JP2021078490A - 領域調整システム - Google Patents

Abstract

【課題】圃場に設定された領域において、作業効率を低下させることなく作業車両に作業を行わせる。【解決手段】領域調整システム９９は、位置情報算出部４９と、記憶部３６と、作業車両情報取得部３１と、走行経路設定部３４と、調整部３５と、を備える。記憶部３６は、中央作業領域と枕地領域とを含む圃場の情報を記憶する。中央作業領域に関して走行経路設定部３４で設定された第１作業経路をトラクタ１が走行することで作業の実行が想定される作業想定領域が中央作業領域よりも小さくなり、中央作業領域に未作業領域が発生する場合、調整部３５は、中央作業領域から未作業領域を除くように当該中央作業領域を調整するとともに、枕地領域における第１枕地領域又は第２枕地領域を中央作業領域側に向かって未作業領域分だけズラすように枕地領域を調整する。【選択図】図３

Description

本発明は、領域調整システムに関する。詳細には、圃場に設定された領域を調整可能な領域調整システムに関する。

従来から、作業車両を予め設定された経路に沿って自律走行させる構成が知られている。特許文献１及び特許文献２は、それぞれ、この種の構成を開示する。

特許文献１の構成は、圃場を自走する走行機体と、走行機体に対して姿勢変更可能に取り付けられている圃場作業装置と、からなる圃場作業機を備える。この圃場作業機は、経路算出部を備える。経路算出部は、圃場情報と作業装置情報、及び走行開始地点と走行終了地点とに基づいて、走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路と、圃場作業装置による走行作業を行う作業走行経路とを含む走行経路を算出する。走行経路は、作業走行経路及び非作業走行経路のほか、枕地作業走行経路を含むようになっている。

特許文献２の構成は、農業用作業車両として自律走行可能なトラクタを備える。このトラクタは、作業経路作成部を備える。作業経路作成部は、トラクタが農作業を行いながら走行する、並べて配置された複数の直線状の農作業経路（直線路）と、隣接する当該農作業経路の端同士を繋ぐ経路であってトラクタが旋回（方向転換）する旋回経路と、を含む作業経路を作成する。このときには、多くの場合、複数の農作業経路が作業領域内をぴったり埋め尽くすようには第１作業経路を生成できないので、作業領域内に作業幅に満たない幅の未作業領域（農作業が行われない領域）が発生するようになっている。未作業領域には、農作業を施すことができる。

特開２０１５−１１２０７１号公報 特開２０１７−１３４５２７号公報

上記特許文献１の構成においては、設定された走行開始地点と走行終了地点との位置関係によっては、経路算出部により、作業幅に満たない未作業領域が発生する走行経路が算出されることがある。この場合には、未作業領域での作業を行う必要性が生じる。また、予想していた作業領域を超えて作業が行われることになる走行経路が算出されることがある。これらのような場合、余分な作業工程が増えることになるので、作業効率が低下する。

上記特許文献２の構成においては、未作業領域が発生した場合、未作業領域に作業を施すと、既に作業を行った作業領域の一部に対して再度同じ作業が行われる領域が多くなるので、作業内容によっては不都合が生じることがある。例えば、トラクタが耕耘機を用いて耕耘作業を行う場合には、再度同じ作業が行われた領域と、他の領域とで土壌環境に差異が生じる。また、コンバインが刈取作業を行う場合、刈藁を巻き込んでしまうおそれがある。

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、圃場に設定された領域において、作業効率を低下させることなく作業車両に作業を行わせることにある。

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。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の領域調整システムが提供される。即ち、この領域調整システムは、位置情報取得部と、記憶部と、作業車両情報取得部と、走行経路設定部と、調整部と、を備える。前記位置情報取得部は、作業車両の位置情報を取得する。前記記憶部は、中央作業領域、及び、前記中央作業領域の周囲に設定された枕地領域を含む圃場の情報を記憶する。前記作業車両情報取得部は、前記作業車両の作業幅を含む車両情報を取得する。前記走行経路設定部は、前記中央作業領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第１作業経路、及び、前記枕地領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第２作業経路を、前記作業車両の作業幅に基づいて設定する。前記調整部は、前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整可能である。前記枕地領域は、前記第１作業経路における前記作業車両の走行方向である第１方向に沿って延び、かつ、前記中央作業領域の両側に配置される第１枕地領域及び第２枕地領域を含む。前記作業車両の前記第１作業経路の走行により作業されることが想定される作業想定領域が、前記第１方向と直交する第２方向において、前記中央作業領域よりも小さくなり、前記中央作業領域に未作業領域が発生する場合、前記調整部は、前記中央作業領域から未作業領域を除くように当該中央作業領域を調整するとともに、前記第２方向において、前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域を前記中央作業領域側に向かって前記未作業領域分だけズラすように前記枕地領域を調整する。

これにより、中央作業領域と枕地領域との間で未作業領域が発生しないように走行経路を設定し、この走行経路に沿って作業車両を走行させながら作業を行うことが可能となる。従って、作業効率を向上させることができる。また、既に作業が行われたにもかかわらず再度同じ作業が行われる領域を縮小させることができ、同じ作業の繰り返しによる不都合を生じにくくすることができる。

前記の領域調整システムにおいては、前記作業想定領域が前記第２方向において前記中央作業領域よりも大きくなる場合、前記走行経路設定部は、前記作業想定領域の前記第２方向での大きさが前記中央作業領域よりも小さくなるように、複数並べて配置される前記第１作業経路のうち前記第２方向の端部の前記第１作業経路を削除することが好ましい。

これにより、第１作業経路及び第２作業経路を走行する作業車両が同じ領域に重複して作業を行うことを回避することができる。また、枕地領域に狭い部分が生じないようにすることができる。

前記の領域調整システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記作業想定領域が前記第２方向において前記中央作業領域よりも大きくなる場合、前記調整部が、前記中央作業領域の前記第２方向での大きさが前記作業想定領域と一致するように当該中央作業領域を調整し、前記中央作業領域の調整に応じて前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域が縮小するように前記枕地領域を調整する。調整後の前記中央作業領域と、調整後の前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域と、の間に余剰領域が発生したとき、前記調整部は、前記第２方向において、調整後の前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域を前記中央作業領域側に向かって前記余剰領域分ズラすように、前記中央作業領域と前記枕地領域を再調整する。

これにより、第１作業経路及び第２作業経路を走行する作業車両が同じ領域に重複して作業を行うことを回避することができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の領域調整システムが提供される。即ち、この領域調整システムは、位置情報取得部と、記憶部と、作業車両情報取得部と、走行経路設定部と、調整部と、を備える。前記位置情報取得部は、作業車両の位置情報を取得する。前記記憶部は、中央作業領域、及び、前記中央作業領域の周囲に設定された枕地領域を含む圃場の情報を記憶する。前記作業車両情報取得部は、前記作業車両の作業幅を含む車両情報を取得する。前記走行経路設定部は、前記中央作業領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第１作業経路、及び、前記枕地領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第２作業経路を、前記作業車両の作業幅に基づいて設定する。前記調整部は、前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整可能である。前記作業車両の前記第１作業経路の走行により作業されることが想定される作業想定領域が、前記作業車両の走行方向である第１方向と直交する第２方向において、前記中央作業領域よりも小さくなり、前記中央作業領域に未作業領域が発生する場合、前記調整部は、前記未作業領域が前記枕地領域に含まれるように、前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整する。

これにより、中央作業領域内において未作業領域が発生した場合であっても、作業車両の走行経路を適切に設定して、作業効率を低下させることなく作業車両に作業を行わせることができる。

前記の領域調整システムは、前記作業想定領域と前記未作業領域との境界に仮想境界線を設定する仮想境界線設定部を備えることが好ましい。

これにより、仮想境界線設定部を用いて中央作業領域及び枕地領域の調整を円滑に行うことができる。

前記の領域調整システムにおいては、前記調整部は、前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整するとき、前記枕地領域に前記作業想定領域の一部を含めることが好ましい。

これにより、中央作業領域及び枕地領域の調整が行い易くなる。

前記の領域調整システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記仮想境界線設定部は、前記未作業領域の周縁部を形成する複数の辺のうち前記第２方向に延びる１辺における前記作業想定領域に近い側の端部を通過する直線であって、前記枕地領域のうち前記第２方向において前記作業想定領域との間に前記未作業領域を発生させる一部分の前記第２方向における外周部と平行となる直線である前記仮想境界線を設定する。

これにより、未作業領域に応じて適切に仮想境界線を設定することができる。

前記の領域調整システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記仮想境界線設定部は、前記未作業領域が平面視で３角形状である場合、前記未作業領域の周縁部を形成する３つの辺から前記作業想定領域と隣接した１辺を除く２辺のうちの短い方の辺における、前記作業想定領域に近い側の端部を通過し、かつ、前記枕地領域の一部分における前記外周部と平行である直線を、前記仮想境界線として設定する。

これにより、未作業領域が平面視で３角形状の場合に、当該未作業領域に応じた適切な仮想境界線を得ることができる。

前記の領域調整システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記仮想境界線設定部は、前記未作業領域が平面視で矩形状を除く４角形状である場合、前記未作業領域の周縁部を形成する４つの辺から前記作業想定領域に隣接した１辺に対して隣接する２辺のうちの長い方の辺における、前記作業想定領域に近い側の端部を通過し、かつ、前記枕地領域の一部分における前記外周部と平行である直線を、前記仮想境界線として設定する。

これにより、未作業領域が平面視で矩形状でない４角形状の場合に、当該未作業領域に応じた適切な仮想境界線を得ることができる。

本発明の実施形態に係る領域調整システムに備えられるロボットトラクタの全体的な構成を示す側面図。 ロボットトラクタの平面図。 ロボットトラクタ及び遠隔操作装置の制御系の主要な構成を示すブロック図。 トラクタに関して設定される走行経路の例を示す模式図。 第１実施形態において走行経路の設定が行われる際に制御部が行う処理を示すフローチャート。 調整部による調整前の状態を示す一部拡大模式図。 調整部による調整後の状態を示す一部拡大模式図。 最終の走行経路が設定された状態を示す模式図。 他の例における、調整部による調整前の状態を示す一部拡大模式図。 第２実施形態において走行経路の設定が行われる際に制御部が行う処理を示すフローチャート。 調整部による第１段階の調整後の状態を示す一部拡大模式図。 調整部による第１段階の調整後の状態を示す一部拡大模式図。 他の例における、最終の走行経路が設定された状態を示す模式図。 第３実施形態における調整部による調整を説明する一部拡大模式図。 第３実施形態におけるロボットトラクタ及び遠隔操作装置の制御系の主要な構成を示すブロック図。 第４実施形態における調整部による調整を説明する一部拡大模式図。 第５実施形態における調整部による調整を説明する一部拡大模式図。

本発明は、１台又は複数台の作業車両を圃場に設定された複数の領域で自律走行・自律作業させることによって農作業を実行する際に、各領域を調整可能な領域調整システムに関する。本実施形態では作業車両としてトラクタを例に説明するが、作業車両としては、トラクタの他、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車等、乗用型作業機に加え、歩行型作業機も含まれる。本明細書において、自律走行とは、トラクタが備える制御部（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する。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。

以下の説明で自律走行・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。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）、或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）。

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領域調整システム９９に備えられるロボットトラクタ１の全体的な構成を示す側面図である。図２は、ロボットトラクタ１の平面図である。図３は、ロボットトラクタ１及び遠隔操作装置４６の制御系の主要な構成を示すブロック図である。

領域調整システム９９は、トラクタ１の走行及び作業を制御する制御部４と、当該制御部４と無線通信することによりトラクタ１に対して自律走行・自律作業に関する所定の制御信号（自律走行・自律作業の経路に関する信号や自律走行・自律作業の開始信号、停止信号、終了信号等）を出力する遠隔操作装置４６と、を備えて構成される。

初めに、本発明に係る領域調整システム９９に備えられる作業車両の実施の一形態であるロボットトラクタ（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１及び図２を参照して説明する。

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

トラクタ１の構成について、図１及び図２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２に示すモニタ装置１４、スロットルレバー１５、ＰＴＯスイッチ１７、ＰＴＯ変速レバー１８、及び複数の油圧変速レバー１６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の回転速度を設定するためのものである。ＰＴＯスイッチ１７は、トランスミッション２２の後端から突出した図略のＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力の伝達／遮断を切換操作するためのものである。即ち、ＰＴＯスイッチが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ものである。油圧変速レバー１６は、図略の油圧外部取出バルブを切換操作することができる。

また、座席１３の右側に配置されたアームレスト１９の前部には、主変速レバー２７、作業機昇降スイッチ２８等の操作装置が設けられている。

主変速レバー２７はトラクタ１の走行速度を変更するためのものであり、主変速レバー２７を前方に倒すと走行速度が速くなり、後方に倒すと走行速度が遅くなるように構成されている。この主変速レバー２７は無段階の操作が可能に構成されており、トラクタ１の走行速度は主変速レバー２７の操作量に応じて無段階に変速される。

作業機昇降スイッチ２８は、主変速レバー２７に設けられた上下操作可能な電気スイッチとして構成されており、作業機３を上昇及び下降させるときに使用される。作業機３がロータリ耕耘装置として構成される場合、これにより、作業機３を下降させて作業機３が備える耕耘爪２５による耕耘作業を開始させたり、上昇させて耕耘作業を終了させたりすることができる。本実施形態において、作業機３はロータリ耕耘装置として構成されている。

図１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３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）並びに作業機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はコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。この制御部４には、ガバナ装置４１、変速装置４２、操舵アクチュエータ４３、及び昇降アクチュエータ４４等がそれぞれ電気的に接続されている。

ガバナ装置４１は、エンジン１０の回転数を調整するものである。ガバナ装置４１を制御部４により制御してラック位置を適宜に調整することにより、エンジン１０の回転数を所望の回転数にすることができる。

変速装置４２は、具体的には例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置であり、トランスミッション２２に備えられている。変速装置４２を制御部４により制御して図略の前記斜板の角度を適宜に調整することにより、トランスミッション２２の変速比を所望の変速比にすることができる。

昇降アクチュエータ４４は、例えば作業機３を走行機体２に連結している３点リンク機構を動作させることにより、作業機３を退避位置（農作業を行わない位置）又は作業位置（農作業を行う位置）の何れかに上げ下げするものである。なお、本実施形態において作業機３による農作業は耕耘作業を意味する。昇降アクチュエータ４４を制御部４により制御して作業機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。

以上のような制御部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、遠隔操作装置４６により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行及び自律作業させることが可能となっている。

具体的には、図３等に示すように、トラクタ１は、自律走行及び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（の走行機体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、圃場上を自律走行及び自律作業することが可能となっている。

次に、自律走行・自律作業を可能とするためにトラクタ１が備える構成について詳細に説明する。具体的には、本実施形態のトラクタ１は、操舵アクチュエータ４３、測位用アンテナ６、無線通信用アンテナ４８、車速センサ等を含むセンサ群５３、及び記憶部５５を備える。また、これらに加えて、トラクタ１には、走行機体２の姿勢（ロール角、ピッチ角、ヨー角）を特定することが可能な慣性計測ユニット（ＩＭＵ）が備えられていてもよい。

図３に示す操舵アクチュエータ４３は、例えば、ハンドル１２の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部に設けられ、ハンドル１２の回転角度（操舵角）を調整するものである。トラクタ１が無人トラクタとして予め定められた経路を走行する場合、制御部４は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行されるようハンドル１２の適切な回動角度を算出し、算出した回動角度にてハンドル１２が回動されるように操舵アクチュエータ４３を制御する。

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１に示すように、測位用アンテナ６は、トラクタ１のキャビン１１のルーフ９２の上面に配置されている。測位用アンテナ６で受信された測位信号は、図３に示す位置情報算出部（位置情報取得部）４９に入力されて、当該位置情報算出部４９でトラクタ１（厳密には、測位用アンテナ６）の位置情報が、例えば緯度・経度情報として算出される。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を利用しているが、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）、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）などにおいて高精度の位置座標が得られれば、これらを用いることが可能である。

無線通信用アンテナ４８は、ユーザが操作する遠隔操作装置４６からの信号を受信したり、遠隔操作装置４６への信号を送信したりするものである。図１に示すように、無線通信用アンテナ４８は、トラクタ１のキャビン１１のルーフ９２の上面に配置されている。無線通信用アンテナ４８で受信した遠隔操作装置４６からの信号は、図３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から遠隔操作装置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から送信されて遠隔操作装置４６で受信される。

記憶部５５は、トラクタ１を圃場で自律走行させる経路を記録する。また、記憶部５５は、自律走行中のトラクタ１の位置情報（走行軌跡）を記憶したり、当該位置情報と関連付けられた走行機体２の姿勢の情報を記憶したりする。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。

遠隔操作装置４６は、図１及び図３に示すように、タッチパネル３９を備える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。ユーザは、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示された情報を参照して確認することができる。また、ユーザは、上記のタッチパネル３９、又はディスプレイ３７の近傍に配置されたハードウェアキー３８等を操作して、トラクタ１の制御部４に、トラクタ１を制御するための制御信号（例えば、緊急停止信号等）を送信することができる。なお、遠隔操作装置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。

このように構成されたトラクタ１は、遠隔操作装置４６を用いるユーザの指示に基づいて、圃場に設定された経路に沿って走行しつつ、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、遠隔操作装置４６を用いて各種設定を行うことにより、農作業を行う直線状の第１作業経路（直進経路）Ｐ１と、当該作業経路の端同士を接続する接続経路（本実施形態では、トラクタ１が旋回を行う円弧状の旋回路）Ｐ２と、を交互に繋いだ経路を生成することが可能である。更に、ユーザは、同様に設定を行うことにより、第１作業経路Ｐ１の周囲で農作業を行う第２作業経路Ｐ３を生成することが可能である。走行経路（パス）Ｐ０は、第１作業経路Ｐ１と接続経路Ｐ２とを交互に接続した一連の経路と、第２作業経路Ｐ３と、によりなる。

この走行経路Ｐ０の例が図４に示されている。図４は、トラクタ１に関して設定される走行経路Ｐ０の例を示す模式図である。図４に示すように、走行経路Ｐ０が生成されるにあたっては、圃場８０に、中央作業領域８１と、当該中央作業領域８１の周囲に配置された枕地領域８２と、が設定される。枕地領域８２は、第１枕地領域８４Ａと第２枕地領域８４Ｂとを含む。第１枕地領域８４Ａ及び第２枕地領域８４Ｂは、それぞれ、第１作業経路Ｐ１におけるトラクタ１の走行方向である第１方向に沿って延びるように、細長く形成されている。第１枕地領域８４Ａ及び第２枕地領域８４Ｂは、第１方向と直交する第２方向において、中央作業領域８１の両側に位置する。第１作業経路Ｐ１，Ｐ１，・・・は、中央作業領域８１に等間隔で並んで複数配置される。接続経路Ｐ２，Ｐ２，・・・は、隣り合う第１作業経路Ｐ１，Ｐ１を接続するように枕地領域８２に設定される。第１作業経路Ｐ１と接続経路Ｐ２とを交互に接続した経路が、中央作業領域８１において、予め指定された作業開始位置Ｓと、作業終了位置Ｅと、を結ぶように設定される。第２作業経路Ｐ３は、枕地領域８２に設定される。

そして、このような走行経路Ｐ０の情報を制御部４に入力して所定の操作を行うことにより、当該制御部４によりトラクタ１を制御して、トラクタ１を走行経路Ｐ０に沿って自律走行させながら、当該トラクタ１に作業機３を用いて農作業（自律作業）をさせることが可能である。

以下では、図３を参照して、本発明の実施の一形態に係る領域調整システム９９に備えられる遠隔操作装置４６の構成についてより詳細に説明する。

本実施形態の遠隔操作装置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、図３に示すように、主要な構成として、作業車両情報取得部３１、圃場形状取得部３２、領域設定部３３、走行経路設定部３４、調整部３５、及び記憶部３６を備える。

具体的には、上述のとおり遠隔操作装置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、この遠隔操作装置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、遠隔操作装置４６を、作業車両情報取得部３１、圃場形状取得部３２、領域設定部３３、走行経路設定部３４、調整部３５、及び記憶部３６等として動作させることができる。

作業車両情報取得部３１は、トラクタ１に関する作業車両情報を取得する。作業車両情報には、走行機体２に装着された作業機３によるトラクタ１のＷ１（図４参照）に関する情報が含まれる。作業車両情報取得部３１により取得された作業車両情報は記憶部３６に記憶される。

圃場形状取得部３２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の位置情報の推移を記録することで、圃場の情報として当該圃場の形状を取得する。圃場形状取得部３２で取得された圃場の形状は記憶部３６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ように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してもよい。

領域設定部３３は、圃場において、中央領域と、枕地領域と、を設定する。領域設定部３３は、例えばユーザが、圃場形状取得部３２で取得した圃場の形状をディスプレイ３７に表示させた状態で、複数の点を選択することにより指定した場合に、指定した点同士を結ぶ線分が交わらないようにいわゆる閉路グラフにより特定した多角形の内側領域を中央領域として設定し、当該圃場における中央領域の周囲を枕地領域として設定する。領域設定部３３で設定された中央領域、及び枕地領域は記憶部３６に記憶される。ただし、中央領域を設定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、圃場の外周よりも所定の距離だけ内側の位置を中央領域の外周の位置とすることにより、中央領域の形状を自動的に取得してもよい。

走行経路設定部３４は、トラクタ１に入力（送信）する経路を設定する。本実施形態の走行経路設定部３４は、圃場でトラクタ１を自律走行させる走行経路Ｐ０を設定する。走行経路設定部３４は、遠隔操作装置４６で所定の操作が行われた場合に、作業車両情報取得部３１で取得された作業車両情報、及び領域設定部３３で設定された圃場の各領域に関する情報等に基づいて、走行経路Ｐ０を自動的に設定する。走行経路設定部３４で設定された走行経路Ｐ０は、記憶部３６に記憶される。

調整部３５は、領域設定部３３で設定された領域、即ち中央領域及び枕地領域のそれぞれを調整可能である。調整部３５は、走行経路設定部３４で第１の候補となる走行経路Ｐ０が設定された後、この走行経路Ｐ０に応じて、中央領域及び枕地領域のそれぞれの大きさ及び形状を調整する。調整部３５で調整された調整後の中央領域及び枕地領域は記憶部３６に記憶される。なお、調整部３５に関する構成については後述する。

記憶部３６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、作業車両情報等の各種情報を記憶することができる。ここで、記憶部３６は、走行経路設定部３４で走行経路Ｐ０が設定される度に当該走行経路Ｐ０に関する情報を記憶することができる。

次に、図５から図９を参照して、制御部４により走行経路Ｐ０が設定される際に行われる制御について説明する。図５は、走行経路Ｐ０の設定が行われる際に制御部４が行う処理を示すフローチャートである。図６は、調整部３５による調整前の状態を示す一部拡大模式図である。図７は、調整部３５による調整後の状態を示す一部拡大模式図である。図８は、最終の走行経路Ｐ０が設定された状態を示す模式図である。図９は、他の例における、調整部３５による調整前の状態を示す一部拡大模式図である。以下では、図４に示す圃場８０での作業時に行われる制御の例について説明する。

まず、制御部４（走行経路設定部３４）は、圃場８０の中央作業領域８１及び枕地領域８２のそれぞれの大きさ及び形状と、トラクタ１の作業幅Ｗ１とに基づいて、第１の候補となる走行経路Ｐ０を設定する（ステップＳ１０１）。第１の候補となる走行経路Ｐ０は、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示される。この走行経路Ｐ０においては、第１作業経路Ｐ１及び接続経路Ｐ２を交互に繋いだ経路が、ユーザにより設定された作業開始位置Ｓから作業終了位置Ｅに至るように配置される。ただし、上記の経路の始点及び終点が、作業開始位置Ｓ及び作業終了位置Ｅに対して誤差が生じても、当該誤差が所定の大きさを上回らない限り許容される。この走行経路Ｐ０においては、直進経路である第１作業経路Ｐ１が、中央作業領域８１において、作業の重複が生じない限りなるべく多く並ぶように配置される。また、枕地領域８２に、第２作業経路Ｐ３が圃場８０内に収まるように設定される。

続いて、制御部４は、トラクタ１の第１作業経路Ｐ１の走行により作業の実行が想定される領域（以下、作業想定領域と呼ぶことがある。）の大きさが、第２方向において、中央作業領域８１の大きさよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。作業想定領域とは、仮にトラクタ１が全ての第１作業経路Ｐ１を走行して作業した場合に、作業が完了したことになる領域を意味する。前述のとおり、第１方向とは、走行経路Ｐ０の第１作業経路Ｐ１におけるトラクタ１の走行方向である。第２方向とは、第１方向と直交する方向である。

ステップＳ１０２において、作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも小さくなると判定された場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、図６に示すように、作業が行われない未作業領域８６が中央作業領域８１に発生することになる。未作業領域８６は、第２方向において幅Ｗ２を有する。

次に、制御部４（調整部３５）は、中央作業領域８１と枕地領域８２とを調整する（ステップＳ１０３）。枕地領域８２の調整としては、第１枕地領域８４Ａ又は第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる。例えば、第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる場合、調整部３５は、図６の状態から図７の状態となるように、中央作業領域８１と第２枕地領域８４Ｂとを調整する。具体的には、調整部３５は、中央作業領域８１から未作業領域８６を除くように、中央作業領域８１の大きさ及び形状を変更する。この結果、中央作業領域８１は、第２方向に縮められる。その後、調整部３５は、第２方向において、第２枕地領域８４Ｂが中央作業領域８１側に向かって未作業領域８１分（未作業領域８６の幅Ｗ２）だけズレるように、第２枕地領域８４Ｂの形状を変更する。この結果、圃場８０の第２方向における外周部８０ａ付近に、未作業領域８６の幅Ｗ２と同等の幅を有する領域８７が生じることになる。この領域８７では、走行経路Ｐ０は設定されない。ここで、第２枕地領域８４Ｂの第２方向の幅Ｗ３は、調整の前後で変わらないように、所定値に保たれる。この幅Ｗ３は、トラクタ１の作業幅Ｗ１の整数倍に設定される。

次に、制御部４（走行経路設定部３４）は、調整部３５による調整に応じて、第２の候補となる走行経路Ｐ０を設定する（ステップＳ１０４）。制御部４（走行経路設定部３４）は、調整後の第２枕地領域８４Ｂに応じて、走行経路Ｐ０の再設定を行う。第２の候補となる走行経路Ｐ０は、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示される。オペレータがこの走行経路Ｐ０に対して承諾する旨の操作を遠隔操作装置４６により行った場合、制御部４は、第２の候補となる走行経路Ｐ０を最終の走行経路Ｐ０として採用する。従って、図８に示すように、トラクタ１が自律走行及び自律作業を行う際に当該トラクタ１の走行範囲内に未作業領域が発生することがないように、走行経路Ｐ０を設定することができる。

また、ステップＳ１０２において、作業想定領域の大きさが、第２方向において、中央作業領域８１の大きさよりも小さくないと判定された場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、制御部４は、作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも大きくないと判定された場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、作業想定領域の大きさと中央作業領域８１の大きさとが同じことになるので、制御部４は処理を終了する。

作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、図９に示すように、中央作業領域８１と枕地領域８２とで重複して作業が行われる重複領域８５が発生することになる。重複領域８５は、第２方向において幅Ｗ４を有する。この場合、制御部４（走行経路設定部３４）は、作業想定領域が中央作業領域８１よりも小さくなるように、第１作業経路Ｐ１の最終経路を現在の最終経路Ｐ１ａから当該現在の最終経路Ｐ１ａの１つ前の経路Ｐ１ｂに変更する（ステップＳ１０６）。言い換えれば、複数並んでいる第１作業経路Ｐ１のうち、第２方向の端部に位置する第１作業経路Ｐ１が削除される。この結果、中央作業領域８１に未作業領域８６が発生する。その後、制御部４は、前記と同様の処理を行う。

以上に説明したように、本実施形態の領域調整システム９９は、位置情報算出部４９と、記憶部３６と、作業車両情報取得部３１と、走行経路設定部３４と、調整部３５と、を備える。位置情報算出部４９は、トラクタ１の位置情報を取得する。記憶部３６は、中央作業領域８１、及び、中央作業領域８１の周囲に設定された枕地領域８２を含む圃場８０の情報を記憶する。作業車両情報取得部３１は、トラクタ１の作業幅Ｗ１を含む車両情報を取得する。走行経路設定部３４は、中央作業領域８１で作業を行うようにトラクタ１を走行させる第１作業経路Ｐ１、及び、枕地領域８２で作業を行うようにトラクタ１を走行させる第２作業経路Ｐ３を、トラクタ１の作業幅Ｗ１に基づいて設定する。調整部３５は、中央作業領域８１及び枕地領域８２を調整可能である。枕地領域８２は、第１作業経路Ｐ１におけるトラクタ１の走行方向である第１方向に沿って延び、かつ、中央作業領域８１の両側に配置される第１枕地領域８４Ａ及び第２枕地領域８４Ｂを含む。トラクタ１の第１作業経路Ｐ１の走行により作業されることが想定される作業想定領域が、第１方向と直交する第２方向において、中央作業領域８１よりも小さくなり、中央作業領域８１に未作業領域８６が発生する場合、調整部３５は、中央作業領域８１から未作業領域８６を除くように中央作業領域８１を調整するとともに、第２方向において、第１枕地領域８４Ａ又は第２枕地領域８４Ｂを中央作業領域８１側に向かって前記未作業領域分だけズラすように枕地領域８２を調整する。

これにより、中央作業領域８１と枕地領域８２との間で未作業領域が発生しないように走行経路Ｐ０を設定し、この走行経路Ｐ０に沿ってトラクタ１を走行させながら作業を行うことが可能となる。従って、作業効率を向上させることができる。また、既に作業が行われたにもかかわらず再度同じ作業が行われる領域を縮小させることができ、同じ作業の繰り返しによる不都合を生じにくくすることができる。

本実施形態の領域調整システム９９において、作業想定領域が第２方向において中央作業領域８１よりも大きくなる場合、走行経路設定部３４は、作業想定領域の第２方向での大きさが中央作業領域８１よりも小さくなるように、複数並べて配置される第１作業経路Ｐ１のうち第２方向の端部の第１作業経路Ｐ１を削除する。

これにより、第１作業経路Ｐ１及び第２作業経路Ｐ３を走行するトラクタ１が同じ領域に対して重複して作業を行うことを回避することができる。また、枕地領域８２に狭い部分が生じないようにすることができる。

次に、第２実施形態を説明する。図１０は、本実施形態において、走行経路Ｐ０の設定が行われる際に制御部４が行う処理を示すフローチャートである。図１１は、調整部３５による第１段階の調整後の状態を示す一部拡大模式図である。図１２は、調整部３５による第１段階の調整後の状態を示す一部拡大模式図である。図１３は、他の例における、最終の走行経路Ｐ０が設定された状態を示す模式図である。以下では、図４に示す圃場８０での作業時に行われる制御の例について説明する。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態は、前述のステップＳ１０５で、作業想定領域が中央領域より大きくなると制御部４が判定した後の処理に関して、第１実施形態と相違する。

即ち、図１０に示すステップＳ１０５で、制御部４により作業想定領域が中央領域より大きくなると判定された場合、ユーザが許容したとき、又は、未作業領域８６が所定の条件を満たすとき、制御部４（調整部３５）は、中央作業領域８１を調整する（ステップＳ２０１）。具体的には、制御部４（調整部３５）は、図１１に示すように、第２方向において、中央作業領域８１が図９に示す重複領域８５を含みトラクタ１の作業想定領域と略一致するように、中央作業領域８１を拡大させる。即ち、制御部４（調整部３５）は、図１１において、第２方向において第２枕地領域８４Ｂと隣接する中央作業領域８１の外周部を、二点鎖線で示す位置８１ａから実線で示す位置８１ｂに移動させる。

次に、制御部４（調整部３５）は、中央作業領域８１の調整に応じて、枕地領域８２を調整する（ステップＳ２０２）。枕地領域８２の調整としては、第２枕地領域８４Ｂ、又は第１枕地領域８４Ａ及び第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる。例えば、第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる場合、制御部４（調整部３５）は、第２枕地領域８４Ｂを、圃場８０に収まるように縮小させる。この際、第２方向における第２枕地領域８４Ｂの幅Ｗ５は、中央作業領域８１の調整前の幅Ｗ３に比べて小さくなるように変更されるが、この幅Ｗ５はトラクタ１の作業幅Ｗ１の整数倍に保たれる。例えば、中央作業領域８１の調整前における第２方向における第２枕地領域８４Ｂの幅Ｗ３がトラクタ１の作業幅Ｗ１のＮ倍（Ｎは２以上）とされていた場合、幅Ｗ３がＮ−１倍となる幅Ｗ５に変更される。

この場合、第２枕地領域８４Ｂの幅Ｗ３がトラクタ１の作業幅Ｗ１のＮ倍とされていたことから、図１１に示すように、調整後の中央作業領域８１と、調整後の第２枕地領域８４Ｂと、の間に余剰領域８８が発生することになる。余剰領域８８は、第２方向において、幅Ｗ６を有する。

次に、制御部４（調整部３５）は、枕地領域８２を再調整する（ステップＳ２０３）。前述の例で言えば、第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる場合、調整部３５は、図１１の状態から図１２の状態となるように、第２枕地領域８４Ｂを調整する。具体的には、調整部３５は、調整後の中央作業領域８１と、調整後の第２枕地領域８４Ｂと、の間から、余剰領域８８を除き、第２枕地領域８４Ｂが中央作業領域８１側に向かって余剰領域８８分（余剰領域８８の幅Ｗ６）だけズレるように、第２枕地領域８４Ｂの形状を変更する。この結果、圃場８０の第２方向における外周部８０ａ付近に、余剰領域８８の幅Ｗ６と同等の幅を有する領域８９が生じる。この領域８９には走行経路Ｐ０が設定されないため、トラクタ１の自律走行及び自律作業は行われない。ここで、第２枕地領域８４Ｂの第２方向の幅Ｗ５は、再調整の前後で変わらないように、所定値に保たれる。

次に、制御部４（走行経路設定部３４）は、調整部３５による調整に応じて、走行経路Ｐ０の第２の候補となる走行経路Ｐ０を設定する（ステップＳ２０４）。制御部４（走行経路設定部３４）は、再調整後の第２枕地領域８４Ｂに応じて、走行経路Ｐ０を再設定する。再設定された走行経路Ｐ０は、遠隔操作装置４６のディスプレイ３７に表示される。オペレータがこの走行経路Ｐ０に対して承諾する旨の操作を遠隔操作装置４６により行った場合、制御部４は、再設定された走行経路Ｐ０を最終の走行経路Ｐ０として採用する。

以上に説明したように、本実施形態の領域調整システム９９において、作業想定領域が第２方向において中央作業領域８１よりも大きくなる場合、調整部３５が、中央作業領域８１の第２方向での大きさが作業想定領域と一致するように中央作業領域８１を調整し、中央作業領域８１の調整に応じて第１枕地領域８４Ａ又は第２枕地領域８４Ｂが縮小するように枕地領域８２を調整する。調整後の中央作業領域８１と、調整後の第１枕地領域８４Ａ又は第２枕地領域８４Ｂと、の間に余剰領域８８が発生したとき、調整部３５は、第２方向において、調整後の第１枕地領域８４Ａ又は第２枕地領域８４Ｂを中央作業領域８１側に向かって余剰領域８８分ズラすように、中央作業領域８１と枕地領域８２を再調整する。

これにより、第１作業経路Ｐ１及び第２作業経路Ｐ３を走行するトラクタ１が同じ領域に重複して作業を行うことを回避することができる。

次に、第３実施形態を説明する。図１４は、本実施形態における調整部３５による調整を説明する一部拡大模式図である。図１５は、本実施形態におけるトラクタ１及び遠隔操作装置４６の制御系の主要な構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態は、前述のステップＳ１０３における中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整及び当該調整後における処理に関して、第１実施形態と相違する。ここでは、枕地領域８２の調整として、概ね第１方向に延びる第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる場合を例に挙げて説明する。

本実施形態では、中央作業領域８１に発生する未作業領域８６が、平面視で５つ以上の辺を有する多角形状となっている場合を想定する。図１４の例では、未作業領域８６は、平面視で６角形状となっている。未作業領域８６は、その多角形の形状を規定する複数の辺として、第１辺２０１、第２辺２０２、第３辺２０３、及び辺群２０４を備える。

第１辺２０１及び第２辺２０２は、互いに第１方向に所定間隔をあけて対向するように配置され、それぞれ第２方向に延びている。第３辺２０３は、第１辺２０１及び第２辺２０２のそれぞれの一端（作業想定領域側に近い側の端部）を結ぶように、作業想定領域に隣接しつつ、第１方向に延びている。第１辺２０１と第３辺２０３とは、交点Ｃ１で交わる。辺群２０４は、概ね第１方向で並ぶように折れ線状に配置されている。辺群２０４に属するそれぞれの辺は、第３辺２０３に対して第２方向に間隔をあけて配置され、概ね第１方向に延びている。ただし、辺群２０４の中には、第１方向（第１作業経路Ｐ１）に対して斜めに延びる辺が含まれている。

作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも小さくなり、前述のような形状の未作業領域８６が中央作業領域８１に発生した場合を考える。本実施形態では、未作業領域８６が中央作業領域８１に含まれる代わりに枕地領域８２に含まれるように、調整部３５により中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整が行われる。

図１５に示すように、遠隔操作装置４６は、仮想境界線設定部２１１を備える。本実施形態では、遠隔操作装置４６を仮想境界線設定部２１１として動作させることができる。仮想境界線設定部２１１は、作業想定領域と未作業領域８６との境界に仮想境界線２１５を設定する。仮想境界線２１５は、未作業領域８６の平面視での形状に応じて決定される。未作業領域８６の平面視での形状は、遠隔操作装置４６の記憶部３６に予め記憶された圃場８０の平面視での形状に基づいて推定される。

このような構成において、本実施形態でも、原則として第１実施形態と同様に処理が行われる。ただし、図５に示すステップＳ１０３では、調整部３５による調整が以下のように行われる。即ち、調整の実行開始後、まず調整部３５が、圃場８０の平面視での形状を取得する。この取得結果に基づいて、調整部３５は、中央作業領域８１に発生する未作業領域８６の平面視での形状を推定する。本実施形態では、未作業領域８６の形状は、図１４に示すように平面視で６角形状と推定されることになる。

次に、仮想境界線設定部２１１が、作業想定領域と未作業領域８６との境界に仮想境界線２１５を設定する。仮想境界線２１５は、前述の交点Ｃ１を通過し、第１作業経路Ｐ１と平行に延びる直線となる。

続いて、調整部３５が、仮想境界線２１５に対する中央作業領域８１及び第２枕地領域８４Ｂのそれぞれの変更を行う。具体的には、調整部３５は、中央作業領域８１の外周部の位置、及び、第２枕地領域８４Ｂの内周部の位置が、それぞれ仮想境界線２１５と一致するように、中央作業領域８１及び第２枕地領域８４Ｂを調整する。この結果、図１４において、中央作業領域８１の外周部の位置及び第２枕地領域８４Ｂの内周部の位置は、実線で示す位置８１ｃから仮想境界線２１５へ移動する。

具体的に言えば、調整部３５は、中央作業領域８１から未作業領域８６を除くように、中央作業領域８１の大きさ及び形状を変更する。同時に、調整部３５は、中央作業領域８１から除かれた未作業領域８６が第２枕地領域８４Ｂに追加されるように、第２枕地領域８４Ｂの大きさ及び形状を変更する。従って、圃場８０においては、当初（調整前）に比べて、未作業領域８６の分だけ、中央作業領域８１が縮小する一方、第２枕地領域８４Ｂが拡大することになる。

調整部３５による調整が終了すると、図５に示すステップＳ１０４と同様の処理が行われる。即ち、制御部４（走行経路設定部３４）は、調整後の第２枕地領域８４Ｂに応じて走行経路Ｐ０の再設定を行い、第２の候補となる走行経路Ｐ０を設定する。

以上に説明したように、本実施形態の領域調整システム９９は、位置情報算出部４９と、記憶部３６と、作業車両情報取得部３１と、走行経路設定部３４と、調整部３５と、を備える。位置情報算出部４９は、トラクタ１の位置情報を取得する。記憶部３６は、中央作業領域８１、及び、中央作業領域８１の周囲に設定された枕地領域８２を含む圃場８０の情報を記憶する。作業車両情報取得部３１は、トラクタ１の作業幅Ｗ１を含む車両情報を取得する。走行経路設定部３４は、中央作業領域８１で作業を行うようにトラクタ１を走行させる第１作業経路Ｐ１、及び、枕地領域８２で作業を行うようにトラクタ１を走行させる第２作業経路Ｐ３を、トラクタ１の作業幅Ｗ１に基づいて設定する。調整部３５は、中央作業領域８１及び枕地領域８２を調整可能である。トラクタ１の第１作業経路Ｐ１の走行により作業されることが想定される作業想定領域が、トラクタ１の走行方向である第１方向と直交する第２方向において、中央作業領域８１よりも小さくなり、中央作業領域８１に未作業領域８６が発生する場合、調整部３５は、未作業領域８６が枕地領域８２（第２枕地領域８４Ｂ）に含まれるように、中央作業領域８１及び枕地領域８２を調整する。

これにより、中央作業領域８１内において未作業領域８６が発生した場合であっても、トラクタ１の走行経路Ｐ０を適切に設定して、作業効率を低下させることなくトラクタ１に作業を行わせることができる。

また、本実施形態の領域調整システム９９は、作業想定領域と未作業領域８６との境界に仮想境界線２１５を設定する仮想境界線設定部２１１を備える。

これにより、仮想境界線設定部２１１を用いて中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整を円滑に行うことができる。

なお、未作業領域８６の平面視での形状が第１実施形態及び第２実施形態のように矩形状である場合には、本実施形態のように多角形状である場合と同様に、調整部３５による調整を行うことができる。

次に、第４実施形態を説明する。図１６は、本実施形態における調整部３５による調整を説明する一部拡大模式図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態は、前述のステップＳ１０３における中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整及び当該調整後における処理に関して、第１実施形態と相違する。ここでは、枕地領域８２の調整として、概ね第１方向に延びる第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる場合を例に挙げて説明する。

本実施形態では、図１６に示すように、中央作業領域８１に発生する未作業領域８６が、平面視で３角形状となっている場合を想定する。未作業領域８６は、その３角形を規定する３つの辺として、第５辺２２５、第６辺２２６、及び第７辺２２７を備える。

第５辺２２５は、第２方向に延びている。第６辺２２６は、作業想定領域に隣接しつつ、第５辺２２５の端部から第１方向に延びている。第５辺２２５と第６辺２２６は、交点Ｃ２で交わる。第７辺２２７は、第５辺２２５の端部と第６辺２２６の端部とを結ぶように、第１作業経路Ｐ１に対して斜めに延びている。

作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも小さくなり、前述のような形状の未作業領域８６が中央作業領域８１に発生した場合を考える。本実施形態では、未作業領域８６が、中央作業領域８１に含まれる代わりに枕地領域８２に含まれるように、遠隔操作装置４６の調整部３５により中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整が行われる。

遠隔操作装置４６は、前記の第３実施形態と同様に、仮想境界線設定部２１１を備える。

このような構成において、本実施形態でも、原則として第１実施形態と同様に処理が行われる。ただし、図５に示すステップＳ１０３では、調整部３５による調整が以下のように行われる。即ち、調整の実行開始後、まず調整部３５が、圃場８０の平面視での形状を取得する。この取得結果に基づいて、調整部３５は、中央作業領域８１に発生する未作業領域８６について平面視での形状を推定する。本実施形態では、未作業領域８６の形状は、図１６に示すように平面視で３角形状と推定されることになる。

次に、仮想境界線設定部２１１が、作業想定領域と未作業領域８６との境界に仮想境界線２１５を設定する。具体的に説明すると、未作業領域８６の３つの辺から、作業想定領域と隣接した１辺（第６辺２２６）を除き、残った２辺のうち短い方の辺を考える。図１６の例では、そのような辺は第５辺２２５である。仮想境界線設定部２１１は、この第５辺２２５を選択する。そして、仮想境界線設定部２１１は、第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａと平行である直線を、仮想境界線２１５として設定する。この仮想境界線２１５は、前述の選択された辺（第５辺２２５）において作業想定領域に近い側の端部（前述の交点Ｃ２）を通過するように定められる。第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａは、前記の２辺のうち長い方の辺である第７辺２２７と、略平行に延びている。

続いて、調整部３５が、仮想境界線２１５に対する中央作業領域８１及び第２枕地領域８４Ｂのそれぞれの変更を行う。具体的には、調整部３５は、中央作業領域８１の外周部の位置、及び、第２枕地領域８４Ｂの内周部の位置が、それぞれ仮想境界線２１５と一致するように、中央作業領域８１及び第２枕地領域８４Ｂを調整する。この結果、図１６において、中央作業領域８１の外周部の位置及び第２枕地領域８４Ｂの内周部の位置は、実線で示す位置８１ｄから仮想境界線２１５へ移動する。

具体的に言えば、調整部３５は、中央作業領域８１から未作業領域８６を除き、更に、作業想定領域の一部（仮想境界線２１５よりも第２枕地領域８４Ｂ側に位置する部分）２２８を除くように、中央作業領域８１の大きさ及び形状を変更する。一方、調整部３５は、中央作業領域８１から除かれた未作業領域８６及び上記の作業想定領域の一部２２８が第２枕地領域８４Ｂに追加されるように、第２枕地領域８４Ｂの大きさ及び形状を変更する。

従って、圃場８０においては、当初（調整前）に比べて、未作業領域８６及び作業想定領域の一部２２８の分だけ、中央作業領域８１が縮小する一方、第２枕地領域８４Ｂが拡大することになる。

調整部３５による調整が終了すると、図５に示すステップＳ１０４と同様の処理が行われる。即ち、制御部４（走行経路設定部３４）は、調整後の第２枕地領域８４Ｂに応じて走行経路Ｐ０の再設定を行い、第２の候補となる走行経路Ｐ０を設定する。

以上に説明したように、本実施形態の領域調整システム９９において、調整部３５は、中央作業領域８１及び枕地領域８２を調整するとき、第２枕地領域８４Ｂに作業想定領域の一部を含める。

これにより、中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整が行い易くなる。

本実施形態の領域調整システム９９において、仮想境界線設定部２１１は、仮想境界線２１５を設定する。仮想境界線２１５は、未作業領域８６の周縁部を形成する複数の辺のうち第２方向に延びる１辺（第５辺２２５）において作業想定領域に近い側の一端（交点Ｃ２）を通過する直線である。枕地領域８２のうち、第２方向において作業想定領域との間に未作業領域８６を発生させる一部分である第２枕地領域８４Ｂを考えた場合、仮想境界線２１５は、この第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａと平行である。

これにより、未作業領域８６に応じて適切に仮想境界線２１５を設定することができる。

本実施形態の領域調整システム９９において、未作業領域８６は平面視で３角形状である場合、仮想境界線設定部２１１は、未作業領域８６の周縁部を形成する３辺から作業想定領域と隣接した１辺（第６辺２２６）を除いた２辺のうちの短い方の辺（第５辺２２５）の、作業想定領域に近い側の端点（交点Ｃ１）を通過し、かつ、第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａと平行である直線を、仮想境界線２１５として設定する。

これにより、未作業領域８６が平面視で３角形状の場合に、当該未作業領域８６に応じた適切な仮想境界線２１５を得ることができる。

次に、第５実施形態を説明する。図１７は、本実施形態における調整部３５による調整を説明する一部拡大模式図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態は、前述のステップＳ１０３における中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整及び当該調整後における処理に関して、第１実施形態と相違する。ここでは、枕地領域８２の調整として、概ね第１方向に延びる第２枕地領域８４Ｂの調整が行われる場合を例に挙げて説明する。

本実施形態では、中央作業領域８１に発生する未作業領域８６が、４角形状（ただし、矩形を除く。）となっている場合を想定する。図１７の例では、未作業領域８６は、平面視で台形状となっている。未作業領域８６は、その４角形を規定する４つの辺として、第８辺２３８、第９辺２３９、第１０辺２４０、及び第１１辺２４１を備える。

第８辺２３８及び第９辺２３９は、互いに第１方向に所定間隔をあけて対向するように配置され、それぞれ第２方向に延びている。第１０辺２４０は、第８辺２３８及び第９辺２３９のそれぞれの一端（作業想定領域に近い側の端部）を結ぶように、作業想定領域に隣接しつつ、第１方向に延びている。第８辺２３８と第１０辺２４０とは、交点Ｃ３で交わる。第１１辺２４１は、第１０辺２４０に対して第２方向に間隔をあけて配置され、第１方向（第１作業経路Ｐ１）に対して斜めに延びている。

作業想定領域の大きさが第２方向において中央作業領域８１の大きさよりも小さくなり、前述のような形状の未作業領域８６が中央作業領域８１に発生した場合を考える。本実施形態では、この未作業領域８６が、中央作業領域８１に含まれる代わりに枕地領域８２に含まれるように、調整部３５により中央作業領域８１及び枕地領域８２の調整が行われる。

また、遠隔操作装置４６は、前記の第３実施形態と同様に、仮想境界線設定部２１１を備える。

このような構成において、本実施形態でも、原則として第１実施形態と同様に処理が行われる。ただし、図５に示すステップＳ１０３では、調整部３５による調整が以下のように行われる。即ち、調整の実行開始後、まず調整部３５が、圃場８０の平面視での形状を取得する。この取得結果に基づいて、調整部３５は、中央作業領域８１に発生する未作業領域８６について平面視での形状を推定する。本実施形態では、未作業領域８６の形状は、図１７に示すように平面視で台形状と推定されることになる。

次に、仮想境界線設定部２１１が、作業想定領域と未作業領域８６との境界に仮想境界線２１５を設定する。仮想境界線設定部２１１は、平面視で未作業領域８６の周縁部を形成する４つ辺のうち、作業想定領域と隣接する１辺を特定する。図１７の例で、このような辺は第１０辺２４０である。次に、仮想境界線設定部２１１は、この辺に両側で隣接する２辺を特定する。図１７の例で、このような辺は第８辺２３８及び第９辺２３９である。その後、仮想境界線設定部２１１は、この２辺のうち長い方の辺（第８辺２３８）を選択する。仮想境界線設定部２１１は、第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａと平行である直線を仮想境界線２１５として設定する。仮想境界線２１５は、前述の選択された辺（第８辺２３８）において作業想定領域に近い側の端部（交点Ｃ３）を通過するように定められる。前記の１辺である第１０辺２４０と対向する辺は第１１辺２４１であるが、第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａは、この第１１辺２４１と略平行に延びている。

続いて、調整部３５が、仮想境界線２１５に対する中央作業領域８１及び第２枕地領域８４Ｂのそれぞれの変更を行う。具体的には、調整部３５は、中央作業領域８１の外周部の位置、及び、第２枕地領域８４Ｂの内周部の位置が、それぞれ仮想境界線２１５と一致するように、中央作業領域８１及び第２枕地領域８４Ｂを調整する。この結果、図１７において、中央作業領域８１の外周部の位置及び第２枕地領域８４Ｂの内周部の位置は、実線で示す位置８１ｅから仮想境界線２１５へ移動する。

具体的に言えば、調整部３５は、中央作業領域８１から未作業領域８６を除き、更に、作業想定領域の一部（仮想境界線２１５よりも第２枕地領域８４Ｂ側に位置する部分）２４８を除くように、中央作業領域８１の大きさ及び形状を変更する。一方、調整部３５は、中央作業領域８１から除かれた未作業領域８６及び上記の作業想定領域の一部２４８が第２枕地領域８４Ｂに追加されるように、第２枕地領域８４Ｂの大きさ及び形状を変更する。

従って、圃場８０においては、当初（調整前）に比べて、未作業領域８６及び作業想定領域の一部２４８の分だけ、中央作業領域８１が縮小する一方、第２枕地領域８４Ｂが拡大することになる。

調整部３５による調整が終了すると、図５に示すステップＳ１０４と同様の処理が行われる。即ち、制御部４（走行経路設定部３４）は、調整後の第２枕地領域８４Ｂに応じて走行経路Ｐ０の再設定を行い、第２の候補となる走行経路Ｐ０を設定する。

以上に説明したように、本実施形態の領域調整システム９９において、未作業領域８６は平面視で４角形状である場合（ただし、未作業領域８６は矩形状ではない）、仮想境界線設定部２１１は、以下のように仮想境界線２１５を設定する。即ち、未作業領域８６の周縁部を形成する４辺のうち、作業想定領域に隣接した１辺（第１０辺２４０）に着目し、この着目した１辺に隣接する２辺のうち長い方の辺（第８辺２３８）を考える。仮想境界線設定部２１１は、この第８辺２３８における作業想定領域に近い側の端点（交点Ｃ３）を通過し、かつ、第２枕地領域８４Ｂの第２方向における外周部８４Ｂａと平行である直線を、仮想境界線２１５として設定する。

これにより、未作業領域８６が平面視で４角形状の場合に、当該未作業領域８６に応じた適切な仮想境界線２１５を得ることができる。

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。

トラクタ１における作業機３として、例えば草刈機を採用することもできる。この場合、作業機３は、トラクタ１の走行機体２に対して左右方向にオフセットした状態で走行機体２に装着される。そして、例えば、中央作業領域８１において、トラクタ１の自律走行の終了位置が中央作業領域８１の中央に設定された場合、図１３に示すように、第１作業経路Ｐ１及び接続経路Ｐ２が、中央作業領域８１内を外側から内側へ角渦巻き状に周回する周回走行経路とされる。この構成であっても、トラクタ１が自律走行及び自律作業を行う際に当該トラクタ１の走行範囲内に未作業領域が発生することを回避することができる。

上記の実施形態では、調整部３５により枕地領域８２の調整を行うために、第２枕地領域８４Ｂの調整を行う構成を例として挙げているが、これに代えて、第１枕地領域８４Ａの調整を行う構成としてもよい。

上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態及び変形形態をとり得ることは明らかである。従って、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。

１ トラクタ
３１ 作業車両情報取得部
３４ 走行経路設定部
３５ 調整部
３６ 記憶部
４９ 位置情報算出部（位置情報取得部）
８０ 圃場
８１ 中央作業領域
８２ 枕地領域
８４Ａ 第１枕地領域
８４Ｂ 第２枕地領域
８６ 未作業領域
８８ 余剰領域
９９ 領域調整システム
Ｐ１ 第１作業経路
Ｐ３ 第２作業経路
Ｗ１ 作業幅

Claims (9)

1. 作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   中央作業領域、及び、前記中央作業領域の周囲に設定された枕地領域を含む圃場の情報を記憶する記憶部と、
   前記作業車両の作業幅を含む車両情報を取得する作業車両情報取得部と、
   前記中央作業領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第１作業経路、及び、前記枕地領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第２作業経路を、前記作業車両の作業幅に基づいて設定する走行経路設定部と、
   前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整可能な調整部と、
   を備え、
   前記枕地領域は、前記第１作業経路における前記作業車両の走行方向である第１方向に沿って延び、かつ、前記中央作業領域の両側に配置される第１枕地領域及び第２枕地領域を含み、
   前記作業車両の前記第１作業経路の走行により作業されることが想定される作業想定領域が、前記第１方向と直交する第２方向において、前記中央作業領域よりも小さくなり、前記中央作業領域に未作業領域が発生する場合、前記調整部は、前記中央作業領域から未作業領域を除くように当該中央作業領域を調整するとともに、前記第２方向において、前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域を前記中央作業領域側に向かって前記未作業領域分だけズラすように前記枕地領域を調整することを特徴とする領域調整システム。
2. 請求項１に記載の領域調整システムであって、
   前記作業想定領域が前記第２方向において前記中央作業領域よりも大きくなる場合、前記走行経路設定部は、前記作業想定領域の前記第２方向での大きさが前記中央作業領域よりも小さくなるように、複数並べて配置される前記第１作業経路のうち前記第２方向の端部の前記第１作業経路を削除することを特徴とする領域調整システム。
3. 請求項１に記載の領域調整システムであって、
   前記作業想定領域が前記第２方向において前記中央作業領域よりも大きくなる場合、前記調整部が、前記中央作業領域の前記第２方向での大きさが前記作業想定領域と一致するように当該中央作業領域を調整し、前記中央作業領域の調整に応じて前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域が縮小するように前記枕地領域を調整し、
   調整後の前記中央作業領域と、調整後の前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域と、の間に余剰領域が発生したとき、前記調整部は、前記第２方向において、調整後の前記第１枕地領域又は前記第２枕地領域を前記中央作業領域側に向かって前記余剰領域分ズラすように、前記中央作業領域と前記枕地領域を再調整することを特徴とする領域調整システム。
4. 作業車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   中央作業領域、及び、前記中央作業領域の周囲に設定された枕地領域を含む圃場の情報を記憶する記憶部と、
   前記作業車両の作業幅を含む車両情報を取得する作業車両情報取得部と、
   前記中央作業領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第１作業経路、及び、前記枕地領域で作業を行うように前記作業車両を走行させる第２作業経路を、前記作業車両の作業幅に基づいて設定する走行経路設定部と、
   前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整可能な調整部と、
   を備え、
   前記作業車両の前記第１作業経路の走行により作業されることが想定される作業想定領域が、前記作業車両の走行方向である第１方向と直交する第２方向において、前記中央作業領域よりも小さくなり、前記中央作業領域に未作業領域が発生する場合、前記調整部は、前記未作業領域が前記枕地領域に含まれるように、前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整することを特徴とする領域調整システム。
5. 請求項４に記載の領域調整システムであって、
   前記作業想定領域と前記未作業領域との境界に仮想境界線を設定する仮想境界線設定部を備えることを特徴とする領域調整システム。
6. 請求項５に記載の領域調整システムであって、
   前記調整部は、前記中央作業領域及び前記枕地領域を調整するとき、前記枕地領域に前記作業想定領域の一部を含めることを特徴とする領域調整システム。
7. 請求項５又は６に記載の領域調整システムであって、
   前記仮想境界線設定部は、前記未作業領域の周縁部を形成する複数の辺のうち前記第２方向に延びる１辺における前記作業想定領域に近い側の端部を通過する直線であって、前記枕地領域のうち前記第２方向において前記作業想定領域との間に前記未作業領域を発生させる一部分の前記第２方向における外周部と平行となる直線である前記仮想境界線を設定することを特徴とする領域調整システム。
8. 請求項７に記載の領域調整システムであって、
   前記仮想境界線設定部は、
   前記未作業領域が平面視で３角形状である場合、前記未作業領域の周縁部を形成する３つの辺から前記作業想定領域と隣接した１辺を除く２辺のうちの短い方の辺における、前記作業想定領域に近い側の端部を通過し、かつ、前記枕地領域の一部分における前記外周部と平行である直線を、前記仮想境界線として設定することを特徴とする領域調整システム。
9. 請求項７に記載の領域調整システムであって、
   前記仮想境界線設定部は、
   前記未作業領域が平面視で矩形状を除く４角形状である場合、前記未作業領域の周縁部を形成する４つの辺から前記作業想定領域に隣接した１辺に対して隣接する２辺のうちの長い方の辺における、前記作業想定領域に近い側の端部を通過し、かつ、前記枕地領域の一部分における前記外周部と平行である直線を、前記仮想境界線として設定することを特徴とする領域調整システム。

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