JP2023126466A - 自動走行方法及び自動走行システム - Google Patents

Abstract

【課題】各作業経路に存在する未作業経路を極力短くして、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率の向上を図る。【解決手段】自動走行方法は、作業状態と非作業状態とに切り換え可能な作業装置３を後部に備える作業車両１の自動走行方法であって、作業装置３が作業状態に切り換えられた作業車両１を、作業終端位置ｐｄを越えて走行終端位置ｐ４まで前進走行させ、作業車両１が走行終端位置ｐ４に到達すると作業装置３を非作業状態に切り換えて作業車両１を後進走行させ、作業車両１が作業終端位置ｐｄに到達する前に作業車両１を後進走行から旋回走行に切り換える。【選択図】図７

Description

本発明は、自動走行方法及び自動走行システムに関する。

上記のような作業車両用の自動走行システムにおいては、作業車両の後部に備えられた作業装置の作業幅を入力する工程、圃場内での作業領域を設定する工程、作業開始位置と作業停止位置とを設定する工程、基準走行開始方向を設定する工程、作業領域の両端に枕地を設定する工程、及び、圃場内での走行経路を設定する工程、などが行われることで、作業車両の自動走行を可能にする目標経路を生成する目標経路生成部を備えたものがある（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２０１５／１１９２６３号公報

目標経路生成部が生成する目標経路には、作業装置が作業状態に切り換えられた作業車両を前進させる作業経路を含む複数の並列経路と、作業装置が非作業状態に切り換えられた作業車両を方向転換させる複数の方向転換経路とが含まれている。目標経路生成部は、上記の特許文献１に例示された各種の設定工程が行われた場合には、設定された作業領域に対して、複数の並列経路を、作業装置の作業幅に基づく所定間隔を置いて並列に配置し、作業領域の両端に設定された枕地に対して、複数の並列経路を作業車両の走行順に接続する複数の旋回経路を配置して、作業車両の自動走行を可能にする目標経路を生成する。

このように生成された目標経路に従って作業車両を自動走行させるためには、衛星測位システムや距離センサなどを利用して作業地における作業車両の位置を測定する測位ユニットを作業車両に備える必要がある。そして、測位ユニットを作業車両に備える場合には、作業車両の所定位置に、衛星測位システムなどによる作業車両の測位を可能にする測位アンテナ、又は、作業地の端縁までの作業車両の距離を測定する距離センサなどが配置され、その位置が作業車両の測位基準点として設定されることが一般的である。

このような構成において、作業車両を目標経路に従って自動走行させる場合には、例えば、作業車両の測位基準点が並列経路の終端位置に到達したときに、作業車両が並列経路の終端位置に到達したことになり、この到達に伴って、作業車両が走行する経路が並列経路から旋回経路に切り換えられる。そして、並列経路の終端位置が作業経路の終端位置に設定されており、このときの経路の切り換えに基づいて、作業装置が作業状態から非作業状態に切り換えられる。そのため、各並列経路の終端側においては、作業車両の測位基準点が作業経路の終端位置に到達したときの作業装置の位置が、作業経路における作業車両の作業装置による作業終端位置になる。

つまり、特許文献１に記載の技術に基づいて生成される目標経路においては、各作業経路の終端位置（方向転換経路の始端位置）から、作業経路の始端側に、作業車両における測位基準点から作業装置の位置までの離隔距離だけ遡った位置が、各作業経路の終端側での作業車両による作業終端位置になる。そのため、各作業経路においては、作業経路の終端位置と、この終端位置に作業車両が到達したときの作業車両の作業終端位置との間に、作業経路に従って自動走行する作業車両では作業することができない未作業経路が、前述した離隔距離の分だけ存在することになり、その分、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率の低下を招くことになる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、各作業経路に存在する未作業経路を極力短くして、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率の向上を図れるようにする点にある。

一態様に係る自動走行方法は、作業状態と非作業状態とに切り換え可能な作業装置を後部に備える作業車両の自動走行方法であって、前記作業装置が前記作業状態に切り換えられた前記作業車両を、作業終端位置を越えて走行終端位置まで前進走行させ、前記作業車両が前記走行終端位置に到達すると前記作業装置を前記非作業状態に切り換えて前記作業車両を後進走行させ、前記作業車両が前記作業終端位置に到達する前に前記作業車両を後進走行から旋回走行に切り換える。

一態様に係る自動走行システムは、作業状態と非作業状態とに切り換え可能な作業装置が後部に備えられた作業車両を自動走行させる制御ユニットを備える自動走行システムである。前記制御ユニットは、前記作業装置が前記作業状態に切り換えられた前記作業車両を、作業終端位置を越えて走行終端位置まで前進走行させ、前記作業車両が前記走行終端位置に到達すると前記作業装置を前記非作業状態に切り換えて前記作業車両を後進走行させ、前記作業車両が前記作業終端位置に到達する前に前記作業車両を後進走行から旋回走行に切り換える。

作業車両用の自動走行システムの概略構成を示す図 トラクタの伝動構成を示す概略図 作業車両用の自動走行システムの概略構成を示すブロック図 障害物検出ユニットなどの概略構成を示すブロック図 自動走行用の目標経路の一例を示す平面図 作業車両が作業走行状態で作業経路を前進している状態を示す目標経路拡大図 作業車両が作業走行状態で作業経路を前進して作業経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で第１後進経路を後進して始端側旋回経路の始端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で始端側旋回経路を前進して始端側旋回経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で右前進経路を前進して右前進経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で左後進経路を後進して左後進経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で終端側旋回経路を前進して終端側旋回経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で非作業経路を前進して非作業経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が非作業走行状態で第２後進経路を後進して第２後進経路の終端位置に到達した状態を示す目標経路拡大図 作業車両が作業走行状態で作業経路を前進する状態を示す目標経路拡大図 目標経路生成制御における目標経路生成部の制御作動を示すフローチャート 並列経路生成処理における目標経路生成部の制御作動を示すフローチャート 方向転換経路生成処理における目標経路生成部の制御作動を示すフローチャート 作業経路における終端位置よりも手前の位置に切り換え位置を設定した別実施形態を示す目標経路拡大図

以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係る作業車両用の自動走行システムを、作業車両の一例であるトラクタに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。

尚、本発明に係る作業車両用の自動走行システムは、トラクタ以外に、例えば、乗用管理機、乗用草刈機、乗用田植機、及び、乗用播種機、などの自動走行可能な乗用作業車両、並びに、無人耕耘機や無人草刈機などの無人作業車両に適用することができる。

図１に示すように、本実施形態に例示されたトラクタ１は、その後部に、リンク機構２を介して、作業装置の一例であるロータリ耕耘装置３が昇降可能かつローリング可能に連結されている。これにより、トラクタ１は、ロータリ耕耘仕様に構成されている。

尚、トラクタ１の後部には、ロータリ耕耘装置３に代えて、例えば、プラウ、ディスクハロー、カルチベータ、サブソイラ、播種装置、散布装置、草刈装置、及び、収穫装置、などの作業装置を連結することができる。

トラクタ１は、作業車両用の自動走行システムを使用することにより、作業地の一例である圃場Ａ（図５参照）などにおいて自動走行させることができる。図１、図３に示すように、作業車両用の自動走行システムには、トラクタ１に搭載された自動走行ユニット４、及び、自動走行ユニット４と無線通信可能に通信設定された無線通信機器の一例である携帯通信端末５、などが含まれている。携帯通信端末５には、自動走行に関する各種の情報表示や入力操作などを可能にするマルチタッチ式の表示デバイス５０などが備えられている。

尚、携帯通信端末５には、タブレット型のパーソナルコンピュータやスマートフォンなどを採用することができる。又、無線通信には、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信などを採用することができる。

図１～２に示すように、トラクタ１には、走行装置として、駆動可能で操舵可能な左右の前輪１０と、駆動可能な左右の後輪１１とが備えられている。図１～３に示すように、トラクタ１には、搭乗式の運転部１２を形成するキャビン１３、コモンレールシステムを有する電子制御式のディーゼルエンジン（以下、エンジンと称する）１４、エンジン１４などを覆うボンネット１５、及び、エンジン１４からの動力を変速する変速ユニット１６、などが備えられている。尚、エンジン１４には、電子ガバナを有する電子制御式のガソリンエンジンなどを採用してもよい。

図３に示すように、トラクタ１には、左右の前輪１０を操舵する全油圧式のパワーステアリングユニット１７、左右の後輪１１を制動するブレーキユニット１８、ロータリ耕耘装置３への伝動を断続する電子油圧制御式の作業クラッチユニット１９、ロータリ耕耘装置３を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動ユニット２０、ロータリ耕耘装置３のロール方向への駆動を可能にする電子油圧制御式のローリングユニット２１、トラクタ１における各種の設定状態や各部の動作状態などを検出する各種のセンサやスイッチなどを含む車両状態検出機器２２、及び、各種の制御部を有する車載制御ユニット２３、などが備えられている。尚、パワーステアリングユニット１７には、操舵用の電動モータを有する電動式を採用してもよい。

図１に示すように、運転部１２には、手動操舵用のステアリングホイール２５、搭乗者用の座席２６、及び、各種の情報表示や入力操作などを可能にする操作端末２７が備えられている。図示は省略するが、運転部１２には、アクセルレバーや変速レバーなどの操作レバー類、及び、アクセルペダルやクラッチペダルなどの操作ペダル類、などが備えられている。操作端末２７には、マルチタッチ式の液晶モニタやＩＳＯＢＵＳ（イソバス）対応のバーチャルターミナルなどを採用することができる。

図２に示すように、変速ユニット１６には、エンジン１４からの動力を走行用に変速する走行伝動系１６Ａと作業用に変速する作業伝動系１６Ｂとが備えられている。そして、走行伝動系１６Ａによる変速後の動力が、前輪駆動用の伝動軸２８、及び、前車軸ケース２９に内蔵された前輪用差動装置３０、などを介して左右の前輪１０に伝えられる。又、作業伝動系１６Ｂによる変速後の動力がロータリ耕耘装置３に伝えられる。変速ユニット１６には、左右の後輪１１を個別に制動する左右のブレーキ３１が備えられている。

走行伝動系１６Ａには、エンジン１４からの動力を変速する電子制御式の主変速装置３２、主変速装置３２からの動力を前進用と後進用とに切り換える電子油圧制御式の前後進切換装置３３、前後進切換装置３３からの前進用又は後進用の動力を高低２段に変速するギア式の副変速装置３４、前後進切換装置３３からの前進用又は後進用の動力を超低速段に変速するギア式のクリープ変速装置３５、副変速装置３４又はクリープ変速装置３５からの動力を左右の後輪１１に分配する後輪用差動装置３６、後輪用差動装置３６からの動力を減速して左右の後輪１１に伝える左右の減速装置３７、及び、副変速装置３４又はクリープ変速装置３５から左右の前輪１０への伝動を切り換える電子油圧制御式の伝動切換装置３８、などが含まれている。

作業伝動系１６Ｂには、エンジン１４からの動力を断続する油圧式の作業クラッチ３９、作業クラッチ３９を経由した動力を正転３段と逆転１段とに切り換える作業用変速装置４０、及び、作業用変速装置４０からの動力を作業用として出力するＰＴＯ軸４１、などが含まれている。ＰＴＯ軸４１から取り出された動力は、外部伝動軸（図示せず）などを介してロータリ耕耘装置３に伝えられる。作業クラッチ３９は、作業クラッチ３９に対するオイルの流れを制御する電磁制御弁（図示せず）などとともに作業クラッチユニット１９に含まれている。

主変速装置３２には、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ：Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）よりも伝動効率が高い油圧機械式無段変速装置の一例であるＩ－ＨＭＴ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏ－ｓｔａｔｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が採用されている。

尚、主変速装置３２には、Ｉ－ＨＭＴの代わりに、油圧機械式無段変速装置の一例であるＨＭＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、静油圧式無段変速装置、又は、ベルト式無段変速装置、などの無段変速装置を採用してもよい。又、無段変速装置の代わりに、複数の油圧式の変速クラッチ、及び、それらに対するオイルの流れを制御する複数の電磁式の変速バルブ、などを有する電子油圧制御式の有段変速装置を採用してもよい。

伝動切換装置３８は、左右の前輪１０への伝動状態を、左右の前輪１０への伝動を遮断する伝動遮断状態と、左右の前輪１０の周速が左右の後輪１１の周速と同じになるように左右の前輪１０に伝動する等速伝動状態と、左右の後輪１１の周速に対して左右の前輪１０の周速が約２倍になるように左右の前輪１０に伝動する倍速伝動状態とに切り換える。これにより、このトラクタ１の駆動状態を、２輪駆動状態と４輪駆動状態と前輪倍速状態とに切り換えることができる。

図示は省略するが、ブレーキユニット１８には、前述した左右のブレーキ３１、運転部１２に備えられた左右のブレーキペダルの踏み込み操作に連動して左右のブレーキ３１を作動させるフットブレーキ系、運転部１２に備えられたパーキングレバーの操作に連動して左右のブレーキ３１を作動させるパーキングブレーキ系、及び、左右の前輪１０の設定角度以上の操舵に連動して旋回内側のブレーキ３１を作動させる旋回ブレーキ系、などが含まれている。旋回ブレーキ系には、左右のブレーキ３１を独立して作動させることが可能な電子油圧制御式のブレーキ操作装置１８Ａが含まれている。

車両状態検出機器２２は、トラクタ１の各部に備えられた各種のセンサやスイッチなどの総称である。図４に示すように、車両状態検出機器２２には、アクセルレバーの操作位置を検出するアクセルセンサ２２Ａ、変速レバーの操作位置を検出する変速センサ２２Ｂ、前後進切り換え用のリバーサレバーの操作位置を検出するリバーサセンサ２２Ｃ、エンジン１４の出力回転数を検出する第１回転センサ２２Ｄ、トラクタ１の車速を検出する車速センサ２２Ｅ、前輪１０の操舵角を検出する舵角センサ２２Ｆ、ロータリ耕耘装置３の高さ位置を検出する高さセンサ２２Ｇ、及び、ＰＴＯ軸４１の回転数をロータリ耕耘装置３の駆動回転数として検出する第２回転センサ２２Ｈ、などが含まれている。

図２に示すように、車速センサ２２Ｅには、副変速装置３４又はクリープ変速装置３５から後輪用差動装置３６に伝動する伝動軸４９の回転数及び回転方向を検出する回転センサが採用されている。

図３～４に示すように、車載制御ユニット２３には、エンジン１４に関する制御を行うエンジン制御部２３Ａ、トラクタ１の車速や前後進の切り換えなどの変速ユニット１６に関する制御を行う変速ユニット制御部２３Ｂ、ステアリングに関する制御を行うステアリング制御部２３Ｃ、ロータリ耕耘装置３などの作業装置に関する制御を行う作業装置制御部２３Ｄ、操作端末２７などに対する表示や報知に関する制御を行う表示制御部２３Ｅ、自動走行に関する制御を行う自動走行制御部２３Ｆ、及び、圃場Ａに応じて生成された自動走行用の目標経路Ｐ（図５参照）などを記憶する不揮発性の車載記憶部２３Ｇ、などが含まれている。各制御部２３Ａ～２３Ｆは、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。各制御部２３Ａ～２３Ｆは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して相互通信可能に接続されている。

尚、各制御部２３Ａ～２３Ｆの相互通信には、ＣＡＮ以外の通信規格や次世代通信規格である、例えば、車載ＥｔｈｅｒｎｅｔやＣＡＮ－ＦＤ（ＣＡＮ ｗｉｔｈ ＦＬｅｘｉｂｌｅ Ｄａｔａ ｒａｔｅ）などを採用してもよい。

エンジン制御部２３Ａは、アクセルセンサからの検出情報と第１回転センサ２２Ｄからの検出情報とに基づいて、エンジン回転数をアクセルレバーの操作位置に応じた回転数に維持するエンジン回転数維持制御、などを実行する。

変速ユニット制御部２３Ｂは、車速センサ２２Ｅの検出情報に基づいて、トラクタ１の実車速を算出するとともにトラクタ１の進行方向を判定する。変速ユニット制御部２３Ｂは、変速センサ２２Ｂの検出情報と車速センサ２２Ｅの検出情報などに基づいて、トラクタ１の車速が変速レバーの操作位置に応じた速度に変更されるように主変速装置３２の作動を制御する車速制御、及び、リバーサセンサ２２Ｃの検出情報に基づいて前後進切換装置３３の伝動状態を切り換える前後進切り換え制御、などを実行する。車速制御には、変速レバーが零速位置に操作された場合に、主変速装置３２を零速状態まで減速制御してトラクタ１の走行を停止させる減速停止処理が含まれている。

変速ユニット制御部２３Ｂは、トラクタ１における走行駆動モードの選択を可能にする第１選択スイッチ（図示せず）の操作に基づいて、トラクタ１の走行駆動モードを、二輪駆動モードと四輪駆動モードと前輪増速モードと旋回ブレーキモードと前輪増速旋回ブレーキモードとに切り換える。第１選択スイッチは、運転部１２に備えられ、車両状態検出機器２２に含まれている。

変速ユニット制御部２３Ｂは、二輪駆動モードにおいては、伝動切換装置３８を伝動遮断状態に切り換えることで、トラクタ１を、左右の前輪１０への伝動を遮断して左右の後輪１１のみを駆動させた二輪駆動状態で走行させる。

変速ユニット制御部２３Ｂは、四輪駆動モードにおいては、伝動切換装置３８を等速駆動状態に切り換えることで、トラクタ１を、左右の前輪１０に伝動して左右の前輪１０と左右の後輪１１とを等速駆動させた四輪駆動状態で走行させる。

変速ユニット制御部２３Ｂは、前輪増速モードにおいては、舵角センサ２２Ｆの検出情報に基づいて、伝動切換装置３８を等速伝動状態と倍速伝動状態とに切り換える前輪変速制御を実行する。前輪変速制御には、前輪１０の操舵角が設定角度以上に達したときに、トラクタ１が旋回を開始したと判定して、伝動切換装置３８を等速伝動状態から倍速伝動状態に切り換える前輪増速処理と、前輪１０の操舵角が設定角度未満に至ったときに、トラクタ１が旋回を終了したと判定して、伝動切換装置３８を倍速伝動状態から等速伝動状態に切り換える前輪減速処理とが含まれている。これにより、前輪増速モードにおいては、トラクタ１の旋回走行時にトラクタ１を前輪増速状態で走行させることができ、トラクタ１の旋回半径を小さくすることができる。

変速ユニット制御部２３Ｂは、旋回ブレーキモードにおいては、舵角センサ２２Ｆの検出情報に基づいて、ブレーキ操作装置１８Ａの作動を制御して左右のブレーキ３１を制動解除状態と旋回内側制動状態とに切り換える旋回ブレーキ制御を実行する。旋回ブレーキ制御には、前輪１０の操舵角が設定角度以上に達したときに、トラクタ１が旋回を開始したと判定するとともに、そのときの操舵角の増減方向から前輪１０の操舵方向を判定して、旋回内側のブレーキ３１を制動解除状態から制動状態に切り換える旋回内側制動処理と、前輪１０の操舵角が設定角度未満に至ったときに、トラクタ１が旋回を終了したと判定して、制動状態（旋回内側）のブレーキ３１を制動解除状態に切り換える制動解除処理とが含まれている。これにより、旋回ブレーキモードにおいては、トラクタ１の旋回走行時にトラクタ１を旋回内側制動状態で走行させることができ、トラクタ１の旋回半径を小さくすることができる。

変速ユニット制御部２３Ｂは、前輪増速旋回ブレーキモードにおいては、舵角センサ２２Ｆの検出情報に基づいて、前述した前輪変速制御と旋回ブレーキ制御とを実行する。これにより、前輪増速旋回ブレーキモードにおいては、トラクタ１の旋回走行時にトラクタ１を前輪増速旋回内側制動状態で走行させることができ、トラクタ１の旋回半径を更に小さくすることができる。

作業装置制御部２３Ｄは、運転部１２に備えられたＰＴＯスイッチ２２Ｋ（図４参照）の操作などに基づいて作業クラッチユニット１９の作動を制御する作業クラッチ制御、運転部１２に備えられた昇降スイッチ２２Ｌ（図４参照）の操作や高さ設定ダイヤルの設定値などに基づいて昇降駆動ユニット２０の作動を制御する昇降制御、及び、運転部１２に備えられたロール角設定ダイヤルの設定値などに基づいてローリングユニット２１の作動を制御するローリング制御、などを実行する。ＰＴＯスイッチ２２Ｋ、昇降スイッチ２２Ｌ、高さ設定ダイヤル、及び、ロール角設定ダイヤルは、車両状態検出機器２２に含まれている。

図３に示すように、トラクタ１には、トラクタ１の位置や方位などを測定する測位ユニット４２が備えられている。測位ユニット４２には、衛星測位システムの一例であるＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してトラクタ１の位置と方位とを測定する衛星航法装置４３、及び、３軸のジャイロスコープ及び３方向の加速度センサなどを有してトラクタ１の姿勢や方位などを測定する慣性計測装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）４４、などが含まれている。ＧＮＳＳを利用した測位方法には、ＤＧＮＳＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＮＳＳ：相対測位方式）やＲＴＫ－ＧＮＳＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ＧＮＳＳ：干渉測位方式）などがある。本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ－ＧＮＳＳが採用されている。そのため、図１に示すように、圃場周辺の既知位置には、ＲＴＫ－ＧＮＳＳによる測位を可能にする基地局６が設置されている。

図１、図３に示すように、トラクタ１と基地局６とのそれぞれには、測位衛星７（図１参照）から送信された電波を受信するＧＮＳＳアンテナ４５，６０、及び、トラクタ１と基地局６との間における測位情報を含む各情報の無線通信を可能にする通信モジュール４６，６１、などが備えられている。これにより、測位ユニット４２の衛星航法装置４３は、トラクタ１のＧＮＳＳアンテナ４５が測位衛星７からの電波を受信して得た測位情報と、基地局６のＧＮＳＳアンテナ６０が測位衛星７からの電波を受信して得た測位情報とに基づいて、トラクタ１の位置及び方位を高い精度で測定することができる。又、測位ユニット４２は、衛星航法装置４３と慣性計測装置４４とを有することにより、トラクタ１の位置、方位、姿勢角（ヨー角、ロール角、ピッチ角）を高精度に測定することができる。

このトラクタ１において、測位ユニット４２の慣性計測装置４４、ＧＮＳＳアンテナ４５、及び、通信モジュール４６は、図１に示すアンテナユニット４７に含まれている。アンテナユニット４７は、キャビン１３の前面側における上部の左右中央箇所に配置されている。

図示は省略するが、測位ユニット４２にて測定されるトラクタ１の位置（測位基準位置）は、トラクタ１におけるＧＮＳＳアンテナ４５の設置位置に設定されている。ＧＮＳＳアンテナ４５は、キャビン１３における前面側の上部においてトラクタ１の左右中心上に設置されている。
尚、測位ユニット４２にて測定されるトラクタ１の位置は、ＧＮＳＳアンテナ４５の設置位置に代えて、トラクタ１における後輪車軸中心位置に設定されていてもよい。この場合、トラクタ１の位置は、測位ユニット４２の測位情報、及び、トラクタ１におけるＧＮＳＳアンテナ４５の取り付け位置と後輪車軸中心位置との位置関係を含む車体情報から求めることができる。

図３に示すように、携帯通信端末５には、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどを有する端末制御ユニット５１などが備えられている。端末制御ユニット５１には、表示デバイス５０などに対する表示や報知に関する制御を行う表示制御部５１Ａ、トラクタ１の自動走行を可能にする目標経路Ｐを生成する目標経路生成部５１Ｂ、及び、目標経路生成部５１Ｂが生成した目標経路Ｐなどを記憶する不揮発性の端末記憶部５１Ｃ、などが含まれている。端末記憶部５１Ｃには、目標経路Ｐの生成に使用する各種の情報として、トラクタ１の旋回半径やロータリ耕耘装置３の作業幅などを含む車体情報、及び、圃場Ａの位置や形状などを含む圃場情報、などが記憶されている。

目標経路Ｐは、車体情報や圃場情報などに関連付けされた状態で端末記憶部５１Ｃに記憶されており、携帯通信端末５の表示デバイス５０にて表示することができる。目標経路Ｐには、トラクタ１の進行方向、目標車速、前輪操舵角、自動走行の開始位置ｐａ、及び、自動走行の終了位置ｐｂ、などの自動走行に関する各種の情報が含まれている。

図３に示すように、トラクタ１及び携帯通信端末５には、車載制御ユニット２３と端末制御ユニット５１との間における測位情報などを含む各情報の無線通信を可能にする通信モジュール４８，５２が備えられている。トラクタ１の通信モジュール４８は、携帯通信端末５との無線通信にＷｉ－Ｆｉが採用される場合には、通信情報をＣＡＮとＷｉ－Ｆｉとの双方向に変換する変換器として機能する。端末制御ユニット５１は、車載制御ユニット２３との無線通信にてトラクタ１の位置や方位などを含むトラクタ１に関する各種の情報を取得することができる。これにより、携帯通信端末５の表示デバイス５０にて、目標経路Ｐに対するトラクタ１の位置や方位などを含む各種の情報を表示させることができる。

端末制御ユニット５１は、車載制御ユニット２３からの送信要求指令に応じて、端末記憶部５１Ｃに記憶されている圃場情報や目標経路Ｐなどを車載制御ユニット２３に送信する。車載制御ユニット２３は、受信した圃場情報や目標経路Ｐなどを車載記憶部２３Ｇに記憶する。目標経路Ｐの送信に関しては、例えば、端末制御ユニット５１が、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、目標経路Ｐの全てを端末記憶部５１Ｃから車載制御ユニット２３に一挙に送信するようにしてもよい。又、端末制御ユニット５１が、目標経路Ｐを所定距離ごとの複数の分割経路情報に分割して、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階からトラクタ１の走行距離が所定距離に達するごとに、トラクタ１の走行順位に応じた所定数の分割経路情報を端末記憶部５１Ｃから車載制御ユニット２３に逐次送信するようにしてもよい。

自動走行制御部２３Ｆには、車両状態検出機器２２に含まれた各種のセンサやスイッチなどからの検出情報が入力されている。これにより、自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１における各種の設定状態や各部の動作状態などを監視することができる。

自動走行制御部２３Ｆは、搭乗者や管理者などのユーザにより、トラクタ１の自動走行を可能にするための各種の手動設定操作が行われて、トラクタ１の走行モードが手動走行モードから自動走行モードに切り換えられた状態において、携帯通信端末５の表示デバイス５０が操作されて自動走行の開始が指示された場合に、測位ユニット４２にてトラクタ１の位置や方位などを取得しながら目標経路Ｐに従ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を開始する。

自動走行制御部２３Ｆは、自動走行制御の実行中に、例えば、ユーザにより携帯通信端末５の表示デバイス５０が操作されて自動走行の終了が指示された場合や、運転部１２に搭乗しているユーザにてステアリングホイール２５やアクセルペダルなどの手動操作具が操作された場合は、自動走行制御を終了するとともに走行モードを自動走行モードから手動走行モードに切り換える。

自動走行制御部２３Ｆによる自動走行制御には、エンジン１４に関する自動走行用の制御指令をエンジン制御部２３Ａに送信するエンジン用自動制御処理、トラクタ１の車速や前後進の切り換えなどに関する自動走行用の制御指令を変速ユニット制御部２３Ｂに送信する車速用自動制御処理、ステアリングに関する自動走行用の制御指令をステアリング制御部２３Ｃに送信するステアリング用自動制御処理、及び、ロータリ耕耘装置３などの作業装置に関する自動走行用の制御指令を作業装置制御部２３Ｄに送信する作業用自動制御処理、などが含まれている。

自動走行制御部２３Ｆは、エンジン用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた設定回転数などに基づいてエンジン回転数の変更を指示するエンジン回転数変更指令、などをエンジン制御部２３Ａに送信する。エンジン制御部２３Ａは、自動走行制御部２３Ｆから送信されたエンジン１４に関する各種の制御指令に応じてエンジン回転数を自動で変更するエンジン回転数変更制御、などを実行する。

自動走行制御部２３Ｆは、車速用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた目標車速に基づいて主変速装置３２の変速操作を指示する変速操作指令、及び、目標経路Ｐに含まれたトラクタ１の進行方向などに基づいて前後進切換装置の前後進切り換え操作を指示する前後進切り換え指令、などを変速ユニット制御部２３Ｂに送信する。変速ユニット制御部２３Ｂは、自動走行制御部２３Ｆから送信された主変速装置３２や前後進切換装置などに関する各種の制御指令に応じて、主変速装置３２の作動を自動で制御する自動車速制御、及び、前後進切換装置の作動を自動で制御する自動前後進切り換え制御、などを実行する。自動車速制御には、例えば、目標経路Ｐに含まれた目標車速が零速である場合に、主変速装置３２を零速状態まで減速制御してトラクタ１の走行を停止させる自動減速停止処理などが含まれている。

自動走行制御部２３Ｆは、ステアリング用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた前輪操舵角などに基づいて左右の前輪１０の操舵を指示する操舵指令、などをステアリング制御部２３Ｃに送信する。ステアリング制御部２３Ｃは、自動走行制御部２３Ｆから送信された操舵指令に応じて、パワーステアリングユニット１７の作動を制御して左右の前輪１０を操舵する自動ステアリング制御、及び、左右の前輪１０が設定角度以上に操舵された場合に、ブレーキユニット１８を作動させて旋回内側のブレーキを作動させる自動旋回ブレーキ制御、などを実行する。

自動走行制御部２３Ｆは、作業用自動制御処理においては、目標経路Ｐに含まれた各作業開始位置へのトラクタ１の到達に基づいてロータリ耕耘装置３の作業状態への切り換えを指示する作業開始指令、及び、目標経路Ｐに含まれた各作業停止位置へのトラクタ１の到達に基づいてロータリ耕耘装置３の非作業状態への切り換えを指示する作業終了指令、などを作業装置制御部２３Ｄに送信する。作業装置制御部２３Ｄは、自動走行制御部２３Ｆから送信されたロータリ耕耘装置３に関する各種の制御指令に応じて、作業クラッチユニット１９及び昇降駆動ユニット２０の作動を制御して、ロータリ耕耘装置３を駆動させて作業高さまで下降させる自動作業開始制御、及び、ロータリ耕耘装置３を非作業高さまで上昇させて駆動停止させる自動作業終了制御、などを実行する。これにより、目標経路Ｐに従って自動走行するトラクタ１の走行状態を、ロータリ耕耘装置３の作業状態（ロータリ耕耘装置３が駆動されて作業高さまで下降した状態）でトラクタ１が自動走行する作業走行状態と、ロータリ耕耘装置３の非作業状態（ロータリ耕耘装置３が非作業高さまで上昇して駆動停止された状態）でトラクタ１が自動走行する非作業走行状態とに切り換えることができる。

つまり、前述した自動走行ユニット４には、パワーステアリングユニット１７、ブレーキユニット１８、作業クラッチユニット１９、昇降駆動ユニット２０、ローリングユニット２１、車両状態検出機器２２、車載制御ユニット２３、測位ユニット４２、及び、通信モジュール４６，４８、などが含まれている。そして、これらが適正に作動することにより、トラクタ１を目標経路Ｐに従って精度良く自動走行させることができるとともに、ロータリ耕耘装置３による耕耘作業を適正に行うことができる。

図３～４に示すように、トラクタ１には、トラクタ１の周辺状況を取得する周辺状況取得システム８が備えられている。図４に示すように、周辺状況取得システム８には、トラクタ１の周囲を撮像して画像情報を取得する撮像ユニット８０、及び、トラクタ１の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出ユニット８５が含まれている。障害物検出ユニット８５が検出する障害物には、圃場Ａにて作業する作業者などの人物や他の作業車両、及び、圃場Ａに既存の電柱や樹木などが含まれている。

図１、図４に示すように、撮像ユニット８０には、キャビン１３から前方の所定範囲が撮像範囲に設定された前カメラ８１と、キャビン１３から後方の所定範囲が撮像範囲に設定された後カメラ８２と、前後の各カメラ８１，８２からの画像情報を処理する画像処理装置８３（図４参照）とが含まれている。画像処理装置８３は、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。画像処理装置８３は、車載制御ユニット２３などにＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。

画像処理装置８３は、前後の各カメラ８１，８２から順次送信される画像情報に対して、各カメラ８１，８２の撮像範囲に対応したトラクタ１の前側画像と後側画像とを生成する画像生成処理などを行う。そして、生成した各画像を、車載制御ユニット２３の表示制御部２３Ｅに送信する画像送信処理を行う。表示制御部２３Ｅは、画像処理装置８３からの各画像を、ＣＡＮを介して操作端末２７に送信するとともに、通信モジュール４８，５２を介して携帯通信端末５の表示制御部５Ａに送信する。

これにより、画像処理装置８３が生成したトラクタ１の前側画像と後側画像とを、トラクタ１の操作端末２７や携帯通信端末５の表示デバイス５０などにおいて表示することができる。そして、この表示により、ユーザは、トラクタ１の前方側と後方側の状況を容易に把握することができる。

図１、図４に示すように、障害物検出ユニット８５には、トラクタ１の前方側が障害物の検出範囲に設定された前障害物センサ８６と、トラクタ１の後方側が障害物の検出範囲に設定された後障害物センサ８７と、トラクタ１の左右両横側が障害物の検出範囲に設定された横障害物センサ８８とが含まれている。前障害物センサ８６及び後障害物センサ８７には、障害物の検出にパルス状の近赤外レーザ光を使用するライダーセンサが採用されている。横障害物センサ８８には、障害物の検出に超音波を使用するソナーが採用されている。

図４に示すように、前障害物センサ８６及び後障害物センサ８７は、近赤外レーザ光を使用して測定範囲に存在する各測距点（測定対象物）までの距離を測定する測定部８６Ａ，８７Ａ、及び、測定部８６Ａ，８７Ａの測定情報に基づいて距離画像の生成などを行う制御部８６Ｂ，８７Ｂを有している。横障害物センサ８８は、超音波の送受信を行う右超音波センサ８８Ａと左超音波センサ８８Ｂ、及び、各超音波センサ８８Ａ，８８Ｂでの超音波の送受信に基づいて測定範囲に存在する測定対象物までの距離を測定する単一の制御部８８Ｃを有している。

各障害物センサ８６～８８の制御部８６Ｂ，８７Ｂ，８８Ｃは、マイクロコントローラなどが集積された電子制御ユニットや各種の制御プログラムなどによって構築されている。各制御部８６Ｂ，８７Ｂ，８８Ｃは、車載制御ユニット２３などにＣＡＮを介して相互通信可能に接続されている。

自動走行制御部２３Ｆは、測位ユニット４２の測位情報、及び、車載制御ユニット２３に送信された各障害物センサ８６～８８の検出情報、などに基づいて、トラクタ１の走行を制御して障害物との衝突を回避する衝突回避制御を実行する。自動走行制御部２３Ｆは、衝突回避制御においては、各障害物センサ８６～８８の検出情報などに応じた各衝突回避用の走行制御の実行を変速ユニット制御部２３Ｂに指示することで、トラクタ１の走行を制御して障害物との衝突を回避する。

目標経路生成部５１Ｂは、トラクタ１の旋回半径やロータリ耕耘装置３の作業幅などを含む車体情報、トラクタ１を使用して作業する圃場Ａの位置や形状などを含む圃場情報、及び、ユーザにて設定される各種の任意設定情報、などに基づいて目標経路Ｐを生成する目標経路生成制御を実行する。

車体情報には、測位ユニット４２にて測定されるトラクタ１におけるＧＮＳＳアンテナ４５の設置位置からロータリ耕耘装置３までの第１離隔距離Ｌ１（図５～８参照）、及び、トラクタ１の後輪１１からロータリ耕耘装置３までの第２離隔距離Ｌ２（図５～８参照）、などが含まれている。

尚、本実施形態において、図１に示すように、第１離隔距離Ｌ１は、トラクタ１におけるＧＮＳＳアンテナ４５の設置位置からロータリ耕耘装置３における耕耘爪３Ａの回転中心位置Ｘ１までの距離に設定されている。又、第２離隔距離Ｌ２は、トラクタ１における後輪１１の車軸中心Ｘ２から耕耘爪３Ａの回転中心位置Ｘ１までの距離に設定されている。

圃場情報には、圃場Ａの形状や大きさなどを特定する上において、トラクタ１を圃場Ａの外周縁に沿って走行させたときにＧＮＳＳを利用して取得した圃場Ａにおける複数の形状特定地点（形状特定座標）Ｃｐ１～Ｃｐ４（図５参照）、及び、それらの形状特定地点を繋いで圃場Ａの形状や大きさなどを特定する形状特定線ＳＬ（図５参照）、などが含まれている。

尚、本実施形態においては、図５に示すように、圃場Ａとして矩形状の圃場Ａを例示することから、複数の形状特定地点として４つの角部地点Ｃｐ１～Ｃｐ４が取得され、かつ、それらの角部地点Ｃｐ１～Ｃｐ４を繋ぐ矩形状の形状特定線ＳＬが生成されている。

以下、図５～１５に示す目標経路Ｐ、及び、図１６～１８に示すフローチャートに基づいて、目標経路生成制御における目標経路生成部５１Ｂの制御作動について説明する。

尚、この目標経路生成制御においては、各種の任意設定情報として、例えば、自動走行の開始位置ｐａや終了位置ｐｂ、及び、トラクタ１の作業走行方向、などがユーザにて既に手動入力されていることを前提として説明する。

図１６のフローチャートに示すように、目標経路生成部５１Ｂは、例えば、図５に示す矩形状の圃場Ａにおいて、自動走行の開始位置ｐａと終了位置ｐｂとが図５に示す位置に設定され、トラクタ１の作業走行方向が圃場Ａの短辺に沿う方向に設定されている場合は、先ず、圃場Ａを、前述した４つの角部地点Ｃｐ１～Ｃｐ４と矩形状の形状特定線ＳＬとに基づいて、圃場Ａの外周縁に隣接するマージン領域Ａ１と、マージン領域Ａ１の内側に位置する作業可能領域Ａ２とに区分けする第１区分け処理を行う（ステップ＃１）。

尚、マージン領域Ａ１は、トラクタ１が作業可能領域Ａ２の端部を自動走行するときに、ロータリ耕耘装置３などが圃場Ａに隣接する畦や柵などの他物に接触するのを防止するために、圃場Ａの外周縁と作業可能領域Ａ２との間に確保された領域である。

目標経路生成部５１Ｂは、トラクタ１の旋回半径やロータリ耕耘装置３の作業幅などに基づいて、作業可能領域Ａ２を、作業可能領域Ａ２における各長辺側の端部に設定される一対の方向転換領域Ａ２ａと、一対の方向転換領域Ａ２ａの間に設定される往復走行領域Ａ２ｂとに区分けする第２区分け処理を行う（ステップ＃２）。

尚、図５～１５には、方向転換領域Ａ２ａと往復走行領域Ａ２ｂとを把握し易くするために、方向転換領域Ａ２ａと往復走行領域Ａ２ｂとの境界を示す境界線ＢＬが記載されている。

目標経路生成部５１Ｂは、往復走行領域Ａ２ｂに、圃場Ａの長辺に沿う方向に作業幅に応じた所定間隔を置いて並列に配置される複数の並列経路Ｐ１を生成する並列経路生成処理を行う（ステップ＃３）。

目標経路生成部５１Ｂは、各方向転換領域Ａ２ａに、ロータリ耕耘装置３が作業状態に切り換えられたトラクタ１を方向転換させる複数の方向転換経路Ｐ２を生成する方向転換経路生成処理を行う（ステップ＃４）。

尚、前述した各種の任意設定情報には、方向転換経路Ｐ２の種類が含まれており、本実施形態においては、図５～１５に示すように、方向転換経路Ｐ２として、スイッチバックを利用してトラクタ１をフィッシュテール状に方向転換走行させるスイッチバック式旋回経路が選択された場合を例示している。
ちなみに、方向転換経路Ｐ２としては、スイッチバック式旋回経路以外に、トラクタ１をＵ字状に方向転換走行させるＵ字旋回経路などを選択することができる。

並列経路生成処理においては、図１７のフローチャートに示すように、目標経路生成部５１Ｂは、各並列経路Ｐ１の始端位置ｐ１から並列経路Ｐ１でのトラクタ１の前進方向に第１所定距離Ｌ３を隔てた第１中継位置ｐ２にわたる第１前進経路（特許請求の範囲に記載の非作業経路）Ｐ１ａを生成する第１経路生成処理を行う（ステップ＃３１）。

目標経路生成部５１Ｂは、第１中継位置ｐ２から並列経路Ｐ１でのトラクタ１の後進方向に所定長さＬ４を隔てた第２中継位置ｐ３にわたる後進経路（特許請求の範囲に記載の第２後進経路）Ｐ１ｂを生成する第２経路生成処理を行う（ステップ＃３２）。

目標経路生成部５１Ｂは、第２中継位置ｐ３から並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４にわたる第２前進経路Ｐ１ｃを生成する第３経路生成処理を行う（ステップ＃３３）。目標経路生成部５１Ｂは、この第３経路生成処理においては、第２前進経路Ｐ１ｃの始端側を、第１中継位置ｐ２から第２中継位置ｐ３にわたる所定長さＬ４で延長し、かつ、第２前進経路Ｐ１ｃの終端側を、方向転換領域Ａ２ａと往復走行領域Ａ２ｂとの境界から所定長さＬ４で延長して、第２前進経路Ｐ１ｃの全長を、第２中継位置ｐ３から、方向転換領域Ａ２ａと往復走行領域Ａ２ｂとの境界を越えて、第２前進経路Ｐ１ｃの終端側が所定長さＬ４で方向転換領域Ａ２ａに入り込む第２所定距離Ｌ５を有する長さに設定する。

目標経路生成部５１Ｂは、第１中継位置ｐ２を、この第１中継位置ｐ２へのトラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を第１前進経路Ｐ１ａから後進経路Ｐ１ｂに切り換える第１切り換え位置に設定する第１切り換え位置設定処理を行う（ステップ＃３４）。

目標経路生成部５１Ｂは、第２中継位置ｐ３を、この第２中継位置ｐ３へのトラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を後進経路Ｐ１ｂから第２前進経路Ｐ１ｃに切り換える第２切り換え位置に設定する第２切り換え位置設定処理を行う（ステップ＃３５）。

方向転換経路生成処理においては、図１８のフローチャートに示すように、目標経路生成部５１Ｂは、各方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５からトラクタ１を右方向に前進で９０度旋回させる始端側旋回経路Ｐ２ａを生成する第４経路生成処理を行う（ステップ＃４１）。

目標経路生成部５１Ｂは、始端側旋回経路Ｐ２ａの終端位置ｐ６からトラクタ１を右方向に前進させる右前進経路Ｐ２ｂを生成する第５経路生成処理を行う（ステップ＃４２）。

目標経路生成部５１Ｂは、右前進経路Ｐ２ｂの終端位置ｐ７からトラクタ１を左方向に後進させる左後進経路Ｐ２ｃを生成する第６経路生成処理を行う（ステップ＃４３）。

目標経路生成部５１Ｂは、左後進経路Ｐ２ｃの終端位置ｐ８からトラクタ１を右方向に前進で９０度旋回させる終端側旋回経路Ｐ２ｄを生成する第７経路生成処理を行う（ステップ＃４４）。

目標経路生成部５１Ｂは、始端側旋回経路Ｐ２ａの終端位置ｐ６を、この終端位置ｐ６へのトラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を始端側旋回経路Ｐ２ａから右前進経路Ｐ２ｂに切り換える第３切り換え位置に設定する第３切り換え位置設定処理を行う（ステップ＃４５）。

目標経路生成部５１Ｂは、右前進経路Ｐ２ｂの終端位置ｐ７を、この終端位置ｐ７へのトラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を右前進経路Ｐ２ｂから左後進経路Ｐ２ｃに切り換える第４切り換え位置に設定する第４切り換え位置設定処理を行う（ステップ＃４６）。

目標経路生成部５１Ｂは、左後進経路Ｐ２ｃの終端位置ｐ８を、この終端位置ｐ８へのトラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を左後進経路Ｐ２ｃから終端側旋回経路Ｐ２ｄに切り換える第５切り換え位置に設定する第５切り換え位置設定処理を行う（ステップ＃４７）。

目標経路生成部５１Ｂは、終端側旋回経路Ｐ２ｄの終端位置ｐ９を、この終端位置ｐ９へのトラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を終端側旋回経路Ｐ２ｄから並列経路Ｐ１の第１前進経路Ｐ１ａに切り換える第６切り換え位置に設定する第６切り換え位置設定処理を行う（ステップ＃４８）。

目標経路生成部５１Ｂは、図１６のフローチャートに示すように、並列経路生成処理と方向転換経路生成処理とを行った後、並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４から方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５にわたってトラクタ１を後進させる中継後進経路（特許請求の範囲に記載の第１後進経路）Ｐ３を生成する後進経路生成処理を行う（ステップ＃５）。

このようにして、目標経路生成部５１Ｂは、圃場Ａにおいてトラクタ１が自動走行で耕耘作業を行うのに適した目標経路Ｐを生成する。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が自動走行の開始位置ｐａとなる目標経路Ｐの始端位置（並列経路Ｐ１の始端位置ｐ１）に、目標経路Ｐに従った自動走行が可能の適正姿勢で位置する状態において、自動走行の開始が指示された場合に、先ず、トラクタ１を、ロータリ耕耘装置３が非作業状態に切り換えられた非作業走行状態で、並列経路Ｐ１の第１前進経路Ｐ１ａに従って前進させる（図１２～１３参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が第１前進経路Ｐ１ａの終端位置である第１中継位置ｐ２に到達すると、この到達に伴って走行経路が第１前進経路Ｐ１ａから後進経路Ｐ１ｂに切り換えられるのに基づいて、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１を前進状態から後進状態に切り換える。これにより、トラクタ１を、非作業走行状態で後進経路Ｐ１ｂに従って後進させる（図１３～１４参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が後進経路Ｐ１ｂの終端位置である第２中継位置ｐ３に到達すると、この到達に伴って走行経路が後進経路Ｐ１ｂから第２前進経路Ｐ１ｃに切り換えられるのに基づいて、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１を後進状態から前進状態に切り換えるとともに、ロータリ耕耘装置３を非作業状態から作業状態に切り換える。これにより、トラクタ１を、ロータリ耕耘装置３が作業状態に切り換えられた作業走行状態で、第２前進経路Ｐ１ｃに従って前進させる（図１４～１５、図６参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置である並列経路Ｐ１の終端位置ｐ４に到達すると、この到達に伴って走行経路が第２前進経路Ｐ１ｃから中継後進経路Ｐ３に切り換えられるのに基づいて、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１を前進状態から後進状態に切り換えるとともに、ロータリ耕耘装置３を作業状態から非作業状態に切り換える。これにより、トラクタ１を、非作業走行状態で中継後進経路Ｐ３に従って後進させる（図７～８参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が中継後進経路Ｐ３の終端位置である方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５に到達すると、この到達に伴って走行経路が中継後進経路Ｐ３から方向転換経路Ｐ２の始端側旋回経路Ｐ２ａに切り換えられるのに基づいて、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１を後進状態から前進状態に切り換える。これにより、トラクタ１を、非作業走行状態で始端側旋回経路Ｐ２ａに従って前進させる（図８～９参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が始端側旋回経路Ｐ２ａの終端位置ｐ６に到達すると、この到達に伴って走行経路が始端側旋回経路Ｐ２ａから右前進経路Ｐ２ｂに切り換えられるのに基づいて、トラクタ１を、非作業走行状態で右前進経路Ｐ２ｂに従って前進させる（図９～１０参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が右前進経路Ｐ２ｂの終端位置ｐ７に到達すると、この到達に伴って走行経路が右前進経路Ｐ２ｂから左後進経路Ｐ２ｃに切り換えられるのに基づいて、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１を前進状態から後進状態に切り換える。これにより、トラクタ１を、非作業走行状態で左後進経路Ｐ２ｃに従って後進させる（図１０～１１参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が左後進経路Ｐ２ｃの終端位置ｐ８に到達すると、この到達に伴って走行経路が左後進経路Ｐ２ｃから終端側旋回経路Ｐ２ｄに切り換えられるのに基づいて、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１を後進状態から前進状態に切り換える。これにより、トラクタ１を、非作業走行状態で終端側旋回経路Ｐ２ｄに従って前進させる（図１１～１２参照）。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が終端側旋回経路Ｐ２ｄの終端位置ｐ９に到達すると、この到達に伴って走行経路が終端側旋回経路Ｐ２ｄから並列経路Ｐ１の第１前進経路Ｐ１ａに切り換えられるのに基づいて、トラクタ１を、非作業走行状態で第１前進経路Ｐ１ａに従って前進させる（図１２～１３参照）。

つまり、この目標経路Ｐにおいては、各並列経路Ｐ１の第２前進経路Ｐ１ｃが、ロータリ耕耘装置３が作業状態に切り換えられたトラクタ１を前進させる作業経路として機能する。そして、目標経路Ｐは、作業幅に応じた所定間隔を置いて並列に配置される複数の並列経路Ｐ１の第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃを、複数の中継後進経路Ｐ３と、複数の方向転換経路Ｐ２と、複数の並列経路Ｐ１における第１前進経路Ｐ１ａ及び後進経路Ｐ１ｂとを介してトラクタ１の走行順に接続する経路設定で生成されている。

又、この目標経路Ｐにおいて、第２前進経路Ｐ１ｃは、その終端側が所定長さＬ４で延長されて、その所定長さＬ４で方向転換経路Ｐ２側に入り込む長さに生成されている。そして、延長された第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４から方向転換経路の始端位置ｐ５にわたってトラクタ１を後進させる中継後進経路Ｐ３が生成されている。

これにより、この目標経路Ｐに従ってトラクタ１を自動走行させると、トラクタ１が方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５を超えて延長後の第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に到達するまでの間は、ロータリ耕耘装置３を作業状態に維持することができる。これにより、第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４を方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５とする場合に比較して、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に到達したときのロータリ耕耘装置３の接地位置である作業終端位置ｐｄを、方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５に近づけることができる。

その結果、各第２前進経路Ｐ１ｃにおいて、トラクタ１による作業終端位置ｐｄと方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５との間に存在する未作業経路を、第２前進経路Ｐ１ｃを延長する所定長さＬ４の分だけ短くすることができる。これにより、トラクタ１の自動走行で作業する作業領域を広くすることができ、トラクタ１の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

ちなみに、図５～１５においては、トラクタ１が方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５に到達したときのロータリ耕耘装置３の位置が符号ｐｘで示されており、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に到達して作業走行を終了するときのロータリ耕耘装置３の接地位置ｐｄが、トラクタ１が方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５に到達したときのロータリ耕耘装置３の位置ｐｘよりも、方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５に近くなることが示されている。

そして、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に到達してから方向転換経路Ｐ２に従って方向転換するまでの間においては、トラクタ１が、中継後進経路Ｐ３に従って、非作業走行状態で第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４から方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５にわたって後進することから、トラクタ１を方向転換させる方向転換領域の位置及び広さを、第２前進経路Ｐ１ｃの終端側を延長する前と同じにしながら、トラクタ１を方向転換経路Ｐ２に従って次の並列経路Ｐ１の始端位置ｐ１に向けて適正に方向転換させることができる。

従って、トラクタ１を方向転換させる方向転換領域Ａ２ａの位置及び広さを変更することなく、前述した未作業経路を短くすることができ、トラクタ１の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

この目標経路Ｐにおいては、第２前進経路Ｐ１ｃの終端側を延長する所定長さＬ４が、トラクタ１の後輪１１からロータリ耕耘装置３までの第２離隔距離Ｌ２に基づく長さに設定されている。具体的には、所定長さＬ４は、トラクタ１における後輪１１の車軸中心Ｘ２からロータリ耕耘装置３における耕耘爪３Ａの回転中心位置Ｘ１までの第２離隔距離Ｌ２よりも短い長さに設定されている。

これにより、トラクタ１が、中継後進経路Ｐ３に従って、非作業走行状態で第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４から方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５にわたって後進するときに、トラクタ１の後輪１１がロータリ耕耘装置３による既作業領域に踏み入る虞を回避することができる。

従って、トラクタ１の後輪１１が既作業領域に踏み入る虞を回避しながら、前述した未作業経路を短くすることができ、トラクタ１の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

この目標経路Ｐにおいては、方向転換後のトラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置である第２中継位置ｐ３に到達したときのロータリ耕耘装置３の接地位置である作業始端位置ｐｃが、トラクタ１が延長後の第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に到達したときのロータリ耕耘装置３の接地位置である作業終端位置ｐｄと一致するように、第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置（第２中継位置ｐ３）が、各並列経路Ｐ１の始端位置ｐ１から第１所定距離Ｌ３を隔てた第１中継位置ｐ２よりも所定長さＬ４だけ並列経路Ｐ１の始端位置ｐ１に近づけた位置に設定されている。

これにより、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３に到達して作業走行を開始するときのロータリ耕耘装置３の接地位置（作業始端位置）ｐｃを、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ６に到達して作業走行を終了するときのロータリ耕耘装置３の接地位置（作業終端位置）ｐｄに揃えることができる。

又、第２前進経路Ｐ１ｃの終端側と同様に、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３に到達したときのロータリ耕耘装置３の接地位置（作業始端位置）ｐｃを、方向転換経路Ｐ２の終端位置ｐ９に近づけることができる。

従って、各方向転換経路Ｐ２の終端位置ｐ９とトラクタ１による作業始端位置ｐｃとの間に存在する未作業経路を短くすることができ、トラクタ１の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる上に、トラクタ１の自動走行で作業を行う場合の作業精度を向上させることができる。

この目標経路Ｐには、方向転換経路Ｐ２の終端位置ｐ９から第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３を越えて延びる第１前進経路Ｐ１ａと、第１前進経路Ｐ１ａの終端位置である第１中継位置ｐ２から第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３にわたってトラクタ１を後進させる後進経路Ｐ１ｂとが含まれている。

これにより、トラクタ１が方向転換経路Ｐ２の終端位置ｐ９から第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３に移動するときに、トラクタ１の位置や方位が第２前進経路Ｐ１ｃに対して許容範囲を超えて外れる場合には、第１前進経路Ｐ１ａでのトラクタ１の前進と後進経路Ｐ１ｂでのトラクタ１の後進とで、第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３に対するトラクタ１の位置や方位を許容範囲内に軌道修正することができる。

従って、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの始端位置ｐ３に到達して作業走行を開始するときの第２前進経路Ｐ１ｃに対するトラクタ１の位置や方位を適正にすることができ、トラクタ１の自動走行で作業を行う場合の作業精度を向上させることができる。

前述した各種の任意設定情報には、前述した第１選択スイッチの操作で選択されたトラクタ１の走行駆動モードが含まれている。そのため、目標経路生成部５１Ｂは、前述した方向転換経路生成処理においては、任意設定されたトラクタ１の走行駆動モードに応じて、始端側旋回経路Ｐ２ａ及び終端側旋回経路Ｐ２ｄの旋回半径を決定する。自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１の走行駆動モードとして、前輪増速モードと旋回ブレーキモードと前輪増速旋回ブレーキモードのうちのいずれかが任意設定されている場合は、トラクタ１が中継後進経路Ｐ３の終端位置である方向転換経路Ｐ２の始端位置ｐ５に到達すると、トラクタ１の走行駆動モードを任意設定された走行駆動モードに切り換える。自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が始端側旋回経路Ｐ２ａの終端位置ｐ６に到達すると、トラクタ１の走行駆動モードを、任意設定された走行駆動モードに切り換えられる前の元の走行駆動モードに復帰させる。自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が終端側旋回経路Ｐ２ｄの始端位置である左後進経路Ｐ２ｃの終端位置ｐ８に到達すると、トラクタ１の走行駆動モードを任意設定された走行駆動モードに切り換える。自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が終端側旋回経路Ｐ２ｄの終端位置ｐ９に到達すると、トラクタ１の走行駆動モードを、任意設定された走行駆動モードに切り換えられる前の元の走行駆動モードに復帰させる。

これにより、ユーザは、目標経路Ｐを生成する場合に、トラクタ１の走行駆動モードとして、前輪増速モードと旋回ブレーキモードと前輪増速旋回ブレーキモードのうちのいずれかを任意設定すれば、任意設定されたトラクタ１の走行駆動モードを含む各種の任意設定情報に基づいて目標経路生成部５１Ｂが目標経路Ｐを生成することから、この目標経路Ｐの始端側旋回経路Ｐ２ａ又は終端側旋回経路Ｐ２ｄに従ってトラクタ１が旋回走行する場合には、任意設定されたトラクタ１の走行駆動モードに応じて、トラクタ１を前輪増速状態と旋回内側制動状態と前輪増速旋回内側制動状態のいずれかで走行させることができ、トラクタ１の旋回半径を小さくすることができる。

つまり、目標経路Ｐを生成する場合に、トラクタ１の走行駆動モードとして、前輪増速モードと旋回ブレーキモードと前輪増速旋回ブレーキモードのうちのいずれかが任意設定されていれば、目標経路生成部５１Ｂは、前述した第２区分け処理においては、方向転換経路Ｐ２が生成される一対の方向転換領域Ａ２ａを狭くして、並列経路Ｐ１が生成される往復走行領域Ａ２ｂを広くすることができる。そして、これに応じて、作業領域Ａｗを広くすることができ、トラクタ１の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

尚、トラクタ１の走行駆動モードは、上記のようにユーザが任意設定するのではなく、目標経路生成部５１Ｂが、作業領域Ａｗを広くして作業効率の向上を図るのに最適な走行駆動モードを自動設定するように構成されていてもよい。

自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が並列経路Ｐ１の第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃに従って自動走行している間は、トラクタ１の車速に基づいて算出した制動距離と、前障害物センサ８６の検出情報に含まれたトラクタ１から圃場端までの直線距離とを比較して、トラクタ１が圃場外に飛び出す可能の有無を判定する飛び出し判定処理を行う。そして、自動走行制御部２３Ｆは、飛び出し判定処理において、トラクタ１が圃場外に飛び出す可能性があると判定した場合は、トラクタ１が圃場外に飛び出すことを防止するために、変速ユニット制御部２３Ｂなどにトラクタ１の緊急停止を指示してトラクタ１を緊急停止させる緊急停止処理を行う。

これに加えて、自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が並列経路Ｐ１の第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃに従って自動走行している間は、算出した制動距離が、直線距離から飛び出し防止用の設定距離を差し引いた距離よりも短くなる状態が維持されるように、変速ユニット制御部２３Ｂを介してトラクタ１の車速を制限する車速制限制御を実行する。

これにより、目標車速が方向転換経路Ｐ２などよりも高速に設定される並列経路Ｐ１の第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃを圃場端側に延長するようにしながらも、飛び出し判定処理において、トラクタ１が圃場外に飛び出す可能性があると判定されて、トラクタ１が緊急停止されることに起因した作業効率の低下を防止することができる。

尚、図５に示す目標経路Ｐはあくまでも一例であり、目標経路生成部５１Ｂは、トラクタ１の機種や作業装置の種類などに応じて異なる車体情報、及び、圃場Ａに応じて異なる圃場Ａの形状や大きさなどの圃場情報、などに基づいて、それらに適した種々の目標経路Ｐを生成することができる。

〔別実施形態〕
本発明の別実施形態について説明する。
なお、以下に説明する各別実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の別実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）作業車両１の構成は種々の変更が可能である。
例えば、作業車両１は、走行装置として、左右の前輪１０と、左右の後輪１１に代わる左右のクローラとが備えられたセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、走行装置として、左右の前輪１０及び左右の後輪１１に代えて左右のクローラが備えられたフルクローラ仕様に構成されていてもよい。
これらの構成においては、各クローラの後端からロータリ耕耘装置３などの作業装置までの離隔距離に基づいて、各第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃを延長する所定長さＬ４を設定することが考えられる。
例えば、作業車両１は、原動部１４として、エンジンの代わりに電動モータが備えられた電動仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両１は、原動部１４として、エンジンと電動モータとが備えられたハイブリッド仕様に構成されていてもよい。

（２）後輪（走行装置）１１から作業装置３までの第２離隔距離Ｌ２は、例えば、後輪１１の接地面後端から作業装置３の作業位置までの距離に設定されてもよい。
この場合、各第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃを延長する所定長さＬ４は第２離隔距離Ｌ２と同じ長さに設定してもよい。

（３）図１９に示すように、各並列経路Ｐ１の第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃにおいては、第２前進経路Ｐ１ｃおける終端位置ｐ４よりも第２前進経路Ｐ１ｃでのトラクタ１の目標車速に応じた制動距離Ｌａだけ手前の位置に、トラクタ１の到達に伴って、トラクタ１が走行する経路を第２前進経路Ｐ１ｃから中継後進経路Ｐ３に切り換える切り換え位置ｐ１０を設定してもよい。
この別実施形態（３）について説明すると、トラクタ１の前後進切り換え操作を行う場合には、前後進の切り換え操作が開始されてから完了するまでの間にトラクタ１の移動を許容する距離（前後進切り換え用の制動距離）が必要になる。そのため、上記の実施形態に例示したように、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に到達したときに、トラクタ１が走行する経路が第２前進経路Ｐ１ｃから中継後進経路Ｐ３に切り換えられるように設定されていると、トラクタ１が、第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４から制動距離の分だけ不要にオーバーランすることになる。そして、このオーバーランは、トラクタ１の車速が速いほど長くなることから、第２前進経路Ｐ１ｃに設定されたトラクタ１の目標車速が速いほど、不要なオーバーランによる作業効率の低下などを招くことになる。
そこで、この別実施形態（３）においては、図１９に示すように、第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４よりも前述した制動距離だけ手前の位置に前述した切り換え位置ｐ１０を設定するようにしているのであり、これにより、トラクタ１が、第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４から不要にオーバーランするのを防止することができ、不要なオーバーランによる作業効率の低下などを回避することができる。
尚、この別実施形態（３）は、各並列経路Ｐ１の第２前進経路（作業経路）Ｐ１ｃ以外に、トラクタ１の前後進切り換えに関係する各並列経路Ｐ１の第１前進経路Ｐ１ａや後進経路Ｐ１ｂ、各中継後進経路Ｐ３、及び、各方向転換経路Ｐ２の右前進経路Ｐ２ｂや左後進経路Ｐ２ｃに適用してもよい。

（４）ところで、切り換え位置ｐ１０を上記の別実施形態（３）で例示したように設定するだけでは、前述したように、自動走行制御部２３Ｆは、トラクタ１が走行する経路の第２前進経路Ｐ１ｃから中継後進経路Ｐ３への切り換えに基づいて、ロータリ耕耘装置３を作業状態から非作業状態に切り換えることから、第２前進経路Ｐ１ｃでの目標車速が速いほど、第２前進経路Ｐ１ｃにおいてトラクタ１が自動走行で作業する距離が短くなる。
そこで、この別実施形態（４）においては、上記の別実施形態（３）に加えて、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に近づくにつれて、自動走行制御部２３Ｆが作業経路での目標車速を低下させる目標車速低下処理を行うように構成している。
これにより、トラクタ１が第２前進経路Ｐ１ｃの終端位置ｐ４に近づくほど、トラクタ１の車速を低下させることができ、前述した制動距離Ｌａを短くすることができる。その結果、各第２前進経路Ｐ１ｃにおいてトラクタ１が自動走行で作業する距離を長くすることができる。
従って、トラクタ１の第２前進経路Ｐ１ｃからのオーバーランによる作業効率の低下などを招くことなく、トラクタ１の自動走行で作業する場合の作業領域Ａｗを拡張することができて作業効率を向上させることができる。

（５）上記の別実施形態（４）においては、前記別実施形態（３）で例示した構成に加えて、自動走行制御部２３Ｆが目標車速低下処理を行う構成を例示したが、これに代えて、自動走行制御部２３Ｆが、トラクタ１が切り換え位置ｐ１０に到達したときの車速センサ２２Ｅの検出に基づいて、トラクタ１が切り換え位置ｐ１０に到達してから後進状態に切り換わるまでに要する制動時間を算出し、トラクタ１が切り換え位置ｐ１０に到達してから制動時間が経過したタイミング、又は、制動時間が経過する少し前のタイミングで、トラクタ１の走行状態を作業走行状態から非作業走行状態に切り換えるように構成してもよい。
これにより、トラクタ１が切り換え位置ｐ１０に到達してからも、制動時間が経過するまでの間、又は、制動時間が経過する少し前までの間は、トラクタ１を作業走行状態に維持することができ、作業領域Ａｗの拡張による作業効率の向上を図ることができる。

（６）前記別実施形態（３）で例示した構成に加えて、自動走行制御部２３Ｆが、トラクタ１が切り換え位置ｐ１０に到達したときに、車速センサ２２Ｅの検出に基づいてトラクタ１の走行状態を作業走行状態から非作業走行状態に切り換える走行状態切り換え制御を開始し、この走行状態切り換え制御においては、車速センサ２２Ｅの検出に基づいて、トラクタ１が前進状態から後進状態に切り換わったことを検知したタイミングでトラクタ１の走行状態を作業走行状態から非作業走行状態に切り換えるように構成してもよい。
これにより、トラクタ１が切り換え位置ｐ１０に到達してからも、トラクタ１が実際に後進を開始するまでの間は、トラクタ１を作業走行状態に維持することができ、作業領域Ａｗの拡張による作業効率の向上を図ることができる。

＜発明の付記＞
本発明の第１特徴構成は、作業車両用の自動走行システムにおいて、
作業状態と非作業状態とに切り換え可能な作業装置が後部に備えられた作業車両の位置を測定する測位ユニットと、
前記作業車両の自動走行を可能にする目標経路を生成する目標経路生成部と、
前記測位ユニットの測位情報に基づいて前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させる制御ユニットと、を備え、
前記目標経路には、前記作業装置が前記作業状態に切り換えられた前記作業車両を前進させる作業経路と、前記作業装置が前記非作業状態に切り換えられた前記作業車両を方向転換させる方向転換経路と、が含まれており、
前記目標経路生成部は、所定間隔を置いて並列に配置される複数の前記作業経路を、複数の前記方向転換経路を介して記作業車両の走行順に接続する経路設定で前記目標経路を生成するとともに、
前記目標経路生成部は、前記作業経路の終端側を所定長さで延長して、前記作業経路を、その終端側が前記所定長さで前記方向転換経路側に入り込む長さに生成し、かつ、延長後の前記作業経路の終端位置から前記方向転換経路の始端位置にわたって前記作業車両を後進させる第１後進経路を生成し、
前記制御ユニットは、前記作業車両が走行する経路の前記作業経路から前記第１後進経路への切り換えに基づいて、前記作業装置を前記作業状態から前記非作業状態に切り換える点にある。

本構成によれば、作業車両が方向転換経路の始端位置を超えて延長後の作業経路の終端位置に到達するまでの間は、作業装置を作業状態に維持することができる。これにより、作業経路の終端位置を方向転換経路の始端位置に設定する場合に比較して、作業車両が作業経路の終端位置に到達したときの作業装置の位置（作業終端位置）を、方向転換経路の始端位置に近づけることができる。

その結果、各作業経路において、作業車両による作業終端位置と方向転換経路の始端位置との間に存在する前述した未作業経路を、作業経路を延長する所定長さの分だけ短くすることができる。これにより、作業車両の自動走行で作業する作業領域を広くすることができ、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

そして、作業車両が作業経路の終端位置に到達してから方向転換経路に従って方向転換するまでの間においては、作業車両が、第１後進経路に従って、作業装置が非作業状態に切り換えられた状態で、作業経路の終端位置から方向転換経路の始端位置にわたって後進することから、作業車両を方向転換させる方向転換領域の位置及び広さを、作業経路の終端側を延長する前と同じにしながら、作業車両を方向転換経路に従って次の作業経路の始端位置に向けて適正に方向転換させることができる。

従って、作業車両を方向転換させる方向転換領域の位置及び広さを変更することなく、前述した未作業経路を短くすることができ、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

本発明の第２特徴構成は、
前記所定長さが、前記作業車両に備えられた走行装置から前記作業装置までの離隔距離に基づく長さに設定されている点にある。

本構成によれば、作業装置が非作業状態に切り換えられた作業車両が、第１後進経路に従って作業経路の終端位置から方向転換経路の始端位置にわたって後進するときに、作業車両の走行装置が作業装置による既作業領域に踏み入る虞を回避することができる。

従って、作業車両の走行装置が既作業領域に踏み入る虞を回避しながら、前述した未作業経路を短くすることができ、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

本発明の第３特徴構成は、
前記目標経路生成部は、方向転換後の前記作業車両が前記作業経路の始端位置に到達したときの前記作業装置の位置が、前記作業車両が延長後の前記作業経路の終端位置に到達したときの前記作業装置の位置と一致するように、前記作業経路の始端位置を設定している点にある。

本構成によれば、作業車両が作業経路の始端位置に到達して作業走行を開始するときの作業装置の位置（作業始端位置）を、作業車両が作業経路の終端位置に到達して作業走行を終了するときの作業装置の位置（作業終端位置）に揃えることができる。そして、作業経路の終端側と同様に、作業車両が作業経路の始端位置に到達したときの作業装置の位置（作業始端位置）を、方向転換経路の終端位置に近づけることができる。

従って、方向転換経路の終端位置と作業車両による作業始端位置との間に存在する未作業経路を短くすることができ、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる上に、作業車両の自動走行で作業を行う場合の作業精度を向上させることができる。

本発明の第４特徴構成は、
前記目標経路生成部は、前記方向転換経路の終端位置から前記作業経路の始端位置を越えて延びる非作業経路と、前記非作業経路の後端位置から前記作業経路の始端位置にわたって前記作業車両を後進させる第２後進経路とを生成する点にある。

本構成によれば、作業車両が方向転換経路の終端位置から作業経路の始端位置に移動するときに、作業車両の位置や方位が作業経路に対して許容範囲を超えて外れる場合には、非作業経路での作業車両の前進と第２後進経路での作業車両の後進とで、作業経路の始端位置に対する作業車両の位置や方位を許容範囲内に軌道修正することができる。

従って、作業車両が作業経路の始端位置に到達して作業走行を開始するときの作業経路に対する作業車両の位置や方位を適正にすることができ、作業車両の自動走行で作業を行う場合の作業精度を向上させることができる。

本発明の第５特徴構成は、
前記目標経路生成部は、前記作業経路における終端位置よりも前記作業経路での前記作業車両の目標車速に応じた制動距離だけ手前の位置に、前記作業車両の到達に伴って、前記作業車両が走行する経路を前記作業経路から前記第１後進経路に切り換える切り換え位置を設定する点にある。

作業車両の前後進切り換え操作を行う場合には、前後進の切り換え操作が開始されてから完了するまでの間に作業車両の移動を許容する距離（前後進切り換え用の制動距離）が必要になる。そのため、例えば、作業車両が作業経路の終端位置に到達したときに、作業車両が走行する経路が作業経路から第１後進経路に切り換えられるように設定されていると、作業車両が、作業経路の終端位置から制動距離の分だけ不要にオーバーランすることになる。そして、このオーバーランは、作業車両の車速が速いほど長くなることから、作業経路に設定された作業車両の目標車速が速いほど、不要なオーバーランによる作業効率の低下などを招くことになる。

そこで、本構成においては、作業経路の終端位置よりも前述した制動距離だけ手前の位置に前述した切り換え位置を設定するようにしているのであり、これにより、作業車両が、作業経路の終端位置から不要にオーバーランするのを防止することができ、不要なオーバーランによる作業効率の低下などを回避することになる。

本発明の第６特徴構成は、
前記制御ユニットは、前記作業車両が前記作業経路の終端位置に近づくにつれて前記目標車速を低下させる点にある。

前述したように、制御ユニットは、作業車両が走行する経路の作業経路から第１後進経路への切り換えに基づいて、作業装置を作業状態から非作業状態に切り換えることから、上記の第５特徴構成のように切り換え位置を作業経路の終端位置よりも制動距離だけ手前の位置に設定すると、作業経路での目標車速が速いほど、作業経路において作業車両が自動走行で作業する距離が短くなる。

そこで、本構成においては、上記の第５特徴構成に加えて、作業車両が作業経路の終端位置に近づくにつれて、制御ユニットが作業経路での目標車速を低下させるようにしている。

これにより、作業車両が作業経路の終端位置に近づくほど、作業車両の車速を低下させることができ、前述した制動距離を短くすることができる。その結果、各作業経路において作業車両が自動走行で作業する距離を長くすることができる。

従って、作業車両の作業経路からのオーバーランによる作業効率の低下などを招くことなく、作業車両の自動走行で作業する場合の作業効率を向上させることができる。

１ 作業車両
３ 作業装置
１１ 走行装置
２３ 制御ユニット
４２ 測位ユニット
５１Ｂ 目標経路生成部
Ｌ２ 離隔距離
Ｌ４ 所定長さ
Ｌａ 制動距離
Ｐ 目標経路
Ｐ１ａ 非作業経路
Ｐ１ｂ 第２後進経路
Ｐ１ｃ 作業経路
Ｐ２ 方向転換経路
Ｐ３ 第１後進経路
ｐ２ 非作業経路の後端位置
ｐ３ 作業経路の始端位置
ｐ４ 作業経路の終端位置
ｐ５ 方向転換経路の始端位置
ｐ９ 方向転換経路の終端位置
ｐ１０ 切り換え位置

Claims (3)

1. 作業状態と非作業状態とに切り換え可能な作業装置を後部に備える作業車両の自動走行方法であって、
   前記作業装置が前記作業状態に切り換えられた前記作業車両を、作業終端位置を越えて走行終端位置まで前進走行させ、
   前記作業車両が前記走行終端位置に到達すると前記作業装置を前記非作業状態に切り換えて前記作業車両を後進走行させ、前記作業車両が前記作業終端位置に到達する前に前記作業車両を後進走行から旋回走行に切り換える、
   自動走行方法。
2. 前記作業車両を旋回走行させた後に次の作業始端位置を越えるまで前記作業車両を前進走行させ、当該作業始端位置を越えた後に前記作業車両を後進走行させ、前記作業車両を後進走行させた後に前記作業装置を前記作業状態に切り換える、
   請求項１に記載の自動走行方法。
3. 作業状態と非作業状態とに切り換え可能な作業装置が後部に備えられた作業車両を自動走行させる制御ユニットを備える自動走行システムであって、
   前記制御ユニットは、
   前記作業装置が前記作業状態に切り換えられた前記作業車両を、作業終端位置を越えて走行終端位置まで前進走行させ、
   前記作業車両が前記走行終端位置に到達すると前記作業装置を前記非作業状態に切り換えて前記作業車両を後進走行させ、前記作業車両が前記作業終端位置に到達する前に前記作業車両を後進走行から旋回走行に切り換える、
   自動走行システム。