特許 7593901 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

(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】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241126BHJP

   A01B 63/10 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303M

A01B63/10 Z

A01B69/00 303K

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021142201

(22)【出願日】2021-09-01

(65)【公開番号】P2023035382

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2024-02-22

(73)【特許権者】

【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

【審査官】田辺 義拓

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１９４９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６２８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２１２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２０６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６９３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３８５０９３２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５８３０５９５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ａ０１Ｂ ６３／１０

Ｇ０５Ｄ １／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業領域において、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機を備える作業車両を目標経路に従って自動走行させる自動走行方法であって、
前記目標経路に含まれる第１作業経路において、前記作業機を前記作業姿勢に設定して、前記作業車両を第１走行速度で走行させることと、
前記目標経路に含まれる前記第１作業経路に接続する非作業経路において、前記作業機を前記非作業姿勢に設定して、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させることと、
前記目標経路に含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置から所定位置までの第１部分経路において、前記作業機を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させることと、
を実行する自動走行方法。

【請求項2】

前記第２作業経路のうち前記第１部分経路において、前記作業車両を前記第３走行速度で等速走行させ、
前記第２作業経路のうち前記第１部分経路に続く第２部分経路において、前記作業車両を前記第３走行速度から前記第１走行速度に加速走行させ、
前記第２作業経路のうち前記第２部分経路に続く第３部分経路において、前記作業車両を前記第１走行速度で等速走行させる、
請求項１に記載の自動走行方法。

【請求項3】

前記所定位置は、前記接続位置から予め設定される設定距離だけ離れた位置に設定される、
請求項１又は２に記載の自動走行方法。

【請求項4】

前記作業車両が前記接続位置に到達してから所定時間が経過するまで、前記作業車両を前記第３走行速度で走行させる、
請求項１又は２に記載の自動走行方法。

【請求項5】

ユーザーから前記第３走行速度を設定する操作を受け付ける、
請求項１～４のいずれか１項に記載の自動走行方法。

【請求項6】

ユーザーから前記第３走行速度及び前記設定距離を設定する操作を受け付ける、
請求項３に記載の自動走行方法。

【請求項7】

前記作業機に関する作業機情報に基づいて前記第３走行速度を設定する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の自動走行方法。

【請求項8】

前記第３走行速度は、前記第２走行速度以上、かつ前記第１走行速度未満に設定される、
請求項１～７のいずれか１項に記載の自動走行方法。

【請求項9】

前記作業車両が前記接続位置に到達したときに、前記作業機における前記非作業姿勢から前記作業姿勢への姿勢変化を開始させる、
請求項１～８のいずれか１項に記載の自動走行方法。

【請求項10】

前記第１作業経路及び前記第２作業経路のそれぞれは直進経路であり、
前記非作業経路は旋回経路である、
請求項１～９のいずれか１項に記載の自動走行方法。

【請求項11】

作業領域において、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機を備える作業車両を目標経路に従って自動走行させる自動走行システムであって、
前記目標経路に含まれる第１作業経路において、前記作業機を前記作業姿勢に設定して、前記作業車両を第１走行速度で走行させる第１走行処理部と、
前記目標経路に含まれる前記第１作業経路に接続する非作業経路において、前記作業機を前記非作業姿勢に設定して、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させる第２走行処理部と、
前記目標経路に含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置から所定位置までの第１部分経路において、前記作業機を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させる第３走行処理部と、
を備える自動走行システム。

【請求項12】

作業領域において、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機を備える作業車両を目標経路に従って自動走行させる自動走行プログラムであって、
前記目標経路に含まれる第１作業経路において、前記作業機を前記作業姿勢に設定して、前記作業車両を第１走行速度で走行させることと、
前記目標経路に含まれる前記第１作業経路に接続する非作業経路において、前記作業機を前記非作業姿勢に設定して、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させることと、
前記目標経路に含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置から所定位置までの第１部分経路において、前記作業機を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させることと、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機により所定の作業を行う作業車両を自動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。

【背景技術】

【0002】

従来、圃場において、作業車両を、所定の作業を行わせながら自動走行させるシステムが知られている。例えば、前記作業車両は昇降可能なロータリー（作業機）を備えており、前記システムは、前記作業車両を目標経路に従って自動走行させながら、作業経路でロータリーを下降させて土壌を耕耘させる（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１０３１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、前記ロータリーは、耕耘作業を行う作業経路（例えば直進経路）において下降し耕耘爪を地中に刺して耕耘作業を行い、耕耘作業を行わない非作業経路（例えば旋回経路）において上昇する。例えば、作業車両が旋回走行している間、前記ロータリーは上昇した位置にあり、作業車両が旋回走行を終了すると、前記ロータリーは下降を開始する。前記ロータリーが下降している間、作業車両は直進経路を自動走行する。この場合、前記ロータリーの耕耘爪が地中の所定深さに到達するまでの間に作業車両は所定距離だけ走行するため、所定距離の走行部分が、適切に耕耘されず作業不良（残耕）になってしまう。このように、従来の技術では、作業時の姿勢（作業姿勢）と非作業時の姿勢（非作業姿勢）とを切り替える作業機の場合、姿勢を切り替える際に作業不良が生じる問題がある。

【0005】

本発明の目的は、作業姿勢及び非作業姿勢を切り替え可能な作業機を備える作業車両における作業不良を抑制す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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る自動走行方法は、作業領域において、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機を備える作業車両を目標経路に従って自動走行させる方法である。前記自動走行方法は、前記目標経路に含まれる第１作業経路において、前記作業機を前記作業姿勢に設定して、前記作業車両を第１走行速度で走行させることと、前記目標経路に含まれる前記第１作業経路に接続する非作業経路において、前記作業機を前記非作業姿勢に設定して、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させることと、前記目標経路に含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置から所定位置までの第１部分経路において、前記作業機を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させることと、を実行する。

【0007】

本発明に係る自動走行システムは、作業領域において、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機を備える作業車両を目標経路に従って自動走行させるシステムである。前記自動走行システムは、第１走行処理部と、第２走行処理部と、第３走行処理部とを備える。前記第１走行処理部は、前記目標経路に含まれる第１作業経路において、前記作業機を前記作業姿勢に設定して、前記作業車両を第１走行速度で走行させる。前記第２走行処理部は、前記目標経路に含まれる前記第１作業経路に接続する非作業経路において、前記作業機を前記非作業姿勢に設定して、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させる。前記第３走行処理部は、前記目標経路に含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置から所定位置までの第１部分経路において、前記作業機を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させる。

【0008】

本発明に係る自動走行プログラムは、作業領域において、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機を備える作業車両を目標経路に従って自動走行させるプログラムである。前記自動走行プログラムは、前記目標経路に含まれる第１作業経路において、前記作業機を前記作業姿勢に設定して、前記作業車両を第１走行速度で走行させることと、前記目標経路に含まれる前記第１作業経路に接続する非作業経路において、前記作業機を前記非作業姿勢に設定して、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させることと、前記目標経路に含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置から所定位置までの第１部分経路において、前記作業機を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、前記作業車両を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させることと、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。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、作業姿勢及び非作業姿勢を切り替え可能な作業機を備える作業車両における作業不良を抑制す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走行経路の一例を示す図である。

【図4】図４は、従来の作業車両の走行方法の一例を示す図である。

【図5】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操作端末に表示される操作画面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操作端末に表示される操作画面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作業車両の走行方法の一例を示す図である。

【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よっ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10A】図１０Ａ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の一例を示す図である。

【図10B】図１０Ｂ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の一例を示す図である。

【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、所定の作業を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機１４を備える。作業車両１０は、圃場Ｆ内を自動走行しながら、作業経路において作業機１４を作業姿勢に設定して作業機１４に所定の作業を実行させる。本実施形態では、作業機１４が耕耘機（粗耕起作業機）であり、耕耘作業（粗耕起作業）を行う場合を例に挙げて説明する。前記耕耘機は、耕耘爪が上昇した位置（最上位置）にある姿勢が前記非作業姿勢となり、耕耘爪が下降した位置（最下位置）にある姿勢が前記作業姿勢となる。作業機１４は、車両制御装置１１の命令に従って昇降動作を行い、前記作業姿勢と前記非作業姿勢とを切り替える。

【0014】

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に対して予め生成された目標経路Ｒに従って自動走行する。なお、目標経路Ｒは、作業機１４が耕耘作業を行う作業経路（直進経路Ｒ１）と、作業機１４が耕耘作業を行わない非作業経路（旋回経路Ｒ２）とを含み、作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで、複数の直進経路Ｒ１及び複数の旋回経路Ｒ２を含んでいる（図３参照）。

【0015】

作業車両１０は、例えば図３に示す圃場Ｆにおいて、作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで複数の直進経路Ｒ１を平行に往復走行しながら、各直進経路Ｒ１で作業機１４を下降させて耕耘作業を行う。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。

【0016】

［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。

【0017】

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。

【0018】

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、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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

作業機１４は、例えば耕耘機、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。図２には、作業機１４が粗耕起作業機（例えばスタブルカルチ）である場合を示している。

【0023】

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いる。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、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（ユーザー）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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

ところで、従来の技術では、作業機１４が作業姿勢と非作業姿勢とを切り替える構成を有する場合、姿勢を切り替える際に作業経路に作業不良（残耕）が生じる問題がある。この問題の具体例について、図４を用いて説明する。

【0032】

図４には、作業車両１０が作業を行う直進経路Ｒ１と、作業車両１０が作業を行わない旋回経路Ｒ２とを示している。例えば、作業車両１０は、直進経路Ｒ１において、作業機１４を作業姿勢に設定して、走行速度「７ｋｍ／ｈ」で直進しながら耕耘作業を行う。作業車両１０は、直進経路Ｒ１の終端位置Ｐａに到達すると作業機１４の上昇を開始させるとともに、走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に減速する。作業車両１０は、旋回経路Ｒ２において、作業機１４を非作業姿勢に設定して、走行速度「３ｋｍ／ｈ」で走行する。

【0033】

次に、作業車両１０は、旋回経路Ｒ２の終端位置Ｐｂに到達すると作業機１４の下降を開始させるとともに、走行速度を「３ｋｍ／ｈ」から「７ｋｍ／ｈ」に加速する。作業車両１０は、直進経路Ｒ１の所定位置Ｐｃに到達すると、走行速度「７ｋｍ／ｈ」で直進しながら耕耘作業を行う。

【0034】

ここで、作業機１４は、耕耘爪が下降を開始してから地中の所定深さに到達するまで所定時間を要する。このため、直進経路Ｒ１のうち作業車両１０が加速走行する終端位置Ｐｂから所定位置Ｐｃまでの区間において、耕耘爪が所定深さに到達しない状態で耕耘作業が行われることにより、耕耘不良（残耕）が生じてしまう。

【0035】

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、作業姿勢及び非作業姿勢を切り替え可能な作業機１４を備える作業車両１０における作業不良を抑制することが可能である。

【0036】

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。

【0037】

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に従って自動走行を開始し、作業機１４による作業を開始する。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）。

【0038】

また、目標経路Ｒには、作業車両１０の走行速度の情報が含まれる。走行処理部１１１は、作業車両１０の位置情報に基づいて作業車両１０の走行速度を切り替える。例えば、操作端末２０において、直進経路Ｒ１の走行速度が「７ｋｍ／ｈ」に設定され、旋回経路Ｒ２の走行速度が「３ｋｍ／ｈ」に設定されている場合（図７参照）、走行処理部１１１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１に進入すると走行速度を「７ｋｍ／ｈ」に設定し、作業車両１０が旋回経路Ｒ２に進入すると走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に設定する。走行装置１３は、走行処理部１１１により設定される走行速度に従って走行動作を行う。本実施形態における前記走行速度の設定方法の詳細については後述する。

【0039】

また、走行処理部１１１は、操作端末２０から作業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（不図示）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は作業停止指示を作業車両１０に出力する。走行処理部１１１は、操作端末２０から作業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。これにより、作業車両１０は、自動走行を停止し、作業機１４による作業を停止する。走行処理部１１１は、本発明の第１走行処理部、第２走行処理部、及び第３走行処理部の一例である。

【0040】

切替処理部１１２は、作業機１４の姿勢を設定する。具体的には、切替処理部１１２は、作業機１４を、所定の作業（ここでは耕耘作業）を行う姿勢である作業姿勢と、所定の作業（耕耘作業）を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替える。また、切替処理部１１２は、作業車両１０の位置情報に基づいて、作業機１４の姿勢を切り替える。切替処理部１１２は、切替命令（上昇指示、下降指示など）を作業機１４の前記昇降機構に出力する。

【0041】

例えば、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ときに前記昇降機構に下降指示を出力して、作業機１４を作業姿勢（最下位置）まで下降させる。また例えば、切替処理部１１２は、作業車両１０が直進経路Ｒ１の終端位置（旋回経路Ｒ２の始端位置）に到達したときに前記昇降機構に上昇指示を出力して、作業機１４を非作業姿勢（最上位置）まで上昇させる。また例えば、切替処理部１１２は、作業車両１０が旋回経路Ｒ２の終端位置（直進経路Ｒ１の始端位置）に到達したときに前記昇降機構に下降指示を出力して、作業機１４を作業姿勢（最下位置）まで下降させる。

【0042】

このように、車両制御装置１１は、作業車両１０の位置情報に基づいて、作業機１４の姿勢（作業姿勢、非作業姿勢）を変化させるとともに、作業車両１０の走行速度を変更する。

【0043】

［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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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に所定の制御処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、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、前記制御プログラムは、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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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、出力処理部２１５、及び受付処理部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。

【0050】

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。

【0051】

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。図６には、作業機１４の情報を登録する操作画面Ｄ２の一例を示している。オペレータは、操作画面Ｄ２において、作業機１４のサイズなどを登録する。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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が耕耘作業を行う作業経路（直進経路Ｒ１）と、作業機１４が耕耘作業を行わない非作業経路（旋回経路Ｒ２）とを含む（図３参照）。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。

【0057】

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。

【0058】

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の走行速度の情報を設定する。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」を選択して前記走行速度を登録する。図７には、作業車両１０の走行速度の情報を登録する操作画面Ｄ３の一例を示している。操作画面Ｄ３には、対地作業（耕耘作業）のＯＮ／ＯＦＦを設定する設定欄Ｋ１、作業時の車速（直進経路Ｒ１の走行速度）を設定する設定欄Ｋ２、旋回時の車速（旋回経路Ｒ２の走行速度）を設定する設定欄Ｋ３、旋回終了時の車速（直進経路Ｒ１の部分経路Ｒ１ａの走行速度）を設定する設定欄Ｋ４、旋回終了時の車速距離（部分経路Ｒ１ａの距離）を設定する設定欄Ｋ５などが含まれる。オペレータは、操作画面Ｄ３において、各設定欄Ｋ１～Ｋ５を登録する。このように、経路生成処理部２１４は、オペレータから、各設定欄Ｋ１～Ｋ５を設定する操作を受け付ける。

【0059】

経路生成処理部２１４は、設定欄Ｋ１～Ｋ５に設定された情報を目標経路Ｒに関連付けて登録する。例えば、経路生成処理部２１４は、直進経路Ｒ１に走行速度「７ｋｍ／ｈ」を関連付けて登録し、旋回経路Ｒ２に走行速度「３ｋｍ／ｈ」を関連付けて登録し、直進経路Ｒ１の部分経路Ｒ１ａ（図８参照）に走行速度「３ｋｍ／ｈ」を関連付けて登録し、直進経路Ｒ１の部分経路Ｒ１ａに走行距離「３．０ｍ」を関連付けて登録する。

【0060】

出力処理部２１５は、経路生成処理部２１４により生成された目標経路Ｒのデータを作業車両１０に出力する。また、出力処理部２１５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。

【0061】

受付処理部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）、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。受付処理部２１６が前記作業開始指示操作を受け付けると、出力処理部２１５が前記作業開始指示を作業車両１０に出力する。これにより、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。車両制御装置１１は、前記作業開始指示を取得すると、作業車両１０の作業及び走行を開始させる。また、受付処理部２１６が前記作業停止指示操作を受け付けると、出力処理部２１５が前記作業停止指示を作業車両１０に出力する。これにより、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。車両制御装置１１は、前記作業停止指示を取得すると、作業車両１０の作業及び走行を停止させる。

【0062】

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。

【0063】

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による耕耘作業を開始する。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。

【0064】

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まで走行速度を制御しつつ自動走行させるとともに、作業機１４を昇降させて耕耘作業を実行させる。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。

【0065】

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。

【0066】

ここで、本実施形態において生成される目標経路Ｒに基づいて作業車両１０が自動走行する走行方法の一例を、図８を用いて説明する。なお、目標経路Ｒには、図７の操作画面Ｄ３において設定された情報が含まれる。

【0067】

図８には、作業車両１０が作業を行う直進経路Ｒ１と、作業車両１０が作業を行わない旋回経路Ｒ２とを示している。例えば、作業車両１０は、直進経路Ｒ１において、作業機１４を作業姿勢に設定して、走行速度「７ｋｍ／ｈ」で直進しながら耕耘作業を行う。作業車両１０は、直進経路Ｒ１の終端位置Ｐ１に到達すると作業機１４の上昇を開始させるとともに、走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に減速する。作業車両１０は、旋回経路Ｒ２において、作業機１４を非作業姿勢に設定して、走行速度「３ｋｍ／ｈ」で走行する。

【0068】

次に、作業車両１０は、旋回経路Ｒ２の終端位置Ｐ２に到達すると作業機１４の下降を開始させるとともに、走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に設定する。ここでは、旋回経路Ｒ２の走行速度と同一であるため、走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に維持する。

【0069】

作業車両１０は、終端位置Ｐ２から設定距離Ｌ１だけ離れた所定位置Ｐ３まで走行速度「３ｋｍ／ｈ」で等速走行する。作業車両１０は、終端位置Ｐ２から所定位置Ｐ３までの区間で作業機１４を最下位置まで下降させることにより耕耘爪を地中の所定深さに到達させる。なお、設定距離Ｌ１は、予め設定される距離であり、例えばオペレータにより登録される距離「３．０ｍ」（図７の設定欄Ｋ５）である。

【0070】

次に、作業車両１０は、所定位置Ｐ３に到達すると、耕耘作業を行いながら走行速度を「３ｋｍ／ｈ」から「７ｋｍ／ｈ」に加速する。作業車両１０は、直進経路Ｒ１の所定位置Ｐ４に到達すると、走行速度「７ｋｍ／ｈ」で等速走行しながら耕耘作業を行う。所定位置Ｐ３は、旋回経路Ｒ２及び直進経路Ｒ１の接続位置（終端位置Ｐ２）から予め設定される設定距離Ｌ１だけ離れた位置である。

【0071】

このように、作業車両１０の車両制御装置１１は、直進経路Ｒ１（第１作業経路）において、作業機１４を作業姿勢に設定して、作業車両１０を「７ｋｍ／ｈ」（第１走行速度）で走行させ、直進経路Ｒ１に接続する旋回経路Ｒ２（非作業経路）において、作業機１４を非作業姿勢に設定して、作業車両１０を「３ｋｍ／ｈ」（第２走行速度）で走行させる。また、車両制御装置１１は、旋回経路Ｒ２に接続する直進経路Ｒ１のうち、旋回経路Ｒ２及び直進経路Ｒ１の接続位置（終端位置Ｐ２）から所定位置Ｐ３までの部分経路Ｒ１ａ（第１部分経路）において、作業機１４を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、作業車両１０を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度（例えば「３ｋｍ／ｈ」）で走行させる。

【0072】

また、車両制御装置１１は、図８に示すように、部分経路Ｒ１ａにおいて、作業車両１０を「３ｋｍ／ｈ」（第３走行速度）で等速走行させ、部分経路Ｒ１ａに続く部分経路Ｒ１ｂ（第２部分経路）において、作業車両１０を「３ｋｍ／ｈ」（第３走行速度）から「７ｋｍ／ｈ」（第１走行速度）に加速走行させ、部分経路Ｒ１ｂに続く部分経路Ｒ１ｃ（第３部分経路）において、作業車両１０を「７ｋｍ／ｈ」（第１走行速度）で等速走行させる。

【0073】

本実施形態では、車両制御装置１１は、作業機１４が非作業姿勢（最上位置）から作業姿勢（最下位置）に移行するまで、作業経路（直進経路Ｒ１）における走行速度を、作業時の走行速度（例えば「７ｋｍ／ｈ」）よりも低速（例えば「３ｋｍ／ｈ」）に設定するとともに、設定した低速の走行速度を維持する。これにより、作業機１４が非作業姿勢から作業姿勢に移行するまでの間に作業経路を走行する部分の距離を、従来の構成（図４参照）よりも短くすることができるため、耕耘不良（残耕）を抑制することができる。

【0074】

［自動走行処理］
以下、図９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。

【0075】

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。

【0076】

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（例えば耕耘作業）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。

【0077】

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（図３参照）を生成する。また、オペレータは、図７に示す操作画面Ｄ３において、作業車両１０の走行速度などの情報を登録する。操作制御部２１は、操作画面Ｄ３の設定欄Ｋ１～Ｋ５に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。

【0078】

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、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）。

【0079】

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、走行速度を「７ｋｍ／ｈ」に設定して直進走行を開始させる。また、車両制御装置１１は、作業機１４を下降させて作業姿勢（最下位置）に設定して耕耘作業を開始させる。これにより、作業車両１０は、目標経路Ｒに従って自動走行及び耕耘作業を開始する。

【0080】

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Ｐ１（図８参照）に到達したか否かを判定する。作業車両１０が終端位置Ｐ１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Ｐ１に到達するまで走行速度「７ｋｍ／ｈ」で直進走行しながら耕耘作業を行う（Ｓ５：Ｎｏ）。

【0081】

ステップＳ６において、車両制御装置１１は、作業機１４の上昇を開始させる。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ１に到達した時点で作業機１４の前記昇降機構に上昇指示を出力する。前記昇降機構は、前記上昇指示に従って作業機１４（耕耘爪）を最下位置から最上位置に上昇させる。

【0082】

次にステップＳ７において、車両制御装置１１は、作業車両１０の走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に減速する。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ１に到達した時点で走行装置１３に走行速度の変更指示を出力する。走行装置１３は、前記変更指示に従って走行速度を「７ｋｍ／ｈ」から「３ｋｍ／ｈ」に減速する。これにより、作業車両１０は、旋回経路Ｒ２において、作業機１４を上昇させた状態で走行速度「３ｋｍ／ｈ」で走行する。

【0083】

次にステップＳ８において、車両制御装置１１は、作業車両１０が旋回経路Ｒ２の終端位置Ｐ２（図８参照）に到達したか否かを判定する。作業車両１０が終端位置Ｐ２に到達した場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９に移行する。作業車両１０は、終端位置Ｐ２に到達するまで走行速度「３ｋｍ／ｈ」で旋回走行する（Ｓ８：Ｎｏ）。

【0084】

ステップＳ９において、車両制御装置１１は、作業機１４の下降を開始させる。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ２に到達した時点で作業機１４の前記昇降機構に下降指示を出力する。前記昇降機構は、前記下降指示に従って作業機１４（耕耘爪）を最上位置から最下位置に向けて下降させる。

【0085】

次にステップＳ１０において、車両制御装置１１は、作業車両１０の走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に設定（維持）する。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ２に到達した時点で走行装置１３に走行速度を維持する指示を出力する。走行装置１３は、前記指示に従って走行速度を「３ｋｍ／ｈ」に維持する。これにより、作業車両１０は、部分経路Ｒ１ａ（図８参照）において、作業機１４を下降させながら走行速度「３ｋｍ／ｈ」で走行する。なお、部分経路Ｒ１ａにおける走行速度が旋回経路Ｒ２における走行速度と同一の場合、車両制御装置１１は、走行装置１３に走行速度を維持する指示を出力しなくてもよい。

【0086】

次にステップＳ１１において、車両制御装置１１は、作業車両１０が設定距離Ｌ１だけ走行したか否かを判定する。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が直進経路Ｒ１において、走行速度「３ｋｍ／ｈ」で終端位置Ｐ２から設定距離Ｌ１だけ離れた所定位置Ｐ３（図８参照）まで走行したか否か（所定位置Ｐ３に到達したか否か）を判定する。作業車両１０が設定距離Ｌ１だけ走行した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２に移行する。作業車両１０は、設定距離Ｌ１（所定位置Ｐ３）に到達するまで走行速度「３ｋｍ／ｈ」で等速走行する（Ｓ１１：Ｎｏ）。作業車両１０は、終端位置Ｐ２から所定位置Ｐ３までの区間（設定距離Ｌ１）で作業機１４を最下位置まで下降させることにより耕耘爪を地中の所定深さに到達させる。

【0087】

ステップＳ１２において、車両制御装置１１は、作業車両１０の走行速度を「３ｋｍ／ｈ」から「７ｋｍ／ｈ」に加速する。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０が「３ｋｍ／ｈ」で設定距離Ｌ１を走行した時点（所定位置Ｐ３）で走行装置１３に走行速度の変更指示を出力する。走行装置１３は、前記変更指示に従って走行速度を「３ｋｍ／ｈ」から「７ｋｍ／ｈ」に加速する。作業車両１０は、所定位置Ｐ３から、走行速度が「７ｋｍ／ｈ」に到達する所定位置Ｐ４（図８参照）までの区間において、作業機１４を最下位置の姿勢に維持して耕耘作業を行いながら加速走行する。

【0088】

次にステップＳ１３において、車両制御装置１１は、作業車両１０を走行速度「７ｋｍ／ｈ」で等速走行させる。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０の走行速度を「７ｋｍ／ｈ」に維持して、所定位置Ｐ４から直進経路Ｒ１の終端位置に到達するまで等速走行させる。これにより、作業車両１０は、直進経路Ｒ１を、耕耘作業を行いながら直進走行する。

【0089】

次にステップＳ１４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（Ｓ１４：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（Ｓ１４：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に戻り、上述の処理を繰り返す。

【0090】

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、目標経路Ｒ（直進経路Ｒ１及び旋回経路Ｒ２）に従って、作業車両１０の走行速度を変更する処理と、作業機１４の姿勢を切り替える処理とを繰り返しながら自動走行させる。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。

【0091】

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（作業領域）において、所定の作業（耕耘作業）を行う姿勢である作業姿勢と前記所定の作業を行わない姿勢である非作業姿勢とに切り替え可能な作業機１４を備える作業車両１０を目標経路Ｒに従って自動走行させるシステムである。

【0092】

また、自動走行システム１は、目標経路Ｒに含まれる第１作業経路（直進経路Ｒ１）において、作業機１４を前記作業姿勢に設定して、作業車両１０を第１走行速度で走行させる。また、自動走行システム１は、目標経路Ｒに含まれる第１作業経路に接続する非作業経路（旋回経路Ｒ２）において、作業機１４を前記非作業姿勢に設定して、作業車両１０を前記第１走行速度よりも低速の第２走行速度で走行させる。また、自動走行システム１は、目標経路Ｒに含まれる前記非作業経路に接続する第２作業経路（直進経路Ｒ１）のうち、前記非作業経路及び前記第２作業経路の接続位置（終端位置Ｐ２）から所定位置Ｐ３までの第１部分経路（部分経路Ｒ１ａ）において、作業機１４を前記非作業姿勢から前記作業姿勢に変化させるとともに、作業車両１０を前記第１走行速度よりも低速の第３走行速度で走行させる。

【0093】

このように、自動走行システム１は、作業車両１０が非作業経路から作業経路に移行した場合に、作業車両１０の走行速度を低速に維持した状態で、作業機１４の姿勢を非作業姿勢から作業姿勢に変化させる。これにより、作業車両１０が低速走行している間に作業機１４を作業姿勢に移行させることができる。例えば、作業車両１０が旋回経路Ｒ２から直進経路Ｒ１に進入した場合に、作業車両１０の走行速度を旋回走行時の速度に維持した状態で、作業機１４を下降させる。これにより、作業車両１０が低速走行している間に作業機１４の耕耘爪を地中の所定深さに到達させることができる。そして、作業機１４の耕耘爪が地中の所定深さに到達した後に、作業車両１０を作業時の速度まで加速させて、作業時の速度により耕耘作業を行わせることができる。

【0094】

これにより、作業機１４が非作業姿勢から作業姿勢に移行するまでの間に作業経路を走行する部分の距離を、従来の構成（図４参照）よりも短くすることができるため、耕耘不良（残耕）を抑制することができる。なお、本実施形態において、前記第１作業経路及び前記第２作業経路のそれぞれは直進経路Ｒ１であり、前記非作業経路は旋回経路Ｒ２であるが、本発明はこれに限定されない。

【0095】

［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。

【0096】

上述の実施形態では、車両制御装置１１は、旋回経路Ｒ２に接続する部分経路Ｒ１ａの走行速度を、旋回経路Ｒ２の走行速度と同一の速度（例えば「３ｋｍ／ｈ」）に設定している。この構成によれば、旋回終了後に走行速度を切り替える必要がないため、車両制御装置１１の処理負荷を低減することができる。但し、本発明はこの構成に限定されず、他の実施形態として、車両制御装置１１は、部分経路Ｒ１ａの走行速度を、旋回経路Ｒ２の走行速度よりも高速、かつ直進経路Ｒ１の走行速度よりも低速の速度に設定してもよい。例えば、車両制御装置１１は、部分経路Ｒ１ａの走行速度を、３ｋｍ／ｈより大きく、かつ７ｋｍ／ｈ未満の速度（例えば「５ｋｍ／ｈ」）に設定してもよい。

【0097】

このように、本発明では、部分経路Ｒ１ａの走行速度（第３走行速度）は、旋回経路Ｒ２の走行速度（第２走行速度）以上、かつ直進経路Ｒ１の走行速度（第１走行速度）未満に設定される。なお、本発明は、これに限定されず、部分経路Ｒ１ａの走行速度（第３走行速度）が旋回経路Ｒ２の走行速度（第２走行速度）未満であってもよい。

【0098】

また、他の実施形態として、操作端末２０の操作制御部２１は、操作画面Ｄ３（図７参照）において、旋回終了後の車速（部分経路Ｒ１ａの走行速度）の受付可能範囲を設定してもよい。例えば、操作制御部２１は、前記受付可能範囲を、旋回時の車速（３ｋｍ／ｈ）以上、かつ作業時の車速（７ｋｍ／ｈ）未満の範囲に設定する。これにより、オペレータによる走行速度の誤入力を防止することができる。

【0099】

また、他の実施形態として、操作制御部２１は、操作画面Ｄ３の設定欄Ｋ４に、初期値（デフォルト値）を予め入力（表示）させてもよい。例えば、操作制御部２１は、旋回時の車速（旋回経路Ｒ２の走行速度）を設定欄Ｋ４に表示させる。

【0100】

また、例えば、操作制御部２１は、作業機１４に関する作業機情報（作業機の種類、サイズ、重量など）に基づいて、旋回終了後の車速（部分経路Ｒ１ａの走行速度）を設定してもよい。例えば、作業機１４は、作業機の種類、サイズ、重量に応じて、耕耘爪が最上位置から最下位置まで移動するのに要する時間が異なる。そこで、操作制御部２１は、図６の操作画面Ｄ２において入力される作業機情報（作業機の種類、サイズ、重量など）に基づいて、作業車両１０が設定距離Ｌ１を走行する間に作業機１４が最上位置から最下位置に移動可能な走行速度を設定する。

【0101】

また、例えば、操作制御部２１は、作業機１４に関する作業機情報（作業機の種類、サイズ、重量など）に基づいて、旋回終了後の車速距離（部分経路Ｒ１ａの設定距離Ｌ１）を設定してもよい。

【0102】

上述の実施形態では、操作制御部２１は、操作画面Ｄ３（図７参照）において、オペレータから旋回終了後の車速（設定欄Ｋ４）と、旋回終了後の車速距離（設定欄Ｋ５）とを登録する操作を受付可能な構成であるが、他の実施形態として、操作制御部２１は、設定欄Ｋ４が省略され、旋回終了後の車速距離（設定欄Ｋ５）を登録する構成（図１０Ａ参照）であってもよい。この構成では、操作制御部２１は、旋回終了後の車速を予め設定（例えば、旋回時の車速に設定）してもよい。

【0103】

また、他の実施形態として、操作制御部２１は、操作画面Ｄ３（図７参照）において、旋回終了後の車速距離（部分経路Ｒ１ａの設定距離Ｌ１）を設定する設定欄Ｋ５が省略された構成であってもよい。この構成では、操作制御部２１は、旋回終了後の車速距離を予め設定する。

【0104】

また、他の実施形態として、操作制御部２１は、旋回終了後における、作業車両１０を旋回時の車速（旋回経路Ｒ２の走行速度）で走行させる走行時間（所定時間）を登録する操作を受付可能な構成であってもよい。例えば図１０Ｂに示すように、オペレータは、操作画面Ｄ３の設定欄Ｋ６において、旋回終了後における、作業車両１０を旋回時の車速で走行させる走行時間（例えば「４秒」）を入力する。これにより、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ２に到達してから走行時間（「４秒」）が経過するまで、作業車両１０を旋回時の車速（旋回経路Ｒ２の走行速度）で走行させる。なお、この構成では、旋回終了後の車速距離（部分経路Ｒ１ａの設定距離Ｌ１）を設定する設定欄Ｋ５が省略されてもよい。

【0105】

上述の実施形態では、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ２（図８参照）に到達したときに、作業機１４における非作業姿勢から作業姿勢への姿勢変化を開始させている。他の実施形態として、車両制御装置１１は、作業車両１０が終端位置Ｐ２に到達する前、すなわち非作業経路（旋回経路Ｒ２）を走行中に、作業機１４における非作業姿勢から作業姿勢への姿勢変化を開始させてもよい。これにより、部分経路Ｒ１ａにおいて、作業機１４の耕耘爪が所定深さに到達しない部分の距離をより短くすることができる。なお、作業車両１０が旋回走行中に作業機１４を下降させると、作業車両１０の重心位置が変動し目標経路Ｒから外れる可能性があるため、車両制御装置１１は、旋回経路Ｒ２の旋回半径、旋回経路Ｒ２の走行速度、部分経路Ｒ１ａの走行速度、作業機１４の作業機情報などに基づいて、作業機１４の下降を開始させるタイミングを決定してもよい。

【0106】

上述の実施形態では、作業機１４の一例として耕耘機を挙げたが、作業機１４は、耕耘機に限定されず他の農機具であってもよい。例えば、作業機１４は、薬剤を散布する散布機（スプレーヤ）であってもよい。前記散布機は、ノズルが水平方向に開いた位置にある姿勢が前記作業姿勢であり、ノズルが水平方向又は垂直方向に閉じた位置にある姿勢が前記非作業姿勢である。

【符号の説明】

【0107】

１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１４ ：作業機
２０ ：操作端末
１１１ ：走行処理部（第１走行処理部、第２走行処理部、第３走行処理部）
１１２ ：切替処理部
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 ：出力処理部
２１６ ：受付処理部
Ｆ ：圃場（作業領域）
Ｌ１ ：設定距離
Ｐ１ ：終端位置
Ｐ２ ：終端位置（接続位置）
Ｐ３ ：所定位置
Ｐ４ ：所定位置
Ｒ ：目標経路
Ｒ１ ：直進経路（作業経路）
Ｒ１ａ ：部分経路（第１部分経路）
Ｒ１ｂ ：部分経路（第２部分経路）
Ｒ１ｃ ：部分経路（第３部分経路）
Ｒ２ ：旋回経路（非作業経路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】