特許 7591612 自動走行制御システム及び自律走行制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】自動走行制御システム及び自律走行制御方法

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241121BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023083709

(22)【出願日】2023-05-22

(62)【分割の表示】P 2019212796の分割

【原出願日】2019-11-26

(65)【公開番号】P2023101605

(43)【公開日】2023-07-21

【審査請求日】2023-05-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマーパワーテクノロジー株式会社

(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】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(72)【発明者】

【氏名】西井 康人

【審査官】坂田 誠

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３３１４２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－３１６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ｇ０５Ｄ １０５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

枕地で作業するための経路であって、複数の辺部から形成された周縁により囲まれた圃場内に前記周縁と平行に設定された補助経路に沿って作業車両を自律走行させる走行制御部と、
複数の前記辺部から選択された選択辺部に対して平行に前記補助経路を作成する補助経路作成部と、を備える、
自律走行制御システム。

【請求項2】

前記作業車両の走行方向を車両向きとして取得する方位検出部と、
それぞれの前記辺部と前記車両向きとがなす角度を決定用角度として算出する決定用角度算出部と、
前記決定用角度に基づいて前記選択辺部を自動的に決定する補助経路作成辺決定部と、を更に備える、
請求項１に記載の自律走行制御システム。

【請求項3】

前記作業車両の走行位置を車両位置として取得する測位部と、
それぞれの前記辺部と前記作業車両の前記車両位置との距離を決定用距離として算出する決定用距離算出部と、
前記決定用距離に基づいて前記選択辺部を自動的に決定する補助経路作成辺決定部と、を更に備える、
請求項１に記載の自律走行制御システム。

【請求項4】

枕地で作業するための経路であって、複数の辺部から形成された周縁により囲まれた圃場内に前記周縁と平行に設定された補助経路に沿って作業車両を自律走行させ、
複数の前記辺部から選択された選択辺部に対して平行に前記補助経路を作成する、
自律走行制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両を経路に沿って走行させる自律走行制御システム及び自律走行制御方法に関し、詳細には、枕地領域内で作成される補助経路に関する。

【背景技術】

【0002】

圃場に対して作業車両によって作業を行う場合、当該圃場が、作業車両を主に直進走行させて作業を行う作業領域と、作業領域の周囲にあって例えば作業車両を旋回させるための枕地領域と、に区分されることがある。特許文献１は、この種の作業領域と枕地領域の両方において、作業車両を自律走行させるための経路を作成する構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－２６６６０８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、上記特許文献１には、枕地領域用の経路の具体的な作成方法又は具体的な使用方法について詳細に記載されていない。枕地領域は作業領域とは異なる特徴を有しているため、作業領域での経路作成方法又は使用方法を単純に適用することができない。

【0005】

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、枕地領域における枕地走行補助経路をシンプルかつ分かり易く作成できる自律走行制御システム及び自律走行制御方法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とその効果を説明する。

【0007】

一態様に係る自律走行制御システムは、走行制御部と、補助経路作成部と、を備える。前記走行制御部は、複数の辺部から形成された周縁により囲まれた圃場内に設定された補助経路に沿って作業車両を自律走行させる。前記補助経路作成部は、複数の前記辺部から選択された選択辺部に基づいて前記補助経路を作成する。

【0008】

一態様に係る自律走行制御方法は、複数の辺部から形成された周縁により囲まれた圃場内に設定された補助経路に沿って作業車両を自律走行させ、複数の前記辺部から選択された選択辺部に基づいて前記補助経路を作成する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る自律走行制御システムで用いられるトラクタの全体的な構成を示す側面図。

【図2】トラクタの平面図。

【図3】自律走行制御システムの主要な構成を示すブロック図。

【図4】圃場の作業領域及び枕地領域を示す図。

【図5】枕地走行補助経路の例を示す図。

【図6】枕地走行補助経路の例を示す図。

【図7】枕地走行補助経路の例を示す図。

【図8】枕地走行補助経路の例を示す図。

【図9】表示画面の例を示す図。

【図10】表示画面の例を示す図。

【図11】表示画面の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自律走行制御システム１００で用いられるトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図２は、トラクタ１の平面図である。図３は、自律走行制御システム１００の主要な構成を示すブロック図である。

【0011】

本実施形態の自律走行制御システム１００は、圃場で作業車両を自律的に走行させて、作業の全部又は一部を実行させるものである。本実施形態では、作業車両としてトラクタ１を例に説明するが、作業車両としては、トラクタ１の他、田植機、コンバイン、土木・建設作業装置、除雪車等、乗用型作業機に加え、歩行型作業機も含まれる。

【0012】

本明細書において自律走行とは、トラクタ１が備える制御部（ＥＣＵ）によりトラクタ１が備える走行に関する構成が制御されて、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が自律的に走行することを意味し、自律作業とは、トラクタ１が備える作業に関する構成が前記制御部により制御されて、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が自律的に作業を行うことを意味する。自律走行及び自律作業には、トラクタ１に人が乗っている場合と、トラクタ１に人が乗っていない場合が含まれる。これに対して、手動走行・手動作業とは、トラクタ１が備える各構成がオペレータにより操作され、走行・作業が行われることを意味する。

【0013】

図１に示すトラクタ１は、自律走行制御システム１００で用いられ、無線通信端末４６との間で無線通信を行うことにより操作される。トラクタ１は、圃場内を自律走行することが可能な走行機体２を備える。走行機体２には、例えば農作業を行うための作業機３が着脱可能に取り付けられている。

【0014】

この作業機３としては、例えば、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機を挙げることができる。これらの中から必要に応じて所望の作業機３を選択して走行機体２に装着することができる。走行機体２は、装着された作業機３の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。

【0015】

図１及び図２には、作業機３として耕耘機が走行機体２に装着された例が示されている。耕耘機はカバー３ａの内側に耕耘爪３ｂが配置されており、この耕耘爪３ｂが車幅方向を回転中心として回転することによって圃場を耕耘する。ここで、作業機３が作業を行う幅（車幅方向の長さ）を作業幅Ｗ１と称し、作業機３の車幅方向の長さを作業機幅Ｗ２と称する。図２に示す形状の耕耘機では、耕耘爪３ｂの幅が作業幅Ｗ１に相当し、カバー３ａの幅が作業機幅Ｗ２に相当する。耕耘機では、カバー３ａの内側に耕耘爪３ｂが配置されているため、作業幅Ｗ１＜作業機幅Ｗ２となる。しかし、これに限定されず、例えば幅方向に広がるように薬剤を散布する施肥機の場合、作業幅Ｗ１＞作業機幅Ｗ２となることもある。

【0016】

続いて、トラクタ１の構成について、図１及び図２を参照してより詳細に説明する。トラクタ１の走行機体２は、図１に示すように、その前部が左右１対の前輪７，７で支持され、その後部が左右１対の後輪８，８で支持されている。

【0017】

走行機体２の前部にはボンネット９が配置されている。このボンネット９内には、トラクタ１の駆動源であるエンジン１０及び燃料タンク（図略）が収容されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成してもよい。また、駆動源としては、エンジンに加えて、又はこれに代えて、電気モータを使用してもよい。

【0018】

ボンネット９の後方には、オペレータが搭乗するためのキャビン１１が配置されている。このキャビン１１の内部には、オペレータが操舵を行うためのステアリングハンドル１２と、オペレータが着座可能な座席１３と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、トラクタ１等の作業車両は、キャビン１１を備えていてもよいし、キャビン１１を備えていなくてもよい。

【0019】

上記の操作装置としては、図２に示すモニタ装置１４、スロットルレバー１５、主変速レバー２７、複数の油圧操作レバー１６、ＰＴＯスイッチ１７、ＰＴＯ変速レバー１８、副変速レバー１９、前後進切換レバー２５、パーキングブレーキ２６、作業機昇降スイッチ２８等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席１３の近傍、又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。

【0020】

モニタ装置１４は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー１５は、エンジン１０の回転速度を設定するための操作具である。主変速レバー２７は、トラクタ１の走行速度を無段階で変更するための操作具である。油圧操作レバー１６は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作するための操作具である。ＰＴＯスイッチ１７は、トランスミッション２２の後端から突出した図略のＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力の伝達／遮断を切換操作するための操作具である。即ち、ＰＴＯスイッチ１７がＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチ１７がＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止される。ＰＴＯ変速レバー１８は、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うための操作具である。副変速レバー１９は、トランスミッション２２内の走行副変速ギア機構の変速比を切り換えるための操作具である。前後進切換レバー２５は、前進位置、中立位置、後進位置の間で切換可能に構成されている。前後進切換レバー２５が前進位置に位置する場合、エンジン１０の動力が後輪８に伝達されることでトラクタ１が前進する。前後進切換レバー２５が中立位置に位置する場合、トラクタ１は前進も後進も行わない。前後進切換レバー２５が後進位置に位置する場合、エンジン１０の動力が後輪８に伝達されることでトラクタ１が後進する。パーキングブレーキ２６は、オペレータが手で操作して制動力を発生させる操作具であり、例えばトラクタ１をしばらく停車させる場合等に用いられる。作業機昇降スイッチ２８は、走行機体２に装着された作業機３の高さを所定範囲内で昇降操作するための操作具である。

【0021】

図１に示すように、走行機体２の下部には、トラクタ１のシャーシ２０が設けられている。当該シャーシ２０は、機体フレーム２１、トランスミッション２２、フロントアクスル２３、及びリアアクスル２４等から構成されている。

【0022】

機体フレーム２１は、トラクタ１の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン１０を支持している。トランスミッション２２は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２３及びリアアクスル２４に伝達する。フロントアクスル２３は、トランスミッション２２から入力された動力を前輪７に伝達するように構成されている。リアアクスル２４は、トランスミッション２２から入力された動力を後輪８に伝達するように構成されている。

【0023】

図３に示すように、トラクタ１は、制御部４を備える。制御部４は公知のコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ等の演算装置、不揮発性メモリ等の記憶装置、及び入出力部等を備える。記憶装置には、各種のプログラム及びトラクタ１の制御に関するデータ等が記憶されている。演算装置は、各種のプログラムを記憶装置から読み出して実行することができる。上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御部４を走行制御部４ａ及び作業機制御部４ｂとして動作させることができる。走行制御部４ａは、走行機体２の走行（前進、後進、停止及び旋回等）を制御する。作業機制御部４ｂは、作業機３の動作（昇降、駆動及び停止等）を制御する。なお、制御部４は、これら以外の制御（例えば、撮影した画像の解析等）を行うこともできる。また、制御部４は、１つのコンピュータから構成されていてもよいし、複数のコンピュータから構成されていてもよい。

【0024】

走行制御部４ａは、トラクタ１の車速を制御する車速制御と、トラクタ１を操舵する操舵制御と、を行う。制御部４は、車速制御を行う場合、エンジン１０の回転速度及びトランスミッション２２の変速比の少なくとも一方を制御する。

【0025】

具体的には、エンジン１０には、当該エンジン１０の回転速度を変更させる図略のアクチュエータを備えたガバナ装置４１が設けられている。走行制御部４ａは、ガバナ装置４１を制御することで、エンジン１０の回転速度を制御することができる。また、エンジン１０には、エンジン１０の燃焼室内に噴射（供給）するための燃料の噴射時期・噴射量を調整する燃料噴射装置４５が付設されている。走行制御部４ａは、燃料噴射装置４５を制御することで、例えばエンジン１０への燃料の供給を停止させ、エンジン１０の駆動を停止させることができる。

【0026】

また、トランスミッション２２には、例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置である変速装置４２が設けられている。走行制御部４ａは、変速装置４２の斜板の角度を図略のアクチュエータによって変更することで、トランスミッション２２の変速比を変更する。以上の処理を行うことにより、トラクタ１が目標の車速に変更される。

【0027】

走行制御部４ａは、操舵制御を行う場合、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御する。具体的には、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部には、操舵アクチュエータ４３が設けられている。この構成で、予め定められた経路をトラクタ１が走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を計算し、得られた回動角度となるように操舵アクチュエータ４３を駆動し、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御する。

【0028】

作業機制御部４ｂは、作業実行条件を満たすか否かに基づいて、ＰＴＯスイッチ１７を制御することで、作業機３の駆動と停止を切り替える。また、作業機制御部４ｂは、作業機３の昇降を制御する。

【0029】

具体的には、トラクタ１は、作業機３を走行機体２に連結している３点リンク機構の近傍に、油圧シリンダ等からなる昇降アクチュエータ４４を備えている。作業機制御部４ｂが昇降アクチュエータ４４を駆動して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、所望の高さで作業機３による作業を行うことができる。

【0030】

上述のような制御部４を備えるトラクタ１は、オペレータがキャビン１１内に搭乗して各種操作をしなくとも、当該制御部４によりトラクタ１の各部（走行機体２、作業機３等）を制御して、圃場内を自律走行しながら自律作業を行うことができる。

【0031】

次に、自律走行を行うために必要な情報を取得する構成について説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ１は、図３等に示すように、測位用アンテナ６、無線通信用アンテナ４８、前方カメラ５６、後方カメラ５７、車速センサ５３、及び舵角センサ５２等を備える。また、これらに加えて、トラクタ１には、走行機体２の姿勢及び走行方向（車両向き）をロール角、ピッチ角、ヨー角を算出することによって特定することが可能な慣性計測ユニット（ＩＭＵ：方位検出部）５８が備えられている。

【0032】

測位用アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図１に示すように、測位用アンテナ６は、トラクタ１のキャビン１１のルーフ５の上面に取り付けられている。測位用アンテナ６で受信された測位信号は、図３に示す位置情報取得部（測位部）４９に入力される。位置情報取得部４９は、トラクタ１の走行機体２（厳密には、測位用アンテナ６）の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出し、取得する。当該位置情報取得部４９で取得された位置情報は、制御部４に入力されて、自律走行、後述の選択辺部の決定等に利用される。

【0033】

なお、本実施形態ではＧＮＳＳ－ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムが用いられているが、これに限るものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いてもよい。例えば、相対測位方式（ＤＧＰＳ）、又は静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）を使用することが考えられる。

【0034】

無線通信用アンテナ４８は、オペレータが操作する無線通信端末４６からの信号を受信したり、無線通信端末４６への信号を送信したりするものである。図１に示すように、無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ５の上面に取り付けられている。無線通信用アンテナ４８で受信した無線通信端末４６からの信号は、図３に示す無線通信部４０で信号処理された後、制御部４に入力される。また、制御部４等から無線通信端末４６に送信する信号は、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から送信されて無線通信端末４６で受信される。

【0035】

前方カメラ５６はトラクタ１の前方を撮影するものである。後方カメラ５７はトラクタ１の後方を撮影するものである。前方カメラ５６及び後方カメラ５７はトラクタ１のルーフ５に取り付けられている。前方カメラ５６及び後方カメラ５７で撮影された動画データは、無線通信部４０により、無線通信用アンテナ４８から無線通信端末４６に送信される。動画データを受信した無線通信端末４６は、その内容をディスプレイ６１に表示する。

【0036】

上記の車速センサ５３は、トラクタ１の車速を検出するものであり、例えば前輪７，７の間の車軸に設けられる。車速センサ５３で得られた検出結果のデータは、制御部４へ出力される。なお、トラクタ１の車速は車速センサ５３で検出せずに、測位用アンテナ６に基づいて所定距離におけるトラクタ１の移動時間に基づいて算出してもよい。

【0037】

舵角センサ５２は、前輪７，７の舵角を検出するセンサである。本実施形態において、舵角センサ５２は前輪７，７に設けられた図示しないキングピンに備えられている。舵角センサ５２で得られた検出結果のデータは、制御部４へ出力される。なお、舵角センサ５２をステアリングシャフトに備える構成としてもよい。

【0038】

無線通信端末４６は、例えば、タブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。オペレータは、無線通信端末４６のディスプレイ（表示部）６１に表示された情報を参照して確認することができる。また、オペレータは、ディスプレイ６１を覆うように配置された図略のタッチパネル、ディスプレイ６１の近傍に図略のハードウェアキー等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御信号（例えば、自動走行スタート信号、自動走行停止信号等）を送信することができる。

【0039】

無線通信端末４６は、タブレット型のパーソナルコンピュータとして構成されることに限定されず、例えばノード型のパーソナルコンピュータや、スマートフォン等で構成されても良い。なお、トラクタ１にオペレータが搭乗した状態でトラクタ１に自律走行を行わせる場合は、トラクタ１側（例えば制御部４）に無線通信端末４６と同じ機能を持たせてもよい。

【0040】

以下では、図３等を参照して、自律走行制御システム１００が備える無線通信端末４６の構成を詳細に説明する。

【0041】

図３に示すように、無線通信端末４６は、ディスプレイ６１と、端末通信部６２と、決定用距離算出部６３と、決定用角度算出部６４と、圃場情報設定部６５と、作業領域設定部６６と、作業経路生成部６７と、枕地走行補助経路作成部６８と、補助経路作成辺決定部６９と、補助経路作成辺ロック部７０と、を備える。

【0042】

無線通信端末４６は、図示しないＣＰＵ等の演算装置、不揮発性メモリ等の記憶装置、及び入出力部等を備える。記憶装置には、各種のプログラム及び走行経路に関するデータ等が記憶されている。演算装置は、各種のプログラムを記憶装置から読み出して実行することができる。上記記憶装置は、無線通信端末４６の端末記憶部（圃場情報記憶部）６０を構成する。

【0043】

上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、無線通信端末４６を端末通信部６２、決定用距離算出部６３、決定用角度算出部６４、圃場情報設定部６５、作業領域設定部６６、作業経路生成部６７、枕地走行補助経路作成部６８、補助経路作成辺決定部６９、及び補助経路作成辺ロック部７０として動作させることができる。

【0044】

端末通信部６２は、トラクタ１側との間で通信を行うためのものである。無線通信端末４６は、端末通信部６２を介してトラクタ１からトラクタ１の走行位置（車両位置）、走行方向（車両向き）等の情報を受信して取得することができるとともに、設定された圃場情報（作業領域及び枕地領域の分布等）、作業経路、枕地走行補助経路、及び制御信号等をトラクタ１側へ送信することができる。

【0045】

決定用距離算出部６３は、圃場の周縁形状が多角形で表される場合に、トラクタ１と当該多角形の各辺部との距離を算出する。この距離は後述の選択辺部を決定するのに用いられるため、以下、当該距離を決定用距離Ｄと呼ぶことがある。決定用距離算出部６３は、端末通信部６２を介してトラクタ１から受信したトラクタ１の位置情報（車両位置）に基づいて、上記決定用距離Ｄを算出する。決定用距離Ｄは、辺部と同じ数だけ算出される。決定用距離Ｄは、辺部に車両位置の点から引いた垂線の長さを求める公知の方法で求めることができる。車両位置の点は、トラクタ１の幅方向中央に位置することが計算を簡単にするために好ましいが、幅方向中央からズレても良い。車両位置の点としては、測位用アンテナ６の位置を採用することができるが、これに限定されない。

【0046】

決定用角度算出部６４は、トラクタ１の走行方向（車両向き）と、圃場周縁を構成する各辺部と、がなす角度を算出する。この角度は後述の選択辺部を決定するのに用いられるため、以下、当該角度を決定用角度θと呼ぶことがある。決定用角度算出部６４は、端末通信部６２を介してトラクタ１から受信したトラクタ１の車両向きに基づいて、上記決定用角度θを算出する。決定用角度θは、辺部と同じ数だけ算出される。各辺部の向きは予め分かっているので、決定用角度θは簡単に求めることができる。決定用角度θは、辺部の向きに対してトラクタ１の車両向きが乖離する大きさと考えることができる。本実施形態において決定用角度θは、常に０°以上１８０°未満の値となるが、これに限定されない。

【0047】

圃場情報設定部６５は、図４に示す圃場９０に関する情報（以下、圃場情報と呼ぶことがある。）を設定するためのものである。圃場９０の位置及び形状の情報は、例えば、ディスプレイ６１に地図が表示された状態でオペレータが無線通信端末４６を操作して当該地図上の複数の点を指定することで、指定された点同士を結ぶ線（辺部）が交わらないように特定された多角形に基づいて取得することもできる。

【0048】

しかし、これに限定されず、例えばオペレータがトラクタ１に搭乗して圃場の外周に沿って１回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ６の位置情報の推移により得られた辺部（周縁）を記憶することで、自動的に取得することができる。圃場情報設定部６５は、上記のように取得した複数の辺部から形成された周縁により囲まれた部分を、圃場９０として設定する。

【0049】

作業領域設定部６６は、トラクタ１が自律走行しながら自律作業を行う作業領域の位置を設定するものである。具体的に説明すると、オペレータは、ディスプレイ６１で表示された入力画面において、枕地幅（圃場周縁から離れる距離）Ｗ０等を設定する。作業領域設定部６６は、オペレータの操作により入力された枕地幅Ｗ０、及び圃場情報設定部６５で設定された圃場９０の外周形状（周縁）に基づいて枕地領域を定めるとともに、圃場９０の領域から枕地領域を除いた領域を作業領域として定める。

【0050】

圃場情報設定部６５により設定された圃場の位置及び形状等の圃場情報、オペレータが無線通信端末４６を操作することにより指定された自律走行させたい開始位置及び終了位置、作業方向等の作業情報、及び上記のように定められた作業領域及び枕地領域等が、端末記憶部６０により記憶される。

【0051】

作業経路生成部６７は、圃場内の作業領域でトラクタ１が自律作業を行うために、自律走行する走行経路を生成するものである。作業経路生成部６７は、オペレータがタッチパネル等を操作することで入力された作業幅Ｗ１、作業機幅Ｗ２、作業機３の種類、作業開始位置、作業終了位置、作業方向等の作業情報、及び作業領域設定部６６で設定された作業領域に基づいて、トラクタ１が自律作業を行うときに自律走行する走行経路を生成する。当該走行経路には、図４に示すように、作業領域内において生成された直線状の走行路と、枕地領域内において生成された旋回するための旋回路と、が交互に含まれる。なお、走行路は、直線状に限定されず、必要に応じて折れ線状等に形成されても良い。

【0052】

枕地走行補助経路作成部６８は、圃場内の枕地領域において、トラクタ１が自律作業を行うために、自律走行する枕地走行補助経路を作成するものである。枕地走行補助経路作成部６８は、オペレータがタッチパネル等を操作することで入力された作業幅Ｗ１、作業機幅Ｗ２、補助経路基準、作業領域設定部６６で設定された枕地領域等に基づいて、図４に示すような枕地走行補助経路を作成する。枕地走行補助経路は直線状に形成される。言い換えれば、枕地走行補助経路は、枕地におけるトラクタ１の直進走行を対象とし、旋回走行は対象としない。以下の説明においては、この枕地走行補助経路を単に補助経路と称することがある。

【0053】

ところで、上記補助経路基準は、補助経路を作成するための基準であって、作業領域周縁、又は圃場周縁を用いることができる。即ち、オペレータがタッチパネル等を操作することにより、作業領域周縁及び圃場周縁の何れかを補助経路基準として指定することができる。

【0054】

補助経路基準として圃場周縁が指定された場合、枕地走行補助経路作成部６８は、図４に示すように、圃場周縁と平行に、作業機３の取付け位置に応じて、所定間隔だけ内側へオフセットして補助経路を作成する。

【0055】

上記所定間隔は、作業機３の幅方向中心がトラクタ１の幅方向中心と一致している場合、少なくとも作業機幅Ｗ２の２分の１に設定することが好ましい。一方、作業機３の幅方向中心がトラクタ１の幅方向中心と一致していない場合（即ち、作業機３が、走行機体２の幅方向中心からオフセットされた状態でトラクタ１に取り付けられている場合）、上記所定間隔は、作業機３のオフセット量を考慮して、作業機幅Ｗ２の２分の１より大きく設定することが好ましい。

【0056】

枕地走行補助経路作成部６８は更に、作成された補助経路を作業幅（所定幅）Ｗ１ずつ内側へ更にオフセットして、他の補助経路を作成する。図４には、圃場の４辺のうち１辺について補助経路を作成した例が示されている。

【0057】

枕地走行補助経路作成部６８は、補助経路基準とした圃場周縁に最も近い（最も外側に位置する）第１本目の補助経路に関しては、圃場周縁との距離が作業機幅Ｗ２の２分の１以上となるように補助経路を作成することが好ましい。

【0058】

補助経路基準として作業領域周縁が指定された場合、枕地走行補助経路作成部６８は、図５に点線で示すように、作業領域周縁と平行に、少なくとも作業幅Ｗ１の２分の１だけ外側へオフセットして補助経路を作成する。枕地走行補助経路作成部６８は更に、作成された補助経路を作業幅Ｗ１ずつ外側へ更にオフセットして、他の補助経路を作成する。図５には、圃場の４辺のうち１辺について補助経路を作成した例が示されている。

【0059】

具体的に説明すると、例えば、図５に点線で示すように、圃場周縁に最も近い補助経路と圃場周縁との距離が作業機幅Ｗ２の２分の１より小さい場合、作業機３が周縁の畦等に接触するおそれがある。従って、この場合、枕地走行補助経路作成部６８は、作業機幅Ｗ２の２分の１以上となるように、図５の細い実線で示すように、作成された複数本の補助経路を作業領域側にシフトした補助経路を新たに作成する。

【0060】

上述のように、枕地走行補助経路作成部６８により、作業領域周縁と圃場周縁との間で、互いに平行な複数本の補助経路が作成される。枕地走行補助経路作成部６８により作成された補助経路は、圃場の形状、枕地領域、作業領域等の圃場情報に重畳して、ディスプレイ６１により表示される。

【0061】

補助経路作成辺決定部６９は、補助経路を、枕地領域のうちどの辺部に着目して作成するかを定めるためのものである。上述のとおり、補助経路は、圃場の周縁部に沿うように、圃場の辺部の１つにつき複数本ずつ生成される。理論上、補助経路は圃場の全ての辺部に作成され得るが、本実施形態では２つ以上の辺部の補助経路が同時に作成されることはなく、枕地走行補助経路作成部６８は、選択された１つの辺部（以下、選択辺部と呼ぶことがある。）についてだけ補助経路を作成する。補助経路作成辺決定部６９は、圃場の複数の辺部のうち何れの辺部を選択して補助経路を作成するかを決定する。選択辺部の決定は、前述の決定用距離Ｄ及び決定用角度θ（ひいては、トラクタ１の車両位置及び車両向き）に基づいて行われる。この決定方法の詳細については後述する。

【0062】

補助経路作成辺ロック部７０は、枕地走行補助経路作成部６８が補助経路を作成する対象の選択辺部を固定することができる。選択辺部の固定は、オペレータがタッチパネル等を操作することにより指示される。このロックの詳細は後述する。

【0063】

本実施形態の自律走行制御システム１００においては、作業領域での作業の完了後、無線通信端末４６は、例えば、「枕地領域での作業」と「作業終了」の何れかをオペレータに選択させる画面を表示して、オペレータの選択を受け付ける。オペレータは、枕地領域での作業をこれから行うことを希望する場合は、「枕地領域での作業」を選択する。一方、オペレータは、枕地領域での作業を後で行うことを希望する場合又は枕地領域での作業自体が不要である場合は、「作業終了」を選択する。

【0064】

続いて、本実施形態の自律走行制御システム１００において、トラクタ１が枕地領域を走行して作業を行う場合の当該枕地領域内の枕地走行補助経路の作成及び表示について、図６から図１１を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図６等に示すように４つの辺部９１，９２，９３，９４から構成された矩形状の周縁を有する圃場９０を例に説明する。

【0065】

オペレータが無線通信端末４６を操作することにより、上述の「枕地領域での作業」が選択されると、決定用距離算出部６３は、端末通信部６２を介して、トラクタ１の位置情報を取得する。また、決定用角度算出部６４は、端末通信部６２を介して、トラクタ１の方位情報を取得する。トラクタ１において、位置情報は、位置情報取得部４９により得ることができ、方位情報は、慣性計測ユニット５８により得ることができる。

【0066】

決定用距離算出部６３は、トラクタ１の現在位置、及び圃場９０の周縁を構成する辺部９１，９２，９３，９４のそれぞれの位置情報に基づいて、トラクタ１と各辺部との距離のそれぞれを決定用距離Ｄとして算出する。

【0067】

決定用角度算出部６４は、トラクタ１の方位情報、及び圃場９０の辺部９１，９２，９３，９４のそれぞれの地図における向きに基づいて、トラクタ１の車両向きと各辺部とがなす角度を算出する。今回の例では、対向する２つの辺部が平行であるため、決定用角度算出部６４は、この２つの辺部（辺部９１，９３又は辺部９２，９４）のうち何れか一方に対する角度を決定用角度θとして算出しても良い。

【0068】

図６の位置Ａにトラクタ１がある場合、辺部９１との関係での決定用距離Ｄ及び決定用角度θは、当該図６のように示すことができる。

【0069】

補助経路作成辺決定部６９は、決定用距離算出部６３により算出されたそれぞれの決定用距離Ｄ、及び決定用角度算出部６４により算出されたそれぞれの決定用角度θを総合的に評価することで、枕地走行補助経路作成部６８が補助経路を作成する対象である選択辺部を決定する。

【0070】

具体的に説明すると、補助経路作成辺決定部６９は、選択辺部を決定するにあたって、決定用距離Ｄ及び決定用角度θを総合的に評価するための評価関数Ｒ（Ｄ，θ）を用いる。補助経路作成辺決定部６９は、枕地領域のうちＲ（Ｄ，θ）が最小となる辺部に対応する部分を、選択辺部として決定する。

【0071】

評価関数Ｒの定め方は任意であるが、例えば、θの値（単位：°）と、Ｄの値（単位：メートル）を、適宜に重み付けして加算する関数とすることができる。評価関数Ｒの値が、辺部９１，９２，９３，９４のそれぞれに対して求められる。図６の位置Ａに示す例では、４つの辺部９１，９２，９３，９４の中で、トラクタ１の車両向きは辺部９１及び辺部９３に最も近く、また、トラクタ１の車両位置は辺部９１に最も近い。従って、評価関数Ｒの値は、辺部９１に対するものが最小となる。このことから、補助経路作成辺決定部６９は、辺部９１を選択辺部として決定する。

【0072】

ここで、オペレータがタッチパネル等を操作して、枕地領域における作業の作業開始位置、及び作業方向を指定した場合、補助経路作成辺決定部６９は、オペレータが指示した作業開始位置及び作業方向に基づいて、枕地走行補助経路作成部６８が最初に補助経路を作成する対象の選択辺部を決定しても良い。即ち、決定用距離算出部６３は、オペレータが指定した作業開始位置に基づいて決定用距離Ｄのそれぞれを算出する。決定用角度算出部６４は、オペレータが指定した作業方向に基づいて決定用角度θのそれぞれを算出する。

【0073】

枕地走行補助経路作成部６８は、図７に示すように、補助経路作成辺決定部６９で決定された選択辺部に対応させて、上述のように互いに平行な複数の補助経路を作成する。

【0074】

ディスプレイ６１は、図９に示すように、枕地走行補助経路作成部６８により作成された補助経路を表示する。図９で草模様が付された部分は、圃場９０の一部を示している。オペレータの操作に応じて、ディスプレイ６１における圃場９０の部分の表示を拡大／縮小させることが可能である。

【0075】

上記のように、補助経路は、枕地領域のうち、トラクタ１が走行している又はこれから走行する対象の部分のみに表示される。この限定的な表示により、図９に示すように、ディスプレイ６１の表示画面がシンプルで、オペレータが一層確認し易くなる。

【0076】

選択辺部（言い換えれば、どの辺部に対応した補助経路が作成されるか）は、補助経路作成辺決定部６９によって、決定用距離Ｄ及び決定用角度θを総合的に評価することによって決定される。従って、評価関数Ｒ（Ｄ，θ）を適宜定めることにより、例えば図６の位置Ａ付近にトラクタ１が位置していて、障害物回避等の何らかの理由でトラクタ１の車両向きが大きく変更され、車両向きが辺部９２，９４に沿う向きになった場合においても、辺部９１に対応する補助経路が表示されるようにすることができる。この複合的な評価により、オペレータが辺部９１に沿って作業したいのにもかかわらず辺部９２又は辺部９４の補助経路が表示されてしまうのを防止することができる。

【0077】

トラクタ１の車両位置（又は、指示された開始位置）が、枕地走行補助経路作成部６８により作成された補助経路のうち何れかと実質的に一致しており、当該補助経路に沿ってトラクタ１が走行可能であることが確認されると、ディスプレイ６１においてその補助経路が強調表示される。図９では、当該補助経路が太い点線を用いて強調された例が示されている。太い点線による強調表示に限定されず、例えば、色を異ならせて表示させても良いし、メッセージを補助経路（又はトラクタ１を表示するマーク）の近傍に表示させても良い。

【0078】

ディスプレイ６１に表示された補助経路に沿ってトラクタ１が走行可能であると確認された場合、オペレータが例えば、図９に示す表示画面の右側の「自動操舵スタート」ボタンをタッチすることで、トラクタ１の自律走行を開始させる。トラクタ１側において、無線通信部４０を介して、無線通信端末４６から自律走行開始の制御指令を受信した場合、走行制御部４ａが走行に関する構造を制御して、トラクタ１を自律走行させるとともに、作業機制御部４ｂが作業に関する構造を制御して、トラクタ１を自律作業させる。この結果、図７に示すように、トラクタ１は、枕地走行補助経路作成部６８により作成された補助経路に沿って自律走行しながら枕地領域に対する作業を行う。

【0079】

本実施形態の自律走行制御システム１００においては、枕地領域におけるトラクタ１の旋回は、オペレータがステアリングハンドル１２を操作することで行われる。本実施形態の自律走行制御システム１００は、旋回が必要となるタイミングの少し前に、オペレータに通知するように構成されている。

【0080】

具体的には、図７に示すように、トラクタ１と、トラクタ１の走行方向前方にある圃場９０の辺部９２と、の距離Ｄ０が監視される。この距離Ｄ０が所定閾値以下になった場合、トラクタ１又は無線通信端末４６が、例えばブザーを鳴らすこと等によってオペレータに知らせる。

【0081】

辺部９１に沿って作業した後、辺部９２に沿って作業するために、図６の位置Ｂで示した位置においてオペレータの操舵によりトラクタ１が旋回する場合を考える。この状況においても、補助経路作成辺決定部６９は、各辺部に関する決定用距離Ｄ及び各辺部に関する決定用角度θを総合的に評価することで、選択辺部を決定する。

【0082】

図６を参照して説明すると、辺部９１に関する決定用距離Ｄ１が辺部９２に関する決定用距離Ｄ２より大きいＡ１の領域では、辺部９１に関する決定用角度θ１が辺部９２に関する決定用角度θ２より小さい場合でも、辺部９２が選択辺部として決定される。

【0083】

また、辺部９１に関する決定用距離Ｄ１が辺部９２に関する決定用距離Ｄ２より小さいＡ２の領域では、辺部９１に関する決定用角度θ１が辺部９２に関する決定用角度θ２より大きくなることを条件に、辺部９２が選択辺部として決定される。

【0084】

補助経路は、自律走行時にトラクタ１の車両位置を合わせる基準として用いられる。従って、枕地作業では一般的に、辺部９１に沿って作業した直後であって、これから辺部９２に沿って作業する場合は、辺部９２に関する補助経路がディスプレイ６１に早期に表示されることが望まれる。選択辺部が上記のように決定されるように評価関数Ｒ（Ｄ，θ）が定められることで、辺部９２に関する補助経路の表示が遅れることを防止できる。この結果、辺部９２の補助経路にトラクタ１の車両位置を素早く合わせるように手動で旋回し、自律走行に切り換えることが容易になる。

【0085】

本実施形態の自律走行制御システム１００は、早期表示モードで動作することができる。早期表示モードとは、枕地領域で作業する辺部を切り換える場合に、切換先の枕地領域部分における補助経路を上記よりも更に早期に表示させるモードである。早期表示モードのＯＮ／ＯＦＦの操作は、オペレータがタッチパネル等を操作することで行うことができる。早期表示モードがＯＮになっている場合、上記の例では、辺部９１に沿って作業していたトラクタ１において、辺部９１に関する決定用角度θ１が所定角度以上になった場合に、辺部９１に関する決定用距離Ｄ１が辺部９２に関する決定用距離Ｄ２より小さいＡ２の領域においても、辺部９２が選択辺部として決定される。この所定角度は、辺部９１と辺部９２とがなす角度の半分より小さい角度、例えば３０°に設定される。これにより、トラクタ１が所定角度以上旋回しただけで補助経路の表示が先読み的に切り換えられるので、トラクタ１で作業する辺部を円滑に変更することができる。

【0086】

早期表示モードにおいて、現に作業している辺部９１に関する決定用距離Ｄ１と、当該辺部９１に隣接する辺部９２に関する決定用距離Ｄ２と、の差が所定範囲内であった場合のみ、上記のように決定用角度θを重視した選択辺部の変更が行われても良い。この場合、例えば辺部９１の中央部付近でトラクタ１が少し旋回しただけで補助経路の表示が切り換わってしまうのを防止できる。また、トラクタ１の車両位置が、辺部９１と辺部９２とが接続する頂点の近傍にある場合のみ、決定用角度θを重視した選択辺部の変更が行われても良い。

【0087】

上述のとおり、補助経路作成辺決定部６９により決定された選択辺部に対して作成された補助経路のみが、ディスプレイ６１に表示される。従って、図１０等に示すように、トラクタ１の旋回によって辺部９２に対応する枕地領域部分に補助経路が表示される場合、ほぼ同時に、辺部９１に対応する枕地領域部分に対して作成された補助経路の表示が消える。このように、作業する辺部の切換に即して、補助経路の作成及び表示を切り換えることができる。

【0088】

図８に示すように、トラクタ１の自律走行の開始位置が、何らかの原因で、作成された補助経路からズレる可能性もある。この場合、本実施形態の自律走行制御システム１００においては、枕地走行補助経路作成部６８は、端末通信部６２を介してトラクタ１から取得されたトラクタ１の車両位置に基づいて、作成された補助経路をシフトして、新たな補助経路を作成する。図８の点線は、シフトする前の補助経路を示し、図８の細い実線は、トラクタ１の車両位置に合わせてシフトした後の補助経路を示す。

【0089】

枕地走行補助経路作成部６８は、上記のように補助経路をトラクタ１の車両位置に合わせてシフトさせた場合、このシフト量を記憶する。トラクタ１が枕地領域を一周して、同一の選択辺部に対して補助経路を再び作成するときに、記憶されたシフト量に基づいて、同じように補助経路のシフトが行われる。これにより、トラクタ１が枕地領域を周回して作業する場合であって、ある周回でシフトが行われたときは、その後の周回で、シフトが行われたのと同一の選択辺部において補助経路のシフト量を保持することができる。この結果、綺麗な仕上がりを実現できる。

【0090】

枕地走行補助経路作成部６８による上記補助経路のシフトは、自動的に行われても良いし、オペレータの操作（例えば、シフトのためのボタン）に従って行われても良い。

【0091】

本実施形態の自律走行制御システム１００においては、選択辺部をロックするロック機能を有する。４つの辺部のうち特定の１つの辺部について集中的に作業を行いたい場合、オペレータは、ディスプレイ６１に表示された圃場９０のうち、当該辺部をタッチする。これにより、ロック機能を有効にすることができる。しかし、これに限定されず、例えば、選択辺部をロックするためのボタンを別途に設けても良い。ロック機能が有効になると、図１１に示すように、指示された辺部を太線で表示したり、錠マーク等を当該辺部上に表示させたりすることで、当該辺部を他の辺部と区別できるようにディスプレイ６１に表示される。

【0092】

補助経路作成辺ロック部７０は、オペレータが指定した辺部を、選択辺部として固定する。この場合、トラクタ１の車両位置及び車両向きにかかわらず、補助経路作成辺決定部６９が決定する選択辺部は、ロック操作時に指定された辺部に対応する枕地領域部分から変更されない。言い換えれば、補助経路作成辺決定部６９による選択辺部の自動切換機能が、実質的に阻止される。

【0093】

従って、図１１に示すように、ディスプレイ６１で表示される補助経路は、オペレータが指定した辺部に対応する部分に対して作成された経路のみである。状況によっては、オペレータは、特定の辺部９２において表示された複数の補助経路に対して、直進、旋回、直進、旋回、・・・と反復しながら往復走行して作業を行いたい場合がある。この場合に、トラクタ１の旋回時においてオペレータが補助経路の表示の切換に煩わされることがない。

【0094】

上記のロック機能の解除は、例えば、ロックされた辺部を再びタッチすること、別途に設けられた解除ボタンをタッチすること等によって行われる。当該ロック機能が解除されると、補助経路作成辺決定部６９による選択辺部の自動決定機能が有効になる。

【0095】

補助経路作成辺決定部６９による選択辺部の自動決定機能は、トラクタ１の自律走行中において自動的に阻止されても良い。これにより、補助経路に沿って自律走行を行っている途中で、何らかの原因によって例えばトラクタ１の向きが変わった場合でも、補助経路の表示が切り換わってしまうのを回避することができる。

【0096】

具体的には、例えば、オペレータがディスプレイ６１に表示された「自動操舵スタート」ボタンをタッチすることで、トラクタ１の自律走行を開始させる。トラクタ１の自律走行が開始されると同時に、選択辺部の自動決定が阻止される。トラクタ１の自律走行が解除されると、これに連動して、上記の阻止が解除される。補助経路作成辺決定部６９は、トラクタ１の自律走行が解除された時点のトラクタ１の車両位置及び車両向きに基づいて、選択辺部を新たに決定する。

【0097】

トラクタ１の自律走行は、例えばオペレータが図１０に示すディスプレイ６１の表示画面に表示された「自動操舵停止」ボタンをタッチすることにより解除されても良いし、オペレータがステアリングハンドル１２を操作して所定操舵角以上操舵した場合、自動的に解除されても良い。即ち、無線通信端末４６及びステアリングハンドル１２は、本実施形態の自律走行制御システム１００の自律走行解除部として機能する。

【0098】

これにより、図６の位置Ｂ等に示す場合等において、オペレータがステアリングハンドル１２を操作してトラクタ１を旋回させると、トラクタ１の自律走行が解除され、補助経路作成辺決定部６９は選択辺部を新たに決定する。トラクタ１の車両位置及び車両向きは刻々と変化し、その都度、選択辺部が決定される。トラクタ１の旋回が一定程度以上になると、選択辺部が、辺部９１から辺部９２に切り換わる。

【0099】

補助経路作成辺決定部６９により新たに決定された選択辺部に対して、枕地走行補助経路作成部６８により作成された補助経路がディスプレイ６１で表示され、図９に示すように、トラクタ１の現在位置において、補助経路が走行可能であると確認した表示が表れる。この状態でオペレータが「自動操舵スタート」ボタンを再びタッチすることで、該当する枕地領域部分に対する作業をトラクタ１に自律的に行わせることができる。

【0100】

以上に説明したように、本実施形態の自律走行制御システム１００は、端末記憶部６０と、位置情報取得部４９と、慣性計測ユニット５８と、決定用距離算出部６３と、決定用角度算出部６４と、枕地走行補助経路作成部６８と、補助経路作成辺決定部６９と、走行制御部４ａと、を備える。端末記憶部６０は、複数の辺部から形成された周縁により囲まれた圃場９０内に設定された、トラクタ１が自律走行しながら作業を行うための作業領域、及び、周縁と作業領域との間に形成された枕地領域に関する圃場情報を記憶する。位置情報取得部４９は、トラクタ１の走行位置を車両位置として取得する。慣性計測ユニット５８は、トラクタ１の走行方向を車両向きとして取得する。決定用距離算出部６３は、それぞれの辺部とトラクタ１の車両位置との距離を決定用距離Ｄとして算出する。決定用角度算出部６４は、それぞれの辺部と車両向きとがなす角度を決定用角度θとして算出する。枕地走行補助経路作成部６８は、複数の辺部から選択された選択辺部に対して平行に、所定幅毎に並べて配置された複数の枕地走行補助経路を作成する。補助経路作成辺決定部６９は、決定用距離算出部６３で算出された決定用距離Ｄのそれぞれ、及び決定用角度算出部６４で算出された決定用角度θのそれぞれを評価することで、枕地走行補助経路が作成される選択辺部を自動的に決定する。走行制御部４ａは、枕地走行補助経路に沿ってトラクタ１を自律走行させる。

【0101】

これにより、枕地領域内におけるトラクタ１の位置及び向きに応じて、辺部を自動的に選択し、この選択辺部に対して枕地走行補助経路を自動的に作成することができる。また、トラクタ１の位置と向きを複合的に考慮して選択辺部が決定されるので、様々な状況下で、オペレータの意図を汲んだ選択辺部の決定を行うことができる。従って、枕地領域において、オペレータがトラクタ１によって作業したい辺部における自律走行を容易に行うことができる。

【0102】

また、本実施形態の自律走行制御システム１００は、自律走行解除部として機能するステアリングハンドル１２及び無線通信端末４６を備える。自律走行解除部は、走行制御部４ａによるトラクタ１の自律走行を解除する。トラクタ１の自律走行が解除された場合、補助経路作成辺決定部６９は、自律走行が解除された後のトラクタ１の車両位置による決定用距離Ｄ、及び車両向きにより決定用角度θに基づいて、選択辺部を新たに決定する。

【0103】

これにより、自律走行が解除された後のトラクタ１の車両位置及び車両向きに合った選択辺部の決定（ひいては、枕地走行補助経路の作成）を、早いタイミングで行うことができる。

【0104】

また、本実施形態の自律走行制御システム１００は、ディスプレイ６１を備える。ディスプレイ６１は、枕地走行補助経路と、トラクタ１の車両位置と、を表示する。

【0105】

これにより、作成された枕地走行補助経路とトラクタ１の位置関係を、オペレータが容易に確認することができる。また、余計な辺部に対する枕地走行補助経路が表示されないので、表示画面を分かり易く、簡潔にすることができる。

【0106】

また、本実施形態の自律走行制御システム１００は、補助経路作成辺ロック部７０を備える。補助経路作成辺ロック部７０は、選択辺部を固定する。補助経路作成辺ロック部７０により選択辺部を固定した場合、車両位置による決定用距離Ｄ、及び車両向きによる決定用角度θの少なくとも何れかが変更されても、補助経路作成辺決定部６９は、選択辺部を新たに決定しない。

【0107】

これにより、例えば、枕地領域のうち１つの辺に相当する部分だけを先ず全て完了させたい場合に、オペレータが補助経路の切換に煩わされることを防止できる。

【0108】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0109】

枕地走行補助経路作成部６８は、最初に枕地領域の全域に対する補助経路を作成して、端末記憶部６０に記憶させても良い。この場合、ディスプレイ６１は、補助経路作成辺決定部６９により決定された選択辺部に対応する補助経路のみを表示する。ただし、上述の実施形態のように選択辺部が切り換わる毎に補助経路を作成すると、柔軟性をもって補助経路を作成できる点で有利である。

【0110】

補助経路は、枕地領域から外側に延長するように作成されても良いし、枕地領域の内部に収まるように作成されても良い。

【0111】

作業領域の周縁を補助経路基準とする場合、図５等に示す点線の補助経路の続きとして、圃場の外部に1本乃至複数本の補助経路を追加的に作成しても良い。例えば矩形の隅が欠けたような形状の圃場では、圃場情報設定部６５で設定される圃場の形状よりも、現実の圃場の形状が広い場合がある。この場合に、枕地走行補助経路作成部６８によって追加的に作成された補助経路は有用である。圃場周縁を補助経路基準とする場合、図５等に示す実線の圃場経路の続きとして、作業領域内を通る部分を含む１本乃至複数本の補助経路を追加的に作成しても良い。

【0112】

ＧＮＳＳ測位結果の変化から得られたトラクタ１の移動向きを、車両向きとして取り扱うこともできる。この場合、位置情報取得部４９が方位検出部に相当する。

【0113】

上述の実施形態における補助経路の作成は、矩形以外の任意の形状（例えば、台形等）を有する圃場に適用することもできる。

【0114】

トラクタ１の車両位置に応じて、補助経路を作成するための補助経路基準を自動的に決めても良い。例えば、車両位置が作業領域の周縁に近い場合、枕地走行補助経路作成部６８は、作業領域の周縁を補助経路基準として認識し、車両位置が圃場周縁に近い場合、枕地走行補助経路作成部６８は、圃場周縁を補助経路基準として認識する。

【0115】

＜発明の付記＞
本発明の観点によれば、以下の構成の自律走行制御システムが提供される。即ち、自律走行制御システムは、圃場情報記憶部と、測位部と、方位検出部と、決定用距離算出部と、決定用角度算出部と、枕地走行補助経路作成部と、補助経路作成辺決定部と、走行制御部と、を備える。前記圃場情報記憶部は、複数の辺部から形成された周縁により囲まれた圃場内に設定された、作業車両が自律走行しながら作業を行うための作業領域、及び、前記周縁と前記作業領域との間に形成された枕地領域に関する圃場情報を記憶する。前記測位部は、前記作業車両の走行位置を車両位置として取得する。前記方位検出部は、前記作業車両の走行方向を車両向きとして取得する。前記決定用距離算出部は、それぞれの前記辺部と前記作業車両の前記車両位置との距離を決定用距離として算出する。前記決定用角度算出部は、それぞれの前記辺部と前記車両向きとがなす角度を決定用角度として算出する。前記枕地走行補助経路作成部は、複数の前記辺部から選択された選択辺部に対して平行に、所定幅毎に並べて配置された複数の枕地走行補助経路を作成する。前記補助経路作成辺決定部は、前記決定用距離算出部で算出された前記決定用距離のそれぞれ、及び前記決定用角度算出部で算出された前記決定用角度のそれぞれを評価することで、前記枕地走行補助経路が作成される前記選択辺部を自動的に決定する。前記走行制御部は、前記枕地走行補助経路に沿って前記作業車両を自律走行させる。

【0116】

これにより、枕地領域内における作業車両の位置及び向きに応じて、辺部を自動的に選択し、この選択辺部に対して枕地走行補助経路を自動的に作成することができる。また、作業車両の位置と向きを複合的に考慮して選択辺部が決定されるので、様々な状況下で、オペレータの意図を汲んだ選択辺部の決定を行うことができる。従って、枕地領域において、オペレータが作業車両によって作業したい辺部における自律走行を容易に行うことができる。

【0117】

前記の自律走行制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、自律走行制御システムは、前記走行制御部による前記作業車両の前記自律走行を解除する自律走行解除部を備える。前記作業車両の前記自律走行が解除された場合、前記補助経路作成辺決定部は、前記自律走行が解除された後の前記作業車両の前記車両位置による前記決定用距離、及び前記車両向きによる前記決定用角度に基づいて、前記選択辺部を新たに決定する。

【0118】

これにより、自律走行が解除された後の作業車両の車両位置及び車両向きに合った選択辺部の決定（ひいては、枕地走行補助経路の作成）を、早いタイミングで行うことができる。

【0119】

前記の自律走行制御システムは、前記枕地走行補助経路と、前記作業車両の前記車両位置と、を表示する表示部を備えることが好ましい。

【0120】

これにより、作成された枕地走行補助経路と作業車両との位置関係を、オペレータが容易に確認することができる。また、余計な辺部に対する枕地走行補助経路が表示されないので、表示画面を分かり易く、簡潔にすることができる。

【0121】

前記の自律走行制御システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この自律走行制御システムは、前記選択辺部を固定する補助経路作成辺ロック部を備える。前記補助経路作成辺ロック部により前記選択辺部を固定した場合、前記車両位置による前記決定用距離、及び前記車両向きによる前記決定用角度の少なくとも何れかが変更されても、前記補助経路作成辺決定部は、前記選択辺部を新たに決定しない。

【0122】

これにより、例えば、枕地領域のうち１つの辺に相当する部分だけを先ず全て完了させたい場合に、オペレータが枕地走行補助経路の切換に煩わされることを防止できる。

【符号の説明】

【0123】

１ トラクタ（作業車両）
４ａ 走行制御部
１２ ステアリングハンドル（自律走行解除部）
４９ 位置情報取得部（測位部）
４６ 無線通信端末（自律走行解除部）
６０ 端末記憶部（圃場情報記憶部）
６１ ディスプレイ（表示部）
６３ 決定用距離算出部
６４ 決定用角度算出部
６８ 枕地走行補助経路作成部
６９ 補助経路作成辺決定部
７０ 補助経路作成辺ロック部
１００ 自律走行制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】