JP2023036211A - 自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業機を備える作業車両における作業効率を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、及び自動走行プログラムを提供すること。
【解決手段】経路生成処理部２１４は、複数の直進経路Ｒ１を含み、作業車両１０を各直進経路Ｒ１の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路Ｒを生成する。受付処理部２１５は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に第１直進経路Ｒ１の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路Ｒ１まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受け付ける。
【選択図】図６

Description

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

従来、圃場に対して設定された目標経路に従って自動走行を行う作業車両が知られている。例えば特許文献１には、作業幅に応じた一定間隔ごとに平行に並ぶ複数の直進経路と、隣接する直進経路同士を接続する複数の旋回経路とを含む目標経路を生成し、作業機を備える作業車両を、前記目標経路に従って自動走行させながら所定の作業を行わせる技術が開示されている。

特開２０２１－０４０４９６号公報

ここで、作業車両が、大型の作業機や、補助作業者が搭乗して収穫作業を行う作業機などを備える場合、作業車両全体の大きさ（全長、横幅など）が大きくなり、作業車両を旋回走行させることが困難になる。このため、作業車両を予め生成された目標経路に従って直進経路及び旋回経路を自動走行させる従来の技術では、特に作業車両全体の大きさが大きくなる前記作業機を備える作業車両において、目標経路を効率よく走行することが困難になり作業効率が低下する問題が生じる。

本発明の目的は、作業機を備える作業車両における作業効率を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、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方法は、複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成することと、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能とすることと、を実行する方法である。

また、本発明に係る自動走行方法は、複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成することと、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置まで後進方向に自動走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方においてユーザーによる手動操作に基づいて第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能とすることと、を実行する方法である。

本発明に係る自動走行システムは、生成処理部と受付処理部とを備える。前記生成処理部は、複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成する。前記受付処理部は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能である。

本発明に係る自動走行プログラムは、複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成することと、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能とすることと、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、作業機を備える作業車両における作業効率を向上させることが可能な自動走行方法、自動走行システム、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作業車両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目標経路の一例を示す図である。 図４Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両の旋回方法の一例を示す図である。 図４Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両の旋回方法の一例を示す図である。 図４Ｃは、本発明の実施形態に係る作業車両の旋回方法の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される操作画面（メニュー画面）の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される操作画面（旋回方法設定画面）の一例を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る作業車両におい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８は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される操作画面（旋回方法設定画面）の他の例を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る作業車両の目標経路の他の例を示す図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される操作画面（走行モード選択画面）の一例を示す図である。 図１１Ａは、本発明の実施形態に係る目標経路の修正方法の一例を示す図である。 図１１Ｂは、本発明の実施形態に係る目標経路の修正方法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。自動走行システム１は、圃場Ｆ内において作業車両１０を自動走行させるシステムである。

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目標経路Ｒに従って自動走行（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。また、作業車両１０は、所定の作業を行う作業機１４を備える。具体的には、作業車両１０は、圃場Ｆにおいて、作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで目標経路Ｒに含まれる複数の直進経路Ｒ１を自動走行しながら作業機１４に所定の作業を実行させる。また、作業車両１０は、一つの直進経路Ｒ１から次の直進経路Ｒ１までの区間を、オペレータの手動操作に基づいて旋回走行（手動走行）する。すなわち、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の自動走行と旋回経路Ｒ２（図４Ａ～図４Ｃ参照）の手動走行とを繰り返しながら圃場Ｆ内を走行して作業を行う。なお、目標経路Ｒは、作業車両１０が自動走行する対象経路であって、オペレータの登録操作に基づいて予め生成される経路である。本実施形態では、各直進経路Ｒ１が目標経路Ｒに相当する。

図３には、圃場Ｆに対して予め設定された目標経路Ｒの一例を示している。目標経路Ｒは、平行に並ぶ複数の直進経路Ｒ１を含んでいる。各直進経路Ｒ１は、作業車両１０による作業開始位置（進入位置）となる始端位置と、作業車両１０による作業終了位置（退出位置）となる終端位置とを結ぶ直線経路である。また、目標経路Ｒは、圃場Ｆにおいて作業を開始する作業開始位置Ｓと、作業を終了する作業終了位置Ｇとを含んでいる。作業車両１０は、操作端末２０において生成された目標経路Ｒのデータを取得して、当該目標経路Ｒに従って各直進経路Ｒ１を自動走行する。

図４Ａ～図４Ｃには、圃場Ｆにおいて直進経路Ｒ１同士を結ぶ旋回経路Ｒ２の一例を示している。図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後、オペレータによる手動操作に基づいて、前方において次の直進経路Ｒ１まで旋回走行する。なお、図４Ａに示す例では、作業車両１０は、隣接する直進経路Ｒ１をスキップして次の直進経路Ｒ１に向かって旋回経路Ｒ２を走行する。図４Ｂに示す例では、作業車両１０は、隣接する直進経路Ｒ１に向かって旋回経路Ｒ２を走行する。このため、図４Ｂに示す旋回経路Ｒ２は、前進方向に旋回走行した後に後進方向に直進走行（後進走行）する経路を含み、所謂フィッシュテール状の方向転換経路で構成される。

図４Ｃに示す例では、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後、当該直進経路Ｒ１の始端位置に向かって後進走行する。例えば、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の終端位置に到達して一時停止した後にオペレータ（例えば運転者）が後進指示操作（例えばシフトレバーを「後進（Ｒ）」に入れる操作）を行った場合に、直進経路Ｒ１の終端位置から始端位置まで後進方向に自動走行する。このように、作業車両１０は、同一の直進経路Ｒ１において、前進走行した後に後進走行する。また、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後、オペレータによる手動操作に基づいて、後方において次の直進経路Ｒ１まで旋回経路Ｒ２を旋回走行する。例えば、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の始端位置から後進方向に旋回し、その後、前進方向に旋回しながら次の直進経路Ｒ１に進入する。図４Ｃの旋回方法は、旋回範囲が狭くなる利点を有する。

オペレータは、操作端末２０において、圃場Ｆに対する目標経路Ｒを生成する際に作業車両１０の旋回方法（図４Ａ～図４Ｃ参照）を設定することができる。操作端末２０は、前記旋回方法の情報が関連付けられた目標経路Ｒのデータを作業車両１０に転送し、作業車両１０は、操作端末２０から当該データを受信して、目標経路Ｒ及び前記旋回方法に従って、自動走行処理及び手動走行処理を実行する。前記自動走行処理及び前記手動走行処理を実現するための具体的構成について以下に説明する。

［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、通信部１５、測位装置１６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、測位装置１６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１６は、無線通信可能であってもよい。

通信部１５は、作業車両１０を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して操作端末２０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。

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７参照）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目標経路Ｒのデータが記憶されてもよい。

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１６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１４１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。

作業機１４は、例えば収穫機、耕耘機、播種機、草刈機、プラウ、又は施肥機などであって、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。また、作業機１４は、補助作業者が作業機１４に搭乗して作業機１４上で所定の手作業を行うことが可能な作業機であってもよい。例えば、作業機１４が収穫機の場合、補助作業者は作業機１４上で作業機１４が土壌から掘り起こした収穫物を手作業で収穫する。図２では、作業機１４の詳細は省略し模式的に示している。

また、作業機１４は、作業車両１０において、昇降機構（不図示）により昇降可能に支持されてもよい。この場合、車両制御装置１１は、前記昇降機構を制御して作業機１４を昇降させる。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が圃場Ｆの作業経路（直進経路Ｒ１）を走行する場合に作業機１４を下降させ、作業車両１０が非作業経路（旋回経路Ｒ２、枕地領域）を走行する場合に作業機１４を上昇させる。

また、作業機１４は、作業車両１０に牽引されて移動する牽引型の作業機であってもよい。例えば、作業機１４は、水平方向に回転可能な回転軸を介して作業車両１０に連結されてもよい。

車両制御装置１１は、作業の開始指示を取得した場合に、作業機１４に作業の開始命令を出力する。例えば、車両制御装置１１は、操作端末２０においてオペレータが作業開始指示操作を行った場合に、前記開始指示を取得する。車両制御装置１１は、前記開始指示を取得すると、ＰＴＯ軸１４１の駆動を開始させて作業機１４の作業を開始させる。また、車両制御装置１１は、作業の停止指示を取得した場合に、作業機１４に作業の停止命令を出力する。例えば、車両制御装置１１は、操作端末２０においてオペレータが停止指示操作を行った場合に、前記停止指示を取得する。車両制御装置１１は、前記停止指示を取得すると、ＰＴＯ軸１４１の駆動を停止させて作業機１４の作業を停止させる。なお、オペレータは、作業車両１０が各直進経路Ｒ１の終端位置に到達した場合に作業機１４の作業を停止させない（ＰＴＯ軸１４１の駆動を維持する）ように設定することも可能である（詳細は後述する）。この場合においては、車両制御装置１１は、各直進経路Ｒ１の終端位置に到達した場合に、前記開始指示を取得することが可能であり、また、各直進経路Ｒ１の終端位置に到達した場合に、前記停止指示を取得することも可能である。

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。例えば、オペレータは、作業車両１０に搭乗してハンドル１３７を操作して旋回経路Ｒ２を手動走行させる。なお、オペレータは、作業車両１０の傍で、操作具（リモコンなど）を操作して旋回経路Ｒ２を手動走行させてもよい。

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１６は、測位制御部１６１、記憶部１６２、通信部１６３、及び測位用アンテナ１６４などを備える通信機器である。例えば、測位装置１６は、図２に示すように、オペレータが搭乗するキャビン１８の上部に設けられている。また、測位装置１６の設置場所はキャビン１８に限らない。さらに、測位装置１６の測位制御部１６１、記憶部１６２、通信部１６３、及び測位用アンテナ１６４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１６には前記バッテリーが接続されており、測位装置１６は、エンジン１３１の停止中も稼働可能である。また、測位装置１６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１６１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１６２は、測位制御部１６１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１６２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１６にダウンロードされて記憶部１６２に記憶されてもよい。

通信部１６３は、測位装置１６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（不図示）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１６４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１６１は、測位用アンテナ１６４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を自動走行する場合に、測位用アンテナ１６４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１６１は、測位用アンテナ１６４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１６１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。なお、作業車両１０の現在位置は、測位位置（例えば測位用アンテナ１６４の位置）と同一位置であってもよいし、測位位置からずれた位置であってもよい。

車両制御装置１１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。

ところで、作業車両１０が、大型の作業機１４や、補助作業者が搭乗して収穫作業を行う作業機１４などを備える場合、作業車両全体の大きさ（全長、横幅など）が大きくなり、作業車両１０を旋回走行させることが困難になる。このため、作業車両１０を予め生成された目標経路Ｒに従って直進経路Ｒ１及び旋回経路Ｒ２を自動走行させる従来の技術では、特に作業車両全体の大きさが大きくなる作業機１４を備える作業車両１０において、目標経路Ｒを効率よく走行することが困難になり作業効率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、以下に示すように、作業機１４を備える作業車両１０における作業効率を向上させることが可能である。

具体的には、図１に示すように、車両制御装置１１は、走行処理部１１１及び切替処理部１１２などの各種の処理部を含む。なお、車両制御装置１１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。

走行処理部１１１は、作業車両１０の走行を制御する。具体的には、走行処理部１１１は、測位制御部１６１により測位される作業車両１０の現在位置を示す位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させる。例えば、測位状態がＲＴＫ測位可能な状態になって、操作端末２０の操作画面（不図示）においてオペレータがスタート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。作業車両１０の走行処理部１１１は、操作端末２０から前記作業開始指示を取得すると、測位制御部１６１により測位される作業車両１０の現在位置を示す位置情報に基づいて作業車両１０の自動走行を開始させる。これにより、作業車両１０は、目標経路Ｒに従って各直進経路Ｒ１を自動走行しながら、作業機１４による作業を行う。なお、目標経路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から目標経路Ｒのデータを取得して、目標経路Ｒに従って圃場Ｆ内を自動走行する（図３参照）。

切替処理部１１２は、作業車両１０の走行モードを切り替える。具体的には、切替処理部１１２は、作業車両１０を目標経路Ｒに従って自動走行させる自動走行モードと、作業車両１０をオペレータによる手動操作に基づいて手動走行させる手動走行モードとを相互に切り替える。なお、切替処理部１１２は、自動走行モードをＯＮすることにより自動走行モードに設定し、自動走行モードをＯＦＦすることにより手動走行モードに設定する構成であってもよい。ここで、目標経路Ｒには、作業車両１０の旋回方法の情報が含まれる。例えば、目標経路Ｒには、（１）作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行し、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に当該始端位置の後方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第１旋回方法（図４Ｃ参照）、又は、（２）作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）の情報が含まれる。

切替処理部１１２は、目標経路Ｒに関連付けられた前記第１旋回方法（図４Ｃ参照）の情報を取得すると、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した時点で自動走行モードをＯＦＦにする。これにより、作業車両１０は直進経路Ｒ１の終端位置で一時停止する。その後、切替処理部１１２は、オペレータが後進指示操作（例えばシフトレバーを「後進（Ｒ）」に入れる操作）を行った時点で自動走行モードをＯＮにする。これにより、走行処理部１１１は、作業車両１０を直進経路Ｒ１の終端位置から始端位置まで後進方向に自動走行させる。その後、切替処理部１１２は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の始端位置に到達した時点で自動走行モードをＯＦＦにする。これにより、作業車両１０は直進経路Ｒ１の始端位置で一時停止する。その後、走行処理部１１１は、オペレータによる手動操作を受け付けて、後方において次の直進経路Ｒ１まで旋回走行させる。作業車両１０が次の直進経路Ｒ１の始端位置に到達すると、切替処理部１１２は自動走行モードをＯＮにする。そして、作業車両１０は、次の直進経路Ｒ１を自動走行しながら作業を行う。

これに対して、切替処理部１１２は、目標経路Ｒに関連付けられた前記第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）の情報を取得すると、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した時点で自動走行モードをＯＦＦ（手動走行モードをＯＮ）にする。これにより、作業車両１０は直進経路Ｒ１の終端位置で一時停止する。その後、走行処理部１１１は、オペレータによる手動操作を受け付けて、前方において次の直進経路Ｒ１まで旋回走行させる。作業車両１０が次の直進経路Ｒ１の始端位置に到達すると、切替処理部１１２は、自動走行モードをＯＮ（手動走行モードをＯＦＦ）にする。そして、作業車両１０は、次の直進経路Ｒ１を自動走行しながら作業を行う。

このように、車両制御装置１１は、目標経路Ｒ及び前記旋回方法に基づいて、直進経路Ｒ１を自動走行させるとともに、直進経路Ｒ１の自動走行が終了した時点で作業車両１０を一時停止させて、前方による旋回走行、及び、直進経路Ｒ１を後進して後方による旋回走行のいずれかを実行させる。また、車両制御装置１１は、目標経路Ｒ及び前記旋回方法に基づいて、直進経路Ｒ１を自動走行させるとともに、直進経路Ｒ１の自動走行が終了した時点で作業車両１０を一時停止させて、手動走行（旋回走行）、及び、自動走行（直進経路Ｒ１の後進走行）のいずれかを実行させる。なお、他の実施形態として、車両制御装置１１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１を後進走行する場合に（図４Ｃ参照）、オペレータによる手動操作に基づいて手動走行させてもよい。

［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に対する自動走行指示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内を目標経路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に後述の自動走行処理（図７参照）を実行させるための自動走行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、操作端末２０が備える所定の読取装置（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。また、記憶部２２は、作業車両１０から送信される作業情報を記憶してもよい。

また、記憶部２２には、作業車両１０を自動走行させるための専用アプリケーションがインストールされている。操作制御部２１は、前記専用アプリケーションを起動させて、作業車両１０に関する各種情報の設定処理、作業車両１０の目標経路Ｒの生成処理、作業車両１０に対する自動走行指示などを行う。

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、受付処理部２１５、及び出力処理部２１６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。

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１６４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。

例えば、オペレータは、図５示すメニュー画面Ｄ１の「作業機登録」を選択して前記作業車両情報を登録する。オペレータは、操作画面（不図示）において、作業機１４に関する前記各情報を登録する。

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、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、非耕作地等を除いた領域において、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１６４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（直進経路Ｒ１）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目標経路Ｒを生成する。本実施形態の目標経路Ｒは、作業機１４が作業を行う複数の作業経路（直進経路Ｒ１）を含む（図３参照）。すなわち、経路生成処理部２１４は、複数の直進経路Ｒ１を含み、作業車両１０を各直進経路Ｒ１の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路Ｒを生成する。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の目標経路Ｒを生成して記憶することができる。経路生成処理部２１４は、本発明の生成処理部の一例である。

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に基づいて目標経路Ｒ（図３参照）を生成する。目標経路Ｒは、図３に示す経路に限定されない。

また、経路生成処理部２１４は、目標経路Ｒに関連付けて作業車両１０の旋回方法の情報を登録する。具体的には、受付処理部２１５がオペレータの設定操作を受け付けると、経路生成処理部２１４が前記旋回方法を登録する。

例えば、オペレータは、図５に示すメニュー画面Ｄ１の「経路生成」を選択して前記旋回方法を設定する操作を行う。図６には、作業車両１０の旋回方法の情報を登録する操作画面Ｄ２（旋回方法設定画面）の一例を示している。操作画面Ｄ２には、自動走行の走行モードを選択する複数の選択ボタンが含まれる。ここでは、直進走行のみ自動走行を許可する走行モード（選択ボタンＫ１）が選択される。

受付処理部２１５は、選択ボタンＫ１の選択操作を受け付けると、「作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行すること（後進自動走行）」を許可するか否かを設定する設定欄Ｋ２を操作画面Ｄ２に表示させる。なお、受付処理部２１５は、図６に示すように、設定欄Ｋ２を、前記後進自動走行を許可する状態を初期状態（デフォルト）として表示させてもよい。この場合、オペレータは、前記後進自動走行を許可しない場合に設定欄Ｋ２のチェックを外す。

また、受付処理部２１５は、選択ボタンＫ１の選択操作を受け付けると、「作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した時点でＰＴＯ軸１４１の駆動を停止させること」を許可するか否かを設定する設定欄Ｋ３を操作画面Ｄ２に表示させる。ＰＴＯ軸１４１の駆動が停止すると、作業機１４の作業（駆動）が停止する。なお、受付処理部２１５は、図６に示すように、設定欄Ｋ３を、ＰＴＯ軸１４１の停止を許可する状態を初期状態（デフォルト）として表示させてもよい。この場合、オペレータは、作業車両１０が自動走行を停止してもＰＴＯ軸１４１の駆動を停止させないで補助作業者による作業を継続可能にしたい場合などに設定欄Ｋ３のチェックを外す。これにより、例えば、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置で一時停止した後に後進方向に自動走行している間、補助作業者は作業（例えば収穫作業）を継続することができる。また、補助作業者が、作業車両１０の運転者を兼任することもできる。

このように、受付処理部２１５は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に作業機１４の動作を停止することを設定する設定操作（本発明の第３設定操作）を受付可能である。受付処理部２１５は、本発明の受付処理部の一例である。

経路生成処理部２１４は、設定欄Ｋ２，Ｋ３により設定された旋回方法に関する情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。例えば、経路生成処理部２１４は、オペレータが前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）を許可した場合（本発明の第１設定操作）に、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行し、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に当該始端位置の後方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第１旋回方法（図４Ｃ参照）」の情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。

また、経路生成処理部２１４は、オペレータが前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）を許可しない場合（本発明の第２設定操作）に、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）」の情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。

出力処理部２１６は、経路生成処理部２１４により生成された、前記旋回方法の情報を含む目標経路Ｒのデータを作業車両１０に出力する。

また、出力処理部２１６は、オペレータの操作に基づいて、作業開始指示及び作業終了指示を作業車両１０に出力する。例えば、出力処理部２１６は、オペレータから、作業開始の指示操作（作業開始指示操作）を受け付けると、前記作業開始指示を作業車両１０に出力する。作業車両１０の車両制御装置１１は、操作端末２０から前記作業開始指示を取得すると、作業車両１０の自動走行及び作業を開始させる。また、例えば、出力処理部２１６は、オペレータから、自動走行している作業車両１０の作業を停止させる指示操作（作業停止指示操作）などを受け付けると、前記作業停止指示を作業車両１０に出力する。作業車両１０の車両制御装置１１は、操作端末２０から前記作業停止指示を取得すると、作業車両１０の自動走行及び作業を停止させる。

作業車両１０は、操作端末２０から転送される目標経路Ｒのデータを受信すると記憶部１２に記憶する。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スタートボタンが押されて作業開始指示が与えられると、車両制御装置１１によって、作業機１４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。

具体的には、車両制御装置１１は、目標経路Ｒの情報に基づいて、作業車両１０を作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで直進経路Ｒ１に従って自動走行させるとともに、作業機１４に作業を実行させる。また、車両制御装置１１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、車両制御装置１１は、前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）が許可された場合（第１設定操作が受け付けられた場合）に、作業車両１０を直進経路Ｒ１の終端位置から始端位置まで後進方向に自動走行させる（図４Ｃ参照）。例えば、車両制御装置１１は、前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）が許可された場合において、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後にオペレータによる所定の操作（後進指示操作）を受け付けた場合に、作業車両１０の前記後進方向への自動走行を開始させる。

また、車両制御装置１１は、作業車両１０が自動走行モードにより直進経路Ｒ１を後進方向に自動走行して直進経路Ｒ１の始点位置に到達したときに自動走行モードを解除する。

また、車両制御装置１１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に、作業車両１０を後方において次の直進経路Ｒ１まで旋回走行させる。例えば、車両制御装置１１は、オペレータによる手動操作に基づいて、作業車両１０を、直進経路Ｒ１の始端位置から次の直進経路Ｒ１の始端位置まで旋回走行（手動走行）させる。

これに対して、車両制御装置１１は、前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）が許可されない場合（第２設定操作が受け付けられた場合）には、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に、作業車両１０をユーザーの手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで旋回走行（手動走行）させる。なお、車両制御装置１１は、作業車両１０が自動走行モードにより直進経路Ｒ１を前進方向に自動走行して直進経路Ｒ１の終端位置に到達したときに自動走行モードを解除する。

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。

［自動走行処理］
以下、図７を参照しつつ、自動走行システム１が実行す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、オペレータが作業車両１０の目標経路Ｒを設定する操作を開始した場合に車両制御装置１１及び操作制御部２１によって開始される。

なお、本発明は、前記自動走行処理に含まれる一又は複数のステップを実行する自動走行方法の発明として捉えることができる。また、ここで説明する前記自動走行処理に含まれる一又は複数のステップは適宜省略されてもよい。なお、前記自動走行処理における各ステップは同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。さらに、ここでは車両制御装置１１及び操作制御部２１が前記自動走行処理における各ステップを実行する場合を例に挙げて説明するが、一又は複数のプロセッサーが当該自動走行処理における各ステップを分散して実行する自動走行方法も他の実施形態として考えられる。

ステップＳ１において、操作端末２０の操作制御部２１は、各種設定情報を登録する。具体的には、操作制御部２１は、オペレータの設定操作に基づいて、作業車両１０に関する情報（作業車両情報）と、圃場に関する情報（圃場情報）と、作業に関する情報（作業情報）とを設定して登録する。また、操作制御部２１は、作業開始位置Ｓ及び作業終了位置Ｇ、走行方向などの情報を設定して登録する。

次にステップＳ２において、操作制御部２１は、前記各設定情報に基づいて、目標経路Ｒを生成する。例えば、操作制御部２１は、圃場Ｆにおいて、オペレータが指定した作業開始位置Ｓ及び作業終了位置Ｇに基づいて、作業開始位置Ｓ及び作業終了位置Ｇを結ぶ目標経路Ｒを生成する。ここでは、操作制御部２１は、複数の直進経路Ｒ１で構成される目標経路Ｒ（図３参照）を生成する。また、オペレータは、図６に示す操作画面Ｄ２において、作業車両１０の旋回方法などの情報を登録する。操作制御部２１は、操作画面Ｄ２の設定欄Ｋ２，Ｋ３において設定された情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。また、操作制御部２１は、目標経路Ｒのデータを記憶部２２に記憶する。

具体的には、操作制御部２１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に直進経路Ｒ１の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方において次の直進経路Ｒ１まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能である。

例えば、操作制御部２１は、オペレータが前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）を許可した場合（第１設定操作を受け付けた場合）に、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行し、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に当該始端位置の後方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第１旋回方法（図４Ｃ参照）」の情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。

また、例えば、操作制御部２１は、オペレータが前記後進自動走行（設定欄Ｋ２）を許可しない場合（第２設定操作を受け付けた場合）に、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）」の情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。

次にステップＳ３において、作業車両１０の車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示を取得したか否かを判定する。例えば、オペレータが操作端末２０の操作画面においてスタートボタンを押下すると、操作端末２０は、前記旋回方法の情報を含む目標経路Ｒのデータと作業開始指示とを作業車両１０に出力する。車両制御装置１１が操作端末２０から前記データ及び作業開始指示を取得すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４に移行する。車両制御装置１１は、操作端末２０から前記データ及び作業開始指示を取得するまで待機する（Ｓ３：Ｎｏ）。

次にステップＳ４において、車両制御装置１１は、前記データに対応する目標経路Ｒに応じた自動走行処理を実行する。ここでは、車両制御装置１１は、作業車両１０の現在位置が作業開始位置Ｓ（直進経路Ｒ１の始端位置）に一致する場合に、直進走行を開始させる。また、車両制御装置１１は、ＰＴＯ軸１４１を駆動させて作業機１４に作業を開始させる。これにより、作業車両１０は、直進経路Ｒ１において自動走行及び作業を開始する。

次にステップＳ５において、車両制御装置１１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達したか否かを判定する。作業車両１０が終端位置に到達した場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。作業車両１０は、終端位置に到達するまで直進走行しながら作業を行う（Ｓ５：Ｎｏ）。

ステップＳ６において、車両制御装置１１は、自動走行モードをＯＦＦにして一時停止する。なお、オペレータが経路生成時に「作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した時点でＰＴＯ軸１４１の駆動を停止させること」を許可する設定操作（図６の設定欄Ｋ３）を行っていた場合（第３設定操作を受け付けた場合）には、車両制御装置１１は、自動走行モードをＯＦＦにするとともに、ＰＴＯ軸１４１の駆動を停止する。ＰＴＯ軸１４１の駆動を停止することにより、作業機１４を停止させることができるため燃料を節約することができる。なお、オペレータが設定欄Ｋ３のチェックを外すことにより、自動走行モードがＯＦＦした場合であってもＰＴＯ軸１４１の駆動を継続させることができるため、補助作業者は作業を継続することができる。

次にステップＳ７において、車両制御装置１１は、前記旋回方法の情報を取得する。具体的には、車両制御装置１１は、目標経路Ｒに関連付けられた前記旋回方法を取得する。

次にステップＳ８において、車両制御装置１１は、取得した前記旋回方法が前記後進自動走行を許可する第１旋回方法、すなわち「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行し、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に当該始端位置の後方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第１旋回方法（図４Ｃ参照）」であるか否かを判定する。取得した前記旋回方法が前記第１旋回方法である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９に移行する。

一方、取得した前記旋回方法が前記第１旋回方法でない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、すなわち、取得した前記旋回方法が「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）」である場合、処理はステップＳ８１に移行する。

ステップＳ９において、車両制御装置１１は、後進指示を取得したか否かを判定する。例えば、オペレータがシフトレバーを「後進（Ｒ）」に入れる操作（後進指示操作）を行った場合に、車両制御装置１１は前記後進指示を取得する。車両制御装置１１が前記後進指示を取得すると（Ｓ９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。車両制御装置１１は、前記後進指示を取得するまで作業車両１０を停止させた状態で待機する（Ｓ９：Ｎｏ）。

ステップＳ１０において、車両制御装置１１は、自動走行モードをＯＮにして直進経路Ｒ１を後進方向に自動走行させる。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が既に走行及び作業を行った直進経路Ｒ１を、終端位置から始端位置に向かって後進方向に自動走行させる（図４Ｃ参照）。なお、上述のように、シフトレバーによる操作（後進指示操作）を後進走行の条件とすることにより、作業車両１０の後方で作業する補助作業者の安全を確保することができる。

次にステップＳ１１において、車両制御装置１１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の始端位置に到達したか否かを判定する。作業車両１０が始端位置に到達した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２に移行する。作業車両１０は、始端位置に到達するまで後進方向に自動走行を行う（Ｓ１１：Ｎｏ）。

ステップＳ１２において、車両制御装置１１は、自動走行モードをＯＦＦにして一時停止する。

次にステップＳ１３において、車両制御装置１１は、オペレータによる手動操作に基づいて、次の直進経路Ｒ１まで移動する旋回走行（手動走行）を開始する（図４Ｃ参照）。これにより、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の始端位置の後方側において、直進経路Ｒ１の始端位置から次の直進経路Ｒ１の始端位置に向けて、オペレータによる手動操作に基づいて旋回走行を開始する。これにより、作業車両１０は、１８０度旋回する必要がなく旋回範囲を狭くすることができるため圃場Ｆを荒らさず効率よく旋回することができる。ステップＳ１３の後、処理はステップＳ１４に移行する。

一方、ステップＳ７において取得した前記旋回方法が前記第１旋回方法でない場合（前記旋回方法が第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照））である場合には、ステップＳ８１において、車両制御装置１１は、オペレータによる手動操作に基づいて、次の直進経路Ｒ１まで移動する旋回走行（手動走行）を開始する（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。これにより、作業車両１０は、直進経路Ｒ１の終端位置の前方側において、直進経路Ｒ１の終端位置から次の直進経路Ｒ１の始端位置に向けて、オペレータによる手動操作に基づいて旋回走行を開始する。ステップＳ８１の後、処理はステップＳ１４に移行する。

次にステップＳ１４において、車両制御装置１１は、手動による旋回走行（手動走行）が終了したか否かを判定する。例えば、作業車両１０が次の直進経路Ｒ１の始端位置に到達した場合に、車両制御装置１１は旋回走行が終了したと判定する。作業車両１０の旋回走行が終了すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１５に移行する。車両制御装置１１は、作業車両１０の旋回走行が終了するまで、手動による旋回走行を継続する（Ｓ１４：Ｎｏ）。

ステップＳ１５において、車両制御装置１１は、自動走行モードをＯＮにして次の直進経路Ｒ１を自動走行させる。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が次の直進経路Ｒ１の始端位置に到達すると、自動走行モードをＯＮにするとともにＰＴＯ軸１４１の駆動を再開させることにより、直進経路Ｒ１において、作業車両１０を始端位置から終端位置に向かって前進方向に自動走行を開始させるとともに作業機１４に作業を開始させる（図４Ａ～図４Ｃ参照）。

次にステップＳ１６において、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業終了位置Ｇ（図３参照）に到達したか否かを判定する。作業車両１０が作業終了位置Ｇに到達した場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、処理は終了する。一方、作業車両１０が作業終了位置Ｇに到達していない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に戻り、上述の処理を繰り返す。

このように、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業開始位置Ｓにおいて自動走行を開始してから作業終了位置Ｇに到達するまで、設定された目標経路Ｒ（直進経路Ｒ１）に応じた自動走行及び作業と、設定された旋回方法に応じた旋回走行（手動走行）とを繰り返す。以上のようにして、自動走行システム１は、前記自動走行処理を実行する。

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、複数の直進経路Ｒ１を含み、作業車両１０を各直進経路Ｒ１の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路Ｒを生成する。また自動走行システム１は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に第１直進経路Ｒ１の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路Ｒ１まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能である。

また自動走行システム１は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に第１直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行することを設定する第１設定操作、又は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて第２直進経路Ｒ１まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能である。

上記構成によれば、作業車両１０を、直進経路Ｒ１のみを自動走行させることが可能である。また、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した場合に自動走行モードをＯＦＦにして一時停止させることができる。また、オペレータは、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後の作業車両１０の旋回方法を設定することができる。例えば、オペレータは、図６に示す操作画面Ｄ２において、（１）作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行し、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に当該始端位置の後方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第１旋回方法（図４Ｃ参照）、又は、（２）作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）を設定することができる。

これにより、オペレータは、作業機１４の種類、サイズなどの作業機情報、圃場Ｆの形状、枕地領域の幅などの圃場情報などに基づいて、作業車両１０の最適な旋回方法を設定することができる。このため、作業車両１０を目標経路Ｒに従って効率よく走行させることができるため、作業効率を向上させることができる。

［他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の他の実施形態について以下に説明する。

図６に示す操作画面Ｄ２の他の実施形態として、受付処理部２１５は、図８に示すように、選択ボタンＫ１の選択操作を受け付けると、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する（手動旋回）」を許可するか否かを設定する設定欄Ｋ４を操作画面Ｄ２に表示させてもよい。なお、受付処理部２１５は、図８に示すように、設定欄Ｋ４を、前記手動旋回を許可しない状態を初期状態（デフォルト）として表示させてもよい。この場合、オペレータは、前記手動旋回を許可する場合に設定欄Ｋ４にチェックを入れる。

経路生成処理部２１４は、オペレータが前記手動旋回（設定欄Ｋ４）を許可した場合（本発明の第２設定操作）に、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第２旋回方法（図４Ａ及び図４Ｂ参照）」の情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。また、経路生成処理部２１４は、オペレータが前記手動旋回（設定欄Ｋ４）を許可しない場合（本発明の第１設定操作）に、「作業車両１０が、直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に当該直進経路Ｒ１の始端位置まで後進方向に自動走行し、直進経路Ｒ１の始端位置に到達した後に当該始端位置の後方においてオペレータによる手動操作に基づいて次の直進経路Ｒ１まで手動旋回する第１旋回方法（図４Ｃ参照）」の情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。

このように、受付処理部２１５は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に第１直進経路Ｒ１の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、作業車両１０が第１直進経路Ｒ１の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路Ｒ１まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能である。

ここで、作業機１４が、水平方向に回転可能な回転軸を介して作業車両１０に連結され、作業車両１０に牽引されて移動する牽引型の作業機である場合、作業車両１０が後進すると作業機１４が回転軸を中心に折れ曲がる現象（所謂ジャックナイフ現象）が発生し、作業車両１０及び作業機１４が直線的に後進することが困難になる場合がある。そこで、他の実施形態として、作業機１４が前記牽引型の作業機である場合には、操作制御部２１は、前記後進自動走行の設定（前記第１設定操作の受け付け）を不許可にして、前記手動旋回の設定（前記第２設定操作の受け付け）を許可する構成としてもよい。これにより、安定した旋回走行を実現することができる。また、他の実施形態として、作業機１４が前記牽引型の作業機である場合には、操作制御部２１は、オペレータによる手動操作に基づいて後進走行する設定を許可する構成としてもよい。これにより、オペレータは、安全性及び安定性を確認しながら作業車両１０を後進させることができる。

上述の実施形態では、オペレータが、圃場Ｆに対して複数の直進経路Ｒ１からなる目標経路Ｒを生成し、作業車両１０が当該目標経路Ｒに従って直進経路Ｒ１を自動走行する構成であるが、他の実施形態として、目標経路Ｒは、予め設定された、複数の直進経路Ｒ１と複数の直進経路Ｒ１のそれぞれを接続する複数の旋回経路Ｒ２とを含んでもよい。例えば、オペレータは、圃場Ｆに対して目標経路Ｒを生成する際に、直進経路Ｒ１と旋回経路Ｒ２とを含む目標経路Ｒを生成する。図９は目標経路Ｒの一例である。操作制御部２１は、圃場Ｆに対して設定された目標経路Ｒ（図９参照）を記憶する。

この場合に、オペレータは、作業車両１０に作業を開始させる際に、図１０に示す操作画面Ｄ３において作業車両１０の走行モードを選択する。ここで、オペレータが、直進経路Ｒ１のみを自動走行させる走行モード（例えば「ロボット直進モード」）を選択すると、操作制御部２１は、図９に示す目標経路Ｒ（直進経路Ｒ１及び旋回経路Ｒ２）のうち直進経路Ｒ１のみを抽出して目標経路Ｒとして設定する。作業車両１０は、予め設定された目標経路Ｒのうち複数の直進経路Ｒ１の情報を利用して、複数の直進経路Ｒ１のそれぞれを自動走行する。このように、自動走行システム１は、予め設定された目標経路Ｒのうちの一部の経路（ここでは直進経路Ｒ１）を利用して、作業車両１０に自動走行を実行させてもよい。これにより、圃場Ｆに対して既に登録されている目標経路Ｒを有効に活用することができるため、オペレータの登録操作の作業効率を向上させることができる。

また本発明の他の実施形態として、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、車両制御装置１１は、生成された直進経路Ｒ１（Ｒａ～Ｒｄ）の全体を、作業車両１０の現在位置Ｐ１に重なるように移動させて、目標経路Ｒを修正してもよい。この場合、図１１Ａに示すように、車両制御装置１１は、直進経路Ｒａ～Ｒｄの移動量が最も小さくなる方向（図１１Ａでは左方向）に直進経路Ｒａ～Ｒｄの全体を移動させて、現在位置Ｐ１に重なるように目標経路Ｒを移動する。この場合、作業車両１０は、修正された目標経路Ｒに従って直進経路Ｒａ～Ｒｃを自動走行する。

このように、自動走行システム１は、予め設定された複数の直進経路Ｒ１を作業車両１０の現在位置に基づいて移動させることにより目標経路Ｒを修正してもよい。この構成によれば、作業車両１０の位置が当初の目標経路Ｒからずれた場合に、新たな目標経路Ｒを生成し直す必要がないため作業効率を向上させることができる。なお、目標経路Ｒの修正処理は、作業車両１０の自動走行が開始された後に実行することができる。また、自動走行システム１は、オペレータが作業車両１０に搭載された操作部（不図示）を操作することにより目標経路Ｒを修正する処理を実行してもよい。

また上述の実施形態では、オペレータは、目標経路Ｒを生成する際に前記旋回方法を設定する構成であるが、他の実施形態として、オペレータは、作業車両１０が直進経路Ｒ１を自動走行して終端位置に到達した時点で前記旋回方法を設定してもよい。例えば、操作端末２０は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置に到達したことを検出した時点で、図６に示す操作画面Ｄ２を表示させて、オペレータから、後進自動走行を許可するか否かを選択する操作（設定欄Ｋ２の設定操作）を受け付ける。車両制御装置１１は、操作端末２０から設定情報を取得して旋回走行を開始させる。この構成によれば、例えば、直進経路Ｒ１ごとに後進自動走行を許可するか否かを選択することができるため、第１直進経路Ｒ１では前方において作業車両１０を手動により旋回させて、第２直進経路Ｒ１では第２直進経路Ｒ１を後進走行させた後に後方において作業車両１０を手動により旋回させることができる。

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
２０ ：操作端末
２１ ：操作制御部
１１１ ：走行処理部
１１２ ：切替処理部
１４１ ：ＰＴＯ軸
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 ：経路生成処理部（生成処理部）
２１５ ：受付処理部
２１６ ：出力処理部
Ｄ１ ：メニュー画面
Ｄ２ ：操作画面
Ｄ３ ：操作画面
Ｆ ：圃場
Ｋ１ ：選択ボタン
Ｋ２ ：設定欄
Ｋ３ ：設定欄
Ｋ４ ：設定欄
Ｒ ：目標経路
Ｒ１ ：直進経路（第１直進経路、第２直進経路）
Ｒ２ ：旋回経路

Claims (14)

1. 複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成することと、
   前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能とすることと、
   を実行する自動走行方法。
2. 前記第１設定操作が受け付けられた場合に、前記作業車両を前記第１直進経路の終端位置から始端位置まで後進方向に自動走行させる、
   請求項１に記載の自動走行方法。
3. 前記作業車両が前記第１直進経路の始端位置に到達した後に、前記作業車両を後方において第２直進経路まで旋回走行させる、
   請求項２に記載の自動走行方法。
4. 前記第１設定操作が受け付けられた場合において、前記作業車両が前記第１直進経路の終端位置に到達した後にユーザーによる所定の操作が行われた場合に、前記作業車両の前記後進方向への自動走行を開始させる、
   請求項２又は３に記載の自動走行方法。
5. 前記作業車両が自動走行モードにより前記第１直進経路を後進方向に自動走行して前記第１直進経路の始点位置に到達したときに前記自動走行モードを解除する、
   請求項２～４のいずれか１項に記載の自動走行方法。
6. 前記第２設定操作が受け付けられた場合において、前記作業車両が前記第１直進経路の終端位置に到達した後に、前記作業車両はユーザーの手動操作に基づいて前記第２直進経路まで旋回走行する、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の自動走行方法。
7. 前記作業車両が自動走行モードにより前記第１直進経路を前進方向に自動走行して前記第１直進経路の終端位置に到達したときに前記自動走行モードを解除する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の自動走行方法。
8. 前記作業車両は、前記複数の直進経路のそれぞれにおいて所定の作業を行う作業機を備え、
   前記作業車両が前記第１直進経路の終端位置に到達した後に前記作業機の動作を停止することを設定する第３設定操作を受付可能である、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の自動走行方法。
9. 前記作業車両は、前記複数の直進経路のそれぞれにおいて所定の作業を行う作業機を備え、
   前記作業機が前記作業車両に牽引されて移動する牽引型の作業機である場合に、前記第１設定操作の受け付けを拒否し、前記第２設定操作の受け付けを許可する、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の自動走行方法。
10. 前記目標経路は、予め設定された、前記複数の直進経路と前記複数の直進経路のそれぞれを接続する複数の旋回経路とを含み、
    前記作業車両は、前記目標経路のうち前記複数の直進経路の情報を利用して、前記複数の直進経路のそれぞれを自動走行する、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の自動走行方法。
11. 予め設定された前記複数の直進経路を前記作業車両の現在位置に基づいて移動させることにより前記目標経路を修正する、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の自動走行方法。
12. 複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成することと、
    前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置まで後進方向に自動走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方においてユーザーによる手動操作に基づいて第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能とすることと、
    を実行する自動走行方法。
13. 複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成する生成処理部と、
    前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能な受付処理部と、
    を備える自動走行システム。
14. 複数の直進経路を含み、作業車両を各直進経路の始端位置から終端位置まで自動走行させる目標経路を生成することと、
    前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前記第１直進経路の始端位置に向かって後進走行することを設定する第１設定操作、又は、前記作業車両が第１直進経路の終端位置に到達した後に前方において第２直進経路まで旋回走行することを設定する第２設定操作を受付可能とすることと、
    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。

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