(57)【要約】      （修正有）【課題】圃場の個別条件に対応可能に直進作業走行を制御することにより、作業性の向上が可能となる苗移植機等の提供。【解決手段】作業車両は、機体位置を検知するＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と、走行部(Ｔ)の操舵および作業部(Ｗ)の作動を制御する制御部(Ｃ)とを備え、所定の直進作業行程を前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の機体位置情報により自動直進走行可能に構成され、前記制御部(Ｃ)は、作業対象として特定された圃場について作業範囲を入力するためのタブレット端末(Ｒ)を備え、前記作業範囲内に限って前記作業部(Ｗ)を作動制御することにより、直進作業走行による圃場作業ついて、タブレット端末(Ｒ)の操作で圃場の個別条件に合わせた作業調節を可能とするものである。【選択図】図１
2018050499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体位置を検知するＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と、走行部(Ｔ)の操舵および作業部(Ｗ)の作動を制御する制御部(Ｃ)とを備え、所定の直進作業経路を前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の機体位置情報により自動直進走行する作業車両において、
前記制御部(Ｃ)は、作業対象として特定された圃場について作業範囲(Ａ)を入力するためのタブレット端末(Ｒ)を備え、前記作業範囲(Ａ)内に限って前記作業部(Ｗ)を作動制御することを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記作業対象の圃場について、前記タブレット端末(Ｒ)により圃場の出入口(Ｅ)および圃場内の作業障害部(Ｈ)を入力すると、前記制御部(Ｃ)により、前記出入口(Ｅ)に通じる周り領域と前記障害部(Ｈ)の範囲とを前記作業範囲(Ａ)から除外して新たな作業範囲(Ａ)とすることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記作業部(Ｗ)を所定ピッチで苗移植可能に構成し、走行車体の前方、右前方、左前方をそれぞれ監視する前方カメラ(Ｓｆ)、右前方カメラ(ＳＲ)および左前方カメラ(ＳＬ)を前記制御部(Ｃ)により作動制御可能に備え、互いに隣接する一群の直進作業行程について、最初の直進作業行程に適用する第一行程制御は、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と前記前方カメラ(Ｓｆ)の検出情報によって前方の目標位置に向かって直進操舵制御し、その後の隣接する直進作業行程に適用する第二行程制御は、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と前記左右前方カメラ（ＳＲ，ＳＬ）のいずれかの検出情報によって植付済の苗列に沿って直進操舵制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
１行程目及び２行程目の実作業軌跡を前記制御部(Ｃ)に記録し、２行程目以降の直進作業行程は、直前行程での実作業軌跡を、基準候補軌跡と、前記ＧＮＳＳ(Ｌ)と圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を比較し、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲内の場合、基準候補軌跡を次行程の基準の作業案内経路とし、また、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲外の場合、次行程を前記ＧＮＳＳ(Ｌ)と圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を基準とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の作業車両。
【請求項５】
前記制御部(Ｃ)による走行終端位置の判定について、前記作業対象の圃場の圃場端位置情報と前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)とによる判定手段と、圃場側の圃場端距離指標と距離センサ(Ｓｄ)とによる判定手段と、前記側方カメラ(ＳＬ，ＳＲ)による隣接苗列の終端検出による判定手段とを備えて、それぞれの終端位置判定によって前記走行部(Ｔ)を停止制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の作業車両。
【請求項６】
前記制御部(Ｃ)は、前記タブレット端末(Ｒ)の入力による作業部の種類と作業幅、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の検出位置を基準とする作業部(Ｗ)の作用位置、機体後端位置、機体両側端位置によって、走行時の機体位置および作業位置を算出することを特徴とする請求項１から請求項５の何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、自動直進制御を備えて圃場作業する作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行特許文献に記載の作業車両は、自動直進制御を備えて圃場における苗植付け作業の直進性を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８２９４６号
【特許文献２】特開２０１６−２４５４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記作業車両は、圃場状況に応じて作業経路を容易に変更できない問題があった。また、圃場作業を行わない範囲の設定や圃場の形状や障害物による回避ができない問題がある。
【０００５】
本発明は、圃場の個別条件に対応した直進作業走行を可能とすることにより、作業性を向上することができる苗移植機等の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】
【０００６】
請求項１に係る発明は、機体位置を検知するＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と、走行部(Ｔ)の操舵および作業部(Ｗ)の作動を制御する制御部(Ｃ)とを備え、所定の直進作業行程を前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の機体位置情報により自動直進走行する作業車両において、前記制御部(Ｃ)は、作業対象として特定された圃場について作業範囲(Ａ)を入力するためのタブレット端末(Ｒ)を備え、前記作業範囲(Ａ)内に限って前記作業部(Ｗ)を作動制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記作業対象圃場について、前記タブレット端末(Ｒ)により圃場の出入口(Ｅ)および圃場内の作業障害部(Ｈ)を入力すると、前記出入口(Ｅ)に通じる周り領域と前記障害部(Ｈ)の範囲とを前記作業範囲(Ａ)から除外して新たな作業範囲(Ａ)とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明において、前記作業部(Ｗ)を所定ピッチで苗を植付ける苗移植機によって構成し、走行車体の前方、右前方、左前方をそれぞれ監視する前方カメラ(Ｓｆ)、右前方カメラ(ＳＲ)、左前方カメラ(ＳＬ)を備え、所定間隔で互いに隣接する一群の直進作業行程について、最初の直進作業行程に適用する第一行程制御は、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と前記前方カメラ(Ｓｆ)の検出情報によって前方の目標位置に向かって直進操舵制御し、その後の隣接する直進作業行程に適用する第二行程制御は、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)と前記左右前方カメラ（ＳＲ，ＳＬ）のいずれかの検出情報によって植付済の苗列に沿って直進操舵制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れかに記載の発明において、１行程目及び２行程目の実作業軌跡を前記制御部(Ｃ)に記録し、２行程目以降の直進作業行程は、直前行程での実作業軌跡を基準候補軌跡と、前記ＧＮＳＳ(Ｌ)と圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を比較し、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲内の場合、基準候補軌跡を次行程の基準の作業案内経路とし、また、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲外の場合、次行程を前記ＧＮＳＳ(Ｌ)と圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を基準とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れかに記載の発明において、前記制御部(Ｃ)による走行終端位置の判定について、前記作業対象の圃場の圃場端位置情報と前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)とによる判定手段と、圃場側の圃場端距離指標と距離センサ(Ｓｄ)とによる判定手段と、前記側方カメラ(ＳＬ，ＳＲ)による隣接苗列の終端検出による判定手段とを備えて、それぞれの終端位置判定によって前記走行部(Ｔ)を停止制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れかに記載の発明において、前記制御部(Ｃ)は、前記タブレット端末(Ｒ)の入力による前記作業部(Ｗ)の種類と作業幅、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の位置を基準とする前記作業部(Ｗ)の作用位置、機体後端位置、機体両側端位置によって、走行時の機体位置および作業位置を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明は、作業車両の直進走行について、制御部(Ｃ)は、タブレット端末(Ｒ)で入力した作業範囲(Ａ)内で作業部(Ｗ)を作動制御することから、学習データ取得のための圃場走行を要することなく、タブレット端末(Ｒ)の操作により、圃場の作業除外領域(Ｎ)を反映した作業範囲(Ａ)を精度よく設定することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、前記タブレット端末(Ｒ)により、圃場の出入口(Ｅ)と作業障害部(Ｈ)を入力することにより、周り領域である最終枕地行程を除いて作業部(Ｗ)を作動することができ、また、圃場に水を出し入れする水門等を作業障害部(Ｈ)とするタブレット操作により、自立直進時に障害物情報登録地点を回避することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、第一行程制御により、最初の直進作業行程について、ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の検出位置情報に加え、前方カメラ(Ｓｆ)により前方の情報を認識し、前方の情報を目標位置にすることで、直進性を高め、また、第二行程制御により、以後の隣接する直進作業行程について、ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)の検出位置情報に加えて、植付け済の苗列情報を左右前方どちらかのカメラで認識し、直進性と植付済の苗列に対する倣い性を加味した直進操舵によって精度の高い自立直進が可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れかに記載の発明の効果に加え、１行程目及び２行程目の実作業軌跡を制御部に記録し、２行程目以降直進行程は、前行程での実作業軌跡を基準候補軌跡と、ＧＮＳＳと圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を比較し、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲内の場合、基準候補軌跡を次行程の基準の作業案内経路とすることで、実植え付けした走行軌跡と次行程で植付けする軌跡間の条間を適正に補正し生育の影響を最小限にする。また、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲外の場合、次行程をＧＮＳＳと圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を基準として作業案内経路とすることで、圃場１枚に植え付けする苗の予定の苗量を確保し、収穫量の減少を防ぐことができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れかに記載の発明の効果に加え、前記ＧＮＳＳセンサ(Ｌ)、前記距離センサ(Ｓｄ)、前記側方カメラ(ＳＬ，ＳＲ)のいずれかの最先の走行端判定位置で走行を停止することから、１行程目の直進走行の安全性確保および、直前行程の苗列に倣って走行作業する隣接行程の植え付け精度の確保が可能となる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れかに記載の発明の効果に加え、タブレット端末(Ｒ)の入力操作により、植付部(Ｗ)がマット苗・直播等の種類の差で植付位置が異なる場合や、作業部(Ｗ)の種類及び条数の変化による植付作業ルートの変化に対応することができ、また、植付等の作業開始位置や作業終了位置がより明確になるため、植付作業精度の向上が可能となり、畦際まで効率のよい作業が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】制御システム構成ブロック図
【図２】走行作業制御全体のフローチャート
【図３】作業条件付き圃場例の平面図
【図４】走行作業時の圃場平面図
【図５】第一行程と第二行程の作業案内経路の関係図
【図６】機種特定入力のタブレット端末Ｒの画面例
【図７】運転パターンの例（ａ〜ｄ）
【図８】障害物回避運転ルートの平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつつ説明する。なお、説明においては、機体の前進方向Ｆを基準に、前後、左右と云う。
【００２０】
本発明の適用対象となる作業車両である苗移植機１は、走行部Ｔの後部に作業装置として植付部Ｗを支持し、また、機体の位置情報、周辺の画像情報および距離情報を検出するセンサ群を備え、走行部Ｔおよび作業部Ｗの作動によって圃場走行作業可能に構成される。
【００２１】
図１は、制御システム構成図である。
作業車両１は、作業対象圃場の特定、作業範囲Ａの入力、障害物Ｈ位置の入力等のためのタブレット端末Ｒと、機体位置検出のＧＮＳＳセンサＬと、カメラ等による走行用センサＳｆ、ＳＬ，ＳＲ情報を処理する制御部Ｃによって、車速制御と操舵制御可能な走行部Ｔに植付け作業等の作業部Ｗを備えて構成される。
制御部Ｃは、ＧＮＳＳセンサＬにより圃場面積を算出し、障害物情報により回避する経路を算出し、圃場出入口の情報により植付作業終了位置が圃場出入口付近である（作業案内）経路を生成する。
【００２２】
図２は、走行作業制御全体のフローチャートである。
第１の処理ステップ（以下において、「Ｓ１」の如く略記する。）により、タブレット端末Ｒの操作によって特定された圃場の圃場情報により、作業車両１が第一行程の直進制御地点に到着した時（Ｓ２）は、ＧＮＳＳセンサＬと前方センサＳｆによって作業案内経路の直進走行植付け作業（Ｓ３ａ）を開始するとともに作業経路の記録（Ｓ３ｂ）を開始し、直進終端に達した時点で走行を停止（Ｓ３ｃ，ＳＳｄ）する。
【００２３】
次いで、作業車両１が隣接位置に旋回移動して第二行程の直進制御地点に到着した時（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５）は、ＧＮＳＳセンサＬと、走行用センサである左前方カメラＳＬまたは右前方カメラＳＲによる作業案内経路の直進走行植付け作業（Ｓ５ａ）と作業経路の記録（Ｓ５ｂ）を開始する。
この時、第一行程の作業案内経路と走行経路記録との差ｄの大きさにより（Ｓ５ｃ）、差ｄが所定範囲内の場合は上記差ｄを当初の作業案内経路に反映（Ｓ６ａ）し、側方カメラＳＬ，ＳＲによって作業終端に達した時点で走行を停止（Ｓ６ｂ，Ｓ６ｃ，Ｓ７ｂ，Ｓ７ｃ）することにより、隣接苗列に倣った走行植付作業を行い、さらに、隣接位置に旋回移動して残りの範囲について同様の直進作業を繰返す。
【００２４】
上記走行作業の制御処理について詳細に説明すると、作業対象圃場の圃場走行作業について、圃場の個別番号により外部メモリーＭ等の情報入手手段から圃場情報を入手可能に構成し、圃場毎の外側（矩形の四角等）をＧＮＳＳ（全球測位衛星システム）位置情報として登録可能に構成し、さらに、作業する範囲Ａについて、互いに隣接する複数の直進作業経路による作業案内経路として生成する。
【００２５】
圃場番地情報は、世界測地系（日本測地系2000）に基づいて提供される地図情報を入手元資料として使用する。これは、標高まで含めたＧＮＳＳアンテナ受信データとの相関を取るための必須要件である。
【００２６】
図３は、作業条件付き圃場例の平面図である。
圃場毎の外側（矩形の四角等）位置情報は、タブレット端末Ｒ等の表示装置に拡大表示した地図情報に外側形成に必要な位置（四角等）をタップする等して登録可能に構成することで、走行基準データ取得のための圃場走行を要することなく、簡単に圃場外側情報を登録することができる。
【００２７】
圃場毎の外側（矩形の四角等）位置情報登録は、ＧＮＳＳセンサＬのアンテナ位置を圃場毎の外側形成基準位置（図例のａ〜ｄ）に位置づけ、圃場毎の地図情報内に登録するように構成することにより、精度良く位置情報を登録できるとともに、圃場内の作業除外領域Ｎ（例えば、通路等で利用し、耕耘、植付け等の作業を行わない領域）がある場合、これを除外した圃場形状として登録可能に構成する。
【００２８】
図４は走行作業時の圃場平面図である。
苗移植機１の機体には、少なくとも前方を監視するカメラＳｆと右前方を監視するカメラＳＲを配置して無人運転に活用することにより、ＧＮＳＳセンサＬの位置情報が圃場の周辺環境や天候により複数情報を入手できない場合に、前方カメラＳｆや右前方カメラＳＲで直進補間（経路マッチングによる補完）することで、高精度な作業を実現できる。
【００２９】
メモリーＭに圃場の外側情報（地形情報）を持ち、進入路Ｅの情報と作業幅情報により効率よい作業案内経路を自動作成して、苗移植機１がその経路を基本の運転行程として自動運転するように構成することで、ＧＮＳＳセンサＬの位置情報に基づく精密な運転経路による自動運転が可能となる。
【００３０】
（走行制御）
走行の第一行程Ｐ１と第二行程Ｐ２以降の直進作業自動運転は、基準を変更する。すなわち、第一行程Ｐ１は直進優先とし、第二行程Ｐ２以降は直進性と植付け済み苗列に対する倣い性を加味した自動運転とすることで、ロスの少ない運転が可能となる。
【００３１】
（第一行程）
第一行程Ｐ１は、直進行程に入った際に、前方の風景の特徴を濃淡等で形成した輪郭を形成し、その中心を目標とした直進運転と、ＧＮＳＳセンサＬの検出位置に基づく直進運転を優先順位をつけながら行うことにより、前方カメラＳｆを中心に直進補間（経路マッチングによる補完）することで、高精度な作業を実現できる。
【００３２】
さらに、圃場を効率よく仕上げるために、圃場入口と出口を踏まえたスタートポイントが重要であり、また、障害物Ｈとして水路等があり、圃場の水管理口等に接触しないように回避して走行する必要があることから、圃場別の最外側情報に圃場出入口Ｅの地形情報や障害物Ｈの情報を登録して支障の無い運転経路の生成を可能に構成する。
【００３３】
この場合において、一般的に、最終枕地行程分を空けた出入口Ｅ近くを最終出口として運転開始する例が多いことから、圃場出入口Ｅの地形情報に基づく運転経路は、スタート地点を出入口Ｅの反対側付近として形成することで、馴染みやすい自動運転が可能となり、また、障害物情報Ｈを登録することにより、障害物を回避した作業案内経路を生成することができる。
【００３４】
（第二行程以降）
図５は、第一行程Ｐ１と第二行程Ｐ２の作業案内経路の関係図である。
第二行程Ｐ２以降の直進行程の基準ライン（作業案内経路）Ｇは、前行程で当初の作業案内経路Ｇ１に沿うように走行作業した実運転軌跡Ｔ１を直線補間して基準候補ラインＵ１を算出し、この基準候補ラインＵ１と当初の作業案内経路Ｇ１との差ｄに応じて定める。
【００３５】
上記差ｄが規定範囲内であれば、この差ｄを次行程の作業案内経路Ｇ２に補正して新たな作業案内経路Ｇとするように構成することで、実際の植付けラインＴ１と次行程で植付けするライン間の条間が適正化され、生育の影響を最小限にすることができる。
【００３６】
また、上記差ｄが規定範囲外の時は、当初の作業案内経路Ｇ２を基準として作業案内経路Ｇとするように構成することで、圃場一枚に植付けする予定の苗量を確保することができる。
【００３７】
上記の場合において、第二行程Ｐ２以降の直進行程の基準ライン（作業案内経路）Ｇは、前行程での実運転軌跡Ｔ１を直線補間した基準候補ラインＵ１と当初の作業案内経路Ｇ１とを比較し、その差ｄが規定範囲外の時、予定の植付け苗量より減少する側にずれがある場合は、当初の作業案内経路Ｇ２を基準として基準ラインＧにするように構成することで、圃場一枚に植付けする予定の苗量を確保することができる。
【００３８】
すなわち、１行程目及び２行程目の実作業軌跡を車両ＥＣＵ（情報処理装置）に記録し、２行程目以降直進行程は、前行程（１行程目及び２行程目）での実作業軌跡を基準候補軌跡としてＧＮＳＳと圃場出入口と地形情報と障害物情報により算出された作業案内経路（ＧＮＳＳにより圃場面積を算出し、障害物情報により回避する経路を算出し、圃場出入口の情報により植付作業終了位置が圃場出入口付近である作業案内経路を構成する。）を比較し、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲内の場合、基準候補軌跡を次行程の基準の作業案内経路とすることで、実植え付けした走行軌跡と次行程で植付する軌跡間の条間を適正に補正し生育の影響を最小限にする。
【００３９】
基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲外の場合、次行程をＧＮＳＳと圃場出入口と地形情報と障害物情報により算出された作業案内経路を基準とすることで、圃場１枚に植え付けする苗の予定の苗量を確保し、収穫量の減少を防ぐことができる。
【００４０】
また、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲外の場合、圃場に植え付ける苗量より減少する側（進行方向側にズレていたら）次行程をＧＮＳＳと圃場出入口と地形情報と障害物情報により算出された作業案内経路を基準とすることで、圃場１枚に植え付けする苗の予定の苗量を確保し、収穫量の減少を防ぐことができる。
【００４１】
このように、１つの圃場で植付作業が完了する位置が圃場出入口付近であることで、植付済の範囲を機体が通ることを防げるため、圃場内の過剰な移動により圃場面が荒れるのや走行車輪に苗が踏まれるのを防止する（作業性向上）。
【００４２】
（圃場端）
次に、直進作業行程の終端における取扱いについては、第一行程Ｐ１の直進行程の圃場端は、ＧＮＳＳセンサＬの位置情報による圃場端位置（車両直進停止位置）と、圃場に設けた圃場端距離指標について機体前部に設けた超音波センサ等の距離センサＳｄで圃場端位置を同時並行に検知し、いずれか先に検知した位置で直進植付けを完了するように構成することにより、ＧＮＳＳセンサＬの位置情報が圃場の周辺環境や天候により複数情報を入手できない場合に、前方距離センサＳｄで補完することができる。特に、距離センサＳｄを確実にするために、圃場端にボード等を設置することで、検出精度を向上することができる。
【００４３】
また、第二行程Ｐ２以降の直進行程の圃場端検出は、ＧＮＳＳセンサＬの位置情報による圃場端位置（車両直進停止位置）と、右前カメラＳＲで検出する植付け終わり位置とを同時並行検知し、いずれか先に検知した位置で、直進植付けを完了するように構成することにより、ＧＮＳＳセンサＬの位置情報が圃場の周辺環境や天候により複数情報を入手できない場合に、植付け済みの苗列の植え終わり位置の検知により直進作業行程を完了できる。
【００４４】
（機種別データ）
図６は、機種特定入力のタブレット端末Ｒの画面例である。
圃場内運転経路の生成システムにおいて、タブレットＲ等の入力画面で、作業する機械と作業する圃場とを入力し、指定した圃場の運転経路を生成するように構成することにより、細かな設定が可能となり、苗移植機の無人運転に寄与することができる。
【００４５】
運転経路の生成は、入力画面に機種毎に「作業部種類」を選択可能に構成し、苗移植機の植付部条数を選択できるように構成することで、ロボット農機による同一パターンの運転による精度向上とともに、作業者の運転による植付条数に応じた運転パターンと同等の選択が可能となる。
【００４６】
運転パターンは、図７の運転パターン例のように、作業部Ｗの種類毎に選択できるように構成し、複数ある運転パターンにより最適な運転経路を形成するように構成する。
例えば、図７（ａ）のドン付隣接旋回は、７〜１０条植えの枕１回運転に適用し、また、図７（ｂ）の隣接旋回は、６〜１０条植えの枕往復運転に適用する。
【００４７】
一般的な運転パターンは、植付け条数により異なり、ロボット農機では、できるだけ少ない運転パターンによる自動運転を構成し、条数により異なる一般的な運転パターンの中から最適な方を選択することができる。
【００４８】
（アンテナ位置）
また、苗移植機１に装着する植付部Ｗに応じたＧＮＳＳアンテナに対する左右側端の位置情報を入力することにより、植付部の種類（苗マット植付、直播植付）による微妙な位置ずれを修正して植付位置精度の精度向上を図ることができる。
【００４９】
そのほか、作業部位置は、植付部Ｗの後端を指示するように構成することで、植付けの作業開始時圃場位置（始端近くの位置）や作業終了位置（隣接時の植付終了位置等）が明確にルートで決めることが可能となる。
【００５０】
また、作業部位置は、作業部の右後端位置を指示するように構成することで、植付部での圃場外側までの余裕度をどのようにルート形成するかを決める（例えば、細かく精度を出せる場合は、端ぎりぎりまで接近する）ことが可能となる。
【００５１】
（走行作業経路生成の例）
作業開始位置については、運転パターン毎に作業部条数とＧＮＳＳ−作業部距離情報により、圃場での作業開始位置を決め、その位置から圃場仕上げまでの経路を自動生成するように構成することにより、地図上で、ルートを自動生成し、スタートポイントも決めるため、作業圃場に移動するだけで、圃場仕上げまで自動で完了することができる。
【００５２】
運転経路は、隣接運転エリアと周り仕上げ運転エリアとに区分し、各々のエリアでの運転経路を複数パターンの繋ぎ方法で繋いで一枚圃場を仕上るように構成することにより、何パターンかの考え方を組合せることで運転経路が形成できるため、運転経路形成プログラムが簡素化できる。
【００５３】
隣接運転エリアでは、運転経路基準ラインを決め、それに決められたルールで平行に描いたルートを隣接ラインとして運転する経路を形成するように構成することにより、何パターンかの考え方を組合せることで運転経路が形成できるので、運転経路形成プログラムの簡素化が可能となる。
【００５４】
隣接運転ラインの繋ぎは、圃場端まで直進植付けするドン付隣接旋回あるいは隣接旋回により隣接ラインを接続した運転経路で形成するように構成することで、何パターンかの考え方を組合せることで運転経路が形成できるため、運転経路形成プログラムの簡素化が可能となる。
【００５５】
（周りエリア）
周りエリアは、最外側からの距離により作業部幅を加味したルールで１行程あるいは２行程で仕上げるラインにより決めるように構成し、ドン付隣接の旋回は周り１行程で生成し、隣接旋回は周り２行程でラインを生成するように構成することにより、少ない運転パターンの組合わせで可能となる。
【００５６】
周りラインの角ごとの繋ぎは、図７（ｃ）の９０度旋回（四角旋回パターン）により接続して運転パターンを形成するように構成することで、９０度方向転換を１つのパターンで形成でき、少ないルート形成ルールで自動運転経路を生成することができる。
【００５７】
（障害物）
圃場内に障害物情報Ｈがある場合は、図８の走行経路例の平面図に示すように、障害物回避運転パターンＰｈでルートを接続するように、基本のラインＰに対して障害物Ｈを回避するルールを設けておくことで、既定のパターンでルート形成が可能となる。
【００５８】
この場合、少なくとも２つの回避パターンを持ってルート形成するように、圃場の端の場合と途中の場合の２つの回避パターンを持つことで、少ないパターンで回避ルートを形成することができる。
【００５９】
すなわち、第一の回避パターンは、図７（ｄ）に示すように、基本ルートＰに対し、圃場内側を走行しながら、作業部幅分条数を回避する簡単な回避ルールで、ルート形成することができる。
【００６０】
また、第二の回避パターンは、図７（ｃ）の９０度旋回の回避パターンに示すように、周り植付け開始ポイントに採用し、四角での旋回動作と同等行程とし、移動距離のみ異なるようにすることにより、周り耕開始位置は、進入路等の通路の大きさなどで通常四角と異なることがあり、これを考慮しておくようにすることで、ルート自動生成が可能となる。
【００６１】
障害物マップに基づく障害物は、運転中のＧＮＳＳセンサＬによって検出される自己位置情報とマップの障害物位置情報でマッチングし、障害物に対し回避行動をとるように構成することにより、障害物位置に接近した際に、障害物と干渉や衝突が無いよう回避する運転を行うことが、位置マッチングにより可能となる。また、あらかじめ回避運転の作業案内経路として生成することができる。
【００６２】
（技術的ポイント）
上記構成の作業車両の走行作業について技術的ポイントをまとめると、次のとおりである。
第一に、制御部Ｃは、作業対象として特定された圃場について作業範囲Ａを入力するためのタブレット端末Ｒを備え、作業範囲Ａ内に限って作業部Ｗを作動制御することにより、作業車両の直進走行について、制御部Ｃが、タブレット端末Ｒで入力した作業範囲Ａ内で作業部Ｗを作動制御することから、学習データ取得のための圃場走行を要することなく、タブレット端末Ｒの操作により、圃場の作業除外領域Ｎを反映した植付範囲Ａを精度よく設定することが可能となる。
【００６３】
第二に、作業対象圃場について、タブレット端末Ｒにより圃場の出入口Ｅおよび圃場内の作業障害部Ｈを入力すると、出入口Ｅに通じる周り領域と障害部Ｈの範囲とを作業範囲Ａから除外して新たな作業範囲Ａとすることにより、出入口Ｅから延びる周り領域である最終枕地行程を除いて作業部Ｗを作動することができ、また、圃場に水を出し入れする水門等を作業障害部Ｈとするタブレット操作により、自立直進時に障害物情報登録地点を作業障害部Ｈとして回避することができる。
【００６４】
第三に、作業部Ｗを所定ピッチで苗移植可能に構成し、走行車体の前方、右前方、左前方をそれぞれ監視する前方カメラＳｆ、右前方カメラＳＲ、左前方カメラＳＬを制御部Ｃに備え、互いに隣接する一群の直進作業行程について、最初の直進作業行程に適用する第一行程制御は、ＧＮＳＳセンサＬと前方カメラＳｆの検出情報によって前方の目標位置に向かって直進操舵制御し、その後の隣接する直進作業行程に適用する第二行程制御は、ＧＮＳＳセンサＬと左右前方カメラ（ＳＲ，ＳＬ）のいずれかの検出情報によって植付済の苗列に沿って直進操舵制御することにより、最初の直進作業行程について、ＧＮＳＳセンサＬの検出位置情報に加え、前方カメラにより前方の情報を認識し、前方の情報を目標位置にすることで、直進性を高め、また、第二行程制御により、以後の隣接する直進作業行程について、ＧＮＳＳセンサＬの検出位置情報に加えて、植付済の苗列情報を左右前方どちらかのカメラで認識し、直進性と植付済の苗列に対する倣い性を加味した直進操舵によって精度の高い自立直進が可能となる。
【００６５】
第四に、１行程目及び２行程目の実作業軌跡を制御部Ｃに記録し、２行程目以降の直進行程は、直前行程での実作業軌跡を基準候補軌跡と、ＧＮＳＳと圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を比較し、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲内の場合、基準候補軌跡を次行程の基準の作業案内経路とすることで、実植え付けした走行軌跡と次行程で植付けする軌跡間の条間を適正に補正し生育の影響を最小限にし、また、基準候補軌跡と作業案内経路の差が規定範囲外の場合、次行程をＧＮＳＳと圃場出入口と障害物情報により算出された作業案内経路を基準として作業案内経路とすることで、圃場１枚に植え付けする苗の予定の苗量を確保し、収穫量の減少を防ぐことができる。
【００６６】
第五に、制御部Ｃによる走行終端位置の判定について、作業対象の圃場の圃場端位置情報とＧＮＳＳセンサＬとによる判定手段と、圃場側の圃場端距離指標と距離センサＳｄとによる判定手段と、側方カメラＳＬ，ＳＲによる隣接苗列の終端検出による判定手段とを備えて、それぞれの終端位置判定によって走行部Ｔを停止制御することにより、ＧＮＳＳセンサＬ、距離センサＳｄ、側方カメラＳＬ，ＳＲのいずれかの最先の走行端判定位置で走行を停止することから、１行程目の直進走行の安全性確保および、直前行程の植付苗列に倣って走行作業する隣接行程の植え付け精度の確保が可能となる。
【００６７】
第六に、制御部Ｃは、タブレット端末Ｒの入力による作業部の種類と作業幅、ＧＮＳＳセンサＬ位置基準の作業部作用位置、機体後端位置、機体両側端位置に応じて、走行時の機体位置および作業位置を表示処理することにより、植付部Ｗがマット苗・直播とで種類が異なり植付位置が異なる場合や、作業部の種類及び条数の変化による植付作業ルートの変化に対応することができ、また、植付時等の作業開始位置や作業終了位置がより明確になるため、植付作業精度の向上が可能となり、畦際まで効率のよい作業が可能になる。
【符号の説明】
【００６８】
１      作業車両（苗移植機）
Ａ      作業範囲
Ｃ      制御部
Ｅ      出入口
Ｈ      作業障害部
Ｌ      ＧＮＳＳセンサ
Ｎ      作業除外領域
Ｒ      タブレット端末
Ｓｄ    距離センサ
Ｓｆ    前方カメラ
ＳＬ    左前方カメラ
ＳＲ    右前方カメラ
Ｔ      走行部
Ｗ      作業部（植付部）
【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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【図８】
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