特許 7692284 経路設定方法、経路設定システムおよび経路設定プログラム

(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】2025-06-05

(45)【発行日】2025-06-13

(54)【発明の名称】経路設定方法、経路設定システムおよび経路設定プログラム

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20250606BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303M

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021079467

(22)【出願日】2021-05-10

(65)【公開番号】P2022173643

(43)【公開日】2022-11-22

【審査請求日】2024-02-16

(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】100205350

【弁理士】

【氏名又は名称】狩野 芳正

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(72)【発明者】

【氏名】高橋 葵

(72)【発明者】

【氏名】西井 康人

【審査官】家田 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２１１７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１９５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１５２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０３０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５４３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５４０７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ｇ０５Ｄ １／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業車両が自律走行を行う走行領域を設定することと、
前記作業車両の進行方向に対して右または左にオフセットされて前記作業車両に装着される作業機のオフセット量を設定することと、
前記走行領域の内部に、前記作業車両が第１方向に平行に移動する内部作業領域を設定することと、
前記走行領域のうちの前記内部作業領域以外の領域として、前記内部作業領域の周囲に配置される外周作業領域を設定することと、
前記作業車両が前記内部作業領域と前記外周作業領域とで前記自律走行を行いながら前記作業機で作業するための走行経路を生成することと、
前記作業車両が前記走行経路に沿って走行するときに前記作業機が前記走行領域の外に出るか否かを判定することと、
前記判定の結果を表す報知情報を出力することと
を含む
経路設定方法。

【請求項2】

請求項１に記載の経路設定方法において、
前記外周作業領域と前記内部作業領域とを分ける境界線群のうち、前記作業機が前記走行領域の外に出た状態で前記作業車両が走行する経路に最も近い第１境界線を前記内部作業領域の中心に向けて移動させることによって、前記外周作業領域のうち、前記第１境界線と、前記走行領域の外周を規定する枠線群のうちの前記第１境界線と向かい合う第１枠線との間の第１部分領域を拡大するように、前記外周作業領域の前記設定を更新することと、
更新された前記外周作業領域の前記設定に基づいて前記走行経路を再度生成することと
をさらに含む
経路設定方法。

【請求項3】

請求項２に記載の経路設定方法において、
前記外周作業領域の前記設定を更新することは、
前記境界線群のうちの前記第１境界線に隣接する第２境界線を、前記内部作業領域の中心に向けて移動させることによって、前記外周作業領域のうち、前記第２境界線と、前記枠線群のうちの前記第２境界線と向かい合う第２枠線との間の第２部分領域を拡大するように、前記外周作業領域の前記設定を更新すること
を含む
経路設定方法。

【請求項4】

請求項３に記載の経路設定方法において、
前記外周作業領域の前記設定を更新することは、
前記外周作業領域のうちの前記第１部分領域に第１の追加の外周経路を生成するように前記外周作業領域の前記設定を更新することと、
前記外周作業領域のうちの前記第２部分領域に第２の追加の外周経路を生成するように前記外周作業領域の前記設定を更新することと、
前記走行経路が前記内部作業領域に入る内部経路開始位置と、前記走行経路が前記内部作業領域から出る内部経路終了位置と、前記走行経路が前記外周作業領域に入る外周経路開始位置と、前記走行経路が前記外周作業領域から出る外周経路終了位置とのうちの少なくとも１つを、前記第１部分領域または前記第２部分領域に移動するように、前記外周作業領域の前記設定を更新することと
をさらに含む
経路設定方法。

【請求項5】

請求項２に記載の経路設定方法において、
前記外周作業領域の前記設定を更新することは、
前記境界線群のうちの前記第１境界線と向かい合う第２境界線を、前記内部作業領域の中心に向けて移動させることによって、前記外周作業領域のうち、前記第２境界線と、
前記枠線群のうちの前記第２境界線と向かい合う第２枠線との間の第２部分領域を拡大するように、前記外周作業領域の前記設定を更新すること
を含む
経路設定方法。

【請求項6】

請求項５に記載の経路設定方法において、
前記外周作業領域の前記設定を更新することは、
前記外周作業領域のうちの前記第１部分領域に第１の追加の外周経路を生成するように前記外周作業領域の前記設定を更新することと、
前記外周作業領域のうちの前記第２部分領域に第２の追加の外周経路を生成するように前記外周作業領域の前記設定を更新することと、
前記第１の追加の外周経路と前記第２の追加の外周経路とを接続するダミーラン経路を、前記走行経路を再度生成する前から配置されていた外周経路の一部に重ねて生成するように、前記外周作業領域の前記設定を更新することと
を含む
経路設定方法。

【請求項7】

請求項５または６に記載の経路設定方法において、
前記外周作業領域の前記設定を更新することは、
前記走行経路が前記内部作業領域に入る内部経路開始位置と、前記走行経路が前記内部作業領域から出る内部経路終了位置と、前記走行経路が前記外周作業領域に入る外周経路開始位置と、前記走行経路が前記外周作業領域から出る外周経路終了位置とのうちの少なくとも１つを、前記第１部分領域または前記第２部分領域に移動するように、前記外周作業領域の前記設定を更新すること
をさらに含む
経路設定方法。

【請求項8】

請求項２～７のいずれか一項に記載の経路設定方法において、
前記報知情報を出力することの後に、
前記外周作業領域の拡大を容認することについて、第１指示を受け付けること
をさらに含み、
前記第１指示を受け付けたときに、前記外周作業領域の前記設定を更新することと、前記走行経路を再度生成することとを実行すること
をさらに含む
経路設定方法。

【請求項9】

請求項１に記載の経路設定方法において、
前記走行経路は、
前記作業車両が前記内部作業領域で前記第１方向に平行に移動する内部経路と、
前記作業車両が前記外周作業領域で前記走行領域を規定する枠線群に沿って周回して移動する外周経路と、
前記作業車両が前記走行領域に入る位置である作業開始位置または前記作業車両が前記走行領域から出る位置である作業終了位置のいずれかと、前記内部経路または前記外周経路のいずれかとを接続する第１接続経路と、
前記内部経路と前記外周経路とを接続する第２接続経路と
を含み、
前記第１接続経路と前記第２接続経路において前記作業車両が旋回するときに前記作業機が前記旋回の内側に向かってオフセットされた状態で前記作業車両が走行するように、
前記外周作業領域の前記設定を更新することと
をさらに含む
経路設定方法。

【請求項10】

請求項９に記載の経路設定方法において、
前記内部経路は、
互いに平行でそれぞれが直線の形状を有する複数の直線経路
を含み、
前記走行経路は、
前記複数の直線経路を接続する旋回経路
をさらに含み、
前記外周作業領域の前記設定を更新することは、
前記旋回経路において前記作業車両が旋回するときに前記作業機が前記旋回の内側に向かってオフセットされた状態で前記作業車両が走行するように、前記外周作業領域の前記設定を更新すること
を含む
経路設定方法。

【請求項11】

請求項９または１０に記載の経路設定方法において、
前記報知情報を出力することの後に、
前記外周作業領域を維持することについて、第２指示を受け付けること
をさらに含み、
前記第２指示を受け付けたときに、前記外周作業領域の前記設定を更新することと、前記走行経路を再度生成することとを実行すること
をさらに含む
経路設定方法。

【請求項12】

作業車両が自律走行を行う走行領域を設定する走行領域設定部と、
前記作業車両の進行方向に対して右または左にオフセットされて前記作業車両に装着される作業機のオフセット量を設定する作業機設定部と、
前記走行領域の内部に、前記作業車両が第１方向に平行に移動する内部作業領域を設定する内部作業領域設定部と、
前記走行領域のうちの前記内部作業領域以外の領域として、前記内部作業領域の周囲に配置される外周作業領域を設定する外周作業領域設定部と、
前記作業車両が前記内部作業領域と前記外周作業領域とで前記自律走行を行いながら前記作業機で作業するための走行経路を生成する走行経路生成部と、
前記作業車両が前記走行経路に沿って走行するときに前記作業機が前記走行領域の外に出るか否かを判定する判定部と、
前記判定の結果を表す報知情報を出力する報知部と
を備える
経路設定システム。

【請求項13】

実行することによって所定の処理を実現するための経路設定プログラムであって、
前記処理は、
作業車両が自律走行を行う走行領域を設定することと、
前記作業車両の進行方向に対して右または左にオフセットされて前記作業車両に装着される作業機のオフセット量を設定することと、
前記走行領域の内部に、前記作業車両が第１方向に平行に移動する内部作業領域を設定することと、
前記走行領域のうちの前記内部作業領域以外の領域として、前記内部作業領域の周囲に配置される外周作業領域を設定することと、
前記作業車両が前記内部作業領域と前記外周作業領域とで前記自律走行を行いながら前記作業機で作業するための走行経路を生成することと、
前記作業車両が前記走行経路に沿って走行するときに前記作業機が前記走行領域の外に出るか否かを判定することと、
前記判定の結果を表す報知情報を出力することと
を含む
経路設定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は経路設定方法、経路設定システムおよび経路設定プログラムに関し、例えば、自律走行する作業車両の走行経路を設定するための経路設定方法、経路設定システムおよび経路設定プログラムに好適に利用できるものである。

【背景技術】

【0002】

トラクターなどの作業車両に適切な作業機を装着して圃場内で草刈などの作業を行うとき、作業車両は所定の走行経路を走行しながら作業を行う。作業車両が自律走行を行う機能を備えているとき、この走行経路を事前に設定しておくことで、作業車両はこの走行経路に沿って自律走行をしながら作業を自動的に行うことができる。

【0003】

走行経路は、圃場の位置や形状に基づいて自動的に生成されてもよい。走行経路を自動的に生成するときに必要な判断基準として、以下のことが知られている。まず、安全性の観点から、作業車両が移動するときに作業機が圃場のどこを移動するかを事前に把握することが好ましい。次に、作業効率を高める観点から、走行経路の全長は短い方が好ましい。また、同じく作業効率を高める観点から、圃場のうち、作業効率が比較的高い内部作業領域をなるべく広く保つことが好ましく、反対に作業効率が比較的低い外周作業領域をなるべく狭く保つことが好ましい。さらに、やはり作業効率を高める観点から、一度走行して作業を行った走行経路は再度走行しないことが好ましい。

【0004】

上記に関連して、特許文献１（特開２０１７－２１１７３３号公報）には、自律走行経路生成システムが開示されている。この自律走行経路生成システムは、予め定められた走行領域において、車体部と車体部に装着される作業機を備える作業車両を自律走行させるための走行経路を生成する。この自律走行経路生成システムは、オフセット設定部と、経路生成部とを備える。ここで、オフセット設定部は、車体部の基準点に対する作業機の基準点のオフセット方向及びオフセット距離を設定可能である。また、経路生成部は、作業機の基準点に基づいて走行領域内における走行経路を生成可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－２１１７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

安全性を確保する観点からは、作業車両からオフセットしている作業機が、走行領域の外に出ないように、外周作業領域を十分に広く設定することが好ましい。その一方で、外周作業領域が広ければ広いほど、外周作業領域よりも作業効率が良い内部作業領域が狭くなるため、圃場全体としての作業効率が低下する。

【0007】

より安全に作業を行うための経路設定を支援するための経路設定方法、経路設定システムおよび経路設定プログラムを提供する。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

【0009】

一実施の形態によれば、経路設定方法は、作業車両（４）が自律走行を行う走行領域（９）を設定すること（Ｓ０１）と、作業車両（４）の進行方向に対して右または左にオフセットされて作業車両（４）に装着される作業機（５）のオフセット量を設定すること（Ｓ０２）とを含む。経路設定方法は、走行領域（９）の内部に、作業車両（４）が第１方向に平行に移動する内部作業領域（９１）を設定すること（Ｓ０３）と、走行領域（９）のうちの内部作業領域（９１）以外の領域として、内部作業領域（９１）の周囲に配置される外周作業領域（９２）を設定すること（Ｓ０３）とをさらに含む。経路設定方法は、作業車両（４）が内部作業領域（９１）と外周作業領域（９２）とで自律走行を行いながら作業機（５）で作業するための走行経路を生成すること（Ｓ０４）と、作業車両（４）が走行経路に沿って走行するときに作業機（５）が走行領域（９）の外に出るか否かを判定すること（Ｓ０５）と、判定の結果を表す報知情報を出力すること（Ｓ０７）とをさらに含む。

【0010】

一実施の形態によれば、経路設定システム（２）は、走行領域設定部（３１１）と、作業機設定部（３１２）と、内部作業領域設定部（３１３）と、外周作業領域設定部（３１４）と、走行経路生成部（３１５）と、判定部（３１６）と、報知部（３１７）とを備える。走行領域設定部（３１１）は、作業車両（４）が自律走行を行う走行領域（９）を設定する。作業機設定部（３１２）は、作業車両（４）の進行方向に対して右または左にオフセットされて作業車両（４）に装着される作業機（５）のオフセット量を設定する。内部作業領域設定部（３１３）は、走行領域（９）の内部に、作業車両（４）が第１方向に平行に移動する内部作業領域（９１）を設定する。外周作業領域設定部（３１４）は、走行領域（９）のうちの内部作業領域（９１）以外の領域として、内部作業領域（９１）の周囲に配置される外周作業領域（９２）を設定する。走行経路生成部（３１５）は、作業車両（４）が内部作業領域（９１）と外周作業領域（９２）とで自律走行を行いながら作業機（５）で作業するための走行経路を生成する。判定部（３１６）は、作業車両（４）が走行経路に沿って走行するときに作業機（５）が走行領域（９）の外に出るか否かを判定する。報知部（３１７）は、判定の結果を表す報知情報を出力する。

【0011】

一実施の形態によれば、経路設定プログラム（３２１）は、実行することによって所定の処理を実現するためのものである。この処理は、作業車両（４）が自律走行を行う走行領域（９）を設定すること（Ｓ０１）と、作業車両（４）の進行方向に対して右または左にオフセットされて作業車両（４）に装着される作業機（５）のオフセット量を設定すること（Ｓ０２）とを含む。この処理は、走行領域（９）の内部に、作業車両（４）が第１方向に平行に移動する内部作業領域（９１）を設定すること（Ｓ０３）と、走行領域（９）のうちの内部作業領域（９１）以外の領域として、内部作業領域（９１）の周囲に配置される外周作業領域（９２）を設定すること（Ｓ０３）とをさらに含む。この処理は、作業車両（４）が内部作業領域（９１）と外周作業領域（９２）とで自律走行を行いながら作業機（５）で作業するための走行経路を生成すること（Ｓ０４）と、作業車両（４）が走行経路に沿って走行するときに作業機（５）が走行領域（９）の外に出るか否かを判定すること（Ｓ０５）と、判定の結果を表す報知情報を出力すること（Ｓ０７）とをさらに含む。

【発明の効果】

【0012】

一実施の形態によれば、安全性を確保しつつ効率よく作業を行う自律走行のための経路設定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一実施の形態による自律作業システムの一構成例を示す図である。

【図2】図２は、一実施の形態による端末の一構成例を示すブロック回路図である。

【図3】図３は、一実施の形態によるサーバの一構成例を示すブロック回路図である。

【図4】図４は、一実施の形態による作業車両の一構成例を示すブロック回路図である。

【図5A】図５Ａは、一実施の形態による経路決定方法の一構成例を示すフローチャートの前半部分である。

【図5B】図５Ｂは、一実施の形態による経路決定方法の一構成例を示すフローチャートの後半部分である。

【図6】図６は、一実施の形態によって生成された経路の一例を示す図である。

【図7】図７は、一実施の形態によって更新された経路の一例を示す図である。

【図8】図８は、一実施の形態によって更新された経路の一例を示す図である。

【図9】図９は、一実施の形態によって更新された経路の一例を示す図である。

【図10】図１０は、一実施の形態によって生成された経路の一例を示す図である。

【図11】図１１は、一実施の形態によって更新された経路の一例を示す図である。

【図12】図１２は、一実施の形態によって更新された経路の一例を示す図である。

【図13】図１３は、一実施の形態による経路決定方法の一構成例を示すフローチャートの後半部分である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

添付図面を参照して、本発明による経路設定方法、経路設定システムおよび経路設定プログラムを実施するための形態を以下に説明する。

【0015】

（実施の形態）
図１に示すように、一実施の形態による自律作業システム１は、作業車両４と、経路設定システム２とを少なくとも備える。作業車両４には、着脱可能な作業機５が装着されている。作業車両４は、経路設定システム２から受信した経路情報２０に基づいて自律走行を実行しながら、作業機５を用いて作業を行う。一例として、作業車両４はトラクターであり、作業機５は草刈り機である。

【0016】

一実施の形態による経路設定システム２は、少なくとも端末３を備える。一実施の形態による経路設定システム２は、サーバ７をさらに備えていてもよい。このとき、端末３と、サーバ７とは、所定のネットワーク８を介して無線通信および／または有線通信を行ってもよい。

【0017】

一実施の形態による経路設定システム２は、作業車両４が自律走行するための経路を設定する。経路の設定は、端末３が単独で行ってもよいし、サーバ７が単独で行ってもよいし、端末３とサーバ７が協働して行ってもよい。一例として、端末３は作業車両４から比較的近い位置にいる利用者が所有していてもよいし、サーバ７は作業車両４から比較的遠い位置に配置されていてもよい。端末３が単独で経路の設定を行う場合は、サーバ７は省略可能である。

【0018】

図２、図３および図４を参照して、一実施の形態による端末３、サーバ７および作業車両４の一構成例について説明する。その後、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、一実施の形態による経路設定システム２の一動作例、すなわち一実施の形態による経路設定方法の一構成例について説明する。なお、一実施の形態による経路設定方法の一構成例は、一実施の形態による経路設定プログラム３２１、７２１の一構成例でもある。

【0019】

図２に示すように、一実施の形態による端末３は、いわゆるタブレット型の端末であり、いわゆるコンピュータを含んでいてもよい。端末３は、バス３０と、演算装置３１と、記憶装置３２と、インタフェース装置３３と、通信装置３４とを備える。演算装置３１、記憶装置３２、インタフェース装置３３および通信装置３４は、バス３０を介して互いに通信可能に接続されている。

【0020】

演算装置３１は、記憶装置３２に格納されている経路設定プログラム３２１を実行することによって、端末３が有する機能を実現する。経路設定プログラム３２１は、記録媒体３２０から読み出されて記憶装置３２に格納されてもよいし、通信装置３４を介して外部から受信されて記憶装置３２に格納されてもよい。記録媒体３２０は、非一時的かつ有形であってもよい。

【0021】

走行領域設定部３１１は、演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって実現される、走行領域のパラメータを設定する機能を、仮想的に図示した機能ブロックである。同様に、作業機設定部３１２は、作業機５のパラメータを設定する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。内部作業領域設定部３１３は、内部作業領域のパラメータを設定する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。外周作業領域設定部３１４は、外周作業領域のパラメータを設定する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。走行経路生成部３１５は、走行経路のパラメータを生成する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。判定部３１６は、所定の判定を行う機能を仮想的に図示した機能ブロックである。報知部３１７は、所定の情報を外部に報知する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。それぞれの機能ブロックの詳細については、後述する。

【0022】

インタフェース装置３３は、利用者による操作を受け付ける入力装置と、情報を外部に出力するための出力装置とを備える。一例として、インタフェース装置３３は、情報を光学的に出力し、かつ、利用者によるタッチ操作を受け付けることのできるタッチパネルディスプレイを備える。

【0023】

通信装置３４は、作業車両４との間で無線通信を行う。通信装置３４は、さらに、ネットワーク８を介してサーバ７と通信を行ってもよい。

【0024】

図３に示すように、一実施の形態によるサーバ７は、いわゆるコンピュータを含んでいてもよい。サーバ７は、バス７０と、演算装置７１と、記憶装置７２と、インタフェース装置７３と、通信装置７４とを備える。演算装置７１、記憶装置７２、インタフェース装置７３および通信装置７４は、バス７０を介して互いに通信可能に接続されている。

【0025】

演算装置７１は、記憶装置７２に格納されている経路設定プログラム７２１を実行することによって、サーバ７が有する機能を実現する。経路設定プログラム７２１は、記録媒体７２０から読み出されて記憶装置７２に格納されてもよいし、通信装置７４を介して外部から受信されて記憶装置７２に格納されてもよい。記録媒体７２０は、非一時的かつ有形であってもよい。

【0026】

サーバ７の演算装置７１は、端末３の演算装置３１と同様の機能ブロックを有していてもよい。走行領域設定部７１１は、演算装置７１が経路設定プログラム７２１を実行することによって実現される、走行領域のパラメータを設定する機能を、仮想的に図示した機能ブロックである。同様に、作業機設定部７１２は、作業機５のパラメータを設定する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。内部作業領域設定部７１３は、内部作業領域のパラメータを設定する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。外周作業領域設定部７１４は、外周作業領域のパラメータを設定する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。走行経路生成部７１５は、走行経路のパラメータを生成する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。判定部７１６は、所定の判定を行う機能を仮想的に図示した機能ブロックである。報知部７１７は、所定の情報を外部に報知する機能を仮想的に図示した機能ブロックである。それぞれの機能ブロックの詳細については、後述する。なお、端末３とサーバ７とが協働して経路の設定を行う場合は、演算装置３１と演算装置７１との少なくとも一方が、同じ機能を有する機能ブロックを有していればよい。例えば、端末３の演算装置３１が走行領域設定部３１１を備えるとき、サーバ７の演算装置７１の走行領域設定部７１１は省略可能である。反対に、サーバ７の演算装置７１が走行領域設定部７１１を備えるとき、端末３の演算装置３１の走行領域設定部３１１は省略可能である。

【0027】

インタフェース装置７３は、利用者による操作を受け付ける入力装置と、情報を外部に出力するための出力装置とを備える。通信装置７４は、ネットワーク８を介して端末３などとの間で通信を行ってもよい。

【0028】

図４に示すように、一実施の形態による作業車両４は、作業機５を装着された自律走行可能なトラクターであり、自律走行を実現するための自律走行システムを備えている。自律走行システムは、プログラムを格納する記憶装置と、プログラムを実行することによって種々の機能を実現する演算装置とを含んでいてもよく、言い換えればいわゆるコンピュータを含んでいてもよい。作業車両４の自律走行システムは、第１のバス４１と、ＣＡＮ－ＷｉＦｉルーター４１１と、受信ＢＯＸ４１２と、自律走行ＥＣＵ４１３とを備えている。ここで、「ＣＡＮ」は「コントローラー・エリア・ネットワーク」を意味する。「ＷｉＦｉ」は無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）に関係する登録商標である。「ＢＯＸ」は「箱」を意味する。「ＥＣＵ」は「電子制御ユニット」を意味する。作業車両４の自律走行システムは、さらに、第２のバス４２と、ステアリングコントローラー４２１と、エンジンコントローラー４２２と、ＨＭＴコントローラー４２３と、ＵＦＯコントローラー４２４と、ＴＥＣＵ４２５と、メータパネル４２６とを備える。ここで、「ＨＭＴ」は「油圧機械式トランスミッション」を意味する。「ＵＦＯ」は「自動水平制御装置」を意味する。「ＴＥＣＵ」は「トラクター電子制御ユニット」を意味する。作業車両４の自律走行システムは、さらに、第３のバス４３と、作業機ＥＣＵ４３１とを備えている。これらの構成要素の一部または全ては、演算装置がプログラムを実行することによって実現する機能を有する仮想的な機能ブロックとして構成されていてもよい。

【0029】

ＣＡＮ－ＷｉＦｉルーター４１１は、一方ではアンテナ４００を介して端末３と無線通信を行い、他方では第１のバス４１に接続されている。受信ＢＯＸ４１２は、一方では所定のリモコンと無線通信を行い、他方では第１のバス４１に接続されている。自律走行ＥＣＵ４１３は、一方では第１のバス４１に接続されており、他方では第２のバス４２に接続されている。ステアリングコントローラー４２１と、エンジンコントローラー４２２と、ＨＭＴコントローラー４２３と、ＵＦＯコントローラー４２４と、メータパネル４２６とは、それぞれ、第２のバス４２に接続されている。ＴＥＣＵ４２５は、一方では第２のバス４２に接続されており、他方では第３のバス４３に接続されている。作業機ＥＣＵ４３１は、第３のバス４３に接続されている。

【0030】

ＣＡＮ－ＷｉＦｉルーター４１１は、端末３から受信した情報を自律走行ＥＣＵ４１３に伝達する。受信ＢＯＸ４１２は、リモコンから受信した制御信号を自律走行ＥＣＵ４１３に伝達する。自律走行ＥＣＵ４１３は、伝達された情報および制御信号に基づいて、自律走行を行うための各種の制御信号を生成して、ステアリングコントローラー４２１と、エンジンコントローラー４２２と、ＨＭＴコントローラー４２３と、ＵＦＯコントローラー４２４と、ＴＥＣＵ４２５と、メータパネル４２６とに送信する。

【0031】

ステアリングコントローラー４２１は、作業車両４のステアリングハンドルに接続されており、自律走行ＥＣＵ４１３の制御下でステアリングハンドルの回動角度を制御する。エンジンコントローラー４２２は、作業車両４のエンジンに接続されており、自律走行ＥＣＵ４１３の制御下でエンジンの回転数などを制御する。ＨＭＴコントローラー４２３は、作業車両４の油圧機械式トランスミッションに接続されており、自律走行ＥＣＵ４１３の制御下で油圧機械式トランスミッションの変速比を変更して作業車両４の車速を制御する。ＵＦＯコントローラー４２４は、作業車両４の自動水平制御装置に接続されており、自律走行ＥＣＵ４１３の制御下で、作業車両４の姿勢を調整するための自動水平制御を行う。メータパネル４２６は、計器やディスプレイなどを備えており、自律走行ＥＣＵ４１３の制御下で作業車両４の状態を表す各種のパラメータを視認可能に表示する。ＴＥＣＵ４２５は、自律走行ＥＣＵ４１３の制御下で、作業機ＥＣＵ４３１の動作を制御するための制御信号を生成する。作業機ＥＣＵ４３１は、作業車両４に装着された作業機５に接続されており、ＴＥＣＵ４２５の制御下で作業機５の昇降などを制御する。

【0032】

図５Ａおよび図５Ｂのフローチャートを参照して、一実施の形態による経路設定方法の一構成例について説明する。ここでは、端末３が単独で経路設定方法を実現する場合について説明する。サーバ７が経路設定方法の一部または全体を実現する場合については、以下の説明において、端末３が実現する機能ブロックをサーバ７が実現する機能ブロックに適宜に読み替えればよい。

【0033】

一例として、経路設定方法は、利用者が端末３のインタフェース装置３３を操作することによって開始する。経路設定方法を開始すると、ステップＳ０１が実行される。ステップＳ０１において、端末３の演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって、走行領域設定部３１１の機能が実現される。走行領域設定部３１１は、走行領域を設定する。より具体的には、走行領域設定部３１１は、作業車両４が自律走行を行う走行領域を定義するパラメータを設定する。このパラメータは、走行領域の外周を規定する枠線群を表す情報を含んでいてもよいし、この情報は枠線群に含まれるそれぞれの枠線を規定する複数の地点の座標を含んでいてもよい。一例として、利用者が端末３を操作して作業対象となる圃場を走行領域として入力してもよいし、サーバ７の記憶装置７２に予め格納されている圃場の座標を端末３が読み出して走行領域として定義してもよい。

【0034】

図６の例では、走行領域９は矩形の圃場として定義される。走行領域９を定義するパラメータは、例えば、この矩形の各頂点の位置を表す座標を含んでもよい。図６に示した複数の作業車両４の位置および進行方向は、走行経路に沿って走行する同一の作業車両４が異なる時刻に存在するする複数の位置および進行方向をそれぞれ示している。

【0035】

ステップＳ０１の後、ステップＳ０２が実行される。ステップＳ０２において、端末３の演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって、作業機設定部３１２の機能が実現される。作業機設定部３１２は、作業機５を設定する。より具体的には、作業機設定部３１２は、作業車両４に装着される作業機５の機種、形状、寸法などを定義するパラメータを設定する。

【0036】

図６の例では、作業車両４に装着される作業機５は、作業車両４の進行方向に対して右にオフセットされている。この状態において、作業車両４が時計回りに右旋回するとき、作業機５は作業車両４が走行する経路の内側に向かってオフセットされており、作業車両４の側面より内側を通る。反対に、作業車両４が反時計回りに左旋回するとき、作業機５は経路の外側に向いている。作業機５を定義するパラメータは、例えば、作業車両４の進行方向に対するオフセットの方向、作業車両４の所定の基準点から作業機５のオフセット方向の端部までのオフセット量、などを含んでいてもよい。

【0037】

ステップＳ０２の後、ステップＳ０３が実行される。ステップＳ０３において、端末３の演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって、内部作業領域設定部３１３の機能と、外周作業領域設定部３１４の機能とが実現される。内部作業領域設定部３１３は、内部作業領域９１を設定する。より具体的には、内部作業領域設定部３１３は、内部作業領域９１を定義するパラメータを設定する。内部作業領域９１を定義するパラメータは、内部作業領域９１の外周を規定する境界線群を表す情報を含んでいてもよいし、この情報は境界線群に含まれるそれぞれの境界線を規定する複数の地点の座標を含んでいてもよい。また、外周作業領域設定部３１４は、外周作業領域９２を設定する。より具体的には、外周作業領域９２を定義するパラメータを設定する。一例として、内部作業領域９１は、走行領域９のうち、作業車両４が所定の方向に平行に移動しながら作業機５で作業を行う領域である。また、外周作業領域９２は、走行領域９のうち、内部作業領域９１の周囲に配置された、内部作業領域９１以外の部分であってもよい。このとき、境界線群は、内部作業領域９１と外周作業領域９２とを分ける。したがって、外周作業領域９２を定義するパラメータは、走行領域９を定義するパラメータと、内部作業領域９１を定義するパラメータとを含んでいてもよい。

【0038】

図６の例では、内部作業領域９１は走行領域９の内部に配置された矩形の領域として定義される。区別しやすいように、走行領域９のうち、内部作業領域９１だけをハッチングで示している。内部作業領域９１を定義するパラメータは、例えば、この矩形の各頂点の位置を表す座標を含んでもよい。また、外周作業領域９２は走行領域９のうち、内部作業領域９１を除いた、内部作業領域９１の周囲に配置された領域として定義される。言い換えれば、内部作業領域設定部３１３と外周作業領域設定部３１４とは、走行領域９を、走行領域９の中央部分に配置される内部作業領域９１と、走行領域９の外周部分に配置される外周作業領域９２とに、分割する。したがって、外周作業領域９２を定義するパラメータは、例えば、走行領域９を定義するパラメータと、内部作業領域９１を定義するパラメータとを含んでもよい。

【0039】

ステップＳ０３の後、ステップＳ０４が実行される。ステップＳ０４において、端末３の演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって、走行経路生成部３１５の機能が実現される。走行経路生成部３１５は、走行領域９の内部に、作業車両４が作業機５で作業を行うために走行する走行経路を生成する。より具体的には、走行経路生成部３１５は走行経路を定義するパラメータを設定する。

【0040】

図６の例では、走行経路は、接続経路１１１、１１２と、内部経路９１１と、旋回経路９１２と、外周経路９２１とを含む。区別しやすいように、走行経路のうち、内部経路９１１だけを実線で示し、残りを破線で示している。内部経路９１１は、作業車両４が内部作業領域９１の内側および／または端部で移動する経路である。旋回経路９１２は、複数の内部経路９１１を接続する経路である。外周経路９２１は、作業機５が外周作業領域９２で作業するように作業車両４が走行領域９の外周に沿って移動する経路である。接続経路１１１は、作業開始位置１０１と、外周経路９２１と接続する経路である。接続経路１１２は、外周経路９２１と、内部経路９１１とを接続する経路である。この意味において、接続経路１１１、１１２は、外周経路９２１に含まれてもよい。ただし、接続経路１１１は、作業開始位置１０１または作業終了位置１０２のいずれかと、内部経路９１１または外周経路９２１のいずれかとを接続する経路であってもよい。また、接続経路１１２は、内部経路９１１と外周経路９２１とを接続する経路であってもよい。走行経路は、作業開始位置１０１から始まり、接続経路１１１と、内部経路９１１および旋回経路９１２と、接続経路１１２と、外周経路９２１とを順番に通って作業終了位置１０２で終わる、一本の経路である。

【0041】

走行経路のそれぞれの構成要素を作業車両４が走行する順番について説明する。図６の例では、作業車両４は外周経路９２１を走行した後に内部経路９１１を走行するが、一実施の形態はこの例に限定されない。例えば、作業車両４が作業として草刈作業を行うときなど、未作業領域に作業車両４が侵入する範囲を少なくしたいときには、外周作業領域９２での作業を終えた後に内部作業領域９１での作業を始めることが好ましい。反対に、内部作業領域９１での作業を終えた後に外周作業領域９２での作業を始める場合は、作業車両４が内部経路９１１を走行した後に外周経路９２１を走行するように走行経路を生成してもよい。

【0042】

内部作業領域９１について説明する。図６の例に示すように、内部作業領域９１は、走行領域９のうち、作業車両４が所定の方向に平行に移動しながら作業機５で作業を行う領域である。言い換えれば、内部経路９１１は、上方から見て互いに平行でそれぞれが直線の形状を有する複数の直線経路を含んでいる。内部経路９１１の方向は、例えば、内部作業領域９１の長手方向である。内部経路９１１に含まれる複数の直線経路は、旋回経路９１２によって接続されている。旋回経路９１２の一部または全ては、外周作業領域９２に配置されていてもよい。言い換えれば、外周作業領域９２は、内部作業領域９１の周囲の枕地を含んでいてもよい。ここで、内部経路９１１の方向が内部作業領域９１の長手方向であれば、その他の方向である場合と比較して、作業車両４が内部作業領域９１で作業するときに旋回する回数を少なくすることができる。内部経路９１１の方向を第１方向と呼ぶとき、作業車両４は、内部作業領域９１において、第１方向に平行に移動する。

【0043】

外周作業領域９２について説明する。外周作業領域９２は、走行領域９のうち、作業車両４が走行領域９を規定する枠線群に沿って内部作業領域９１の周囲を周回して移動しながら作業機５で作業を行う領域である。言い換えれば、外周経路９２１は、上方から見て内部作業領域９１の境界線のいずれかに平行な複数の直線を含んでいる。なお、外周経路９２１の一部は、図６の例に示すように、内部作業領域９１の内側に含まれていてもよい。これは、作業車両４が、進行方向に対して右にオフセットされている作業機５を用いて、外周作業領域９２のうち、内部作業領域９１になるべく近い部分の作業を行えるためである。また、外周経路９２１は、走行領域９の外周に沿い、かつ、走行領域９内を移動する経路を含んでもよい。

【0044】

作業車両４の旋回方向について説明する。図６の例では、内部経路９１１と旋回経路９１２は、作業車両４が内部作業領域９１において時計回りに右旋回するように生成されている。これは、作業車両４の進行方向に対して右にオフセットされている作業機５が、作業車両４が旋回するときに走行領域９の外に出ることを抑制するためである。反対に、外周経路９２１は、作業車両４が外周作業領域９２において反時計回りに左旋回するように生成されている。これは、作業車両４が、進行方向に対して右にオフセットされている作業機５を用いて、走行領域９のなるべく端まで作業を行えるためである。

【0045】

ステップＳ０４の後に、図５ＢのステップＳ０５が実行される。ステップＳ０５において、端末３の演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって、判定部３１６の機能が実現される。判定部３１６は、作業車両４が生成された走行経路に沿って走行するときに作業機５が通る場所を算出し、作業機５が走行領域９の外に出るか否かを判定する。この判定は、走行領域９を定義するパラメータと、作業機５を定義するパラメータと、走行経路を定義するパラメータとに基づいて行われてもよい。

【0046】

作業機５が走行領域９の外に出ないと判定された場合（Ｎｏ）は、処理はステップＳ０６に進む。反対に、作業機５が走行領域９の外に出ると判定された場合（Ｙｅｓ）は、処理はステップＳ０７に進む。

【0047】

ステップＳ０６において、端末３の演算装置３１は、生成された走行経路を確定する。演算装置３１は、確定された走行経路を表す経路情報２０を生成し、経路情報２０を作業車両４に送信する。演算装置３１は、経路情報２０を端末３のタッチパネルディスプレイに表示して、経路情報２０が生成されて作業車両４に送信されたことと、経路情報２０の具体的な内容とを利用者に報知してもよい。この報知は、後述する報知部３１７の機能として実現されてもよい。ステップＳ０６の後、図５Ａと図５Ｂとに示したフローチャートは終了し、一実施の形態による経路設定方法は終了する。

【0048】

ステップＳ０７において、端末３の演算装置３１が経路設定プログラム３２１を実行することによって、報知部３１７の機能が実現される。報知部３１７は、判定の結果を表す報知情報を出力する。より具体的には、ステップＳ０６で行った判定の結果を端末３の利用者が認識できるように、タッチパネルディスプレイに適宜な画像を表示するなどして報知する。この画像は、例えば、走行領域９を含む地域の地図と、走行経路を表す矢印が含まれる。走行経路を表す矢印は、複数の矢印に分割されていてもよい。分割された矢印のそれぞれは、接続経路１１１、１１２、内部経路９１１、旋回経路９１２、外周経路９２１またはこれらの一部を表してもよい。また、ステップＳ０５で作業機５が走行領域９の外に出ると判定された場合は、作業機５が走行領域９の枠線群のどの位置から外に出るのかを地図上に表示してもよい。

【0049】

ステップＳ０７の後、ステップＳ０８が実行される。ステップＳ０８において、報知部３１７は、外周作業領域９２の拡大を容認するか、または外周作業領域９２を維持するかについて、利用者からの指示を受け付ける。この指示は、例えば、端末３のタッチパネルディスプレイへのタッチ操作として入力されてもよいし、この指示を受け付けるためのダイアログ画像を予めタッチパネルディスプレイに表示してもよい。

【0050】

外周作業領域９２を拡大する主な目的は、この拡大に伴って走行経路を設定する自由度を高めて、この自由度の範囲を変更することによって、作業機５が走行領域９の外に出ることを抑制することである。ただし、走行領域９を変更しないまま外周作業領域９２を拡大することは、内部作業領域９１を縮小することを意味する。そして、外周作業領域９２を拡大することによって、作業の効率が低下する可能性がある。そのため、一実施の形態では、外周作業領域９２を拡大するかどうかの判断を利用者に求める。

【0051】

利用者が外周作業領域９２の拡大を容認する場合（Ｙｅｓ）は、処理はステップＳ０９に進む。反対に、利用者が外周作業領域９２の拡大を容認しない場合（Ｎｏ）は、処理はステップＳ１２に進む。

【0052】

ステップＳ０９において、外周作業領域設定部３１４は、ステップＳ０３で設定された外周作業領域９２の設定を、外周作業領域９２を拡大するように更新する。この時、同時に、ステップＳ０３で設定された内部作業領域９１の設定は、内部作業領域９１を縮小するように更新される。その後、処理は図５ＡのステップＳ０４へ戻るが、その詳細については後述する。

【0053】

一例として、図７に示すように、内部作業領域９１は図６と比較して縮小されており、外周作業領域９２は内部作業領域９１が縮小された分だけ拡大されている。図６の例では、作業車両４が外周経路９２１の終わりから内部経路９１１の始まりまで移動するときに作業機５が走行領域９の外に出た状態になった。しかし、図７に示すように、外周作業領域９２を拡大することによって、作業車両４が外周経路９２１の終わりから内部経路９１１の始まりまで移動するときに作業機５が走行領域９の外に出ない状態が得られた。

【0054】

図６の走行経路を図７のように修正した例では、外周作業領域９２を拡大したことによって、内部作業領域９１がその４辺の全てにおいて縮小された。言い換えれば、内部作業領域９１が有する全ての境界線を、内部作業領域９１の中心へ向けて移動することで、内部作業領域９１を縮小し、内部作業領域９１が縮小した分だけ外周作業領域９２を拡大することができる。

【0055】

別の一例として、内部作業領域９１を、その４辺のうち、隣り合った２辺だけにおいて縮小する場合について説明する。まず、ステップＳ０４において、図６に示したような形状を有する走行経路が生成される。次に、この例では、図８に示すように、内部作業領域９１は図６より縮小されており、外周作業領域９２は内部作業領域９１が縮小された分だけ拡大されている。図８の例では、図６と比較して、内部作業領域９１の４辺のうち、作業開始位置１０１に面した第１辺（図８に向かって右側の辺）と、第１辺の隣の第２辺（図８に向かって上側の辺）とだけにおいて、内部作業領域９１が縮小され、外周作業領域９２が拡大されている。言い換えれば、内部作業領域９１が有する境界線群のうち、第１辺としての第１境界線と、第１辺に隣接する第２辺としての第２境界線とを、それぞれ、内部作業領域９１の中心に向けて移動することで、内部作業領域９１が縮小し、内部作業領域９１が縮小した分だけ外周作業領域９２が拡大している。ここで、第１境界線または第２境界線は、境界線群のうちの、作業機５が走行領域９の外に出た状態で作業車両４が走行した経路から最も近い境界線であってもよい。また、外周作業領域９２のうち拡大した部分は、第１境界線と、枠線群のうちの第１境界線と向かい合う第１枠線との間の第１部分領域と、第２境界線と、枠線群のうちの第２境界線と向かい合う第２枠線との間の第２部分領域とである。このとき、第１部分領域と第２部分領域とには、追加の外周経路９２１が生成される。その結果として、走行経路が内部作業領域９１に入る内部経路開始位置と、走行経路が内部作業領域９１から出る内部経路終了位置と、走行経路が外周作業領域９２に入る外周経路開始位置と、走行経路が外周作業領域９２から出る外周経路終了位置とのうちの少なくとも１つが、第１部分領域または第２部分領域に移動する。このように、図８の例では、図７の例と比較して、内部作業領域９１の面積をより大きく確保することができ、したがって、走行領域９の全体における作業の効率をより高く保つことができる。

【0056】

図６の走行経路を図７のように修正した場合も、図６の走行経路を図８のように修正した場合も、外周作業領域９２のうち、作業機５が走行領域９の外に出るときに作業車両４が走行する接続経路１１２が配置されている部分領域を拡大する。この部分領域は、図６、図７および図８のそれぞれにおいて、外周作業領域９２のうち、内部作業領域９１の第１辺に面する第１部分領域と、内部作業領域９１の第２辺に面する第２部分領域との両方に属する角部である。言い換えれば、内部作業領域９１の外周作業領域９２との境界線群のうち、作業車両４が走行経路を走行するときに作業機５が走行領域９の外に出た位置から最も近い境界線を、内部作業領域９１の中心に向けて移動して、境界線が移動した分だけ外周作業領域９２を拡大する。このとき、作業機５が走行領域９の外に出たときに作業車両４が走行した走行経路も内部作業領域９１の中心に移動されて、すなわち走行領域９の枠線群から離れるように移動される。その結果、移動された走行経路を作業車両４が走行するときに作業機５は走行領域９の外に出なくなる。

【0057】

ステップＳ０９の後、ステップＳ１１が実行される。ステップＳ１１において、内部作業領域設定部３１３および／または外周作業領域設定部３１４は、内部経路９１１の開始位置および終了位置と、外周経路９２１の開始位置および終了位置との設定を更新する。より具体的には、図７および図８に示すように、縮小された内部作業領域９１に合わせて、この後に改めて実行されるステップＳ０４において内部経路９１１と旋回経路９１２との配置を適宜に変更できるように、内部経路９１１の開始位置および終了位置と、外周経路９２１の開始位置および終了位置との設定を適宜に更新する。内部経路９１１の開始位置および終了位置と、外周経路９２１の開始位置および終了位置との設定は、内部経路９１１の開始位置および終了位置と、外周経路９２１の開始位置および終了位置との位置を表す座標を含んでいてもよい。

【0058】

なお、内部経路９１１の開始位置は、言い換えれば、作業車両４が内部作業領域９１に入って内部経路９１１が始まる内部経路開始位置である。内部経路９１１の終了位置は、言い換えれば、作業車両４が内部作業領域９１から出て内部経路９１１が終わる内部経路終了位置である。外周経路９２１の開始位置は、言い換えれば、作業車両４が外周作業領域９２に入って外周経路９２１が始まる外周経路開始位置である。外周経路９２１の終了位置は、言い換えれば、作業車両４が外周作業領域９２から出て外周経路９２１が終わる外周経路終了位置である。

【0059】

ステップＳ１１の後、図５ＡのステップＳ０４が再度実行される。その後、図５ＢのステップＳ０５が再度実行され、判定部３１６が、再度生成された走行経路に沿って作業車両４が走行するときに作業機５が走行領域９の外に出るか否かを判定する。作業機５が走行領域９の外に出ると判定された場合は、ステップＳ０７が再度実行され、報知部３１７が判定の結果を表す報知情報を出力し、その後、ステップＳ０８が再度実行され、報知部３１７が利用者からの指示を受け付ける。

【0060】

図５ＢのステップＳ０８で外周作業領域９２の拡大が容認されなかった場合に実行されるステップＳ１２について説明する。ステップＳ１２において、内部作業領域設定部３１３および／または外周作業領域設定部３１４は、ステップＳ０４で生成された走行経路を生成する条件を、外周作業領域９２を拡大せずに更新する。より具体的には、走行経路を生成する条件となるパラメータを適宜に更新する。

【0061】

一例として、接続経路１１１の設定を更新する場合について説明する。図６に示した走行経路のうちの接続経路１１１は、作業車両４が主に反時計回りの左旋回をするように構成されている。そこで、図９に示したように、作業車両４が時計回りの右旋回だけで作業開始位置１０１から外周経路９２１の開始位置まで走行できるように、接続経路１１１の設定を更新する。その結果、図９の例では、作業機５が走行領域９の外に出ない。ただし、この場合は、接続経路１１１が走行領域９の外周部分をほぼ一周することになるという観点から、走行領域９の全体としての作業効率が低下する可能性がある。そこで、このような設定の更新を許容するかどうかについて、ステップＳ０８の時点で利用者に指示を求めてもよい。

【0062】

別の一例として、旋回経路９１２の設定を更新する場合について説明する。図１０に示すように、内部作業領域９１の内部経路９１１が隣接耕法で設定されているとき、旋回経路９１２はフィッシュテールターン動作を含む場合がある。ここで、フィッシュテールターン動作には、作業車両４が反時計回りの左旋回をする動作が含まれている場合がある。そこで、図１１に示したように、作業車両４が内部経路９１１と旋回経路９１２とを走行するときに時計回りの右旋回だけを行うように、内部経路９１１と旋回経路９１２との設定を更新する。その結果、図１０と図１１との例では、作業機５が走行領域９の外に出ることを抑制できる。

【0063】

なお、図６～図９では、作業車両４が外周経路９２１を走行した後に内部経路９１１を走行する走行経路を生成する場合について説明したが、一実施の形態はこの例に限定されない。図１０および図１１に示すように、作業車両４が内部経路９１１を走行した後に外周経路９２１を走行する走行経路を生成してもよい。

【0064】

ステップＳ１２の後、ステップＳ０４が再度実行される。

【0065】

以上に説明したように、一実施の形態によれば、作業機５が走行領域９の外に出ることを抑制することによって安全性を確保しながら、内部作業領域９１の縮小をなるべく抑制することによって効率よく作業を行う自律走行のための経路設定が可能となる。

【0066】

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態では、図５ＢのステップＳ０８において内部作業領域９１が有する境界線のうちの隣接する２つの辺としての境界線を移動して外周作業領域９２を拡大することによって、作業機５が走行領域９の外に出ることを抑制する走行経路を生成できることについて説明した。本実施の形態では、第１の実施の形態の変形例として、作業車両４が作業を行わずに走行する経路を外周作業領域９２に設定することを容認した場合に、作業機５が走行領域９の外に出ることを抑制する、第１の実施の形態とは異なる走行経路を生成できることについて説明する。

【0067】

図１２は、一実施の形態による更新された走行経路の一例を示す図である。図１２の走行経路は、図６に示した更新前の走行経路と比較して、内部作業領域９１が、その４辺のうちの向かい合う２辺において縮小されている。すなわち、内部作業領域９１の４辺のうち、作業開始位置１０１に面した第１辺（図１２に向かって右側の辺）と、第１辺に平行な第３辺（図１２に向かって左側の辺）とだけにおいて内部作業領域９１が縮小され、外周作業領域９２が拡大されている。言い換えれば、内部作業領域９１が有する境界線群のうち、第１辺としての第１境界線と、第１辺と向かい合う第２辺としての第２境界線とを、それぞれ、内部作業領域９１の中心に向けて移動することで、内部作業領域９１が縮小し、内部作業領域９１が縮小した分だけ外周作業領域９２が拡大している。ここで、第１境界線または第２境界線は、境界線群のうちの、作業機５が走行領域９の外に出た状態で作業車両４が走行した経路から最も近い境界線であってもよい。また、外周作業領域９２のうち拡大した部分は、第１境界線と、枠線群のうちの第１境界線と向かい合う第１枠線との間の第１部分領域と、第２境界線と、枠線群のうちの第２境界線と向かい合う第２枠線との間の第２部分領域とである。このとき、第１部分領域と第２部分領域とには、追加の外周経路９２１が生成される。その結果として、走行経路が内部作業領域９１に入る内部経路開始位置と、走行経路が内部作業領域９１から出る内部経路終了位置と、走行経路が外周作業領域９２に入る外周経路開始位置と、走行経路が外周作業領域９２から出る外周経路終了位置とのうちの少なくとも１つが、第１部分領域または第２部分領域に移動する。このように、図１２の例でも、図７の例と比較して、内部作業領域９１の面積をより大きく確保することができ、したがって、走行領域９の全体における作業の効率をより高く保つことができる。

【0068】

図１２の場合は、外周作業領域９２のうち、作業機５が走行領域９の外に出た状態で作業車両４が走行する接続経路１１２を含む部分領域を拡大する。この部分領域は、図６および図１２のそれぞれにおいて、外周作業領域９２のうち、内部作業領域９１の第１辺に面する部分に属する角部である。言い換えれば、図８の場合同様に、内部作業領域９１の外周作業領域９２とを分ける境界線群のうち、作業車両４が走行経路を走行するときに作業機５が走行領域９の外に出た位置から最も近い境界線を、内部作業領域９１の中心に向けて移動して、境界線が移動した分だけ外周作業領域９２を拡大する。このとき、作業機５が走行領域９の外に出たときに作業車両４が走行した走行経路も内部作業領域９１の中心に移動されて、すなわち走行領域９の枠線群から離れるように移動される。その結果、移動された走行経路を作業車両４が走行するときに作業機５は走行領域９の外に出なくなる。

【0069】

図５Ａおよび図１３を参照して、一実施の形態による経路設定方法について説明する。図１３は、一実施の形態による経路設定方法の構成を示すフローチャートの後半部分である。このフローチャートの前半部分は、図５Ａに示した第１の実施の形態による経路設定方法の構成を示すフローチャートの前半部分と同じである。本実施の形態では、図５ＡのステップＳ０４の後、図１３のステップＳ０５が実行される。図１３のステップＳ０５～ステップＳ０９、ステップＳ１１およびステップＳ１２は、第１の実施の形態で説明した、図５ＡのステップＳ０５～ステップＳ０９、ステップＳ１１およびステップＳ１２とそれぞれ同じである。

【0070】

図１３のフローチャートでは、ステップＳ０９の後、ステップＳ１０が実行される。ステップＳ１０において、外周作業領域設定部３１４は、作業車両４が作業を行わずに走行する経路を外周作業領域９２に設定する。より具体的には、外周作業領域設定部３１４は、外周経路９２１のうち、作業車両４が作業を行わずに走行する部分経路を定義するパラメータを設定する。

【0071】

作業車両４が作業を行わずに走行する部分経路とは、例えば、図１２に示したダミーラン経路９２２である。すなわち、ダミーラン経路９２２は、外周経路９２１のうち、作業車両４が一度走行した後に再度走行する部分経路である。作業車両４は、この部分経路を最初に走行するときに作業機５で作業を行い、再度走行するときには作業を行わずに走行する。ただし、図１２では、区別しやすいように、ダミーラン経路９２２を、その前に走行した外周経路９２１の同じ部分からずらして示している。

【0072】

こうすることで、外周作業領域９２のうち、ダミーラン経路９２２が設定された部分領域を拡大することなく、外周作業領域９２のうちのその他の部分領域だけを拡大することによって、走行領域９の全体としての作業効率をより高く保つことができる。ただし、草刈作業のように、一度走行して作業を完了した外周経路９２１を再度走行することは、その後に行われる別の作業（刈った草の回収など）の効率を低くする可能性がある。そこで、作業車両４が作業を行わずに走行する経路を外周作業領域９２に設定することを許容するかどうかについて、ステップＳ０８の時点で利用者に指示を求めてもよい。

【0073】

図１３のフローチャートでは、ステップＳ１０の後、ステップＳ１１が実行される。図１３のステップＳ１１は、図５ＢのステップＳ１１と同じである。

【0074】

以上に説明したように、本実施形態によれば、作業車両４が作業を行わずに走行する経路を外周作業領域９２に設定することを容認することで、第１の実施の形態とは異なる走行経路を生成できる。本実施の形態と、第１の実施の形態とを適宜に組み合わせることによって、走行経路の更新における自由度が増える。

【0075】

以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

【0076】

上記において、一実施の形態では作業機５が作業車両４の進行方向に対して右にオフセットされている場合について説明したが、一実施形態はこの例に限定されない。作業機５は作業車両４の進行方向に対して左にオフセットされていてもよいし、その場合は上記の説明のうち、左右を逆に読み替え、時計回りと反時計回りを逆に読み替えればよい。

【0077】

上記の説明において、一実施の形態ではステップＳ０１の後にステップＳ０２を実行したが、一変形例として、ステップＳ０２はステップＳ０１の前に実行してもよいし、ステップＳ０２の一部または全てをステップＳ０１と同時に実行してもよい。

【0078】

上記の説明において、一実施の形態ではステップＳ０８で外周作業領域９２の拡大を容認するかどうかの指示を利用者から受け付けた後に、ステップＳ０９～Ｓ１２の処理を行ったが、一実施形態はこの例に限定されない。一実施形態の変形例として、先にステップＳ０９～Ｓ１２の処理を行った後で、外周作業領域９２の拡大を容認するかどうかの指示を利用者から受け付けてもよい。この場合は、ステップＳ０９～Ｓ１２で更新または変更した複数の設定の中からこの指示に適合する設定を抽出し、その後に実行されるステップＳ０４では抽出した設定を用いた走行経路を生成してもよい。

【0079】

上記の説明において、一実施の形態ではステップＳ０９、ステップＳ１０およびステップＳ１１をこの順番に実行したが、これらのステップは別の順番で実行されてもよいし、これらのステップの一部または全てが並列に実行されてもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ 自律作業システム
２ 経路設定システム
２０ 経路情報
３ 端末
３０ バス
３１ 演算装置
３１１ 走行領域設定部
３１２ 作業機設定部
３１３ 内部作業領域設定部
３１４ 外周作業領域設定部
３１５ 走行経路生成部
３１６ 判定部
３１７ 報知部
３２ 記憶装置
３２０ 記録媒体
３２１ 経路設定プログラム
３３ インタフェース装置
３４ 通信装置
４ 作業車両
４００ アンテナ
４１ 第１のバス
４１１ ＣＡＮ－ＷｉＦｉルーター
４１２ 受信ＢＯＸ
４１３ 自律走行ＥＣＵ
４２ 第２のバス
４２１ ステアリングコントローラー
４２２ エンジンコントローラー
４２３ ＨＭＴコントローラー
４２４ ＵＦＯコントローラー
４２５ ＴＥＣＵ
４２６ メータパネル
４３ 第３のバス
４３１ 作業機ＥＣＵ
５ 作業機
７ サーバ
７０ バス
７１ 演算装置
７１１ 走行領域設定部
７１２ 作業機設定部
７１３ 内部作業領域設定部
７１４ 外周作業領域設定部
７１５ 走行経路生成部
７１６ 判定部
７１７ 報知部
７２ 記憶装置
７２０ 記録媒体
７２１ 経路設定プログラム
７３ インタフェース装置
７４ 通信装置
８ ネットワーク
９ 走行領域
９１ 内部作業領域
９１１ 内部経路
９１２ 旋回経路
９２ 外周作業領域
９２１ 外周経路
９２２ ダミーラン経路
１０１ 作業開始位置
１０２ 作業終了位置
１１１ 接続経路
１１２ 接続経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】