JP6162882B2

JP6162882B2 - オペレータ監視装置

Info

Publication number: JP6162882B2
Application number: JP2016510477A
Authority: JP
Inventors: 青木　英明; 英明青木; 敏史平松
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: WO2015147150A1; JPWO2015147150A1

Description

本発明は、衛星測位システムを利用して設定走行経路に沿って自律走行を可能とする自律走行作業車両に随伴して走行する随伴走行作業車両に乗車して走行操作するオペレータの動作を監視し、オペレータの安全を確保する技術に関する。

従来、可動式重機、電車や自動車等を安全に運転するために、運転を担当するオペレータの正常時の管理項目毎に測定した健康データを、ＩＣカードに記録し、操作前にＩＣカードからホストコンピュータに登録しておく。そして、操作するときに健康状態検知用端末をオペレータに装着し、前記正常時の管理項目毎に測定した健康データと比較して異常がないか検知し、異常を検知すると警報を発し、オペレータの運転を停止させる技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２０２８９９号公報

前記技術においては、作業を始める前に予め健康診断を受けて、正常時のデータを取得してＩＣカードにそのデータを記録しておく必要がある。そして診断を受けて取得したデータをＩＣカードに記録するには記録するための専用の装置が必要であり、農作業をするような地方の人が誰でも簡単にデータを取得してＩＣカードに記録できるものではない。また、運転時には、オペレータは健康状態検知用端末を装着しなければならず、操作の邪魔となるおそれがある。

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、健康状態を診断をする必要がなく、通常の操作に加えて簡単に応答するだけで操作状態を監視できるオペレータ監視装置及び自律走行作業車両を提供しようとする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段を備えて設定した走行経路に沿って自動的に走行及び作業を行う自律走行作業車両と、前記自律走行作業車両に対して所定距離離れた位置を随伴走行しながら作業を行う随伴走行作業車両とにより作業を行い、前記随伴走行作業車両に備える遠隔操作装置と前記自律走行作業車両の制御装置とが通信手段を介して相互に通信可能とするとともに、前記随伴走行作業車両に搭乗したオペレータによる操作が、前記自律走行作業車両が所定距離離れた位置を走行したときの制御と比較して、異常であると、前記自律走行作業車両及び随伴走行作業車両の走行を停止して、警報を発するオペレータ監視装置である。

請求項２においては、前記制御装置は、前記警報が設定時間以上解除されないと救助要請をするオペレータ監視装置である。

以上のような手段を用いることにより、作業時において、オペレータが高齢または病気等で、不適切な操作が行われた場合、警報を発して停止させるため、事故を未然に防ぐことができ、居眠り運転の場合は警報で起こすことができ、病気で操作不能となれば救助要請ができ、安心して作業ができる。

自律走行作業車両とＧＰＳ衛星と基準局を示す概略側面図。制御ブロック図。自律走行作業車両と随伴走行作業車両とによる作業の状態を示す図。制御フローチャートを示す図。他の実施例の制御フローチャートを示す図。他の実施例の制御フローチャートを示す図。

衛星測位システムを利用して自律走行を可能とした自律走行作業車両１をトラクタとし、自律走行作業車両１の後部には作業機としてロータリ耕耘装置２４を装着した実施例について説明する。但し、作業車両はトラクタに限定するものではなく、コンバイン等でもよく、また、作業機はロータリ耕耘装置に限定するものではなく、畝立て機や草刈機やレーキや播種機や施肥機やワゴン等であってもよい。

図１、図２において、自律走行作業車両１となるトラクタの全体構成について説明する。ボンネット２内にエンジン３が内設され、該ボンネット２の後部のキャビン１１内にダッシュボード１４が設けられ、ダッシュボード１４上に操向操作手段となるステアリングハンドル４が設けられている。該ステアリングハンドル４の回動により操舵装置を介して前輪９・９の向きが回動される。自律走行作業車両１の操舵方向は操向センサ２０により検知される。操向センサ２０はロータリエンコーダ等の角度センサからなり、前輪９の回動基部に配置される。但し、操向センサ２０の検知構成は限定するものではなく操舵方向が認識されるものであればよく、ステアリングハンドル４の回動を検知したり、パワーステアリングの作動量を検知してもよい。操向センサ２０により得られた検出値は制御装置３０に入力される。

前記ステアリングハンドル４の後方に運転席５が配設され、運転席５下方にミッションケース６が配置される。ミッションケース６の左右両側にリアアクスルケース８・８が連設され、該リアアクスルケース８・８には車軸を介して後輪１０・１０が支承される。エンジン３からの動力はミッションケース６内の変速装置（主変速装置や副変速装置）により変速されて、後輪１０・１０を駆動可能としている。変速装置は例えば油圧式無段変速装置で構成して、可変容量型の油圧ポンプの可動斜板をモータ等の変速手段４４により作動させて変速可能としている。変速手段４４は制御装置３０と接続されている。後輪１０の回転数は車速センサ２７により検知され、走行速度として制御装置３０に入力される。但し、車速の検知方法や車速センサ２７の配置位置は限定するものではない。

ミッションケース６内にはＰＴＯクラッチやＰＴＯ変速装置や制動装置４６が収納され、ＰＴＯクラッチはＰＴＯ入切手段４５により入り切りされ、ＰＴＯ入切手段４５は制御装置３０と接続され、ＰＴＯ軸への動力の断接を制御可能としている。制動装置４６は制御装置３０と接続され、オペレータの操作や自動走行時に制動可能としている。制御装置３０はＣＰＵ（中央演算処理装置）やＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置３０ｍやインターフェース等を備え、記憶装置３０ｍには自律走行作業車両１を動作させるためのプログラムやデータが記憶される。

前記エンジン３を支持するフロントフレーム１３にはフロントアクスルケース７が支持され、該フロントアクスルケース７の両側に前輪９・９が支承され、前記ミッションケース６からの動力が前輪９・９に伝達可能に構成している。前記前輪９・９は操舵輪となっており、ステアリングハンドル４の回動操作により回動可能とするとともに、操舵駆動手段となるパワステシリンダからなる操舵アクチュエータ４０により前輪９・９が左右操舵回動可能となっている。操舵アクチュエータ４０は制御装置３０と接続され、自動走行制御により駆動される。

制御装置３０にはエンジン回転制御手段となるエンジンコントローラ６０が接続され、エンジンコントローラ６０にはエンジン回転数センサ６１や水温センサや油圧センサ等が接続され、エンジンの状態を検知できるようにしている。エンジンコントローラ６０では設定回転数と実回転数から負荷を検出し、過負荷とならないように制御するとともに、後述する遠隔操作装置１１２にエンジン３の状態を送信してディスプレイ１１３で表示できるようにしている。

また、ステップ下方に配置した燃料タンク１５には燃料の液面を検知するレベルセンサ２９が配置されて制御装置３０と接続され、自律走行作業車両１のダッシュボードに設ける表示手段４９には燃料の残量を表示する燃料計が設けられ制御装置３０と接続されている。そして、制御装置３０から遠隔操作装置１１２に燃料残量に関する情報が送信されて、遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３に燃料残量と作業可能時間が表示される。

前記ダッシュボード１４上にはエンジンの回転計や燃料計や油圧等や異常を示すモニタや設定値等を表示する表示手段４９が配置されている。

また、トラクタ機体後方に作業機装着装置２３を介して作業機としてロータリ耕耘装置２４が昇降自在に装設させて耕耘作業を行うように構成している。前記ミッションケース６上に昇降シリンダ２６が設けられ、該昇降シリンダ２６を伸縮させることにより、作業機装着装置２３を構成する昇降アームを回動させてロータリ耕耘装置２４を昇降できるようにしている。昇降シリンダ２６は昇降アクチュエータ２５の作動により伸縮され、昇降アクチュエータ２５は制御装置３０と接続されている。

制御装置３０には衛星測位システムを構成する移動通信機３３が接続されている。移動通信機３３には移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８が接続され、移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８は前記キャビン１１上に設けられる。該移動通信機３３には、位置算出手段を備えて緯度と経度を制御装置３０に送信し、現在位置を把握できるようにしている。なお、ＧＰＳ（米国）に加えて準天頂衛星（日本) やグロナス衛星（ロシア）等の衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を利用することで精度の高い測位ができるが、本実施形態ではＧＰＳを用いて説明する。

自律走行作業車両１は、機体の姿勢変化情報を得るためにジャイロセンサ３１、および進行方向を検知するために方位センサ３２を具備し制御装置３０と接続されている。但し、ＧＰＳの位置計測から進行方向を算出できるので、方位センサ３２を省くことができる。ジャイロセンサ３１は自律走行作業車両１の機体前後方向の傾斜（ピッチ）の角速度、機体左右方向の傾斜（ロール）の角速度、および旋回（ヨー）の角速度、を検出するものである。該三つの角速度を積分計算することにより、自律走行作業車両１の機体の前後方向および左右方向への傾斜角度、および旋回角度を求めることが可能である。ジャイロセンサ３１の具体例としては、機械式ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、流体式ジャイロセンサ、振動式ジャイロセンサ等が挙げられる。ジャイロセンサ３１は制御装置３０に接続され、当該三つの角速度に係る情報を制御装置３０に入力する。

方位センサ３２は自律走行作業車両１の向き（進行方向）を検出するものである。方位センサ３２の具体例としては磁気方位センサ等が挙げられる。方位センサ３２は制御装置３０に接続され、機体の向きに係る情報を制御装置３０に入力する。

こうして制御装置３０は、上記ジャイロセンサ３１、方位センサ３２から取得した信号を姿勢・方位演算手段により演算し、自律走行作業車両１の姿勢（向き、機体前後方向及び機体左右方向の傾斜、旋回方向）を求める。

次に、自律走行作業車両１の位置情報をＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を用いて取得する方法について説明する。ＧＰＳは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の通信機で構成される。ＧＰＳを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能であるが、本実施形態では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式を採用し、この方法について図１、図２より説明する。

ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局と、位置を求めようとする移動局とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で移動局にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて移動局の位置をリアルタイムに求める方法である。

本実施形態においては、自律走行作業車両１に移動局となる移動通信機３３と移動ＧＰＳアンテナ３４とデータ受信アンテナ３８が配置され、基準局となる固定通信機３５と固定ＧＰＳアンテナ３６とデータ送信アンテナ３９が圃場の作業の邪魔にならない所定位置に配設される。本実施形態のＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、基準局および移動局の両方で位相の測定（相対測位）を行い、基準局の固定通信機３５で測位したデータをデータ送信アンテナ３９からデータ受信アンテナ３８に送信する。

自律走行作業車両１に配置された移動ＧＰＳアンテナ３４はＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信する。この信号は移動通信機３３に送信され測位される。そして、同時に基準局となる固定ＧＰＳアンテナ３６でＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信し、固定通信機３５で測位し移動通信機３３に送信し、観測されたデータを解析して移動局の位置を決定する。こうして得られた位置情報は制御装置３０に送信される。

こうして、この自律走行作業車両１における制御装置３０は自動走行させる自動走行手段を備えて、自動走行手段はＧＰＳ衛星３７・３７・・・から送信される電波を受信して移動通信機３３において設定時間間隔で機体の位置情報を求め、ジャイロセンサ３１及び方位センサ３２から機体の変位情報および方位情報を求め、これら位置情報と変位情報と方位情報に基づいて機体が予め設定した設定経路Ｒに沿って走行するように、操舵アクチュエータ４０、変速手段４４、昇降アクチュエータ２５、ＰＴＯ入切手段４５、エンジンコントローラ６０等を制御して自動走行し自動で作業できるようにしている。なお、作業範囲となる圃場Ｈの外周の位置情報も周知の方法によって予め設定され、記憶装置に記憶されている。また、圃場Ｈ外では路上走行が可能となるので、圃場外に公道と地図上で認識できると、左右のブレーキペダルをアクチュエータで連結するようにしている。

また、自律走行作業車両１には障害物検知手段として障害物センサ４１やカメラ４２が配置されて制御装置３０と接続され、障害物に当接しないようにしている。例えば、障害物センサ４１は赤外線センサや超音波センサで構成して機体の前部や側部や後部に配置して制御装置３０と接続し、機体の前方や側方や後方に障害物があるかどうかを検出し、障害物を検出すると、警報を発し、走行速度を低下させたり停止させたりするように制御する。

また、自律走行作業車両１には前方や作業機を撮影するカメラ４２が搭載され制御装置３０と接続されている。カメラ４２で撮影された映像は随伴走行作業車両１００に備えられた遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３に表示されるようにしている。

遠隔操作装置１１２は前記自律走行作業車両１の設定走行経路Ｒを設定したり、自律走行作業車両１を遠隔操作したり、自律走行作業車両１の走行状態や作業機の作動状態を監視したり、作業データを記憶したりするものである。

つまり、前記遠隔操作装置１１２は、随伴走行作業車両１００及び自律走行作業車両１のダッシュボード等の操作部に着脱可能としている。遠隔操作装置１１２は随伴走行作業車両１００のダッシュボードに取り付けたまま操作することも、随伴走行作業車両１００の外に持ち出して携帯して操作することも、自律走行作業車両１のダッシュボードに取り付けて操作可能としている。遠隔操作装置１１２は例えばノート型やタブレット型のパーソナルコンピュータで構成することができる。本実施形態ではタブレット型のコンピュータで構成している。

さらに、遠隔操作装置１１２と自律走行作業車両１は無線で相互に通信可能に構成しており、自律走行作業車両１と遠隔操作装置１１２には通信するための送受信機１１０・１１１がそれぞれ設けられている。送受信機１１１は遠隔操作装置１１２に一体的に構成されている。通信手段は例えばＷｉＦｉ等の無線ＬＡＮで相互に通信可能に構成されている。遠隔操作装置１１２は画面に触れることで操作可能なタッチパネル式の操作画面としたディスプレイ１１３を筐体表面に設け、筐体内に送受信機１１１やＣＰＵや記憶装置やバッテリ等を収納している。

前記自律走行作業車両１は遠隔操作装置１１２により遠隔操作可能としている。例えば、自律走行作業車両１の緊急停止や一時停止や再発進や車速の変更やエンジン回転数の変更や作業機の昇降やＰＴＯクラッチの入り切り等を操作できるようにしている。つまり、遠隔操作装置１１２から送受信機１１１、送受信機１１０、制御装置３０を介してアクセルアクチュエータや変速手段４４や制動装置４６やＰＴＯ入切手段４５等を制御し作業者が容易に自律走行作業車両１を遠隔操作できるのである。

前記ディスプレイ１１３には、前記カメラ４２で撮影した周囲の画像や自律走行作業車両１の状態や作業の状態やＧＰＳに関する情報や操作画面等を表示できるようにし、オペレータが監視できるようにしている。

前記自律走行作業車両１の状態としては、走行状態やエンジンの状態や作業機の状態等であり、走行状態としては変速位置や車速や燃料残量やバッテリの電圧等であり、エンジンの状態としてはエンジンの回転数や負荷率等であり、作業機の状態としては作業機の種類やＰＴＯ回転数や作業機高さ等であり、それぞれディスプレイ１１３に数字やレベルメータ等で表示される。

前記作業の状態としては、作業経路（目標経路または設定走行経路Ｒ）、作業行程、現在位置、行程から計算される枕地までの距離、残りの経路、行程数、今までの作業時間、残りの作業時間等である。残りの経路は、全体の作業経路から既作業経路を塗りつぶすことで容易に認識できるようにしている。また、現在位置から次の行程を矢印で表示することで、現在から旋回方向等次の行程を容易に認識することができるようにしている。ＧＰＳに関する情報は、自律走行作業車両１の実位置となる経度や緯度、衛星の補足数や電波受信強度や測位システムの異常等である。

本実施形態では、オペレータが随伴走行作業車両１００に乗車して運転操作するとともに、随伴走行作業車両１００に遠隔操作装置１１２を搭載して自律走行作業車両１を操作可能としている。随伴走行作業車両１００は図３に示すように自律走行作業車両１の斜め後方を作業しながら走行し、自律走行作業車両１を監視・操作する。但し、作業形態によっては、自律走行作業車両１の後方を随伴走行作業車両１００が走行して作業をする場合もあり限定するものではない。本実施形態では随伴走行作業車両１００が自律走行作業車両１の斜め後方を作業しながら走行する実施例について説明する。

次に、作業時において、オペレータが不適切な操作が行われた等オペレータに異常が発生したときの制御について説明する。随伴走行作業車両１００の基本構成は自律走行作業車両１と略同じ構成である。随伴走行作業車両１００は手動により操作されるので、随伴走行作業車両１００のオペレータによる操作状態を検知するために、通常操作と比較するための操作検知手段が随伴走行作業車両１００に設けられる。操作検知手段により操作状態を検知して、通常の操作と比較して、許容範囲を越えると随伴走行作業車両１００に備える制御装置１３０は異常と判断する。

操作検知手段として、随伴走行作業車両１００に備えるステアリングハンドルの操作を検知する操向センサ１２０、随伴走行作業車両１００の走行速度を検知する車速センサ１２７、変速レバーの操作角度を検知する変速位置センサ１２８、アクセルレバーの回動位置を検知するアクセルレバー位置センサ１２９、ＰＴＯ変速レバーの変速位置を検出するＰＴＯレバー位置センサ１４５、作業機を昇降するポジションレバーの回動位置を検知するポジションレバー位置センサ１４６、ブレーキペダルの回動を検知するブレーキペダル位置センサ１４７、主クラッチペダルの回動を検知する主クラッチペダル位置センサ１４８が設けられ、それぞれ制御装置１３０と接続されている。

操作状態が、通常であるか異常であるかは走行状態と作業状態により比較する。オペレータが通常の走行状態で随伴走行作業車両１００を操作していれば、自律走行作業車両１の斜め後方を併走するため、随伴走行作業車両１００も略同じ速度で同じ進行方向となる。また、通常の作業状態では、圃場の枕地で作業を中止し、枕地以外は作業開始時に設定した作業態様で一定の作業が行われる。そこで、自律走行作業車両１が走行した任意位置の走行状態と作業状態とを記憶し、その任意位置の側方を走行したときの随伴走行作業車両１００の走行状態とを比較することで、オペレータは通常操作を行っているか、異常状態になっていないかを判断するようにしている。

具体的には、図３において、自律走行作業車両１はＧ位置での走行状態と作業状態を、随伴走行作業車両１００のｇ位置での走行状態と作業状態を比較する。走行状態としては走行方向や走行速度等であり、作業状態としては、ＰＴＯ軸の回転数（作業負荷）や作業機の高さ等である。

例えば、自律走行作業車両１がＧ位置において、直進し、走行速度がｖであれば、随伴走行作業車両１００がｇ位置に到達したときに、制御装置１３０は、操向センサ１２０からの検出値が直進であるか比較し、速度センサ１２７の検出値をｖと比較し、許容範囲内であるか判断する。同時にＰＴＯに回転数を変更してないか作業機の高さを変更していないか判断する。随伴走行作業車両１００の走行状態および作業状態が許容範囲内であると、オペレータは正常に作業していると判断する。また、随伴走行作業車両１００の走行状態または作業状態が許容範囲を越えていると、オペレータに異常が発生していると判断する。また、ブレーキ操作やクラッチ操作が自律走行作業車両１で行われていないのに随伴走行作業車両１００で行われた場合も異常が発生したと判断する。操作が異常であると制御装置１３０が判断すると、警報装置となるスピーカ１５１から警報を発し、所定時間内に警報解除操作が行われないと、随伴走行作業車両１００に備える変速手段１４４や制動装置を作動させて走行を停止し、自律走行作業車両１も変速手段４４や制動装置４６を作動させて停止させる。前記警報装置は随伴走行作業車両１００に設けられるスピーカ１５１に限定するものではなく、自律走行作業車両１に設けられるスピーカやホーンやライト、遠隔操作装置１１２に設けられるスピーカ等で構成することができる。

なお、自律走行作業車両１の走行速度と、随伴走行作業車両１００の走行速度を同時に比較してもよいが、自律走行作業車両１が先に出発し、先に圃場端に到着するので、そのときは比較できないため、出発時と到着時は別途比較データを用意する必用がある。また、自律走行作業車両１の後方を随伴走行作業車両１００が走行して作業する場合は、自律走行作業車両１が任意位置（例えばＧ位置）を通過した時における進行方向と走行速度と、随伴走行作業車両１００が同じ位置（Ｇ位置）を通過した時における進行方向と走行速度とを比較すればよい。また、自律走行作業車両１と随伴走行作業車両１００が全く同じメーカーで同じ型式で同じクラスの車両であるならば、アクセルレバー位置や変速位置等は同じ値であるかを比較する構成としてもよい。また、随伴走行作業車両１００にＧＰＳ用の移動通信機３３や移動ＧＰＳアンテナ３４を備える構成とし、随伴走行作業車両１００が自律走行作業車両１に対して設定距離以上離れると停止して警報を発するように構成することも可能である。

そして、警報が設定時間以上続くと、オペレータが操作不能の状態に陥っていると判断して、インターネット回線等を利用して、遠隔操作装置１１２から自宅や販売店やサービスステーションや管理センター等に救助要請を行う。こうして、一人で作業を行う場合でも安心して作業を行うことができる。前記救助要請は、携帯電話回線網やインターネット網を通じて自動通話やメール等で行う。この救助要請時に自律走行作業車両１または随伴走行作業車両１００または遠隔操作装置１１２の位置や姿勢を通報することで、救助を迅速に行うことができる。また、自宅、販売店、サービスステーション、管理センターの何れか、二ヶ所以上で確認を行うようにすることで、放置されることを未然に防ぐことができる。

具体的な制御について、図４より説明する。自律走行作業車両１が設定走行経路Ｒを走行し、随伴走行作業車両１００が斜め後方を走行しているときに、自律走行作業車両１が所定位置（Ｇ）を走行したときの走行状態（走行方向・走行速度）と作業状態と、随伴走行作業車両１００が前記所定位置（Ｇ）の側方位置（ｇ）を走行したときの走行状態（走行方向・走行速度）と作業機状態とを比較し、その差が許容範囲内か判断する（Ｓ１）。許容範囲内であると走行・作業を続行する。許容範囲を越えると、異常と判断し警報を発し（Ｓ２）、タイマを作動させカウントする（Ｓ３）。この警報により、オペレータは異常な操作をしたと認識すると随伴走行作業車両１００または遠隔操作装置１１２に設けた警報解除スイッチ１５２を操作して警報を解除し（Ｓ４）、元の操作状態に復帰するように操作し、タイマをリセットし（Ｓ５）ステップＳ１に戻る。

警報が解除されないと、第一設定時間が経過したか判断する（Ｓ６）。第一設定時間はオペレータが容易に解除できる時間である。第一設定時間内に警報が解除されないと、異常な状態が継続しオペレータにトラブルが発生していると判断し、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００の走行及び作業を停止し（Ｓ７）、救助要請を行う（Ｓ８）。このとき警報は報知された状態となっているため、異常が発生していることを周囲に知らせることができる。

また、随伴走行作業車両１００を操作するオペレータに異常が生じているかを、遠隔操作装置１１２の制御装置１１９で検知することも可能である。或いは、自律走行作業車両１または随伴走行作業車両１００から通信装置を介して応答を求めることもできる。つまり、随伴走行作業車両１００に搭載する応答要求手段として遠隔操作装置１１２のディスプレイ１１３（随伴走行作業車両１００に設ける表示装置１４９であってもよい）に定期的に応答を求める表示をし、または、音声を発し、遠隔操作装置１１２（または随伴走行作業車両１００）には応答するための認識スイッチ１１５を設ける。こうして、例えば、遠隔操作装置１１２から５分間隔で「異常はないか？」あるいは「・・・しますが了解ですか？」等と表示と音声で知らせ、オペレータは異常がないと、認識スイッチ１１５を押すようにする。前記問いに対して所定時間内に認識スイッチ１１５を押す応答がない場合には、オペレータに異常が発生して応答できない状態に陥っていると判断して、自律走行作業車両１および随伴走行作業車両１００の走行・作業を停止し警報を発する。停止後に所定時間内に警報解除スイッチ１５２により警報が解除されないと、自宅や販売店やサービスステーション等に前記同様に救助要請を行うようにする。また、周囲に異常が発生したことをホーンやサイレンやスピーカ１５１等で知らせるようにしてもよい。但し、応答の要求は、定期的（所定時間毎）に限定せず、不定期的に要求して変化を持たせることもできる。つまり、応答の要求の時間間隔をランダムに行うことで、マンネリ化せず、不意に応答要求が求められることで、眠気が覚める等の効果がある。

具体的な制御について、図５より説明する。制御装置１３０は作業を開始すると同時に、タイマを作動させカウントする（Ｓ１０）。第二設定時間が経過すると（Ｓ１１）、「異常はないか？」とディスプレイ１１３に表示するとともに音声で応答を要求する（Ｓ１２）。第二設定時間は居眠り等で大きく走路を逸脱して事故を起こさない程度の時間である。オペレータが認識スイッチ１１５を押して応答すると異常がないと判断してタイマをリセットしステップＳ１０に戻る（Ｓ１４）。つまり、第二設定時間の間隔で定期的に応答を要求しオペレータの反応を見て監視する。応答がない場合は第三設定時間が経過したか判断する（Ｓ１５）。第三設定時間は応答要求からオペレータが容易に反応できる時間である。第三設定時間が経過すると、異常な状態が継続しておりオペレータにトラブルが発生していると判断する。そこで警報を発して、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００の走行及び作業を停止する（Ｓ１６）。この警報によりオペレータが居眠りから覚めたり、異常に気付いて通常の状態に戻ると、警報解除操作を行うので、警報が解除されたか判断する（Ｓ１７）。警報が解除されるとステップＳ１４に移行し、タイマをリセットする。警報が解除されないと第四設定時間経過したか判断する（Ｓ１８）。この第四設定時間は警報に気づいて解除するのに余裕をもって対応できる時間で、警報と同時に救助要請を行わないためである。この第四設定時間が経過するとオペレータは警報を解除できないほど動けない状態となっている可能性があるため、前記同様に、販売店等に救助要請を行う（Ｓ１９）。

こうして、随伴走行作業車両１００の制御装置１３０にタイマと応答要求手段とを設け、自律走行作業車両に応答要求に対する認識手段となる認識スイッチ１１５と、走行停止手段となる変速手段や制動装置と、これらを制御する制御装置１３０とを備え、前記制御装置１３０は応答要求手段により定期的に応答を求め、応答が不適切な場合、つまり、応答がない場合、自律走行作業車両１の走行を停止して、警報を発し、オペレータの安全を確保できるようにしている。

また、随伴走行作業車両１００を操作するオペレータに異常が生じているかを、遠隔操作装置１１２または随伴走行作業車両１００（不図示）に設けるカメラ２４２によりオペレータを撮影し、オペレータの異常を検知することも可能である。例えば、カメラ２４２によりオペレータを撮影し、その画像を制御装置１１９で解析し、オペレータの顔の向き（視線のほうがより好ましい）が所定の方向を向いているか検知し、所定の方向以外の方向を向く時間が設定時間以上続くと異常と判断して、前記同様に警報を発して、警報に対して警報解除スイッチ１５２の操作が行われないと、自宅や販売店やサービスステーションや管理センター等に救助要請を行うのである。なお、前記所定方向とは、自律走行作業車両１の方向や前方や操縦部の方向であり、作業時において前記以外の方向を設定時間以上向いている場合は、居眠りしている場合や携帯を操作している場合やよそ見運転している場合や気を失っている場合や急病で操作できない状態である場合等と考えられる。

具体的な制御について、図６より説明する。制御装置１３０は作業を開始すると同時に、カメラ２４２によりオペレータを撮影する（Ｓ３０）。オペレータが所定方向を向いているか判断し（Ｓ３１）、所定方向を向いていないとカウントを開始する（Ｓ３２）。所定方向を向いていない時間が第五設定時間を経過したか判断し（Ｓ３３）、第五設定時間以内に所定方向にオペレータが向くとタイマをリセットして（Ｓ３４）ステップ３０に戻る。ステップ３３において異常な状態が継続するとオペレータにトラブルが発生していると判断し、警報を発して、自律走行作業車両１及び随伴走行作業車両１００の走行及び作業を停止する（Ｓ３５）。この警報によりオペレータが居眠りから覚めたり、異常に気付いて通常の状態に戻ると、警報解除操作を行うので、警報が解除されたか判断する（Ｓ３６）。警報が解除されるとタイマをリセット（Ｓ３４）してステップ３０に戻る。警報が解除されないと第六設定時間経過したか判断する（Ｓ３７）。この第六設定時間が経過するとオペレータは警報を解除できないほど動けない状態となっている可能性があるため、前記同様に、販売店等に救助要請を行う（Ｓ３８）。こうして、随伴走行作業車両１００にタイマと、オペレータを撮影するカメラ２４２と、カメラ２４２の映像を認識して解析する手段と、警報装置と、走行停止手段と、これらを制御する制御装置１３０とを備え、前記制御装置１３０は、カメラ２４２により撮影した映像が、所定の方向に設定時間以上オペレータを撮影するが向いていないと、自律走行作業車両１および随伴走行作業車両１００の走行を停止して、警報を発する

また、随伴走行作業車両１００を操作するオペレータに異常が生じているかを、遠隔操作装置１１２の姿勢で検知することも可能である。つまり、遠隔操作装置１１２にジャイロセンサ２３１を設けて制御装置１１９と接続し、遠隔操作装置１１２の姿勢を検知する。遠隔操作装置１１２の姿勢が異常となる、例えば、裏向きの状態が設定時間以上継続すると、オペレータが遠隔操作装置１１２を視認して操作できる状態でなく、異常が発生していると判断するのである。この場合、前記同様に警報を発して、警報に対して警報解除スイッチ１５２の操作が行われないと、自宅や販売店やサービスステーションや管理センター等に救助要請を行うのである。

本発明は、衛星測位システムを利用して、作業車両が、所定の圃場等で作業を行う、建設機械や農用作業車等に利用可能である。

１自律走行作業車両
３０制御装置
１００随伴走行作業車両
１１２遠隔操作装置

Claims

衛星測位システムを利用して機体の位置を測位する位置算出手段を備えて設定した走行経路に沿って自動的に走行及び作業を行う自律走行作業車両と、前記自律走行作業車両に対して所定距離離れた位置を随伴走行しながら作業を行う随伴走行作業車両とにより作業を行い、
前記随伴走行作業車両に備える遠隔操作装置と前記自律走行作業車両の制御装置とが通信手段を介して相互に通信可能とするとともに、
前記随伴走行作業車両に搭乗したオペレータによる操作が、前記自律走行作業車両が所定距離離れた位置を走行したときの制御と比較して、異常であると、前記自律走行作業車両及び随伴走行作業車両の走行を停止して、警報を発する
ことを特徴とするオペレータ監視装置。
前記制御装置は、前記警報が設定時間以上解除されないと救助要請をする
ことを特徴とする請求項１に記載のオペレータ監視装置。