JP2022183958A - 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

Abstract

【課題】走行領域を自動走行する作業車両が作業中に自動走行を停止した場合に、作業車両を停止場所から移動させ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。【解決手段】自動走行方法は、圃場Ｆにおいて、作業車両１０が作業車両１０の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路Ｒに従って自動走行を行う目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０を走行させることと、作業車両１０の測位精度が所定精度未満の場合に、目標経路用走行モードＭ１から、作業車両１０が圃場Ｆ内に配置された作物Ｖの位置に応じて走行を行う作物列経路用走行モードＭ２に切り替えて作業車両１０を走行させることと、作物列経路用走行モードＭ２において、作物Ｖの位置に応じて設定される作物列経路Ｒ０の端点まで作業車両１０を走行させることと、を実行する。【選択図】図１０

Description

本発明は、走行領域において目標経路に従って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。

圃場、農園などの作業領域において、衛星から受信する信号（例えばＧＮＳＳ信号）を利用して作業車両を測位しながら、予め設定された目標経路に従って作業車両を自動走行させるシステムが知られている。また、前記システムにおいて、衛星からの信号が途絶えた場合に、作業車両の自動走行を停止させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２０１５／１１９２６６号公報

従来の前記システムでは、作業車両が自動走行しながら所定の作業を行っているときに衛星からの信号が途絶えると、その時点で作業車両が停止される。このため、例えば作業車両が周囲に十分なスペースを確保できない場所で停止した場合に、オペレータが停止場所で作業車両の復帰作業を行ったり、作業車両を広いスペースに移動させたりすることが困難になる問題が生じる。

本発明の目的は、走行領域を自動走行する作業車両が作業中に自動走行を停止した場合に、作業車両を停止場所から移動させ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に関する。

本発明に係る自動走行方法は、走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に従って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、前記作業車両の測位精度が所定精度未満の場合に、前記第１走行モードから、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて走行を行う第２走行モードに切り替えて前記作業車両を走行させることと、前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物の位置に応じて設定される作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させることと、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、走行処理部と切替処理部とを備える。前記走行処理部は、走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に従って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させる。前記切替処理部は、前記作業車両の測位精度が所定精度未満の場合に、前記第１走行モードから、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて走行を行う第２走行モードに切り替える。さらに、前記走行処理部は、前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物の位置に応じて設定される作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させる。

本発明に係る自動走行プログラムは、走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に従って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、前記作業車両の測位精度が所定精度未満の場合に、前記第１走行モードから、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて走行を行う第２走行モードに切り替えて前記作業車両を走行させることと、前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物の位置に応じて設定される作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させることと、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。

本発明によれば、走行領域を自動走行する作業車両が作業中に自動走行を停止した場合に、作業車両を停止場所から移動させ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１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２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３は、本発明の実施形態に係る作業車両を左前方側から見た外観図である。 図４Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両を左側から見た左側面の外観図である。 図４Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両を右側から見た右側面の外観図である。 図４Ｃは、本発明の実施形態に係る作業車両を背面側から見た背面の外観図である。 図５は、本発明の実施形態に係る作物列の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る目標経路の一例を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る作物列経路用走行モードによる走行経路の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る作物列経路用走行モードの走行方法の概要を説明するための図である。 図９Ａは、本発明の実施形態に係る目標経路の生成方法を説明するための図である。 図９Ｂは、本発明の実施形態に係る目標経路の生成方法を説明するための図である。 図１０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１１は、本発明の実施形態に係る手動走行用操作部の外観図である。

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。

［自動走行システム１］
図１及び図２に示すように、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４０と、衛星５０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、圃場Ｆに植えられた作物Ｖ（図５参照）に薬液、水などを散布する散布作業を行う車両である場合を例に挙げて説明する。圃場Ｆは本発明の走行領域の一例であり、圃場Ｆは例えば葡萄園、林檎園などの果樹園である。作物Ｖは例えば葡萄の果樹である。前記散布作業は、例えば作物Ｖに薬液、水などの散布物を散布する作業である。他の実施形態として、作業車両１０は、除草作業を行う車両、葉刈作業を行う車両、収穫作業を行う車両であってもよい。

作物Ｖは、圃場Ｆにおいて所定の間隔で複数列に配置されている。具体的には、図５に示すように、複数の作物Ｖは、所定の方向（Ｄ１方向）に直線状に植えられており、直線状に並ぶ複数の作物Ｖを含む作物列Ｖｒを構成する。図５には、３つの作物列Ｖｒを例示している。各作物列Ｖｒは列方向（Ｄ２方向）に所定の間隔Ｗ１で配置されている。隣り合う作物列Ｖｒの間隔Ｗ２の領域（空間）は、作業車両１０がＤ１方向に走行しながら作物Ｖに対して散布作業を行う作業通路となる。

また、作業車両１０は、予め設定された目標経路Ｒに沿って自動走行（自律走行）することが可能である。例えば図６に示すように、作業車両１０は、作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで、作業経路Ｒ１（作業経路Ｒ１ａ～Ｒ１ｆ）及び移動経路Ｒ２を含む目標経路Ｒに沿って自動走行する。作業経路Ｒ１は、作業車両１０が作物Ｖに対して散布作業を行う直線状の経路であり、移動経路Ｒ２は、作業車両１０が散布作業を行わないで作物列Ｖｒ間を移動する経路である。移動経路Ｒ２には、例えば旋回経路及び直進経路が含まれる。図６に示す例では、圃場Ｆにおいて、作物列Ｖｒ１～Ｖｒ１１から成る作物Ｖが配置されている。図６では、作物Ｖが植えられている位置（作物位置）を「Ｖｐ」で表している。また、図６の圃場Ｆを走行する作業車両１０は、車体１００が門型の形状を有しており（図４Ｃ参照）、１つの作物列Ｖｒを跨いで走行しながら、当該作物列Ｖｒの作物Ｖ及び当該作物列Ｖｒに隣接する作物列Ｖｒに対して薬液を散布する。例えば図６に示すように、作業車両１０が作物列Ｖｒ５を跨いで走行する場合、作業車両１０の左側車体（左側部１００Ｌ）が作物列Ｖｒ４，Ｖｒ５の間の作業通路を走行し、作業車両１０の右側車体（右側部１００Ｒ）が作物列Ｖｒ５，Ｖｒ６の間の作業通路を走行し、かつ作物列Ｖｒ４，Ｖｒ５，Ｖｒ６の作物Ｖに対して薬液を散布する。

また、作業車両１０は、所定の列順序で自動走行を行う。例えば、作業車両１０は、作物列Ｖｒ１を跨いで走行し、次に作物列Ｖｒ３を跨いで走行し、次に作物列Ｖｒ５を跨いで走行する。このように、作業車両１０は、予め設定された作物列Ｖｒの順番に応じて自動走行を行う。なお、作業車両１０は、作物列Ｖｒの配列順に１列ごとに走行してもよいし、複数列おきに走行してもよい。

衛星５０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４０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４０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。

作業車両１０に搭載される測位装置１６は、衛星５０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、経度、高度）及び現在方位など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、２台の受信機（アンテナ１６４及び基地局４０）が受信する測位情報（ＧＮＳＳ信号など）と基地局４０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（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）方式などを利用して作業車両１０を測位する。前記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。作業車両１０は、作業車両１０の測位の位置精度（測位精度）が所定の精度（閾値）以上の場合に自動走行を行うことが可能に構成されている。

以下、自動走行システム１を構成する各構成要素の詳細について説明する。

［作業車両１０］
図３は、作業車両１０を左前方側から見た外観図である。図４Ａは、作業車両１０を左側から見た左側面の外観図であり、図４Ｂは、作業車両１０を右側から見た右側面の外観図であり、図４Ｃは、作業車両１０を背面側から見た背面の外観図である。

図１～図４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、散布装置１４、通信部１５、測位装置１６、障害物検出装置１７、手動走行用操作部１８などを備える。車両制御装置１１は、記憶部１２、走行装置１３、散布装置１４、測位装置１６、障害物検出装置１７、手動走行用操作部１８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１０参照）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の情報を含む経路データが記憶される。例えば、前記経路データは、操作端末２０から作業車両１０に転送されて記憶部１２に記憶される。

ここで、作業車両１０は、圃場Ｆにおいて複数列に並べて植えられた作物Ｖ（果樹）を跨いで走行する門型の車体１００を備える。図４Ｃに示すように、車体１００は、左側部１００Ｌと、右側部１００Ｒと、左側部１００Ｌ及び右側部１００Ｒを接続する接続部１００Ｃとにより門型に形成されており、左側部１００Ｌ、右側部１００Ｒ、及び接続部１００Ｃの内側に作物Ｖの通過を許容する空間１００Ｓが確保される。

車体１００の左側部１００Ｌ及び右側部１００Ｒそれぞれの下端部には、クローラ１０１が設けられている。左側部１００Ｌには、エンジン（不図示）、バッテリー（不図示）などが設けられている。右側部１００Ｒには、散布装置１４の貯留タンク１４Ａ（図４Ｂ参照）などが設けられている。このように、車体１００の左側部１００Ｌ及び右側部１００Ｒに構成部品を振り分けて配置することにより、作業車両１０は、左右のバランスの均衡化及び低重心化が図られている。その結果、作業車両１０は、圃場Ｆの斜面などを安定して走行することができる。

走行装置１３は、作業車両１０を走行させる駆動部である。走行装置１３は、エンジン、クローラ１０１などを備える。

左右のクローラ１０１は、静油圧式無段変速装置による独立変速が可能な状態でエンジンからの動力により駆動される。これにより、車体１００は、左右のクローラ１０１が前進方向に等速駆動されることにより前進方向に直進する前進状態になり、左右のクローラ１０１が後進方向に等速駆動されることにより後進方向に直進する後進状態になる。また、車体１００は、左右のクローラ１０１が前進方向に不等速駆動されることにより前進しながら旋回する前進旋回状態になり、左右のクローラ１０１が後進方向に不等速駆動されることで後進しながら旋回する後進旋回状態になる。また、車体１００は、左右いずれか一方のクローラ１０１が駆動停止された状態で他方のクローラ１０１が駆動されることによりピボット旋回（信地旋回）状態になり、左右のクローラ１０１が前進方向と後進方向とに等速駆動されることでスピン旋回（超信地旋回）状態になる。また、車体１００は、左右のクローラ１０１が駆動停止されることで走行停止状態になる。尚、左右のクローラ１０１は、電動モータにより駆動される電動式に構成されていてもよい。

図４Ｃに示すように、散布装置１４は、薬液などを貯留する貯留タンク１４Ａ、薬液などを圧送する散布用ポンプ（不図示）、散布用ポンプを駆動する電動式の散布モータ（不図示）、車体１００の背部において縦向き姿勢で左右に２本ずつ並列に備えられた散布管１４Ｂ、各散布管１４Ｂに３個ずつ備えられた合計１２個の散布ノズル１４Ｃ、薬液などの散布量及び散布パターンを変更する電子制御式のバルブユニット（不図示）、及び、これらを接続する複数の散布用配管（図示せず）などを備えている。

各散布ノズル１４Ｃは、対応する散布管１４Ｂに、上下方向に位置変更可能に取り付けられている。これにより、各散布ノズル１４Ｃは、隣り合う散布ノズル１４Ｃとの間隔及び散布管１４Ｂに対する高さ位置を散布対象物（作物Ｖ）に応じて変更することができる。また、各散布ノズル１４Ｃは、車体１００に対する高さ位置及び左右位置を散布対象物に応じて変更可能に取り付けられている。

なお、散布装置１４において、各散布管１４Ｂに設けられる散布ノズル１４Ｃの数量は、作物Ｖの種類、各散布管１４Ｂの長さなどに応じて種々の変更が可能である。

図４Ｃに示すように、複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最左端の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、車体１００の左外方に位置する作物Ｖａに向けて薬液を左向きに散布する。複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最左端の散布管１４Ｂに隣接する左内側の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、車体１００における左右中央の空間１００Ｓに位置する作物Ｖｂに向けて薬液を右向きに散布する。複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最右端の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、車体１００の右外方に位置する作物Ｖｃに向けて薬液を右向きに散布する。複数の散布ノズル１４Ｃのうち、最右端の散布管１４Ｂに隣接する右内側の散布管１４Ｂに設けられた３個の散布ノズル１４Ｃは、空間１００Ｓに位置する作物Ｖｂに向けて薬液を左向きに散布する。

上記の構成により、散布装置１４においては、車体１００の左側部１００Ｌに設けられた２本の散布管１４Ｂと６個の散布ノズル１４Ｃとが左側の散布部１４Ｌとして機能する。また、車体１００の右側部１００Ｒに設けられた２本の散布管１４Ｂと６個の散布ノズル１４Ｃとが右側の散布部１４Ｒとして機能する。そして、左右の散布部１４Ｌ，１４Ｒは、車体１００の背部において、左右方向への散布が可能な状態で、左右の散布部１４Ｌ，１４Ｒの間に作物Ｖｂの通過（空間１００Ｓ）を許容する左右間隔を置いて配置されている。

散布装置１４において、散布部１４Ｌ，１４Ｒによる散布パターンには、散布部１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれが左右の両方向に薬液を散布する４方向散布パターンと、散布部１４Ｌ，１４Ｒによる散布方向が限定された方向限定散布パターンとが含まれる。前記方向限定散布パターンには、散布部１４Ｌが左右の両方向に薬液を散布し、かつ、散布部１４Ｒが左方向のみに薬液を散布する左側３方向散布パターンと、散布部１４Ｌが右方向のみに薬液を散布し、かつ、散布部１４Ｒが左右の両方向に薬液を散布する右側３方向散布パターンと、散布部１４Ｌが右方向のみに薬液を散布し、かつ、散布部１４Ｒが左方向のみに薬液を散布する２方向散布パターンと、散布部１４Ｌが左方向のみに散布し、かつ、散布部１４Ｒが薬液を散布しない左側１方向散布パターンと、散布部１４Ｒが右方向のみに散布し、かつ、散布部１４Ｌが薬液を散布しない右側１方向散布パターンとが含まれる。

車体１００には、測位装置１６から取得する測位情報などに基づいて車体１００を圃場Ｆの目標経路Ｒに従って自動走行させる自動走行制御部、エンジンに関する制御を行うエンジン制御部、静油圧式無段変速装置に関する制御を行うＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ－Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御部、及び、散布装置１４などの作業装置に関する制御を行う作業装置制御部などが搭載されている。各制御部は、マイクロコントローラなどが搭載された電子制御ユニット、マイクロコントローラの不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭ）に記憶された各種の情報及び制御プログラムなどによって構築されている。不揮発性メモリに記憶された各種の情報には、事前に生成された目標経路Ｒなどが含まれてもよい。本実施形態では、各制御部を総称して「車両制御装置１１」という（図２参照）。

測位装置１６は、測位制御部１６１、記憶部１６２、通信部１６３、及びアンテナ１６４などを備える通信機器である。アンテナ１６４は、車体１００の天井部（接続部１００Ｃ）の前方及び後方に設けられている（図３参照）。また車体１００の天井部には、作業車両１０の走行状態を表示する表示灯１０２などが設けられている（図３参照）。なお、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、前記エンジンの停止中も稼働可能である。

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４０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。

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。アンテナ１６４が作業車両１０の前方及び後方に設けられているため、作業車両１０の現在位置及び現在方位を高精度に測位することができる。

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制御プログラム、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。測位制御部１６１は、アンテナ１６４が衛星５０から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて所定の測位方式（ＲＴＫ方式など）により作業車両１０の現在位置及び現在方位を測位する。

障害物検出装置１７は、車体１００の前方左側に設けられたライダーセンサー１７１Ｌと、車体１００の前方右側に設けられたライダーセンサー１７１Ｒとを備える（図３参照）。各ライダーセンサーは、例えばライダーセンサーが照射したレーザー光が測距点に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式により、ライダーセンサーから測定範囲の各測距点（測定対象物）までの距離を測定する。

ライダーセンサー１７１Ｌは、車体１００の前方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、ライダーセンサー１７１Ｒは、車体１００の前方右側の所定範囲が測定範囲に設定されている。各ライダーセンサーは、測定した各測距点までの距離、各測距点に対する走査角（座標）などの測定情報を車両制御装置１１に送信する。

また、障害物検出装置１７は、車体１００の前方側に設けられた左右の超音波センサー１７２Ｆ（図３参照）と、車体１００の後方側に設けられた左右の超音波センサー１７２Ｒ（図４Ａ～図４Ｃ参照）とを備える。各超音波センサーは、超音波センサーが発信した超音波が測距点に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するＴＯＦ方式により、超音波センサーから測定対象物までの距離を測定する。

前方左側の超音波センサー１７２Ｆは、車体１００の前方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、前方右側の超音波センサー１７２Ｆは、車体１００の前方右側の所定範囲が測定範囲に設定されており、後方左側の超音波センサー１７２Ｒは、車体１００の後方左側の所定範囲が測定範囲に設定されており、後方右側の超音波センサー１７２Ｒは、車体１００の後方右側の所定範囲が測定範囲に設定されている。各超音波センサーは、測定した測定対象物までの距離と測定対象物の方向とを含む測定情報を車両制御装置１１に送信する。

また、障害物検出装置１７は、車体１００の前方側に設けられた左右の接触センサー１７３Ｆ（図３参照）と、車体１００の後方側に設けられた左右の接触センサー１７３Ｒ（図４Ａ及び図４Ｂ参照）とを備える。車体１００の前方側の接触センサー１７３Ｆは、接触センサー１７３Ｆに障害物が接触した場合に障害物を検出する。車体１００の後方側の接触センサー１７３Ｒの前方（作業車両１０の後方側）には散布装置１４が設けられており、接触センサー１７３Ｒは、散布装置１４に対して障害物が接触した場合に散布装置１４が後方（作業車両１０の前方側）に移動することにより障害物を検出する。各接触センサーは、障害物を検出した場合に検出信号を車両制御装置１１に送信する。

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。

車両制御装置１１は、作業車両１０の走行を制御する。具体的には、図２に示すように、車両制御装置１１は、判定処理部１１１、走行処理部１１２、切替処理部１１３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。

判定処理部１１１は、作業車両１０の測位状態を判定する。具体的には、判定処理部１１１は、作業車両の測位精度が所定精度以上であるか又は所定精度未満であるかを判定する。より具体的には、測位制御部１６１は、ＧＮＳＳ信号を受信可能な衛星５０の数が所定数以上であり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。前記高精度状態とは、例えば前記測位状態がＲＴＫ測位可能な状態をいう。一方、測位制御部１６１は、ＧＮＳＳ信号を受信可能な衛星５０の数が所定数未満であり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（低精度状態）と判定する。前記低精度状態とは、例えば前記測位状態がＲＴＫ測位不可能な状態をいう。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）、受信機（アンテナ１６４及び基地局４０）の異常などの影響により変動する。

判定処理部１１１は、測位制御部１６１が判定した測位状態に基づいて前記判定処理を行う。例えば、判定処理部１１１は、前記測位状態が高精度状態である場合に、作業車両１０の測位精度が所定精度以上であると判定する。一方、判定処理部１１１は、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の測位精度が所定精度未満であると判定する。

走行処理部１１２は、作業車両１０の測位状態に基づいて、作業車両１０を走行させる走行処理を実行する。例えば、判定処理部１１１が作業車両１０の測位精度が所定精度以上であると判定した場合に、走行処理部１１２は、測位装置１６により測位される作業車両１０の位置及び方位を含む測位情報に基づいて、目標経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる目標経路用走行モードＭ１（本発明の第１走行モードに相当）で走行させる。例えば、測位状態がＲＴＫ測位可能な状態である場合に、走行処理部１１２は、測位装置１６により測位される作業車両１０の測位情報に基づいて作業車両１０を目標経路用走行モードＭ１で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に沿って自動走行を開始する。なお、前記測位状態がＲＴＫ測位可能な状態（高精度状態）であることは、作業車両１０が自動走行を開始する条件（自動走行開始条件）に含まれる。

ここで、作業車両１０が目標経路Ｒに従って自動走行中に前記測位精度が低下して、ＲＴＫ測位不可能な状態（所定精度未満）になると、走行処理部１１２は、作業車両１０の位置精度を担保できなくなるため自動走行を中断して作業車両１０を停止させる。例えば図７に示すように、作業車両１０が作物列Ｖｒ５（本発明の第１作業経路の一例）を自動走行しながら散布作業を行っているときに前記測位精度が所定精度未満になった場合に、作業車両１０はその時点（位置Ｐｅ）で停止する。また、作業車両１０は、位置Ｐｅで散布作業も停止する。この場合、作業車両１０の周囲には作物Ｖが配置されているため、例えばオペレータは、作業車両１０の停止場所（位置Ｐｅ）に行って作業車両１０の復帰作業を行うことが困難である。

そこで、本実施形態では、作業車両１０の前記測位精度が所定精度未満になった場合に、切替処理部１１３は、作業車両１０の走行モードを目標経路用走行モードＭ１から、作業車両１０が圃場Ｆ内に配置された作物Ｖの位置に応じて走行を行う作物列経路用走行モードＭ２（本発明の第２走行モードに相当）に切り替える。作物列経路用走行モードＭ２は、例えばライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの測定結果に基づいて推定した作物列経路Ｒ０に沿って作業車両１０を走行させる走行モードである。

走行処理部１１２は、作業車両１０が複数の作業経路Ｒ１のうち所定の作業経路Ｒ１を走行中に前記測位精度が前記所定精度未満になった場合に、当該作業経路Ｒ１の端点まで作業車両１０を走行させる。例えば、走行処理部１１２は、作業経路Ｒ１を自動走行中に走行モードが作物列経路用走行モードＭ２に切り替えられた場合に、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で当該作業経路Ｒ１の端点まで走行させる。具体的には、障害物検出装置１７は、作業経路Ｒ１上の障害物の検出結果とライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの測定結果とを統合して、作業車両１０が跨いでいる作業経路Ｒ１、具体的には作物列（図７では作物列Ｖｒ５）の作物列経路Ｒ０（本発明の作業対象物経路の一例）を推定する。また障害物検出装置１７は、推定した作物列経路Ｒ０の始点及び終点の位置（座標）を車両制御装置１１に送信する。走行処理部１１２は、作物列経路用走行モードＭ２において、ＧＮＳＳ信号を用いることなく、推定された作物列経路Ｒ０に沿って作業車両１０を自動走行させる。

図８には、作物列経路用走行モードＭ２の走行方法の概要を示している。図８のＲ０は推定された作物列Ｖｒａの経路を表し、Ｅｖ１は作物列Ｖｒａの始点を表し、Ｅｖ２は作物列Ｖｒａの終点を表し、Ｖｐは作物列Ｖｒａに含まれる作物を表し、Ｐｅは前記測位精度が前記所定精度未満になって作業車両１０が停止した位置を表している。なお、終点Ｅｖ２は、図７に示す終点Ｅ２と同一であってもよい。また、始点Ｅｖ１は、例えば作物列Ｖｒａに含まれる作物Ｖのうち位置Ｐｅに最も近い作物Ｖの位置である。

走行処理部１１２は、作物列Ｖｒａに対する作業車両１０の横方向の位置偏差Ｌ１及び方位偏差θ１を算出し、位置偏差Ｌ１及び方位偏差θ１が小さくなるように作業車両１０の姿勢を制御しながら位置Ｐｅから終点Ｅｖ２まで走行させる。

ここで、作物列Ｖｒａの推定結果には誤差が含まれるため、算出した位置偏差Ｌ１及び方位偏差θ１に移動平均フィルターやローパスフィルター等を用いたフィルタリング処理を行うことが好ましい。そして、走行処理部１１２は、前記フィルタリング処理の結果を用いて作業車両１０の走行を制御することが好ましい。

また、作物列Ｖｒａの推定精度を高めるために、過去の作物列Ｖｒａの推定結果を用いてもよい。この場合、作物列Ｖｒａの端点の数を増やす必要があり、過去のデータを使用するために作業車両１０の相対移動量を算出し、過去の作物列Ｖｒａの検出位置の座標変換が必要になる。前記相対移動量の算出は、クローラ１０１に取り付けられた回転数センサー及び慣性計測ユニット（ＩＭＵ）のデータをカルマンフィルタ等の既知の手法で統合し、作物列Ｖｒａの移動量を推定する。作業車両１０が自動走行中は毎制御周期、測位情報（ＧＮＳＳ位置情報）から終点までの距離を算出しているため、走行処理部１１２は、測位精度が所定精度未満になる前の終点までの距離の情報と推定した作業車両１０の移動量とから、作物列Ｖｒａの端点（終点Ｅｖ２）への到達判定処理を実行し、端点到達時まで自動走行させる。なお、作物Ｖの配置状態によってはライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒセンサーが作物Ｖを検出できない事態も起こり得る。この場合には、走行処理部１１２は、作物列Ｖｒａの推定エラーが規定回数連続で発生した場合に作物列経路用走行モードＭ２の自動走行を終了させる。

また、散布作業を中断させるため予め設定された走行速度を維持する必要がないこと、また作業車両１０の移動量推定精度及び作物列Ｖｒａの検出精度を向上させること、などの理由から、走行処理部１１２は、作物列経路用走行モードＭ２の自動走行中の移動速度を、目標経路用走行モードＭ１における走行速度よりも遅い速度に設定してもよい。また、走行処理部１１２は、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行させている間、散布作業を停止させる。

走行処理部１１２は、例えば図７に示す圃場Ｆにおいて、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で自動走行させて作業車両１０が作物列Ｖｒ５の終点Ｅ２に到達すると、終点Ｅ２で停止させる。終点Ｅ２は作物列経路Ｒ０の端点であり、作物Ｖが配置されていない領域（例えば枕地領域）に含まれる。このため、オペレータは、終点Ｅ２で停止した作業車両１０の場所まで行って容易に復帰作業などを行うことが可能になる。オペレータが復帰作業を行った結果、前記測位精度が所定精度以上になると、走行処理部１１２は、走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替える。そして、走行処理部１１２は、作業車両１０が停止した終点Ｅ２から、測位装置１６により測位される前記測位情報に基づいて、目標経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる。終点Ｅ２は、本発明の端点の一例である。

また、走行処理部１１２は、作物列経路Ｒ０における目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替えた時点の作業車両１０の位置（位置Ｐｅ）を記録してもよい。この場合、オペレータが復帰作業を行った結果、前記測位精度が所定精度以上になると、走行処理部１１２は、走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替えて、位置Ｐｅから、測位装置１６により測位される前記測位情報に基づいて、目標経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる。なお、例えば図７において、走行処理部１１２は、終点Ｅ２から目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０を自動走行させ、作物列Ｖｒ１１の作業を終了した後に、作業車両１０を位置Ｐｅに移動させて位置Ｐｅから作物列Ｖｒ５の未作業領域を自動走行及び散布作業を実行させてもよい。

以上のように、走行処理部１１２は、作業車両１０の測位精度が所定精度以上である場合に、ＧＮＳＳ信号を利用した測位情報に基づいて目標経路Ｒに従って作業車両１０を自動走行（目標経路用走行モードＭ１）させ、作業車両１０の測位精度が所定精度未満になった場合に、目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替えて、推定した作物列経路Ｒ０に沿って作業車両１０を自動走行させる。走行処理部１１２は、本発明の走行処理部の一例である。

なお、走行処理部１１２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は前記走行停止指示を作業車両１０に出力する。走行処理部１１２は、操作端末２０から前記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、散布装置１４による散布作業を停止する。

上述した作業車両１０の構成は、本発明の作業車両の一構成例であって、本発明は上述の構成に限定されない。上述の作業車両１０は、第１作物列Ｖｒを跨いで走行しながら、前記第１作物列Ｖｒと、前記第１作物列Ｖｒの左右方向それぞれの第２作物列Ｖｒとに散布物を散布する散布作業を行うことが可能な車両である。他の実施形態として、作業車両１０は、車体１００が門型の形状ではなく、車体１００全体が作物列Ｖｒの間（作業通路）を走行する通常の形状であってもよい。この場合、作業車両１０は、作物列Ｖｒを跨がずに各作業通路を順に自動走行する。また、散布装置１４は、一つの散布部を備え、左右の両方向に薬液を散布する散布パターンと、左方向のみに薬液を散布する散布パターンと、右方向のみに薬液を散布する散布パターンとを切り替えて散布作業を行う。

［操作端末２０］
図２に示すように、操作端末２０は、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、車体１００の周囲画像により、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、作業状況、及び周囲の状況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、制御部２１に後述の自動走行処理（図１０参照）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。

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、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２に示すように、制御部２１は、設定処理部２１１、経路生成処理部２１２、出力処理部２１３などの各種の処理部を含む。なお、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。

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。）と、圃場Ｆに関する情報（以下、圃場情報という。）と、作業（ここでは散布作業）に関する情報（以下、作業情報という。）とを設定して登録する。

前記作業車両情報の設定処理において、設定処理部２１１は、作業車両１０の機種、作業車両１０においてアンテナ１６４が取り付けられている位置、作業機（ここでは散布装置１４）の種類、作業機のサイズ及び形状、作業機の作業車両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。本実施形態では、作業機の情報として、散布装置１４に関する情報が設定される。

前記圃場情報の設定処理において、設定処理部２１１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６参照）、作業方向等の情報について、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。なお、作業方向とは、圃場Ｆから枕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、散布装置１４で散布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を手動により圃場Ｆの外周に沿って一回り周回走行させ、そのときのアンテナ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。

前記作業情報の設定処理において、設定処理部２１１は、作業情報として、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、枕地の幅等を設定可能に構成されている。

経路生成処理部２１２は、前記各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。目標経路Ｒは、例えば作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまでの経路である（図６参照）。図６に示す目標経路Ｒは、作物Ｖが植えられた領域において作物Ｖに対して薬液を散布する直線状の作業経路Ｒ１と、散布作業を行わないで作物列Ｖｒ間を移動する移動経路Ｒ２とを含む。

目標経路Ｒの生成方法の一例について図９Ａ及び図９Ｂを用いて説明する。図９Ａには、作物列Ｖｒを模式的に示している。先ず、オペレータは作業車両１０を手動により作物列Ｖｒの外周に沿って走行させる（図９Ａ参照）。作業車両１０は、走行中に各作物列Ｖｒの一方側（図９Ａの下側）の端点Ｅ１と他方側（図９Ａの上側）の端点Ｅ２とを検出し、各端点Ｅ１，Ｅ２の位置情報（座標）を取得する。なお、端点Ｅ１，Ｅ２は、既に植えられた作物Ｖの位置であってもよいし、これから植える予定の作物Ｖの位置を示す目標物の位置であってもよい。経路生成処理部２１２は、作業車両１０から各端点Ｅ１，Ｅ２の位置情報（座標）を取得すると、対応する端点Ｅ１，Ｅ２同士を結ぶ線Ｌ１（図９Ｂ参照）を作物列Ｖｒの作業経路に設定し、複数の作業経路と移動経路（旋回経路）とを含む目標経路Ｒを生成する。目標経路Ｒの生成方法は、上述の方法に限定されない。経路生成処理部２１２は、生成した目標経路Ｒを記憶部２２に記憶してもよい。

出力処理部２１３は、経路生成処理部２１２が生成した目標経路Ｒの情報を含む経路データを作業車両１０に出力する。なお、出力処理部２１３は、前記経路データをサーバー（不図示）に出力してもよい。前記サーバーは、複数の操作端末２０のそれぞれから取得する複数の前記経路データを操作端末２０及び作業車両１０に関連付けて記憶し管理する。

制御部２１は、上述の処理に加えて、各種情報を操作表示部２３に表示させる処理を実行する。例えば、制御部２１は、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、目標経路Ｒを生成する操作画面、作業車両１０に自動走行を開始させる操作画面、作業車両１０の走行状態などを表示する表示画面などを操作表示部２３に表示させる。

また制御部２１は、オペレータから各種操作を受け付ける。具体的には、制御部２１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、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などを受け付ける。制御部２１は、前記各指示を受け付けると、前記各指示を作業車両１０に出力する。

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すると、作業車両１０の自動走行及び散布作業を開始させる。また、車両制御装置１１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の自動走行及び散布作業を停止させる。

なお、操作端末２０は、サーバー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、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、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。

［自動走行処理］
以下、図１０を参照しつつ、作業車両１０の車両制御装置１１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。

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。

ステップＳ１において、車両制御装置１１は、自動走行開始条件を満たすか否かを判定する。例えば、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に一致し、かつ作業車両１０の測位精度が所定精度以上（測位状態がＲＴＫ測位可能な状態）である場合に、前記自動走行開始条件を満たすと判定する（Ｓ１：Ｙｅｓ）。この場合、処理はステップＳ２に移行する。一方、車両制御装置１１は、上記両条件のいずれかを満たさない場合には上記両条件を満たすまで待機する（Ｓ１：Ｎｏ）。

ステップＳ２において、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において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。車両制御装置１１が操作端末２０から作業開始指示を取得すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３に移行する。車両制御装置１１は、操作端末２０から作業開始指示を取得するまで待機する（Ｓ２：Ｎｏ）。

ステップＳ３において、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１による自動走行を開始する。例えば、車両制御装置１１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の測位情報（ＲＴＫ測位情報）に基づいて、前記経路データに含まれる目標経路Ｒに従って自動走行を開始する。また車両制御装置１１は、作物列Ｖｒに対して薬液を散布する散布作業を散布装置１４に開始させる。

次にステップＳ４において、車両制御装置１１は、前記測位精度が所定精度未満であるか否かを判定する。前記測位精度が所定精度未満である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、前記測位精度が所定精度以上である場合（Ｓ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１に移行する。このように、車両制御装置１１は、作業車両１０が目標経路用走行モードＭ１で自動走行しながら散布作業を行っている間、前記測位精度が所定精度未満であるか否かの判定処理を継続して実行する。

次にステップＳ５において、車両制御装置１１は、作業車両１０の現在位置が作業領域内か又は非作業領域（枕地領域）内かを判定する。作業車両１０の現在位置が作業領域内である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。作業車両１０の現在位置が非作業領域内である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、処理はステップＳ５１に移行する。

ステップＳ６において、車両制御装置１１は、走行モードを目標経路用走行モードＭ１から、作業車両１０が作物列経路Ｒ０に沿って走行を行う作物列経路用走行モードＭ２に切り替える。車両制御装置１１は、走行モードを作物列経路用走行モードＭ２に切り替えると、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で走行させる。例えば、車両制御装置１１は、ライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの測定結果に基づいて推定した作物列経路Ｒ０に沿って、作物列経路Ｒ０の終点に向かって自動走行させる。

また、車両制御装置１１は、作物列経路用走行モードＭ２における作業車両１０の走行速度を、目標経路用走行モードＭ１における作業車両１０の走行速度よりも遅い速度に設定する。これにより、作業車両１０の位置精度が低い状態でも作業車両１０を前記終点まで安全に走行させることができる。また、車両制御装置１１は、作物列経路用走行モードＭ２で自動走行させている間、散布作業を停止させる。これにより、作業車両１０が終点まで移動する間、散布作業の精度が低い状態で散布作業が行なわれることを防ぐことができる。さらに、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替えた時点の作物列経路Ｒ０上の作業車両１０の位置Ｐｅを記録する。これにより、作業車両１０の測位精度が所定精度以上に復帰した後に、作業車両１０は、位置Ｐｅから終点までの未散布領域を確実に散布作業することができる。

次にステップＳ７において、車両制御装置１１は、作業車両１０が作物列経路Ｒ０の端点に到達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、推定した作物列経路Ｒ０の終点Ｅ２（図７参照）に到達したか否かを判定する。作業車両１０が作物列経路Ｒ０の端点に到達した場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８に移行する。作業車両１０が作物列経路Ｒ０の端点に到達していない場合（Ｓ７：Ｎｏ）、処理はステップＳ７１に移行する。ステップＳ７１では、車両制御装置１１は、前記測位精度が所定精度以上であるか否かを判定する。前記測位精度が所定精度以上である場合（Ｓ７１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。一方、前記測位精度が所定精度未満である場合（Ｓ７１：Ｎｏ）、処理はステップＳ７に戻る。このように、作業車両１０が作物列経路用走行モードＭ２で作物列経路Ｒ０を走行しているときに前記測位精度が所定精度以上に復帰すると（Ｓ７１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。

ステップＳ８では、車両制御装置１１は、復帰動作を行う。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０を終点Ｅｖ２で停止させて、終点Ｅｖ２においてオペレータによる復帰作業を受け付ける。ステップＳ８の後、処理はステップＳ９に移行する。
ステップＳ９において、車両制御装置１１は、前記測位精度が所定精度以上であるか否かを判定する。前記測位精度が所定精度以上である場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する。一方、前記測位精度が所定精度未満である場合（Ｓ９：Ｎｏ）、処理は終了する。例えば、オペレータが終点Ｅｖ２で停止した作業車両１０の場所まで行って復帰作業などを行うことにより、前記測位精度が所定精度以上に復帰すると、車両制御装置１１は、前記測位精度が所定精度以上であると判定する。一方、オペレータが終点Ｅｖ２で停止した作業車両１０の場所まで行って復帰作業などを行っても前記測位精度が所定精度以上に復帰しない場合には、車両制御装置１１は、前記自動走行処理を終了する。この場合、オペレータは、手動操作により作業車両１０を圃場Ｆ外に移動させて修理などを行う。

ステップＳ１０では、車両制御装置１１は、走行モードを作物列経路用走行モードＭ２から目標経路用走行モードＭ１に切り替える。車両制御装置１１は、走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替えると、作業車両１０を再度目標経路用走行モードＭ１で走行させる。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０が停止した位置Ｐｅから、測位装置１６により測位される前記測位情報（ＲＴＫ測位情報）に基づいて、目標経路Ｒに沿って作業車両１０を自動走行させる。

ステップＳ１１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。車両制御装置１１は、作業車両１０の位置が作業終了位置Ｇ（図７参照）に一致する場合に作業を終了したと判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、前記自動走行処理は終了する。車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了するまでステップＳ４～Ｓ１０の処理を繰り返す（Ｓ１１：Ｎｏ）。

非作業領域（枕地領域）内で前記測位精度が所定精度未満になった場合（Ｓ５：Ｎｏ）、ステップＳ５１において、車両制御装置１１は、復帰動作を行う。具体的には、車両制御装置１１は、作業車両１０を非作業領域（枕地領域）で停止させて、停止場所においてオペレータによる復帰作業を受け付ける。なお、車両制御装置１１は、作業車両１０の走行モードをリセットする。ステップＳ５１の後、ステップＳ５２において、車両制御装置１１は、前記測位精度が所定精度以上であるか否かを判定する。前記測位精度が所定精度以上である場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０において、車両制御装置１１は走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替える。一方、前記測位精度が所定精度未満である場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、処理は終了する。

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、走行領域（例えば圃場Ｆ）において、作業車両１０が作業車両１０の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路Ｒに従って自動走行を行う目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０を走行させる。また、自動走行システム１は、作業車両１０の測位精度が所定精度未満の場合に、目標経路用走行モードＭ１から、作業車両１０が前記走行領域内に配置された作業対象物（作物Ｖ）の位置に応じて走行を行う作物列経路用走行モードＭ２に切り替えて作業車両１０を走行させる。また、自動走行システム１は、作物列経路用走行モードＭ２において、作業対象物（作物Ｖ）の位置に応じて設定される作業対象物経路（作物列経路Ｒ０）の端点まで作業車両１０を走行させる。

また、本実施形態に係る自動走行方法は、一又は複数のプロセッサーが、走行領域において、作業車両１０が作業車両１０の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路Ｒに従って自動走行を行う目標経路用走行モードＭ１で作業車両１０を走行させることと、作業車両１０の測位精度が所定精度未満の場合に、目標経路用走行モードＭ１から、作業車両１０が前記走行領域内に配置された作業対象物（作物Ｖ）の位置に応じて走行を行う作物列経路用走行モードＭ２に切り替えて作業車両１０を走行させることと、作物列経路用走行モードＭ２において、作業対象物（作物Ｖ）の位置に応じて設定される作業対象物経路（作物列経路Ｒ０）の端点まで作業車両１０を走行させることと、を実行する。

上記の構成によれば、例えば作業車両１０が作物列Ｖｒ（作業経路Ｒ１）を自動走行中に周囲に十分なスペースを確保できない場所で停止した場合に、作業車両１０を停止場所から作物列Ｖｒの端点まで移動させることができる。前記端点は例えば、作業対象物（作物Ｖ）が配置されていない枕地領域に含まれる。このため、オペレータは、前記端点で停止した作業車両１０の場所まで行って容易に復帰作業などを行うことが可能になる。そして、オペレータは、作業車両１０を目標経路用走行モードＭ１による自動走行に迅速に復帰させることができる。

本発明は上述した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。

上述の実施形態では、車両制御装置１１は、作業車両１０の測位精度が所定精度未満の場合に、目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替えて、作業車両１０をライダーセンサー１７１Ｌ，１７１Ｒの検出結果を利用して作物列経路Ｒ０に沿って自動走行させている。この構成では、例えば圃場Ｆの路面状態が悪い場合、圃場Ｆの傾斜が大きい場合などにおいて、作物列経路Ｒ０の推定精度が低下し、端点に正確に到達することが困難になることが考えられる。そこで、他の実施形態として、作物列経路用走行モードＭ２において、オペレータの操作を介在させてもよい。

具体的には、他の実施形態として、車両制御装置１１は、作業車両１０の測位精度が所定精度未満の場合に、目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替えると、オペレータの所定の操作に基づいて、作業車両１０を作物列経路Ｒ０（作業経路Ｒ１）の端点まで走行させる。

ここで、前記オペレータの操作（本発明の所定の操作）は、作業車両１０を停止場所（位置Ｐｅ）から前記端点まで自動走行させる許可を与える指示操作であってもよいし、作業車両１０を停止場所（位置Ｐｅ）から前記端点まで手動走行させる走行操作であってもよい。

例えば、作物列Ｖｒの作業経路Ｒ１を自動走行しながら散布作業を行っているときに作業車両１０の測位精度が所定精度未満になった場合に、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替える。そして、オペレータは、操作端末２０、スマートフォンなどの操作機器において、自動走行を許可する許可ボタンを選択して自動走行指示を行う。車両制御装置１１は、操作端末２０から前記自動走行指示を取得すると、作物列経路用走行モードＭ２で作業車両１０を位置Ｐｅから前記端点まで自動走行させる。例えばオペレータは、作業車両１０が停止した位置Ｐｅの周囲を目視により確認して操作端末２０において前記指示操作を行うことができる。また、例えばオペレータは、作業車両１０から離れた遠隔地で操作端末２０において前記指示操作を行うことができる。

また、例えば作物列Ｖｒの作業経路Ｒ１を自動走行しながら散布作業を行っているときに作業車両１０の測位精度が所定精度未満になった場合に、車両制御装置１１は、目標経路用走行モードＭ１から作物列経路用走行モードＭ２に切り替える。そして、オペレータは、作業車両１０に設けられた手動走行用操作部１８（図４Ｂ参照）を操作して作業車両１０を手動走行させる。図１１には、手動走行用操作部１８の外観を示している。手動走行用操作部１８は、手動走行モードを有効化する電源スイッチ１８１と、作業車両１０を前進及び後進させる操作スイッチ１８２と、作業車両１０を右旋回及び左旋回させる操作スイッチ１８３と、手動走行モードが有効な場合に点灯するＬＥＤ１８４とを備えている。なお、手動走行用操作部１８は、通信ケーブル（不図示）を介して作業車両１０の車両制御装置１１に接続されている。車両制御装置１１は、手動走行用操作部１８の操作に応じて作業車両１０を走行させる。例えばオペレータは、手動走行用操作部１８の電源スイッチ１８１をＯＮ状態にして、操作スイッチ１８２により前進の指示操作を行う。車両制御装置１１は、前進の指示操作を受け付けている間だけ、作業車両１０を前記端点向かって前進走行させる。

また、他の実施形態として、例えば、車両制御装置１１が作物列経路用走行モードＭ２で作業車両１０を作物列経路Ｒ０の端点に向かって自動走行させている間に前記測位精度が所定精度以上に復帰した場合には、車両制御装置１１は、走行モードを目標経路用走行モードＭ１に切り替えて作業車両１０を自動走行させてもよい。これにより、作業車両１０が作物列経路用走行モードＭ２で走行する距離を最短距離に抑えることができる。

また、他の実施形態として、車両制御装置１１は、前記測位精度が所定精度未満になった場所（位置Ｐｅ）に応じて作業車両１０の進行方向を制御してもよい。例えば、位置Ｐｅが作物列経路Ｒ０（作業経路Ｒ１）の終点Ｅ２よりも始点Ｅ１に近い場合（図７参照）、車両制御装置１１は、作業車両１０を位置Ｐｅから始点Ｅ１に向かって後進させる。このように、車両制御装置１１は、作業車両１０を作物列経路用走行モードＭ２で走行させる場合には、作業車両１０を位置Ｐｅに近い方の端点に向けて走行させてもよい。これにより、作業車両１０が作物列経路用走行モードＭ２で走行する距離を最短距離に抑えることができる。始点Ｅ１は、本発明の端点の一例である。また、始点Ｅ１は作業経路Ｒ１の端点であり、作物Ｖが配置されていない領域（例えば枕地領域）に含まれる。

１ ：自動走行システム
１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１１１ ：判定処理部
１１２ ：走行処理部
１１３ ：切替処理部
１４ ：散布装置
１６ ：測位装置
１７ ：障害物検出装置
１８ ：手動走行用操作部
２０ ：操作端末
２１１ ：設定処理部
２１２ ：経路生成処理部
２１３ ：出力処理部
４０ ：基地局
５０ ：衛星
Ｆ ：圃場（走行領域）
Ｅ１ ：始点（端点）
Ｅ２ ：終点（端点）
Ｒ ：目標経路
Ｒ０ ：作物列経路
Ｖ ：作物（作業対象物）
Ｖｒ ：作物列
Ｍ１ ：目標経路用走行モード（第１走行モード）
Ｍ２ ：作物列経路用走行モード（第２走行モード）

Claims (11)

1. 走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に従って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、
   前記作業車両の測位精度が所定精度未満の場合に、前記第１走行モードから、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて走行を行う第２走行モードに切り替えて前記作業車両を走行させることと、
   前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物の位置に応じて設定される作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させることと、
   を実行する自動走行方法。
2. 前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物経路の端点まで前記作業車両を前記作業対象物の位置に応じて自動走行させる、
   請求項１に記載の自動走行方法。
3. 前記第２走行モードにおいて、ユーザーの操作に基づいて、前記作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させる、
   請求項１に記載の自動走行方法。
4. 前記第２走行モードにおいて、ユーザーの所定の操作を受け付けた場合に、前記作業対象物経路の端点まで前記作業車両を前記作業対象物の位置に応じて自動走行させる、
   請求項３に記載の自動走行方法。
5. 前記第２走行モードにおける前記作業車両の走行速度を、前記第１走行モードにおける前記作業車両の走行速度よりも遅い速度に設定する、
   請求項１～４のいずれかに記載の自動走行方法。
6. 前記第２走行モードにおいて、前記作業車両による前記作業対象物に対する作業を停止させる、
   請求項１～５のいずれかに記載の自動走行方法。
7. 前記作業対象物経路における前記第１走行モードから前記第２走行モードに切り替えた時点の前記作業車両の位置を記録する、
   請求項１～６のいずれかに記載の自動走行方法。
8. 前記作業対象物経路の端点は、前記作業対象物が配置されていない領域又は枕地領域に含まれる、
   請求項１～７のいずれかに記載の自動走行方法。
9. 前記作業車両は、第１作業対象物を跨いで走行しながら、前記第１作業対象物と、前記第１作業対象物の左右方向それぞれの第２作業対象物とに散布物を散布する散布作業を行うことが可能な車両である、
   請求項１～８のいずれかに記載の自動走行方法。
10. 走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に従って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させる走行処理部と、
    前記作業車両の測位精度が所定精度未満の場合に、前記第１走行モードから、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて走行を行う第２走行モードに切り替える切替処理部と、
    を備え、
    前記走行処理部は、前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物の位置に応じて設定される作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させる、
    自動走行システム。
11. 走行領域において、作業車両が当該作業車両の測位情報に基づいて、予め設定された目標経路に従って自動走行を行う第１走行モードで前記作業車両を走行させることと、
    前記作業車両の測位精度が所定精度未満の場合に、前記第１走行モードから、前記作業車両が前記走行領域内に配置された作業対象物の位置に応じて走行を行う第２走行モードに切り替えて前記作業車両を走行させることと、
    前記第２走行モードにおいて、前記作業対象物の位置に応じて設定される作業対象物経路の端点まで前記作業車両を走行させることと、
    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。

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