(57)【要約】【課題】対地作業装置で対地作業を行った場合の対地作業の状態を簡単に取得することができるようにする。【解決手段】作業車両は、走行可能な車体と、車体に設けられ且つ対地作業を行う対地作業装置と、車体に設けられ且つ対地作業装置における作業後の対地作業状態を撮像可能な撮像装置と、撮像装置によって対地作業状態を撮像した対地作業画像を記憶する記憶装置と、を備えている。【選択図】図１
2020103084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行可能な車体と、
前記車体に設けられ且つ対地作業を行う対地作業装置と、
前記車体に設けられ且つ前記対地作業装置における作業後の対地作業状態を撮像可能な撮像装置と、
前記撮像装置によって前記対地作業状態を撮像した対地作業画像を記憶する記憶装置と、
を備えている作業車両。
【請求項２】
前記車体の稼働情報と前記対地作業画像とを取得する第１データ取得部を備え、
前記記憶装置は、前記データ取得部で取得した稼働情報と前記対地作業画像とを記憶する請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記対地作業装置の稼働情報と前記対地作業画像とを取得する第２データ取得部を備え、
前記記憶装置は、前記データ取得部で取得した稼働情報と前記対地作業画像とを記憶する請求項１に記載の作業車両。
【請求項４】
前記対地作業状態を含む前記対地作業画像を表示する表示装置を備えている請求項１〜３のいずれかに記載の作業車両。
【請求項５】
前記撮像装置は、前記対地作業状態として前記作業後の地表状態を撮像する請求項１〜４のいずれかに記載の作業車両。
【請求項６】
前記撮像装置で対地作業画像に基づいて、前記対地作業の評価を行う作業評価部を備えている請求項１〜５のいずれかに記載の作業車両。
【請求項７】
前記作業評価部は、前記対地作業後の前記対地作業画像で得られた第１地表状態と、前記対地作業を行った場合の基準の第２地表状態とに基づいて前記評価を行う請求項６に記載の作業車両。
【請求項８】
前記作業評価部で評価した評価結果を表示する表示装置を備えている請求項６又は７に記載の作業車両。
【請求項９】
前記対地作業画像に基づいて、前記車体の走行状態又は前記対地作業装置が行う対地作業を変更する制御装置を備えている請求項１〜８のいずれかに記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、トラクタ等の作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラクタ等の農業機械で農作業を行う場合の作業計画を作成する技術として、特許文献１に示す文献が知られている。特許文献１の農業支援システムは、圃場、農作業、実施日を含む作業内容を記憶する作業内容記憶部と、作業内容を外部に送信する作業指示手段とを有するサーバと、作業指示手段で送信された作業内容を取得する取得部と、圃場、農作業及び実施日を含む作業内容を実施日毎に一覧で表示する表示部とを備えている。
【０００３】
また、農業機械にカメラを搭載した技術として特許文献２に示す文献が知られている。特許文献２の作業車両の自律走行システムは、車両の前方を撮影するカメラと、カメラの撮影画像に基づいて操向制御を行う制御部とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１１００３７号公報
【特許文献２】特開２０１７−１１７２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１の農業支援システムでは、農業機械等で農作業を行うに際して圃場、農作業、実施日を含む作業内容を管理することができるものの、実際に農作業を行ったときの対地作業の状態を把握することができないシステムである。即ち、農業支援システムは、農作業において時間的な管理を行うことができるものの、実際の農作業を行った場合の対地作業の状態、即ち、対地の姿がどのようになっているかを把握したり分析することはできない実情である。
【０００６】
一方、特許文献２の自律走行システムに示すように、農業機械にカメラを搭載し、当該農業機械を走行させるときの状態をカメラで撮像するという技術があるものの、当該自律走行システムはカメラで撮像した撮像画像で走行を制御するシステムであり、対地作業の状態を管理するものではない。つまり、従来の技術では、農作業において時間的な管理をしているだけで、対地作業における状態を把握するということは考慮されていないのが実情である。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、対地作業装置で対地作業を行った場合の対地作業の状態を簡単に取得することができる作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業車両は、走行可能な車体と、前記車体に設けられ且つ対地作業を行う対地作業装置と、前記車体に設けられ且つ前記対地作業装置における作業後の対地作業状態を撮像可能な撮像装置と、前記撮像装置によって前記対地作業状態を撮像した対地作業画像を記憶する記憶装置と、を備えている。
【０００９】
作業車両は、前記車体の稼働情報と前記対地作業画像とを取得する第１データ取得部を備え、前記記憶装置は、前記データ取得部で取得した稼働情報と前記対地作業画像とを記憶する。
作業車両は、前記対地作業装置の稼働情報と前記対地作業画像とを取得する第２データ取得部を備え、前記記憶装置は、前記データ取得部で取得した稼働情報と前記対地作業画像とを記憶する。
【００１０】
作業車両は、前記対地作業状態を含む前記対地作業画像を表示する表示装置を備えている。
前記撮像装置は、前記対地作業状態として前記作業後の地表状態を撮像する。
作業車両は、前記撮像装置で対地作業画像に基づいて、前記対地作業の評価を行う作業評価部を備えている。
【００１１】
前記作業評価部は、前記対地作業後の前記対地作業画像で得られた第１地表状態と、前記対地作業を行った場合の基準の第２地表状態とに基づいて前記評価を行う。
作業車両は、前記作業評価部で評価した評価結果を表示する表示装置を備えている。
作業車両は、前記対地作業画像に基づいて、前記車体の走行状態又は前記対地作業装置が行う対地作業を変更する制御装置を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、対地作業装置で対地作業を行った場合の対地作業の状態を簡単に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】作業機の構成及び制御ブロック図を示す図である。
【図２】昇降装置の斜視図である。
【図３】操舵を説明する説明図である。
【図４】撮像装置の位置を示す図である。
【図５】作業範囲Ｗ１と、撮像装置の撮像範囲との関係を示す図である。
【図６】撮像画面Ｍ１の一例を示す図である。
【図７Ａ】ロータリ耕耘機で対地作業を行った例を示す図である。
【図７Ｂ】プラウで対地作業を行った例を示す図である。
【図７Ｃ】畝立機で対地作業を行った例を示す図である。
【図８Ａ】ロータリ耕耘機の評価の一例を示す図である。
【図８Ｂ】プラウの評価の一例を示す図である。
【図８Ｃ】畝立機の評価の一例を示す図である。
【図９】評価画面Ｍ２の一例を示す図である。
【図１０】対地作業を行った場合の車体の走行状態を変更するフローチャートである。
【図１１】未耕地を説明する説明図である。
【図１２】トラクタの全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１２は、作業機の制御ブロック図を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械である。トラクタを例に挙げ作業機について説明する。
図１２に示すように、トラクタ１は、走行装置７を有する車両（車体）３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７Ｒも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。車体３にはキャビン９が設けられ、当該キャビン９内には運転席１０が設けられている。
【００１５】
また、車体３の後部には、３点リンク機構等で構成された昇降装置８が設けられている。昇降装置８には、対地作業装置２が着脱可能である。対地作業装置２を昇降装置８に連結することによって、車体３によって対地作業装置２を牽引することができる。対地作業装置２は、圃場の土（地面）に対して作業を行う装置であり、地面の形状を変化させる装置である。対地作業装置２は、例えば、耕耘装置、整地装置、破砕装置、畝立装置等である。より詳しくは、対地作業装置２は、ロータリ耕耘機、サブソイラ、プラウ、ショートディスク、パワーハロー、代掻き機、畝立機等である。なお、図１２では、対地作業装置２として耕耘装置を取り付けた例を示している。
【００１６】
図１に示すように、変速装置５は、主軸（推進軸）５ａと、主変速部５ｂと、副変速部５ｃと、シャトル部５ｄと、ＰＴＯ動力伝達部５ｅと、前変速部５ｆと、を備えている。推進軸５ａは、変速装置５のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸５ａには、エンジン４のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部５ｂは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部５ｂは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、推進軸５ａから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
【００１７】
副変速部５ｃは、主変速部５ｂと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部５ｃは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、主変速部５ｂから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
シャトル部５ｄは、シャトル軸１２と、前後進切換部１３とを有している。シャトル軸１２には、副変速部５ｃから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後進切換部１３は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸１２の回転方向、即ち、トラクタ１の前進及び後進を切り換える。シャトル軸１２は、後輪デフ装置２０Ｒに接続されている。後輪デフ装置２０Ｒは、後輪７Ｒが取り付けられた後車軸２１Ｒを回転自在に支持している。
【００１８】
ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯ推進軸１４と、ＰＴＯクラッチ１５とを有している。ＰＴＯ推進軸１４は、回転自在に支持され、推進軸５ａからの動力が伝達可能である。ＰＴＯ推進軸１４は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に接続されている。ＰＴＯクラッチ１５は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達しない状態とに切り換わる。
【００１９】
前変速部５ｆは、第１クラッチ１７と、第２クラッチ１８とを有している。第１クラッチ１７及び第２クラッチは、推進軸５ａからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル軸１２の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８からの動力は、前伝動軸２２を介して前車軸２１Ｆに伝達可能である。具体的には、前伝動軸２２は、前輪デフ装置２０Ｆに接続され、前輪デフ装置２０Ｆは、前輪７Ｆが取り付けられた前車軸２１Ｆを回転自在に支持している。
【００２０】
第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、油圧クラッチ等で構成されている。第１クラッチ１７には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される第１作動弁３１に接続されている。第１クラッチ１７は、第１作動弁３１の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第２クラッチ１８には油路が接続され、当該油路には第２作動弁３２に接続されている。第２クラッチ１８は、第２作動弁３２の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第１作動弁３１及び第２作動弁３２は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。
【００２１】
第１クラッチ１７が切断状態で且つ第２クラッチ１８が接続状態である場合、第２クラッチ１８を通じてシャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達される。これにより、前輪及び後輪が動力によって駆動する四輪駆動（４ＷＤ）で且つ前輪と後輪との回転速度が略同じとなる（４ＷＤ等速状態）。一方、第１クラッチ１７が接続状態で且つ第２クラッチ１８が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪の回転速度が後輪の回転速度に比べて速くなる（４ＷＤ増速状態）。また、第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８が接続状態である場合、シャトル軸１２の動力が前輪７Ｆされないため、後輪が動力によって駆動する二輪駆動（２ＷＤ）となる。
【００２２】
図２に示すように、昇降装置８は、リフトアーム８ａ、ロアリンク８ｂ、トップリンク８ｃ、リフトロッド８ｄ、リフトシリンダ８ｅを有している。リフトアーム８ａの前端部は、変速装置５を収容するケース（ミッションケース）の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム８ａは、リフトシリンダ８ｅの駆動によって揺動（昇降）する。リフトシリンダ８ｅは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ８ｅは、制御弁２９を介して油圧ポンプ３３と接続されている。制御弁２９は、電磁弁等であって、リフトシリンダ８ｅを伸縮させる。
【００２３】
ロアリンク８ｂの前端部は、変速装置５の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク８ｃの前端部は、ロアリンク８ｂよりも上方において、変速装置５の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド８ｄは、リフトアーム８ａとロアリンク８ｂとを連結している。ロアリンク８ｂの後部及びトップリンク８ｃの後部には、対地作業装置２が連結される。リフトシリンダ８ｅが駆動（伸縮）すると、リフトアーム８ａが昇降するとともに、リフトロッド８ｄを介してリフトアーム８ａと連結されたロアリンク８ｂが昇降する。これにより、対地作業装置２がロアリンク８ｂの前部を支点として、上方又は下方に揺動（昇降）する。
【００２４】
昇降装置８には、姿勢変更装置２５が設けられている。姿勢変更装置２５は、車体３に装着された対地作業装置２の姿勢を変更する装置である。姿勢変更装置２５は、油圧シリンダから構成された変更シリンダ２５ａと、制御弁２５ｂとを有している。変更シリンダ２５ａは、制御弁２５ｂを介して油圧ポンプと接続されている。制御弁２５ｂは、電磁弁等であって、変更シリンダ２５ａを伸縮させる。変更シリンダ２５ａは、リフトアーム８ａとロアリンク８ｂとを連結している。
【００２５】
図１に示すように、トラクタ１は、測位装置４０を備えている。測位装置４０は、Ｄ−ＧＰＳ、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム（測位衛星）により、自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出可能である。即ち、測位装置４０は、測位衛星から送信された衛星信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、衛星信号に基づいて位置（例えば、緯度、経度）を検出する。測位装置４０は、受信装置４１と、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）４２とを有している。受信装置４１は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置４２とは別に車体３に取付けられている。なお、受信装置４１の取付箇所は、実施形態に限定されない。慣性計測装置４２は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。慣性計測装置４２によって、車体３のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
【００２６】
図１に示すように、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、ハンドル（ステアリングホイール）１１ａと、ハンドル１１ａの回転に伴って回転する回転軸（操舵軸）１１ｂと、ハンドル１１ａの操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）１１ｃと、を有している。補助機構１１ｃは、油圧ポンプ３３と、油圧ポンプ３３から吐出した作動油が供給される制御弁３４と、制御弁３４により作動するステアリングシリンダ３５とを含んでいる。制御弁３４は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁３４は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁である。また、制御弁３４は、操舵軸１１ｂの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ３５は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）に接続されている。
【００２７】
したがって、ハンドル１１ａを操作すれば、当該ハンドル１１ａに応じて制御弁３４の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁３４の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ３５が左又は右に伸縮することによって、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。
また、操舵装置１１は、自動操舵機構３７を有している。自動操舵機構３７は、車体３の自動操舵を行う機構であって、測位装置４０で検出された車体３の位置（車体位置）に基づいて車体３を自動操舵する。自動操舵機構３７は、ステアリングモータ３８とギア機構３９とを備えている。ステアリングモータ３８は、車体位置に基づいて、回転方向、回転速度、回転角度等が制御可能なモータである。ギア機構３９は、操舵軸１１ｂに設けられ且つ当該操舵軸１１ｂと供回りするギアと、ステアリングモータ３８の回転軸に設けられ且つ当該回転軸と供回りするギアとを含んでいる。ステアリングモータ３８の回転軸が回転すると、ギア機構３９を介して、操舵軸１１ｂが自動的に回転（回動）し、車体位置が走行予定ラインＲ１に一致するように、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。なお、上述した自動操舵機構３７は一例であり、上述した構成に限定されない。
【００２８】
図１に示すように、制御装置（車体側制御装置）６０は、自動運転を行う自動運転制御部２００を備えている。自動運転制御部２００は、予め定められた走行予定ラインＲ１に基づいて、車体３の操舵を行うと共に所定の速度（車速）で当該車体３の操舵を行う。走行予定ラインＲ１は、予め制御装置６０に記憶されている。走行予定ラインＲ１の設定は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、スマートフォン（多機能携帯電話）、タブレット等のコンピュータで行ってもよいし、車体３に設けられた表示装置４８を操作することによってもよいし、車体３を手動で走行させて当該手動で走行させたルートを走行予定ラインＲ１に設定してもよい。
【００２９】
自動運転制御部２００は、制御装置６０に設けられた電気・電子回路、制御装置６０に格納されたプログラム等から構成されている。自動運転制御部２００は、制御装置６０から出力された制御信号に基づいて車体３が走行予定ラインＲ１に沿って走行するように自動操舵機構３７のステアリングモータ３８を制御する。
図３に示すように、車体位置と走行予定ラインＲ１との偏差が閾値未満である場合、自動運転制御部２００は、ステアリングモータ３８の回転軸の回転角を維持する。車体位置と走行予定ラインＲ１との偏差が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ラインＲ１に対して左側に位置している場合は、自動運転制御部２００は、トラクタ１の操舵方向が右方向となるようにステアリングモータ３８の回転軸を回転する。車体位置と走行予定ラインＲ１との偏差が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ラインＲ１に対して右側に位置している場合は、自動運転制御部２００は、トラクタ１の操舵方向が左方向となるようにステアリングモータ３８の回転軸を回転する。なお、上述した実施形態では、車体位置と走行予定ラインＲ１との偏差に基づいて操舵装置１１の操舵角を変更していたが、走行予定ラインＲ１の方位とトラクタ１（車体３）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）Ｆ１とが異なる場合、即ち、走行予定ラインＲ１に対する車体方位Ｆ１の角度θｇが閾値以上である場合、自動運転制御部２００は、角度θｇが零（車体方位Ｆ１が走行予定ラインＲ１の方位に一致）するように操舵角を設定してもよい。また、自動運転制御部２００は、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位（方位偏差）に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動操舵における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態における自動操舵における操舵角の設定は一例であり、限定されない。また、自動運転制御部２００は、現在のトラクタ１の車速が走行予定ラインＲ１に対応して設定された車速となるように、変速装置５における主変速部５ｂの変速段、副変速部５ｃの変速段を変更することによって車速を変更する。なお、自動運転において、走行予定ラインＲ１に対応して耕深（目標耕深）が設定されている場合には、リフトシリンダ８ｅ等を制御することによって実際の耕深が目標耕深となるように、自動耕深が行われる。
【００３０】
制御装置６０には、クランク角を検出するクランクセンサ、原動機４の回転数を検出する原動機回転センサ、アクセルの操作量を検出するアクセルセンサ、車速を検出する車速センサ等の走行系の走行検出装置４３、ＰＴＯ回転数を検出するＰＴＯ回転センサ等の作業系の作業検出装置４４が接続されている。
制御装置６０は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御を行う装置である。制御装置６０は、例えば、走行検出装置４３が検出した検出値（クランク角、原動機の回転数、車速、アクセルの操作量）に基づいて、原動機４の回転数（原動機回転数）等の変更を行うエンジン制御を行う。制御装置６０は、運転席１０の近傍に設けられた昇降スイッチ１０１に基づいて昇降装置８（リフトアーム８ａ）の昇降をする昇降制御を行う。昇降スイッチ１０１を中立位置から一方に切り換えると、昇降装置８（リフトアーム８ａ）を上昇させる上昇信号が制御装置６０に入力される。また、昇降スイッチ１０１を中立位置から他方に切り換えると、昇降装置８（リフトアーム８ａ）を下降させる下降信号が制御装置６０に入力される。制御装置６０は、上昇信号を取得すると制御弁２９に制御信号を出力することで昇降装置８を所定の位置まで上昇させ、下降信号を取得すると制御弁２９に制御信号を出力することで昇降装置８を所定の位置まで下降させる。
【００３１】
制御装置６０は、操舵装置１１の操舵角が所定以上、例えば、旋回に対応する操舵角である場合に、自動的に第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８の接続を変更することで、前輪７Ｆの回転速度を後輪の回転速度よりも速くする倍速制御を行う。
制御装置６０は、姿勢変更装置２５で設定される対地作業装置２の幅方向の角度（水平に対するロアリンク８ｂ、８ｂを結ぶ直線の角度）を固定する姿勢制御を行う。例えば、制御装置６０は、水平モードである場合、制御弁２５ｂに制御信号を出力することで、変更シリンダ２５ａを伸縮させ、姿勢変更装置２５で設定される対地作業装置２を水平に維持する。制御装置６０は、傾斜モードである場合、制御装置６０は、制御弁２５ｂに制御信号を出力することで、変更シリンダ２５ａを伸縮させ、姿勢変更装置２５で設定される対地作業装置２を圃場（地面）に平行に維持する。なお、水平モード及び傾斜モードの切換は、運転席１０の近傍に設けられたスイッチ等で行うことができる。
【００３２】
上述した実施形態では、制御装置６０は、エンジン制御、昇降制御、倍速制御、姿勢制御を行うことについて説明したが、制御の種類等は限定されない。また、上述したエンジン制御、昇降制御、倍速制御、姿勢制御は一例であり、上述した内容に限定されない。
図１に示すように、トラクタ１は、複数の撮像装置５０と、記憶装置５１とを備えている。撮像装置５０は、対地作業装置２における作業後の対地作業状態を撮像可能な装置である。撮像装置５０は、車体３に設けられていて、撮像方向は対地作業装置２に向けられている。複数の撮像装置５０は、車体３の左側に設けられた左撮像装置５０ａと、車体３の右側に設けられた右撮像装置５０ｂと、車体３の後部に設けられた後撮像装置５０ｃとを含んでいる。図４に示すように、左撮像装置５０ａは、キャビン９の上部の左端に取付けられ、右撮像装置５０ｂは、キャビン９の上部の右端に取付けられ、後撮像装置５０ｃは、キャビン９の上部の後端に取付けられている。図1に示すように、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃは、作業後の対地作業状態を示す対地作業画像を撮像するカメラ５２と、カメラ５２の制御を行う制御部５３とを有している。カメラ５２は、ＣＣＤカメラ等で構成されていて、カメラ５２の光軸が対地作業装置２に向けられている。制御部５３は、ＣＰＵ等の演算処理装置で構成されていて、撮像に関する様々な処理を行う。
【００３３】
図５に示すように、複数の撮像装置５０は、対地作業状態として対地作業装置２が行った作業範囲Ｗ１（作業範囲Ｗ１内の対地作業装置２の後方のエリア）が対地作業画像に入るように撮像を行う。例えば、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃが撮像した複数の対地作業画像を合成した場合に、合成後の対地作業画像に作業範囲Ｗ１の画像（状態）が含まれるように、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃが撮像を実行する。言い換えれば、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃが撮像した複数の対地作業画像によって、対地作業装置２の対地作業状態の全体が把握できるように、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃの撮像を行う。より詳しくは、複数の撮像装置５０（左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃ）は、対地作業状態として対地作業装置２の作業後の地表状態、地表の凸凹の状態を撮像する。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、トラクタ１は、複数の撮像装置５０を備えているが、１台の撮像装置５０を備えていてもよい。この場合も１台の撮像装置５０は、対地作業状態として対地作業装置２が行った作業範囲Ｗ１が対地作業画像に入るように撮像を行う。
制御装置６０は、第１データ取得部６０ａを備えている。第１データ取得部６０ａは、トラクタ１が複数の撮像装置５０を有している場合、当該複数の撮像装置５０が撮像したそれぞれの対地作業画像（単体画像という）、例えば、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃのそれぞれが撮像した複数の対地作業画像（単体画像）を取得する。或いは、第１データ取得部６０ａは、記憶装置５１は、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃのそれぞれが撮像した複数の対地作業画像を１枚の画像に合成した後の対地作業画像（合成画像という）を取得する。或いは、第１データ取得部６０ａは、トラクタ１が１台の撮像装置５０を有している場合、当該１台の撮像装置５０が撮像した対地作業画像（単体画像）を取得する。なお、合成画像の合成処理は、例えば、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃのいずれかの制御部５３により行ったり、制御装置６０により行う。
【００３５】
図６に示すように、表示装置４８は、撮像装置５０が撮像した対地作業画像（単体画像、合成画像）を表示する。表示装置４８は、運転席１０の周囲に設けられていて、運転席１０に着座した作業者（運転者）が、車体３の前方を向いた状態で表示装置４８に表示した対地作業画像を確認することが可能である。運転者が運転席１０の周囲に設けられたスイッチ等の操作具に対して所定の操作を行った場合、例えば、昇降スイッチ１０１を操作したり、ＰＴＯクラッチ１５を入切するスイッチを操作したり、撮像装置５０の撮像を開始するスイッチを操作すると、表示装置４８は、撮像画面Ｍ１を表示する。撮像画面Ｍ１には、対地作業画像（単体画像、合成画像）が表示される。
【００３６】
記憶装置５１は、撮像装置５０が撮像した対地作業画像を記憶する装置である。記憶装置５１は、不揮発性のメモリ等である。記憶装置５１は、第１データ取得部６０ａが複数の単体画像、又は、合成画像等を記憶する。
例えば、記憶装置５１は、車体３の稼働情報と対地作業画像（単体画像、合成画像）とを対応付けて記憶する。車体３の稼働情報とは、少なくとも対地作業装置２によって対地作業を行っているときの車体３（トラクタ１）側のデータであって、例えば、原動機４の回転数、車速、アクセルの操作量、原動機４の負荷率、作業姿勢、自動走行データである。作業姿勢は、姿勢制御を行った場合の対地作業装置２の傾き（角度）であり、変更シリンダ２５ａの伸縮している状態によって得ることができる。自動走行データとは、測位装置４０で検出した車体位置（走行軌跡）、車体３の進行方向（車体方位）、未走行部の有無、スリップ率等である。未走行部は、走行予定ラインＲ１と車体位置と対地作業装置２の作業幅から圃場に対して対地作業装置２が走行した走行部分を求め、走行部分以外を未走行部に設定することで得ることができる。スリップ率は、車輪の回転速度と車速との関係によって得ることができる。
【００３７】
記憶装置５１には、例えば、原動機回転数、車速、アクセルの操作量、原動機負荷率、対地作業装置２の傾き（角度）、走行軌跡、車体方位、未走行部の有無、スリップ率等が記憶される。
さて、トラクタ１は、対地作業の評価を行う作業評価部１１５を備えている。作業評価部１１５は、制御装置６０に設けられた電気・電子回路、制御装置６０に格納されたプログラム等から構成されている。或いは、表示装置４８に設けられた電気・電子回路、表示装置４８に格納されたプログラム等から構成されている。
【００３８】
作業評価部１１５は、対地作業後の対地作業画像（単体画像、合成画像）で得られた第１地表状態と、対地作業を行った場合の基準の地表状態である第２地表状態（評価基準データ）とに基づいて評価を行う。記憶装置５１には、対地作業装置２の種類ごとに、地作業を行った場合の第２地表状態が記憶されている。第２地表状態とは、例えば、対地作業装置２によって対地作業を行った場合の地面の凹凸の状態である。
【００３９】
図７Ａに示すように、記憶装置５１は、ロータリ耕耘機で対地作業を行った後の幅方向の地面の凹凸１４１を第２地表状態として記憶している。図７Ｂに示すように、記憶装置５１は、プラウで対地作業を行った後の地面の幅方向の凹凸１４２を第２地表状態として記憶している。図７Ｃに示すように、記憶装置５１は、畝立機で対地作業を行った後の地面の幅方向の凹凸１４３を第２地表状態として記憶している。
【００４０】
凹凸１４１、１４２、１４３は、幅方向（Ｘ軸方向）と高さ方向（Ｙ軸方向）との座標系で示されるデータであって、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸の座標を結ぶ線で表される。凹凸１４１、１４２、１４３は、ロータリ耕耘機、プラウ、畝立機によって対地作業を行った場合に標準の形状を示しており、例えば、シミュレーション、作業実績等により求められたものである。
【００４１】
作業評価部１１５は、対地作業後の対地作業画像（単体画像、合成画像）から地表の凹凸を示す第１地表状態を演算する。作業評価部１１５は、対地作業画像の画像処理することにより、対地作業後の凹凸（第１地表状態）１４５を演算する。
作業評価部１１５は、対地作業装置２がロータリ耕耘機の場合、記憶装置５１に記憶されたロータリ耕耘機に対応する凹凸（第２地表状態）１４１を参照して、凹凸（第２地表状態）１４１と凹凸（第１地表状態）１４５とを比較する。作業評価部１１５は、例えば、凹凸（第２地表状態）１４１と凹凸（第１地表状態）１４５との高さ方向の差（高さ偏差）ΔＨ１に基づいて評価を行う。作業評価部１１５は、高さ偏差ΔＨ１の高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値等を演算し、図８Ａのレーダチャートに示すように、高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値のそれぞれ値の大きさに対して、複数のレベル（段階）で評価を行う。なお。図８Ａでは、レーダチャートのレベルの数値が大きいほど評価が高く、最も大きなレベルは、高さ偏差ΔＨ１が小さいことを示している。
【００４２】
また、作業評価部１１５は、対地作業装置２がプラウの場合、記憶装置５１に記憶されたプラウに対応する凹凸（第２地表状態）１４２を参照して、凹凸（第２地表状態）１４２と凹凸（第１地表状態）１４５とを比較する。作業評価部１１５は、例えば、凹凸（第２地表状態）１４２と凹凸（第１地表状態）１４５との幅方向の差（幅偏差）ΔＷ２、高さ方向の差（高さ偏差）ΔＨ２に基づいて、評価を行う。作業評価部１１５は、幅偏差ΔＷ２の幅平均値、幅最大値、幅最小値、高さ偏差ΔＨ２の高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値等を演算し、図８Ｂのレーダチャートに示すように、幅平均値、幅最大値、幅最小値、高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値のそれぞれ値の大きさに対して、複数のレベル（段階）で評価を行う。図８Ｂでも、レーダチャートのレベルの数値が高いほど評価が高く、最も大きなレベルは、高さ偏差ΔＨ２、幅偏差ΔＷ２が小さいことを示している。
【００４３】
また、作業評価部１１５は、対地作業装置２が畝立機の場合、記憶装置５１に記憶された畝立機に対応する凹凸（第２地表状態）１４３を参照して、凹凸（第２地表状態）１４３と凹凸（第１地表状態）１４５とを比較する。作業評価部１１５は、例えば、凹凸（第２地表状態）１４３と凹凸（第１地表状態）１４５との幅方向の差（幅偏差）ΔＷ３、高さ方向の差（高さ偏差）ΔＨ３に基づいて、評価を行う。作業評価部１１５は、幅偏差ΔＷ３の幅平均値、幅最大値、幅最小値、高さ偏差ΔＨ３の高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値等を演算し、図８Ｃのレーダチャートに示すように、幅平均値、幅最大値、幅最小値、高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値のそれぞれ値の大きさに対して、複数のレベル（段階）で評価を行う。図８Ｃでも、レーダチャートのレベルの数値が高いほど評価が高く、最も大きなレベルは、高さ偏差ΔＨ３、幅偏差ΔＷ３が小さいことを示している。
【００４４】
なお、上述した作業評価部１１５における評価方法は一例であり限定されない。例えば、対地作業装置２がロータリ耕耘機の場合、第１地表状態の均平度と第２地表状態の均平度との差をレベルで評価してもよい。対地作業装置２がプラウの場合、凹凸１４２の幅方向の変化のバラツキ、即ち、谷部分と山部分との間隔のバラツキを複数のレベルで評価してもよい。対地作業装置２が畝立機の場合、凹凸１４３の間隔（畝立の間隔）、畝立の表面の平坦度等を複数のレベルで評価してもよい。また、凹凸（第１地表状態）１４５の形状に基づいて評価を行ってもよい。例えば、凹凸（第１地表状態）１４５の形状と、凹凸１４１、１４２、１４３との形状とを比較して互いの形状が近い（類似）場合には評価を高く（レベルを高く）し、互いの形状が類似していない場合は評価を低く（レベルを低く）する。
【００４５】
表示装置４８は、作業評価部１１５で評価した評価結果１１８を表示する。図９に示すように、表示装置４８は、当該表示装置４８に対して所定の操作を行うと評価画面Ｍ２を表示する。なお、撮像画面Ｍ１と評価画面Ｍ２とを１つの画面に統合してもよい。なお、説明の便宜上、図９では、圃場において、走行軌跡Ｇ１及び評価結果１１８の一部を示している。
【００４６】
評価画面Ｍ２には、画面のフールド１１６上に測位装置４０で検出した車体位置（走行軌跡）Ｇ１が表示される。また、評価画面Ｍ２には、評価結果として表示する項目を選択する評価選択部１１７が表示される。評価選択部１１７では、幅平均値、幅最大値、幅最小値、高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値、均平度、総合評価等の項目が選択可能である。評価選択部１１７の項目の選択は、例えば、表示装置４８に設けられたスイッチ、或いは、表示装置４８が接触式のタッチパネルである場合、評価画面Ｍ２を指等で操作することにより選択が可能である。
【００４７】
表示装置４８は、評価選択部１１７において、幅平均値が示された場合、当該幅平均値の評価結果１１８であるレベルを走行軌跡Ｇ１上に表示する。同様に、表示装置４８は、評価選択部１１７において、幅最大値、幅最小値、高さ平均値、高さ最大値、高さ最小値、均平度、総合評価のいずれかが選択された場合、当該選択された項目の評価結果１１８であるレベルを走行軌跡Ｇ１上に表示する。なお、総合評価は、予め定められた関数、数式等により求められた数値である。
【００４８】
制御装置６０は、撮像装置５０が撮像した対地作業画像に基づいて、車体３の走行状態を変更してもよい。制御装置６０は、例えば、自動走行をしながら対地作業装置２にて作業を行っている場合において、対地作業画像に基づいて得られた凹凸（第１地表状態）１４５と、凹凸（第２地表状態）１４１、１４２、１４３とを比較し、凹凸（第１地表状態）１４５と凹凸（第２地表状態）１４１、１４２、１４３との偏差（幅偏差ΔＷ２、ΔＷ３、高さ偏差ΔＨ１、ΔＨ２、ΔＨ３）とが予め決められた閾値よりも大きい場合、走行状態として、例えば、車速を変更する。
【００４９】
図１０は、ロータリ耕耘機で対地作業を行った場合の車体３の走行状態を変更する場合のフローチャートを示している。なお、説明の便宜上、ロータリ耕耘機について説明するが他の対地作業装置２にも適用可能である。
図１０に示すように、自動運転が開始される（Ｓ１）と、自動運転制御部２００は、トラクタ1の車速が走行予定ラインＲ１に対応して設定された車速となるように変速装置５等を制御する（Ｓ２）。また、自動運転制御部２００は、測位装置４０が測位した車体位置と走行予定ラインＲ１とに基づいて操舵装置１１を制御する（Ｓ３）。また、自動運転制御部２００は、予め耕深設定が行われている場合には、自動耕深が行われる（Ｓ４）。
【００５０】
撮像装置５０は、対地作業が行われている状況下において対地作業状態を撮像する（Ｓ５）。撮像された対地作業状態である対地作業画像は記憶装置５１に一時的に保存される（Ｓ６）。作業評価部１１５は、対地作業画像に対して画像処理を行うことで第１地表状態を演算する（Ｓ７）。作業評価部１１５は、記憶装置５１を参照してロータリ耕耘装置に対応する第２地表状態（評価基準データ）を参照し（Ｓ８）、参照した第２地表状態と第１地表状態と比較することで評価を行う（Ｓ９：評価処理）。評価処理の評価結果が良好か否かを判定する（Ｓ１０：評価判定処理）。評価判定処理において、第２地表状態と第１地表状態とを比較した場合に高さ偏差ΔＨ１が大きく十分な深さまで耕耘ができていない場合、高さ偏差ΔＨ１が大きい状態が続いていて耕耘が出来ていない場所がある場合、急激に高さ偏差ΔＨ１が大きくなっているところがあり土塊がある場合などは、評価結果が良好でないと判定する。評価判定処理において、評価結果が良好でない場合（Ｓ１０、Ｙｅｓ）は、制御装置６０は、走行状態を変更する（Ｓ１１：走行変更処理）。制御装置６０は、走行変更処理では、記憶装置５１に記憶された車体３の稼働情報（原動機回転数、車速、アクセルの操作量、原動機４の負荷率）と評価結果とに基づいて走行状態の変更を決定する。制御装置６０は、例えば、高さ偏差ΔＨ１が小さくなるような原動機回転数、車速、アクセルの操作量、原動機４の負荷率をシミュレーションモデル、評価関数等により求める。走行変更処理において、高さ偏差ΔＨ１が小さくなるような原動機回転数、車速、アクセルの操作量、原動機４の負荷率を求めると、求めた結果に対応して、例えば、走行予定ラインＲ１に対応して設定された車速（設定車速）を増加又は減少させたり、原動機回転数を増減又は減少する。なお、図１１に示すように、制御装置６０は、耕耘が出来ていない場所（未走行部）Ｒ２がある場合、走行変更処理において、走行予定ラインＲ１上を走行する自動運転を一時的に変更し、車体３が未走行部Ｒ２を走行するように操舵装置１１の操舵等を行う。
【００５１】
上述した実施形態では、対地作業画像、即ち、対地作業画像から得られた第１地表状態に基づいて、車体３の走行状態を変更していたが、対地作業装置２の対地作業の状態を変更してもよい。対地作業装置２の対地作業の状態を変更する場合の変形例について説明する。
トラクタ１は、対地作業装置２の稼働情報と対地作業画像とを取得する第２データ取得部６０ｂを備えている。第２データ取得部６０ｂは、第１データ取得部６０ａと同様に、トラクタ１が複数の撮像装置５０の単体画像、例えば、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃのそれぞれが撮像した複数の単体画像を取得する。或いは、第２データ取得部６０ｂは、第１データ取得部６０ａと同様に、左撮像装置５０ａ、右撮像装置５０ｂ及び後撮像装置５０ｃのそれぞれが撮像した複数の対地作業画像を１枚の画像に合成した後の合成画像を取得する。或いは、第２データ取得部６０ｂは、１台の撮像装置５０が撮像した単体画像を取得する。
【００５２】
記憶装置５１は、第２データ取得部６０ｂが複数の単体画像、又は、合成画像等を記憶する。例えば、記憶装置５１は、対地作業装置２の稼働情報と対地作業画像（単体画像、合成画像）とを対応付けて記憶する。対地作業装置２の稼働情報とは、対地作業装置２が稼働したときの当該対地作業装置２側のデータであって、例えば、ロータリ耕耘装置の場合、耕耘爪の装着された回転軸の回転数（回転軸回転数）、回転軸に掛かる耕耘負荷（荷重）等である。プラウの場合、耕耘部に掛かる耕耘負荷（荷重）、耕耘部の角度、高さ等である。畝立機の場合、畝立部に掛かる荷重、畝立部の角度、高さ等である。なお、回転軸回転数、耕耘負荷、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さは、対地作業装置２に装着されたセンサ等により検出することができる。なお、回転軸回転数、耕耘負荷、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さは、撮像装置５０で撮像した対地作業画像で求めてもよい。
【００５３】
この場合、記憶装置５１には、例えば、回転軸回転数、耕耘負荷、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さ等が記憶される。
作業評価部１１５における評価結果が良好でない場合は、制御装置６０は、対地作業状態を変更する作業変更処理）。制御装置６０は、作業変更処理では、記憶装置５１に記憶された対地作業装置２の稼働情報（回転軸回転数、耕耘負荷、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さ）と評価結果とに基づいて対地作業状態の変更を決定する。制御装置６０は、例えば、高さ偏差ΔＨ１〜ΔＨ３、幅偏差ΔＷ２、ΔＷ３が小さくなるような回転軸回転数、耕耘負荷、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さをシミュレーションモデル、評価関数等により求める。作業変更処理において、高さ偏差ΔＨ１〜ΔＨ３、幅偏差ΔＷ２、ΔＷ３が小さくなるような回転軸回転数、耕耘負荷、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さを求めると、求めた結果に対応して、制御装置６０は対地作業装置２に対して作動を変更する制御信号を出力する。対地作業装置２側の制御装置（機械側制御装置）６１は、制御信号に基づいて当該対地作業装置２に設けられた駆動部（油圧シリンダ、油圧モータ、油圧切換弁、油圧比例弁、電動モータ、減速比等）を変更することによって、回転軸回転数、耕耘部の角度及び高さ、畝立部の荷重、角度及び高さ等を変更（補正）する。
【００５４】
以上のように、作業車両１は、対地作業装置２における作業後の対地作業状態を撮像可能な撮像装置５０と、撮像装置５０によって対地作業状態を撮像した対地作業画像を記憶する記憶装置５１とを備えている。これによれば、対地作業装置２によって作業を行った後の対地作業状態を撮像装置５０によって撮像し、撮像した対地作業画像を記憶装置５１に記憶することができるため、作業後に、圃場の状態、即ち、対地作業状態を確認することができる。例えば、耕耘した後の対地作業状態がどのようであったか、畝立した後の対地作業状態がどのようであったかを記憶装置５１に保存した対地作業画像により確認することができる。
【００５５】
作業車両１は、車体３の稼働情報と対地作業画像とを取得する第１データ取得部６０ａを備え、記憶装置５１は、データ取得部６０ａで取得した稼働情報と対地作業画像とを記憶する。これによれば、対地作業を対地作業画像によって確認することができるだけでなく、対地作業状態における車体３の稼働がどうであったかを稼働情報によって確認することができる。
【００５６】
作業車両１は、対地作業装置２の稼働情報と対地作業画像とを取得する第２データ取得部６０ｂを備え、記憶装置５１は、データ取得部６０ｂで取得した稼働情報と対地作業画像とを記憶する。これによれば、対地作業を対地作業画像によって確認することができるだけでなく、対地作業状態における対地作業装置２の稼働がどうであったかを稼働情報によって確認することができる。
【００５７】
作業車両１は、対地作業状態を含む対地作業画像を表示する表示装置４８を備えている。これによれば、作業者が作業車両１に乗車した状態で表示装置４８を見ることによって、対地作業を行いながら対地作業状態を把握することができる。
撮像装置５０は、対地作業状態として作業後の地表状態を撮像する。これによれば、例えば、耕耘後、畝立後の地表状態を簡単に確認することができる。
【００５８】
作業車両１は、撮像装置５０で対地作業画像に基づいて、対地作業の評価を行う作業評価部１１５を備えている。作業評価部１１５によって、対地作業を行った際の作業の評価を対地作業画像を用いて簡単に行うことができる。
作業評価部１１５は、対地作業後の対地作業画像で得られた第１地表状態と、対地作業を行った場合の基準の第２地表状態とに基づいて評価を行う。これによれば、対地作業後の第１地表状態が、基準の第２地表状態に比べてどのようになっているかを簡単に評価することができる。
【００５９】
作業車両１は、作業評価部１１５で評価した評価結果を表示する表示装置４８を備えている。これによれば、作業者は、対地作業における評価結果を表示装置４８を見ることによって簡単に把握することができる。
作業車両１は、対地作業画像に基づいて、車体３の走行状態又は対地作業装置２が行う対地作業を変更する制御装置６０を備えている。これによれば、対地作業画像から得られた対地作業状態が不良である場合等は、制御装置６０によって自動的に車体３の走行状態又は対地作業装置２が行う対地作業をすることができるため、対地作業状態を補正（修正）することができ、圃場の全体として、対地作業状態を向上させることができる。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１      ：トラクタ（作業車両）
２      ：対地作業装置
３      ：車体
４８    ：表示装置
５０    ：撮像装置
５０ａ  ：左撮像装置
５０ｂ  ：右撮像装置
５０ｃ  ：後撮像装置
５１    ：記憶装置
６０    ：制御装置
６０ａ  ：第１データ取得部
６０ｂ  ：第２データ取得部
６１    ：対地作業装置
１１５  ：作業評価部
【図１】
2020103084.tif 000003
【図２】
2020103084.tif 000004
【図３】
2020103084.tif 000005
【図４】
2020103084.tif 000006
【図５】
2020103084.tif 000007
【図６】
2020103084.tif 000008
【図７Ａ】
2020103084.tif 000009
【図７Ｂ】
2020103084.tif 000010
【図７Ｃ】
2020103084.tif 000011
【図８Ａ】
2020103084.tif 000012
【図８Ｂ】
2020103084.tif 000013
【図８Ｃ】
2020103084.tif 000014
【図９】
2020103084.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
2020103084.tif 000017
【図１２】
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