達する伝動機構が備えられている。伝動機構は、第一車輪３３２Ａ及び第二車輪３３２Ｂと、草刈装置３３３と、に対する動力伝達を断続できるように構成されている。エンジンＥＤの動力が、第一車輪３３２Ａ及び第二車輪３３２Ｂと、草刈装置３３３と、に伝達されることで、機体を走行させながら草刈作業を行うことができる。第一車輪３３２Ａに第一操向モータ３２Ｃが設けられ、第一車輪３３２Ａは第一操向モータ３２Ｃの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。また、第二車輪３３２Ｂに第二操向モータ３３２Ｄが設けられ、第二車輪３３２Ｂは第二操向モータ３３２Ｄの駆動力により縦軸芯周りで揺動してステアリング操作自在なように構成されている。図３９及び図４０に示されているように、第一車輪３３２Ａ及び第二車輪３３２Ｂは夫々、直進用姿勢、右向き揺動姿勢、並びに、左向き揺動姿勢の夫々に向き変更操作可能である。

　距離センサ３１１は、例えば、ＬＲＦ（Ｌａｓｅｒ　Ｒａｎｇｅ　Ｆｉｎｄｅｒ）やＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）であって、例えばレーザー光や超音波や電波のような空中伝搬する信号を検出信号ＴＷとして送信する。検出信号ＴＷが検出対象物に照射されると、検出信号ＴＷは検出対象物の表面で反射する。そして、距離センサ３１１は、検出対象物の表面で反射した検出信号ＴＷを、反射信号ＲＷとして取得する。つまり、距離センサ３１１は、距離センサ３１１の検出用範囲に向けて検出信号ＴＷを送信し、かつ、検出信号ＴＷに対する反射信号ＲＷを取得する。そして、距離センサ３１１は、検出信号ＴＷを送信してから反射信号ＲＷを取得するまでの時間に基づいて、距離センサ３１１と検出対象物との距離を算出するように構成されている。距離センサ３１１が検出信号ＴＷを送信し、かつ、反射信号ＲＷを取得する処理を、以下「走査」と称する。

　図３６に示されているように、距離センサ３１１は、平面視で、数十メートルに亘る半径の範囲で、例えば２７０度の走査角度で走査可能なように構成されている。このことから、取付治具３０２が複数設置される場合、距離センサ３１１の走査範囲に対応して間隔を空けて設置される。

　反射部３３４は、距離センサ３１１によって照射される検出信号ＴＷを反射する被検知体である。反射部３３４は、検出信号ＴＷが入斜した方向と同じ方向に反射信号ＲＷを反射するように構成されている。つまり、反射部３３４は、どの角度から距離センサ３１１の検出信号ＴＷを受けても、距離センサ３１１に向けて反射信号ＲＷを反射するように構成されている。このため、反射部３３４は、草刈機３０３の左右横側面のうち、距離センサ３１１の位置する側の側面に設けられ、反射部３３４と距離センサ３１１とは常に対向する。この構成によって、反射部３３４は、他の物体よりも強い強度で反射信号ＲＷを距離センサ３１１に反射するように構成されている。このため、距離センサ３１１は、予め設定された強度の閾値よりも強い強度の反射信号ＲＷを検知することによって、反射部３３４を検出するように構成されている。なお、反射部３３４は、草刈機３０３の左右横側面の片側のみならず、両側に設けられていても良い。

〔制御構成について〕
　図４１に示されているように、草刈機３０３の自動草刈走行は、物体検出部３０１の制御ユニットと、草刈機３０３の制御ユニットと、の連係処理に基づいて行われる。物体検出部３０１の制御ユニットに、通信部３１５と、走行経路設定部３１６と、制御指示部３１７と、が備えられている。通信部３１５は、取付治具３０２の記憶部３２１に対してデータのアクセスを行ったり、草刈機３０３とデータや信号のやり取りを行ったりするための通信機器である。走行経路設定部３１６は、草刈機３０３が自動走行を行うための走行経路としてライン走行経路ＬＤを設定する。制御指示部３１７は、ライン走行経路ＬＤに沿って草刈機３０３が走行するように指示信号Ｔｃを出力し、指示信号Ｔｃは通信部３１５を介して草刈機３０３に送信される。

　通信部３１５に、遠距離通信部３１５ａと近距離通信部３１５ｂとが備えられている。遠距離通信部３１５ａは、例えば百メートル程度の範囲で通信可能な通信機器である。また、遠距離通信部３１５ａは、草刈機３０３に上述した指示信号Ｔｃを送信したり、草刈機３０３から機体の状態や草刈の進捗状況等を受信したりすることができる。近距離通信部３１５ｂは、例えば数十センチメートル程度の範囲で通信可能な通信機器である。物体検出部３０１が取付治具３０２に取り付けられた状態で、近距離通信部３１５ｂは、記憶部３２１からエリア情報や作業履歴情報のデータを読み込んだり、記憶部３２１に対してエリア情報や作業履歴情報の更新データ等を書き込んだりすることができる。

　草刈機３０３の制御ユニットに、通信部３３６と、走行制御部３３７と、が備えられている。通信部３３６は、物体検出部３０１の通信部３１５とデータや信号のやり取りを行うための通信機器である。また、通信部３３６は、送信機３０４とデータや信号のやり取りが可能である。走行制御部３３７は、物体検出部３０１の制御指示部３１７が出力する指示信号Ｔｃに基づいて草刈機３０３の自動草刈走行を行う。また、走行制御部３３７は、自動走行モードと手動走行モードとに切替可能なように構成され、自動走行モードでは当該自動草刈走行が行われる。手動走行モードの場合、走行制御部３３７は、送信機３０４の人為操作に基づく指示信号が、通信部３３６を介して走行制御部３３７に出力され、走行制御部３３７は、当該指示信号に基づく制御を行う。

　草刈機３０３に傾斜センサ３３８が備えられ、傾斜センサ３３８で検出される傾斜角度ＩＤが通信部３３６を介して物体検出部３０１に送信される。傾斜センサ３３８は、例えば慣性センサの一例であるＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ）であるが、振り子式やフロート式の傾斜角検出器であったり、ジャイロセンサであったり、加速度センサであったりしても良い。

　送信機３０４は、操作者が持ち運びしながら草刈機３０３を人為操作可能なように構成されている。送信機３０４は、例えば操作者が手元で操作するプロポーショナル方式のコントローラによる操作であったり、タッチパネル方式の表示画面を有する携帯端末機器による操作であったりしても良い。

　物体検出部３０１に備えられた距離センサ３１１に、信号出力部３１１ａと、信号入力部３１１ｂと、デコード部３１１ｃと、が備えられている。信号出力部３１１ａは検出信号ＴＷを出力し、検出信号ＴＷが、草刈機３０３の反射部３３４で反射信号ＲＷとして反射して、反射信号ＲＷが信号入力部３１１ｂで受信される。距離センサ３１１の走査によって測距データが得られ、デコード部３１１ｃは、測距データと走査角度とに基づいて、測距データを草刈機３０３の位置する座標を示す位置情報Ｎに変換する。なお、位置情報Ｎは、二次元の座標であっても良いし、三次元の座標であっても良い。デコード部３１１ｃによって変換された位置情報Ｎは制御指示部３１７に出力される。制御指示部３１７は、ライン走行経路ＬＤと、位置情報Ｎに基づく走行軌跡と、の誤差が小さくなるように指示信号Ｔｃを出力する。

　回転制御機構３１２を制御する制御モジュールとして、傾斜補正制御部３１８が物体検出部３０１に備えられている。後述するが、傾斜補正制御部３１８は、草刈機３０３の傾斜角度ＩＤに基づいて補正量αを算出し、回転制御機構３１２は、補正量αに基づいて回動することで、物体検出部３０１を傾斜させる。これにより、距離センサ３１１も連動して傾斜して、法面を走行する草刈機３０３を好適に追従可能となる。

〔走行経路〕
　草刈機３０３が自動草刈走行を行うためのライン走行経路ＬＤは、走行経路設定部３１６によって予め設定される。図４２に示されているように、法面上で自動走行を行うための走行経路として、直線状のライン走行経路ＬＤが複数設定されている。本実施形態では、法面の上端部に取付治具３０２が固定された状態で設定され、取付治具３０２に対して物体検出部３０１が着脱自在な状態で取り付けられる。この状態で、物体検出部３０１は、法面の上端部から左右方向に亘って走査が可能なように構成されている。本実施形態では、夫々のライン走行経路ＬＤは、走行経路設定部３１６によって、以下の手順で生成される。

　まず、法面の上端縁部に沿って、手動走行モードでティーチング走行が行われる。ティーチング走行は、送信機３０４を操作者が操作することによる人為操作に基づいて行われる。本実施形態では、始点位置ＴＤｓに草刈機３０３が位置する状態で、操作者が送信機３０４で始点設定操作を行う。そして、操作者が始点位置ＴＤｓから終点位置ＴＤｆまで直線形状に沿って草刈機３０３を走行させ、始点位置ＴＤｓに草刈機３０３が位置する状態で、操作者が送信機３０４で終点設定操作を行う。これにより、ティーチング処理が実行される。つまり、始点位置ＴＤｓにおいて距離センサ３１１の走査によって取得された位置情報Ｎと、終点位置ＴＤｆにおいて距離センサ３１１の走査によって取得された位置情報Ｎと、から始点位置ＴＤｓと終点位置ＴＤｆとを結ぶティーチング走行軌跡ＴＤが設定される。

　ティーチング走行中の草刈機３０３の位置情報Ｎは、距離センサ３１１の走査によって、物体検出部３０１に逐次取得される。このとき、位置情報Ｎが、物体検出部３０１のＲＡＭ（不図示）に記憶される構成であっても良い。この構成であれば、ティーチング走行の始点位置ＴＤｓとティーチング走行の終点位置ＴＤｆとに亘る位置情報Ｎの集合から、草刈機３０３のティーチング走行軌跡ＴＤが得られる。この構成は、ティーチング走行の走行軌跡が曲線状である場合に、特に有用である。

　ライン走行経路ＬＤは、ティーチング走行軌跡ＴＤと平行な走行経路として、法面の下手側に向かって等間隔で複数生成される。本実施形態では、法面のティーチング走行軌跡ＴＤよりも下手側に、ティーチング走行軌跡ＴＤに沿うライン走行経路ＬＤ（１）～ＬＤ（１０）が、等間隔で生成されている。なお、草刈機３０３による草刈り作業幅を考慮し、刈残しが生じないように作業幅が少し重なる状態で、夫々のライン走行経路ＬＤは設定される。

　夫々のライン走行経路ＬＤ（１）～ＬＤ（１０）に、始点位置ＬＤｓと終点位置ＬＤｆとが割り当てられ、始点位置ＬＤｓから終点位置ＬＤｆに向かう方向が、草刈機３０３の進行方向となるように、夫々のライン走行経路ＬＤ（１）～ＬＤ（１０）は構成されている。また、草刈機３０３が夫々のライン走行経路ＬＤ（１）～ＬＤ（１０）を順番に走行するための順路が設定され、本実施形態では、法面の上手側から下手側に折り返しながら、草刈機３０３が直線往復走行を繰り返す順路が設定されている。つまり、ライン走行経路ＬＤ（１）～Ｌ（９）の何れか一つのライン走行経路ＬＤ（ｎ）における終点位置ＬＤｆの法面下手側に、次の順路が割り当てられたライン走行経路ＬＤ（ｎ＋１）の始点位置ＬＤｓが隣り合って位置するように、ライン走行経路ＬＤが設定されている。

　草刈機３０３は、ライン走行経路ＬＤに沿って草刈りしながら自動走行する。例えば、草刈機３０３が、一つのライン走行経路ＬＤ（１）の終点位置ＬＤｆに到達すると、草刈機３０３は、次の順路が割り当てられたライン走行経路ＬＤ（２）の始点位置ＬＤｓに移動する。このとき、例えば、草刈機３０３の第一車輪３３２Ａ及び第二車輪３３２Ｂが正転と逆転とを繰り返すように、スイッチバック走行が行われると好適である。当該スイッチバック走行であれば、草刈機３０３の向きが変わらず、反射部３３４と距離センサ３１１とが常に対向するため、物体検出部３０１が草刈機３０３の反射部３３４を好適に追従できる。

　終点位置ＬＤｆから次の始点位置ＬＤｓへの移動は、自動走行モードによって行われても良いし、手動走行モードによって行われても良い。手動走行モードの場合、草刈機３０３が次の始点位置ＬＤｓに移動した後、手動走行モードから自動走行モードへの切換は、人為操作によって行われても良いし、自動的に行われても良い。

　草刈機３０３がライン走行経路ＬＤ（２）の始点位置ＬＤｓに到達し、草刈機３０３の進行方位がライン走行経路ＬＤ（２）の進行方向に沿うと、草刈機３０３は、ライン走行経路ＬＤ（２）に沿って草刈自動走行する。更に、ライン走行経路ＬＤ（３），Ｌ（４），Ｌ（５），Ｌ（６），Ｌ（７），Ｌ（８），Ｌ（９），ＬＤ（１０）の順番で、草刈機３０３の草刈自動走行が行われる。

　夫々のライン走行経路ＬＤ（１）～ＬＤ（１０）が、法面の上手側から下手側に順番に設定される構成であるため、物体検出部３０１と草刈機３０３との間は、常に刈取後の地面となり、距離センサ３１１は、未刈草ＧＮ（図３６参照）に邪魔されることなく草刈機３０３の反射部３３４を好適に追従できる。

　ティーチング走行軌跡ＴＤと夫々のライン走行経路ＬＤとは、記憶部３２１に作業履歴情報として記憶される。このため、走行経路設定部３１６は、記憶部３２１の作業履歴情報に基づいてティーチング走行軌跡ＴＤと夫々のライン走行経路ＬＤとを再現可能なように構成されており、次回の自動草刈走行時にティーチング走行が行われずに自動草刈走行が可能となる。これにより、次回の自動草刈走行時に使用する物体検出部３０１が同一のものでなくても、ティーチング走行軌跡ＴＤ及びライン走行経路ＬＤを再現できる。また、制御指示部３１７は、記憶部３２１に記憶された過去の作業履歴情報から、草刈機３０３の傾斜角度の変動等を事前に予測可能なように構成されている。例えば、過去に草刈機３０３が大きく傾斜した個所で、制御指示部３１７は減速指示を出力する。これにより、過去の自動草刈走行よりも安定した自動草刈走行が可能となる。

〔傾斜補正制御〕
　本実施形態では、草刈機３０３は法面の上手側から下手側に順番に自動草刈走行を行うように構成されている。距離センサ３１１は、法面の上端から左右方向に亘って広範囲に走査する構成であるため、上下方向の走査範囲を大きくすると、距離センサ３１１による反射部３３４の検出に時間が掛かり、制御指示部３１７による指示信号Ｔｃの出力がリアルタイム性を損なう虞がある。この不都合を回避するため、上下方向の走査範囲は、例えば１０度程度の狭い走査角度になりがちとなる。このため、草刈機３０３が、距離センサ３１１の走査範囲よりも上方又は下方に移動すると、距離センサ３１１が草刈機３０３の反射部３３４を追従できなくなる虞がある。このことから、図４３に示されているように、本実施形態では、法面の傾斜角度に対応して距離センサ３１１を傾斜させるように構成されている。これにより、距離センサ３１１と反射部３３４とが好適に対向する。

　距離センサ３１１は、傾斜補正制御部３１８によって傾斜するように構成されている。なお、物体検出部３０１が全体的に傾斜することによって距離センサ３１１が傾斜する構成であっても良いし、物体検出部３０１のうち、距離センサ３１１のみが傾斜する構成であっても良い。傾斜補正制御部３１８による距離センサ３１１の傾斜は、以下の手順で行われる。

　上述したティーチング走行において、草刈機３０３に設けられた傾斜センサ３３８によって、ティーチング走行時における草刈機３０３の傾斜角度ＩＤが経時的に検出され、草刈機３０３の通信部３３６と、物体検出部３０１の通信部３１５と、を介して傾斜補正制御部３１８に送信される。ティーチング走行時における傾斜角度ＩＤの平均値（又は中央値）が法面の基準傾斜角度として用いられ、傾斜補正制御部３１８は、傾斜角度ＩＤに基づいて補正量αを算出し、回転制御機構３１２に補正量αを出力する。回転制御機構３１２は、補正量αに基づいて回動し、距離センサ３１１は法面の傾斜面と平行に傾斜する。これにより、距離センサ３１１は、法面の傾斜に対応して、法面の全体的な範囲に亘って走査可能となる。

　このとき、例えば取付治具３０２が既に傾いている場合には、物体検出部３０１も当然に傾くことから、傾斜補正制御部３１８による補正量αの算出に、物体検出部３０１の傾きが考慮される。取付治具３０２の正確な傾き角度が記憶部３２１に記憶されている場合、傾斜補正制御部３１８は、記憶部３２１から読み出された当該傾き角度を考慮して、補正量αを算出する構成であっても良い。また、物体検出部３０１にＩＭＵが備えられている場合、傾斜補正制御部３１８は、物体検出部３０１のＩＭＵによって検出された傾き角度を考慮して補正量αを算出する構成であっても良い。なお、傾斜補正制御部３１８は、自動草刈走行の開始後においても、必要に応じて傾斜角度ＩＤに基づいて補正量αを算出するように構成されている。

　自動草刈走行が開始された後、物体検出部３０１は、草刈機３０３がライン走行経路ＬＤに沿って自動草刈走行を行うように指示信号Ｔｃを出力し、距離センサ３１１の走査によって草刈機３０３の反射部３３４を追従する。しかし、法面の角度が一様でなく、法面上に凹凸が存在する場合も考えられ、この場合に草刈機３０３が急激に傾くことによって、物体検出部３０１が草刈機３０３を見失う虞がある。このため、草刈機３０３が急激に傾く場合であっても、物体検出部３０１が草刈機３０３をしっかりと追従可能なようにするために、反射部３３４は下記のように構成されている。

　図４４に示されているように、反射部３３４に複数の反射シート３３９が備えられ、反射部３３４の上端側から順に、横棒状の反射シート３３９ａ，３３９ｂ，３３９ｃ，３３９ｄ，３３９ｅが、上下に並ぶ状態で備えられている。夫々の反射シート３３９は、検出信号ＴＷが入斜した方向と同じ方向に反射信号ＲＷを反射するように構成されている。夫々の反射シート３３９は、草刈機３０３の前後方向を長手方向として、夫々の反射シート３３９の長手方向の長さが異なるように構成されている。本実施形態では、反射シート３３９の長手方向の長さは、下側に位置する反射シート３３９ほど、長くなるように構成されている。最も上側に位置する反射シート３３９ａの長手方向の長さが、反射シート３３９の中で最も短く、最も下側に位置する反射シート３３９ｅの長手方向の長さが、反射シート３３９の中で最も長い。

　図４５に示されているように、距離センサ３１１は、走査角度をΔθずつ変化させながら走査することによって、反射シート３３９から複数の反射信号ＲＷを取得する。当該複数の反射信号ＲＷと走査角度とに基づいて三角関数等で反射シート３３９の長手方向の長さの近似値が算出可能である。このため、夫々の反射シート３３９ａ，３３９ｂ，３３９ｃ，３３９ｄ，３３９ｅにおける長手方向の長さの違いは、デコード部３１１ｃによって算出可能なように構成されている。つまり、傾斜補正制御部３１８は、夫々の反射シート３３９ａ，３３９ｂ，３３９ｃ，３３９ｄ，３３９ｅを識別可能なように構成されている。

　複数の反射シート３３９のうち、最も上側に位置する反射シート３３９ａの長さと、最も下側に位置する反射シート３３９ｅの長さと、が最も大きく異なる。このため、傾斜補正制御部３１８は、反射部３３４の上側寄り又は下側寄りの何れを追従しているかを判定し易くなり、誤判定の虞を軽減できる。

　傾斜補正制御部３１８は、デコード部３１１ｃによって算出された反射シート３３９の長さから、夫々の反射シート３３９ａ，３３９ｂ，３３９ｃ，３３９ｄ，３３９ｅのうち、どの反射シート３３９であるかを識別する。本実施形態では、反射シート３３９ｃが上下方向の中央に位置するため、反射シート３３９ｃの位置する箇所が、上下方向の目標位置となる。反射シート３３９ａ又は反射シート３３９ｂが識別される場合、距離センサ３１１の上下方向における走査範囲が草刈機３０３の上方寄りであることが、傾斜補正制御部３１８によって判定される。このとき、傾斜補正制御部３１８は、距離センサ３１１が、より下向きに傾斜するように回転制御機構３１２に対して補正量αを出力する。反射シート３３９ｄ又は反射シート３３９ｅが識別される場合、距離センサ３１１の上下方向における走査範囲が草刈機３０３の下方寄りであることが、傾斜補正制御部３１８によって判定される。このとき、傾斜補正制御部３１８は、距離センサ３１１が、より上向きに傾斜するように回転制御機構３１２に対して補正量αを出力する。

　このように、傾斜補正制御部３１８は、夫々の反射シート３３９ａ，３３９ｂ，３３９ｃ，３３９ｄ，３３９ｅにおける長手方向の長さの違いを識別し、上下方向における走査の中心位置が反射シート３３９ｃとなるように、補正量αを算出する。これにより、距離センサ３１１が反射部３３４の上下方向中心を常に走査可能となり、草刈機３０３が急激に傾く場合であっても、物体検出部３０１が草刈機３０３を好適に追従できる。

　また、傾斜補正制御部３１８は、記憶部３２１に記憶された過去の作業履歴情報から、草刈機３０３の傾斜角度の変動等を事前に予測可能なように構成されている。例えば、傾斜補正制御部３１８は、過去に反射部３３４が上下に大きく揺れた箇所で、補正量αをバイアス加算又はバイアス減算する。これにより、物体検出部３０１が、過去の自動草刈走行よりも好適に反射部３３４を追従できる。

〔第４実施形態の別実施形態〕
　本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕上述した実施形態において、反射部３３４は、草刈機３０３の側面に一つ設けられているが、反射部３３４は、草刈機３０３の側面に二つ以上設けられる構成であっても良い。例えば、草刈機３０３の側面の前後端に反射部３３４が夫々設けられる構成であっても良い。この構成であれば、前後夫々の反射部３３４の位置座標に基づいて機体の進行方向や旋回方向の特定が可能になる。

〔２〕上述した実施形態において、反射部３３４は、草刈機３０３の側面に設けられているが、反射部３３４の前面又は後面に設けられる構成であっても良い。また、反射部３３４が、前面及び後面と左右両側面とに設けられる構成であっても良い。この構成であれば、草刈機３０３が何れの方向を向いていても、物体検出部３０１は草刈機３０３の反射部３３４を追従可能になる。

〔３〕上述した実施形態において、草刈機３０３は法面を自動草刈走行するように構成されているが、例えば、草刈機３０３は法面の下方の平坦状の地面を自動草刈走行する構成であっても良い。

〔４〕上述した実施形態において、記憶部３２１は取付治具３０２に備えられ、物体検出部３０１が取付治具３０２に固定された状態で、物体検出部３０１は、記憶部３２１からエリア情報及び作業履歴情報を読み出し可能であるが、上述した実施形態に限定されない。例えば、記憶部３２１は不図示の管理コンピュータに備えられ、物体検出部３０１が、ＷＡＮ等を介してエリア情報及び作業履歴情報を読み出し可能な構成であっても良い。この構成によって、エリア情報の一元管理が容易になる。また、記憶部３２１は、ＲＦＩＤタグに限定されず、半導体式記憶装置であったり、磁気式記憶装置であったり、光学式記憶装置であったりしても良い。

〔５〕上述した実施形態では、夫々の反射シート３３９は、機体下側に位置するほど長手方向の長さが長い構成であるが、上述した実施形態に限定されず、例えば、夫々の反射シート３３９は、機体上側に位置するほど長手方向の長さが長い構成であっても良い。

〔６〕上述した実施形態では、夫々のライン走行経路ＬＤは、直線状のティーチング走行軌跡ＴＤに基づいて設定されているが、曲線状のティーチング走行軌跡ＴＤに基づいて設定されても良い。例えば図４６に示されているように、曲線状のティーチング走行軌跡ＴＤに基づいて、ティーチング走行軌跡ＴＤと平行な曲線状のライン走行経路ＬＤが、等間隔に夫々設定される構成であっても良い。

〔７〕上述した実施形態では、反射部３３４は、横長の反射シート３３９が複数備えられているが、上述した実施形態に限定されない。例えば、図４７に示されているように、反射部３３４が、草刈機３０３における物体検出部３０１の位置する側の側面から突出する状態で、円錐状に形成される構成であっても良い。円錐状の反射部３３４は、機体水平方向の断面直径が上下方向で異なり、機体下側に位置するほど当該断面直径が大きい。このことから、距離センサ３１１が機体水平方向に沿って走査したとき、円錐状の反射部３３４のうち、走査した個所における当該断面直径が検出される構成であって良い。

〔８〕上述の実施形態では、草刈機３０３が草刈りを行いながら自動走行するものとして説明したが、草刈機３０３に限定されず、芝刈機やモアであっても良い。

　本発明は、法面などの傾斜した地形を走行可能な自動走行作業機に適用可能である。　

　また、本発明は、刈取後の刈草を排出する排出機構と、刈草を検出する検出装置と、が備えられる自動走行草刈機に適用可能である。

　また、本発明は、草刈対象領域を草刈走行する草刈機に適用可能である。

　本発明は、法面上に予め設定された走行エリア内を自動草刈走行する草刈機の自動走行システムに適用可能である。

［第１実施形態］
　１　　　　　：走行機体
　２Ａ　　　　：第一車輪
　２Ｂ　　　　：第二車輪
　３　　　　　：草刈装置
　４　　　　　：測位受信機
　５　　　　　：回転制御機構
　６　　　　　：遮断板
　１０　　　　：記憶部
　１１　　　　：走行経路設定部
　１２　　　　：自動走行制御装置
　１７　　　　：通信部
　３１　　　　：傾斜角度決定部
　ＥＡ　　　　：エンジン
　ＩＡ　　　　：傾斜角度
　ＩｍＡ　　　：傾斜角情報
　ＴＡ　　　　：ティーチング経路
　ＬＡ　　　　：ライン走行経路

［第２実施形態］
　１０１　　　：走行機体
　１０３　　　：草刈装置
　１０４　　　：排出機構
　１０４ａ　　：排出口
　１０４ｂ　　：排出経路
　１１０　　　：検出装置
　１１１　　　：目標ライン算出部
　１１２　　　：自動走行制御装置
　１４１　　　：開閉機構
　１４２　　　：圧力センサ（圧力検出手段）
　Ｇ　　　　　：塊状刈草
　ＬＢ　　　　：目標ライン

［第３実施形態］
　２０１　　　：走行機体
　２１０　　　：距離センサ
　２１２　　　：デコード制御部
　２１３　　　：走行モード判定部
　２１４　　　：物体検出部
　２１５　　　：目標距離算出部
　２１６　　　：走行指示部
　Ｃ　　　　　：走行制御部
　ＩｍＣ　　　：検出傾斜角度
　ＬＧ　　　　：地面基準線
　Ｌｃ　　　　：草候補線
　ＬＫ　　　　：草基準線
　ＬＭ　　　　：目標距離
　θ　　　　　：相対角度（傾斜角度）
　θ２　　　　：算出傾斜角度

［第４実施形態］
　３０１　　　：物体検出部
　３０２　　　：取付治具
　３０３　　　：草刈機
　３１５　　　：通信部
　３１６　　　：走行経路設定部
　３１７　　　：制御指示部
　３１８　　　：傾斜補正制御部
　３２１　　　：記憶部
　３３４　　　：反射部
　３３６　　　：通信部
　３３８　　　：傾斜センサ
　３３９　　　：反射シート
　ＩＤ　　　　：傾斜角度
　ＬＤ　　　　：ライン走行経路（走行経路）
　ＴＤ　　　　：ティーチング走行軌跡
　ＴＷ　　　　：検出信号
　ＲＷ　　　　：反射信号

Claims

　走行機体と、
　航法衛星から測位信号を受信する測位受信機と、
　前記測位信号に基づいて、走行経路に沿って自動走行する自動走行制御装置と、
　前記走行機体の傾きを検出して傾斜角情報を出力する傾斜検出部と、
　前記傾斜角情報に基づいて傾斜角度を決定する傾斜角度決定部と、
　前記測位受信機を一以上の自由度で回転する回転制御機構と、
が備えられ、
　前記回転制御機構は、前記傾斜角度に基づいて前記測位受信機を水平に保持する自動走行作業機。
　前記回転制御機構は、前記測位受信機の真下に設けられている請求項１に記載の自動走行作業機。
　前記測位受信機の下方を覆うと共に、前記測位信号の伝播を遮断する遮断板が設けられている請求項１又は２に記載の自動走行作業機。
　前記走行機体の走行経路を予め設定する走行経路設定部が備えられ、
　前記走行経路設定部は、前記走行機体の人為操作によるティーチング走行軌跡に基づいて、前記ティーチング走行軌跡に平行な複数のライン走行経路を生成する請求項１から３の何れか一項に記載の自動走行作業機。
　前記傾斜角度決定部は、前記ティーチング走行軌跡に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を決定し、
　前記回転制御機構は、前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転する請求項４に記載の自動走行作業機。
　前記傾斜角度決定部は、一つの前記ライン走行経路に亘って検出される前記傾斜角情報に基づいて前記傾斜角度を更新し、
　前記回転制御機構は、次の前記ライン走行経路における自動走行開始前のタイミングで、前記測位受信機を回転する請求項４又は５に記載の自動走行作業機。
　前記傾斜角度を記憶する記憶部が備えられ、
　前記記憶部に、前記走行経路と、前記走行経路における予め設定された複数の地点ごとの前記傾斜角度と、が記憶され、
　前記自動走行制御装置は、前記記憶部に記憶された前記走行経路に沿って自動走行し、
　前記回転制御機構は、前記走行機体が前記地点を通過するタイミングで、前記測位受信機を回転する請求項１から６の何れか一項に記載の自動走行作業機。
　機体外部と情報通信する通信部が備えられ、
　前記走行経路及び前記傾斜角度は、前記通信部を介して外部端末に送信されて当該外部端末に表示可能な請求項１から７の何れか一項に記載の自動走行作業機。
　草刈走行を行う走行機体と、
　刈取後の刈草を排出口から刈取後の地面に排出する排出機構と、
　前記排出機構によって排出された前記刈草を検出する検出装置と、
　前記刈草の検出に基づいて目標ラインを算出する目標ライン算出部と、
　前記目標ライン算出部に基づく目標ラインと前記走行機体との距離が、予め設定された距離に保持されるように前記走行機体を自動走行させる自動走行制御装置と、
が備えられている自動走行草刈機。
　前記排出機構は、前記走行機体の走行軌跡に沿って前記刈草を塊状に排出し、塊状の前記刈草が、前記走行機体の走行軌跡に沿って連続的又は断続的な凸部を形成するように構成されている請求項９に記載の自動走行草刈機。
　前記排出機構は、前記走行機体のうち、前記刈取後の地面の位置する側の側部に設けられている請求項９又は１０に記載の自動走行草刈機。
　前記検出装置は、前記走行機体のうち、前記刈取後の地面の位置する側の側部に設けられている請求項９から１１の何れか一項に記載の自動走行草刈機。
　前記排出機構に、前記走行機体から前記排出口に亘る排出経路が形成され、
　前記排出経路は、前記排出口の位置する側ほど、断面形状が狭く絞られている請求項９から１２の何れか一項に記載の自動走行草刈機。
　前記排出機構に、前記排出口を開閉可能な開閉機構と、前記刈草の圧力を検知する圧力検出手段と、が備えられ、
　前記圧力検出手段が予め設定された圧力以上の圧力を検知したときに、前記開閉機構が開く請求項９から１３の何れか一項に記載の自動走行草刈機。
　草刈走行を行う走行機体と、
　前記走行機体を制御する走行制御部と、
　前記走行機体と、機体左右方向に位置する物体と、の距離を、機体左右両方に亘って走査する距離センサと、
　前記距離センサの走査によって検出された距離及び走査角度に基づいて、機体左右両方に亘る対地高さデータを生成するデコード制御部と、
　前記対地高さデータに基づく近似線によって、刈取後の地面のラインとして識別される地面基準線と、刈取前の草のラインとして識別される草基準線と、を生成する物体検出部と、
　前記草基準線と前記走行機体との距離に基づいて目標距離を算出する目標距離算出部と、
　前記草基準線と前記走行機体との距離が、前記目標距離と一致するように指示信号を出力する走行指示部と、
が備えられている草刈機。
　前記走行機体の走行モードを判定する走行モード判定部が備えられ、
　前記走行モードは、手動制御モードと、自動制御モードと、を有し、
　前記走行モードが前記手動制御モードの場合、前記走行制御部は手動制御の操作信号に基づいて前記走行機体を制御し、
　前記走行モードが前記自動制御モードの場合、前記走行制御部は前記走行指示部の指示信号に基づいて前記走行機体を制御する請求項１５に記載の草刈機。
　前記距離センサは、機体前後方向を軸芯に回転することによって走査するように構成されている請求項１５又は１６に記載の草刈機。
　前記距離センサは、前記走行機体の前部又は後部の何れか一方に設けられている請求項１５から１７の何れか一項に記載の草刈機。
　前記距離センサは、前記走行機体の前部及び後部の両方に設けられている請求項１５から１７の何れか一項に記載の草刈機。
　前記物体検出部は、前記対地高さデータのうち、前記距離センサの機体鉛直下方から予め設定された機体左右方向の範囲内のデータから近似線を算出することによって、前記地面基準線を生成するように構成されている請求項１５から１９の何れか一項に記載の草刈機。
　前記物体検出部は、前記対地高さデータのうち、前記地面基準線から一定値以上の高さを有するデータが一定範囲以上に亘って連続する箇所のデータから近似線を算出することによって、草候補線を生成するように構成されている請求項１５から２０の何れか一項に記載の草刈機。
　前記草候補線は、複数生成され、
　前記走行機体に、前記走行機体の傾斜角度を検出する慣性センサが備えられ、
　前記物体検出部は、前記草候補線のうち、前記草候補線の前記地面基準線に対する傾斜角度と、前記慣性センサによって検出された傾斜角度から算出された算出傾斜角度と、が予め定められた基準範囲内である一つの前記草候補線を、前記草基準線と特定するように構成されるように構成されている請求項２１に記載の草刈機。
　前記草基準線は、前記地面基準線から予め設定された高さの範囲内に限定される請求項１５から２２の何れか一項に記載の草刈機。
　前記草基準線と前記走行機体との距離は、現在と過去複数回とに亘って算出された複数の値が記憶され、
　前記目標距離は、前記複数の値の移動平均値に基づいて算出される請求項１５から２３の何れか一項に記載の草刈機。
　法面上に予め設定された走行エリア内を自動草刈走行する草刈機の自動走行システムであって、
　法面の最上端に設けられ、検出信号を送信し、前記検出信号に対する反射信号を取得して物体を検出する物体検出部と、
　前記草刈機における前記物体検出部の位置する側の側面に設けられ、前記物体検出部により検出される反射部と、
　前記物体検出部と前記草刈機との夫々に設けられた通信部と、
　前記走行エリアのエリア情報と、前記草刈機の作業履歴情報と、を記憶する記憶部と、
　前記草刈機の走行経路を設定する走行経路設定部と、
　前記草刈機に指示信号を送信する制御指示部と、が備えられ、
　前記物体検出部は、前記反射部を追従するように構成され、
　前記制御指示部は、前記物体検出部が取得した反射信号に基づいて前記草刈機の走行軌跡を算出して前記草刈機の走行軌跡と前記走行経路との誤差を算出し、前記誤差を減少させるように前記指示信号を生成し、
　前記草刈機は、前記指示信号によって前記走行経路に沿って自動草刈走行するように構成されている草刈機自動走行システム。
　前記草刈機に、前記草刈機の傾斜角度を検出する傾斜センサが備えられ、
　前記物体検出部に、前記傾斜センサが検出した傾斜角度と一致するように、前記物体検出部の角度調整を行う傾斜補正制御部が備えられている請求項２５に記載の草刈機自動走行システム。
　前記反射部に、横長の反射シートが上下に並ぶ状態で複数備えられ、
　夫々の前記反射シートは、互いに長手方向の長さが異なる請求項２５又は２６に記載の草刈機自動走行システム。
　夫々の前記反射シートは、機体下側に位置するほど長手方向の長さが長い請求項２７に記載の草刈機自動走行システム。
　法面の最上端に前記物体検出部を固定する取付治具が設けられ、
　前記物体検出部は、前記取付治具に着脱可能なように構成されている請求項２５から２８の何れか一項に記載の草刈機自動走行システム。
　前記記憶部は、前記取付治具に設けられ、
　前記物体検出部が前記取付治具に固定された状態で、前記エリア情報及び前記作業履歴情報が、前記記憶部から前記物体検出部に読み出し可能なように構成されている請求項２９に記載の草刈機自動走行システム。
　前記エリア情報及び前記作業履歴情報が、前記物体検出部から前記記憶部に記憶可能なように構成されている請求項３０に記載の草刈機自動走行システム。
　前記走行経路設定部は、前記草刈機の人為操作によるティーチング走行軌跡に基づいて、前記ティーチング走行軌跡に平行な複数のライン走行経路を生成する請求項２５から３１の何れか一項に記載の草刈機自動走行システム。
　前記複数のライン走行経路は、前記ティーチング走行軌跡よりも法面の下方側に、平行に並んだ状態で位置する請求項３２に記載の草刈機自動走行システム。
　前記ティーチング走行軌跡及び前記複数のライン走行経路は、前記記憶部に前記作業履歴情報として記憶され、
　前記走行経路設定部は、前記作業履歴情報に基づいて前記ティーチング走行軌跡を前記ライン走行経路として再現可能であり、かつ、前記複数のライン走行経路を再現可能である請求項３２又は３３に記載の草刈機自動走行システム。