JP6854249B2 - 自動走行システム - Google Patents

Description

本発明は、自動走行車両を自動走行させる自動走行システムに関する。

上記の自動走行システムでは、自動走行車両として、トラクタや田植機等の作業車両が備えられ、その作業車両を自動走行させるための目標走行経路を圃場等の走行領域に予め設定している。作業車両等に衛星測位システムを搭載することで、作業車両の現在位置を取得可能とし、取得される作業車両の現在位置に基づいて、作業車両が目標走行経路に沿って自動走行するように、作業車両の走行を制御している（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−９２８１８号公報

特許文献１に記載のシステムでは、目標走行経路を予め設定しておく必要があるとともに、高価な衛星測位システムを備えることが必要となるので、構成の複雑化やコストアップを招くことになる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、構成の簡素化及びコストの低減を図りながら、自動走行車両を自動走行させることができる自動走行システムを提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、所定位置に配置された複数の無線情報タグと、
自動走行車両に備えられ、前記無線情報タグとの間の通信を行う車両側通信部と、
前記無線情報タグと前記車両側通信部との間での通信により、前記無線情報タグに対する方位及び前記無線情報タグに対する距離を取得して前記無線情報タグに対する相対位置を検出する相対位置検出部と、
前記相対位置検出部にて検出される相対位置に基づいて、前記自動走行車両の走行を制御する走行制御部とが備えられている点にある。

本構成によれば、相対位置検出部は、無線情報タグと車両側通信部との間での通信により、無線情報タグに対する自動走行車両の相対位置を検出することができる。よって、自動走行車両を自動走行させる走行位置に対応して無線情報タグを配置することで、相対位置検出部にて検出する無線情報タグに対する自動走行車両の相対位置は、自動走行車両を自動走行させる走行位置に対応した位置となる。これにより、走行制御部は、相対位置検出部にて検出する無線情報タグに対する自動走行車両の相対位置を用いて、自動走行車両を自動走行させる走行位置を特定することができ、その走行位置を走行させるように、自動走行車両の走行を制御することができる。その結果、目標走行経路を予め設定しておく必要もなく、高価な衛星測位システムを備えなくてもよく、構成の簡素化及びコストの低減を図りながら、自動走行車両を自動走行させることができる。

本発明の第２特徴構成は、複数の無線情報タグは、前記自動走行車両の進行方向に対して左右方向に間隔を隔てて一対配置された走行位置特定用の無線情報タグを含み、
前記相対位置検出部は、一対の走行位置特定用の無線情報タグの夫々に対する相対位置を検出し、
前記走行制御部は、前記相対位置検出部にて検出される一対の走行位置特定用の無線情報タグの夫々に対する相対位置に基づいて、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間を走行するように前記自動走行車両の走行を制御している点にある。

本構成によれば、自動走行車両を自動走行させる走行位置に対して左右方向に一対の走行位置特定用の無線情報タグを配置することで、相対位置検出部にて検出する一対の走行位置特定用の無線情報タグの夫々に対する自動走行車両の相対位置は、走行位置に対応する位置となる。これにより、走行制御部は、相対位置検出部にて検出する一対の走行位置特定用の無線情報タグの夫々に対する自動走行車両の相対位置を用いて、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間の走行位置を特定することができ、その走行位置を走行させるように、自動走行車両の走行を制御することができる。よって、走行制御部は、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間の走行位置を正確に特定しながら、自動走行車両を適切に自動走行させることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記走行制御部は、一対の走行位置特定用の無線情報タグの一方側に対する距離と他方側に対する距離との関係に応じて、前記自動走行車両の走行を制御することで、前記自動走行車両を、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間を走行させる点にある。

本構成によれば、走行制御部は、一対の走行位置特定用の無線情報タグの一方側に対する距離と他方側に対する距離との関係に応じて、自動走行車両の走行を制御するという簡易な制御を行うことで、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間の走行位置で自動走行車両を自動走行させることができる。よって、構成の簡素化を図りながら、自動走行車両を自動走行させることができる。

本発明の第４特徴構成は、複数の無線情報タグは、その無線情報タグに対する障害物の相対位置を障害物情報として記憶している障害物用の無線情報タグを含み、
前記走行制御部は、前記障害物用の無線情報タグと前記車両側通信部との間での通信により取得される障害物情報に基づいて、障害物を回避するように前記自動走行車両の走行を制御している点にある。

本構成によれば、障害物用の無線情報タグには、無線情報タグに対する障害物の相対位置を示す障害物情報が記憶されているので、走行制御部は、障害物用の無線情報タグと車両側通信部との通信により障害物情報を取得することで、相対位置検出部にて検出される障害物用の無線情報タグに対する自動走行車両の相対位置に加えて、障害物用の無線情報タグに対する障害物の相対位置を把握することができる。これにより、走行制御部は、障害物用の無線情報タグの配置位置を基準として、自動走行車両の相対位置、及び、障害物の相対位置を用いて、自動走行車両に対する障害物の相対位置を特定することができ、その特定した障害物を回避するように自動走行車両の走行を制御することができる。よって、走行対象となる走行領域内に障害物が存在しても、その障害物を回避するように自動走行車両を自動走行させることができる。

本発明の第５特徴構成は、複数の無線情報タグは、前記自動走行車両を転回走行させる転回情報を記憶している転回用の無線情報タグを含み、
前記走行制御部は、前記転回用の無線情報タグと前記通信部との間での通信により取得される転回情報に基づいて、転回走行させるように前記自動走行車両の走行を制御している点にある。

本構成によれば、転回用の無線情報タグには、自動走行車両を転回走行させる転回情報が記憶されているので、走行制御部は、転回用の無線情報タグと車両側通信部との通信により転回情報を取得することができる。転回情報は、例えば、転回用の無線情報タグに対してどのような位置を転回走行させるか、転回用の無線情報タグに対してどの方向に転回走行させるか等、自動走行車両を転回走行させるための各種の走行条件等を示すものである。これにより、走行制御部は、転回情報を取得することで、その転回情報にて示された各種の走行条件に応じて、自動走行車両を簡易に転回走行させることができる。しかも、走行対象となる走行領域において、自動走行車両を前進走行させるだけでなく、自動走行車両を転回走行させることもできるので、走行領域において自動走行車両を効率よく走行させて、作業効率の向上を図ることができる。

本発明の第６特徴構成は、複数の無線情報タグは、自己の配置位置に関する位置特徴情報を記憶している位置特徴用の無線情報タグを含んでいる点にある。

本構成によれば、車両側通信部は、無線情報タグとの間の通信を行うことで、その無線情報タグの配置位置に関する位置特徴情報を取得することができる。ここで、位置特徴情報は、例えば、自動走行車両を走行させる経路上において、無線情報タグの配置位置がどのような位置に相当するのかを示す情報である。例えば、位置特徴情報は、自動走行車両を直線走行させる経路の中央部であることを示す情報や、自動走行車両を転回走行させる開始地点であることを示す情報等とすることができる。これにより、走行制御部は、位置特徴情報からどのような位置に配置された無線情報タグと無線通信しているのかを把握しながら、自動走行車両を自動走行させることができるので、自動走行を効率よく行うことができる。

自動走行の対象となる走行領域において、自動走行車両及び複数の無線情報タグを示す平面図 自動走行システムにおける制御ブロック図 無線情報タグの配置構成を示す図 自動走行車両を自動走行させる際の説明図 自動走行車両を自動走行させる際の説明図 自動走行車両を転回走行させる際の説明図 障害物情報を示す図 障害物を回避して自動走行車両を自動走行させる際の説明図 障害物情報を示す図 走行不可能領域を示す図 タグ側記憶部に記憶されている情報を示す模式図

本発明に係る自動走行システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
この自動走行システムは、例えば、果樹を栽培する果樹園やハウス内で各種の作物を栽培するハウス施設等に適用され、自動走行車両１を自動走行させることで、農薬、肥料及び除草剤の散布作業や収穫作業等を行うようにしている。自動走行システムは、図１に示すように、果樹園内やハウス内を走行対象とする走行領域Ａとしており、その走行領域Ａ内で自動走行車両１を自動走行させるために、所定位置に配置された複数の無線情報タグ２が備えられている。また、自動走行車両１の走行領域Ａは、屋外だけではなく、建物内等の屋内とすることもできる。

図１において、図示は省略するが、複数の果樹や作物が図中上下方向に沿って一列に並ぶ状態で栽培しており、その栽培列を図中左右方向に間隔を隔てて複数備えられている。そして、複数の無線情報タグ２は、複数の栽培列と重複するように配置されており、果樹や作物の間等を利用して、無線情報タグ２が設置されている。

自動走行車両１は、例えば、農薬、肥料及び除草剤の散布作業車両や収穫作業車両等の作業車両を適用することができるが、その他各種の作業車両を適用することも可能である。自動走行車両１は、複数の車輪を有する走行部３と、その走行部３にて支持される車体部４とが備えられている。図示は省略するが、自動走行車両１を散布作業車両とする場合は、車体部４に散布装置等の各種の装置が備えられ、自動走行車両１を収穫作業車両とする場合は、車体部４に収穫装置等の各種の装置が備えられている。

自動走行車両１には、図２に示すように、自動走行車両１の走行を制御する走行制御部１１と、無線情報タグ２との間の通信を行う車両側通信部１２と、無線情報タグ２と車両側通信部１２との間での通信により無線情報タグ２に対する自動走行車両１までの距離を検出する距離検出部１３と、無線情報タグ２と車両側通信部１２との間での通信により無線情報タグ２に対する自動走行車両１の方位を検出する方位検出部１４と、各種の情報を記憶する不揮発性メモリ等を有する車両側記憶部１５とが備えられている。相対位置検出部は、距離検出部１３と方位検出部１４とを備えて構成されている。

走行制御部１１は、例えば、自動走行車両１の進行方向が所望の進行方向となり、車速が所望の車速となるように走行部３を制御している。車両側通信部１２は、アンテナ、リーダ、ライタ等を有しており、所定周波数の電波を用いた無線により無線情報タグ２との間で通信している。距離検出部１３による距離の検出手法、及び、方位検出部１４による方位の検出手法については、例えば、自動走行車両１の移動中に無線情報タグ２から受信される信号の位相、その位相の変化の傾きが反転されたタイミングにおける自動走行車両１の位置、及び、自動走行車両１の移動距離等を用いて、無線情報タグ２に対する自動走行車両１までの距離、及び、無線情報タグ２に対する自動走行車両１の方位を演算している。この検出手法については、例えば、特許第５９８７１８７号公報等により公知技術であるので、詳細な説明は省略する。また、距離検出部１３による距離の検出手法、及び、方位検出部１４による方位の検出手法として、特許第５９８７１８７号公報等にて開示された公知技術とは別の検出手法を用いることもできる。

無線情報タグ２には、図２に示すように、車両側通信部１２との間での通信を行うアンテナ等を有するタグ側通信部２１と、各種の情報を記憶する不揮発性メモリ等を有するタグ側記憶部２２とが備えられている。無線情報タグ２は、自動走行車両１から送信される電波をエネルギー源として動作するパッシブ型に構成されており、バッテリーを備えていない。無線情報タグ２の通信可能範囲は、例えば、３〜５ｍ以内となっている。

複数の無線情報タグ２は、走行領域Ａにおいて、自動走行車両１を自動走行させる走行位置を特定するために用いられている。複数の無線情報タグ２の配置位置は、自動走行車両１を自動走行させる走行位置に対応する位置に設定されている。

図１では、図中点線にて示すように、上下方向の一端側から他端側に向けて直線状に自動走行車両１を走行させ、上下方向の他端側にて自動走行車両１を転回させて進行方向を反転させ、上下方向の他端側から一端側に向けて直線状に自動走行車両１を走行させる走行形態を繰り返し行い、自動走行車両１を往復走行させるための走行位置（走行経路）を例示している。

そこで、図１中上下方向に自動走行車両１を走行させるために、複数の無線情報タグ２の配置位置は、図１中上下方向に並ぶように設定されている。無線情報タグ２を配置する所定位置の夫々には、例えば、図３に示すように、上下方向に延びる支持柱５が配置されており、支持柱５の上下方向の途中部に無線情報タグ２が取り付けられている。無線情報タグ２は、例えば、両面接着テープ等の固定具を用いて支持柱５に固定され、揺れや移動が防止された状態で支持柱５に取り付けられている。ちなみに、無線情報タグ２を嵌め込んで収容可能な収容ケース等を予め支柱柱５に固定しておき、その収容ケースに無線情報タグ２を嵌め込んで収容させることで、無線情報タグ２を所定位置に取り付けることもできる。

自動走行車両１を自動走行させる際には、自動走行車両１が移動することで、図２に示すように、車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間での無線通信が行われる。この無線通信により、距離検出部１３が、無線情報タグ２に対する自動走行車両１までの距離を検出し、且つ、方位検出部１４が、無線情報タグ２に対する自動走行車両１の方位を検出する。走行制御部１１は、距離検出部１３にて検出される無線情報タグ２に対する自動走行車両１までの距離、及び、方位検出部１４にて検出される無線情報タグ２に対する自動走行車両１の方位に基づいて、無線情報タグ２に対する自動走行車両１の相対位置を把握することができる。よって、自動走行車両１の走行位置を、無線情報タグ２の配置位置を基準にして予め設定しておくことで、走行制御部１１は、予め設定された自動走行車両１の走行位置を特定し、その特定した走行位置を走行するように、自動走行車両１の走行を制御している。自動走行車両１の走行位置の特定方法やそのときの自動走行車両１の自動走行等については後述する。

複数の無線情報タグ２は、図１に示すように、自動走行車両１の進行方向（図１中上下方向）に対して左右方向（図１中左右方向）に間隔を隔てて一対配置された走行位置特定用の無線情報タグ２ａと、自動走行車両１を転回走行させる転回情報Ｊを記憶している転回用の無線情報タグ２ｂとが含まれている。

左右一対の走行位置特定用の無線情報タグ２ａは、図１中上下方向の一端側から他端側又は他端側から一端側に向けて自動走行車両１を走行させるための走行位置に対応して、自動走行車両１の進行方向に第１所定間隔Ｐ１を隔てて並ぶ状態で配置されている。第１所定間隔Ｐ１は、無線情報タグ２の通信可能範囲よりも小さな値が設定されている。また、複数の無線情報タグ２は、左右方向（図１中左右方向）においても、左右一対の無線情報タグ２の間の間隔が一定間隔となるように配置されており、その間隔も無線情報タグ２の通信可能範囲よりも小さな値が設定されている。これにより、自動走行車両１が走行するときには、少なくとも進行方向及び左右方向で２つずつの合計４つの無線情報タグ２と自動走行車両１の車両側通信部１２との間で無線通信可能となっている。

転回用の無線情報タグ２ｂは、自動走行車両１を転回させる位置に対応して配置されている。図１では、図中上下方向の一端側と他端側とで自動走行車両１を転回させるので、複数の無線情報タグ２のうち、図中上下方向の上端部及び下端部に位置する無線情報タグ２が、転回用の無線情報タグ２ｂとなっている。

走行位置特定用の無線情報タグ２ａ、及び、転回用の無線情報タグ２ｂは、番地情報Ｂと走行不可能領域情報Ｃとがタグ側記憶部２２に記憶されている。これにより、自動走行車両１は、車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間での通信により、走行制御部１１が番地情報Ｂ及び走行不可能領域情報Ｃを取得可能に構成されている。

番地情報Ｂは、無線情報タグ２の配置位置がどの番地に位置するのかを示す情報である。例えば、図１中、一番左側で且つ一番下側に位置する無線情報タグ２の配置位置を「１−１番地」とし、この無線情報タグ２を基準番地として２つの座標を想定することで、番地情報Ｂを２つの数字にて示すことができる。例えば、左側から二番目で且つ一番下側に位置する無線情報タグ２の配置位置を「２−１番地」とし、無線情報タグ２の配置位置が右側になる程、一つ目の数字が大きくなるように番地情報Ｂを設定することができる。また、一番左側で且つ下から二番目に位置する無線情報タグ２の配置位置を「１−２番地」とし、無線情報タグ２の配置位置が上方側になる程、二つ目の数字が大きくなるように番地情報Ｂを設定することができる。よって、一番右側で且つ一番上側に位置する無線情報タグ２の配置位置を「４−７番地」と設定することができる。このように設定された番地情報Ｂが、複数の無線情報タグ２の夫々におけるタグ側記憶部２２に記憶されている。

走行不可能領域情報Ｃは、自動走行車両１が走行不可能な領域を示す情報となっている。例えば、無線情報タグ２に対して自動走行車両１が接近し過ぎると、作物や無線情報タグ２に対する自動走行車両１の接触等を招く可能性があるので、図１０に示すように、無線情報タグ２から所定距離までの範囲を走行不可能領域Ｃ１（図１０中、無線情報タグ２から点線までの領域）としている。

走行不可能領域Ｃ１は、無線情報タグ２の配置位置等に応じて、どのような領域を設定するかは変更可能となっているので、図１０を用いて走行不可能領域Ｃ１について説明を加える。

図１０（ａ）は、転回用の無線情報タグ２ｂ等のように、複数の無線情報タグ２の並び方向（図１中、上下方向）の端部に無線情報タグ２が配置された場合を示しており、図１０（ｂ）は、走行位置特定用の無線情報タグ２ａ等のように、複数の無線情報タグ２の並び方向（図１中、上下方向）の途中部に無線情報タグ２が配置された場合を示している。図１０（ａ）では、複数の無線情報タグ２の並び方向（図１中、上下方向）の上端部に無線情報タグ２が配置された場合を示しており、無線情報タグ２の配置位置から左右方向の両側に第１所定距離Ｋ１までの範囲であり、且つ、無線情報タグ２の配置位置から上下方向の下方側に第２所定距離Ｋ２までの範囲を走行不可能領域Ｃ１に設定している。図１０（ｂ）では、無線情報タグ２の配置位置から左右方向の両側に第３所定距離Ｋ３までの範囲であり、且つ、無線情報タグ２の配置位置から上下方向の両側に第４所定距離Ｋ４までの範囲を走行不可能領域Ｃ１に設定している。

図１０（ｃ）は、図１では図示していないものの、例えば、壁部７等に無線情報タグ２が配置された場合を示しており、図１０（ｄ）は、壁部７等のコーナー部８に無線情報タグ２が配置された場合を示している。図１０（ｃ）では、壁部７から第５所定距離Ｋ５までの範囲を走行不可能領域Ｃ１に設定している。図１０（ｄ）でも、壁部７から第６所定距離Ｋ６までの範囲を走行不可能領域Ｃ１に設定しており、コーナー部８の形状に応じた屈曲状の走行不可能領域Ｃ１が設定されている。

走行不可能領域Ｃ１については、無線情報タグ２の配置位置を基準として設定する領域であれば、どのような領域を設定するかは適宜変更が可能である。例えば、図１０（ｅ）に示すように、無線情報タグ２の配置位置から左右方向の両側に第７所定距離Ｋ７までの範囲であり、且つ、無線情報タグ２の配置位置から上下方向の両側に第８所定距離Ｋまでの矩形状の範囲を走行不可能領域Ｃ１に設定することもできる。図１０（ｆ）に示すように、無線情報タグ２の配置位置を中心として、無線情報タグ２の配置位置から第９所定距離Ｋ９を半径とする円形状の範囲を走行不可能領域Ｃ１に設定することもできる。

このように、番地情報Ｂ及び走行不可能領域情報Ｃが設定されているので、自動走行車両１が走行するときには、車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間での通信により、走行制御部１１が、番地情報Ｂ及び走行不可能領域情報Ｃを取得している。よって、走行制御部１１は、無線通信している無線情報タグ２の番地情報Ｂを把握しながら、走行不可能領域Ｃ１を走行しないように、自動走行車両１の走行を制御している。

走行制御部１１は、車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間での通信により、番地情報Ｂを取得しているので、どの番地に配置された無線情報タグ２と通信しているかを把握している。そこで、走行制御部１１は、自動走行車両１の自動走行中に、故障等により通信不可能な無線情報タグ２が存在すると、その無線情報タグ２がどの番地に配置されているかを把握することができ、複数の無線情報タグ２のうち、どの無線情報タグ２が故障でるかを特定できるようにしている。また、走行制御部１１は、自動走行車両１の自動走行中に、故障等により通信不可能な無線情報タグ２が存在すると、例えば、自動走行車両１の自動走行を停止させるようにしている。

以下、図４に基づいて、走行位置特定用の無線情報タグ２を用いた走行位置の特定方法、及び、そのときの自動走行車両１の自動走行について説明する。

走行位置特定用の無線情報タグ２ａは、自動走行車両１の進行方向に対して左右方向に一対配置されているので、自動走行車両１が走行するときには、車両側通信部１２と左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａのタグ側通信部２１との間で無線通信するとともに、車両側通信部１２と右側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａのタグ側通信部２１との間で無線通信する。そして、車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間で無線通信は、設定周期が経過する毎に繰り返し行われている。設定周期は、時間にて設定することも可能であるが、例えば、自動走行車両１が設定距離移動する毎等、時間以外の条件を用いて設定することもできる。

このように、車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間で無線通信が行われると、距離検出部１３は、設定周期が経過する毎に、左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１までの第１距離Ｌ１と、右側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１までの第２距離Ｌ２とを検出する。また、方位検出部１４も、設定周期が経過する毎に、左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の方位と、右側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の方位とを検出する。走行制御部１１は、距離検出部１３による検出によって第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２を認識しているとともに、方位検出部１４による検出によって左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の方位を認識しており、左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の相対位置を把握している。

自動走行車両１の走行位置については、走行位置特定用の無線情報タグ２ａの配置位置を基準として予め設定されている。例えば、図４中点線で示すように、自動走行車両１の走行位置が、左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａと右側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの間の中央地点Ｅを通過する直線状の走行位置（走行経路）Ｄに設定されている。自動走行車両１の走行位置は、各無線情報タグ２に記憶されている走行不可能領域情報Ｃにて設定されている走行不可能領域Ｃ１以外の領域に設定されている。走行制御部１１は、自動走行車両１の走行位置の設定情報を予め把握しており、自動走行車両１の走行位置の設定情報を用いて、自動走行車両１の走行を制御している。

走行制御部１１は、左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の相対位置を把握しているので、その相対位置から中央地点Ｅを特定することで、走行位置（走行経路）Ｄを特定している。走行制御部１１は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との関係に応じて、その関係に応じた速度差が左右の車輪に生じるように走行部３を制御することで、走行位置Ｄを走行するように、自動走行車両１の走行を制御している。ちなみに、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との関係は、例えば、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比や、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との差とすることができる。

例えば、第１距離Ｌ１の方が第２距離Ｌ２よりも小さい場合には、自動走行車両１が走行位置Ｄよりも左側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに接近する側に位置している。よって、走行制御部１１は、左側の車輪の速度が右側の車輪の速度よりも速くする形態で、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との関係に応じた速度差が左右の車輪に生じるように走行部３を制御している。これにより、自動走行車両１が走行位置Ｄに接近するように走行させることができ、走行位置Ｄを自動走行させることができる。

上述の如く、距離検出部１３による距離の検出、及び、方位検出部１４による方位の検出は、設定周期が経過して車両側通信部１２とタグ側通信部２１との間で無線通信が行われる毎に繰り返し行われる。よって、自動走行車両１が走行位置Ｄから外れていても、走行制御部１１が、設定周期が経過する毎に走行位置Ｄに接近するように自動走行車両１の走行を制御することになり、走行位置Ｄにて自動走行車両１を自動走行させることができる。

走行制御部１１の制御として、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との関係（例えば、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比や差）に応じた速度差が左右の車輪に生じるように走行部３を制御しているが、この制御に限らず、自動走行車両１の進行方向を調整可能な制御であれば、各種の制御を適用可能である。例えば、走行制御部１１は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との関係に応じたトルク差が左右の車輪に生じるように走行部３を制御することもできる。また、走行制御部１１は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との関係に応じて、自動走行車両１に備えられるステアリングホイール等の操舵角度を制御することもできる。

自動走行車両１の走行位置について、中央地点Ｅを通過する走行位置Ｄを例示したが、左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａと右側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの間であり、各無線情報タグ２に記憶されている走行不可能領域情報Ｃにて設定されている走行不可能領域Ｃ１以外の領域であれば、どのような位置を走行位置とするかは適宜変更が可能である。

例えば、図４中一点鎖線にて示すように、自動走行車両１の走行位置を、中央地点Ｅよりも左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａに接近するように偏倚させた偏倚地点Ｆを通過する走行位置（走行経路）Ｇに設定することもできる。この場合も、走行制御部１１は、左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の相対位置を把握しているので、その相対位置から偏倚地点Ｆを特定することで、走行位置Ｇを特定することができる。

走行制御部１１は、左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の相対位置が左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａの配置位置を繋ぐライン上に到達すると、進行方向で次の左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａにおけるタグ側通信部２１と車両側通信部１２との間での無線通信によって、距離検出部１３の検出及び方位検出部１４の検出を行い、進行方向で次の左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに対する自動走行車両１の相対位置を把握している。ちなみに、上述の如く、進行方向では、図１に示すように、無線情報タグ２の通信可能範囲よりも小さい第１所定間隔Ｐ１を隔てて無線情報タグ２が配置されているので、自動走行車両１の相対位置が左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａの配置位置を繋ぐライン上に到達すると、進行方向で次の左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａにおけるタグ側通信部２１と車両側通信部１２との間での無線通信が可能となっている。

このように、タグ側通信部２１と車両側通信部１２との間での無線通信が行われることで、走行制御部１１は、把握した自動走行車両１の相対位置から進行方向で次の左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａの間の中央地点Ｅを特定することで、走行位置Ｄを特定し、その走行位置Ｄを走行するように、自動走行車両１の走行を制御している。走行制御部１１は、自動走行車両１の相対位置が左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａの配置位置を繋ぐライン上に到達する毎に、自動走行車両１の相対位置を把握するための走行位置特定用の無線情報タグ２ａを、進行方向で次の左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａに切り替えながら、走行位置Ｄを走行するように、自動走行車両１の走行を制御している。

ここで、自動走行車両１の相対位置を把握するための走行位置特定用の無線情報タグ２ａを切り替えるタイミングは、自動走行車両１の相対位置が左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａの配置位置を繋ぐライン上に到達する毎のタイミングに限らず、次の走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの間で通信可能となったタイミング等、各種のタイミングを適用可能である。

図４では、自動走行車両１の走行位置として、中央地点Ｅや偏倚地点Ｆを通過する直線状の走行位置Ｄ，Ｇを設定したものを例示したが、例えば、図５に示すように、自動走行車両１の走行位置として、カーブ状の走行位置Ｈ，Ｉを設定することもできる。この場合も、自動走行車両１の走行位置として、左右両側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａの間の中央地点Ｅや偏倚地点Ｆを通過する走行位置Ｈ，Ｉに設定することができる。走行制御部１１の制御については、直線状の走行位置Ｄ，Ｇを自動走行させる場合と同様であるので、説明は省略する。

図６等に基づいて、自動走行車両１を転回走行させる場合について説明する。
図１に示すように、複数の無線情報タグ２の並び方向（図１中上下方向）の端部に位置する無線情報タグ２が転回用の無線情報タグ２ｂとなっている。転回用の無線情報タグ２ｂには、図２に示すように、番地情報Ｂと走行不可能領域情報Ｃに加えて、転回情報Ｊがタグ側記憶部２２に記憶されている。転回情報Ｊは、自動走行車両１を転回走行させるための情報であり、例えば、図６に示すように、転回走行するときの走行位置（走行経路）Ｍ及び旋回半径Ｎ等に関する情報となっている。走行位置Ｍについては、転回用の無線情報タグ２ｂに記憶されている走行不可能領域情報Ｃにて設定されている走行不可能領域Ｃ１以外の領域に設定されている。例えば、図６では、左右の転回用の無線情報タグ２ｂの間の中央地点Ｅと次の左右の転回用の無線情報タグ２ｂの間の中央地点Ｅとを結ぶ円弧状の走行位置Ｍを設定した例を示している。

走行制御部１１は、転回用の無線情報タグ２ｂにおけるタグ側通信部２１と車両側通信部１２との間での無線通信により、転回情報Ｊを取得している。走行制御部１１は、左右の転回用の無線情報タグ２ｂにおけるタグ側通信部２１と車両側通信部１２との間での無線通信によって、距離検出部１３が、左右の転回用の無線情報タグ２ｂに対する自動走行車両１までの距離を検出しており、方位検出部１４が、左右の転回用の無線情報タグ２ｂに対する自動走行車両１の方位を検出している。これにより、走行制御部１１は、左右の転回用の無線情報タグ２ｂに対する自動走行車両１の相対位置を把握している。そこで、走行制御部１１は、転回情報Ｊに含まれる自動走行車両１の走行位置Ｍの開始地点となる中央地点Ｅを特定しており、その中央地点Ｅを通過するように、自動走行車両１の走行を制御している。走行制御部１１は、自動走行車両１の相対位置が中央地点Ｅに到達すると、転回情報Ｊに含まれる旋回半径Ｎにて自動走行車両１を旋回走行させるように走行部３を制御している。これにより、走行制御部１１は、自動走行車両１の走行位置Ｍを走行するように、自動走行車両１の走行を制御して、自動走行車両１の転回走行を行っている。走行制御部１１は、自動走行車両１の相対位置が自動走行車両１の走行位置Ｍの終了地点となる中央地点Ｅに到達すると、転回走行を終了して、上述の如く、左右の走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの通信による走行制御に切り替えている。

走行制御部１１は、自動走行車両１の相対位置が走行位置Ｍの開始地点となる中央地点Ｅに到達すると、そのまま転回走行を開始させることも可能であるが、一旦、中央地点Ｅにて自動走行車両１を停止させた後、転回走行を開始させることも可能である。また、走行制御部１１は、自動走行車両１の相対位置が走行位置Ｍの開始地点となる中央地点Ｅに到達すると、そのまま走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの通信による走行制御に切り替えることも可能であるが、一旦、中央地点Ｅにて自動走行車両１を停止させた後、走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの通信による走行制御に切り替えることも可能である。

ちなみに、図１や図６では、複数の無線情報タグ２の並び方向の端部に位置する左右一対の無線情報タグ２を転回用の無線情報タグ２ｂとしているが、左右一対の無線情報タグ２のうち、転回走行する側（図１及び図６中右側）に位置する無線情報タグ２のみを転回用の無線情報タグ２ｂとして、自動走行車両１を転回走行させることもできる。

このようにして、走行制御部１１は、走行位置特定用の無線情報タグ２ａとの通信や転回用の無線情報タグ２ｂとの通信により、無線情報タグ２に対する自動走行車両１の相対位置を用いて走行位置（走行経路）を特定しながら、自動走行車両１を自動走行させている。図１に示すものでは、点線にて示す走行位置Ｄ等にて自動走行車両１を自動走行させることで、複数の無線情報タグ２の配置位置と重複する果樹や作物を栽培する栽培列に沿って自動走行車両１を往復走行させることができ、自動走行車両１によって果樹や作物の栽培箇所への肥料等の散布作業や果樹や作物の収穫作業等を行うことができる。

図１に示すように、走行領域Ａ内に障害物Ｑが存在する場合がある。このような場合には、障害物Ｑを回避して自動走行車両１を自動走行させることが必要となる。そこで、複数の無線情報タグ２は、図１に示すように、走行位置特定用の無線情報タグ２ａ、及び、転回用の無線情報タグ２ｂに加えて、無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置を障害物情報Ｒ（図２参照）として記憶している障害物用の無線情報タグ２ｃを含んでいる。複数の無線情報タグ２のうち、障害物Ｑの存在位置に対応する位置に配置される無線情報タグ２を、障害物用の無線情報タグ２ｃとしている。図１では、障害物Ｑの存在位置の近くに位置にする２つの無線情報タグ２を障害物用の無線情報タグ２ｃとしているが、障害物Ｑの存在位置がどこに位置するか等に応じて、どの無線情報タグ２を障害物用の無線情報タグ２ｃとするかは適宜変更が可能である。

図７及び図８に基づいて、障害物Ｑを回避して自動走行車両１を自動走行させる場合について説明する。
図２に示すように、障害物用の無線情報タグ２ｃには、障害物情報Ｒがタグ側記憶部２２に記憶されており、図７に示すように、障害物情報Ｒは、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置を示す情報となっている。図７に示すものでは、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置を、障害物用の無線情報タグ２ｃを基準点（ゼロ点）とするＸＹ座標にて示している。障害物Ｑは、第１端部地点Ｓ１（ｘ１、ｙ１）と第２端部地点Ｓ２（ｘ２、ｙ２）と第３端部地点Ｓ３（ｘ３、ｙ３）と第４端部地点Ｓ４（ｘ４、ｙ４）にて囲まれた領域に存在している。このとき、Ｙ座標の方向が自動走行車両１の進行方向に沿う方向となっており、Ｘ座標の方向が自動走行車両１の進行方向に直交する左右方向となっており、ＸＹ座標の方向と自動走行車両１の進行方向とが対応する状態で、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置が示されている。

自動走行車両１を自動走行させる場合には、車両側通信部１２と左側に位置する走行位置特定用の無線情報タグ２ａのタグ側通信部２１との間で無線通信するとともに、車両側通信部１２と右側に位置する障害物用の無線情報タグ２ｃのタグ側通信部２１との間で無線通信する。これらの無線通信によって、走行制御部１１は、距離検出部１３による距離の検出、及び、方位検出部１４による方位の検出に基づいて、左側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａ及び右側の障害物用の無線情報タグ２ｃに対する自動走行車両１の相対位置を把握している。また、車両側通信部１２と右側に位置する障害物用の無線情報タグ２ｃのタグ側通信部２１との間で無線通信により、走行制御部１１は、障害物用の無線情報タグ２ｃに記憶されている障害物情報Ｒ（図７参照）を取得しているので、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置も把握している、これにより、走行制御部１１は、左側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａ及び右側の障害物用の無線情報タグ２ｃに対する自動走行車両１の相対位置、及び、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置に基づいて、障害物Ｑを回避するための走行位置（走行経路）Ｕを特定しており、その走行位置Ｕを自動走行するように、自動走行車両１の走行を制御している。

図８に示すものでは、障害物Ｑを回避するための走行位置Ｕとして、左側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａと障害物Ｑにおける第３端部地点Ｓ３との間の中央地点Ｔを通過する走行位置Ｕが設定されている。走行位置Ｕは、左側の走行位置特定用の無線情報タグ２ａと右側の障害物用の無線情報タグ２ｃとの間の走行位置Ｄから引き続いて自動走行車両１を自動走行させるための走行位置であり、障害物Ｑの存在位置よりも進行方向で手前箇所から、障害物Ｑが存在する分だけ、走行位置Ｄから左側に回避して走行させるようになっている。

このように、走行領域Ａ内に障害物Ｑが存在しても、その障害物Ｑの存在位置に対応する位置に障害物用の無線情報タグ２ｃを配置しておくことで、走行制御部１１は、障害物用の無線情報タグ２ｃに記憶されている障害物情報Ｒ（図７参照）を取得して、障害物Ｑを回避するように、自動走行車両１の走行を制御することができる。

障害物情報Ｒとして、図７では、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置を、障害物用の無線情報タグ２ｃを基準点（ゼロ点）とするＸＹ座標にて示した例を示したが、障害物情報Ｒをどのような形態で記憶させるかは適宜変更が可能である。

例えば、図９に示すように、上下方向及び左右方向に一定の所定間隔Ｗで複数のドットＶを並べて配置したフィールドを備え、そのフィールド上において、障害物Ｑの存在位置をドットＶの配置位置にて示すことも可能である。つまり、図９では、斜線にて示したドットＶの配置位置にて囲む領域が障害物Ｑの存在位置となる。このとき、図９中上下方向が自動走行車両１の進行方向に沿う方向となっており、図９中左右方向が自動走行車両１の進行方向に直交する左右方向となっており、複数のドットＶの並び方向と自動走行車両１の進行方向とが対応する状態で、障害物用の無線情報タグ２ｃに対する障害物Ｑの相対位置が示されている。

上述の如く、無線情報タグ２として、走行位置特定用の無線情報タグ２ａ、転回用の無線情報タグ２ｂ、障害物用の無線情報タグ２ｃ等の複数の無線情報タグ２を例示している。これらの無線情報タグ２ａ〜２ｃは、何れも同様の構成を有する無線情報タグ２であり、タグ側記憶部２２に記憶させる情報を異ならせることで、走行位置特定用の無線情報タグ２ａ、転回用の無線情報タグ２ｂ、及び、障害物用の無線情報タグ２ｃの何れかの無線情報タグ２としている。

そこで、図１１に基づいて、タグ側記憶部２２に記憶させる情報のフォーマットの一例について説明する。図１１では、タグ側記憶部２２の記憶領域を上方側に示しており、各記憶領域に記憶されている情報を示す表を下方側に示している。位置固定用ＩＤ情報、ＩＤ情報、ペア情報、位置特徴情報、動作指示情報、障害物情報、その他情報の各情報を無線情報タグ２に対してライタ等により書き込むことで、タグ側記憶部２２には、各情報が予め定められた記憶領域の夫々に記憶されている。

各情報について説明すると、位置固定用ＩＤ情報は、位置固定の無線情報タグ２であるという固有情報としており、この位置固定用ＩＤ情報は、配置位置が固定される無線情報タグ２に記憶されている。ＩＤ情報は、無線情報タグ２の固有情報であり、番地情報Ｂ及び走行不可能領域情報Ｃを含む情報としている。このＩＤ情報は、複数の無線情報タグ２の全てにおいて記憶されている。ペア情報は、自動走行車両１の進行方向に対して左右方向で一対のペアとなる無線情報タグ２との関係性を示す情報としており、ペア情報は、走行位置特定用の無線情報タグ２ａに記憶されている。

位置特徴情報は、無線情報タグ２の配置位置がどのような位置に相当するのかを示す情報としている。位置特徴情報は、例えば、図１において、自動走行車両１を走行させる直線状の走行経路の途中部であることを示す情報、自動走行車両１を走行させる直線状の走行経路の端部であることを示す情報、及び、走行領域Ａのコーナーであることを示す情報の何れかの情報としている。位置特徴情報は、ＩＤ情報と同様に、複数の無線情報タグ２の全てにおいて記憶させておくことができる。位置特徴情報が記憶されている無線情報タグ２を位置特徴用の無線情報タグ２としており、この実施形態では、走行位置特定用の無線情報タグ２ａ、転回用の無線情報タグ２ｂ、障害物用の無線情報タグ２ｃの何れもが位置特徴用の無線情報タグ２とすることができる。

動作指示情報は、無線情報タグ２の配置位置で自動走行車両１をどのような動作を行うかを指示するための情報としている。動作位置情報は、例えば、自動走行車両１を転回走行させるための転回情報や、自動走行車両１を停止させるための情報としている。障害物情報Ｒは、図７及び図９に示すように、無線情報タグ２に対する障害物Ｑの相対位置を示す情報としており、障害物情報Ｒは、障害物用の無線情報タグ２ｃに記憶されている。その他情報は、無線情報タグ２の配置位置にて栽培されている作物の情報等、無線情報タグ２の配置位置において特有の情報としている。その他情報をどの無線情報タグ２に記憶されるかは適宜選択することができる。

このようにして、無線情報タグ２に記憶させる情報を異ならせることで、１つの無線情報タグ２を、走行位置特定用の無線情報タグ２ａとして構成したり、転回用の無線情報タグ２ｂとして構成したり、障害物用の無線情報タグ２ｃとすることができる。また、１つの無線情報タグ２を、例えば、走行位置特定用の無線情報タグ２ａと障害物用の無線情報タグ２ｃとして兼用することもできる。タグ側記憶部２２に記憶されている情報を書き換え可能となっており、例えば、タグ側記憶部２２に記憶されている情報を書き換えることで、走行位置特定用の無線情報タグ２ａから転回用の無線情報タグ２ｂに変更させることもできる。

〔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、夫々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。

（１）上記実施形態では、果樹や作物を栽培する栽培列と重複するように複数の無線情報タグ２を配置しているが、複数の無線情報タグ２の配置位置については、自動走行車両１を自動走行させる走行位置（走行経路）に対応する位置であればよく、複数の無線情報タグ２をどのように配置させるかは適宜変更が可能である。

（２）上記実施形態において、自動走行車両１は、走行部３として複数の車輪を備えたものを例示したが、例えば、走行部３として、左右一対のクローラを備えるものとしてもよい。

（３）上記実施形態では、左右一対の走行位置特定用の無線情報タグ２ａと車両側通信部１２との通信により、左右一対の走行位置特定用の無線情報２ａに対する自動走行車両１の相対位置を検出し、走行制御部１１が、左右一対の走行位置特定用の無線情報２ａに対する自動走行車両１の相対位置を用いて、中央地点Ｅ等を通過する走行位置（走行経路）Ｅを特定し、その走行位置Ｅを走行するように、自動走行車両１の走行を制御しているが、走行制御部１１が、無線情報タグ２と車両側通信部１２との通信によって検出される無線情報タグ２に対する自動走行車両１の相対位置を用いて、自動走行車両１の走行を制御するものであればよく、無線情報タグ２に対する自動走行車両１の相対位置を用いて、自動走行車両１をどのように制御するかは適宜変更が可能である。

例えば、１つの無線情報タグ２と車両側通信部１２とが通信することで、その無線情報タグ２に対する自動走行車両１の相対位置を検出できるとともに、その無線情報タグ２に記憶されている走行不可能領域情報Ｃを取得することができる。そこで、走行制御部１１は、自動走行車両１が進行方向を維持した状態で前進走行するように、自動走行車両１の走行を制御しておく。そして、自動走行車両１が走行不可能領域Ｃ１に侵入する可能性がある場合のみ、走行制御部１１が、自動走行車両１の進行方向を変更させて、走行不可能領域Ｃ１を回避するように、自動走行車両１の走行を制御することができる。このような制御を行うことで、走行不可能領域Ｃ１への侵入を防止しながら、走行不可能領域Ｃ１の領域以外の領域において、自動走行車両１を前進走行させることができる。

１ 自動走行車両
２ 無線情報タグ
２ａ 走行位置特定用の無線情報タグ（位置特徴用の無線情報タグ）
２ｂ 転回用の無線情報タグ（位置特徴用の無線情報タグ）
２ｃ 障害物用の無線情報タグ（位置特徴用の無線情報タグ）
１１ 走行制御部
１２ 車両側通信部
１３ 距離検出部（相対位置検出部）
１４ 方位検出部（相対位置検出部）
Ｊ 転回情報
Ｑ 障害物
Ｒ 障害物情報

Claims (6)

1. 自動走行車両の走行位置を設定する際の基準となる所定位置に配置された複数の無線情報タグと、
   前記自動走行車両に備えられ、前記無線情報タグとの間の通信を行う車両側通信部と、
   前記無線情報タグと前記車両側通信部との間での通信により検出される前記無線情報タグに対する前記自動走行車両の方位、及び前記無線情報タグと前記車両側通信部との間での通信により検出される前記無線情報タグに対する前記自動走行車両までの距離に基づいて、前記無線情報タグに対する前記自動走行車両の相対位置を検出する相対位置検出部と、
   前記相対位置検出部にて検出される相対位置に基づいて、前記無線情報タグの配置位置を基準として予め設定されている前記自動走行車両の走行位置を特定し、当該走行位置を走行するように前記自動走行車両の走行を制御する走行制御部とが備えられている自動走行システム。
   
2. 複数の無線情報タグは、前記自動走行車両の進行方向に対して左右方向に間隔を隔てて一対配置された走行位置特定用の無線情報タグを含み、
   前記相対位置検出部は、一対の走行位置特定用の無線情報タグの夫々に対する相対位置を検出し、
   前記走行制御部は、前記相対位置検出部にて検出される一対の走行位置特定用の無線情報タグの夫々に対する相対位置に基づいて、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間を走行するように前記自動走行車両の走行を制御している請求項１に記載の自動走行システム。
3. 前記走行制御部は、一対の走行位置特定用の無線情報タグの一方側に対する距離と他方側に対する距離との関係に応じて、前記自動走行車両の走行を制御することで、前記自動走行車両を、一対の走行位置特定用の無線情報タグの間を走行させる請求項２に記載の自動走行システム。
4. 複数の無線情報タグは、その無線情報タグに対する障害物の相対位置を障害物情報として記憶している障害物用の無線情報タグを含み、
   前記走行制御部は、前記障害物用の無線情報タグと前記車両側通信部との間での通信により取得される障害物情報に基づいて、障害物を回避するように前記自動走行車両の走行を制御している請求項１〜３の何れか１項に記載の自動走行システム。
5. 複数の無線情報タグは、前記自動走行車両を転回走行させる転回情報を記憶している転回用の無線情報タグを含み、
   前記走行制御部は、前記転回用の無線情報タグと前記通信部との間での通信により取得される転回情報に基づいて、転回走行させるように前記自動走行車両の走行を制御している請求項１〜４の何れか１項に記載の自動走行システム。
6. 複数の無線情報タグは、自己の配置位置に関する位置特徴情報を記憶している位置特徴用の無線情報タグを含んでいる請求項１〜５の何れか１項に記載の自動走行システム。
   
   

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