WO2022102365A1 - 自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラム - Google Patents

自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラム Download PDF

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WO2022102365A1
WO2022102365A1 PCT/JP2021/038858 JP2021038858W WO2022102365A1 WO 2022102365 A1 WO2022102365 A1 WO 2022102365A1 JP 2021038858 W JP2021038858 W JP 2021038858W WO 2022102365 A1 WO2022102365 A1 WO 2022102365A1
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work vehicle
stop
vehicle
restart
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志朗 赤嶺
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ヤンマーホールディングス株式会社
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    • G05D2109/00—Types of controlled vehicles
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Definitions

  • the present invention relates to an autonomous driving system for autonomously driving a work vehicle, an autonomous driving method, and an autonomous driving program.
  • the work vehicle may interrupt work while autonomously traveling along a preset travel route in the field.
  • Conventionally, there is known a technique for causing a work vehicle to resume work from the interrupted position when the work vehicle interrupts the work see, for example, Patent Document 1).
  • the operator gives a stop instruction to the work vehicle using the operation terminal.
  • the work vehicle obtains the stop instruction, the work vehicle stops the work and stops running.
  • the work vehicle travels for a predetermined distance from the stop of the work to the stop.
  • the area corresponding to the predetermined distance becomes an unworked area.
  • An object of the present invention is to provide an autonomous driving system, an autonomous driving method, and an autonomous driving program capable of preventing the occurrence of an unworked area when a work vehicle temporarily stops work, stops, and then resumes work. To provide.
  • the autonomous traveling system includes a position acquisition processing unit, a stop acquisition processing unit, a stop processing unit, and a restart processing unit.
  • the position acquisition processing unit acquires the position information of the work vehicle.
  • the stop acquisition processing unit acquires a work stop instruction by the work vehicle.
  • the stop processing unit stops the work and running by the work vehicle when the stop acquisition processing unit acquires the stop instruction.
  • the restart processing unit is specified based on a stop instruction position indicating a position where the stop instruction has been acquired and a stop position indicating a position where the work vehicle has stopped, and the restart position where the work vehicle resumes the work. The work vehicle is moved to and the work is restarted.
  • the autonomous traveling method is the case where one or more processors acquire the position information of the work vehicle, acquire the stop instruction of the work by the work vehicle, and acquire the stop instruction.
  • the work vehicle is specified based on stopping work and running by the work vehicle, a stop instruction position indicating the position where the stop instruction is acquired, and a stop position indicating the position where the work vehicle is stopped. It is a method of moving the work vehicle to a restart position where the work is restarted and restarting the work.
  • the autonomous travel program acquires the position information of the work vehicle, acquires the stop instruction of the work by the work vehicle, and when the stop instruction is acquired, performs the work and the travel by the work vehicle.
  • the restart position where the work vehicle resumes the work, which is specified based on the stop instruction position indicating the position where the stop instruction is acquired and the stop position indicating the position where the work vehicle has stopped. It is a program for moving one or more processors to move the work vehicle and restart the work.
  • an autonomous driving system capable of preventing the occurrence of an unworked area when a work vehicle temporarily stops work and then resumes work are provided. Can be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an autonomous traveling system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external view showing an example of a work vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a traveling path of a work vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing position information of a work vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram showing a stop instruction position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram showing a stop position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5C is a diagram showing a reverse path of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram showing a stop instruction position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram showing a stop position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5D is a diagram showing a restart position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a diagram showing a stop position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a diagram showing a restart position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram showing a stop position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a diagram showing a restart position of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure of autonomous traveling processing executed by the autonomous traveling system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the traveling path of the work vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • the autonomous traveling system 1 includes a work vehicle 10 and an operation terminal 20.
  • the work vehicle 10 and the operation terminal 20 can communicate with each other via the communication network N1.
  • the work vehicle 10 and the operation terminal 20 can communicate via a mobile phone line network, a packet line network, or a wireless LAN.
  • the work vehicle 10 is a tractor
  • the work vehicle 10 may be a rice transplanter, a combine harvester, a construction machine, a snowplow, or the like.
  • the work vehicle 10 is a so-called robot tractor having a configuration capable of autonomously traveling (automatic traveling) along a preset traveling path Ra in the field F (see FIG. 3).
  • the work vehicle 10 can autonomously travel along the travel path Ra generated in advance with respect to the field F based on the position information of the current position P1 of the work vehicle 10 calculated by the positioning device 16. be.
  • the work vehicle 10 spirally travels from the work start position S located on the outside toward the work end position G located on the inside, and reciprocates in parallel on the inside. do.
  • the route shown by the dotted line on the inner side indicates a route (idle running route) in which the working machine 14 is raised and traveled.
  • the travel route Ra is not limited to the route shown in FIG.
  • the work vehicle 10 includes a vehicle control unit 11, a storage unit 12, a traveling device 13, a working machine 14, a communication unit 15, a positioning device 16, and the like.
  • the vehicle control unit 11 is electrically connected to a traveling device 13, a working machine 14, a positioning device 16, and the like.
  • the vehicle control unit 11 and the positioning device 16 may be capable of wireless communication.
  • the storage unit 12 is a non-volatile storage unit such as an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) that stores various types of information.
  • the storage unit 12 stores a control program such as an autonomous travel program for causing the vehicle control unit 11 to execute an autonomous travel process (see FIG. 8) described later.
  • the autonomous traveling program is non-temporarily recorded on a computer-readable recording medium such as a CD or DVD, is read by a predetermined reading device (not shown), and is stored in the storage unit 12.
  • the autonomous traveling program may be downloaded from the server (not shown) to the work vehicle 10 via the communication network N1 and stored in the storage unit 12.
  • the storage unit 12 stores data of the traveling route Ra generated by the operation terminal 20, data of position information D1 (see FIG. 4) of the work vehicle 10 positioned by the positioning device 16, and the like.
  • the storage unit 12 may store work information (cutting amount, harvesting amount, etc.).
  • the traveling device 13 is a driving unit for traveling the work vehicle 10. As shown in FIG. 2, the traveling device 13 includes an engine 131, front wheels 132, rear wheels 133, a transmission 134, a front axle 135, a rear axle 136, a steering wheel 137, and the like. The front wheels 132 and the rear wheels 133 are provided on the left and right sides of the work vehicle 10, respectively. Further, the traveling device 13 is not limited to the wheel type provided with the front wheels 132 and the rear wheels 133, and may be a crawler type provided with crawlers provided on the left and right sides of the work vehicle 10.
  • the engine 131 is a drive source such as a diesel engine or a gasoline engine that is driven by using fuel supplied to a fuel tank (not shown).
  • the traveling device 13 may include an electric motor as a drive source together with the engine 131 or in place of the engine 131.
  • a generator (not shown) is connected to the engine 131, and electric power is supplied from the generator to electric parts such as the vehicle control unit 11 provided in the work vehicle 10 and a battery or the like.
  • the battery is charged by the electric power supplied from the generator.
  • the electric parts such as the vehicle control unit 11 and the positioning device 16 provided in the work vehicle 10 can be driven by the electric power supplied from the battery even after the engine 131 is stopped.
  • the driving force of the engine 131 is transmitted to the front wheels 132 via the transmission 134 and the front axle 135, and is transmitted to the rear wheels 133 via the transmission 134 and the rear axle 136. Further, the driving force of the engine 131 is also transmitted to the working machine 14 via the PTO shaft (not shown).
  • the traveling device 13 performs a traveling operation in accordance with a command from the vehicle control unit 11.
  • the working machine 14 is, for example, a mower, a cultivator, a plow, a fertilizer applicator, a sowing machine, or the like, and can be attached to and detached from the working vehicle 10. As a result, the work vehicle 10 can perform various operations using each of the work machines 14. In the present embodiment, the case where the working machine 14 is a mower will be described as an example.
  • the work machine 14 may be supported in the work vehicle 10 so as to be able to move up and down by an elevating mechanism (not shown).
  • the vehicle control unit 11 can control the elevating mechanism to elevate and lower the working machine 14. For example, the vehicle control unit 11 lowers the work machine 14 when the work vehicle 10 moves forward in the work target area of the field F, and raises the work machine 14 when the work vehicle 10 moves backward. Further, when the vehicle control unit 11 acquires the work stop instruction, the vehicle control unit 11 outputs the work stop command to the work machine 14. For example, the vehicle control unit 11 acquires the stop instruction from the operation terminal 20 when the operator performs the stop instruction operation on the operation terminal 20. When the vehicle control unit 11 acquires the work stop instruction, the vehicle control unit 11 stops the drive of the PTO shaft and stops the work of the work machine 14. Details of the vehicle control unit 11 will be described later.
  • the steering wheel 137 is an operation unit operated by the user (operator) or the vehicle control unit 11.
  • the angle of the front wheels 132 is changed by a hydraulic power steering mechanism (not shown) or the like in response to the operation of the steering wheel 137 by the vehicle control unit 11, and the traveling direction of the work vehicle 10 is changed.
  • the traveling device 13 includes a shift lever (not shown), an accelerator, a brake, and the like operated by the vehicle control unit 11. Then, in the traveling device 13, the gear of the transmission 134 is switched to the forward gear, the back gear, or the like according to the operation of the shift lever by the vehicle control unit 11, and the traveling mode of the work vehicle 10 is switched to the forward gear or the reverse gear. .. Further, the vehicle control unit 11 operates the accelerator to control the rotation speed of the engine 131. Further, the vehicle control unit 11 operates the brake and uses an electromagnetic brake to brake the rotation of the front wheels 132 and the rear wheels 133.
  • the positioning device 16 is a communication device including a positioning control unit 161, a storage unit 162, a communication unit 163, a positioning antenna 164, and the like.
  • the positioning device 16 is provided above the cabin 18 on which the operator is boarded. Further, the installation location of the positioning device 16 is not limited to the cabin 18. Further, the positioning control unit 161, the storage unit 162, the communication unit 163, and the positioning antenna 164 of the positioning device 16 may be dispersedly arranged at different positions in the work vehicle 10. As described above, the battery is connected to the positioning device 16, and the positioning device 16 can operate even when the engine 131 is stopped. Further, as the positioning device 16, for example, a mobile phone terminal, a smartphone, a tablet terminal, or the like may be substituted.
  • the positioning control unit 161 is a computer system including one or more processors and a storage memory such as a non-volatile memory and a RAM.
  • the storage unit 162 is a program for causing the positioning control unit 161 to execute the positioning process, and a non-volatile memory for storing data such as positioning information and movement information.
  • the program is non-temporarily recorded on a computer-readable recording medium such as a CD or DVD, is read by a predetermined reading device (not shown), and is stored in the storage unit 162.
  • the program may be downloaded from the server (not shown) to the positioning device 16 via the communication network N1 and stored in the storage unit 162.
  • the communication unit 163 connects the positioning device 16 to the communication network N1 by wire or wirelessly, and executes data communication according to a predetermined communication protocol with an external device such as a base station server via the communication network N1. Communication interface.
  • the positioning antenna 164 is an antenna that receives radio waves (GNSS signals) transmitted from satellites.
  • GNSS signals radio waves
  • the positioning control unit 161 calculates the position (current position P1) of the work vehicle 10 based on the GNSS signal received from the satellite by the positioning antenna 164. For example, when the work vehicle 10 autonomously travels in the field F and the positioning antenna 164 receives radio waves (transmission time, orbit information, etc.) transmitted from each of the plurality of satellites, the positioning control unit 161 performs positioning. The distance between the antenna 164 and each satellite is calculated, and the current position P1 (latitude and longitude) of the work vehicle 10 is calculated based on the calculated distance.
  • the positioning control unit 161 calculates the current position P1 of the work vehicle 10 by using the correction information corresponding to the base station (reference station) close to the work vehicle 10, a real-time kinematic method (RTK-GPS positioning method, hereinafter). Positioning may be performed by the "RTK method"). In this way, the work vehicle 10 autonomously travels by using the positioning information by the RTK method.
  • RTK-GPS positioning method real-time kinematic method
  • the vehicle control unit 11 has control devices such as a CPU, ROM, and RAM.
  • the CPU is a processor that executes various arithmetic processes.
  • the ROM is a non-volatile storage unit in which control programs such as a BIOS and an OS for causing the CPU to execute various arithmetic processes are stored in advance.
  • the RAM is a volatile or non-volatile storage unit that stores various types of information, and is used as a temporary storage memory (working area) for various processes executed by the CPU.
  • the vehicle control unit 11 controls the work vehicle 10 by executing various control programs stored in advance in the ROM or the storage unit 12 on the CPU.
  • the vehicle control unit 11 controls the operation of the work vehicle 10 in response to various user operations on the work vehicle 10. Further, the vehicle control unit 11 executes the autonomous travel process of the work vehicle 10 based on the current position P1 of the work vehicle 10 calculated by the positioning device 16 and the travel path Ra generated in advance.
  • the vehicle control unit 11 includes various processing units such as a position acquisition processing unit 111, a stop acquisition processing unit 112, a stop processing unit 113, a calculation processing unit 114, and a restart processing unit 115.
  • the vehicle control unit 11 functions as the various processing units by executing various processes according to the autonomous traveling program on the CPU. Further, a part or all of the processing unit may be composed of an electronic circuit.
  • the autonomous travel program may be a program for allowing a plurality of processors to function as the processing unit.
  • the position acquisition processing unit 111 acquires the position information of the work vehicle 10. Specifically, the position acquisition processing unit 111 acquires the current position P1 of the work vehicle 10 based on the positioning information positioned by the positioning device 16. When the position acquisition processing unit 111 acquires the current position P1, it registers it in the position information D1 of the storage unit 12. As shown in FIG. 4, the position information D1 includes data such as time information, position information, stop instruction position information, and stop position information.
  • the time information is time information according to a predetermined sampling interval for positioning by the positioning device 16.
  • the position information is position information indicating the current position P1 of the work vehicle 10 corresponding to the time information.
  • the position acquisition processing unit 111 is an example of the position acquisition processing unit of the present invention.
  • the stop acquisition processing unit 112 acquires a stop instruction for work by the work vehicle 10 (for example, mowing work by the work machine 14). Specifically, the stop acquisition processing unit 112 acquires the stop instruction from the operation terminal 20 when the operator performs the stop instruction operation on the operation terminal 20. Further, the stop acquisition processing unit 112 acquires the stop instruction from the obstacle detection sensor when the obstacle detection sensor (not shown) mounted on the work vehicle 10 detects an obstacle. Further, the stop acquisition processing unit 112 acquires the stop instruction when the work vehicle 10 deviates from the travel path Ra. Further, the stop acquisition processing unit 112 acquires the stop instruction when the communication of the work vehicle 10 is cut off. The stop acquisition processing unit 112 is an example of the stop acquisition processing unit of the present invention.
  • the stop processing unit 113 executes stop processing for stopping the work and running by the work vehicle 10 when the stop acquisition processing unit 112 acquires the stop instruction. Specifically, when the stop acquisition processing unit 112 acquires the stop instruction, the stop processing unit 113 stops the driving of the PTO axis and stops the work of the work machine 14. Further, the stop processing unit 113 operates the brake and uses an electromagnetic brake to brake the rotation of the front wheels 132 and the rear wheels 133 to stop the work vehicle 10.
  • the stop processing unit 113 is an example of the stop processing unit of the present invention.
  • the work vehicle 10 executes a stop process of stopping the work and stopping the running when the stop instruction is acquired, but since it takes some time from the acquisition of the stop instruction to the stop, the work is performed. It will travel a predetermined distance from the time it stops until it stops.
  • the work vehicle 10 acquires the stop instruction at the position Pa1 and executes the stop process
  • the work machine 14 stops the work at the position Pa1.
  • the work vehicle 10 travels (coasting) for a predetermined distance L2 (several meters) and stops at the position Pa2. In this case, for example, when the work vehicle 10 resumes work and running from the position Pa2, there arises a problem that the area corresponding to the predetermined distance L2 becomes an unworked area.
  • the work vehicle 10 is laterally displaced by a predetermined distance L1 (several cm) from the target travel path Ra due to the influence of the state of the field F and the like. May run.
  • the vehicle control unit 11 executes the following processing in order to prevent the occurrence of the unworked area.
  • the position acquisition processing unit 111 acquires the stop instruction position Pa1 indicating the position of the work vehicle 10 at the time when the stop instruction is acquired and registers it in the position information D1 (see FIG. 4). Further, the position acquisition processing unit 111 acquires the stop position Pa2 indicating the position where the work vehicle 10 has stopped and registers it in the position information D1 (see FIG. 4).
  • "X8, Y8" indicates the stop instruction position Pa1
  • "X13, Y13" indicates the stop position Pa2.
  • the distance from "X8, Y8" to "X13, Y13” corresponds to a predetermined distance L2 (see FIG. 5B).
  • the calculation processing unit 114 calculates a restart position for causing the work vehicle 10 to resume work based on the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2.
  • the restart processing unit 115 moves the work vehicle 10 to a restart position where the work vehicle 10 restarts the work, which is specified based on the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2, and restarts the work.
  • the restart processing unit 115 moves the work vehicle 10 to the restart position calculated by the calculation processing unit 114 to restart the work.
  • the resumption processing unit 115 may execute the resumption processing for resuming the work when the instruction (restart instruction) for resuming the work of the work vehicle 10 is acquired.
  • the restart processing unit 115 acquires the restart instruction from the operation terminal 20 and executes the restart process.
  • the calculation processing unit 114 is an example of the calculation processing unit of the present invention.
  • the restart processing unit 115 is an example of the restart processing unit of the present invention.
  • the calculation processing unit 114 travels with the orthogonal line La2 which is an orthogonal line orthogonal to the straight line La1 passing through the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 and passes through the stop instruction position Pa1.
  • the intersection Pb1 with the straight line indicating the route Ra is calculated as the restart position.
  • the calculation processing unit 114 may calculate the position on the travel path Ra closest to the stop instruction position Pa1 as the restart position.
  • the restart processing unit 115 moves the work vehicle 10 backward along the route Rb (reverse route) from the stop position Pa2 to the restart position Pb1.
  • the path Rb may include a straight path (forward, reverse) and a turning path.
  • the restart processing unit 115 causes the work vehicle 10 to travel forward along the travel path Ra and causes the work machine 14 to resume work.
  • the restart processing unit 115 uses the travel path Ra when the work vehicle 10 is moved backward from the stop position Pa2 to the restart position Pb1. That is, the restart position Pb1 is set on the travel path Ra.
  • the restart processing unit 115 causes the work vehicle 10 to travel, for example, the shortest route from the stop position Pa2 to the restart position Pb1 by a well-known technique. Therefore, when the work vehicle 10 is moved from the stop position Pa2 to the restart position Pb1, it is not necessary to generate a new route from the stop position Pa2 to the restart position Pb1. Therefore, the processing load of the vehicle control unit 11 can be reduced.
  • an overlap width of about 10 cm is set between the work width in the current work path of the work vehicle 10 and the work width in the next work path. Therefore, even if the restart position is set on the travel path Ra and the work vehicle 10 is moved backward on the travel path Ra, an unworked area does not occur. Further, by returning the work vehicle 10 to the traveling path Ra, the lateral displacement can be eliminated.
  • the calculation processing unit 114 may calculate the stop instruction position Pa1 as the restart position. In this case, the restart processing unit 115 moves (reverses) the work vehicle 10 to the stop instruction position Pa1 (restart position) and restarts the work from the stop instruction position Pa1.
  • the calculation processing unit 114 sets the restart position in the work area. It is desirable to do.
  • the field F shown in FIG. 6A includes a working area F2 and a non-working area F1 (for example, a headland area) around the working area F2.
  • the position acquisition processing unit 111 acquires the stop instruction position Pa1 in the work area F2 and the stop position Pa2 in the non-work area F1
  • the calculation processing unit 114 Is calculated using the position Pb1 on the travel path Ra in the work area F2 as the restart position. Then, as shown in FIG.
  • the restart processing unit 115 moves the work vehicle 10 backward along the path Rb from the stop position Pa2 to the restart position Pb1.
  • the restart processing unit 115 causes the work vehicle 10 to travel forward along the travel path Ra and causes the work machine 14 to resume work.
  • the calculation processing unit 114 is calculated with the end Pb3 on the travel path Ra in the work area F2 as the restart position. That is, the calculation processing unit 114 does not set the position Pb1 (or the stop instruction position Pa1) on the travel path Ra in the non-working area F1 to the restart position. Then, as shown in FIG. 7B, the restart processing unit 115 moves the work vehicle 10 backward along the route Rb from the stop position Pa2 to the restart position Pb3.
  • the restart processing unit 115 causes the work vehicle 10 to travel forward along the travel path Ra and causes the work machine 14 to resume work. According to this configuration, it is not necessary to return the work vehicle 10 to the non-work area F1, so that it is possible to prevent a decrease in work efficiency.
  • the restart processing unit 115 may restart the running of the work vehicle 10. Restarts driving from the stop position Pa2.
  • the restart processing unit 115 moves the work vehicle 10 to the restart position (reverse movement) to perform the work. Resume. Further, the calculation processing unit 114 sets the restart position in the work area F2.
  • the travel path Ra on which the work vehicle 10 travels is generated by, for example, the operation terminal 20.
  • the work vehicle 10 acquires a travel path Ra from the operation terminal 20, and performs work by the work machine 14 while autonomously traveling in the field F according to the travel route Ra.
  • the operation terminal 20 is an information processing device including an operation control unit 21, a storage unit 22, an operation display unit 23, a communication unit 24, and the like.
  • the operation terminal 20 may be composed of a mobile terminal such as a tablet terminal or a smartphone.
  • the communication unit 24 connects the operation terminal 20 to the communication network N1 by wire or wirelessly, and data communication according to a predetermined communication protocol with one or more external devices such as a work vehicle 10 via the communication network N1. Is a communication interface for executing.
  • the operation display unit 23 is a user interface including a display unit such as a liquid crystal display or an organic EL display that displays various information, and an operation unit such as a touch panel, a mouse, or a keyboard that accepts operations.
  • a display unit such as a liquid crystal display or an organic EL display that displays various information
  • an operation unit such as a touch panel, a mouse, or a keyboard that accepts operations.
  • the operator can operate the operation unit to register various information (work vehicle information, field information, work information, etc., which will be described later). Further, the operator can operate the operation unit to give an autonomous traveling instruction to the work vehicle 10. Further, the operator can grasp the traveling state of the working vehicle 10 autonomously traveling in the field F according to the traveling route Ra from the traveling locus displayed on the operation terminal 20 at a place away from the working vehicle 10. ..
  • the storage unit 22 is a non-volatile storage unit such as an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive) that stores various types of information.
  • the storage unit 22 stores a control program for causing the operation control unit 21 to execute a predetermined control process.
  • the control program is non-temporarily recorded on a computer-readable recording medium such as a CD or DVD, read by a predetermined reading device (not shown) provided in the operation terminal 20, and stored in the storage unit 22. Will be done.
  • the control program may be downloaded from the server (not shown) to the operation terminal 20 via the communication network N1 and stored in the storage unit 22.
  • the storage unit 22 may store work information (cutting amount, harvesting amount, etc.) transmitted from the work vehicle 10.
  • a dedicated application for autonomously driving the work vehicle 10 is installed in the storage unit 22.
  • the operation control unit 21 activates the dedicated application to set various information about the work vehicle 10, generate a travel route of the work vehicle 10, and give an autonomous travel instruction to the work vehicle 10.
  • the operation control unit 21 has control devices such as a CPU, ROM, and RAM.
  • the CPU is a processor that executes various arithmetic processes.
  • the ROM is a non-volatile storage unit in which control programs such as a BIOS and an OS for causing the CPU to execute various arithmetic processes are stored in advance.
  • the RAM is a volatile or non-volatile storage unit that stores various types of information, and is used as a temporary storage memory (working area) for various processes executed by the CPU. Then, the operation control unit 21 controls the operation terminal 20 by executing various control programs stored in advance in the ROM or the storage unit 22 on the CPU.
  • the operation control unit 21 includes various types such as a vehicle setting processing unit 211, a field setting processing unit 212, a work setting processing unit 213, a route generation processing unit 214, an output processing unit 215, and a reception processing unit 216. Includes the processing unit of.
  • the operation control unit 21 functions as the various processing units by executing various processes according to the control program on the CPU. Further, a part or all of the processing unit may be composed of an electronic circuit.
  • the control program may be a program for causing a plurality of processors to function as the processing unit.
  • the vehicle setting processing unit 211 sets information about the work vehicle 10 (hereinafter referred to as work vehicle information).
  • the vehicle setting processing unit 211 refers to the model of the work vehicle 10, the position where the positioning antenna 164 is attached in the work vehicle 10, the type of the work machine 14, the size and shape of the work machine 14, and the work vehicle 10 of the work machine 14.
  • Information such as the position, the working vehicle speed and engine rotation speed of the work vehicle 10, the turning vehicle speed and engine rotation speed of the work vehicle 10 is set by the operator performing an operation registered in the operation terminal 20. ..
  • the field setting processing unit 212 sets information about the field F (hereinafter referred to as field information).
  • the field setting processing unit 212 performs an operation of registering information such as the position and shape of the field F, the work start position S for starting the work, the work end position G for ending the work, and the work direction on the operation terminal 20. Set the relevant information.
  • the work direction means a direction in which the work vehicle 10 is driven while working with the work machine 14 in the work area which is the area excluding the non-work area such as the headland and the non-cultivated land from the field F.
  • the operator gets on the work vehicle 10 and operates so as to make one round around the outer circumference of the field F, and records the transition of the position information of the positioning antenna 164 at that time. By doing so, it can be acquired automatically. Further, the position and shape of the field F are based on a polygon obtained by the operator operating the operation terminal 20 and designating a plurality of points on the map while the map is displayed on the operation terminal 20. You can also get it.
  • the region specified by the acquired position and shape of the field F is a region (traveling region) in which the work vehicle 10 can travel.
  • the work setting processing unit 213 sets information (hereinafter referred to as work information) regarding how the work is concretely performed. As work information, the work setting processing unit 213 skips, which is the presence or absence of cooperative work between the work vehicle 10 (unmanned tractor) and the manned work vehicle 10, and the number of work routes to be skipped when the work vehicle 10 turns on the headland. The number, the width of the headland, the width of the non-cultivated land, etc. can be set.
  • the route generation processing unit 214 generates a travel route Ra, which is a route for autonomously traveling the work vehicle 10, based on the setting information.
  • the travel route Ra is, for example, a work route from the work start position S to the work end position G (see FIG. 3).
  • the travel route Ra shown in FIG. 3 is a route in which the work vehicle 10 is spirally traveled from the outside to the inside in the work area of the field F, and is reciprocated in parallel in the inside. In the example shown in FIG. 3, since the work vehicle 10 cuts the grass in the entire area in the field F, the entire route from the outer peripheral side to the inner circumference is the work route.
  • the route generation processing unit 214 generates and stores the travel route Ra of the work vehicle 10 based on the setting information set by the vehicle setting processing unit 211, the field setting processing unit 212, and the work setting processing unit 213. Can be done.
  • the route generation processing unit 214 generates a travel route Ra (see FIG. 3) based on the work start position S and the work end position G registered in the field setting.
  • the route shown by the dotted line included in the inner traveling route Ra indicates a route (idle running route) in which the working machine 14 is raised and traveled.
  • the travel route Ra is not limited to the route shown in FIG.
  • the data of the travel path Ra generated in the operation terminal 20 is transferred to the work vehicle 10 and stored in the storage unit 12, and the current position P1 of the work vehicle 10 is detected by the positioning antenna 164. It is configured to be able to travel autonomously along the travel route Ra.
  • the current position P1 of the work vehicle 10 usually coincides with the position of the positioning antenna 164.
  • the work vehicle 10 travels in a substantially rectangular field F as shown in FIG.
  • the work vehicle 10 is configured to be able to autonomously travel when the current position P1 is located in the field F, and autonomously travels when the current position P1 is located outside the field F (public road, etc.). It is configured so that it cannot be done. Further, the work vehicle 10 is configured to be able to autonomously travel, for example, when the current position P1 coincides with the work start position S.
  • the work vehicle 10 When the current position P1 coincides with the work start position S, the work vehicle 10 is instructed by the vehicle control unit 11 to "start work" when the work start button is pressed on the operation screen by the operator.
  • the work by the working machine 14 (see FIG. 2) is started. That is, the operation control unit 21 permits autonomous traveling of the work vehicle 10 on condition that the current position P1 coincides with the work start position S.
  • the conditions for permitting autonomous traveling of the work vehicle 10 are not limited to the above conditions.
  • the output processing unit 215 outputs the information of the travel route Ra generated by the route generation processing unit 214 to the work vehicle 10. Further, the output processing unit 215 can instruct the work vehicle 10 to start and stop autonomous traveling by transmitting a control signal to the work vehicle 10 via the communication unit 24. This makes it possible to autonomously drive the work vehicle 10.
  • the vehicle control unit 11 autonomously causes the work vehicle 10 to travel from the work start position S to the work end position G based on the travel path Ra acquired from the operation terminal 20. Further, the vehicle control unit 11 may autonomously travel from the work end position G to the entrance of the field F when the work vehicle 10 finishes the work.
  • the operation control unit 21 can receive the state (position, traveling speed, etc.) of the work vehicle 10 from the work vehicle 10 and display it on the operation display unit 23.
  • the reception processing unit 216 receives from the operator an operation (stop instruction operation) for stopping the work of the work vehicle 10 that is autonomously traveling. For example, when the operator performs the stop instruction operation on the operation display unit 23, the reception processing unit 216 receives the stop instruction operation. When the reception processing unit 216 receives the stop instruction operation, the output processing unit 215 outputs the stop instruction to the work vehicle 10. As a result, the vehicle control unit 11 (stop acquisition processing unit 112) of the work vehicle 10 acquires the stop instruction from the operation terminal 20. When the vehicle control unit 11 acquires the stop instruction, the vehicle control unit 11 stops the work and running of the work vehicle 10.
  • stop instruction operation for stopping the work of the work vehicle 10 that is autonomously traveling. For example, when the operator performs the stop instruction operation on the operation display unit 23, the reception processing unit 216 receives the stop instruction operation. When the reception processing unit 216 receives the stop instruction operation, the output processing unit 215 outputs the stop instruction to the work vehicle 10. As a result, the vehicle control unit 11 (stop acquisition processing unit 112) of the
  • the reception processing unit 216 receives an operation (restart instruction operation) for resuming the running of the work vehicle 10. For example, when the operator performs the restart instruction operation on the operation display unit 23, the reception processing unit 216 receives the restart instruction operation.
  • the output processing unit 215 outputs the restart instruction to the work vehicle 10.
  • the vehicle control unit 11 restart processing unit 115
  • the vehicle control unit 11 restarts the work and running of the work vehicle 10.
  • the reception processing unit 216 may be configured so that the operator can set (select) in advance whether or not to execute the process of returning the work vehicle 10 to the restart position when the work of the work vehicle 10 is restarted.
  • the reception processing unit 216 has a first selection button for executing a process of returning the work vehicle 10 to the restart position when the work of the work vehicle 10 is restarted, and a case where the work of the work vehicle 10 is restarted.
  • a second selection button that does not execute the process of returning the work vehicle 10 to the restart position is displayed, and the operator's selection operation is accepted.
  • the vehicle control unit 11 of the work vehicle 10 executes a process of returning the work vehicle 10 to the restart position when the operator selects the first selection button on the setting screen.
  • the vehicle control unit 11 of the work vehicle 10 executes a process of restarting the work of the work vehicle 10 from the stop position Pa2.
  • the operation terminal 20 may be able to access the website (agricultural support site) of the agricultural support service provided by the server (not shown) via the communication network N1.
  • the operation terminal 20 can function as an operation terminal of the server by executing the browser program by the operation control unit 21.
  • the server includes each of the above-mentioned processing units and executes each process.
  • each function of the vehicle control unit 11 described above may be included in the operation control unit 21 of the operation terminal 20.
  • the present invention is for inventing an autonomous driving method in which the vehicle control unit 11 executes a part or all of the autonomous driving process, or for causing the vehicle control unit 11 to execute a part or all of the autonomous driving method. It may be regarded as an invention of an autonomous driving program. Further, the autonomous traveling process may be executed by one or a plurality of processors.
  • the vehicle control unit 11 acquires the position information (current position P1) of the work vehicle 10.
  • step S1 the vehicle control unit 11 determines whether or not the work stop instruction has been acquired. For example, in the vehicle control unit 11, when the operator performs a stop instruction operation, the obstacle detection sensor detects an obstacle, or the work vehicle 10 deviates from the travel path Ra, the communication of the work vehicle 10 is cut off. In such a case, the stop instruction is acquired.
  • the vehicle control unit 11 acquires the stop instruction
  • the vehicle control unit 11 acquires the position of the work vehicle 10 (stop instruction position Pa1) at the time when the stop instruction is acquired. Then, the vehicle control unit 11 registers the stop instruction position Pa1 in the position information D1 (see FIG. 4).
  • the vehicle control unit 11 acquires the stop instruction (S1: Yes)
  • the process proceeds to step S2.
  • the vehicle control unit 11 does not acquire the stop instruction (S1: No)
  • the process proceeds to step S10.
  • step S2 the vehicle control unit 11 executes a stop process for stopping the work and running by the work vehicle 10. Specifically, the vehicle control unit 11 stops the drive of the PTO axis to stop the work of the work machine 14, and also operates the brake to brake the rotation of the front wheels 132 and the rear wheels 133 by using the electromagnetic brake. Then, the work vehicle 10 is stopped.
  • step S3 the vehicle control unit 11 determines whether or not the work vehicle 10 has stopped. For example, the vehicle control unit 11 determines whether or not the work vehicle 10 has stopped based on the change in the position information of the work vehicle 10, the rotation status of the front wheels 132 and the rear wheels 133, and the like.
  • the process proceeds to step S4.
  • the vehicle control unit 11 waits until the work vehicle 10 stops (S3: No).
  • the vehicle control unit 11 acquires the position of the work vehicle 10 at that time (stop position Pa2). Then, the vehicle control unit 11 registers the stop position Pa2 in the position information D1 (see FIG. 4).
  • the work vehicle 10 travels in a state where the work is stopped for a predetermined distance L2 from the stop instruction position Pa1 to the stop position Pa2 (see FIG. 5B).
  • step S4 the vehicle control unit 11 determines whether or not the restart instruction for resuming the work and running of the work vehicle 10 has been acquired. For example, when the operator performs the operation of the restart instruction on the operation terminal 20, the vehicle control unit 11 acquires the restart instruction from the operation terminal 20. When the vehicle control unit 11 acquires the restart instruction (S4: Yes), the process proceeds to step S5. The vehicle control unit 11 waits until the stop instruction is acquired (S4: No).
  • step S5 the vehicle control unit 11 determines whether or not there is an unworked area in the traveling path between the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2. Specifically, the vehicle control unit 11 determines that there is an unworked area when at least one of the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 is located in the work area.
  • the vehicle control unit 11 determines that there is an unworked area. For example, when the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 are located on the route requiring work in the travel route Ra, an unworked portion is generated on the route, so that the vehicle control unit 11 determines that there is an unworked area. .. Further, for example, when the stop instruction position Pa1 is located in the work area F2 and the stop position Pa2 is located in the non-work area F1 as shown in FIG. 6, or as shown in FIG.
  • the stop instruction position Pa1 is non-work.
  • the work vehicle 10 does not work in the work area F2 included between the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 (predetermined distance L2). Therefore, the vehicle control unit 11 determines that there is an unworked area.
  • the vehicle control unit 11 determines that there is no unworked area because the work by the working vehicle 10 is unnecessary. do. For example, when the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 are located on a route that does not require work in the travel route Ra, the vehicle control unit 11 determines that there is no unworked area.
  • step S6 the process proceeds to step S9.
  • step S6 the vehicle control unit 11 calculates a restart position for the work vehicle 10 to resume work based on the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 (see FIG. 4). For example, as shown in FIG. 5C, the vehicle control unit 11 sets an orthogonal line La2 which is an orthogonal line orthogonal to the straight line La1 passing through the stop instruction position Pa1 and the stop position Pa2 and passes through the stop instruction position Pa1 and a traveling path Ra. The intersection Pb1 with the indicated straight line is calculated as the restart position.
  • step S7 the vehicle control unit 11 moves the work vehicle 10 to the restart position.
  • the vehicle control unit 11 moves the work vehicle 10 backward along the route Rb (reverse route) from the stop position Pa2 to the restart position Pb1.
  • step S8 the vehicle control unit 11 determines whether or not the work vehicle 10 has arrived at the restart position.
  • the process proceeds to step S9.
  • the vehicle control unit 11 continues the movement process (reverse travel) until the work vehicle 10 arrives at the restart position (S8: No).
  • step S9 the vehicle control unit 11 causes the work vehicle 10 to resume work and running. Specifically, the vehicle control unit 11 moves the work vehicle 10 forward along the travel path Ra of the work vehicle 10 and causes the work machine 14 to resume work (see FIG. 5D).
  • the vehicle control unit 11 determines in step S5 that there is no unworked area, the vehicle control unit 11 causes the work vehicle 10 to resume work and travel from the stop position Pa2.
  • step S10 the vehicle control unit 11 determines whether or not the work vehicle 10 has completed the work.
  • the vehicle control unit 11 determines that the work has been completed.
  • the vehicle control unit 11 repeatedly executes the processes of steps S1 to S9 until the work vehicle 10 finishes the work (S10: No).
  • the autonomous traveling system 1 acquires the position information of the work vehicle 10, and stops the work and the traveling by the work vehicle 10 when the instruction to stop the work by the work vehicle 10 is acquired. .. Further, the autonomous traveling system 1 calculates a restart position for resuming the work based on the stop instruction position Pa1 indicating the position where the stop instruction is acquired and the stop position Pa2 indicating the position where the work vehicle 10 has stopped. , The work vehicle 10 is moved to the restart position to restart the work. As a result, even if the work vehicle 10 travels a predetermined distance (predetermined distance L2 shown in FIG. 5B) between the time when the work is stopped and the time when the work vehicle is stopped, the work vehicle 10 is the work before the stop position Pa2. Since the vehicle returns to the stopped position (restart position) and resumes running and work, it is possible to prevent the generation of an unworked area corresponding to the predetermined distance L2.
  • predetermined distance L2 shown in FIG. 5B
  • the work vehicle 10 stops at the stop position Pa2 when the stop instruction is acquired, and travels backward from the stop position Pa2 to the restart position when the restart instruction is acquired at the stop position Pa2 (FIG. 5C and the like). reference).
  • the work vehicle 10 may move out of the field F after acquiring the stop instruction and stopping at the stop position Pa2.
  • the work vehicle 10 may move to the outside of the field F without stopping when the stop instruction is obtained. For example, when the fertilizer for fertilizer is exhausted during the work, the work vehicle 10 interrupts the work and moves out of the field F along the path Rb1 to replenish the fertilizer.
  • the work vehicle 10 travels forward from outside the field F to the restart position (stop instruction position Pa1) along the route Rb2. Then, the work vehicle 10 resumes work and travel along the travel path Ra from the restart instruction (stop instruction position Pa1).

Landscapes

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Abstract

位置取得処理部（１１１）は、作業車両（１０）の位置情報を取得する。停止取得処理部（１１２）は、作業車両（１０）による作業の停止指示を取得する。停止処理部（１１３）は、停止取得処理部（１１２）が前記停止指示を取得した場合に作業車両（１０）による作業及び走行を停止させる。算出処理部（１１４）は、前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置（Ｐａ１）と、作業車両（１０）が停車した位置を示す停車位置（Ｐａ２）とに基づいて、前記作業を再開させる再開位置（Ｐｂ１）を算出する。再開処理部（１１５）は、作業車両（１０）を算出処理部（１１４）により算出される再開位置（Ｐｂ１）に移動させて前記作業を再開させる。

Description

自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラム
　本発明は、作業車両を自律走行させる自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラムに関する。
　作業車両は、圃場において予め設定された走行経路に沿って自律走行している途中に作業を中断する場合がある。従来、作業車両が作業を中断した場合に、作業車両に中断位置から作業を再開させる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１８－１１６６１３号公報
　ところで、作業車両の作業を中断させるために作業車両を停止させる場合、例えばオペレータは操作端末を使用して作業車両に対して停止指示を行う。作業車両は、前記停止指示を取得すると、作業を停止するとともに走行を停止する。この場合に、作業車両は、前記停止指示を取得してから停車するまで多少の時間がかかるため、作業を停止してから停車するまで所定距離だけ走行する。この場合に、作業車両が停車位置から作業を再開すると、前記所定距離に相当する領域が未作業領域となってしまう。
　本発明の目的は、作業車両が作業を一時的に停止して停車した後に作業を再開する場合において未作業領域の発生を防ぐことが可能な自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラムを提供することにある。
　本発明に係る自律走行システムは、位置取得処理部と、停止取得処理部と、停止処理部と、再開処理部とを備える。前記位置取得処理部は、作業車両の位置情報を取得する。前記停止取得処理部は、前記作業車両による作業の停止指示を取得する。前記停止処理部は、前記停止取得処理部が前記停止指示を取得した場合に前記作業車両による作業及び走行を停止させる。前記再開処理部は、前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置と、前記作業車両が停車した位置を示す停車位置とに基づいて特定される、前記作業車両が前記作業を再開する再開位置に前記作業車両を移動させて前記作業を再開させる。
　本発明に係る自律走行方法は、一又は複数のプロセッサーが、作業車両の位置情報を取得することと、前記作業車両による作業の停止指示を取得することと、前記停止指示を取得した場合に前記作業車両による作業及び走行を停止させることと、前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置と、前記作業車両が停車した位置を示す停車位置とに基づいて特定される、前記作業車両が前記作業を再開する再開位置に前記作業車両を移動させて前記作業を再開させることと、を実行する方法である。
　本発明に係る自律走行プログラムは、作業車両の位置情報を取得することと、前記作業車両による作業の停止指示を取得することと、前記停止指示を取得した場合に前記作業車両による作業及び走行を停止させることと、前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置と、前記作業車両が停車した位置を示す停車位置とに基づいて特定される、前記作業車両が前記作業を再開する再開位置に前記作業車両を移動させて前記作業を再開させることと、を一又は複数のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。
　本発明によれば、作業車両が作業を一時的に停止して停車した後に作業を再開する場合において未作業領域の発生を防ぐことが可能な自律走行システム、自律走行方法、及び自律走行プログラムを提供することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る自律走行システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る作業車両の一例を示す外観図である。 図３は、本発明の実施形態に係る作業車両の走行経路の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施形態に係る作業車両の位置情報を示す図である。 図５Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両の停止指示位置を示す図である。 図５Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両の停車位置を示す図である。 図５Ｃは、本発明の実施形態に係る作業車両の後進経路を示す図である。 図５Ｄは、本発明の実施形態に係る作業車両の再開位置を示す図である。 図６Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両の停車位置を示す図である。 図６Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両の再開位置を示す図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両の停車位置を示す図である。 図７Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両の再開位置を示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る自律走行システムによって実行される自律走行処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施形態に係る作業車両の走行経路の他の例を示す図である。
　以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
　図１に示されるように、本発明の実施形態に係る自律走行システム１は、作業車両１０と操作端末２０とを含んでいる。作業車両１０及び操作端末２０は、通信網Ｎ１を介して通信可能である。例えば、作業車両１０及び操作端末２０は、携帯電話回線網、パケット回線網、又は無線ＬＡＮを介して通信可能である。
　本実施形態では、作業車両１０がトラクタである場合を例に挙げて説明する。なお、他の実施形態として、作業車両１０は、田植機、コンバイン、建設機械、又は除雪車などであってもよい。作業車両１０は、圃場Ｆ（図３参照）内を予め設定された走行経路Ｒａに沿って自律走行（自動走行）可能な構成を備える、所謂ロボットトラクタである。例えば、作業車両１０は、測位装置１６により算出される作業車両１０の現在位置Ｐ１の位置情報に基づいて、圃場Ｆに対して予め生成された走行経路Ｒａに沿って自律走行することが可能である。
　例えば、作業車両１０は、図３に示す圃場Ｆの作業領域において、外側に位置する作業開始位置Ｓから内側に位置する作業終了位置Ｇに向けて渦巻状に走行し、内側では平行に往復走行する。内側の点線で示す経路は、作業機１４を上げて走行する経路（空走り経路）を示している。走行経路Ｒａは、図３に示す経路に限定されない。
［作業車両１０］
　図１及び図２に示すように、作業車両１０は、車両制御部１１、記憶部１２、走行装置１３、作業機１４、通信部１５、及び測位装置１６などを備える。車両制御部１１は、走行装置１３、作業機１４、及び測位装置１６などに電気的に接続されている。なお、車両制御部１１及び測位装置１６は、無線通信可能であってもよい。
　記憶部１２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。記憶部１２には、車両制御部１１に後述の自律走行処理（図８参照）を実行させるための自律走行プログラムなどの制御プログラムが記憶されている。例えば、前記自律走行プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部１２に記憶される。なお、前記自律走行プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して作業車両１０にダウンロードされて記憶部１２に記憶されてもよい。また、記憶部１２には、操作端末２０において生成される走行経路Ｒａのデータ、測位装置１６により測位される作業車両１０の位置情報Ｄ１（図４参照）のデータなどが記憶される。また、記憶部１２には、作業情報（刈取量、収穫量など）が記憶されてもよい。
　走行装置１３は、作業車両１０を走行させる駆動部である。図２に示すように、走行装置１３は、エンジン１３１、前輪１３２、後輪１３３、トランスミッション１３４、フロントアクスル１３５、リアアクスル１３６、ハンドル１３７などを備える。なお、前輪１３２及び後輪１３３は、作業車両１０の左右にそれぞれ設けられている。また、走行装置１３は、前輪１３２及び後輪１３３を備えるホイールタイプに限らず、作業車両１０の左右に設けられるクローラを備えるクローラタイプであってもよい。
　エンジン１３１は、不図示の燃料タンクに補給される燃料を用いて駆動するディーゼルエンジン又はガソリンエンジンなどの駆動源である。走行装置１３は、エンジン１３１とともに、又はエンジン１３１に代えて、電気モーターを駆動源として備えてもよい。なお、エンジン１３１には、不図示の発電機が接続されており、当該発電機から作業車両１０に設けられた車両制御部１１等の電気部品及びバッテリー等に電力が供給される。なお、前記バッテリーは、前記発電機から供給される電力によって充電される。そして、作業車両１０に設けられている車両制御部１１及び測位装置１６等の電気部品は、エンジン１３１の停止後も前記バッテリーから供給される電力により駆動可能である。
　エンジン１３１の駆動力は、トランスミッション１３４及びフロントアクスル１３５を介して前輪１３２に伝達され、トランスミッション１３４及びリアアクスル１３６を介して後輪１３３に伝達される。また、エンジン１３１の駆動力は、ＰＴＯ軸（不図示）を介して作業機１４にも伝達される。作業車両１０が自律走行を行う場合、走行装置１３は、車両制御部１１の命令に従って走行動作を行う。
　作業機１４は、例えば草刈機、耕耘機、プラウ、施肥機、又は播種機などであって、作業車両１０に着脱可能である。これにより、作業車両１０は、作業機１４各々を用いて各種の作業を行うことが可能である。本実施形態では、作業機１４は草刈機である場合を例に挙げて説明する。
　作業機１４は、作業車両１０において、不図示の昇降機構により昇降可能に支持されてもよい。車両制御部１１は、前記昇降機構を制御して作業機１４を昇降させることが可能である。例えば、車両制御部１１は、作業車両１０が圃場Ｆの作業対象領域において前進する場合に作業機１４を下降させ、作業車両１０が後進する場合に作業機１４を上昇させる。また、車両制御部１１は、作業の停止指示を取得した場合に、作業機１４に作業の停止命令を出力する。例えば、車両制御部１１は、操作端末２０においてオペレータが停止指示操作を行った場合に操作端末２０から前記停止指示を取得する。車両制御部１１は、作業の停止指示を取得すると、ＰＴＯ軸の駆動を停止させて作業機１４の作業を停止させる。車両制御部１１の詳細は後述する。
　ハンドル１３７は、ユーザー（オペレータ）又は車両制御部１１によって操作される操作部である。例えば走行装置１３では、車両制御部１１によるハンドル１３７の操作に応じて、不図示の油圧式パワーステアリング機構などによって前輪１３２の角度が変更され、作業車両１０の進行方向が変更される。
　また、走行装置１３は、ハンドル１３７の他に、車両制御部１１によって操作される不図示のシフトレバー、アクセル、ブレーキ等を備える。そして、走行装置１３では、車両制御部１１による前記シフトレバーの操作に応じて、トランスミッション１３４のギアが前進ギア又はバックギアなどに切り替えられ、作業車両１０の走行態様が前進又は後進などに切り替えられる。また、車両制御部１１は、前記アクセルを操作してエンジン１３１の回転数を制御する。また、車両制御部１１は、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪１３２及び後輪１３３の回転を制動する。
　測位装置１６は、測位制御部１６１、記憶部１６２、通信部１６３、及び測位用アンテナ１６４などを備える通信機器である。例えば、測位装置１６は、図２に示すように、オペレータが搭乗するキャビン１８の上部に設けられている。また、測位装置１６の設置場所はキャビン１８に限らない。さらに、測位装置１６の測位制御部１６１、記憶部１６２、通信部１６３、及び測位用アンテナ１６４は、作業車両１０において異なる位置に分散して配置されていてもよい。なお、前述したように測位装置１６には前記バッテリーが接続されており、当該測位装置１６は、エンジン１３１の停止中も稼働可能である。また、測位装置１６として、例えば携帯電話端末、スマートフォン、又はタブレット端末などが代用されてもよい。
　測位制御部１６１は、一又は複数のプロセッサーと、不揮発性メモリ及びＲＡＭなどの記憶メモリとを備えるコンピュータシステムである。記憶部１６２は、測位制御部１６１に測位処理を実行させるためのプログラム、及び測位情報、移動情報などのデータを記憶する不揮発性メモリなどである。例えば、前記プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部１６２に記憶される。なお、前記プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して測位装置１６にダウンロードされて記憶部１６２に記憶されてもよい。
　通信部１６３は、測位装置１６を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して基地局サーバーなどの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
　測位用アンテナ１６４は、衛星から発信される電波（ＧＮＳＳ信号）を受信するアンテナである。
　測位制御部１６１は、測位用アンテナ１６４が衛星から受信するＧＮＳＳ信号に基づいて作業車両１０の位置（現在位置Ｐ１）を算出する。例えば、作業車両１０が圃場Ｆ内を自律走行する場合に、測位用アンテナ１６４が複数の衛星のそれぞれから発信される電波（発信時刻、軌道情報など）を受信すると、測位制御部１６１は、測位用アンテナ１６４と各衛星との距離を算出し、算出した距離に基づいて作業車両１０の現在位置Ｐ１（緯度及び経度）を算出する。また、測位制御部１６１は、作業車両１０に近い基地局（基準局）に対応する補正情報を利用して作業車両１０の現在位置Ｐ１を算出する、リアルタイムキネマティック方式（ＲＴＫ－ＧＰＳ測位方式、以下「ＲＴＫ方式」という。）による測位を行ってもよい。このように、作業車両１０は、ＲＴＫ方式による測位情報を利用して自律走行を行う。
　車両制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の演算処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、車両制御部１１は、前記ＲＯＭ又は記憶部１２に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより作業車両１０を制御する。車両制御部１１は、作業車両１０に対する各種のユーザー操作に応じて当該作業車両１０の動作を制御する。また、車両制御部１１は、測位装置１６により算出される作業車両１０の現在位置Ｐ１と、予め生成される走行経路Ｒａとに基づいて、当該作業車両１０の自律走行処理を実行する。
　図１に示すように、車両制御部１１は、位置取得処理部１１１、停止取得処理部１１２、停止処理部１１３、算出処理部１１４、及び再開処理部１１５などの各種の処理部を含む。なお、車両制御部１１は、前記ＣＰＵで前記自律走行プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記自律走行プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
　位置取得処理部１１１は、作業車両１０の位置情報を取得する。具体的には、位置取得処理部１１１は、測位装置１６により測位される測位情報に基づいて作業車両１０の現在位置Ｐ１を取得する。位置取得処理部１１１は、現在位置Ｐ１を取得すると、記憶部１２の位置情報Ｄ１に登録する。図４に示すように、位置情報Ｄ１には、時刻情報、位置情報、停止指示位置情報、及び停車位置情報などのデータが含まれる。前記時刻情報は、測位装置１６が測位する所定のサンプリング間隔に応じた時刻情報である。前記位置情報は、前記時刻情報に対応する作業車両１０の現在位置Ｐ１を示す位置情報である。位置取得処理部１１１は、本発明の位置取得処理部の一例である。
　停止取得処理部１１２は、作業車両１０による作業（例えば作業機１４による草刈作業）の停止指示を取得する。具体的には、停止取得処理部１１２は、操作端末２０においてオペレータが停止指示操作を行った場合に操作端末２０から前記停止指示を取得する。また、停止取得処理部１１２は、作業車両１０に搭載される障害物検知センサー（不図示）が障害物を検知した場合に当該障害物検知センサーから前記停止指示を取得する。また、停止取得処理部１１２は、作業車両１０が走行経路Ｒａから逸脱した場合に前記停止指示を取得する。また、停止取得処理部１１２は、作業車両１０の通信が遮断された場合に前記停止指示を取得する。停止取得処理部１１２は、本発明の停止取得処理部の一例である。
　停止処理部１１３は、停止取得処理部１１２が前記停止指示を取得した場合に作業車両１０による作業及び走行を停止させる停止処理を実行する。具体的には、停止処理部１１３は、停止取得処理部１１２が前記停止指示を取得すると、ＰＴＯ軸の駆動を停止させて作業機１４の作業を停止させる。また、停止処理部１１３は、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪１３２及び後輪１３３の回転を制動して作業車両１０を停車させる。停止処理部１１３は、本発明の停止処理部の一例である。
　ここで、作業車両１０は、前記停止指示を取得すると作業を停止するとともに走行を停止する停止処理を実行するが、前記停止指示を取得してから停車するまで多少の時間がかかるため、作業を停止してから停車するまで所定距離だけ走行することになる。例えば、図５Ａに示すように、作業車両１０が位置Ｐａ１において前記停止指示を取得して前記停止処理を実行すると、作業機１４は位置Ｐａ１において作業を停止する。これに対して、作業車両１０は、図５Ｂに示すように、所定距離Ｌ２（数ｍ）だけ走行（惰性走行）して位置Ｐａ２で停車する。この場合に、例えば作業車両１０が位置Ｐａ２から作業及び走行を再開すると、所定距離Ｌ２に相当する領域が未作業領域になる問題が生じる。
　なお、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、実際には、作業車両１０は、圃場Ｆの状態などの影響により、目標の走行経路Ｒａから所定距離Ｌ１（数ｃｍ）だけ横方向にずれた位置を走行する場合がある。
　車両制御部１１は、前記未作業領域の発生を防ぐために以下の処理を実行する。
　位置取得処理部１１１は、前記停止指示を取得した時点の作業車両１０の位置を示す停止指示位置Ｐａ１を取得して位置情報Ｄ１（図４参照）に登録する。また、位置取得処理部１１１は、作業車両１０が停車した位置を示す停車位置Ｐａ２を取得して位置情報Ｄ１（図４参照）に登録する。図４に示す例では、「Ｘ８，Ｙ８」が停止指示位置Ｐａ１を示し、「Ｘ１３，Ｙ１３」が停車位置Ｐａ２を示している。「Ｘ８，Ｙ８」から「Ｘ１３，Ｙ１３」までの距離が所定距離Ｌ２（図５Ｂ参照）に相当する。
　算出処理部１１４は、停止指示位置Ｐａ１と停車位置Ｐａ２とに基づいて、作業車両１０に作業を再開させる再開位置を算出する。再開処理部１１５は、停止指示位置Ｐａ１と停車位置Ｐａ２とに基づいて特定される、作業車両１０が前記作業を再開する再開位置に作業車両１０を移動させて前記作業を再開させる。具体的には、再開処理部１１５は、作業車両１０を算出処理部１１４により算出される再開位置に移動させて前記作業を再開させる。なお、再開処理部１１５は、作業車両１０の作業を再開させる指示（再開指示）を取得した場合に前記作業を再開させる再開処理を実行してもよい。例えばオペレータが操作端末２０において前記再開指示の操作を行った場合に、再開処理部１１５は操作端末２０から前記再開指示を取得して前記再開処理を実行する。算出処理部１１４は、本発明の算出処理部の一例である。再開処理部１１５は、本発明の再開処理部の一例である。
　具体的には、算出処理部１１４は、図５Ｃに示すように、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２を通る直線Ｌａ１に直交する直交線であって停止指示位置Ｐａ１を通る直交線Ｌａ２と、走行経路Ｒａを示す直線との交点Ｐｂ１を再開位置として算出する。なお、算出処理部１１４は、停止指示位置Ｐａ１に最も近い走行経路Ｒａ上の位置を再開位置として算出してもよい。
　再開処理部１１５は、図５Ｃに示すように、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１まで経路Ｒｂ（後進経路）に沿って後進移動させる。なお、経路Ｒｂは、直進経路（前進、後進）及び旋回経路を含んでもよい。作業車両１０が再開位置Ｐｂ１に到着すると、図５Ｄに示すように、再開処理部１１５は、走行経路Ｒａに沿って、作業車両１０を前進走行させるとともに作業機１４に作業を再開させる。このように、再開処理部１１５は、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１まで後進移動させる際に走行経路Ｒａを利用する。すなわち、再開位置Ｐｂ１は、走行経路Ｒａ上に設定される。また、再開処理部１１５は、作業車両１０を、周知の技術により停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１まで例えば最短経路を走行させる。このため、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１に移動させる際に、停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１までの新たな経路を生成する必要がない。よって、車両制御部１１の処理負担を軽減することができる。
　ここで、作業車両１０の現在の作業経路における作業幅と次の作業経路における作業幅とは１０ｃｍ程度のオーバーラップ幅を設定している。このため、前記再開位置を走行経路Ｒａ上に設定して作業車両１０を走行経路Ｒａ上に後進移動させたとしても未作業領域が生じることはない。また、作業車両１０を走行経路Ｒａ上に戻すことにより横方向の位置ずれを解消することができる。
　なお、走行経路Ｒａからの位置ずれ（所定距離Ｌ１）が生じない又は無視できる場合には、算出処理部１１４は、停止指示位置Ｐａ１を再開位置として算出してもよい。この場合、再開処理部１１５は、作業車両１０を停止指示位置Ｐａ１（再開位置）まで移動（後進）させて停止指示位置Ｐａ１から前記作業を再開させる。
　ところで、圃場Ｆに作業を必要としない非作業領域が含まれる場合において、作業車両１０が非作業領域を跨いで惰性走行した場合には、算出処理部１１４は、作業領域に前記再開位置を設定することが望ましい。例えば図６Ａに示す圃場Ｆには、作業領域Ｆ２と、作業領域Ｆ２の周囲の非作業領域Ｆ１（例えば枕地領域）とが含まれる。この場合において、図６Ａに示すように、位置取得処理部１１１が作業領域Ｆ２内の停止指示位置Ｐａ１を取得し、非作業領域Ｆ１内の停車位置Ｐａ２を取得した場合には、算出処理部１１４は、作業領域Ｆ２内の走行経路Ｒａ上の位置Ｐｂ１を再開位置として算出する。そして、再開処理部１１５は、図６Ｂに示すように、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１まで経路Ｒｂに沿って後進移動させる。作業車両１０が再開位置Ｐｂ１に到着すると、再開処理部１１５は、走行経路Ｒａに沿って、作業車両１０を前進走行させるとともに作業機１４に作業を再開させる。
　これに対して、図７Ａに示すように、位置取得処理部１１１が非作業領域Ｆ１内の停止指示位置Ｐａ１を取得し、作業領域Ｆ２内の停車位置Ｐａ２を取得した場合には、算出処理部１１４は、作業領域Ｆ２内の走行経路Ｒａ上の端部Ｐｂ３を再開位置として算出する。すなわち、算出処理部１１４は、非作業領域Ｆ１内の走行経路Ｒａ上の位置Ｐｂ１（又は停止指示位置Ｐａ１）を再開位置に設定しない。そして、再開処理部１１５は、図７Ｂに示すように、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ３まで経路Ｒｂに沿って後進移動させる。作業車両１０が再開位置Ｐｂ３に到着すると、再開処理部１１５は、走行経路Ｒａに沿って、作業車両１０を前進走行させるとともに作業機１４に作業を再開させる。この構成によれば、作業車両１０を非作業領域Ｆ１まで戻す必要がないため、作業効率の低下を防ぐことができる。
　また、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２の両方が非作業領域Ｆ１に位置する場合には、作業車両１０は作業を行わないため、再開処理部１１５は、作業車両１０の走行を再開させる場合には、停車位置Ｐａ２から走行を再開させる。
　このように、再開処理部１１５は、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２のうち少なくともいずれか一方が作業領域Ｆ２に位置する場合に、作業車両１０を再開位置に移動（後進移動）させて作業を再開させる。また、算出処理部１１４は、作業領域Ｆ２内に前記再開位置を設定する。
　なお、作業車両１０が走行する走行経路Ｒａは、例えば操作端末２０により生成される。作業車両１０は、操作端末２０から走行経路Ｒａを取得して、走行経路Ｒａに従って圃場Ｆ内を自律走行しながら作業機１４による作業を行う。
［操作端末２０］
　図１に示すように、操作端末２０は、操作制御部２１、記憶部２２、操作表示部２３、及び通信部２４などを備える情報処理装置である。操作端末２０は、タブレット端末、スマートフォンなどの携帯端末で構成されてもよい。
　通信部２４は、操作端末２０を有線又は無線で通信網Ｎ１に接続し、通信網Ｎ１を介して一又は複数の作業車両１０などの外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。
　操作表示部２３は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイのような表示部と、操作を受け付けるタッチパネル、マウス、又はキーボードのような操作部とを備えるユーザーインターフェースである。オペレータは、前記表示部に表示される操作画面において、前記操作部を操作して各種情報（後述の作業車両情報、圃場情報、作業情報など）を登録する操作を行うことが可能である。また、オペレータは、前記操作部を操作して作業車両１０に対する自律走行指示を行うことが可能である。さらに、オペレータは、作業車両１０から離れた場所において、操作端末２０に表示される走行軌跡により、圃場Ｆ内を走行経路Ｒａに従って自律走行する作業車両１０の走行状態を把握することが可能である。
　記憶部２２は、各種の情報を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶部である。記憶部２２には、操作制御部２１に所定の制御処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。例えば、前記制御プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、操作端末２０が備える所定の読取装置（不図示）で読み取られて記憶部２２に記憶される。なお、前記制御プログラムは、サーバー（不図示）から通信網Ｎ１を介して操作端末２０にダウンロードされて記憶部２２に記憶されてもよい。また、記憶部２２は、作業車両１０から送信される作業情報（刈取量、収穫量など）を記憶してもよい。
　また、記憶部２２には、作業車両１０を自律走行させるための専用アプリケーションがインストールされている。操作制御部２１は、前記専用アプリケーションを起動させて、作業車両１０に関する各種情報の設定処理、作業車両１０の走行経路の生成処理、作業車両１０に対する自律走行指示などを行う。
　操作制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の演算処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。そして、操作制御部２１は、前記ＲＯＭ又は記憶部２２に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより操作端末２０を制御する。
　図１に示すように、操作制御部２１は、車両設定処理部２１１、圃場設定処理部２１２、作業設定処理部２１３、経路生成処理部２１４、出力処理部２１５、及び受付処理部２１６などの各種の処理部を含む。なお、操作制御部２１は、前記ＣＰＵで前記制御プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、一部又は全部の前記処理部が電子回路で構成されていてもよい。なお、前記制御プログラムは、複数のプロセッサーを前記処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。
　車両設定処理部２１１は、作業車両１０に関する情報（以下、作業車両情報という。）を設定する。車両設定処理部２１１は、作業車両１０の機種、作業車両１０において測位用アンテナ１６４が取り付けられている位置、作業機１４の種類、作業機１４のサイズ及び形状、作業機１４の作業車両１０に対する位置、作業車両１０の作業中の車速及びエンジン回転数、作業車両１０の旋回中の車速及びエンジン回転数等の情報について、オペレータが操作端末２０において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。
　圃場設定処理部２１２は、圃場Ｆに関する情報（以下、圃場情報という。）を設定する。圃場設定処理部２１２は、圃場Ｆの位置及び形状、作業を開始する作業開始位置Ｓ及び作業を終了する作業終了位置Ｇ、作業方向等の情報について、操作端末２０において登録する操作を行うことにより当該情報を設定する。
　なお、作業方向とは、圃場Ｆから枕地、非耕作地等の非作業領域を除いた領域である作業領域において、作業機１４で作業を行いながら作業車両１０を走行させる方向を意味する。
　圃場Ｆの位置及び形状の情報は、例えばオペレータが作業車両１０に搭乗して圃場Ｆの外周に沿って一回り周回するように運転し、そのときの測位用アンテナ１６４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。また、圃場Ｆの位置及び形状は、操作端末２０に地図を表示させた状態でオペレータが操作端末２０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。取得された圃場Ｆの位置及び形状により特定される領域は、作業車両１０を走行させることが可能な領域（走行領域）である。
　作業設定処理部２１３は、作業を具体的にどのように行うかに関する情報（以下、作業情報という。）を設定する。作業設定処理部２１３は、作業情報として、作業車両１０（無人トラクタ）と有人の作業車両１０の協調作業の有無、作業車両１０が枕地において旋回する場合にスキップする作業経路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。
　経路生成処理部２１４は、前記設定情報に基づいて、作業車両１０を自律走行させる経路である走行経路Ｒａを生成する。走行経路Ｒａは、例えば作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまでの作業経路である（図３参照）。図３に示す走行経路Ｒａは、圃場Ｆの作業領域において作業車両１０を外側から内側に向けて渦巻状に走行させ、内側において平行に往復走行させる経路である。図３に示す例では、作業車両１０が圃場Ｆ内の全領域を草刈作業するため、外周側から内周に向かう全経路が作業経路となっている。経路生成処理部２１４は、車両設定処理部２１１、圃場設定処理部２１２及び作業設定処理部２１３で設定された前記各設定情報に基づいて、作業車両１０の走行経路Ｒａを生成して記憶することができる。
　具体的には、経路生成処理部２１４は、圃場設定で登録した作業開始位置Ｓ及び作業終了位置Ｇに基づいて走行経路Ｒａ（図３参照）を生成する。なお、図３に示す走行経路Ｒａにおいて、内側の走行経路Ｒａに含まれる点線で示す経路は、作業機１４を上げて走行する経路（空走り経路）を示している。走行経路Ｒａは、図３に示す経路に限定されない。
　作業車両１０は、操作端末２０において生成された走行経路Ｒａのデータが作業車両１０に転送され、記憶部１２に記憶されるとともに、測位用アンテナ１６４により作業車両１０の現在位置Ｐ１を検出しつつ走行経路Ｒａに沿って自律的に走行可能に構成されている。なお、作業車両１０の現在位置Ｐ１は、通常は測位用アンテナ１６４の位置と一致している。
　本実施形態に係る作業車両１０は、図３に示すような略長方形状の圃場Ｆを走行する。作業車両１０は、現在位置Ｐ１が圃場Ｆ内に位置している場合に自律走行できるように構成されており、現在位置Ｐ１が圃場Ｆ外（公道等）に位置している場合には自律走行できないように構成されている。また、作業車両１０は、例えば現在位置Ｐ１が作業開始位置Ｓと一致している場合に、自律走行できるように構成されている。
　作業車両１０は、現在位置Ｐ１が作業開始位置Ｓと一致している場合に、オペレータにより操作画面において作業開始ボタンが押されて「作業開始」の指示が与えられると、車両制御部１１によって、作業機１４（図２参照）による作業を開始する。すなわち、操作制御部２１は、現在位置Ｐ１が作業開始位置Ｓと一致していることを条件に作業車両１０の自律走行を許可する。なお、作業車両１０の自律走行を許可する条件は、前記条件に限定されない。
　出力処理部２１５は、経路生成処理部２１４が生成した走行経路Ｒａの情報を作業車両１０に出力する。また、出力処理部２１５は、通信部２４を介して制御信号を作業車両１０に送信することにより、作業車両１０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。これにより、作業車両１０を自律走行させることが可能となる。
　例えば、車両制御部１１は、操作端末２０から取得する走行経路Ｒａに基づいて、作業車両１０を作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで自律走行させる。また、車両制御部１１は、作業車両１０が作業を終了すると、作業終了位置Ｇから圃場Ｆの入口まで自律走行させてもよい。作業車両１０が自律走行している場合、操作制御部２１は、作業車両１０の状態（位置、走行速度等）を作業車両１０から受信して操作表示部２３に表示させることができる。
　受付処理部２１６は、オペレータから、自律走行している作業車両１０の作業を停止させる操作（停止指示操作）を受け付ける。例えばオペレータが操作表示部２３において前記停止指示操作を行った場合に、受付処理部２１６は、前記停止指示操作を受け付ける。受付処理部２１６が前記停止指示操作を受け付けると、出力処理部２１５が前記停止指示を作業車両１０に出力する。これにより、作業車両１０の車両制御部１１（停止取得処理部１１２）は、操作端末２０から前記停止指示を取得する。車両制御部１１は、前記停止指示を取得すると、作業車両１０の作業及び走行を停止させる。
　また、受付処理部２１６は、作業車両１０の走行を再開させる操作（再開指示操作）を受け付ける。例えばオペレータが操作表示部２３において前記再開指示操作を行った場合に、受付処理部２１６は、前記再開指示操作を受け付ける。受付処理部２１６が前記再開指示操作を受け付けると、出力処理部２１５が前記再開指示を作業車両１０に出力する。これにより、作業車両１０の車両制御部１１（再開処理部１１５）は、操作端末２０から前記再開指示を取得する。車両制御部１１は、前記再開指示を取得すると、作業車両１０の作業及び走行を再開させる。
　また、受付処理部２１６は、作業車両１０の作業を再開させる場合に作業車両１０を再開位置に戻す処理を実行するか否かをオペレータが予め設定（選択）可能に構成されてもよい。例えば、受付処理部２１６は、設定画面において、作業車両１０の作業を再開させる場合に作業車両１０を再開位置に戻す処理を実行させる第１選択ボタンと、作業車両１０の作業を再開させる場合に作業車両１０を再開位置に戻す処理を実行させない第２選択ボタンとを表示させて、オペレータの選択操作を受け付ける。作業車両１０の車両制御部１１は、前記設定画面においてオペレータが前記第１選択ボタンを選択した場合に、作業車両１０を再開位置に戻す処理を実行する。一方、作業車両１０の車両制御部１１は、前記設定画面においてオペレータが前記第２選択ボタンを選択した場合には、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から作業を再開する処理を実行する。
　なお、操作端末２０は、サーバー（不図示）が提供する農業支援サービスのウェブサイト（農業支援サイト）に通信網Ｎ１を介してアクセス可能であってもよい。この場合、操作端末２０は、操作制御部２１によってブラウザプログラムが実行されることにより、前記サーバーの操作用端末として機能することが可能である。そして、前記サーバーは、上述の各処理部を備え、各処理を実行する。
　他の実施形態として、上述した車両制御部１１の各機能は、操作端末２０の操作制御部２１に含まれてもよい。
［自律走行処理］
　以下、図８を参照しつつ、車両制御部１１によって実行される前記自律走行処理の一例について説明する。例えば、前記自律走行処理は、作業車両１０が自律走行を開始した場合に車両制御部１１によって開始される。
　なお、本願発明は、車両制御部１１が前記自律走行処理の一部又は全部を実行する自律走行方法の発明、又は、当該自律走行方法の一部又は全部を車両制御部１１に実行させるための自律走行プログラムの発明として捉えてもよい。また、前記自律走行処理は、一又は複数のプロセッサーが実行してもよい。
　作業車両１０が走行経路Ｒａに従って自律走行を開始すると、車両制御部１１は、作業車両１０の位置情報（現在位置Ｐ１）を取得する。
　ステップＳ１において、車両制御部１１は、作業の停止指示を取得したか否かを判定する。例えば、車両制御部１１は、オペレータが停止指示操作を行った場合、障害物検知センサーが障害物を検知した場合、作業車両１０が走行経路Ｒａから逸脱した場合、作業車両１０の通信が遮断された場合などに前記停止指示を取得する。車両制御部１１は、前記停止指示を取得すると、当該停止指示を取得した時点の作業車両１０の位置（停止指示位置Ｐａ１）を取得する。そして、車両制御部１１は、停止指示位置Ｐａ１を位置情報Ｄ１（図４参照）に登録する。車両制御部１１が前記停止指示を取得した場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２に移行する。車両制御部１１が前記停止指示を取得しない場合（Ｓ１：Ｎｏ）、処理はステップＳ１０に移行する。
　ステップＳ２において、車両制御部１１は、作業車両１０による作業及び走行を停止させる停止処理を実行する。具体的には、車両制御部１１は、ＰＴＯ軸の駆動を停止させて作業機１４の作業を停止させるとともに、前記ブレーキを操作して電磁ブレーキを用いて前輪１３２及び後輪１３３の回転を制動して作業車両１０を停車させる。
　次に、ステップＳ３において、車両制御部１１は、作業車両１０が停車したか否かを判定する。例えば、車両制御部１１は、作業車両１０の位置情報の変化、前輪１３２及び後輪１３３の回転状況などに基づいて、作業車両１０が停車したか否かを判定する。作業車両１０が停車した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４に移行する。車両制御部１１は、作業車両１０が停車するまで待機する（Ｓ３：Ｎｏ）。車両制御部１１は、作業車両１０が停車したと判定した場合、その時点の作業車両１０の位置（停車位置Ｐａ２）を取得する。そして、車両制御部１１は、停車位置Ｐａ２を位置情報Ｄ１（図４参照）に登録する。作業車両１０は、停止指示位置Ｐａ１から停車位置Ｐａ２までの所定距離Ｌ２だけ、作業を停止した状態で走行する（図５Ｂ参照）。
　ステップＳ４では、車両制御部１１は、作業車両１０の作業及び走行を再開させる再開指示を取得したか否かを判定する。例えばオペレータが操作端末２０において前記再開指示の操作を行った場合に、車両制御部１１は、操作端末２０から前記再開指示を取得する。車両制御部１１が前記再開指示を取得した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。車両制御部１１は、前記停止指示を取得するまで待機する（Ｓ４：Ｎｏ）。
　ステップＳ５において、車両制御部１１は、停止指示位置Ｐａ１から停車位置Ｐａ２までの間の走行経路において未作業領域があるか否かを判定する。具体的には、車両制御部１１は、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２のうち少なくともいずれか一方が作業領域に位置する場合に未作業領域があると判定する。
　例えば、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２が作業領域に位置する場合には、停止指示位置Ｐａ１から停車位置Ｐａ２までの間（所定距離Ｌ２）は作業車両１０が作業をしないで走行することになるため、車両制御部１１は未作業領域があると判定する。例えば、走行経路Ｒａのうち作業を要する経路に停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２が位置する場合には、当該経路に未作業部分が生じるため、車両制御部１１は未作業領域があると判定する。また例えば図６に示すように、停止指示位置Ｐａ１が作業領域Ｆ２に位置し、停車位置Ｐａ２が非作業領域Ｆ１に位置する場合、又は、図７に示すように、停止指示位置Ｐａ１が非作業領域Ｆ１に位置し、停車位置Ｐａ２が作業領域Ｆ２に位置する場合には、停止指示位置Ｐａ１から停車位置Ｐａ２までの間（所定距離Ｌ２）に含まれる作業領域Ｆ２において作業車両１０が作業をしないで走行することになるため、車両制御部１１は未作業領域があると判定する。これに対して、車両制御部１１は、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２の両方が非作業領域Ｆ１に位置する場合には、作業車両１０による作業が不要であるため未作業領域がないと判定する。例えば、走行経路Ｒａのうち作業を要しない経路に停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２が位置する場合には、車両制御部１１は未作業領域がないと判定する。
　車両制御部１１が前記未作業領域があると判定した場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。一方、車両制御部１１が前記未作業領域がないと判定した場合（Ｓ５：Ｎｏ）、処理はステップＳ９に移行する。
　ステップＳ６において、車両制御部１１は、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２（図４参照）に基づいて、作業車両１０に作業を再開させる再開位置を算出する。例えば、車両制御部１１は、図５Ｃに示すように、停止指示位置Ｐａ１及び停車位置Ｐａ２を通る直線Ｌａ１に直交する直交線であって停止指示位置Ｐａ１を通る直交線Ｌａ２と、走行経路Ｒａを示す直線との交点Ｐｂ１を再開位置として算出する。
　ステップＳ７において、車両制御部１１は、作業車両１０を前記再開位置まで移動させる。例えば図５Ｃに示すように、車両制御部１１は、作業車両１０を停車位置Ｐａ２から再開位置Ｐｂ１まで経路Ｒｂ（後進経路）に沿って後進移動させる。
　ステップＳ８において、車両制御部１１は、作業車両１０が前記再開位置に到着したか否かを判定する。作業車両１０が前記再開位置に到着した場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９に移行する。車両制御部１１は、作業車両１０が前記再開位置に到着するまで移動処理（後進走行）を継続する（Ｓ８：Ｎｏ）。
　ステップＳ９において、車両制御部１１は、作業車両１０に作業及び走行を再開させる。具体的には、車両制御部１１は、作業車両１０の走行経路Ｒａに沿って、作業車両１０を前進走行させるとともに作業機１４に作業を再開させる（図５Ｄ参照）。なお、ステップＳ５において、車両制御部１１が前記未作業領域がないと判定した場合、車両制御部１１は、停車位置Ｐａ２から作業車両１０に作業及び走行を再開させる。
　ステップＳ１０において、車両制御部１１は、作業車両１０が作業を終了したか否かを判定する。車両制御部１１は、作業車両１０が作業終了位置Ｇに到達した場合に、作業を終了したと判定する。車両制御部１１は、作業車両１０が作業を終了するまでステップＳ１～Ｓ９の処理を繰り返し実行する（Ｓ１０：Ｎｏ）。
　以上説明したように、本実施形態に係る自律走行システム１は、作業車両１０の位置情報を取得し、作業車両１０による作業の停止指示を取得した場合に作業車両１０による作業及び走行を停止させる。また、自律走行システム１は、前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置Ｐａ１と、作業車両１０が停車した位置を示す停車位置Ｐａ２とに基づいて、前記作業を再開させる再開位置を算出し、作業車両１０を前記再開位置に移動させて前記作業を再開させる。これにより、作業車両１０が作業を停止してから停車するまでの間に所定距離（図５Ｂに示す所定距離Ｌ２）走行した場合であっても、作業車両１０は停車位置Ｐａ２よりも手前の作業を停止した位置（再開位置）に戻って走行及び作業を再開するため、前記所定距離Ｌ２に相当する未作業領域の発生を防ぐことができる。
　上述の実施形態では、作業車両１０は、前記停止指示を取得すると停車位置Ｐａ２で停車し、停車位置Ｐａ２において前記再開指示を取得すると停車位置Ｐａ２から再開位置に後進走行している（図５Ｃ等参照）。他の実施形態として、作業車両１０は、図９に示すように、前記停止指示を取得して停車位置Ｐａ２で停車した後に圃場Ｆ外に移動してもよい。また、作業車両１０は、前記停止指示を取得すると停車することなく圃場Ｆ外まで移動してもよい。例えば、作業車両１０は、作業中に施肥用の肥料が無くなると作業を中断して経路Ｒｂ１に沿って圃場Ｆ外に移動して肥料を補充する。作業車両１０は、作業を再開する場合には、圃場Ｆ外から経路Ｒｂ２に沿って再開位置（停止指示位置Ｐａ１）まで前進走行する。そして、作業車両１０は、前記再開指示（停止指示位置Ｐａ１）から走行経路Ｒａに沿って作業及び走行を再開する。

Claims (11)

  1. 　作業車両の位置情報を取得することと、
    　前記作業車両による作業の停止指示を取得することと、
    　前記停止指示を取得した場合に前記作業車両による作業及び走行を停止させることと、
    　前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置と、前記作業車両が停車した位置を示す停車位置とに基づいて特定される、前記作業車両が前記作業を再開する再開位置に前記作業車両を移動させて前記作業を再開させることと、
    　を実行する自律走行方法。
  2. 　前記作業車両を前記再開位置として特定される前記停止指示位置に移動させて前記作業を再開させる、
    　請求項１に記載の自律走行方法。
  3. 　前記作業車両を前記停車位置から前記停止指示位置まで後進移動させる、
    　請求項２に記載の自律走行方法。
  4. 　前記作業車両を、前記停止指示位置及び前記停車位置を通る直線に直交する直交線であって前記停止指示位置を通る直交線と、予め設定された走行経路を示す直線との交点である前記再開位置に移動させて前記作業を再開させる、
    　請求項１に記載の自律走行方法。
  5. 　前記作業車両を前記停車位置から前記再開位置まで後進移動させる、
    　請求項４に記載の自律走行方法。
  6. 　前記停止指示位置及び前記停車位置のうち少なくともいずれか一方が作業領域に位置する場合に、前記作業車両を前記再開位置に移動させて前記作業を再開させる、
    　請求項１～５のいずれかに記載の自律走行方法。
  7. 　前記停止指示位置及び前記停車位置のそれぞれが非作業領域に位置する場合に、前記停車位置から前記作業車両の移動を再開させる、
    　請求項１～６のいずれかに記載の自律走行方法。
  8. 　前記停止指示位置が非作業領域に位置し、前記停車位置が作業領域に位置する場合に、前記作業車両を、前記作業領域内の走行経路の端部である前記再開位置に移動させて前記作業を再開させる、
    　請求項１に記載の自律走行方法。
  9. 　前記作業車両を前記再開位置に移動させて前記作業を再開させる処理を実行するか否かを予め設定する操作を受け付ける、
    　請求項１～８のいずれかに記載の自律走行方法。
  10. 　作業車両の位置情報を取得する位置取得処理部と、
    　前記作業車両による作業の停止指示を取得する停止取得処理部と、
    　前記停止取得処理部が前記停止指示を取得した場合に前記作業車両による作業及び走行を停止させる停止処理部と、
    　前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置と、前記作業車両が停車した位置を示す停車位置とに基づいて特定される、前記作業車両が前記作業を再開する再開位置に前記作業車両を移動させて前記作業を再開させる再開処理部と、
    　を備える自律走行システム。
  11. 　作業車両の位置情報を取得することと、
    　前記作業車両による作業の停止指示を取得することと、
    　前記停止指示を取得した場合に前記作業車両による作業及び走行を停止させることと、
    　前記停止指示を取得した位置を示す停止指示位置と、前記作業車両が停車した位置を示す停車位置とに基づいて特定される、前記作業車両が前記作業を再開する再開位置に前記作業車両を移動させて前記作業を再開させることと、
    　を一又は複数のプロセッサーに実行させるための自律走行プログラム。
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