(57)【要約】      （修正有）【課題】圃場管理を効率的に行うことが可能な作業車を提供する。【解決手段】圃場に生育する植物を撮像するカメラ６と、圃場に種を播く播種装置５と、制御装置Ｃは、カメラ６の撮像結果に基づいて、圃場の芝の生育状態を判定する生育状態判定部１０と、生育状態判定部１０の判定結果に基づいて、播種装置５に播種の実行を指令する播種指令部１２とを備える。さらに車速を検出する車速センサ７を備え、カメラ６は機体の前部に配置され、播種装置５は機体の後部に配置され、制御装置Ｃは車速センサ７の検出値に基づいて、カメラ６が撮像した植物上を播種装置５が通過する通過予想時間を演算する通過予想時間演算部１１を有し、播種指令部１２は通過予想時間が経過した時に播種装置５に播種の実行を指令する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圃場に生育する植物を撮像する撮像装置と、
圃場に種を播く播種装置と、
前記播種装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、圃場の植物の生育状態を判定する生育状態判定部と、前記生育状態判定部の判定結果に基づいて、前記播種装置に播種の実行を指令する播種指令部と、を有する作業車。
【請求項２】
車速を検出する車速センサを備え、
前記撮像装置は、機体の前部に配置され、
前記播種装置は、機体の後部に配置され、
前記制御装置は、前記車速センサの検出値に基づいて、前記撮像装置が撮像した植物上を前記播種装置が通過する通過予想時間を演算する通過予想時間演算部を有し、
前記播種指令部は、前記通過予想時間が経過した時に、前記播種装置に播種の実行を指令する請求項１に記載の作業車。
【請求項３】
前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、圃場の植物の生育密度を演算する生育密度演算部を有し、
前記生育状態判定部は、前記生育密度演算部の演算結果に基づいて、圃場の植物の生育状態を判定する請求項１又は２に記載の作業車。
【請求項４】
前記制御装置は、機体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が取得した機体の位置情報と前記生育密度演算部の演算結果とを関連付ける関連付け部と、を有する請求項３に記載の作業車。
【請求項５】
前記播種装置は、種を貯留する貯留部と、前記貯留部内の種を圃場に供給する供給口を開閉する開閉部材と、を有し、
前記播種指令部は、圃場の植物の生育密度が低いほど前記開閉部材の開度が大きくなるように、前記播種装置に播種の実行を指令する請求項３又は４に記載の作業車。
【請求項６】
乗用型芝刈機である請求項１から５の何れか一項に記載の作業車。
【請求項７】
圃場の芝を刈り取る刈取装置を備え、
前記播種装置は、前記刈取装置よりも後側に配置されている請求項６に記載の作業車。
【請求項８】
前記撮像装置は、前記刈取装置によって芝が刈り取られる前の領域を撮像する請求項７に記載の作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場に生育する植物を撮像する撮像装置を備えている作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような作業車として、例えば、特許文献１に記載の作業車が既に知られている。特許文献１に記載の作業車は、進行方向の芝生面領域を撮像する前部カメラを備えており、芝生が削られて露出した箇所（デポット）を画像から検出し、デポットの砂埋め作業を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、単に、撮像装置の撮像結果に基づいて、デポットの砂埋め作業を行うことしか開示されておらず、圃場管理を効率的に行う点で改善の余地がある。
【０００５】
上記状況に鑑み、圃場管理を効率的に行うことが可能な作業車が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特徴は、
圃場に生育する植物を撮像する撮像装置と、
圃場に種を播く播種装置と、
前記播種装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、圃場の植物の生育状態を判定する生育状態判定部と、前記生育状態判定部の判定結果に基づいて、前記播種装置に播種の実行を指令する播種指令部と、を有することにある。
【０００７】
本特徴構成によれば、撮像装置による撮像を行いながら、植物の生育状態が良好でない箇所に種を播くことにより、圃場管理を効率的に行うことができる。
【０００８】
さらに、本発明において、
車速を検出する車速センサを備え、
前記撮像装置は、機体の前部に配置され、
前記播種装置は、機体の後部に配置され、
前記制御装置は、前記車速センサの検出値に基づいて、前記撮像装置が撮像した植物上を前記播種装置が通過する通過予想時間を演算する通過予想時間演算部を有し、
前記播種指令部は、前記通過予想時間が経過した時に、前記播種装置に播種の実行を指令すると好適である。
【０００９】
本特徴構成によれば、撮像装置が撮像した植物上を播種装置が通過するまで、若干のタイムラグが生じることになる。そこで、通過予想時間が経過した時に、播種指令部が播種装置に播種の実行を指令することにより、撮像装置が撮像した植物上に播種装置が位置するタイミングに合わせて、圃場に種を播くことができる。
【００１０】
さらに、本発明において、
前記制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、圃場の植物の生育密度を演算する生育密度演算部を有し、
前記生育状態判定部は、前記生育密度演算部の演算結果に基づいて、圃場の植物の生育状態を判定すると好適である。
【００１１】
圃場の植物の生育密度が高ければ、圃場の植物の生育状態が良好であり、圃場の植物の生育密度が低ければ、圃場の植物の生育状態が良好でないと考えられる。本特徴構成によれば、圃場の植物の生育状態を正確に判定することができる。
【００１２】
さらに、本発明において、
前記制御装置は、機体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が取得した機体の位置情報と前記生育密度演算部の演算結果とを関連付ける関連付け部と、を有すると好適である。
【００１３】
本特徴構成によれば、位置情報取得部が取得した機体の位置情報と生育密度演算部の演算結果とを関連付けることにより、圃場管理を効率的に行う上で有益な情報（例えば、圃場マップ）を得ることができる。
【００１４】
さらに、本発明において、
前記播種装置は、種を貯留する貯留部と、前記貯留部内の種を圃場に供給する供給口を開閉する開閉部材と、を有し、
前記播種指令部は、圃場の植物の生育密度が低いほど前記開閉部材の開度が大きくなるように、前記播種装置に播種の実行を指令すると好適である。
【００１５】
本特徴構成によれば、圃場の植物の生育密度が低いほど、圃場に播く種の量が多くなるため、播種を効率的に行うことできる。
【００１６】
さらに、本発明において、
乗用型芝刈機であると好適である。
【００１７】
本特徴構成によれば、芝刈作業と播種作業とを一連の作業として行うことにより、作業を効率的に行うことができる。
【００１８】
さらに、本発明において、
圃場の芝を刈り取る刈取装置を備え、
前記播種装置は、前記刈取装置よりも後側に配置されていると好適である。
【００１９】
本特徴構成によれば、刈取装置によって圃場の芝を刈り取った後、播種装置によって圃場に種を播くことになる。これにより、芝が伸び切った状態の圃場に種を播くよりも、種が地面に届き易い。
【００２０】
さらに、本発明において、
前記撮像装置は、前記刈取装置によって芝が刈り取られる前の領域を撮像すると好適である。
【００２１】
本特徴構成によれば、刈取装置によって刈り取られる前の領域は、現時点における圃場の芝の生育状態がはっきりと表れているため、圃場の芝の生育状態を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】乗用型芝刈機を示す左側面図である。
【図２】制御ブロックを示す図である。
【図３】制御フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。
【００２４】
〔乗用型芝刈機の全体構成〕
図１には、本発明に係る「作業車」として乗用型芝刈機を示している。本実施形態では、本発明に係る「植物」として芝を想定している。本乗用型芝刈機は、走行装置１を備えている。走行装置１は、左右一対の前輪１Ｆと、左右一対の後輪１Ｒと、を備えている。前輪１Ｆと後輪１Ｒとの間には、圃場の芝を刈り取るモアデッキ２（本発明に係る「刈取装置」に相当）が設けられている。機体の中央部には、運転座席３が設けられている。運転座席３の後方には、エンジン（図示省略）等を収容するボンネット４が設けられている。
【００２５】
ボンネット４の後方には、圃場に種（芝種）を播く播種装置５が設けられている。播種装置５は、機体の後部に配置されている。すなわち、播種装置５は、モアデッキ２よりも後側に配置されている。播種装置５は、種を貯留する貯留部５ａと、貯留部５ａ内の種を圃場に供給する供給口（図示省略）を開閉するシャッター５ｂ（本発明に係る「開閉部材」に相当）と、を備えている。
【００２６】
モアデッキ２の前部には、圃場に生育する芝を撮像するカメラ６（本発明に係る「撮像装置」に相当）が設けられている。カメラ６は、機体の前部に配置されている。カメラ６は、モアデッキ２によって芝が刈り取られる前の領域を撮像する。
【００２７】
〔制御装置〕
図２には、本乗用型芝刈機に搭載された制御装置Ｃ（ＥＣＵ）を示している。制御装置Ｃの入力側には、カメラ６と、車速を検出する車速センサ７と、が接続されている。制御装置Ｃの出力側には、シャッター５ｂを開閉駆動する駆動部８が接続されている。制御装置Ｃは、生育密度演算部９と、生育状態判定部１０と、通過予想時間演算部１１と、播種指令部１２と、位置情報取得部１３と、関連付け部１５と、通信部１６と、を備えている。
【００２８】
生育密度演算部９は、カメラ６の撮像結果（画像）に基づいて、圃場の芝の生育密度ρｇを演算する。生育状態判定部１０は、生育密度演算部９の演算結果（生育密度ρｇ）に基づいて、圃場の芝の生育状態を判定する。具体的には、生育状態判定部１０は、生育密度ρｇが基準生育密度ρｓ未満である（ρｇ＜ρｓ）場合、圃場の芝の生育状態が良好でないと判定し、生育密度ρｇが基準生育密度ρｓ以上である（ρｇ≧ρｓ）場合、圃場の芝の生育状態が良好であると判定する。
【００２９】
通過予想時間演算部１１は、車速センサ７の検出値に基づいて、カメラ６が撮像した芝上を播種装置５が通過する通過予想時間Ｔｐを演算する。この場合、機体前後方向におけるカメラ６と播種装置５との距離Ｌ（図１参照）が既知であれば、通過予想時間Ｔｐを、距離Ｌ÷車速によって演算することができる。
【００３０】
播種指令部１２は、生育状態判定部１０の判定結果に基づいて、播種装置５に播種の実行を指令する。その際、播種指令部１２は、生育密度ρｇが低いほどシャッター５ｂの開度が大きくなるように、播種装置５に播種の実行を指令する。具体的には、播種指令部１２は、生育密度ρｇに応じてシャッター５ｂの開度を三段階（閉、開度小、開度大）に切り替える。播種指令部１２は、カメラ６が撮像した芝上に播種装置５が位置するタイミングに合わせて、播種装置５が圃場に種を播くように、通過予想時間Ｔｐが経過した時に、播種装置５に播種の実行を指令する。
【００３１】
位置情報取得部１３は、ＧＰＳ１４からの電波を受信することにより、機体の位置情報Ｉｌを取得する。関連付け部１５は、位置情報取得部１３が取得した機体の位置情報Ｉｌと生育密度ρｇとを関連付ける。
【００３２】
通信部１６は、作業者が所持する携帯端末１７（例えば、スマートフォン、タブレット等）を介して（あるいは、携帯端末１７を介さずに）サーバー１８との間で通信を行う。関連付け部１５によって関連付けられた情報（位置情報Ｉｌ＊生育密度ρｇ）は、通信部１６からサーバー１８に送信される。サーバー１８では、位置情報Ｉｌと生育密度ρｇとに関する圃場マップＭが作成される。通信部１６が圃場マップＭをサーバー１８から受信することにより、圃場マップＭを圃場管理に活用することができる。
【００３３】
〔制御フロー〕
図３に示すように、カメラ６の画像及び車速センサ７の検出値は、制御装置Ｃに継続的に入力されている（Ｓ１）。
【００３４】
Ｓ２において、生育状態判定部１０は、生育密度ρｇが基準生育密度ρｓ以上である（ρｇ≧ρｓ）場合（Ｓ２：Ｎｏ）、圃場の芝の生育状態が良好であると判定する。この場合、シャッター５ｂは、閉じられた状態に維持される（Ｓ３）。
【００３５】
一方、Ｓ２において、生育状態判定部１０は、生育密度ρｇが基準生育密度ρｓ未満である（ρｇ＜ρｓ）場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、圃場の芝の生育状態が良好でないと判定する。
【００３６】
そして、Ｓ４において、播種指令部１２は、生育密度ρｇが０である（ρｇ＝０）場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、通過予想時間Ｔｐが経過した時に（Ｓ５：Ｙｅｓ）、播種装置５に播種の実行を指令する。これにより、シャッター５ｂは、駆動部８によって、開いた状態（開度大）に切り替えられる（Ｓ６）。
【００３７】
一方、Ｓ４において、播種指令部１２は、生育密度ρｇが０でない（０＜ρｇ＜ρｓ）場合（Ｓ４：Ｎｏ）、通過予想時間Ｔｐが経過した時に（Ｓ７：Ｙｅｓ）、播種装置５に播種の実行を指令する。これにより、シャッター５ｂは、駆動部８によって、開いた状態（開度小）に切り替えられる（Ｓ８）。
【００３８】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、生育状態判定部１０が生育密度ρｇに基づいて、圃場の芝の生育状態を判定する。しかし、これに代えて、生育状態判定部１０が生育密度ρｇ以外の要素（例えば、芝の色等）に基づいて、圃場の芝の生育状態を判定してもよい。
【００３９】
（２）上記実施形態では、播種指令部１２が生育密度ρｇに応じてシャッター５ｂの開度を三段階（閉、開度小、開度大）に切り替える。しかし、これに代えて、播種指令部１２が生育密度ρｇに応じてシャッター５ｂの開度を四段階以上、あるいは、無段階に切り替えてもよい。また、播種指令部１２がシャッター５ｂを二段階（閉、開）に切り替えてもよい。
【００４０】
（３）上記実施形態では、本発明に係る「植物」として芝を想定している。しかし、本発明に係る「植物」は、芝に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、乗用型芝刈機の他、刈取装置を備えない作業車にも利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２  モアデッキ（刈取装置）
５  播種装置
５ａ  貯留部
５ｂ  シャッター（開閉部材）
６  カメラ（撮像装置）
７  車速センサ
９  生育密度演算部
１０  生育状態判定部
１２  播種指令部
１３  位置情報取得部
１５  関連付け部
Ｃ  制御装置
Ｉｌ  位置情報
Ｔｐ  通過予想時間
ρｇ  生育密度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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