JP2022124656A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】自動走行可能な作業車両による作業効率の低下及び作業精度の低下を防ぐ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。【解決手段】測位処理部１７１は、衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて所定の測位方式により作業車両１０の位置を測位する。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を自動走行させる。切替処理部１７２は、ＲＴＫ方式とＤＧＰＳ方式とを相互に切り替え可能である。設定処理部１１２は、作業車両１０の作業モードを作業精度優先及び作業継続性優先のうちいずれかに設定する。切替処理部１７２は、設定処理部１１２により設定される前記作業モードと、測位処理部１７１における測位状態とに基づいて、ＲＴＫ方式及びＤＧＰＳ方式を切り替える。【選択図】図１

Description

本発明は、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。
トラクタなどの作業車両を高精度に測位することが可能なリアルタイムキネマティック方式（ＲＴＫ－ＧＰＳ測位方式、以下「ＲＴＫ方式」という。）が知られている。ＲＴＫ方式によれば、作業車両を高精度に自動走行させることが可能になる。
ここで、作業車両の近くに防風林、建物などの障害物が存在する場合、衛星からの電波を受信できなかったり、電波の干渉などにより所定数の衛星から電波を受信できなかったりすることにより測位障害が生じる場合がある。前記測位障害が発生すると、作業車両は自動走行を停止するため作業効率が低下する問題が生じる。
従来、前記測位障害が発生した場合に、作業車両を慣性航法により自動走行させることにより、作業車両の停止を回避するシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。このシステムによれば、作業効率の低下を防ぐことができる。
国際公開第２０１５／１４７１１１号公報
しかし、前記従来の技術では、前記測位障害が発生した場合に一律に慣性航法により作業車両の自動走行を継続させるため、慣性航法により自動走行した経路の作業精度が低下する問題が生じる。例えば、作業車両の高い位置精度が要求される作業（例えば播種作業）の場合、位置精度が低下すると作業精度も低下してしまう。一方、前記測位障害が発生した場合に一律に作業車両を停止させると作業効率が低下する問題が生じる。
本発明の目的は、自動走行可能な作業車両による作業効率の低下及び作業精度の低下を防ぐ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。
本発明に係る自動走行方法は、衛星から受信する衛星信号に基づいて所定の測位方式により作業車両の位置を測位することと、測位される前記作業車両の位置を示す位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させることと、第１測位方式と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式とを相互に切り替えることと、前記作業車両の作業モードを、測位状態が所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる第１作業モード、及び、測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を継続させる第２作業モードのうちいずれかに設定することと、設定される前記作業モードと前記測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替えることと、を実行する方法である。
本発明に係る自動走行システムは、測位処理部と走行処理部と切替処理部と設定処理部とを備える。前記測位処理部は、衛星から受信する衛星信号に基づいて所定の測位方式により作業車両の位置を測位する。前記走行処理部は、前記測位処理部により測位される前記作業車両の位置を示す位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させる。前記切替処理部は、第１測位方式と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式とを相互に切り替え可能である。設定処理部は、前記作業車両の作業モードを、前記測位処理部における測位状態が所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる第１作業モード、及び、前記測位処理部における測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を継続させる第２作業モードのうちいずれかに設定する。また、前記切替処理部は、前記設定処理部により設定される前記作業モードと、前記測位処理部における測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替える。
本発明に係る自動走行プログラムは、衛星から受信する衛星信号に基づいて所定の測位方式により作業車両の位置を測位することと、測位される前記作業車両の位置を示す位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させることと、第１測位方式と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式とを相互に切り替えることと、前記作業車両の作業モードを、測位状態が所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる第１作業モード、及び、測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を継続させる第２作業モードのうちいずれかに設定することと、設定される前記作業モードと前記測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替えることと、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。
本発明によれば、自動走行可能な作業車両による作業効率の低下及び作業精度の低下を防ぐ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は、本発明の実施形態に係る自動走行システムの全体構成を示す模式図である。 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は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるメニュー画面の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る操作端末に表示されるステータス画面の一例を示す図である。 図６Ａ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６Ｂ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７Ａは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される通知画面の一例を示す図である。 図７Ｂは、本発明の実施形態に係る操作端末に表示される通知画面の一例を示す図である。 図８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９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。
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。
図１及び図２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、基地局３０と、衛星４０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。
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走行経路Ｒ（内周経路Ｒ１及び外周経路Ｒ２）に沿って自動走行（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。例えば、作業車両１０は、測位装置１６により測位される作業車両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走行経路Ｒに沿って自動走行することが可能である。
例えば、作業車両１０は、図３に示す圃場Ｆの作業領域において、内周経路Ｒ１を作業開始位置Ｓから平行に往復走行し、外周経路Ｒ２を作業終了位置Ｇに向けて内側に渦巻き状に走行する。走行経路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。
衛星４０は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システムを構成する測位衛星であり、ＧＮＳＳ信号（衛星信号）を送信する。基地局３０は、衛星測位システムを構成する基準点（基準局）である。基地局３０は、作業車両１０の現在位置を算出するための補正情報を作業車両１０に送信する。
測位装置１６は、衛星４０から送信されるＧＮＳＳ信号を利用して作業車両１０の現在位置（緯度及び経度）を算出する測位処理を実行する。具体的には、測位装置１６は、１台の受信機（測位用アンテナ１６４）が受信する測位情報（ＧＮＳＳ信号など）に基づいて作業車両１０を測位する単独測位方式、２台の受信機（測位用アンテナ１６４及び基地局３０）が受信する測位情報（ＧＮＳＳ信号など）と基地局３０で生成される補正情報とに基づいて作業車両１０を測位するＲＴＫ方式及びＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）方式などを利用して作業車両１０を測位する。これらの測位方式は、周知の技術であるため詳細な説明は省略する。
一般的に、ＲＴＫ方式による測位の誤差は数ｃｍであり、ＤＧＰＳ方式による測位の誤差は数ｍであり、単独測位方式による測位の誤差は約１０ｍである。すなわち、ＤＧＰＳ方式及び単独測位方式は、ＲＴＫ方式よりも測位の位置精度が低い測位方式である。ＲＴＫ方式は、本発明の第１測位方式の一例であり、ＤＧＰＳ方式及び単独測位方式は、本発明の第２測位方式の一例である。以下では、本発明の第１測位方式の一例としてＲＴＫ方式を挙げ、本発明の第２測位方式の一例としてＤＧＰＳ方式を挙げる。
［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。
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。
記憶部１２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。記憶部１２には、車両制御装置１１に後述の自動走行処理（図８参照）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走行経路Ｒのデータが記憶されてもよい。
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。
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。
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。
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が耕耘機である場合を示している。
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。
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。
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、当該測位装置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。
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３０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。
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自動走行プログラム、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１６２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。
測位制御部１６１は、測位処理部１７１及び切替処理部１７２などの各種の処理部を含む。なお、測位制御部１６１は、前記自動走行プログラムに従って各種の処理を実行することにより前記各種の処理部として機能する。また、他の実施形態として、測位処理部１７１及び切替処理部１７２の一部又は全部が電子回路で構成されていてもよい。
測位処理部１７１は、測位用アンテナ１６４が衛星４０から受信するＧＮＳＳ信号（本発明の衛星信号の一例）に基づいて所定の測位方式（ＲＴＫ方式、ＤＧＰＳ方式など）により作業車両１０の位置を測位する。具体的には、測位処理部１７１は、前記測位方式がＲＴＫ方式に設定されている場合にＲＴＫ方式により作業車両１０を測位し、前記測位方式がＤＧＰＳ方式に設定されている場合にＤＧＰＳ方式により作業車両１０を測位する。測位処理部１７１は、本発明の測位処理部の一例である。
切替処理部１７２は、ＲＴＫ方式とＤＧＰＳ方式とを相互に切り替える。具体的には、切替処理部１７２は、設定処理部１１２により設定される作業車両１０の作業モード（後述）と、測位処理部１７１における測位状態とに基づいて、ＲＴＫ方式及びＤＧＰＳ方式を切り替える。切替処理部１７２は、本発明の切替処理部の一例である。前記測位状態は、衛星４０から発信されるＧＮＳＳ信号の測位装置１６における受信状態を示し、例えばＧＮＳＳ信号を受信可能な衛星４０の数が多い程、前記測位状態は良好（高精度状態）となる。例えば、圃場Ｆの近くに防風林、建物などの障害物が存在することによりＧＮＳＳ信号を受信可能な衛星４０の数が少なくなると、前記測位状態は低下する。前記測位状態は、例えばＧＮＳＳ信号のクオリティ（ＧＮＳＳ Ｑｕａｌｉｔｙ）の評価値で表される。
ここで、前記測位方式は、予めＲＴＫ方式に設定されてもよい。すなわち、前記測位方式のデフォルトがＲＴＫ方式に設定されてもよい。この場合、作業車両１０のエンジン１３１が始動すると、測位処理部１７１は、衛星４０から発信されるＧＮＳＳ信号の受信を開始し、前記測位状態がＲＴＫ測位可能な高精度状態になるまで測位処理を行う。例えば前記測位状態が高精度状態になると、測位処理部１７１は、高精度測位完了の通知を車両制御装置１１及び操作端末２０に送信する。車両制御装置１１は、前記測位状態が高精度測位完了の状態になると、ＲＴＫ方式による自動走行を許可する。すなわち、車両制御装置１１の走行処理部１１１は、前記測位状態がＲＴＫ測位可能な高精度状態であることを条件として、ＲＴＫ方式による作業車両１０の自動走行を開始する。
例えば、オペレータは、作業車両１０のエンジン１３１を始動して、操作端末２０の電源を入れると操作端末２０に図４に示すメニュー画面Ｄ１が表示される。メニュー画面Ｄ１には、圃場登録、作業機登録、作業領域登録、経路生成などの各種設定項目、前記測位状態を表すアイコンＫ１（本発明の画像の一例）などが表示される。オペレータがアイコンＫ１を押下すると、操作端末２０に図５に示すステータス画面Ｄ２が表示される。ステータス画面Ｄ２には、現時点の捕捉された衛星４０、衛星４０の数、測位状態などが表示される。前記測位状態がＲＴＫ測位可能な高精度状態になると、ステータス画面Ｄ２に、高精度測位完了のメッセージが表示される。なお、ステータス画面Ｄ２には、後述する作業精度設定（本発明の作業モードの一例）を選択するための作業モード選択欄Ｋ２が表示される。
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。
図１に示すように、車両制御装置１１は、走行処理部１１１及び設定処理部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。
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、測位処理部１７１により測位される作業車両１０の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、前記測位状態がＲＴＫ測位可能な高精度状態（高精度測位完了）になって、操作端末２０の操作画面Ｄ３（図６Ａ参照）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。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、測位処理部１７１により測位される作業車両１０の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、走行経路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、作業車両１０が走行する走行経路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から走行経路Ｒを取得して、走行経路Ｒに従って圃場Ｆ内を自動走行する。
また、走行処理部１１１は、操作端末２０から走行停止指示を取得すると作業車両１０の自動走行を停止させる。例えば、操作端末２０の操作画面Ｄ４（図６Ｂ参照）においてオペレータがストップボタンを押下すると、操作端末２０は走行停止指示を作業車両１０に出力する。走行処理部１１１は、操作端末２０から走行停止指示を取得すると、作業車両１０の自動走行を停止させる。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、本発明の走行処理部の一例である。
設定処理部１１２は、作業車両１０の作業モードを設定する。具体的には、設定処理部１１２は、作業車両１０の作業モードを、測位処理部１７１における前記測位状態が所定状態から低下した場合に作業車両１０の自動走行を停止させる作業精度優先（本発明の第１作業モードの一例）、及び、測位処理部１７１における測位状態が前記所定状態から低下した場合に作業車両１０の自動走行を継続させる作業継続性優先（本発明の第２作業モードの一例）のうちいずれかに設定する。前記所定状態は、例えばＲＴＫ測位可能な高精度状態をいう。設定処理部１１２は、本発明の設定処理部の一例である。
例えば、設定処理部１１２は、オペレータ（ユーザー）による前記作業精度優先及び前記作業継続性優先のいずれかを選択する選択操作（後述）に基づいて前記作業モードを設定する。具体的には、オペレータは、作業車両１０による作業を開始する際に、図５に示すステータス画面Ｄ２に表示される「作業精度設定」の作業モード選択欄Ｋ２において、前記作業精度優先及び前記作業継続性優先のいずれかを選択する。例えば、オペレータは、前記測位状態が低下した場合に自動走行を一時停止させて作業精度の低下を防ぎたい（作業精度を優先させたい）場合に「作業精度優先」を選択する。これに対して、例えば、オペレータは、前記測位状態が低下した場合に自動走行を継続させて作業効率の低下を防ぎたい（作業効率を優先させたい）場合に「作業継続性優先」を選択する。なお、前記作業モードのデフォルトが「作業精度優先」に設定されてもよい。この場合、オペレータは、「作業継続性優先」に切り替えたい場合にステータス画面Ｄ２を表示させて前記作業モードを切り替える。
走行処理部１１１は、前記作業モードに応じて作業車両１０を自動走行させる。具体的には、前記作業モードが前記作業精度優先に設定されている場合において、走行処理部１１１は、前記測位状態が高精度状態の場合にＲＴＫ方式による前記位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させ、前記測位状態が高精度状態から低下した場合に作業車両１０の自動走行を停止（一時停止）させる。例えば、前記測位方式がＲＴＫ方式に設定され、前記作業モードが前記作業精度優先に設定されている場合に、作業車両１０が自動走行中に障害物の影響により前記測位状態が低下すると測位精度が低下してしまうため、走行処理部１１１は作業車両１０を一時停止させる。作業車両１０が一時停止した後、前記測位状態が回復して高精度状態（高精度測位完了）になると、走行処理部１１１は、作業車両１０の自動走行を再開させる。これにより、作業車両１０の作業精度の低下を防ぐことができる。
これに対して、前記作業モードが前記作業継続性優先に設定されている場合において、走行処理部１１１は、前記測位状態が高精度状態の場合にＲＴＫ方式による前記位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させ、前記測位状態が高精度状態から低下した場合にＤＧＰＳ方式による前記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、前記測位方式がＲＴＫ方式に設定され、前記作業モードが前記作業継続性優先に設定されている場合に、作業車両１０が自動走行中に障害物の影響により前記測位状態が低下すると、切替処理部１７２は、前記測位方式をＲＴＫ方式からＤＧＰＳ方式に切り替える。このように、走行処理部１１１は、前記測位状態が高精度状態の場合にＲＴＫ方式による測位により作業車両１０を自動走行させ、前記測位状態が低下した場合にＤＧＰＳ方式による測位により作業車両１０の自動走行を継続させる。これにより、作業車両１０の作業効率の低下を防ぐことができる。
なお、前記測位方式がＲＴＫ方式からＤＧＰＳ方式に切り替えられた場合に、走行処理部１１１は、所定時間（例えば６０秒間）だけＤＧＰＳ方式による自動走行を行ってもよい。そして、前記所定時間経過後に前記測位状態が高精度状態に回復している場合には、切替処理部１７２は、前記測位方式をＤＧＰＳ方式からＲＴＫ方式に切り替えてもよい。これにより、作業精度が低下する領域を抑制することができる。また、前記所定時間は、前記測位状態の履歴に応じて設定されてもよい。例えば、過去の作業における走行履歴の情報から圃場Ｆ内において前記測位状態が低下する場所が特定できる場合には、当該場所を通過するために要する時間を算出することにより前記所定時間を設定することができる。
［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。
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。
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に対する作業開始指示、走行停止指示など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内を走行経路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。
記憶部２２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ又はＳＳＤなどの不揮発性の記憶部である。記憶部２２には、操作制御部２１に後述の自動走行処理（図８参照）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２２に記憶される。なお、前記自動走行プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して操作端末２０にダウンロードされて記憶部２２に記憶されてもよい。
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。
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、表示処理部２１６、受付処理部２１７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。
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、作業車両１０の作業中の車速及びエンジン回転数、作業車両１０の旋回中の車速及びエンジン回転数等の情報について、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。
例えば、オペレータは、作業車両１０のエンジン１３１を始動して、操作端末２０の電源を入れると、表示処理部２１６は、操作表示部２３に図４に示すメニュー画面Ｄ１を表示させる。オペレータは、「作業機登録」を選択して作業機情報を登録する。
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（図３参照）、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。例えば、オペレータは、メニュー画面Ｄ１の「圃場登録」を選択して圃場情報を登録する。
なお、作業方向とは、圃場Ｆから枕地、非耕作地等の非作業領域を除いた領域である作業領域において、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。
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。
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。例えば、オペレータは、メニュー画面Ｄ１の「作業領域登録」を選択して作業情報を登録する。
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走行経路Ｒを生成する。走行経路Ｒは、例えば作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまでの作業経路である（図３参照）。図３に示す走行経路Ｒは、圃場Ｆ内の内側領域において作業車両１０を平行に往復走行させる内周経路Ｒ１と、圃場Ｆ内の外側領域において作業車両１０を内側に向かって渦巻き状に旋回走行させる外周経路Ｒ２とを含む。経路生成処理部２１４は、車両設定処理部２１１、圃場設定処理部２１２及び作業設定処理部２１３で設定された前記各設定情報に基づいて、作業車両１０の走行経路Ｒを生成して記憶することができる。例えば、オペレータは、メニュー画面Ｄ１の「経路生成」を選択して走行経路Ｒを生成する。
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に基づいて走行経路Ｒ（図３参照）を生成する。走行経路Ｒは、図３に示す経路に限定されない。
操作端末２０において生成された走行経路Ｒのデータが作業車両１０に転送され、記憶部１２に記憶される。作業車両１０は、測位装置１６により作業車両１０の現在位置を測位しつつ、走行経路Ｒに沿って自動走行を行う。なお、作業車両１０の現在位置は、通常は測位用アンテナ１６４の位置と一致している。
本実施形態に係る作業車両１０は、図３に示すような略長方形状の圃場Ｆを走行する。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（公道等）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。
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Ｄ３（図６Ａ参照）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、走行処理部１１１によって、自動走行を開始し、作業機１４（図２参照）による作業（例えば耕耘作業）を開始する。すなわち、作業車両１０は、現在位置が作業開始位置Ｓと一致していることを条件に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。
出力処理部２１５は、経路生成処理部２１４が生成した走行経路Ｒの情報を作業車両１０に出力する。また、出力処理部２１５は、通信部２４を介して制御信号を作業車両１０に送信することにより、作業車両１０に対して自動走行の開始及び停止等を指示することができる。これにより、作業車両１０を自動走行させることが可能となる。
例えば、走行処理部１１１は、操作端末２０から取得する走行経路Ｒ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まで自動走行させる。また、走行処理部１１１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（図６Ｂ参照）。
表示処理部２１６は、各種情報を操作表示部２３に表示させる。例えば、表示処理部２１６は、メニュー画面Ｄ１（図４参照）、作業車両情報、圃場情報、作業情報などを登録する登録画面（不図示）、測位状態を表すステータス画面Ｄ２（図５参照）、自動走行を開始させる操作画面Ｄ３（図６Ａ参照）、自動走行の走行状態を表す操作画面Ｄ４（図６Ｂ参照）、測位状態が低下したことを通知する通知画面Ｄ５（図７Ａ及び図７Ｂ参照）などを操作表示部２３に表示させる。また、表示処理部２１６は、ステータス画面Ｄ２に作業モード（作業精度優先）を設定させる作業モード選択欄Ｋ２を表示させる。
また、表示処理部２１６は、作業車両１０が自動走行中に前記測位状態を操作表示部２３に表示させる。具体的には、表示処理部２１６は、前記測位状態を表すアイコンＫ１（本発明の画像の一例）を操作画面Ｄ３、Ｄ４に表示させる。そして、表示処理部２１６は、アイコンＫ１を前記測位状態に応じた表示態様で表示させる。例えば、前記測位状態が高精度状態の場合に、表示処理部２１６はアイコンＫ１を緑色で表示させ、前記測位状態が低下した場合に、表示処理部２１６はアイコンＫ１をオレンジ色で表示させ、前記測位状態が測位不可状態（自動走行不可）の場合に、表示処理部２１６はアイコンＫ１を赤色で表示させる。なお、エンジン始動後のイニシャライズ（方位認識処理）が未完了の場合に、表示処理部２１６はアイコンＫ１を黄色で表示させる。前記表示態様は色に限定されず、点灯、点滅などであってもよい。また、操作制御部２１は、前記測位状態に応じた音声を報知してもよい。表示処理部２１６は、本発明の表示処理部の一例である。
ここで、アイコンＫ１は、ステータス画面Ｄ２（図５参照）を表示させる操作をオペレータから受け付ける受付部としての機能を兼ね備えている。例えばオペレータが操作画面Ｄ３（図６Ａ参照）においてアイコンＫ１を押下すると、表示処理部２１６は、ステータス画面Ｄ２を表示させる。オペレータは、現時点の前記測位状態を確認したい場合や、前記作業モード（作業精度設定）を切り替えたい場合などにアイコンＫ１を選択することができる。
受付処理部２１７は、オペレータから各種操作を受け付ける。具体的には、受付処理部２１７は、オペレータから作業車両１０に作業を開始させる作業開始指示を受け付ける。また、受付処理部２１７は、オペレータから自動走行中の作業車両１０の走行を停止させる走行停止指示を受け付ける。受付処理部２１７が前記各指示を受け付けると、出力処理部２１５は、前記各指示を作業車両１０に出力する。受付処理部２１７は、本発明の受付処理部の一例である。
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、作業車両１０の走行及び作業を開始させる。また、走行処理部１１１は、操作端末２０から走行停止指示を取得すると、作業車両１０の走行及び作業を停止させる。
また、受付処理部２１７は、作業車両１０による作業を開始する際に、ステータス画面Ｄ２において、前記作業モード（「作業精度優先」又は「作業継続性優先」）を選択する選択操作を受け付ける。受付処理部２１７が前記選択操作を受け付けると、出力処理部２１５は、選択された作業モードを表す作業モード情報を作業車両１０に出力する。作業車両１０の設定処理部１１２は、前記作業モード情報を取得すると選択された作業モード（「作業精度優先」又は「作業継続性優先」）に設定する。
ここで、前記作業モードが前記作業精度優先に設定されている場合において、作業車両１０がＲＴＫ方式の測位により自動走行中に前記測位状態が高精度状態から低下すると、走行処理部１１１は、作業車両１０の自動走行を停止（一時停止）させる。この場合、表示処理部２１６は、例えば図７Ａに示す通知画面Ｄ５を操作表示部２３に表示させる。例えば、表示処理部２１６は、図７Ａに示す通知画面Ｄ５に、測位精度が低下したこと、及び、測位精度が向上（回復）するまで待機することを示すメッセージＭ１を表示させる。
これに対して、前記作業モードが前記作業継続性優先に設定されている場合において、作業車両１０がＲＴＫ方式の測位により自動走行中に前記測位状態が高精度状態から低下すると、走行処理部１１１は、ＤＧＰＳ方式の測位により自動走行を継続させる。この場合、表示処理部２１６は、例えば図７Ｂに示す通知画面Ｄ５を操作表示部２３に表示させる。例えば、表示処理部２１６は、図７Ｂに示す通知画面Ｄ５に、測位精度が低下したこと、及び、６０秒間自動走行を継続することを示すメッセージＭ２を表示させる。なお、表示処理部２１６は、メッセージＭ２を所定時間（例えば１秒間）だけ表示させ、所定時間経過後にメッセージＭ２を削除して操作画面Ｄ４（図６Ｂ参照）を再表示させる。このように、メッセージＭ２の表示時間を短時間に設定することにより、ＤＧＰＳ方式の測位により自動走行を継続している間もオペレータは操作画面Ｄ４により作業状況を確認することができる。
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。
他の実施形態として、上述した車両制御装置１１及び測位装置１６の一部の機能（例えば設定処理部１１２、切替処理部１７２）は、操作端末２０の操作制御部２１に含まれてもよい。例えば操作制御部２１は、前記測位状態を取得して前記測位方式を切り替える処理を実行してもよい。また、操作制御部２１は、オペレータによる前記作業モードの選択操作に基づいて作業車両１０の作業モードを設定してもよい。
［自動走行処理］
以下、図８を参照しつつ、車両制御装置１１、測位制御部１６１、及び操作制御部２１によって実行される前記自動走行処理の一例について説明する。例えば、前記自動走行処理は、作業車両１０のエンジン１３１が始動し、操作端末２０の電源がＯＮされた場合に、車両制御装置１１、測位制御部１６１、及び操作制御部２１によって開始される。
なお、本発明は、車両制御装置１１、測位制御部１６１、及び操作制御部２１が前記自動走行処理の一部又は全部を実行する自動走行方法の発明、又は、当該自動走行方法の一部又は全部を車両制御装置１１、測位制御部１６１、及び操作制御部２１に実行させるための自動走行プログラムの発明として捉えてもよい。また、一又は複数のプロセッサーが前記自動走行処理を実行してもよい。
ステップＳ１において、車両制御装置１１は、オペレータによるエンジン始動操作に応じて作業車両１０のエンジン１３１を始動させる。エンジン１３１が始動すると、測位制御部１６１は、方位認識処理（イニシャライズ）を実行する。また、操作制御部２１は、オペレータによる電源ＯＮ操作に応じて操作端末２０の電源をＯＮしてメニュー画面Ｄ１（図４参照）を操作端末２０に表示させる。
次にステップＳ２において、測位制御部１６１は、方位認識処理（イニシャライズ）が完了したか否かを判定する。方位認識処理が完了すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３に移行する。また、測位制御部１６１は、方位認識処理が完了できない場合、方位認識処理が完了するまで待機する（Ｓ２：Ｎｏ）。
ステップＳ３において、測位制御部１６１は、高精度測位が完了したか否かを判定する。高精度測位が完了すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４に移行する。また、測位制御部１６１は、高精度測位が完了できない場合、高精度測位が完了するまで待機する（Ｓ３：Ｎｏ）。なお、オペレータは、メニュー画面Ｄ１のアイコンＫ１を押下してステータス画面Ｄ２（図５参照）を表示させて、ステータス画面Ｄ２において前記測位状態を確認することができる。
ステップＳ４において、操作制御部２１は、前記作業モードを選択する選択操作を受け付ける。具体的には、操作制御部２１は、ステータス画面Ｄ２（図５参照）の作業モード選択欄Ｋ２において、「作業精度優先」及び「作業継続性優先」のいずれかを選択する選択操作を受け付ける。例えば、オペレータは、作業精度を優先させたい場合に「作業精度優先」を選択し、作業効率を優先させたい場合に「作業継続性優先」を選択する。操作制御部２１は、選択された作業モードを表す作業モード情報を作業車両１０に出力する。車両制御装置１１は、前記作業モード情報を取得すると、前記作業モードを選択された「作業精度優先」又は「作業継続性優先」に設定する。
次にステップＳ５において、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、前記作業車両情報、前記圃場情報、前記作業情報、前記走行経路情報を登録する。また、操作制御部２１は、生成された走行経路Ｒの前記走行経路情報を作業車両１０に出力する。
次にステップＳ６において、操作制御部２１は、オペレータから自動走行を開始する操作を受け付けたか否かを判定する。例えば、作業車両１０の現在位置が作業開始位置Ｓと一致している場合に、操作制御部２１は、操作画面Ｄ３（図６Ａ参照）においてオペレータから自動走行を開始させる操作（スタートボタンの押下）を受け付ける。操作制御部２１は、自動走行開始操作を受け付けると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、作業開始指示を作業車両１０に出力する。その後、処理はステップＳ７に移行する。一方、自動走行開始操作を受け付けない場合、操作制御部２１は、自動走行開始操作を受け付けるまで待機する（Ｓ６：Ｎｏ）。
ステップＳ７において、車両制御装置１１は、ＲＴＫ方式により測位する前記位置情報に基づいて、走行経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる。
次にステップＳ８において、測位制御部１６１は、前記測位状態が高精度状態であるか否かを判定する。例えば、測位制御部１６１は、ＧＮＳＳ信号を受信可能な衛星４０の数が所定数（例えば１０個）以上でありＧＮＳＳ信号のクオリティの評価値が所定値である場合に前記測位状態が高精度状態であると判定する。一方、測位制御部１６１は、ＧＮＳＳ信号を受信可能な衛星４０の数が所定数（例えば１０個）未満でありＧＮＳＳ信号のクオリティの評価値が所定値でない場合に前記測位状態が低下したと判定する。前記測位状態は、作業車両１０の周囲の障害物（防風林、建物など）の影響により変動する。前記測位状態が高精度状態であると判定された場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８１に移行する。一方、前記測位状態が高精度状態でない、すなわち前記測位状態が低下したと判定された場合（Ｓ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ９に移行する。
ここで、操作制御部２１は、操作画面Ｄ３（図６Ａ及び図６Ｂ参照）において、アイコンＫ１を前記測位状態に応じた表示態様で表示させる。例えば、操作制御部２１は、前記測位状態が高精度状態の場合にアイコンＫ１を緑色で表示させ、前記測位状態が高精度状態から低下した場合にアイコンＫ１をオレンジ色で表示させる。
ステップＳ８１では、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了したか否かを判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ８１：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。一方、作業車両１０が作業を終了していない場合（Ｓ８１：Ｎｏ）処理はステップＳ７に戻る。このように、車両制御装置１１は、前記測位状態が低下しない場合は走行経路Ｒに応じた所定の作業が終了するまでＲＴＫ方式による自動走行を行う。
ステップＳ９において、車両制御装置１１は、前記作業モードが前記作業精度優先に設定されているか否かを判定する。前記作業モードが前記作業精度優先に設定されている場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。一方、前記作業モードが前記作業継続性優先に設定されている場合（Ｓ９：Ｎｏ）、処理はステップＳ９１に移行する。
ステップＳ１０において、車両制御装置１１は、自動走行中の作業車両１０を一時停止させる。また、操作制御部２１は、図７Ａに示す通知画面Ｄ５を操作端末２０に表示させ、通知画面Ｄ５において、測位精度が低下したこと、及び、測位精度が向上（回復）するまで待機することを示すメッセージＭ１を表示させる。また、操作制御部２１は、通知画面Ｄ５のアイコンＫ１をオレンジ色で表示させる。
次にステップＳ１１において、測位制御部１６１は、前記測位状態が高精度状態であるか否かを判定する。すなわち、測位制御部１６１は、前記測位状態がＲＴＫ方式による測位が可能な状態に回復したか否かを判定する。前記測位状態が高精度状態であると判定された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。一方、前記測位状態が高精度状態でない、すなわち前記測位状態が低下したまま回復しない場合は、前記測位状態が高精度状態に回復するまで待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。作業車両１０は、前記測位状態が高精度状態に回復するまで一時停止した状態で待機する。なお、例えば、オペレータが作業車両１０を手動で所定場所に移動させることにより、前記測位状態が高精度状態に回復する場合がある。前記測位状態が高精度状態に回復して（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、操作制御部２１がオペレータから自動走行開始操作を受け付けると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、車両制御装置１１は、ＲＴＫ方式により測位する前記位置情報に基づいて、走行経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行を再開させる（Ｓ７）。
これに対して、ステップＳ９１では、測位制御部１６１は、前記測位方式をＲＴＫ方式からＤＧＰＳ方式に切り替える。測位制御部１６１は、前記測位方式をＲＴＫ方式からＤＧＰＳ方式に切り替えると時間の計測を開始する。次にステップＳ９２において、測位制御部１６１は、計測時間が所定時間（例えば６０秒間）を経過したか否かを判定する。計測時間が６０秒を経過しない場合（Ｓ９２：Ｎｏ）、処理はステップＳ９３に移行する。一方、計測時間が６０秒を経過した場合（Ｓ９２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。
ステップＳ９３では、車両制御装置１１は、ＤＧＰＳ方式により測位する前記位置情報に基づいて、走行経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行を継続させる。また、操作制御部２１は、図７Ｂに示す通知画面Ｄ５を操作端末２０に表示させ、通知画面Ｄ５において、測位精度が低下したこと、及び、６０秒間自動走行を継続することを示すメッセージＭ２を表示させる。また、操作制御部２１は、通知画面Ｄ５のアイコンＫ１をオレンジ色で表示させる。
次にステップＳ９４において、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了したか否かを判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ９４：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。一方、作業車両１０が作業を終了していない場合（Ｓ９４：Ｎｏ）、処理はステップＳ８に戻る。このように、前記作業モードが前記作業継続性優先に設定されており、前記測位状態が高精度状態でない場合は（Ｓ９：Ｎｏ）、車両制御装置１１は、６０秒間、ＤＧＰＳ方式により作業車両１０を自動走行させる。また、作業車両１０がＤＧＰＳ方式により自動走行を継続中であって、かつ作業終了前に前記測位状態が高精度状態に回復すると（Ｓ８：Ｙｅｓ）、車両制御装置１１は、前記測位方式をＲＴＫ方式に切り替えて自動走行を再開させる（Ｓ７）。
一方、前記計測時間が６０秒を経過して（Ｓ９２：Ｙｅｓ）、処理がステップＳ１０に移行すると、車両制御装置１１は、自動走行中の作業車両１０を一時停止させる。作業車両１０は、前記測位状態が高精度状態に回復するまで一時停止した状態で待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。その後、前記測位状態が高精度状態に回復すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。ステップＳ６において操作制御部２１がオペレータから自動走行開始操作を受け付けると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、車両制御装置１１は、ＲＴＫ方式により測位する前記位置情報に基づいて、走行経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行を再開させる（Ｓ７）。
車両制御装置１１、測位制御部１６１、及び操作制御部２１は、作業車両１０が作業を終了するまでステップＳ１～Ｓ１１の処理を繰り返し実行する。
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、衛星４０から受信する衛星信号（ＧＮＳＳ信号）に基づいて所定の測位方式により作業車両１０の位置を測位し、作業車両１０の位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させる。また、自動走行システム１は、第１測位方式（例えばＲＴＫ方式）と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式（例えばＤＧＰＳ方式、単独測位方式）とを相互に切り替え可能である。また、自動走行システム１は、作業車両１０の作業モードを、前記測位状態が所定状態（高精度状態）から低下した場合に作業車両１０の自動走行を停止させる第１作業モード（作業精度優先）、及び、前記測位状態が前記所定状態から低下した場合に作業車両１０の自動走行を継続させる第２作業モード（作業継続性優先）のうちいずれかに設定する。そして、自動走行システム１は、前記作業モードと前記測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替える。
例えば、自動走行システム１は、前記作業モードが作業精度優先に設定されている場合において、前記測位状態が高精度状態の場合にＲＴＫ方式による前記位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させ、前記測位状態が高精度状態から低下した場合に作業車両１０の自動走行を停止させる。
また例えば、自動走行システム１は、前記作業モードが作業継続性優先に設定され、かつ前記測位方式がＲＴＫ方式に設定されている場合において、前記測位状態が高精度状態から低下した場合に前記測位方式をＤＧＰＳ方式に切り替える。すなわち、自動走行システム１は、前記作業モードが作業継続性優先に設定されている場合において、前記測位状態が高精度状態の場合にＲＴＫ方式による前記位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させ、前記測位状態が高精度状態から低下した場合にＤＧＰＳ方式による前記位置情報に基づいて作業車両１０を自動走行させる。
上述の構成によれば、例えばオペレータが作業の精度を優先させる作業モード（「作業精度優先」）に設定した場合には、前記測位状態が低下した場合に作業車両１０を一時停止させる。これにより、位置精度が低い状態で作業車両１０が自動走行を継続することにより作業精度が低下することを防ぐことができる。
これに対して、例えばオペレータが作業の効率を優先させる作業モード（「作業継続性優先」）に設定した場合には、前記測位状態が低下した場合に作業車両１０を一時停止させることなく自動走行を継続させる。これにより、作業車両１０の自動走行が停止することにより作業効率が低下することを防ぐことができる。
［他の実施形態］
本発明は上述の実施形態に限定されず、以下に示す実施形態であってもよい。
上述の実施形態では、オペレータは、圃場Ｆの作業領域（内周経路Ｒ１及び外周経路Ｒ２）の全体について前記作業モードを前記作業精度優先又は前記作業継続性優先に設定することが可能である。ここで、圃場Ｆのうち外周経路Ｒ２の作業領域では、圃場Ｆの境界が近いため高い位置精度が求められる。例えば、作業車両１０は、位置精度が低い測位方式により外周経路Ｒ２を自動走行すると圃場Ｆ外へ飛び出してしまう恐れがある。
そこで、他の実施形態として、操作制御部２１は、圃場Ｆ内の内側領域（本発明の第１領域の一例）に対して作業継続性優先を選択する選択操作の受け付けを許可し、圃場Ｆ内の外側領域（本発明の第２領域の一例）に対して作業継続性優先を選択する選択操作の受け付けを禁止する構成であってもよい。この構成によれば、例えば、内周経路Ｒ１を自動走行する作業車両１０は、前記測位状態が低下した場合に測位方式をＤＧＰＳ方式に切り替えて自動走行を継続する一方、外周経路Ｒ２を自動走行する作業車両１０は、前記測位状態が低下した場合に測位方式の切り替えを行わず一時停止する。これにより、作業車両１０が圃場Ｆ外へ飛び出ることを防ぐことができる。
また、上述の実施形態では、車両制御装置１１は、オペレータによる前記作業モード（「作業精度優先」又は「作業継続性優先」）の選択操作に基づいて前記作業モードを設定している。他の実施形態として、車両制御装置１１は、作業車両１０が過去に走行した際の前記測位状態及び前記位置情報を互いに関連付けて記憶する記憶部１２を参照して、現在の前記位置情報における前記作業モードを設定してもよい。例えば、記憶部１２には、過去の作業時における圃場Ｆ内の測位状態と、作業車両１０の位置情報とが互いに関連付けられて記憶される。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が自動走行中に、作業車両１０の現在位置の位置情報に関連付けられた前記測位状態を参照して、前記作業モードを作業継続性優先に設定する。例えば、前記位置情報に関連付けられた前記測位状態が高精度状態に近い状態である場合や、前記測位状態が低下する位置が所定範囲以内である場合に、車両制御装置１１は、前記作業モードを作業精度優先から作業継続性優先に切り替える。
また、例えば、車両制御装置１１は、自動走行を開始する際に、記憶部１２に記憶された前記測位状態を参照して、圃場Ｆに前記測位状態が低下する場所が含まれる場合に、前記作業モードを作業継続性優先に設定する。これにより、オペレータによる選択操作を介さずに前記作業モードを設定することができる。なお、操作制御部２１は、車両制御装置１１が設定する前記作業モードを許可するか否かを選択する操作をオペレータから受け付けてもよい。
また、他の実施形態として、操作制御部２１は、作業車両１０が自動走行中に、操作画面Ｄ４（図９参照）においてオペレータから前記作業モードを選択する操作を受け付けてもよい。例えば、操作制御部２１は、図９に示すように、操作画面Ｄ４に前記作業モードを選択する作業モード選択欄Ｋ２を表示させて、前記作業モードの選択操作を受け付ける。操作制御部２１は、前記選択操作を受け付けると、前記作業モード情報を作業車両１０に出力する。車両制御装置１１は、前記作業モード情報を取得すると選択された作業モード（「作業精度優先」又は「作業継続性優先」）に設定する。これにより、オペレータは、作業車両１０が自動走行中においても前記作業モードを設定することができる。
ここで、例えばオペレータが自動走行を開始する際にステータス画面Ｄ２において前記作業モードを作業継続性優先に設定していた場合において、作業車両１０が自動走行中にオペレータが前記作業モードを作業精度優先に切り替えると、以下の問題が生じる恐れがある。例えば、作業車両１０が自動走行中に前記測位状態が低下したことによりＤＧＰＳ方式により自動走行を継続しているときにオペレータが前記作業モードを作業精度優先に切り替えると、切り替えた時点において前記測位状態がＲＴＫ方式に要求される高精度状態でないため、車両制御装置１１は、作業精度優先に切り替えられたタイミングで作業車両１０を急停止させてしまう。このため、作業車両１０の故障につながる恐れがある。
そこで、操作制御部２１は、作業車両１０が自動走行中の場合には前記作業モードを切り替える操作を受け付けない構成としてもよい。また、他の実施形態として、操作制御部２１は、作業車両１０が自動走行中の場合には、前記作業精度優先から前記作業継続性優先への切り替え操作のみを許可し、前記作業継続性優先から前記作業精度優先への切り替え操作を禁止する構成としてもよい。この場合に、操作制御部２１は、図９に示す操作画面Ｄ４において、「作業精度優先」を非表示又はグレースケール表示させて、「作業継続性優先」のみを選択可能に表示させてもよい。
また、他の実施形態として、操作制御部２１は、作業車両１０が自動走行中の場合には、前記作業モードが前記作業精度優先に設定されており、かつ作業車両１０の位置が圃場Ｆの境界から所定距離（例えば１ｍ以内）の場合に、前記作業継続性優先への切り替え操作のみを許可する構成としてもよい。
また、他の実施形態として、操作制御部２１は、作業車両１０が自動走行中の場合には、前記測位状態が高精度状態であり、かつ作業車両１０の位置が圃場Ｆの境界から所定距離（例えば１ｍ以内）の場合に、前記作業モードの切り替え操作を許可する構成としてもよい。これらの構成によれば、上述の作業車両１０の急停止の問題を防ぐことができる。
なお、操作制御部２１は、前記作業モードの切替操作を受け付け可能な状態になったことを条件として、作業モード選択欄Ｋ２を操作画面Ｄ４（図９参照）に表示（ポップアップ表示）させてもよい。
また、他の実施形態として、車両制御装置１１は、作業車両１０に装着される作業機１４の種別又は作業車両１０の作業内容に基づいて、前記作業モードを設定してもよい。例えば、作業内容が耕耘作業の場合には高精度な作業が要求されず、作業内容が播種作業の場合には高精度な作業が要求される。このため、車両制御装置１１は、作業機１４が耕耘機である場合又は作業内容が耕耘作業である場合には前記作業モードを作業継続性優先に設定する。これに対して、車両制御装置１１は、作業機１４が播種機である場合又は作業内容が播種作業である場合には前記作業モードを作業精度優先に設定する。
１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１２ ：記憶部
１３ ：走行装置
１４ ：作業機
１６ ：測位装置
２０ ：操作端末
２１ ：操作制御部
２３ ：操作表示部
３０ ：基地局
４０ ：衛星
１１１ ：走行処理部
１１２ ：設定処理部
１６１ ：測位制御部
１７１ ：測位処理部
１７２ ：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 ：表示処理部
２１７ ：受付処理部
Ｆ ：圃場
Ｒ１ ：内周経路（第１領域）
Ｒ２ ：外周経路（第２領域）
Ｋ１ ：アイコン（画像）
Ｋ２ ：作業モード選択欄

Claims (13)

  1. 衛星から受信する衛星信号に基づいて所定の測位方式により作業車両の位置を測位することと、
    測位される前記作業車両の位置を示す位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させることと、
    第１測位方式と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式とを相互に切り替えることと、
    前記作業車両の作業モードを、測位状態が所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる第１作業モード、及び、測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を継続させる第２作業モードのうちいずれかに設定することと、
    設定される前記作業モードと前記測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替えることと、
    を実行する自動走行方法。
  2. 前記作業モードが前記第１作業モードに設定されている場合において、前記測位状態が前記所定状態の場合に前記第１測位方式による前記位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させ、前記測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる、
    請求項１に記載の自動走行方法。
  3. 前記作業モードが前記第２作業モードに設定され、かつ前記測位方式が前記第１測位方式に設定されている場合において、前記測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記測位方式を前記第２測位方式に切り替える、
    請求項１又は２に記載の自動走行方法。
  4. 前記作業モードが前記第２作業モードに設定されている場合において、前記測位状態が前記所定状態の場合に前記第１測位方式による前記位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させ、前記測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記第２測位方式による前記位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させる、
    請求項１～３のいずれかに記載の自動走行方法。
  5. 前記測位状態が前記所定状態であることを条件として、前記第１測位方式による前記作業車両の自動走行を開始する、
    請求項１～４のいずれかに記載の自動走行方法。
  6. ユーザーによる前記第１作業モード及び前記第２作業モードのいずれかを選択する選択操作に基づいて前記作業モードを設定する、
    請求項１～５のいずれかに記載の自動走行方法。
  7. 前記測位状態を操作端末に表示させることと、
    前記作業車両が自動走行中に前記測位状態が前記所定状態から低下した場合に、前記操作端末において前記選択操作を受け付けることと、
    をさらに実行する請求項６に記載の自動走行方法。
  8. 圃場内の第１領域に対して前記第２作業モードを選択する選択操作の受け付けを許可し、圃場内の前記第１領域よりも外側の第２領域に対して前記第２作業モードを選択する選択操作の受け付けを禁止することをさらに実行する、
    請求項６に記載の自動走行方法。
  9. 前記作業車両が過去に走行した際の前記測位状態及び前記位置情報を互いに関連付けて記憶する記憶部を参照して、現在の前記位置情報に関連付けられた過去の前記測位状態に基づいて前記作業モードを設定する、
    請求項１～５のいずれかに記載の自動走行方法。
  10. 前記作業車両に装着される作業機の種別又は前記作業車両の作業内容に基づいて前記作業モードを設定する、
    請求項１～５のいずれかに記載の自動走行方法。
  11. 前記測位状態を表す画像を操作端末に表示させることと、
    前記画像を前記測位状態に応じた表示態様で表示させることと、
    をさらに実行する請求項１～１０のいずれかに記載の自動走行方法。
  12. 衛星から受信する衛星信号に基づいて所定の測位方式により作業車両の位置を測位する測位処理部と、
    前記測位処理部により測位される前記作業車両の位置を示す位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させる走行処理部と、
    第１測位方式と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式とを相互に切り替え可能な切替処理部と、
    前記作業車両の作業モードを、前記測位処理部における測位状態が所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる第１作業モード、及び、前記測位処理部における測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を継続させる第２作業モードのうちいずれかに設定する設定処理部と、
    を備え、
    前記切替処理部は、前記設定処理部により設定される前記作業モードと、前記測位処理部における測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替える、
    自動走行システム。
  13. 衛星から受信する衛星信号に基づいて所定の測位方式により作業車両の位置を測位することと、
    測位される前記作業車両の位置を示す位置情報に基づいて前記作業車両を自動走行させることと、
    第１測位方式と前記第１測位方式よりも測位の位置精度が低い第２測位方式とを相互に切り替えることと、
    前記作業車両の作業モードを、測位状態が所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を停止させる第１作業モード、及び、測位状態が前記所定状態から低下した場合に前記作業車両の自動走行を継続させる第２作業モードのうちいずれかに設定することと、
    設定される前記作業モードと前記測位状態とに基づいて、前記第１測位方式及び前記第２測位方式を切り替えることと、
    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。
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