WO2016002096A1

WO2016002096A1 - 作業機械、作業機械の走行経路への進入可否判定のための装置、方法、プログラム、プログラムを記録した記録媒体、作業機械の走行制御装置

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Publication number: WO2016002096A1
Application number: PCT/JP2014/076278
Authority: WO
Inventors: 誠一郎石島; 正押見; 山本　和孝; 矢▲崎▼　登; 洋菅原
Original assignee: マミヤ・オーピー株式会社
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-01-07
Also published as: JPWO2016002082A1; US20170102702A1; JP2017068870A; US10114377B2; US20170168490A1; EP3165985A1; EP4184276A1; JP6236652B2; WO2016002246A1; EP3165985A4; JP6289603B2; US10126752B2; US10120382B2; JPWO2016002246A1; JP5669998B1; WO2016002082A1; US20170168491A1

Abstract

　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出する検出手段と、前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、を含み、前記判定情報が、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に送信される進入可否判定装置。

Description

作業機械、作業機械の走行経路への進入可否判定のための装置、方法、プログラム、プログラムを記録した記録媒体、作業機械の走行制御装置

　本発明は、例えばゴルフ場、サッカー場等の競技場や河川の堤防、公園緑地、庭園で利用される芝刈り機や清掃車両のような作業機械、作業機械の走行経路への進入可否判定のための装置、方法、プログラム、プログラムを記録した記録媒体、作業機械の走行制御装置に関する。

　芝刈り、耕作、清掃などの作業に対して、作業対象領域を、互いに平行な複数の直線経路の端部を反転経路を介して相互に連結して形成された経路を走行する自走式の作業機械が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第３３１８１７０号公報特開２０１３－２２８８２１号公報

　ある作業対象領域における作業が終了しないうちに、その作業対象領域が使用されるため作業機械を待避させる場合、作業機械の異常を感じて検査のために作業機械を作業対象領域の外に移動させる場合、作業を行うための走行中に予定外の障害物を検知したため緊急停止をして障害物を回避しなければならない場合等、作業機械が作業のために走行経路を走行している途中で、何らかの事情によって作業機械の走行を停止し、走行経路を離脱する場合がある。その場合、少なくとも走行経路離脱時の最終の作業完了位置（以下、単に「作業完了位置」ともいう。）から作業が再開されるように作業機械を走行経路に復帰させる必要がある。そのため、ユーザは、作業機械を作業完了位置の近くに移動させる。また、作業が行われるべき経路と作業が行われない経路と作業が行われるべき経路が接続されている場合において、前の作業が行われるべき経路の作業がすべて完了しているとき、すなわち走行経路離脱時の作業完了位置が前の作業が行われるべき経路と作業が行われない経路との接続点であるときは、後の作業が行われるべき経路の始点（作業が行われない経路と後の作業が行われるべき経路の接続点）、すなわち走行経路離脱時の最初の作業未完位置（以下、単に「作業未完位置」ともいう。）から作業が再開されればよい。よって、そのような場合は、ユーザは、作業機械を作業未完位置の近くに移動させてもよい。

　一方、作業機械は、自動走行の場合、現在位置と所定の走行経路に基づいて走行経路を自動走行する。すなわち、作業機械は、所定の走行経路に沿うように、フィードバック制御やフィードフォワード制御といった制御によって軌道修正を行いながら走行する。したがって、作業機械は、上記の作業完了位置又は作業未完位置の近くの位置（以下、「進入準備のための位置」ともいう。）から走行を開始すると、現在位置とこれから進入しようとする走行経路とのずれを修正するように軌道修正が行いながら、走行経路に進入し、走行経路上を走行することになる。よって、作業機械が、実際に走行経路上のどの位置で走行経路に進入するのかは制御できない。

　したがって、作業機械を作業完了位置又は作業未完位置の手前で走行経路に前進のみで進入させることができるような、進入準備のための作業機械の配置を行うことは、熟練を要するし、熟練者でもそのような配置に失敗することがある。

　そこで、本発明は、作業機械が走行経路から離脱した場合に、作業機械を作業完了位置又は作業未完位置の手前で走行経路に前進のみで進入させることができるような、進入準備のための作業機械の配置をより確実に行えるようにすることを目的の１つとする。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出する検出手段と、前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、を含み、前記判定情報が、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に送信される進入可否判定装置を提供するものである。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出する検出手段と、前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成する報知信号・命令生成部と、を含む進入可否判定装置を提供するものである。

　前記判定情報、及び／又は前記進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令は、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に出力及び／又は送信されることができる。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定する進入可否判定装置であって、前記作業機械の現在位置と向きを検出する検出手段と、前記走行経路が記録された記憶部と、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定する対応点決定部と、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、を含み、前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定装置を提供するものである。

　前記検出手段は、更に前記作業機械の向きを検出し、前記判定情報生成部は、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は前記走行経路上の前記対応点における接線の方向に対する、前記作業機械の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成することができる。

　前記所定の第２の値は、３０°以下の所定の値とすることができる。

　前記進入可否判定装置は、前記作業完了位置を前記記憶部に記録する作業完了位置記録部を更に含み、前記判定情報生成部は、前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定することができる。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入不可能か否かを判定する進入可否判定装置であって、前記作業機械の現在位置を検出する検出手段と、前記走行経路が記録された記憶部と、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定する対応点決定部と、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、を含み、前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定装置を提供するものである。

　前記作業完了位置及び前記作業未完位置を前記記憶部に記録する作業完了・未完位置記録部を更に含み、前記判定情報生成部は、前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定することができる。

　前記対応点は、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、前記記憶部に記録された走行経路上の点である最近点とすることができる。

　前記対応点は、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側において、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、前記記憶部に記録された走行経路上の点である作業完了側最近点とすることができる。

　前記進入可否判定装置は、前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成する報知信号・命令生成部を更に含むことができる。

　前記判定情報は、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に送信されることができる。

　前記判定情報の内容が進入可能である場合に、自動走行による進入開始を前記作業機械に指示する信号を生成することができる。

　本発明の１つの態様は、前記作業対象領域を走行する前記作業機械の現在位置及び前記記憶部に記録された前記走行経路に少なくとも基づいて、前記作業機械に前記走行経路を走行させるための走行制御信号を出力することにより、前記作業機械が備える走行駆動機構を制御する制御手段と、前記進入可否判定装置と、を含む作業機械制御装置を提供するものである。

　本発明の１つの態様は、前記作業機械制御装置と、前記作業機械制御装置から出力される前記走行制御信号に基づいて自己の走行を駆動する走行駆動機構と、を含む作業機械を提供するものである。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出するステップと、前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、を含み、前記判定情報が、進入可否報知装置に送信される進入可否判定方法を提供するものである。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出するステップと、前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成するステップと、を含む進入可否判定方法を提供するものである。

　前記判定情報、及び／又は前記進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令は、進入可否報知装置に出力及び／又は送信されることができる。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定する進入可否判定方法であって、前記作業機械の現在位置と向きを検出するステップと、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定するステップと、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、を含み、前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定方法を提供するものである。

　前記検出するステップは、更に前記作業機械の向きを検出し、前記判定情報を生成するステップは、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は前記走行経路上の前記対応点における接線の方向に対する、前記作業機械の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成することができる。

　前記進入可否判定方法は、前記作業完了位置を記録するステップと、前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定するステップと、を更に含むことができる。

　本発明の１つの態様は、作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入不可能か否かを判定する進入可否判定方法であって、前記作業機械の現在位置を検出するステップと、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定するステップと、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、を含み、前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定方法を提供するものである。

　前記作業完了位置及び前記作業完了位置を記録するステップと、
　前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定するステップとを更に含むことができる。

　前記対応点は、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、走行経路上の点である最近点とすることができる。

　前記進入可否判定方法は、前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成するステップを更に含むことができる。

　本発明の１つの態様は、前記進入可否判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供するものである。

　本発明の１つの態様は、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するものである。

　本明細書及び特許請求の範囲において、「作業完了位置」、「作業未完位置」とは、作業機械が走行経路から離脱した時の最終の作業完了位置、最初の作業未完位置をそれぞれ意味する。

　本明細書及び特許請求の範囲において、「対応点」とは、進入準備のための現在位置が、作業機械が、所定の走行経路から逸脱した結果位置している位置であると仮定した場合に、仮に逸脱することなく走行していたとすると走行経路上ではどの点に対応するかを考えた場合の走行経路上の対応点を意味する。

　上記構成を有する本発明によれば、作業機械が走行経路から離脱した場合に、作業機械を作業完了位置又は作業未完位置の手前で走行経路に前進のみで進入させることができるような、進入準備のための作業機械の配置をより確実に行うことができる。

芝刈り作業に必要となる装置類の全体概要図。芝刈り作業に必要となる装置類の全体概要図。（ａ）は本発明を適用した芝刈り機の側面外観図、同（ｂ）は上面外観図。（ａ）はゴルフ場での作業領域の外周の設定と進入禁止領域の外周の設定の説明図。走行経路生成処理のフローチャート。直線経路の設定を説明するための図。反転経路のタイプを説明するための図。生成される走行経路の一例図。生成される走行経路の別例図。進入可否判定処理のフローチャート。芝刈り機が進入準備のための位置に配置されている状態の一例図。

　以下、本発明の作業機械、作業機械の走行経路への進入可否判定のための装置、方法、プログラム、プログラムを記録した記録媒体、作業機械の走行制御装置を、ゴルフ場の芝刈りを行う芝刈り機に適用した場合の実施の形態例を説明する。一般的な芝刈り機は、前進しながら芝刈り作業を行うように設計されている。ゴルフ場のグリーン等の芝を刈る場合、ライン状に芝が刈られた後の隣り合うラインの芝目がそれぞれ逆方向となるように芝刈り機に規則的に芝刈り作業を行わせることが望まれる。グリーン等とラフとの境界についても、なるべく滑らかになるように芝刈り作業を行うことが望まれる。

　そのため、本実施形態では、芝刈対象領域であるグリーン等の周縁の芝を刈るための外周経路、及び、グリーン等の芝を規則的に刈るための反転経路を介して相互に連結された略平行な直線経路を芝刈り機に走行させ、それぞれの経路で芝刈り作業させる場合の例を説明する。ここで、本実施形態は、隣接する直線経路が反転経路を介して連結して形成され、芝刈り機が隣接する直線経路を順次逆方向に走行する例を説明するが、例えば特許第３４５４６６６号に示されるように、ある直線経路が、いくつかの隣接する直線経路を飛ばした直線経路に反転経路を介して連結して形成された経路（以下、「飛ばし経路」ともいう。）を走行経路の一部又は全部としてもよい。また、略平行な直線経路に替えて、略平行な曲線経路としてもよい。

　なお、直線経路での作業が終了した後に外周経路での芝刈り作業を開始するか、外周経路での芝刈り作業を先行させるかは任意であるが、本実施形態では、前者の例を説明する。

＜全体概要＞
　芝刈り作業に必要となる装置類の全体概要を図１（ａ）、（ｂ）に示す。本実施形態では、ＲＴＫ－ＧＰＳ方式（Real Time Kinematic GPS：干渉測位方式）を用いて、現在位置の計測を行いながらゴルフ場の芝刈り作業を行う芝刈り機１の例を示す。

　基地局２は、ＲＴＫ－ＧＰＳの基準局に相当するＧＰＳ受信装置２１及び送受信装置２２と、ＧＰＳアンテナ２５と、通信アンテナ２６とを備えている。基地局２は、その経度、緯度、高さが既知の地点に設置される。ＧＰＳ受信装置２１は、芝刈り機１の位置情報の誤差を補正するための補正情報を生成する。この補正情報は、送受信装置２２及び通信アンテナ２６を通じて、芝刈り機１へ適宜送信される。補正情報の送信タイミングは、例えば、芝刈り機１が要求するタイミングであったり、所定の間隔（例えば１００ｍｓ毎）であったりする。

　本実施形態においては、測位方式として、ＲＴＫ－ＧＰＳ方式を用いているが、デファレンシャルＧＰＳ方式（Differential ＧＰＳ：相対測位方式）を用いてもよい。

　芝刈り機１は、制御装置１０、車速センサ１１、方位角速度センサ１２、駆動制御部１３、ＧＰＳアンテナ１５、通信アンテナ１６、操作入力部１７、表示部１８、音声出力部１９を備えている。

　制御装置１０は、本発明の作業機械制御装置の一例となるもので、ＣＰＵ、通信機能、ストレージ機能（内部記録媒体並びに外部記録媒体に対するドライブユニット及び／又は入出力インタフェース）及び表示機能（ディスプレイ）を備えたコンピュータ装置と、所定のコンピュータプログラムとで構成される。このコンピュータプログラムは、コンピュータ装置を、ＧＰＳ受信部１０１、送受信部１０２、車両情報受信部１０５、駆動指令部１０６、制御情報生成部１０７、記憶部１０８、リムーバブル記録媒体インタフェース部１０９、主制御部１１２、作業完了・未完位置記録部１２１、対応点決定部１２２、判定情報生成部１２３、報知信号・命令生成部１２４として機能させる。主制御部１１２は、各部の動作を統括的に制御する。このコンピュータ装置は、時刻データと制御動作の同期クロックとを出力するＲＴＣ（Real Time Clock）モジュールを備えたものである。芝刈り機が方位角速度センサを備えていない等の場合のために、制御装置１０が、方位角速度センサを備えてもよい。制御装置１０の詳細については後述する。

　車速センサ１１は、芝刈り機１の前進又は後退する際の走行速度を検出する。方位角速度センサ１２は、三次元軸線回り（ロール、ピッチ、ヨー）の角速度により芝刈り機１の傾き、旋回、ふらつき等の挙動（動態）を検出する。方位角速度センサ１２で計測すべきデータを加速度計で代用しても良い。また、芝刈り機１が備える各種計器の計測結果を取り込むことで、センサ１１，１２を代用することもできる。

　駆動制御部１３は、後述する作業制御信号に基づいて芝刈り機１が備える刈り刃の昇降及び作動等を駆動する作業駆動機構を制御したり、後述する走行制御信号に基づいて芝刈り機１の右左折、前進、後退等を駆動する走行駆動機構を制御する。この駆動制御部１３は、図示されるように、制御装置１０とは別に設けても良いが、制御装置１０の一機能として実現しても良い。

　ＧＰＳアンテナ１５は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳデータを受信する位置検出センサとして機能するものである。通信アンテナ１６は、基地局２の通信アンテナ２６との間の通信を可能にする。この通信は、上記の芝刈り機１の位置情報の誤差を補正するための補正情報、芝刈り機１のオペレータとの通信、芝刈り機１の遠隔操作のための信号等の送受信に使用される。

　操作入力部１７は、キーボードやマウス等から構成されるが、これらに限定されるものではない。

　表示部１８は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、積層表示灯等から構成されるが、これらに限定されるものではない。

　音声出力部１９は、スピーカ等から構成されるが、これに限定されるものではない。

　走行経路生成装置３は、ＣＰＵ、通信機能、ストレージ機能（内部記録媒体並びに外部記録媒体に対するドライブユニット及び／又は入出力インタフェース）、入力機能（キーボード、マウス等）、表示機能（ディスプレイ）を備えたコンピュータ装置と、所定のコンピュータプログラムとで構成される。このコンピュータプログラムは、コンピュータ装置を、領域設定部３０１、経路生成部３０２、動作設定部３０３、主制御部３０４を含む制御部３０、操作入力部３１、表示部３２、記憶部３３、リムーバブル記録媒体インタフェース部３４、送受信部３５として機能させる。主制御部３０４は、各部の動作を統括的に制御する。走行経路生成装置３の詳細については後述する。

＜芝刈り機＞
　芝刈り機１の外観を図２（ａ）、（ｂ）に示す。図２（ａ）は芝刈り機１を側面から見た外観図、同（ｂ）は上面から見た外観図である。上述した制御装置１０、車速センサ１１、方位角速度センサ１２、駆動制御部１３、及び走行駆動機構及び作業駆動機構は、芝刈り機１の機体に内蔵されている。

　方位角速度センサ１２は、芝刈り機１の挙動が正しく伝達される位置に設置される。ＧＰＳアンテナ１５は、芝刈り機１の機体のほぼ中心部位、すなわち機体の長さ方向と幅方向それぞれのほぼ中心となるように備えられる。また、通信アンテナ１６は、ＧＰＳアンテナ１５の受信の障害にならないように芝刈り機１の機体の後方表面から突出するように取り付けられる。

　芝刈り機１は、芝を刈るための一対の刈り刃１８、１９を備えている。前方の刈り刃１８は、走行方向と直交する方向の刈り幅Ｗ［ｍ］のうち、左右端の芝を刈り取る。後方の刈り刃１９は、刈り幅Ｗ［ｍ］のうち、中央部の芝を刈り取る。この刈り幅Ｗ［ｍ］が、芝刈り機１の１回の走行、作業で芝を刈りとることができる作業幅となる。

＜制御装置＞
　図１（ａ）に戻り、制御装置１０のＧＰＳ受信部１０１は、ＧＰＳアンテナ１５で受信したＧＰＳデータを制御情報生成部１０７へ出力する。送受信部１０２は、通信アンテナ１６を介して、制御情報生成部１０７と基地局２との間の通信を可能にし、通信アンテナ１６で受信した芝刈り機１の位置情報の誤差を補正するための補正情報を制御情報生成部１０７に出力する。制御情報生成部１０７は、ＧＰＳアンテナ１５で受信したＧＰＳデータと通信アンテナ１６で受信した芝刈り機１の位置情報の誤差を補正するための補正情報に基づいて、芝刈り機１の現在位置を表す位置情報を生成する。また、送受信部１０２は、有線若しくは無線、又はＬＡＮ（Local Area Network）若しくは公衆通信回線を問わず任意のネットワークに接続されることができる。

　車両情報受信部１０５は、車速センサ１１及び方位角速度センサ１２、及び／又はＧＰＳデータによる位置の追跡から、芝刈り機１の走行速度、方位、挙動を表す検知情報を取得する。取得した情報がアナログデータの場合には、それらをデジタルデータに変換して出力する。その際、必要に応じて、方位角速度センサ１２の出力からオフセット成分及びドリフト成分の除去処理等を施すデータ補正を行う。車両情報受信部１０５の出力情報は、現在時刻データと関連付けて、記憶部１０８に記録される。

　駆動指令部１０６は、制御情報生成部１０７の出力情報（走行制御信号／作業制御信号）に基づいて、芝刈り機１を走行制御あるいは作業制御するために走行駆動機構あるいは作業駆動機構の制御内容を定めた情報を駆動制御部１３へ出力する。駆動制御部１３は、この情報をもとに、芝刈り機の走行駆動機構あるいは作業駆動機構を制御する。これにより、芝刈り機１による芝刈り作業が可能となる。

　記憶部１０８は、後述の走行経路生成装置３により生成された走行経路及び動作データや所定のコンピュータプログラム等を記録することができる。記憶部１０８は、ハードディスクや半導体メモリ等の任意の数の記憶部品から構成されるが、これらに限定されるものではない。

　リムーバブル記録媒体インタフェース部１０９には、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ等の光ディスク、ＵＳＢメモリ、ＳＤメモリカード等のリムーバブル記録媒体４０が着脱自在に装着することができる。また、リムーバブル記録媒体インタフェース部１０９は、装着されたリムーバブル記録媒体４０に記録されたデータを読み出したり、リムーバブル記録媒体４０にデータを書き込んだりすることができる。リムーバブル記録媒体インタフェース部１０９は、例えばリムーバブル記録媒体４０がＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ等の光ディスクであれば専用のリーダ／ライタ等であり、ＵＳＢメモリであればＵＳＢポート等であり、ＳＤメモリカードであればカードスロット等であるが、これらに限定されるものではない。

　後述の走行経路生成装置３により生成された走行経路及び動作データが、記憶部１０８又はリムーバブル記録媒体インタフェース部１０９に装着されたリムーバブル記録媒体４０に記録されており、制御情報生成部１０７は、その走行経路及び動作データとＧＰＳデータや各種センサ１１等より取得した現在位置とに基づいて、走行制御信号及び作業制御信号を生成し、出力する。これにより自動走行による作業を可能にする。

　制御装置１０に含まれる進入可否判定装置６０に特有の構成である、作業完了・未完位置記録部１２１、対応点決定部１２２、判定情報生成部１２３、報知信号・命令生成部１２４については、次の＜進入可否判定装置＞の項で説明する。

＜進入可否判定装置＞
　進入可否判定装置６０は、本発明の進入可否判定装置の一例となるもので、図１ａの制御装置１０内の点線で囲まれた部分に相当する。上で説明した制御装置１０の構成と重複する構成については説明を省略する。

　作業完了・未完位置記録部１２１は、芝刈り機１が芝刈り作業のために走行経路を走行している途中で、芝刈り機１の走行を停止し、走行経路を離脱した時の最終の芝刈り作業完了位置及び最初の芝刈り作業未完位置を記憶部１０８に記録する。

　対応点決定部１２２は、検出された芝刈り機１の進入準備のための現在位置に最も近い、記憶部１０８に記録された走行経路上の点である最近点を決定する。

　判定情報生成部１２３は、芝刈り機１の進入準備のための現在位置と最近点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は走行経路上の最近点における接線に対する、進入準備のための現在位置における芝刈り機１の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、芝刈り機１の走行経路への進入が不可能であると判定し、進入可能か否かの判定情報を生成する。

　報知信号・命令生成部１２４は、判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号又は命令を生成する。

　作業完了・未完位置記録部１２１、対応点決定部１２２、判定情報生成部１２３、報知信号・命令生成部１２４の動作の詳細については後述する。

＜走行経路生成装置＞
　芝刈り機１が走行するための走行経路は、走行経路生成装置３によって生成される。図１（ｂ）を参照して、操作入力部３１は、キーボードやマウス等から構成されるが、これらに限定されるものではない。表示部３２は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等から構成されるが、これらに限定されるものではない。

　記憶部３３は、後述の走行経路生成装置３により生成された走行経路及び動作データや所定のコンピュータプログラム等を記録することができる。記憶部３３は、ハードディスクや半導体メモリ等の任意の数の記憶部品から構成されるが、これらに限定されるものではない。

　リムーバブル記録媒体インタフェース部３４には、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ等の光ディスク、ＵＳＢメモリ、ＳＤメモリカード等のリムーバブル記録媒体４０が着脱自在に装着することができる。また、リムーバブル記録媒体インタフェース部１０９は、装着されたリムーバブル記録媒体４０に記録されたデータを読み出したり、リムーバブル記録媒体４０にデータを書き込んだりすることができる。リムーバブル記録媒体インタフェース部１０９は、例えばリムーバブル記録媒体４０がＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ等の光ディスクであれば専用のリーダ／ライタ等であり、ＵＳＢメモリであればＵＳＢポート等であり、ＳＤメモリカードであればカードスロット等であるが、これらに限定されるものではない。

　送受信部３５は、有線若しくは無線、又はＬＡＮ（Local Area Network）若しくは公衆通信回線を問わず任意のネットワークに接続されることができる。送受信部３５は、例えば、後述の走行経路生成装置３により生成された走行経路及び動作データをネットワークを介して制御装置１に送信することができる。

　制御部３０は、領域設定部３０１、経路生成部３０２、動作設定部３０３を有する。領域設定部３０１は、芝刈り機１が芝刈り作業を行う作業対象領域の外周５０、及び崖、バンカー、岩、立木などの存在のために芝刈り機１の進入が禁止である進入禁止領域５１の外周の設定を行う。

　具体的には、領域設定部３０１は、図３（ｂ）に、座標Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎ、座標Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３、・・・、座標Ｉ２１、Ｉ２２、Ｉ２３、・・・として例示されるような、ＧＰＳデータ等を用いる公知の測量装置によって実際に測量された作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１についての離散的な位置情報の集合が記録された記録媒体の情報をリムーバブル記録媒体インタフェース部を介して読み出し、作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１についての離散的な位置情報の隣り合う座標の各々を繋いだものを作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１として記憶部３３に記録する。測量装置はＧＰＳデータ等を用いるものに限定されず、任意のものを用いることができる。また、作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１についての緯度経度などを操作入力部３１を介して直接入力してもよい。設定された作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１を任意の方法で修正することができるようにしてもよい。

　経路生成部３０２は、領域設定部３０１によって設定された作業対象領域の外周５０に基づいて外周経路Ｃを生成する。経路生成部３０２は更に、後述のとおり、生成された外周経路Ｃに基づいて、直線経路を生成するとともに、例えば、任意に設定された自動走行開始位置から、ある直線経路の作業開始位置までの走行経路、全ての直線経路での作業が終了した位置から外周経路の作業開始位置までの走行経路、外周経路の作業終了位置から任意に設定された自動走行終了位置までの走行経路である「つなぎ経路」をも生成する。つまり、芝刈り機１が走行すべき経路を記憶部３３に記録する。

　経路生成部３０２は、操作入力部３１を介して入力された芝刈り機１の機体サイズ、刈り刃の刈り幅、最小旋回半径や旋回時に描く曲線の形状等の旋回特性を含む属性情報、隣接する直線経路間の間隔と、作業対象領域の外周５０と進入禁止領域の外周５１との位置関係とに基づいて、一つの直線経路（第１直線経路）を走行し終えた芝刈り機１が次の直線経路（第２直線経路）へと方向転換するための反転経路のタイプを、少なくとも反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域の外周５１に干渉しないように選択し、第１及び第２直線経路に連結し、走行経路として記憶部３３に記録する。

　動作設定部３０３は、経路生成部３０２によって生成された走行経路と関連づけられた、芝刈り機１の走行中あるいは停止中の刈り刃１８，１９の昇降動作や刈り刃１８，１９の回転の起動又は停止などを含む芝刈り作業に係る各種設定、芝刈り機１の速度や反転経路走行時の進行方向（前進又は後進）を含む動作データを生成する。

　以上の装置構成を前提に、本発明の一実施形態に係る走行経路生成装置の走行経路生成処理の例を図４に示すフローチャート、図７に示す生成される走行経路等を参照して、以下に説明する。なお、説明の便宜上、図７における、作業対象領域の外周５０、進入禁止領域の外周５１、直線経路、反転経路の各々の縮尺や形状は一部正確ではない。

　ステップＳ１において、上述のように、領域設定部３０１は、図３（ｂ）に、座標Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎ、座標Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３、・・・、座標Ｉ２１、Ｉ２２、Ｉ２３、・・・として例示されるような、ＧＰＳデータ等を用いる公知の測量装置によって実際に測量された作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１についての離散的な位置情報の集合が記録された記録媒体の情報をリムーバブル記録媒体インタフェース部を介して読み出し、作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１についての離散的な位置情報の隣り合う座標の各々を繋いだものを作業対象領域の外周５０及び進入禁止領域の外周５１として記憶部３３に記録する。

　ステップＳ２において、操作入力部３１を介して、芝刈り機１の機体サイズ、速度特性、刈り刃の刈り幅、最小旋回半径や旋回時に描く曲線の形状等の旋回特性を含む属性情報、隣接する直線経路間の間隔が入力される。入力される情報の一部又は全部は、記憶部３３に予め記憶しておき、これを読み出す方式としてもよい。ここで、隣接する直線経路間の間隔は、刈り刃の刈り幅に基づいて、隣接する直線経路での刈り幅のオーバーラップ量を考慮して決められるものであり、入力された刈り刃の刈り幅に基づいて経路生成部３０２が自動計算をしてもよい。

　ステップＳ３において、外周経路Ｃは、刈り刃１８の刈り幅Ｗを考慮すると、作業対象領域の外周５０から約Ｗ／２［ｍ］だけ内側となるので、経路生成部３０２は、作業対象領域の外周５０から外周経路Ｃを生成する。

　ステップＳ４において、経路生成部３０２は、生成された外周経路Ｃに基づいて直線経路を生成する。まず、直線経路の作業開始位置Ｐｌｓと作業開始位置Ｐｌｓに対向する直線経路の端部Ｐ１が操作入力部３１を介して指定される。この作業開始位置Ｐｌｓと端部Ｐ１を通過する直線とステップＳ２で入力された隣接する直線経路間の間隔だけ離れて生成された直線群の中から、外周経路Ｃとの交点を持つものを選択して、その交点につながる線分を直線経路とする。

　例えば、図５に示すように、外周経路Ｃと直線経路との交点のうち、作業開始位置Ｐｌｓである交点（座標）をＰ０とする。また、外周経路Ｃを挟んで交点（座標）Ｐ０（Ｐｌｓ）と対向する交点（座標）がＰ１となる。さらに、交点（座標）Ｐ１に対して反時計回り方向で隣接する交点（座標）をＰ２、外周経路Ｃを挟んで交点（座標）Ｐ２と対向する交点（座標）をＰ３とする。以下同様に、交点（座標）Ｐ４から交点（座標）Ｐ１９（Ｐｌｅ）まで、順番に番号を割り当てていく。このように、複数の交点（座標）に対して０から順番に番号を割り当てていく作業をラベリングといい、番号をラベルという。ラベリングの順番が、芝刈り機１が直線経路を走行する際に通過する、外周経路Ｃとの交点（座標）の順番となる。

　つまり、芝刈り機１は、交点（座標）Ｐ０（Ｐｌｓ）から交点（座標）Ｐ１に向かって直線経路を走行し、その後、交点（座標）Ｐ２から交点（座標）Ｐ３に方向転換して、順次、直線経路を走行する。交点（座標）Ｐ４以降についても同様となる。

　設定された作業対象領域の外周５０と進入禁止領域の外周５１、生成された直線経路は表示部３２に表示され、ユーザは操作入力部３１を介した入力によって、生成された直線経路の位置や方向、隣接する直線経路間の間隔等の修正を行うことができる。

　本実施形態では、略平行な経路を直線経路としたが、任意の曲線経路としてもよい。

本実施形態では、直線経路の作業開始位置Ｐｌｓに対して、作業開始位置Ｐｌｓに対向する直線経路の端部Ｐ１を指定することによって直線経路の傾きを決定したが、直線経路の作業開始位置Ｐｌｓを指定した後に、経路生成部３０２が、記憶部３０に記憶されたユーザが予め設定した規則に基づいて、直線経路の傾き（曲線経路の場合は曲線経路の方向）を自動的に決定してもよい。ユーザが予め設定する規則としては、例えば、指定された直線経路の作業開始位置Ｐｌｓを通過する直線及びその直線に基づく直線群を、直線経路の作業開始位置Ｐｌｓを中心として回転させ、外周経路Ｃとの交点につながる線分群において最大の長さの線分が得られる傾きを直線経路の傾きとすることが考えられる。

　本実施形態では作業領域は一つの方向の直線で刈り込んだ一つの面で構成されるが、ゴルフ場でのドックレッグコースのような場合では、全体を同じ方向に刈り込まず、コースをいくつかの部分に分けて、その各部分について刈り込む方向を一つの方向に揃える場合がある。そのような場合には、各部分の領域を、例えば操作入力部３１を介して指定し、各部分について、ステップＳ４以下の処理をそれぞれ実施すればよい。

　ステップＳ５において、経路生成部３０２は、入力された属性情報と隣接する直線経路間の間隔に基づいて、図６に示すような水滴型、右半水滴型、左半水滴型、スイッチバック型の反転経路を、それぞれの反転経路のタイプに対応する所定のアルゴリズムを用いて生成し、記憶部３３に記録する。本実施形態では、各タイプの反転経路は各１つ生成されるが、各タイプの反転経路について、曲率の異なる複数の反転経路を生成してもよい。ここで、例えば最小旋回半径が大きい等、芝刈り機１の旋回性能によっては、隣接する直線経路間の間隔が小さい場合、水滴型、右半水滴型、左半水滴型のいずれかが生成禁止である場合がある。

　水滴型の反転経路の特徴は、左右の両側で急激なカーブがないため、運転性(drivability)がよいが、作業対象領域の外周５０と進入禁止領域の外周５１が接近している場合に、反転経路上を走行する芝刈り機１と進入禁止領域の外周５１との間に干渉が生じやすい。また、反転経路の曲率が大きい場合は、芝を傷めやすい。

　右半水滴型の反転経路の特徴は、反転経路の左側について進入禁止領域の外周５１への干渉を避けやすいことが挙げられる。左半水滴型の反転経路についても同様に、反転経路の右側について進入禁止領域の外周５１への干渉を避けやすい。

　スイッチバック型の反転経路は、図６に示されるように、２つのスイッチバック点（切り返し点）を有し、始点と第１のスイッチバック点、第１のスイッチバック点と第２のスイッチバック点、第２のスイッチバック点と終点はそれぞれ緩和曲線であるクロソイド曲線をベースとしている。スイッチバック型の反転経路の特徴は、反転経路が緩和曲線であるクロソイド曲線をベースとして構成されているので、芝を傷めにくい。一方、反転には時間がかかる。

　また、反転経路の方向のタイプは、芝刈り機１が反転経路に作業対象領域の外側方向に進入する外側反転経路と、芝刈り機１が反転経路に作業対象領域の内側方向に進入する内側反転経路が用意されている。外側反転経路においては、芝刈り機１は反転経路に前進で進入することになり、内側反転経路においては、芝刈り機１は反転経路に後進で進入することになる。

　ステップＳ６において、水滴型、右半水滴型、左半水滴型、スイッチバック型の順で、隣接する一対の直線経路の端部に外側反転経路として接続された反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域に干渉するか否かを判定し、進入禁止領域に干渉しないタイプの反転経路が発見された時点で、ステップＳ７において、そのタイプの反転経路を走行経路として選択し、隣接する一対の直線経路の端部に連結する。このとき、通常、生成された反転経路の始点又は終点のいずれかと隣接する一対の直線経路の端部にいずれかとの間に間が空くので、その直線経路に重なるか又はその直線経路の延長となる直線を補充して連結する。

　例えば、図７において、生成された水滴型の反転経路を外側反転経路として、隣接する一対の直線経路Ｌ３、Ｌ４の端部である交点（座標）Ｐ５、Ｐ６に接続してみると、その反転経路上を走行する芝刈り機１は進入禁止領域に干渉する。そこで、次に生成された右半水滴型の反転経路を外側反転経路として、交点（座標）Ｐ５、Ｐ６に接続してみると、なお進入禁止領域に干渉する。そこで、生成された左半水滴型の反転経路を外側反転経路として、交点（座標）Ｐ５、Ｐ６に接続してみると、進入禁止領域に干渉しなくなるので、この左半水滴型の反転経路を走行経路Ｒ３として選択する。そして、左半水滴型の反転経路の終点を交点（座標）Ｐ６に連結すると、左半水滴型の反転経路の始点と交点（座標）Ｐ５との間に間が空くので、直線経路Ｌ３の延長となる直線を補充して、左半水滴型の反転経路を交点（座標）Ｐ５に連結する。

　ステップＳ８において、いずれのタイプの反転経路を外側反転経路として接続しても反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域の外周５１に干渉する場合は、同様に水滴型、右半水滴型、左半水滴型、スイッチバック型の順で、隣接する一対の直線経路の端部に内側反転経路として接続された反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域に干渉するか否かを判定し、進入禁止領域に干渉しないタイプの反転経路が発見された時点で、ステップＳ９において、そのタイプの反転経路を走行経路として選択し、隣接する一対の直線経路の端部に連結する。このとき、通常、生成された反転経路の始点又は終点のいずれかと隣接する一対の直線経路の端部にいずれかとの間に間が空くので、その直線経路に重なるか又はその直線経路の延長となる直線を補充して連結する。

　例えば、図７において、隣接する一対の直線経路Ｌ１、Ｌ２の端部である交点（座標）Ｐ１、Ｐ２については、いずれのタイプの反転経路についても外側反転経路として接続した場合は、反転経路上を走行する芝刈り機１は進入禁止領域に干渉する。そこで、生成された水滴型の反転経路を内側反転経路として、交点（座標）Ｐ１、Ｐ２に接続してみると、進入禁止領域に干渉しなくなるので、この左半水滴型の反転経路を走行経路Ｒ１として選択する。そして、水滴型の反転経路の始点を交点（座標）Ｐ１に連結すると、水滴型の反転経路の終点と交点（座標）Ｐ２との間に間が空くので、直線経路Ｌ２と重なる直線を補充して、水滴型の反転経路を交点（座標）Ｐ２に連結する。

　なお、グリーン等の内部にバンカーや池等が存在する等の理由によって、ステップＳ９において、適切なタイプの反転経路が発見されなかった場合は、表示部３２や図示されていない音声出力部を用いてその旨をユーザに知らせる。芝刈り機１が、走行経路を生成しながら遠隔操縦されている場合は、送受信部３５を介して遠隔操縦しているユーザに知らせてもよい。そして、ユーザは、反転経路の形状を操作入力部３１を介して指定するようにする。

　ステップＳ１０において、ステップＳ６～Ｓ９を、隣接する一対の直線経路のすべてについて終了するまで繰り返す。

　ステップＳ１１において、操作入力部３１を介して、走行開始位置Ｐｔｓ、走行終了位置Ｐｔｅを指定する。

　ステップＳ１２において、経路生成部３０２は、指定された走行開始位置Ｐｔｓ、走行終了位置Ｐｔｅ、ステップＳ３で入力された属性情報に基づいて、走行開始位置Ｐｔｓから、ある直線経路の作業開始位置Ｐｌｓまでの走行経路Ｊ１、全ての直線経路での作業が終了した位置Ｐｌｅから外周経路の作業開始位置Ｐｃｓまでの走行経路Ｊ２、外周経路の作業終了位置Ｐｃｅから走行終了位置Ｐｔｅまでの走行経路であるつなぎ経路Ｊ３を所定のアルゴリズムにより生成する。これにより、走行開始位置、反転経路を介して直線経路が相互に連結して形成された走行経路、外周経路、走行終了位置が、つなぎ経路により接続され、全走行経路が生成される。

　設定された作業対象領域の外周５０と進入禁止領域の外周５１、生成された全走行経路は表示部３２に表示され、ユーザは操作入力部３１を介した入力によって、走行経路の修正を行うことができる。例えば、ある選択された反転経路を、既に生成された水滴型、右半水滴型、左半水滴型、スイッチバック型の反転経路の１つに置き換えることができる。また、例えば、直線経路の位置や方向、隣接する直線経路間の間隔、反転経路の形状をユーザの指定のものに変更することもできる。

　ステップＳ１３において、経路生成部３０２は、生成された全走行経路を記憶部３３又はリムーバブル記録媒体インタフェース部３４に装着されたリムーバブル記録媒体４０に記録する。

　ステップＳ１４において、動作設定部３０３は、操作入力部３１を介して入力された芝刈り機１属性情報に基づいて、芝刈り機１の走行中あるいは停止中の刈り刃１８，１９の昇降動作や刈り刃１８，１９の回転の起動又は停止などを含む芝刈り作業に係る各種設定、芝刈り機１の速度、芝刈り機１の反転経路走行時の進行方向（前進又は後進）を、経路生成部３０２によって生成された走行経路と関連づけて行い、動作設定データを生成する。

　芝刈り機１の反転経路走行時の進行方向（前進又は後進）については、デフォルトの設定が前進であるので、内側反転経路である場合に後進とする。

　ステップＳ１５において、動作設定部３０３は、生成された動作データを記憶部３３又はリムーバブル記録媒体インタフェース部３４に装着されたリムーバブル記録媒体４０に記録する。

　生成された走行経路及び動作データは、リムーバブル記録媒体４０を介して制御装置１０に移すことができる。また、生成された走行経路及び動作データは、走行経路生成装置３の送受信部３５及び制御装置１０の送受信部１０２によって任意のネットワークを介して制御装置１０にダウンロードしてもよい。例えば、芝刈り機１に乗車しているオペレータが持っているタブレット型のコンピュータで走行経路生成装置３を構成し、無線ＬＡＮ経由で制御装置１０にダウンロードすることが考えられる。また、基地局に経路生成装置３を設け、基地局から直接制御装置１０に、又は基地局からタブレット型のコンピュータのような任意のコンピュータ装置に一旦ダウンロードし、更にそのタブレット型のコンピュータのような任意のコンピュータ装置から制御装置１０にダウンロードすることも考えられる。

　本実施形態によれば、作業対象領域の外周と進入禁止領域の外周が接近していても、作業対象領域の全域にわたって作業を行うことを可能とする作業機械の走行経路を生成することができる。

　上記の実施形態においては、全走行経路は自動生成されたが、走行経路及び／又は動作データの一部又は全部をユーザの指定により生成してもよい。例えば、直線経路の位置や方向、反転経路の形状や方向、隣接する直線経路間の間隔、つなぎ経路、芝刈り機１の速度、刈り刃１８，１９の昇降動作は、ユーザが、表示部３２に表示された作業対象領域の外周５０、進入禁止領域の外周５１、生成中の走行経路を参照して、指定する構成とすることができる。

　上記の実施形態においては、ステップＳ６において、水滴型、右半水滴型、左半水滴型、スイッチバック型の順で、外側反転経路として、次いで内側反転経路として、直線経路の端部に接続された反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域に干渉するか否かを判定し、進入禁止領域に干渉しないタイプの反転経路が発見された時点で、そのタイプの反転経路を走行経路として選択した。しかしながら、作業対象領域の外周と進入禁止領域の外周との位置関係によっては、進入禁止領域の外周とは干渉しない水滴型、右半水滴型、又は左半水滴型の外側反転経路はあるが、その反転経路の曲率が大きく芝を傷める可能性があり、一方でスイッチバック型の外側反転経路では反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域の外周と干渉してしまう場合が考えられる。したがって、水滴型、右半水滴型、又は左半水滴型の外側反転経路の曲率が所定の値よりも大きく、スイッチバック型の外側反転経路では反転経路上を走行する芝刈り機１が進入禁止領域の外周と干渉する場合、スイッチバック型の内側反転経路を選択する、すなわち、作業対象領域の外周と進入不可領域の外周との位置関係に応じて、外側反転経路ではなく、内側反転経路を走行経路として選択するように構成してもよい。

　また、作業対象領域の外周や進入禁止領域の外周以外の地形データ（例えば、傾斜データ）を更に記憶部３３に記録しておき、作業対象領域の外周や進入禁止領域の外周以外の地形データも参照して、走行経路が生成されるようにしてもよい。例えば、傾斜がある場合、平面上に投影された刈り幅は、刈り刃の刈り幅Ｗよりも小さくなる。そこで、作業対象領域の外周５０付近に刈り残しが生じないように、傾斜を考慮して、外周経路Ｃを作業対象領域の外周５０のＷ／２内側から補正して設定されるようにしてもよい。また、傾斜を考慮して、隣接する直線経路での刈り幅のオーバーラップ量が所定の値以上確保されるように直線経路が生成されるようにしてもよい。また、作業対象領域の外周や進入禁止領域の外周以外の地形データも参照して、反転経路のタイプが選択されるようにしてもよい。

　上記の実施形態においては、隣接する直線経路が反転経路を介して連結して形成され、芝刈り機が隣接する直線経路を順次逆方向に走行する例を説明したが、上述の飛ばし経路を用いる場合は、反転経路のタイプとして更に図６に示される盆型の反転経路を生成するアルゴリズムを用意し、ステップＳ６において、盆型、水滴型、右半水滴型、左半水滴型、スイッチバック型の順で、外側反転経路として、次いで内側反転経路として、直線経路の端部に接続された反転経路が進入禁止領域に干渉するか否かを判定し、進入禁止領域に干渉しないタイプの反転経路が発見された時点で、そのタイプの反転経路を走行経路として選択し、直線経路の端部に連結すればよい。図８に、飛ばし経路を一部に用いた走行経路の生成例を示す。図８の走行経路においては、飛ばし経路に関連して反転経路Ｒ３、Ｒ５、Ｒ７について盆型の反転経路が選択されている。図８の盆型の反転経路Ｒ３、Ｒ５、Ｒ７は、図７の反転経路Ｒ３、Ｒ５、Ｒ７に比べて、距離も短く、またその形状から芝刈り機１はより大きな速度で走行でき、かつ芝も傷めにくい。したがって、この場合、全体として作業が短時間で、芝を傷めにくい走行経路を実現することができる。

　上記の実施形態においては、本発明を自動走行方式の作業機械に適用した例を説明したが、本発明は、表示装置に表示される走行経路のナビゲーションにしたがって人間が運転を行う作業機械に適用可能である。

　上記の実施形態においては、走行経路生成装置は、走行制御装置とは別個のものであったが、走行制御装置に走行経路生成装置を組み入れてもよい。

　次に、本発明の一実施形態に係る進入可否判定装置及び方法について説明する。まず、進入可否判定の原理について説明する。

　あるホールでの芝刈り作業が終了しないうちにホールがプレイのために使用されるため芝刈り機１を待避させる場合、芝刈り機１の異常を感じて検査のために芝刈り機１をホール外に移動させる場合、芝刈り作業を走行中に予定外の障害物を検知したため緊急停止をして障害物を回避しなければならない場合等、芝刈り機１が芝刈り作業のために走行経路を走行している途中で、何らかの事情によって芝刈り機１の走行を停止し、走行経路を離脱する場合がある。その場合、走行離脱時の最終の芝刈り作業完了位置（以下、単に「作業完了位置」ともいう。）又は最初の芝刈り作業未完位置（以下、単に「作業未完位置」ともいう。）から芝刈り作業が再開されるように芝刈り機１を走行経路に復帰させる必要がある。そのため、ユーザは、芝刈り機１を作業完了位置又は作業未完位置の近くに移動させる。また、作業が行われるべき走行経路と作業が行われない走行経路と作業が行われるべき走行経路が接続されている場合において、前の作業が行われるべき走行経路の作業がすべて完了しているとき、すなわち作業完了位置が前の作業が行われるべき走行経路と作業が行われない走行経路との接続点であるときは、後の作業が行われるべき走行経路の始点（作業が行われない走行経路と後の作業が行われるべき走行経路の接続点）、すなわち作業未完位置から作業が再開されればよい。よって、そのような場合は、ユーザは、作業機械を作業未完位置の近くに移動させることもできる。

　一方、芝刈り機１は、現在位置と所定の走行経路に基づいて走行経路を自動走行する。すなわち、芝刈り機１は、所定の走行経路に沿うように、フィードバック制御やフィードフォワード制御といった制御によって軌道修正を行いながら走行する。したがって、芝刈り機１は、上記の作業完了位置又は作業未完位置の近くの位置（以下、「進入準備のための（現在）位置」ともいう。）から走行を開始すると、現在位置とこれから進入しようとする走行経路とのずれを修正するように軌道修正を行いながら、走行経路に進入し、走行経路上を走行することになる。よって、芝刈り機１が、実際に走行経路上のどの位置で走行経路に進入するのかは制御できない。

　したがって、芝刈り機１を作業完了位置又は作業未完位置の手前で走行経路に前進のみで進入させることができるような進入準備のための芝刈り機１の配置を行うことは、熟練を要するし、熟練者でもそのような配置に失敗することがある。

　そこで、進入準備のための芝刈り機１のある配置に対して、芝刈り機１を作業完了位置又は作業未完位置の手前で走行経路に前進のみで進入させることが不可能であることが確実か、又はほぼ確実である場合、進入不可である旨をユーザに報知すれば、芝刈り機１に対して、進入不可が確実であるか、又はほぼ確実である進入準備のための配置から芝刈り機１の走行が行われることを避けることができ、進入がより確実な配置を行うことができる。

　更に、どのような場合に、より確実に進入準備のための芝刈り機１の配置を行うことができるかについて鋭意研究したところ、進入準備のための位置と走行経路との距離と、走行経路の方向に対する、進入準備のための位置における芝刈り機１の向きの角度は、それそれ、芝刈り機１を前進のみで走行経路の軌道にのせるためにはどのぐらいの距離が進入準備のための位置から走行経路に沿って必要であるかということと相関関係があることに、本発明者らは着目した。すなわち、進入準備のための位置と走行経路との距離が所定の第１の値よりも大きい場合や、走行経路の方向に対する、進入準備のための位置における芝刈り機１の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合は、一定の距離内で芝刈り機１を前進のみで走行経路の軌道にのせることができないか、又はほぼできない。したがって、これらの場合は、一定の距離内での進入が不可能であることが確実であるか、又はほぼ確実であるので、進入不可である旨をユーザに報知すれば、芝刈り機１に対して、進入不可が確実であるか、又はほぼ確実である進入準備のための配置から芝刈り機１の走行が行われることを避けることができ、進入がより確実な配置を行うことができる。

　そして、上記一定の距離内に作業完了位置又は作業未完位置が位置する場合は、作業が行われた領域とこれから作業が行われる領域に不連続が生じる可能性があるので、所望の、後述の対応点から芝刈り機１が走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を加えた予め定められた第３の値の距離だけ走行経路における作業機械の進行方向に離れた点が、作業完了位置又は作業未完位置よりも作業機械の進行方向側に位置する場合も、進入不可である旨をユーザに報知すれば、進入が更により確実な配置を行うことができる。

　ここで、芝刈り作業が既に行われた部分とまだ行われていない部分の境界が容易に判別でき、芝刈り機１を作業完了位置の近くに移動させることが容易であるような場合、走行経路にほぼ沿って、すなわち走行経路の方向に対する、進入準備のための位置における芝刈り機１の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも小さい値で芝刈り機１を配置することは容易である場合が多いから、そのような場合を前提とするならば、走行経路の方向に対する、進入準備のための位置における芝刈り機１の向きの角度の考慮は省略することができる。

　また、走行経路の方向に対する、進入準備のための位置における芝刈り機１の向きの角度の絶対値が所定の値よりも小さい値であれば、芝刈り機１の向きが走行経路の方向と反対方向になるような配置に誤ってしてしまうことを防止することができる作用効果もある。例えば、直線経路に進入しようとしているときに、走行経路の方向に対する、進入準備のための位置における芝刈り機１の向きの角度の絶対値が９０°よりも小さい値であれば、芝刈り機１の向きが走行経路の方向と反対方向になるような配置に誤ってしてしまうことを防止することができる。

　上述の進入準備のための位置と走行経路との距離、走行経路の方向、芝刈り機１を前進のみで走行経路の軌道にのせるためにはどのぐらいの距離が進入準備のための位置から走行経路に沿って必要であるかを求めるためには、進入準備のための現在位置が、芝刈り機１が、走行経路から逸脱した結果位置している位置であると仮定したときに、仮に逸脱することなく走行していたとすると走行経路上ではどの点に対応するかを考えた場合の走行経路上の対応点を用いることができる。

　すなわち、対応点を用いた場合、進入準備のための位置と走行経路との距離は、進入準備のための位置と対応点の距離となり、走行経路の方向は、走行経路上の対応点における接線の方向となり、芝刈り機１を前進のみで走行経路の軌道にのせるためにはどのぐらいの距離が進入準備のための位置から走行経路に沿って必要であるかを求める際には対応点を起点として距離を考えることになる。

　ここで、対応点が存在する走行経路が直線経路である場合、走行経路上の対応点における接線は、その直線経路と一致するものとする。

　そして、その対応点の一例として、進入準備のための位置に最も近い走行経路上の点である最近点を用いることができる。

　また、対応点を、作業完了位置又は作業未完位置よりも芝刈り機１の進行方向と反対側において、進入準備のための位置に最も近い走行経路上の点である作業完了側最近点とすると、例えば進入準備のための位置の近くに両側に走行経路が存在するような場合に、進入すべきでない走行経路部分に誤って進入することを防止することができる。すなわち、進入準備のための位置の近くに両側に走行経路が存在し、進入準備のための位置に最も近い走行経路上の点が進入するべき走行経路部分ではない方の走行経路部分上に存在し、進入準備のための位置に２番目に最も近い走行経路上の点が進入するべき走行経路部分上に存在したような場合、対応点を、作業完了位置又は作業未完位置よりも芝刈り機１の進行方向と反対側（作業完了側）に位置するという条件の下に選択すれば、誤った走行経路部分に進入することを防止することができる。

　ここで、対応点として、上述の最近点や作業完了側最近点以外の適切な点を用いることもできることは言うまでもない。

　上記の所定の第１の値及び所定の第２の値は、芝刈り機１の操舵性能や、どのくらいの距離で対応点から芝刈り機１を走行経路に進入させたいか等を考慮して予め定める。また、所定の第１の値及び所定の第２の値があまりにも小さいと、ユーザは非常に狭い範囲の進入可能エリアに芝刈り機１を配置しなければならなくなるので、所定の第１の値及び所定の第２の値は、熟練者でなくとも進入可能に配置することができる程度の値とすることが好ましい。

　上記の事情を考慮すると、第２の値は、３０°以下の所定の値であることが好ましい。

　また、上記の所定の第３の値は、上記の所望の、対応点から芝刈り機１が走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められる。

　続いて、本発明の一実施形態に係る進入可否判定装置の進入可否判定処理の例を図９に示すフローチャート、図１０に示す芝刈り機が進入準備のための位置に配置されている状態の一例等を参照して、以下に説明する。ここで、図１０は、図７の走行経路の直線経路Ｌ６上の作業完了位置（作業未完位置）９０の近くで、芝刈り機１が進入準備のための位置９１に配置されている状態を示したものである。芝刈り機１は、直線経路Ｌ６から距離ｄ１だけ離れて、直線経路Ｌ６の方向に対して＋１０°の向きＡに配置されている。

　まず、芝刈り機１が芝刈り作業のために走行経路を走行している途中で、何らかの事情によって芝刈り機１の走行を停止し、走行経路を離脱する場合、Ｓ２１において、ユーザは、進入可否判定装置６０に、操作入力部１７又はタブレット型コンピュータや基地局のコンピュータ等の進入可否判定装置６０の外部の機器を介して離脱する旨を入力する。

　Ｓ２２において、ユーザは、予め走行経路を離脱する必要があることが分かっている場合等においては、操作入力部１７又はタブレット型コンピュータや基地局のコンピュータ等の進入可否判定装置６０の外部の機器を介して作業停止位置を芝刈り機１に指示する。作業完了・未完位置記録部１２１は、指示された作業停止位置を作業完了位置として記憶部１０８に記録する。芝刈り機１は、指示された作業停止位置に到達すると芝刈り作業を停止する。より正確を期するために、ユーザが指示した作業停止位置に替えて、実際に作業が停止された位置を検出したものを用いてもよい。芝刈り機１の走行停止が事前に指示されたものでなかった場合、Ｓ２１において離脱する旨が入力されたことをトリガとして、作業完了・未完位置記録部１２１は、芝刈り機１の走行停止位置を検出し、記憶部１０８に記録する。そして、作業完了・未完位置記録部１２１は、記憶部１０８に記憶された走行停止位置と動作データを参照して芝刈り作業完了位置を求め、記憶部１０８に記録する。すなわち、芝刈り作業中に走行停止した場合は、走行停止位置と芝刈り作業完了位置がほぼ一致するが、ターン経路等の芝刈り作業を行っていない位置において走行停止した場合等においては、走行停止位置と芝刈り作業完了位置は一致しないので、走行経路に関連づけられている動作データを参照することによって、芝刈り作業完了位置を特定する。また、作業完了・未完位置記録部１２１は、その作業停止位置又は走行停止位置と記憶部１０８に記憶された動作データを参照して芝刈り作業未完位置を求め、記憶部１０８に記録する。例えば、図１０においては、作業停止位置又は走行停止位置は、芝刈り作業を行う経路である直線経路上にあるので、作業未完位置は作業完了位置と一致する。また、例えば、図７の走行経路の直線経路Ｌ７、交点Ｐ１５、反転経路Ｒ８、交点Ｐ１６、直線経路Ｌ８の部分において、直線経路Ｌ７、Ｌ８の動作データには芝刈りを行うための動作が規定されており、反転経路Ｒ８の作業データには芝刈りをしないような動作が規定されているから、走行停止位置が反転経路Ｒ８上であった場合、芝刈り作業完了位置は交点Ｐ１５、芝刈り作業未完位置は交点Ｐ１６と特定される。ここで、作業完了位置の近くからの進入のみ可能であればよい場合は、作業未完位置を求め記憶部１０８に記録する構成は、省略することができる。

　次に、芝刈り機１は、走行経路から離脱し、所定の場所に移動させられる。その後、芝刈り作業を再開する際に、芝刈り機１は、作業完了位置（作業未完位置）９０（上述のように図１０においては作業完了位置と作業未完位置が一致するので、以降は単に「作業完了位置９０」ともいう。）の近くの芝刈り機１の進入準備のための位置９１まで移動させられる。Ｓ２３において、ユーザは、操作入力部１７又はタブレット型コンピュータや基地局のコンピュータ等の進入可否判定装置６０の外部の機器を介して、進入可否判定装置６０に、進入可否判定の指示を入力する。

　ステップＳ２４において、芝刈り機１の進入準備のための現在位置９１と方位Ａが検出手段である制御情報生成部１０７と車両情報受信部１０５により検出される。

　ステップＳ２５において、対応点決定部１２２は、検出された芝刈り機１の進入準備のための現在位置９１に最も近い、記憶部１０８に記録された走行経路上の点である最近点９２を決定する。本実施形態においては、検出された芝刈り機１の進入準備のための現在位置９１に対応する走行経路上の対応点として最近点９２を用いるが、上述の作業完了位置又は作業未完位置よりも芝刈り機１の進行方向と反対側において、進入準備のための位置に最も近い走行経路上の点である作業完了側最近点等の最近点以外の対応点を用いてもよいことは言うまでもない。

　ステップＳ２６において、判定情報生成部１２３は、進入準備のための現在位置９１と最近点９２との距離ｄ１が所定の第１の値よりも大きいか否かを判定する。図１０の例においては、走行経路が直線経路であるので、進入準備のための位置９１を通る、直線経路Ｌ６に対する垂線と、直線経路Ｌ６との交点が最近点９２となる。

　ステップＳ２７において、判定情報生成部１２３は、走行経路上の最近点９２における接線の向きに対する芝刈り機１の向きＡの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きいか否かを判定する。図１０の例においては、走行経路が直線経路であるので、上述のように、最近点９２における接線は直線経路Ｌ６と一致し、芝刈り機１の向きＡは直線経路Ｌ６の向きに対して＋１０°であるから、最近点９２における接線の向きに対する芝刈り機１の向きＡの角度は＋１０°である。ここで、芝刈り作業が既に行われた部分とまだ行われていない部分の境界が容易に判別でき、芝刈り機１を作業完了位置又は作業未完位置の近くに移動させることが容易であるような場合、走行経路にほぼ沿って、すなわち走行経路上の最近点における接線と芝刈り機１の向きのなす角度の絶対値が小さい角度で芝刈り機１を配置することは容易である場合が多いから、そのような場合を前提とするならば、本ステップは省略することができる。

　ステップＳ２８において、判定情報生成部１２３は、最近点９２から予め定められた第３の値ｄ３の距離だけ走行経路における芝刈り機１の進行方向に離れた点９３が、作業完了位置又は作業未完位置９０よりも芝刈り機１の進行方向側に位置するか否かを判定する。図１０の例においては、点９３は、作業完了位置９０の手前に位置している。ここで、芝刈り機１による芝刈り作業は重複して行われても問題はないので、当初から余裕をもった距離で作業完了位置又は作業未完位置の手前に芝刈り機１を配置すること等を前提とするならば、本ステップは省略することができる。

　ステップＳ２９において、判定情報生成部１２３は、ステップＳ２６～２８のすべてにおいてＮｏの場合は、進入可能と判定する。

　ステップＳ３０において、判定情報生成部１２３は、ステップＳ２６～２８のいずれかにおいてＹｅｓの場合は、進入不可能と判定する。

　ここで、図１０においては、作業完了位置と作業未完位置が一致していたが、作業完了位置と作業未完位置が異なる場合、すなわち上述のような走行停止位置が作業が行われない走行経路上にあった場合は、その作業が行われない走行経路が芝刈り機１が後進で走行する走行経路であったとすると、進入準備の位置から一定の距離内で前進のみで走行経路に進入することができない。したがって、反転経路として内側反転経路を用いるような場合は、通常はそのような走行経路に進入しようとはしないが、内側反転経路を外側反転経路と思い違いをして進入準備の配置をしてしまったような場合も考えられるので、作業完了位置と作業未完位置が異なり、かつ作業未完位置に対して芝刈り機１の進行方向と反対側に接続される走行経路が、芝刈り機１が後進で走行する走行経路であった場合、進入不可能と判定すれば、上記の思い違いのような場合に有効である。

　ステップＳ３１において、判定情報生成部１２３は、進入可能か否かの判定情報を生成する。

　ステップＳ３２において、報知信号・命令生成部１２４は、生成された判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成する。

　生成された進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号又は命令に基づいて、表示部１８、音声出力部１９等を介して進入可否の報知が行われる。報知の手法としては、ディスプレイへの表示、音声出力手段による音声出力、積層表示灯による点灯、振動など公知の手法を用いることができる。その際に、併せて、ディスプレイに走行経路を表示すると共に表示された走行経路のいずれの走行経路部分（例えば、直線経路、反転経路等）に進入するのかを表示してもよい。また、進入可否判定装置６０とは別体の進入可否報知装置として機能するタブレット型コンピュータや基地局のコンピュータ等に送受信部１０２を介して、生成された判定情報又は進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する命令を送信し、タブレット型のコンピュータや基地局のコンピュータ等のディスプレイに表示し、及び／又は音声出力を行う構成とすることもできる。

　ステップＳ３２において進入可能の報知を指示する信号又は命令が生成され、それに基づいて進入可能と報知された場合、ユーザは、操作入力部１７を介して制御装置１０に進入開始（走行開始）を指示する。芝刈り機１は、現在位置と記憶部１０８に記憶された走行経路に基づいて自動走行する、すなわち、走行経路に沿うように軌道修正を行いながら走行する。したがって、芝刈り機１は、進入準備のための位置から走行を開始すると、現在位置とこれから進入しようとする走行経路とのずれ修正するように軌道修正が行われ、点９３の手前で走行経路に進入し、走行経路上を走行する。芝刈り機１が走行経路に進入すると、芝刈り作業を再開する。

　上記の実施形態においては、ステップＳ３２において進入可能の報知を指示する信号又は命令が生成され、それに基づいて進入可能と報知された場合、ユーザは、操作入力部１７を介して制御装置１０に進入開始（走行開始）を指示したが、ステップＳ３１において生成された判定情報の内容が進入可能であった場合に、ステップＳ３２において進入可能の報知を指示する信号又は命令が生成されることに替えて又は加えて、芝刈り機１に進入開始（走行開始）を指示する走行制御信号が制御情報生成部１０７によって生成され、これによってユーザの入力なく、進入可能判定後に自動的に芝刈り機１が進入を開始する構成としてもよい。

　上記の実施形態においては、進入可否判定開始指示入力に基づいて、１回の進入可否判定及び判定結果の報知を行ったが、進入可否判定終了を指示するまで常時又は間欠的に繰り返し進入可否判定及び判定結果の報知を行ってもよい。

　上記の実施形態においては、芝刈り機１は、作業完了位置又は作業未完位置の近くの走行経路上の進入位置から走行経路に進入したが、走行経路の開始位置を含む、作業完了位置又は作業未完位置よりも作業機械の進行方向と反対側に位置する任意の位置を進入位置として走行経路に進入することができることは言うまでもない。

　なお、上記の実施形態の方法を実現するコンピュータプログラムを記録した記録媒体を、走行経路生成装置３や制御装置１０（進入可否判定装置６０）に対して供給してもよい。この場合、走行経路生成装置３や制御装置１０（進入可否判定装置６０）のコンピュータが、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取り、実行することによって、本発明の目的を達成することができる。したがって、記録媒体から読み取られたコンピュータプログラム自体が本発明の方法を実現するため、そのコンピュータプログラムが本発明を構成する。

　上記の実施形態においては、本発明を芝刈り機に適用した例を説明したが、本発明は、農業機械や清掃機械等の任意の作業機械に適用可能である。

　以上、本発明について、例示のためにいくつかの実施形態に関して説明してきたが、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、形態及び詳細について、様々な変形及び修正を行うことができることは、当業者に明らかであろう。

１・・・芝刈り機
１０・・・制御装置
１１・・・車速センサ
１２・・・方位角速度センサ
１３・・・駆動制御部
１５・・・ＧＰＳアンテナ
１６・・・通信アンテナ
１７・・・操作入力部
１８・・・表示部
１９・・・音声出力部
１０１・・・ＧＰＳ受信部
１０２・・・送受信部
１０５・・・車両情報受信部
１０６・・・駆動指令部
１０７・・・制御情報生成部
１０８・・・記憶部
１０９・・・リムーバブル記録媒体インタフェース部
１１２・・・主制御部
１２１・・・作業完了・未完位置記録部
１２２・・・対応点決定部
１２３・・・判定情報生成部
１２４・・・報知信号・命令生成部
２・・・基地局
２１・・・ＧＰＳ受信装置
２２・・・送受信装置
２５・・・ＧＰＳアンテナ
２６・・・通信アンテナ
３・・・走行経路生成装置
３０・・・制御部
３１・・・操作入力部
３２・・・表示部
３３・・・記憶部
３４・・・リムーバブル記録媒体インタフェース部
３５・・・送受信部
３０１・・・領域設定部
３０２・・・経路生成部
３０３・・・動作設定部
３０４・・・主制御部
４０・・・リムーバブル記録媒体
５０・・・作業対象領域の外周
５１・・・進入禁止領域の外周
６０・・・進入可否判定装置
９０・・・作業完了位置（作業未完位置）
９１・・・進入準備のための（現在）位置
９２・・・最近点
９３・・・最近点９２から予め定められた第３の値ｄ３の距離だけ走行経路における芝刈り機１の進行方向に離れた点

Claims

　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出する検出手段と、
　前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、
を含み、
　前記判定情報が、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に送信される進入可否判定装置。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出する検出手段と、
　前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、
　前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成する報知信号・命令生成部と、
を含む進入可否判定装置。
　前記判定情報、及び／又は前記進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令が、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に出力及び／又は送信される請求項２に記載の進入可否判定装置。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定する進入可否判定装置であって、
　前記作業機械の現在位置を検出する検出手段と、
　前記走行経路が記録された記憶部と、
　前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定する対応点決定部と、
　前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、
を含み、
　前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定装置。
　前記検出手段は、更に前記作業機械の向きを検出し、
　前記判定情報生成部は、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は前記走行経路上の前記対応点における接線の方向に対する、前記作業機械の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する請求項４に記載の進入可否判定装置。
　前記所定の第２の値は、３０°以下の所定の値である請求項５に記載の進入可否判定装置。
　前記作業完了位置を前記記憶部に記録する作業完了位置記録部を更に含み、
　前記判定情報生成部は、前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定する請求項４～６のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入不可能か否かを判定する進入可否判定装置であって、
　前記作業機械の現在位置を検出する検出手段と、
　前記走行経路が記録された記憶部と、
　前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定する対応点決定部と、
　前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する判定情報生成部と、
を含み、
　前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定装置。
　前記検出手段は、更に前記作業機械の向きを検出し、
　前記判定情報生成部は、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は前記走行経路上の前記対応点における接線の方向に対する、前記作業機械の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する請求項８に記載の進入可否判定装置。
　前記所定の第２の値は、３０°以下の所定の値である請求項９に記載の進入可否判定装置。
　前記作業完了位置及び前記作業未完位置を前記記憶部に記録する作業完了・未完位置記録部を更に含み、
　前記判定情報生成部は、前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定する請求項８～１０のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　前記対応点は、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、前記記憶部に記録された走行経路上の点である最近点である請求項４～１１のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　前記対応点は、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側において、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、前記記憶部に記録された走行経路上の点である作業完了側最近点である請求項４～１１のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成する報知信号・命令生成部を更に含む請求項４～１３のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　前記判定情報が、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に送信される請求項４～１３のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　前記判定情報、及び／又は前記進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令が、前記進入可否判定装置とは別体の進入可否報知装置に出力及び／又は送信される請求項１４に記載の進入可否判定装置。
　前記判定情報の内容が進入可能である場合に、自動走行による進入開始を前記作業機械に指示する信号を生成する請求項１～１６のいずれか１項に記載の進入可否判定装置。
　前記作業対象領域を走行する前記作業機械の現在位置及び前記記憶部に記録された前記走行経路に少なくとも基づいて、前記作業機械に前記走行経路を走行させるための走行制御信号を出力することにより、前記作業機械が備える走行駆動機構を制御する制御手段と、
　請求項１～１７のいずれか１項に記載の進入可否判定装置と、
を含む作業機械制御装置。
　請求項１８に記載の作業機械制御装置と、
　前記作業機械制御装置から出力される前記走行制御信号に基づいて自己の走行を駆動する走行駆動機構と、
を含む作業機械。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出するステップと、
　前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、
を含み、
　前記判定情報が、進入可否報知装置に送信される進入可否判定方法。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械の現在位置を検出するステップと、
　前記作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、
　前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成するステップと、
を含む進入可否判定方法。
　前記判定情報、及び／又は前記進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令が、進入可否報知装置に出力及び／又は送信される請求項２１に記載の進入可否判定方法。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入可能か否かを判定する進入可否判定方法であって、
　前記作業機械の現在位置を検出するステップと、
　前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定するステップと、
　前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、
を含み、
　前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定方法。
　前記検出するステップは、更に前記作業機械の向きを検出し、
　前記判定情報を生成するステップは、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は前記走行経路上の前記対応点における接線の方向に対する、前記作業機械の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する請求項２３に記載の進入可否判定方法。
　前記所定の第２の値は、３０°以下の所定の値である請求項２４に記載の進入可否判定方法。
　前記作業完了位置を記録するステップと、
　前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定するステップと、
を更に含む請求項２３～２５のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　作業対象領域を所定の走行経路に沿って走行しながら所定作業を行う作業機械が、前記走行経路を離脱した場合に、前記走行経路上の作業完了位置又は作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側に位置する進入位置において、前記作業機械が、前記進入位置において前記走行経路を走行する場合の進行方向と同じ方向に進入するようにされた進入経路に沿って、前記作業機械が、前記作業機械の進入準備のための現在位置から前進のみで進入不可能か否かを判定する進入可否判定方法であって、
　前記作業機械の現在位置を検出するステップと、
　前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に対応する、前記記憶部に記録された走行経路上の点である対応点を決定するステップと、
　前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成するステップと、
を含み、
　前記所定の第１の値は、少なくとも前記作業機械の操舵性能、及び所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離を考慮して予め定められたものである進入可否判定方法。
　前記検出するステップは、更に前記作業機械の向きを検出し、
　前記判定情報を生成するステップは、前記進入準備のための現在位置と前記対応点との距離が所定の第１の値よりも大きく、又は前記走行経路上の前記対応点における接線の方向に対する、前記作業機械の向きの角度の絶対値が所定の第２の値よりも大きい場合に、進入不可能と判定し、前記進入可能か否かの判定情報を生成する請求項２７に記載の進入可否判定方法。
　前記所定の第２の値は、３０°以下の所定の値である請求項２８に記載の進入可否判定方法。
　前記作業完了位置及び前記作業完了位置を記録するステップと、
　前記所望の前記対応点から前記作業機械が前記走行経路に進入する点までの距離に余裕距離を考慮して定められた第３の値の距離だけ前記走行経路における前記作業機械の進行方向に離れた点が、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向側に位置する場合に、進入不可能と判定するステップと、
を更に含む請求項２７～２９のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　前記対応点は、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、走行経路上の点である最近点である請求項２３～３０のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　前記対応点は、前記作業完了位置又は前記作業未完位置よりも前記作業機械の進行方向と反対側において、前記作業機械の前記検出手段によって検出された前記進入準備のための現在位置に最も近い、前記記憶部に記録された走行経路上の点である作業完了側最近点である請求項２３～３０のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　前記判定情報に基づいて、進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令を生成するステップを更に含む請求項２３～３２のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　前記判定情報が、進入可否報知装置に送信される請求項２３～３２のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　前記判定情報、及び／又は前記進入可能及び／又は進入不可能の報知を指示する信号及び／又は命令が、進入可否報知装置に出力及び／又は送信される請求項３３に記載の進入可否判定方法。
　前記判定情報の内容が進入可能である場合に、自動走行による進入開始を前記作業機械に指示する信号を生成する請求項２０～３５のいずれか１項に記載の進入可否判定方法。
　請求項２０～３６のいずれか１項に記載の進入可否判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
　請求項３７に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。