(57)【要約】【課題】植播系圃場作業機のための目標走行経路算定用の基準線を生成する際に運転者に要求されるティーチング操作の負担を軽減することである。【解決手段】植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システムは、自機位置を示す測位データを出力する測位ユニット５と、人為操舵による走行時に作業走行の開始を表す作業開始イベント及び作業走行の停止を示す作業終了イベントを前記圃場作業装置の状態に基づいて検知する作業イベント検知部８４と、自動操舵で作業走行するための目標走行経路を算定する経路算定部８１と、目標走行経路を算定するために用いられる基準経路を、作業開始イベントが行われた自機位置と作業終了イベントが行なわれた自機位置とから生成する基準経路生成部８１ａと、測位データと目標走行経路とを用いて自動操舵データを出力する操舵データ出力部８２とを備えている。【選択図】図１
2016021890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体と、
圃場に対して植播作業を行う圃場作業装置と、
前記走行機体の特定位置である自機位置を示す測位データを出力する測位ユニットと、
人為操舵による走行時に前記圃場作業装置を用いた作業走行の開始を表す作業開始イベント及び前記圃場作業装置を用いた作業走行の停止を示す作業終了イベントを前記走行機体または前記圃場作業装置の状態に基づいて検知する作業イベント検知部と、
前記走行機体が自動操舵で作業走行するための目標走行経路を算定する経路算定部と、
前記経路算定部において前記目標走行経路を算定するために用いられる基準経路を、前記作業開始イベントが行われた自機位置と前記作業終了イベントが行なわれた自機位置とから生成する基準経路生成部と、
前記測位データと前記目標走行経路とを用いて自動操舵データを出力する操舵データ出力部と、
前記操舵データ出力部から出力される前記自動操舵データに基づいて前記走行機体を操舵する自動操舵部と、
を備えた植播系圃場作業機。
【請求項２】
前記圃場作業装置が苗植付機構とフロートを有する苗植作業装置であり、前記作業イベント検知部は、前記苗植付機構の植付クラッチの入り操作、前記フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、苗植作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業開始イベントを検知し、前記植付クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、苗植作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業終了イベントを検知する請求項１に記載の植播系圃場作業機。
【請求項３】
前記圃場作業装置が播種機構とフロートを有する播種作業装置であり、前記作業イベント検知部は、前記播種機構の播種クラッチの入り操作、前記フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、播種作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業開始イベントを検知し、前記播種機構の播種クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、播種作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業終了イベントを検知する請求項１に記載の植播系圃場作業機。
【請求項４】
前記圃場作業装置の上昇姿勢から下降姿勢への下降操作及び前記圃場装置の下降姿勢から上昇姿勢への上昇操作に基づいて前記作業開始イベント及び前記作業終了イベントを検知する請求項１に記載の植播系圃場作業機。
【請求項５】
前記圃場作業装置が苗植付機構を有する苗植作業装置であり、前記圃場作業装置を用いた作業走行時に、植付苗跡をディスプレイに表示するための植付苗跡表示データが生成される請求項１から４のいずれか一項に記載の植播系圃場作業機。
【請求項６】
前記圃場作業装置が播種機構を有する播種作業装置であり、前記圃場作業装置を用いた作業走行時に、播種跡をディスプレイに表示するための播種跡表示データが生成される請求項１から４のいずれか一項に記載の植播系圃場作業機。
【請求項７】
前記目標走行経路と自機位置と走行軌跡とをディスプレイに表示するための走行表示データが生成される請求項１から６のいずれか一項に記載の植播系圃場作業機。
【請求項８】
前記目標走行経路の走行時に前記圃場作業装置が非作業状態である時に警告を報知するとともに、前記目標走行経路外の走行時に前記圃場作業装置が作業状態である時に警告を報知する警告報知部が備えられている請求項１から７のいずれか一項に記載の植播系圃場作業機。
【請求項９】
圃場に対して植播作業を行う圃場作業装置を備えた走行機体が目標走行経路に沿って自動走行するように操舵する自動操舵システムであって、
前記走行機体の特定位置である自機位置を示す測位データを出力する測位ユニットと、
人為操舵による走行時に前記圃場作業装置を用いた作業走行の開始を表す作業開始イベント及び前記圃場作業装置を用いた作業走行の停止を示す作業終了イベントを前記走行機体または前記圃場作業装置の状態に基づいて検知する作業イベント検知部と、
前記走行機体が自動操舵で作業走行するための目標走行経路を算定する経路算定部と、
前記経路算定部において前記目標走行経路を算定するために用いられる基準経路を、前記作業開始イベントが行われた自機位置と前記作業終了イベントが行なわれた自機位置とから生成する基準経路生成部と、
前記測位データと前記目標走行経路とを用いて自動操舵データを出力する操舵データ出力部と、
前記操舵データ出力部から出力される前記自動操舵データに基づいて前記走行機体を操舵する自動操舵部と、を備えた自動操舵システム。
【請求項１０】
前記走行機体に備えられた圃場作業装置が苗植付機構とフロートを有する苗植作業装置であり、前記作業イベント検知部は、前記苗植付機構の植付クラッチの入り操作、前記フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、苗植作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業開始イベントを検知し、前記植付クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、苗植作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業終了イベントを検知する請求項９に記載の自動操舵システム。
【請求項１１】
前記走行機体に備えられた圃場作業装置が播種機構とフロートを有する播種作業装置であり、前記作業イベント検知部は、前記播種機構の播種クラッチの入り操作、前記フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、播種作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業開始イベントを検知し、前記播種機構の播種クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、播種作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業終了イベントを検知する請求項９に記載の自動操舵システム。
【請求項１２】
前記走行機体に備えられた圃場作業装置の上昇姿勢から下降姿勢への下降操作及び前記圃場装置の下降姿勢から上昇姿勢への上昇操作に基づいて前記作業開始イベント及び前記作業終了イベントを検知する請求項９に記載の自動操舵システム。
【請求項１３】
前記走行機体に備えられた圃場作業装置が苗植付機構を有する苗植作業装置であり、前記圃場作業装置を用いた作業走行時に、植付苗跡をディスプレイに表示するための植付苗跡表示データが生成される請求項９から１２のいずれか一項に記載の自動操舵システム。
【請求項１４】
前記走行機体に備えられた圃場作業装置が播種機構を有する播種作業装置であり、前記圃場作業装置を用いた作業走行時に、播種跡をディスプレイに表示するための播種跡表示データが生成される請求項９から１２のいずれか一項に記載の自動操舵システム。
【請求項１５】
前記目標走行経路と自機位置と走行軌跡とをディスプレイに表示するための走行表示データが生成される請求項９から１４のいずれか一項に記載の自動操舵システム。
【請求項１６】
前記目標走行経路の走行時に前記走行機体に備えられた圃場作業装置が非作業状態である時に警告を報知するとともに、前記目標走行経路外の走行時に前記圃場作業装置が作業状態である時に警告を報知する警告報知部が備えられている請求項９から１５のいずれか一項に記載の自動操舵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位ユニットを備え、設定された目標走行経路に沿って自動操舵される植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システムに関する。なお、ここで用いられている植播系圃場作業機なる語句は、田植機、播種機、施肥機などを含めた圃場作業機の総称として用いられている。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ装置により計測される位置情報に基づいて、ティーチング経路生成手段により生成されたティーチング経路に対して平行な目標経路を生成し、該目標経路上を自律的に走行する田植機が、特許文献１から知られている。この田植機では、オペレータにより自動旋回操作具が操作されることにより、次の目標経路へ向けて自動的に旋回し、かつ、旋回動作の終了後に引き続き、次の目標経路上を自律的に走行する。さらに、目標経路を生成するためには、まずティーチング作業を実行して基準線が設定されるが、その際、田植機に設けられたＧＰＳアンテナ１０１の位置を基準として田植機の車体位置を計測する方法が採用されている。つまり、運転者は、ティーチング開始時にティーチングＳＷを押下し、その押下した時のＧＰＳアンテナの位置を開始点とし、またティーチング終了時にティーチングＳＷを押下し、その押下した時のＧＰＳアンテナの位置を終了点とする。この開始点と終了点とを結ぶ線が基準線として生成され、この基準線と作業幅（植付幅×植付条数）に基づいて目標経路が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６７６１７号（段落番号００３７、図６、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で開示されているような田植機（圃場作業機の一種）では、目標経路（目標走行経路）を生成するための基準となる基準線（基準経路）を作成するため、いわゆるティーチング走行を行い、その開始時にティーチングＳＷを押下し、その終了時に再びティーチングＳＷを押下する必要がある。このティーチング走行時にも、作業効率を上げるためには、圃場に対する実際の作業（苗植付作業など）を行うことが望ましいが、作業開始時や作業終了時には、運転者が行うべき他の操作があり、ティーチングＳＷの操作は案外負担を伴うものであるとともに、押し遅れや押し忘れという問題も生じる。
このような実情に鑑み、本発明の課題は、基準線を生成するために運転者に要求されるティーチング操作の負担を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明による植播系圃場作業機は、走行機体と、圃場に対して植播作業を行う圃場作業装置と、前記走行機体の特定位置である自機位置を示す測位データを出力する測位ユニットと、人為操舵による走行時に前記圃場作業装置を用いた作業走行の開始を表す作業開始イベント及び前記圃場作業装置を用いた作業走行の停止を示す作業終了イベントを前記走行機体または前記圃場作業装置の状態に基づいて検知する作業イベント検知部と、前記走行機体が自動操舵で作業走行するための目標走行経路を算定する経路算定部と、前記経路算定部において前記目標走行経路を算定するために用いられる基準経路を、前記作業開始イベントが行われた自機位置と前記作業終了イベントが行なわれた自機位置とから生成する基準経路生成部と、前記測位データと前記目標走行経路とを用いて自動操舵データを出力する操舵データ出力部と、前記操舵データ出力部から出力される前記自動操舵データに基づいて前記走行機体を操舵する自動操舵部とを備えている。
また、本発明による植播系圃場作業機に用いられる自動操舵システムは、圃場に対して植播作業を行う圃場作業装置を備えた走行機体が目標走行経路に沿って自動走行するように操舵する自動操舵システムであって、前記走行機体の特定位置である自機位置を示す測位データを出力する測位ユニットと、人為操舵による走行時に前記圃場作業装置を用いた作業走行の開始を表す作業開始イベント及び前記圃場作業装置を用いた作業走行の停止を示す作業終了イベントを前記走行機体または前記圃場作業装置の状態に基づいて検知する作業イベント検知部と、前記走行機体が自動操舵で作業走行するための目標走行経路を算定する経路算定部と、前記経路算定部において前記目標走行経路を算定するために用いられる基準経路を、前記作業開始イベントが行われた自機位置と前記作業終了イベントが行なわれた自機位置とから生成する基準経路生成部と、前記測位データと前記目標走行経路とを用いて自動操舵データを出力する操舵データ出力部と、前記操舵データ出力部から出力される前記自動操舵データに基づいて前記走行機体を操舵する自動操舵部とを備えている。
【０００６】
この構成によれば、圃場作業装置を用いた圃場作業を行うにあたって、最初の人為操舵による走行時に、作業イベント検知部が圃場作業装置の状態に基づいて作業走行の開始を表す作業開始イベント及び作業走行の終了を表す作業終了イベントを検知するので、運転者が特別なスイッチやボタンを操作する必要はない。さらに、作業開始イベントが行われた自機位置と作業終了イベントが行なわれた自機位置とから基準経路生成部が基準経路を生成し、当該基準経路に基づいて、経路算定部がその以降の目標走行経路を算定する。従って、その後は、この目標走行経路と測位ユニットからの測位データとに基づいて操舵データ出力部から出力される操舵データを用いて、自動操舵部が走行機体を自動操舵する。この結果、基準線を生成するために運転者に要求されるティーチング操作の負担は、軽減された。
【０００７】
作業イベント検知部が圃場作業装置の状態に基づいて作業開始イベントや作業終了イベントを検知するための具体的な実施形態として、種々のものが提案される。例えば、前記圃場作業装置が苗植付機構とフロートを有する苗植作業装置であるならば、前記作業イベント検知部は、前記苗植付機構の植付クラッチの入り操作、前記フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、苗植作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業開始イベントを検知し、前記植付クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、苗植作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業終了イベントを検知することができる。苗植作業の開始時には植付クラッチが入り操作され、苗植作業の終了時には植付クラッチが切り操作されるというような、上述した種々の苗植作業の特徴の少なくとも１つを利用しており、これは、確実に作業開始イベントと作業終了イベントを検知することができる有効な実施形態の１つである。
上述した技術は、圃場作業装置が播種機構とフロートを有する播種作業装置であっても、流用することができる。その際、前記作業イベント検知部は、前記播種機構の播種クラッチの入り操作、前記フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、播種作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業開始イベントを検知し、前記播種クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチの切りへの操作、播種作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つに基づいて前記作業終了イベントを検知する。
【０００８】
一般に言えば、圃場作業機は、作業開始時には圃場表面に接地下降し、作業終了時には圃場表面から上昇するという特性を有する。この特性を利用することで、効果的に、確実に作業開始イベントと作業終了イベントを検知することができる。したがって、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記圃場作業装置の上昇姿勢から下降姿勢への下降操作及び前記圃場装置の下降姿勢から上昇姿勢への上昇操作に基づいて前記作業開始イベント及び前記作業終了イベントを検知するように構成されている。
【０００９】
圃場作業装置が苗植付機構を有する苗植作業装置である場合での、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記圃場作業装置を用いた作業走行時に、植付苗跡をディスプレイに表示するための植付苗跡表示データが生成されるように構成されている。この構成では、植付作業時に植付苗跡がディスプレイに表示されるので、運転者は作業状態を直感的に理解することができる。特に、ディスプレイ画面を圃場全体が入るように縮小表示可能にすれば、圃場全体における作業状態を把握することも可能となる。
同様に、圃場作業装置が播種機構を有する播種作業装置である場合は、圃場作業装置を用いた作業走行時に、播種跡をディスプレイに表示するための播種跡表示データが生成される。
【００１０】
また、好適な実施形態の１つとして、前記目標走行経路と自機位置と走行軌跡とをディスプレイに表示するための走行表示データが生成されるように構成すれば、自動操舵における制御誤差が直感的に理解できるので、外乱等で自動操舵が誤動作した時でも迅速に自走操舵を停止することができる。
【００１１】
植播系圃場作業機による圃場作業では、走行機体は、直線状の作業走行と、圃場周囲に定義される枕地と呼ばれる方向転換領域での非作業走行との繰り返しとなる。目標走行経路に対する自機位置のずれから、走行機体が枕地などの非作業領域を走行しているかどうかを判定することが可能である。このことから、作業走行すべき領域にもかかわらず圃場作業装置が非作業状態であることや、非作業走行すべき領域にもかかわらず圃場作業装置が作業状態であることを制御装置側で判定することは可能である。このような状況を、運転者に報知することで、作業効率が向上する。したがって、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記目標走行経路の走行時に、つまり作業領域の走行時に、前記圃場作業装置が非作業状態である時に警告を報知するとともに、前記目標走行経路外の走行時に、つまり非作業領域の走行時に、前記圃場作業装置が作業状態である時に警告を報知する警告報知部が備えられている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の基本的な構成を説明する模式図である。
【図２】本発明の基本的な制御の流れを説明する模式図である。
【図３】本発明の実施形態の１つである乗用田植機の側面図である。
【図４】本発明の実施形態の１つである乗用田植機の平面図である。
【図５】乗用田植機の動力伝達系を示す模式図である。
【図６】乗用田植機のパワーステアリング装置を示す模式図である。
【図７】乗用田植機に搭載された制御系を示す機能ブロック図である。
【図８】自動操舵走行時にディスプレイに表示される画面の一例を示す画面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システムの具体的な実施形態を説明する前に、図１と図２とを用いて、本発明の基本原理を説明する。図１では、本発明を特徴付けている基本的な機能が、機能ブロック図の形で示されている。図２では、図１で示された特徴的な機能部の間の情報の流れが模式的に示されている。ここでは、植播系圃場作業機として、田植機や播種機（直播機とも呼ばれる）などの直線またはほぼ直線状の作業走行を繰り返す作業機が想定されている。この作業機は、圃場を自走する走行機体１と、走行機体１の後部に昇降可能に取り付けられている圃場作業装置２とからなる。この作業機には、特に本発明に関係する制御系として、測位データを出力する測位ユニット５、状態検出手段６、機器制御ユニット７、演算制御ユニット８が備えられている。これらの測位ユニット５、状態検出手段６、機器制御ユニット７、演算制御ユニット８は車載ＬＡＮで接続されており、相互にデータ交換可能である。演算制御ユニット８からの指令に基づいて機器制御ユニット７は、走行機体１や圃場作業装置２に装備された動作機器に対して、油圧制御信号や電子制御信号を与えるものである。
【００１４】
状態検出手段６は、各種センサやスイッチからなる状態検出器群６０からの検出信号を検出信号処理部６１で処理して走行機体１及び圃場作業装置２の各種状態を示す状態信号として出力され、主に演算制御ユニット８に与えられる。
【００１５】
測位ユニット５は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を用いて緯度や経度などの方位を検出する衛星航法用モジュール５０を備えており、その構成は、カーナビゲーションシステムなどで用いられている測位ユニットに類似している。測位ユニット５には、瞬間的な植播系圃場作業機の動き（方向ベクトル）や進行方向の向きを検出するため、ジャイロ加速度センサなどを有する慣性航法用モジュール５１が備えられている。慣性航法用モジュール５１と衛星航法用モジュール５０とは互いにその測位機能を補完することができる。機器制御ユニット７は、エンジンを含む走行機体１に設けられている走行動作機器やステアリング装置における操舵動作機器を制御するとともに、圃場作業装置２に設けられている昇降用機器などの作業動作機器を制御する。
【００１６】
演算制御ユニット８には、情報格納部８０、経路算定部８１、操舵データ出力部８２、自動操舵部８３、速度状態判定部８４、操舵データ出力管理部８５が構築されている。情報格納部８０は、オペレーションプログラムやアプリケーションブログラムや各種データを格納するだけでなく、作業対象となっている圃場の地図位置や当該圃場の境界線を規定する畦の位置データなどの圃場情報や、実施されるべき圃場作業に関する機器設定データ、例えば作業幅などの作業情報も格納可能である。
【００１７】
作業イベント検知部８４には、状態検出手段６から、走行機体１及び圃場作業装置２の各種状態を示す状態信号が入力される（図２のステップ＃０１参照）。作業イベント検知部８４は、作業開始イベント検知部８４ａと作業終了イベント検知部８４ｂとを備えている。作業開始イベント検知部８４ａは、人為操舵による走行時に、入力された１つの状態信号または複数の状態信号の組み合わせに基づいて、圃場作業装置２を用いた作業走行の開始を表す作業開始イベントを検知する。作業終了イベント検知部８４ｂは、入力された１つの状態信号または複数の状態信号の組み合わせに基づいて、圃場作業装置２を用いた作業走行の終了を表す作業終了イベントを検知する。作業開始イベント及び作業終了イベントは一種の制御フラグであり、作業開始イベント及び作業終了イベントには、これらが検知された時点での自機位置が付与される（図２のステップ＃０２参照）。この自機位置は、測位ユニット５からの測位データから取得される。
【００１８】
なお、種々の状態信号から作業開始イベントまたは作業終了イベントを検知するアルゴリズムとして種々のものが提案される。例えば、圃場作業機が、作業開始時には圃場表面に下降し、作業終了時には圃場表面から上昇するという特性を有する場合、圃場作業装置２の上昇姿勢から下降姿勢への下降操作を示す状態信号に基づいて作業開始イベントを検知し、圃場作業装置２の下降姿勢から上昇姿勢への上昇操作を示す状態信号に基づいて作業終了イベントを検知することである。
なお、圃場作業装置２が苗植付機構とフロートを有する苗植作業装置である植播系圃場作業機において作業開始イベントを検知するためには、苗植付機構の植付クラッチの入り操作、フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、苗植作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つを用いることができる。作業終了イベントと検知するためには、植付クラッチの切り操作、フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、苗植作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つを用いることができる。
また、圃場作業装置２が播種機構とフロートを有する播種作業装置である植播系圃場作業機において作業開始イベントを検知するためには、播種機構の播種クラッチの入り操作、フロートの接地、ハンドル切れ角が直進位置を含む所定範囲内であること、サイドクラッチの入り、サイドクラッチ入りへの操作、播種作業装置の下降操作、線引きマーカの作用操作、の内少なくともいずれか一つを用いることができる。作業終了イベントと検知するためには、播種機構の播種クラッチの切り操作、前記フロートの非接地、ハンドル切れ角が最大切れ角を含む所定範囲以上であること、サイドクラッチの切り、サイドクラッチ切りへの操作、播種作業装置の上昇操作、線引きマーカの非作用操作、の内少なくともいずれか一つを用いることができる。
さらには、複数の状態信号を入力パラメータとして予め学習させておいた決定プログラムに基づいて作業開始イベントまたは作業終了イベントを検知することも可能である。
【００１９】
基準経路生成部８１ａは、人為操舵による走行軌跡の内、作業開始イベントと作業終了イベントとで規定される走行軌跡部分を作業走行軌跡とし、当該作業走行軌跡をティーチング経路とも呼ばれる基準経路として生成する（図２のステップ＃０３参照）。この基準経路が実質的に直線と想定される場合、もしくは直線とみなすべき場合には、作業開始イベントが得られた自機位置（図１及び図２では第１基準点Ｐ１として示されている）と作業終了イベントが得られた自機位置（図１及び図２では第２基準点Ｐ２として示されている）とを通る直線が基準経路となる。また、基準経路が非直線の場合、作業開始イベントと作業終了イベントとの間で取得された測位データによって補間することで、非直線の基準経路の生成が可能である。
【００２０】
経路算定部８１は、基準経路以降において自動操舵での作業走行の目標となる走行経路である目標作業経路を算定する。その算定処理にあたって、算定のための外部条件として、情報格納部８０から、圃場情報や作業情報を取得する（図２のステップ＃０４参照）。圃場情報には圃場の外形や内部の障害物などを示す地図情報などが含まれる。作業情報には、圃場作業装置２によって規定される作業幅などが含まれる。作業基準経路生成部８１ａで生成された基準経路を作業幅に対応する距離分だけ平行移動させて、順次目標走行経路を算定する（図２のステップ＃０５参照）。各目標走行経路の長さは、圃場の外形と設定される枕地の寸法に依存する。また、圃場の向き合う畦が平行でない場合、全ての目標走行経路を平行とはならないケースがある。そのようなケースでは、いくつかの目標走行経路を単なる基準経路の平行移動ではなく、回転移動も付加することになる。
【００２１】
なお、ここで例示されている植播系圃場作業機には、圃場作業装置２を用いて圃場作業（田植や播種など）を行いながら長い距離を直進走行する走行経路（直線状走行経路）と、その走行経路の端部で行われる圃場作業を伴わないで方向転換走行（１８０°旋回）する走行経路（方向転換非作業走行経路）が設定される。ここでは、基本経路を生成するために、人為操舵での作業走行を経て、枕地でＵターン旋回を行った後、走行機体１は、最初の目標走行経路に対して、自動操舵で走行することになる。その際、操舵データ出力部８２は、測位ユニット５から得られた測位データ（自機の位置と向き）と走行すべき目標走行経路とから、操舵データを生成して、自動操舵部８３に出力する（図２のステップ＃０６参照）。自動操舵部８３は、操舵データに基づいて目標走行経路に沿うように、機器制御ユニット７を介して、走行機体１を自動操舵する（図２のステップ＃０７参照）。
【００２２】
上述した植播系圃場作業機は、直線状の走行経路は自動操舵で走行され、枕地旋回などの旋回をともなう走行経路は人為操舵で走行されるとする。したがって、直線状の作業走行経路から方向転換非作業走行経路への移行時には、自動操舵から人為操舵への切り替え、また、直線状の作業走行経路から方向転換非作業走行経路への移行時には、人為操舵から自動操舵への切り替えが必要となる。人為操舵から自動操舵への切り替えあるいは自動操舵から人為操舵への切り替えは人為操作具の操作をトリガーとして実行されてもよいし、状態検出手段６からの状態信号に基づいて自動操舵部８３における自動操舵の動作開始と動作停止とを切り替える構成を採用してもよい。
【００２３】
次に、図面を用いて、本発明による植播系圃場作業機の具体的な実施形態の１つを説明する。
この実施形態では、植播系圃場作業機は、乗用田植機として構成されており、基本的には、図１と図２とを用いて説明した、本発明の基本原理、及び基本的な制御機能部を備えている。図３は、この実施形態において、圃場作業機の一例として採用された乗用田植機の側面図であり、図４は平面図である。走行機体１は、車体フレーム１０の下部に左右一対の前輪１１ａ及び左右一対の後輪１１ｂを備えている。走行機体１の後部に、粉粒体タンク１２ａが備えられた粉粒体供給装置１２が配備されている。走行機体１の後方に、車体横方向に並んだ６つの苗植付機構２１、及び車体横方向に並んだ６つの粉粒体供給部２２が備えられた水田作業装置２が連結されている。つまりこの実施形態では、圃場作業装置２として水田作業装置２が走行機体１に支持されている。この乗用田植機は、水田作業装置２を下降作業状態に下降させた状態で走行機体１を走行させることにより、苗植作業と施肥作業とを行うものである。
【００２４】
走行機体１は、車体前部に配備されたエンジン３１、エンジン３１からの駆動力を入力して変速する走行用かつ作業用のトランスミッション３２を備え、エンジン３１からの駆動力をトランスミッション３２から前輪１１ａ及び後輪１１ｂに伝達して前輪１１ａ及び後輪１１ｂを駆動して走行するように、四輪駆動車に構成している。エンジン３１は、エンジンボンネット３１ａと後カバー３１ｂとによって覆われている。走行機体１は、車体後部に配備された運転座席３３ａを有した運転部３３を備えている。運転者は運転部３３に搭乗して操縦する。前輪１１ａを操向操作するステアリングハンドル３３ｂが運転座席３３ａの前方に配備され、ステアリングハンドル３３ｂを支持するステアリングポスト３３ｃと運転座席３３ａとの間に上方が開放されたフロア３０が形成されている。ステアリングポスト３３ｃの周辺に操縦パネル３３ｄが設けられている。走行機体１の後部に、粉粒体タンク１３に粉粒体を供給する作業や、水田作業装置２に苗供給する作業などに使用する作業用スペース３４を設けている。作業用スペース３４には、運転座席３３ａの両横側方と後方とにわたって位置する作業用ステップ３４ａ、及び運転座席３３ａの両横側方に位置する手摺３５を備えている。さらに、走行機体１の前部には、左右一対の予備苗載せ台３９が設けられている。
【００２５】
エンジンボンネット３１ａの先端位置に支柱状となるセンターマスコット４７が備えられている。また、水田作業装置（圃場作業装置の一例）２は６条植え用に構成され、左右両側部には、作用姿勢と格納姿勢とに切換自在にマーカ装置４８が備えられている。マーカ装置４８は、それ自体はよく知られており、図４で示すように、水田作業装置２に対して前後向き姿勢の揺動軸を中心に揺動自在に支持されたマーカアーム４８ａと、このマーカアーム４８ａの揺動端に回転自在に支持され、外周に複数の突起が形成されたマーカリング４８ｂとで構成されている。
【００２６】
マーカアーム４８ａが作用姿勢に設定されることによりマーカリング４８ｂの外周が圃場面に接触し、走行機体１の走行に伴い回転する形態で圃場面に対して次の走行の中心となる凹状のマークが連続的に形成される。従って、自動操舵をＯＦＦにして人為操舵で苗植付け作業を行う場合には、マーカリング４８ｂによって圃場面に凹状のマークを形成しておくことにより、走行機体１を旋回させた後に苗植付作業を継続する場合には、センターマスコット４７を、圃場面のマークに照準する形態でステアリング操作を行うことにより、既植苗の列を基準にして最適となる位置に対する苗の植付が可能となる。
【００２７】
図３に示すように、水田作業装置２は、車体フレーム１０から後方に上下揺動するように延出されたリンク機構３６に支持され、リンク機構３６を昇降シリンダ３７によって揺動操作することにより、接地フロート２３が圃場面に下降して接地した下降作業状態と、接地フロート２３が圃場面から高く上昇した上昇非作業状態とにわたって昇降操作できるようになっている。
【００２８】
水田作業装置２は、リンク機構３６に前端側が支持された作業部フレーム２４を備えている。作業部フレーム２４は、エンジン３１からの駆動力が回転軸３８を介して伝達されるフィードケース２５、車体横方向に所定間隔を隔てて並んだ３つの植付駆動ケース２６を備えている。３つの植付駆動ケース２６それぞれの後端部の両横側に苗植付機構２１を装着している。作業部フレーム２４の前部の上方に、苗載台２８を下端側ほど後方に位置する傾斜姿勢で設けている。作業部フレーム２４の下部に、車体横方向に所定間隔を隔てて並ぶ３つの接地フロート２３を装備している。６つの苗植付機構２１それぞれの横付近に１つずつ位置する状態で車体横方向に並んだ６つの対地作業部としての粉粒体供給部２２を、３つの接地フロート２３に振り分けて支持している。
【００２９】
水田作業装置２は、リンク機構３６に前端側が支持された作業部フレーム２４を備えている。作業部フレーム２４は、エンジン３１からの駆動力が回転軸３８を介して伝達されるフィードケース２５、車体横方向に所定間隔を隔てて並んだ３つの植付駆動ケース２６を備えている。３つの植付駆動ケース２６それぞれの後端部の両横側に苗植付機構２１を装着している。作業部フレーム２４の前部の上方に、苗載台２８を下端側ほど後方に位置する傾斜姿勢で設けている。作業部フレーム２４の下部に、車体横方向に所定間隔を隔てて並ぶ３つの接地フロート２３を装備している。６つの苗植付機構２１それぞれの横付近に１つずつ位置する状態で車体横方向に並んだ６つの対地作業部としての粉粒体供給部２２を、３つの接地フロート２３に振り分けて支持している。
【００３０】
各苗植付機構２１は、２つの植付アーム２１ａを備え、フィードケース２５から植付駆動ケース２６に伝達される駆動力によって駆動され、２つの植付アーム２１ａそれぞれに備えてある植付爪の先端が上下に長い回動軌跡を描きながら上下に往復移動する苗植運動を行なう。圃場作業の１つである苗植付作業においては、各苗植付機構２１は、２つの植付アーム２１ａによって交互に、苗載台２８の下端部において苗載台上のマット状苗から一株分の植付苗を取出して、取出した植付苗を圃場に下降搬送し、接地フロート２３によって整地された泥土部に植え付ける。
【００３１】
苗載台２８には、図４に示すように６つの苗植付機構２１に供給するためのマット状苗を車体横方向に並べて載置する６つの苗載置部２８ａを備えている。苗載台２８は、作業部フレーム２４に備えられた支持部及び支柱２４ａに車体横方向に往復移動するように支持されている。苗載台２８は、苗載台２８とフィードケース２５とにわたって設けられた横送り機構により、苗植付機構２１の苗植運動に連動させて車体横方向に往復移送されて、マット状苗を苗植付機構２１に対して車体横方向に往復移送する。これにより、各苗植付機構２１が苗載台２８に載置されたマット状苗の下端部の横一端側から他端側に向けて植付苗を取出していく。
【００３２】
苗載台２８の６つの苗載置部２８ａそれぞれに、縦送りベルト２８ｂを装備している。各苗載置部２８ａの縦送りベルト２８ｂは、苗載台２８が横移送の左右のストロークエンドに到達すると、苗載台２８とフィードケース２５とにわたって設けてある縦送り駆動機構２７（図５参照）によって設定ストロークだけ回転駆動され、苗植付機構２１によって取出される苗の縦方向での長さに相当する長さだけマット状苗を苗植付機構２１に向けて縦送りする。
【００３３】
図５は、水田作業装置２を駆動するための伝動構造を示す概略図である。回転軸３８からフィードケース２５に入力された駆動力がフィードケース２５に内装されたミッションによって植付出力軸２５ａに伝達され、この植付出力軸２５ａから３つの植付駆動ケース２６それぞれの前端部に入力されるように構成している。各植付駆動ケース２６において、植付駆動ケース２６に入力された駆動力が、端数条植クラッチ２９を有した伝動機構によって一対の苗植付機構２１に伝達されるように構成している。
【００３４】
従って、左端の植付駆動ケース２６に内装された端数条植クラッチ２９は、入り切り操作されることにより、６つの苗植付機構２１のうちの一部である、左端の苗植付機構２１と、左端の苗植付機構２１に隣り合った苗植付機構２１との２つの苗植付機構２１への伝動が入り切りし、左端側２条用の苗植付機構２１を、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。
【００３５】
右端の植付駆動ケース２６に内装された端数条植クラッチ２９は、入り切り操作されることにより、６つの苗植付機構２１のうちの一部である、右端の苗植付機構２１と、右端の苗植付機構２１に隣り合った苗植付機構２１との２つの苗植付機構２１への伝動を入り切りし、右端側２条用の苗植付機構２１Ｒを、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。
【００３６】
中央の植付駆動ケース２６に内装された端数条植クラッチ２９は、入り切り操作されることにより、６つの苗植付機構２１のうちの一部である、左端側２条用の苗植付機構２１Ｌと、右端側２条用の苗植付機構２１Ｒとの間の２つの苗植付機構２１への伝動を入り切りし、中央２条用の苗植付機構２１Ｎを、苗植運動を行なう作業状態と、苗植運動を停止する非作業状態とに切り換える。
【００３７】
縦送り駆動機構２７は、フィードケース２５の前部から横外向きに延出された縦送り出力軸２７１と、苗載台２８の裏面側に回転操作できるように支持された苗載台横方向の縦送り駆動軸２７２とを備えている。縦送り出力軸２７１は、回転軸３８からフィードケース２５に入力された駆動力によって回転駆動され、縦送り出力軸２７１に支持してある左右一対の伝動アーム２７３を回転駆動する。縦送り駆動軸２７２に受動アーム２７４を一体回転するように支持し、縦送り駆動軸２７２の３箇所に端数条縦送りクラッチ２０が装備されている。
【００３８】
図５で模式的に示されているだけであるが、トランスミッション３２には、変速装置３２ａが備えられており、変速操作レバーの操作を通じて走行機体１の速度を変更することができる。さらに、トランスミッション３２から左右一対の後輪１１ｂに動力を伝達する動力伝達系に、左右一対のサイドクラッチ１１Ｂが設けられている。例えば、枕地での旋回時には、旋回内側の後輪１１ｂへの動力伝達が遮断されるようにサイドクラッチ１１Ｂが遮断される。
【００３９】
図６に模式的に示されているだけであるが、ステアリングハンドル３３ｂと、前輪１１ａとは、電動パワーステアリング装置４０を介して連動連結している。詳述すると、ステアリングハンドル３３ｂのハンドルシャフト４１には、ステアリングハンドル３３ｂの回動トルクを検出するトルクセンサ４２が設けられている。このトルクセンサ４２の検出結果に基づいてステアリングハンドル３３ｂを回動させるアシスト力を付与するための電動モータ４３が電磁クラッチ４４及びギヤ機構４５を介してハンドルシャフト４１に連動連結されている。このハンドルシャフト４１と操向輪としての前輪１１ａとは、図示されていないピットマンアーム、ナックルアーム、タイロッド等の連係機構を介して連動されている。トルクセンサ４２の検出信号は、機器制御ユニット７に入力される。機器制御ユニット７は、トルクセンサ４２の検出結果等に基づいて制御信号を生成し、モータ制御回路７Ａを介して電動モータ４３、及び電動モータ４３の出力の伝動の入り切りを行う電磁クラッチ４４を駆動制御する。なお、自動操舵時には、機器制御ユニット７からの制御信号により、電動モータ４３が制御され、トルクセンサ４２の検出信号とは関係なく、ステアリングハンドル３３ｂが自動的に操作される。
【００４０】
さらに、図６に模式的に示されているだけであるが、リンク機構３６の昇降シリンダ３７は、機器制御ユニット７からの制御信号に基づき、ソレノイド制御回路７Ｂを介して駆動制御される。昇降シリンダ３７の上昇にともなって苗植付作業や施肥作業が停止され、昇降シリンダ３７の下降にともなって苗植付作業や施肥作業が開始される。なお、この昇降シリンダ３７の操作は、ステアリングハンドル３３ｂの周辺に設けられた作業操作具の一種である昇降レバー４９の上昇位置への操作または下降位置への操作によって行われる。
【００４１】
走行機体１の自動操舵時に必要となる自機位置は、測位ユニット５からの測位データから求められる。測位ユニット５には、ＧＮＳＳモジュールとして構成されている衛星航法用モジュール５０と、ジャイロ加速度センサと磁気方位センサを組み込んだモジュールとして構成されている慣性航法用モジュール５１が含まれている。図７に示すように、この衛星航法用モジュール５０には、ＧＰＳ信号やＧＮＳＳ信号を受信するための衛星用アンテナ５Ａが接続されている。衛星用アンテナ５Ａは、電波受信感度が良好となる箇所、この実施形態では、図３に示すように、手摺３５の上部領域に接続部５Ｃを介して取り付けられている。
【００４２】
図７には、この乗用田植機に装備されている制御系が示されている。この制御系は、図１と図２とを用いて説明された自動操舵に関する基本原理を流用している。図７の機能ブロック図には、図１における制御系の機能ブロック図では示されていなかったいくつかの機能部が示されている。例えば、演算制御ユニット８の各機能部とデータ交換可能に接続している、作業設定部８６、この乗用田植機を用いた圃場作業に関して運転者に与える種々の支援を管理する運転支援ユニット８９、外部から有線または無線等で入力される信号を処理する入力信号処理部６５、報知処理ユニット６４、電源管理部８Ａなどである。運転支援ユニット８９には、運転者に有益な情報を生成する報知情報生成機能を実現するため、警告報知部８９ａや表示データ生成部８８などが構築されている。
【００４３】
報知処理ユニット６４は、運転者または外部に報知するために運転支援ユニット８９の警告報知部８９ａで生成された警告情報、表示データ生成部８８で生成された案内情報や作業状況情報を示す表示データを入力し、報知デバイスに出力する。報知処理ユニット６４に接続されている報知デバイスとしては、画像情報を表示するディスプレイ６４ａや音声情報を発するスピーカ６４ｂが代表的であるが、ブザーやランプも含まれる。ディスプレイ６４ａはタッチパネル６６を装備しており、タッチパネル６６を通じて入力された情報は、入力信号処理部６５を介して、その情報を必要とする機能部に送られる。
【００４４】
報知処理ユニット６４は、自動操舵部８３とデータ交換しており、例えば、自動操舵での走行時には自動操舵中であることを、また人為操舵での走行時には人為操舵中であることを示すフラグ信号を受けることで、その内容を、ディスプレイ６４ａを通じて表示するとともに、スピーカ６４ｂを通じての報知も行うことができる。
【００４５】
表示データ生成部８８で生成された表示データは、報知処理ユニット６４を介してディスプレイ６４ａに表示される。自動操舵中にディスプレイ６４ａに表示される画面１００の一例が図８に示されている。この画面１００は、複数の表示領域に区分けされており、上側の左端に作業日時や作業実績などを表示する作業情報領域１１０、上側の中央に目標走行経路に対する実機（走行機体１）のずれを表示するずれ情報領域１２０、上側の右端に車速を示す車速情報領域１３０が配置されている。画面１００の上側以外の大きな領域は、圃場における実機の位置を示す実機位置情報領域１５０となっている。実機位置情報領域１５０の左端の小さな領域は、自動操舵または人為操舵の操舵種別を示す操舵状態情報領域１４０となっている。実機位置情報領域１５０の右端には、ソフトウエアボタン群２１０が配置されている。画面のさらに右側にはメカニカルボタン群２２０が配置されている。
【００４６】
実機位置情報領域１５０には、実機周辺の圃場の作業状態及び、目標走行経路（図８では複数の縦に延びた点線で示され、符号ＴＬが付与されている）と、実機を示す実機シンボルＳＹが表示されている。なお、分かりやすくするため、目標走行経路のうち、実際の走行しようとしている目標走行経路だけは、太い実線で描画され、符号１０３が付与されている。さらに、作業状態に関する情報として、既に苗植付が完了した領域は各植付苗を点描化して表示される（実際は緑でカラー表示される）ことで、未作業領域と視覚的に明確に区別して表されている。このような植付苗跡を示す植付苗跡表示データも表示データ生成部８８で生成される。なお、この植付苗跡の表示は、点描以外に線状の植付条を示す線で表示してもよい。また、図８では確認できないが、走行機体１の実際に走行した経路、つまり走行軌跡を、画面１００に表示することもできる。この走行軌跡と目標走行経路とを比べることで、自動操舵の精度をチェックすることができる。走行軌跡は、測位ユニット５からの測位データに基づいて、表示データ生成部８８で生成可能である。また、実機シンボルＳＹは矢印状で示されており、尖鋭方向が進行方向、より詳しくは、実機の向きを表している。実機（走行機体１）の向きと、目標走行経路の向きとの間の偏差（ずれ）をより視覚的に分かりやすくするため、実機シンボルＳＹの中心から進行方向に延びた指針１６１とその向きの角度範囲を示す向き目盛１６２が上書き表示されている。また向き偏差の許容範囲を示す境界線１６３も表示されている。向き偏差のデジタル値は、ずれ情報領域１２０に表示されている。運転者は、この画面１００を通じて、実機の目標走行経路からのずれを明確に知ることができる。なお、播種機構を有する播種作業装置が、圃場作業装置２として用いられている作業走行時に、播種苗跡表示データが生成され、播種跡がディスプレイに表示される。
【００４７】
状態検出手段６の構成そのものは、各種センサやスイッチ（ボタンなどを含む）からなる状態検出器群と、この状態検出器群からの検出信号を処理するセンサＥＣＵとして良く知られたものと実質的には同じである。ただし、この実施形態においては、演算制御ユニット８やその他のユニットでの利用に適応するような信号に変換する機能や、複数の検出信号から特定の状態信号を生成する機能を有する。状態検出手段６から出力される状態信号の代表的なものは、エンジン回転数、車輪回転数、燃料残量、苗残量、肥料残量、変速位置、水田作業装置（圃場作業装置）２の姿勢（上昇状態や下降状態）、苗植付機構２１が苗植付運動を行っている作業状態、苗植付機構２１が苗植付運動を行っていない非作業状態、などを特定する信号である。これらの状態信号のうちで、この実施形態で採用される状態信号を出力するために必要な検出信号を生成するセンサやスイッチは、ここでは図示されていないが、状態検出器群として装備されている。
【００４８】
なお、入力信号処理部６５も、外部から入力される信号を処理する機能部であるので、状態検出手段６と統合化することも可能である。また、状態検出手段６や入力信号処理部６５から出力された各種データは、表示データ生成部８８や警告報知部８９ａで処理され、報知処理ユニット６４を介してディスプレイ６４ａやスピーカ６４ｂで報知される。
【００４９】
運転支援ユニット８９が作り出す機能には、走行機体１の操縦支援や水田作業装置２の操作支援だけではなく、圃場作業に必要な資材の補給支援機能も含まれている。乗用田植機において、それ自体は公知であるが、苗や肥料の残量を検出する残量検出ユニット（図示されていない）や資材詰まりなどの資材補給不能を検出する補給不能検出ユニット（図示されていない）が備えられている。運転支援ユニット８９は、状態検出手段６を通じて送られてくる資材残量が閾値レベルを下回ると、そのことを報知する。また、運転支援ユニット８９は、状態検出手段６を通じて補給不能が検知されると、その旨の報知情報を生成して報知処理ユニット６４を通じて報知する。その際、自動操舵がＯＮされておれば、自動操舵の停止を指令し、さらには走行機体１の停止を指令するように構成してもよい。
【００５０】
運転支援ユニット８９は、目標走行経路の位置情報と自機位置の情報（測位データ）と状態信号（上昇・下降操作状態や植付クラッチの切り・入り操作状態など）とから、目標走行経路（作業領域）の走行時に水田作業装置２が非作業状態であることや目標走行経路外（非作業領域）の走行時に水田作業装置２が作業状態であることを検知することができる。これらのことは異常事態であるので、これを検知すると、運転支援ユニット８９は、警告報知部８９ａの機能を用いて警告を報知する。また、目標走行経路外の走行時、つまり枕地旋回走行などの非作業走行時には、作業走行ができない旨、つまり植付作業の禁止を報知することも有益である。
【００５１】
さらに、運転支援ユニット８９は、走行機体１の目標走行経路に対する角度（上述した実機の向き）のずれや位置ずれも検知しているので、走行機体１の向きが許容角度を超えている場合や、走行機体１の位置ずれが許容距離を超えている場合には、植付作業の禁止を報知すること有益である。また、その際植付作業が実施されている時には、植付作業の停止または走行機体１の停止あるいはその両方を行うことも有益である。
【００５２】
作業設定部８６は、圃場作業装置としての水田作業装置２を用いてこれから行おうとする圃場の境界形状、走行開始地点、走行終了地点、苗などの補給地点などを設定する。設定されたデータは、自動操舵時の目標となる走行経路を算定するために経路算定部８１に与えられる。
【００５３】
電源管理部８Ａは、測位ユニット５、特には慣性航法用モジュール５１などのように電圧低下に影響を受けやすい機能部へのバッテリからの給電を管理する。そのような機能部は、供給されている電圧が最低駆動電圧を下回るとシステムがダウンしてしまい、再起動を待たなければならない。電源管理部８Ａは、本発明による植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システムにおいて、電圧低下が生じる種々の電圧低下事象を管理している。電圧低下事象の一つはエンジン始動時であるが、植播系圃場作業機がアイドリングストップ機能を採用している場合、エンジン３１の再始動は頻繁に起こり得る。このため、アイドリングストップ処理の一環として、電源管理部８Ａが、アイドリングストップ後のエンジン３１の再始動による電圧低下に先立って、上述した特別な機能部に対する給電を補償するように、電源回路を制御する。電源管理部８Ａは、その他の種々の電圧低下事象の発生を状態信号から推定して、特別な機能部における最低駆動電圧を下回る電圧低下を防止する。
【００５４】
演算制御ユニット８に構築されている、情報格納部８０、基準経路生成部８１ａ、経路算定部８１、操舵データ出力部８２、自動操舵部８３、作業イベント検知部８４、操舵データ出力管理部８５、表示データ生成部８８、警告報知部８９ａの機能説明は、図１及び図２を用いて説明された内容が援用される。例えば、水田作業装置２を用いて苗植付作業を行うにあたって、最初の人為操舵による苗植付作業走行時に、作業イベント検知部８４は、水田作業装置２の下降操作に基づいて作業走行の開始を表す作業開始イベントを検知し、枕地に達することによる水田作業装置２の上昇操作に基づいて作業走行の終了を表す作業終了イベントを検知する。次いで、基準経路生成部８１ａは、作業開始イベントが行われた自機位置と作業終了イベントが行なわれた自機位置とから基準経路を生成し、当該基準経路に基づいて、経路算定部８１がその以降の目標走行経路を算定する。したがって、運転者は、最初の作業走行だけを手動操作で行えば、枕地での非作業旋回走行を除いて、実質的には直線状の作業走行は自動操舵に委ねることができる。
【００５５】
なお、自動操舵での直線状の作業走行中に何らかの要因で、緊急避難的に作業走行経路を外れなければならないことが起こり得る。そのような時には、ステアリングハンドル３３ｂの操作量、軸トルク、前輪切れ角などは自動制御時にはあり得ない異常値になる。このことを利用して、そのような異常値が生じた場合、操舵データ出力管理部８５は、自動操舵部８３に自動操舵の動作停止を中断する指令を与えることができる。これにより、異常時の迅速な処理が可能となる。
【００５６】
なお、この実施形態では、図３に示されているように、昇降レバー４９に、自動操舵を強制的にＯＮ・ＯＦＦすることができる自動操舵ＯＮ・ＯＦＦ操作具９１が設けられている。自動操舵ＯＮ・ＯＦＦ操作具９１は独立の操作具として運転部３３に適当な箇所に配置可能であるが、昇降レバー４９以外の操作具、ステアリングハンドル３３ｂや非図示の主変速レバーなどに取り付けてもよい。
【００５７】
この実施形態において、枕地でのＵターン走行に関して、枕地への進入検知及び枕地からの離脱に応答して、自動操舵のＯＮ・ＯＦＦ制御を自動的に行ってもよい。例えば、枕地への進入は、運転者によって行われる昇降シリンダ３７による水田作業装置２の上昇操作を示す状態信号によって検知でき、及び枕地からの離脱は、昇降シリンダ３７による水田作業装置２の下降操作を示す状態信号によって検知できる。また、ステアリングハンドル３３ｂの切れ角を示す状態信号を利用することも可能である。
【００５８】
本発明による植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システムでは、走行機体１に対する操舵制御だけでなく、圃場作業装置２を構成する種々の動作機器の機器制御の記録化が可能である。したがって、そのような制御情報の動作履歴データをデータベース化して記録することにより、有益な営農情報が得られる。特に、測位ユニット５による測位データまたは情報格納部８０に格納されている地図データあるいはその両方と、圃場作業履歴データとがリンクされることにより圃場における微細区画単位での農作業管理に寄与することができる。
【００５９】
〔別実施形態〕
（１）上述した実施形態では、測位ユニットとして、ＧＰＳなどを用いた衛星航法に、ジャイロ加速度センサなどのセンサを用いた慣性航法の一部の機能を補完させるものが用いられているが、本発明は、この方式に限定されているわけではない。自機位置を満足できる精度で検出できる測位デバイスであれば他の方式を採用してもよい。
（２）作業イベント検知部８４が、状態信号から作業開始イベントや作業終了イベントを検知する際、当該状態信号を入力から所定の遅延を設けて、作業開始イベントや作業終了イベントの発生時点とみなしてもよい。
（３）図１や図７で示された機能ブロックは、説明目的で記載されているので、特に演算制御ユニット８に構築されている各機能部は、任意に統合することまたは任意に分割することが可能であり、本発明はその機能の区分けを限定しているわけでない。
（４）本発明による植播系圃場作業機及びそれに用いられる自動操舵システムには、ＧＮＳＳ機能と地図データ収納機能が備えられているので、これを利用して、作業対象となる圃場への自動操舵あるいは走行経路案内を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、乗用田植機だけでなく、圃場作業装置を装備した自動走行可能な播種機など種々の植播系圃場作業機にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１        ：走行機体
２        ：圃場作業装置（水田作業装置）
５        ：測位ユニット
６        ：状態検出手段
７        ：機器制御ユニット
８        ：演算制御ユニット
３３      ：運転部
３３ｂ    ：ステアリングハンドル
５０      ：衛星航法用モジュール
５１      ：慣性航法用モジュール
６０      ：状態検出器群
６１      ：検出信号処理部
６４      ：報知処理ユニット
６５      ：入力信号処理部
６６      ：タッチパネル
８０      ：情報格納部
８１      ：経路算定部
８１ａ    ：基準経路生成部
８２      ：操舵データ出力部
８３      ：自動操舵部
８４      ：作業イベント検知部
８４ａ    ：作業開始イベント検知部
８４ｂ    ：作業終了イベント検知部
８５      ：操舵データ出力管理部
８６      ：作業設定部
８８      ：表示データ生成部
８９      ：運転支援ユニット
８９ａ    ：警告報知部
９１      ：自動操舵ＯＮ・ＯＦＦ操作具
【図１】
2016021890.tif 000003
【図２】
2016021890.tif 000004
【図３】
2016021890.tif 000005
【図４】
2016021890.tif 000006
【図５】
2016021890.tif 000007
【図６】
2016021890.tif 000008
【図７】
2016021890.tif 000009
【図８】
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