特開 2024-68789 作業方法、作業システム、及び作業プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068789

(43)【公開日】2024-05-21

(54)【発明の名称】作業方法、作業システム、及び作業プログラム

(51)【国際特許分類】

   A01M 7/00 20060101AFI20240514BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

A01M7/00 E

A01B69/00 303M

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179380

(22)【出願日】2022-11-09

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100181869

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 雄一

(72)【発明者】

【氏名】石川 彬

【テーマコード（参考）】

2B043

2B121

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB20

2B043BA09

2B043BB01

2B043BB06

2B043BB08

2B043BB14

2B043DB08

2B043DC03

2B043EA03

2B043EA04

2B043EA06

2B043EB05

2B043EB15

2B043ED27

2B121AA19

2B121CB03

2B121CB24

2B121CB35

2B121CB47

2B121EA26

(57)【要約】

【課題】作業機の作業幅を容易に設定するとともに作業効率を向上させることが可能な作業方法、作業システム、及び作業プログラムを提供すること。
【解決手段】自動走行システム１は、圃場Ｆ内における作業車両１０の走行位置に基づいて、作業機１４における作業車両１０の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定する制御情報生成処理部２１５を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機を備える作業車両において実行される作業方法であって、
作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定すること、
を実行する作業方法。

【請求項2】

前記作業車両を前記作業領域に設定された目標経路に従って自動走行させ、
前記目標経路に含まれる複数の作業経路のそれぞれに対して前記作業幅を設定する、
請求項１に記載の作業方法。

【請求項3】

前記作業領域は、前記作業車両が第１方向に走行しながら作業を行う第１作業領域と、前記第１作業領域よりも前記作業領域の端部側の第２作業領域とを含み、
前記第２作業領域における前記作業車両の走行方向に基づいて、前記第２作業領域における前記作業幅を設定する、
請求項１に記載の作業方法。

【請求項4】

前記第２作業領域において、前記作業車両の走行方向が前記第１方向の場合の前記作業幅を、前記第１作業領域における前記作業幅と同じ第１作業幅に設定し、前記作業車両の走行方向が前記第１方向とは異なる第２方向の場合の前記作業幅を、前記第１作業幅よりも小さい第２作業幅に設定する、
請求項３に記載の作業方法。

【請求項5】

前記第１作業幅は、前記作業機が作業可能な最大作業幅であり、
前記第２作業幅は、前記最大作業幅よりも小さい作業幅である、
請求項４に記載の作業方法。

【請求項6】

前記第２作業領域における前記作業幅について、前記第１作業領域における前記作業幅と同じ第１作業幅、及び、前記第１作業幅よりも小さい第２作業幅のいずれかを選択するユーザー操作に基づいて設定する、
請求項３に記載の作業方法。

【請求項7】

前記第１作業領域の作業範囲と前記第２作業領域の作業範囲とが重ならないように、前記第１作業領域の前記作業幅と前記第２作業領域の前記作業幅とを設定する、
請求項３に記載の作業方法。

【請求項8】

前記作業機は、前記作業車両の走行方向に対して左側の領域を作業する左側作業部と、前記作業車両の走行方向に対して右側の領域を作業する右側作業部とを含み、
前記作業車両の走行位置に基づいて、前記左側作業部及び前記右側作業部のそれぞれの姿勢を変化させることにより前記作業幅を設定する、
請求項１～７のいずれかに記載の作業方法。

【請求項9】

前記作業機は、前記作業車両の走行方向に対して左側の領域を作業する左側作業部と、前記作業車両の走行方向に対して右側の領域を作業する右側作業部とを含み、
前記作業車両の走行位置に基づいて、前記左側作業部及び前記右側作業部のそれぞれの駆動状態を変化させることにより前記作業幅を設定する、
請求項１～７のいずれかに記載の作業方法。

【請求項10】

作業機を備える作業車両において作業を実行させる作業システムであって、
作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定する設定処理部を備える作業システム。

【請求項11】

作業機を備える作業車両において実行される作業プログラムであって、
作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定すること、
を一又は複数のプロセッサーに実行させるための作業プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両に所定の作業を実行させる作業方法、作業システム、及び作業プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、散布物を散布する作業機（スプレーヤ）が装着されたトラクタが知られている。前記トラクタでは、作業者が、スプレーヤの散布モードを切り替えることが可能となっている。例えば作業者は、右側散布モード、左側散布モード、両側散布モード、全体散布モード、散布停止モードを切り替えることが可能である（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０２８７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の技術では、作業者が作業対象物の位置、作業車両の位置などを確認しながら散布モードを切り替えなければならないため、作業者に負担が掛かったり作業効率が低下したりする問題が生じる。

【0005】

本発明の目的は、作業機の作業幅を容易に設定するとともに作業効率を向上させることが可能な作業方法、作業システム、及び作業プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る作業方法は、作業機を備える作業車両において実行される作業方法であって、作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定すること、を実行する作業方法である。

【0007】

本発明に係る作業システムは、作業機を備える作業車両において作業を実行させる作業システムであって、作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定する設定処理部を備える。

【0008】

本発明に係る作業プログラムは、作業機を備える作業車両において実行される作業プログラムであって、作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定すること、を一又は複数のプロセッサーに実行させるための作業プログラムである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、作業機の作業幅を容易に設定するとともに作業効率を向上させることが可能な作業方法、作業システム、及び作業プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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】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】図３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4A】図４Ａは、本発明の実施形態に係る散布パターンの一例（左側散布パターン）を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、本発明の実施形態に係る散布パターンの一例（右側散布パターン）を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、本発明の実施形態に係る散布パターンの一例（全体散布パターン）を示す図である。

【図4D】図４Ｄは、本発明の実施形態に係る散布パターンの一例（散布停止パターン）を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る外側領域における作業車両の目標経路の一例を示す図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る内側領域における作業車両の目標経路の一例を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る制御情報の一例を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態に係る自動走行システム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9】図９は、本発明の実施形態に係る自動走行システム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10】図１０は、本発明の実施形態に係る他の目標経路の一例を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の実施形態に係る他の目標経路の一例を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態に係る散布機の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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。圃場Ｆは、本発明の作業領域の一例である。

【0013】

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５及び図６参照）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）可能な構成を備えている。また、作業車両１０は、圃場Ｆ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。例えば、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内において予め設定された目標経路Ｒに従って自動走行しながら所定の作業を行う。本実施形態では、作業車両１０は、薬液、水などの散布物を散布する作業機１４を備え、作業対象物（作物、土壌など）に対して散布物を散布する散布作業を行う。

【0014】

例えば、作業車両１０は、図５に示すように、圃場Ｆ内の外周部分の外側領域Ｆ２（Ｆ２ａ～Ｆ２ｄ）において、予め設定された目標経路Ｒ（外側目標経路Ｒ２）に従って自動走行しながら散布作業を行う。外側目標経路Ｒ２には、内側領域Ｆ１を囲む直線状の作業経路Ｒ２ａ～Ｒ２ｄが含まれる。作業経路Ｒ２ａは、作業開始位置Ｓに接続される。作業車両１０は、外側目標経路Ｒ２に従って、外側領域Ｆ２において周回走行しながら散布作業を行う。外側領域Ｆ２は、本発明の第２作業領域の一例である。

【0015】

また、作業車両１０は、図６に示すように、圃場Ｆ内の中央部分の内側領域Ｆ１において、予め設定された目標経路Ｒ（内側目標経路Ｒ１）に従って自動走行しながら散布作業を行う。内側目標経路Ｒ１には、複数列に配列された直線状の作業経路Ｒ１１～Ｒ１４と、各作業経路を接続する移動経路Ｒ２１～Ｒ２５（非作業経路）とが含まれる。移動経路Ｒ２５は、作業終了位置Ｇに接続される。作業車両１０は、作業経路Ｒ１１～Ｒ１４に従って、内側領域Ｆ１において往復走行しながら散布作業を行う。内側領域Ｆ１は、本発明の第１作業領域の一例である。

【0016】

図５及び図６に示す例では、例えば作業車両１０は、作業開始位置Ｓから走行を開始し、外側領域Ｆ２において、作業経路Ｒ２ａ～Ｒ２ｄを順に散布作業を行う。作業車両１０は、作業経路Ｒ２ｄ（図５参照）の散布作業を終えると、移動経路Ｒ２１（図６参照）を走行して内側領域Ｆ１に進入すると作業経路Ｒ１１を散布作業し、移動経路Ｒ２２を走行して次の作業経路Ｒ１２に移動し、作業経路Ｒ１２を散布作業すると移動経路Ｒ２３を走行して次の作業経路Ｒ１３に移動し、作業経路Ｒ１３を散布作業すると移動経路Ｒ２４を走行して次の作業経路Ｒ１４に移動し、作業経路Ｒ１４を散布作業すると移動経路Ｒ２５を走行して作業終了位置Ｇに移動する。

【0017】

このように、作業車両１０は、目標経路Ｒに従って自動走行しながら、外側領域Ｆ２及び内側領域Ｆ１を順に散布作業する。なお、作業車両１０は、内側領域Ｆ１を先に散布作業し、その後に外側領域Ｆ２を散布作業してもよい。また、作業車両１０は、直線状に並ぶ複数の作物を含む作物列の方向に従って散布作業を行う。例えば図５に示す例では、作業車両１０は、外側領域Ｆ２ａ、Ｆ２ｃをＹ方向に走行する際に、Ｙ方向の作物列（縦畝）に対して散布作業を行い、外側領域Ｆ２ｂ、Ｆ２ｄをＸ方向に走行する際に、Ｘ方向の作物列（横畝）に対して散布作業を行う。また図６に示す例では、作業車両１０は、内側領域Ｆ１をＹ方向に走行する際に、Ｙ方向の作物列（縦畝）に対して散布作業を行う。

【0018】

ここで、従来の技術では、散布作業を行う作業車両において、オペレータが作業対象物の位置、作業車両の位置などを確認しながら散布モードを設定しなければならないため、オペレータに負担が掛かったり、作業効率が低下したりする問題が生じる。これに対して、本実施形態に係る自動走行システム１では、以下に示すように、作業機１４の作業幅を容易に設定するとともに作業効率を向上させることが可能である。

【0019】

［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、作業制御装置１４Ａ、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、作業制御装置１４Ａ、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。

【0020】

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。

【0021】

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及び図９参照）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、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及び制御情報Ｅ１（図７参照）を含む経路データが記憶されてもよい。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

作業機１４は、例えば散布機、播種機、施肥機などであって、作業車両１０に着脱可能であってもよい。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。本実施形態では、作業機１４が散布機（スプレーヤ）である場合を例に挙げて説明する。以下では適宜、作業機１４を「散布機１４」と称す。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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－ＧＮＳＳ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。

【0033】

車両制御装置１１及び作業制御装置１４Ａのそれぞれは、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。作業制御装置１４Ａ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機１４を制御する。

【0034】

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とに基づいて、作業車両１０の自動走行処理を実行する。

【0035】

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。

【0036】

具体的には、車両制御装置１１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。車両制御装置１１は、操作端末２０から走行開始指示を取得すると、目標経路Ｒに応じた作業車両１０の自動走行を開始させる。これにより、例えば、作業車両１０は、圃場Ｆ内において目標経路Ｒに従って自動走行を開始する。

【0037】

作業制御装置１４Ａは、操作端末２０において生成される制御情報Ｅ１（図７参照）に対応する散布パターンに基づいて、散布機１４の動作を制御する。また、作業制御装置１４Ａは、測位装置１６により算出される作業車両１０の現在位置と制御情報Ｅ１とに基づいて、散布機１４に散布処理を実行させる。これにより、作業車両１０は、圃場Ｆにおいて、目標経路Ｒに従って自動走行しながら、制御情報Ｅ１に基づいて所定の散布パターンによる散布作業を行う。

【0038】

また、車両制御装置１１及び作業制御装置１４Ａ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の自動走行及び散布作業を停止させる。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。

【0039】

次に、散布機１４の具体的構成について、図２及び図３を用いて説明する。散布機１４は、作業車両１０の車体の後部に装着されている。車体の後部には、エンジン１３１の駆動力を散布機１４に出力するためのＰＴＯ軸（不図示）が配置されている。ＰＴＯ軸には、トランスミッション１３４を介して、エンジン１３１の駆動力が伝達される。

【0040】

散布機１４は、散布物（薬液など）を貯留する貯留タンク３０と、貯留タンク３０内の散布物を散布するブームユニット４１と、ＰＴＯ軸から伝達される駆動力によって駆動され、貯留タンク３０内の散布物をブームユニット４１に圧送するポンプ４２とを含む。

【0041】

ブームユニット４１は、車体の後方に散布物を散布する後方ブーム４３と、車体の両側方にそれぞれ散布物を散布する一対の側方ブーム４４（左側ブーム４４Ｌ、右側ブーム４４Ｒ）とを含む。すなわち、散布機１４は、３個のブーム（ユニット）で構成されている。後方ブーム４３は、作業車両１０の進行方向に対して直交する車幅方向（左右方向）に延びている。後方ブーム４３には、後方ブーム４３が延びる方向に等間隔で、複数の後方ノズル４５が設けられている。複数の後方ノズル４５は、下方に向けて散布物を吐出する。

【0042】

左側ブーム４４Ｌは、後方ブーム４３の左端部に連結されており、右側ブーム４４Ｒは、後方ブーム４３の右端部に連結されている。各側方ブーム４４には、側方ブーム４４が延びる方向に等間隔で複数の側方ノズル４６が設けられている。複数の側方ノズル４６は、下方に向けて散布物を吐出する。左側ブーム４４Ｌは車体の左側に散布物を散布し、右側ブーム４４Ｒは車体の右側に散布物を散布する。

【0043】

左側ブーム４４Ｌは、左側ブーム４４Ｌと後方ブーム４３との連結部付近の所定の鉛直軸線まわりに回動可能である。左側ブーム４４Ｌは、回動によって、左側ブーム４４Ｌが延びる方向が略進行方向となるように左側ブーム４４Ｌの先端が車体に近接する待機位置（図３の実線で示す位置）と、左側ブーム４４Ｌが延びる方向が略車幅方向となるように左側ブーム４４Ｌの先端が車体から離間する作業位置（図３の二点鎖線で示す位置）との間で移動する。すなわち、左側ブーム４４Ｌは、前記待機位置の姿勢と前記作業位置の姿勢との間で姿勢変化する。

【0044】

同様に、右側ブーム４４Ｒは、右側ブーム４４Ｒと後方ブーム４３との連結部付近の所定の鉛直軸線まわりに回動可能である。右側ブーム４４Ｒは、回動によって、右側ブーム４４Ｒが延びる方向が略進行方向となるように右側ブーム４４Ｒの先端が車体に近接する待機位置（図３の実線で示す位置）と、右側ブーム４４Ｒが延びる方向が略車幅方向となるように右側ブーム４４Ｒの先端が車体から離間する作業位置（図３の二点鎖線で示す位置）との間で移動する。すなわち、右側ブーム４４Ｒは、前記待機位置の姿勢と前記作業位置の姿勢との間で姿勢変化する。左側ブーム４４Ｌは本発明の左側作業部の一例であり、右側ブーム４４Ｒは本発明の右側作業部の一例である。

【0045】

散布機１４は、一対の側方ブーム４４のそれぞれを回動させる一対のブーム回動シリンダ４７（図３参照）と、後方ブーム４３及び一対の側方ブーム４４を昇降させるブーム昇降シリンダ４０（図２参照）とをさらに含む。ブーム回動シリンダ４７は、シリンダロッドを伸縮動作させることによって、対応する側方ブーム４４を所定の回動中心まわりに回動させる。

【0046】

ブーム昇降シリンダ４０は、シリンダロッドを伸縮動作させることによって、後方ブーム４３及び一対の側方ブーム４４を同時に昇降させる。一対の側方ブーム４４は、水平に延びる下位置と、水平方向に傾斜する上位置との間で昇降する。

【0047】

散布機１４は、後方ブーム４３の複数の後方ノズル４５からの散布物の吐出を制御する後方バルブ（不図示）と、左側ブーム４４Ｌの複数の側方ノズル４６からの散布物の吐出を制御する左側バルブ（不図示）と、右側ブーム４４Ｒの複数の側方ノズル４６からの散布物の吐出を制御する右側バルブ（不図示）と、を含む。

【0048】

ポンプ４２が駆動された状態で後方バルブが開かれると、後方ブーム４３の複数の後方ノズル４５から散布物が吐出される。ポンプ４２が駆動された状態で左側バルブが開かれると、左側ブーム４４Ｌの複数の側方ノズル４６から散布物が吐出される。ポンプ４２が駆動された状態で右側バルブが開かれると、右側ブーム４４Ｒの複数の側方ノズル４６から散布物が吐出される。

【0049】

作業制御装置１４Ａは、目標経路Ｒに設定された制御情報Ｅ１に基づいて、散布パターンを切り替える。散布パターンとしては、例えば、左側ブーム４４Ｌ及び後方ブーム４３から散布が行われる左側散布パターン（図４Ａ参照）、右側ブーム４４Ｒ及び後方ブーム４３から散布が行われる右側散布パターン（図４Ｂ参照）、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４Ｒから散布が行われる全体散布パターン（図４Ｃ参照）、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４Ｒからの散布が停止される散布停止パターン（図４Ｄ参照）などが挙げられる。散布パターンはこれらに限定されず、例えば左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒのみから散布が行われる散布パターン、左側ブーム４４Ｌのみから散布が行われる散布パターン、右側ブーム４４Ｒのみから散布が行われる散布パターン、後方ブーム４３のみから散布が行われる散布パターンなどが含まれてもよい。

【0050】

なお、作業車両１０の走行方向に対する左右方向の作業幅は、散布パターンに対応して設定される。例えば、全体散布パターン（図４Ｃ参照）における作業幅は、車体の後方において左右方向に延伸する第１作業幅（最大作業幅）に設定され、左側散布パターン（図４Ａ参照）における作業幅は、車体の後方及び左側方において左右方向に延伸する第２作業幅に設定され、右側散布パターン（図４Ｂ参照）における作業幅は、車体の後方及び右側方において左右方向に延伸する第３作業幅に設定される。また、第２作業幅及び第３作業幅は同じ幅であって、かつ第１作業幅よりも小さい幅に設定される。

【0051】

例えば、作業制御装置１４Ａは、散布パターンを左側散布パターンに設定すると、一対の側方ブーム４４を下位置に移動させ、左側ブーム４４Ｌを作動位置に移動させ、左側バルブを開く（図４Ａ参照）。また、左側散布パターンでは、作業制御装置１４Ａは、右側ブーム４４Ｒを待機位置に維持する。

【0052】

また例えば、作業制御装置１４Ａは、散布パターンを右側散布パターンに設定すると、一対の側方ブーム４４を下位置に移動させ、右側ブーム４４Ｒを作動位置に移動させ、右側バルブを開く（図４Ｂ参照）。また、右側散布パターンでは、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌを待機位置に維持する。

【0053】

また例えば、作業制御装置１４Ａは、散布パターンを全体散布パターンに設定すると、一対の側方ブーム４４を下位置に移動させ、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒをそれぞれ作動位置に移動させ、後方バルブ、左側バルブ及び右側バルブを開く（図４Ｃ参照）。

【0054】

また例えば、作業制御装置１４Ａは、散布パターンを散布停止パターンに設定すると、一対の側方ブーム４４を上位置に移動させ、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒをそれぞれ待機位置に移動させ、後方バルブ、左側バルブ、及び右側バルブを閉じる（図４Ｄ参照）。

【0055】

以上のように、作業車両１０では、車両制御装置１１が目標経路Ｒに従って作業車両１０を自動走行させるとともに、作業制御装置１４Ａが目標経路Ｒ及び制御情報Ｅ１に従って散布パターンを切り替えて散布作業を実行させる。また、作業車両１０では、トラクタと作業機１４とが連携して各作業経路の開始点で一時停止し、作業機１４が設定された散布パターンの姿勢に変化した後に作業経路の作業を開始する。具体的には、作業車両１０が作業経路の開始点に到達すると、車両制御装置１１は作業車両１０を一時停止させ、作業制御装置１４Ａは作業機１４を当該作業経路に対応する散布パターンの姿勢に変化させる。作業機１４の姿勢変化が完了すると、車両制御装置１１は作業車両１０の走行を再開させ、作業制御装置１４Ａは作業機１４に散布処理を開始させる。

【0056】

［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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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８及び図９参照）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、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、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。

【0060】

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、作業機１４の散布パターン及び作業幅を設定する処理（制御情報Ｅ１の生成処理）、作業車両１０に対する走行開始指示及び走行停止指示などを行う。

【0061】

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。

【0062】

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、制御情報生成処理部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。

【0063】

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（ここでは散布機）、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。

【0064】

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内の作業領域において、散布機１４で散布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。

【0065】

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の外側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。

【0066】

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が枕地領域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、枕地領域の幅、及び非作業領域の幅等を設定可能に構成されている。

【0067】

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、外側領域Ｆ２を自動走行させる外側目標経路Ｒ２（作業経路Ｒ２ａ～Ｒ２ｄ）（図５参照）と、内側領域Ｆ１を自動走行させる内側目標経路Ｒ１（作業経路Ｒ１１～Ｒ１４、移動経路Ｒ２１～Ｒ２５）（図６参照）とを含む。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（外側目標経路Ｒ２、内側目標経路Ｒ１）を生成する。また、例えば、経路生成処理部２１４は、作業経路Ｒ２ａ～Ｒ２ｄと移動経路Ｒ２１～Ｒ２５とを互いに重なる位置に生成してもよい。

【0068】

制御情報生成処理部２１５は、作業車両１０に設けられる散布機１４の作業対象物に対する散布物の散布方法（散布パターン）を制御する制御情報Ｅ１を生成する。具体的には、制御情報生成処理部２１５は、各作物列の端点の位置に基づいて散布パターンを切り替える制御情報Ｅ１を生成する。例えば、前記散布パターンは、上述の左側散布パターン（図４Ａ参照）、右側散布パターン（図４Ｂ参照）、全体散布パターン（図４Ｃ参照）、散布停止パターン（図４Ｄ参照）を含む。すなわち、制御情報生成処理部２１５は、散布機１４における作業車両１０の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定する。制御情報生成処理部２１５は、本発明の設定処理部の一例である。

【0069】

図７は、図５及び図６に示す圃場Ｆの目標経路Ｒ（内側目標経路Ｒ１、外側目標経路Ｒ２）に対して設定される制御情報Ｅ１を示している。ここでは、作業車両１０が外側領域Ｆ２を外側目標経路Ｒ２に従って走行した後に内側領域Ｆ１を内側目標経路Ｒ１に従って走行する場合の制御情報Ｅ１を示している。

【0070】

具体的には、図７に示す制御情報Ｅ１には、作業車両１０が作業経路Ｒ２ａ（図５参照）の開始点（作業開始位置Ｓ）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態（図４Ｃの全体散布パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ２ｂの開始点（作業経路Ｒ２ａの終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ及び後方ブーム４３をＯＮ状態かつ右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（図４Ａの左側散布パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ２ｃの開始点（作業経路Ｒ２ｂの終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態（全体散布パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ２ｄの開始点（作業経路Ｒ２ｃの終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ及び後方ブーム４３をＯＮ状態かつ右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（左側散布パターンに対応）にする制御情報が含まれる。

【0071】

また、制御情報Ｅ１には、作業車両１０が移動経路Ｒ２１（図６参照）の開始点に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（図４Ｄの散布停止パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ１１の開始点（移動経路Ｒ２１の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態（全体散布パターンに対応）にし、作業車両１０が移動経路Ｒ２２の開始点（作業経路Ｒ１１の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（散布停止パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ１２の開始点（移動経路Ｒ２２の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態（全体散布パターンに対応）にし、作業車両１０が移動経路Ｒ２３の開始点（作業経路Ｒ１２の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（散布停止パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ１３の開始点（移動経路Ｒ２３の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態（全体散布パターンに対応）にし、作業車両１０が移動経路Ｒ２４の開始点（作業経路Ｒ１３の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（散布停止パターンに対応）にし、作業車両１０が作業経路Ｒ１４の開始点（移動経路Ｒ２４の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態（全体散布パターンに対応）にし、作業車両１０が移動経路Ｒ２５の開始点（作業経路Ｒ１４の終了点）に到達したときに左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態（散布停止パターンに対応）にする制御情報が含まれる。

【0072】

また、制御情報Ｅ１の各ブーム４４Ｌ、４３、４４ＲのＯＮ／ＯＦＦの制御タイミングは、作業車両１０の位置に応じて設定される。

【0073】

具体的には、制御情報生成処理部２１５は、測位される作業車両１０の中心位置と作業開始位置との間の距離を算出し、設定された走行速度から各ブーム４４Ｌ、４３、４４Ｒの制御タイミングを算出する。また、各ブーム４４Ｌ、４３、４４Ｒは、モーターのＯＮ及びＯＦＦ、各ノズルの開閉などが必要になるため、制御情報生成処理部２１５は、これらの動作時間も考慮して、前記制御タイミングを算出する。これにより、制御情報Ｅ１において、例えば、各ブーム４４Ｌ、４３、４４Ｒが作業開始位置に到達したタイミングで散布物が作業対象物に散布されるように又は散布物の散布が停止されるように、制御タイミングが設定される。

【0074】

出力処理部２１６は、経路生成処理部２１４が生成した目標経路Ｒの情報と、制御情報生成処理部２１５が生成した制御情報Ｅ１（図７参照）とを含む経路データを作業車両１０に出力する。

【0075】

その他、操作制御部２１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）、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。操作制御部２１は、前記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。

【0076】

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すると、作業車両１０の自動走行を開始させ、目標経路Ｒに従って自動走行させる。また、作業制御装置１４Ａ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の散布作業を開始させ、制御情報Ｅ１に基づいて、作業車両１０の現在位置に応じて各ブーム４４Ｌ、４３、４４ＲのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、散布パターンを切り替えて散布処理を実行する。また、車両制御装置１１及び作業制御装置１４Ａ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の自動走行及び散布作業を停止させる。

【0077】

なお、操作端末２０は、サーバー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、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。

【0078】

［自動走行処理］
以下、図８及び図９を参照しつつ、作業車両１０の車両制御装置１１及び作業制御装置１４Ａと、操作端末２０の操作制御部２１と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。

【0079】

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、作業制御装置１４Ａ、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。また、前記自動走行方法は、本発明の作業方法を含む。

【0080】

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Ｆ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。

【0081】

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において作物などの作業対象物が配置される位置に基づいて目標経路Ｒを生成する。具体的には、図５に示す外側領域Ｆ２に配置される作物の位置に基づいて外側目標経路Ｒ２を生成し、図６に示す内側領域Ｆ１に配置される作物の位置に基づいて内側目標経路Ｒ１を生成する。外側目標経路Ｒ２には、Ｙ方向の作物列（縦畝）に対する作業経路Ｒ２ａ、Ｒ２ｃと、Ｘ方向の作物列（横畝）に対する作業経路Ｒ２ｂ、Ｒ２ｄとが含まれる。また、内側目標経路Ｒ１には、Ｙ方向の作物列（縦畝）に対する作業経路Ｒ１１～Ｒ１４と、非作業経路の移動経路Ｒ２１～Ｒ２５とが含まれる。

【0082】

また、操作制御部２１は、前記各設定情報及び目標経路Ｒに基づいて、散布パターンを切り替える制御情報Ｅ１（図７参照）を生成する。すなわち、操作制御部２１は、散布機１４における作業車両１０の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定する。

【0083】

次にステップＳ３において、操作制御部２１は、オペレータ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においてスタートボタンを押下すると、操作制御部２１は作業開始指示を取得する。操作制御部２１は、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。操作制御部２１は、作業開始指示を取得するまで待機する（Ｓ３：Ｎｏ）。

【0084】

次にステップＳ４において、操作制御部２１は、生成した目標経路Ｒ及び制御情報Ｅ１を含む経路データを作業車両１０に出力する。

【0085】

次にステップＳ５において、車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示及び経路データを取得すると、当該経路データに応じた目標経路Ｒに沿って自動走行を開始する。

【0086】

次にステップＳ６において、作業制御装置１４Ａは、散布機１４に散布制御処理を実行させる。図９には、散布制御処理の一例を示している。なお、図９に示す散布制御処理は、図７に示す制御情報Ｅ１に対応する散布処理を示しており、図５及び図６に示す圃場Ｆ及び目標経路Ｒに対する散布処理の一例を示している。

【0087】

具体的には、作業車両１０が作業経路Ｒ２ａ（図５参照）の開始点に到達すると（図９のステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ（側方ノズル４６）、後方ブーム４３（後方ノズル４５）、及び右側ブーム４４Ｒ（側方ノズル４６）をＯＮ状態にして作業幅を最大作業幅に設定し、全体散布パターンの散布を行う（図４Ｃ参照）。作業車両１０は、作業経路Ｒ２ａを自動走行しながら全体散布パターンにより散布作業を行う。

【0088】

次に作業車両１０が作業経路Ｒ２ｂの開始点（作業経路Ｒ２ａの終了点）に到達すると（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ及び後方ブーム４３をＯＮ状態かつ右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態にして作業幅を最大作業幅の略半分の幅に設定し、左側散布パターンの散布を行う（図４Ａ参照）。作業車両１０は、作業経路Ｒ２ｂを自動走行しながら左側散布パターンにより散布作業を行う。

【0089】

次に作業車両１０が作業経路Ｒ２ｃの開始点（作業経路Ｒ２ｂの終了点）に到達すると（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２６において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態にして作業幅を最大作業幅に設定し、全体散布パターンの散布を行う（図４Ｃ参照）。作業車両１０は、作業経路Ｒ２ｃを自動走行しながら全体散布パターンにより散布作業を行う。

【0090】

次に作業車両１０が作業経路Ｒ２ｄの開始点（作業経路Ｒ２ｃの終了点）に到達すると（Ｓ２７：Ｙｅｓ）、ステップＳ２８において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ及び後方ブーム４３をＯＮ状態かつ右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態にして作業幅を最大作業幅の略半分の幅に設定し、左側散布パターンの散布を行う（図４Ａ参照）。作業車両１０は、作業経路Ｒ２ｄを自動走行しながら左側散布パターンにより散布作業を行う。これにより、作業車両１０は外側領域Ｆ２の散布作業を終了する。

【0091】

次に作業車両１０が移動経路Ｒ２１（図６参照）の開始点（作業経路Ｒ２ｄの終了点）に到達すると（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態にして、散布を停止する（図４Ｄ参照）。作業車両１０は、散布作業を停止したまま移動経路Ｒ２１を自動走行する。作業車両１０が移動経路Ｒ２１の開始点に到達しない場合（Ｓ２９：Ｎｏ）、処理はステップＳ３３に移行する。

【0092】

次に作業車両１０が作業経路Ｒ１１の開始点（移動経路Ｒ２１の終了点）に到達すると（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３２において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態にして作業幅を最大作業幅に設定し、全体散布パターンの散布を行う（図４Ｃ参照）。作業車両１０は、作業経路Ｒ１１を自動走行しながら全体散布パターンにより散布作業を行う。

【0093】

作業車両１０が作業経路の終了点（図６では作業経路Ｒ１４の終了点）に到達していない場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、処理はステップＳ２９に戻る。例えば、作業車両１０が移動経路Ｒ２２の開始点（作業経路Ｒ１１の終了点）に到達すると（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態にして、散布を停止する（図４Ｄ参照）。作業車両１０は、散布作業を停止したまま移動経路Ｒ２２を自動走行する。

【0094】

次に作業車両１０が作業経路Ｒ１２の開始点（移動経路Ｒ２２の終了点）に到達すると（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３２において、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＮ状態にして、全体散布パターンの散布を行う（図４Ｃ参照）。作業車両１０は、作業経路Ｒ１２を自動走行しながら全体散布パターンにより散布作業を行う。このようにして、作業車両１０は作業経路の終了点（作業経路Ｒ１４の終了点）に到達するまで、ステップＳ２９～Ｓ３２の処理を繰り返す。

【0095】

作業車両１０が作業経路の終了点（作業経路Ｒ１４の終了点）に到達すると（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ、後方ブーム４３、及び右側ブーム４４ＲをＯＦＦ状態にして、散布を停止する（図４Ｄ参照）。作業車両１０は、散布作業を停止したまま移動経路Ｒ２５を自動走行する。なお、移動経路Ｒ２１～Ｒ２５は作業経路Ｒ２ａ～Ｒ２ｄに重なる位置に設定されてもよい。これにより、作業車両１０は、内側領域Ｆ１の作業において、外側領域Ｆ２の作業時に走行した場所と同じ場所を走行することができる。

【0096】

以上のように、作業制御装置１４Ａは、作業車両１０の位置情報及び制御情報Ｅ１に基づいて、散布制御処理（Ｓ２１～Ｓ３４）を実行する。

【0097】

図８に戻り、ステップＳ７において、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。車両制御装置１１は、作業車両１０の位置が作業終了位置Ｇに一致する場合に作業を終了したと判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。車両制御装置１１及び作業制御装置１４Ａは、作業車両１０が作業を終了するまでステップＳ６の散布制御処理を繰り返して自動走行を継続する。

【0098】

なお、ステップＳ１及びＳ２の処理と、ステップＳ３～Ｓ７の処理とは、独立して実行されてもよい。例えば、自動走行システム１は、作業車両１０を導入した初期設定の段階でステップＳ１及びＳ２の処理を実行する。また、自動走行システム１は、オペレータが作業車両１０により作業を行うときにステップＳ３～Ｓ７の処理を実行する。

【0099】

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内における作業車両１０の走行位置に基づいて、作業機１４（散布機１４）における、作業車両１０の走行方向（進行方向）に対する左右方向の作業幅を設定する。

【0100】

具体的には、自動走行システム１は、作業車両１０を圃場Ｆに設定された目標経路Ｒに従って自動走行させ、目標経路Ｒに含まれる複数の作業経路のそれぞれに対して作業幅を設定する。また、圃場Ｆは、作業車両１０が第１方向（Ｙ方向）に走行しながら作業を行う内側領域Ｆ１と、内側領域Ｆ１を囲む外側領域Ｆ２とを含み、自動走行システム１は、外側領域Ｆ２における作業車両１０の走行方向に基づいて、外側領域Ｆ２における作業幅を設定する。

【0101】

例えば、自動走行システム１は、外側領域Ｆ２において、作業車両１０の走行方向が第１方向（Ｙ方向）の場合の作業幅を、内側領域Ｆ１における作業幅と同じ第１作業幅（最大作業幅）に設定し（図４Ｃ参照）、作業車両１０の走行方向が第２方向（Ｘ方向）の場合の作業幅を、第１作業幅よりも小さい第２作業幅（例えば最大作業幅の略半分の幅）に設定する（図４Ａ、図４Ｂ参照）。

【0102】

上記構成によれば、作業車両１０が自動走行中に作業車両１０の位置に応じて散布パターンが切り替えられるため、作業機１４による作業幅が作業経路に応じて変更される。このため、オペレータによる散布パターン（散布モード）の切り替え作業を省くことができ、また作業機１４の作業幅を容易に設定することができる。また、作業経路に応じて最適な散布パターン（作業幅）を設定す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。

【0103】

［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。

【0104】

上述の実施形態では、外側領域Ｆ２ａ、Ｆ２ｃ（縦畝）における作業幅を第１作業幅（最大作業幅）に設定し、外側領域Ｆ２ｂ、Ｆ２ｄ（横畝）における作業幅を第１作業幅よりも小さい第２作業幅に設定している（図５参照）。他の実施形態として、自動走行システム１は、外側領域Ｆ２ａ～Ｆ２ｄのそれぞれの作業幅を、第１作業幅（最大作業幅）に設定してもよいし、第２作業幅に設定してもよい。

【0105】

また、自動走行システム１は、外側領域Ｆ２ａ～Ｆ２ｄのそれぞれの作業幅を、第１作業幅及び第２作業幅のいずれかを選択するユーザー操作に基づいて設定してもよい。例えば、操作制御部２１は、設定画面（不図示）において、オペレータから作業経路ごとに散布パターンを選択する操作を受け付け、当該操作に応じて散布パターン（作業幅）を設定してもよい。図１０には、作業経路Ｒ２ａ～Ｒ２ｄのそれぞれに対して全体散布パターン（最大作業幅）が設定された状態を示している。この場合、図５に示す例と比較して、内側領域Ｆ１のＹ方向の幅は小さくなる。

【0106】

また、上述の実施形態では、自動走行システム１は、内側領域Ｆ１の作業範囲と外側領域Ｆ２の作業範囲とが重ならないように、内側領域Ｆ１の作業幅と外側領域Ｆ２の作業幅とを設定している。例えば図５及び図６に示すように、内側領域Ｆ１の作業経路は、圃場Ｆの外周端部（端辺）から外側領域Ｆ２の作業幅を除いた領域に設定される。

【0107】

また、上述の実施形態では、内側領域Ｆ１の各作業経路の開始点及び終了点は、外側領域Ｆ２の作業幅の端部に設定される。これにより、作業車両１０は、例えば、作業経路Ｒ１１の開始点で散布作業を開始し、外側領域Ｆ２ｂの作業幅の端部（外側領域Ｆ２ｂの作業範囲の端部）で散布作業を停止する。また、作業車両１０は、外側領域Ｆ２ｂの作業幅の端部（外側領域Ｆ２ｂの作業範囲の端部）で作業経路Ｒ１２の散布作業を開始する。

【0108】

本発明の他の実施形態として、自動走行システム１は、内側領域Ｆ１の作業範囲の一部と外側領域Ｆ２の作業範囲の一部とが重なるように、内側領域Ｆ１の作業幅と外側領域Ｆ２の作業幅とを設定してもよい。例えば、内側領域Ｆ１の各作業経路の開始点及び終了点は、外側領域Ｆ２の作業幅の内側に設定されてもよい。これにより、作業車両１０は、例えば、作業経路Ｒ１１の開始点で散布作業を開始し、外側領域Ｆ２ｂの作業幅の内側（外側領域Ｆ２ｂの作業範囲の内側）で散布作業を停止する。また、作業車両１０は、外側領域Ｆ２ｂの作業幅の内側（外側領域Ｆ２ｂの作業範囲の内側）で作業経路Ｒ１２の散布作業を開始する。なお、内側領域Ｆ１の作業範囲の一部と外側領域Ｆ２の作業範囲の一部とが重なる幅（オーバーラップ量）をオペレータが設定可能であってもよい。

【0109】

本発明の他の実施形態として、作業範囲が圃場Ｆ内の内側領域Ｆ１のみに設定されてもよい。例えば図１１に示すように、圃場Ｆの内側領域Ｆ１に、直線状の作業経路Ｒ１１～Ｒ１６が生成される。内側領域Ｆ１の外側には、作業車両１０が作業を行わずに移動のみする移動経路（直進経路、旋回経路）が生成される枕地領域Ｆ３が設定される。作業車両１０は、例えば作業開始位置Ｓから自動走行を開始すると、作業経路Ｒ１１を散布作業した後、移動経路Ｒ３１を走行して作業経路Ｒ１２に移動して作業経路Ｒ１２を散布作業する。その後、作業車両１０は、移動経路Ｒ３２、作業経路Ｒ１３、移動経路Ｒ３３、作業経路Ｒ１４、移動経路Ｒ３４、作業経路Ｒ１５、移動経路Ｒ３５、作業経路Ｒ１６、移動経路Ｒ３６を順に走行して作業終了位置Ｇに到達する。

【0110】

図１１に示す圃場Ｆの場合、操作制御部２１は、圃場Ｆの全領域のうち作業車両１０が旋回及び移動するために必要な領域を枕地領域Ｆ３に設定し、枕地領域Ｆ３を除いた領域を作業領域（内側領域Ｆ１）に設定する。また、操作制御部２１は、内側領域Ｆ１を全体散布パターン（図４Ｃ参照）により散布作業を実行させ、枕地領域Ｆ３を散布停止パターン（図４Ｄ参照）で走行させる制御情報Ｅ１を生成する。

【0111】

本発明の他の実施形態として、散布機１４は、左右のそれぞれのブームが複数のユニットで構成されてもよい。例えば図１２に示すように、散布機１４は、２つの左側ブーム（左側ブーム４４Ｌａ、４４Ｌｂ）と、２つの右側ブーム（右側ブーム４４Ｒａ、４４Ｒｂ）とを含んでもよい。この場合、散布機１４は、５個のブーム（ユニット）で構成される。作業制御装置１４Ａは、目標経路Ｒ及び制御情報Ｅ１に基づいて、各ブーム（ユニット）のＯＮ／ＯＦＦを制御して、複数の散布パターンを切り替えて散布機１４に散布処理を実行させる。本発明において、散布機１４のブーム（ユニット）の数は限定されない。

【0112】

また、散布機１４の右側ブーム及び左側ブームは、作業車両１０の前後方向に回動可能な折り畳み式（図３参照）であってもよいし、作業車両１０の左右方向に延伸可能な伸縮式であってもよい。

【0113】

上述の実施形態では、作業車両１０が散布作業を行わない場合、すなわち散布パターンが散布停止パターン（図４Ｄ参照）に設定されている場合に、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒは、待機位置（図３の実線で示す位置）に維持されている。本発明の他の実施形態として、散布パターンが散布停止パターンに設定されている場合に、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒが、作業位置（図３の二点鎖線で示す位置）に維持されてもよい。この場合、作業制御装置１４Ａは、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒの位置を作業位置に維持したままノズルを閉じて散布を停止する。この構成によれば、作業車両１０が作業経路の散布作業を終えて次の作業経路に移動する場合に、ブームの回動を省略することができるため、散布作業を停止してから再開するまでの時間を短縮することができる。

【0114】

このように、自動走行システム１は、作業車両１０の走行位置に基づいて、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒのそれぞれの姿勢（図３参照）を変化させることによって作業幅を設定してもよいし、作業車両１０の走行位置に基づいて、左側ブーム４４Ｌ及び右側ブーム４４Ｒのそれぞれの駆動状態を変化（ノズルのＯＮ／ＯＦＦ）させることによって作業幅を設定してもよい。

【0115】

なお、作業車両１０が非作業領域を移動する際にブームの位置を待機位置に戻すか又は作業位置に維持させるかを、オペレータが設定可能であってもよい。

【0116】

本発明は、圃場Ｆの上空を飛行する飛行体（ヘリコプター、ドローンなど）に適用することが可能である。例えば、圃場Ｆの上空から散布物を散布する散布用ドローンに適用することが可能である。

【0117】

本発明の設定システムは、操作端末２０単体で構成されてもよいし、作業車両１０及び操作端末２０で構成されてもよいし、作業車両１０単体で構成されてもよい。また自動走行システムは、操作端末２０に含まれる各処理部を備えたサーバーで構成されてもよい。

【0118】

［発明の付記］
以下、実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。

【0119】

＜付記１＞
作業機を備える作業車両において実行される作業方法であって、
作業領域内における前記作業車両の走行位置に基づいて、前記作業機における、前記作業車両の走行方向に対する左右方向の作業幅を設定すること、
を実行する作業方法。

【0120】

＜付記２＞
前記作業車両を前記作業領域に設定された目標経路に従って自動走行させ、
前記目標経路に含まれる複数の作業経路のそれぞれに対して前記作業幅を設定する、
付記１に記載の作業方法。

【0121】

＜付記３＞
前記作業領域は、前記作業車両が第１方向に走行しながら作業を行う第１作業領域と、前記第１作業領域よりも前記作業領域の端部側の第２作業領域とを含み、
前記第２作業領域における前記作業車両の走行方向に基づいて、前記第２作業領域における前記作業幅を設定する、
付記１に記載の作業方法。

【0122】

＜付記４＞
前記第２作業領域において、前記作業車両の走行方向が前記第１方向の場合の前記作業幅を、前記第１作業領域における前記作業幅と同じ第１作業幅に設定し、前記作業車両の走行方向が前記第１方向とは異なる第２方向の場合の前記作業幅を、前記第１作業幅よりも小さい第２作業幅に設定する、
付記３に記載の作業方法。

【0123】

＜付記５＞
前記第１作業幅は、前記作業機が作業可能な最大作業幅であり、
前記第２作業幅は、前記最大作業幅よりも小さい作業幅である、
付記４に記載の作業方法。

【0124】

＜付記６＞
前記第２作業領域における前記作業幅について、前記第１作業領域における前記作業幅と同じ第１作業幅、及び、前記第１作業幅よりも小さい第２作業幅のいずれかを選択するユーザー操作に基づいて設定する、
付記３～６のいずれかに記載の作業方法。

【0125】

＜付記７＞
前記第１作業領域の作業範囲と前記第２作業領域の作業範囲とが重ならないように、前記第１作業領域の前記作業幅と前記第２作業領域の前記作業幅とを設定する、
付記３～６のいずれかに記載の作業方法。

【0126】

＜付記８＞
前記作業機は、前記作業車両の走行方向に対して左側の領域を作業する左側作業部と、前記作業車両の走行方向に対して右側の領域を作業する右側作業部とを含み、
前記作業車両の走行位置に基づいて、前記左側作業部及び前記右側作業部のそれぞれの姿勢を変化させることにより前記作業幅を設定する、
付記１～７のいずれかに記載の作業方法。

【0127】

＜付記９＞
前記作業機は、前記作業車両の走行方向に対して左側の領域を作業する左側作業部と、前記作業車両の走行方向に対して右側の領域を作業する右側作業部とを含み、
前記作業車両の走行位置に基づいて、前記左側作業部及び前記右側作業部のそれぞれの駆動状態を変化させることにより前記作業幅を設定する、
付記１～７のいずれかに記載の作業方法。

【符号の説明】

【0128】

１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１２ ：記憶部
１３ ：走行装置
１４ ：作業機（散布機）
１４Ａ ：作業制御装置
２０ ：操作端末
２１ ：操作制御部
２２ ：記憶部
４１ ：ブームユニット
４２ ：ポンプ
４３ ：後方ブーム
４４Ｌ ：左側ブーム（左側作業部）
４４Ｒ ：右側ブーム（右側作業部）
４５ ：後方ノズル
４６ ：側方ノズル
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
２１５ ：制御情報生成処理部（設定処理部）
２１６ ：出力処理部
Ｅ１ ：制御情報
Ｆ ：圃場（作業領域）
Ｆ１ ：内側領域（第１作業領域）
Ｆ２ ：外側領域（第２作業領域）
Ｒ ：目標経路
Ｒ１ ：内側目標経路
Ｒ２ ：外側目標経路
Ｒ１１～Ｒ１６：作業経路
Ｒ２１～Ｒ２５：移動経路
Ｒ２ａ～Ｒ２ｄ：作業経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】