JP7667008B2 - 走行制御方法、走行制御システム、及び走行制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、作業車両を走行させる走行制御方法、走行制御システム、及び走行制御プログラムに関する。

従来、自動走行可能な作業車両として、直進時のみ予め設定された目標経路に従って自動走行を行う作業車両が知られている。例えば、先行文献１には、自動走行により直進走行する際に、オペレータの意図する方向と作業車両が認識する方向とにずれが生じた場合に、目標の走行方向を修正する修正手段を備えた作業車両が開示されている。

特開２００５－７１１４２号公報

手動走行と自動走行とを切り替えながら作業車両を走行させる場合、オペレータは、例えば手動走行から自動走行に切り替える操作を行う。ここで、例えば自動走行用の目標経路がオペレータの意図した経路とは異なる場合、オペレータは作業車両の走行及び作業を中断して、目標経路を生成し直したり、作業車両を位置合わせしたりしなければならなくなる。このように、従来の技術では、作業車両を自動走行させる際の操作性が低いという問題が生じる。

本発明の目的は、作業車両を自動走行させる際の操作性を向上させることが可能な走行制御方法、走行制御システム、及び走行制御プログラムを提供することにある。

本発明に係る走行制御方法は、オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両を手動走行させることと、前記作業車両が手動走行中に操作部に対する前記オペレータの第１操作を受け付けた場合に、前記作業車両が自動走行する際の経路である目標経路を生成することと、前記第１操作の後に前記操作部に対する前記オペレータの第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させることと、を実行する方法である。

本発明に係る走行制御システムは、第１走行処理部と経路生成処理部と第２走行処理部とを備える。前記第１走行処理部は、オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両を手動走行させる。前記経路生成処理部は、前記作業車両が手動走行中に操作部に対する前記オペレータの第１操作を受け付けた場合に、前記作業車両が自動走行する際の経路である目標経路を生成する。前記第２走行処理部は、前記第１操作の後に前記操作部に対する前記オペレータの第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させる。

本発明に係る走行制御プログラムは、オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両を手動走行させることと、前記作業車両が手動走行中に操作部に対する前記オペレータの第１操作を受け付けた場合に、前記作業車両が自動走行する際の経路である目標経路を生成することと、前記第１操作の後に前記操作部に対する前記オペレータの第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させることと、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、作業車両を自動走行させる際の操作性を向上させることが可能な走行制御方法、走行制御システム、及び走行制御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作業車両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操作装置の一例を示す外観図である。 図４は、本発明の実施形態に係る作業車両の目標経路の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る作業車両における自動走行の走行方法を説明するための図である。 図６は、本発明の実施形態に係る作業車両における自動走行の走行方法を説明するための図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係る操作装置の操作方法を示す図である。 図７Ｂは、本発明の実施形態に係る操作装置の操作方法を示す図である。 図７Ｃは、本発明の実施形態に係る操作装置の操作方法を示す図である。 図７Ｄは、本発明の実施形態に係る操作装置の操作方法を示す図である。 図８Ａは、本発明の実施形態に係る作業車両の目標経路の生成方法を示す図である。 図８Ｂは、本発明の実施形態に係る作業車両の目標経路の生成方法を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る作業車両において実行される走行制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の実施形態に係る作業車両の目標経路の他の生成方法を示す図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る作業車両の目標経路の他の生成方法を示す図である。

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及び図２に示されるように、本発明の実施形態に係る走行制御システムは、作業車両１０と、基地局（不図示）と、衛星（不図示）とを含んでいる。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４参照）内をオペレータの操作に応じて作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｇまで走行しながら所定の作業（例えば耕耘作業）を行う。具体的には、作業車両１０は、オペレータによる自動走行操作に応じて目標経路である直進経路Ｒ１を自動走行し、オペレータによる手動走行操作（運転操作）に応じて旋回経路Ｒ２を手動走行する。作業車両１０は、直進経路Ｒ１の自動走行と旋回経路Ｒ２の手動走行とを繰り返しながら圃場Ｆ内を走行して作業を行う。なお、前記目標経路は、作業車両１０が自動走行する際の経路であって、オペレータの操作に基づいて予め生成される経路である。本実施形態では、直進経路Ｒ１が前記目標経路に相当する。

本実施形態では、作業車両１０が直進走行する際に自動走行する場合を例に挙げるが、作業車両１０は、旋回走行する際に自動走行してもよい。作業車両１０が旋回走行する際に自動走行する場合、旋回経路Ｒ２が前記目標経路に相当する。すなわち、本発明の作業車両は、前記目標経路を自動走行する機能と、オペレータの手動走行操作に応じて手動走行する機能とを切り替えて走行する構成を備えている。

図４に示す圃場Ｆでは、例えば、作業車両１０は、作業開始位置Ｓから直進経路Ｒ１、旋回経路Ｒ２、直進経路Ｒ１、旋回経路Ｒ２、…を順に繰り返しながら作業終了位置Ｇまで走行する。複数の直進経路Ｒ１のそれぞれは互いに略平行である。図４に示す直進経路Ｒ１及び旋回経路Ｒ２を含む走行経路は一例であって、当該走行経路は、作業車両１０のサイズ、作業機１４のサイズ、作業内容、圃場Ｆの形状などに応じて適宜決定される。

なお、前記走行制御システムは、オペレータが操作する操作端末（タブレット端末、スマートフォンなど）を含んでもよい。前記操作端末は、携帯電話回線網、パケット回線網、無線ＬＡＮなどの通信網を介して作業車両１０と通信可能である。例えばオペレータは、前記操作端末において、各種情報（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。また、オペレータは、作業車両１０から離れた場所において、前記操作端末に表示される走行軌跡により、作業車両１０の走行状況、作業状況などを把握することが可能である。

［作業車両１０］
図１及び図２に示すように、作業車両１０は、車両制御装置１１、記憶部１２、走行装置１３、作業機１４、通信部１５、測位装置１６、操作装置１７などを備える。車両制御装置１１は、記憶部１２、走行装置１３、作業機１４、測位装置１６、操作装置１７などに電気的に接続されている。なお、車両制御装置１１及び測位装置１６は、無線通信可能であってもよい。また、車両制御装置１１及び操作装置１７は、無線通信可能であってもよい。

通信部１５は、作業車両１０を有線又は無線で通信網に接続し、通信網を介して外部機器（操作端末など）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。

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、車両制御装置１１に後述の走行制御処理（図９参照）を実行させるための走行制御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、前記走行制御プログラムは、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、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、前記走行制御プログラムは、サーバー（不図示）から通信網を介して作業車両１０にダウンロードされて記憶部１２に記憶されてもよい。

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装置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装置１１、測位装置１６、及び操作装置１７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。走行装置１３は、車両制御装置１１の命令に従って走行動作を行う。

作業機１４は、例えば耕耘機、播種機、草刈機、プラウ、又は施肥機などであって、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。図２には、作業機１４が耕耘機である場合を示している。

ハンドル１３７は、オペレータ又は車両制御装置１１によって操作される操作部である。例えば走行装置１３は、車両制御装置１１によるハンドル１３７の操作に応じて、油圧式パワーステアリング機構（不図示）などによって前輪１３２の角度を変更し、作業車両１０の進行方向を変更する。

また、走行装置１３は、ハンドル１３７の他に、車両制御装置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は、車両制御装置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のギアを前進ギア又はバックギアなどに切り替え、作業車両１０の走行態様を前進又は後進などに切り替える。また、走行装置１３は、車両制御装置１１によるアクセルを操作に応じてエンジン１３１の回転数を制御する。また、走行装置１３は、車両制御装置１１によるブレーキ操作に応じ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に限定されない。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測位制御プログラム、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、前記測位制御プログラムは、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、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、前記測位制御プログラムは、サーバー（不図示）から通信網を介して測位装置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に接続し、通信網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、前記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の現在位置を算出する。例えば、作業車両１０が圃場Ｆを自動走行する場合に、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（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（ＲＴＫ方式））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動走行を行う。なお、作業車両１０の現在位置は、測位位置（例えば測位用アンテナ１６４の位置）と同一位置であってもよいし、測位位置からずれた位置であってもよい。

操作装置１７は、作業車両１０に搭乗するオペレータが操作する機器であり、各種情報を表示する表示部１７１と、オペレータの操作を受け付ける操作部１７２とを備えている。例えば図２及び図３に示すように、操作装置１７は、キャビン１８内のハンドル１３７付近に設置される。なお、表示部１７１及び操作部１７２は、互いに異なる位置に設置されてもよい。例えば操作部１７２は、ハンドル１３７に設置されてもよい。また、表示部１７１及び操作部１７２は、一体のタッチパネルで構成されてもよい。すなわち、操作部１７２は、オペレータの操作に応じて形状が変化する物理的なボタンで構成されてもよいし、表示部１７１に表示される電子的なボタン画像で構成されてもよい。また、操作装置１７は、オペレータが携帯可能な操作端末（タブレット端末、スマートフォンなど）であってもよい。

操作部１７２は、作業車両１０を自動走行させる際にオペレータが押下する自動走行ボタンＢ１（図３参照）を含んでいる。すなわち、自動走行ボタンＢ１は、作業車両１０の走行モードを手動走行（手動走行モード）から自動走行（自動走行モード）に切り替えるための切替ボタン（自動走行指示ボタン）としての機能を有する。自動走行ボタンＢ１は、本発明の操作部及び操作ボタンの一例である。自動走行ボタンＢ１の具体的な操作方法については後述する。

車両制御装置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、車両制御装置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。

図１に示すように、車両制御装置１１は、走行処理部１１１、受付処理部１１２、経路生成処理部１１３、表示処理部１１４、及び位置調整処理部１１５などの各種の処理部を含む。走行処理部１１１は、本発明の第１走行処理部及び第２走行処理部の一例である。また経路生成処理部１１３は、本発明の経路生成処理部の一例である。なお、車両制御装置１１は、前記ＣＰＵで前記走行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、前記走行制御プログラムは、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。

走行処理部１１１は、作業車両１０の走行を制御する。具体的には、走行処理部１１１は、作業車両１０の走行モードが手動走行の場合に、オペレータの操作（手動走行操作）に基づいて作業車両１０を手動走行させる。例えば、走行処理部１１１は、オペレータによるハンドル操作、シフト操作、アクセル操作、ブレーキ操作などの手動走行操作（運転操作）に対応する操作情報を取得すると、当該操作情報に基づいて走行装置１３に走行動作を実行させる。

また、走行処理部１１１は、作業車両１０の走行モードが自動走行の場合に、測位制御部１６１により測位される作業車両１０の現在位置を示す位置情報（測位情報）に基づいて作業車両１０を自動走行させる。例えば、走行処理部１１１は、作業車両１０が自動走行開始条件を満たし、オペレータから自動走行開始指示を取得すると、前記測位情報に基づいて作業車両１０の自動走行を開始させる。また、走行処理部１１１は、予め生成された目標経路に従って作業車両１０を自動走行させる。

ここで、本実施形態に係る自動走行の具体例について、図５及び図６を参照しつつ説明する。本実施形態では、図４に示す圃場Ｆにおいて、走行経路のうち直進経路Ｒ１を作業車両１０に自動走行させる。先ず、オペレータは、目標経路である直進経路Ｒ１を生成するための基準線Ｌ１を設定する。例えば、オペレータは、圃場Ｆ内の任意の位置（例えば外周端部）において、作業車両１０に走行及び作業させたい方向（目標方向）に、作業車両１０を手動走行させる。具体的には、オペレータは、作業車両１０が作業領域で作業する際の作業方向（例えば耕耘方向）に平行な方向に作業車両１０を手動走行させる。そして、オペレータは、作業車両１０を意図した目標方向に手動走行させているときに任意の位置で操作部１７２を２回操作（選択）する。車両制御装置１１は、オペレータの１回目の選択操作により当該操作位置（Ａ点）を登録し、オペレータの２回目の選択操作により当該操作位置（Ｂ点）を登録する。車両制御装置１１は、Ａ点及びＢ点の位置情報を取得すると、Ａ点及びＢ点を通る直線を基準線Ｌ１として設定する（図５参照）。車両制御装置１１は、基準線Ｌ１を記憶部１２に登録する。基準線Ｌ１の登録処理は、作業車両１０が作業を開始する前に予め実行される。基準線Ｌ１が登録された後、作業車両１０は圃場Ｆ内の作業を開始する。

例えばオペレータは、圃場Ｆ内において作業車両１０を直進走行させる場合に、操作部１７２を操作して走行モードを手動走行から自動走行に切り替える。走行モードが自動走行に切り替えられると、車両制御装置１１（経路生成処理部１１３）は、作業車両１０の現在位置Ｐ１に基づいて、基準線Ｌ１に平行な目標経路（直進経路Ｒ１）を生成する（図６参照）。例えば、経路生成処理部１１３は、現在位置Ｐ１を通る経路であって、基準線Ｌ１に平行な直線上のＡ点に対応する自動走行開始位置Ｓａと、Ｂ点に対応する自動走行終了位置Ｇｂとを結ぶ経路（直進経路Ｒ１）を目標経路として生成する。

そして、作業車両１０が自動走行開始条件を満たし、オペレータから自動走行開始指示を取得すると、走行処理部１１１は、作業車両１０を、直進経路Ｒ１に従って自動走行を開始させる。なお、前記自動走行開始条件には、作業車両１０の現在位置Ｐ１と自動走行開始位置Ｓａとが略一致（完全一致を含む）すること、作業車両１０の方位が所定方位内であること、などが含まれる。これにより、作業車両１０は、自動走行開始位置Ｓａから自動走行終了位置Ｇｂまでの直進経路Ｒ１（図６参照）を自動走行する。

また、走行処理部１１１は、作業車両１０が自動走行終了位置Ｇｂに到達すると走行モードを手動走行に切り替える。走行モードが手動走行に切り替えられると、例えばオペレータは、旋回経路Ｒ２（図４参照）において、手動走行操作により作業車両１０を手動走行させる。

以上のようにして、走行処理部１１１は、オペレータの操作に応じて走行モードを切り替えて、作業車両１０を、直進経路Ｒ１を自動走行させ、旋回経路Ｒ２を手動走行させる。

ここで、受付処理部１１２は、オペレータによる走行モードの切り替え操作を受け付ける。具体的には、受付処理部１１２は、オペレータによる操作部１７２（自動走行ボタンＢ１）の操作を介して、走行モードを手動走行から自動走行に切り替える操作を受け付ける。

次に、自動走行ボタンＢ１の具体的な操作方法について、図７Ａ～図７Ｄを参照しつつ説明する。図７Ａ～図７Ｄには、操作装置１７の具体的構成及び表示画面の一例を示している。図７Ａに示すように、表示処理部１１４は、表示部１７１に自動走行可能か否かを示す情報を表示させる。例えば、作業車両１０が自動走行開始条件を満たす場合に、表示処理部１１４は、自動走行が可能であることを示すメッセージを表示部１７１に表示させる（図７Ａ参照）。

作業車両１０が自動走行開始条件を満たすと、受付処理部１１２は、自動走行ボタンＢ１の受け付けを可能にする。例えば図７Ｂに示すように、オペレータが自動走行ボタンＢ１（ＡＵＴＯボタン）を指で押下（選択）すると、受付処理部１１２は当該操作（選択操作）を受け付ける。自動走行ボタンＢ１を押下する操作（選択操作）は、本発明の第１操作の一例である。

受付処理部１１２が自動走行ボタンＢ１の選択操作を受け付けると、経路生成処理部１１３は、当該選択操作を受け付けた時点における作業車両１０の現在位置Ｐ１を通る経路であって、予め設定された基準線Ｌ１に平行な経路（図６の直進経路Ｒ１）を目標経路として生成する。すなわち、オペレータが自動走行ボタンＢ１を押下する操作は経路生成指示操作（本発明の第１操作の一例）に相当し、オペレータが自動走行ボタンＢ１を押下すると、受付処理部１１２は、経路生成指示を受け付ける。また、表示処理部１１４は、経路生成処理部１１３が生成した目標経路を表示部１７１に表示させる（図７Ｂ参照）。なお、表示処理部１１４は、図７Ｂに示す表示画面に、目標経路とともに基準線Ｌ１を表示させてもよい。

具体的には、位置調整処理部１１５は、作業車両１０の制御中心位置（現在位置Ｐ１）を、測位制御部１６１又は測位用アンテナ１６４の位置である測位位置Ｐ０から予め設定された設定距離だけシフトした位置に設定する。オペレータは、前記設定距離を設定して任意の位置に制御中心位置（現在位置Ｐ１）を設定することができる。例えば、現在位置Ｐ１は、測位位置Ｐ０から作業車両１０の前方側に設定される。また、現在位置Ｐ１は、測位位置Ｐ０よりも作業車両１０の後方側（例えば作業機１３の位置）に設定されてもよいし、左右方向の中心位置よりも左右方向にシフトした位置に設定されてもよい。また、現在位置Ｐ１は、作業車両１０の車体よりも進行方向前方側に設定されてもよい。また、現在位置Ｐ１は、測位位置Ｐ０と同一位置であってもよい。

経路生成処理部１１３は、位置調整処理部１１５により設定された作業車両１０の現在位置Ｐ１（制御中心位置）を基準として目標経路を生成する。目標経路は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、作業車両１０の測位位置Ｐ０から予め設定された設定距離だけシフトした位置に基づいて生成される。例えば図８Ａに示すように、経路生成処理部１１３は、測位位置Ｐ０から作業車両１０の前方側に設定された現在位置Ｐ１を基準として目標経路を生成する。また、例えば図８Ｂに示すように、経路生成処理部１１３は、測位位置Ｐ０から作業車両１０の後方側（例えば作業機１３の位置）に設定された現在位置Ｐ１を基準として目標経路を生成する。

作業車両１０の目標経路を、測位位置Ｐ０から任意の位置にシフトした位置（現在位置Ｐ１）に基づいて生成することにより、オペレータは任意の位置を基準として作業車両１０を自動走行させることができる。例えば、測位位置Ｐ０から前方側にシフトした現在位置Ｐ１に基づいて作業車両１０の目標経路を生成することにより（図８Ａ参照）、オペレータは、例えば作業車両１０前方のボンネットの位置を基準として作業車両１０を自動走行させることができる。また作業車両１０の目標経路を測位位置Ｐ０から後方側にシフトした現在位置Ｐ１に基づいて生成することにより（図８Ｂ参照）、オペレータは、例えば作業機１３の位置を基準として作業車両１０を自動走行させることができる。

また、受付処理部１１２は、自動走行ボタンＢ１のチャタリングによる誤動作を防ぐために、自動走行ボタンＢ１が押下された状態で一定時間（例えば０．２秒）経過した場合に当該操作（経路生成指示操作）を受け付けてもよい。

オペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下した後、続いてオペレータが、自動走行ボタンＢ１を指で押下してから所定時間（例えば３秒）が経過する前（所定時間以内）に自動走行ボタンＢ１から指を放すと（図７Ｃ参照）、受付処理部１１２は当該操作（解除操作）を受け付ける。自動走行ボタンＢ１を押下してから所定時間が経過する前に自動走行ボタンＢ１を放す操作（解除操作）は、本発明の第２操作の一例である。

受付処理部１１２が自動走行ボタンＢ１の解除操作を受け付けると、走行処理部１１１は、作業車両１０を目標経路（直進経路Ｒ１）に応じた自動走行を開始させる（図７Ｃ参照）。すなわち、オペレータが自動走行ボタンＢ１を所定時間経過前に放す操作は自動走行開始操作（又は走行モード切替操作）（本発明の第２操作の一例）に相当し、オペレータが自動走行ボタンＢ１を所定時間経過前に放すと、受付処理部１１２は自動走行開始指示を受け付け、走行処理部１１１は、走行モードを手動走行から自動走行に切り替えて、目標経路に従った自動走行を開始させる。また、表示処理部１１４は、自動走行を開始することを示すメッセージと、作業車両１０の進行方向とを表示部１７１に表示させる（図７Ｃ参照）。このように、車両制御装置１１は、前記経路生成指示操作の後に前記自動走行開始操作を受け付けた場合に、作業車両１０を手動走行から自動走行に切り替える。また、車両制御装置１１は、前記経路生成指示操作を受け付けてから所定時間が経過する前に前記自動走行開始操作を受け付けた場合に、作業車両１０を手動走行から自動走行に切り替える。

ここで、オペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下した状態で所定時間（例えば３秒）が経過した場合（図７Ｄ参照）、すなわちオペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下してから所定時間が経過するまでの間に自動走行ボタンＢ１から指を放さなかった場合、受付処理部１１２は当該操作（押下維持操作）を受け付ける。受付処理部１１２が自動走行ボタンＢ１の押下維持操作を受け付けると、経路生成処理部１１３は、生成した目標経路（直進経路Ｒ１）を破棄する（図７Ｄ参照）。すなわち、オペレータが自動走行ボタンＢ１を所定時間経過するまで押下した状態を維持する操作は、生成した目標経路をキャンセルするキャンセル操作に相当し、オペレータが自動走行ボタンＢ１を所定時間経過するまで押下状態を維持すると、受付処理部１１２は目標経路のキャンセル指示を受け付け、経路生成処理部１１３は生成した目標経路を破棄（キャンセル）する。また、表示処理部１１４は、生成した目標経路を破棄したことを示すメッセージを表示部１７１に表示させる（図７Ｄ参照）。この場合、走行処理部１１１は、作業車両１０の手動走行を維持する。このように、車両制御装置１１は、前記経路生成指示操作を受け付けてから所定時間が経過するまでの間に前記自動走行開始操作を受け付けなかった場合に、作業車両１０の手動走行を維持する。また、車両制御装置１１は、前記経路生成指示操作を受け付けてから所定時間が経過するまでの間に前記自動走行開始操作を受け付けなかった場合に、生成した目標経路を破棄する。

以上の操作により、例えば、オペレータは、作業車両１０を自動走行させたい場合に、自動走行ボタンＢ１を押下する操作（経路生成指示操作）を行うことにより、目標経路を生成して確認することができる。そして、オペレータは、生成された目標経路が意図した経路であった場合には、自動走行ボタンＢ１を所定時間経過前に放す操作（自動走行開始操作）を行うことにより、作業車両１０に目標経路を従った自動走行を開始させることができる。

また、オペレータは、生成された目標経路が意図した経路でない場合には、自動走行ボタンＢ１を所定時間継続して押下する操作（キャンセル操作）を行うことにより当該目標経路を破棄し、作業車両１０の位置を変えて再び自動走行ボタンＢ１を押下する操作（経路生成指示操作）を行うことにより、目標経路を再度生成させることができる。よって、オペレータは、意図した目標経路を確実に生成することができ、意図した目標経路に従って作業車両１０を自動走行させることができる。

なお、表示処理部１１４は、作業車両１０が走行（手動走行、自動走行）している間、目標経路、走行軌跡などの情報を表示部１７１に表示させてもよい。

［走行制御処理］
以下、図９を参照しつつ、車両制御装置１１によって実行される前記走行制御処理の一例について説明する。なお、本発明は、車両制御装置１１が前記走行制御処理の一部又は全部を実行する走行制御方法の発明、又は、当該走行制御方法の一部又は全部を車両制御装置１１に実行させるための走行制御プログラムの発明として捉えてもよい。また、一又は複数のプロセッサーが前記走行制御処理を実行してもよい。

先ずステップＳ１において、車両制御装置１１は、オペレータによるエンジン始動操作に応じて作業車両１０のエンジン１３１を始動させる。エンジン１３１が始動すると、測位制御部１６１は、方位認識処理（イニシャライズ）を実行する。

次にステップＳ２において、車両制御装置１１は、オペレータによる手動走行操作（運転操作）を受け付けたか否かを判定する。例えばオペレータは、作業車両１０を作業開始位置Ｓに移動させるために、ハンドル操作、シフト操作、アクセル操作、ブレーキ操作などを行う。車両制御装置１１が前記手動走行操作を受け付けると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３に移行する。

ステップＳ３において、車両制御装置１１は、オペレータによる前記手動走行操作に基づいて作業車両１０を手動走行させる。具体的には、車両制御装置１１は、オペレータによる前記手動走行操作の操作情報を取得すると、走行装置１３に走行動作を実行させる。

次にステップＳ４において、車両制御装置１１は、作業車両１０が自動走行可能な状態であるか否かを判定する。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０の現在位置Ｐ１と自動走行開始位置Ｓａ（図６参照）とが略一致すること、作業車両１０の方位が所定方位内であることなどの自動走行開始条件を満たす場合に、作業車両１０が自動走行可能な状態であると判定する。作業車両１０が自動走行可能な状態である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、作業車両１０が自動走行可能な状態でない場合（Ｓ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１２に移行する。作業車両１０が自動走行可能な状態でない間は、車両制御装置１１は、作業が終了するまでオペレータの手動走行操作に応じた手動走行を繰り返す（Ｓ１２：Ｎｏ）。

また、作業車両１０が自動走行可能な状態である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、車両制御装置１１は、自動走行が可能であることを示すメッセージを表示部１７１に表示させる（図７Ａ参照）。これにより、オペレータは、作業車両１０が自動走行可能であることを認識することができる。

ステップＳ５では、車両制御装置１１は、自動走行ボタンＢ１が押下されたか否かを判定する。例えば、オペレータは、作業車両１０を自動走行させたいと判断した場合に、操作装置１７の操作部１７２に含まれる自動走行ボタンＢ１を指で押下する（図７Ｂ参照）。自動走行ボタンＢ１が押下された場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６に移行する。一方、自動走行ボタンＢ１が押下されない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、処理はステップＳ１２に移行する。

ステップＳ６では、車両制御装置１１は、作業車両１０が自動走行する際の経路となる目標経路を生成する。具体的には、車両制御装置１１は、自動走行ボタンＢ１が押下されると経路生成指示を受け付けて、自動走行ボタンＢ１が押下された時点の作業車両１０の現在位置Ｐ１を通り、予め設定された基準線Ｌ１に平行な経路（図６の直進経路Ｒ１）を目標経路として生成する。なお、車両制御装置１１は、測位制御部１６１又は測位用アンテナ１６４の位置である測位位置Ｐ０に現在位置Ｐ１（制御中心位置）を設定してもよいし、測位位置Ｐ０から前後左右方向のいずれかの方向に所定距離だけシフトした位置に現在位置Ｐ１を設定してもよい。

次にステップＳ７において、車両制御装置１１は、生成した目標経路を表示部１７１に表示させる（図７Ｂ参照）。これにより、オペレータは、作業車両１０が自動走行可能な経路を把握することができる。そして、オペレータは、生成された目標経路が自身の意図した経路であるか否かを容易に判断することができる。

次にステップＳ８及びＳ９において、車両制御装置１１は、自動走行ボタンＢ１が押下されてから所定時間（例えば３秒）が経過する前に自動走行ボタンＢ１が放された（解除された）か否かを判定する。具体的には、オペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下してから３秒が経過する前に自動走行ボタンＢ１から指を放した場合（Ｓ８：ＮｏかつＳ９：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０に移行する（図７Ｃ参照）。一方、オペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下した状態のまま３秒が経過した場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８１に移行する（図７Ｄ参照）。

例えばオペレータは、生成された目標経路が自身の意図した経路であると判断すると、自動走行ボタンＢ１を押下してから３秒未満の間に自動走行ボタンＢ１から指を放す（図７Ｃ参照）。一方、オペレータは、生成された目標経路が自身の意図した経路でないと判断すると、３秒に到達するまで自動走行ボタンＢ１の押下状態を維持する（図７Ｄ参照）。

ステップＳ８１では、車両制御装置１１は、生成した目標経路を破棄する（図７Ｄ参照）。具体的には、オペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下してから３秒が経過すると、車両制御装置１１は、目標経路のキャンセル指示を受け付けて、生成した目標経路を破棄（キャンセル）する。また、車両制御装置１１は、生成した目標経路を破棄したことを示すメッセージを表示部１７１に表示させる（図７Ｄ参照）。ステップＳ８１の後、処理はステップＳ１２に移行する。この場合、例えば、車両制御装置１１は、手動走行を継続して、オペレータによる再度の経路生成指示に基づいて目標経路を再生成する。

ステップＳ１０では、車両制御装置１１は、生成した目標経路に従って作業車両１０を自動走行させる。具体的には、オペレータが自動走行ボタンＢ１を指で押下してから３秒が経過する前に自動走行ボタンＢ１から指を放すと、車両制御装置１１は、自動走行開始指示を受け付けて、走行モードを手動走行から自動走行に切り替えて自動走行を開始させる。例えば、車両制御装置１１は、作業車両１０を自動走行開始位置Ｓａから自動走行終了位置Ｇｂまでの直進経路Ｒ１（図６参照）を自動走行させる。また、車両制御装置１１は、自動走行を開始することを示すメッセージを表示部１７１に表示させる（図７Ｃ参照）。これにより、オペレータは、作業車両１０が自動走行を開始したことを把握することができる。ステップＳ１０の後、処理はステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１では、車両制御装置１１は、作業車両１０が目標経路の自動走行を終了したか否かを判定する。例えば、作業車両１０が直進経路Ｒ１の自動走行終了位置Ｇｂ（図４参照）に到達した場合に、車両制御装置１１は、作業車両１０が目標経路の自動走行を終了したと判定する。作業車両１０が目標経路の自動走行を終了すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２に移行する。一方、作業車両１０が目標経路の自動走行を終了していない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１１に移行する。

作業車両１０が目標経路を自動走行している間に圃場Ｆ内の作業を終了すると（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、車両制御装置１１は前記走行制御処理を終了する。

またステップＳ１２では、車両制御装置１１は、作業車両１０が作業を終了したか否かを判定する。作業車両１０が作業を終了した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、車両制御装置１１は前記走行制御処理を終了する。一方、作業車両１０が作業を終了していない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、処理はステップＳ３に戻り、車両制御装置１１は上述の処理を繰り返す。

以上のようにして、車両制御装置１１は、作業車両１０に対する前記走行制御処理を実行する。

以上説明したように、本実施形態に係る作業車両１０は、オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両１０を手動走行させ、作業車両１０が手動走行中に操作部１７２に対するオペレータの第１操作（経路生成指示操作）を受け付けた場合に、作業車両１０が自動走行する際の経路である目標経路を生成し、前記第１操作の後に操作部１７２に対するオペレータの第２操作（自動走行開始操作）を受け付けた場合に、作業車両１０を目標経路に従って自動走行させる。

上記構成によれば、オペレータが第１操作を行うことにより自動走行用の目標経路が生成される。このため、オペレータは、意図した目標経路を生成することができる。また、オペレータが第１操作に続く第２操作を行うことにより、作業車両１０を前記目標経路に従って自動走行させることができる。このように、オペレータは、操作部１７２における簡易な操作により、作業車両１０の自動走行を開始する前に目標経路を確認することができ、目標経路を確認した後に自動走行を開始させることができる。よって、作業車両１０を自動走行させる際の操作性を向上させることが可能となる。

ここで、オペレータの１回の操作により、目標経路を生成して自動走行を開始させる構成の場合、オペレータが意図しない目標経路に従って作業車両１０が自動走行を開始してしまう問題が生じるおそれがある。この点、本実施形態は、目標経路を生成するための操作（第１操作）と、自動走行を開始させるための操作（第２操作）とを切り分けて２段階の操作を要する構成であるため、前記問題を防ぐことができる。

［他の実施形態］
本発明は上述の実施形態に限定されず、以下に示す実施形態であってもよい。例えば、経路生成処理部１１３は、自動走行用の目標経路を予め設定してもよい。図１０には、予め設定された目標経路の直進経路Ｒａ～Ｒｄを示している。例えば、直進経路Ｒａ～Ｒｄは、基準線Ｌ１、作業車両１０及び作業機１４のそれぞれの横幅、作業幅などの設定情報に基づいて生成される。経路生成処理部１１３は、直進経路Ｒａ～Ｒｄのうち、オペレータにより自動走行ボタンＢ１が押下された時点の作業車両１０の現在位置Ｐ１に最も近い直進経路Ｒｃを、自動走行用の目標経路として生成する。この場合、作業車両１０は、現在位置Ｐ１から直進経路Ｒｃに向かって自動走行し、直進経路Ｒｃに進入すると直進経路Ｒｃ上を自動走行する。また、作業車両１０が直進経路Ｒｃを自動走行した後、経路生成処理部１１３は、直進経路Ｒｄを次の目標経路として生成する。

また他の実施形態として、図１１に示すように、経路生成処理部１１３は、直進経路Ｒａ～Ｒｄの全体を、自動走行ボタンＢ１が押下された時点の作業車両１０の現在位置Ｐ１に重なるように移動させて、自動走行用の目標経路として生成してもよい。この場合、図１１に示すように、経路生成処理部１１３は、直進経路Ｒａ～Ｒｄの移動量が最も小さくなる方向（図１１では左方向）に直進経路Ｒａ～Ｒｄの全体を移動させて、現在位置Ｐ１に重なる直進経路Ｒｃを目標経路として生成する。この場合、作業車両１０は、現在位置Ｐ１から直進経路Ｒｃ上を自動走行する。

上述の実施形態では、オペレータが単一の操作部１７２（自動走行ボタンＢ１）を押下する操作を第１操作（経路生成指示操作）として受け付け、オペレータが当該押下した自動走行ボタンＢ１を所定時間以内に放す（開放する）操作を第２操作（自動走行開始操作）として受け付ける構成である。すなわち、前記第１操作及び前記第２操作は、互いに異なる操作内容である。

本発明の他の実施形態として、前記第１操作及び前記第２操作は、互いに同一の操作内容であってもよい。例えば、オペレータが自動走行ボタンＢ１を押下して放す１回目の操作を第１操作（経路生成指示操作）として受け付け、その後所定時間以内にオペレータが自動走行ボタンＢ１を押下して放す２回目の操作を第２操作（自動走行開始操作）として受け付ける構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、第１操作（経路生成指示操作）及び第２操作（自動走行開始操作）を受け付ける操作部が、単一の操作部１７２（自動走行ボタンＢ１）で構成されているが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態として、操作装置１７が、前記経路生成指示操作を受け付ける第１操作ボタンと、前記自動走行開始操作を受け付ける第２操作ボタンとを個別に備えて構成されてもよい。この場合、作業車両１０が手動走行中にオペレータが前記第１操作ボタンを押下すると、経路生成処理部１１３は、自動走行用の目標経路を生成し、その後、所定時間が経過する前にオペレータが前記第２操作ボタンを押下すると、走行処理部１１１は、手動走行から自動走行に切り替えて、作業車両１０を目標経路に従って自動走行させる。

また、操作部１７２の形態は、指で押し込むタイプの操作具に限定されず、指で引っ張るタイプの操作具、水平方向にスライドするタイプの操作具などであってもよい。

本発明の走行制御システムは、少なくとも、車両制御装置１１に含まれる走行処理部１１１と経路生成処理部１１３とを備えて構成されている。前記走行制御システムは、作業車両１０に搭載されてもよいし、作業車両１０の外部、例えば操作端末（タブレット端末、スマートフォンなど）に搭載されてもよい。

１０ ：作業車両
１１ ：車両制御装置
１２ ：記憶部
１３ ：走行装置
１４ ：作業機
１５ ：通信部
１６ ：測位装置
１７ ：操作装置
１１１ ：走行処理部（第１走行処理部、第２走行処理部）
１１２ ：受付処理部
１１３ ：経路生成処理部
１１４ ：表示処理部
１７１ ：表示部
１７２ ：操作部
Ｂ１ ：自動走行ボタン（操作ボタン）
Ｆ ：圃場
Ｌ１ ：基準線
Ｐ０ ：測位位置
Ｐ１ ：現在位置
Ｒ１ ：直進経路（目標経路）

Claims (11)

1. オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両を手動走行させることと、
   前記作業車両が手動走行中に操作部に対する前記オペレータの第１操作を受け付けた場合に、前記作業車両が自動走行する際の経路である目標経路を生成することと、
   前記第１操作の後に前記操作部に対する前記オペレータの第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させることと、
   を実行する走行制御方法であって、
   前記第１操作及び前記第２操作は、単一の前記操作部に対する前記オペレータの操作である、走行制御方法。
2. 前記第１操作の後に前記第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を手動走行から自動走行に切り替える、
   請求項１に記載の走行制御方法。
3. 前記第１操作を受け付けてから所定時間が経過する前に前記第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を手動走行から自動走行に切り替える、
   請求項２に記載の走行制御方法。
4. 前記第１操作を受け付けてから所定時間が経過するまでの間に前記第２操作を受け付けなかった場合に、前記作業車両の手動走行を維持する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の走行制御方法。
5. 前記第１操作を受け付けてから所定時間が経過するまでの間に前記第２操作を受け付けなかった場合に、生成した前記目標経路を破棄する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の走行制御方法。
6. 前記第１操作は、前記操作部である選択ボタンに対する前記オペレータの選択操作であり、
   前記第２操作は、前記選択ボタンに対する前記オペレータの解除操作である、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の走行制御方法。
7. 前記第１操作を受け付けた時点における前記作業車両の現在位置に基づいて前記目標経路を生成する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の走行制御方法。
8. 前記作業車両の現在位置は、前記作業車両の測位位置から予め設定された設定距離だけシフトした位置であり、
   前記第１操作を受け付けた時点における前記現在位置を通る経路であって、予め設定された基準線に平行な経路を前記目標経路として生成する、
   請求項７に記載の走行制御方法。
9. 前記第１操作を受け付けた場合に、前記目標経路を生成し、生成した前記目標経路を表示部に表示させる、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の走行制御方法。
10. オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両を手動走行させる第１走行処理部と、
    前記作業車両が手動走行中に操作部に対する前記オペレータの第１操作を受け付けた場合に、前記作業車両が自動走行する際の経路である目標経路を生成する経路生成処理部と、
    前記第１操作の後に前記操作部に対する前記オペレータの第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させる第２走行処理部と、
    を備え、
    前記第１操作及び前記第２操作は、単一の前記操作部に対する前記オペレータの操作である、走行制御システム。
11. オペレータの手動走行操作に基づいて作業車両を手動走行させることと、
    前記作業車両が手動走行中に操作部に対する前記オペレータの第１操作を受け付けた場合に、前記作業車両が自動走行する際の経路である目標経路を生成することと、
    前記第１操作の後に前記操作部に対する前記オペレータの第２操作を受け付けた場合に、前記作業車両を前記目標経路に従って自動走行させることと、
    を一又は複数のプロセッサーに実行させるための走行制御プログラムであって、
    前記第１操作及び前記第２操作は、単一の前記操作部に対する前記オペレータの操作である、走行制御プログラム。