(57)【要約】【課題】精度の高い圃場形状データを生成する利便性の高い圃場形状生成システムを提供する。【解決手段】農作業車に装着され、前記農作業車の位置情報を取得する位置情報取得部２１と、位置情報取得部２１と農作業車の所定部位との平面距離を記憶した記憶部４０と、農作業車が圃場の最外周側を走行したときにおける走行軌跡から圃場形状データ４１を生成する生成部３０と、を備え、生成部３０は、位置情報取得部２１で取得した位置情報を、記憶部４０に記憶した平面距離に基づいて補正した補正位置情報に基づいて、圃場形状データ４１を生成する。【選択図】図３
2020101467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作業車に装着され、前記農作業車の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部と前記農作業車の所定部位との平面距離を記憶した記憶部と、
前記農作業車が圃場の最外周側を走行したときにおける走行軌跡から圃場形状データを生成する生成部と、を備え、
前記生成部は、前記位置情報取得部で取得した前記位置情報を、前記記憶部に記憶した前記平面距離により補正した補正位置情報に基づいて、前記圃場形状データを生成する圃場形状生成システム。
【請求項２】
前記生成部は、前記農作業車の走行形態に応じて前記所定部位を変更する前記平面距離に基づいて前記位置情報を補正する請求項１に記載の圃場形状生成システム。
【請求項３】
前記農作業車の平面図を表示する表示装置をさらに備えた請求項１又は２に記載の圃場形状生成システム。
【請求項４】
前記表示装置は、前記記憶部に記憶した前記所定部位を利用者が選択可能に表示している請求項３に記載の圃場形状生成システム。
【請求項５】
前記表示装置は、前記補正位置情報に対応する前記所定部位を表示している請求項３又は４に記載の圃場形状生成システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の圃場形状生成システムを備えた農作業車。
【請求項７】
畦を検出するセンサをさらに備え、
前記圃場形状データを生成するために走行しているとき、前記センサが前記畦を検出した場合に走行速度を小さくする請求項６に記載の農作業車。
【請求項８】
前記センサが前記畦を検出した場合に旋回する請求項７に記載の農作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳを用いて圃場形状を測定する圃場形状生成システム及び圃場形状生成システムを備えた農作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、農作業車の自動運転を実施するにあたり、圃場形状データに基づいて走行経路を生成する技術の開発が進められている。この走行経路の生成にあたり、圃場形状データの精度が求められる。従来、農作業車で圃場形状を測定し、圃場形状データを生成する技術が開示されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
特許文献１には、位置測定装置を搭載したトラクタが圃場の縁を移動することで、移動経路を圃場形状データ（文献では第１の形状データ）として取得する技術が開示されている。また、圃場の航空写真から圃場形状データ（文献では第２の形状データ）を取得し、第１の形状データと第２の形状データとを関連付けすることで、座標データ付きの圃場の画像を得るものである。
【０００４】
特許文献２には、農作業車（田植機等）における作業ポイントをＧＰＳデータとして取得し、ＧＰＳ座標平面の複数の方向角度に対する原点からの距離が最大である最大作業ポイントを決定し、隣り合う最大作業ポイントを結ぶことにより得られる図形の形状を、圃場形状データとしている。これにより、演算に用いる作業ポイントを減らして、演算処理負荷の増大を回避するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１００９３０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２０６６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術は、トラクタが圃場の縁を移動することにより圃場形状データを生成しているが、位置測定装置の搭載位置によっては、トラクタの移動経路が圃場形状の輪郭に相当しないことがある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、ＧＰＳ座標平面の複数の方向角度に対する最大作業ポイントを抽出することにより圃場形状データを生成しているが、ＧＰＳデータの取得位置によっては、最大作業ポイントが圃場形状の輪郭に相当しないことがある。このため、生成される圃場形状データの精度の観点から改善の余地がある。
【０００８】
そこで、精度の高い圃場形状データを生成する利便性の高い圃場形状生成システム及び圃場形状生成システムを備えた農作業車が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る圃場形状生成システムの特徴構成は、農作業車に装着され、前記農作業車の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部と前記農作業車の所定部位との平面距離を記憶した記憶部と、前記農作業車が圃場の最外周側を走行したときにおける走行軌跡から圃場形状データを生成する生成部と、を備え、前記生成部は、前記位置情報取得部で取得した前記位置情報を、前記記憶部に記憶した前記平面距離により補正した補正位置情報に基づいて、前記圃場形状データを生成する点にある。
【００１０】
本構成のように、農作業車が圃場の最外周側を走行したときにおける走行軌跡から圃場形状データを生成すれば、圃場全体における農作業車の走行軌跡から圃場形状データを生成する場合に比べて、演算負荷を大幅に低減させることができる。
【００１１】
また、本構成では、位置情報取得部で取得した位置情報を、位置情報取得部と農作業車の所定部位との平面距離に基づいて補正している。そして、この補正位置情報に基づいて圃場形状データを生成している。つまり、位置情報取得部の配置位置に関らず、農作業車のうち畦と圃場との境界付近に位置する所定部位の補正位置情報に基づいて、圃場形状データを生成することが可能となる。その結果、圃場面積が最大限確保され、圃場形状データの精度を高めることができる。このように、精度の高い圃場形状データを生成する利便性の高い圃場形状生成システムを提供できた。
【００１２】
他の特徴構成は、前記生成部は、前記農作業車の走行形態に応じて前記所定部位を変更する前記平面距離に基づいて前記位置情報を補正する点にある。
【００１３】
本構成のように、直進、後進、旋回といった農作業車の走行形態に応じて所定部位を変更した平面距離に基づいて位置情報を補正すれば、畦と圃場との境界付近の補正位置情報を確実に取得することができる。
【００１４】
他の特徴構成は、前記農作業車の平面図を表示する表示装置をさらに備えた点にある。
【００１５】
本構成のように農作業車の平面図を表示する表示装置を備えれば、農作業車の走行時に、利用者は補正位置情報の取得状況がリアルタイムで確認できる。
【００１６】
他の特徴構成は、前記表示装置は、前記記憶部に記憶した前記所定部位を利用者が選択可能に表示している点にある。
【００１７】
本構成のように利用者が所定部位を選択可能に構成していれば、利用者が予め所定部位を指定することで、利用者の意図する圃場形状データを生成することができる。
【００１８】
他の特徴構成は、前記表示装置は、前記補正位置情報に対応する前記所定部位を表示している点にある。
【００１９】
本構成のように前記補正位置情報に対応する前記所定部位を表示していれば、補正位置情報が誤っていた場合でも、利用者はその場で修正することが可能となる。
【００２０】
上記圃場形状形成システムを備えた農作業車の特徴構成は、畦を検出するセンサをさらに備え、前記圃場形状データを生成するために走行しているとき、前記センサが前記畦を検出した場合に走行速度を小さくする点にある。
【００２１】
本構成のように畦の近傍において走行速度を小さくすれば、畦と圃場との境界における補正位置情報を多く取得することが可能となるため、圃場形状データの精度を高めることができる。
【００２２】
他の特徴構成は、前記センサが前記畦を検出した場合に旋回する点にある。
【００２３】
本構成のように、畦の近傍で農作業車を旋回させれば、畦と圃場との境界における補正位置情報をさらに多く取得することが可能となるため、圃場形状データの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】乗用田植機の全体左側面図である。
【図２】乗用田植機の平面図である。
【図３】圃場形状生成システムのブロック図である。
【図４】圃場形状データの生成を説明する図である。
【図５】圃場形状データの生成画面を示す図である。
【図６】圃場形状データの生成画面を示す図である。
【図７】圃場形状データの生成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る圃場形状生成システム及び圃場形状生成システムを備えた農作業車の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、圃場形状生成システムとして、農作業中の乗用田植機（農作業車の一例）を用いて圃場形状データを生成する一例を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【００２６】
以下の説明では、乗用型田植機の走行車体１に関し、図１〜図２に示される矢印Ｆの方向を「車体前方」、矢印Ｂの方向を「車体後方」、図２に示される矢印Ｒの方向を「車体右方」、矢印Ｌの方向を「車体左方」とする。図１に示すように、本実施形態にて例示された乗用田植機は、乗用型で四輪駆動形式の走行車体１、走行車体１の後方にリンク機構２を介して昇降可能に連結された苗植付装置３、及び、走行車体１の後方に配置された施肥装置４等を備えている。本実施形態における苗植付装置３は、８条植付けが可能に構成されている。
【００２７】
図２に示すように、苗植付装置３は、８条分のマット状苗が載置される苗載せ台１２と、苗載せ台１２の左右往復移動を案内する摺動板１７と、摺動板１７を保護する左右一対の摺動板ガード１８と、植付アーム１３と、植付伝動ケース１４と、回転ケース１５と、フロート１６と、を有している。回転ケース１５は、植付伝動ケース１４の後部の左右両側部の夫々に回転可能に支持されている。植付アーム１３は、左右往復移動させた苗載せ台１２から苗を取り出して田面に植え付ける。植付アーム１３は、回転ケース１５の両遊端部の夫々に回転可能に支持されている。エンジンＥの駆動力が植付伝動ケース１４を介して回転ケース１５に伝達されることにより、回転ケース１５が回転駆動されて、植付アーム１３による苗の植付けが行われる。
【００２８】
図１〜図３に示すように、走行車体１は、走行車体１の前方に防振搭載されたエンジン５と、静油圧式の無段変速装置などを有してエンジン５からの動力を変速する変速ユニット６と、変速ユニット６による変速後の動力で駆動される操舵可能な左右の前輪７と、変速ユニット６による変速後の動力で駆動される左右の後輪８と、走行車体１の位置及ぶ方位を測定する測位ユニット２０と、圃場形状データ４１及び走行経路データ４２を生成する生成部３０と、圃場形状データ４１，走行経路データ４２及び平面距離データ４３を記憶する記憶部４０と、エンジン５，変速ユニット６，苗植付装置３及び施肥装置４等の作動を制御する制御部９と、運転席Ｓの前方に設けられた表示装置１０と、を備えている。生成部３０及び制御部９は、ＣＰＵやメモリを中核とするコンピュータで構成されており、記憶部４０は、ＲＡＭやＨＤＤといったハードウェアで構成されている。
【００２９】
また、走行車体１は、両横側に設けられた作業用ステップ１９と、作業用ステップ１９よりも前方の両横側に設けられた予備苗貯留装置２８と、畦Ａ等の障害物を検出する接触センサ３４（センサの一例）と、予備苗貯留装置２８の前側方に設けられ、植付けが行われた隣接する列の指標となる条合わせ用の隣接マーカーＭと、を備えている。左右の予備苗貯留装置２８の夫々は、１列４つの予備苗載台２８ａが２列設けられており、１つの予備苗載台２８ａに２個の予備苗を載置可能であるので、最大で３２個の予備苗を搭載可能に構成されている。接触センサ３４は、検出体（障害物）に接触子が直接触れることで検出体（障害物）の位置を検出する公知のセンサである。なお、障害物を検出するセンサは、接触センサ３４に限定されず、走行車体１と障害物との距離を計測する距離センサ等であっても良い。
【００３０】
測位ユニット２０は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の一例である公知のＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して走行車体１の位置及び方位としての点座標（位置情報の一例、以下、「位置情報」と言う）を測定する衛星航法装置２１（位置情報取得部の一例）、及び、３軸のジャイロスコープ（図示せず）と３方向の加速度センサ（図示せず）とを有して走行車体１のヨー角、ピッチ角、ロール角、などを計測する慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２２等を備えている。ＧＰＳを利用した測位方法には、ＤＧＰＳ（Differential GPS）やＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS）などがあるが、本実施形態においては、移動体の測位に適したＲＴＫ−ＧＰＳが採用されている。
【００３１】
衛星航法装置２１は、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送信された電波と、既知位置に設置された基準局（図示せず）から送信された測位データとを受信する衛星航法用のアンテナユニット２３を備えている。基準局は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して得た測位データを衛星航法装置２１に送信する。衛星航法装置２１は、ＧＰＳ衛星からの電波をアンテナユニット２３が受信して得た測位データと、基準局からの測位データとに基づいて、走行車体１の位置情報を求める。
【００３２】
生成部３０は、乗用田植機の走行車体１が圃場の最外周側（畦Ａの内側）を走行したときにおける走行軌跡（図４における外周側周回経路Ｒｂｂ）から圃場形状データ４１を生成する圃場形状生成部３１と、乗用田植機の走行車体１の圃場での走行経路Ｒとなる走行経路データ４２を生成する走行経路生成部３３と、を有している。
【００３３】
圃場形状生成部３１は、衛星航法装置２１で取得した位置情報を、後述する記憶部４０に記憶した平面距離に基づいて補正位置情報を演算する補正位置演算部３１ａと、走行車体１の走行形態に応じて補正位置演算部３１ａで用いる補正位置情報を変更する走行形態判定部３１ｂと、接触センサ３４が障害物を検出した場合に走行車体１の走行形態（前進、後進、旋回及び走行速度）を設定する走行形態設定部３１ｃとを有している。
【００３４】
本実施形態における補正位置演算部３１ａは、走行車体１の前方中央の上部に設置された衛星航法装置２１と、畦Ａと圃場との境界付近に位置する所定部位（例えば、摺動板ガード１８等）との平面距離に基づいて補正位置情報を演算することとしている。この補正位置情報は、衛星航法装置２１で測定した位置情報を原点とした所定部位の座標（平面距離）を加味して所定部位の位置情報として補正することで演算され、この補正位置情報に含まれる点座標を結んだ線が圃場形状となる。このように、衛星航法装置２１の配置位置に関らず、乗用田植機のうち畦Ａと圃場との境界付近に位置する所定部位の補正位置情報に基づいて、圃場形状データ４１を生成することが可能となる。その結果、圃場面積が最大限確保され、圃場形状データ４１の精度を高めることができる。
【００３５】
記憶部４０には、作業対象となる各圃場の位置及び形状などの各種の情報が記録された圃場形状データ４１と、乗用田植機の走行車体１の圃場での走行経路Ｒとなる走行経路データ４２と、走行車体１の前方中央の上部に設置された衛星航法装置２１と走行車体１の所定部位（例えば、摺動板ガード１８の外側端）との平面距離である平面距離データ４３と、が記憶されている。また、記憶部４０には、苗植付装置３の作業幅Ｗ、圃場に対する入出経路Ｒｚの位置、圃場における障害物の位置及び形状、車載物の給排に関する補助作業を行う特定の補助作業地点、トラクタ又はコンバインなどの他の作業車が走行した既走行経路となる走行経路データ４２、圃場の日当たり具合、及び、圃場での風通しなどが格納されている。
【００３６】
図２及び図６に示すように、走行車体１の所定部位としては、一対の摺動板ガード１８の後端部Ｐ１、摺動板１７の両端部Ｐ２、予備苗載台２８ａの前方最外端部Ｐ３及び走行車体１の両前側端部Ｐ４が設定されている。なお、前輪７、後輪８、一対の隣接マーカーＭの先端部、植付アーム１３の植付爪や植付点又は作業用ステップ１９の最外端部等を走行車体１の所定部位としても良い。
【００３７】
制御部９は、走行車体１の走行を制御する。制御部９は、運転モードとして自動運転モードが選択されている場合、衛星航法装置２１が測定した走行車体１の位置情報や慣性計測装置が計測した走行車体１の姿勢に基づいて、エンジン５，変速ユニット６，苗植付装置３及び施肥装置４等の作動や左右の前輪７の自動操舵を制御する。また、制御部９は、手動運転モードが選択されている場合、作業者におけるハンドルＨやレバーＫ等の操作量に基づき、エンジン５，変速ユニット６，苗植付装置３及び施肥装置４等の作動や左右の前輪７の操舵量を制御する。
【００３８】
表示装置１０は、作業者が入力操作可能なディスプレイで構成されており、圃場形状データ４１に基づく圃場の形状の選択や圃場形状データ４１に関する生成条件（圃場形状作成モードの選択等）の入力を受け付ける圃場形状モード指示部５１と、走行車体１の所定部位の選択を受け付ける所定部位指示部５２と、圃場形状データ４１の点座標の選択を受け付ける点座標指示部５３と、走行経路データ４２に基づく走行経路Ｒの選択や走行経路データ４２に関する生成条件（走行性重視、補助作業性重視、苗の育成重視の選択等）の入力を受け付ける走行経路指示部５４と、自動運転モード又は手動運転モードの選択を受け付ける運転モード指示部５５とを有している。
【００３９】
図５〜図６には、表示装置１０の表示画面の一例が示されている。図５に示すように、圃場形状モード指示部５１として、新規ボタン５１ａと自動選択ボタン５１ｂとが設けられている。新規ボタン５１ａは、圃場形状作成モードの選択に用いられ、押下されると図６の新規マップ作成画面に遷移する。自動選択ボタン５１ｂは、圃場形状データ４１の自動選択に用いられ、押下することにより衛星航法装置２１の現在位置から圃場形状データ４１が呼び出される。なお、自動選択ボタン５１ｂを押下して圃場番号等を入力することにより該当する圃場形状データ４１が呼び出しても良いし、自動選択ボタン５１ｂを押下して過去の作業履歴から圃場形状データ４１が呼び出しても良い。
【００４０】
圃場形状モード指示部５１で新規ボタン５１ａ（圃場形状作成モード）が選択されると、図６に示すような新規マップ作成画面に遷移する。同図に示す表示装置１０の表示画面では、所定部位指示部５２や点座標指示部５３の操作ボタンが設けられている。
【００４１】
所定部位指示部５２では、圃場形状データ４１を生成するために走行している走行車体１の所定部位を選択可能に構成されている。上述したように記憶部４０の平面距離データ４３には、走行車体１の所定部位との平面距離が格納されており、衛星航法装置２１で取得した位置情報を該平面距離に基づいて補正した補正位置情報を演算し、この補正位置情報に含まれる点座標を結んだ線が圃場形状となる。そこで、所定部位指示部５２は、走行車体１が畦際を走行しているときに、作業者が走行車体１の圃場形状を生成するために必要となる所定部位を選択可能に構成されている。本実施形態では、一対の摺動板ガード１８の後端部Ｐ１、摺動板１７の両端部Ｐ２、予備苗載台２８ａの前方最外端部Ｐ３及び走行車体１の両前側端部Ｐ４の何れかの所定部位を選択可能に構成されている。なお、走行車体１の走行位置に応じて自動で所定部位を切換えても良く、特に限定されない。
【００４２】
点座標指示部５３は、圃場形状データ４１に含まれる点座標を削除する削除ボタン５３ａと、圃場形状データ４１に含まれる点座標を追加する追加ボタン５３ｂとを有している。この点座標指示部５３の削除，追加作業は、圃場形状データ４１を取得中に実施されても良いし、圃場形状データ４１を取得後において、圃場形状を生成する際に実施されても良い。
【００４３】
圃場形状生成部３１における矩形の圃場での圃場形状データ４１を生成について、図４〜図７を用いて説明する。
【００４４】
図４の例では、作業者は表示装置１０の圃場形状モード指示部５１の新規ボタン５１ａ（圃場形状作成モード）を選択することで、圃場形状データ４１の生成が開始される。このとき、表示装置１０の運転モード指示部５５で手動運転モードを選択することが好ましい。これにより、作業者自らが乗用田植機を畦際に沿って走行させることで、最適な圃場形状データ４１を生成することができる。そして、周回走行経路Ｒｂに含まれる外周側周回経路Ｒｂｂ（最外周側の走行軌跡の一例）において、作業者は、第１５作業経路Ｒ１５から順に入出経路Ｒｚに向けて車体を時計回りに周回走行させる（第１５作業経路Ｒ１５〜第１８作業経路Ｒ１８）。なお、苗補給辺となる第２圃場端Ａｂにおける外周側周回経路Ｒｂｂについては、苗の補給作業を考慮して２条植付け又は４条植付けとしているが、他の走行経路Ｒと同様に８条植付けでも良い。
【００４５】
本実施形態では、図５の表示装置１０の表示画面において、圃場形状モード指示部５１の新規ボタン５１ａ（圃場形状作成モード）が選択されたとき、初期設定として走行車体１の所定部位が摺動板ガード１８の後端部Ｐ１に設定されている。具体的には、乗用田植機が圃場の最外周を反時計回りに走行するときは、走行車体１の所定部位が摺動板ガード１８の右後端部Ｐ１に設定されており、乗用田植機が圃場の最外周を時計回りに走行するときは、走行車体１の所定部位が摺動板ガード１８の左後端部Ｐ１に設定されている。図４の例では、乗用田植機が圃場の最外周を時計回りに走行しているので、走行車体１の所定部位が摺動板ガード１８の左後端部Ｐ１に設定されることとなる。このように、乗用田植機の走行方向に応じて衛星航法装置２１を左右何れかの後端部に設定すれば、畦Ａに近い位置情報を取得することが可能となる。なお、初期設定として、走行車体１の所定部位を摺動板１７の端部Ｐ２に設定しても良い。
【００４６】
次いで、第１作業経路Ｒ１〜第１４作業経路Ｒ１４において、運転モード指示部５５で作業者が自動運転モードを選択する。このとき、第１圃場端Ａａと第２圃場端Ａｂのうち、長さの長い第２圃場端Ａｂの側を往復走行経路Ｒａにおける方向転換用の端部とし、走行経路Ｒが、一対の第１圃場端Ａａに亘って車体を往復走行させる往復走行経路Ｒａと、往復走行経路Ｒａの最外周形状に沿って周回させる周回走行経路Ｒｂに含まれる内周側周回経路Ｒｂａとして構成されている。本実施形態では乗用田植機であるため、往復走行経路Ｒａに含まれる複数の往路作業経路Ｒａａ及び複数の復路作業経路Ｒａｂのうち、入出経路Ｒｚから最も離れた往路作業経路Ｒａａを第１作業経路Ｒ１とし、この第１作業経路Ｒ１から順に入出経路Ｒｚに向けて走行車体１が往復走行する（第１作業経路Ｒ１〜最終経路Ｒ１０）。内周側周回経路Ｒｂａにおいて、往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ１０に隣接する経路を往復走行経路Ｒａの最終経路Ｒ１０に続く第１１作業経路Ｒ１１とし、この第１１作業経路Ｒ１１から順に入出経路Ｒｚに向けて走行車体１が反時計回りに周回走行する（第１１作業経路Ｒ１１〜第１４作業経路Ｒ１４）。
【００４７】
図７には、走行車体１が外周側周回経路Ｒｂｂの角部に到達し、接触センサ３４が畦Ａを検出した例が示されている。図７の（１）の状態では、走行車体１の所定部位が摺動板ガード１８の左後端部Ｐ１に設定された走行車体１が前進走行しており、接触センサ３４が畦Ａを検出したときに、走行車体１の所定部位を走行車体１の左前端部Ｐ４に切替えている。本実施形態では、予備苗載台２８ａの前方最外端部Ｐ３は畦Ａを重複している可能性があるため、走行車体１の左前端部Ｐ４に切替えている。これにより、畦Ａと圃場との境界位置における点座標を確実に取得することができる。なお、走行車体１の所定部位の切替えは、接触センサ３４が畦Ａを検出したときに自動で切替えても良いし、畦Ａを検出したことをブザー等で報知して、作業者が所定部位指示部５２により選択しても良い。
【００４８】
図７（２）の状態では、走行車体１の所定部位が走行車体１の左前端部Ｐ４に設定された走行車体１が後進走行しており、予備苗載台２８ａの前方最外端部Ｐ３が畦Ａと重複していない状態となってから、走行車体１の所定部位を予備苗載台２８ａの前方左外端部Ｐ３に切替えている。これにより、畦Ａと圃場との境界位置における点座標を確実に取得することができる。なお、走行車体１の所定部位の切替えは、走行形態判定部３１ｂにより走行車体１が前進から後進をしたと判定されたときに自動で切替えても良いし、走行車体１が所定距離後進したときに、作業者が所定部位指示部５２により選択しても良い。
【００４９】
図７（３）の状態では、走行車体１の所定部位が予備苗載台２８ａの前方左外端部Ｐ３に設定された走行車体１が旋回走行しており、走行車体１の姿勢が畦際に沿った状態となったとき、走行車体１の所定部位を摺動板ガード１８の左後端部Ｐ１に切替えている。これにより、畦Ａと圃場との境界位置における点座標を確実に取得することができる。なお、走行車体１の所定部位の切替えは、走行形態判定部３１ｂが走行車体１の旋回が終了したと判定したときに自動で切替えても良いし、作業者が走行車体１の姿勢が畦際に沿った状態であることを目視して、所定部位指示部５２により選択しても良い。
【００５０】
図７（４）の状態では、走行車体１の所定部位が摺動板ガード１８の左後端部Ｐ１に設定された走行車体１が後進走行しており、畦Ａと圃場との境界位置の角部における点座標を取得することができる。なお、走行車体１が角部に到達したことを接触センサ３４で検知して自動で点座標を取得しても良いし、作業者が角部に到達したことを目視して、追加ボタン５３ｂにより点座標を追加しても良い。
【００５１】
本実施形態では、図７（２）及び図７（４）の状態における走行車体１の走行速度が通常の走行速度に比べて小さく設定されている。つまり、接触センサ３４が畦Ａを検出したときに、走行形態設定部３１ｃは、走行車体１の後進時における走行速度を通常の走行速度よりも小さくし、後進、旋回、後進の順で走行車体１の走行形態を変更するように、制御部９に指示信号を出力している。これにより、畦Ａと圃場との境界位置の角部における点座標を多く取得することができる。また、図７（３）の旋回時において、走行車体１の走行速度を通常の走行速度よりも大きくすることが好ましい。これにより、旋回時における不要な点座標の取得を制限できる。その結果、圃場形状データ４１の精度を向上させることができる。
【００５２】
本実施形態のように、乗用田植機が圃場の最外周側を走行したときにおける外周側周回経路Ｒｂｂから圃場形状データ４１を生成すれば、圃場全体における農作業車の走行経路Ｒから圃場形状データ４１を生成する場合に比べて、演算負荷を大幅に低減させることができる。しかも、本実施形態では、衛星航法装置２１で取得した位置情報を、衛星航法装置２１と走行車体１の所定部位との平面距離に基づいて補正している。そして、この補正位置情報に基づいて圃場形状データ４１を生成している。つまり、衛星航法装置２１の配置位置に関らず、走行車体１のうち畦Ａと圃場との境界付近に位置する所定部位の補正位置情報に基づいて、圃場形状データ４１を生成することが可能となる。その結果、圃場面積が最大限確保され、圃場形状データ４１の精度を高めることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、図６に示すように、走行車体１の平面図を表示する表示装置１０を設けているので、走行車体１の走行時に、利用者は補正位置情報の取得状況をリアルタイムで確認できる。また、作業者が所定部位を選択可能に構成しているので、作業者が予め所定部位を指定することで、作業者の意図する圃場形状データ４１を生成することができる。
【００５４】
図４では、走行車体１が外周側周回経路Ｒｂｂを走行して圃場形状生成部３１が圃場形状データ４１を生成した後に、往復走行経路Ｒａ，内周側周回経路Ｒｂａの順に走行車体１を走行させた例を示した。これに代えて、外周側周回経路Ｒｂｂを全て８条植付けとし、往復走行経路Ｒａ，内周側周回経路Ｒｂａ，外周側周回経路Ｒｂｂの順に走行車体１を走行させ、外周側周回経路Ｒｂｂにおいて圃場形状生成部３１が圃場形状データ４１を生成しても良い。なお、苗補給辺となる第２圃場端Ａｂ側における内周側周回経路Ｒｂａについては、苗の補給作業を考慮して２条植付けや４条植付けとするのが好ましい。
【００５５】
このように圃場形状データ４１が生成される度に、記憶部４０に記憶される。記憶部４０が複数の圃場形状データ４１を記憶すれば、過去の農作業車における作業履歴に基づいて圃場形状データ４１を蓄積することが可能となるので、毎年、圃場形状データ４１を取得する必要がない。
【００５６】
走行経路生成部３３は、例えば図４に示す矩形の圃場での走行経路Ｒを生成する。このとき、走行経路生成部３３は、作業者による走行経路指示部５４の生成条件の選択がない場合は、走行経路Ｒの生成に関する基本条件である、乗用田植機の作業幅Ｗ、圃場の外周形状及び圃場に対する入出経路Ｒｚの位置に基づいて走行経路Ｒを生成する。本実施形態における走行経路生成部３３は、圃場の縦方向に延びる一対の第１圃場端Ａａと圃場の横方向に延びる一対の第２圃場端Ａｂとが苗植付装置３の作業幅Ｗの整数倍又は略整数倍の長さを有しているか否かを判定する。第２圃場端Ａｂの長さのみが作業幅Ｗの整数倍又は略整数倍である場合は、走行車体１を第１圃場端Ａａに沿って往復作行させる往復走行経路Ｒａと、圃場の外周領域において走行車体１を圃場の外周形状に沿って周回させる周回走行経路Ｒｂとを生成する。
【００５７】
そして、記憶部４０は、走行経路生成部２４により生成された走行経路Ｒに関する走行経路データ４２を格納するように構成されている。このように走行経路Ｒを生成することにより、苗植付装置３の植え付け条数を変更する各条クラッチ（図示せず）を使用することなく、往復走行経路Ｒａに従って走行車体１を連続的に効率良く走行させることができる。
【００５８】
〔別実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明に関する代表的な別実施形態を例示する。
【００５９】
〔１〕図４の例では、乗用田植機が自動運転モードにおける農作業中であるときに、圃場形状生成部３１は圃場形状データ４１を生成する一例を示したが、走行経路生成部３３において使用する圃場形状データ４１が記憶部４０に記憶されていない場合には、自動走行ができない。このため、農作業車が農作業をしない農閑期に、作業者は表示装置１０の圃場形状モード指示部５１の新規ボタン５１ａ（圃場形状作成モード）を選択し、農作業車を外周側周回経路Ｒｂｂに沿って走行させることにより圃場形状データ４１を生成しても良いし、圃場形状データ４１を生成しながら外周側周回経路Ｒｂｂを先行して農作業をしても良い。
【００６０】
〔２〕圃場形状生成システムの各機能部の一部は、農家が所有するパソコン又はタブレットや農機メーカが所有する農業支援システムなどにおいて構築されていても良い。例えば、記憶部４０を農業支援システムに設け、複数の農作業車がアクセスできるように構成すれば、圃場形状データ４１を一元管理できる。また、生成部３０を農家が所有するパソコン又はタブレットや農業支援システムに設ければ、生成部３０を構成するソフトウェアを各農作業車にインストールする必要がなく、効率的である。この場合は、農作業車が、データを送受信する通信部を備えることとなる。
【００６１】
記憶部４０が農業支援システムに設けられている場合は、農作業車を起動した際に通信部が農業支援システムにアクセスして、現在の農作業車の位置周辺の圃場形状データ４１を取得するように構成されている。また、農作業車を起動した際に圃場形状データ４１を表示装置１０に一覧表示し、作業者が圃場形状モード指示部５１で圃場形状データ４１を選択するように構成しても良いし、農業支援システムの側で予め選択された圃場形状データ４１を農作業車に送信するように構成しても良い。
【００６２】
〔３〕畦塗作業，耕運作業又は代掻作業を行うトラクタの農作業中に圃場形状データ４１を生成し、次に農作業を行う乗用田植機が農作業をするときにこの圃場形状データ４１を用いても良い。また、乗用田植機の農作業中に圃場形状データ４１を生成し、農作物の収穫を行うコンバインが農作業をするときにこの圃場形状データ４１を用いても良い。この場合、圃場形状データ生成用の農作業車を別途走行させる必要がないため、利便性が高い。しかも、例えば乗用田植機で農作業を行う直前の農作業車の農作業により生成された圃場形状データ４１であるため、現状に則した圃場形状データ４１を用いることができる。特に、トラクタを用いた畦塗作業は、畦Ａと圃場との境界が明確になるため、圃場形状データ４１の精度をより高めることができる。この場合、トラクタが畦Ａと圃場との境界を反時計回りに走行するときは、走行車体１の所定部位が左後端部に設定されており、トラクタが畦Ａと圃場との境界を時計回りに走行するときは、走行車体１の所定部位が右後端部に設定されている。
【００６３】
〔４〕農作業車に配置された衛星航法装置２１からの平面距離を算出するための所定部位として、農作業車の不図示の施肥作溝器や播種機の播種ポイント、乗用管理機のブーム、薬剤作溝器等であっても良く、圃場形状データ４１を取得できる部位であれば特に限定されない。
〔５〕乗用田植機等の農作業車を複数用いて同時に圃場形状データ４１を生成し、自動又は作業者による点座標指示部５３の操作により、不要な点座標を削除しても良い。
【００６４】
〔６〕走行車体１の所定部位の切替えを自動で行う際、乗用田植機等の作業内容によって切替えても良い。例えば、乗用田植機が各条クラッチを使っているときは、各条クラッチが入っている側が畦側であるとして所定部位を設定しても良いし、隣接マーカーＭが出されているときは、隣接マーカーＭが出されていない側が畦側であるとして所定部位を設定しても良い。
〔７〕上述した実施形態では、走行車体１の所定部位を畦際となる外周側に設定したが、外周側に加えて畦際とは反対側の内周側にも設定して点座標を取得しても良い。この場合、圃場形状に加えて、枕地における内周側周回経路Ｒｂａと外周側周回経路Ｒｂｂとの境界の点座標も取得できるため、利便性が高い。また、記憶部４０は、圃場形状生成部３１が取得した点座標を全て記憶しておいても良い。
〔８〕圃場形状生成システムの各機能部は、トラクタ、コンバイン、乗用管理機、直播機などの他の農作業車において構築されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、圃場形状データを生成する圃場形状生成システム及び圃場形状生成システムを備えた農作業車に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０    ：表示装置
２１    ：衛星航法装置（位置情報取得部）
３０    ：生成部
３４    ：接触センサ（センサ）
４０    ：記憶部
４１    ：圃場形状データ
Ａ      ：畦
Ｐ１〜Ｐ４：所定部位
Ｒｂｂ  ：外周側周回経路（走行軌跡）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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