JP7128328B2 - 走行経路設定装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両を自動走行させるための目標走行経路を設定する走行経路設定装置に関する。

上記の走行経路設定装置は、衛星測位システムを用いて作業車両の現在位置を取得し、走行経路設定装置にて設定された目標走行経路に沿って作業車両を自動走行させる自動走行システムに用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載の装置では、パーソナルコンピュータ等の遠隔操作装置に対して、作業車両の種類や作業車両に装着する作業機の種類や幅等の各種の情報を入力することで、圃場等の走行領域内に複数の候補用目標走行経路を生成し、生成した候補用目標走行経路をタッチパネル等の表示部に表示可能としている。候補用目標走行経路は、例えば、平行に並ぶ複数の直線経路と、隣接する直線経路同士を連結する複数の湾曲経路とを備えている。

目標走行経路を設定する場合には、遠隔操作装置の表示部に表示された候補用目標走行経路でよければ、ユーザが決定ボタンを操作することで、表示部に表示された候補用目標走行経路を目標走行経路として設定している。また、ユーザが異なる候補用目標走行経路にしたい場合には、再設定ボタンを操作して、複数の候補用目標走行経路から選択することで、その選択された候補用目標走行経路を目標走行経路として設定している。

特開２０１６－９３１２５号公報

特許文献１に記載の装置では、遠隔操作装置にて生成された候補用目標走行経路のいずれかを目標走行経路として設定しているが、候補用目標走行経路は、作業車両の種類や作業車両に装着する作業機の種類や幅等の各種の情報に基づいて生成されており、ユーザの要望が反映されているものではない。よって、ユーザが実際に作業したい経路に対して目標走行経路の位置や角度等がずれている場合があり、ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定できない場合がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定することができる走行経路設定装置を提供する点にある。

本発明の一態様に係る走行経路設定装置は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に延び且つ当該走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部とを備え、前記走行経路設定部は、複数の作業経路を含む目標走行経路を設定しており、前記作業経路生成部は、初期経路を前記走行領域内に設定された作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に対して前記並設方向に並ぶ複数の作業経路を生成している。

本発明の一態様に係る走行経路設定装置は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に延び且つ当該走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部とを備え、前記走行経路設定部は、初期経路及び複数の作業経路を含む目標走行経路を設定しており、初期経路及び複数の作業経路のうち、前記走行領域内に設定された作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外する経路除外部を備えている。

本発明の一態様に係る走行経路設定装置は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を含む目標走行経路を設定し、複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、前記走行領域内で前記作業車両を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、基準経路が走行軌跡に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている。

本発明の一態様に係る走行経路設定装置は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を含む目標走行経路を設定し、複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、前記走行領域内での前記作業車両の停止位置を取得する走行停止位置取得部と、基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている。

自動走行システムの概略構成を示す図 自動走行システムの概略構成を示すブロック図 目標走行経路を設定する過程における走行領域を示す図 目標走行経路を設定する過程における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路の設定におけるフローチャート 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を変更する過程における走行領域を示す図 目標走行経路を変更した状態における走行領域を示す図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 変更後の目標走行経路の調整の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更におけるフローチャート

本発明に係る走行経路設定装置を用いた自動走行システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
この自動走行システムは、図１に示すように、作業車両としてトラクタ１を適用しているが、トラクタ以外の、乗用田植機、コンバイン、乗用草刈機、ホイールローダ、除雪車等の乗用作業車両、及び、無人草刈機等の無人作業車両に適用することができる。

この自動走行システムは、図１及び図２に示すように、トラクタ１に搭載された自動走行ユニット２、及び、自動走行ユニット２と通信可能に通信設定された携帯通信端末３を備えている。携帯通信端末３には、タッチ操作可能な液晶パネル４等を有する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等を採用することができる。

図１に示すように、トラクタ１は、その後部に３点リンク機構５を介して、作業装置の一例であるロータリ耕耘装置６が昇降可能かつローリング可能に連結されることにより、ロータリ耕耘仕様に構成されている。トラクタ１の後部には、ロータリ耕耘装置６に代えて、プラウ、播種装置、散布装置、等の作業装置を連結することができる。

図１に示すように、トラクタ１には、駆動可能な操舵輪として機能する左右の前輪７、駆動可能な左右の後輪８、搭乗式の運転部を形成するキャビン９、コモンレールシステムを備えた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）１０が備えられている。また、トラクタ１には、図２に示すように、エンジン１０からの動力を変速する電子制御式の変速装置１１、左右の前輪７を操舵する全油圧式のパワーステアリング機構１２、左右の後輪８を制動する左右のサイドブレーキ（図示せず）、左右のサイドブレーキの油圧操作を可能にする電子制御式のブレーキ操作機構１３、ロータリ耕耘装置６への伝動を断続する作業クラッチ（図示せず）、作業クラッチの油圧操作を可能にする電子制御式のクラッチ操作機構１４、ロータリ耕耘装置６を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動機構１５、トラクタ１の自動走行等に関する各種の制御プログラム等を有する車載電子制御ユニット１６、トラクタ１の車速を検出する車速センサ１７、前輪７の操舵角を検出する舵角センサ１８、及び、トラクタ１の現在位置及び現在方位を測定する測位ユニット１９等が備えられている。

なお、エンジン１０には、電子ガバナを備えた電子制御式のガソリンエンジンを採用してもよい。変速装置１１には、油圧機械式無段変速装置（ＨＭＴ）、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）、または、ベルト式無段変速装置等を採用することができる。パワーステアリング機構１２には、電動モータを備えた電動式のパワーステアリング機構１２等を採用してもよい。

図１に示すように、キャビン９の内部には、パワーステアリング機構１２を介した左右の前輪７の手動操舵を可能にするステアリングホイール２０、及び、ユーザ用の座席２１が備えられている。また、図示は省略するが、変速装置１１の手動操作を可能にする変速レバー、左右のサイドブレーキの人為操作を可能にする左右のブレーキペダル、及び、ロータリ耕耘装置６の手動昇降操作を可能にする昇降レバー等が備えられている。

図２に示すように、車載電子制御ユニット１６は、変速装置１１の作動を制御する変速制御部１６ａ、左右のサイドブレーキの作動を制御する制動制御部１６ｂ、ロータリ耕耘装置６の作動を制御する作業装置制御部１６ｃ、予め設定された自動走行用の目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）等を記憶する不揮発性の車載記憶部１６ｄ、及び、自動走行時に左右の前輪７の目標操舵角を設定してパワーステアリング機構１２に出力する操舵角設定部１６ｅ、等を有している。

図１及び図２に示すように、測位ユニット１９には、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の一例であるＧＰＳ（Global Positioning System）を利用してトラクタ１の現在位置と現在方位とを測定する衛星航法装置２２、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等を有してトラクタ１の姿勢や方位等を測定する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２３、等が備えられている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS：相対測位方式）やＲＴＫ－ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS：干渉測位方式）等がある。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。そのため、圃場周辺の既知位置には、ＲＴＫ－ＧＰＳによる測位を可能にする基準局２４が設置されている。

トラクタ１と基準局２４とのそれぞれには、ＧＰＳ衛星２５から送信された電波を受信するＧＰＳアンテナ２６，２７、及び、トラクタ１と基準局２４との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール２８，２９、等が備えられている。これにより、衛星航法装置２２は、トラクタ側のＧＰＳアンテナ２６がＧＰＳ衛星２５からの電波を受信して得た測位データと、基地局側のＧＰＳアンテナ２７がＧＰＳ衛星２５からの電波を受信して得た測位データとに基づいて、トラクタ１の現在位置及び現在方位を高い精度で測定することができる。また、測位ユニット１９は、衛星航法装置２２と慣性計測装置２３とを備えることにより、トラクタ１の現在位置、現在方位、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。

図２に示すように、携帯通信端末３には、液晶パネル４等の作動を制御する各種の制御プログラム等を有する端末電子制御ユニット３０、及び、トラクタ側の通信モジュール２８との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール３１、等が備えられている。端末電子制御ユニット３０は、トラクタ１を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）を設定する走行経路設定部３２、及び、ユーザが入力した各種の入力データや走行経路設定部３２が設定した目標走行経路Ｐ等を記憶する不揮発性の端末記憶部３３、等を有している。

走行経路設定部３２は、走行領域Ｓ内に目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）を設定しており、目標走行経路Ｐの設定の仕方について後述する。走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐは、液晶パネル４に表示可能であり、車体データ及び圃場データ等と関連付けた経路データとして端末記憶部３３に記憶されている。経路データには、目標走行経路Ｐの方位角、及び、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された目標エンジン回転数や目標車速、等が含まれている。

このようにして、走行経路設定部３２が目標走行経路Ｐを設定すると、端末電子制御ユニット３０が、携帯通信端末３からトラクタ１に経路データを転送することで、トラクタ１の車載電子制御ユニット１６が、経路データを取得することができる。車載電子制御ユニット１６は、取得した経路データに基づいて、測位ユニット１９にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置については、リアルタイム（例えば、数秒周期）でトラクタ１から携帯通信端末３に送信されており、携帯通信端末３にてトラクタ１の現在位置を把握している。

経路データの転送に関しては、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、経路データの全体を端末電子制御ユニット３０から車載電子制御ユニット１６に一挙に転送することができる。また、例えば、目標走行経路Ｐを含む経路データを、データ量の少ない所定距離ごとの複数の経路部分に分割することもできる。この場合には、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階においては、経路データの初期経路部分のみが端末電子制御ユニット３０から車載電子制御ユニット１６に転送され、自動走行の開始後は、トラクタ１がデータ量等に応じて設定された経路取得地点に達するごとに、その地点に対応する以後の経路部分のみの経路データが端末電子制御ユニット３０から車載電子制御ユニット１６に転送するようにしてもよい。

トラクタ１の自動走行を開始する場合には、例えば、ユーザがスタート地点にトラクタ１を移動させて、各種の自動走行開始条件が満たされると、携帯通信端末３にて、ユーザが液晶パネル４を操作して自動走行の開始を指示することで、携帯通信端末３は、自動走行の開始指示をトラクタ１に送信する。これにより、トラクタ１では、車載電子制御ユニット１６が、自動走行の開始指示を受けることで、測位ユニット１９にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を開始する。

自動走行制御には、変速装置１１の作動を自動制御する自動変速制御、ブレーキ操作機構１３の作動を自動制御する自動制動制御、左右の前輪７を自動操舵する自動操舵制御、及び、ロータリ耕耘装置６の作動を自動制御する作業用自動制御、等が含まれている。

自動変速制御においては、変速制御部１６ａが、目標車速を含む目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット１９の出力と車速センサ１７の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された目標車速がトラクタ１の車速として得られるように変速装置１１の作動を自動制御する。

自動制動制御においては、制動制御部１６ｂが、目標走行経路Ｐと測位ユニット１９の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐの経路データに含まれている制動領域において左右のサイドブレーキが左右の後輪８を適正に制動するようにブレーキ操作機構１３の作動を自動制御する。

自動操舵制御においては、トラクタ１が目標走行経路Ｐを自動走行するように、操舵角設定部１６ｅが、目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット１９の出力とに基づいて左右の前輪７の目標操舵角を求めて設定し、設定した目標操舵角をパワーステアリング機構１２に出力する。パワーステアリング機構１２が、目標操舵角と舵角センサ１８の出力とに基づいて、目標操舵角が左右の前輪７の操舵角として得られるように左右の前輪７を自動操舵する。

作業用自動制御においては、作業装置制御部１６ｃが、目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット１９の出力とに基づいて、トラクタ１が作業経路Ｐ３（例えば、図５参照）の始端等の作業開始地点に達するのに伴ってロータリ耕耘装置６による耕耘が開始され、かつ、トラクタ１が作業経路Ｐ３（例えば、図５参照）の終端等の作業終了地点に達するのに伴ってロータリ耕耘装置６による耕耘が停止されるように、クラッチ操作機構１４及び昇降駆動機構１５の作動を自動制御する。

このようにして、トラクタ１においては、変速装置１１、パワーステアリング機構１２、ブレーキ操作機構１３、クラッチ操作機構１４、昇降駆動機構１５、車載電子制御ユニット１６、車速センサ１７、舵角センサ１８、測位ユニット１９、及び、通信モジュール２８、等によって自動走行ユニット２が構成されている。

この実施形態では、キャビン９にユーザ等が搭乗せずにトラクタ１を自動走行させるだけでなく、キャビン９にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ１を自動走行させることも可能となっている。よって、キャビン９にユーザ等が搭乗せずに、車載電子制御ユニット１６による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができるだけでなく、キャビン９にユーザ等が搭乗している場合でも、車載電子制御ユニット１６による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができる。

キャビン９にユーザ等が搭乗している場合には、車載電子制御ユニット１６にてトラクタ１を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転操作に基づいてトラクタ１を走行させる手動走行状態とに切り替えることもできる。よって、自動走行状態にて目標走行経路Ｐを自動走行している途中に、自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができ、逆に、手動走行状態にて走行している途中に、手動走行状態から自動走行状態に切り替えることもできる。手動走行状態と自動走行状態との切り替えについては、例えば、座席２１の近傍に、自動走行状態と手動走行状態とに切り替えるための切替操作部を備えることができるとともに、その切替操作部を携帯通信端末３の液晶パネル４に表示させることもできる。また、車載電子制御ユニット１６による自動走行制御中に、ユーザがステアリングホイール２０を操作すると、自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができる。

以下、走行経路設定部３２による目標走行経路Ｐの設定について説明する。
走行経路設定部３２が目標走行経路Ｐを設定するに当たり、携帯通信端末３の液晶パネル４に表示された目標走行経路設定用の入力案内に従って、ユーザが作業車両や作業装置の種類や機種等の車体データを入力しており、入力された車体データが端末記憶部３３に記憶されている。目標走行経路Ｐの設定対象となる走行領域Ｓを圃場としており、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット３０は、圃場の形状や位置を含む圃場データを取得して端末記憶部３３に記憶している。

圃場データの取得について説明すると、ユーザ等が運転操作してトラクタ１を実際に走行させることで、端末電子制御ユニット３０は、測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置等から圃場の形状や位置等を特定するための位置情報を取得することができる。端末電子制御ユニット３０は、取得した位置情報から圃場の形状及び位置を特定し、その特定した圃場の形状及び位置を含む圃場データを取得している。

図３に示すように、例えば、トラクタ１が圃場の外周部を周回走行するように、ユーザ等がトラクタ１を運転操作して、圃場の角部に相当する地点等にトラクタ１を位置させる。これにより、端末電子制御ユニット３０は、圃場の角部に相当する地点等を特定地点Ｃとし、測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置から特定地点Ｃの位置情報を取得して、複数の特定地点Ｃのそれぞれを直線等にて結ぶことで、圃場の形状を特定し、その特定した圃場を走行領域Ｓとして設定している。圃場の位置については、例えば、圃場の出入口等にトラクタ１を位置させたときに、端末電子制御ユニット３０が、測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置から圃場の位置を特定している。

特定された圃場の形状や位置等を含む圃場データが端末記憶部３３に記憶されると、走行経路設定部３２は、端末記憶部３３に記憶されている圃場データや車体データを用いて、目標走行経路Ｐを設定する。目標走行経路Ｐを設定するために、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、走行領域Ｓ内にトラクタ１が所定の作業（例えば、耕耘等の作業）を行うための作業領域Ｒを設定する作業領域設定部３４、初期経路Ｐ１を生成する初期経路生成部３２ａ、複数の作業経路Ｐ３を生成する作業経路生成部３２ｂ、複数の連結経路Ｐ４を生成する連結経路生成部３２ｃ、及び、走行領域Ｓ内でトラクタ１を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部３７、等を有している。初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃは、走行経路設定部３２に含まれている。

以下、目標走行経路Ｐの設定におけるフローチャートを示す図９を参照しながら説明する。
圃場データや車体データ等を取得した上で、まず、作業領域設定部３４が作業領域Ｒを設定している（図９において、ステップ＃１）。作業領域設定部３４にて設定する作業領域Ｒ（図４及び図５中、点線で示す領域）は、トラクタ１を自動走行させながら、所定の作業（例えば、耕耘等の作業）を行う領域となっている。作業領域設定部３４は、例えば、車体データに含まれる旋回半径やトラクタ１の前後幅及び左右幅等から、トラクタ１を旋回走行させるために必要となる旋回走行用のスペースや、トラクタ１が走行領域Ｓ外に飛び出す等の障害がないように確保すべき安全用のスペース等を求めている。作業領域設定部３４は、図４に示すように、走行領域Ｓの外周部の内側に求めたスペース分を確保する状態で、走行領域Ｓの内側に作業領域Ｒを設定している。

作業領域設定部３４にて作業領域Ｒを設定した上で、ユーザ等が運転操作して走行領域Ｓ内でトラクタ１を実際に走行させることによって、図４に示すように、初期経路生成部３２ａが初期経路Ｐ１を生成する（図９において、ステップ＃２、ステップ＃３）。ユーザ等が地点Ａから地点Ｂまでトラクタ１を走行させると、走行軌跡取得部３７が測位ユニット１９の出力に基づいて地点Ａから地点Ｂまでの走行軌跡を取得するので、初期経路生成部３２ａは、その走行軌跡に相当する経路を初期経路Ｐ１として生成する。初期経路Ｐ１の走行方向は、ユーザ等がトラクタ１を走行させたときの走行方向と同一となるようにしており、地点Ａから地点Ｂに向かう方向を走行方向としている。図４に示すものでは、地点Ａから地点Ｂまでの走行軌跡として直線状の走行軌跡を取得した場合を例示している。

ここで、走行軌跡取得部３７が走行軌跡を取得するに当たり、例えば、地点Ａにて走行軌跡の始端を設定し、地点Ｂにて走行軌跡の終端を設定することができる。この場合には、走行軌跡取得部３７が、トラクタ１が地点Ａに位置するときに測位ユニット１９の出力から取得する位置情報と、トラクタ１が地点Ｂに位置するときに測位ユニット１９の出力から取得する位置情報とを結ぶことで、地点Ａから地点Ｂまでの直線状の走行軌跡を取得することができる。また、地点Ａから地点Ｂまでトラクタ１の走行中における各走行位置を測位ユニット１９の出力から連続的に取得し、その連続的な走行位置からトラクタ１が実際に走行した走行軌跡を取得することもできる。そこで、ユーザ等が液晶パネル４等を操作することで、走行軌跡の始端と終端とを設定して走行軌跡を取得する場合と、各走行位置を連続的に取得して走行軌跡を取得する場合とに切替可能としている。

初期経路生成部３２ａが初期経路Ｐ１を生成すると、図５に示すように、作業経路生成部３２ｂが、初期経路Ｐ１を作業領域Ｒ内で延長させて延長経路Ｐ２を生成する（図９において、ステップ＃４）。これにより、延長経路Ｐ２は、初期経路Ｐ１を含むものとなる。延長経路Ｐ２を生成すると、作業経路生成部３２ｂは、延長経路Ｐ２に対してその延設方向Ｘ１（延長経路Ｐ２が延びる方向）に直交する並設方向Ｘ２に平行状態で並ぶ複数の作業経路Ｐ３を生成する（図９において、ステップ＃５）。作業経路生成部３２ｂは、延長経路Ｐ２の延設方向Ｘ１に直交する方向を並設方向Ｘ２とし、まず、並設方向Ｘ２において車体データに含まれる作業幅等に対応する距離だけ延長経路Ｐ２から離れた位置に、延長経路Ｐ２に対して平行な作業経路Ｐ３を生成する。次に、作業経路生成部３２ｂは、並設方向Ｘ２において車体データに含まれる作業幅等に対応する距離だけ生成済みの作業経路Ｐ３から離れた位置に、生成済みの作業経路Ｐ３に対して平行な作業経路Ｐ３を生成しており、生成済みの作業経路Ｐ３に対して平行な作業経路Ｐ３を生成する動作を繰り返し行っている。これにより、作業経路生成部３２ｂは、並設方向Ｘ２で隣接する延長経路Ｐ２及び作業経路Ｐ３の間や作業経路Ｐ３同士の間の距離を一定距離とし、作業領域Ｒの全体に亘って平行状態で並ぶように複数の作業経路Ｐ３を生成している。

作業経路生成部３２ｂが複数の作業経路Ｐ３を生成すると、図５に示すように、連結経路生成部３２ｃが、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、並設方向Ｘ２に隣接する経路を作業領域Ｒの一端側又は他端側にて連結する複数の連結経路Ｐ４を生成する（図９において、ステップ＃６）。連結経路生成部３２ｃは、並設方向Ｘ２に隣接する延長経路Ｐ２又は作業経路Ｐ３の終端と次の作業経路Ｐ３の始端とを連結する連結経路Ｐ４を、走行領域Ｓ内で作業領域Ｒの外側に生成している。

初期経路Ｐ１を含む延長経路Ｐ２、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４が生成されると、初期経路Ｐ１、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路がなければ、走行経路設定部３２は、初期経路Ｐ１を含む延長経路Ｐ２、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含む目標走行経路Ｐを設定している（図９において、ステップ＃７のＮｏの場合、ステップ＃９）。延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３は、トラクタ１を自動走行させながら、所定の作業を行うための経路であり、図５に示すものでは、トラクタ１を前進させる直線状の経路が例示されている。連結経路Ｐ４は、トラクタ１の走行方向を転換させるための経路であり、延長経路Ｐ２又は作業経路Ｐ３の終端と次の作業経路Ｐ３の始端とを連結している。図５に示すものでは、連結経路Ｐ４が、トラクタ１の走行方向を１８０度転換させるために、トラクタ１を旋回走行させるＵターン経路が例示されている。このようにして、並設方向Ｘ２で隣接する延長経路Ｐ２と作業経路Ｐ３及び作業経路Ｐ３同士は、走行方向がお互いに反対側となるように生成されており、トラクタ１が、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３を往復走行しながら、所定の作業を行う目標走行経路Ｐが設定されている。

図５に示すものでは、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２を直線状の経路とした場合を例示しているが、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２の形状については、例えば、円弧状や直線状の経路途中部分から湾曲する形状等の各種の形状を適用することができる。つまり、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２の形状は、ユーザ等がトラクタ１を走行させたときの走行軌跡に応じた形状となる。作業経路生成部３２ｂは、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２の形状に応じた作業経路Ｐ３を生成するので、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２だけでなく、作業経路Ｐ３も、ユーザ等がトラクタ１を走行させたときの走行軌跡に応じた形状となる。よって、図５に示す目標走行経路Ｐはあくまで一例であり、ユーザ等がトラクタ１をどのように走行させるかによって、目標走行経路Ｐの形状が変更されることになる。

このようにして、ユーザ等がトラクタ１を走行させると、そのときのトラクタ１の走行軌跡の位置や角度に応じた目標走行経路Ｐを設定することができる。よって、ユーザ等は、走行領域Ｓ内において、所定の作業を行いたい箇所をトラクタ１にて走行するだけで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路Ｐを設定することができる。

トラクタ１を走行させるに当たり、ユーザ等は走行領域Ｓ内のどこを走行させるかを自由に決めることができるので、例えば、図６に示すように、トラクタ１を走行させたときの走行軌跡に基づく初期経路Ｐ１が作業領域Ｒ（図６中、点線で示す領域）外に位置することがある。このような場合に、初期経路Ｐ１を目標走行経路Ｐに含めると、作業領域Ｒ外でトラクタ１が所定の作業を行うことになり、好ましくない。そこで、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、初期経路Ｐ１、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路を、目標走行経路Ｐから除外する経路除外部３５を有している。

経路除外部３５は、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路があれば、その経路を目標走行経路Ｐから除外しており、走行経路設定部３２は、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路を除外する状態で、目標走行経路Ｐを設定している（図９において、ステップ＃７のＹｅｓの場合、ステップ＃８、ステップ＃９）。

経路除外部３５は、作業領域Ｒ外に位置する経路（初期経路Ｐ１、延長経路Ｐ２及び作業経路Ｐ３）を目標走行経路Ｐから除外するので、目標走行経路Ｐには、作業領域Ｒ外に位置する経路が含まれておらず、作業領域Ｒ内に位置する経路のみが目標走行経路Ｐに含まれることになる。よって、トラクタ１が所定の作業を行うのは、作業領域Ｒ内に限られることになり、作業領域Ｒ外でトラクタ１が所定の作業を行うことを防止することができる。

経路除外部３５にて経路を目標走行経路Ｐから除外する例について説明を加える。
図６は、初期経路Ｐ１が作業領域Ｒ外に位置する場合を例示している。この場合には、経路除外部３５が、初期経路Ｐ１を目標走行経路Ｐから除外している。これにより、図６に示すものでは、走行経路設定部３２が、初期経路Ｐ１を除き、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含めて目標走行経路Ｐを設定している。

また、図７では、初期経路Ｐ１の一部だけが作業領域Ｒ外に位置する場合を例示している。この場合には、経路除外部３５が、作業領域Ｒ内に位置する初期経路Ｐ１の一部分の長さが所定長さ以下であると、初期経路Ｐ１を目標走行経路Ｐから除外している。このように、一部分が作業領域Ｒ外に位置する経路がある場合には、経路除外部３５が、作業領域Ｒ内に位置する一部分の長さが所定長さ以下であると、その経路を目標走行経路Ｐから除外している。よって、図７に示すものでは、走行経路設定部３２が、初期経路Ｐ１を除き、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含めて目標走行経路Ｐを設定している。ここで、所定長さは、例えば、ロータリ耕耘装置６を下降させて耕耘等の作業を開始するための必要距離と、ロータリ耕耘装置６を上昇させて耕耘等の作業を終了するための必要距離とを加えた距離以上に設定することができ、トラクタ１が所定の作業を有効に行うために必要となる最小距離に相当するものとなる。

図５に示すものでは、作業経路生成部３２ｂにて作業経路Ｐ３を生成するだけでなく、連結経路生成部３２ｃにて連結経路Ｐ４を生成しているが、例えば、図８に示すように、連結経路生成部３２ｃにて連結経路Ｐ４を生成することなく、走行経路設定部３２が目標走行経路Ｐを設定することもできる。

図８に示すものでは、連結経路Ｐ４を生成しないので、旋回走行用のスペースが不必要となる。そこで、作業領域設定部３４は、旋回走行用のスペースも考慮した作業領域Ｒよりも外側に広がる作業領域Ｒ１を設定している。これにより、初期経路生成部３２ａは、作業領域Ｒ１内に延長経路Ｐ２を生成し、作業経路生成部３２ｂも、作業領域Ｒ１内に複数の作業経路Ｐ３を生成している。よって、走行経路設定部３２は、延長経路Ｐ２、及び、複数の作業経路Ｐ３を含む目標走行経路Ｐを設定している。

図８に示すように、目標走行経路Ｐを設定した場合には、例えば、キャビン９にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ１を自動走行させて、所定の作業を行うことができる。上述の如く、車載電子制御ユニット１６にてトラクタ１を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転操作に基づいてトラクタ１を走行させる手動走行状態とに切替可能である。そこで、自動走行状態に切り替えて延長経路Ｐ２や作業経路Ｐ３に沿ってトラクタ１を自動走行させている途中に、自動走行状態から手動走行状態に切り替えると、ユーザ等の運転操作に基づいてトラクタ１の走行が可能となる。よって、走行領域Ｓの端部付近にトラクタ１が到達すると、自動走行状態から手動走行状態に切り替えて、ユーザ等の運転操作によりトラクタ１を旋回走行させることができる。トラクタ１を旋回走行させることで、トラクタ１が次の作業経路Ｐ３に接近するので、手動走行状態から自動走行状態に切り替えることで、次の作業経路Ｐ３に沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。このように、手動走行状態に切り替えてユーザ等の運転操作により旋回走行を行いながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。

目標走行経路Ｐとして、連結経路Ｐ４を生成するか否かはユーザ等により選択可能となっている。ユーザ等が液晶パネル４等を操作することで、図５等に示す連結経路Ｐ４を生成する状態と図８に示す連結経路Ｐ４を生成しない状態とに切り替えることができる。

以上の如く、走行経路設定部３２にて目標走行経路Ｐを設定するが、作業条件やその他の条件が変更される等によって、ユーザ等が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更したい場合もある。そこで、この実施形態における自動走行システムでは、ユーザ等の要望に応じて、走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更可能としている。

以下、走行経路設定部３２が図１０に示す目標走行経路Ｐを設定している状態において、目標走行経路Ｐを変更する場合について説明する。ちなみに、図１０に示すものでは、矩形状の走行領域Ｓに対して矩形状の作業領域Ｒが設定されており、複数の作業経路Ｐ３及び複数の連結経路Ｐ４を含めて目標走行経路Ｐが設定されている。また、上述の延長経路Ｐ２は、作業経路Ｐ３と同様の経路であるので、作業経路Ｐ３として設定されているものとする。

図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、複数の作業経路Ｐ３の一部を基準経路Ｐ５として選択可能な基準経路選択部３６と、走行領域Ｓ内でトラクタ１を走行させたときの走行軌跡Ｆを取得する走行軌跡取得部３７と、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに合致するように目標走行経路Ｐを変更する走行経路変更部３８と、走行領域Ｓ内でのトラクタ１の停止位置を取得する走行停止位置取得部３９と、走行経路変更部３８にて変更された変更後の目標走行経路Ｔを調整する走行経路調整部４０とを有している。

以下、目標走行経路Ｐの変更におけるフローチャートを示す図１８を参照しながら説明する。
走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更する場合も、走行経路設定部３２にて目標走行経路Ｐを設定する場合と同様に、ユーザ等が運転操作して走行領域Ｓ内でトラクタ１を実際に走行させることによって（図１８において、ステップ＃１１）、走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更している。

図１１に示すように、ユーザ等が地点Ｄから地点Ｅまでトラクタ１を走行させると、走行軌跡取得部３７が地点Ｄから地点Ｅまでの走行軌跡Ｆ（図１１中、点線にて示す）を取得する。このとき、携帯通信端末３の液晶パネル４には、目標走行経路Ｐが表示されており、目標走行経路Ｐに含まれる複数の作業経路Ｐ３のうち、１つの作業経路Ｐ３をユーザ等が選択可能となっている。基準経路選択部３６は、ユーザ等により１つの作業経路Ｐ３が選択されると、その選択された作業経路Ｐ３を基準経路Ｐ５として選択している（図１８において、ステップ＃１２）。ちなみに、基準経路Ｐ５は、他の作業経路Ｐ３と識別可能とするために、他の作業経路Ｐ３の色とは異なる所定の色（例えば、赤色）等で表示される。図１１及び図１２に示すものでは、基準経路選択部３６が、一番左側に位置する作業経路Ｐ３を基準経路Ｐ５として選択している状態を例示している。

ユーザ等の運転操作にてトラクタ１を走行させることで、走行軌跡取得部３７が地点Ｄから地点Ｅまでの走行軌跡Ｆを取得し、基準経路選択部３６にて基準経路Ｐ５が選択されると、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに合致するように目標走行経路Ｐを移動させることで、目標走行経路Ｐを変更している（図１８において、ステップ＃１３）。ちなみに、図１８において、トラクタ１の走行と基準経路Ｐ５の選択との順序については、先に基準経路Ｐ５を選択し、その後にトラクタ１を走行させることもできる。

トラクタ１を走行させる際に、トラクタ１の走行距離をどのような距離とするかはユーザ等の判断に委ねられているので、その走行距離は適宜変更されるが、トラクタ１の走行距離と基準経路Ｐ５の長さとが同一となる場合もある。そこで、図１１では、仮に、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さと基準経路Ｐ５の長さとが同一となった場合を示している。この場合には、図１２に示すように、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを維持して目標走行経路Ｐ（図１２中点線で示す）を平行移動させて、変更後の目標走行経路Ｔ（図１２中実線で示す）を取得している。よって、走行経路変更部３８は、変更前の目標走行経路Ｐに代えて、変更後の目標走行経路Ｔ（図１２中実線で示す）を設定している。

また、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さと基準経路Ｐ５の長さとが異なる場合に、走行経路変更部３８が、目標走行経路Ｐをどのように変更させるかについては、図１３や図１４等を用いて後述する。

図１１及び図１２に示すものでは、走行軌跡Ｆの位置と基準経路Ｐ５の位置とが、作業経路Ｐ３の延設方向Ｘ１で同一位置であり且つ作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２で異なっている。これにより、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを維持して、目標走行経路Ｐ（図１２中点線で示す）を作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２に平行移動するだけで、変更後の目標走行経路Ｔ（図１２中実線で示す）を取得することができる。

図示は省略するが、走行軌跡Ｆの位置と基準経路Ｐ５の位置とが、作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２だけでなく、作業経路Ｐ３の延設方向Ｘ１も異なっていることもある。この場合には、走行経路変更部３８が、目標走行経路Ｐを、作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２だけでなく、基準経路Ｐ５の延設方向Ｘ１にも平行移動させることで、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致する変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。

また、走行軌跡Ｆにおける走行方向と基準経路Ｐ５における走行方向とがずれていることもある。この場合には、走行経路変更部３８が、例えば、基準経路Ｐ５における走行方向が走行軌跡Ｆにおける走行方向に一致するように、基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３を始端又は終端等を中心として回転移動させた上で、目標走行経路Ｐを平行移動させることで、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致する変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。

このようにして、ユーザ等がトラクタ１を走行させると、そのときのトラクタ１の走行軌跡の位置や角度に応じた目標走行経路Ｔに変更することができる。よって、ユーザ等は、走行領域Ｓ内において、所定の作業を行いたい箇所をトラクタ１にて走行するだけで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路Ｔに変更することができる。

ユーザ等がトラクタ１を走行させる場合に、その走行位置が走行領域Ｓの外周部から所定距離の範囲内にあると、安全用のスペースが確保できない可能性がある。そこで、トラクタ１の走行位置が走行領域Ｓの外周部から所定距離の範囲内にあることを液晶パネル４等に表示させて、ユーザ等に報知している。

走行経路変更部３８による目標走行経路Ｐの変更の仕方については各種の方法があるので、以下、図１３～図１６に基づいて、その方法について説明する。図１３～図１６では、どのように目標走行経路が変更されているかを表すために、変更前の目標走行経路Ｐと変更後の目標走行経路Ｔを主に示しており、走行経路変更部３８による変更前の目標走行経路Ｐを左側に示し、走行経路変更部３８による変更後の目標走行経路Ｔを右側に示している。また、図１３～図１６では、走行軌跡Ｆを太い点線にて示しており、変更前の目標走行経路Ｐ及び変更後の目標走行経路Ｔを細い点線にて示している。

例えば、ユーザ等がトラクタ１を走行させる際に、その走行距離が短いと、図１３に示すように、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さが基準経路Ｐ５の長さよりも短くなる場合がある。この場合でも、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さと基準経路Ｐ５の長さとが同一である場合と同様に、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを維持して目標走行経路Ｐを平行移動させる。この変更により、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致する変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。よって、ユーザ等がトラクタ１を走行させる際に、基準経路Ｐ５と同じ距離だけトラクタ１を走行させる必要がなく、目標走行経路Ｔを変更させる作業の簡素化を図ることができる。

ユーザ等が所定の作業を行う経路の長さを基準経路Ｐ５や作業経路Ｐ３よりも短くしたい場合がある。このような場合には、ユーザ等がトラクタ１を走行させる走行距離を短くすることで、図１４に示すように、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さが基準経路Ｐ５の長さよりも短くなる。このとき、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５の始終端Ｇ，Ｈが走行軌跡Ｆの始終端Ｄ，Ｅに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを短縮して目標走行経路Ｐを平行移動させることができる。この変更により、走行経路変更部３８は、走行軌跡Ｆの長さに合わせて基準経路Ｐ５及び作業経路Ｐ３を短くした変更後の目標走行経路Ｔを取得することができ、ユーザ等の要望に応じた長さの作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更することができる。

図１１及び図１２に示すものでは、直線状の作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更した場合を例示しているが、図１５に示すように、ユーザ等が直線状ではない作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更したい場合がある。この場合には、ユーザ等が所定の作業を行いたい形状の経路に沿ってトラクタ１を走行することで、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの形状と基準経路Ｐ５の形状とが異なることになる。このとき、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の形状及び複数の作業経路Ｐ３の形状が走行軌跡Ｆの形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように目標走行経路Ｐを移動させる。走行経路変更部３８は、走行軌跡Ｆの形状に合わせて基準経路Ｐ５及び作業経路Ｐ３の形状を変更した変更後の目標走行経路Ｔを取得することができ、ユーザ等の要望に応じた形状の作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更することができる。ちなみに、図１５に示す走行軌跡Ｆを走行軌跡取得部３７が取得する場合には、走行軌跡取得部３７が、地点Ｄから地点Ｅまでトラクタ１の走行中における各走行位置を測位ユニット１９の出力から連続的に取得し、その連続的な走行位置からトラクタ１が実際に走行した走行軌跡Ｆを取得している。

図１５に示すものでは、ユーザ等がトラクタ１を、右斜め前方に走行させ後、左斜め前方に走行させ、再度、右斜め前方に走行させるように蛇行させた場合を例示している。例えば、ユーザ等が右斜め前方又は左斜め前方等に湾曲するカーブ状にトラクタ１を走行させることもでき、ユーザ等がどのようにトラクタ１を走行させるかは自由に選択することができる。このように、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の形状が基準経路Ｐ５の形状と異なる場合でも、所定の作業を行いたい経路の形状に合わせてトラクタ１を走行させることで、そのときの走行軌跡Ｆの形状に合わせて目標走行経路Ｔに変更することができる。

図１１及び図１２に示すものでは、走行経路変更部３８が、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆを用いて、目標走行経路Ｐを変更しているが、図１６に示すように、トラクタ１の停止位置Ｊを用いて、目標走行経路Ｐを変更することもできる。そのために、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、走行領域Ｓ内でのトラクタ１の停止位置Ｊを取得する走行停止位置取得部３９を有している。走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の終端Ｈが走行停止位置取得部３９にて取得した停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを移動させる。図１６に示すものでは、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５の終端Ｈが停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを延設方向Ｘ１及び並設方向Ｘ２に平行移動させることで、変更後の目標走行経路Ｔを取得している。これにより、ユーザ等は、所定の作業を終了させたい箇所にトラクタ１を停止させるだけで、走行経路変更部３８は、その停止位置Ｊに基準経路Ｐ５の終端Ｈを合わせた変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。

図１６に示すものでは、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の終端Ｈが停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを移動させているが、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の始端が停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを移動させることもできる。停止位置Ｊに対して、基準経路Ｐ５の終端Ｈを合致させるか、又は、基準経路Ｐ５の始端を合致させるかは、液晶パネル４等を操作することで、ユーザ等により選択可能となっている。

このように、走行経路変更部３８は、図１２～図１６に示すように、各種の方法によって、走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを目標走行経路Ｔに変更可能としている。そこで、走行経路変更部３８がどの方法によって目標走行経路Ｐを変更させるかは、液晶パネル４等を操作することで、ユーザ等により選択可能となっている。

上述の如く、走行経路変更部３８は、各種の方法によって、変更後の目標走行経路Ｔに変更可能としているが、図１７に示すように、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置している場合があるので、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置するか否かの判別を行っている。変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置しなければ、走行経路設定部３２は、目標走行経路Ｐを変更後の目標走行経路Ｔに変更設定している（図１８において、ステップ＃１４のＮｏの場合、ステップ＃１６）。また、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置すると、変更後の目標走行経路Ｔの調整を行い、走行経路設定部３２は、目標走行経路Ｐを、調整した変更後の目標走行経路Ｔに変更設定している（図１８において、ステップ＃１４のＹｅｓの場合、ステップ＃１５、ステップ＃１６）。

変更後の目標走行経路Ｔの調整を行うために、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、走行経路変更部３８により目標走行経路Ｐが変更された場合に、変更後の目標走行経路Ｔのうち、走行領域Ｓ外に位置する経路を削除し、その削除した経路を、変更後の目標走行経路Ｔに対して走行領域Ｓ内で追加する走行経路調整部４０を有している。

図１７の左側に示すように、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置している場合に、図１７の右側に示すように、走行経路調整部４０は、走行領域Ｓ外に位置する経路を特定し、その特定した経路を削除用経路（図中、一点鎖線にて囲む経路）として削除している。図１７の左側に示すものでは、一番左側に位置する作業経路Ｐ３とその作業経路Ｐ３に連結された１つの連結経路Ｐ４が削除用経路となっている。走行経路調整部４０は、削除用経路を削除するだけでなく、図１７の右側に示すように、走行領域Ｓ内の並設方向Ｘ２において削除用経路を削除した側と反対側に、変更後の目標走行経路Ｔに連続する状態で削除用経路（図中、一点鎖線にて囲む経路）を追加している。図１７の右側に示すものでは、変更後の目標走行経路Ｔにおける一番右側に位置する作業経路Ｐ３に連結する連結経路Ｐ４とその連結経路Ｐ４にて連結される作業経路Ｐ３とを追加している。

このように、走行経路調整部４０は、走行領域Ｓ外に位置する経路を削除することで、トラクタ１が走行領域Ｓ外を走行することを防止することができる。しかも、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置している場合には、走行領域Ｓにおいて経路が走行領域Ｓ外に位置する側に変更後の目標走行経路Ｔが偏って位置しており、走行領域Ｓにおいて経路が走行領域Ｓ外に位置する側とは反対側に目標走行経路Ｔが生成されていないスペースが生じている。そこで、走行経路調整部４０は、走行領域Ｓにおいて経路が走行領域Ｓ外に位置する側とは反対側に、削除した経路を追加することで、走行領域Ｓの全体に亘って目標走行経路Ｔを生成することができる。よって、走行経路変更部３８にて変更後の目標走行経路Ｔに変更した場合でも、走行領域Ｓの全体に亘って目標走行経路Ｔを設定することができる。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。
尚、以下に説明する各実施形態の構成は、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）作業車両の構成は種々の変更が可能である。
例えば、作業車両は、エンジン１０と走行用の電動モータとを備えるハイブリット仕様に構成されていてもよく、また、エンジン１０に代えて走行用の電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両は、左右の後輪８に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
例えば、作業車両は、左右の後輪８が操舵輪として機能する後輪ステアリング仕様に構成されていてもよい。

（２）上記実施形態では、走行経路設定部３２が、初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃを有しているが、これら初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃを省略することもできる。この場合には、例えば、走行経路設定部３２が、端末記憶部３３に記憶されている車体データ及び圃場データを用いて、走行領域内に複数の作業経路及び複数の連結経路を自動的に生成して設定することができる。そして、走行経路変更部３８が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路を変更することで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路に変更することができる。

つまり、走行経路変更部３８が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路を変更可能であれば、走行経路設定部３２にて目標走行経路をどのように設定するかは適宜変更が可能であり、初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃ等を有するものに限らない。

（３）上記実施形態では、走行経路変更部３８が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路を変更可能としているが、走行経路変更部３８を省略することもできる。つまり、初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃ等を有する走行経路設定部３２にて目標走行経路を設定する構成を採用すれば、走行経路変更部３８にて目標走行経路を変更するための構成を備えなくてもよい。

（４）上記実施形態では、走行経路設定部３２や作業領域設定部３４等を端末電子制御ユニット３０に備え、本発明に係る走行経路設定装置を携帯通信端末３に備えた場合を例示しているが、走行経路設定装置をどのような機器や装置に備えるかは適宜変更が可能である。例えば、走行経路設定部３２や作業領域設定部３４等を車載電子制御ユニット１６に備え、走行経路設定装置をトラクタ１に備えることもできる。また、走行経路設定部３２や作業領域設定部３４等を含む走行経路設定装置を、各種の情報を携帯通信端末３やトラクタ１と通信自在な外部の管理サーバ等に備えることもできる。

（発明の付記）
本発明の第１特徴構成は、走行領域内に作業車両が所定の作業を行うための作業領域を設定する作業領域設定部と、
前記作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を前記走行領域内に設定する走行経路設定部とを備え、
前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、
初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部と、
初期経路及び複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する経路を前記作業領域の一端側又は他端側にて連結する複数の連結経路を生成する連結経路生成部とを備え、
初期経路、複数の作業経路、及び、複数の連結経路を含む目標走行経路を設定している点にある。

本構成によれば、走行領域内において所定の作業を行いたい箇所に対して、ユーザ等の運転操作により作業車両を走行させると、初期経路生成部は、その作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する。初期経路生成部が初期経路を生成すると、作業経路生成部が、初期経路に基づいて複数の作業経路を生成し、連結経路生成部が、初期経路及び複数の作業経路に基づいて複数の連結経路を生成するので、走行経路設定部は、初期経路、複数の作業経路、及び、複数の連結経路を含む目標走行経路を設定することができる。このように、ユーザ等が所定の作業を行いたい箇所に応じて初期経路を生成することで、初期経路だけでなく、複数の作業経路もユーザ等の要望に応じた経路となるので、ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定することができる。

本発明の第２特徴構成は、前記作業経路生成部は、初期経路を前記作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に対して前記並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路を生成している点にある。

本構成によれば、作業経路生成部は、初期経路を作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に応じた複数の作業経路を生成するので、ユーザ等が作業車両を走行させる場合に、作業領域内の一部だけ走行させる等、走行距離を短くなっても、作業領域の全体に亘る延長経路及び複数の作業経路を生成することができる。これにより、ユーザ等による作業車両を走行させる作業の簡素化を図ることができながら、作業領域の全体に亘って所定の作業を行うことができる目標走行経路を設定することができる。

本発明の第３特徴構成は、初期経路及び複数の作業経路のうち、前記作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外する経路除外部を備えている点にある。

本構成によれば、経路除外部は、初期経路及び複数の作業経路のうち、作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外するので、作業領域外に初期経路又は作業経路が存在するのを防止できる。よって、作業車両にて所定の作業を行うのは、作業領域内とすることができ、所定の作業を適切に行うことができる目標走行経路を設定することができる。

本発明の第４特徴構成は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路と、複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する作業経路の終端と始端とを連結する複数の連結経路とを含む目標走行経路を設定し、
複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
前記走行領域内で前記作業車両を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、
基準経路が走行軌跡に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている点にある。

走行経路設定部にて目標走行経路を設定している状態において、作業条件やその他の条件が変更される等によって、ユーザ等が走行経路設定部にて設定された目標走行経路を変更したい場合もある。そこで、本構成によれば、基準経路選択部、走行軌跡取得部、及び、走行経路変更部を備えることで、目標走行経路を変更している。

目標走行経路を変更する場合には、走行領域内のユーザ等が所定の作業を行いたい箇所に対して、ユーザ等の運転操作により作業車両を走行させると、走行軌跡取得部が、そのときの走行軌跡を取得する。基準経路選択部は、走行経路設定部にて設定された目標走行経路において、複数の作業経路の一部を基準経路として選択するので、ユーザ等の選択に基づいて、基準経路選択部が基準経路を選択することができる。走行軌跡取得部が走行軌跡を取得し、基準経路選択部が基準経路を選択すると、走行経路変更部が、基準経路が走行軌跡に合致するように目標走行経路を変更する。

走行軌跡は、走行領域内のユーザ等が所定の作業を行いたい箇所を走行したときの走行軌跡であり、走行経路変更部が、その走行軌跡に合わせて目標走行経路を変更することで、変更後の目標走行経路は、基準経路がユーザ等の要望に応じた経路となるだけでなく、他の作業経路もユーザ等の要望に応じた経路となる。よって、基準経路の変更対象となる走行軌跡を取得するだけ、目標走行経路の全体をユーザ等の要望に合わせて変更することができ、目標走行経路を変更するための構成の簡素化を図りながら、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路に変更することができる。

本発明の第５特徴構成は、前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の長さが基準経路よりも短い場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の始終端が走行軌跡の始終端に一致するように基準経路及び複数の並設経路の長さを短縮して目標走行経路を移動させる点にある。

走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の長さが、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の長さと考えられる。そこで、本構成によれば、走行軌跡の長さが基準経路よりも短い場合には、走行経路変更部が、基準線の始終端が走行軌跡の始終端に一致するように基準経路及び複数の並設経路の長さを短縮して目標走行経路を移動させている。これにより、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の長さに合わせて目標走行経路を変更することができるので、ユーザ等の要望に的確に応えることができる。

本発明の第６特徴構成は、前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の形状と基準経路の形状とが異なる場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の形状及び複数の作業経路の形状が走行軌跡の形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路が走行軌跡に一致するように目標走行経路を移動させる点にある。

例えば、走行経路設定部にて設定された目標走行経路における作業経路の形状と、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の形状とが異なることで、走行軌跡の形状と基準経路の形状とが異なる場合がある。このような場合でも、走行経路変更部が、基準経路の形状及び複数の作業経路の形状が走行軌跡の形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路が走行軌跡に一致するように目標走行経路を移動させる。これにより、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の形状に合わせて、基準経路、及び、他の作業経路を形状変更しながら、目標走行経路を変更することができるので、ユーザ等の要望に的確に応えることができる。

本発明の第７特徴構成は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路と、複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する作業経路の終端と始端とを連結する複数の連結経路とを含む目標走行経路を設定し、
複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
前記走行領域内での前記作業車両の停止位置を取得する走行停止位置取得部と、
基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている点にある。

本構成によれば、走行領域内のユーザ等が所定の作業を開始又は終了したい箇所に対して、ユーザ等が作業車両を走行停止させると、走行停止位置取得部が、そのときの作業車両の停止位置を取得する。基準経路選択部は、走行経路設定部にて設定された目標走行経路において、複数の作業経路の一部を基準経路として選択するので、ユーザ等の選択に基づいて、基準経路選択部が基準経路を選択することができる。走行停止位置取得部が停止位置を取得し、基準経路選択部が基準経路を選択すると、走行経路変更部が、基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように目標走行経路を変更する。

作業車両の停止位置は、走行領域内のユーザ等が所定の作業を開始又は終了したい箇所であり、走行経路変更部が、その停止位置に合わせて目標走行経路を変更することで、変更後の目標走行経路は、ユーザ等の要望に応じた始端又は終端を有する経路となる。よって、走行経路設定部にて目標走行経路を設定している状態においても、ユーザ等が所定の作業を開始又は終了したい箇所に作業車両を走行停止させるだけで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路に変更することができる。

本発明の第８特徴構成は、前記走行経路変更部により目標走行経路が変更された場合に、変更後の目標走行経路のうち、前記走行領域外に位置する経路を削除し、その削除した経路を、変更後の目標走行経路に対して前記走行領域内で追加する走行経路調整部が備えられている点にある。

ユーザ等が所定の作業を行いたい箇所等に対して、作業車両を走行させることで、走行経路変更部にて目標走行経路を変更している。そのため、走行経路変更部による目標走行経路の変更の仕方によっては、変更後の目標走行経路のうち、走行領域外に位置する経路が存在する場合がある。そこで、本構成によれば、走行経路調整部を備えることで、走行経路調整部が、変更後の目標走行経路のうち、走行領域外に位置する経路を削除するので、作業車両が走行領域外を走行するのを防止することができる。しかも、走行経路調整部は、走行領域外に位置する経路を削除するだけでなく、その経路を変更後の目標走行経路に対して走行領域内で追加しているので、走行領域の全体に亘って目標走行経路を設定することができる。

１ トラクタ（作業車両）
３２ 走行経路設定部
３２ａ 初期経路生成部
３２ｂ 作業経路生成部
３２ｃ 連結経路生成部
３４ 作業領域設定部
３５ 経路除外部
３６ 基準経路選択部
３７ 走行軌跡取得部
３８ 走行経路変更部
３９ 走行停止位置取得部
４０ 走行経路調整部

Claims (8)

1. 作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
   前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、
   初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に延び且つ当該走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部とを備え、
   前記走行経路設定部は、複数の作業経路を含む目標走行経路を設定しており、
   前記作業経路生成部は、初期経路を前記走行領域内に設定された作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に対して前記並設方向に並ぶ複数の作業経路を生成している走行経路設定装置。
2. 初期経路及び複数の作業経路のうち、前記作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外する経路除外部を備えている請求項１に記載の走行経路設定装置。
3. 作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
   前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、
   初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に延び且つ当該走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部とを備え、
   前記走行経路設定部は、初期経路及び複数の作業経路を含む目標走行経路を設定しており、
   初期経路及び複数の作業経路のうち、前記走行領域内に設定された作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外する経路除外部を備えている走行経路設定装置。
4. 作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
   前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を含む目標走行経路を設定し、
   複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
   前記走行領域内で前記作業車両を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、
   基準経路が走行軌跡に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている走行経路設定装置。
5. 前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の長さが基準経路よりも短い場合には、前記走行経路変更部が、基準経路及び複数の作業経路の長さを短縮する請求項４に記載の走行経路設定装置。
6. 前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の形状と基準経路の形状とが異なる場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の形状及び複数の作業経路の形状が走行軌跡の形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路が走行軌跡に一致するように目標走行経路を移動させる請求項４又は５に記載の走行経路設定装置。
7. 作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
   前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に並ぶ複数の作業経路を含む目標走行経路を設定し、
   複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
   前記走行領域内での前記作業車両の停止位置を取得する走行停止位置取得部と、
   基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている走行経路設定装置。
8. 前記走行経路変更部により目標走行経路が変更された場合に、変更後の目標走行経路のうち、前記走行領域外に位置する経路を削除し、その削除した経路を、変更後の目標走行経路に対して前記走行領域内で追加する走行経路調整部が備えられている請求項４～７の何れか１項に記載の走行経路設定装置。

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