JP7472005B2 - 自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラム - Google Patents

Description

本発明は、作業車両を自動走行させる自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムに関する。

作業車両は、赤外線センサ、超音波センサなどの障害物センサを搭載し、自動走行中に検出エリア内の障害物を検出する。前記検出エリアは、例えば平面視で障害物センサから前方に所定距離（例えば１０ｍ）の範囲に扇形状に設定される。例えば特許文献１には、障害物センサを作業車両の前部だけでなく後部及び側部にも設置することにより、広範囲に障害物を検出することが可能な構成が開示されている。

特開２０１８－１７４８９０号公報

しかし、従来の技術では、隣り合う前記検出エリア同士が所定距離だけ離れている場合に、当該所定距離の領域は死角となり障害物を検出しない非検出エリアとなる。このため、例えば作業車両が、一方の第１検出エリアで障害物を検出して減速走行に移行した後に、障害物が第１検出エリアから前記非検出エリアに進入すると、減速走行が解除されて通常走行に移行する。その後、障害物がさらに前記非検出エリアから他方の第２検出エリアに進入すると、作業車両は再び減速走行に移行する。このように、前記検出エリアと前記非検出エリアと障害物との位置関係に起因して作業車両の走行が不安定になる問題が生じる。

本発明の目的は、作業車両の安全性を確保しつつ、障害物を検出した場合の作業車両の走行安定性を向上させることが可能な自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムを提供することにある。

本発明に係る自動走行システムは、取得処理部と検出処理部と走行処理部と判定処理部とを備える。前記取得処理部は、作業車両の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１検出部と、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２検出部とから検出情報をそれぞれ取得する。前記検出処理部は、前記取得処理部により取得される前記検出情報に基づいて前記障害物を検出する。前記走行処理部は、前記検出処理部により前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行する。前記判定処理部は、前記作業車両が前記走行処理部により前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定する。また、前記走行処理部は、前記判定処理部により前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を継続する。

本発明に係る自動走行方法は、一又は複数のプロセッサーが、作業車両の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１検出部と、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２検出部とから検出情報をそれぞれ取得することと、前記検出情報に基づいて前記障害物を検出することと、前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行することと、前記作業車両が前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定することと、前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を継続することと、を実行する方法である。

本発明に係る自動走行プログラムは、作業車両の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１検出部と、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２検出部とから検出情報をそれぞれ取得することと、前記検出情報に基づいて前記障害物を検出することと、前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行することと、前記作業車両が前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定することと、前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を継続することと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、作業車両の安全性を確保しつつ、障害物を検出した場合の作業車両の走行安定性を向上させることが可能な自動走行システム、自動走行方法、及び自動走行プログラムを提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る自動走行システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る作業車両の一例を示す外観図である。 図３は、本発明の実施形態に係る作業車両の走行経路の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施形態に係る作業車両に設置される障害物センサの位置及び検出エリアの一例を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る自動走行システムにおいて利用されるセンサ情報の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る自動走行システムにおいて利用される検出情報の一例を示す図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係る障害物センサの検出エリアと障害物との位置関係の一例を示す図である。 図７Ｂは、本発明の実施形態に係る障害物センサの検出エリアと障害物との位置関係の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る自動走行システムによって実行される自動走行処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施形態に係る作業車両に設置される障害物センサの位置及び検出エリアの一例を示す図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る作業車両に設置される障害物センサの位置及び検出エリアの一例を示す図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る作業車両に設置される障害物センサの位置及び検出エリアの一例を示す図である。

以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１に示されるように、本発明の実施形態に係る自動走行システム１は、作業車両１０と操作端末２０とを含んでいる。作業車両１０及び操作端末２０は、通信網Ｎ１を介して通信可能である。例えば、作業車両１０及び操作端末２０は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線ＬＡＮを介して通信可能である。

本実施形態では、作業車両１０がトラクタである場合を例に挙げて説明する。なお、他の実施形態として、作業車両１０は、田植機、コンバイン、建設機械、又は除雪車などであってもよい。作業車両１０は、圃場Ｆ（図３参照）内を予め設定された走行経路Ｒに沿って自動走行（自律走行）可能な構成を備える、所謂ロボットトラクタである。例えば、作業車両１０は、測位装置１７により算出される作業車両１０の現在位置の位置情報に基づいて、圃場Ｆに対して予め生成された走行経路Ｒに沿って自動走行することが可能である。

例えば、作業車両１０は、図３に示す圃場Ｆの作業領域において、作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇに向けて平行に往復走行する。圃場Ｆの外周側は例えば枕地領域であり、作業車両１０は旋回走行する。走行経路Ｒは、図３に示す経路に限定されず、作業内容に応じて適宜設定される。

［作業車両１０］
図１及び図２に示すように、作業車両１０は、車両制御装置１１、記憶部１２、走行装置１３、作業機１４、カメラ１５、通信部１６、測位装置１７、障害物センサ１８、及び検出処理装置１９などを備える。車両制御装置１１は、記憶部１２、走行装置１３、作業機１４、及び測位装置１７などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置１１及び測位装置１７は、無線通信可能であってもよい。また、カメラ１５及び障害物センサ１８は、検出処理装置１９に電気的に接続されている。

記憶部１２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。記憶部１２には、車両制御装置１１に後述の自動走行処理（図８参照）を実行させるための自動走行プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記自動走行プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部１２に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して作業車両１０にダウンロードされて記憶部１２に記憶されてもよい。また、記憶部１２には、操作端末２０において生成される走行経路Ｒのデータなどが記憶される。また、記憶部１２には、後述するセンサ情報Ｄ１（図５参照）及び検出情報Ｄ２（図６参照）のデータが記憶される。

走行装置１３は、作業車両１０を走行させる駆動部である。図２に示すように、走行装置１３は、エンジン１３１、前輪１３２、後輪１３３、トランスミッション１３４、フロントアクスル１３５、リアアクスル１３６、ハンドル１３７などを備える。なお、前輪１３２及び後輪１３３は、作業車両１０の左右にそれぞれ設けられている。また、走行装置１３は、前輪１３２及び後輪１３３を備えるホイールタイプに限らず、作業車両１０の左右に設けられるクローラを備えるクローラタイプであってもよい。

エンジン１３１は、不図示の燃料タンクに補給される燃料を用いて駆動するディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどの駆動源である。走行装置１３は、エンジン１３１とともに、又はエンジン１３１に代えて、電気モーターを駆動源として備えてもよい。なお、エンジン１３１には、不図示の発電機が接続されており、当該発電機から作業車両１０に設けられた車両制御装置１１等の電気部品及びバッテリー等に電力が供給される。なお、前記バッテリーは、前記発電機から供給される電力によって充電される。そして、作業車両１０に設けられている車両制御装置１１及び測位装置１７等の電気部品は、エンジン１３１の停止後も前記バッテリーから供給される電力により駆動可能である。

エンジン１３１の駆動力は、トランスミッション１３４及びフロントアクスル１３５を介して前輪１３２に伝達され、トランスミッション１３４及びリアアクスル１３６を介して後輪１３３に伝達される。また、エンジン１３１の駆動力は、ＰＴＯ軸（不図示）を介して作業機１４にも伝達される。作業車両１０が自動走行を行う場合、走行装置１３は、車両制御装置１１の命令に従って走行動作を行う。また、走行装置１３は、車両制御装置１１の命令に従って作業車両１０を減速走行させたり、停止させたりする。

作業機１４は、例えば耕耘機、草刈機、プラウ、施肥機、スプレーヤ（薬剤散布機）、代掻き機、又は播種機などであって、作業車両１０に着脱可能である。これにより、作業車両１０は、作業機１４各々を用いて各種の作業を行うことが可能である。図２では、作業機１４が耕耘機である場合を示している。例えば、作業機１４は、作業車両１０の後方に装着される。作業車両１０は、後方に作業機１４を装着して圃場内を走行することにより耕耘作業を行う。

障害物センサ１８は、赤外線、超音波などを利用して所定の検出エリアの障害物を検出するセンサである。例えば、障害物センサ１８は、レーザを用いて測定対象物（障害物）までの距離を３次元で測定可能なライダーセンサ（距離センサ）であってもよいし、超音波を用いて測定対象物までの距離を測定可能な複数のソナーを有するソナーセンサであってもよい。障害物センサ１８は、作業車両１０の機体の中央前部、中央後部、右側部、左側部などに設置され（図２及び図４参照）、作業車両１０の周囲を監視して障害物を検出する。障害物センサ１８は、障害物として物体、人などを検出する。

また、障害物センサ１８は、予め設定された所定の検出エリアの障害物を検出可能に構成されている。例えば図４に示すように、障害物センサ１８に対して、扇形の所定角度（例えば９０度）の範囲の検出可能エリアＫ０のうち、作業車両１０の走行を制御するための監視対象のエリア（検出エリア）を設定することが可能である。例えば、検出処理装置１９は、後述する所定の条件に基づいて前記検出エリアを設定する。また例えば、検出処理装置１９は、オペレータの設定操作に基づいて前記検出エリアを設定することも可能である。

例えば、検出処理装置１９は、作業車両１０の中央前部に設置される障害物センサ１８Ｆに対して、検出可能エリアＫ０から監視対象の検出エリアＫ１を設定し、作業車両１０の中央後部に設置される障害物センサ１８Ｂに対して、検出可能エリアＫ０から監視対象の検出エリアＫ２を設定し、作業車両１０の左側部に設置される障害物センサ１８Ｌに対して、検出可能エリアＫ０から監視対象の検出エリアＫ３を設定し、作業車両１０の右側部に設置される障害物センサ１８Ｒに対して、検出可能エリアＫ０から監視対象の検出エリアＫ４を設定する。図４に示す例では、障害物センサ１８Ｆに対応する検出可能エリアＫ０全体が検出エリアＫ１に設定され、障害物センサ１８Ｂに対応する検出可能エリアＫ０全体が検出エリアＫ２に設定され、障害物センサ１８Ｌに対応する検出可能エリアＫ０全体が検出エリアＫ３に設定され、障害物センサ１８Ｒに対応する検出可能エリアＫ０全体が検出エリアＫ４に設定されている。なお、各検出エリアＫ１～Ｋ４は、各検出可能エリアＫ０の一部に設定されてもよい。

検出エリアＫ１には、作業車両１０に最も近い検出エリア（以下「停止エリアＫ１１」という。）と、停止エリアＫ１１よりも前方側の検出エリア（以下「減速エリアＫ１２」という。）と、減速エリアＫ１２よりもさらに前方側の検出エリア（以下「報知エリアＫ１３」という。）とが含まれる。例えば、停止エリアＫ１１は作業車両１０から前方約２ｍの範囲であり、減速エリアＫ１２は停止エリアＫ１１から前方約６ｍの範囲であり、報知エリアＫ１３は減速エリアＫ１２から前方約２ｍの範囲である。同様に、検出エリアＫ２には、作業車両１０に最も近い検出エリア（以下「停止エリアＫ２１」という。）と、停止エリアＫ２１よりも後方側の検出エリア（以下「減速エリアＫ２２」という。）と、減速エリアＫ２２よりもさらに後方側の検出エリア（以下「報知エリアＫ２３」という。）とが含まれる。また、検出エリアＫ３には、作業車両１０に最も近い検出エリア（以下「停止エリアＫ３１」という。）と、停止エリアＫ３１よりも左側方側の検出エリア（以下「減速エリアＫ３２」という。）と、減速エリアＫ３２よりもさらに左側方側の検出エリア（以下「報知エリアＫ３３」という。）とが含まれる。また、検出エリアＫ４には、作業車両１０に最も近い検出エリア（以下「停止エリアＫ４１」という。）と、停止エリアＫ４１よりも右側方側の検出エリア（以下「減速エリアＫ４２」という。）と、減速エリアＫ４２よりもさらに右側方側の検出エリア（以下「報知エリアＫ４３」という。）とが含まれる。

各障害物センサ１８は、測定情報（本発明の検出情報の一例）を検出処理装置１９に送信する。検出処理装置１９は、各障害物センサ１８から取得する測定情報に基づいて障害物を検出するとともに障害物の位置を特定する。検出処理装置１９は、作業車両１０が自動走行中に報知エリアＫ１３，Ｋ２３，Ｋ３３，Ｋ４３において障害物を検出した場合に、警報を外部に報知させる。また、検出処理装置１９が、作業車両１０が自動走行中に減速エリアＫ１２，Ｋ２２，Ｋ３２，Ｋ４２において障害物を検出した場合に、車両制御装置１１は、作業車両１０を減速させる走行制限を実行する。また、検出処理装置１９が、作業車両１０が自動走行中に停止エリアＫ１１，Ｋ２１，Ｋ３１，Ｋ４１において障害物を検出した場合に、車両制御装置１１は、作業車両１０を停止させる走行制限を実行する。

なお、オペレータは、作業内容に応じて障害物センサ１８を所望の位置に設置することができる。障害物センサ１８は、本発明の検出部の一例である。

検出処理装置１９は、障害物センサ１８が作業車両１０に電気的に接続されることにより障害物センサ１８と通信可能になる。検出処理装置１９は、障害物センサ１８と通信可能になると、障害物センサ１８の個数、各障害物センサ１８の識別情報（機器情報）、設置位置情報などを取得する。検出処理装置１９は、障害物センサ１８から取得する前記各情報を含むセンサ情報Ｄ１を記憶部１２に記憶する。

図５にはセンサ情報Ｄ１の一例を示している。センサ情報Ｄ１には、障害物センサＩＤ、設置位置、設置座標などの情報が含まれる。前記障害物センサＩＤは、障害物センサ１８の識別情報である。前記設置位置は、作業車両１０における障害物センサ１８の設置位置である。前記設置座標は、平面視のＸＹ座標平面における作業車両１０の基準点（例えば中心点）に対する障害物センサ１８の位置座標である。図５において、障害物センサＩＤ「ＳＳ１」は障害物センサ１８Ｆを示し、障害物センサＩＤ「ＳＳ２」は障害物センサ１８Ｂを示し、障害物センサＩＤ「ＳＳ３」は障害物センサ１８Ｌを示し、障害物センサＩＤ「ＳＳ４」は障害物センサ１８Ｒを示している。

カメラ１５は、被写体の画像を撮像してデジタル画像データとして出力するデジタルカメラである。カメラ１５は、被写体を所定のフレームレートで連続して撮像し、所定の解像度のフレーム画像を生成して逐次、検出処理装置１９に送信する。

ハンドル１３７は、オペレータ又は車両制御装置１１によって操作される操作部である。例えば走行装置１３では、車両制御装置１１によるハンドル１３７の操作に応じて、不図示の油圧式パワーステアリング機構などによって前輪１３２の角度が変更され、作業車両１０の進行方向が変更される。

また、走行装置１３は、ハンドル１３７の他に、車両制御装置１１によって操作される不図示のシフトレバー、アクセル、ブレーキ等を備える。そして、走行装置１３では、車両制御装置１１による前記シフトレバーの操作に応じて、トランスミッション１３４のギアが前進ギア又はバックギアなどに切り替えられ、作業車両１０の走行態様が前進又は後進などに切り替えられる。また、車両制御装置１１は、前記アクセルを操作してエンジン１３１の回転数を制御する。また、車両制御装置１１は、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪１３２及び後輪１３３の回転を制動する。

測位装置１７は、測位制御部１７１、記憶部１７２、通信部１７３、及び測位用アンテナ１７４などを備える通信機器である。例えば、測位装置１７は、図２に示すように、オペレータが搭乗するキャビン１３８の上部に設けられている。また、測位装置１７の設置場所はキャビン１３８に限らない。さらに、測位装置１７の測位制御部１７１、記憶部１７２、通信部１７３、及び測位用アンテナ１７４は、作業車両１０において異なる位置に分散して配置されていてもよい。なお、前述したように測位装置１７には前記バッテリーが接続されており、当該測位装置１７は、エンジン１３１の停止中も稼働可能である。また、測位装置１７として、例えば携帯電話端末、スマートフォン、又はタブレット端末などが代用されてもよい。

測位制御部１７１は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びＲＡＭなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。記憶部１７２は、測位制御部１７１に測位処理を実行させるためのプログラム、及び測位情報、移動情報などのデータを記憶する不揮発性メモリなどである。例えば、前記プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部１７２に記憶される。なお、前記プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して測位装置１７にダウンロードされて記憶部１７２に記憶されてもよい。

通信部１７３は、測位装置１７を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して基地局サーバーなどの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。

測位用アンテナ１７４は、衛星から発信される電波（ＧＮＳＳ信号）を受信するアンテナである。

測位制御部１７１は、測位用アンテナ１７４が衛星から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて作業車両１０の現在位置を算出する。例えば、作業車両１０が圃場Ｆ内を自動走行する場合に、測位用アンテナ１７４が複数の衛星のそれぞれから発信される電波（発信時刻、軌道情報など）を受信すると、測位制御部１７１は、測位用アンテナ１７４と各衛星との距離を算出し、算出した距離に基づいて作業車両１０の現在位置（緯度及び経度）を算出する。また、測位制御部１７１は、作業車両１０に近い基地局（基準局）に対応する補正情報を利用して作業車両１０の現在位置を算出する、リアルタイムキネマティック方式（ＲＴＫ－ＧＰＳ測位方式（ＲＴＫ方式））による測位を行ってもよい。このように、作業車両１０は、ＲＴＫ方式による測位情報を利用して自動走行を行う。

車両制御装置１１及び検出処理装置１９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の演算処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、車両制御装置１１及び検出処理装置１９は、前記ＲＯＭ又は記憶部１２に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより作業車両１０を制御する。車両制御装置１１は、作業車両１０に対する各種のユーザー操作に応じて当該作業車両１０の動作を制御する。また、車両制御装置１１は、測位装置１７により算出される作業車両１０の現在位置と、予め生成される走行経路Ｒとに基づいて、当該作業車両１０の自動走行処理を実行する。

図１に示すように、検出処理装置１９は、取得処理部１１１、検出処理部１１２、判定処理部１１４などの各種の処理部を含む。車両制御装置１１は、走行処理部１１３などの各種の処理部を含む。なお、車両制御装置１１及び検出処理装置１９は、前記ＣＰＵで前記自動走行プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記自動走行プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

取得処理部１１１は、複数の障害物センサ１８から測定情報を取得する。例えば、取得処理部１１１は、作業車両１０の中央前部に設置された障害物センサ１８Ｆから検出エリアＫ１の測定情報を取得する。例えば、検出エリアＫ１に障害物が進入した場合に、取得処理部１１１は、障害物センサ１８Ｆにより測定される測定距離（障害物センサ１８Ｆから障害物までの距離）を取得する。同様に、取得処理部１１１は、作業車両１０の中央後部に設置された障害物センサ１８Ｂから検出エリアＫ２の測定情報を取得し、作業車両１０の左側部に設置された障害物センサ１８Ｌから検出エリアＫ３の測定情報を取得し、作業車両１０の右側部に設置された障害物センサ１８Ｒから検出エリアＫ４の測定情報を取得する。

また、取得処理部１１１は、一又は複数のカメラ１５から撮像画像を取得する。取得処理部１１１は、取得した前記撮像画像を撮像時刻とともに記憶部１２に記憶する。また、取得処理部１１１は、取得した前記撮像画像の画像データを操作端末２０に出力する。

検出処理部１１２は、取得処理部１１１により取得される前記測定情報に基づいて障害物を検出する。具体的には、検出処理部１１２は、前記測定情報に基づいて検出エリアに障害物が含まれるか否かを判定する。検出処理部１１２は、検出結果を操作端末２０に出力する。

また、検出処理部１１２は、障害物センサ１８から取得する前記測定情報を含む検出情報Ｄ２を記憶部１２に記憶する。図６には検出情報Ｄ２の一例を示している。検出情報Ｄ２には、時刻情報、障害物検出位置、障害物位置などの情報が含まれる。前記時刻情報は、障害物センサ１８の検出時刻を示す情報であり、前記測定情報に含まれる。前記障害物検出位置は、前記測定情報に含まれる測定距離から特定される障害物の検出位置を示す位置座標である。例えば、「Ｘ１１，Ｙ１１」は、障害物センサ１８Ｆ（「ＳＳ１」）の設置座標「Ｘ１，Ｙ１」を基準とした障害物の位置座標である。また例えば、「Ｘ４１，Ｙ４１」は、障害物センサ１８Ｒ（「ＳＳ４」）の設置座標「Ｘ４，Ｙ４」を基準とした障害物の位置座標である。すなわち、前記障害物検出位置は、各障害物センサ１８から見た障害物の位置を表している。

また、検出処理部１１２は、作業車両１０から見た障害物の相対的な位置を特定（算出）する。具体的には、検出処理部１１２は、平面視のＸＹ座標平面における作業車両１０の前記基準点（例えば中心点）に対する障害物の位置座標を特定する。例えば、検出処理部１１２は、障害物センサ１８Ｆ（「ＳＳ１」）の設置座標「Ｘ１，Ｙ１」と障害物センサ１８Ｆにより検出された障害物の検出位置「Ｘ１１，Ｙ１１」とに基づいて、作業車両１０の前記基準点に対する障害物の位置座標「Ｘｂ１，Ｙｂ１」を特定する。同様に、例えば、検出処理部１１２は、障害物センサ１８Ｒ（「ＳＳ４」）の設置座標「Ｘ４，Ｙ４」と障害物センサ１８Ｒにより検出された障害物の検出位置「Ｘ４１，Ｙ４１」とに基づいて、作業車両１０の前記基準点に対する障害物の位置座標「Ｘｂ８，Ｙｂ８」を特定する。

走行処理部１１３は、作業車両１０の走行を制御する。具体的には、走行処理部１１３は、操作端末２０から作業開始指示を取得すると作業車両１０の自動走行を開始させる。例えば、操作端末２０の操作画面においてオペレータが作業開始ボタンを押下すると、操作端末２０は作業開始指示を作業車両１０に出力する。走行処理部１１３は、操作端末２０から作業開始指示が取得すると、作業車両１０の自動走行を開始させる。これにより、作業車両１０は、走行経路Ｒに従って自動走行を開始し、作業機１４による作業を開始する。なお、作業車両１０が走行する走行経路Ｒは、例えば操作端末２０により生成される。作業車両１０は、操作端末２０から走行経路Ｒを取得して、走行経路Ｒに従って圃場Ｆ内を自動走行する。

また、走行処理部１１３は、操作端末２０から走行停止指示を取得すると作業車両１０の自動走行を停止させる。例えば、操作端末２０の操作画面においてオペレータが走行停止ボタンを押下すると、操作端末２０は走行停止指示を作業車両１０に出力する。

また、走行処理部１１３は、検出処理部１１２が障害物を検出した場合に作業車両１０の自動走行を制限させる走行制限を実行する。例えば、検出処理部１１２が減速エリアＫ１２において障害物を検出した場合に、走行処理部１１３は、作業車両１０を減速走行させる。また検出処理部１１２が停止エリアＫ１１において障害物を検出した場合に、走行処理部１１３は、作業車両１０を停止（緊急停止）させる。なお、検出処理部１１２が報知エリアＫ１３において障害物を検出した場合には、走行処理部１１３は走行制限を実行せず、検出処理装置１９が警報を外部に報知させる。

ところで、従来の技術では、隣り合う検出エリア同士が所定距離だけ離れている場合に、当該所定距離の領域は死角となり障害物を検出しない非検出エリアとなる。このため、例えば作業車両１０が、一方の第１検出エリアで障害物を検出して減速走行に移行した後に、障害物が第１検出エリアから前記非検出エリアに進入すると、減速走行が解除されて通常走行に移行する。その後、障害物がさらに前記非検出エリアから他方の第２検出エリアに進入すると、作業車両１０は再び減速走行に移行する。このように、前記検出エリアと前記非検出エリアと障害物との位置関係に起因して作業車両１０の走行が不安定になる問題が生じる。特に、作業車両１０の走行速度が速いと、作業車両１０が障害物を検出した場合に、作業車両１０が減速→加速→再減速の動作を行うことにより、作業車両１０の減速や停止が遅れるなど応答処理が遅れ安全性が低下する問題が生じる。これに対して、本実施形態に係る自動走行システム１は、作業車両１０の安全性を確保しつつ、障害物を検出した場合の作業車両１０の走行安定性を向上させることが可能である。

具体的には、例えば図４に示すように、隣り合う検出エリアＫ１と検出エリアＫ４との間には所定距離の非検出エリアＲ１が存在する。例えば、障害物センサ１８Ｆは本発明の第１検出部の一例であり、障害物センサ１８Ｒは本発明の第２検出部の一例である。また、検出エリアＫ１は本発明の第１検出エリアの一例であり、検出エリアＫ４は本発明の第２検出エリアの一例である。図７Ａには、説明を簡便化するために、障害物センサ１８Ｆの検出エリアＫ１と、障害物センサ１８Ｒの検出エリアＫ４と、検出エリアＫ１及び検出エリアＫ４の間の非検出エリアＲ１とを示している。図７Ａにおいて、減速エリアＫ１２は本発明の第１検出エリアの一例であり、減速エリアＫ４２は本発明の第２検出エリアの一例である。なお、本発明の第１検出エリアは、検出エリアＫ１全体であってもよいし、停止エリアＫ１１、減速エリアＫ１２、及び報知エリアＫ１３のいずれかであってもよい。また、本発明の第２検出エリアは、検出エリアＫ４全体であってもよいし、停止エリアＫ４１、減速エリアＫ４２、及び報知エリアＫ４３のいずれかであってもよい。

ここで、例えば、作業車両１０が自動走行中に検出処理部１１２が障害物センサ１８Ｆの減速エリアＫ１２において障害物Ｂを検出すると、走行処理部１１３は、作業車両１０の走行制限を実行して減速走行させる。その後、例えば障害物Ｂが減速エリアＫ１２内に留まっている間に作業車両１０が停止した場合には、オペレータは、障害物を除去したり、作業車両１０を移動させて障害物を回避したりすることにより、作業車両１０の走行を再開させることができる。

これに対して、例えば図７Ｂに示すように、作業車両１０が減速走行したまま障害物Ｂが減速エリアＫ１２から非検出エリアＲ１に進入することが考えられる。この場合に、本実施形態では、走行処理部１１３は、減速走行を解除せず、減速走行を継続する処理を行う。具体的には、作業車両１０が走行処理部１１３により走行制限された状態で障害物Ｂが減速エリアＫ１２から非検出エリアＲ１に進入した場合に、判定処理部１１４は、障害物Ｂがさらに非検出エリアＲ１から減速エリアＫ４２に進入するか否か（進入する可能性があるか否か）を判定する。

具体的には、判定処理部１１４は、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向に検出エリアが存在する場合に、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から当該検出エリアに進入すると判定する。一方、判定処理部１１４は、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向に検出エリアが存在しない場合に、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から当該検出エリアに進入しないと判定する。例えば図７Ｂに示す例では、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向（後方）に減速エリアＫ４２が存在するため、判定処理部１１４は、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から減速エリアＫ４２に進入すると判定する。一方、例えば障害物Ｂが減速エリアＫ４２の後方側の非検出エリアに存在している場合には、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向（後方）に他の検出エリアが存在しないため、判定処理部１１４は、障害物Ｂが非検出エリアから他の検出エリアに進入しないと判定する。

ここで、例えば、判定処理部１１４は、検出処理部１１２により特定される障害物の位置座標「Ｘｂ１，Ｙｂ１」、「Ｘｂ２，Ｙｂ２」、「Ｘｂ３，Ｙｂ３」と、時刻情報と、作業車両１０の走行速度とに基づいて、作業車両１０に対する相対的な障害物の移動速度を算出して、非検出エリアＲ１に進入した障害物の位置（障害物位置）を算出する。判定処理部１１４は、算出した非検出エリアＲ１内の障害物の位置を検出情報Ｄ２に登録する（図６参照）。図６に示す期間Ｔｒ１の障害物位置「Ｘｂ４，Ｙｂ４」～「Ｘｂ７，Ｙｂ７」は、障害物が非検出エリアＲ１内に位置する期間の位置座標を示している。期間Ｔｒ１では、障害物位置は、判定処理部１１４により算出される。判定処理部１１４は、非検出エリアＲ１における前記障害物位置の情報に基づいて、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向を特定することができる。

このように、判定処理部１１４は、取得処理部１１１が各障害物センサ１８から取得するそれぞれの前記検出情報から特定される、作業車両１０から見た障害物Ｂの位置に基づいて、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向に検出エリアが存在するか否か判定する。また、検出処理装置１９は、作業車両１０の前記基準点（中心点）に対する障害物の位置座標を特定する。すなわち、検出処理装置１９は、検出エリア内外に亘って障害物のトラッキング処理を実行することが可能である。

走行処理部１１３は、検出処理部１１２により減速エリアＫ１２において障害物Ｂが検出された場合に、作業車両１０を減速させる走行制限を実行する（図７Ａ参照）。また、走行処理部１１３は、判定処理部１１４により障害物Ｂが非検出エリアＲ１から減速エリアＫ４２に進入すると判定された場合に、作業車両１０の走行制限（減速走行）を継続する（図７Ｂ参照）。なお、走行処理部１１３は、検出処理部１１２により停止エリアＫ１１において障害物Ｂが検出された場合に、作業車両１０を停止させる走行制限を実行する。また、走行処理部１１３は、判定処理部１１４により障害物Ｂが非検出エリアＲ１から停止エリアＫ４１に進入すると判定された場合に、作業車両１０の走行制限（停止）を継続する。

また、走行処理部１１３は、判定処理部１１４により障害物Ｂが非検出エリアから他の検出エリアに進入しないと判定された場合には、作業車両１０の前記走行制限を解除する。具体的には、走行処理部１１３は、判定処理部１１４により障害物Ｂが非検出エリアから他の検出エリアに進入しないと判定された場合に、作業車両１０を走行制限を実行する前の走行状態に戻す。例えば、作業車両１０が自動走行中に検出処理部１１２が障害物センサ１８Ｒの減速エリアＫ４２において障害物Ｂを検出すると、走行処理部１１３は、作業車両１０を減速走行させる。その後、例えば障害物Ｂが減速エリアＫ４２外（非検出エリア）に移動し、後方に他の検出エリアが存在しない場合には、走行処理部１１３は、作業車両１０の減速走行を解除して通常走行に復帰させる。

上記構成によれば、障害物Ｂが隣り合う検出エリアの間の非検出エリアを通過する場合に、作業車両１０の走行状態が変化（減速→加速→再減速など）することを防ぐことができるため、走行安定性を向上させることができる。図７Ａ及び図７Ｂに例によれば、作業車両１０は、減速エリアＫ１２において障害物Ｂを検出した場合に、その後の障害物Ｂの位置に関わらず、減速走行を継続することができる。

なお、他の実施形態として、センサ情報Ｄ１及び検出情報Ｄ２などの情報の一部又は全部が、作業車両１０からアクセス可能な操作端末２０又はサーバー（不図示）に記憶されてもよい。この場合、車両制御装置１１及び検出処理装置１９は、操作端末２０又は前記サーバーから前記情報を取得して、後述の自動走行処理（図８参照）などの各処理を実行してもよい。

上述のように、検出処理装置１９は、車両制御装置１１とは別体の装置で構成される。検出処理装置１９は、各障害物センサ１８を統括制御し、各障害物センサ１８からの測定情報を取得して障害物の検出処理を実行する。検出処理装置１９は、作業車両１０を基準とした障害物の位置を把握することが可能となる。また、検出処理装置１９は、検出結果を車両制御装置１１及び操作端末２０に出力する。他の実施形態として、検出処理装置１９の各機能（取得処理部１１１、検出処理部１１２、及び判定処理部１１４）は、車両制御装置１１に含まれてもよい。

［操作端末２０］
図１に示すように、操作端末２０は、操作制御部２１、記憶部２２、操作表示部２３、及び通信部２４などを備える情報処理装置である。操作端末２０は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。

通信部２４は、操作端末２０を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して一又は複数の作業車両１０などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。

操作表示部２３は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイのような表示部と、操作を受け付けるタッチパネル、マウス、又はキーボードのような操作部とを備えるユーザーインターフェースである。オペレータは、前記表示部に表示される操作画面において、前記操作部を操作して各種情報（後述の作業車両情報、圃場情報、作業情報など）を登録する操作を行うことが可能である。また、オペレータは、前記操作部を操作して作業車両１０に対する作業開始指示、走行停止指示などを行うことが可能である。さらに、オペレータは、作業車両１０から離れた場所において、操作端末２０に表示される走行軌跡により、圃場Ｆ内を走行経路Ｒに従って自動走行する作業車両１０の走行状態を把握することが可能である。

記憶部２２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ又はＳＳＤなどの不揮発性の記憶部である。記憶部２２には、操作制御部２１に各種制御処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部２２に記憶される。なお、前記制御プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して操作端末２０にダウンロードされて記憶部２２に記憶されてもよい。

操作制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の演算処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、操作制御部２１は、前記ＲＯＭ又は記憶部２２に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより操作端末２０を制御する。

図１に示すように、操作制御部２１は、車両設定処理部２１１、圃場設定処理部２１２、作業設定処理部２１３、経路生成処理部２１４、出力処理部２１５などの各種の処理部を含む。なお、操作制御部２１は、前記ＣＰＵで前記制御プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記制御プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

車両設定処理部２１１は、作業車両１０に関する情報（以下、作業車両情報という。）を設定する。車両設定処理部２１１は、作業車両１０の機種、作業車両１０において測位用アンテナ１７４が取り付けられている位置、作業機１４の種類、作業機１４のサイズ及び形状、作業機１４の作業車両１０に対する位置、作業車両１０の作業中の車速及びエンジン回転数、作業車両１０の旋回中の車速及びエンジン回転数等の情報について、オペレータが操作端末２０において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。

圃場設定処理部２１２は、圃場Ｆに関する情報（以下、圃場情報という。）を設定する。圃場設定処理部２１２は、圃場Ｆの位置及び形状、作業を開始する作業開始位置Ｓ及び作業を終了する作業終了位置Ｇ（図３参照）、作業方向等の情報について、操作端末２０において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。

なお、作業方向とは、圃場Ｆから枕地、非耕作地等の非作業領域を除いた領域である作業領域において、作業機１４で作業を行いながら作業車両１０を走行させる方向を意味する。

圃場Ｆの位置及び形状の情報は、例えばオペレータが作業車両１０に搭乗して圃場Ｆの外周に沿って一回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ１７４の位置情報の推移を記録することで、自動的に取得することができる。また、圃場Ｆの位置及び形状は、操作端末２０に地図を表示させた状態でオペレータが操作端末２０を操作して当該地図上の複数の点を指定することで得られた多角形に基づいて取得することもできる。取得された圃場Ｆの位置及び形状により特定される領域は、作業車両１０を走行させることが可能な領域（走行領域）である。

作業設定処理部２１３は、作業を具体的にどのように行うかに関する情報（以下、作業情報という。）を設定する。作業設定処理部２１３は、作業情報として、作業車両１０（無人トラクタ）と有人の作業車両１０の協調作業の有無、作業車両１０が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路の数であるスキップ数、枕地の幅、及び非耕作地の幅等を設定可能に構成されている。

経路生成処理部２１４は、前記設定情報に基づいて、作業車両１０を自動走行させる経路である走行経路Ｒを生成する。走行経路Ｒは、例えば作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまでの作業経路である（図３参照）。図３に示す走行経路Ｒは、圃場Ｆの作業領域において作業車両１０を平行に往復走行させる経路である。経路生成処理部２１４は、車両設定処理部２１１、圃場設定処理部２１２及び作業設定処理部２１３で設定された前記各設定情報に基づいて、作業車両１０の走行経路Ｒを生成して記憶することができる。

具体的には、経路生成処理部２１４は、圃場設定で登録した作業開始位置Ｓ及び作業終了位置Ｇに基づいて走行経路Ｒ（図３参照）を生成する。走行経路Ｒは、図３に示す経路に限定されない。

出力処理部２１５は、経路生成処理部２１４により生成された走行経路Ｒのデータを作業車両１０に出力する。例えば、オペレータが操作画面において所望の走行経路Ｒを選択して作業開始指示を行うと、出力処理部２１５は、選択された走行経路Ｒのデータを作業車両１０に出力する。

作業車両１０は、操作端末２０において生成された走行経路Ｒのデータが作業車両１０に転送され、記憶部１２に記憶されるとともに、測位用アンテナ１７４により作業車両１０の現在位置を検出しつつ走行経路Ｒに沿って自律的に走行可能に構成されている。なお、作業車両１０の現在位置は、通常は測位用アンテナ１７４の位置と一致している。

作業車両１０は、現在位置が圃場Ｆ内に位置している場合に自動走行できるように構成されており、現在位置が圃場Ｆ外（公道等）に位置している場合には自動走行できないように構成されている。また、作業車両１０は、例えば現在位置が作業開始位置Ｓと一致している場合に、自動走行できるように構成されている。

作業車両１０は、現在位置が作業開始位置Ｓと一致している場合に、オペレータにより操作画面において作業開始ボタンが押されて作業開始指示が与えられると、走行処理部１１３によって、自動走行を開始し、作業機１４（図２参照）による作業を開始する。すなわち、操作制御部２１は、現在位置が作業開始位置Ｓと一致していることを条件に作業車両１０の自動走行を許可する。なお、作業車両１０の自動走行を許可する条件は、前記条件に限定されない。

作業車両１０の走行処理部１１３は、操作端末２０から取得する走行経路Ｒに基づいて、作業車両１０を作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで自動走行させる。また、走行処理部１１３は、作業車両１０が作業を終了すると、作業終了位置Ｇから圃場Ｆの入口まで自動走行させてもよい。作業車両１０が自動走行している場合、操作制御部２１は、作業車両１０の状態（位置、走行速度等）を作業車両１０から受信して操作表示部２３に表示させることができる。

また、操作制御部２１は、作業車両１０から障害物が検出されたことを示す検出結果を取得すると、操作端末２０に障害物の検出位置をカメラ１５が撮像した撮像画像を表示させる。これにより、オペレータは、操作端末２０において、作業車両１０が障害物を検出したこと、作業車両１０が減速走行又は停止したこと、障害物の様子などを確認することができる。

なお、操作端末２０は、サーバー（不図示）が提供する農業支援サービスのウェブサイト（農業支援サイト）に通信網Ｎ１を介してアクセス可能であってもよい。この場合、操作端末２０は、操作制御部２１によってブラウザプログラムが実行されることにより、前記サーバーの操作用端末として機能することが可能である。そして、前記サーバーは、上述の各処理部を備え、各処理を実行する。

他の実施形態として、上述した車両制御装置１１及び検出処理装置１９の各機能は、操作端末２０の操作制御部２１に含まれてもよい。すなわち、例えば操作制御部２１は、作業車両１０の各障害物センサ１８から測定情報を取得して障害物を検出する処理、作業車両１０の走行状態を制御する処理を実行してもよい。

［自動走行処理］
以下、図８を参照しつつ、車両制御装置１１及び検出処理装置１９によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。例えば、前記自動走行処理は、作業車両１０が自動走行を開始した場合に車両制御装置１１及び検出処理装置１９によって開始される。

なお、本願発明は、車両制御装置１１及び検出処理装置１９が前記自動走行処理の一部又は全部を実行する自動走行方法の発明、又は、当該自動走行方法の一部又は全部を車両制御装置１１及び検出処理装置１９に実行させるための自動走行プログラムの発明として捉えてもよい。また、一又は複数のプロセッサーが前記自動走行処理を実行してもよい。

ステップＳ１において、車両制御装置１１は、作業車両１０に作業を開始させる。例えば、操作端末２０の操作画面においてオペレータが作業開始ボタンを押下すると、操作制御部２１は、作業開始指示を作業車両１０に出力する。車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示が取得すると、作業車両１０の自動走行を開始させる。これにより、作業車両１０は、走行経路Ｒに従って自動走行を開始し、作業機１４による作業を開始する。

ステップＳ２において、検出処理装置１９は、作業車両１０に設置された各障害物センサ１８から測定情報を取得する。

次にステップＳ３において、検出処理装置１９は、取得した前記測定情報に基づいて障害物を検出する。具体的には、検出処理装置１９は、前記測定情報に含まれる測定距離に基づいて検出エリアに障害物が含まれるか否かを判定する。検出処理装置１９が障害物を検出した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４に移行する。一方、検出処理装置１９が障害物を検出しない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、処理はステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１では、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了したか否かを判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。一方、作業車両１０が作業を終了していない場合（Ｓ３１：Ｎｏ）処理はステップＳ２に戻る。このように、車両制御装置１１及び検出処理装置１９は、障害物を検出しない場合には所定の作業が終了するまで測定情報を取得しながら走行及び作業を行う。

また、検出処理装置１９は、検出結果を操作端末２０に出力する。操作制御部２１は、作業車両１０から障害物を検出した結果を取得すると、操作端末２０に障害物の撮像画像を表示させる。

ステップＳ４では、検出処理装置１９は、障害物の位置を特定する。具体的には、検出処理装置１９は、平面視のＸＹ座標平面における作業車両１０の前記基準点（例えば中心点）に対する障害物の位置座標（障害物位置）を特定する（図６参照）。

次にステップＳ５において、車両制御装置１１は、作業車両１０の自動走行を制限させる走行制限を実行する。例えば、車両制御装置１１は、減速エリアＫ１２（図７Ａ参照）において障害物Ｂを検出した場合に、作業車両１０を減速走行させる。

ステップＳ６において、検出処理装置１９は、障害物Ｂが非検出エリアＲ１に進入したか否かを判定する。障害物Ｂが非検出エリアＲ１に進入した場合（図７Ｂ参照）（Ｓ６：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７に移行する。障害物が非検出エリアＲ１に進入しない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に戻る。

ステップＳ７において、検出処理装置１９は、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から減速エリアＫ４２に進入するか否かを判定する。検出処理装置１９は、作業車両１０を基準とした障害物Ｂの位置座標（図６の障害物位置）に基づいて、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から減速エリアＫ４２に進入するか否かを判定する。具体的には、検出処理装置１９は、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向に検出エリアが存在する場合に、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から当該検出エリアに進入すると判定する。一方、検出処理装置１９は、作業車両１０から見た障害物Ｂの相対的な移動方向に検出エリアが存在しない場合に、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から当該検出エリアに進入しないと判定する。障害物Ｂが非検出エリアＲ１から減速エリアＫ４２に進入する場合（図７Ｂ参照）（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８に移行する。一方、障害物Ｂが非検出エリアＲ１から他の検出エリアに進入しない場合（Ｓ７：Ｎｏ）、処理はステップＳ７１に移行する。

ステップＳ８において、車両制御装置１１は、前記走行制限を継続する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０の減速走行を継続する。その後、処理はステップＳ９に移行する。

これに対して、ステップＳ７１では、車両制御装置１１は、前記走行制限を解除する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０の減速走行を解除して通常走行に復帰させる。その後、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ９では、車両制御装置１１は、作業車両１０が停止したか否かを判定する。作業車両１０が停止した場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７に戻る。作業車両１０が停止しない場合（Ｓ９：Ｎｏ）、処理はステップＳ８に戻る。

車両制御装置１１及び検出処理装置１９は、作業車両１０が作業を終了するまで上述のの処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態に係る自動走行システム１は、作業車両１０の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１障害物センサと、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２障害物センサとから検出情報をそれぞれ取得し、前記検出情報に基づいて前記障害物を検出する。また、自動走行システム１は、前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行し、作業車両１０が前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定する。また、自動走行システム１は、前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定すると、作業車両１０の前記走行制限を継続する。

これにより、障害物が隣り合う検出エリアの間の非検出エリアを通過する場合に、作業車両１０の走行状態が変化（減速→加速→再減速など）することを防ぐことができるため、走行安定性を向上させることができる。また、作業車両１０から見た障害物の位置を把握（追跡）することができるため、作業車両１０の安全性を確保することができる。また、各障害物センサ１８は、障害物の位置をリアルタイムに共有することもできる。

本発明は上述の実施形態に限定されず、以下の実施形態であってもよい。

本発明の他の実施形態として、検出処理装置１９は、所定の条件に基づいて各障害物センサ１８の検出エリアを設定してもよい。具体的には、検出処理装置１９は、前記検出エリアを、作業車両１０に装着される作業機１４の位置、作業機１４の作業車両１０の進行方向に直交する方向の幅（横幅）、及び作業車両１０の走行速度の少なくともいずれかに基づいて設定する。

図９には、作業機１４が耕耘機である場合を示している。作業機１４には、左前部、右前部、及び中央後部のそれぞれに障害物センサ１８が設置されている。検出処理装置１９は、作業車両１０の横幅に対応する前方の検出エリアＫ１と、作業機１４の横幅に対応する後方の検出エリアＫ２と、作業機１４の左端部に対応する左前方の検出エリアＫ３と、作業機１４の右端部に対応する右前方の検出エリアＫ４とを設定する。

図１０には、作業機１４が代掻き機である場合を示している。図９に示す耕耘機と同様に、検出処理装置１９は、作業車両１０の横幅に対応する検出エリアＫ１と、作業機１４の横幅に対応する検出エリアＫ２，Ｋ３，Ｋ４とを設定する。

図１１には、作業機１４が作業車両１０に対して左右一方側にオフセットして装着される草刈機である場合を示している。作業車両１０は、左右一方側にオフセットして直装型の作業機１４を装着して圃場内を走行することにより草刈作業などを行う。なお、作業機１４は、作業車両１０に固定される直装型の草刈機に限定されず、作業車両１０に牽引される牽引型の草刈機であってもよい。作業機１４には、中央前部に障害物センサ１８が設置されている。検出処理装置１９は、作業車両１０の横幅に対応する前方の検出エリアＫ１と、作業機１４の横幅に対応する前方の検出エリアＫ２とを設定する。なお、図１１に示す作業車両１０は、圃場Ｆの外周から内周に向かって右回りに走行する場合の例を示している。

上述した作業機１４は一例であって、本発明の作業機には、他の作業機も含まれる。障害物センサ１８は、作業機１４の種別に応じて設置され、検出処理装置１９は、作業機１４の種別に応じて各障害物センサ１８に対応する検出エリアを設定する。

また、検出処理装置１９は、作業車両１０の走行速度に基づいて検出エリアを設定してもよい。例えば、検出処理装置１９は、作業車両１０の走行速度が速い程、検出エリアの横幅が広くなるように検出エリアを設定する。

また、検出処理装置１９は、作業車両１０が走行する直進経路及び旋回経路のそれぞれにおいて異なる検出エリアを設定してもよい。例えば、検出処理装置１９は、前記直進経路では前方側に広い検出エリアを設定し、前記旋回経路では旋回方向に広い検出エリアを設定する。このような場合には、散布作業機のように作業時と非作業時とでは作業機幅が異なるものが想定される。

また、検出処理装置１９は、作業車両１０が第１方向に走行する第１直進経路及び前記第１方向とは異なる第２方向に走行する第２直進経路のそれぞれにおいて異なる検出エリアを設定してもよい。例えば、検出処理装置１９は、往復走行する直進経路において往路側の前記第１直進経路では右側に広い検出エリアを設定し、復路側の前記第２直進経路では左側に広い検出エリアを設定する。このような場合には、リバーシブルプラウのように往復直進路における往路と復路にて、作業機１４の位置が左右で異なるようなものが想定される。

このように、検出処理装置１９は、一つの障害物センサ１８に複数の検出エリアを設定し、作業車両１０の自動走行中に走行経路の種別に応じて検出エリアを切り替えてもよい。

［参考形態］
上述した、所定の条件に基づいて各障害物センサ１８の検出エリアを設定する構成（図９～図１１参照）は、障害物が非検出エリアを通過する場合に作業車両１０の走行状態が変化（減速→加速→再減速など）する問題を解消する上述の構成を含まない自動走行システムに適用することも可能である。

ここで、従来のシステムにおいて生じ得る問題点について説明する。例えば作業車両１０が異なる作業を行う際には、作業ごとに作業機１４を付け替える必要がある。しかし、作業機１４は機種によってその大きさや取り付け位置が異なるため、障害物センサ１８の検出エリア（検出エリアＫ１等）が作業機１４の機種に関わらず一定の範囲に設定されていると、不必要に走行制限が実行されることになり作業効率の低下を招く問題が生じる。

参考形態に係る自動走行システムは、前記問題を解決する構成を備える。以下、参考形態に係る自動走行システムの具体的構成を列挙する。

＜付記１＞
前記自動走行システムは、
作業車両１０に設置される、障害物を検出する検出部（障害物センサ１８）の検出可能エリアＫ０のうち、作業車両１０の走行を制御するための検出エリア（例えば検出エリアＫ１）を設定する設定処理部（検出処理装置１９）と、
前記検出部から検出情報を取得する取得処理部１１１と、
取得処理部１１１により取得される前記検出情報に基づいて前記障害物を検出する検出処理部１１２と、
検出処理部１１２により前記検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に作業車両１０の走行制限を実行する走行処理部１１３と、
を備え、
前記設定処理部は、作業車両１０に装着される作業機１４の位置、作業機１４の作業車両１０の進行方向に直交する方向の幅、及び作業車両１０の走行速度の少なくともいずれかに基づいて前記検出エリアを設定する。

＜付記２＞
前記検出エリアは、作業車両１０が走行する直進経路及び旋回経路のそれぞれにおいて異なるように設定される、付記１に記載の自動走行システム。

＜付記３＞
前記検出エリアは、作業車両１０が第１方向に走行する第１直進経路及び前記第１方向とは異なる第２方向に走行する第２直進経路のそれぞれにおいて異なるように設定される、付記１又は２に記載の自動走行システム。

このように、参考形態に係る自動走行システムは、障害物センサ１８の検出可能エリアＫ０のうち作業車両１０の走行を制御するための検出エリアを、作業機１４に応じた範囲に設定することが可能である。なお、検出処理装置１９は、車両設定処理部２１１により設定される前記作業車両情報に含まれる作業機１４の種類、作業機１４のサイズ及び形状、作業機１４の作業車両１０に対する位置などの情報に基づいて、前記検出エリアを設定することが可能である。

前記付記１の構成によれば、作業車両１０に装着された作業機１４の位置、大きさ（幅）に応じて前記検出エリアが設定されるため、作業ごとに作業機１４を付け替えた場合であっても不必要に作業車両１０の走行制限が実行されなくなり、作業効率の低下を防ぐことができる。また、装着する作業機１４ごとに作業車両１０の走行速度が異なる場合であっても、走行速度に応じて前記検出エリアが設定されるため、安全性を高めることができる。

また、前記付記２の構成によれば、例えば旋回時における作業機１４の幅を直進時における作業機１４の幅よりも小さくする場合に、旋回時の前記検出エリアを狭くすることにより走行制限する範囲を必要最低限に留めつつ、誤検知を少なくすることができるため、安全性を高めることができる。

また、前記付記３の構成によれば、リバーシブルプラウのような走行経路ごとに作業機１４の方向が変わる場合に、走行経路に応じて前記検出エリアが設定されるため、走行制限する範囲を必要最低限に留めつつ、誤検知を少なくすることができるため、安全性を高めることができる。

なお、参考形態に係る前記構成は、上述した実施形態に係る自動走行システム１に付加されてもよい。

１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１３ ：走行装置
１４ ：作業機
１５ ：カメラ
１７ ：測位装置
１８ ：障害物センサ（検出部）
１９ ：検出処理装置
２０ ：操作端末
２１ ：操作制御部
２３ ：操作表示部
１１１ ：取得処理部
１１２ ：検出処理部
１１３ ：走行処理部
１１４ ：判定処理部
２１１ ：車両設定処理部
２１２ ：圃場設定処理部
２１３ ：作業設定処理部
２１４ ：出力処理部
Ｋ１～Ｋ４：検出エリア（第１検出エリア、第２検出エリア）
Ｋ１１，Ｋ２１，Ｋ３１，Ｋ４１：停止エリア
Ｋ１２，Ｋ２２，Ｋ３２，Ｋ４２：減速エリア
Ｋ１３，Ｋ２３，Ｋ３３，Ｋ４３：報知エリア
Ｒ１ ：非検出エリア
Ｒ２ ：重畳検出エリア

Claims (11)

1. 作業車両の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１検出部と、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２検出部とから検出情報をそれぞれ取得する取得処理部と、
   前記取得処理部により取得される前記検出情報に基づいて前記障害物を検出する検出処理部と、
   前記検出処理部により前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行する走行処理部と、
   前記作業車両が前記走行処理部により前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定する判定処理部と、
   を備え、
   前記走行処理部は、前記判定処理部により前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を継続する、
   自動走行システム。
2. 前記走行処理部は、前記検出処理部により前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に、前記作業車両を減速又は停止させる前記走行制限を実行する、
   請求項１に記載の自動走行システム。
3. 前記走行処理部は、前記判定処理部により前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入しないと判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を解除する、
   請求項１又は２に記載の自動走行システム。
4. 前記走行処理部は、前記判定処理部により前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入しないと判定された場合に、前記作業車両を前記走行制限を実行する前の走行状態に戻す、
   請求項３に記載の自動走行システム。
5. 前記判定処理部は、前記作業車両から見た前記障害物の相対的な移動方向に前記第２検出エリアが存在する場合に、前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定し、前記作業車両から見た前記障害物の相対的な移動方向に前記第２検出エリアが存在しない場合に、前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入しないと判定する、
   請求項１～４のいずれかに記載の自動走行システム。
6. 前記判定処理部は、前記取得処理部が前記第１検出部及び前記第２検出部から取得するそれぞれの前記検出情報から特定される、前記作業車両から見た前記障害物の位置に基づいて、前記作業車両から見た前記障害物の相対的な移動方向に前記第２検出エリアが存在するか否か判定する、
   請求項５に記載の自動走行システム。
7. 前記第１検出エリア及び前記第２検出エリアは、前記作業車両に装着される作業機の位置、前記作業機の前記作業車両の進行方向に直交する方向の幅、及び前記作業車両の走行速度の少なくともいずれかに基づいて設定される、
   請求項１～６のいずれかに記載の自動走行システム。
8. 前記第１検出エリア及び前記第２検出エリアは、前記作業車両が走行する直進経路及び旋回経路のそれぞれにおいて異なるように設定される、
   請求項１～７のいずれかに記載の自動走行システム。
9. 前記第１検出エリア及び前記第２検出エリアは、前記作業車両が第１方向に走行する第１直進経路及び前記第１方向とは異なる第２方向に走行する第２直進経路のそれぞれにおいて異なるように設定される、
   請求項１～８のいずれかに記載の自動走行システム。
10. 一又は複数のプロセッサーが、
    作業車両の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１検出部と、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２検出部とから検出情報をそれぞれ取得することと、
    前記検出情報に基づいて前記障害物を検出することと、
    前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行することと、
    前記作業車両が前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定することと、
    前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を継続することと、
    を実行する自動走行方法。
11. 作業車両の周囲に設定される第１検出エリア内の障害物を検出する第１検出部と、前記第１検出エリアとの間の少なくとも一部に非検出エリアを介在して設定される第２検出エリア内の障害物を検出する第２検出部とから検出情報をそれぞれ取得することと、
    前記検出情報に基づいて前記障害物を検出することと、
    前記第１検出エリアにおいて前記障害物が検出された場合に前記作業車両の走行制限を実行することと、
    前記作業車両が前記走行制限された状態で前記障害物が前記第１検出エリアから前記非検出エリアに進入した場合に、前記障害物がさらに前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入するか否かを判定することと、
    前記障害物が前記非検出エリアから前記第２検出エリアに進入すると判定された場合に、前記作業車両の前記走行制限を継続することと、
    を一又は複数のプロセッサーに実行させるための自動走行プログラム。