JP6997889B2 - 経路生成システム - Google Patents

Description

本発明は、経路生成システムに関する。詳細には、複数の作業車両が協調して作業を行う場合において、これらの作業車両の走行経路を生成する経路生成システムに関する。

従来から、複数の作業車両が協調して作業を行う場合において、これらの作業車両の走行経路を生成することが可能な経路生成システムが知られている。特許文献１は、この種の経路生成システムに用いられる経路生成装置（走行経路設定装置）を開示する。この特許文献１の経路生成装置は、タッチパネル式の表示装置により構成されて、第１作業車両及び／又は第２作業車両と通信装置を介して通信可能となっている。この経路生成装置に表示させた設定画面において、圃場を特定した後、第１作業車両に対する第２作業車両の配置位置を設定すると、第１作業車両及び第２作業車両の走行経路が生成される。ここで、第１作業車両に対する第２作業車両の配置位置は、複数の配置可能な組合せの中から任意の配置位置を選択できる構成となっている。

特許文献１では、設定された第１作業車両に対する第２作業車両の配置位置を維持した走行経路が生成可能である、としている。

特開２０１６－９３１２５号公報

しかし、上記特許文献１の構成では、設定された第１作業車両に対する第２作業車両の配置位置に拘束された走行経路しか生成されないので、必ずしもユーザの意向に沿った走行経路を生成できるとは限らなかった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、必ずしも設定された複数台の作業車両の位置関係に拘束されずに、ユーザの意向に応じて流動的に走行経路を生成することが可能な経路生成システムを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

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

本発明の観点によれば、以下の構成の経路生成システムが提供される。即ち、この経路生成システムは、協調作業態様設定部と、位置関係設定部と、走行経路生成部と、スキップ数設定部と、受付部と、を備える。作業態様設定部は、第１作業車両及び第２作業車両の協調作業態様を設定する。位置関係設定部は、協調作業態様が同一の作業領域における協調作業である場合に第１作業車両と第２作業車両の位置関係を設定する。走行経路生成部は、第１作業車両が走行する第１走行経路及び第２作業車両が走行する第２走行経路を含む協調走行経路を生成する。スキップ数設定部は、第１作業車両と第２作業車両の少なくとも一方が走行する経路のスキップ数を設定する。受付部は、設定されたスキップ数若しくは位置関係の維持のいずれかを受け付ける。受付部により前記位置関係の維持が受け付けられた場合、前記位置関係を維持する前記走行経路を生成する。受付部により設定されたスキップ数が受け付けられた場合、位置関係を維持しない走行経路を生成する。

これにより、必ずしも設定された第１作業車両と第２作業車両の位置関係に拘束されずに、ユーザの意向に応じて流動的に走行経路を生成することができる。

本発明の一実施形態に係る経路生成システムにより協調走行経路が生成されて協調作業を行うロボットトラクタ及び有人のトラクタを示す側面図。 ロボットトラクタの全体的な構成を示す側面図。 ロボットトラクタの平面図。 ユーザにより操作され、ロボットトラクタと無線通信することが可能な無線通信端末を示す図。 ロボットトラクタ及び無線通信端末の主要な電気的構成を示すブロック図。 無線通信端末の作業情報設定部が備える主要な電気的構成を示すブロック図。 無線通信端末のディスプレイにおける入力選択画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける作業車両情報入力画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける圃場情報入力画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける作業態様の設定及び位置関係の設定をするための作業態様・位置関係設定画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける位置関係の維持を優先するか否かの設定をするための優先設定ウィンドウの表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける区画の設定及び基準作業の要否の設定をするための区画・基準作業設定画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおけるオーバーラップ幅の設定をするためのオーバーラップ幅設定画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおけるスキップ数の設定をするためのスキップ数設定画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける枕地幅及び非作業領域の幅を設定するための非作業領域幅設定画面の表示例を示す図。 無線通信端末のディスプレイにおける自律走行監視画面の表示例を示す図。 随伴（協調）作業が選択され、車両間の位置関係の維持が優先され、１列スキップが選択された場合に、走行経路生成部により生成される走行経路の例を示す図。実線矢印は第１走行経路、点線矢印は第２走行経路を示す。 随伴（協調）作業が選択され、車両間の位置関係の維持は優先されず、１列スキップが選択された場合に、走行経路生成部により生成される走行経路の例を示す図。実線矢印は第１走行経路、点線矢印は第２走行経路を示す。 区画が設定され、基準作業が「要」に設定された場合に、走行経路生成部により生成される走行経路の例を示す図。実線矢印は第１走行経路、点線矢印は第２走行経路を示す。 区画が設定され、基準作業が「不要」に設定された場合に、走行経路生成部により生成される走行経路の例を示す図。実線矢印は第１走行経路、点線矢印は第２走行経路を示す。

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

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

以下の説明では、自律走行・自律作業されるトラクタを「無人（の）トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称することがあり、手動走行・手動作業されるトラクタを「有人（の）トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより実行される場合、残りの農作業は有人トラクタにより実行される。単一の圃場における農作業を無人トラクタ及び有人トラクタで実行することを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。本明細書において無人トラクタと有人トラクタの違いは、ユーザによる操作の有無であり、各構成は基本的に共通であるものとする。即ち、無人トラクタであってもユーザが搭乗（乗車）して操作することが可能であり（即ち、有人トラクタとして使用することができ）、あるいは有人トラクタであってもユーザが降車して自律走行・自律作業させることが可能である（即ち、無人トラクタとして使用することができる）。なお、農作業の協調作業としては、「単一の圃場における農作業を無人車両及び有人車両で実行すること」に加え、「隣接する圃場等の異なる圃場における農作業を同時期に無人車両及び有人車両が実行すること」が含まれていてもよい。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る経路生成システム９９により協調走行経路が生成されて協調作業を行うロボットトラクタ１及び有人のトラクタ１Ｘを示す側面図である。図２は、ロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図３は、ロボットトラクタ１の平面図である。図４は、ユーザにより操作され、ロボットトラクタ１と無線通信することが可能な無線通信端末４６を示す図である。図５は、ロボットトラクタ１及び無線通信端末４６の主要な電気的構成を示すブロック図である。図６は、無線通信端末４６の作業情報設定部４７が備える主要な電気的構成を示すブロック図である。

本発明の実施の一形態に係る経路生成システム９９は、図１に示すロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとを協調作業させるときに走行させる協調走行経路を生成するものである。ここで、協調走行経路は、ロボットトラクタ（第１作業車両）１を走行させる第１走行経路と、有人トラクタ（第２作業車両）１Ｘを走行させる第２走行経路と、を含むものである。本実施形態の経路生成システム９９の各構成は、主としてロボットトラクタ１と無線通信する無線通信端末４６に備えられる。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

エンジンコントローラは、エンジン１０の回転数等を制御するものである。具体的には、エンジン１０には、当該エンジン１０の回転数を変更させる図略のアクチュエータを備えたガバナ装置４１が設けられている。エンジンコントローラは、ガバナ装置４１を制御することで、エンジン１０の回転数を制御することができる。また、エンジン１０には、エンジン１０の燃焼室内に噴射（供給）するための燃料の噴射時期・噴射量を調整する燃料噴射装置５２が付設されている。エンジンコントローラは、燃料噴射装置５２を制御することで、例えばエンジン１０への燃料の供給を停止させ、エンジン１０の駆動を停止させることができる。

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

操向コントローラは、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御するものである。具体的には、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部には、操向アクチュエータ４３が設けられている。この構成で、予め定められた経路をトラクタ１が（無人トラクタとして）走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を計算し、得られた回動角度となるように操向コントローラに制御信号を出力する。操向コントローラは、制御部４から入力された制御信号に基づいて操向アクチュエータ４３を駆動し、ステアリングハンドル１２の回動角度を制御する。なお、操向コントローラはステアリングハンドル１２の回動角度を調整するものではなくトラクタ１の前輪７の操舵角を調整するものであってもよく、この場合、旋回走行を行ったとしてもステアリングハンドル１２は回転しない。

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

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

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

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

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

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

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

無線通信用アンテナ４８は、ユーザが操作する無線通信端末４６からの信号を受信したり、無線通信端末４６への信号を送信したりするものである。図２に示すように、無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１が備えるルーフ５の上面に取り付けられている。無線通信用アンテナ４８で受信した無線通信端末４６からの信号は、図５に示す無線通信部４０で信号処理され、制御部４に入力される。また、制御部４から無線通信端末４６に送信する信号は、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から送信されて無線通信端末４６で受信される。

前方カメラ５７はトラクタ１の前方を撮影するものである。後方カメラ５６はトラクタ１の後方を撮影するものである。前方カメラ５７及び後方カメラ５６で撮影された動画データは、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から無線通信端末４６に送信される。無線通信端末４６は、受信した動画データに基づく動画をディスプレイ３７に表示することができる。

車速センサ５３は、トラクタ１の車速を検出するものであり、例えば前輪７，７の間の車軸に設けられる。燃料残量センサ５４は、ボンネット９内に搭載される図略の燃料タンク内の燃料の残量を検出するものであり、当該燃料タンクに設けられる。車速センサ５３及び燃料残量センサ５４で得られた検出結果は、無線通信部４０で信号処理された後、無線通信用アンテナ４８から無線通信端末４６に送信される。無線通信端末４６は、受信した検出結果をディスプレイ３７に表示することができる。

記憶部５５は、トラクタ１を自律走行させる経路である、直線状又は折れ線状の走行路（農作業を行う作業路）Ｐ１と、旋回用の円弧状の接続路（旋回路）Ｐ２と、を交互に繋いでなる走行経路（パス）Ｐを記憶したり、自律走行中のトラクタ１（厳密には、測位用アンテナ６）の位置の推移（走行軌跡）を記憶したりするメモリである。その他にも、記憶部５５は、トラクタ１を自律走行・自律作業させるために必要な様々な情報を記憶している。

無線通信端末４６は、図４に示すように、タブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。本実施形態では、有人のトラクタ１Ｘを操作するユーザが無線通信端末４６を持って有人トラクタ１Ｘに搭乗し、例えば無線通信端末４６を有人トラクタ１Ｘ内の適宜の支持部にセットして操作する。あるいは、有人のトラクタ１Ｘを操作するオペレータとは異なるユーザが、トラクタ１，１Ｘの外で無線通信端末４６を持って走行経路生成の操作をする。ユーザは、無線通信端末４６のディスプレイ３７に表示された情報（例えば、ロボットトラクタ１に取り付けられた各種センサからの情報）を参照して確認することができる。また、ユーザは、ディスプレイ３７の近傍に配置されたハードウェアキー３８、及びディスプレイ３７を覆うように配置されたタッチパネル３９等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御信号を送信することができる。ここで、無線通信端末４６が制御部４に出力する制御信号としては、自律走行・自律作業の経路に関する信号や自律走行・自律作業の開始信号、停止信号、終了信号、緊急停止信号、一時停止信号及び一時停止後の再開信号等が考えられるが、これに限定されない。

なお、無線通信端末４６はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、例えば有人側のトラクタ１Ｘに搭載されるモニタ装置１４を無線通信端末とすることもできる。

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

具体的には、ユーザは、無線通信端末４６を用いて各種設定を行うことにより、直線又は折れ線状の走行路Ｐ１と、当該走行路の端同士を繋ぐ円弧状の接続路Ｐ２と、を交互に繋いだ一連の経路としての走行経路Ｐを生成することが可能である。そして、このようにして生成した走行経路（パス）Ｐの情報を制御部４に入力（転送）して所定の操作をすることにより、当該制御部４によりトラクタ１を制御して、当該トラクタ１を走行経路Ｐに沿って自律的に走行させながら作業機３により農作業を行わせることが可能である。

図１に示すように、本実施形態では、第１走行経路Ｐに沿って自律走行・自律作業を行うロボットトラクタ（第１作業車両）と協調して、第２走行経路Ｐ’に沿って有人のトラクタ（第２作業車両）１Ｘが手動走行・手動作業を行う。具体的には、例えば、隣接する２つの走行路Ｐ１，Ｐ１’のうち、一方の走行路Ｐ１をロボットトラクタ１が、他方の走行路Ｐ１’を有人トラクタ１Ｘが、それぞれ走行しながら同一の作業領域内で作業を行う場合が考えられる。なお、走行路Ｐ１は第１走行経路Ｐに含まれる走行路であり、走行路Ｐ１’は第２走行経路Ｐ’に含まれる走行路である。

この協調作業にあたっては、有人トラクタ１Ｘに搭乗するユーザがロボットトラクタ１を直接視認し易いように、ロボットトラクタ１が先行側を走行し、有人トラクタ１Ｘが後続側を走行する態様が取られることが一般的である。言い換えれば、ロボットトラクタ１及び有人トラクタ１Ｘの２台による一般的な協調作業態様においては、ロボットトラクタ１の右斜め後ろ又は左斜め後ろを有人トラクタ１Ｘが走行する。有人トラクタ１Ｘに搭乗したユーザは手動走行・手動作業を行うとともに、先行側のロボットトラクタ１を監視し、必要に応じて無線通信端末４６を操作して、ロボットトラクタ１に対して自律走行・自律作業に関する指示を行う。

以下では、図４から図１６までを参照して、本発明の実施の一形態に係る経路生成システム９９の主たる構成要素を備える無線通信端末４６の構成について、より詳細に説明する。図６は、無線通信端末４６の作業情報設定部４７が備える主要な電気的構成を示すブロック図である。図７は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における入力選択画面の表示例を示す図である。図８は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における作業車両情報入力画面７０の表示例を示す図である。図９は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における圃場情報入力画面８０の表示例を示す図である。図１０は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における作業態様の設定及び位置関係の設定をするための作業態様・位置関係設定画面９０の表示例を示す図である。図１１は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における位置関係の維持を優先するか否かの設定をするための優先設定ウィンドウ９１の表示例を示す図である。図１２は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における区画の設定及び基準作業の設定をするための区画・基準作業設定画面９２の表示例を示す図である。図１３は、無線通信端末４６のディスプレイ３７におけるオーバーラップ幅の設定をするためのオーバーラップ幅設定画面９３の表示例を示す図である。図１４は、無線通信端末４６のディスプレイ３７におけるスキップ数の設定をするためのスキップ数設定画面９４の表示例を示す図である。図１５は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における枕地幅及び非作業領域の幅を設定するための非作業領域幅設定画面９６の表示例を示す図である。図１６は、無線通信端末４６のディスプレイ３７における自律走行監視画面１００の表示例を示す図である。

図４及び図５に示すように、本実施形態の無線通信端末４６は、ディスプレイ３７、ハードウェアキー３８、及びタッチパネル３９の他、主要な構成として、表示制御部３１、圃場形状取得部３３、走行経路生成部（協調走行経路生成部）３５、作業車両情報設定部３６、圃場情報設定部４５、作業情報設定部４７、及び記憶部３２等を備えている。

具体的には、上述のとおり無線通信端末４６はコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。また、この無線通信端末４６には、トラクタ１を制御するための制御アプリケーションが予めインストールされている。そして、上記したハードウェア及びソフトウェアの協働により、無線通信端末４６を、表示制御部３１、圃場形状取得部３３、走行経路生成部３５、作業車両情報設定部３６、圃場情報設定部４５、作業情報設定部４７、及び記憶部３２等として動作させることができる。

表示制御部３１は、ディスプレイ３７に表示する表示用データを作成し、表示画面を適宜に切り換える制御を行うものである。表示制御部３１は、図７に示す初期画面（メニュー画面）としての入力選択画面６０を生成し、ディスプレイ３７に表示することが可能である。また、表示制御部３１は、入力選択画面６０において所定の操作がされたとき、後述する各入力画面７０，８０，９０（図８から図１０までを参照）を生成し、ディスプレイ３７の表示画面を７０，８０，９０に切り換えることが可能である。

図５に示す圃場形状取得部３３は、例えばトラクタ１を圃場の外周に沿って１回り周回させ、そのときの測位用アンテナ６の位置の推移を記録することで、圃場の形状を取得するものである。圃場形状取得部３３で取得された圃場の形状は記憶部３２に記憶される。ただし、圃場の形状を取得する方法はこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、圃場の角部の位置情報を記録して、記録した点同士を結ぶ線分が交わらないいわゆる閉路グラフにより特定した多角形を、圃場の形状として取得することとしてもよい。

走行経路生成（協調走行経路生成部）３５は、トラクタ１に入力（転送）する第１走行経路Ｐ及び有人トラクタ１Ｘを運転するユーザが参照する第２走行経路Ｐ’を生成するものである。走行経路生成部３５は、後述する作業車両情報、圃場情報、及び作業情報が入力漏れなく設定されるとともに、所定の操作がされた場合に、自動的に第１走行経路Ｐ及び第２走行経路Ｐ’を含む協調走行経路を生成（算出）する。生成された協調走行経路は、記憶部３２に記憶される。

作業車両情報設定部３６は、後述する作業車両情報入力画面７０に入力された作業車両情報（走行機体２及び作業機３に関する情報）を受け付けるものである。作業車両情報設定部３６により設定された作業車両情報は記憶部３２に記憶される。

圃場情報設定部４５は、後述する圃場情報入力画面８０に入力された圃場情報（圃場に関する情報）を受け付けるものである。圃場情報設定部４５により設定された圃場情報は記憶部３２に記憶される。

作業情報設定部４７は、作業態様・位置関係設定画面９０等に入力された作業情報（作業態様等に関する情報）を受け付けるものである。より詳細には、作業情報設定部４７は、図６に示すように、作業態様設定部（協調作業態様設定部）１０１、位置関係設定部１０２、優先受付部１０３、オーバーラップ幅設定部１０４、スキップ数設定部１０５、非作業領域幅設定部１０６、区画設定部１０７、及び基準作業設定部１０８を主として備える。これらの各構成については後に詳述する。作業情報設定部４７により設定された作業情報は記憶部３２に記憶される。

記憶部３２は、不揮発性のメモリ（例えば、フラッシュＲＯＭ）を含んで構成されており、作業車両情報設定部３６で設定された作業車両情報、圃場情報設定部４５で設定された圃場情報、及び、作業情報設定部４７で設定された作業情報を記憶することができる。また、記憶部３２は、登録された圃場形状の情報、及び生成された走行経路Ｐ，Ｐ’の情報等を記憶することができる。記憶部３２は、生成された走行経路Ｐ，Ｐ’の情報を、この走行経路Ｐ，Ｐ’の生成に用いた作業車両情報、圃場情報、及び作業情報と対応付けて記憶する。

次に、作業車両情報、圃場情報、及び作業情報の設定を行い、走行経路Ｐ，Ｐ’を生成するときに、ユーザが無線通信端末４６を用いて行う操作について、詳細に説明する。

ユーザが作業車両情報、圃場情報、及び作業情報の設定を開始する前の段階では、無線通信端末４６のディスプレイ３７には、図７に示すように、表示制御部３１により作成された入力選択画面６０が初期画面（メニュー画面）として表示されている。入力選択画面６０には、作業車両情報入力操作部６１と、圃場情報入力操作部６２と、作業情報入力操作部６３と、走行経路生成・転送操作部６４と、農作業開始操作部６５と、が主として表示されている。

これらの操作部は、何れもディスプレイ３７に表示される仮想的なボタン（いわゆるアイコン）として構成される。ただし、作業車両情報、圃場情報、及び作業情報が何れも設定されていない段階では、作業車両情報入力操作部６１、圃場情報入力操作部６２、作業情報入力操作部６３、走行経路生成・転送操作部６４及び農作業開始操作部６５のうち、操作が可能であるのは作業車両情報入力操作部６１だけである。即ち、圃場情報入力操作部６２、作業情報入力操作部６３、走行経路生成・転送操作部６４及び農作業開始操作部６５は、当初は操作が無効化されており（例えば、グレーアウト表示）、触れても操作することができない。

ユーザが作業車両情報、圃場情報、及び作業情報の設定を開始する場合には、初めに、入力選択画面６０の作業車両情報入力操作部６１を操作する。この作業車両情報入力操作部６１は、入力選択画面６０から作業車両情報入力画面７０に切り換えるときに操作されるボタンである。

ユーザが作業車両情報入力操作部６１を操作すると、所定の第１選択画面（不図示）が表示され、当該第１選択画面には、過去に設定（登録）したトラクタの情報が存在する場合、過去に設定したトラクタの情報が選択可能に表示される。

また、第１選択画面には、トラクタの情報を新規に設定（登録）するか、過去に設定したトラクタの情報を変更するか（ただし、過去に設定したトラクタの情報が存在する場合しか選択できない）が選択可能に表示される。ユーザが新規登録を選択した場合、ディスプレイ３７の表示画面が、図８に示す作業車両情報入力画面７０に切り換えられる。

作業車両情報入力画面７０では、走行機体２及び当該走行機体２に装着される作業機３に関する作業車両情報を入力することができる。具体的には、作業車両情報入力画面７０には、作業車両情報としての、トラクタ１の機種、測位用アンテナ６の走行機体２に対する取付位置、トラクタ１及び作業機３の横幅、３点リンク機構の後端（ロアリンクの後端）から作業機３の後端までの距離、トラクタ１の中心線からの作業機３の中心線のオフセット量（距離）、往路での作業時の車速、復路での作業時の車速、枕地（旋回時）での車速、往路での作業時のエンジン回転数、復路での作業時のエンジン回転数、枕地（旋回時）でのエンジン回転数等を指定する欄がそれぞれ配置されている。なお、図８に示す作業車両情報入力画面７０では上記した欄の一部しか表示されていないが、図８の状態から画面を下方へスクロールする操作を行うことで、残りの欄を表示させることができる。

作業車両情報入力画面７０の全ての項目についての指定が完了した場合、図略の「車両
設定確認」のボタンが表示される。ユーザが「車両設定確認」のボタンを操作すると、図
略の設定確認画面が表示され、各欄で指定された内容が確認のために表示される。この設定確認画面でユーザが図略の「確定」ボタンを操作すると、作業車両情報の内容が記憶部３２に記憶され、作業車両情報の設定が完了する。作業車両情報の設定（登録）が完了すると、表示画面の下部に「圃場情報を編集／追加する」のボタンと、「入力選択画面へ戻る」のボタンと、が選択可能に表示される。「圃場情報を編集／追加する」を選択すると、入力選択画面６０において圃場情報入力操作部６２が操作された場合と同様に、圃場情報の設定を行うことができる。「入力選択画面へ戻る」を選択すると、表示画面が入力選択画面６０に切り換わる。

なお、作業車両情報入力画面７０に各項目を入力して登録する操作を繰り返すことによって、複数の作業車両のそれぞれについて作業車両情報を保存（即ち、記憶部３２に記憶）することができる。保存された作業車両情報は、入力選択画面６０で作業車両情報入力操作部６１を操作したときに、上述した第１選択画面において過去に設定（登録）したトラクタの情報として選択することで用いることができる。

ユーザが作業車両情報を設定（登録）し終わって図７の入力選択画面６０に戻ると、当該入力選択画面６０の圃場情報入力操作部６２が操作可能となる。この圃場情報入力操作部６２は、入力選択画面６０から圃場情報入力画面８０に切り換えるときに操作されるボタンである。

ユーザが圃場情報入力操作部６２を操作すると、所定の第２選択画面（不図示）が表示され、当該第２選択画面には、過去に設定（登録）した圃場の情報が存在する場合、過去に設定した圃場の情報が選択可能に表示される。

また、第２選択画面には、圃場の情報を新規に設定（登録）するか、過去に設定した圃場の情報を変更するか（ただし、過去に設定した圃場の情報が存在する場合しか選択できない）が選択可能に表示される。ユーザが新規登録を選択した場合、ディスプレイ３７の表示画面が、図９に示す圃場情報入力画面８０に切り換えられる。

圃場情報入力画面８０では、走行機体２が走行する走行領域（圃場）に関する情報を入力することができる。具体的には、圃場情報入力画面８０には、圃場の形状を図形で（グラフィカルに）示す平面表示部８１が配置されている。また、圃場情報入力画面８０において、「圃場の外周の位置・形状」、及び「障害物の位置・形状」の欄には、「記録開始」及び「やり直し」のボタンが配置されている。また、圃場情報入力画面８０において、「作業開始位置」、「作業終了位置」、及び「作業方向」のそれぞれの欄には、「設定」及び「やり直し」のボタンが配置されている。

「圃場の外周の位置・形状」の「記録開始」ボタンを操作すると、無線通信端末４６が圃場形状記録モードに切り換わる。この圃場形状記録モードにおいて、例えばトラクタ１を圃場の外周に沿って１回り周回させると、そのときの測位用アンテナ６の位置の推移が圃場形状取得部３３で記録されて、当該圃場形状取得部３３で圃場の形状が取得（算出）される。これにより、圃場の位置、形状及び面積を指定することができる。このようにして算出（指定）された圃場の外周の位置及び形状は、平面表示部８１にグラフィカルに表示される。また、「やり直し」ボタンを操作することで、圃場の外周の位置の記録（指定）を再び行うことができる。

同様に、「障害物の位置・形状」の「記録開始」ボタンを操作すると、無線通信端末４６が障害物外周形状記録モードに切り換わる。この障害物外周形状記録モードにおいて、例えばトラクタ１を障害物の外周に沿って１回り周回させると、そのときの測位用アンテナ６の位置の推移が図略の障害物形状取得部で記録されて、障害物の形状が取得（算出）される。これにより、障害物の位置、形状及び面積を指定することができる。このようにして算出（指定）された障害物の位置及び形状は、圃場の形状とともに平面表示部８１にグラフィカルに表示される。また、「やり直し」ボタンを操作することで、障害物の外周の位置の記録（指定）を再び行うことができる。

「作業開始位置」の「設定」ボタンを操作すると、圃場情報入力画面８０の平面表示部８１に、上記のようにして取得した圃場及び障害物の形状が地図データに重ね合わされて表示される。この状態で、ユーザが圃場の輪郭の近傍の任意の点を選択することで、選択した点の近傍の位置情報を作業開始位置として設定することができる。「作業終了位置」の設定についても、「作業開始位置」と同様の方法で行うことができる。

「作業方向」の「設定」ボタンを操作すると、圃場情報入力画面８０の平面表示部８１に、上記のようにして取得した圃場及び障害物の形状、作業開始位置、並びに作業終了位置が地図データと重ね合わされて表示される。この状態で、ユーザが、例えば圃場の輪郭上の任意の２点を選択することで、当該２点を結んだ直線の方向を作業方向として設定することができる。

圃場情報入力画面８０の全ての項目についての設定が完了した場合、「登録」のボタンが表示される。ユーザが指定した内容を平面表示部８１等により確認して当該「登録」ボタンを操作すると、設定された圃場情報の内容が記憶部３２に記憶され、圃場情報の設定が完了する。圃場情報の設定（登録）が完了すると、表示画面の下部に、「作業を編集／追加する」のボタンと、「入力選択画面へ戻る」のボタンと、が選択可能に表示される。「作業を編集／追加する」を選択すると、入力選択画面６０において作業情報入力操作部６３が操作された場合と同様に、作業情報の設定を行うことができる。「入力選択画面へ戻る」を選択すると、表示画面が入力選択画面６０に切り換わる。

なお、圃場情報入力画面８０において各項目を登録する操作を繰り返すことにより、複数の圃場のそれぞれについて圃場情報を保存（即ち、記憶部３２に記憶）することができる。保存された圃場情報は、入力選択画面６０で圃場情報入力操作部６２を操作したときに、上述した第２選択画面において過去に設定（登録）した圃場の情報として選択することで用いることができる。

ユーザが圃場情報を設定し終わって図７の入力選択画面６０に戻ると、当該入力選択画面６０の作業情報入力操作部６３が操作可能となる。言い換えれば、ユーザが作業車両情報及び圃場情報を設定し終わるまでは、作業情報入力操作部６３は操作不能の状態とされる。即ち、作業情報設定部４７は、作業車両情報設定部３６で作業車両情報が設定され、かつ、圃場情報設定部４５で圃場情報が設定されるまでは、情報の入力（作業情報の設定）を受け付けない構成となっている。この作業情報入力操作部６３は、入力選択画面６０から図１０に示す作業態様・位置関係設定画面９０に切り換えるときに操作されるボタンである。

ユーザが作業情報入力操作部６３を操作すると、表示画面が図１０に示す作業態様・位置関係設定画面９０に切り換わる。

作業態様・位置関係設定画面９０では、トラクタ１（及び有人トラクタ１Ｘ）の作業態様を設定することができる。また、複数台のトラクタで農作業を行う場合には、トラクタ同士の位置関係を設定することができる。具体的には、有人トラクタ１Ｘをロボットトラクタ１に随伴（協調）して走行させる場合であって、ロボットトラクタ１の左斜め後ろを有人トラクタ１Ｘに走行させる作業態様を選択する場合には、第１随伴作業選択部１１１が操作される。有人トラクタ１Ｘをロボットトラクタ１に随伴（協調）して走行させる場合であって、ロボットトラクタ１の右斜め後ろを有人トラクタ１Ｘに走行させる作業態様を選択する場合には、第２随伴作業選択部１１２が操作される。ロボットトラクタ１の後方を有人トラクタ１Ｘに走行させて（ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘに同じ走行路を走行させて）追従作業を行う作業態様を選択する場合には、追従作業選択部１１３が操作される。ロボットトラクタ１が単独で農作業を行う場合には、単独作業選択部１１４が操作される。ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘが協調してそれぞれ異なる作業領域の走行路を農作業する場合には、別区画協調作業選択部１１５が選択される。

第１随伴作業選択部１１１、第２随伴作業選択部１１２、追従作業選択部１１３、単独作業選択部１１４、及び別区画協調作業選択部１１５は、仮想的なボタンとして構成され、当該ボタンの表示領域に対応するタッチパネル３９の位置をユーザが指等で触れることによって操作することができる。選択されたボタンは、例えば赤い太線の枠で囲まれて強調して表示される（図１１を参照）。何れかの選択部１１１，１１２，・・・１１５が選択された状態でユーザが作業態様・位置関係設定画面９０の下部の「設定」ボタンを操作すると、作業態様設定部１０１で作業態様が、位置関係設定部１０２で位置関係が、それぞれ受け付けられて、設定された作業態様・位置関係の内容が記憶部３２に記憶され、作業態様・位置関係の設定が完了する。

第１随伴作業選択部１１１又は第２随伴作業選択部１１２の何れかが選択されて、作業態様・位置関係設定画面９０の下部の「設定」ボタンが操作されて、作業態様・位置関係の設定が完了すると、経路生成に際してロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの間の位置関係の維持を優先するか否かを選択するための優先設定ウィンドウ９１が表示される（図１１を参照）。ユーザが優先設定ウィンドウ９１の「Ｙｅｓ」の箇所に指等で触れることにより、車両の位置関係の維持を優先する旨が優先受付部１０３で受け付けられ、記憶部３２に記憶される。これにより、車両の位置関係の維持を優先して以降の経路生成が行われる。一方、ユーザが優先設定ウィンドウ９１の「Ｎｏ」の箇所に指等で触れることにより、車両の位置関係の維持を優先しない旨が優先受付部１０３で受け付けられ、記憶部３２に記憶される。この場合、作業態様・位置関係設定画面９０で設定された車両の位置関係に必ずしも拘束されることなく、以降の経路生成が行われる。

一方、作業態様・位置関係設定画面９０で別区画協調作業選択部１１５が選択されて、作業態様・位置関係設定画面９０の下部の「設定」ボタンが操作されて、作業態様・位置関係の設定が完了すると、区画の設定、及び、基準作業の要否の設定を行うための区画・基準作業設定画面９２が表示される（図１２を参照）。図１２に示した区画・基準作業設定画面９２においては、圃場（作業領域）を仮想的に表示した長方形の中央部に、区分けのための区分け線（縦線）１１６が表示されている（図１２を参照）。ユーザは、この区分け線１１６をタップして左右に移動させることにより、区分けの比率（第１作業領域及び第２作業領域の比率）を変更することができる。また、区画・基準作業設定画面９２の下部には、「基準作業が必要ですか？」とのメッセージとともに、「Ｙｅｓ」、「Ｎｏ」の仮想的なボタンが表示されている。ユーザが「Ｙｅｓ」を選択すると、以降の経路生成において基準作業用の走行路が生成される。一方、ユーザが「Ｎｏ」を選択すると、以降の経路生成において基準作業用の走行路は生成されない。

ユーザが上述の区分けのための区分け線１１６を適宜の位置に配置して、上記の「Ｙｅｓ」、「Ｎｏ」の何れかのボタンを選択した状態で、基準作業設定画面９２の下部の「設定」ボタンを操作すると、区画設定部１０７で区画の位置が、基準作業設定部１０８で基準作業の要否が受け付けられて、設定された区画・基準作業設定の内容が記憶部３２に記憶され、区画・基準作業の設定が完了する。

上記の設定が完了した後には、無線通信端末４６のディスプレイ３７の表示画面は図１３に示すオーバーラップ幅設定画面９３に切り換わる。オーバーラップ幅設定画面９３には、隣接する走行路をオーバーラップ（重複）させる場合に選択するオーバーラップ有設定部１２１と、隣接する走行路をオーバーラップ（重複）させない場合に選択するオーバーラップ無設定部１２２と、が仮想的なボタンとして構成され、当該ボタンの表示領域に相当するタッチパネル３９の位置をユーザが指等で触れることによって操作することができる。オーバーラップ有設定部１２１を選択した場合、このボタンが例えば赤い太線の枠で囲われて強調して表示され、オーバーラップ幅をタッチ入力可能となる。一方、オーバーラップ無設定部１２２を選択した場合、このボタンが例えば赤い太線の枠で囲われて強調して表示され、隣接する走行路の間に空ける幅をタッチ入力可能となる。

ユーザがオーバーラップ有設定部１２１又はオーバーラップ無設定部１２２の何れかを選択し、上記幅の値を入力して、オーバーラップ幅設定画面９３の下部の「設定」ボタンを押すと、オーバーラップ幅設定部１０４でこの情報が受け付けられて、設定された内容が記憶部３２に記憶され、オーバーラップ幅の設定が完了する。

上記の設定が完了した後には、無線通信端末４６のディスプレイ３７の表示画面は図１４に示すスキップ数設定画面９４に切り換わる。スキップ数設定画面９４には、ロボットトラクタ１が走行する走行経路（第１の走行経路）Ｐの任意の走行路Ｐ１と当該任意の走行路Ｐ１の次にロボットトラクタ１が走行する走行路Ｐ１との間に配置される走行路の数が０列である旨を選択する「スキップしない」ボタン１２３が仮想的なボタンとして配置される。また、「スキップしない」ボタン１２３の右横に、ロボットトラクタ１が走行する走行経路（第１の走行経路）Ｐの任意の走行路Ｐ１と当該任意の走行路Ｐ１の次にロボットトラクタ１により走行される走行路Ｐ１との間に配置される走行路の数が１列である旨を選択する「１列スキップ」ボタン１２４が仮想的なボタンとして配置される。更に、「１列スキップ」ボタン１２４の右横に、ロボットトラクタ１が走行する走行経路（第１の走行経路）Ｐの任意の走行路Ｐ１と当該任意の走行路Ｐ１の次にロボットトラクタ１により走行される走行路Ｐ１との間に配置される走行路の数が２列である旨を選択する「２列スキップ」ボタン１２５が仮想的なボタンとして配置される。ユーザが、これらのボタン１２３，１２４，１２５のうちの何れかに触れることにより選択すると、そのボタンが例えば赤い太線の枠で囲われて強調して表示される。この状態でユーザがスキップ数設定画面９４の下部の「設定」ボタンを押すと、スキップ数設定部１０５でこの情報が受け付けられて、設定された内容が記憶部３２に記憶され、スキップ数の設定が完了する。

上記の設定が完了した後には、無線通信端末４６のディスプレイ３７の表示画面は図１５に示す非作業領域幅設定画面９６に切り換わる。非作業領域幅設定画面９６には、ロボットトラクタ１（及び有人トラクタ１Ｘ）が旋回即ち折返しを行う枕地の幅と、ロボットトラクタ１の進行方向に沿って配置される非作業領域（サイドマージン）の幅と、が模式的な画像で表示される。非作業領域幅設定画面９６の上記画像には、当初、ユーザが予め設定した作業幅及びオーバーラップ幅等に基づいて算出された推奨の幅が表示されているが、プルダウン操作を行うことにより、例えば作業幅の整数倍の値を枕地幅又は非作業領域幅として設定できるようになっている。ただし、これに限るものではなく、ユーザがタッチ入力により所望の幅を枕地幅又は非作業領域幅として入力することも可能となっている。

ユーザが上記の枕地幅及び非作業領域幅を選択又は入力して、非作業領域幅設定画面９６の下部の「設定」ボタンを押すと、非作業領域幅設定部１０６でこの情報が受け付けられて、設定された内容が記憶部３２に記憶され、枕地幅及び非作業領域幅の設定が完了する。

ユーザが作業情報を設定し終わって図７の入力選択画面に戻ると、入力選択画面６０の走行経路生成・転送操作部６４が操作可能となる。言い換えれば、ユーザが作業車両情報、圃場情報、及び作業情報を設定し終わるまでは、走行経路生成・転送操作部６４は操作不能の状態とされる。即ち、圃場情報、及び作業情報が漏れなく入力された場合に限り、パス生成・転送が可能となる。

ユーザが走行経路生成・転送操作部６４を選択した場合、自動的にロボットトラクタ１の第１走行経路Ｐ（及び、該当する場合には、有人トラクタ１Ｘの第２走行経路Ｐ’も）が生成され、この走行経路が記憶部３２に記憶される。また、走行経路が生成されると、ディスプレイ３７の表示画面に「パスシミュレーション」のボタンが選択可能に表示される。この「パスシミュレーション」のボタンを選択（操作）することにより、生成した走行経路を矢印や線等で表現した画像が表示される。なお、走行経路に沿ってトラクタのアイコンが移動するアニメーション表示が行われてもよい。

「パスシミュレーション」の表示が終わった後、ディスプレイ３７の表示画面には、「データを転送する」のボタンと、「入力選択画面へ戻る」のボタンと、が選択可能に表示される。「データを転送する」を選択すると、走行経路の情報をトラクタ１の制御部４に転送するための指示を行うことができる。「入力選択画面へ戻る」のボタンを選択すると、表示画面が入力選択画面６０に切り換わる。

このように、本実施形態の経路生成システム９９では、無線通信端末４６側で生成した走行経路の情報をトラクタ１の制御部４に送信することができる。制御部４は、無線通信端末４６から受信した走行経路（第１走行経路Ｐ）の情報を、当該制御部４に電気的に接続された記憶部５５に記憶する。

第１走行経路Ｐが記憶部５５に記憶されて初めて、入力選択画面６０の農作業開始操作部６５が操作可能となる。制御部４は、走行機体２及び作業機３による作業の開始指示を行うことが可能である一方、第１走行経路Ｐが生成されて記憶部５５に入力されるまでは開始指示を行うことができない構成となっている。

ユーザが入力選択画面６０で農作業開始操作部６５を操作すると、トラクタ１が入力された第１走行経路Ｐに沿って自律走行・自律作業するように、制御部４がトラクタ１の走行及び農作業を制御する。この自律走行の開始に伴って、ディスプレイ３７の表示画面が図１６に示す自律走行監視画面１００に切り換わる。

自律走行監視画面１００の左部には、前方カメラ５７で撮影した動画データを表示する前方カメラ表示部１３１が配置されている。自律走行監視画面１００の左部の、前方カメラ表示部１３１の下方には、後方カメラ５６で撮影した動画データを表示する後方カメラ表示部１３２が配置されている。

自律走行監視画面１００の上部には、トラクタ１の現在の車速を表示する車速表示部１３３が配置されている。車速表示部１３３には、車速センサ５３から送信されてきたデータに基づいて取得された、トラクタ１の現在の車速が表示される。

自律走行監視画面１００の下部には、燃料必要量表示部１３４が配置されている。当該燃料必要量表示部１３４では、農作業が開始されてから終了するまでに必要な燃料の量が表示される。なお、必要な燃料の量は、作業経路の長さ（距離）、及び、ユーザにより設定された車速やエンジン回転数等に基づいて算出することができる。また、無線通信端末４６は、燃料残量センサ５４からの検出結果を取得して、これに基づいて不足している燃料の量を算出し、必要な燃料の量とともに燃料必要量表示部１３４に表示する。

自律走行監視画面１００の右部には、トラクタ１の走行中の走行路Ｐ１又は接続路Ｐ２を含む画像データを表示する走行状態表示部１０９が配置されている。走行状態表示部１０９に表示される画像データは、例えば図９に示すように、地図データに、圃場の形状と、作業領域の形状と、を重ね合わせて表示し、その上にトラクタ１の走行軌跡をハッチングで示したものとすることができる。本実施形態の走行状態表示部１０９には、ロボットトラクタ１の第１走行経路Ｐと、有人トラクタ１Ｘの第２走行経路Ｐ’と、が表示される。

有人トラクタ１Ｘを操向操作するユーザは、無線通信端末４６を例えば有人トラクタ１Ｘの走行機体２の適宜の支持部に支持させて、当該無線通信端末４６のディスプレイ３７に表示された自律走行監視画面１００を参照しながら、有人トラクタ１Ｘを第２走行経路Ｐ’に沿って走行させ、農作業を行わせることができる。これにより、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとの協調作業を実現することができる。

以下では、経路生成システム９９により生成される協調走行経路について具体的に説明する。

図１７は、ロボットトラクタ１の右斜め後ろを有人トラクタ１Ｘに走行させる協調作業が選択され、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの間の位置関係の維持を優先する旨が選択され、１列スキップが選択された場合に、走行経路生成部３５により生成される走行経路Ｐ，Ｐ’の例を示している。この走行経路Ｐ，Ｐ’では、図１７に示すように、スキップ数が２列→０列→２列→０列・・・と変動している。一方で、この走行経路Ｐ，Ｐ’では、図１７に示すように、往路でも復路でも、ロボットトラクタ１の右斜め後ろに有人トラクタ１Ｘが配置される位置関係が維持されている。このような走行経路Ｐ，Ｐ’を採用した場合、有人トラクタ１Ｘのユーザは、当該有人トラクタ１Ｘを常にロボットトラクタ１の右斜め後ろを走行させることを意識して操向操作すればよく、ロボットトラクタ１の位置を目安に作業を行い易いというメリットがある。

図１８は、ロボットトラクタ１の右斜め後ろを有人トラクタ１Ｘに走行させる協調作業が選択され、ロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの間の位置関係の維持を優先しない旨が選択され、１列スキップが選択された場合に、走行経路生成部３５により生成される走行経路Ｐ，Ｐ’の例を示している。この走行経路Ｐ，Ｐ’では、図１８に示すように、スキップ数が１列で一定である。一方で、この走行経路Ｐ，Ｐ’では、図１８に示すように、開始位置から見たときの往路ではロボットトラクタ１の右斜め後ろに有人トラクタ１Ｘが配置される位置関係が維持されているが、復路ではロボットトラクタ１の左斜め後ろに有人トラクタ１Ｘが配置される位置関係となっている（設定された位置関係が維持されていない）。このような走行経路Ｐ，Ｐ’を採用した場合、有人トラクタ１Ｘのユーザは、一側の枕地でも他側の枕地でも同じ旋回の態様（同じ旋回半径等）で旋回すればよく、旋回操作に不慣れなユーザにとって操作が行い易くなるというメリットがある。

図１９は、圃場に区画が設定されて、基準作業が「要」に設定された場合に、走行経路生成部３５により生成される走行経路Ｐ，Ｐ’の例を示している。この走行経路Ｐ，Ｐ’では、図１９に示すように、主として有人トラクタ１Ｘにより農作業が行われる第２作業領域のうちの、第１作業領域との境界線（区画線）に隣接して配置される走行路Ｐ０のみがロボットトラクタ１によって自律走行・自律作業が行われ、その他の第２作業領域の走行路Ｐ１’は有人トラクタ１Ｘによって作業が行われる。一方、第１作業領域においては、全ての走行路Ｐ１がロボットトラクタ１によって自律走行・自律作業が行われる。このような走行経路Ｐ，Ｐ’を採用した場合、第２作業領域のうちの第１作業領域との境界線に隣接して配置される走行路Ｐ０をロボットトラクタ１によって自律走行・自律作業させた後、この走行路Ｐ０を基準（参考）にして、第２作業領域において有人トラクタ１Ｘによって走行路Ｐ１’，Ｐ１’，・・・に対して農作業を施すことが可能である。よって、圃場に対して整然と農作業を施し易いというメリットがある。

図２０は、圃場に区画が設定されて、基準作業が「不要」に設定された場合に、走行経路生成部３５により生成される走行経路Ｐ，Ｐ’の例を示している。この走行経路Ｐ，Ｐ’では、図２０に示すように、ロボットトラクタ１により農作業が行われる第１作業領域と、有人トラクタ１Ｘにより農作業が行われる第２作業領域と、が区画線により区画されて並んで配置されている。このような走行経路Ｐ，Ｐ’を採用した場合、作業領域（圃場）を複数に区画してロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとで分担して作業を行うことができ、全体として効率よく作業を行うことができるというメリットがある。

以上に説明したように、本実施形態の経路生成システム９９は、作業態様設定部（協調作業態様設定部）１０１と、位置関係設定部１０２と、走行経路生成部（協調走行経路生成部）３５と、優先受付部（受付部）１０３と、を備える。作業態様設定部１０１は、ロボットトラクタ（第１作業車両）１及び有人トラクタ（第２作業車両）１Ｘの協調作業態様を設定する。位置関係設定部１０２は、協調作業態様が同一の作業領域における協調作業である場合にロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの位置関係を設定する。走行経路生成部３５は、協調作業態様が同一の作業領域における協調作業である場合にロボットトラクタ１が走行する第１走行経路Ｐ及び有人トラクタ１Ｘが走行する第２走行経路Ｐ’を含む協調走行経路を生成する。優先受付部１０３は、位置関係の維持を優先するか否かを受け付ける。優先受付部１０３により位置関係の維持の優先が受け付けられた場合、位置関係を維持する協調走行経路（第１走行経路Ｐ及び第２走行経路Ｐ’）を生成する（図１７を参照）。優先受付部１０３により位置関係の維持の優先が受け付けられなかった場合、位置関係を維持しない協調走行経路（第１走行経路Ｐ及び第２走行経路Ｐ’）を生成する（図１８を参照）。

これにより、必ずしも位置関係設定部１０２で設定されたロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの位置関係に拘束されずに、ユーザの意向に応じて流動的に協調走行経路を生成することができる。

また、本実施形態の経路生成システム９９においては、第１走行経路Ｐ及び第２走行経路Ｐ’は、それぞれ、平行に並べられる複数の走行路Ｐ１，Ｐ１’を備える。走行経路生成部３５により位置関係を維持しない協調走行経路（第１走行経路Ｐ及び第２走行経路Ｐ’）が生成される場合、第１走行経路Ｐの任意の走行路Ｐ１と当該任意の走行路Ｐ１の次に前記ロボットトラクタ１により走行される他の走行路Ｐ１との間に配置される走行路の列数は一定数に維持される（図１８を参照）。

これにより、設定されたロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの位置関係の維持を優先しない場合、ロボットトラクタ１の任意の走行路Ｐ１と当該任意の走行路Ｐ１の次にロボットトラクタ１により走行される他の走行路Ｐ１との間に配置される走行路の列数、即ちロボットトラクタ１が何列飛ばして次の走行路Ｐ１を走行するかのいわゆるスキップ数が一定数に維持されることとなる。この場合、圃場の一側の枕地と他側の枕地での旋回方法（旋回半径等）が一定の態様に固定されるため、旋回操作が行い易くなる。

また、本実施形態の経路生成システム９９は、前記協調作業が異なる作業領域における協調作業であり、ロボットトラクタ１により第１作業領域が作業され、有人トラクタ１Ｘにより第２作業領域が作業される場合に、第２作業領域におけるロボットトラクタ１による基準作業の要否を設定する基準作業設定部１０８を備える。第１走行経路Ｐとして、第２作業領域においてロボットトラクタ１により基準作業が行われる走行路Ｐ０と、第１作業領域においてロボットトラクタ１により作業が行われる複数の走行路Ｐ１と、を含む走行経路を生成する。第２走行経路Ｐ’として、基準作業が行われる領域を除いた第２作業領域において有人トラクタ１Ｘにより作業が行われる複数の走行路Ｐ１’を含む走行経路を生成する（図１９を参照）。

これにより、第２作業領域においては、ロボットトラクタ１により基準作業（走行路Ｐ０に沿った作業）を行い、当該基準作業で作業が行われた走行路Ｐ０を参考にして、有人トラクタ１Ｘにより複数の走行路Ｐ１’に対して作業を行うことができる。よって、作業領域に対して整然と作業を施し易い。

また、本実施形態の経路生成システム９９は、第１走行経路Ｐとして、第１作業領域においてロボットトラクタ１により作業が行われる複数の走行路Ｐ１，Ｐ１，・・・を含む走行経路を生成する。第２走行経路Ｐ’として、第２作業領域において有人トラクタ１Ｘにより作業が行われる複数の走行路Ｐ１’，Ｐ１’，・・・を含む走行経路を生成する。

これにより、異なる作業領域をそれぞれロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘとで分担して作業を行うことができ、全体として効率よく作業を行うことができる。

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

上記の実施形態におけるロボットトラクタ１と有人トラクタ１Ｘの協調作業では、先行側をロボットトラクタ１が、後続側を有人トラクタ１Ｘが走行するものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、例えば先行側を有人トラクタ１Ｘが、後続側をロボットトラクタ１が走行するものとしてもよい。

上記の実施形態では、走行経路生成部３５により位置関係を維持しない協調走行経路が生成される場合、第１走行経路Ｐの任意の走行路Ｐ１と当該任意の走行路Ｐ１の次にロボットトラクタ１により走行される他の走行路Ｐ１との間に配置される走行路の列数は一定に維持されるものとした。しかしながら、走行路Ｐ１の数に端数がある場合等には、一部の走行路Ｐ１においてスキップ数が一定になっていなくてもよい。

上記の図２０に示した例では、第１作業領域と第２作業領域とが同じ面積となるように区画されるものとした。しかしながら、これに限るものではなく、第１作業領域が第２作業領域よりも広くてもよく、あるいは第１作業領域が第２作業領域よりも狭くてもよい。図１２に示す区分け線１１６を適宜移動させることにより、例えば、第１作業領域の走行路の列数と、第２作業領域の走行路の列数と、を適宜異ならせて、第１作業車両の作業終了位置が配置される枕地と、第２作業車両の作業終了位置が配置される枕地と、を同じ側の枕地にすることが可能である。

上記の実施形態では、区画線と隣接する第２作業領域側の走行路に基準作業を施すものとした。このように構成した場合、第１作業領域と第２作業領域との境界が視覚的に分かり易くなり、有人トラクタ１Ｘを操向操作するユーザが作業を行い易くなるというメリットがある。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、基準作業は、第２作業領域内の走行路の何れに対して行ってもよい。例えば、第２作業領域の区画線が配置される側とは反対側の端に位置する走行路に対して基準作業を行ってもよい。

各図に示した表示画面（入力画面等）は一例に過ぎず、表示のレイアウト及び各アイコン（ボタン）のデザイン等は図示したものに限るものではない。

上記の実施形態では、作業態様設定部１０１、位置関係設定部１０２、走行経路生成部３５、優先受付部１０３、及び基準作業設定部１０８は無線通信端末４６に備えられるものとしたが、これらの構成がトラクタ１及び無線通信端末４６の何れに備えられるかについてはこれに限るものではない。また、これ以外の構成部分についても、トラクタ１及び無線通信端末４６の何れに備えられていてもよい。

無線通信端末４６に相当する機能を有する装置が、トラクタ１に付随して走行する有人トラクタ１Ｘの走行機体２に取外し不能に備えられていてもよい。この場合、無線通信端末４６を省略することができる。

上記の実施形態では、第２作業車両は、ユーザが操向操作する有人のトラクタ１Ｘであるものとした。しかしながら、これに限るものではなく、第２作業車両も第１作業車両と同様に無人のトラクタとして、このトラクタに走行経路生成部３５で生成した第２走行経路Ｐ’を転送して自律的に走行させるものとしてもよい。

１ （ロボット）トラクタ（第１作業車両）
１Ｘ 有人（の）トラクタ（第２作業車両）
３５ 走行経路生成部（協調走行経路生成部）
９９ 経路生成システム
１０１ 作業態様設定部（協調作業態様設定部）
１０２ 位置関係設定部
１０３ 優先受付部（受付部）
１０８ 基準作業設定部

Claims (3)

1. 第１作業車両及び第２作業車両の協調作業態様を設定する協調作業態様設定部と、
   前記協調作業態様が同一の作業領域における協調作業である場合に前記第１作業車両と
   前記第２作業車両の位置関係を設定する位置関係設定部と、
   前記第１作業車両及び前記第２作業車両の少なくとも一方が走行する経路のスキップ数を設定するスキップ数設定部と、
   前記協調作業態様が同一の作業領域における協調作業である場合に前記第１作業車両が
   走行する第１走行経路及び前記第２作業車両が走行する第２走行経路の少なくとも一方とする走行経路を生成する走行経路生成部と、
   前記スキップ数設定部によって設定されたスキップ数若しくは前記位置関係の維持のいずれかを受け付ける受付部と、
   を備える経路生成システムであって、
   前記走行経路生成部は、
   前記受付部により前記位置関係の維持が受け付けられた場合、前記位置関係を維持する前記走行経路を生成し、
   前記受付部により前記設定されたスキップ数が受け付けられた場合、前記位置関係を維持しない前記走行経路を生成することを特徴とする経路生成システム。
2. 請求項１に記載の経路生成システムであって、
   前記第１走行経路及び前記第２走行経路の少なくとも一方は、それぞれ、平行に並べられる複数の走行路を備え、
   前記走行経路生成部により前記位置関係を維持する前記協調走行経路が生成される場合、前記スキップ数設定部によって設定されたスキップ数と異なる走行経路を生成することを特徴とする請求項１に記載の経路生成システム。
3. 請求項１に記載の経路生成システムであって、
   前記第１走行経路及び前記第２走行経路の少なくとも一方は、それぞれ、平行に並べられる複数の走行路を備え、
   前記協調走行経路生成部により前記位置関係を維持しない前記協調走行経路が生成される場合、前記スキップ数設定部によって設定されたスキップ数となる走行経路を生成することを特徴とする請求項１に記載の経路生成システム。

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