JP2023118254A - 経路生成方法、経路生成システム、及び経路生成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーの要望に応じた旋回経路を含む目標経路を生成することが可能な経路生成方法、経路生成システム、及び経路生成プログラムを提供する。【解決手段】生成処理部２１３は、圃場Ｆの内側領域Ｆａにおいて作業車両１０を走行させる内側作業経路Ｒａと、圃場Ｆの内側領域Ｆａの周囲の枕地領域Ｆｂにおいて作業車両１０を走行させる枕地作業経路Ｒｂとを生成する。決定処理部２１５は、枕地領域Ｆｂにおいて作業車両１０を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をオペレータの選択操作に基づいて決定する。生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂにおいて前記オペレータの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成する。【選択図】図７

Description

本発明は、作業車両を自動走行させる目標経路を生成する経路生成方法に関する。

近年、農業機械の自動化技術の進歩により、圃場内を自動走行しながら作業を行う作業車両が導入されている。作業車両に圃場全体を自動走行させる場合、圃場の内側領域と当該内側領域の周囲の枕地領域とのそれぞれに対して目標経路を生成する必要がある。従来、圃場において、前記内側領域において作業車両を往復走行させる走行経路と、前記枕地領域において作業車両を周回走行させる走行経路とを含む目標経路を生成する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１８－１１７５５８号公報

ところで、枕地領域における作業車両の旋回態様には、前進、後進旋回、及び前進により旋回する第１旋回態様（図４Ａ～図４Ｅ参照）と、前進、後進、前進旋回、後進、及び前進により旋回する第２旋回態様（図５Ａ～図５Ｅ参照）とがある。前記第１旋回態様の場合、作業車両は作業済みの領域（作業済領域）に踏み入ることなく旋回することができる一方、作業車両が旋回するために必要な領域（旋回領域）が大きくなってしまう。これに対して、前記第２旋回態様の場合、前記旋回領域を小さくすることができる一方、作業車両が旋回する際に前記作業済領域に踏み入ってしまう。このように、各旋回態様にはメリット及びデメリットが存在する。

従来の技術では、枕地領域における各旋回部分の旋回経路を、当該枕地領域の大きさに応じて、前記第１旋回態様による旋回経路（第１旋回経路）及び前記第２旋回態様による旋回経路（第２旋回経路）のいずれかに設定して目標経路を生成している。例えば、枕地領域のうち前記内側領域に近い領域では前記第１旋回経路を生成し、枕地領域のうち圃場の境界に近い領域（例えば最外周領域）では前記第２旋回経路を生成している。この場合、作業車両が前記目標経路を走行すると、圃場の境界付近まで自動走行により作業することができるものの、作業車両が最外周領域において作業済領域に踏み入ってしまう。作業車両が旋回走行時に作業済領域に踏み入ることを回避したいユーザーにとっては、前記目標経路は適切とは言えない。

このように、従来の技術では、ユーザーの要望に応じた旋回経路を含む目標経路を生成することが困難である。

本発明の目的は、ユーザーの要望に応じた旋回経路を含む目標経路を生成することが可能な経路生成方法、経路生成システム、及び経路生成プログラムを提供することにある。

本発明に係る経路生成方法は、圃場の内側領域において作業車両を走行させる内側作業経路を生成することと、前記圃場における前記内側領域の周囲の枕地領域において前記作業車両を走行させる枕地作業経路を生成することと、前記枕地領域において前記作業車両を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をユーザーの選択操作に基づいて決定することと、前記枕地領域において前記ユーザーの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成することと、を実行する。

本発明に係る経路生成システムは、第１生成処理部と第２生成処理部と決定処理部と第３生成処理部とを備える。前記第１生成処理部は、圃場の内側領域において作業車両を走行させる内側作業経路を生成する。前記第２生成処理部は、前記圃場の前記内側領域の周囲の枕地領域において前記作業車両を走行させる枕地作業経路を生成する。前記決定処理部は、前記枕地領域において前記作業車両を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をユーザーの選択操作に基づいて決定する。前記第３生成処理部は、前記枕地領域において前記ユーザーの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成する。

本発明に係る経路生成プログラムは、圃場の内側領域において作業車両を走行させる内側作業経路を生成することと、前記圃場の前記内側領域の周囲の枕地領域において前記作業車両を走行させる枕地作業経路を生成することと、前記枕地領域において前記作業車両を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をユーザーの選択操作に基づいて決定することと、前記枕地領域において前記ユーザーの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成することと、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、ユーザーの要望に応じた旋回経路を含む目標経路を生成することが可能な経路生成方法、経路生成システム、及び経路生成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圃場及び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第１旋回態様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第１旋回態様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第１旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図４Ｄは、本発明の実施形態に係る作業車両の第１旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図４Ｅは、本発明の実施形態に係る作業車両の第１旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図５Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両の第２旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図５Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両の第２旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図５Ｃは、本発明の実施形態に係る作業車両の第２旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図５Ｄは、本発明の実施形態に係る作業車両の第２旋回態様の旋回方法の一例を示す図である。 図５Ｅは、本発明の実施形態に係る作業車両の第２旋回態様の旋回方法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メニュー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操作端末に表示される枕地作業登録画面の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る作業面積優先モードにおける目標経路の一例を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る仕上がり優先モードにおける目標経路の一例を示す図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される経路生成結果画面の一例を示す図である。 図１１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経路生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１２は、本発明の他の実施形態に係る圃場及び目標経路の一例を示す図である。 図１３Ａは、図１２に示す圃場における従来の旋回方法の一例を示す図である。 図１３Ｂは、図１２に示す圃場における従来の旋回方法の一例を示す図である。 図１４Ａは、図１２に示す圃場における本実施形態に係る旋回方法の一例を示す図である。 図１４Ｂは、図１２に示す圃場における本実施形態に係る旋回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。

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、予め登録された圃場Ｆ（図３参照）内を自動走行（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、オペレータは対象の圃場Ｆを登録し、圃場Ｆに対して作業車両１０を自動走行させる目標経路Ｒを設定する。作業車両１０は、測位装置１６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に対して予め設定された目標経路Ｒに従って自動走行する。また、作業車両１０は、圃場内において自動走行しながら所定の作業を行うことが可能である。圃場Ｆには内側の領域である内側領域Ｆａと、内側領域Ｆａの周囲の領域である枕地領域Ｆｂとが含まれる。内側領域Ｆａには、作業車両１０の走行経路である内側作業経路Ｒａが設定され、枕地領域Ｆｂには、作業車両１０の走行経路である枕地作業経路Ｒｂが設定される。また、枕地領域Ｆｂには、作業車両１０が旋回走行する旋回経路（後述の第１旋回経路Ｒｂ１及び第２旋回経路Ｒｂ２）が設定される。

例えば、作業車両１０は、図３に示す圃場Ｆにおいて、内側領域Ｆａにおいて作業開始位置Ｓから内側作業経路Ｒａを平行に往復走行しながら所定の作業を行い、枕地領域Ｆｂにおいて作業終了位置Ｇに向けて枕地作業経路Ｒｂを渦巻状に周回走行しながら所定の作業を行う。目標経路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。また、図３では、作業車両１０は初めに内側領域Ｆａを走行し、その後に枕地領域Ｆｂを走行する経路であるが、作業車両１０の走行順はこれに限定されない。例えば、作業車両１０は初めに枕地領域Ｆｂを走行し、その後に内側領域Ｆａを走行してもよい。

ところで、枕地領域Ｆｂにおける作業車両１０の旋回態様には、前進、後進旋回、及び前進により旋回する第１旋回態様（図４Ａ～図４Ｅ参照）と、前進、後進、前進旋回、後進、及び前進により旋回する第２旋回態様（図５Ａ～図５Ｅ参照）とがある。

作業車両１０の前記第１旋回態様の具体的な旋回方法について、図４Ａ～図４Ｅを参照しつつ説明する。図４Ａ～図４Ｅにおいて、符号Ｂ１は、作業車両１０が走行及び作業を行った作業済領域を示し、符号Ｐａは作業車両１０の現在位置を示している。ここでは、作業車両１０は作業機１４（図２参照）により耕耘作業を行うものとする。

図４Ａにおいて、作業車両１０は、枕地作業経路ｒ１を前進方向に直進走行しながら耕耘作業を行っている。符号Ａ１は枕地作業経路ｒ１の作業済領域を示している。図４Ｂに示すように、作業車両１０は所定位置Ｐ１１に到達すると作業機１４を上昇させて耕耘作業を停止し枕地作業経路ｒ１の延長線上の所定位置Ｐ１２まで直進走行する。作業車両１０は、所定位置Ｐ１２に到達すると、図４Ｃに示すように、枕地作業経路ｒ２の延長線上の所定位置Ｐ１３まで後進旋回経路ｒｃ１を後進方向に旋回走行する。

作業車両１０は、所定位置Ｐ１３に到達すると、図４Ｄに示すように、枕地作業経路ｒ２に向けて前進方向に直進走行する。続いて、作業車両１０は、図４Ｅに示すように、所定位置において作業機１４を降下させて、枕地作業経路ｒ２において耕耘作業を再開する。

このように、前記第１旋回態様では、作業車両１０は前進、後進旋回、及び前進の走行経路を含む第１旋回経路Ｒｂ１（図４Ｅ参照）を走行して旋回する。前記第１旋回態様では、作業車両１０は、作業済領域Ｂ１に踏み入ることなく旋回走行することができるメリットがある。但し、前記第１旋回態様の場合、作業車両１０が旋回するために必要な領域（旋回領域）が大きくなるデメリットがある。

次に、作業車両１０の前記第２旋回態様の具体的な旋回方法について、図５Ａ～図５Ｅを参照しつつ説明する。

図５Ａにおいて、作業車両１０は、枕地作業経路ｒ１を前進方向に直進走行しながら耕耘作業を行っている。図５Ｂに示すように、作業車両１０は所定位置に到達すると作業機１４を上昇させて耕耘作業を停止し枕地作業経路ｒ１の延長線上の所定位置Ｐ２１まで直進走行する。作業車両１０は、所定位置Ｐ２１に到達すると、図５Ｂに示すように、枕地作業経路ｒ１上の所定位置Ｐ２２まで後進方向に直進走行する。

作業車両１０は、所定位置Ｐ２２に到達すると、図５Ｃに示すように、枕地作業経路ｒ２上の所定位置Ｐ２３まで前進旋回経路ｒｃ２を前進方向に旋回走行する。作業車両１０は、所定位置Ｐ２３に到達すると、図５Ｄに示すように、枕地作業経路ｒ２上の所定位置Ｐ２４まで後進方向に直進走行する。作業車両１０は、所定位置Ｐ２４に到達すると、図５Ｅに示すように、所定位置Ｐ２４において作業機１４を降下させて、前進走行に切り替えて枕地作業経路ｒ２において耕耘作業を再開する。

このように、前記第２旋回態様では、作業車両１０は前進、後進、前進旋回、後進、及び前進の走行経路を含む第２旋回経路Ｒｂ２（図５Ｅ参照）を走行して旋回する。前記第２旋回態様では、作業車両１０が旋回するために必要な領域（旋回領域）が小さくなるメリットがある。但し、前記第２旋回態様の場合、作業車両１０が旋回する際に作業済領域Ｂ１に踏み入ってしまうデメリットがある。符号Ｃ１は、作業車両１０が旋回走行する際に作業済領域Ｂ１に踏み入った領域（踏込領域Ｃ１）を示している。

踏込領域Ｃ１は、作業済領域Ｂ１（既耕地）が踏み荒らされた状態になり、圃場Ｆの作業が終了した時点でも踏み荒らされた状態のまま残ってしまう。この場合、オペレータは自動走行終了後に手動走行により踏み荒らした領域（踏込領域Ｃ１）に対して再度作業を行うことになるが、踏込領域Ｃ１の周囲は作業済領域Ｂ１で囲まれているため、踏込領域Ｃ１だけでなく周囲の領域も再度作業しなければならなくなる。このため、圃場Ｆ全体の作業効率が低下する問題も生じる。

このように、前記第１旋回態様及び前記第２旋回態様にはそれぞれメリット及びデメリットが存在する。従来の技術では、ユーザーの予期しないデメリットのある旋回態様の旋回経路を含む目標経路が生成されてしまう場合があり、ユーザーの要望に応じた旋回経路を含む目標経路を生成することが困難である。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、ユーザーの要望に応じた旋回経路を含む目標経路を生成することが可能である。

［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。作業車両１０は、通信部１５を介して操作端末２０と無線通信を行うことが可能である。

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に自動走行処理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、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、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の経路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（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。

作業機１４は、例えば耕耘機、草刈機、プラウ、施肥機、播種機、散布機などであって、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。

作業機１４は、作業車両１０において、不図示の昇降機構により昇降可能に支持されてもよい。車両制御装置１１は、前記昇降機構を制御して作業機１４を昇降させることが可能である。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が圃場Ｆの内側領域Ｆａ及び枕地領域Ｆｂを前進方向に直進走行する場合に作業機１４を下降させ、作業車両１０が圃場Ｆの内側領域Ｆａ及び枕地領域Ｆｂを後進方向に直進走行する場合及び旋回走行する場合に作業機１４を上昇させる。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操作端末２０から前記停止指示を取得する。車両制御装置１１は、作業の停止指示を取得すると、ＰＴＯ軸の駆動を停止させて作業機１４の作業を停止させる。

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。オペレータが圃場Ｆを登録する際のティーチング操作を行う場合、オペレータはハンドル１３７を操作して作業車両１０を手動走行させる。

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１３８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１３８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、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、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。

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１６により算出される作業車両１０の現在位置と、予め設定される目標経路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、車両制御装置１１は、走行処理部１１１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、操作端末２０から走行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スタートボタンを押下すると、操作端末２０は走行開始指示を作業車両１０に出力する。走行処理部１１１は、操作端末２０から走行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。これにより、作業車両１０は、例えば圃場Ｆ内において目標経路Ｒ（図３参照）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が自動走行する目標経路Ｒは、例えば操作端末２０において生成される。作業車両１０は、操作端末２０から目標経路Ｒに対応する経路データを取得して、目標経路Ｒに従って自動走行する。

なお、本実施形態に係る目標経路Ｒには、内側領域Ｆａの走行経路（作業経路及び旋回経路）である内側作業経路Ｒａ（図３参照）と、枕地領域Ｆｂの走行経路（作業経路）である枕地作業経路Ｒｂ（図３参照）と、枕地領域Ｆｂの旋回経路（第１旋回経路Ｒｂ１（図４Ｅ参照）、第２旋回経路Ｒｂ２（図５Ｅ参照））とが含まれる。

また、走行処理部１１１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ストップ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１１１は、作業車両１０が障害物を検出した場合に作業車両１０の自動走行を停止させる。例えば、作業車両１０に搭載される障害物検出装置（不図示）が作業車両１０の前方３ｍ～８ｍの範囲で障害物を検出した場合に、走行処理部１１１は、作業車両１０を減速走行させる。また前記障害物検出装置が作業車両１０の前方３ｍまでの範囲で障害物を検出した場合に、走行処理部１１１は、作業車両１０を停止させる。

［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に対する走行開始指示、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に後述の経路生成処理（図１１参照）を実行させるための経路生成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、前記経路生成プログラムは、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、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、前記経路生成プログラムは、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。

また、記憶部２２には、作業車両１０に関する情報である作業車両情報、目標経路Ｒに関する情報である目標経路情報などのデータが記憶される。前記作業車両情報には、作業車両１０ごとに、車両番号、型式などの情報が含まれる。前記車両番号は、作業車両１０の識別情報である。前記型式は、作業車両１０の型式である。

なお、記憶部２２には、１台の作業車両１０に関する前記作業車両情報が記憶されてもよいし、複数台の作業車両１０に関する前記作業車両情報が記憶されてもよい。例えば、特定のオペレータが複数台の作業車両１０を所有する場合、各作業車両１０に関する前記作業車両情報が記憶部２２に記憶される。

前記目標経路情報には、目標経路Ｒごとに、経路名、圃場名、住所、圃場面積、作業時間などの情報が含まれる。前記経路名は、操作端末２０において生成された目標経路Ｒの経路名である。前記圃場名は、目標経路Ｒが設定された作業対象の圃場Ｆの名称である。前記住所は、圃場Ｆの住所であり、前記圃場面積は、圃場Ｆの面積である。前記作業時間は、作業車両１０により圃場Ｆの作業に要する時間である。

なお、記憶部２２には、一つの目標経路Ｒに関する前記目標経路情報が記憶されてもよいし、複数の目標経路Ｒに関する前記目標経路情報が記憶されてもよい。例えば、特定のオペレータが、自身が所有する一又は複数の圃場Ｆに対して複数の目標経路Ｒを生成した場合、各目標経路Ｒに関する前記目標経路情報が記憶部２２に記憶される。なお、一つの圃場Ｆに対して、一つの目標経路Ｒが設定されてもよいし、複数の目標経路Ｒが設定されてもよい。

なお、他の実施形態として、前記作業車両情報、前記目標経路情報などの情報の一部又は全部が、操作端末２０からアクセス可能なサーバーに記憶されてもよい。オペレータは、前記サーバー（例えばパーソナルコンピュータ、クラウドサーバーなど）において前記作業車両情報及び前記目標経路情報を登録する操作を行ってもよい。この場合、操作制御部２１は、前記サーバーから前記情報を取得して、後述の経路生成処理（図１１参照）などの各処理を実行してもよい。

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、設定処理部２１１、受付処理部２１２、生成処理部２１３、判定処理部２１４、決定処理部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。

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。）、圃場Ｆに関する情報（以下、圃場情報という。）、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。設定処理部２１１は、例えば図６に示すメニュー画面Ｄ１においてオペレータの設定操作を受け付けて各設定情報を登録する。

具体的には、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、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。

また、設定処理部２１１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（走行開始位置）及び作業を終了する作業終了位置Ｇ（走行終了位置）、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。

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に搭乗して登録対象の領域内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。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。例えば、設定処理部２１１は、図３に示す圃場Ｆの圃場情報を登録する。

また、設定処理部２１１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。

また、設定処理部２１１は、前記各設定情報に基づいて、圃場Ｆにおいて作業車両１０を自動走行させる目標経路Ｒを生成する。具体的には、設定処理部２１１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に基づいて圃場Ｆ内の目標経路Ｒを生成する。例えば図３に示すように、設定処理部２１１は、オペレータの設定操作に基づいて、作業開始位置Ｓ、作業終了位置Ｇ、内側作業経路Ｒａ、枕地作業経路Ｒｂ、旋回経路（第１旋回経路Ｒｂ１（図４Ｅ参照）、第２旋回経路Ｒｂ２（図５Ｅ参照））を含む目標経路Ｒを生成する。設定処理部２１１は、生成した目標経路Ｒを圃場Ｆに関連付けて登録する。

ここで、操作制御部２１は、以下に示すように、オペレータによる操作に基づいて、目標経路Ｒを生成する。

具体的には、受付処理部２１２は、メニュー画面Ｄ１（図６参照）においてオペレータから「経路生成」を選択する操作を受け付ける。操作制御部２１は、受付処理部２１２が「経路生成」の選択操作を受け付けると、経路生成に必要な情報を登録する登録モードに移行する。操作制御部２１は、前記登録モードにおいて、操作表示部２３に枕地作業登録画面Ｄ２（図７参照）を表示させる。枕地作業登録画面Ｄ２には、枕地領域Ｆｂを手動走行により作業するか又は自動走行により作業するかを選択する選択ボタンＫ１と、作業車両１０の作業方向（「時計回り」又は「反時計回り」）を選択する選択ボタンＫ２と、作業順（「内側作業→枕地作業」又は「枕地作業→内側作業」）を選択する選択ボタンＫ３と、優先モード（「作業面積優先」又は「仕上がり優先」）を選択する選択ボタンＫ４とが表示される。

ここで、「作業面積優先」の優先モード（作業面積優先モード）（本発明の第１選択モード）は、圃場Ｆの作業仕上がりの良好さよりも自動走行により作業可能な面積を大きくすること（作業面積の最大化）を優先させるモードである。上述したように、前記第２旋回態様の第２旋回経路Ｒｂ２（図５Ｅ参照）によれば、作業車両１０が旋回する際に作業済領域Ｂ１に踏み入ってしまうデメリットはあるものの、作業車両１０が旋回するために必要な領域（旋回領域）を小さくすることができるため、自動走行により作業可能な面積を大きくすることができる。オペレータは、作業面積の最大化を希望する場合、前記作業面積優先モードを選択する。操作制御部２１は、オペレータにより前記作業面積優先モードが選択された場合、第２旋回経路Ｒｂ２の生成を許可する。

これに対して、「仕上がり優先」の優先モード（仕上がり優先モード）（本発明の第２選択モード）は、自動走行により作業可能な面積を大きくすることよりも圃場Ｆの作業仕上がりの良好さを優先させるモードである。上述したように、前記第１旋回態様の第１旋回経路Ｒｂ１（図４Ｅ参照）によれば、作業車両１０が旋回するために必要な領域（旋回領域）は大きくなるデメリットはあるものの、作業車両１０が旋回する際に作業済領域Ｂ１に踏み入ることがないため、作業仕上がりを良好な状態にすることができる。オペレータは、作業の仕上がりを良好にすることを希望する場合、前記仕上がり優先モードを選択する。操作制御部２１は、オペレータにより前記仕上がり優先モードが選択された場合、第１旋回経路Ｒｂ１の生成を許可し、第２旋回経路Ｒｂ２の生成を禁止する。

受付処理部２１２は、枕地作業登録画面Ｄ２においてオペレータから選択ボタンＫ１～Ｋ４の選択操作を受け付ける。なお、受付処理部２１２は、「自動走行で作業する」の選択ボタンＫ１が選択されたことを条件として、選択ボタンＫ２～Ｋ４を選択操作を受け付け可能としてもよい。また、受付処理部２１２は、オペレータの選択操作に対応する経路サンプルを枕地作業登録画面Ｄ２に表示する（図７参照）。

生成処理部２１３は、作業車両１０を自動走行させる目標経路Ｒを生成する。具体的には、生成処理部２１３は、内側領域Ｆａの走行経路である内側作業経路Ｒａを生成する。例えば図３に示す圃場Ｆが登録された場合に、生成処理部２１３は、内側領域Ｆａにおいて作業車両１０が往復走行する内側作業経路Ｒａを生成する。なお、内側作業経路Ｒａには、隣り合う直進経路（直線経路）を接続する旋回経路が含まれる。

また、生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂにおいて作業車両１０が周回走行する枕地作業経路Ｒｂ（直線経路）を生成する。また、生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂにおいて旋回経路を生成する。枕地領域Ｆｂにおける旋回経路の生成方法について、以下に説明する。

具体的には、判定処理部２１４は、枕地領域Ｆｂ内の各旋回部分について、オペレータにより選択された優先モードに応じた旋回経路を生成することが可能であるか否かを判定する。また、決定処理部２１５は、前記各旋回部分について、作業車両１０を旋回走行させる旋回経路の旋回態様（第１旋回態様、第２旋回態様）をオペレータの選択操作に基づいて決定する。また、生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂにおいてオペレータの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の旋回経路を生成する。

図８には、前記優先モードとしてオペレータにより前記作業面積優先モードが選択された場合の旋回経路を示している。例えば、判定処理部２１４は、枕地作業経路Ｒｂに続く旋回部分において、第１旋回経路Ｒｂ１の生成が可能であるか否かを判定する。前記旋回部分が第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能な大きさを有する場合、決定処理部２１５は、前記旋回部分の旋回態様を第１旋回態様（図４Ａ～図４Ｅ参照）に決定する。この場合、生成処理部２１３は、前記旋回部分に前記第１旋回態様の第１旋回経路Ｒｂ１を生成する。

生成処理部２１３は、第１旋回経路Ｒｂ１を生成すると、第１旋回経路Ｒｂ１に続く枕地作業経路Ｒｂを生成し、判定処理部２１４は、枕地作業経路Ｒｂに続く旋回部分において、第１旋回経路Ｒｂ１の生成が可能であるか否かを判定する。

ここで、前記旋回部分が第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能な大きさを有しない場合、決定処理部２１５は、前記旋回部分の旋回態様を第２旋回態様（図５Ａ～図５Ｅ参照）に決定する。この場合、生成処理部２１３は、前記旋回部分に前記第２旋回態様の第２旋回経路Ｒｂ２を生成する。

このように、前記作業面積優先モードでは、生成処理部２１３は、各旋回部分において第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能である限り第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できない旋回部分が生じた場合に当該旋回部分に第２旋回経路Ｒｂ２を生成する。また、生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂのうち内側領域Ｆａ側に第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、枕地領域Ｆｂのうち外周側に第２旋回経路Ｒｂ２を生成する。図８には、このようにして生成された目標経路Ｒを示している。図８の目標経路Ｒでは、枕地領域Ｆｂの最外周に第２旋回経路Ｒｂ２が生成されている。図８に示すように、前記作業面積優先モードによれば、圃場Ｆの境界付近まで作業車両１０を自動走行させて作業することができるため作業面積を最大化することができる。

図９には、前記優先モードとしてオペレータにより前記仕上がり優先モードが選択された場合の旋回経路を示している。前記作業面積優先モードと同様に、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成できる場合に、決定処理部２１５は、前記旋回部分の旋回態様を第１旋回態様（図４Ａ～図４Ｅ参照）に決定し、生成処理部２１３は、前記旋回部分に前記第１旋回態様の第１旋回経路Ｒｂ１を生成する。

これに対して、前記旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成できない場合、生成処理部２１３は旋回経路の生成を終了する。すなわち、生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂのうち内側領域Ｆａ側に第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、枕地領域Ｆｂに第２旋回経路Ｒｂ２を生成しない。

このように、前記仕上がり優先モードでは、生成処理部２１３は、第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能である限り第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなると旋回経路の生成を終了する。また、生成処理部２１３は、枕地領域Ｆｂのうち内側領域Ｆａ側に第１旋回経路Ｒｂ１を生成する。図９には、このようにして生成された目標経路Ｒを示している。図９の目標経路Ｒでは、第２旋回経路Ｒｂ２が含まれておらず、枕地領域Ｆｂの最外周には自動走行用の走行経路が生成されない。この場合、枕地領域Ｆｂの最外周の枕地作業経路Ｒｃは、オペレータが手動走行により作業を行う経路となる。図９に示すように、前記仕上がり優先モードによれば、作業済領域の踏み荒らしを防ぐことができるため、作業領域の仕上がりを良好にすることができる。

生成処理部２１３は、前記作業面積優先モード及び前記仕上がり優先モードのいずれかのモードにより生成した目標経路Ｒを経路生成結果画面Ｄ３（図１０参照）に表示させる。経路生成結果画面Ｄ３において、オペレータは生成された目標経路Ｒを確認し、目標経路Ｒがオペレータの意図したものである場合に登録操作を行う。オペレータが登録操作を行うと、操作制御部２１は、目標経路Ｒを圃場Ｆに関連付けて登録する。また、操作制御部２１は、登録した目標経路Ｒの経路データを作業車両１０に出力する。生成処理部２１３は、本発明の第１～第３生成処理部の一例である。

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の経路データが作業車両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１６４により作業車両１０の現在位置を検出しつつ当該目標経路に従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１６４の位置と一致している。

また、作業車両１０は、現在位置が圃場Ｆ内の作業開始位置Ｓ（図３参照）に一致している場合に、圃場Ｆ内を自動走行できるように構成されている。例えば、作業車両１０は、現在位置が圃場Ｆの作業開始位置Ｓと一致している場合に、オペレータにより操作画面（不図示）においてスタートボタンが押下されて走行開始指示が与えられると、作業車両１０の走行処理部１１１によって、目標経路Ｒの自動走行を開始する。

走行処理部１１１は、圃場Ｆにおいて、目標経路Ｒに従って作業車両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（図３参照）。オペレータは、作業車両１０が自動走行している間、操作端末２０において、圃場Ｆ内における走行状態を把握することが可能である。

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。

［経路生成処理］
以下、図１１を参照しつつ、自動走行システム１が実行する前記経路生成処理の一例について説明する。

なお、本発明は、前記経路生成処理に含まれる一又は複数のステップを実行する経路生成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経路生成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、前記経路生成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、ここでは操作制御部２１が前記経路生成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経路生成処理における各ステップを分散して実行する経路生成方法も他の実施形態として考えられる。

先ず、ステップＳ１において、操作端末２０の操作制御部２１は、オペレータから経路生成の開始操作を受け付けたか否かを判定する。操作制御部２１は、経路生成の開始操作を受け付けると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２に移行させる。操作制御部２１は、経路生成の開始操作を受け付けるまで待機する（Ｓ１：Ｎｏ）。例えば、オペレータがメニュー画面Ｄ１（図６参照）において「経路生成」を選択すると、操作制御部２１は、前記開始操作を受け付ける。操作制御部２１は、前記開始操作を受け付けると経路生成に必要な情報を登録する登録モードに移行する。前記登録モードに移行すると、オペレータは、作業車両１０の利用条件（無人走行、有人走行など）、旋回方法、車速、エンジン回転速度などを設定する。

ステップＳ２において、操作制御部２１は、枕地領域Ｆｂの作業方法を設定する枕地作業登録画面Ｄ２（図７参照）を表示させる。オペレータは、枕地作業登録画面Ｄ２において、作業方法（「手動走行により作業する」又は「自動走行により作業する」）、作業方向（「時計回り」又は「反時計回り」）、作業順（「内側作業→枕地作業」又は「枕地作業→内側作業」）、優先モード（「作業面積優先」又は「仕上がり優先」）を選択する。

ステップＳ３において、操作制御部２１は、「作業面積優先」（作業面積優先モード）が選択されたか否かを判定する。操作制御部２１は、前記作業面積優先モードが選択された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ４に移行させる。一方、操作制御部２１は、前記作業面積優先モードが選択されない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、処理をステップＳ３１に移行させる。

ステップＳ３１では、操作制御部２１は、「仕上がり優先」（仕上がり優先モード）が選択されたか否かを判定する。操作制御部２１は、前記仕上がり優先モードが選択された場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３２に移行させる。一方、操作制御部２１は、前記仕上がり優先モードが選択されない場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、処理をステップＳ３に移行させる。

操作制御部２１は、前記作業面積優先モードが選択された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、作業面積優先モードに応じた経路生成処理（図８参照）を実行し（Ｓ４～Ｓ７）、前記仕上がり優先モードが選択された場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、仕上がり優先モードに応じた経路生成処理（図９参照）を実行する（Ｓ３２～Ｓ３３）。なお、操作制御部２１は、各優先モードにおける経路生成処理において、内側領域Ｆａの内側作業経路Ｒａ（図８、図９参照）を生成する。

ステップＳ４では、操作制御部２１は、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能であるか否かを判定する。操作制御部２１は、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５に移行させる。一方、操作制御部２１は、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成できない場合（Ｓ４：Ｎｏ）、処理をステップＳ６に移行させる。

ステップＳ５では、操作制御部２１は、前記旋回部分の旋回態様を前記第１旋回態様に決定して第１旋回経路Ｒｂ１（図８参照）を生成する。ステップＳ５の後、操作制御部２１は、処理をステップＳ４に移行させる。操作制御部２１は、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できない旋回部分が生じるまで、各旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成する。

ステップＳ６では、操作制御部２１は、旋回部分に第２旋回経路Ｒｂ２を生成可能であるか否かを判定する。操作制御部２１は、旋回部分に第２旋回経路Ｒｂ２を生成可能である場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ７に移行させる。一方、操作制御部２１は、旋回部分に第２旋回経路Ｒｂ２を生成できない場合（Ｓ６：Ｎｏ）、処理をステップＳ８に移行させる。

ステップＳ７では、操作制御部２１は、前記旋回部分の旋回態様を前記第２旋回態様に決定して第２旋回経路Ｒｂ２（図８参照）を生成する。ステップＳ７の後、操作制御部２１は、処理をステップＳ４に移行させる。

前記作業面積優先モードに応じた経路生成処理では、操作制御部２１は、枕地領域Ｆｂのうち内側領域Ｆａ側から外周側に向けて第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなるまで第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなった場合に第２旋回経路Ｒｂ２を生成する。

一方、ステップＳ３２では、操作制御部２１は、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能であるか否かを判定する。操作制御部２１は、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能である場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３３に移行させる。一方、操作制御部２１は、旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成できない場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、処理をステップＳ８に移行させる。

ステップＳ３３では、操作制御部２１は、前記旋回部分の旋回態様を前記第１旋回態様に決定して第１旋回経路Ｒｂ１（図９参照）を生成する。ステップＳ３３の後、操作制御部２１は、処理をステップＳ３２に移行させる。操作制御部２１は、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できない旋回部分が生じるまで、各旋回部分に第１旋回経路Ｒｂ１を生成する。

前記仕上がり優先モードに応じた経路生成処理では、操作制御部２１は、枕地領域Ｆｂのうち内側領域Ｆａ側から外周側に向けて第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなると旋回経路の生成を終了する。

ステップＳ８では、操作制御部２１は、目標経路Ｒを生成して生成結果を経路生成結果画面Ｄ３（図１０参照）に表示させる。操作制御部２１は、前記作業面積優先モードでは、図８に示す目標経路Ｒを経路生成結果画面Ｄ３に表示させ、前記仕上がり優先モードでは、図９に示す目標経路Ｒを経路生成結果画面Ｄ３に表示させる。経路生成結果画面Ｄ３においてオペレータが登録操作を行うと、操作制御部２１は、目標経路Ｒを圃場Ｆに関連付けて登録する。また、操作制御部２１は、登録した目標経路Ｒの経路データを作業車両１０に出力する。

以上のようにして、操作制御部２１は、オペレータの操作に基づいて圃場Ｆにおいて作業車両１０を自動走行させる目標経路Ｒを生成する。

作業車両１０は、前記経路データを取得するとオペレータの操作に応じて自動走行を開始させる。これにより、作業車両１０は、圃場Ｆ（図３参照）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に従って自動走行しながら所定の作業（例えば耕耘作業）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、圃場Ｆの内側領域Ｆａにおいて作業車両１０を走行させる内側作業経路Ｒａを生成し、圃場Ｆにおける内側領域Ｆａの周囲の枕地領域Ｆｂにおいて作業車両１０を走行させる枕地作業経路Ｒｂを生成する。また、自動走行システム１は、枕地領域Ｆｂにおいて作業車両１０を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をオペレータの選択操作に基づいて決定し、枕地領域においてオペレータの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成する。

前記旋回態様には、前進後に後進旋回を行う第１旋回態様（第１旋回経路Ｒｂ１）と、後進後に前進旋回を行う第２旋回態様（第２旋回経路Ｒｂ２）とが含まれる。例えば、第１旋回経路Ｒｂ１には、前進方向へ直進後に後進旋回する旋回経路、前進旋回後に後進旋回する旋回経路などが含まれる。第２旋回経路Ｒｂ２には、後進方向へ直進後に前進旋回する旋回経路、後進旋回後に前進旋回する旋回経路などが含まれる。自動走行システム１は、例えばオペレータにより作業面積優先モード（第１選択モード）が選択された場合に、前記第１旋回態様の第１旋回経路Ｒｂ１と前記第２旋回態様の第２旋回経路Ｒｂ２とを含む旋回経路（図８参照）を生成し、オペレータにより仕上がり優先モード（第２選択モード）が選択された場合に、第１旋回経路Ｒｂ１を含み第２旋回経路Ｒｂ２を含まない旋回経路（図９参照）を生成する。

上記構成によれば、オペレータは自動走行による作業面積を最大化するモードと、作業仕上がりを優先するモードとのいずれかを選択して、選択したモードに対応する目標経路Ｒを生成することができる。よって、オペレータの要望に応じた旋回経路を含む目標経路Ｒを生成することが可能となる。

［他の実施形態］
上述の実施形態では、操作制御部２１は、前記仕上がり優先モードにおいて、枕地領域Ｆｂにおいて旋回経路を生成する際に、第１旋回経路Ｒｂ１を生成可能である限り第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなると経路生成を終了する構成としている（図９、図１１参照）。上記構成は、圃場Ｆの形状が、旋回部分における作業車両１０の旋回中心が作業済領域内となる形状に適用される。例えば、図５Ｂ～図５Ｅに示すように、作業車両１０の旋回方向と同一方向（ここでは右側）に作業済領域が配置される旋回部分（凸角部分）では、作業車両１０の旋回中心が作業済領域内に存在する。

これに対して、図１２に示す旋回部分Ｈ１に示すように、作業車両１０の旋回方向（左旋回）とは反対方向（右側）に作業済領域が配置される旋回部分（凹角部分）では、作業車両１０の旋回中心が作業済領域外（未作業領域内）に存在する。図１２に示す例では、前記旋回中心が未作業領域である枕地領域Ｆｂ内に存在する。このようなＬ字状部分を有する形状の圃場Ｆ（旋回部分Ｈ１）では、操作制御部２１は、前記仕上がり優先モードにおいて、枕地領域Ｆｂの旋回経路を生成する際に第２旋回経路Ｒｂ２（図１２参照）の生成を許可する。従って、図１２に示す圃場Ｆの場合、操作制御部２１は、各旋回部分において、第１旋回経路Ｒｂ１又は第２旋回経路Ｒｂ２を生成可能である限り第１旋回経路Ｒｂ１又は第２旋回経路Ｒｂ２を生成し、第１旋回経路Ｒｂ１及び第２旋回経路Ｒｂ２のいずれの旋回経路も生成できなくなった場合に経路生成を終了する。

また、図１２に示す圃場Ｆの場合、操作制御部２１は、旋回部分Ｈ１において、作業車両１０が作業済領域Ｂ１に踏み入れないような旋回経路を生成することが好ましい。

図１３Ａ及び図１３Ｂは旋回部分Ｈ１における従来の旋回方法の一例を示している。前記旋回方法では、作業車両１０は、作業機１４が作業済領域Ｂ１の境界に到達する位置まで前進方向に枕地作業経路ｒ３を直進走行し（図１３Ａ参照）、当該位置に到達すると作業機１４を上昇させて後進方向に枕地作業経路ｒ３を直進走行し、所定位置において枕地作業経路ｒ４に向けて前進方向に旋回走行する（図１３Ｂ参照）。その後、作業車両１０は、枕地作業経路ｒ４を後進方向に直進走行し、作業済領域Ａ１の境界に到達すると、作業機１４を下降させて前進方向に切り替えて枕地作業経路ｒ４を直進走行しながら作業を再開する。

上記旋回方法では、図１３Ｂに示すように、作業車両１０が旋回する際に作業済領域Ｂ１に踏み入ってしまい、作業済領域（踏込領域Ｃ１）が踏み荒らされてしまう。

そこで、本実施形態に係る自動走行システム１は、上記踏み荒らし（踏込領域Ｃ１）を防止する旋回方法を実行する。図１４Ａ及び図１４Ｂは旋回部分Ｈ１における本実施形態に係る旋回方法の一例を示している。前記旋回方法では、作業車両１０は、前輪１３２が作業済領域Ｂ１の境界に到達する位置まで前進方向に枕地作業経路ｒ３を直進走行し（図１４Ａ参照）、当該位置に到達すると作業機１４を上昇させて後進方向に枕地作業経路ｒ３を直進走行し、所定位置において枕地作業経路ｒ４に向けて前進方向に旋回走行する（図１４Ｂ参照）。その後、作業車両１０は、枕地作業経路ｒ４を後進方向に直進走行し、作業済領域Ｂ１の境界に到達すると、作業機１４を下降させて前進方向に切り替えて枕地作業経路ｒ４を直進走行しながら作業を再開する。

上記旋回方法によれば、図１４Ｂに示すように、作業車両１０が旋回する際に作業済領域Ｂ１に踏み入ることがないため、作業仕上がりを良好な状態にすることができる。

また、本発明の他の実施形態として、操作制御部２１は、枕地領域Ｆｂの旋回経路を生成する場合において、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなるまで第１旋回経路Ｒｂ１を生成し、第１旋回経路Ｒｂ１を生成できなくなった場合に、オペレータに第２旋回経路Ｒｂ２を生成するか否かを問い合わせてもよい。操作制御部２１は、前記問い合わせとして、「作業面積優先」又は「仕上がり優先」を選択する選択画面（図７参照）を表示させてもよいし、第２旋回経路Ｒｂ２の生成を許可するか許可しないかを選択する選択画面を表示させてもよい。操作制御部２１は、前記問い合わせに対するオペレータの回答内容に基づいて旋回経路を生成する。この構成においても、操作制御部２１は、枕地領域Ｆｂにおいて作業車両１０を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をオペレータの選択操作に基づいて決定する。

なお、操作制御部２１は、前記問い合わせに、第２旋回経路Ｒｂ２を生成した場合のメリット（作業面積を最大化できること）及びデメリット（作業車両１０が旋回する際に作業済領域Ｂ１を踏み荒らしてしまうこと）の情報を含めてもよい。

本発明の複数の選択モードは、前記作業面積優先モード及び前記仕上がり優先モードの２つの選択モードに限定されず、さらに他の選択モードが含まれてもよい。例えば、前記複数の選択モードに、枕地領域Ｆｂにおける旋回経路が第２旋回経路Ｒｂ２（図５Ｅ参照）のみで構成される選択モードが含まれてもよい。本実施形態に係る自動走行システム１では、前記複数の選択モードは、前記作業車両が自動走行により作業可能な面積を優先する選択モード（前記作業面積優先モード）と、前記作業車両による作業の仕上がりを優先する選択モード（前記仕上がり優先モード）との少なくともいずれかを含む。自動走行により前記作業が可能な面積（作業面積の最大化）を優先する前記作業面積優先モードは、本発明の第１選択モードに相当し、前記作業の仕上がりを優先する前記仕上がり優先モードは、本発明の第２選択モードに相当する。

本実施形態に係る操作端末２０は、作業車両１０に搭載されてもよいし、作業車両１０の外に配置されてもよい。また、操作端末２０の各処理部は、作業車両１０の車両制御装置１１に含まれてもよい。すなわち、上述の実施形態では、操作端末２０が本発明に係る経路生成システムに相当するが、本発明に係る経路生成システムは、作業車両１０単体で構成されてもよい。また、本発明に係る経路生成システムは、作業車両１０及び操作端末２０を含んで構成されてもよい。また、操作端末２０の各処理部が、作業車両１０と通信可能なサーバーに含まれてもよい。

１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１４ ：作業機
１６ ：測位装置
２０ ：操作端末
２１ ：操作制御部
２１１ ：設定処理部
２１２ ：受付処理部
２１３ ：生成処理部（第１～第３生成処理部）
２１４ ：判定処理部
２１５ ：決定処理部
Ｆ ：圃場
Ｆａ ：内側領域
Ｆｂ ：枕地領域
Ｒ ：目標経路
Ｒａ ：内側作業経路
Ｒｂ ：枕地作業経路
Ｒｂ１ ：第１旋回経路
Ｒｂ２ ：第２旋回経路
Ｃ１ ：踏込領域

Claims (11)

1. 圃場の内側領域において作業車両を走行させる内側作業経路を生成することと、
   前記圃場における前記内側領域の周囲の枕地領域において前記作業車両を走行させる枕地作業経路を生成することと、
   前記枕地領域において前記作業車両を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をユーザーの選択操作に基づいて決定することと、
   前記枕地領域において前記ユーザーの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成することと、
   を実行する経路生成方法。
2. 前記旋回態様には、前進後に後進旋回を行う第１旋回態様と、後進後に前進旋回を行う第２旋回態様とが含まれる、
   請求項１に記載の経路生成方法。
3. 前記旋回経路を生成する複数の選択モードを含み、
   前記ユーザーにより第１選択モードが選択された場合に、前記第１旋回態様の第１旋回経路と前記第２旋回態様の第２旋回経路とを含む前記旋回経路を生成し、
   前記ユーザーにより第２選択モードが選択された場合に、前記第１旋回経路を含み前記第２旋回経路を含まない前記旋回経路を生成する、
   請求項２に記載の経路生成方法。
4. 前記ユーザーにより前記第１選択モードが選択された場合に、前記枕地領域のうち前記内側領域側に前記第１旋回経路を生成し、前記枕地領域のうち外周側に前記第２旋回経路を生成する、
   請求項３に記載の経路生成方法。
5. 前記ユーザーにより前記第１選択モードが選択された場合に、前記枕地領域のうち前記内側領域側から前記外周側に向けて前記第１旋回経路を生成できなくなるまで前記第１旋回経路を生成し、前記第１旋回経路を生成できなくなった場合に前記第２旋回経路を生成する、
   請求項４に記載の経路生成方法。
6. 前記ユーザーにより前記第２選択モードが選択された場合に、前記枕地領域のうち前記内側領域側に前記第１旋回経路を生成し、前記枕地領域に前記第２旋回経路を生成しない、
   請求項３～５のいずれか１項に記載の経路生成方法。
7. 前記ユーザーにより前記第２選択モードが選択された場合に、前記枕地領域のうち前記内側領域側から前記外周側に向けて前記第１旋回経路を生成できなくなるまで前記第１旋回経路を生成し、前記第１旋回経路を生成できなくなった場合に前記旋回経路の生成処理を終了する、
   請求項６に記載の経路生成方法。
8. 前記複数の選択モードは、前記作業車両が自動走行により作業可能な面積を優先する選択モードと、前記作業車両による作業の仕上がりを優先する選択モードとの少なくともいずれかを含む、
   請求項３～７のいずれか１項に記載の経路生成方法。
9. 前記第１選択モードは、前記作業車両が自動走行により作業可能な面積を優先する選択モードであり、
   前記第２選択モードは、前記作業車両による作業の仕上がりを優先する選択モードである、
   請求項８に記載の経路生成方法。
10. 圃場の内側領域において作業車両を走行させる内側作業経路を生成する第１生成処理部と、
    前記圃場の前記内側領域の周囲の枕地領域において前記作業車両を走行させる枕地作業経路を生成する第２生成処理部と、
    前記枕地領域において前記作業車両を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をユーザーの選択操作に基づいて決定する決定処理部と、
    前記枕地領域において前記ユーザーの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成する第３生成処理部と、
    と備える経路生成システム。
11. 圃場の内側領域において作業車両を走行させる内側作業経路を生成することと、
    前記圃場の前記内側領域の周囲の枕地領域において前記作業車両を走行させる枕地作業経路を生成することと、
    前記枕地領域において前記作業車両を旋回走行させる旋回経路の旋回態様をユーザーの選択操作に基づいて決定することと、
    前記枕地領域において前記ユーザーの選択操作に基づいて決定される前記旋回態様の前記旋回経路を生成することと、
    を一又は複数のプロセッサーに実行させるための経路生成プログラム。