JP2021036904A - 走行経路生成システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率の低下を招くことなく、圃場において作業車を適正に自律走行させることのできる走行経路を生成できるようにする。【解決手段】走行経路生成システムは、作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成部２４と、走行経路生成部２４が走行経路を生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部２５とを備え、走行経路生成部２４は、各種の生成条件のうちの少なくとも、圃場の外周形状と、圃場に対する出入口の位置とに基づいて、走行経路を生成し、記憶部２５は、走行経路生成部２４が生成した走行経路を格納する。【選択図】図２

Description

本発明は、作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成部を備えた走行経路生成システムに関する。

近年では、乗用田植機、トラクタ、コンバインなどの作業車に、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の一例である周知のＧＰＳ（Global Positioning System）などを利用して車体の位置及び方位を測定する衛星航法装置を備えて、圃場において作業車を事前に設定した走行経路を通るように自律走行させることが考えられている。
外周の形状や圃場に対する入出経路の位置などが異なる種々の圃場において作業車を適正に自律走行させるためには、圃場ごとの走行経路の生成が重要になっている。

従来、作業車の圃場での走行経路の生成方法としては、例えば、作業車を手動で運転するティーチング作業に基づいて、作業開始位置と作業終了位置とを有する基準線を設定し、この基準線に対して平行で作業車の作業幅を考慮して一定間隔をあけた目標経路をＮ列生成し、作業開始位置又は作業終了位置を通って基準線及び目標経路と直交する作業基準線を生成することにより、走行経路を得るようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−９２８１８号公報（段落番号００４５〜００４８、図７〜８）

上記の生成方法では、複数の圃場で作業を行う場合、圃場ごとに手動運転によるティーチング作業を行う必要があることから、作業効率の低下を招くことになる。又、圃場内で作業車を往復走行させるための往復走行経路が生成されるだけで、圃場の外周領域において作業車を圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路が生成されないことから、圃場において作業車を適正に自律走行させる走行経路を生成する上において改善の余地がある。

つまり、作業効率の低下を招くことなく、圃場において作業車を適正に自律走行させることのできる走行経路を生成できるようにすることが望まれている。

本発明の作業車の走行経路生成システムは、圃場での走行経路を生成する走行経路生成部と、前記走行経路生成部が前記走行経路を生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部とを備え、前記走行経路生成部は、前記各種の生成条件のうちの少なくとも、前記圃場の外周形状と、前記圃場に対する出入口の位置に基づいて前記走行経路を生成し、前記記憶部は、前記走行経路生成部が生成した前記走行経路を格納し、前記走行経路生成部は、前記走行経路として、前記圃場の対向する２箇所の圃場端にわたって前記作業車を往復走行させる往復走行経路と、前記圃場の外周領域において前記作業車を前記圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路とを生成し、前記各種の生成条件には、前記圃場において予備の農用資材を置いておくことが可能な個所に隣接する特定圃場端の位置が含まれており、前記作業車は、前記特定圃場端で農用資材の補給を受ける圃場作業車であり、前記走行経路生成部は、前記特定圃場端を前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定する。
また、本発明の走行経路生成システムは、作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成部と、前記走行経路生成部が前記走行経路を生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部とを備え、前記走行経路生成部は、前記各種の生成条件のうちの少なくとも、前記圃場の外周形状と、前記圃場に対する出入口の位置とに基づいて前記走行経路を生成し、前記記憶部は、前記走行経路生成部が生成した前記走行経路を格納し、前記走行経路生成部は、前記走行経路として、前記圃場の対向する２箇所の圃場端にわたって前記作業車を往復走行させる往復走行経路と、前記圃場の外周領域において前記作業車を前記圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路とを生成し、前記圃場の外周形状には、前記圃場における各圃場端の長さが含まれており、前記走行経路生成部は、前記圃場の縦方向に延びる一対の圃場端の長さと前記圃場の横方向に延びる一対の圃場端の長さとに差が生じている場合は、長さの短い一対の圃場端を、前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定し、前記往復走行経路には、交互に隣接する複数の往路作業経路と複数の復路作業経路とが含まれており、前記走行経路生成部は、前記圃場の形状が、前記圃場の縦方向及び横方向のそれぞれにおいて対向する圃場端同士が一定間隔又は略一定間隔をあけて並ぶ形状であり、かつ、作業装置が圃場に農用資材を供給する農用資材供給装置である場合は、出入口から最も離れた往路作業経路を前記往復走行経路での前記作業車の走行開始経路に設定し、前記往復走行経路での走行終了経路に続く経路から前記出入口に向けて前記周回走行経路を設定する。
また、本発明に係る走行経路生成システムは、
作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成部と、前記走行経路生成部が前記走行経路を生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部とを備え、
前記走行経路生成部は、前記各種の生成条件のうちの少なくとも、前記圃場の外周形状と、前記圃場に対する入出経路の位置と、前記作業車に備えた作業装置の作業幅とを採択して前記走行経路を生成し、
前記記憶部は、前記走行経路生成部が生成した前記走行経路を格納する。

この手段によると、例えば、圃場マップから得た圃場ごとの外周形状と圃場に対する入出経路の位置、及び、カタログから得た作業装置の作業幅、などを記憶部に格納しておくことにより、少なくとも圃場の外周形状と入出経路及び作業装置の作業幅を考慮した各圃場ごとの適正な走行経路、例えば、作業車が入出経路から圃場内に進入して圃場内を効率の良い手順で走行して入出経路から退出する経路を、作業車を手動で運転するティーチング作業を行うことなく容易に生成することができる。

そして、生成した走行経路を記憶部に格納されることから、格納した走行経路を読み出すことにより、次回の作業走行時、同じ作業幅の他の作業装置を使用した作業走行時、又、同じ作業幅の他の作業車を使用した作業走行時、などにおいて使用することができる。

つまり、作業効率の低下を招くことなく、圃場において作業車を適正に自律走行させることができて、利用率の高い走行経路を生成することができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件には、前記圃場における障害物の位置及び形状が含まれており、
前記走行経路生成部は、前記障害物の位置及び形状を考慮して前記走行経路を生成する。

この手段によると、取水口又は電柱などの障害物が存在する圃場において、障害物を考慮した適正な走行経路を生成することができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記走行経路生成部は、前記走行経路として、前記圃場の対向する２箇所の圃場端にわたって前記作業車を往復走行させる往復走行経路と、前記圃場の外周領域において前記作業車を前記圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路とを生成する。

この手段によると、圃場に農用資材を供給する農用資材供給装置を備えることによって往復走行経路と周回走行経路とを要する作業車に適した走行経路を生成することができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記圃場の外周形状には、前記圃場における各圃場端の長さが含まれており、
前記走行経路生成部は、前記圃場の縦方向に延びる一対の圃場端の長さと前記圃場の横方向に延びる一対の圃場端の長さとに差が生じている場合は、長さの短い一対の圃場端を、前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定する。

この手段によると、畦際での車体の旋回回数を少なくすることができ、圃場内での車体の走行性を良くすることができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記圃場の外周形状には、前記圃場における各圃場端の長さが含まれており、
前記走行経路生成部は、前記圃場の縦方向に延びる一対の圃場端と前記圃場の横方向に延びる一対の圃場端とのいずれか一方が前記作業幅の整数倍又は略整数倍の長さを有する場合は、前記作業幅の整数倍又は略整数倍の長さを有していない一対の圃場端を、前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定する。

この手段によると、圃場に農用資材を複数条に整列供給する農用資材供給装置を備える乗用田植機などにおいて、作業条数を変更する各条クラッチ（図示せず）を使用することなく車体を走行させることができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記走行経路生成部は、前記圃場の縦方向に延びる一対の圃場端における直線部分の長さと前記圃場の横方向に延びる一対の圃場端における直線部分の長さとに差が生じている場合は、前記直線部分の長さが短い一対の圃場端を、前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定する。

この手段によると、操舵が不要な直線経路を長くすることができ、圃場での車体の走行性を良くすることができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件には、前記圃場において農道に隣接する農道側圃場端の位置が含まれており、
前記走行経路生成部は、前記農道側圃場端を前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定する。

この手段によると、例えば、作業車が農用資材供給装置を備える農用資材供給車である場合は、農道に止めたトラックに積み込まれている予備の農用資材又は燃料などの作業車への補給が行い易くなる。
例えば、作業車が収穫装置を備えるコンバインなどの収穫作業車である場合は、農道に止めたトラックの荷台への収穫物の移載などが行い易くなる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件には、前記作業車の走行に伴って車載量が変化する車載物の給排に関する補助作業を行う特定の補助作業地点が含まれており、
前記往復走行経路には、交互に隣接する複数の往路作業経路と複数の復路作業経路とが含まれており、
前記走行経路生成部は、前記補助作業地点から最も離れた往路作業経路を前記往復走行経路での前記作業車の走行開始経路に設定する。

この手段によると、往復走行経路での作業走行が進むとともに作業車が補助作業地点に近づくことから、作業走行の中断地点と補助作業地点とにわたる車体の移動を短時間で効率よく行える。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記走行経路生成部は、前記入出経路が複数存在する場合は、前記作業車が次に走行する圃場に最も近い入出経路を前記作業車の退出経路に設定する。

この手段によると、複数の圃場で作業を行う場合の圃場間での車体の移動を短時間で効率よく行える。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件には、前記圃場において他の作業車が走行した既走行経路が含まれており、
前記走行経路生成部は、前記既走行経路を考慮して前記走行経路を生成する。

この手段によると、例えば、今回の走行経路を使用する作業車が農用資材供給車であり、他の作業車が代掻き作業車である場合は、代掻き作業車によって均された代掻き経路を通る良好な資材供給を行える。
例えば、今回の走行経路を使用する作業車が自脱形コンバインであり、他の作業車が乗用田植機である場合は、乗用田植機によって複数条に整列して植え付けられた稲などの収穫を、稲などの条列に沿った適正な収穫が行い易くなる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件には、前記圃場において前記作業車が以前に走行した既走行経路が含まれており、
前記走行経路生成部は、前記既走行経路を考慮して前記走行経路を生成する。

この手段によると、同じ作業車が常に同じ走行経路を走行することにより、圃場の耕盤において溝状の轍が形成されることを回避することができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件には、前記圃場の日当たり具合や風通しを含む圃場環境が含まれており、
前記走行経路生成部は、前記圃場環境を考慮して前記走行経路を生成する。

この手段によると、作業車が乗用田植機や播種機である場合に、苗などに対する日当たりや風通しを良くすることができ、苗などの生育を良くすることができる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記往復走行経路には、交互に隣接する複数の往路作業経路と複数の復路作業経路とが含まれており、
前記走行経路生成部は、前記圃場の形状が、前記圃場の縦方向及び横方向のそれぞれにおいて対向する圃場端同士が一定間隔又は略一定間隔をあけて並ぶ形状であり、かつ、前記作業装置が圃場に農用資材を供給する農用資材供給装置である場合は、前記入出経路から最も離れた往路作業経路を前記往復走行経路での前記作業車の走行開始経路に設定する。

この手段によると、入出経路からの作業車の退出が良好になるように生成される周回走行経路での走行開始地点に対して、往復走行経路での走行終了地点が近くなることから、往復走行経路の走行終了地点から周回走行経路の走行開始地点への作業車の移動を短時間で効率よく行える。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記走行経路生成部は、前記作業装置が圃場に農用資材を供給する農用資材供給装置である場合は、前記往復走行経路の終端を前記往復走行経路において前記入出経路に最も近い位置に設定する。

この手段によると、入出経路からの作業車の退出が良好になるように生成される周回走行経路での走行開始地点に対して、往復走行経路での走行終了地点が最も近くなることから、往復走行経路の走行終了地点から周回走行経路の走行開始地点への作業車の移動をより短時間で効率よく行える。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記各種の生成条件に優先順位を設定する人為操作式の順位設定部を備え、
前記走行経路生成部は、前記順位設定部の人為操作によって設定された前記優先順位を考慮して前記走行経路を生成する。

この手段によると、それぞれの圃場に適した走行経路の生成が可能になる。

本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記走行経路の選択に関する所定数の選択情報を表示する表示部と、
前記表示部に表示された所定数の前記選択情報の人為選択を可能にする操作部とを備え、
前記各種の生成条件には、優先順位の高い所定数の優先生成条件が含まれており、
前記走行経路生成部は、所定数の前記優先生成条件に応じた所定数の前記走行経路を生成するとともに、所定数の前記走行経路に応じた所定数の前記選択情報の表示を前記表示部に指令し、かつ、前記操作部の人為操作によって所定数の前記選択情報のうちの一つが選択されると、選択された選択情報に応じた走行経路を前記作業車が実際に走行する実走行経路に決定する。

この手段によると、走行経路生成部により、圃場に応じた優先順位の高い所定数の優先生成条件に基づいて所定数の走行経路が生成されるとともに、所定数の走行経路に応じた所定数の選択情報が表示部にて表示されることから、オペレータは、操作部を操作して、表示部に表示された所定数の選択情報の中から要望に応じた一つを選択すると、要望に応じた走行経路を使用することができる。
つまり、オペレータが望む走行経路を簡単な操作で容易に使用することができる。

乗用田植機の全体左側面図である。 走行経路生成システムの構成などを示すブロック図である。 基本条件に基づいて生成された走行経路の一例を示す図である。 基本条件に基づいて生成された走行経路の他の例を示す図である。 障害物を考量して生成された走行経路を示す図である。 補助作業地点を考量して生成された走行経路を示す図である。 基本条件において２つの入出経路を考量して生成された走行経路を示す図である。 圃場端における直線部分の長さを考量して生成された走行経路を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態の一例を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態にて例示された乗用田植機は、乗用型で四輪駆動形式の走行車体１、走行車体１の後部にリンク機構２を介して昇降可能に連結された苗植付装置（農用資材供給装置の一例）３、及び、走行車体１の後部に配置された施肥装置（農用資材供給装置の一例）４、などを備えている。

図１、図２に示すように、走行車体１は、走行車体１の前部に防振搭載されたエンジン５、静油圧式の無段変速装置などを有してエンジン７からの動力を変速する変速ユニット６、変速ユニット６による変速後の動力で駆動される操舵可能な左右の前輪７、変速ユニット６による変速後の動力で駆動される左右の後輪８、変速ユニット６から苗植付装置３及び施肥装置４への伝動を断続するクラッチユニット９、油圧シリンダ１０などを有して苗植付装置３を昇降駆動する昇降駆動ユニット１１、油圧式昇降駆動ユニット１１などの作動を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）１２、走行車体１の自動運転を可能にする自動運転システム１３、並びに、走行経路を生成する走行経路生成システム１４、などを備えている。

自動運転システム１３は、運転モードの手動運転モードと自動運転モードとの選択を可能にする手動式の選択スイッチ１５、変速ユニット６の自動変速操作を可能にする自動変速ユニット１６、左右の前輪７の自動操舵を可能にする自動操舵ユニット１７、クラッチユニット９の自動操作を可能にする自動クラッチ操作ユニット１８、走行車体１の位置及び方位を測定する測位ユニット１９、及び、自動運転モードにおいて自動変速ユニット１６などの作動を制御する自動運転制御部２０、などを備えている。

ＥＣＵ１２は、ＣＰＵ及びＥＥＰＲＯＭなどを有するマイクロプロセッサを備えている。自動運転制御部２０は、ＥＣＵ１２の内部において制御プログラムなどによって構築されている。

測位ユニット１９は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の一例である周知のＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して走行車体１の位置及び方位を測定する衛星航法装置２１、及び、３軸のジャイロスコープ（図示せず）と３方向の加速度センサ（図示せず）とを有して走行車体１のヨー角、ピッチ角、ロール角、などを計測する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２２、など備えている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS）やＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS）などがあるが、本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ−ＧＰＳが採用されている。

衛星航法装置２１は、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送信された電波と、既知位置に設置された基準局（図示せず）から送信された測位データとを受信する衛星航法用のアンテナユニット２３を備えている。基準局は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して得た測位データを衛星航法装置２１に送信する。衛星航法装置２１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して得た測位データと、基準局からの測位データとに基づいて、走行車体１の位置及び方位を求める。

走行経路生成システム１４、作業車の圃場での走行経路Ｒを生成する走行経路生成部２４、走行経路生成部１２Ｂが走行経路Ｒを生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部２５、走行経路生成部２４又は記憶部２５などへの圃場マップなどのデータ入力又は各種の生成条件などの入力を可能にする入力装置２６、生成した走行経路Ｒなどの出力を可能にする出力装置２７、スマートフォン又はタブレットなどの通信端末２８との無線通信が可能に接続設定された通信モジュール２９、などを備えている。

走行経路生成部２４は、ＥＣＵ１２の内部において制御プログラムなどによって構築されている。記憶部２５は、ＥＣＵ１２の内部においてＥＥＰＲＯＭなどによって構築されている。記憶部２５には、作業対象となる各圃場の位置及び形状などの各種の情報が記録された圃場マップなどとともに、各種の生成条件として、苗植付装置３などの各種の作業装置の作業幅Ｗ、作業を行う各圃場ごとの圃場の外周形状、圃場に対する入出経路（出入口）Ｒｚの位置、圃場における障害物の位置及び形状、圃場において農道に隣接する農道側圃場端の位置、作業車の走行に伴って車載量が変化する車載物の給排に関する補助作業を行う特定の補助作業地点、トラクタ又はコンバインなどの他の作業車が走行した既走行経路、この乗用田植機が以前に走行した既走行経路、圃場の日当たり具合、及び、圃場での風通し、などが格納されている。圃場の外周形状には、圃場における各圃場端の長さなどが含まれている。

入力装置２６には、作業対象の圃場ごとに割り当てられた登録番号を入力する番号入力部２６Ａ、入力された登録番号や登録番号に該当する圃場に関する各種の生成条件などを表示する表示部２６Ｂ、各種の生成条件の選択を可能にする選択操作部２６Ｃ、及び、複数の圃場で作業を行うときの作業順を設定する作業順位入力部２６Ｄ、などが備えられている。これにより、オペレータは、作業対象の圃場に関する各種の生成条件の中から、圃場内での乗用田植機の走行性を重視した走行経路Ｒの生成、乗用田植機に対する苗補給などの補助作業性を重視した走行経路Ｒの生成、又は、圃場内での苗の生育を重視した走行経路Ｒの生成、などに必要な生成条件を選択することができる。

図３、図４に示すように、走行経路生成部２４は、例えば、矩形の圃場での走行経路Ｒを生成するときに、オペレータによる生成条件の選択がない場合は、走行経路Ｒの生成に関する基本条件である、作業装置の作業幅Ｗ、圃場の外周形状、及び、圃場に対する入出経路Ｒｚの位置、に基づいて走行経路Ｒを生成する。この場合、先ず、圃場の縦方向に延びる一対の第１圃場端Ａａと圃場の横方向に延びる一対の第２圃場端Ａｂとが苗植付装置３の作業幅Ｗの整数倍又は略整数倍の長さを有しているか否かを判定する。第２圃場端Ａｂの長さのみが作業幅Ｗの整数倍又は略整数倍である場合は、車体を圃場の縦方向で往復作行させる往復走行経路Ｒａと、圃場の外周領域において車体を圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと入出経路Ｒｚの位置とに基づいて、往復走行経路Ｒａに含まれる複数の往路作業経路Ｒａａと複数の復路作業経路Ｒａｂのうち、入出経路Ｒｚから最も離れた往路作業経路Ｒａａを第１作業経路Ｒ１に設定し、この第１作業経路Ｒ１から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が往復走行するように走行順位を設定する。そして、周回走行経路Ｒｂにおいて往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ１０に隣接する経路を往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ１０に続く第１１作業経路Ｒ１１に設定し、この第１１作業経路Ｒ１１から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が周回走行するように走行順位を設定する（図３参照）。
このように走行経路Ｒを生成することにより、苗植付装置３の植え付け条数を変更する各条クラッチ（図示せず）を使用することなく、車体を第１作業経路Ｒ１から入出経路Ｒｚに向けて連続的に効率良く走行させることができる。

上記の圃場において、第１圃場端Ａａと第２圃場端Ａｂの双方の長さが作業幅Ｗの整数倍又は略整数倍である場合あるいは整数倍又は略整数倍でない場合は、先ず、第１圃場端Ａａと第２圃場端Ａｂのうち、長さの短い第１圃場端Ａａを往復走行経路Ｒａにおける方向転換用の端部に設定して、走行経路Ｒとして、一対の第１圃場端Ａａにわたって車体を往復走行させる往復走行経路Ｒａと、圃場の外周領域において車体を圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと入出経路Ｒｚの位置とに基づいて、往復走行経路Ｒａにおいて入出経路Ｒｚから最も離れた往路作業経路Ｒａａを第１作業経路Ｒ１に設定し、この第１作業経路Ｒ１から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が往復走行するように走行順位を設定する。そして、周回走行経路Ｒｂにおいて往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ６に隣接する経路を往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ６に続く第７作業経路Ｒ７に設定し、この第７作業経路Ｒ７から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が周回走行するように走行順位を設定する（図４参照）。
このように走行経路Ｒを生成することにより、畦際での車体の旋回回数を少なくすることができ、圃場内での車体の走行性を良くすることができる。又、車体を第１作業経路Ｒ１から入出経路Ｒｚに向けて連続的に効率良く走行させることができる。

上記の圃場において、第１圃場端Ａａと第２圃場端Ａｂの双方の長さが作業幅Ｗの整数倍及び略整数倍でない場合は、各条クラッチを使用する距離が長くなる圃場端Ａａ，Ａｂを往復走行経路Ｒａにおける方向転換用の端部に設定して、往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成する。
これにより、各条クラッチを使用する作業走行距離を短くすることができる。

図５に示すように、走行経路生成部２４は、例えば、排水口又は鉄塔などの障害物３０が存在する矩形の圃場での走行経路Ｒを生成するときは、障害物３０の位置及び形状が走行経路Ｒの生成に関する基本条件に含まれることから、障害物３０の位置及び形状を考慮して走行経路Ｒを生成する。例えば、障害物３０の位置及び形状が図５にて例示した位置及び形状であり、かつ、第１圃場端Ａａを往復走行経路における方向転換用の端部に設定する生成条件が成立していれば、障害物３０から一方の第１圃場端Ａａに向かう畦際の経路を往復走行経路Ｒａに含み、この畦際の経路に隣接する経路を周回走行経路Ｒｂに含むように往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと入出経路Ｒｚの位置とに基づいて、前述した畦際の経路（往路作業経路Ｒａａ）を第１作業経路Ｒ１に設定し、この第１作業経路Ｒ１と周回走行経路Ｒｂを挟んで隣接する経路（復路作業経路Ｒａｂ）を第２作業経路Ｒ２に設定し、この第２作業経路Ｒ２から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が往復走行するように走行順位を設定する。そして、周回走行経路Ｒｂにおいて往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ６に隣接する経路を往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ６に続く第７作業経路Ｒ７に設定し、この第７作業経路Ｒ７から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が周回走行するように走行順位を設定する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、障害物３０が存在する圃場でありながら、畦際での車体の旋回回数を少なくすることによって圃場内での走行性を良くしながら、車体を第１作業経路Ｒ１から入出経路Ｒｚに向けて連続的に効率良く走行させることができる。

走行経路生成部２４は、例えば、矩形の圃場での走行経路Ｒを生成するときに、オペレータにより、農道に隣接する農道側圃場端Ａｃの位置が生成条件に設定された場合は、農道側圃場端Ａｃが第１圃場端Ａａであれば、第１圃場端Ａａを往復走行経路における方向転換用の端部に設定して、走行経路Ｒとして、図４に例示した往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと入出経路Ｒｚの位置とに基づいて、図４に例示した走行順位を設定する。又、農道側圃場端Ａｃが第２圃場端Ａｂであれば、第２圃場端Ａｂを往復走行経路における方向転換用の端部に設定して、走行経路Ｒとして、図３に例示した往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと入出経路Ｒｚの位置とに基づいて、図３に例示した走行順位を設定する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、農道に止めたトラックに積み込まれている予備の苗及び肥料などの乗用田植機への補給が行い易くなる。

図６に示すように、走行経路生成部２４は、例えば、矩形の圃場での走行経路Ｒを生成するときに、オペレータにより、乗用田植機に対して予備の苗及び肥料などを補給する補助作業を行う特定の補助作業地点Ｐが生成条件に設定された場合は、補助作業地点Ｐが入出経路Ｒｚから離れた第１圃場端Ａａに存在し、かつ、第１圃場端Ａａを往復走行経路における方向転換用の端部に設定する生成条件が成立していれば、一対の第１圃場端Ａａにわたって車体を往復走行させる往復走行経路Ｒａと、圃場の外周領域において車体を圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと補助作業地点Ｐとに基づいて、補助作業地点Ｐから最も離れた往路作業経路Ｒａａを第１作業経路（走行開始経路）Ｒ１に設定し、この第１作業経路Ｒ１から順に補助作業地点Ｐに向けて車体が往復走行するように走行順位を設定する。そして、周回走行経路Ｒｂにおいて往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ６から最も離れた経路を往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ７に続く第７作業経路Ｒ７に設定し、この第７作業経路Ｒ７から順に入出経路Ｒｚに向けて車体が周回走行するように走行順位を設定する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、往復走行経路Ｒａでの作業走行が進むとともに乗用田植機が補助作業地点Ｐに近づくことから、作業走行の中断地点と補助作業地点Ｐとにわたる車体の移動を短時間で効率よく行える。

図７に示すように、走行経路生成部２４は、例えば、２つの入出経路Ｒｚを有する矩形の圃場での走行経路Ｒを生成する場合は、オペレータにより設定された圃場の作業順位及び圃場の位置情報などに基づいて、この圃場の直前に作業を行う圃場に近い入出経路Ｒｚを進入経路Ｒｚａに設定し、この圃場の次に作業を行う圃場に近い入出経路Ｒｚを退出経路Ｒｚｂに設定し、これらの設定に適した往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成し、かつ、走行順位を設定する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、複数の圃場で作業を行う場合の圃場間での車体の移動を短時間で効率よく行える。

図８に示すように、走行経路生成部２４は、例えば、圃場の第１圃場端Ａａにおける直線部分の長さと第２圃場端Ａｂにおける直線部分の長さとに差が生じている場合は、直線部分の長さが短い一対の圃場端（第１圃場端Ａａ）を往復走行経路Ｒａにおける方向転換用の端部に設定して往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成する。次に、作業車が乗用田植機であることと入出経路Ｒｚの位置とに基づいて走行順位を設定する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、操舵が不要な直線経路が長くなって車体の走行性が良くなるとともに、車体を第１作業経路Ｒ１から入出経路Ｒｚに向けて連続的に効率良く走行させることができる。

図３、図４、図７、図８に示すように、走行経路生成部２４は、例えば、圃場の形状が、圃場の縦方向及び横方向のそれぞれにおいて対向する圃場端同士が一定間隔又は略一定間隔をあけて並ぶ形状である場合は、作業装置が苗を圃場に植え付ける苗植付装置３であることにより、入出経路Ｒｚから最も離れた往路作業経路Ｒａａを第１作業経路（走行開始経路）Ｒ１に設定する。
このように設定すると、入出経路Ｒｚからの車体の退出が良好になるように生成される周回走行経路Ｒｂでの走行開始地点に対して、往復走行経路Ｒａでの走行終了地点が近くなることから、往復走行経路Ｒａの走行終了地点から周回走行経路Ｒｂの走行開始地点への車体の移動を短時間で効率よく行える。

図３、図４、図７、図８に示すように、走行経路生成部２４は、作業装置が苗を圃場に植え付ける苗植付装置３であることに基づいて、往復走行経路Ｒａの走行終了地点（終端）を往復走行経路Ｒａにおいて入出経路Ｒｚに最も近い位置に設定する。
このように設定すると、入出経路Ｒｚからの車体の退出が良好になるように生成される周回走行経路Ｒｂでの走行開始地点に対して、往復走行経路Ｒａでの走行終了地点が最も近くなることから、往復走行経路Ｒａの走行終了地点から周回走行経路Ｒｂの走行開始地点への車体の移動をより短時間で効率よく行える。

走行経路生成部２４は、オペレータにより、この圃場において代掻き仕様のトラクタ（他の作業車の一例）が走行した既走行経路が生成条件に設定された場合は、極力、既走行経路と一致するように走行経路Ｒを生成する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、トラクタの代掻き作業によって均された代掻き経路を通る良好な植え付けを行える。

走行経路生成部２４は、オペレータにより、この圃場においてこの乗用田植機が走行した既走行経路が生成条件に設定された場合は、極力、今回の往復走行経路Ｒａが既走行経路の往復走行経路Ｒａと経路方向が交差するように走行経路Ｒを生成する。
このように走行経路Ｒを生成することにより、同じ作業車が常に同じ走行経路Ｒを走行することにより、圃場の耕盤において溝状の轍が形成されることを回避することができる。

走行経路生成部２４は、オペレータにより、圃場の日当たり具合が生成条件に設定された場合は、往復走行経路Ｒａの経路方向が日当たりの良い方向に沿うように往復走行経路Ｒａを生成する。
このように往復走行経路Ｒａを生成することにより、苗の日当たりを良くすることができ、苗の生育を良くすることができる。

走行経路生成部２４は、オペレータにより、圃場での風通しが生成条件に設定された場合は、往復走行経路Ｒａの経路方向が風通しの良い方向に沿うように往復走行経路Ｒａを生成する。
このように往復走行経路Ｒａを生成することにより、苗に対する風通しを良くすることができ、苗の生育を良くすることができる。

図２に示すように、入力装置２６には、各種の生成条件に優先順位を設定する人為操作式の順位設定部１２Ｆが備えられている。
走行経路生成部２４は、順位設定部１２Ｆの人為操作によって生成条件の優先順位が設定された場合は、設定された優先順位を考慮して走行経路Ｒを生成する。
これにより、それぞれの圃場に適した走行経路Ｒの生成が可能になる。

記憶部２５は、走行経路生成部２４により生成された走行経路Ｒを格納するように構成されている。

〔別実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明に関する代表的な別実施形態を例示する。

〔１〕走行経路生成システム１４は、トラクタ及びコンバインなどの他の作業車において構築されていてもよい。

〔２〕走行経路生成システム１４は、農家が所有するパソコン又はタブレットなどにおいて構築されていてもよく、又、農家が所有するパソコン又はタブレットなどと作業車とで構築されていてもよい。

〔３〕走行経路生成システム１４は、農家が所有するパソコン又はタブレットなどと農機メーカが所有する農業支援システムなどとで構築されていてもよい。

〔４〕走行経路生成システム１４は、入力装置２６の表示部２６Ｂにおいて走行経路Ｒの選択に関する所定数の選択情報が表示され、入力装置２６には、表示部２６Ｂに表示された所定数の選択情報の人為選択を可能にする操作部２６Ｃが備えられ、各種の生成条件には、優先順位の高い所定数の優先生成条件が含まれており、走行経路生成部２４が、所定数の優先生成条件に応じた所定数の走行経路Ｒを生成するとともに、所定数の走行経路Ｒに応じた所定数の選択情報の表示を表示部２６Ｂに指令し、かつ、操作部２６Ｃの人為操作によって所定数の選択情報のうちの一つが選択されると、選択された選択情報に応じた走行経路Ｒを作業車が実際に走行する実走行経路に決定するように構成されていてもよい。

〔５〕走行経路生成部２４による走行経路Ｒの生成は生成条件に応じて種々の変更が可能であり、例えば、周回走行経路Ｒｂが２周分又は１．５周分の長さになるように往復走行経路Ｒａと周回走行経路Ｒｂとを生成するようにしてもよい。

本発明は、作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成システムに適用することができる。

３ 作業装置（農用資材供給装置）
２４ 走行経路生成部
２５ 記憶部
２６Ｂ 表示部
２６Ｃ 操作部
２６Ｅ 順位設定部
３０ 障害物
Ａａ 第１圃場端
Ａｂ 第２圃場端
Ａｃ 農道側圃場端
Ｐ 補助作業地点
Ｒ 走行経路
Ｒ１ 走行開始経路
Ｒａ 往復走行経路
Ｒａａ 往路作業経路
Ｒａｂ 復路作業経路
Ｒｂ 周回走行経路
Ｒｚ 入出経路
Ｒｚｂ 退出経路
Ｗ 作業幅

Claims (7)

1. 作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成部と、前記走行経路生成部が前記走行経路を生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部とを備え、
   前記走行経路生成部は、前記各種の生成条件のうちの少なくとも、前記圃場の外周形状と、前記圃場に対する出入口の位置に基づいて前記走行経路を生成し、
   前記記憶部は、前記走行経路生成部が生成した前記走行経路を格納し、
   前記走行経路生成部は、前記走行経路として、前記圃場の対向する２箇所の圃場端にわたって前記作業車を往復走行させる往復走行経路と、前記圃場の外周領域において前記作業車を前記圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路とを生成し、
   前記各種の生成条件には、前記圃場において予備の農用資材を置いておくことが可能な個所に隣接する特定圃場端の位置が含まれており、
   前記作業車は、前記特定圃場端で農用資材の補給を受ける圃場作業車であり、
   前記走行経路生成部は、前記特定圃場端を前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定する走行経路生成システム。
2. 予備の農用資材を置いておくことが可能な個所が農道である請求項１に記載の走行経路生成システム。
3. 作業車の圃場での走行経路を生成する走行経路生成部と、前記走行経路生成部が前記走行経路を生成するのに必要な各種の生成条件が格納された記憶部とを備え、
   前記走行経路生成部は、前記各種の生成条件のうちの少なくとも、前記圃場の外周形状と、前記圃場に対する出入口の位置とに基づいて前記走行経路を生成し、
   前記記憶部は、前記走行経路生成部が生成した前記走行経路を格納し、
   前記走行経路生成部は、前記走行経路として、前記圃場の対向する２箇所の圃場端にわたって前記作業車を往復走行させる往復走行経路と、前記圃場の外周領域において前記作業車を前記圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路とを生成し、
   前記圃場の外周形状には、前記圃場における各圃場端の長さが含まれており、
   前記走行経路生成部は、前記圃場の縦方向に延びる一対の圃場端の長さと前記圃場の横方向に延びる一対の圃場端の長さとに差が生じている場合は、長さの短い一対の圃場端を、前記往復走行経路における方向転換用の端部に設定し、
   前記往復走行経路には、交互に隣接する複数の往路作業経路と複数の復路作業経路とが含まれており、
   前記走行経路生成部は、前記圃場の形状が、前記圃場の縦方向及び横方向のそれぞれにおいて対向する圃場端同士が一定間隔又は略一定間隔をあけて並ぶ形状であり、かつ、作業装置が圃場に農用資材を供給する農用資材供給装置である場合は、出入口から最も離れた往路作業経路を前記往復走行経路での前記作業車の走行開始経路に設定し、
   前記往復走行経路での走行終了経路に続く経路から前記出入口に向けて前記周回走行経路を設定する走行経路生成システム。
4. 前記各種の生成条件には、前記圃場における障害物の位置及び形状が含まれており、
   前記走行経路生成部は、前記障害物の位置及び形状を考慮して前記走行経路を生成する請求項１〜３のいずれか一項に記載の走行経路生成システム。
5. 前記走行経路生成部は、前記出入口が複数存在する場合は、前記作業車が次に走行する圃場に最も近い出入口を前記作業車の出口に設定する請求項１〜４のいずれか一項に記載の走行経路生成システム。
6. 前記各種の生成条件に優先順位を設定する人為操作式の順位設定部を備え、
   前記走行経路生成部は、前記順位設定部の人為操作によって設定された前記優先順位を考慮して前記走行経路を生成する請求項１〜５のいずれか一項に記載の走行経路生成システム。
7. 前記走行経路の選択に関する所定数の選択情報を表示する表示部と、
   前記表示部に表示された所定数の前記選択情報の人為選択を可能にする操作部とを備え、
   前記各種の生成条件には、優先順位の高い所定数の優先生成条件が含まれており、
   前記走行経路生成部は、所定数の前記優先生成条件に応じた所定数の前記走行経路を生成するとともに、所定数の前記走行経路に応じた所定数の前記選択情報の表示を前記表示部に指令し、かつ、前記操作部の人為操作によって所定数の前記選択情報のうちの一つが選択されると、選択された選択情報に応じた走行経路を前記作業車が実際に走行する実走行経路に決定する請求項１〜５のいずれか一項に記載の走行経路生成システム。
   

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