WO2019111563A1 - 走行経路設定装置 - Google Patents

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WO2019111563A1
WO2019111563A1 PCT/JP2018/039239 JP2018039239W WO2019111563A1 WO 2019111563 A1 WO2019111563 A1 WO 2019111563A1 JP 2018039239 W JP2018039239 W JP 2018039239W WO 2019111563 A1 WO2019111563 A1 WO 2019111563A1
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travel
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travel route
traveling
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康人 西井
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ヤンマー株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/60—Intended control result
    • G05D1/644—Optimisation of travel parameters, e.g. of energy consumption, journey time or distance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/40—Control within particular dimensions
    • G05D1/43—Control of position or course in two dimensions
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2105/00—Specific applications of the controlled vehicles
    • G05D2105/15—Specific applications of the controlled vehicles for harvesting, sowing or mowing in agriculture or forestry

Definitions

  • the present invention relates to a travel route setting device that sets a target travel route for causing a work vehicle to travel automatically.
  • the travel route setting device described above is used in an automatic travel system that acquires the current position of the work vehicle using a satellite positioning system and causes the work vehicle to automatically travel along the target travel route set by the travel route setting device. (See, for example, Patent Document 1).
  • various information such as the type of work vehicle and the type and width of the work machine mounted on the work vehicle are input to a remote control device such as a personal computer, etc.
  • a plurality of candidate target travel routes for the candidate are generated in the travel region, and the generated candidate target travel routes can be displayed on a display unit such as a touch panel.
  • the candidate target travel route includes, for example, a plurality of parallel straight paths and a plurality of curved paths connecting adjacent straight paths.
  • the user When setting the target travel route, if the candidate target travel route displayed on the display unit of the remote control device is acceptable, the user operates the determination button to operate the determination target travel route for the candidate target travel route displayed on the display unit. Is set as the target travel route. In addition, when the user wants to set different candidate target travel routes, the user operates the reset button to select from a plurality of candidate target travel routes, thereby selecting the selected candidate target travel route as the target travel route. It is set as.
  • any one of the candidate target travel routes generated by the remote control device is set as the target travel route, but the candidate target travel route is determined by the type of work vehicle or work vehicle It is generated based on various types of information such as the type and width of the work machine to be attached, and does not reflect the user's request. Therefore, there are cases where the position, angle, etc. of the target travel route deviates from the route that the user actually wants to work, and there are cases where the target travel route can not be set according to the user's request.
  • the main problem of the present invention is to provide a travel route setting device capable of setting a target travel route according to the user's request.
  • a work area setting unit for setting a work area for a work vehicle to perform a predetermined work in a travel area; And a travel route setting unit configured to set a target travel route for travel guidance for automatically traveling the work vehicle within the travel region,
  • the traveling route setting unit generates an initial route based on a traveling trajectory of the work vehicle traveling in the traveling region;
  • a work path generation unit configured to generate a plurality of work paths arranged in parallel to a parallel direction perpendicular to the traveling direction with respect to the initial path based on the initial path;
  • a connection path generation unit that generates a plurality of connection paths connecting one of the initial path and the plurality of work paths adjacent to one another at one end side or the other end of the work area; The point is that a target travel route including an initial route, a plurality of work routes, and a plurality of connection routes is set.
  • the initial route generation unit is based on the travel locus of the work vehicle Generate an initial route.
  • the work path generation unit generates a plurality of work paths based on the initial path
  • the connection path generation unit generates a plurality of connection paths based on the initial path and the plurality of work paths. Since the travel route setting unit generates the target travel route including the initial route, the plurality of work routes, and the plurality of connection routes.
  • a target travel route can be set according to the request.
  • the work path generation unit extends the initial path in the work area to generate an extended path, and a plurality of parallel paths are arranged in parallel with the extended path. It is in the point of generating the work route.
  • the work path generation unit extends the initial path in the work area to generate the extended path, and generates a plurality of work paths according to the extended path.
  • the traveling distance is shortened, for example, only a part of the working area is traveled, an extended path and a plurality of working paths can be generated over the entire working area.
  • a third characterizing feature of the present invention is that it includes a route exclusion unit that excludes a route located outside the work area from the target travel route among the initial route and the plurality of work routes.
  • the route excluding unit excludes the route located outside the work area from the target travel route among the initial route and the plurality of work routes, so the initial route or the work route exists outside the work area. You can prevent Therefore, the work vehicle can perform predetermined work within the work area, and can set a target travel route on which the predetermined work can be appropriately performed.
  • a travel route setting unit for setting a target travel route for travel guidance for automatically traveling a work vehicle within a travel region
  • the travel path setting unit is configured to have a plurality of work paths extending in the travel direction and arranged parallel to the parallel direction orthogonal to the travel direction, and an end and a start end of the work paths adjacent in the parallel direction among the plurality of work paths
  • Setting a target travel route including a plurality of connection routes connecting A reference route selection unit that selects a part of a plurality of work routes as a reference route;
  • a traveling locus acquisition unit that acquires a traveling locus when the work vehicle is caused to travel within the traveling region;
  • a travel route changing unit is provided to change the target travel route so that the reference route conforms to the travel route.
  • the target travel route is changed by providing the reference route selection unit, the travel locus acquisition unit, and the travel route change unit.
  • the travel locus acquisition unit When changing the target travel route, the travel locus acquisition unit causes the work vehicle to travel by a driving operation of the user or the like with respect to a portion where the user or the like in the travel area wants to perform predetermined work. Get the traveling track. Since the reference route selection unit selects a part of a plurality of work routes as a reference route on the target travel route set by the travel route setting unit, the reference route selection unit selects the reference route based on the user's selection. Can be selected. When the traveling locus acquisition unit acquires the traveling locus and the reference route selection unit selects the reference route, the traveling route changing unit changes the target traveling route such that the reference route matches the traveling locus.
  • the traveling locus is a traveling locus when a user or the like in the traveling area travels a portion where a predetermined task is desired, and the traveling route changing unit changes the target traveling route according to the traveling locus.
  • the reference route is a route according to the user's request but also the other work route is a route according to the user's request. Therefore, it is possible to change the entire target travel route in accordance with the user's request etc. simply by acquiring the travel locus to be changed in the reference route, thereby simplifying the configuration for changing the target travel route. However, it is possible to change to a target travel route according to the request of the user or the like.
  • the travel route changing unit determines whether the start and end of the reference route are all over the travel trajectory. The point is to move the target travel route by shortening the lengths of the reference route and the plurality of work routes so as to coincide with the end.
  • the length of the travel locus acquired by the travel locus acquisition unit is considered to be the length of the route that the user or the like wants to perform a predetermined operation. Therefore, according to the present configuration, when the length of the travel locus is shorter than the reference route, the travel route changing unit determines the reference route and the plurality of reference routes so that the start and end of the reference route coincide with the start and end of the travel trajectory. The target travel route is moved by shortening the length of the work route. As a result, since the target travel route can be changed in accordance with the length of the route that the user or the like wants to carry out the predetermined work, the request of the user or the like can be appropriately met.
  • the travel route change unit determines the shape of the reference route and the plurality of work routes.
  • the target travel route is moved so that the reference route conforms to the travel trajectory in a state where the shape is changed such that the shape of the travel trajectory conforms to the shape of the travel trajectory.
  • the shape of the travel route and the shape of the reference route are different because the shape of the work route in the target travel route set by the travel route setting unit is different from the shape of the route that the user etc. desires to perform predetermined work. It may be different.
  • the travel route changing unit performs a target change such that the reference route matches the travel trajectory while the shape of the reference route and the shapes of the plurality of work routes are changed to match the shape of the travel trajectory. Move the driving route. In this way, it is possible to change the target travel route while changing the shape of the reference route and other work routes in accordance with the shape of the route that the user or the like wants to carry out the predetermined work. We can respond appropriately.
  • a travel route setting unit for setting a target travel route for travel guidance for automatically traveling a work vehicle within a travel region
  • the travel path setting unit is configured to have a plurality of work paths extending in the travel direction and arranged parallel to the parallel direction orthogonal to the travel direction, and an end and a start end of the work paths adjacent in the parallel direction among the plurality of work paths
  • Setting a target travel route including a plurality of connection routes connecting A reference route selection unit that selects a part of a plurality of work routes as a reference route;
  • a travel stop position acquisition unit that acquires the stop position of the work vehicle within the travel area;
  • a travel route changing unit is provided to change the target travel route so that the beginning or the end of the reference route coincides with the stop position.
  • the traveling stop position acquisition unit Get the stop position. Since the reference route selection unit selects a part of a plurality of work routes as a reference route on the target travel route set by the travel route setting unit, the reference route selection unit selects the reference route based on the user's selection. Can be selected.
  • the travel route change unit changes the target travel route so that the start or end of the reference route matches the stop position.
  • the stop position of the work vehicle is a point where a user or the like in the travel area wants to start or finish a predetermined work
  • the travel route change unit changes the target travel route according to the stop position.
  • the target travel route is a route having a start point or an end point according to the user's request. Therefore, even in the state where the target travel route is set by the travel route setting unit, the target according to the user's request can be achieved only by stopping the work vehicle from traveling to a place where the user etc. wants to start or finish the predetermined work. It can be changed to the travel route.
  • a route located outside the travel area is deleted from the changed target travel route, and the deleted route Is added to the target travel route after the change in the travel region in that the travel route adjustment unit is provided.
  • the travel route changing unit changes the target travel route by causing the work vehicle to travel at a location where the user or the like wants to perform a predetermined work. Therefore, depending on the method of changing the target travel route by the travel route changing unit, there may be a route located outside the travel area among the changed target travel routes. Therefore, according to the present configuration, by providing the travel route adjustment unit, the travel route adjustment unit deletes the route located outside the travel region among the changed target travel routes, so that the work vehicle is out of the travel region Can be prevented from traveling. Moreover, the travel route adjustment unit not only deletes the route located outside the travel region but also adds the route to the target travel route after the change, so that the entire travel region is covered. Target travel route can be set.
  • This automatic travel system applies the tractor 1 as a work vehicle, but a passenger work vehicle other than a tractor, such as a riding rice planter, a combine, a riding grass mower, a wheel loader, a snow plow, etc. And, it can be applied to unmanned working vehicles such as unmanned mowers.
  • this automatic travel system includes an automatic travel unit 2 mounted on a tractor 1 and a portable communication terminal 3 communicably set to communicate with the automatic travel unit 2.
  • a mobile communication terminal 3 As the mobile communication terminal 3, a tablet-type personal computer or a smartphone having a touch-operable liquid crystal panel 4 or the like can be adopted.
  • the tractor 1 is connected to the rotary tillage specification by the rotary tilling device 6, which is an example of the working device, connected to the rear portion via the three-point link mechanism 5 so as to be movable up and down. It is configured.
  • working devices such as plows, a sowing device, a spraying device, etc. can be connected in place of the rotary cultivating device 6.
  • the tractor 1 is provided with left and right front wheels 7 functioning as drivable steerable wheels, left and right drivable rear wheels 8, a cabin 9 which forms a riding type driving unit, and a common rail system.
  • An electronically controlled diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 10 is provided.
  • an engine 10 is provided in the tractor 1, as shown in FIG.
  • an electronically controlled transmission 11 for shifting the power from the engine 10 a full hydraulic power steering mechanism 12 for steering the left and right front wheels 7, and left and right rear wheels 8, the left and right side brakes (not shown), the electronically controlled brake operation mechanism 13 enabling hydraulic operation of the left and right side brakes, and the working clutch (not shown) for interrupting the transmission to the rotary tilling device 6
  • Electronic control type clutch operation mechanism 14 which enables hydraulic operation of the work clutch, an electronic hydraulic control type elevation drive mechanism 15 which lifts and lowers the rotary tiller 6, various control programs concerning automatic traveling of the tractor 1, etc.
  • On-vehicle electronic control unit 16 having a vehicle speed sensor 17 for detecting the vehicle speed of the tractor 1, a steering angle sensor 18 for detecting the steering angle of the front wheel 7, and a truck
  • the positioning unit 19 and the like are provided for measuring the current position and the current orientation of the 1.
  • the engine 10 may be an electronically controlled gasoline engine equipped with an electronic governor.
  • a hydromechanical continuously variable transmission (HMT), a hydrostatic continuously variable transmission (HST), a belt type continuously variable transmission, or the like can be employed.
  • the power steering mechanism 12 may employ an electric power steering mechanism 12 or the like provided with an electric motor.
  • a steering wheel 20 that enables manual steering of the left and right front wheels 7 via the power steering mechanism 12 and a seat 21 for a user are provided inside the cabin 9. Moreover, although illustration is omitted, manual shift operation of the shift lever which enables manual operation of the transmission 11, left and right brake pedals which enables manual operation of the left and right side brakes, and the rotary tilling device 6 is enabled. Lift levers, etc. are provided.
  • the on-vehicle electronic control unit 16 controls the operation of the transmission control unit 16 a that controls the operation of the transmission 11, the braking control unit 16 b that controls the operation of the left and right side brakes, and the rotary tilling device 6.
  • Work device control unit 16c nonvolatile vehicle storage unit 16d for storing a preset target traveling route P for automatic traveling (for example, see FIG. 5), etc., and target steering angles of front wheels 7 on the left and right during automatic traveling.
  • the steering angle setting unit 16e that outputs the power steering mechanism 12 and the like.
  • the positioning unit 19 uses the GPS (Global Positioning System), which is an example of the Global Navigation Satellite System (GNSS), and the present position and the current state of the tractor 1
  • GPS Global Positioning System
  • IMU Inertial Measurement Unit
  • Positioning methods using GPS include DGPS (Differential GPS: relative positioning method), RTK-GPS (Real Time Kinematic GPS: interference positioning method), and the like.
  • RTK-GPS suitable for positioning of a mobile body is employed. Therefore, a reference station 24 that enables positioning by RTK-GPS is installed at a known position around the farmland.
  • Each of the tractor 1 and the reference station 24 can wirelessly communicate various data including GPS data between the tractor 1 and the reference station 24 and GPS antennas 26 and 27 for receiving radio waves transmitted from the GPS satellite 25.
  • Communication modules 28, 29, etc. are provided.
  • the satellite navigation device 22 receives the positioning data obtained by the GPS antenna 26 on the tractor side receiving radio waves from the GPS satellites 25 and the GPS antenna 27 on the base station side receives radio waves from the GPS satellites 25.
  • the current position and the current direction of the tractor 1 can be measured with high accuracy based on the obtained positioning data.
  • the positioning unit 19 measures the current position, current direction, and attitude angle (yaw angle, roll angle, pitch angle) of the tractor 1 with high accuracy by providing the satellite navigation device 22 and the inertial measurement device 23. Can.
  • the terminal electronic control unit 30 sets a target travel route P (see, for example, FIG. 5) for travel guidance for causing the tractor 1 to automatically travel, a travel route setting unit 32, various input data input by the user, A non-volatile terminal storage unit 33 and the like that store the target travel route P and the like set by the travel route setting unit 32 are included.
  • the travel route setting unit 32 sets a target travel route P (see, for example, FIG. 5) in the travel area S, and the method of setting the target travel route P will be described later.
  • the target travel route P set by the travel route setting unit 32 can be displayed on the liquid crystal panel 4 and is stored in the terminal storage unit 33 as route data associated with vehicle data, field data, and the like.
  • the route data includes an azimuth angle of the target traveling route P, a target engine rotation speed, a target vehicle speed, and the like set according to the traveling mode and the like of the tractor 1 on the target traveling route P.
  • the terminal electronic control unit 30 transfers the route data from the mobile communication terminal 3 to the tractor 1, whereby the on-vehicle electronic control unit 16 of the tractor 1 is Can obtain route data.
  • the on-vehicle electronic control unit 16 causes the tractor 1 to automatically travel along the target traveling route P while acquiring the current position (the current position of the tractor 1) in the positioning unit 19 based on the acquired route data. Can.
  • the current position of the tractor 1 acquired by the positioning unit 19 is transmitted from the tractor 1 to the mobile communication terminal 3 in real time (for example, several seconds), and the mobile communication terminal 3 grasps the current position of the tractor 1 ing.
  • the entire route data can be transferred from the terminal electronic control unit 30 to the on-vehicle electronic control unit 16 at a time before the tractor 1 starts automatic traveling.
  • the route data including the target travel route P can be divided into a plurality of route portions for each predetermined distance with a small amount of data.
  • the vehicle-mounted electronic control unit 16 receives an instruction to start automatic traveling, and while the positioning unit 19 acquires its own current position (the current position of the tractor 1), Automatic travel control is started which causes the tractor 1 to automatically travel along.
  • Automatic travel control includes automatic transmission control that automatically controls the operation of the transmission 11, automatic braking control that automatically controls the operation of the brake operation mechanism 13, automatic steering control that automatically steers the left and right front wheels 7, and a rotary tillage device
  • the automatic operation control for automatically controlling the operation of 6 and the like are included.
  • the shift control unit 16a travels the tractor 1 on the target traveling path P based on the route data of the target traveling path P including the target vehicle speed, the output of the positioning unit 19, and the output of the vehicle speed sensor 17.
  • the operation of the transmission 11 is automatically controlled so that the target vehicle speed set according to the form etc. can be obtained as the vehicle speed of the tractor 1.
  • the braking control unit 16 b controls the left and right side brakes in the braking region included in the route data of the target traveling route P based on the target traveling route P and the output of the positioning unit 19.
  • the operation of the brake operation mechanism 13 is automatically controlled so as to brake the wheel 8 properly.
  • the steering angle setting unit 16e sets the target of the left and right front wheels 7 based on the route data of the target travel route P and the output of the positioning unit 19 so that the tractor 1 automatically travels on the target travel route P.
  • a steering angle is determined and set, and the set target steering angle is output to the power steering mechanism 12.
  • the power steering mechanism 12 automatically steers the left and right front wheels 7 based on the target steering angle and the output of the steering angle sensor 18 so that the target steering angle can be obtained as the steering angle of the left and right front wheels 7.
  • the work device control unit 16c performs work such as the start point of the work path P3 (see, for example, FIG. 5) based on the route data of the target travel path P and the output of the positioning unit 19.
  • the tilling by the rotary cultivator 6 is started as the start point is reached, and the rotary tiller 6 is reached as the tractor 1 reaches the work end point such as the end of the work path P3 (for example, see FIG. 5).
  • the automatic operation of the clutch operating mechanism 14 and the lifting and lowering drive mechanism 15 is controlled so that the tilling by the above is stopped.
  • the automatic traveling unit 2 is configured by the unit 19, the communication module 28, and the like.
  • the automatic traveling control by the on-vehicle electronic control unit 16 can not only cause the tractor 1 to automatically travel along the target traveling route P without the user or the like boarding the cabin 9, and the user or the like board the cabin 9 Even in this case, the automatic traveling control by the on-vehicle electronic control unit 16 can cause the tractor 1 to automatically travel along the target travel path P.
  • the on-vehicle electronic control unit 16 automatically causes the tractor 1 to automatically travel, and the manual traveling state causes the tractor 1 to travel based on the driving operation of the user or the like. You can also switch. Therefore, while automatically traveling on the target traveling route P in the automatic traveling state, it is possible to switch from the automatic traveling state to the manual traveling state, and conversely, in the manual traveling state, manually traveling It is also possible to switch from automatic driving to automatic driving.
  • a switching operation unit for switching between the automatic travel state and the manual travel state can be provided in the vicinity of the seat 21 and the switching operation portion is used for mobile communication It can also be displayed on the liquid crystal panel 4 of the terminal 3.
  • the travel route setting unit 32 sets the target travel route P
  • the user follows the input guidance for setting the target travel route displayed on the liquid crystal panel 4 of the mobile communication terminal 3, and the user selects the type and model of work vehicle or work device.
  • the vehicle body data is input, and the input vehicle body data is stored in the terminal storage unit 33.
  • the driving area S to be set as the target driving route P is a field
  • the terminal electronic control unit 30 of the mobile communication terminal 3 acquires field data including the shape and position of the field and stores it in the terminal storage unit 33 There is.
  • the terminal electronic control unit 30 Describing the acquisition of agricultural field data, the terminal electronic control unit 30 causes the shape of the agricultural field from the current position of the tractor 1 acquired by the positioning unit 19 and the like by causing the user etc. to drive and actually drive the tractor 1. It is possible to acquire position information for specifying a position or the like.
  • the terminal electronic control unit 30 specifies the shape and position of the field from the acquired position information, and acquires field data including the shape and position of the specified field.
  • the user or the like operates the tractor 1 so that the tractor 1 travels on the outer periphery of the farmland, and positions the tractor 1 at a point corresponding to a corner of the farmland.
  • the terminal electronic control unit 30 sets the point corresponding to the corner of the agricultural field as the specific point C, acquires the position information of the specific point C from the current position of the tractor 1 acquired by the positioning unit 19,
  • the shape of the field is specified by connecting each of the specific points C of the straight line etc., and the specified field is set as the traveling area S.
  • the terminal electronic control unit 30 specifies the position of the field from the current position of the tractor 1 acquired by the positioning unit 19 .
  • the travel route setting unit 32 uses the field data and vehicle body data stored in the terminal storage unit 33 to achieve the target.
  • Set a travel route P In order to set the target travel route P, as shown in FIG. 2, the terminal electronic control unit 30 sets a work area R for the tractor 1 to perform a predetermined work (for example, work such as tillage) in the travel area S.
  • a predetermined work for example, work such as tillage
  • Work area setting unit 34 for setting the initial path P 1, an initial path generation unit 32 a for generating the initial path P 1, a work path generation unit 32 b for generating a plurality of work paths P 3, a connection path generation unit 32 c for generating a plurality of connection paths P 4,
  • the traveling locus acquisition unit 37 which acquires a traveling locus when the tractor 1 is caused to travel in the traveling area S, is included.
  • the initial route generation unit 32 a, the work route generation unit 32 b, and the connection route generation unit 32 c are included in the traveling route setting unit 32.
  • FIG. 9 shows the flowchart in the setting of the target driving
  • the work area setting unit 34 first sets the work area R (step # 1 in FIG. 9).
  • the work area R (the area indicated by the dotted line in FIGS. 4 and 5) set by the work area setting unit 34 is an area for performing predetermined work (for example, work such as tillage) while automatically traveling the tractor 1 It has become.
  • the work area setting unit 34 is, for example, a turning traveling space required to turn the tractor 1 based on the turning radius included in the vehicle data, the longitudinal width and the lateral width of the tractor 1, etc.
  • the work area setting unit 34 sets the work area R inside the travel area S in a state of securing a space portion obtained inside the outer periphery of the travel area S.
  • the work area setting unit 34 sets the work area R
  • the user or the like performs a driving operation to cause the tractor 1 to actually travel in the traveling area S, as shown in FIG. Generates an initial path P1 (in FIG. 9, step # 2, step # 3).
  • the traveling locus acquisition unit 37 acquires the traveling locus from the point A to the point B based on the output of the positioning unit 19, so the initial route generation unit 32a A route corresponding to the travel locus is generated as an initial route P1.
  • the traveling direction of the initial route P1 is the same as the traveling direction when the user or the like travels the tractor 1, and the direction from the point A to the point B is the traveling direction.
  • FIG. 4 exemplifies the case where a straight traveling locus is acquired as the traveling locus from the point A to the point B.
  • the traveling locus acquisition unit 37 acquires the traveling locus
  • the starting end of the traveling locus can be set at the point A
  • the ending point of the traveling locus can be set at the point B.
  • the traveling locus acquisition unit 37 positions the tractor 1 at the point A
  • the output of the positioning unit 19 when the tractor 1 is positioned at the point B By connecting the position information to be acquired, it is possible to acquire a straight traveling locus from the point A to the point B.
  • each traveling position during traveling of the tractor 1 from the point A to the point B is continuously acquired from the output of the positioning unit 19, and the traveling locus on which the tractor 1 actually travels is acquired from the continuous traveling position. You can also. Therefore, when the user etc. operate the liquid crystal panel 4 to set the start and end of the travel locus and acquire the travel locus and when the travel position is continuously acquired and the travel locus is acquired And can be switched.
  • the work path generation unit 32b When the initial path generation unit 32a generates the initial path P1, as shown in FIG. 5, the work path generation unit 32b extends the initial path P1 in the work area R to generate the extension path P2 (in FIG. 9, Step # 4).
  • the extension path P2 includes the initial path P1.
  • the work path generation unit 32b arranges a plurality of work paths P3 parallel to the parallel direction X2 orthogonal to the extension direction X1 (the direction in which the extension path P2 extends) with respect to the extension path P2. Are generated (in FIG. 9, step # 5).
  • the work path generation unit 32b sets a direction perpendicular to the extension direction X1 of the extension path P2 as the parallel direction X2, and first, from the extension path P2 by a distance corresponding to the work width included in the vehicle data in the parallel direction X2.
  • a work path P3 parallel to the extension path P2 is generated at a distant position.
  • the work path generation unit 32b is parallel to the generated work path P3 at a position away from the generated work path P3 by a distance corresponding to the work width included in the vehicle body data in the parallel installation direction X2.
  • An operation path P3 is generated, and an operation of generating an operation path P3 parallel to the generated operation path P3 is repeated.
  • the work path generation unit 32b sets the distance between the extension path P2 and the work path P3 adjacent to each other in the juxtaposition direction X2 or the work path P3 to a certain distance, A plurality of work paths P3 are generated so as to line up with each other.
  • connection path generation unit 32c selects one of the extension path P2 and the plurality of work paths P3 that is adjacent to the arranging direction X2.
  • a plurality of connection paths P4 connected at one end side or the other end side of the work area R are generated (in FIG. 9, step # 6).
  • the connection path generation unit 32c connects the end of the extension path P2 adjacent to the arrangement direction X2 or the end of the work path P3 to the start end of the next work path P3 in the travel area S outside the work area R. It has been generated.
  • the travel route setting unit 32 sets a target travel route P including an extension route P2 including the initial route P1, a plurality of work routes P3, and a plurality of connection routes P4 (see FIG. 9).
  • Step # 9 in the case of No at step # 7).
  • the extension path P2 and the plurality of work paths P3 are paths for performing predetermined work while the tractor 1 is automatically traveled, and in FIG. 5, a straight path for advancing the tractor 1 is exemplified. There is.
  • connection path P4 is a path for changing the traveling direction of the tractor 1, and connects the end of the extension path P2 or the work path P3 and the start end of the next work path P3.
  • a U-turn path is illustrated in which the connecting path P4 causes the tractor 1 to turn and travel in order to change the traveling direction of the tractor 1 by 180 degrees.
  • the extension path P2 and the work path P3 and the work path P3 adjacent to each other in the parallel installation direction X2 are generated such that the traveling directions are opposite to each other, and the tractor 1 has the extension path P2 and
  • a target travel route P is set in which a predetermined work is performed while reciprocating on the plurality of work routes P3.
  • FIG. 5 illustrates the case where the initial path P1 and the extension path P2 are linear paths
  • the shapes of the initial path P1 and the extension path P2 may be, for example, arcs or straight paths.
  • Various shapes, such as a shape which curves from the middle part, can be applied. That is, the shapes of the initial path P1 and the extension path P2 correspond to the traveling locus when the user or the like causes the tractor 1 to travel.
  • the work path generation unit 32b generates the work path P3 according to the shapes of the initial path P1 and the extension path P2, so that the user or the like travels the tractor 1 for the work path P3 as well as the initial path P1 and the extension path P2. It becomes the shape according to the run locus when it was made to do. Therefore, the target travel path P shown in FIG. 5 is merely an example, and the shape of the target travel path P is changed depending on how the user or the like causes the tractor 1 to travel.
  • the user or the like causes the tractor 1 to travel, it is possible to set the target travel route P according to the position and the angle of the travel trajectory of the tractor 1 at that time. Therefore, the user etc. can set the target travel route P according to the request of the user etc., only by traveling with the tractor 1 a place where he / she wants to carry out the predetermined work in the travel area S.
  • the user etc. can freely decide where in the running area S to run. For example, as shown in FIG. 6, based on the running locus when the tractor 1 is run.
  • the initial path P1 may be located outside the work area R (area shown by the dotted line in FIG. 6). In such a case, if the initial route P1 is included in the target travel route P, the tractor 1 performs a predetermined operation outside the work area R, which is not preferable. Therefore, as shown in FIG. 2, the terminal electronic control unit 30 excludes, from the target travel route P, a route located outside the work area R among the initial route P1, the extension route P2 and the plurality of work routes P3. An exclusion unit 35 is provided.
  • the route exclusion unit 35 excludes the route from the target travel route P, and the travel route setting unit 32 Of the extended route P2 and the plurality of work routes P3, the target travel route P is set in a state excluding the route located outside the work area R (in FIG. 9, in the case of Yes in step # 7, step #) 8, step # 9).
  • the route exclusion unit 35 excludes the route (the initial route P1, the extended route P2 and the work route P3) located outside the work area R from the target travel route P, the route excluding unit 35 is located outside the work region R on the target travel route P.
  • the route which is not included is included in the target travel route P, and only the route located in the work area R is included. Therefore, it will be restricted to the inside of work area R that tractor 1 performs predetermined work, and it can prevent that tractor 1 performs predetermined work out of work area R.
  • FIG. 6 illustrates the case where the initial path P1 is located outside the work area R.
  • the route exclusion unit 35 excludes the initial route P1 from the target travel route P.
  • the travel route setting unit 32 sets the target travel route P including the plurality of work routes P3 and the plurality of connection routes P4 except for the initial route P1.
  • FIG. 7 illustrates the case where only a part of the initial path P1 is located outside the work area R.
  • the route excluding unit 35 excludes the initial route P1 from the target travel route P if the length of a part of the initial route P1 located in the work area R is equal to or less than a predetermined length.
  • the route exclusion unit 35 targets the route when the length of the portion located in the work area R is equal to or less than a predetermined length. It is excluded from the travel route P. Therefore, in the one shown in FIG.
  • the travel route setting unit 32 sets the target travel route P including the plurality of work routes P3 and the plurality of connection routes P4 except for the initial route P1.
  • the predetermined length is, for example, a necessary distance for lowering the rotary cultivating device 6 to start work such as tillage and a necessary distance for raising the rotary cultivating device 6 to end the work such as tilling etc. And a distance equivalent to the minimum distance required for the tractor 1 to perform a predetermined operation effectively.
  • connection path P4 is generated by the connection path generation unit 32c.
  • the travel route setting unit 32 can also set the target travel route P without generating the connection route P4 in the connection route generation unit 32c.
  • the work area setting unit 34 sets a work area R1 that extends outside the work area R in consideration of the turning travel space.
  • the initial path generation unit 32a generates the extension path P2 in the work area R1
  • the work path generation unit 32b also generates a plurality of work paths P3 in the work area R1. Therefore, the travel route setting unit 32 sets a target travel route P including the extension route P2 and a plurality of work routes P3.
  • the tractor 1 when the target travel route P is set, for example, the tractor 1 can be automatically traveled in a state where a user or the like gets on the cabin 9, and predetermined work can be performed. As described above, it is possible to switch between an automatic traveling state in which the tractor 1 is automatically traveled by the on-vehicle electronic control unit 16 and a manual traveling state in which the tractor 1 travels based on the driving operation of the user. Therefore, if the automatic traveling state is switched from the automatic traveling state to the manual traveling state while switching to the automatic traveling state and automatically traveling the tractor 1 along the extension path P2 or the work path P3, the tractor 1 is It becomes possible to run.
  • the automatic traveling state can be switched to the manual traveling state, and the tractor 1 can be made to turn and travel by the operation operation of the user or the like. Since the tractor 1 approaches the next work path P3 by turning the tractor 1 in a turn, the tractor 1 can be made to automatically travel along the next work path P3 by switching from the manual travel state to the automatic travel state. it can. As described above, it is possible to cause the tractor 1 to automatically travel along the target travel path P while switching to the manual travel state and performing cornering travel by the operation of the user or the like.
  • connection route P4 Whether or not to generate the connection route P4 as the target travel route P can be selected by the user or the like. By operating the liquid crystal panel 4 or the like by the user or the like, it is possible to switch between the state of generating the connection path P4 shown in FIG. 5 etc. and the state of not generating the connection path P4 shown in FIG.
  • the target travel route P is set by the travel route setting unit 32.
  • the target travel route P set by the user or the like by the travel route setting unit 32 due to changes in work conditions and other conditions. You may want to change the Therefore, in the automatic travel system in this embodiment, the target travel path P set by the travel path setting unit 32 can be changed according to the request of the user or the like.
  • a rectangular work area R is set for a rectangular travel area S
  • a target travel path P is set including a plurality of work paths P3 and a plurality of connection paths P4. It is done.
  • the above-mentioned extension path P2 is a path similar to the work path P3, it is assumed that the extension path P2 is set as the work path P3.
  • the terminal electronic control unit 30 causes the tractor 1 to travel in the traveling area S, and a reference route selection unit 36 capable of selecting a part of the plurality of work routes P3 as the reference route P5.
  • a travel path acquisition unit 37 for acquiring a travel path F, a travel path changing portion 38 for changing the target travel path P so that the reference path P5 matches the travel path F, and a stop position of the tractor 1 in the travel area S
  • a travel route adjustment unit 40 for adjusting the target travel route T after the change that has been changed by the travel route change unit 38.
  • FIG. 18 shows the flowchart in the change of the target driving
  • the target travel route P set by the travel route setting unit 32 When the target travel route P set by the travel route setting unit 32 is changed, the user or the like performs a driving operation in the travel region S as in the case where the target travel route P is set by the travel route setting unit 32. By causing the tractor 1 to actually travel (step # 11 in FIG. 18), the target travel route P set by the travel route setting unit 32 is changed.
  • the traveling locus acquisition unit 37 determines the traveling locus F (shown by a dotted line in FIG. 11) from the point D to the point E. get.
  • the target travel route P is displayed on the liquid crystal panel 4 of the mobile communication terminal 3, and a user etc. can select one work route P3 among the plurality of work routes P3 included in the target travel route P. It has become.
  • the reference path selection unit 36 selects the selected work path P3 as the reference path P5 (step # 12 in FIG. 18).
  • the reference path P5 is displayed in a predetermined color (for example, red) different from the color of the other work path P3 so as to be distinguishable from the other work path P3.
  • FIGS. 11 and 12 illustrate a state in which the reference path selection unit 36 selects the work path P3 located at the leftmost position as the reference path P5.
  • the traveling locus acquisition unit 37 acquires a traveling locus F from the point D to the point E by causing the tractor 1 to travel by a driving operation by a user or the like, and the reference path P5 is selected by the reference path selection unit 36
  • the travel route changing unit 38 changes the target travel route P by moving the target travel route P such that the reference route P5 matches the travel locus F (step # 13 in FIG. 18).
  • the reference route P may be selected first, and then the tractor 1 may be run.
  • the traveling distance of the tractor 1 and the reference The length of the path P5 may be the same. So, in FIG. 11, the case where the length of the travel locus F acquired by the travel locus acquisition part 37 and the length of the reference path P5 become the same temporarily is shown. In this case, as shown in FIG. 12, the travel route changing unit 38 maintains the lengths of the reference route P5 and the plurality of work routes P3 such that the reference route P5 matches the travel locus F, and the target travel route P (indicated by a dotted line in FIG.
  • the travel route changing unit 38 sets a target travel route T (indicated by a solid line in FIG. 12) after the change instead of the target travel route P before the change.
  • the position of the traveling locus F and the position of the reference path P5 are the same in the extending direction X1 of the work path P3 and different in the parallel direction X2 of the work path P3.
  • the travel route changing unit 38 maintains the lengths of the reference route P5 and the plurality of work routes P3 such that the reference route P5 matches the travel trajectory F, and the target travel route P (indicated by a dotted line in FIG. 12). Can be acquired in parallel with the parallel installation direction X2 of the work path P3 to obtain the changed target travel path T (indicated by a solid line in FIG. 12).
  • the position of the traveling locus F and the position of the reference route P5 may differ not only in the parallel direction X2 of the work path P3 but also in the extension direction X1 of the work path P3.
  • the travel route changing unit 38 moves the target travel route P in parallel not only in the parallel direction X2 of the work route P3 but also in the extension direction X1 of the reference route P5. It is possible to acquire a post-change target travel route T that matches the travel locus F.
  • the traveling direction on the traveling locus F may be deviated from the traveling direction on the reference route P5.
  • the travel route changing unit 38 centers the reference route P5 and the plurality of work routes P3 at the beginning or end, for example, so that the travel direction on the reference route P5 matches the travel direction on the travel trajectory F.
  • the liquid crystal panel 4 or the like is informed that the traveling position of the tractor 1 is within a predetermined distance from the outer peripheral portion of the traveling area S to notify the user or the like.
  • 13 to 16 mainly show the target travel route P before the change and the target travel route T after the change in order to show how the target travel route is changed.
  • the target travel route P before the change is indicated on the left
  • the target travel route T after the change by the travel route changing unit 38 is indicated on the right.
  • the traveling locus F is indicated by a thick dotted line
  • the target traveling route P before the change and the target traveling route T after the change are indicated by thin dotted lines.
  • the travel route changing unit 38 matches the reference route P5 with the travel trajectory F In order to maintain the lengths of the reference path P5 and the plurality of work paths P3, the target travel path P is translated.
  • the travel route changing unit 38 can acquire the target travel route T after the change in which the reference route P5 matches the travel locus F. Therefore, when the user or the like causes the tractor 1 to travel, there is no need to cause the tractor 1 to travel the same distance as the reference route P5, and the task of changing the target travel route T can be simplified.
  • the travel route changing unit 38 shortens the lengths of the reference route P5 and the plurality of work routes P3 so that the start and end G, H of the reference route P5 coincides with the start or end D, E of the travel locus F.
  • the target travel path P can be moved in parallel.
  • the travel route changing unit 38 can acquire the target travel route T after the change in which the reference route P5 and the work route P3 are shortened according to the length of the travel locus F, according to the request of the user etc. It can be changed to a target travel route T having a work route P3 of a different length.
  • the target travel route T which has a linear working route P3
  • the shape of the travel locus F acquired by the travel locus acquisition unit 37 and the shape of the reference route P5 It will be different.
  • the travel route changing unit 38 matches the reference route P5 with the travel trajectory F in a state in which the shape of the reference route P5 and the shapes of the plurality of work routes P3 change shape so as to match the shape of the travel trajectory F.
  • the target travel route P is moved as follows.
  • the travel route changing unit 38 can acquire the target travel route T after the change in which the shapes of the reference route P5 and the work route P3 are changed according to the shape of the travel locus F, and the shape according to the request of the user etc. It can be changed to the target travel route T having the work route P3.
  • the traveling locus acquisition unit 37 acquires the traveling locus F shown in FIG. 15
  • the traveling locus acquisition unit 37 outputs each traveling position during traveling of the tractor 1 from the point D to the point E as an output of the positioning unit 19
  • the traveling locus F on which the tractor 1 has actually traveled is acquired from the continuous traveling position.
  • the user or the like travels the tractor 1 obliquely forward to the right, then travels obliquely forward to the left, and meanders again to travel obliquely forward to the right.
  • the tractor 1 can be made to travel in a curved shape in which the user or the like is curved forward to the right or diagonally forward to the left, and the user can freely select how to travel the tractor 1.
  • the tractor 1 can travel according to the shape of the route to carry out the predetermined work.
  • the target travel route T can be changed in accordance with the shape of the travel locus F.
  • the travel route changing unit 38 changes the target travel route P using the travel locus F acquired by the travel locus acquisition unit 37, as shown in FIG.
  • the target travel path P can also be changed using the stop position J of the tractor 1.
  • the terminal electronic control unit 30 has a travel stop position acquisition unit 39 that acquires the stop position J of the tractor 1 in the travel area S.
  • the travel route changing unit 38 moves the target travel route P such that the end H of the reference route P5 matches the stop position J acquired by the travel stop position acquisition unit 39.
  • the travel route changing unit 38 moves the target travel route P in parallel in the extending direction X1 and the parallel direction X2 so that the end H of the reference route P5 matches the stop position J.
  • the target travel route T after the change is acquired.
  • the user etc. merely stop the tractor 1 at the place where he / she wants to finish the predetermined work, and the traveling route changing unit 38 changes the stopping position J to the target traveling after changing the end H of the reference route P5.
  • the route T can be obtained.
  • the travel route change unit 38 moves the target travel route P so that the end H of the reference route P5 matches the stop position J, but the travel route change unit 38 does not move the reference route It is also possible to move the target travel route P so that the beginning of P5 coincides with the stop position J. Whether the end H of the reference path P5 matches the stop position J or the start of the reference path P5 matches can be selected by the user or the like by operating the liquid crystal panel 4 or the like. .
  • the traveling route changing unit 38 can change the target traveling route P set by the traveling route setting unit 32 to the target traveling route T by various methods. . Therefore, the user can use the liquid crystal panel 4 or the like to select the method by which the travel route changing unit 38 changes the target travel route P.
  • the travel route change unit 38 can change the target travel route T after the change by various methods, but as shown in FIG. 17, a part of the target travel route T after the change is the travel region Since it may be located out of S, it is judged whether a part of target travel course T after change is located out of traveling area S or not. If a part of the target travel route T after the change is not located outside the travel area S, the travel route setting unit 32 changes and sets the target travel route P to the target travel route T after the change (FIG. 18). , And in the case of No of step # 14, step # 16).
  • the target travel route T after the change is adjusted, and the travel route setting unit 32 adjusts the target travel route P after the change
  • the target travel route T is changed and set (in FIG. 18, in the case of Yes at step # 14, step # 15, step # 16).
  • the terminal electronic control unit 30 changes the target travel after the change.
  • the routes T a route located outside the travel area S is deleted, and the travel route adjustment unit 40 is added that adds the deleted route to the changed target travel route T in the travel region S. .
  • a route located outside S is specified, and the specified route is deleted as a deletion route (a route surrounded by an alternate long and short dash line in the figure).
  • the work path P3 located on the leftmost side and one connection path P4 connected to the work path P3 are the deletion paths.
  • the traveling route adjustment unit 40 not only deletes the deletion route, but also changes the side opposite to the deletion route in the parallel direction X2 in the traveling area S, as shown on the right side of FIG.
  • a deletion route (a route surrounded by an alternate long and short dash line in the drawing) is added in a state of being continuous with the target travel route T.
  • a connection route P4 connected to the work route P3 positioned on the rightmost side in the changed target travel route T and a work route P3 connected in the connection route P4 are added There is.
  • the traveling route adjustment unit 40 can prevent the tractor 1 from traveling outside the traveling region S by deleting the route located outside the traveling region S. Moreover, when a part of the target travel route T after the change is located outside the travel region S, the target travel route T after the change is biased to the side where the route is located outside the travel region S in the travel region S. In the traveling area S, there is a space where the target traveling path T is not generated on the opposite side to the side where the path is located outside the traveling area S. Therefore, the travel route adjustment unit 40 adds the deleted route on the opposite side to the side where the route is located outside the travel region S in the travel region S, so that the target travel route T over the entire travel region S is Can be generated. Therefore, even when the travel route changing unit 38 changes the target travel route T after the change, the target travel route T can be set over the entire travel region S.
  • the configuration of the work vehicle can be variously changed.
  • the work vehicle may be configured in a hybrid specification including the engine 10 and an electric motor for traveling, or may be configured in an electric specification including an electric motor for traveling in place of the engine 10 .
  • the work vehicle may be configured in a semi crawler specification provided with left and right crawlers instead of the left and right rear wheels 8.
  • the work vehicle may be configured in a rear wheel steering specification in which the left and right rear wheels 8 function as steered wheels.
  • the travel route setting unit 32 includes the initial route generation unit 32a, the work route generation unit 32b, and the connection route generation unit 32c, but these initial route generation unit 32a and the work route The generation unit 32 b and the connection path generation unit 32 c can be omitted.
  • the travel route setting unit 32 automatically generates a plurality of work routes and a plurality of connection routes in the travel area using the vehicle body data and the field data stored in the terminal storage unit 33. Can be set.
  • the travel route changing unit 38 can change the target travel route set by the travel route setting unit 32 to a target travel route according to the request of the user or the like.
  • the travel route changing unit 38 can change the target travel route set by the travel route setting unit 32, how the target route is set by the travel route setting unit 32 can be appropriately changed. It is not limited to one having the initial path generation unit 32a, the work path generation unit 32b, and the connection path generation unit 32c.
  • the travel route changing unit 38 can change the target travel route set by the travel route setting unit 32.
  • the travel route changing unit 38 can be omitted. That is, if the configuration for setting the target travel route by the travel route setting unit 32 having the initial route generation unit 32a, the work route generation unit 32b, the connection route generation unit 32c, etc. is adopted, The configuration for changing the target travel route may not be provided.
  • the travel route setting unit 32, the work area setting unit 34, and the like are provided in the terminal electronic control unit 30, and the travel route setting device according to the present invention is provided in the mobile communication terminal 3.
  • the traveling route setting device may be provided in the on-vehicle electronic control unit 16, and the travel route setting device may be provided in the tractor 1.
  • the travel route setting device including the travel route setting unit 32 and the work area setting unit 34 can be provided in an external management server or the like that can communicate various information with the mobile communication terminal 3 and the tractor 1.
  • the present invention can be applied to various travel route setting devices that set a target travel route for causing a work vehicle to travel automatically.

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Abstract

ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定すること。走行領域Ｓ内に作業車両が所定の作業を行うための作業領域Ｒを設定する作業領域設定部と、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路Ｐを走行領域Ｓ内に設定する走行経路設定部とを備え、走行経路設定部は、走行領域Ｓ内での作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路Ｐ１を生成する初期経路生成部と、初期経路Ｐ１に基づいて、初期経路Ｐ１に対してその延設方向Ｘ１に直交する並設方向Ｘ２に平行状態で並ぶ複数の作業経路Ｐ３を生成する作業経路生成部と、初期経路Ｐ１及び複数の作業経路Ｐ３のうち、並設方向に隣接する経路を作業領域Ｒの一端側又は他端側にて連結する複数の連結経路Ｐ４を生成する連結経路生成部とを備え、初期経路Ｐ１、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含む目標走行経路Ｐを設定している。

Description

走行経路設定装置
　本発明は、作業車両を自動走行させるための目標走行経路を設定する走行経路設定装置に関する。
　上記の走行経路設定装置は、衛星測位システムを用いて作業車両の現在位置を取得し、走行経路設定装置にて設定された目標走行経路に沿って作業車両を自動走行させる自動走行システムに用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
　上記特許文献１に記載の装置では、パーソナルコンピュータ等の遠隔操作装置に対して、作業車両の種類や作業車両に装着する作業機の種類や幅等の各種の情報を入力することで、圃場等の走行領域内に複数の候補用目標走行経路を生成し、生成した候補用目標走行経路をタッチパネル等の表示部に表示可能としている。候補用目標走行経路は、例えば、平行に並ぶ複数の直線経路と、隣接する直線経路同士を連結する複数の湾曲経路とを備えている。
　目標走行経路を設定する場合には、遠隔操作装置の表示部に表示された候補用目標走行経路でよければ、ユーザが決定ボタンを操作することで、表示部に表示された候補用目標走行経路を目標走行経路として設定している。また、ユーザが異なる候補用目標走行経路にしたい場合には、再設定ボタンを操作して、複数の候補用目標走行経路から選択することで、その選択された候補用目標走行経路を目標走行経路として設定している。
特開２０１６－９３１２５号公報
　特許文献１に記載の装置では、遠隔操作装置にて生成された候補用目標走行経路のいずれかを目標走行経路として設定しているが、候補用目標走行経路は、作業車両の種類や作業車両に装着する作業機の種類や幅等の各種の情報に基づいて生成されており、ユーザの要望が反映されているものではない。よって、ユーザが実際に作業したい経路に対して目標走行経路の位置や角度等がずれている場合があり、ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定できない場合がある。
　この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定することができる走行経路設定装置を提供する点にある。
　本発明の第１特徴構成は、走行領域内に作業車両が所定の作業を行うための作業領域を設定する作業領域設定部と、
　前記作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を前記走行領域内に設定する走行経路設定部とを備え、
　前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、
　初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部と、
　初期経路及び複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する経路を前記作業領域の一端側又は他端側にて連結する複数の連結経路を生成する連結経路生成部とを備え、
　初期経路、複数の作業経路、及び、複数の連結経路を含む目標走行経路を設定している点にある。
　本構成によれば、走行領域内において所定の作業を行いたい箇所に対して、ユーザ等の運転操作により作業車両を走行させると、初期経路生成部は、その作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する。初期経路生成部が初期経路を生成すると、作業経路生成部が、初期経路に基づいて複数の作業経路を生成し、連結経路生成部が、初期経路及び複数の作業経路に基づいて複数の連結経路を生成するので、走行経路設定部は、初期経路、複数の作業経路、及び、複数の連結経路を含む目標走行経路を設定することができる。このように、ユーザ等が所定の作業を行いたい箇所に応じて初期経路を生成することで、初期経路だけでなく、複数の作業経路もユーザ等の要望に応じた経路となるので、ユーザの要望に応じた目標走行経路を設定することができる。
　本発明の第２特徴構成は、前記作業経路生成部は、初期経路を前記作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に対して前記並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路を生成している点にある。
　本構成によれば、作業経路生成部は、初期経路を作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に応じた複数の作業経路を生成するので、ユーザ等が作業車両を走行させる場合に、作業領域内の一部だけ走行させる等、走行距離が短くなっても、作業領域の全体に亘る延長経路及び複数の作業経路を生成することができる。これにより、ユーザ等による作業車両を走行させる作業の簡素化を図ることができながら、作業領域の全体に亘って所定の作業を行うことができる目標走行経路を設定することができる。
　本発明の第３特徴構成は、初期経路及び複数の作業経路のうち、前記作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外する経路除外部を備えている点にある。
　本構成によれば、経路除外部は、初期経路及び複数の作業経路のうち、作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外するので、作業領域外に初期経路又は作業経路が存在するのを防止できる。よって、作業車両にて所定の作業を行うのは、作業領域内とすることができ、所定の作業を適切に行うことができる目標走行経路を設定することができる。
　本発明の第４特徴構成は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
　前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路と、複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する作業経路の終端と始端とを連結する複数の連結経路とを含む目標走行経路を設定し、
　複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
　前記走行領域内で前記作業車両を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、
　基準経路が走行軌跡に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている点にある。
　走行経路設定部にて目標走行経路を設定している状態において、作業条件やその他の条件が変更される等によって、ユーザ等が走行経路設定部にて設定された目標走行経路を変更したい場合もある。そこで、本構成によれば、基準経路選択部、走行軌跡取得部、及び、走行経路変更部を備えることで、目標走行経路を変更している。
　目標走行経路を変更する場合には、走行領域内のユーザ等が所定の作業を行いたい箇所に対して、ユーザ等の運転操作により作業車両を走行させると、走行軌跡取得部が、そのときの走行軌跡を取得する。基準経路選択部は、走行経路設定部にて設定された目標走行経路において、複数の作業経路の一部を基準経路として選択するので、ユーザ等の選択に基づいて、基準経路選択部が基準経路を選択することができる。走行軌跡取得部が走行軌跡を取得し、基準経路選択部が基準経路を選択すると、走行経路変更部が、基準経路が走行軌跡に合致するように目標走行経路を変更する。
　走行軌跡は、走行領域内のユーザ等が所定の作業を行いたい箇所を走行したときの走行軌跡であり、走行経路変更部が、その走行軌跡に合わせて目標走行経路を変更することで、変更後の目標走行経路は、基準経路がユーザ等の要望に応じた経路となるだけでなく、他の作業経路もユーザ等の要望に応じた経路となる。よって、基準経路の変更対象となる走行軌跡を取得するだけで、目標走行経路の全体をユーザ等の要望に合わせて変更することができ、目標走行経路を変更するための構成の簡素化を図りながら、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路に変更することができる。
　本発明の第５特徴構成は、前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の長さが基準経路よりも短い場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の始終端が走行軌跡の始終端に一致するように基準経路及び複数の作業経路の長さを短縮して目標走行経路を移動させる点にある。
　走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の長さが、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の長さと考えられる。そこで、本構成によれば、走行軌跡の長さが基準経路よりも短い場合には、走行経路変更部が、基準経路の始終端が走行軌跡の始終端に一致するように基準経路及び複数の作業経路の長さを短縮して目標走行経路を移動させている。これにより、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の長さに合わせて目標走行経路を変更することができるので、ユーザ等の要望に的確に応えることができる。
　本発明の第６特徴構成は、前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の形状と基準経路の形状とが異なる場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の形状及び複数の作業経路の形状が走行軌跡の形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路が走行軌跡に一致するように目標走行経路を移動させる点にある。
　例えば、走行経路設定部にて設定された目標走行経路における作業経路の形状と、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の形状とが異なることで、走行軌跡の形状と基準経路の形状とが異なる場合がある。このような場合でも、走行経路変更部が、基準経路の形状及び複数の作業経路の形状が走行軌跡の形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路が走行軌跡に一致するように目標走行経路を移動させる。これにより、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の形状に合わせて、基準経路、及び、他の作業経路を形状変更しながら、目標走行経路を変更することができるので、ユーザ等の要望に的確に応えることができる。
　本発明の第７特徴構成は、作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
　前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路と、複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する作業経路の終端と始端とを連結する複数の連結経路とを含む目標走行経路を設定し、
　複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
　前記走行領域内での前記作業車両の停止位置を取得する走行停止位置取得部と、
　基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている点にある。
　本構成によれば、走行領域内のユーザ等が所定の作業を開始又は終了したい箇所に対して、ユーザ等が作業車両を走行停止させると、走行停止位置取得部が、そのときの作業車両の停止位置を取得する。基準経路選択部は、走行経路設定部にて設定された目標走行経路において、複数の作業経路の一部を基準経路として選択するので、ユーザ等の選択に基づいて、基準経路選択部が基準経路を選択することができる。走行停止位置取得部が停止位置を取得し、基準経路選択部が基準経路を選択すると、走行経路変更部が、基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように目標走行経路を変更する。
　作業車両の停止位置は、走行領域内のユーザ等が所定の作業を開始又は終了したい箇所であり、走行経路変更部が、その停止位置に合わせて目標走行経路を変更することで、変更後の目標走行経路は、ユーザ等の要望に応じた始端又は終端を有する経路となる。よって、走行経路設定部にて目標走行経路を設定している状態においても、ユーザ等が所定の作業を開始又は終了したい箇所に作業車両を走行停止させるだけで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路に変更することができる。
　本発明の第８特徴構成は、前記走行経路変更部により目標走行経路が変更された場合に、変更後の目標走行経路のうち、前記走行領域外に位置する経路を削除し、その削除した経路を、変更後の目標走行経路に対して前記走行領域内で追加する走行経路調整部が備えられている点にある。
　ユーザ等が所定の作業を行いたい箇所等に対して、作業車両を走行させることで、走行経路変更部にて目標走行経路を変更している。そのため、走行経路変更部による目標走行経路の変更の仕方によっては、変更後の目標走行経路のうち、走行領域外に位置する経路が存在する場合がある。そこで、本構成によれば、走行経路調整部を備えることで、走行経路調整部が、変更後の目標走行経路のうち、走行領域外に位置する経路を削除するので、作業車両が走行領域外を走行するのを防止することができる。しかも、走行経路調整部は、走行領域外に位置する経路を削除するだけでなく、その経路を変更後の目標走行経路に対して走行領域内で追加しているので、走行領域の全体に亘って目標走行経路を設定することができる。
自動走行システムの概略構成を示す図 自動走行システムの概略構成を示すブロック図 目標走行経路を設定する過程における走行領域を示す図 目標走行経路を設定する過程における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路の設定におけるフローチャート 目標走行経路を設定した状態における走行領域を示す図 目標走行経路を変更する過程における走行領域を示す図 目標走行経路を変更した状態における走行領域を示す図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更の仕方を示す概略図 変更後の目標走行経路の調整の仕方を示す概略図 目標走行経路の変更におけるフローチャート
　本発明に係る走行経路設定装置を用いた自動走行システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
　この自動走行システムは、図１に示すように、作業車両としてトラクタ１を適用しているが、トラクタ以外の、乗用田植機、コンバイン、乗用草刈機、ホイールローダ、除雪車等の乗用作業車両、及び、無人草刈機等の無人作業車両に適用することができる。
　この自動走行システムは、図１及び図２に示すように、トラクタ１に搭載された自動走行ユニット２、及び、自動走行ユニット２と通信可能に通信設定された携帯通信端末３を備えている。携帯通信端末３には、タッチ操作可能な液晶パネル４等を有するタブレット型のパーソナルコンピュータやスマートフォン等を採用することができる。
　図１に示すように、トラクタ１は、その後部に３点リンク機構５を介して、作業装置の一例であるロータリ耕耘装置６が昇降可能かつローリング可能に連結されることにより、ロータリ耕耘仕様に構成されている。トラクタ１の後部には、ロータリ耕耘装置６に代えて、プラウ、播種装置、散布装置、等の作業装置を連結することができる。
　図１に示すように、トラクタ１には、駆動可能な操舵輪として機能する左右の前輪７、駆動可能な左右の後輪８、搭乗式の運転部を形成するキャビン９、コモンレールシステムを備えた電子制御式のディーゼルエンジン（以下、エンジンと称する）１０が備えられている。また、トラクタ１には、図２に示すように、エンジン１０からの動力を変速する電子制御式の変速装置１１、左右の前輪７を操舵する全油圧式のパワーステアリング機構１２、左右の後輪８を制動する左右のサイドブレーキ（図示せず）、左右のサイドブレーキの油圧操作を可能にする電子制御式のブレーキ操作機構１３、ロータリ耕耘装置６への伝動を断続する作業クラッチ（図示せず）、作業クラッチの油圧操作を可能にする電子制御式のクラッチ操作機構１４、ロータリ耕耘装置６を昇降駆動する電子油圧制御式の昇降駆動機構１５、トラクタ１の自動走行等に関する各種の制御プログラム等を有する車載電子制御ユニット１６、トラクタ１の車速を検出する車速センサ１７、前輪７の操舵角を検出する舵角センサ１８、及び、トラクタ１の現在位置及び現在方位を測定する測位ユニット１９等が備えられている。
　なお、エンジン１０には、電子ガバナを備えた電子制御式のガソリンエンジンを採用してもよい。変速装置１１には、油圧機械式無段変速装置（ＨＭＴ）、静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）、または、ベルト式無段変速装置等を採用することができる。パワーステアリング機構１２には、電動モータを備えた電動式のパワーステアリング機構１２等を採用してもよい。
　図１に示すように、キャビン９の内部には、パワーステアリング機構１２を介した左右の前輪７の手動操舵を可能にするステアリングホイール２０、及び、ユーザ用の座席２１が備えられている。また、図示は省略するが、変速装置１１の手動操作を可能にする変速レバー、左右のサイドブレーキの人為操作を可能にする左右のブレーキペダル、及び、ロータリ耕耘装置６の手動昇降操作を可能にする昇降レバー等が備えられている。
　図２に示すように、車載電子制御ユニット１６は、変速装置１１の作動を制御する変速制御部１６ａ、左右のサイドブレーキの作動を制御する制動制御部１６ｂ、ロータリ耕耘装置６の作動を制御する作業装置制御部１６ｃ、予め設定された自動走行用の目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）等を記憶する不揮発性の車載記憶部１６ｄ、及び、自動走行時に左右の前輪７の目標操舵角を設定してパワーステアリング機構１２に出力する操舵角設定部１６ｅ、等を有している。
　図１及び図２に示すように、測位ユニット１９には、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の一例であるＧＰＳ（Global Positioning System）を利用してトラクタ１の現在位置と現在方位とを測定する衛星航法装置２２、及び、３軸のジャイロスコープ及び３方向の加速度センサ等を有してトラクタ１の姿勢や方位等を測定する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２３、等が備えられている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS：相対測位方式）やＲＴＫ－ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS：干渉測位方式）等がある。本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ－ＧＰＳが採用されている。そのため、圃場周辺の既知位置には、ＲＴＫ－ＧＰＳによる測位を可能にする基準局２４が設置されている。
　トラクタ１と基準局２４とのそれぞれには、ＧＰＳ衛星２５から送信された電波を受信するＧＰＳアンテナ２６，２７、及び、トラクタ１と基準局２４との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール２８，２９、等が備えられている。これにより、衛星航法装置２２は、トラクタ側のＧＰＳアンテナ２６がＧＰＳ衛星２５からの電波を受信して得た測位データと、基地局側のＧＰＳアンテナ２７がＧＰＳ衛星２５からの電波を受信して得た測位データとに基づいて、トラクタ１の現在位置及び現在方位を高い精度で測定することができる。また、測位ユニット１９は、衛星航法装置２２と慣性計測装置２３とを備えることにより、トラクタ１の現在位置、現在方位、姿勢角（ヨー角、ロール角、ピッチ角）を高精度に測定することができる。
　図２に示すように、携帯通信端末３には、液晶パネル４等の作動を制御する各種の制御プログラム等を有する端末電子制御ユニット３０、及び、トラクタ側の通信モジュール２８との間における測位データを含む各種データの無線通信を可能にする通信モジュール３１、等が備えられている。端末電子制御ユニット３０は、トラクタ１を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）を設定する走行経路設定部３２、及び、ユーザが入力した各種の入力データや走行経路設定部３２が設定した目標走行経路Ｐ等を記憶する不揮発性の端末記憶部３３、等を有している。
　走行経路設定部３２は、走行領域Ｓ内に目標走行経路Ｐ（例えば、図５参照）を設定しており、目標走行経路Ｐの設定の仕方について後述する。走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐは、液晶パネル４に表示可能であり、車体データ及び圃場データ等と関連付けた経路データとして端末記憶部３３に記憶されている。経路データには、目標走行経路Ｐの方位角、及び、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された目標エンジン回転数や目標車速、等が含まれている。
　このようにして、走行経路設定部３２が目標走行経路Ｐを設定すると、端末電子制御ユニット３０が、携帯通信端末３からトラクタ１に経路データを転送することで、トラクタ１の車載電子制御ユニット１６が、経路データを取得することができる。車載電子制御ユニット１６は、取得した経路データに基づいて、測位ユニット１９にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置については、リアルタイム（例えば、数秒周期）でトラクタ１から携帯通信端末３に送信されており、携帯通信端末３にてトラクタ１の現在位置を把握している。
　経路データの転送に関しては、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階において、経路データの全体を端末電子制御ユニット３０から車載電子制御ユニット１６に一挙に転送することができる。また、例えば、目標走行経路Ｐを含む経路データを、データ量の少ない所定距離ごとの複数の経路部分に分割することもできる。この場合には、トラクタ１が自動走行を開始する前の段階においては、経路データの初期経路部分のみが端末電子制御ユニット３０から車載電子制御ユニット１６に転送され、自動走行の開始後は、トラクタ１がデータ量等に応じて設定された経路取得地点に達するごとに、その地点に対応する以後の経路部分のみの経路データが端末電子制御ユニット３０から車載電子制御ユニット１６に転送するようにしてもよい。
　トラクタ１の自動走行を開始する場合には、例えば、ユーザがスタート地点にトラクタ１を移動させて、各種の自動走行開始条件が満たされると、携帯通信端末３にて、ユーザが液晶パネル４を操作して自動走行の開始を指示することで、携帯通信端末３は、自動走行の開始指示をトラクタ１に送信する。これにより、トラクタ１では、車載電子制御ユニット１６が、自動走行の開始指示を受けることで、測位ユニット１９にて自己の現在位置（トラクタ１の現在位置）を取得しながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させる自動走行制御を開始する。
　自動走行制御には、変速装置１１の作動を自動制御する自動変速制御、ブレーキ操作機構１３の作動を自動制御する自動制動制御、左右の前輪７を自動操舵する自動操舵制御、及び、ロータリ耕耘装置６の作動を自動制御する作業用自動制御、等が含まれている。
　自動変速制御においては、変速制御部１６ａが、目標車速を含む目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット１９の出力と車速センサ１７の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐでのトラクタ１の走行形態等に応じて設定された目標車速がトラクタ１の車速として得られるように変速装置１１の作動を自動制御する。
　自動制動制御においては、制動制御部１６ｂが、目標走行経路Ｐと測位ユニット１９の出力とに基づいて、目標走行経路Ｐの経路データに含まれている制動領域において左右のサイドブレーキが左右の後輪８を適正に制動するようにブレーキ操作機構１３の作動を自動制御する。
　自動操舵制御においては、トラクタ１が目標走行経路Ｐを自動走行するように、操舵角設定部１６ｅが、目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット１９の出力とに基づいて左右の前輪７の目標操舵角を求めて設定し、設定した目標操舵角をパワーステアリング機構１２に出力する。パワーステアリング機構１２が、目標操舵角と舵角センサ１８の出力とに基づいて、目標操舵角が左右の前輪７の操舵角として得られるように左右の前輪７を自動操舵する。
　作業用自動制御においては、作業装置制御部１６ｃが、目標走行経路Ｐの経路データと測位ユニット１９の出力とに基づいて、トラクタ１が作業経路Ｐ３（例えば、図５参照）の始端等の作業開始地点に達するのに伴ってロータリ耕耘装置６による耕耘が開始され、かつ、トラクタ１が作業経路Ｐ３（例えば、図５参照）の終端等の作業終了地点に達するのに伴ってロータリ耕耘装置６による耕耘が停止されるように、クラッチ操作機構１４及び昇降駆動機構１５の作動を自動制御する。
　このようにして、トラクタ１においては、変速装置１１、パワーステアリング機構１２、ブレーキ操作機構１３、クラッチ操作機構１４、昇降駆動機構１５、車載電子制御ユニット１６、車速センサ１７、舵角センサ１８、測位ユニット１９、及び、通信モジュール２８、等によって自動走行ユニット２が構成されている。
　この実施形態では、キャビン９にユーザ等が搭乗せずにトラクタ１を自動走行させるだけでなく、キャビン９にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ１を自動走行させることも可能となっている。よって、キャビン９にユーザ等が搭乗せずに、車載電子制御ユニット１６による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができるだけでなく、キャビン９にユーザ等が搭乗している場合でも、車載電子制御ユニット１６による自動走行制御により、トラクタ１を目標走行経路Ｐに沿って自動走行させることができる。
　キャビン９にユーザ等が搭乗している場合には、車載電子制御ユニット１６にてトラクタ１を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転操作に基づいてトラクタ１を走行させる手動走行状態とに切り替えることもできる。よって、自動走行状態にて目標走行経路Ｐを自動走行している途中に、自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができ、逆に、手動走行状態にて走行している途中に、手動走行状態から自動走行状態に切り替えることもできる。手動走行状態と自動走行状態との切り替えについては、例えば、座席２１の近傍に、自動走行状態と手動走行状態とに切り替えるための切替操作部を備えることができるとともに、その切替操作部を携帯通信端末３の液晶パネル４に表示させることもできる。また、車載電子制御ユニット１６による自動走行制御中に、ユーザがステアリングホイール２０を操作すると、自動走行状態から手動走行状態に切り替えることができる。
　以下、走行経路設定部３２による目標走行経路Ｐの設定について説明する。
　走行経路設定部３２が目標走行経路Ｐを設定するに当たり、携帯通信端末３の液晶パネル４に表示された目標走行経路設定用の入力案内に従って、ユーザが作業車両や作業装置の種類や機種等の車体データを入力しており、入力された車体データが端末記憶部３３に記憶されている。目標走行経路Ｐの設定対象となる走行領域Ｓを圃場としており、携帯通信端末３の端末電子制御ユニット３０は、圃場の形状や位置を含む圃場データを取得して端末記憶部３３に記憶している。
　圃場データの取得について説明すると、ユーザ等が運転操作してトラクタ１を実際に走行させることで、端末電子制御ユニット３０は、測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置等から圃場の形状や位置等を特定するための位置情報を取得することができる。端末電子制御ユニット３０は、取得した位置情報から圃場の形状及び位置を特定し、その特定した圃場の形状及び位置を含む圃場データを取得している。
　図３に示すように、例えば、トラクタ１が圃場の外周部を周回走行するように、ユーザ等がトラクタ１を運転操作して、圃場の角部に相当する地点等にトラクタ１を位置させる。これにより、端末電子制御ユニット３０は、圃場の角部に相当する地点等を特定地点Ｃとし、測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置から特定地点Ｃの位置情報を取得して、複数の特定地点Ｃのそれぞれを直線等にて結ぶことで、圃場の形状を特定し、その特定した圃場を走行領域Ｓとして設定している。圃場の位置については、例えば、圃場の出入口等にトラクタ１を位置させたときに、端末電子制御ユニット３０が、測位ユニット１９にて取得するトラクタ１の現在位置から圃場の位置を特定している。
　特定された圃場の形状や位置等を含む圃場データが端末記憶部３３に記憶されると、走行経路設定部３２は、端末記憶部３３に記憶されている圃場データや車体データを用いて、目標走行経路Ｐを設定する。目標走行経路Ｐを設定するために、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、走行領域Ｓ内にトラクタ１が所定の作業（例えば、耕耘等の作業）を行うための作業領域Ｒを設定する作業領域設定部３４、初期経路Ｐ１を生成する初期経路生成部３２ａ、複数の作業経路Ｐ３を生成する作業経路生成部３２ｂ、複数の連結経路Ｐ４を生成する連結経路生成部３２ｃ、及び、走行領域Ｓ内でトラクタ１を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部３７、等を有している。初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃは、走行経路設定部３２に含まれている。
　以下、目標走行経路Ｐの設定におけるフローチャートを示す図９を参照しながら説明する。
　圃場データや車体データ等を取得した上で、まず、作業領域設定部３４が作業領域Ｒを設定している（図９において、ステップ＃１）。作業領域設定部３４にて設定する作業領域Ｒ（図４及び図５中、点線で示す領域）は、トラクタ１を自動走行させながら、所定の作業（例えば、耕耘等の作業）を行う領域となっている。作業領域設定部３４は、例えば、車体データに含まれる旋回半径やトラクタ１の前後幅及び左右幅等から、トラクタ１を旋回走行させるために必要となる旋回走行用のスペースや、トラクタ１が走行領域Ｓ外に飛び出す等の障害がないように確保すべき安全用のスペース等を求めている。作業領域設定部３４は、図４に示すように、走行領域Ｓの外周部の内側に求めたスペース分を確保する状態で、走行領域Ｓの内側に作業領域Ｒを設定している。
　作業領域設定部３４にて作業領域Ｒを設定した上で、ユーザ等が運転操作して走行領域Ｓ内でトラクタ１を実際に走行させることによって、図４に示すように、初期経路生成部３２ａが初期経路Ｐ１を生成する（図９において、ステップ＃２、ステップ＃３）。ユーザ等が地点Ａから地点Ｂまでトラクタ１を走行させると、走行軌跡取得部３７が測位ユニット１９の出力に基づいて地点Ａから地点Ｂまでの走行軌跡を取得するので、初期経路生成部３２ａは、その走行軌跡に相当する経路を初期経路Ｐ１として生成する。初期経路Ｐ１の走行方向は、ユーザ等がトラクタ１を走行させたときの走行方向と同一となるようにしており、地点Ａから地点Ｂに向かう方向を走行方向としている。図４に示すものでは、地点Ａから地点Ｂまでの走行軌跡として直線状の走行軌跡を取得した場合を例示している。
　ここで、走行軌跡取得部３７が走行軌跡を取得するに当たり、例えば、地点Ａにて走行軌跡の始端を設定し、地点Ｂにて走行軌跡の終端を設定することができる。この場合には、走行軌跡取得部３７が、トラクタ１が地点Ａに位置するときに測位ユニット１９の出力から取得する位置情報と、トラクタ１が地点Ｂに位置するときに測位ユニット１９の出力から取得する位置情報とを結ぶことで、地点Ａから地点Ｂまでの直線状の走行軌跡を取得することができる。また、地点Ａから地点Ｂまでトラクタ１の走行中における各走行位置を測位ユニット１９の出力から連続的に取得し、その連続的な走行位置からトラクタ１が実際に走行した走行軌跡を取得することもできる。そこで、ユーザ等が液晶パネル４等を操作することで、走行軌跡の始端と終端とを設定して走行軌跡を取得する場合と、各走行位置を連続的に取得して走行軌跡を取得する場合とに切替可能としている。
　初期経路生成部３２ａが初期経路Ｐ１を生成すると、図５に示すように、作業経路生成部３２ｂが、初期経路Ｐ１を作業領域Ｒ内で延長させて延長経路Ｐ２を生成する（図９において、ステップ＃４）。これにより、延長経路Ｐ２は、初期経路Ｐ１を含むものとなる。延長経路Ｐ２を生成すると、作業経路生成部３２ｂは、延長経路Ｐ２に対してその延設方向Ｘ１（延長経路Ｐ２が延びる方向）に直交する並設方向Ｘ２に平行状態で並ぶ複数の作業経路Ｐ３を生成する（図９において、ステップ＃５）。作業経路生成部３２ｂは、延長経路Ｐ２の延設方向Ｘ１に直交する方向を並設方向Ｘ２とし、まず、並設方向Ｘ２において車体データに含まれる作業幅等に対応する距離だけ延長経路Ｐ２から離れた位置に、延長経路Ｐ２に対して平行な作業経路Ｐ３を生成する。次に、作業経路生成部３２ｂは、並設方向Ｘ２において車体データに含まれる作業幅等に対応する距離だけ生成済みの作業経路Ｐ３から離れた位置に、生成済みの作業経路Ｐ３に対して平行な作業経路Ｐ３を生成しており、生成済みの作業経路Ｐ３に対して平行な作業経路Ｐ３を生成する動作を繰り返し行っている。これにより、作業経路生成部３２ｂは、並設方向Ｘ２で隣接する延長経路Ｐ２及び作業経路Ｐ３の間や作業経路Ｐ３同士の間の距離を一定距離とし、作業領域Ｒの全体に亘って平行状態で並ぶように複数の作業経路Ｐ３を生成している。
　作業経路生成部３２ｂが複数の作業経路Ｐ３を生成すると、図５に示すように、連結経路生成部３２ｃが、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、並設方向Ｘ２に隣接する経路を作業領域Ｒの一端側又は他端側にて連結する複数の連結経路Ｐ４を生成する（図９において、ステップ＃６）。連結経路生成部３２ｃは、並設方向Ｘ２に隣接する延長経路Ｐ２又は作業経路Ｐ３の終端と次の作業経路Ｐ３の始端とを連結する連結経路Ｐ４を、走行領域Ｓ内で作業領域Ｒの外側に生成している。
　初期経路Ｐ１を含む延長経路Ｐ２、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４が生成されると、初期経路Ｐ１、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路がなければ、走行経路設定部３２は、初期経路Ｐ１を含む延長経路Ｐ２、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含む目標走行経路Ｐを設定している（図９において、ステップ＃７のＮｏの場合、ステップ＃９）。延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３は、トラクタ１を自動走行させながら、所定の作業を行うための経路であり、図５に示すものでは、トラクタ１を前進させる直線状の経路が例示されている。連結経路Ｐ４は、トラクタ１の走行方向を転換させるための経路であり、延長経路Ｐ２又は作業経路Ｐ３の終端と次の作業経路Ｐ３の始端とを連結している。図５に示すものでは、連結経路Ｐ４が、トラクタ１の走行方向を１８０度転換させるために、トラクタ１を旋回走行させるＵターン経路が例示されている。このようにして、並設方向Ｘ２で隣接する延長経路Ｐ２と作業経路Ｐ３及び作業経路Ｐ３同士は、走行方向がお互いに反対側となるように生成されており、トラクタ１が、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３を往復走行しながら、所定の作業を行う目標走行経路Ｐが設定されている。
　図５に示すものでは、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２を直線状の経路とした場合を例示しているが、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２の形状については、例えば、円弧状や直線状の経路途中部分から湾曲する形状等の各種の形状を適用することができる。つまり、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２の形状は、ユーザ等がトラクタ１を走行させたときの走行軌跡に応じた形状となる。作業経路生成部３２ｂは、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２の形状に応じた作業経路Ｐ３を生成するので、初期経路Ｐ１及び延長経路Ｐ２だけでなく、作業経路Ｐ３も、ユーザ等がトラクタ１を走行させたときの走行軌跡に応じた形状となる。よって、図５に示す目標走行経路Ｐはあくまで一例であり、ユーザ等がトラクタ１をどのように走行させるかによって、目標走行経路Ｐの形状が変更されることになる。
　このようにして、ユーザ等がトラクタ１を走行させると、そのときのトラクタ１の走行軌跡の位置や角度に応じた目標走行経路Ｐを設定することができる。よって、ユーザ等は、走行領域Ｓ内において、所定の作業を行いたい箇所をトラクタ１にて走行するだけで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路Ｐを設定することができる。
　トラクタ１を走行させるに当たり、ユーザ等は走行領域Ｓ内のどこを走行させるかを自由に決めることができるので、例えば、図６に示すように、トラクタ１を走行させたときの走行軌跡に基づく初期経路Ｐ１が作業領域Ｒ（図６中、点線で示す領域）外に位置することがある。このような場合に、初期経路Ｐ１を目標走行経路Ｐに含めると、作業領域Ｒ外でトラクタ１が所定の作業を行うことになり、好ましくない。そこで、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、初期経路Ｐ１、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路を、目標走行経路Ｐから除外する経路除外部３５を有している。
　経路除外部３５は、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路があれば、その経路を目標走行経路Ｐから除外しており、走行経路設定部３２は、延長経路Ｐ２及び複数の作業経路Ｐ３のうち、作業領域Ｒ外に位置する経路を除外する状態で、目標走行経路Ｐを設定している（図９において、ステップ＃７のＹｅｓの場合、ステップ＃８、ステップ＃９）。
　経路除外部３５は、作業領域Ｒ外に位置する経路（初期経路Ｐ１、延長経路Ｐ２及び作業経路Ｐ３）を目標走行経路Ｐから除外するので、目標走行経路Ｐには、作業領域Ｒ外に位置する経路が含まれておらず、作業領域Ｒ内に位置する経路のみが目標走行経路Ｐに含まれることになる。よって、トラクタ１が所定の作業を行うのは、作業領域Ｒ内に限られることになり、作業領域Ｒ外でトラクタ１が所定の作業を行うことを防止することができる。
　経路除外部３５にて経路を目標走行経路Ｐから除外する例について説明を加える。
　図６は、初期経路Ｐ１が作業領域Ｒ外に位置する場合を例示している。この場合には、経路除外部３５が、初期経路Ｐ１を目標走行経路Ｐから除外している。これにより、図６に示すものでは、走行経路設定部３２が、初期経路Ｐ１を除き、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含めて目標走行経路Ｐを設定している。
　また、図７では、初期経路Ｐ１の一部だけが作業領域Ｒ外に位置する場合を例示している。この場合には、経路除外部３５が、作業領域Ｒ内に位置する初期経路Ｐ１の一部分の長さが所定長さ以下であると、初期経路Ｐ１を目標走行経路Ｐから除外している。このように、一部分が作業領域Ｒ外に位置する経路がある場合には、経路除外部３５が、作業領域Ｒ内に位置する一部分の長さが所定長さ以下であると、その経路を目標走行経路Ｐから除外している。よって、図７に示すものでは、走行経路設定部３２が、初期経路Ｐ１を除き、複数の作業経路Ｐ３、及び、複数の連結経路Ｐ４を含めて目標走行経路Ｐを設定している。ここで、所定長さは、例えば、ロータリ耕耘装置６を下降させて耕耘等の作業を開始するための必要距離と、ロータリ耕耘装置６を上昇させて耕耘等の作業を終了するための必要距離とを加えた距離以上に設定することができ、トラクタ１が所定の作業を有効に行うために必要となる最小距離に相当するものとなる。
　図５に示すものでは、作業経路生成部３２ｂにて作業経路Ｐ３を生成するだけでなく、連結経路生成部３２ｃにて連結経路Ｐ４を生成しているが、例えば、図８に示すように、連結経路生成部３２ｃにて連結経路Ｐ４を生成することなく、走行経路設定部３２が目標走行経路Ｐを設定することもできる。
　図８に示すものでは、連結経路Ｐ４を生成しないので、旋回走行用のスペースが不必要となる。そこで、作業領域設定部３４は、旋回走行用のスペースも考慮した作業領域Ｒよりも外側に広がる作業領域Ｒ１を設定している。これにより、初期経路生成部３２ａは、作業領域Ｒ１内に延長経路Ｐ２を生成し、作業経路生成部３２ｂも、作業領域Ｒ１内に複数の作業経路Ｐ３を生成している。よって、走行経路設定部３２は、延長経路Ｐ２、及び、複数の作業経路Ｐ３を含む目標走行経路Ｐを設定している。
　図８に示すように、目標走行経路Ｐを設定した場合には、例えば、キャビン９にユーザ等が搭乗した状態でトラクタ１を自動走行させて、所定の作業を行うことができる。上述の如く、車載電子制御ユニット１６にてトラクタ１を自動走行させる自動走行状態と、ユーザ等の運転操作に基づいてトラクタ１を走行させる手動走行状態とに切替可能である。そこで、自動走行状態に切り替えて延長経路Ｐ２や作業経路Ｐ３に沿ってトラクタ１を自動走行させている途中に、自動走行状態から手動走行状態に切り替えると、ユーザ等の運転操作に基づいてトラクタ１の走行が可能となる。よって、走行領域Ｓの端部付近にトラクタ１が到達すると、自動走行状態から手動走行状態に切り替えて、ユーザ等の運転操作によりトラクタ１を旋回走行させることができる。トラクタ１を旋回走行させることで、トラクタ１が次の作業経路Ｐ３に接近するので、手動走行状態から自動走行状態に切り替えることで、次の作業経路Ｐ３に沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。このように、手動走行状態に切り替えてユーザ等の運転操作により旋回走行を行いながら、目標走行経路Ｐに沿ってトラクタ１を自動走行させることができる。
　目標走行経路Ｐとして、連結経路Ｐ４を生成するか否かはユーザ等により選択可能となっている。ユーザ等が液晶パネル４等を操作することで、図５等に示す連結経路Ｐ４を生成する状態と図８に示す連結経路Ｐ４を生成しない状態とに切り替えることができる。
　以上の如く、走行経路設定部３２にて目標走行経路Ｐを設定するが、作業条件やその他の条件が変更される等によって、ユーザ等が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更したい場合もある。そこで、この実施形態における自動走行システムでは、ユーザ等の要望に応じて、走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更可能としている。
　以下、走行経路設定部３２が図１０に示す目標走行経路Ｐを設定している状態において、目標走行経路Ｐを変更する場合について説明する。ちなみに、図１０に示すものでは、矩形状の走行領域Ｓに対して矩形状の作業領域Ｒが設定されており、複数の作業経路Ｐ３及び複数の連結経路Ｐ４を含めて目標走行経路Ｐが設定されている。また、上述の延長経路Ｐ２は、作業経路Ｐ３と同様の経路であるので、作業経路Ｐ３として設定されているものとする。
　図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、複数の作業経路Ｐ３の一部を基準経路Ｐ５として選択可能な基準経路選択部３６と、走行領域Ｓ内でトラクタ１を走行させたときの走行軌跡Ｆを取得する走行軌跡取得部３７と、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに合致するように目標走行経路Ｐを変更する走行経路変更部３８と、走行領域Ｓ内でのトラクタ１の停止位置を取得する走行停止位置取得部３９と、走行経路変更部３８にて変更された変更後の目標走行経路Ｔを調整する走行経路調整部４０とを有している。
　以下、目標走行経路Ｐの変更におけるフローチャートを示す図１８を参照しながら説明する。
　走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更する場合も、走行経路設定部３２にて目標走行経路Ｐを設定する場合と同様に、ユーザ等が運転操作して走行領域Ｓ内でトラクタ１を実際に走行させることによって（図１８において、ステップ＃１１）、走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを変更している。
　図１１に示すように、ユーザ等が地点Ｄから地点Ｅまでトラクタ１を走行させると、走行軌跡取得部３７が地点Ｄから地点Ｅまでの走行軌跡Ｆ（図１１中、点線にて示す）を取得する。このとき、携帯通信端末３の液晶パネル４には、目標走行経路Ｐが表示されており、目標走行経路Ｐに含まれる複数の作業経路Ｐ３のうち、１つの作業経路Ｐ３をユーザ等が選択可能となっている。基準経路選択部３６は、ユーザ等により１つの作業経路Ｐ３が選択されると、その選択された作業経路Ｐ３を基準経路Ｐ５として選択している（図１８において、ステップ＃１２）。ちなみに、基準経路Ｐ５は、他の作業経路Ｐ３と識別可能とするために、他の作業経路Ｐ３の色とは異なる所定の色（例えば、赤色）等で表示される。図１１及び図１２に示すものでは、基準経路選択部３６が、一番左側に位置する作業経路Ｐ３を基準経路Ｐ５として選択している状態を例示している。
　ユーザ等の運転操作にてトラクタ１を走行させることで、走行軌跡取得部３７が地点Ｄから地点Ｅまでの走行軌跡Ｆを取得し、基準経路選択部３６にて基準経路Ｐ５が選択されると、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに合致するように目標走行経路Ｐを移動させることで、目標走行経路Ｐを変更している（図１８において、ステップ＃１３）。ちなみに、図１８において、トラクタ１の走行と基準経路Ｐの選択との順序については、先に基準経路Ｐを選択し、その後にトラクタ１を走行させることもできる。
　トラクタ１を走行させる際に、トラクタ１の走行距離をどのような距離とするかはユーザ等の判断に委ねられているので、その走行距離は適宜変更されるが、トラクタ１の走行距離と基準経路Ｐ５の長さとが同一となる場合もある。そこで、図１１では、仮に、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さと基準経路Ｐ５の長さとが同一となった場合を示している。この場合には、図１２に示すように、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを維持して目標走行経路Ｐ（図１２中点線で示す）を平行移動させて、変更後の目標走行経路Ｔ（図１２中実線で示す）を取得している。よって、走行経路変更部３８は、変更前の目標走行経路Ｐに代えて、変更後の目標走行経路Ｔ（図１２中実線で示す）を設定している。
　また、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さと基準経路Ｐ５の長さとが異なる場合に、走行経路変更部３８が、目標走行経路Ｐをどのように変更させるかについては、図１３や図１４等を用いて後述する。
　図１１及び図１２に示すものでは、走行軌跡Ｆの位置と基準経路Ｐ５の位置とが、作業経路Ｐ３の延設方向Ｘ１で同一位置であり且つ作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２で異なっている。これにより、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを維持して、目標走行経路Ｐ（図１２中点線で示す）を作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２に平行移動するだけで、変更後の目標走行経路Ｔ（図１２中実線で示す）を取得することができる。
　図示は省略するが、走行軌跡Ｆの位置と基準経路Ｐ５の位置とが、作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２だけでなく、作業経路Ｐ３の延設方向Ｘ１も異なっていることもある。この場合には、走行経路変更部３８が、目標走行経路Ｐを、作業経路Ｐ３の並設方向Ｘ２だけでなく、基準経路Ｐ５の延設方向Ｘ１にも平行移動させることで、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致する変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。
　また、走行軌跡Ｆにおける走行方向と基準経路Ｐ５における走行方向とがずれていることもある。この場合には、走行経路変更部３８が、例えば、基準経路Ｐ５における走行方向が走行軌跡Ｆにおける走行方向に一致するように、基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３を始端又は終端等を中心として回転移動させた上で、目標走行経路Ｐを平行移動させることで、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致する変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。
　このようにして、ユーザ等がトラクタ１を走行させると、そのときのトラクタ１の走行軌跡の位置や角度に応じた目標走行経路Ｔに変更することができる。よって、ユーザ等は、走行領域Ｓ内において、所定の作業を行いたい箇所をトラクタ１にて走行するだけで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路Ｔに変更することができる。
　ユーザ等がトラクタ１を走行させる場合に、その走行位置が走行領域Ｓの外周部から所定距離の範囲内にあると、安全用のスペースが確保できない可能性がある。そこで、トラクタ１の走行位置が走行領域Ｓの外周部から所定距離の範囲内にあることを液晶パネル４等に表示させて、ユーザ等に報知している。
　走行経路変更部３８による目標走行経路Ｐの変更の仕方については各種の方法があるので、以下、図１３～図１６に基づいて、その方法について説明する。図１３～図１６では、どのように目標走行経路が変更されているかを表すために、変更前の目標走行経路Ｐと変更後の目標走行経路Ｔを主に示しており、走行経路変更部３８による変更前の目標走行経路Ｐを左側に示し、走行経路変更部３８による変更後の目標走行経路Ｔを右側に示している。また、図１３～図１６では、走行軌跡Ｆを太い点線にて示しており、変更前の目標走行経路Ｐ及び変更後の目標走行経路Ｔを細い点線にて示している。
　例えば、ユーザ等がトラクタ１を走行させる際に、その走行距離が短いと、図１３に示すように、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さが基準経路Ｐ５の長さよりも短くなる場合がある。この場合でも、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さと基準経路Ｐ５の長さとが同一である場合と同様に、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを維持して目標走行経路Ｐを平行移動させる。この変更により、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致する変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。よって、ユーザ等がトラクタ１を走行させる際に、基準経路Ｐ５と同じ距離だけトラクタ１を走行させる必要がなく、目標走行経路Ｔを変更させる作業の簡素化を図ることができる。
　ユーザ等が所定の作業を行う経路の長さを基準経路Ｐ５や作業経路Ｐ３よりも短くしたい場合がある。このような場合には、ユーザ等がトラクタ１を走行させる走行距離を短くすることで、図１４に示すように、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの長さが基準経路Ｐ５の長さよりも短くなる。このとき、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５の始終端Ｇ，Ｈが走行軌跡Ｆの始終端Ｄ，Ｅに一致するように基準経路Ｐ５及び複数の作業経路Ｐ３の長さを短縮して目標走行経路Ｐを平行移動させることができる。この変更により、走行経路変更部３８は、走行軌跡Ｆの長さに合わせて基準経路Ｐ５及び作業経路Ｐ３を短くした変更後の目標走行経路Ｔを取得することができ、ユーザ等の要望に応じた長さの作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更することができる。
　図１１及び図１２に示すものでは、直線状の作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更した場合を例示しているが、図１５に示すように、ユーザ等が直線状ではない作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更したい場合がある。この場合には、ユーザ等が所定の作業を行いたい形状の経路に沿ってトラクタ１を走行することで、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆの形状と基準経路Ｐ５の形状とが異なることになる。このとき、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の形状及び複数の作業経路Ｐ３の形状が走行軌跡Ｆの形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路Ｐ５が走行軌跡Ｆに一致するように目標走行経路Ｐを移動させる。走行経路変更部３８は、走行軌跡Ｆの形状に合わせて基準経路Ｐ５及び作業経路Ｐ３の形状を変更した変更後の目標走行経路Ｔを取得することができ、ユーザ等の要望に応じた形状の作業経路Ｐ３を有する目標走行経路Ｔに変更することができる。ちなみに、図１５に示す走行軌跡Ｆを走行軌跡取得部３７が取得する場合には、走行軌跡取得部３７が、地点Ｄから地点Ｅまでトラクタ１の走行中における各走行位置を測位ユニット１９の出力から連続的に取得し、その連続的な走行位置からトラクタ１が実際に走行した走行軌跡Ｆを取得している。
　図１５に示すものでは、ユーザ等がトラクタ１を、右斜め前方に走行させ後、左斜め前方に走行させ、再度、右斜め前方に走行させるように蛇行させた場合を例示している。例えば、ユーザ等が右斜め前方又は左斜め前方等に湾曲するカーブ状にトラクタ１を走行させることもでき、ユーザ等がどのようにトラクタ１を走行させるかは自由に選択することができる。このように、ユーザ等が所定の作業を行いたい経路の形状が基準経路Ｐ５の形状と異なる場合でも、所定の作業を行いたい経路の形状に合わせてトラクタ１を走行させることで、そのときの走行軌跡Ｆの形状に合わせて目標走行経路Ｔに変更することができる。
　図１１及び図１２に示すものでは、走行経路変更部３８が、走行軌跡取得部３７にて取得した走行軌跡Ｆを用いて、目標走行経路Ｐを変更しているが、図１６に示すように、トラクタ１の停止位置Ｊを用いて、目標走行経路Ｐを変更することもできる。そのために、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、走行領域Ｓ内でのトラクタ１の停止位置Ｊを取得する走行停止位置取得部３９を有している。走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の終端Ｈが走行停止位置取得部３９にて取得した停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを移動させる。図１６に示すものでは、走行経路変更部３８が、基準経路Ｐ５の終端Ｈが停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを延設方向Ｘ１及び並設方向Ｘ２に平行移動させることで、変更後の目標走行経路Ｔを取得している。これにより、ユーザ等は、所定の作業を終了させたい箇所にトラクタ１を停止させるだけで、走行経路変更部３８は、その停止位置Ｊに基準経路Ｐ５の終端Ｈを合わせた変更後の目標走行経路Ｔを取得することができる。
　図１６に示すものでは、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の終端Ｈが停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを移動させているが、走行経路変更部３８は、基準経路Ｐ５の始端が停止位置Ｊに合致するように、目標走行経路Ｐを移動させることもできる。停止位置Ｊに対して、基準経路Ｐ５の終端Ｈを合致させるか、又は、基準経路Ｐ５の始端を合致させるかは、液晶パネル４等を操作することで、ユーザ等により選択可能となっている。
　このように、走行経路変更部３８は、図１２～図１６に示すように、各種の方法によって、走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路Ｐを目標走行経路Ｔに変更可能としている。そこで、走行経路変更部３８がどの方法によって目標走行経路Ｐを変更させるかは、液晶パネル４等を操作することで、ユーザ等により選択可能となっている。
　上述の如く、走行経路変更部３８は、各種の方法によって、変更後の目標走行経路Ｔに変更可能としているが、図１７に示すように、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置している場合があるので、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置するか否かの判別を行っている。変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置しなければ、走行経路設定部３２は、目標走行経路Ｐを変更後の目標走行経路Ｔに変更設定している（図１８において、ステップ＃１４のＮｏの場合、ステップ＃１６）。また、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置すると、変更後の目標走行経路Ｔの調整を行い、走行経路設定部３２は、目標走行経路Ｐを、調整した変更後の目標走行経路Ｔに変更設定している（図１８において、ステップ＃１４のＹｅｓの場合、ステップ＃１５、ステップ＃１６）。
　変更後の目標走行経路Ｔの調整を行うために、図２に示すように、端末電子制御ユニット３０は、走行経路変更部３８により目標走行経路Ｐが変更された場合に、変更後の目標走行経路Ｔのうち、走行領域Ｓ外に位置する経路を削除し、その削除した経路を、変更後の目標走行経路Ｔに対して走行領域Ｓ内で追加する走行経路調整部４０を有している。
　図１７の左側に示すように、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置している場合に、図１７の右側に示すように、走行経路調整部４０は、走行領域Ｓ外に位置する経路を特定し、その特定した経路を削除用経路（図中、一点鎖線にて囲む経路）として削除している。図１７の左側に示すものでは、一番左側に位置する作業経路Ｐ３とその作業経路Ｐ３に連結された１つの連結経路Ｐ４が削除用経路となっている。走行経路調整部４０は、削除用経路を削除するだけでなく、図１７の右側に示すように、走行領域Ｓ内の並設方向Ｘ２において削除用経路を削除した側と反対側に、変更後の目標走行経路Ｔに連続する状態で削除用経路（図中、一点鎖線にて囲む経路）を追加している。図１７の右側に示すものでは、変更後の目標走行経路Ｔにおける一番右側に位置する作業経路Ｐ３に連結する連結経路Ｐ４とその連結経路Ｐ４にて連結される作業経路Ｐ３とを追加している。
　このように、走行経路調整部４０は、走行領域Ｓ外に位置する経路を削除することで、トラクタ１が走行領域Ｓ外を走行することを防止することができる。しかも、変更後の目標走行経路Ｔの一部が走行領域Ｓ外に位置している場合には、走行領域Ｓにおいて経路が走行領域Ｓ外に位置する側に変更後の目標走行経路Ｔが偏って位置しており、走行領域Ｓにおいて経路が走行領域Ｓ外に位置する側とは反対側に目標走行経路Ｔが生成されていないスペースが生じている。そこで、走行経路調整部４０は、走行領域Ｓにおいて経路が走行領域Ｓ外に位置する側とは反対側に、削除した経路を追加することで、走行領域Ｓの全体に亘って目標走行経路Ｔを生成することができる。よって、走行経路変更部３８にて変更後の目標走行経路Ｔに変更した場合でも、走行領域Ｓの全体に亘って目標走行経路Ｔを設定することができる。
　〔別実施形態〕
　本発明の他の実施形態について説明する。
　尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）作業車両の構成は種々の変更が可能である。
　例えば、作業車両は、エンジン１０と走行用の電動モータとを備えるハイブリット仕様に構成されていてもよく、また、エンジン１０に代えて走行用の電動モータを備える電動仕様に構成されていてもよい。
　例えば、作業車両は、左右の後輪８に代えて左右のクローラを備えるセミクローラ仕様に構成されていてもよい。
　例えば、作業車両は、左右の後輪８が操舵輪として機能する後輪ステアリング仕様に構成されていてもよい。
（２）上記実施形態では、走行経路設定部３２が、初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃを有しているが、これら初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃを省略することもできる。この場合には、例えば、走行経路設定部３２が、端末記憶部３３に記憶されている車体データ及び圃場データを用いて、走行領域内に複数の作業経路及び複数の連結経路を自動的に生成して設定することができる。そして、走行経路変更部３８が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路を変更することで、ユーザ等の要望に応じた目標走行経路に変更することができる。
　つまり、走行経路変更部３８が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路を変更可能であれば、走行経路設定部３２にて目標走行経路をどのように設定するかは適宜変更が可能であり、初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃ等を有するものに限らない。
（３）上記実施形態では、走行経路変更部３８が走行経路設定部３２にて設定された目標走行経路を変更可能としているが、走行経路変更部３８を省略することもできる。つまり、初期経路生成部３２ａ、作業経路生成部３２ｂ、及び、連結経路生成部３２ｃ等を有する走行経路設定部３２にて目標走行経路を設定する構成を採用すれば、走行経路変更部３８にて目標走行経路を変更するための構成を備えなくてもよい。
（４）上記実施形態では、走行経路設定部３２や作業領域設定部３４等を端末電子制御ユニット３０に備え、本発明に係る走行経路設定装置を携帯通信端末３に備えた場合を例示しているが、走行経路設定装置をどのような機器や装置に備えるかは適宜変更が可能である。例えば、走行経路設定部３２や作業領域設定部３４等を車載電子制御ユニット１６に備え、走行経路設定装置をトラクタ１に備えることもできる。また、走行経路設定部３２や作業領域設定部３４等を含む走行経路設定装置を、各種の情報を携帯通信端末３やトラクタ１と通信自在な外部の管理サーバ等に備えることもできる。
　本発明は、作業車両を自動走行させるための目標走行経路を設定する各種の走行経路設定装置に適用できる。
１　　　　　トラクタ（作業車両）
３２　　　　走行経路設定部
３２ａ　　　初期経路生成部
３２ｂ　　　作業経路生成部
３２ｃ　　　連結経路生成部
３４　　　　作業領域設定部
３５　　　　経路除外部
３６　　　　基準経路選択部
３７　　　　走行軌跡取得部
３８　　　　走行経路変更部
３９　　　　走行停止位置取得部
４０　　　　走行経路調整部

 

Claims (8)

  1. 　走行領域内に作業車両が所定の作業を行うための作業領域を設定する作業領域設定部と、
    　前記作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を前記走行領域内に設定する走行経路設定部とを備え、
    　前記走行経路設定部は、前記走行領域内での前記作業車両の走行による走行軌跡に基づく初期経路を生成する初期経路生成部と、
    　初期経路に基づいて、初期経路に対してその走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路を生成する作業経路生成部と、
    　初期経路及び複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する経路を前記作業領域の一端側又は他端側にて連結する複数の連結経路を生成する連結経路生成部とを備え、
    　初期経路、複数の作業経路、及び、複数の連結経路を含む目標走行経路を設定している走行経路設定装置。
  2. 　前記作業経路生成部は、初期経路を前記作業領域内で延長させて延長経路を生成し、その延長経路に対して前記並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路を生成している請求項１に記載の走行経路設定装置。
  3. 　初期経路及び複数の作業経路のうち、前記作業領域外に位置する経路を、目標走行経路から除外する経路除外部を備えている請求項１又は２に記載の走行経路設定装置。
    点にある。
  4. 　作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
    　前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路と、複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する作業経路の終端と始端とを連結する複数の連結経路とを含む目標走行経路を設定し、
    　複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
    　前記走行領域内で前記作業車両を走行させたときの走行軌跡を取得する走行軌跡取得部と、
    　基準経路が走行軌跡に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている走行経路設定装置。
  5. 　前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の長さが基準経路よりも短い場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の始終端が走行軌跡の始終端に一致するように基準経路及び複数の作業経路の長さを短縮して目標走行経路を移動させる請求項４に記載の走行経路設定装置。
  6. 　前記走行軌跡取得部にて取得した走行軌跡の形状と基準経路の形状とが異なる場合には、前記走行経路変更部が、基準経路の形状及び複数の作業経路の形状が走行軌跡の形状に一致するように形状変更を行う状態で基準経路が走行軌跡に一致するように目標走行経路を移動させる請求項４又は５に記載の走行経路設定装置。
  7. 　作業車両を自動走行させるための走行案内用の目標走行経路を走行領域内に設定する走行経路設定部を備え、
    　前記走行経路設定部は、走行方向に延び且つ走行方向に直交する並設方向に平行状態で並ぶ複数の作業経路と、複数の作業経路のうち、並設方向に隣接する作業経路の終端と始端とを連結する複数の連結経路とを含む目標走行経路を設定し、
    　複数の作業経路の一部を基準経路として選択する基準経路選択部を備え、
    　前記走行領域内での前記作業車両の停止位置を取得する走行停止位置取得部と、
    　基準経路の始端又は終端が停止位置に合致するように、目標走行経路を変更する走行経路変更部とが備えられている走行経路設定装置。
  8. 　前記走行経路変更部により目標走行経路が変更された場合に、変更後の目標走行経路のうち、前記走行領域外に位置する経路を削除し、その削除した経路を、変更後の目標走行経路に対して前記走行領域内で追加する走行経路調整部が備えられている請求項４～７の何れか１項に記載の走行経路設定装置。

     
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