WO2017195510A1

WO2017195510A1 - 自律走行経路生成システム

Info

Publication number: WO2017195510A1
Application number: PCT/JP2017/014436
Authority: WO
Inventors: 敏史平松
Original assignee: ヤンマー株式会社
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2017-11-16
Also published as: CN114995427A; KR20210016086A; KR20200018732A; KR102079890B1; KR102126168B1; KR20200075029A; KR102283928B1; KR20180116319A; CN109074081A

Abstract

自律走行経路生成システムは、予め定められた作業領域（９１）に対して作業を行うためにトラクタを自律走行させる自律走行経路（９３）を生成する。自律走行経路生成システムは、作業領域分割部と、自律走行経路生成部と、を備える。作業領域分割部は、作業領域（９１）を複数の区画（Ｓ）に分割する。自律走行経路生成部は、作業領域分割部により分割された各区画（Ｓ）のそれぞれに配置された複数の作業経路（９３Ａ）を含むように自律走行経路（９３）を生成する。作業領域分割部は、各区画（Ｓ）に含まれる作業経路（９３Ａ）の数が互いに等しい基本単位経路数（スキップ数が１の場合、５つ）となるように作業領域（９１）を分割可能である。

Description

自律走行経路生成システム

　本発明は、作業車両を自律走行させるための走行経路を生成する自律走行経路生成システムに関する。

　従来から、予め生成された走行経路に従って作業車両を自律走行させる自律走行システムが知られている。特許文献１は、この種の自律走行システムを開示する。この特許文献１に開示される農業用作業車両は、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して移動通信機において設定時間間隔で機体の位置情報を求め、ジャイロセンサ及び方位センサから機体の変位情報および方位情報を求め、これら位置情報と変位情報と方位情報に基づいて機体が予め設定した設定経路に沿って走行するように、操舵アクチュエータ、変速手段、昇降アクチュエータ、ＰＴＯ入切手段、エンジンコントローラ等を制御して自動走行しながら自動で作業するための自動走行手段としての制御装置を備えている。

特開２０１５－２０１１５５号公報

　農業用作業車両が圃場において自律走行しつつ作業を行う場合、特許文献１でも開示されているが、等間隔で並べられた複数の直線状の作業経路を、並べられる方向の一側の端から他側の端まで１つずつ順番に走行して作業を行うことが広く行われている。このとき、農業用作業車両は、ある作業経路について作業を完了した後、圃場の縁部で折り返して走行方向を反転させ、当該作業経路に隣接する作業経路について作業を行う。

　しかしながら、このような走行経路では、上記の折返しの際に、作業車両の最小旋回半径等の事情により、前後の切返しを伴う旋回が必要になって効率を低下させることがある。そこで、農業用作業車両が、ある作業経路について作業を完了した後、当該作業経路の隣の作業経路ではなく１～２本程度飛ばした作業経路について作業を行うように走行することが考えられる（スキップ走行）。この場合の農業用作業車両の走行経路としては、例えば、複数並べられる作業経路について、並べられる方向の一側の端から当該作業経路を１つ飛ばして走行して他側の端まで到達し、その後、残りの作業経路を（作業済の作業経路を飛ばして）走行しながら当該一側に戻るように生成される。

　しかしながら、広い圃場でスキップ走行をしながら作業を行う場合において、何らかの事情により作業を途中で中断すると、作業済の箇所と未作業の箇所とが交互に現れる部分が広範囲にわたって生じることがあった。この場合、圃場における作業済の箇所及び未作業の箇所のそれぞれをまとまった領域として把握することが難しくなって、作業の円滑な再開が困難になってしまう。また、作業の中断前後で雨等により土壌環境が変化した場合に、作業品質が異なる部分が櫛歯状に生じて、その後の作業効率を低下させることがあった。

　ところで、上記のように農業用作業車両を自律走行させる構成は、特に圃場が広大であると、省力化等の効果を良好に発揮する。しかし、例えば１日で作業を完了させることができない程広い圃場においては、上記のような作業の中断を考慮しなければならず、改善の余地が残されていた。

　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その潜在的な目的は、スキップ走行による作業を行うときに、作業が途中で中断した場合でも、作業済の箇所と未作業の箇所とが交互に現れる部分が広範囲に生じることを防止できる自律走行経路生成システムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

　本開示の第１の観点によれば、以下の構成の自律走行経路生成システムが提供される。即ち、この自律走行経路生成システムは、予め定められた作業領域に対して作業を行うために作業車両を自律走行させる走行経路を生成する。この自律走行経路生成システムは、領域分割部と、経路生成部と、を備える。前記領域分割部は、前記作業領域を複数の区画に分割する。前記経路生成部は、前記領域分割部により分割された各区画のそれぞれに配置された複数の走行路を含むように前記走行経路を生成する。前記領域分割部は、前記各区画に含まれる前記走行路の数が互いに等しい所定値となるように前記作業領域を分割可能である。

　これにより、スキップ走行による作業を行う場合でも、分割された小さな区画を単位として、作業領域の端から順番に作業していくことができる。従って、作業が途中で中断した場合でも、作業領域において作業済みの箇所と未作業の箇所が交互に現れる部分を、区画内の小さな範囲に留めることができる。従って、作業済みの箇所が明確になり易く、円滑に作業の再開を行うことができる。また、作業の中断前後で雨等により土壌環境が変化した場合でも、作業品質が異なる部分が広範囲にわたって櫛歯状に生じるのを防止することができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記経路生成部は、前記複数の走行路に対して基準値に基づいて作業順序を設定する。含まれる前記走行路の数が前記所定値と等しい前記区画が複数ある場合に、前記経路生成部は、当該区画の間で、互いに対応する各々の前記走行路に対して同一の作業順序を設定する。

　これにより、区画を単位として一定の作業順序を走行路に対して設定することができるので、規則的なスキップ走行を実現できるとともに、走行経路の生成処理を簡略化することができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記領域分割部は、前記作業領域に含まれる前記走行路の数が前記所定値の整数倍でない場合に、第１区画と、第２区画と、を形成するように前記作業領域を複数の区画に分割する。前記第１区画に含まれる前記走行路の数は、前記所定値と等しい。前記第２区画に含まれる前記走行路の数は、前記所定値より大きい。

　これにより、含まれる走行路の数が所定値に満たない区画が生じなくなるので、スキップ走行を伴う走行経路を容易に生成することができる。

　本開示の第２の観点によれば、以下の構成の自律走行経路生成システムが提供される。即ち、この自律走行経路生成システムは、走行方向設定部と、障害物外周設定部と、を備える。前記走行方向設定部は、前記走行領域内における前記作業車両の走行方向を設定する。前記障害物外周設定部は、前記走行領域内の障害物に対して障害物外周領域を設定する。前記経路生成部は、前記走行領域内において前記走行方向設定部により設定された前記走行方向に沿って設けられた複数の前記走行路を含む前記走行経路を生成可能である。前記経路生成部は、第１走行路と、迂回路と、第２走行路と、を含むように前記走行経路を生成することが可能である。前記第１走行路は、前記走行方向に沿って配置される。前記迂回路は、前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の反対側に回って、当該障害物を貫くように前記第１走行路を延長した仮想延長線上の位置に至る。前記第２走行路は、前記迂回路の終点を始点とし、前記仮想延長線上に配置される。

　これにより、第１走行路と、迂回路と、第２走行路とを含む走行経路が生成される。よって、この走行経路に沿って作業車両を自律走行させることにより、障害物を迂回するように作業車両を走行させることが可能である。しかも、迂回路は事前に設定された障害物外周領域を通過するように配置されるので、走行経路全体との関係等を考慮して迂回路を計画的に生成することで、作業車両による作業を円滑にすることができる。また、迂回路以外の部分では、走行経路を走行方向に沿った経路とすることができ、自律走行経路生成のアルゴリズムをシンプルにすることができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記経路生成部は、前記迂回路の経路長が所定距離未満である場合に、前記第１走行路、前記迂回路及び前記第２走行路を含むように前記走行経路を生成することが可能である。一方、前記経路生成部は、前記迂回路の経路長が所定距離以上である場合に、前記第１走行路、折返し路及び第３走行路を含むように前記走行経路を生成することが可能である。前記折返し路は、前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の手前で折り返す。前記第３走行路は、前記折返し路の終点を始点とし、前記第１走行路と平行に配置される。

　これにより、迂回路の経路長が所定距離以上になる場合には、障害物を迂回する経路に代えて、障害物の手前で折り返す経路を走行経路として生成することができる。従って、走行経路のうち作業に寄与しない部分が過剰に長くなってしまうことを防止できる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記経路生成部は、前記作業車両が前記障害物を回避するために前記走行方向と垂直な向きに移動しなければならない距離である回避距離が所定距離未満である場合に、前記第１走行路、前記迂回路及び前記第２走行路を含むように前記走行経路を生成することが可能である。一方、前記経路生成部は、前記回避距離が所定距離以上である場合に、前記第１走行路、折返し路及び第３走行路を含むように走行経路を生成することが可能である。前記折返し路は、前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の手前で折り返す。前記第３走行路は、前記折返し路の終点を始点とし、前記第１走行路と平行に配置される。

　これにより、障害物を迂回するために走行方向と垂直な向きに移動しなければならない回避距離が所定距離以上になる場合には、障害物を迂回する経路に代えて、障害物の手前で折り返す経路を走行経路として生成することができる。従って、走行経路のうち作業に寄与しない部分が過剰に長くなってしまうことを防止できる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記経路生成部は、前記迂回路における旋回回数又は旋回角度が所定未満である場合に、前記第１走行路、前記迂回路及び前記第２走行路を含むように前記走行経路を生成することが可能である。一方、前記経路生成部は、前記迂回路における前記旋回回数又は前記旋回角度が所定以上である場合に、前記第１走行路、折返し路及び第３走行路を含むように前記走行経路を生成することが可能である。前記折返し路は、前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の手前で折り返す。前記第３走行路は、前記折返し路の終点を始点とし、前記第１走行路と平行に配置される。

　これにより、障害物を迂回するために必要となる旋回回数又は旋回角度が所定以上である場合には、障害物を迂回する経路に代えて、障害物の手前で折り返す経路を走行経路として生成することができる。従って、旋回回数又は旋回角度が多い走行経路を生成してしまうことを防止できるので、作業を円滑に行うことができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、前記経路生成部は、前記走行領域において前記障害物が島状に配置されている場合、前記迂回路を、前記第１走行路に至るまでの前記走行経路から見て遠い側から前記障害物の反対側に回るように生成することが好ましい。

　これにより、作業車両を走行経路に沿って走行させても、障害物を迂回するときに、第１走行路に至るまでに作業車両が走行してきた領域に再度踏み込むことがない。よって、作業車両に行わせた作業に影響が出ないように、障害物を回避して作業車両を走行させることができる。

　本開示の第３の観点によれば、以下の構成の自律走行経路生成システムが提供される。即ち、この自律走行経路生成システムは、経路生成部と、記憶部と、外部環境情報取得部と、補正情報算出部と、補正経路生成部と、を備える。前記経路生成部は、前記走行経路を生成する。前記記憶部は、前記経路生成部が生成した前記走行経路を記憶する。前記外部環境情報取得部は、前記作業車両に設けられ、前記走行領域内における外部環境情報を取得する。前記補正情報算出部は、前記外部環境情報取得部が取得した前記外部環境情報に基づいて、前記走行経路を補正するための補正情報を算出する。前記補正経路生成部は、前記補正情報算出部が算出した前記補正情報に基づいて前記走行経路を補正した補正経路を生成し、前記記憶部に記憶する。

　これにより、作業車両に設けられた外部環境情報取得部で取得された外部環境情報に基づいて走行経路が補正される。従って、予め生成された走行経路を現在の環境等に基づいて補正できる。また、補正経路を記憶部に記憶することで、次回以降に走行経路を補正する手間をなくすことができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この自律走行経路生成システムは、前記作業車両の絶対位置を算出する位置情報算出部を備える。前記補正情報算出部は、前記外部環境情報により特定される特定対象が前記作業車両による作業を阻害する場合に、前記位置情報算出部が算出した前記作業車両の位置と、前記特定対象の位置と、に基づいて前記補正情報を算出する。

　これにより、特定対象が作業車両の作業を阻害する場合に、当該特定対象の有無又は位置ズレ等を検出して、当該ズレ等を補正した補正経路を生成できる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この自律走行経路生成システムは、前記作業車両の絶対位置を算出する位置情報算出部を備える。前記補正情報算出部は、前記外部環境情報により特定される特定対象の位置が前記記憶部に予め登録された位置と閾値以上異なる、又は、当該特定対象が前記記憶部に登録されていない場合に、前記位置情報算出部が算出した前記作業車両の位置と、前記特定対象の位置と、に基づいて前記補正情報を算出する。

　これにより、特定対象の位置がズレていたり、登録されていない特定対象が存在した場合に、走行経路を補正することができる。

　本開示の第４の観点によれば、以下の構成の自律走行経路生成システムが提供される。即ち、予め定められた走行領域において、車体部と前記車体部に装着される作業機を備える作業車両を自律走行させるための走行経路を生成する。この自律走行経路生成システムは、オフセット設定部と、経路生成部と、を備える。前記オフセット設定部は、前記車体部の基準点に対する前記作業機の基準点のオフセット方向及びオフセット距離を設定可能である。前記経路生成部は、前記作業機の基準点に基づいて前記走行領域内における前記走行経路を生成可能である。

　これにより、作業機の基準点が通る経路と車体部の基準点が通る経路とをズラした走行経路を生成することができる。その結果、作業車両の自律走行を、例えば圃場端を除草しながら走行する場合等、様々な作業形態に適用することができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記走行領域は、前記作業機により作業が行われる第１領域と、前記第１領域の周囲に設定される第２領域と、を含む。前記経路生成部は、前記作業機の基準点に基づいて前記第１領域内における前記走行経路を生成し、前記車体部の基準点に基づいて前記第２領域内における前記走行経路を生成する。

　このように、自律走行経路を生成するときの位置の基準を作業領域と非作業領域との間で異ならせることで、作業領域において作業機を走行機体に対して左右方向にオフセットさせて作業する場合でも、作業領域及び非作業領域の両方において、自律走行経路の生成処理を単純化することができる。

　前記の自律走行経路生成システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この自律走行経路生成システムは、前記走行領域における前記作業車両による作業の開始位置及び終了位置を設定する開始終了位置設定部を備える。前記開始終了位置設定部により前記開始位置及び前記終了位置の両方が前記走行領域の端部に設定された場合、前記経路生成部は、前記走行経路として、前記走行領域の縁部と縁部の間で折返しを反復しながら前記開始位置から前記終了位置に向かう折返し走行経路を生成する。前記開始終了位置設定部により前記開始位置及び前記終了位置の一方が前記走行領域の端部に設定され、他方が前記走行領域の中央部に設定された場合、前記経路生成部は、前記走行経路として、前記開始位置から前記終了位置に向かう渦巻き状の周回走行経路を生成する。

　これにより、２種類の自律走行経路から作業内容等に応じて適宜選択して生成することができるので、作業効率を向上させることができる。

圃場において生成された自律走行経路に沿ってロボットトラクタが自律走行・自律作業を行う様子を示す概念図。本開示の第１実施形態に係る自律走行経路生成システムが生成した自律走行経路に沿って走行するロボットトラクタの全体的な構成を示す側面図。ロボットトラクタの平面図。自律走行経路生成システムの主要な構成が備えられる無線通信端末を示す図。第１実施形態に係るロボットトラクタ及び無線通信端末の電気系の主要な構成を示すブロック図。無線通信端末に表示される作業車両情報入力画面の表示例を示す図。無線通信端末に表示される圃場情報入力画面の表示例を示す図。無線通信端末に表示される作業情報入力画面の表示例を示す図。自律走行経路を生成するときに自律走行経路生成部で行われる処理を示すフローチャート。スキップ走行を行う自律走行経路を生成するために、作業領域に複数の作業経路が配置される様子を示す図。スキップ走行を行う場合に作業の単位となる、特定の数の作業経路からなるグループを示す図。作業領域が分割されて複数の区画が生成される様子を示す図。作業領域が分割されて、作業経路の数が特定の数より大きい例外の区画を含む複数の区画が生成される様子を示す図。作業経路の作業順序が決定された様子を示す図。図１４で決定された作業順序に基づいて自律走行経路が生成される様子を示す図。非作業領域においてトラクタが複数回の旋回を行う例を示す図。非作業領域においてトラクタが複数回の旋回及び切り返しを行う例を示す図。第２実施形態に係るロボットトラクタ及び無線通信端末の電気系の主要な構成を示すブロック図。無線通信端末に表示される、ロボットトラクタが走行する圃場に関する情報を入力するための画面の一例を示す図。走行経路を生成するときに経路生成部で行われる処理を示すフローチャート。図２０の処理の続きを示すフローチャート。複数の暫定走行路を並べた暫定走行経路を生成した例を示す図。１つの暫定走行路に関して第１走行路を生成している様子を示す図。１つの暫定走行路に関して、迂回路及び第２走行路を生成している様子を示す図。障害物を迂回することにより障害物を回避する走行経路を生成した例を示す図。１つの第１走行路に関して、折返し路及び第３走行路を生成している様子を示す図。障害物の手前で折り返すことにより障害物を回避する走行経路を生成した例を示す図。第３実施形態において、走行経路を生成するときに経路生成部で行われる処理を示すフローチャート。第４実施形態において、走行経路を生成するときに経路生成部で行われる処理を示すフローチャート。障害物を回避することにより無人トラクタが有人トラクタに接近するおそれがある場合に、無線通信端末のディスプレイに表示される警告画面の表示例を示す図。障害物が圃場の端部から中央に向けて突出するように配置されている例を示す図。凹状の部分が圃場の輪郭に形成されている例を示す図。折れ線状の１つの暫定走行路に関して、迂回路を生成している様子を示す図。第５実施形態において、走行経路を生成するときに経路生成部で行われる処理を簡易的に示すフローチャート。本開示の第６実施形態に係るロボットトラクタ及び無線通信端末の電気系の主要な構成を示すブロック図。畝を検出して補正経路を生成する処理を示すフローチャート。予め記憶部に記憶された走行経路を示す図。畝の位置が幅方向にズレている様子を示す図。幅方向にオフセットした補正経路を示す図。畝が形成される方向がズレている様子を示す図。角度を補正した補正経路を示す図。障害物を検出して補正経路を生成する処理を示すフローチャート。未登録の障害物が存在する様子を示す図。未登録の障害物の手前で折り返す補正経路を示す図。本開示の第７実施形態に係る自律走行経路生成システムが生成した自律走行経路に沿って走行するロボットトラクタの全体的な構成を示す側面図。ロボットトラクタの平面図。ロボットトラクタの電気系の主要な構成を示すブロック図。自律走行経路生成システムを備えた無線通信端末の電気系の主要な構成を示すブロック図。作業機を走行機体の左右一側にオフセットさせた場合において、作業機の基準点と走行機体の基準点との位置関係を示す模式図。無線通信端末のディスプレイにおける作業車両情報入力画面の表示例を示す図。無線通信端末のディスプレイにおける圃場情報入力画面の別の表示例を示す図。無線通信端末のディスプレイにおける作業情報入力画面の表示例を示す図。自律走行経路を生成する処理を示すフローチャート。折返し走行経路を生成するために、作業領域における作業機の経路が生成される様子を示した図。作業領域における走行機体の経路が生成される様子を示した図。非作業領域における走行機体の経路が生成され、折返し走行経路が完成する様子を示す図。周回走行経路が生成される様子を示した図。

　次に、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。以下では、図面の各図において同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略することがある。また、同一の符号に対応する部材等の名称が、簡略的に言い換えられたり、上位概念又は下位概念の名称で言い換えられたりすることがある。

　本開示は、予め定められた圃場内で１台又は複数台の作業車両を走行させて、圃場内における農作業の全部又は一部を実行させるときに、作業車両を自律走行させるための走行経路を生成する自律走行経路生成システムに関する。本実施形態では作業車両としてトラクタを例に説明するが、作業車両としては、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業機に加え、歩行型作業機も含まれる。本明細書において自律走行とは、トラクタが備える走行に関する構成がトラクタの制御部（ＥＣＵ）により制御されて、予め定められた経路に沿ってトラクタが走行することを意味し、自律作業とは、トラクタが備える作業に関する構成が前記制御部により制御されて、予め定められた経路に沿ってトラクタが作業を行うことを意味する。これに対して、手動走行・手動作業とは、トラクタが備える各構成がオペレータにより操作され、走行・作業が行われることを意味する。

　以下の説明では、自律走行・自律作業されるトラクタを「無人（の）トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称することがあり、手動走行・手動作業されるトラクタを「有人（の）トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより実行される場合、残りの農作業は有人トラクタにより実行される。単一の圃場における農作業を無人トラクタ及び有人トラクタで実行することを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。無人トラクタと有人トラクタは、互いに異なる構成とすることもでき、共通の構成とすることもできる。無人トラクタと有人トラクタの構成が共通である場合、無人トラクタであってもオペレータが搭乗（乗車）して操作することが可能であり（即ち有人トラクタとして使用することができ）、或いは有人トラクタであってもオペレータが降車して自律走行・自律作業させることが可能である（即ち、無人トラクタとして使用することができる）。なお、農作業の協調作業としては、「単一圃場における農作業を無人車両及び有人車両で実行すること」に加え、「隣接する圃場等の異なる圃場における農作業を同時期に無人車両及び有人車両で実行すること」が含まれてもよい。

　＜第１実施形態＞
　初めに、本開示の第１実施形態に係る自律走行経路生成システム９９について、図１から図１７までを参照して説明する。

　図１は、圃場９０において生成された自律走行経路９３に沿ってロボットトラクタ１が自律走行・自律作業を行う様子を示す概念図である。図２は、本開示の第１実施形態に係る自律走行経路生成システム９９が生成した自律走行経路９３に沿って走行するロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図３は、ロボットトラクタ１の平面図である。図４は、自律走行経路生成システム９９の主要な構成が備えられる無線通信端末４６を示す図である。図５は、ロボットトラクタ１及び無線通信端末４６の電気系の主要な構成を示すブロック図である。

　本実施形態に係る自律走行経路生成システム９９は、図１に示すように圃場９０においてロボットトラクタ１が自律走行・自律作業をするための自律走行経路９３を生成するものであって、図２及び図４等に示す無線通信端末４６に備えられている。ロボットトラクタ１は、図５に示すように、当該ロボットトラクタ１の走行及び作業を制御する制御部４を備えており、前記無線通信端末４６は、当該制御部４と無線通信することにより、ロボットトラクタ１に対して自律走行・自律作業に関する所定の信号を出力することができる。無線通信端末４６が制御部４に出力する信号としては、自律走行・自律作業の経路に関する信号や自律走行・自律作業の開始信号、停止信号、終了信号等が考えられるが、これらに限定されない。

　初めに、ロボットトラクタ（以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。）１について、主として図２及び図３を参照して説明する。

　トラクタ１は、圃場９０を自律走行することが可能な走行機体（車体部）２を備える。走行機体２には、図２及び図３に示す作業機３が着脱可能に取り付けられている。この作業機３としては、例えば、耕耘機（管理機）、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機３を選択して走行機体２に装着することができる。走行機体２は、装着された作業機３の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。

　トラクタ１の構成について、図２及び図３を参照して説明する。トラクタ１の走行機体２は、図２に示すように、その前部が左右１対の前輪７，７で支持され、その後部が左右１対の後輪８，８で支持されている。

　走行機体２の前部にはボンネット９が配置されている。このボンネット９内にはトラクタ１の駆動源であるエンジン１０や燃料タンク（図略）等が収容されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成してもよい。また、駆動源としてエンジン１０に加えて、又は、代えて電気モータを採用してもよい。

　ボンネット９の後方には、オペレータが搭乗するためのキャビン１１が配置されている。このキャビン１１の内部には、オペレータが操向操作するためのステアリングハンドル１２と、オペレータが着座可能な座席１３と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、作業車両は、キャビン１１付きのものに限るものではなく、キャビン１１を備えないものであってもよい。

　上記の操作装置としては、図３に示すモニタ装置１４、スロットルレバー１５、主変速レバー２７、複数の油圧操作レバー１６、ＰＴＯスイッチ１７、ＰＴＯ変速レバー１８、副変速レバー１９、及び作業機昇降スイッチ２８等を例として挙げることができる。これらの操作装置は、座席１３の近傍、又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。

　モニタ装置１４は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバー１５は、エンジン１０の出力回転数を設定するための操作具である。主変速レバー２７は、トラクタ１の走行速度を無段階で変更するための操作具である。油圧操作レバー１６は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作するための操作具である。ＰＴＯスイッチ１７は、トランスミッション２２の後端から突出した図略のＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力の伝達／遮断を切換操作するための操作具である。即ち、ＰＴＯスイッチ１７がＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチ１７がＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止される。ＰＴＯ変速レバー１８は、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うための操作具である。副変速レバー１９は、トランスミッション２２内の走行副変速ギア機構の変速比を切り換えるための操作具である。作業機昇降スイッチ２８は、走行機体２に装着された作業機３の高さを所定範囲内で昇降操作するための操作具である。

　図２に示すように、走行機体２の下部には、トラクタ１のシャーシ２０が設けられている。当該シャーシ２０は、機体フレーム２１、トランスミッション２２、フロントアクスル２３、及びリアアクスル２４等から構成されている。

　機体フレーム２１は、トラクタ１の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン１０を支持している。トランスミッション２２は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２３及びリアアクスル２４に伝達する。フロントアクスル２３は、トランスミッション２２から入力された動力を前輪７に伝達するように構成されている。リアアクスル２４は、トランスミッション２２から入力された動力を後輪８に伝達するように構成されている。

　図５に示すように、トラクタ１は、走行機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）及び作業機３の動作（昇降、駆動及び停止等）を制御するための制御部４を備える。制御部４は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えて構成されており、ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。制御部４には、トラクタ１が備える各構成（例えば、エンジン１０等）を制御するためのコントローラ、及び、他の無線通信機器と無線通信可能な無線通信部４０等がそれぞれ電気的に接続されている。

　上記のコントローラとして、トラクタ１は少なくとも、エンジンコントローラ６１、車速コントローラ６２、操向コントローラ６３、及び昇降コントローラ６４を備える。それぞれのコントローラは、制御部４からの電気信号に応じて、トラクタ１の各構成を制御することができる。

　エンジンコントローラ６１は、エンジン１０の回転数を制御するものである。具体的には、エンジン１０には、当該エンジン１０の回転数を変更させる図略のアクチュエータを備えたガバナ装置４１が設けられている。エンジンコントローラ６１は、ガバナ装置４１を制御することで、エンジン１０の回転数を制御することができる。

　車速コントローラ６２は、トラクタ１の車速を制御するものである。具体的には、トランスミッション２２には、例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置である変速装置４２が設けられている。車速コントローラ６２は、変速装置４２の斜板の角度を図略のアクチュエータによって変更することで、トランスミッション２２の変速比を変更し、所望の車速を実現することができる。

　操向コントローラ６３は、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御するものである。具体的には、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部には、操向アクチュエータ４３が設けられている。この構成で、予め定められた経路をトラクタ１が（無人トラクタとして）走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を計算し、得られた回動角度となるように操向コントローラ６３に制御信号を出力する。操向コントローラ６３は、制御部４から入力された制御信号に基づいて操向アクチュエータ４３を駆動し、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御する。

　昇降コントローラ６４は、作業機３の昇降を制御するものである。具体的には、トラクタ１は、作業機３を走行機体２に連結している３点リンク機構の近傍に、油圧シリンダ等からなる昇降アクチュエータ４４を備えている。この構成で、昇降コントローラ６４は、制御部４から入力された制御信号に基づいて昇降アクチュエータ４４を駆動して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、所望の高さで作業機３により農作業を行うことができる。この制御により、作業機３を、退避高さ（農作業を行わない高さ）及び作業高さ（農作業を行う高さ）等の所望の高さで支持することができる。

　なお、上述したエンジンコントローラ６１等の複数のコントローラは、制御部４から入力される信号に基づいてエンジン１０等の各部を制御している。従って、制御部４が実質的に各部を制御していると把握することができる。

　上述のような制御部４を備えるトラクタ１は、オペレータがキャビン１１内に搭乗して各種操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１の各部（走行機体２、作業機３等）を制御して、圃場９０内を走行しながら農作業を行うことができるように構成されている。加えて、本実施形態のトラクタ１は、オペレータがトラクタ１に搭乗しなくても、無線通信端末４６により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行及び自律作業させることが可能となっている。

　具体的には、図５等に示すように、トラクタ１は、自律走行・自律作業を可能とするための各種の構成を備えている。例えば、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（走行機体２）の位置情報を取得するために必要な測位用アンテナ６等の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場９０を自律走行することが可能となっている。

　次に、自律走行を可能とするためにトラクタ１が備える構成について詳細に説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ１は、図２及び図５に示すように、測位用アンテナ６、無線通信用アンテナ４８、及び記憶部５５等を備える。また、これらに加えて、トラクタ１には、走行機体２の姿勢（ロール角、ピッチ角、ヨー角）を特定することが可能な慣性計測ユニット（ＩＭＵ）が備えられていてもよい。

　測位用アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図２に示すように、測位用アンテナ６は、トラクタ１のキャビン１１のルーフ２９の上面に配置されている。測位用アンテナ６で受信された測位信号は、図５に示す位置情報算出部４９に入力される。位置情報算出部４９は、トラクタ１の走行機体２（厳密には、測位用アンテナ６）の位置情報を、例えば緯度・経度情報として算出する。当該位置情報算出部４９で検出された位置情報は、制御部４に入力されて、自律走行に利用される。

　なお、本実施形態ではＧＮＳＳ－ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムが用いられているが、これに限られるものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いてもよい。例えば、相対測位方式（ＤＧＰＳ）、又は静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）を使用することが考えられる。

　無線通信用アンテナ４８は、オペレータが操作する無線通信端末４６からの信号を受信したり、無線通信端末４６への信号を送信したりするものである。図１に示すように、無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ２９の上面に配置されている。無線通信用アンテナ４８で受信した無線通信端末４６からの信号は、図５に示す無線通信部４０で信号処理された後、制御部４に入力される。また、制御部４等から無線通信端末４６に送信する信号は、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から送信されて無線通信端末４６で受信される。

　記憶部５５は、トラクタ１を自律走行させる経路である走行経路（パス）を記憶したり、走行中のトラクタ１（厳密には、測位用アンテナ６）の位置の推移（走行軌跡）を記憶したりすることができる。その他にも、記憶部５５は、トラクタ１を自律走行・自律作業させるために必要な様々な情報を記憶している。記憶部５５は、例えば、フラッシュメモリ（フラッシュディスク及びメモリーカード等）、ハードディスク、又は光ディスク等の不揮発性メモリである。

　無線通信端末４６は、図２及び図４に示すように、タブレット型のパーソナルコンピュータとして構成されている。オペレータは、無線通信端末４６のディスプレイ３７に表示された情報を参照して確認することができる。また、オペレータは、ディスプレイ３７の近傍に配置されたハードウェアキー３８、及びディスプレイ３７を覆うように配置された図示しないタッチパネル等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御信号（例えば、緊急停止信号等）を送信することができる。なお、無線通信端末４６はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、前述の協調作業を行うために有人のトラクタを無人のトラクタ１に付随して走行させる場合、有人側のトラクタに搭載されるモニタ装置を無線通信端末とすることもできる。

　このように構成されたトラクタ１は、無線通信端末４６を用いるオペレータの指示に基づいて、圃場上の経路に沿って自律的に走行しつつ、作業機３による農作業を行うことができる。

　具体的には、オペレータは、無線通信端末４６を用いて各種設定を行うことにより、図１等に示す自律走行経路９３を形成することができる。この自律走行経路９３は、農作業を行う直線状又は折れ線状の作業経路９３Ａと、当該作業経路９３Ａの端同士を繋ぐ円弧状の非作業経路９３Ｂと、を交互に繋いだ一連の経路として構成される。そして、無線通信端末４６側で上記のように生成された自律走行経路９３の情報を、トラクタ１の制御部４に電気的に接続された記憶部５５に入力（転送）して所定の操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１を制御して、自律走行経路９３に沿って当該トラクタ１に自律走行・自律作業を行わせることができる。

　以下では、主として図５を参照して、自律走行経路生成システム９９を備える無線通信端末４６の構成についてより詳細に説明する。

　図５に示すように、無線通信端末４６は、制御部７１と、ディスプレイ（表示部）３７と、通信部７２と、作業車両情報設定部５１と、圃場情報設定部５２と、作業情報設定部５３と、作業領域分割部（領域分割部）５４と、自律走行経路生成部（経路生成部）４７と、を備える。

　具体的には、無線通信端末４６の制御部７１は、トラクタ１の制御部４と同様に、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。また、前記ＲＯＭには、トラクタ１に自律走行・自律作業を行わせるための適宜のプログラムが記憶されている。そして、上記したソフトウェアとハードウェアの協働により、無線通信端末４６を、通信部７２、作業車両情報設定部５１、圃場情報設定部５２、作業情報設定部５３、作業領域分割部５４、及び自律走行経路生成部４７等として動作させることができる。

　通信部７２は、トラクタ１側との間で通信を行うためのものである。無線通信端末４６の制御部７１は、通信部７２によりトラクタ１の制御部４と通信することで、自律走行経路生成部４７が生成した自律走行経路９３の情報をトラクタ１側に送信することができる。また、無線通信端末４６の制御部７１は、通信部７２を用いて制御信号をトラクタ１側に送信することで、トラクタ１に対して自律走行の開始及び停止等を指示することができる。また、トラクタ１が自律走行している場合、無線通信端末４６の制御部７１は、当該トラクタ１の状態（位置、走行速度等）をトラクタ１側から受信してディスプレイ３７に表示することができる。

　作業車両情報設定部５１は、トラクタ１に関する情報（以下、作業車両情報と呼ぶことがある。）を設定するためのものである。作業車両情報設定部５１は、トラクタ１の機種、トラクタ１の大きさ、トラクタ１において測位用アンテナ６が取り付けられている位置、作業機３の種類、作業機３のサイズ及び形状、作業機３の位置等について、オペレータが無線通信端末４６を適宜操作することにより指定した内容を記憶することができる。

　圃場情報設定部５２は、圃場９０に関する情報（以下、圃場情報と呼ぶことがある。）を設定するためのものである。圃場情報設定部５２は、圃場９０の位置及び形状、自律走行させたい開始位置及び終了位置、作業領域、作業方向等について、オペレータが無線通信端末４６を操作することにより指定した内容を記憶することができる。なお、作業方向とは、図１に示すように、圃場９０から（枕地や非耕作地等の）非作業領域９２を除いた領域である作業領域９１において、作業機３で作業を行いながらトラクタ１を走行させる方向を意味する。

　圃場９０の位置及び形状の情報は、例えばオペレータがトラクタ１に搭乗して圃場の外周に沿って１回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ６の位置情報の推移を記録することで、自動的に取得することができる。ただし、圃場９０の位置及び形状は、ディスプレイ３７に地図を表示させた状態でオペレータが無線通信端末４６を操作して当該地図上の複数の点を指定することで得られた多角形に基づいて取得することもできる。

　作業情報設定部５３は、作業を具体的にどのように行うかに関する情報（以下、作業情報と呼ぶことがある。）を設定するためのものである。作業情報設定部５３は、作業情報として、ロボットトラクタ１と有人のトラクタの協調作業の有無、トラクタ１が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路９３Ａの数であるスキップ数（基準値）、枕地の幅、及び非耕作地の幅等を設定可能に構成されている。

　作業領域分割部５４は、スキップ走行を伴う自律走行経路９３が自律走行経路生成部４７において生成されるときに、図１２等に示すように、作業領域９１を複数の区画Ｓに分割するためのものである。この分割により生成された区画Ｓが、スキップ走行を行う作業の単位となる。なお、作業領域９１の分割の詳細については後述する。

　図５に示す自律走行経路生成部４７は、トラクタ１を自律走行させる経路である自律走行経路９３を生成するためのものである。自律走行経路生成部４７は、作業車両情報設定部５１、圃場情報設定部５２、及び作業情報設定部５３で設定された情報に基づいて、トラクタ１の自律走行経路９３を生成して記憶することができる。

　自律走行経路９３は、図１に示すように、作業領域９１に配置される作業経路９３Ａと、非作業領域９２に配置される非作業経路９３Ｂと、により構成される。自律走行経路生成部４７が自律走行経路９３を生成する過程では、作業機３の作業幅、作業領域９１において互いに隣接する作業経路９３Ａの間で作業機３の作業幅同士が一部重複することの可否（可能な場合は、重複幅の上限値）、非作業領域９２の大きさ及び形状（言い換えれば、枕地の幅及び非耕作地の幅）、トラクタ１が枕地での非作業経路９３Ｂにおいて旋回する場合にスキップする作業経路９３Ａの数（スキップ数）等が考慮される。また、無人トラクタ１と有人トラクタとで協調作業を行う場合は、自律走行経路９３の生成過程において、無人トラクタ１と有人トラクタとの位置関係、有人トラクタの作業機の作業幅等が考慮される。

　次に、図６から図８までを参照して、自律走行経路９３を生成するための無線通信端末４６における設定について説明する。図６は、無線通信端末４６に表示される作業車両情報入力画面８１の表示例を示す図である。図７は、無線通信端末４６に表示される圃場情報入力画面８２の表示例を示す図である。図８は、無線通信端末４６に表示される作業情報入力画面８３の表示例を示す図である。

　無線通信端末４６においてオペレータが所定の操作を行うと、制御部７１は、図６に示す作業車両情報入力画面８１をディスプレイ３７に表示するように制御する。

　作業車両情報入力画面８１では、走行機体２及び当該走行機体２に装着される作業機３に関する情報（前記作業車両情報）を入力することができる。具体的には、作業車両情報入力画面８１には、トラクタ１の機種、トラクタ１の大きさ、測位用アンテナ６の走行機体２に対する取付位置、作業機３の種類、作業機３の作業幅Ｗ、３点リンク機構の後端（ロアリンクの後端）から作業機３の後端までの距離等を入力する欄がそれぞれ配置されている。

　オペレータは、無線通信端末４６を操作して、作業車両情報入力画面８１の各欄に配置されているテキストボックスに数値を入力したりドロップダウンボックスの一覧から選択したりすることにより、設定を行う。これにより、走行機体２及び作業機３に関する各種の情報を設定することができる。

　作業車両情報入力画面８１においてオペレータが指定した作業車両情報は、作業車両情報設定部５１に記憶される。作業車両情報の入力が完了すると、制御部７１は、図７に示すような圃場情報入力画面８２を表示するようにディスプレイ３７を制御する。

　圃場情報入力画面８２では、走行機体２が走行する圃場９０に関する情報（前記圃場情報）を入力することができる。具体的には、圃場情報入力画面８２には、圃場９０の位置及び形状と、自律走行の開始位置及び終了位置と、を図形で示す平面表示部８８が配置されている。また、圃場情報入力画面８２には、圃場９０の外周、自律走行の開始位置、自律走行の終了位置、及び作業方向のそれぞれについて、「指定」、「リセット」のボタンが配置されている。

　なお、圃場情報入力画面８２等におけるボタンは、何れもディスプレイ３７に表示される仮想的なボタンとして構成され、当該ボタンの表示領域に相当するタッチパネルの位置をオペレータが指で触れることによって操作することができる。

　「圃場外周」の「指定」ボタンを操作すると、無線通信端末４６が圃場形状記録モードに切り換わる。この圃場形状記録モードにおいて、オペレータがトラクタ１に乗り込んで運転し、圃場９０の外周に沿って１回り周回させると、そのときの測位用アンテナ６の位置情報の推移に基づいて、圃場９０の位置及び形状が取得（算出）される。これにより、圃場９０の位置及び形状の指定を行うことができる。

　無線通信端末４６の制御部７１は、得られた圃場９０の位置及び形状を、図７に示すように、圃場情報入力画面８２の平面表示部８８にグラフィカルに表示する。圃場９０の位置及び形状の指定をやり直したい場合は、今まで指定した内容を「リセット」ボタンの操作により破棄し、再度「指定」ボタンを操作すればよい。

　なお、上記のように圃場９０においてトラクタ１を実際に走行させることで圃場９０の位置及び形状を指定することに代えて、例えば、無線通信端末４６のディスプレイ３７に地図を表示させ、地図上においてオペレータが複数の点を指定することにより、指定した点同士を結ぶ線が交わらないようにいわゆる閉路グラフにより特定した多角形の位置及び形状を圃場９０の位置及び形状として指定することもできる。

　「作業開始位置」の「指定」ボタンを操作すると、図７に示すように、指定された圃場９０の位置及び形状が平面表示部８８に表示された状態で、オペレータは適宜の点を自律走行の開始位置として指定することができる。指定された開始位置には開始位置マークＣ１が表示される。なお、「リセット」ボタンの動作は上記と同様である。

　「作業終了位置」の「指定」ボタンを操作すると、「作業開始位置」の「指定」ボタンと同様に、適宜の点を、自律走行の終了位置として指定することができる。指定された終了位置には、終了位置マークＣ２が表示される。「リセット」ボタンの動作は上記と同様である。

　圃場情報入力画面８２においてオペレータが指定した圃場情報は、圃場情報設定部５２に記憶される。圃場情報の入力が完了すると、制御部７１は、図８に示すような作業情報入力画面８３を表示するようにディスプレイ３７を制御する。

　作業情報入力画面８３では、具体的な作業の情報（前記作業情報）を入力することができる。具体的には、作業情報入力画面８３には、ロボットトラクタ１と有人のトラクタの協調作業の有無、有人のトラクタが協調作業する場合のパターン、有人のトラクタが協調作業する場合の当該有人のトラクタの作業幅、ロボットトラクタ１のスキップ数、隣接する作業経路９３Ａにおける作業幅のオーバーラップ許容量、枕地幅、及び非耕作地の幅等を入力する欄がそれぞれ設けられている。

　「有人トラクタの協調作業の有無」の欄では、ロボットトラクタ１を単独で自律走行させて農作業を行うか（有人トラクタの随伴無し）、又は、自律走行するロボットトラクタ１と有人のトラクタ（オペレータが搭乗するトラクタ）とを随伴させることにより農作業を行うか（有人トラクタの随伴有り）、の何れかを選択することが可能となっている。

　「随伴有り」の場合、「協調作業パターン」の欄で、ロボットトラクタ１に対する有人のトラクタの位置のパターンを、ロボットトラクタ１の真後ろ、左斜め後ろ、右斜め後ろ、の何れかから選択することが可能となっている。また、「有人トラクタの作業幅」の欄で、有人トラクタの作業幅（作業機により作業が行われる有効幅）を入力することができる。

　「ロボットトラクタのスキップ数」の欄には、ドロップダウンリストボックスが配置されており、ドロップダウン操作により、スキップ数として設定可能な数値の一覧が選択可能に表示される。オペレータは、その一覧から１つを選択することで、作業経路９３Ａをいくつ飛ばして農作業を行うかを指定することができる。本実施形態においては、スキップ数ＳＮを、０、１又は２の何れかから選択することで設定することができる。スキップ走行を希望しない場合は、スキップ数ＳＮとしてゼロを選択すればよい。

　「作業幅のオーバーラップ許容量」の欄では、互いに隣接する作業経路９３Ａの間で作業幅同士が一部重複してもよい場合、その重複幅の上限値を入力することができる。重複を全く許容しない場合は、この欄にゼロを入力すればよい。

　「枕地幅」の欄では、例えば、無人のトラクタ１に装着される作業機３のサイズ等に基づいて予め算出される枕地の幅の下限値と同じかそれよりも大きい値を設定することができる。

　「非耕作地の幅」の欄では、自律走行の終了後に圃場９０の外周に沿って手動走行で周回しつつ作業すること等を考慮しながら、適宜の値を設定することができる。

　オペレータが作業情報入力画面８３の入力欄を全て入力して「自律走行経路を生成」ボタンを操作した場合、自律走行経路生成部４７により自律走行経路９３が生成されるとともに、当該自律走行経路９３が作業領域分割部５４に記憶される。生成された自律走行経路９３は確認のためにディスプレイ３７に適宜表示され、オペレータが図略の「確定」ボタンを操作することで、自律走行経路９３を確定させることができる。

　自律走行経路９３の確定後は、制御部７１は、図示しない経路データ転送画面をディスプレイ３７に表示するように制御する。この経路データ転送画面では、オペレータは、自律走行経路生成部４７により生成した自律走行経路９３のデータを、トラクタ１側へ例えば無線により転送し、トラクタ１が備える記憶部５５に記憶させることができる。

　自律走行経路９３のデータがトラクタ１に入力されると、オペレータが無線通信端末４６を適宜操作することで、トラクタ１に自律走行の開始を指示することができる。自律走行の開始が指示されると、トラクタ１は、無線通信端末４６から当該トラクタ１に送信された自律走行経路９３に従って自律走行し、自律作業を行う。

　次に、自律走行経路９３を生成するときに自律走行経路生成部４７で行われる具体的な処理について、図９から図１５までを参照して説明する。図９は、自律走行経路生成部４７を生成するときに自律走行経路生成部４７で行われる処理を示すフローチャートである。図１０は、スキップ走行を行う自律走行経路９３を生成するために、作業領域９１に複数の作業経路９３Ａが配置される様子を示す図である。図１１は、スキップ走行を行う場合に作業の単位となる、特定の数の作業経路９３Ａからなるグループを示す図である。図１２は、作業領域９１が分割されて複数の区画Ｓが生成される様子を示す図である。図１３は、作業領域９１が分割されて、作業経路９３Ａの数が特定の数より大きい例外の区画ＳＥを含む複数の区画Ｓ，ＳＥが生成される様子を示す図である。図１４は、作業経路９３Ａの作業順序が決定された様子を示す図である。図１５は、図１４で決定された作業順序に基づいて自律走行経路９３が生成される様子を示す図である。

　図８に示す作業情報入力画面８３において「自律走行経路を生成」ボタンが操作されると、最初に、圃場情報入力画面８２において設定された圃場９０の形状と、作業情報入力画面８３において設定された枕地幅及び非耕作地の幅と、に基づいて、作業領域９１及び非作業領域９２が定められる。その後に図９の処理が開始され、自律走行経路生成部４７は、作業領域９１内に作業経路９３Ａを互いに間隔をあけて配置する（ステップＳ１０１）。それぞれの作業経路９３Ａは、図７の圃場情報入力画面８２で設定された作業方向に沿うように配置される。また、作業経路９３Ａを配置する間隔は、作業領域９１に対する作業機３の作業漏れが生じないように、かつ、作業効率が良好となるように、当該作業機３の作業幅Ｗ等を考慮して決定される。なお、作業領域９１において配される作業経路９３Ａの列数（本数）は、作業領域９１の大きさ、作業機３の作業幅Ｗ、及び、オーバーラップ許容量に基づいて算出可能であるため、本ステップにおいては作業領域９１に作業経路９３Ａを配することなく、配されるべき作業経路９３Ａの列数を算出し、ステップＳ１０２に進むこととしてもよい。

　次に、自律走行経路生成部４７は、作業情報設定部５３で設定された（作業情報入力画面８３で入力された）ロボットトラクタ１のスキップ数ＳＮの情報を取得して、スキップ数ＳＮが１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

　ステップＳ１０２の判断の結果、スキップ数ＳＮが０である場合、自律走行経路生成部４７は、作業経路９３Ａが並べられる方向の一側の端から当該作業経路９３Ａを順番に（飛ばすことなく）走行して他側の端まで到達する自律走行経路９３を生成し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。これにより、スキップなしの自律走行経路９３が生成される。

　ステップＳ１０２の判断の結果、スキップ数ＳＮが１以上である場合、自律走行経路生成部４７は、作業領域９１における作業経路９３Ａの数（作業経路数ＴＰ）が、基本単位経路数ＢＰ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

　ここで、基本単位経路数ＢＰについて説明する。即ち、本実施形態のロボットトラクタ１におけるスキップ走行は、互いに隣接しながら並ぶ特定の数の作業経路９３Ａからなるグループを単位として行われる。あるグループについてスキップ走行がいったん開始されると、当該グループに属する全ての作業経路９３Ａについて作業が完了するまで、他のグループについてスキップ走行が行われることはない。

　例えばスキップ数ＳＮが１である場合、図１１（ａ）に示すように、互いに隣接しながら並ぶ５つ（５列）の作業経路９３Ａを考える。なお、以下の説明では、それぞれの作業経路９３Ａを、自律走行の開始位置に近い側からＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅというようにアルファベットで呼ぶことがある。このグループについてスキップ走行を行う場合、トラクタ１は、Ａを走行した後、１つ飛ばしてＣを走行し、更に１つ飛ばしてＥを走行する。その後、飛ばす方向をいったん反転させ、かつ通常よりも多く２つ飛ばして、Ｂを走行する。その後、飛ばす方向を更に反転して、Ｄを走行する。以上のように、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｂ，Ｄの順に作業を行うことで、設定されたスキップ数ＳＮ（即ち、１）に概ね従いながら、５つの作業経路９３Ａについて作業を完了させることができる。

　また、スキップ数ＳＮが２である場合、図１１（ｂ）に示すように、互いに隣接しながら並ぶ７つの作業経路９３Ａを考える。なお、以下の説明では、それぞれの作業経路９３Ａを、自律走行の開始位置に近い側からＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇというようにアルファベットで呼ぶことがある。このグループについてスキップ走行を行う場合、トラクタ１は、Ａを走行した後、２つ飛ばしてＤを走行し、更に２つ飛ばしてＧを走行する。その後、飛ばす方向をいったん反転させ、かつ設定数よりも多く３つ飛ばして、Ｃを走行する。続いて、飛ばす方向を反転してＦを走行する。その後、飛ばす方向を反転させ、かつ設定数よりも多く３つ飛ばして、Ｂを走行する。続いて、飛ばす方向を反転させ、Ｅを走行する。以上のように、Ａ，Ｄ，Ｇ，Ｃ，Ｆ，Ｂ，Ｅの順に作業を行うことで、設定されたスキップ数ＳＮ（即ち、２）に概ね従いながら、７つの作業経路９３Ａについて作業を完了させることができる。

　以上を踏まえて説明すると、基本単位経路数ＢＰとは、スキップ走行によって作業を完了させる基本的な単位（グループ）における作業経路９３Ａの数を意味する。スキップ数ＳＮが１の場合は、基本単位経路数ＢＰは５となり、スキップ数ＳＮが２の場合は、基本単位経路数ＢＰは７となる。一般化すると、基本単位経路数ＢＰは、スキップ数ＳＮに対して、２（ＳＮ＋１）＋１で表される。

　従って、ステップＳ１０４は、ステップＳ１０１で配置された作業経路９３Ａの数が、上記のグループを少なくとも１つ形成するのに十分であるか否かを判断することを実質的に意味する。

　ステップＳ１０４の判断で、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰに満たない場合、上記のグループを１つも形成することができないことを意味する。従って、制御部７１は、設定されたスキップ数ＳＮでの自律走行経路９３の生成ができない旨のメッセージをディスプレイ３７に表示させるように制御して（ステップＳ１０５）、処理を終了する。

　ステップＳ１０４の判断で、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰ以上である場合、自律走行経路生成部４７は、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰの整数倍であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。

　ステップＳ１０６の判断で、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰの整数倍である場合、自律走行経路生成部４７は、作業経路９３Ａが並べられる方向で作業領域９１を分割して、複数の区画Ｓを生成する（ステップＳ１０７）。この分割は、それぞれの区画Ｓに含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰと等しくなるように行われる。図１２には、スキップ数ＳＮが１（基本単位経路数ＢＰが５）である場合に、１５つの作業経路９３Ａが配置された作業領域９１を分割して、それぞれが５つの作業経路９３Ａを有する３つの区画Ｓを形成する例が示されている。ただし、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰと等しい場合は、分割する必要がないので、作業領域９１の全体に１つの区画Ｓが生成される。

　ステップＳ１０６の判断で、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰの整数倍と異なる場合でも、自律走行経路生成部４７は、作業経路９３Ａが並べられる方向で作業領域９１を分割して、複数の区画Ｓを生成する（ステップＳ１０８）。この分割は、それぞれの区画Ｓに含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰと等しくなるのを原則とするが、例外として、１つの区画ＳＥだけは、当該区画ＳＥに含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰを上回るように行われる。図１３には、スキップ数ＳＮが１（基本単位経路数ＢＰが５）である場合に、１６つの作業経路９３Ａが配置された作業領域９１を分割して、それぞれが５つの作業経路９３Ａを有する２つの区画（第１区画）Ｓと、６つの作業経路９３Ａを有する１つの例外の区画（第２区画）ＳＥと、を形成する例が示されている。この例外の区画ＳＥは、作業経路９３Ａが並べられる方向の端部、更に言えば、自律走行の終了位置に近い側の端部に配置されることが好ましい。作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰの２倍を下回る場合は、分割する必要がないので、作業領域９１の全体に１つの（例外の）区画ＳＥが生成される。

　１又は複数の区画Ｓが生成されると、自律走行経路生成部４７は、作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰと等しい（原則の）区画Ｓと、基本単位経路数ＢＰを上回る（例外の）区画ＳＥと、の両方について、作業経路９３Ａをトラクタ１が所定の作業順序に従って走行するように自律走行経路９３を生成する（ステップＳ１０９）。

　上記の作業順序とは、作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰと等しい（原則の）区画Ｓについては、スキップ数ＳＮが１の場合は上述したＡ，Ｃ，Ｅ，Ｂ，Ｄの順を意味し、スキップ数ＳＮが２の場合は上述したＡ，Ｄ，Ｇ，Ｃ，Ｆ，Ｂ，Ｅの順を意味する。なお、図１４には、スキップ数ＳＮが１であって作業領域９１が図１２のように分割された場合に、作業経路９３Ａの作業順序が決定される様子が示されている。図１４においてそれぞれの作業経路９３Ａに付されている丸付き数字は、決定された作業順序を示す。

　それぞれの区画Ｓに配置されている作業経路９３Ａを上記の順序に従って走行するように自律走行経路９３を（図１５に示すように）生成することで、当該区画Ｓを単位とする細かいスキップ走行パターンの繰返しが実現される。即ち、自律走行開始位置に最も近い区画Ｓについてスキップ走行が上記のスキップ走行パターンに従って行われ、当該区画Ｓの作業が完了すると、それに隣接する区画Ｓについてスキップ走行が上記のスキップ走行パターンに従って行われる。上記を反復しながら自律走行・自律作業を行うことで、作業が途中で中断しても、作業済の箇所と未作業の箇所とが交互に現れる部分を区画Ｓ内の小さな範囲に留めることができる。

　なお、作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰを上回る区画（例外の区画）ＳＥについては、原則の区画Ｓでの作業順序と類似した作業順序となることが好ましいが、作業経路９３Ａをスキップする数をある程度柔軟に考えて、適当な作業順序で作業経路９３Ａを走行するように自律走行経路９３を生成すればよい。

　以上の処理により、スキップ走行を伴う作業に適した自律走行経路９３を生成することができる。なお、図１２から図１５までにはスキップ数ＳＮが１である場合が示されているが、スキップ数ＳＮが２である場合も、図１１（ｂ）に示すように基本単位経路数ＢＰが７になる点、作業順序がＡ，Ｄ，Ｇ，Ｃ，Ｆ，Ｂ，Ｅとなる点を除いて、上記と全く同様に生成することができる。

　以上に説明したように、本実施形態の自律走行経路生成システム９９は、予め定められた作業領域９１に対して作業を行うためにトラクタ１を自律走行させる自律走行経路９３を生成する。自律走行経路生成システム９９は、作業領域分割部５４と、自律走行経路生成部４７と、を備える。作業領域分割部５４は、作業領域９１を複数の区画Ｓに分割する。自律走行経路生成部４７は、作業領域分割部５４により分割された各区画Ｓのそれぞれに配置された複数の作業経路９３Ａを含むように自律走行経路９３を生成する。作業領域分割部５４は、各区画Ｓに含まれる作業経路９３Ａの数が互いに等しい基本単位経路数ＢＰとなるように作業領域９１を分割可能である。

　これにより、スキップ走行による作業を行う場合でも、分割された小さな区画Ｓを単位として、作業領域９１の端から順番に作業していくことができる。従って、作業が途中で中断した場合でも、作業領域９１において作業済みの箇所と未作業の箇所が交互に現れる部分を、区画Ｓ内の小さな範囲に留めることができる。従って、作業済みの箇所が明確になり易く、円滑に作業の再開を行うことができる。また、作業の中断前後で雨等により土壌環境が変化した場合でも、作業品質が異なる部分が広範囲にわたって櫛歯状に生じるのを防止することができる。

　また、本実施形態の自律走行経路生成システム９９において、自律走行経路生成部４７は、複数の作業経路９３Ａに対してスキップ数ＳＮに基づいて作業順序を設定する。含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰと等しい区画Ｓが複数ある場合に、自律走行経路生成部４７は、図１４に示すように、当該区画Ｓの間で互いに対応する各々の作業経路９３Ａに対して同一の作業順序を設定する。

　これにより、区画Ｓを単位として一定の作業順序を作業経路９３Ａに対して設定することができるので、規則的なスキップ走行を実現できるとともに、自律走行経路９３の生成処理を簡略化することができる。

　また、本実施形態の自律走行経路生成システム９９において、作業領域分割部５４は、作業領域９１に含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰの整数倍でない場合に、図１３に示すように、含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰと等しい原則の区画Ｓと、含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰより大きい例外の区画ＳＥと、を形成するように作業領域９１を複数の区画Ｓ，ＳＥに分割する。

　これにより、含まれる作業経路９３Ａの数が基本単位経路数ＢＰに満たない区画が生じなくなるので、スキップ走行を伴う自律走行経路９３を容易に生成することができる。

　次に、図１６及び図１７を参照して、圃場９０及び作業領域９１の形状によって、トラクタ１が非作業領域９２において複数回の旋回や切返し操作を必要とする例を説明する。図１６は、非作業領域９２においてトラクタ１が複数回の旋回を行う例を示す図である。図１７は、非作業領域９２においてトラクタ１が複数回の旋回及び切返しを行う例を示す図である。

　図１６に示した圃場９０Ｐでは、非作業領域９２に、Ｌ字路が連続するクランク形状の部分が存在している。作業順序が決定された作業経路９３Ａの端点同士を繋ぐ非作業経路９３Ｂが当該部分を通過する場合、非作業経路９３Ｂは、非作業領域９２に収まるように（即ち、トラクタ１が作業領域９１に進入することも、圃場９０Ｐの外側にハミ出すこともないように）、所定のマージンを見込んで生成される。このとき、Ｌ字路の部分においては、走行機体２の旋回半径Ｒが考慮される。図１６の例では、非作業領域９２がクランク状の部分を有するために、図１５で示した圃場９０と比較して、非作業領域９２での旋回が２回余分に必要となっている。

　また、図１６と同様の圃場９０Ｐであっても、図１７に示すように、作業経路９３Ａから非作業経路９３Ｂに入った直後にクランク形状の部分を通過する必要が生じる場合がある。このとき、非作業経路９３Ｂに入った直後にＬ字路での旋回を行ったとしても、走行機体２又は作業機３が圃場９０Ｐの外側にはみ出してしまう。この場合は、図１７に示すように、非作業経路９３Ｂは、Ｌ字路の部分の旋回に加えて、走行機体２を一端前後させる切返しも伴う経路として生成される。

　このように、非作業領域９２が不定形である場合、自律走行経路生成部４７が必要に応じて旋回や切返しを伴うように非作業経路９３Ｂを生成することで、スキップ走行を適切に行うことができる。

　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

　上記の実施形態においては、基本単位経路数ＢＰがスキップ数ＳＮに対して２（ＳＮ＋１）＋１で表される数値としたが、他の数値に変更してもよい。即ち、基本単位経路数ＢＰは、Ｍ（ＳＮ＋１）＋１（Ｍは２以上の自然数）で表される。

　上記の実施形態においては、スキップ数ＳＮは１又は２から選択できるとしたが、必要に応じて３以上の数値を選択できる構成にしてもよい。

　作業を行う作業経路９３Ａの順番（作業順序）は、図１１で示した例に限らず、適宜変更することもできる。

　ステップＳ１０２の判断の結果、スキップ数ＳＮが０である場合、自律走行経路生成部４７は、作業領域９１を分割することなく自律走行経路９３を生成することとしたが、作業領域９１を分割した上で、自律走行経路９３を生成することとしてもよい。

　図９に示すステップＳ１０５において、メッセージを表示する代わりに、上述の発明が解決しようとする課題で述べた（単純なスキップ走行を行う）自律走行経路を生成してもよい。或いは、作業経路数ＴＰが基本単位経路数ＢＰに満たない場合には、スキップ数ＳＮを０に変更するよう促し、ユーザがスキップ数ＳＮを０に変更した場合はステップＳ１０３に進み、ユーザがスキップ数ＳＮを０に変更しなかった場合にステップＳ１０５に進むこととしてもよい。

　ところで、図１４及び図１５に示すように作業領域９１が複数の区画Ｓに分割され、或いは、複数の区画Ｓと単一の区画ＳＥに分割される場合、トラクタ１により自律走行・自律作業される区画に対する作業順は、例えば、開始位置に近い区画から順に設定され、特定の区画について作業が完了すると、それに隣接する区画にて作業が行われる。しかしながら各区画に対する作業順は、これに限られるものではなく任意の順番が設定可能であってもよい。

　上記の実施形態では、作業情報入力画面８３で設定された枕地幅及び非耕作地の幅に基づいて非作業領域９２が定められ、圃場９０から非作業領域９２を除外した残りの領域として作業領域９１が定められている。しかしながら、作業領域９１を設定する方法は上記に限らず、例えば、上述の圃場情報入力画面８２において平面表示部８８に表示された圃場９０の任意の点をオペレータが指定することで作業領域９１及び非作業領域９２を設定できるように構成されてもよい。

　上記の実施形態では、自律走行経路生成システム９９を構成する作業領域分割部５４及び自律走行経路生成部４７は、無線通信端末４６側に備えられている。しかしながら、作業領域分割部５４及び自律走行経路生成部４７のうちの一部又は全部がトラクタ１側に備えられてもよい。

　＜第２実施形態＞
　次に、本開示の第２実施形態に係る自律走行経路生成システム１９９について、主として図１８から図３４までを参照して詳細に説明する。図１８は、第２実施形態に係るロボットトラクタ１及び無線通信端末４６の電気系の主要な構成を示すブロック図である。以下では、第１実施形態と同様の構成の部材及びステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する場合がある。

　本実施形態の自律走行経路生成システム１９９の主たる構成は、無線通信端末４６に備えられる。本実施形態の無線通信端末４６は、上述した制御部７１、ディスプレイ（表示部）３７、及び通信部７２の他に、更に、表示制御部３１、記憶部３２、圃場外周設定部３３、障害物外周設定部３４、作業領域設定部（走行領域設定部）３５、開始終了位置設定部１５１、作業方向設定部（走行方向設定部）３６、及び自律走行経路生成部１４７等を備える。なお、圃場外周設定部３３、障害物外周設定部３４、作業領域設定部（走行領域設定部）３５、開始終了位置設定部１５１、及び作業方向設定部（走行方向設定部）３６を合わせたものは、第１実施形態における圃場情報設定部５２に対応するものである。また、自律走行経路生成部１４７は、第１実施形態における自律走行経路生成部４７に対応するものである。

　本実施形態の無線通信端末４６も、第１実施形態の場合と同様に、上記したソフトウェアとハードウェアの協働により、表示制御部３１、記憶部３２、圃場外周設定部３３、障害物外周設定部３４、作業領域設定部３５、開始終了位置設定部１５１、作業方向設定部３６、及び自律走行経路生成部１４７等として動作することができる。

　表示制御部３１は、ディスプレイ３７に表示する表示用データを作成し、表示内容を適宜に制御する。本実施形態の表示制御部３１は、ユーザにより所定の操作が行われたとき、図１９に示す圃場情報入力画面１８２をディスプレイ３７に表示させる。図１９は、無線通信端末４６に表示される、トラクタ１が走行する圃場に関する情報を入力するための画面の一例を示す図である。

　この圃場情報入力画面１８２では、トラクタ１が走行する圃場に関する情報を入力することができる。具体的には、圃場情報入力画面１８２には、圃場の形状を図形で（グラフィカルに）示す平面表示部８８が配置されている。また、圃場情報入力画面１８２において、「圃場外周の位置」の欄及び「障害物の外周の位置」の欄には、「記録開始」及び「リセット」のボタンがそれぞれ配置されている。また、圃場情報入力画面１８２において、「作業開始位置・作業終了位置」、「作業方向」のそれぞれの欄には、「指定」及び「リセット」のボタンが配置されている。

　記憶部３２は、ユーザが無線通信端末４６のタッチパネルを操作することにより入力した圃場に関する情報等を記憶するとともに、生成された走行経路の情報等を記憶することができる。

　圃場外周設定部３３は、トラクタ１が自律走行を行う対象となる圃場の外周の位置を設定するものである。具体的には、ユーザが圃場情報入力画面１８２において「圃場外周の位置」の「記録開始」ボタンを操作すると、無線通信端末４６が圃場外周記録モードに切り換わる。この圃場外周記録モードにおいて、トラクタ１を圃場の外周に沿って１回り周回させると、そのときの測位用アンテナ６の位置情報の推移が圃場外周設定部３３で記録されて、当該圃場外周設定部３３で圃場の形状が設定（取得）される。これにより圃場の位置及び形状を設定することができる。また、「リセット」ボタンを操作することで、圃場外周の位置の記録（設定）を再び行うことができる。

　障害物外周設定部３４は、トラクタ１が自律走行を行う対象の圃場内に配置される障害物の外周領域を設定するものである。具体的には、ユーザが圃場情報入力画面１８２において「障害物の外周の位置」の「記録開始」ボタンを操作すると、無線通信端末４６が障害物外周記録モードに切り換わる。この障害物外周記録モードにおいて、トラクタ１を障害物の外周領域の角部に配置させてそのときの測位用アンテナ６の位置情報を障害物外周設定部３４で記録すると、当該障害物外周設定部３４で障害物を多角形（例えば、長方形）で囲んだ形状が設定（取得）される。この多角形は、例えば、各角部を結ぶ線分が交わらないようにいわゆる閉路グラフにより特定した多角形として算出することができる。これにより、障害物の外周領域の位置及び形状を設定することができる。なお、障害物外周設定部３４で設定される障害物の外周領域は、障害物を取り囲む中空状の多角形の領域であり、その内縁と外縁との間の距離は、トラクタ１（作業機３）の車幅と同じかそれよりも若干広くなっている。

　作業領域設定部３５は、トラクタ１が自律走行を行う対象の圃場内に配置される、自律的に走行しながら農作業を行う作業領域（走行領域）の位置を設定するものである。具体的に説明すると、本実施形態の無線通信端末４６においては、圃場情報入力画面１８２とは別の入力画面（図略）において、枕地の幅と、非耕作地の幅と、を設定可能に構成されている。そして、枕地及び非耕作地からなる非作業領域が、上記の設定内容と、圃場外周設定部３３で設定された圃場の位置及び形状と、に基づいて定められるとともに、圃場の領域から非作業領域を除いた領域が作業領域として定められる。

　開始終了位置設定部１５１は、トラクタ１が自律走行を開始する地点である開始地点と、自律走行を終了する地点である終了地点と、を設定するものである。具体的には、ユーザが圃場情報入力画面１８２において「作業開始位置・作業終了位置」の「指定」ボタンを操作すると、平面表示部８８に、圃場外周設定部３３で設定した圃場のデータが地図データに重ね合わされて表示される。この状態で、ユーザが圃場の輪郭の近傍の任意の点を選択することで、選択した点の位置情報を開始地点及び終了地点として開始終了位置設定部１５１で設定（記録）することができる。なお、「リセット」のボタンの機能については、上記と同様である。

　作業方向設定部３６は、トラクタ１が作業領域において農作業を行いながら走行する方向（走行路の方向）を設定するものである。具体的には、ユーザが圃場情報入力画面１８２において「作業方向」の「指定」ボタンを操作すると、平面表示部８８に、圃場外周設定部３３で設定した圃場の形状が地図データに重ね合わされて表示される。この状態で、ユーザが、例えば圃場を指定するときに指定した複数の点の中から２点を選択することで、当該２点を結んだ直線の方向を作業方向（走行方向）として作業方向設定部３６で設定（記録）することができる。なお、作業方向を指定する際に選択する点は２点に限られず、３点以上の複数点であってもよい。これにより、圃場等の輪郭に沿った、より正確な作業方向を指定することが可能である。また、「リセット」ボタンの機能については、上記と同様である。

　本実施形態における自律走行経路生成部１４７は、圃場内においてトラクタ１が自律的に走行する走行経路を生成する。第１実施形態と同様にこの走行経路には、直線状又は折れ線状の走行路と、円弧状の旋回路と、が交互に含まれる。自律走行経路生成部１４７は、圃場外周設定部３３で設定された圃場外周の位置、作業領域設定部３５で設定された作業領域の位置、開始終了位置設定部１５１で設定された開始地点及び終了地点の位置、並びに作業方向設定部３６で設定された作業方向の情報を取得して、これらの情報に基づいて自動的に走行経路を生成する。この走行経路は、基本的には、直線状又は折れ線状の走行路が作業領域に含まれ、旋回路が圃場内の作業領域以外の領域（非作業領域）に含まれるように生成される。ただし、圃場内に障害物が存在する場合には、自律走行経路生成部１４７は、障害物を回避するように走行経路を生成する。これについては、後に詳述する。自律走行経路生成部１４７が作成した走行経路は、記憶部３２に記憶される。

　次に、自律走行経路生成部１４７が走行経路を生成するときの具体的な処理について、図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は、走行経路を生成するときに自律走行経路生成部１４７で行われる処理を示すフローチャートである。図２１は、図２０の処理の続きを示すフローチャートである。

　初めに、自律走行経路生成部１４７は、圃場外周設定部３３で設定された圃場外周の位置、作業領域設定部３５で設定された作業領域の位置、開始終了位置設定部１５１で設定された開始地点及び終了地点の位置、並びに作業方向設定部３６で設定された作業方向の情報を取得して、これらの情報に基づいて暫定走行経路Ｔ０を生成する（図２２を参照）。具体的には、自律走行経路生成部１４７は、圃場内に障害物がないものとみなして、作業領域内に複数の暫定走行路Ｐ０を互いに間隔を空けて並べた暫定走行経路Ｔ０を生成する（ステップＳ２０１）。それぞれの暫定走行路Ｐ０は、作業方向に沿うように配置されている。

　自律走行経路生成部１４７により生成される暫定走行経路Ｔ０の例を図２２に示している。図２２は、複数の暫定走行路Ｐ０を並べた暫定走行経路Ｔ０を生成した例を示す図である。図２２において、実線の矢印で示した経路は、無人のトラクタ１が走行する走行経路である。無人のトラクタ１が走行する走行路に隣接する（矢印が付された２列の走行路間に配される）、矢印が付されていない走行路は、協調作業を行うための有人のトラクタが無人のトラクタ１に付随して走行する走行路を示している。図２２の例では、有人のトラクタは、往路（図２２の紙面上方に向かう方向の走行路）では無人のトラクタ１の右斜め後ろを、復路（図２２の紙面下方に向かう方向の走行路）では左斜め後ろを、それぞれついて行くように走行することが想定されている。

　続いて、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周設定部３４から障害物外周領域を取得して、ステップＳ２０１で生成した暫定走行路Ｐ０の中に、障害物外周領域と干渉する暫定走行路があるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

　ステップＳ２０２の判断の結果、障害物外周領域と干渉する暫定走行路がない場合（ステップＳ２０２、Ｎｏ）、圃場内に障害物がないものとみなして作成した暫定走行経路Ｔ０を走行経路Ｔとしてそのまま使うことができるため、自律走行経路生成部１４７はこの暫定走行経路Ｔ０を走行経路Ｔとして（ステップＳ２０３）、経路の生成を終了する。

　一方、ステップＳ２０２の判断の結果、障害物外周領域と干渉する暫定走行路がある場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、自律走行経路生成部１４７は、障害物を回避した走行経路を作成するために、ステップＳ２０４以降の処理を行う。

　ステップＳ２０４の処理において、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周領域と干渉する暫定走行路Ｐ０のそれぞれについて、当該暫定走行路Ｐ０の始端である地点Ｆを始点とし、障害物外周領域に至る点である地点Ｇを終点とする第１走行路Ｐ１を取得する。図２３に、１つの暫定走行路Ｐ０に関して第１走行路Ｐ１を生成している様子を示している。

　続いて、ステップＳ２０５の処理において、自律走行経路生成部１４７は、第１走行路Ｐ１の終点（地点Ｇ）を始点とし、障害物外周領域を通過しつつ障害物反対側に回って、当該障害物を貫くように第１走行路Ｐ１を延長した仮想延長線Ｌ上の位置であって、障害物外周領域から出る位置（地点Ｈ）に至る迂回路Ｑを生成する。図２４に、１つの暫定走行路Ｐ０に関して迂回路Ｑを生成している様子を示している。図２４に示すように、この迂回路Ｑは、当該暫定走行路Ｐ０を基準として未作業領域側（言い換えれば、第１走行路Ｐ１に至るまでの走行経路から見て遠い側）に迂回するように生成される。

　続いて、ステップＳ２０６の処理において、自律走行経路生成部１４７は、迂回路Ｑの終点（地点Ｈ）を始点とし、暫定走行路Ｐ０の終端（地点Ｊ）を終点とする第２走行路Ｐ２を取得する。この第２走行路Ｐ２は、暫定走行路Ｐ０上に配置される。なお、上記の図２４に、１つの暫定走行路Ｐ０に関して第２走行路Ｐ２を生成している様子を示している。

　続いて、ステップＳ２０７の処理において、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周領域と干渉する個々の暫定走行路Ｐ０に対して生成した迂回路Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・の中に、所定距離Ｌ１以上の経路長の迂回路が１つ以上あるか否かを判断する。

　ステップＳ２０７の判断の結果、所定距離Ｌ１以上の長さの迂回路Ｑが１つもない場合（ステップＳ２０７、Ｎｏ）、トラクタ１が迂回路Ｑを通るように走行させても走行経路が極端に長くなってしまうことはないので、この迂回路Ｑを走行経路として採用する。

　即ち、ステップＳ２０８において、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周領域と干渉する暫定走行路Ｐ０のそれぞれを、当該暫定走行路Ｐ０に基づいて生成した第１走行路Ｐ１、迂回路Ｑ、第２走行路Ｐ２からなる走行路に置き換える。これにより、障害物を迂回した走行経路Ｔ１が生成される。図２５に、障害物を迂回することにより障害物を回避する走行経路Ｔ１を生成した例を示している。

　一方、ステップＳ２０７の判断の結果、所定距離Ｌ１以上の長さの迂回路Ｑが１つ以上あった場合（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、トラクタ１を迂回路Ｑに沿って走行させると走行経路が過剰に長くなってしまい作業が非効率となるので、この迂回路Ｑは走行経路として採用されない。

　即ち、長さが所定距離Ｌ１以上になってしまう迂回路Ｑがある場合は、図２１に示すステップＳ２１１において、自律走行経路生成部１４７は、生成した各迂回路Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・及び第２走行路Ｐ２を破棄する。続いて、ステップＳ２１２において、自律走行経路生成部１４７は、第１走行路Ｐ１の終点（地点Ｇ）を始点とし、障害物外周領域を通過しつつ未作業領域側に折り返す折返し路Ｄを生成する。図２６に、１つの第１走行路Ｐ１に関して折返し路Ｄを生成している様子を示している。

　続いて、ステップＳ２１３において、自律走行経路生成部１４７は、折返し路Ｄの終点（地点Ｋ）を始点とし、第１走行路Ｐ１を生成した暫定走行路Ｐ０の未作業側に平行に配置される次の暫定走行路Ｐ０の終端（地点Ｍ）を終点とする第３走行路Ｐ３を生成する。上記の図２６に、１つの第１走行路Ｐ１に関して復路としての第３走行路Ｐ３を生成している様子を示している。

　続いて、ステップＳ２１４において、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周領域と干渉し、連続する往復の暫定走行路Ｐ０を（複数の往復路がある場合には、そのそれぞれを）、第１走行路Ｐ１、折返し路Ｄ、第３走行路Ｐ３からなる走行路に置き換える。これにより、障害物の手前で折り返した走行経路Ｔ２が生成される。図２７に、障害物の手前で折り返すことにより障害物を回避する走行経路Ｔ２を生成した例を示している。

　なお、ステップＳ２１４の処理により障害物の手前で折り返す走行経路を生成した場合、障害物の反対側の領域においても、図２７において破線で示すように、障害物の手前で折り返す走行経路Ｔ３が適宜生成される。図２７では、無人トラクタ１は走行経路Ｔ２を走行しながら農作業を行って終了地点に到達した後、非作業領域を通って走行経路Ｔ３の始点に移動し、走行経路Ｔ３を走行しながら農作業を行う例が示されている。ただし、上記は一例であって、例えば、障害物で分断された一側の領域を作業した後、すぐに反対側を作業するように走行経路が生成されてもよい。

　以上に説明したように、本実施形態の自律走行経路生成システム１９９は、予め定められた作業領域においてトラクタ１を自律走行させるための走行経路を生成する。この自律走行経路生成システム１９９は、作業方向設定部３６と、自律走行経路生成部１４７と、障害物外周設定部３４と、を備える。作業方向設定部３６は、作業領域内におけるトラクタ１の走行方向（作業方向）を設定する。自律走行経路生成部１４７は、作業領域内において作業方向設定部３６により設定された作業方向に沿って設けられた複数の走行路を含む走行経路を生成可能である。障害物外周設定部３４は、作業領域内の障害物に対して障害物外周領域を設定する。自律走行経路生成部１４７は、第１走行路Ｐ１と、迂回路Ｑと、第２走行路Ｐ２と、を含むように走行経路を生成することが可能である（図２２から図２５までを参照）。第１走行路Ｐ１は、作業方向に沿って配置される。迂回路Ｑは、第１走行路Ｐ１の終点（地点Ｇ）を始点とし、障害物外周領域を通過しつつ障害物の反対側に回って、当該障害物を貫くように第１走行路Ｐ１を延長した仮想延長線Ｌ上の位置に至る。第２走行路Ｐ２は、迂回路Ｑの終点（地点Ｈ）を始点とし、仮想延長線Ｌ上に配置される。

　これにより、第１走行路Ｐ１と、迂回路Ｑと、第２走行路Ｐ２とを含む走行経路が生成される。よって、この走行経路に沿ってトラクタ１を自律走行させることにより、障害物を迂回するようにトラクタ１を走行させることが可能である。しかも、迂回路Ｑは事前に設定された障害物外周領域を通過するように配置されるので、走行経路全体との関係等を考慮して迂回路を計画的に生成することで、無人トラクタ１による作業を円滑にすることができる。また、迂回路Ｑ以外の部分では、走行路を作業方向に沿った経路とすることができ、自律走行経路生成のアルゴリズムをシンプルにすることができる。このように、走行路を基本的には作業方向に沿った直線状又は折れ線状の経路とすることにより、複数の走行路を１セットとして取り扱うことが容易となり、１セットごとに農作業を行っていくようなやり方も容易に実現できる。

　また、本実施形態の自律走行経路生成システム１９９においては、自律走行経路生成部１４７は、迂回路Ｑの経路長が所定距離Ｌ１未満である場合に、第１走行路Ｐ１、迂回路Ｑ及び第２走行路Ｐ２を含むように走行経路を生成することが可能である（図２５を参照）。一方、自律走行経路生成部１４７は、前記迂回路の経路が所定距離Ｌ１以上である場合に、第１走行路Ｐ１、折返し路Ｄ及び第３走行路Ｐ３を含むように前記走行経路を生成することが可能である（図２７を参照）。折返し路Ｄは、第１走行路Ｐ１の終点（地点Ｇ）を始点とし、障害物外周領域を通過しつつ障害物の手前で折り返す（図２６を参照）。第３走行路Ｐ３は、折返し路Ｄの終点（地点Ｋ）を始点とし、第１走行路Ｐ１と平行に配置される。

　これにより、迂回路Ｑの経路長が所定距離Ｌ１以上になる場合には、障害物を迂回する経路に代えて、障害物の手前で折り返す経路を走行経路として生成することができる。従って、走行経路のうち作業に寄与しない部分が過剰に長くなってしまうことを防止できる。

　また、本実施形態の自律走行経路生成システム１９９においては、自律走行経路生成部１４７は、作業領域において障害物が島状に配置されている場合、迂回路Ｑを、第１走行路Ｐ１に至るまでの走行経路から見て遠い側（未作業領域側）から障害物の反対側に回るように生成する。

　これにより、トラクタ１を自律走行経路生成部１４７で生成した走行経路Ｔ１に沿って走行させても、障害物を迂回するときに、第１走行路Ｐ１に至るまでにトラクタ１が走行してきた領域（農作業を施した領域）に再度踏み込むことがない。よって、トラクタ１に行わせた作業に影響が出ないようにしつつ、障害物を回避してトラクタ１を走行させることができる。また、無人トラクタ１に付随して有人トラクタを走行させている場合、無人トラクタ１が障害物を迂回するときに有人トラクタの側に接近することを防止することができ、衝突等が発生しない。

　＜第３実施形態＞
　次に、本開示の第３実施形態に係る自律走行経路生成システム１９９について、図２４及び図２８等を参照して説明する。以下では、第２実施形態と同様の構成の部材及びステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する場合がある。

　第３実施形態に係る自律走行経路生成システム１９９において、走行経路を生成するときに自律走行経路生成部１４７で行われる処理は、大体においては第２実施形態と同様であるが、ステップＳ２０７に代えてステップＳ３０７の処理が行われる点で異なっている。

　ステップＳ３０７の処理において、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周領域と干渉する個々の暫定走行路Ｐ０に対して生成した迂回路Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・の中に、トラクタ１が障害物を回避（迂回）するために作業方向と垂直な向きに移動しなければならない距離である回避距離Ｌ１０（図２４を参照）が所定距離Ｌ２以上である迂回路が１つ以上あるか否かを判断する。

　ステップＳ３０７の判断の結果、回避距離Ｌ１０が所定距離Ｌ２以上の迂回路Ｑが１つもない場合（ステップＳ３０７、Ｎｏ）、トラクタ１が迂回路Ｑを通るように走行させても、作業領域内に障害物がない場合と比べて走行経路の経路長が極端に長くなってしまうことはないので、この迂回路Ｑを用いて障害物を回避することとする。即ち、ステップＳ２０８の処理がされて迂回路Ｑを含む走行経路Ｔ１が生成される。

　一方、ステップＳ３０７の判断の結果、回避距離Ｌ１０が所定距離Ｌ２以上の迂回路Ｑが１つ以上あった場合（ステップＳ３０７、Ｙｅｓ）、トラクタ１を迂回路Ｑに沿って走行させると走行経路の経路長が極端に長くなってしまい作業が非効率となるので、この迂回路Ｑは採用されない。即ち、自律走行経路生成部１４７は、図２１に示すステップＳ２１１からステップＳ２１４までの処理により、迂回路の代わりとなる折返し路Ｄを生成する。

　本実施形態の処理によっても、迂回路が過剰に長くなってしまうことを防止できる。また、本実施形態では迂回路Ｑの経路長ではなく回避距離Ｌ１０を用いて判定するので、迂回路Ｑが長過ぎるかどうかを自律走行経路生成部１４７が簡便に判断することができる。

　以上に説明したように、本実施形態の自律走行経路生成部１４７は、トラクタ１が障害物を回避するために作業方向と垂直な向きに移動しなければならない距離である回避距離Ｌ１０が所定距離Ｌ２未満である場合に、第１走行路Ｐ１、迂回路Ｑ及び第２走行路Ｐ２を含むように走行経路を生成することが可能である。一方、自律走行経路生成部１４７は、回避距離Ｌ１０が所定距離Ｌ２以上である場合に、第１走行路Ｐ１、折返し路Ｄ及び第３走行路Ｐ３を含むように走行経路を生成することが可能である。折返し路Ｄは、第１走行路Ｐ１の終点（地点Ｇ）を始点とし、障害物外周領域を通過しつつ障害物の手前で折り返す。第３走行路Ｐ３は、折返し路の終点（地点Ｋ）を始点とし、第１走行路Ｐ１と平行に配置される（図２６を参照）。

　これにより、障害物を迂回するために作業方向と垂直な向きに移動しなければならない回避距離Ｌ１０が所定距離Ｌ２以上になる場合には、障害物を迂回する経路に代えて、障害物の手前で折り返す経路Ｔ２を走行経路として生成することができる。従って、走行経路Ｔ２のうち作業に寄与しない部分が過剰に長くなってしまうことを防止できる。

　＜第４実施形態＞
　次に、本開示の第４実施形態に係る自律走行経路生成システム１９９について、図２９等を参照して説明する。以下では、第２実施形態と同様の構成の部材及びステップには同一の符号を付し、説明を適宜省略する場合がある。

　第４実施形態に係る自律走行経路生成システム１９９において、走行経路を生成するときに自律走行経路生成部１４７で行われる処理は、大体においては第２実施形態と同様であるが、ステップＳ２０７に代えてステップＳ４０７の処理が行われる点で異なっている。

　ステップＳ４０７の処理において、自律走行経路生成部１４７は、障害物外周領域と干渉する個々の暫定走行路Ｐ０に対して生成した迂回路Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，・・・の中に、トラクタ１が障害物を回避（迂回）するために必要となる旋回回数又は旋回角度が所定以上（例えば、５回以上、又は１２０°以上）の迂回路が１つ以上あるか否かを判断する。

　ステップＳ４０７の判断の結果、旋回回数又は旋回角度が所定以上の迂回路Ｑが１つもない場合（ステップＳ４０７、Ｎｏ）、トラクタ１が迂回路Ｑを通るように走行させても、それほど複雑な経路とはならないので、この迂回路Ｑを用いて障害物を回避することとする。即ち、ステップＳ２０８の処理がされて迂回路Ｑを含む走行経路が生成される。

　一方、ステップＳ４０７の判断の結果、旋回回数又は旋回角度が所定以上の迂回路Ｑが１つ以上あった場合（ステップＳ４０７、Ｙｅｓ）、トラクタ１を迂回路Ｑに沿って走行させると走行経路が複雑になってしまい、作業が非効率になったりユーザが混乱したりするおそれがあるので、この迂回路Ｑは採用されない。即ち、自律走行経路生成部１４７は、図２１に示すステップＳ２１１からステップＳ２１４までの処理により、迂回路の代わりとなる折返し路Ｄを生成する。

　以上に説明したように、本実施形態の自律走行経路生成部１４７においては、迂回路Ｑにおける旋回回数又は旋回角度が所定未満である場合に、第１走行路Ｐ１、迂回路Ｑ及び第２走行路Ｐ２を含むように走行経路を生成することが可能である。一方、自律走行経路生成部１４７は、迂回路Ｑにおける旋回回数又は旋回角度が所定以上である場合に、第１走行路Ｐ１、折返し路Ｄ及び第３走行路Ｐ３を含むように走行経路を生成することが可能である。折返し路Ｄは、第１走行路Ｐ１の終点（地点Ｇ）を始点とし、障害物外周領域を通過しつつ障害物の手前で折り返す。第３走行路Ｐ３は、折返し路Ｄの終点（地点Ｋ）を始点とし、第１走行路Ｐ１と平行に配置される。

　これにより、障害物を迂回するために必要となる旋回回数又は旋回角度が所定以上である場合には、障害物を迂回する経路に代えて、障害物の手前で折り返す折返し路Ｄを含む経路を走行経路として生成することができる。従って、旋回回数又は旋回角度が多い走行経路を生成してしまうことを防止できるので、作業を円滑に行うことができる。

　このように、本実施形態の自律走行経路生成システム１９９では、走行路が極力直線状となるようにしつつ、かつ障害物を回避できるようにしている。また、障害物を回避するためのパスとして、障害物を迂回するパスと、障害物の手前で折り返すパスと、を適宜使い分けることとしている。このように、走行路が極力直線状に生成されることにより、自律走行経路生成のアルゴリズムをシンプルにすることができ、また、ユーザにとっても分かり易い走行経路とすることができる。

　以上に第２実施形態から第４実施形態までの好適な実施の形態を説明したが、これらの実施形態の構成は例えば以下のように変更することができる。

　上記の実施形態では、自律走行経路生成部１４７は、作業領域内に第１走行路Ｐ１、迂回路Ｑ、及び第２走行路Ｐ２からなる走行路を生成するものとした。言い換えれば、障害物を回避するための走行路を、作業領域内に収まるように生成するものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、迂回路Ｑが非耕作地（非作業領域）にはみ出るように走行路を生成してもよい。

　上記の実施形態では、自律走行経路生成部１４７は、迂回路Ｑを、未作業領域側に迂回するように生成するものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、未作業領域側に迂回する迂回路ＱＡと、作業領域側（既に農作業を行った側）に迂回する迂回路ＱＢとを暫定的に生成し、これらの迂回路ＱＡ，ＱＢの経路長を比較して、長さが短くなる方の迂回路を採用することとしてもよい。

　例えば、無人トラクタ１に付随して有人トラクタを当該無人トラクタ１の斜め後ろに位置するように走行させて、協調作業を行っているような場合において、無人トラクタ１を迂回路Ｑに沿って走行させると有人トラクタに接近するおそれがあるときには、その旨の警告を無線通信端末４６のディスプレイ３７に表示することとしてもよい。具体的には、警告を示す表示用データを表示制御部３１で生成し、この表示用データに基づく警告画面をディスプレイ３７に表示させることとすればよい。なお、上記のような警告画面の表示例を図３０に示している。

　上記の実施形態では、障害物が作業領域内に島状にあるものとした。しかしながら、実際には、障害物が作業領域の輪郭と重なるように配置されている状況も当然に考えられる。例えば、図３１には、障害物が圃場の端部から中央に向けて突出するように配置された例が示されている。本発明の自律走行経路生成システム１９９では、このような場合でも、障害物を回避しつつ効率のよい走行経路を生成することができる。なお、図３１のように、未作業領域側に迂回する迂回路を作成することが物理的に不可能な場合には、これに代えて、作業領域側（既に農作業を行った側）に迂回する迂回路を生成することとしてもよい。

　上記の実施形態に開示した発明は、圃場の輪郭が複雑になっている場合にも適用することができる。例えば、図３２のように圃場の輪郭に凹状の部分が形成されている場合、当該圃場の外周の形状が圃場外周設定部３３で設定されることになる。このような場合でも、単純な矩形の圃場において障害物が内側に向かって突出状に配置されているとみなせば、図３１の場合と全く同様に考えることができる。即ち、本発明は、圃場の輪郭の一部が凹状となっているために実質的に「障害物」となる場合にも適用することができる。

　図２０のステップＳ２０７で、複数の迂回路の中に所定距離Ｌ１以上の経路長の迂回路が１つ以上あるか否かを判断することに代えて、複数の迂回路の経路長の合計が所定距離以上あるか否かを判断してもよい。同様に、図２８のステップＳ３０７で、回避距離の合計が所定距離以上あるか否かを判断してもよい。

　無人トラクタ１が障害物を迂回し始めるときに、ウインカー等の方向指示器を機能させて、無線通信端末４６のユーザや有人トラクタのオペレータ等に注意を促すこととしてもよい。これにより、例えば無人トラクタ１が有人トラクタに接近するおそれがある場合に、ユーザがこれを察知することができ、衝突等を未然に防ぐことができる。

　上記の実施形態では、迂回路Ｑとして、第１走行路Ｐ１の終点Ｇを始点とし、障害物外周領域を通過しつつ障害物の反対側に回って、当該障害物を貫くように第１走行路Ｐ１を延長した仮想延長線Ｌ上の位置に至る迂回路Ｑを生成することとしたが、これに限られるものではない。即ち、迂回路は、障害物を隔てて配される第１走行路の終点（障害物外周領域に至った点）と第２走行路の始点（障害物外周領域から出る点）を接続する通路であればよく、第２走行路の始点は、第１走行路を延長した仮想延長線上の点でなくてよい。第２走行路の始点が、第１走行路を延長した仮想延長線上の点でない場合とは、例えば図３３に示すように、暫定走行路Ｐ０’が折れ線状の走行路であって、第１走行路Ｐ１’と第２走行路Ｐ２’とが屈折部を介して接続されることで折れ線状の暫定走行路Ｐ０’が形成されており、且つ、屈折部が障害物外周領域又は障害物が存在する領域に位置する場合が例示される。なお、図３３においては、第１走行路Ｐ１’の始点をＦ’、終点をＧ’、第２走行路Ｐ２’の始点をＨ’、終点をＪ’、迂回路をＱ’として示している。

　上記の実施形態では、作業領域において障害物が島状に存在している場合、障害物外周領域において、迂回路Ｑを第１走行路Ｐ１に至るまでの走行経路から見て遠い側から障害物の反対側に回るように生成することとしたが、これに限られるものではない。迂回路は、障害物外周領域のうち終了地点に近い側に生成することとすればよく、言い換えれば、迂回路は障害物外周領域に至った後、障害物外周領域内において終了地点に向かって旋回させる旋回路を含むように生成することとすればよい。

　即ち、作業領域において走行路の本数は、作業領域の幅及びトラクタ１（作業機３）の車幅が考慮されて定まるが、各作業路における作業順はユーザの指定に応じて適宜設定することが可能である。ユーザの指定としては、現在走行中の走行路Ｐ１０と次に走行する走行路Ｐ１１との間の作業路の本数（スキップ数）を指定することが可能であり、当該本数が０である場合、走行路Ｐ１０と走行路Ｐ１１は隣接し、当該本数が２である場合、走行路Ｐ１０と走行路Ｐ１１は２本の走行路を隔てて配されていることとなる。各作業路における作業順は原則として開始地点から終了地点に向かって順次設定されるが、上記本数が０以外である場合、一部、終了地点から開始地点に向かって設定される（言い換えれば、終了地点近くの走行路を走行した後、開始地点近くの未耕の走行路を走行する）ことがある。そして、終了地点から開始地点に向かった後に走行する未耕の走行路上に障害物が存在する場合、迂回路は他の未耕の走行路側、即ち、終了地点側を通るように障害物外周領域内に生成される。

　なお、終了地点から開始地点に向かった後に走行する未耕の走行路上に障害物が存在する場合において隣接する走行路が双方ともに既耕の走行路である場合、迂回路の経路長がより短い迂回路、又は、旋回回数がより少ない迂回路を生成することとすればよい。

　＜第５実施形態＞
　上記の実施形態では障害物がないものとみなして複数の暫定走行路を含む暫定走行経路を生成し、各暫定走行路が障害物外周領域と干渉するか否かに応じて、適宜、修正して（置き換えて）走行経路を生成することとしたが、走行経路の生成方法はこれに限られるものではない。上記の実施形態において障害物がないものとみなして暫定走行経路を生成したのは、走行経路を生成する処理において、暫定走行路を迂回路を含む走行路に置き換えるか否かの判断処理（例えば図２０のステップＳ２０７）が、暫定走行路を生成した後に行われるためであるが、事前に当該判断を行うことで暫定走行路を生成することなく走行路を生成することとしてもよい。

　具体的には、障害物外周設定部３４により障害物の外周領域が設定された際に、当該障害物の外周領域において迂回路を生成するか否かが定められることにより実現可能である。例えば、上記の図２０のステップＳ２０７の処理において所定距離以上の長さの迂回路が１つ以上あった場合、迂回路の経路長が過剰に長くなり、作業が非効率となることを避けるために、迂回路を走行経路として採用しないこととしているが、障害物外周設定部３４により設定された障害物の外周領域において仮に迂回路が生成された場合の迂回路の経路長は、事前に算出可能である。例えば障害物の外周領域が中空の矩形状の領域である場合、迂回路の最大経路長は、原則として、当該外周領域の外縁の横辺（作業方向に垂直な方向の辺）の長さと、縦辺（作業方向に平行な方向の辺）の長さの合計の長さ（以下、最大経路長Ａと称する）である。ここで「原則として」とは、迂回路の経路長が最も短くなるように生成するならばという意味であり、例えば他の要因（例えば、上述した既耕の走行路側を生成せず、未耕の走行路側を生成するという要因）により迂回路の経路長が最も短くなるように生成しない場合において、当該外周領域の外縁の横辺（作業方向に垂直な方向の辺）の長さの２倍の長さと、縦辺（作業方向に平行な方向の辺）の長さの合計の長さ（以下、最大経路長Ｂと称する）である。そして、自律走行経路生成部１４７は、少なくとも最大経路長Ａが所定距離以上となる障害物の外周領域においては、迂回路を含まない走行路を生成するとともに、最大経路長Ａ及び最大経路長Ｂの何れもが所定距離未満となる障害物の外周領域においては、迂回路を含む走行路を生成して各走行路を含む走行経路を生成することが可能である。

　図３４のステップＳ５０１～Ｓ５０４には、上記の手法で走行経路を生成するときに自律走行経路生成部１４７で行われる処理をフローチャートで簡易的に示している。この処理を説明すると、最初に、自律走行経路生成部１４７は全ての障害物外周領域について予め最大経路長を計算する（ステップＳ５０１）。その後、自律走行経路生成部１４７は、作業領域のうち障害物外周領域（障害物）と干渉しない部分について、折返しも迂回もない走行路を生成する（ステップＳ５０２）。次に、自律走行経路生成部１４７は、作業領域のうち障害物外周領域と干渉する部分については、当該障害物外周領域の最大経路長が所定値以上である場合は折返し路を含む走行路を生成し（ステップＳ５０３）、所定値未満である場合は迂回路を含む走行路を生成する（ステップＳ５０４）。このように、迂回路を含む走行路を生成するか否かを、障害物の外周領域に対応付けておくことで、暫定走行路を生成することなく走行経路を生成することが可能である。

　上記の実施形態では、図略の入力画面で枕地の幅及び非耕作地の幅を設定することで非作業領域が定められ、圃場から非作業領域を除外した残りの領域として作業領域が定められている。しかしながら、作業領域を設定する方法は上記に限らず、例えば、上述の圃場情報入力画面１８２において平面表示部８８に表示された圃場の任意の点をユーザが指定することで作業領域及び非作業領域を設定できるように構成されてもよい。

　本発明の自律走行経路生成システムは、上述の無人トラクタ１と有人トラクタとの協調作業に限定されず、無人トラクタ１のみが単独で自律走行・自律作業を行う場合にも適用することができる。

　上記の実施形態では、自律走行経路生成システム１９９を構成する作業方向設定部３６と、自律走行経路生成部１４７と、障害物外周設定部３４とは、無線通信端末４６側に備えられているものとしたが、これに限るものではない。即ち、作業方向設定部３６、自律走行経路生成部１４７、及び障害物外周設定部３４のうちの一部又は全部がトラクタ１側に備えられているものとしてもよい。

　＜第６実施形態＞
　次に、本開示の第６実施形態に係る自律走行経路生成システム２９９について、主として図３５から図４４までを参照して詳細に説明する。図３５は、第６実施形態に係るロボットトラクタ１及び無線通信端末４６の電気系の主要な構成を示すブロック図である。

　本実施形態のトラクタ１は、カメラ（外部環境情報取得部）を備えている。カメラ２４７はトラクタ１の前方を撮影することで動画又は画像を検出する。図１及び図２には示していないが、カメラ２４７はトラクタ１のルーフ２９に取り付けられている。カメラ２４７で撮影された動画又は画像のデータは、無線通信部４０により、無線通信用アンテナ４８から無線通信端末４６に送信される。動画又は画像のデータを受信した無線通信端末４６は、その内容をディスプレイ３７に表示する。

　また、カメラ２４７が撮影した動画又は画像は、制御部４又は無線通信端末４６で画像解析される。これにより、圃場における外部環境情報、例えば、トラクタ１の周囲に存在する特定対象（例えば、畝又は溝等の圃場表面形状、石等の障害物圃場の端部）の位置、大きさ等が検出される。また、取得した画像又は動画のうち特定対象が占める範囲（特定対象の大きさ）、特定対象が表示される位置等に基づいて、特定対象の位置（特定対象が存在する方向及び特定対象までの距離）が検出される。なお、特定対象の検出結果に応じて行われる処理については後述する。

　本実施形態の自律走行経路生成システム２９９の主要な構成は、無線通信端末４６に備えられる。本実施形態の自律走行経路生成システム２９９は、上述した制御部７１、通信部７２、表示制御部３１、記憶部３２、圃場外周設定部３３、障害物外周設定部３４、作業領域設定部（走行領域設定部）３５、開始終了位置設定部１５１、及び作業方向設定部（走行方向設定部）３６等の他に、更に、経路生成部２７６、補正情報算出部２７７、及び補正経路生成部２７８等を備える。

　本実施形態の無線通信端末４６も、第１実施形態の場合と同様に、上記したソフトウェアとハードウェアの協働により、経路生成部２７６、補正情報算出部２７７、及び補正経路生成部２７８等として動作することができる。

　本実施形態の経路生成部２７６も、上記の実施形態と同様に、走行経路を、基本的には、直線状又は折れ線状の走行路が作業領域に含まれ、旋回路が圃場内の作業領域以外の領域（非作業領域）に含まれるように生成する。ただし、圃場内に障害物が存在する場合には、経路生成部２７６は、障害物を回避するように走行経路を生成する。これについては、後に詳述する。経路生成部２７６が生成した走行経路は、記憶部３２に記憶される。

　補正情報算出部２７７は、カメラ２４７が取得した特定対象（例えば、畝又は溝等の圃場表面形状、石等の障害物、圃場の端部）の検出結果に基づいて、走行経路を補正するための補正情報を算出する。補正経路生成部２７８は、補正情報算出部２７７が算出した補正情報に基づいて、走行経路を補正した補正経路を生成する。なお、補正情報算出部２７７及び補正経路生成部２７８が行う詳細な処理は後述する。

　次に、カメラ２４７が検出した外部環境情報に基づいて畝の位置を検出し、走行経路を自動補正する処理について図３６から図４１を参照して説明する。ここで、自動補正とは、無線通信端末４６が走行経路を補正した補正経路を生成することをいい、加えて記憶部３２に記憶されている走行経路を補正経路に更新することを含めてもよい。

　初めに、圃場に形成された畝に沿ってトラクタ１が作業を行う際に設定される走行経路Ｔについて説明する。図３７に示すように、走行経路Ｔは、走行路Ｐ５～Ｐ８と、旋回路Ｕ５～Ｕ７と、で構成されている。走行路Ｐ５～Ｐ８は、圃場に形成された畝の中央を通るように形成された直線状の経路である。旋回路Ｕ５は、走行路Ｐ５と走行路Ｐ６を接続する円弧状の経路である。旋回路Ｕ６は、走行路Ｐ６と走行路Ｐ７を接続する円弧状の経路である。旋回路Ｕ７は、走行路Ｐ７と走行路Ｐ８を接続する円弧状の経路である。

　ここで、図３８に示すように、開始地点側の畝の位置（詳細には畝の中央位置）が圃場の端部側（終了地点の反対側）にズレている場合を考える。この場合において、記憶部３２には、図３７に示す走行経路Ｔが記憶されているとする。従って、走行経路Ｔを補正せずに走行すると、トラクタ１が畝の中央を通過しないため、トラクタ１による作業が適切に行われなくなる可能性がある。この点、本実施形態の無線通信端末４６は、図３６に示すフローチャートに基づいて処理を行うことで、畝の位置ズレを考慮して走行経路Ｔを補正可能である。

　初めに、無線通信端末４６は、カメラ２４７が検出した画像（動画であってもよい、以下同じ）を解析することで、畝を検出したか否かの判断を行う（ステップＳ６０１）。例えば、畝が形成されている部分は他の部分よりも高くなっているため、無線通信端末４６は、カメラ２４７が検出した画像に基づいて、畝が形成されている部分と、畝が形成されていない部分と、を区別することができる。以上のようにして、無線通信端末４６は、畝を検出する。図３８に示す例では、例えばトラクタ１の自律走行及び自律作業の開始が指示されたタイミングや、トラクタ１が開始地点に到着したタイミング又はその少し前のタイミング等の適宜のタイミングにおいて、無線通信端末４６が開始地点側の端部の畝を検出する。

　ステップＳ６０１にて畝を検出したと判断した場合、無線通信端末４６は、カメラ２４７で検出した畝の中央位置（実際の畝の中央位置）を検出する（ステップＳ６０２）。畝の中央位置とは、畝の幅方向（短手方向）の中央の位置である。無線通信端末４６は、カメラ２４７が検出した画像に基づいて、トラクタ１から畝までの距離を算出する。これにより、トラクタ１に対する畝の相対位置を検出できる。また、トラクタ１の絶対位置は、位置情報算出部４９により検出可能である。無線通信端末４６は、トラクタ１に対する畝の相対位置と、トラクタ１の絶対位置と、に基づいて、畝の絶対位置（即ち走行経路上における畝の位置）を検出できる。無線通信端末４６は、絶対位置を求めた畝の幅方向の中央を特定することで、畝の中央位置（絶対位置）を算出する。図３８に示す例では、無線通信端末４６は、開始地点側の端部の畝の中央位置を検出する。

　次に、無線通信端末４６は、登録した走行経路と、畝の中央位置と、が閾値以上異なるか否か判断する（ステップＳ６０３）。無線通信端末４６は、記憶部３２に記憶している走行経路（詳細には走行経路のうち今回検出した畝を通る走行路）と、ステップＳ６０２で検出した畝の中央位置と、を比較することで、両者のズレ量を算出する。図３８に示す例では、畝は幅方向に平行にズレて形成されているため、畝の長手方向にわたってズレ量は一定である。

　また、ステップＳ６０３における閾値は任意であるが、例えば以下の条件を満たす値であることが好ましい。即ち、本実施形態ではＧＮＳＳ－ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムが用いられているが、微量（２～３ｃｍ程度）の測定誤差は生じ得る。従って、閾値は、トラクタ１の位置の測定誤差より大きい値（例えば、２ｃｍ以上、３ｃｍ以上、４ｃｍ以上）であることが好ましい。また、トラクタ１の作業を阻害しないズレ量に基づいて閾値を定めてもよい。また、閾値は、オペレータが無線通信端末４６を操作することで変更可能であってもよい。

　無線通信端末４６は、登録した走行経路と、畝の中央位置と、のズレ量（相違）が閾値より小さいと判断した場合（ステップＳ６０３、Ｎｏ）、この畝については補正経路を生成せずにステップＳ６０１の処理に戻る。一方、無線通信端末４６は、登録した走行経路と、畝の中央位置と、が閾値以上異なると判断した場合（ステップＳ６０３、Ｙｅｓ）、トラクタ１が自律走行中であれば自律走行の停止信号をトラクタ１へ送信して、トラクタ１を一時停止させる（ステップＳ６０４）。トラクタ１が自律走行中でなければステップＳ６０５に進む。

　次に、無線通信端末４６は、走行経路の自動補正についてオペレータの許可があるか否か判断する（ステップＳ６０５）。無線通信端末４６は、走行経路の自動補正を許可する旨の設定が事前に行われていた場合、オペレータの許可があると判断する。走行経路の自動補正の許可が事前に設定されていない場合、無線通信端末４６は、ディスプレイ３７に所定の内容を表示して、オペレータに自動補正の許可を求める。

　無線通信端末４６は、例えば、「走行経路の自動補正を許可する」及び「走行経路の自動補正を許可しない」をディスプレイ３７に表示する。「走行経路の自動補正を許可する」がオペレータに選択された場合、例えば、「１つの走行路を自動補正」及び「全ての走行路を自動補正」が表示される。「１つの走行路を自動補正」がオペレータにより選択された場合、無線通信端末４６は、１本の走行路（図３８における走行路Ｐ５）を自動補正し、他の走行路（図３８における走行路Ｐ６～Ｐ８）は自動補正しない。また、「全ての走行路を自動補正」がオペレータにより選択された場合、無線通信端末４６は、全ての走行路（図３８における走行路Ｐ５～Ｐ８）を自動補正する。

　なお、「走行経路の自動補正を許可しない」がオペレータにより選択された場合、無線通信端末４６には、「走行経路を手動補正する」、「走行経路を補正せずに作業を続行する」、「作業を中止する」等の選択肢が表示される。

　無線通信端末４６（詳細には補正情報算出部２７７）は、走行経路の自動補正についてオペレータの許可があると判断した場合（ステップＳ６０５、Ｙｅｓ）、トラクタ１の位置情報及び畝の中央位置等に基づいて補正情報を算出する（ステップＳ６０６）。上述したように、無線通信端末４６は、位置情報算出部４９が検出したトラクタ１の絶対位置と、トラクタ１に対する畝の相対位置と、に基づいて、実際の畝の絶対位置（即ち走行経路上の実際の畝の位置）を検出できる。

　補正情報とは、走行経路を補正するための情報であり、具体的には、走行経路のオフセット量、オフセット方向、走行経路の角度変更量等である。図３８に示す例では、畝は幅方向に平行にズレて形成されているため、走行経路のオフセット量及びオフセット方向が補正情報に相当する。なお、複数本の経路を補正する場合、経路毎に補正情報が算出される。無線通信端末４６は、ステップＳ６０３で求めた、走行経路と、畝の中央位置と、のズレ量をオフセット量とする。また、無線通信端末４６は、畝の実際の中央位置に対して走行経路がズレている方向をズレ方向とする。

　次に、無線通信端末４６（詳細には補正経路生成部２７８）は、ステップＳ６０６で算出した補正情報に基づいて補正経路を生成し、記憶部３２に記憶されている走行経路を更新する（ステップＳ６０７）。図３８に示すように実際の畝の位置がズレている場合、図３９に示すように補正経路が生成される。なお、図３９では、１本の走行路を自動補正する旨が選択された場合に生成される補正経路が示されている。図３９に示す例では、無線通信端末４６は、走行路Ｐ５を補正した補正経路である走行路Ｐ５１を生成する。また、無線通信端末４６は、旋回路Ｕ５を補正した補正経路である旋回路Ｕ５１を生成する。図３９に示す走行路Ｐ５１の生成方法としては例えば走行路Ｐ５の始点及び終点の位置を上記補正情報に基づいてオフセットさせ、オフセット後の始点及び終点を接続する経路を走行路Ｐ５１として生成する。つまり、補正経路生成部２７８は、予め生成された走行路Ｐ５の位置（走行路Ｐ５として幅情報が含まれる場合には中央位置）及び検出した畝の中央位置に基づいて算出される補正情報に基づいて、当該走行路Ｐ５の始点及び終点をオフセットさせ、オフセット後の始点及び終点に基づいて走行路Ｐ５とは異なる新たな走行路Ｐ５１を補正経路として生成することが可能である。

　次に、無線通信端末４６は、トラクタ１の走行を再開し、ステップＳ６０７で更新した走行経路に沿ってトラクタ１を走行させる（ステップＳ６０８）。その後も無線通信端末４６は、畝を検出したか否かの判断を行い（ステップＳ６０１）、畝を検出した場合は、ステップＳ６０２以降の処理を行う。このように連続して上記の処理を行うことで、走行路Ｐ６～Ｐ８と実際の畝の中央位置がズレている場合であっても、当該走行路Ｐ６～Ｐ８を補正できる。

　次に、複数本の畝が傾斜するようにズレている場合について、図３６、図４０及び図４１を参照して説明する。

　図４０では、予め生成した走行経路に対して実際の畝（カメラ２４７で検出した畝）が傾斜している。ここで、カメラ２４７は、トラクタ１の直近の畝の画像だけでなく、更に前方の畝の画像も撮影する。従って、無線通信端末４６は、この画像を解析することで、直近だけでなく更に前方の畝の位置を算出可能である。従って、ステップＳ６０３において、無線通信端末４６は、トラクタ１の直近だけでなく更に前方において、登録した走行経路と、カメラ２４７で検出した畝の中央位置と、のズレ量を算出可能である。なお、ステップＳ６０３では、走行経路と畝の中央位置との位置ズレに基づいて判断を行っているが、これに代えて、走行経路の方向と、畝が形成される方向と、のズレ角に基づいて判断を行ってもよい。

　図４０に示す例では、走行経路に対して畝が傾斜しているため、ステップＳ６０６において、無線通信端末４６（補正情報算出部２７７）は、補正情報として、走行経路の角度変更量を算出する。上述したように、無線通信端末４６は、カメラ２４７が検出した画像に基づいて畝が形成される方向を検出できる。従って、走行経路の方向と、畝が形成される方向と、を比較することで、走行経路の角度変更量を算出する。

　また、図４０に示す例では、全ての畝が走行経路に対して傾斜しているため、オペレータがステップＳ６０５において「走行経路の自動補正を許可する」を選択し、更に「全ての走行路を自動補正」を選択したとする。従って、無線通信端末６０（詳細には補正経路生成部２７８）は、ステップＳ６０８において、走行路Ｐ５～Ｐ８について、ステップＳ６０６で求めた角度変更量に基づいて、補正経路としての、走行路Ｐ５１、走行路Ｐ６１、走行路Ｐ７１、走行路Ｐ８１、旋回路Ｕ５１、旋回路Ｕ７１（図４１を参照）を生成して記憶部３２に記憶されている走行経路を更新する。

　以下、走行路Ｐ５１を例に補正経路の生成方法について説明するが、他の補正経路についても同様に生成可能である。図４１に示すように、走行路Ｐ５の始点と畝の中央位置とが一致しているものの、畝が形成されている方向がズレている場合における走行路Ｐ５１の生成方法としては例えば走行路Ｐ５の始点は維持したまま、終点の位置を上記補正情報（角度変更量）及び走行路Ｐ５の経路長に基づいて算出される値（例えば、経路長×ｔａｎ（角度変更量））だけオフセットさせ、上記始点及びオフセット後の終点を接続する経路を走行路Ｐ５１として生成する。つまり、補正経路生成部２７８は、畝の形成方向に基づいて算出される補正情報に基づいて、当該走行路Ｐ５の終点をオフセットさせ、始点及びオフセット後終点に基づいて走行路Ｐ５とは異なる新たな走行路Ｐ５１を補正経路として生成することが可能である。

　なお、図３９及び図４１を組み合わせて補正経路を生成することも可能であることはいうまでもない。即ち、畝の中心位置が走行経路の位置に対してズレており、且つ、畝の形成方向がズレている場合、前者のズレに基づいて算出される補正情報に基づいて走行路の始点をオフセットするとともに、前者及び後者のズレに基づいて算出される補正情報に基づいて走行路の終点をオフセットして、オフセット後の始点及び終点を接続する経路を走行路Ｐ５１として生成することが可能である。

　次に、カメラ２４７が検出した外部環境情報に基づいて障害物の位置及び大きさを検出し、走行経路を自動補正する処理について図４２から図４４を参照して説明する。以下の説明においても、図３７に示す走行経路Ｔが予め記憶部３２に記憶されているものとする。以下、図４２のフローチャートを参照して、障害物を検出した場合に走行経路を補正する処理について説明する。

　初めに、無線通信端末４６は、カメラ２４７が検出した画像を解析することで、障害物を検出したか否かの判断を行う（ステップＳ７０１）。例えば、障害物（石、ゴミ、別の作業車両）が形成されている部分は他の部分と色及び大きさが異なるため、無線通信端末４６は、カメラ２４７が検出した画像に基づいて、障害物を検出可能である。図４３に示す例では、トラクタ１が走行路Ｐ５に沿って走行している間に、障害物を検出する。

　ステップＳ７０１にて障害物を検出したと判断した場合、無線通信端末４６は、畝の場合と同様に、カメラ２４７で検出した障害物の位置及び大きさを検出する（ステップＳ７０２）。障害物の大きさとは、障害物の幅、高さ、奥行きの少なくとも１つである。例えば、障害物の高さによっては、障害物の奥行きが検出できない。この場合、無線通信端末４６は、障害物の幅と高さを検出する。また、障害物の高さは走行経路と関連が低いので、障害物の高さの検出を省略してもよい。

　次に、無線通信端末４６は、検出した障害物が登録済みか否かを判断する（ステップＳ７０３）。ステップＳ７０３の判断は、記憶部３２に登録（記憶）されている障害物の情報と、ステップＳ７０２で検出した障害物の位置及び大きさと、を比較することで行われる。より詳説すれば検出した障害物が登録済みであるか否かは、検出した障害物が存在する領域が登録済みの障害物の領域の少なくとも一部と重複している場合、登録済みであると判断し、登録済みの障害物の領域に重複していない場合、登録済みでないと判断する。

　無線通信端末４６は、検出した障害物が登録されている場合（ステップＳ７０３、Ｙｅｓ）、登録済みの障害物と検出した障害物の位置又は大きさが閾値以上異なるか否か判断する（ステップＳ７０４）。この閾値は、ステップＳ６０３と同様に、衛星測位システムの誤差、又は、トラクタ１の作業を阻害するか否かに基づいて決定することが好ましい。

　無線通信端末４６は、検出した障害物の位置及び／又は大きさが登録済みの障害物と閾値以上異なる場合（ステップＳ７０４、Ｙｅｓ）、自律走行の停止信号をトラクタ１へ送信して、トラクタ１を一時停止させる（ステップＳ７０５）。なお、無線通信端末４６は、登録済みの障害物と検出した障害物の位置及び／又は大きさのズレ量が閾値より小さい場合（ステップＳ７０４、Ｎｏ）、この障害物については補正経路を生成せずにステップＳ７０１の処理に戻る。より詳説すれば、検出した障害物が存在する領域が登録済みの障害物の領域と一致し、或いは、内包される場合、並びに、検出した障害物が存在する領域が登録済みの障害物の領域の一部と重複する場合であって、例えば、重複しない領域の大きさが閾値以上である場合には、ステップＳ７０５に進む。

　また、無線通信端末４６は、検出した障害物が登録されていない場合（ステップＳ７０３、Ｎｏ）、自律走行の停止信号をトラクタ１へ送信して、トラクタ１を一時停止させる（ステップＳ７０５）。図４３に示す例では、登録されていない障害物が検出されたとする。なお、未登録の障害物を検出した場合であっても、当該障害物が閾値以上（例えばトラクタ１の作業を阻害しない程度に）小さい場合は、ステップＳ７０１の処理に戻ってもよい。

　次に、無線通信端末４６は、走行経路の自動補正についてオペレータの許可があるか否か判断する（ステップＳ７０６）。この判断は、基本的には、図３６のステップＳ６０５と同様である。ただし、障害物はオペレータが手作業で除去できる可能性がある。従って、オペレータは、障害物を除去した後に、「走行経路を補正せずに作業を続行する」を選択することで、登録した走行経路に沿って作業を継続できる。また、障害物の形状によっては、走行路がオーバーラップする（又は予め設定された許容オーバーラップ量を超える）補正経路が生成される場合も考えられる。この場合、無線通信端末４６は、オーバーラップに関する許可をオペレータに求める。

　無線通信端末４６（詳細には補正情報算出部２７７）は、走行経路の自動補正についてオペレータの許可があると判断した場合（ステップＳ７０６、Ｙｅｓ）、トラクタ１の位置情報、障害物の位置及び大きさ等に基づいて補正情報を算出する（ステップＳ７０７）。上述したように、無線通信端末４６は、位置情報算出部４９が検出したトラクタ１の絶対位置と、トラクタ１に対する障害物の相対位置と、に基づいて、実際の障害物の絶対位置（即ち走行経路上の実際の障害物の位置）を検出できる。ここで補正情報は、検出した障害物が登録済みの障害物である場合、登録済みの障害物の領域を補正した補正後の領域が、登録済みの障害物の領域及び検出した障害物の存在する領域を内包する領域となるように補正するための情報である。これに対して、検出した障害物が登録済みの障害物でない場合、新たに登録すべき障害物の領域として当該領域が、検出した障害物の存在する領域を内包する領域となるように補正する（新たに登録する）ための情報である。

　次に、無線通信端末４６（詳細には補正経路生成部２７８）は、ステップＳ７０７で算出した補正情報に基づいて補正経路を生成し、記憶部３２に記憶されている走行経路を更新する（ステップＳ７０８）。図４３及び図４４に示す例では、無線通信端末４６は、走行路Ｐ５、走行路Ｐ６、旋回路Ｕ５を補正し、手前で旋回する補正経路である、走行路Ｐ５１、走行路Ｐ６１、旋回路Ｕ５１を生成する。

　以下、補正経路の生成方法について説明する。検出した障害物が登録済みの障害物であった場合、補正情報に基づいて前記補正情報が自律走行・自律作業に影響を与える走行路を特定する。例えば、走行路Ｐ５を走行中に検出した障害物が登録済みの障害物よりもトラクタ１の走行方向に対してズレている場合、当該ズレに基づく補正情報は走行路Ｐ５に影響を与えるものであると特定され、トラクタ１の走行方向に対して垂直方向にズレている場合、当該ズレに基づく補正情報は走行路Ｐ５に隣接する走行路Ｐ６に影響を与えるものであると特定される。そして、特定された走行路の始点及び終点のうち、障害物の周囲に設けられている終点を、補正情報に基づいてオフセットすることで始点及びオフセット後の終点に基づいて新たな走行路を補正経路として生成する。

　一方、検出した障害物が登録済みの障害物でない場合、上記と同様に、補正情報に基づいて前記補正情報が自律走行・自律作業に影響を与える走行路を特定する。そして、特定された走行路の始点及び終点のうち、終点を、補正情報に基づいて圃場端から障害物の周囲に変更し、始点及び変更後の終点に基づいて新たな走行路を補正経路として生成する。

　次に、無線通信端末４６は、トラクタ１の走行を再開し、ステップＳ７０８で更新した走行経路に沿ってトラクタ１を走行させる（ステップＳ７０９）。その後も無線通信端末４６は、障害物を検出したか否かの判断を行い（ステップＳ７０１）、障害物を検出した場合は、ステップＳ７０２以降の処理を行う。このように連続して上記の処理を行うことで、圃場に未登録の障害物が複数ある場合であっても、走行経路を補正できる。

　なお、無線通信端末４６はステップＳ７０８において、検出された障害物が登録済みの障害物である場合、補正経路を生成することに加えて、ユーザに対して障害物外周設定部３４による障害物の再登録又は補正情報に基づく障害物の登録変更を提案することが望ましく、かつ、検出された障害物が登録済みの障害物でない場合、補正経路を生成することに加えて、ユーザに対して障害物外周設定部３４による障害物の新規登録又は補正情報に基づく障害物の新規登録を提案することが望ましい。

　以上に説明したように、本実施形態の自律走行経路生成システム２９９は、経路生成部２７６と、記憶部３２と、カメラ２４７と、補正情報算出部２７７と、補正経路生成部２７８と、を備える。経路生成部２７６は、走行経路を生成する。記憶部３２は、経路生成部２７６が生成した走行経路を記憶する。カメラ２４７は、トラクタ１に設けられ、作業領域内における外部環境情報（特定対象（畝又は障害物等）の位置及び大きさ等）を取得する。補正情報算出部２７７は、カメラ２４７が取得した外部環境情報に基づいて、走行経路を補正するための補正情報を算出する。補正経路生成部２７８は、補正情報算出部２７７が算出した補正情報に基づいて走行経路を補正した補正経路を生成し、記憶部３２に記憶する。

　これにより、トラクタ１に設けられたカメラ２４７で取得された外部環境情報に基づいて走行経路が補正される。従って、予め生成された走行経路を現在の環境等に基づいて補正できる。また、補正経路を記憶部３２に記憶することで、次回以降に走行経路を補正する手間をなくすことができる。

　上記の第６実施形態では、外部環境情報により特定される特定対象として、畝及び障害物を挙げて説明したが、他の特定対象（溝又は圃場の端部）であってもよい。例えば、圃場の外周の位置を設定する場合、上述のように、トラクタ１を圃場の外周に沿って１回り周回させる。このとき、無線通信端末４６は、カメラ２４７に基づいて、圃場の端部を検出可能である。無線通信端末４６は、登録された圃場の端部と、検出した圃場の端部と、のズレ量が閾値以上である場合に、圃場外周の設定を補正し、当該圃場外周の影響を受ける場合は、走行経路も補正する。

　上記の実施形態では、外部環境情報取得部としてカメラ２４７を例に挙げて説明したが、外部環境情報取得部はレーダ装置であってもよい。また、上記の実施形態において記憶部３２が記憶する情報の少なくとも一部を記憶部５５に記憶してもよい。同様に、記憶部５５が記憶する情報の少なくとも一部を記憶部３２に記憶してもよい。

　上記の実施形態では、自律走行経路生成システム２９９を構成する経路生成部２７６と、記憶部３２と、補正情報算出部２７７と、補正経路生成部２７８とは、無線通信端末４６側に備えられているものとしたが、これに限るものではない。即ち、これらの一部又は全部がトラクタ１側又は別の機器に備えられていてもよい。

　上記実施形態では、補正情報算出部２７７が外部環境情報取得部（例えばカメラ２４７）が取得した情報に基づいて補正情報を算出し、補正情報算出部２７７により算出された補正情報に基づいて補正経路生成部２７８が補正経路を生成することとしたが、補正情報は補正情報算出部２７７により算出されたものでなくてもよく、ユーザが外部入力装置（例えばディスプレイ３７）を操作することによって入力した補正値であってもよい。ユーザがトラクタ１の自律走行・自律作業を開始させようとするときや、カメラ２４７により走行経路と畝の中央位置の位置ズレが検出されたときにおいて、ディスプレイ３７を操作して補正値を入力可能とすることで、ユーザの望む態様で位置ズレを補正した補正経路を生成することが可能である。なお、ユーザが適切な補正値を入力可能とすべく、表示制御部３１は、補正情報算出部２７７は算出した補正情報に基づいて推奨される補正値をディスプレイ３７に表示することとすればよい。また、無線通信端末４６は、ユーザにより入力された補正値が、上記推奨される補正値を逸脱している場合には、警告を行って補正値の修正を求めることとしてもよい。

　また、複数列の走行路のうち、特定の走行路について補正経路が生成された場合、当該特定の走行路を含み、トラクタ１により自律走行・自律作業が行われていない走行路（以下、走行予定走行路と称する）を、上記補正経路の生成に伴って補正することとしてもよいし、当該特定の走行路のみ補正し、他の経路を補正しないこととしてもよい。前者の場合、例えば特定の走行路をＮｃｍだけ開始位置側にオフセットした補正経路が生成された場合、走行予定走行路も同様にＮｃｍだけ開始位置側にオフセットした補正経路が生成される。一方、後者の場合、例えば特定の走行路をＮｃｍだけ開始位置側にオフセットした補正経路が生成されても、走行予定走行路は補正されずに維持される。この場合、特定の走行路の次にトラクタ１により自律走行・自律作業が行われる次の走行路の始点は変更されないため、特定の走行路の終点と次の走行路の始点を接続する旋回路が別途生成される。

　上記実施形態では、検出した障害物が登録済みの障害物であるか否かを判断することとしたが、登録済みでない障害物とは、作業領域内に存在する静的な（自らの意思又は風等の自然現象で移動しない）障害物のみならず、動的な（自らの意思又は風等の自然現象で移動する）障害物であってもよい。動的な障害物としては人間や動物が挙げられる。図４２のステップＳ７０７において補正情報算出部２７７は、トラクタ１の位置情報、障害物の位置及び大きさ等に基づいて補正情報を算出することとしたが、特に、登録済みでない障害物が動的な障害物である場合、補正情報には更に、当該障害物の経時的な位置変化を特定可能な情報が含まれる。経時的な位置変化を特定可能な情報は、動的な障害物の移動方向及び移動速度を示す情報が含まれていてもよく、また、トラクタ１と動的な障害物の位置（離間距離）及び移動速度に基づいて算出されるトラクタ１が動的な障害物と接触するまでの時間（以下、時間ＴＭ１）が経過した際における動的な障害物の位置情報が含まれていてもよい。なお、障害物が動的であるか静的であるかは、カメラ２４７が検出した動画又は複数の画像に基づいて、例えば障害物の位置変化を捕捉することによって特定可能である。

　障害物が動的な障害物である場合、無線通信端末４６は、上記時間ＴＭ１が経過した時点においてトラクタ１と動的な障害物が接触するか否かを判断し、接触しないと判断した場合、補正情報に基づく補正経路を生成しない。一方、上記時間ＴＭ１が経過した時点においてトラクタ１と動的な障害物が接触すると判断した場合、補正情報に基づく補正経路を生成する。補正経路としては、上記時間ＴＭ１が経過した時点においてトラクタ１と動的な障害物が接触しない経路とされる。従って、登録済みでない障害物が静的な障害物である場合、特定された走行路の始点及び終点のうち、終点を変更して補正経路を生成することとしたが、動的な障害物である場合、始点及び終点を変更せず、時間ＴＭ１経過後に動的な障害物を回避する迂回路を含む補正経路が生成される。動的な障害物を迂回する場合、当該迂回路には動的な障害物との接触を回避するための旋回路が含まれるが、その旋回方向は、動的な障害物の移動方向とは反対の方向であることが望ましい。

　なお、動的な障害物は常に一定の動きをするとは限らず、経時的に異なる動きとなることがある。その場合適宜、動的な障害物との接触を回避する補正経路を生成することとすればよいが、トラクタ１がそのまま移動を続行した場合に、動的な障害物との接触が避けられない、或いは、動的な障害物の移動方向が短時間で連続して変更されるなど接触の回避が困難であると判断した場合、トラクタ１を停止させることとしてもよい。その場合、トラクタ１が停止した位置から終点までの補正経路を生成することとすればよい。

　＜第７実施形態＞
　次に、本開示の第７実施形態に係る自律走行経路生成システム３９９について、主として図４５から図５７までを参照して詳細に説明する。図４５は、本開示の第７実施形態に係る自律走行経路生成システム３９９が生成した自律走行経路９３に沿って走行するロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。

　本実施形態のロボットトラクタ１は、第１実施形態における作業機３に代えて作業機３００を備えている。本開示では、作業機３００として、図略の回転刃により草刈作業を行う草刈作業部（作業部）３Ａを備える草刈機が用いられている。この草刈機は、草刈作業部３Ａを走行機体２に対して機体左右方向にオフセットさせた状態で草刈作業を行うことが可能なオフセット型草刈機（オフセット型作業機）として構成されている。図４６には、草刈作業部３Ａが走行機体２に対して進行方向右側にオフセットした状態が示されている。ただし、詳細は図示しないが、作業機３００は油圧シリンダ（後述のオフセットアクチュエータ３４５）を備えており、この油圧シリンダを駆動することにより、草刈作業部３Ａを、図４６とは反対側に（進行方向左側に）オフセットさせたり、走行機体２の真後ろに位置させたりすることもできる。

　作業機３００は、草刈作業部３Ａ等を制御するための作業機制御部３５０を備える。作業機制御部３５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えて構成されており、ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。作業機制御部３５０は、走行機体２の制御部４と電気的に接続されており、制御部４からの指令に基づいて作業機３００を制御することができる。作業機制御部３５０には、オフセットコントローラ３６５が電気的に接続されている。

　オフセットコントローラ３６５は、作業機３００の草刈作業部３Ａのオフセット量を制御するものである。具体的には、作業機３００は、オフセットアクチュエータ３４５を備えている。オフセットアクチュエータ３４５としては、例えば油圧シリンダ、電動モータ等が考えられるが、これらに限定されない。この構成で、オフセットコントローラ３６５は、作業機制御部３５０から入力された制御信号に基づいてオフセットアクチュエータ３４５を駆動する。この制御により、作業機３００の草刈作業部３Ａを機体左右方向に変位させることができる。

　オフセットアクチュエータ３４５を制御部４（作業機制御部３５０）により制御し、作業機３００の草刈作業部３Ａを走行機体２から適宜にオフセットさせた状態でトラクタ１を走行させることで、草刈作業部３Ａが通る経路の中心と走行機体２が通る経路の中心とが機体左右方向にズレた状態で草刈作業部３Ａによる作業を行うことができる。

　作業機３００のオフセットコントローラ３６５を含む、複数の前記コントローラ（例えば、エンジンコントローラ６１等）は、トラクタ１の制御部４から入力される信号に基づいて作業機３００等の各部を制御している。従って、制御部４が実質的に各部を制御していると把握することができる。

　次に、自律走行経路生成システム３９９について、主として図４７及び図４８を参照してより詳細に説明する。

　本実施形態の自律走行経路生成システム３９９の主たる構成は、無線通信端末４６に備えられる。図４８に示すように、本実施形態の無線通信端末４６は、上述した制御部７１と、ディスプレイ（表示部）３７、及び通信部７２等の他に、作業車両情報設定部（オフセット設定部）５１、圃場情報設定部（開始終了位置設定部）５２、作業情報設定部５３、及び自律走行経路生成部３５４等を備える。

　本実施形態の無線通信端末４６も、第１実施形態の場合と同様に、上記したソフトウェアとハードウェアの協働により、作業車両情報設定部（オフセット設定部）５１、圃場情報設定部（開始終了位置設定部）５２、作業情報設定部５３、及び自律走行経路生成部３５４等として動作することができる。

　作業車両情報設定部５１は、トラクタ１に関する情報（以下、作業車両情報と呼ぶことがある。）を設定するためのものである。作業車両情報設定部５１は、トラクタ１の機種、トラクタ１において測位用アンテナ６が取り付けられている位置、作業機３００の種類、作業機３００のサイズ及び形状、作業機３００の走行機体２に対する位置、トラクタ１の作業中の車速及びエンジン回転数、トラクタ１の旋回中の車速及びエンジン回転数等について、オペレータが無線通信端末４６を適宜操作することにより指定した内容を記憶することができる。

　作業車両情報設定部５１は、上記の作業機３００のサイズとして、草刈作業部３Ａによって作業が行われる左右方向の有効幅（図４６に示す幅Ｅ２。以下、作業幅と呼ぶことがある。）を設定することができる。また、作業車両情報設定部５１は、作業機３００がオフセット型作業機である場合に、上記の作業機３００の走行機体２に対する位置として、草刈作業部３Ａを走行機体２に対してオフセットさせる方向（機体左方向か、機体右方向か、又は両方か）と、オフセット作業を行う場合の機体左右方向のオフセット距離Ｅ１と、を設定することができる。

　オフセット距離Ｅ１は、図４６及び図４９に示すように、走行機体２に適宜設定された基準点２Ｃと、作業機３００（草刈作業部３Ａ）に適宜設定された基準点３Ｃと、の間の機体左右方向での距離として定義することができる。走行機体２の基準点２Ｃは、走行機体２の位置を代表する点として任意に定めることができるが、当該基準点２Ｃは走行機体２の左右方向中央に位置するように設定することが好ましい。作業機３００（草刈作業部３Ａ）の基準点３Ｃについても、当該作業機３００（草刈作業部３Ａ）の位置を代表する点として任意に定めることができるが、当該基準点３Ｃは草刈作業部３Ａの左右方向中央に位置するように設定することが好ましい。なお、走行機体２に対する作業機３００の連結位置が走行機体２の左右方向中央でない場合、上記基準点２Ｃの代わりに当該連結位置（複数位置で連結されている場合は連結位置中心）を基準点として、当該基準点と上記基準点３Ｃとの間の機体左右方向での距離をオフセット距離Ｅ１として定義することとしてもよい。また、測位用アンテナ６の取付位置は、図４５に示すように走行機体２の基準点２Ｃと一致していてもよいし、一致しなくてもよい。

　圃場情報設定部５２は、圃場情報を設定するためのものである。圃場情報設定部５２は、圃場９０の位置及び形状、自律走行させたい開始位置及び終了位置、作業方向等について、オペレータが無線通信端末４６を操作することにより設定した内容を記憶することができる。

　作業情報設定部５３は、作業を具体的にどのように行うかに関する情報（以下、作業情報と呼ぶことがある。）を設定するためのものである。作業情報設定部５３は、作業情報として、ロボットトラクタ１と有人のトラクタの協調作業の有無、トラクタ１が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路３８３Ａの数であるスキップ数、枕地の幅、及び非耕作地の幅等を設定可能に構成されている。

　自律走行経路生成部３５４は、トラクタ１を自律走行させる経路である自律走行経路３８３を生成するためのものである。自律走行経路生成部３５４は、作業車両情報設定部５１、圃場情報設定部５２及び作業情報設定部５３で設定された情報に基づいて、トラクタ１の自律走行経路３８３を生成して記憶することができる。

　次に、主として図５０から図５３までを参照して、自律走行経路３８３を生成するための無線通信端末４６における設定について説明する。図５０は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における作業車両情報入力画面３９１の表示例を示す図である。図６は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における圃場情報入力画面３９２の表示例を示す図である。図５１は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における圃場情報入力画面３９２の別の表示例を示す図である。図５２は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における作業情報入力画面３９３の表示例を示す図である。

　無線通信端末４６においてオペレータが所定の操作を行うと、制御部７１は、図５０に示す作業車両情報入力画面３９１をディスプレイ３７に表示するように制御する。

　作業車両情報入力画面３９１には、第１実施形態に係る作業車両情報入力画面８１と同様の情報であるトラクタ１の機種、トラクタ１の大きさ、測位用アンテナ６の走行機体２に対する取付位置、作業機３００の種類、作業機３００の作業幅Ｅ２を入力する欄のほか、３点リンク機構の後端（ロアリンクの後端）から作業機３００の後端までの距離、走行機体２に対して作業機３００（草刈作業部３Ａ）をオフセットすることが可能な方向、作業機３００をオフセットした場合の機体左右方向のオフセット距離（具体的には、走行機体２の基準点２Ｃと草刈作業部３Ａの基準点３Ｃとの間の機体左右方向の距離）Ｅ１等を入力する欄がそれぞれ配置されている。

　オペレータは、無線通信端末４６を操作して、作業車両情報入力画面３９１の各欄に配置されているテキストボックスに数値を入力したりドロップダウンボックスの一覧から選択したりすることにより、設定を行う。これにより、作業機３００が有する草刈作業部３Ａの作業幅Ｅ２、草刈作業部３Ａを走行機体２に対してオフセットさせることが可能な左右オフセット方向（右か、左か、両方か）及びオフセット距離Ｅ１等を含む各種の情報を設定することができる。

　作業車両情報入力画面３９１においてオペレータが指定した作業車両情報は、作業車両情報設定部５１に記憶される。作業車両情報の入力が完了すると、制御部７１は、第１実施形態の図７に示したのと概ね同様の、圃場情報入力画面３９２を表示するようにディスプレイ３７を制御する（図５１）。

　圃場情報入力画面３９２には、第１実施形態に示したのと概ね同様の内容の圃場情報が入力され、設定が行われるが、以下では、本実施形態に特有の設定内容について詳細に説明する。

　図６には、圃場９０の位置及び形状、作業の開始位置並びに終了位置を設定した例が示されている。図６の例においては、矩形状の圃場９０の隅の１つに開始位置が設定され、当該隅と対角位置にある隅に終了位置が設定されている。このように、本実施形態の自律走行経路生成システム３９９では、第１実施形態に示したのと同様に、開始位置及び終了位置の両方が圃場９０の端部に設定されることを原則としている。

　一方、本実施形態においては、作業機３００（草刈作業部３Ａ）が走行機体２に対して機体左右方向何れかにオフセットしながら作業可能である旨の設定が作業車両情報設定部５１に設定されている場合、自律走行の開始位置及び終了位置のうち一方（だけ）について、作業領域３８１の中央付近の点を指定することができる。図５１に、このような場合の例を示している。図５１の例では、開始位置が圃場９０の隅に設定される一方、終了位置が圃場９０の中央部に設定されている。なお、このような設定はオフセット型作業機を用いる場合に特有のものであり、オフセット型でない作業機を用いる場合は、図５１のような指定を行うことができない。

　圃場情報入力画面３９２においてオペレータが指定した圃場情報は、圃場情報設定部５２に記憶される。圃場情報の入力が完了すると、制御部７１は、図５２に示すような作業情報入力画面３９３を表示するようにディスプレイ３７を制御する。

　作業情報入力画面３９３では、具体的な作業の情報（前記作業情報）を入力することができる。具体的には、作業情報入力画面３９３には、ロボットトラクタ１と有人トラクタの協調作業の有無、有人のトラクタが協調作業する場合のパターン、有人のトラクタが協調作業する場合の当該有人のトラクタの作業幅、有人のトラクタが協調作業する場合のロボットトラクタ１のスキップ数（作業経路を何列飛ばして走行するか）、隣接する作業経路における作業幅のオーバーラップ許容量、作業機３００の初期オフセット方向、枕地の幅、及び非耕作地の幅等を入力する欄がそれぞれ設けられている。

　このうち、「有人トラクタの協調作業の有無」、「協調作業パターン」、「ロボットトラクタのスキップ数」、「作業幅のオーバーラップ量」、「枕地の幅」、及び「非耕作地の幅」の各欄には、前述の第１実施形態と同様の方法で設定値が入力される。

　「作業機の初期オフセット方向」の欄では、トラクタ１にオフセット型作業機を装着している場合に、自律走行の開始時点において作業機３００（草刈作業部３Ａ）が左右どちらにオフセットしているか、又はオフセットしていないか、を指定することができる。

　なお、本実施形態のようにオフセット型作業機を用いる場合の「枕地の幅」及び「非耕作地の幅」については、オフセットなしの作業機を用いる場合と比較して広くなるように、設定値が制限されてもよい。これにより、オフセット型作業機を装着した場合でも、作業機３００の端部（草刈作業部３Ａの端部）が圃場９０からハミ出ないように考慮しながら、当該枕地等での自律走行経路を容易に形成することができる。

　ただし、本実施形態においては、作業機３００としてオフセット型作業機を装着して作業する旨が作業車両情報として設定されている場合、自律走行経路３８３の生成ロジックの複雑化を避けるため、「有人トラクタの協調作業の有無」の欄は入力できない（即ち、協調作業なしが強制される）ようになっている。また、同様の事情により、作業機３００としてオフセット型作業機を用いる場合、「ロボットトラクタのスキップ数」の欄は入力できない（即ち、スキップ数が強制的にゼロにされる）ようになっている。従って、本実施形態においては、オフセット型作業機を用いてトラクタ１に自律走行・自律作業させる場合、有人トラクタの存在を考慮した経路を生成して自律走行・自律作業させることはできず、作業経路３８３Ａを１列以上飛ばして作業することもできない。

　次に、図５３を参照しながら、自律走行経路生成部３５４が自律走行経路３８３を生成する処理について説明する。図５３は、自律走行経路３８３を生成する処理を示すフローチャートである。

　図５２に示す作業情報入力画面３９３において「自律走行経路を生成」ボタンが操作されると、最初に、圃場情報入力画面３９２において設定された圃場９０の形状と、作業情報入力画面３９３において設定された枕地の幅及び非耕作地の幅に基づいて、作業領域３８１及び非作業領域３８２が定められる。その後に図５３の処理が開始され、最初に自律走行経路生成部３５４は、作業領域３８１において草刈作業部３Ａが通る経路３８４を、図５４の破線矢印のように生成する（ステップＳ８０１）。このときの経路の計算は、走行機体２の基準点２Ｃではなく、作業機３００の基準点（草刈作業部３Ａの基準点）３Ｃを基準にして行われる。なお、以下では、作業領域３８１において作業機３００の基準点３Ｃが通る経路３８４を、「作業機作業経路」と呼ぶことがある。

　次に、自律走行経路生成部３５４は、ステップＳ８０１の処理で生成された作業機作業経路（前記経路３８４）と、作業車両情報設定部５１により設定されたオフセット方向及びオフセット距離と、に基づいて（言い換えれば走行機体２の基準点２Ｃに基づいて）、作業領域３８１における走行機体２が通る経路（作業経路３８３Ａ）を、図５５の太線矢印のように生成する（ステップＳ８０２）。この計算は、簡単な幾何学的関係に基づいて行うことができる。なお、以下では、作業領域３８１において走行機体２の基準点２Ｃが通る経路を、「走行機体作業経路」と呼ぶことがある。

　その後、自律走行経路生成部３５４は、ステップＳ８０２の処理で生成された走行機体作業経路（作業経路３８３Ａ）の端点を繋ぐように、非作業領域３８２において走行機体２の基準点２Ｃが通る経路（非作業経路３８３Ｂ）を、図５６の太線矢印のように生成する（ステップＳ８０３）。このとき、自律走行の開始位置と走行機体作業経路の端点とを繋ぐ経路、及び、走行機体作業経路の端点と自律走行の終了位置とを繋ぐ経路も、同様に生成される。非作業領域３８２において走行機体２が通る経路は、作業機３００の端部が圃場９０から外部にハミ出すことを防止する観点から、必要に応じて所定のマージン内において適宜修正される。以上により、圃場９０（作業領域３８１及び非作業領域３８２）における走行機体２の自律走行経路３８３を生成することができる。

　なお、本実施形態において自律走行経路生成システム３９９が生成することができる自律走行経路３８３は２種類あり、そのうちの１つが、図５６の太線矢印で示す折返し走行経路である。この折返し走行経路は、図６の例のように圃場情報設定部５２で設定された自律走行の開始位置及び終了位置が何れも圃場９０の端部である場合に適用されるものであり、圃場９０の縁部と縁部の間で折返しを反復しながら作業を行うように生成される。

　この折返し走行経路の特徴は、図５４に示す作業機作業経路が、予め指定された作業方向と平行な直線路を、当該作業方向と垂直な方向に往路、復路、往路、・・・と交互に並べることで形成されることである。この作業機作業経路を配置するにあたっては、作業領域３８１に対する作業機３００の作業漏れが生じないように、かつ、作業効率が良好となるように、当該作業機３００の作業幅Ｅ２等が考慮される。また、作業機作業経路の配置は、指定された開始位置（又は開始位置の近傍）から上記の作業方向に従って最初の作業が行われ、可能な限り終了位置（又は終了位置の近傍）において作業が終了するように、適宜考慮される。

　なお、作業領域３８１又は圃場９０の形状が複雑である場合は、上記の往路及び復路を、直線路に代えて折れ線路等としてもよい。

　ところで、本実施形態においては、作業機３００が、草刈作業部３Ａのオフセット方向を変更可能に構成されている。この場合、自律走行経路生成部３５４は、必要に応じて、草刈作業部３Ａのオフセット方向を、作業経路３８３Ａと作業経路３８３Ａとを繋ぐ非作業経路３８３Ｂにおいて変更することができる。例えば、図５５の例では、左から１本目及び２本目の作業経路３８３Ａにおける草刈作業部３Ａのオフセット方向は右であるが、３本目ではオフセット方向が左に切り換えられており、その後も更に交互に切り換えられている。このように経路を生成することで、非耕作地の幅（サイドマージンＳＭ１）の大きさ等の様々な事情に応じて自律走行・自律作業を柔軟に行うことができる。また、草刈作業部３Ａのオフセット方向を非作業経路３８３Ｂにおいて切り換えることで、自律走行経路３８３を単純な処理で生成することができる。

　次に、もう１つの自律走行経路である周回走行経路について、図５７を参照して説明する。

　図５７に示す周回走行経路は、図５１の例のように圃場情報設定部５２で設定された自律走行の開始位置及び終了位置の一方が圃場９０の中央である場合に生成されるものである。図５１の例では自律走行の終了位置が圃場９０の中央に設定されているので、周回走行経路は図５７の太線矢印のように、圃場９０内を外側から内側へ角渦巻き状に周回するように生成される。ただし、自律走行の開始位置を圃場９０の中央に、終了位置を圃場９０の端部に、それぞれ設定することもでき、この場合、周回走行経路は、圃場９０内を内側から外側へ角渦巻き状に周回するように生成される。

　この周回走行経路も、図５３で示す処理により生成される。具体的には、作業領域３８１において作業機作業経路（図５７の破線矢印の経路３８４）が作業機３００の基準点３Ｃを基準にして渦巻き状に生成され、この作業機作業経路がオフセットされることで（走行機体２の基準点２Ｃに基づいて）走行機体作業経路（作業経路３８３Ａ）が生成される。更に、自律走行の開始位置近傍の部分は非作業領域３８２となっているので、この非作業領域３８２において走行機体２の基準点２Ｃが通る経路（非作業経路３８３Ｂ）を、自律走行の開始位置と走行機体作業経路の端点とを繋ぐように生成する。以上により、図５７に太線矢印で示す周回走行経路を生成することができる。

　図５７に示す周回走行経路の例においては、作業機３００のオフセット方向が自律走行経路３８３の途中で変更されない。言い換えれば、当該周回走行経路では、圃場９０の外側から内側に向かって作業をしていく経路の全行程において、作業機３００が走行機体２よりも圃場９０の中央側へオフセットした状態が維持されている。従って、走行機体２は作業機３００による作業を終えた部分を走行するため、例えば、草刈作業において常に見通しのよい状態で作業を行わせることができる。なお、周回走行経路においても、折返し走行経路と同様に、作業内容に応じて自律走行経路３８３の途中で作業機３００のオフセット方向を変更してもよい。

　本実施形態では圃場（走行領域）８０に作業領域３８１及び非作業領域３８２が含まれることとしたが、作業領域３８１と非作業領域３８２とは一部が重複する領域であってもよい。作業領域３８１と非作業領域３８２の一部が重複するとは、その重複領域をトラクタ１がＮ回（Ｎは２以上の整数）走行する場合において、Ｘ回（ＸはＮ未満の整数）は作業機３００による作業を行わずに走行し、Ｎ－Ｘ回は作業機３００による作業を行いながら走行することを意味する。従って、本実施形態において作業領域３８１とは、作業機３００による作業を伴ってトラクタ１が走行する領域であるといえ、非作業領域３８２とは、作業機３００による作業を伴わずにトラクタ１が走行する領域であるともいえる。

　図５７に示すように、作業機作業経路が圃場９０の中心部に向かって渦巻き状に生成される場合、圃場９０の中心部ではトラクタ１の旋回半径よりも狭い残存領域について作業機３００により作業を行うために、切り返し（トラクタ１を一旦後進させて残存領域から一定距離離れた上で、残存領域に移動する動作）が必要となりうる。この一連の切返し動作は、作業機３００により作業が行われないため、一連の切り返し動作が行われる領域は非作業領域３８２であるといえる。自律走行経路生成部３５４はそのような切り返し動作を行うための経路を生成するにあたっては作業機３００の基準点３Ｃではなく、走行機体２の基準点２Ｃに基づいて経路を生成する。つまり本実施形態において自律走行経路生成部３５４は、作業機３００による作業を伴ってトラクタ１が走行する領域については作業機３００の基準点３Ｃに基づいて経路（作業機作業経路）を生成し、作業機３００による作業を伴わずにトラクタ１が走行する領域については走行機体２の基準点２Ｃに基づいて経路（走行機体作業経路）を生成することが可能である。

　以上に説明したように、本実施形態の自律走行経路生成システム３９９は、予め定められた圃場９０において、走行機体２と走行機体２に装着される作業機３００を備えるトラクタ１を自律走行させるための自律走行経路３８３を生成する。自律走行経路生成システム３９９は、作業車両情報設定部５１と、自律走行経路生成部３５４と、を備える。作業車両情報設定部５１は、走行機体２の基準点２Ｃに対する作業機３００の基準点３Ｃのオフセット方向及びオフセット距離を設定可能である。自律走行経路生成部３５４は、作業機３００の基準点３Ｃに基づいて圃場９０内における自律走行経路３８３を生成可能である。

　これにより、作業機３００の基準点３Ｃが通る経路３８４と走行機体２の基準点２Ｃが通る経路（作業経路３８３Ａ）とをズラした自律走行経路３８３を生成することができる。その結果、トラクタ１の自律走行を、例えば圃場端を除草しながら走行する場合等、様々な作業形態に適用することができる。

　また、本実施形態の自律走行経路生成システム３９９において、圃場９０は、作業機３００により作業が行われる作業領域３８１と、作業領域３８１の周囲に設定される非作業領域３８２と、を含む。自律走行経路生成部３５４は、作業機３００の基準点３Ｃに基づいて作業領域３８１内における作業経路３８３Ａを生成し、走行機体２の基準点２Ｃに基づいて非作業領域３８２内における非作業経路３８３Ｂを生成する。

　これにより、自律走行経路３８３を生成するときの位置の基準を作業領域３８１と非作業領域３８２との間で異ならせることで、作業領域３８１において作業機３００（草刈作業部３Ａ）をオフセットさせて作業する場合でも、作業領域３８１及び非作業領域３８２の両方において、自律走行経路３８３の生成処理を単純化することができる。

　また、本実施形態の自律走行経路生成システムは、圃場９０におけるトラクタ１による作業の開始位置及び終了位置を設定する圃場情報設定部５２を備える。図６に示すように、圃場情報設定部５２により開始位置及び終了位置の両方が圃場９０の端部に設定された場合、自律走行経路生成部３５４は、自律走行経路３８３として、圃場９０の縁部と縁部の間で折返しを反復しながら開始位置から終了位置に向かう折返し走行経路（図５６）を生成する。図５１に示すように、圃場情報設定部５２により開始位置及び終了位置の一方が圃場９０の端部に設定され、他方が圃場９０の中央部に設定された場合、自律走行経路生成部３５４は、自律走行経路３８３として、開始位置から終了位置に向かう渦巻き状の周回走行経路（図５７）を生成する。

　これにより、２種類の自律走行経路３８３を作業内容等に応じて適宜選択することができるので、作業効率を向上させることができる。

　上記の実施形態において、自律走行の開始位置と終了位置の両方が圃場９０の端部に指定された場合に、折返し走行経路が生成される。しかしながら、例えば、生成された折返し走行経路を確認のためにディスプレイ３７に表示するときに、メッセージの表示等の適宜の方法で、自律走行経路生成システム３９９側からオペレータに周回走行経路の生成を提案してもよい。

　オフセット型作業機としては、上記の草刈作業機に限定されず、例えばオフセット型のプラウを用いることができる。

　上記の実施形態においては、走行機体２に対して作業機３００をオフセットすることが可能な旨が作業車両情報設定部５１で設定された場合にのみ、自律走行の開始位置又は終了位置として圃場９０の中央部を選択可能に構成されている。しかしながら、非オフセット型の作業機３００を用いる場合においても、圃場９０の中央部を自律走行の開始位置又は終了位置として選択できるようにしてもよい。

　上記の実施形態においては、作業機３００を走行機体２に対して、機体左方向及び機体右方向にオフセットさせることができるとしたが、左右一側方向にしかオフセットできないようにしてもよい。この場合、（オフセットしないときは、オフセット距離Ｅ１が０であるので）作業車両情報設定部５１においてオフセット距離Ｅ１のみを設定するよう構成して、自律走行経路生成システム３９９によって自律走行経路３８３の生成を行うこととすることができる。

　上記の実施形態では、往復走行経路においては、トラクタ１が作業の進行方向に対して交互に逆方向を向き、周回走行経路においては、トラクタ１が作業の進行方向に対して常に同じ方向を向いている。即ち、往復走行経路ではオフセット方向を反転する必要性が高く、周回走行経路ではオフセット方向を反転する必要性が低いと言える。従って、生成される経路が往復走行経路である場合はオフセット方向が必要に応じて反転され、生成される経路が周回走行経路である場合はオフセット方向が途中で変更（反転）されないようにしてもよい。

　また、作業機３００として、左右一側にだけオフセット可能なものは走行機体２に装着できず、左右両側にオフセット可能なものだけを走行機体２に装着できるようにしてもよい。この場合、左右一側にだけオフセット可能な場合を考慮しなくてよいので、図５０の設定画面において、「作業機が左右オフセット可能な方向」の「左だけ」及び「右だけ」の項目を省略することができる。

　上記の実施形態では、作業情報入力画面３９３で設定された枕地の幅及び非耕作地の幅に基づいて非作業領域３８２が定められ、圃場３８０から非作業領域３８２を除外した残りの領域として作業領域３８１が定められている。しかしながら、作業領域３８１を設定する方法は上記に限らず、例えば、上述の圃場情報入力画面３９２において平面表示部８８に表示された圃場３８０の任意の点をオペレータが指定することで作業領域３８１及び非作業領域３８２を設定できるように構成されてもよい。

　上記の実施形態では、自律走行経路生成システム３９９を構成する作業車両情報設定部５１と、自律走行経路生成部３５４とは、無線通信端末４６側に備えられている。しかしながら、作業車両情報設定部５１及び自律走行経路生成部３５４のうちの一部又は全部がトラクタ１側に備えられているものとしてもよい。

　１　トラクタ（作業車両）
　４７　自律走行経路生成部（経路生成部）
　５４　作業領域分割部（領域分割部）
　９１　作業領域（走行領域）
　９３　自律走行経路（走行経路）
　９３Ａ　作業経路（走行路）
　９９　自律走行経路生成システム
　ＢＰ　基本単位経路数（所定値）
　Ｓ　区画
　ＳＥ　例外の区画
　ＳＮ　スキップ数（基準値）

Claims

　予め定められた走行領域内の作業領域に対して作業を行うために作業車両を自律走行させる走行経路を生成する自律走行経路生成システムであって、
　前記作業領域を複数の区画に分割する領域分割部と、
　前記領域分割部により分割された各区画のそれぞれに配置された複数の走行路を含むように前記走行経路を生成する経路生成部と、
を備え、
　前記領域分割部は、前記各区画に含まれる前記走行路の数が互いに等しい所定値となるように前記作業領域を分割可能であることを特徴とする自律走行経路生成システム。
　請求項１に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記経路生成部は、前記複数の走行路に対して基準値に基づいて作業順序を設定し、
　含まれる前記走行路の数が前記所定値と等しい前記区画が複数ある場合に、前記経路生成部は、当該区画の間で、互いに対応する各々の前記走行路に対して同一の作業順序を設定することを特徴とする自律走行経路生成システム。
　請求項１又は２に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記領域分割部は、前記作業領域に含まれる前記走行路の数が前記所定値の整数倍でない場合に、
　含まれる前記走行路の数が前記所定値と等しい第１区画と、
　含まれる前記走行路の数が前記所定値より大きい第２区画と、
を形成するように前記作業領域を複数の区画に分割することを特徴とする自律走行経路生成システム。
　請求項１から３までの何れか一項に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記走行領域内における前記作業車両の走行方向を設定する走行方向設定部と、
　前記走行領域内の障害物に対して障害物外周領域を設定する障害物外周設定部と、
を備え、
　前記経路生成部は、前記走行領域内において前記走行方向設定部により設定された前記走行方向に沿って設けられた複数の前記走行路を含む前記走行経路を生成可能であり、
　前記経路生成部は、
　前記走行方向に沿って配置される第１走行路と、
　前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の反対側に回って、当該障害物を貫くように前記第１走行路を延長した仮想延長線上の位置に至る迂回路と、
　前記迂回路の終点を始点とし、前記仮想延長線上に配置される第２走行路と、
を含むように前記走行経路を生成することが可能であることを特徴とする自律走行経路生成システム。
　請求項４に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記経路生成部は、
　前記迂回路の経路長が所定距離未満である場合に、前記第１走行路、前記迂回路及び前記第２走行路を含むように前記走行経路を生成し、
　前記迂回路の経路長が所定距離以上である場合に、
　前記第１走行路と、
　前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の手前で折り返す折返し路と、
　前記折返し路の終点を始点とし、前記第１走行路と平行に配置される第３走行路と、
を含むように前記走行経路を生成することが可能であることを特徴とする自律走行経路生成システム。
　請求項４に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記経路生成部は、
　前記作業車両が前記障害物を回避するために前記走行方向と垂直な向きに移動しなければならない距離である回避距離が所定距離未満である場合に、前記第１走行路、前記迂回路及び前記第２走行路を含むように前記走行経路を生成し、
　前記回避距離が所定距離以上である場合に、
　前記第１走行路と、
　前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の手前で折り返す折返し路と、
　前記折返し路の終点を始点とし、前記第１走行路と平行に配置される第３走行路と、
を含むように前記走行経路を生成することが可能であることを特徴とする自律走行経路生成システム。
　請求項４に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記経路生成部は、
　前記迂回路における旋回回数又は旋回角度が所定未満である場合に、前記第１走行路、前記迂回路及び前記第２走行路を含むように前記走行経路を生成し、
　前記迂回路における前記旋回回数又は前記旋回角度が所定以上である場合に、
　前記第１走行路と、
　前記第１走行路の終点を始点とし、前記障害物外周領域を通過しつつ前記障害物の手前で折り返す折返し路と、
　前記折返し路の終点を始点とし、前記第１走行路と平行に配置される第３走行路と、
を含むように前記走行経路を生成することが可能であることを特徴とする自律走行経路生成システム。
請求項４から７までの何れか一項に記載の自律走行経路生成システムであって、
　前記経路生成部は、前記走行領域において前記障害物が島状に配置されている場合、前記迂回路を、前記第１走行路に至るまでの前記走行経路から見て遠い側から前記障害物の反対側に回るように生成することを特徴とする自律走行経路生成システム。