(57)【要約】【課題】作業者等がどのような走行経路にて均平作業機を走行させれば効率よく作業できるのかを容易に把握でき、均平作業機の効率よい走行を安定して行うことができ、均平作業の作業効率の向上を図ること。【解決手段】均平作業機１が走行される走行領域の位置情報及び走行領域の高度情報に基づいて、走行領域の目標均平高さを求めるとともに、その求めた目標均平高さに走行領域を均平するために、目標均平高さよりも高い位置から目標均平高さよりも低い位置に向けて均平作業機１にて運土する均平作業機１の目標走行経路を求める走行経路演算部３１が備えられている。【選択図】図２
2017169496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
均平作業機が走行される走行領域の位置情報及び前記走行領域の高度情報に基づいて、前記走行領域の目標均平高さを求めるとともに、その求めた目標均平高さに前記走行領域を均平するために、前記目標均平高さよりも高い位置から前記目標均平高さよりも低い位置に向けて前記均平作業機にて運土する前記均平作業機の目走行経路を求める走行経路演算部が備えられていることを特徴とする均平作業用システム。
【請求項２】
前記走行経路演算部は、前記目標均平高さよりも高い第１の高さである第１の領域から、前記目標均平高さよりも高く第１の高さよりも低い第２の高さである第２の領域に至る第１の経路と、第１の高さよりも低く第２の高さよりも高い第３の高さである第３の領域から、前記目標均平高さよりも低い第４の高さである第４の領域に至る第２の経路と、を含む前記目標走行経路を生成することを特徴とする請求項１に記載の均平作業用システム。
【請求項３】
前記走行経路演算部は、第１の高さと第２の高さとの高低差を、第３の高さと第４の高さとの高低差よりも大きく設定することを特徴とする請求項２に記載の均平作業用システム。
【請求項４】
前記均平作業機による作業方向を設定する作業方向設定部と、前記作業方向に基づいて前記走行領域を複数の区画に分割可能な区画分割部と、を備え、
前記走行経路演算部は、前記複数の区画の各区画内において前記目標走行経路を生成することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の均平作業用システム。
【請求項５】
前記位置情報及び前記高度情報に基づいて前記走行領域における土壌体積を算出する体積算出部を備え、前記区画分割部は、前記均平作業機の作業幅に基づいて前記走行領域を前記複数の区画に分割可能であり、
前記走行経路演算部は、前記各区画における土壌体積が異なる場合、前記各区画における土壌体積が等しくなるように、１の区画から他の区画へ至る第３の経路を含む前記目標走行経路を生成することを特徴とする請求項４に記載の均平作業用システム。
【請求項６】
前記走行領域を第１の傾斜角度に設定される第１の領域と第１の傾斜角度とは異なる第２の傾斜角度に設定される第２の領域とに分割可能な領域分割部を備え、
前記走行経路演算部は、第１の領域及び第２の領域の夫々において前記目標走行経路を生成可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の均平作業用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均平作業機が走行される走行領域を目標均平高さに均平にするための均平作業用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような均平作業用システムでは、例えば、圃場等を均平作業機が走行される走行領域とし、その走行領域の位置情報及び走行領域の高度情報に基づいて、走行領域の目標均平高さを求めている。そして、走行領域内の複数の小区画の夫々について、目標均平高さとその小区画毎の高低差との関係を色や模様によって示した高低マップデータを作成し、作業者が、その高低マップデータを参考にして均平作業機を走行させることで、均平作業機にて目標均平高さよりも高い位置から低い位置に運土して、走行領域を目標均平高さに均平にする均平作業を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のシステムでは、作業者が均平作業機を走行させる際に、高低マップデータを参考にするものの、その高低マップデータは、目標均平高さとその小区画毎の高低差との関係が色や模様によって示されているだけで、どのような走行経路にて均平作業機を走行させるかは作業者の経験や勘に委ねられている。よって、長年の経験を積んだ熟練作業者でなければ、どのような走行経路にて均平作業機を走行させれば効率よく作業を行えるのかを把握できず、特に、経験の浅い作業者では、均平作業機を効率よく走行させることが難しかった。よって、均平作業機の効率よい走行を安定して行うことができず、均平作業の作業効率の低下を招いていた。
【０００５】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、作業者等がどのような走行経路にて均平作業機を走行させれば効率よく作業できるのかを容易に把握でき、均平作業機の効率よい走行を安定して行うことができ、均平作業の作業効率の向上を図ることができる均平作業用システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１特徴構成は、均平作業機が走行される走行領域の位置情報及び前記走行領域の高度情報に基づいて、前記走行領域の目標均平高さを求めるとともに、その求めた目標均平高さに前記走行領域を均平するために、前記目標均平高さよりも高い位置から前記目標均平高さよりも低い位置に向けて前記均平作業機にて運土する前記均平作業機の目標走行経路を求める走行経路演算部が備えられている点にある。
【０００７】
本構成によれば、走行経路演算部は、走行領域の目標均平高さを求め、その求めた目標均平高さに基づく均平作業機の目標走行経路を求めることができる。これにより、作業者は、経験等に頼ることなく、走行経路演算部にて求めた目標走行経路を確認するだけで、どのような走行経路にて均平作業機を走行させればよいのかを容易に把握できる。よって、作業者は、走行経路演算部にて求めた目標走行経路にて均平作業を走行させるだけで、均平作業機の効率よい走行を安定して行うことができ、均平作業の作業効率の向上を図ることができる。
【０００８】
本発明の第２特徴構成は、前記走行経路演算部は、前記目標均平高さよりも高い第１の高さである第１の領域から、前記目標均平高さよりも高く第１の高さよりも低い第２の高さである第２の領域に至る第１の経路と、第１の高さよりも低く第２の高さよりも高い第３の高さである第３の領域から、前記目標均平高さよりも低い第４の高さである第４の領域に至る第２の経路と、を含む前記目標走行経路を生成する点にある。
【０００９】
本構成によれば、第１の経路にて第１の領域から第２の領域まで均平作業機を走行させることで、第１の領域から第３の領域を経由して第２の領域まで均平作業機にて運土することができる。そして、第２の経路にて第３の領域から第２の領域及び目標均平高さの領域を経由して第４の領域まで均平作業機にて運土することができる。よって、目標経路演算部は、第１の経路と第２の経路を含む目標走行経路を生成することで、目標均平高さよりも高い位置である第１の領域、第２の領域及び第３の領域から目標均平高さよりも低い位置である第４の領域に向けて均平作業機にて運土できる適切な目標走行経路を生成できる。しかも、例えば、均平作業機を走行させるに当たり、第１の経路にて走行させた後、第２の経路にて走行させることで、第１の経路による走行で第２の領域や第３の領域に運土された土壌も含めて、第２の経路による走行で第４の領域に運土することができる。また、第２の経路による走行では、第１の領域まで移動することなく、第１の領域と第２の領域との途中に位置する第３の領域から均平作業機を走行させればよいことになる。このように、第１の経路及び第２の経路を含めて目標走行経路を生成することで、均平作業機を効率よく走行させることができ、均平作業を効率よく行うことができる。
【００１０】
本発明の第３特徴構成は、前記走行経路演算部は、第１の高さと第２の高さとの高低差を、第３の高さと第４の高さとの高低差よりも大きく設定する点にある。
【００１１】
上述の如く、第１の経路にて均平作業機を走行させた後、第２の経路にて均平作業機を走行させる場合、まず、第１の経路の走行によって、第１の領域の土壌が、第３の領域を経由して第２の領域まで運ばれ、次に、第２の経路の走行によって、第１の経路の走行によって運ばれてきた土壌も含めて第３の領域の土壌が、第４の領域まで運ばれる。よって、第２の経路の走行にて運土する場合、第１の経路の走行によって運ばれてきた土壌も含めて運土しなければならず、その運土量が過大となると、何度も均平作業機を走行させる必要性が生じてしまい、均平作業を効率よく行えない場合がある。
【００１２】
そこで、本構成によれば、走行経路演算部は、第１の高さと第２の高さとの高低差を、第３の高さと第４の高さとの高低差よりも大きく設定している。これにより、第２の経路にて均平作業機を走行させるときの運土量が過大になるのを抑制して、均平作業を効率よく且つ適切に行うことができる。
【００１３】
本発明の第４特徴構成は、前記均平作業機による作業方向を設定する作業方向設定部と、前記作業方向に基づいて前記走行領域を複数の区画に分割可能な区画分割部と、を備え、
前記走行経路演算部は、前記複数の区画の各区画内において前記目標走行経路を生成する点にある。
【００１４】
本構成によれば、作業方向設定部により均平作業機による作業方向を設定することができ、その作業方向に基づいて区画分割部にて分割された複数の区画の各区画内において、走行経路演算部が目標走行経路を生成することができる。これにより、例えば、作業者の意図等に基づいて、均平作業機にて土壌を運土する運土方向となる均平作業機の作業方向を設定でき、その設定された作業方向に応じた目標走行経路を適切に生成することができる。
【００１５】
本発明の第５特徴構成は、前記位置情報及び前記高度情報に基づいて前記走行領域における土壌体積を算出する体積算出部を備え、前記区画分割部は、前記均平作業機の作業幅に基づいて前記走行領域を前記複数の区画に分割可能であり、
前記走行経路演算部は、前記各区画における土壌体積が異なる場合、前記各区画における土壌体積が等しくなるように、１の区画から他の区画へ至る第３の経路を含む前記目標走行経路を生成する点にある。
【００１６】
本構成によれば、体積算出部は、走行領域の位置情報及び走行領域の高度情報に基づいて、走行領域の各区画において、例えば目標均平高さに対する土壌の過不足分の積算値を土壌体積として算出することができる。そして、体積算出部にて算出された各区画における土壌体積が異なる場合、走行経路演算部は、第３の経路を含む目標走行経路を生成するので、この第３の経路にて均平作業機を走行させることで、各区間の間で運土して各区画における土壌体積を等しくさせることができる。これにより、第３の経路にて均平作業機を走行させた後、複数の区画の各区画内において生成された目標走行経路にて均平作業機を走行させることで、均平作業機の走行領域を効率よく且つ適切に均平することができる。
【００１７】
本発明の第６特徴構成は、前記走行領域を第１の傾斜角度に設定される第１の領域と第１の傾斜角度とは異なる第２の傾斜角度に設定される第２の領域とに分割可能な領域分割部を備え、
前記走行経路演算部は、第１の領域及び第２の領域の夫々において前記目標走行経路を生成可能である点にある。
【００１８】
例えば、作業者は、走行領域を一定高さに水平に均平したい場合だけでなく、走行領域を所定の傾斜角度を有する傾斜面に均平したい場合もある。また、作業者は、走行領域を１つの領域とするのではなく、２つの領域に分けたい場合もある。そこで、本構成によれば、領域分割部にて第１の傾斜角度に設定される第１の領域と第２の傾斜角度に設定される第２の領域とに分割することができ、走行経路演算部は、第１の領域及び第２の領域の夫々において目標走行経路を生成することができる。これにより、第１の領域及び第２の領域の夫々に生成された目標走行経路にて均平作業機を走行させることで、傾斜角度の異なる２つの領域に均平することができ、作業者の要望に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】均平作業機の全体側面図
【図２】均平作業機の制御ブロック図
【図３】走行経路演算部による目標走行経路の求め方を示す図
【図４】走行経路演算部による目標走行経路の求め方を示す図
【図５】走行経路演算部による目標走行経路の求め方を示す図
【図６】圃場を領域分割部にて２つの領域に分割した状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る均平作業用システムの実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この均平作業用システムは、例えば、圃場等を均平作業機１の走行領域として、その圃場内において、均平作業機１をどのように走行させるかを示す目標走行経路を求めるためのシステムであり、図２に示すように、走行経路演算部３１等を備えている。そして、走行経路演算部３１にて求めた目標走行経路にて均平作業機１を走行させて均平作業を行うことで、圃場等を目標均平高さの一定高さに均平にすることができる。
【００２１】
まず、図１に基づいて均平作業機１について説明する。
均平作業機１は、例えば、後方側に均平機６０を装着可能な車体部２を有するトラクタにて構成され、車体部２の前部が左右一対の前輪３で支持され、車体部２の後部が左右一対の後輪４で支持されている。車体部２の前部にはボンネット５が配置され、そのボンネット５内にエンジン６が収容されている。ボンネット５の後方側には、運転者が搭乗するためのキャビン７が備えられ、そのキャビン７内には、運転者が操向操作するためのステアリングハンドル８、運転者の運転座席９等が備えられている。
【００２２】
車体部２の後方側には、左右一対のロアリンク１０とアッパリンク１１とからなる３点リンク機構が備えられ、その３点リンク機構に均平機６０が装着可能に構成されている。車体部２の後方側には、昇降シリンダ等の油圧装置を有する昇降装置１２が備えられ、昇降装置１２が、３点リンク機構を昇降させることで、均平機６０を昇降させている。
【００２３】
均平機６０は、ロアリンク１０とアッパリンク１１とに取付可能な主フレーム６１と、その主フレーム６１の後端部に固定されて作業幅方向（車体部２の左右幅方向）に延びる後部フレーム６２とが備えられている。後部フレーム６２には、作業幅方向に間隔を隔てて複数の支持杆６３が備えられ、これら複数の支持杆６３にて均平板６４が支持されている。
【００２４】
後部フレーム６２の後端部には、作業幅方向に沿う軸心周りで回動可能なブラケット６５が取り付けられ、そのブラケット６５に固定された支持フレーム６６にて鎮圧輪６７が支持されている。鎮圧輪６７は、作業幅方向に沿う軸心周りで回動可能に備えられているとともに、主フレーム６１とブラケット６５との間に配置された油圧シリンダ６８の伸縮によって、上下動可能に備えられている。
【００２５】
主フレーム６１には、三次元測位計測装置６９が設けられている。三次元測位計測装置６９は、例えば、ＧＰＳ受信機とレーザー装置とを組み合わせて、位置情報とその位置における高度情報とを測定可能に構成されている。
【００２６】
ここで、均平機６０については、上述の構成に限るものではなく、均平板を備えた他の構成を採用することもでき、各種の均平機を適用することができる。また、三次元測位計測装置６９についても、位置情報、及び、その位置における高度情報を測定可能なものであれば、各種の装置を適用可能である。
【００２７】
図２に示すように、均平作業機１には、エンジン６の回転速度を調整可能なガバナ装置２１、エンジン６からの回転駆動力を変速して駆動輪に伝達する変速装置２２、ガバナ装置２１および変速装置２２を制御可能な制御部２３等が備えられている。変速装置２２は、例えば、油圧式無段変速装置からなる主変速装置とギヤ式多段変速装置から副変速装置とを組み合わせて構成されている。
【００２８】
この均平作業機１は、運転者がキャビン７内に搭乗して走行できるだけでなく、キャビン７内に運転者が搭乗しなくても、遠隔操作装置３０からの指令等に基づいて、均平作業機１を自律走行可能に構成している。
【００２９】
均平作業機１は、図２に示すように、操舵装置２４、測位用アンテナ２５、無線通信用アンテナ２６等を備えており、自己の現在位置情報（車体部２の位置情報）を取得しながら、圃場等の走行領域内を自律走行可能に構成されている。
【００３０】
操舵装置２４は、例えば、ステアリングハンドル８の回転軸の途中部に備えられ、ステアリングハンドル８の回転角度（操舵角）を調整可能に構成されている。制御部２３が操舵装置２４を制御することで、直進走行だけでなく、ステアリングハンドル８の回転角度を所望の回転角度に調整して、所望の旋回半径での旋回走行も行える。
【００３１】
図１及び図２に示すように、測位用アンテナ２５は、例えば、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するように構成されている。測位用アンテナ２５は、キャビン７のルーフ１３の上面に配置されている。測位用アンテナ２５にて受信する信号から、均平作業機１の位置情報を算出する位置情報算出部２７が備えられ、制御部２３が、位置情報算出部２７にて算出された均平作業機１の位置情報を取得可能に構成されている。位置情報算出部２７は、均平作業機１の位置情報として、例えば、経度・緯度情報を算出するように構成されている。
【００３２】
無線通信用アンテナ２６は、遠隔操作装置３０との間で各種の信号を送受信可能に構成されている。無線通信用アンテナ２６は、キャビン７のルーフ１３の上面に配置されている。無線通信用アンテナ２６にて受信した遠隔操作装置３０からの信号は、送受信処理装置２８にて信号処理された後、制御部２３に入力可能に構成されている。制御部２３からの信号は、送受信処理装置２８にて信号処理された後、無線通信用アンテナ２６にて遠隔操作装置３０に送信可能に構成されている。
【００３３】
図２に基づいて、均平作業用システムについて説明する。
遠隔操作装置３０（図１参照）には、均平作業機１の目標走行経路を求める走行経路演算部３１が備えられ、遠隔操作装置３０は、例えば、タッチパネルを有するタブレット型のパーソナルコンピュータ等から構成されている。そして、目標走行経路を求めるに当たり、遠隔操作装置３０には、作業方向設定部３２、区画分割部３３、体積算出部３４等も備えられている。これにより、遠隔操作装置３０に入力される各種の情報に基づいて、走行経路演算部３１が目標走行経路を求め、その求めた目標走行経路をタッチパネルに表示可能に構成されている。また、走行経路演算部３１が、目標走行経路を求める過程においても、その過程の各種情報をタッチパネルに表示可能であり、タッチパネルを操作することで、各種の情報も入力可能となっている。
【００３４】
走行経路演算部３１は、三次元測位計測装置６９にて測定された位置情報及びその位置における高度情報から、圃場（走行領域）の位置情報及び圃場の高度情報を取得しており、その取得した位置情報及び高度情報に基づいて、圃場の目標均平高さを求める。目標均平高さは、例えば、圃場内の各領域における高度の平均高度として求められ、均平作業により圃場内を均平にする目標高度となる。
【００３５】
走行経路演算部３１は、圃場内の目標均平高さを求めるとともに、その求めた目標均平高さに圃場を均平するために、目標均平高さよりも高い位置から目標均平高さよりも低い位置に向けて均平作業機１にて運土する均平作業機１の目標走行経路を求める。
【００３６】
作業方向設定部３２は、走行領域において均平作業機１による作業方向を設定するためのものであり、例えば、遠隔操作装置３０のタッチパネルに対する操作により均平作業機１による作業方向を設定可能に構成されている。
【００３７】
区画分割部３３は、作業方向設定部３２にて設定された作業方向に基づいて圃場内を複数の区画に分割するためのものであり、作業方向設定部３２にて作業方向が設定されるに伴って圃場内を複数の区画に分割可能に構成されている。区画分割部３３は、圃場内を複数の区画に分割するに当たり、均平作業機１の作業幅（均平機６０の作業幅）に基づいて圃場内を複数の区画に分割可能に構成されている。
【００３８】
そして、走行経路演算部３１は、区画分割部３３にて区画された複数の区画の各区画内において目標走行経路を生成している。また、体積算出部３４は、圃場の位置情報及び圃場の高度情報に基づいて圃場における土壌体積を算出するものであり、例えば、圃場内の位置情報及び圃場内の高度情報に基づいて、圃場内の各区画において、目標均平高さに対して余剰な土壌の土壌体積を算出している。体積算出部３４にて算出した各区画における目標均平高さに対して余剰な土壌の土壌体積が異なる場合、走行経路演算部３１は、各区画における土壌体積が等しくなるように、１の区画から他の区画へ至る経路を含む目標走行経路を生成する。
【００３９】
以下、本発明に係る均平作業用システムを用いた均平作業について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図４は、遠隔操作装置３０のタッチパネルに表示された圃場及び圃場における各種の情報を示している。
【００４０】
まず、例えば、図１に示す均平作業機１にて圃場内を万遍なく走行して、三次元測位計測装置６９の測定情報に基づいて、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報を取得する。そして、制御部２３と遠隔操作装置３０との通信を介して又は遠隔操作装置３０に直接入力することで、遠隔操作装置３０が、その圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報を取得する。
【００４１】
ちなみに、この実施形態では、測位用アンテナ２５及び位置情報算出部２７により、均平作業機１の位置情報を取得できることから、三次元測位計測装置２９より取得される圃場内の各領域における位置情報に代えて、測位用アンテナ２５及び位置情報算出部２７により、圃場内の各領域における位置情報を取得することもできる。また、測位用アンテナ２５にて受信する測位衛星からの信号を用いて高度情報を求める高度情報演算部を備えることも可能であるので、この高度情報演算部を備える場合、三次元測位計測装置２９を設けずに、測位用アンテナ２５にて受信する測位衛星からの信号を用いて、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報を取得することもできる。
【００４２】
走行経路演算部３１は、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報に基づいて、目標均平高さを求める。図３（ａ）は、求めた目標均平高さを基準とした圃場内の各領域における高低差の一例を示している。図３（ａ）において、「＋２０」、「＋１０」等を示した領域が目標均平高さよりも高い領域となり、「０」を示した領域が目標均平高さと同じ高さの領域となり、「−１０」、「−２０」等を示した領域が目標均平高さよりも低い領域となっている。この図３（ａ）はあくまで一例であり、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報に応じて、求めた目標均平高さを基準とした圃場内の各領域における高低差が異なることになる。
【００４３】
次に、走行経路演算部３１は、例えば、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報に基づいて、圃場内を高さに応じて複数の高さエリアに分ける。以下の説明では、図３（ｂ）に示すように、圃場内を、高さの高い側から順に、第１高さエリアＲ１、第２高さエリアＲ２、第３高さエリアＲ３、第４高さエリアＲ４、第５高さエリアＲ５の５つの高さエリアに分けた場合について説明する。図３（ｂ）において、第３高さエリアＲ３が、例えば、目標均平高さＡを含む高さの高さエリアとする。この図３（ｂ）は、説明の簡略化のために、圃場内を高さに応じて単純に複数の高さエリアに分けた場合を示している。
【００４４】
作業者等により、遠隔操作装置３０のタッチパネルに対して操作することで、作業方向設定部３２にて均平作業機１による作業方向Ｐを設定する。この作業方向Ｐは、均平作業機にて土壌を運土する運土方向であり、作業者の意図に応じて任意の方向に設定可能であるが、例えば、高さの低い高さエリアから高さの高い高さエリアに向けて作業方向が設定されている場合等、圃場内の高度情報とは矛盾する方向に作業方向が設定された場合には、作業方向の設定を行わず、作業方向の再設定を促すようにしている。
【００４５】
作業方向設定部３２にて均平作業機１による作業方向Ｐが設定されると、図３（ｃ）に示すように、区画分割部３３が、作業方向Ｐにて圃場内を複数の区画Ｓ１〜Ｓ８に分割する。区画分割部３３は、圃場内を複数の区画に分割するに当たり、均平作業機１の作業幅（均平機６０の作業幅）に基づいて圃場内を複数の区画Ｓ１〜Ｓ８に分割可能としている。各区画の幅については、例えば、均平作業機１の作業幅（均平機６０の作業幅）と同幅、又は、均平作業機１の作業幅（均平機６０の作業幅）の１／２幅とすることができ、均平作業機１の作業幅（均平機６０の作業幅）を基準とするものであれば、適宜変更可能である。
【００４６】
体積算出部３４は、圃場内の位置情報及び圃場内の高度情報に基づいて、圃場内の各区画Ｓ１〜Ｓ８において、例えば目標均平高さに対する土壌の過不足分の積算値を土壌体積として算出している。体積算出部３４にて算出した各区画Ｓ１〜Ｓ８における土壌体積が異なる場合、走行経路演算部３１は、各区画Ｓ１〜Ｓ８における土壌体積が等しくなるように、目標走行経路に含む経路として、１の区画から他の区画へ至る区画間経路Ｋ１、Ｋ２（第３の経路に相当する）を生成する。この図３（ｃ）では、走行経路演算部３１が、区画間経路として、複数の区画に亘る第１区画間経路Ｋ１、及び、隣接する区画間に亘る第２区画間経路Ｋ２を生成している。
【００４７】
次に、図４に示すように、走行経路演算部３１は、区画分割部３３にて区画された複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の各区画内において、目標走行経路を含む経路としての区画内経路を生成する。この図４に示すものでは、第１段階、第２段階、第３段階、第４段階の４段階での区画内経路に沿って均平作業機１を走行させて、圃場内の均平作業を行うことを想定している。
【００４８】
まず、図４（ａ）に示すように、走行経路演算部３１は、第１段階における区画内経路として、第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２に至る第１区画内経路Ｔ１を生成する。次に、図４（ｂ）に示すように、走行経路演算部３１は、第２段階における区画内経路として、第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２を経由して第３高さエリアＲ３に至る第２区画内経路Ｔ２を生成する。次に、図４（ｃ）に示すように、走行経路演算部３１は、第３段階における区画内経路として、第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２及び第３高さエリアＲ３を経由して第４高さエリアＲ４に至る第３区画内経路Ｔ３を生成する。最後に、図４（ｄ）に示すように、走行経路演算部３１は、第４段階における区画内経路として、第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２、第３高さエリアＲ３及び第４高さエリアＲ４を経由して第５高さエリアＲ５に至る第４区画内経路Ｔ４を生成する。
【００４９】
図４では、走行経路演算部３１が、第１段階、第２段階、第３段階、第４段階の夫々において、第１高さエリアＲ１を経路の始点として、それよりも低い側の高さエリアに至る経路を含めて目標走行経路を生成している。そして、走行経路演算部３１は、例えば、第１高さエリアＲ１、第２高さエリアＲ２、第３高さエリアＲ３、第４高さエリアＲ４、第５高さエリアＲ５の順に高さが高い側の高さエリアから低い側の高さエリアに順次運土するように、目標走行経路を生成している。
【００５０】
このようにして、走行経路演算部３１が目標走行経路を生成すると、実際に、均平作業機１を生成された目標走行経路にて走行させて、圃場内の均平作業を行う。この実施形態では、均平作業機１が自律走行可能であるので、均平作業機１の自律走行により圃場内の均平作業を行う場合について説明する。
【００５１】
作業者は、遠隔操作装置３０を操作することで、圃場における均平作業機１の目標走行経路を含む、均平作業機１を自律走行させるための各種の情報を作成するようにしている。作業者は、遠隔操作装置３０にて作成した各種の情報を、無線通信用アンテナ２６等を介して、均平作業機１の制御部２３に通信する。
【００５２】
上述の如く、制御部２３は、測位用アンテナ２５及び位置情報算出部２７により、均平作業機１の現在位置情報（車体部２の位置情報）を取得可能であるので、遠隔操作装置３０の走行経路演算部３１にて生成された目標走行経路にて自律走行するように、均平作業機１の現在位置情報に基づいて操舵装置２４等を制御可能に構成されている。また、走行経路演算部３１にて生成される目標走行経路上には、均平機６０の目標支持高さも生成されており、制御部２３は、昇降装置１２を制御して、均平機６０の支持高さを目標支持高さに調整している。
【００５３】
まず、図３に示す複数の区画間経路Ｋ１、Ｋ２に沿って均平作業機１を順次走行させ、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の間で均平作業が行われて土壌が運ばれる。当該区画間走行により、各区画Ｓ１〜Ｓ８における土壌体積を略等しくする。次に、図４（ａ）に示す複数の第１区画内経路Ｔ１に沿って均平作業機１を順次走行させ、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の夫々において第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２に亘り均平作業が行われて土壌が運ばれる。その後、図４（ｂ）に示す複数の第２区画内経路Ｔ２に沿って均平作業機１を順次走行させ、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の夫々において第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２を経由して第３高さエリアＲ３に亘り均平作業が行われて土壌が運ばれる。
【００５４】
そして、図４（ｃ）に示す複数の第３区画内経路Ｔ３に沿って均平作業機１を順次走行させ、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の夫々において第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２及び第３高さエリアＲ３を経由して第４高さエリアＲ４に亘り均平作業が行われて土壌が運ばれる。最後に、図４（ｄ）に示す複数の第４区画内経路Ｔ４に沿って均平作業機１を順次走行させ、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の夫々において第１高さエリアＲ１から第２高さエリアＲ２、第３高さエリアＲ３及び第４高さエリアＲ４を経由して第５高さエリアＲ５に亘り均平作業が行われて土壌が運ばれる。このようにして、圃場内において、目標均平高さよりも高い位置から目標均平高さよりも低い位置に向けて均平作業機１にて運土されて、圃場内が目標均平高さに均平される。
【００５５】
また、キャビン７に運転者が搭乗して均平作業機１を走行させることもでき、この場合には、作業者が、遠隔操作装置３０にて作成した各種の情報を、無線通信用アンテナ２６等を介して、均平作業機１の制御部２３に通信する。制御部２３は、走行経路演算部３１にて生成した目標走行経路をモニタ等の表示装置に表示させる。これにより、運転者は、表示装置に表示される目標走行経路を確認し、その目標走行経路にて均平作業機１を走行させるように、ステアリングハンドル８等を操作する。また、運転者が、遠隔操作装置３０を持ち込んでキャビン７に搭乗することで、遠隔操作装置３０のタッチパネルに表示された目標走行経路にてその目標走行経路にて均平作業機１を走行させるように、ステアリングハンドル８等を操作することもできる。
【００５６】
目標走行経路の生成について説明の簡素化を図るために、上述のものでは、図３（ｂ）に示すように、圃場内を高さに応じて、圃場内を、高さの高い側から順に、第１高さエリアＲ１、第２高さエリアＲ２、第３高さエリアＲ３、第４高さエリアＲ４、第５高さエリアＲ５の５つの高さエリアに分けた場合について説明したが、どの範囲を１つの高さエリアとするか、いくつの高さエリアに分けるか等、どのような高さエリアに分けるかについては、取得した圃場内（均平作業機１の走行領域）の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報に応じて適宜変更が可能である。
【００５７】
また、複数の高さエリアに分ける場合に、ある一定高さを１つの高さエリアとするものに限らず、例えば、第１高さから第２高さまでの高さの範囲をもって１つの高さエリアを設定することもできる。このとき、１つの高さエリアと他の高さエリアとで高さの範囲の大きさを同じ又は異なるように適宜設定することができる。
【００５８】
そして、図４では、走行経路演算部３１が、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の各区画内に２つの区画内経路を生成しているが、例えば、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の各区画内に１つずつ区画内経路を生成することもできる。また、例えば、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の一部の区画内にのみ区画内経路を生成することもでき、どのように区画内経路を生成するかは適宜変更可能である。つまり、走行経路演算部３１は、目標均平高さに圃場内（走行領域）を均平するために、目標均平高さよりも高い位置から目標均平高さよりも低い位置に向けて均平作業機１にて運土する均平作業機１の目標走行経路を求めるものであればよく、どのような経路を含む目標走行経路を生成するかは適宜変更可能である。
【００５９】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、走行経路演算部３１が、区画内経路を含めた目標走行経路を生成する場合の別実施形態である。その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、図５に基づいて、走行経路演算部３１にて区画内経路を含めた目標走行経路を生成する構成のみ説明する。
【００６０】
この第２実施形態では、走行経路演算部３１が、図５に示すように、区画分割部３３にて区画された複数の区画Ｓ１〜Ｓ８の各区画内において目標走行経路を生成する。図５では、走行経路演算部３１が、例えば、圃場内を、高さの高い側から順に、第６高さエリアＲ６、第７高さエリアＲ７、第８高さエリアＲ８、第９高さエリアＲ９、第１０高さエリアＲ１０の５つの高さエリアに分けており、第９高さエリアＲ９が、例えば、目標均平高さＡを含む高さの高さエリアとしている。
【００６１】
走行経路演算部３１は、区画内経路として、図５（ａ）に示すように、第６高さエリアＲ６（第１の領域に相当する）から第７高さエリアＲ７（第３の領域に相当する）を経由して第８高さエリアＲ８（第２の領域に相当する）に至る第５区画内経路Ｔ５（第１の経路に相当する）を生成するとともに、図５（ｂ）に示すように、第７高さエリアＲ７から第８高さエリアＲ８及び第９高さエリアＲ９を経由して第１０高さエリアＲ１０（第４の領域に相当する）に至る第６区画内経路Ｔ６（第２の経路に相当する）を生成している。
【００６２】
第５区画内経路Ｔ５にて均平作業機１を走行させた後、第６区画内経路Ｔ６にて均平作業機１を走行させる場合、まず、第５区画内経路Ｔ５の走行によって、第６高さエリアＲ６の土壌が、第７高さエリアＲ７を経由して第８高さエリアＲ８まで運ばれ、次に、第６区画内経路Ｔ６の走行によって、第５区画内経路Ｔ５の走行によって運ばれてきた土壌も含めて第７高さエリアＲ７の土壌が、第１０高さエリアＲ１０まで運ばれる。よって、第６区画内経路Ｔ６の走行にて運土する場合、第５区画内経路Ｔ５の走行によって運ばれてきた土壌も含めて運土しなければならず、その運土量が過大となると、何度も均平作業機１を走行させる必要性が生じてしまい、均平作業を効率よく行えない場合がある。
【００６３】
そこで、走行経路演算部３１は、圃場内を高さに応じて複数の高さエリアに分けるに当たり、第６高さエリアＲ６と第８高さエリアＲ８との高低差を、第７高さエリアＲ７と第１０高さエリアＲ１０との高低差よりも大きく設定している。これにより、第６区画内経路Ｔ６にて均平作業機１を走行させるときの運土量が過大になるのを抑制して、均平作業を効率よく且つ適切に行うことができる。
【００６４】
走行経路演算部３１は、区画内経路の始点が異なる経路を含めて目標走行経路を生成している。例えば、均平作業機１を走行させる場合に、まず、図５（ａ）にて示す第５区画内経路Ｔ５に沿って均平作業機１を順次走行させ、その後、図５（ｂ）にて示す第６区画内経路Ｔ６に沿って均平作業機１を順次走行させることができる。これにより、第５区画内経路Ｔ５による走行で第７高さエリアＲ７や第８高さエリアＲ８に運土された土壌も含めて、第６区画内経路Ｔ６による走行で第１０高さエリアＲ１０に運土することができる。また、第６区画内経路Ｔ６による走行では、圃場の端部となる第６高さエリアＲ６まで移動することなく、第６高さエリアＲ６と第８高さエリアＲ８との途中に位置する圃場の中間部となる第７高さエリアＲ７から均平作業機１を走行させればよいことになる。よって、走行経路演算部３１は、第５区画内経路Ｔ５及び第６区画内経路Ｔ６を含めて目標走行経路を生成することで、均平作業機１を効率よく走行させて、均平作業を効率よく行うことができる。
【００６５】
例えば、圃場内の各領域の高低差が小さく、第６高さエリアＲ６の高さと目標均平高さとの高低差が小さい場合には、例えば、第５区画内経路Ｔ５に沿って均平作業機１を一度走行させることで、第６高さエリアＲ６からの運土量として必要量を満たすこともある。このような場合には、まず、図５（ａ）にて示す第５区画内経路Ｔ５に沿って均平作業機１を走行させた後、第６高さエリアＲ６まで戻ることなく、連続して、図５（ｂ）にて示す第６区画内経路Ｔ６に沿って均平作業機１を走行させることもできる。この場合、均平作業機１は、図５（ａ）にて示す第５区画内経路Ｔ５に沿って走行した後、図５（ｂ）にて示す第６区画内経路Ｔ６に沿って走行することを繰り返すことになり、複数の区画Ｓ１〜Ｓ８において、区画単位で順次均平作業を行うことができる。
【００６６】
ここで、上記第１実施形態でも述べた如く、圃場内を複数の高さエリアに分ける場合にどのように複数の高さエリアに分けるかは適宜変更が可能であるが、上述の如く、第５区画内経路Ｔ５による走行を行った後、第６区画内経路Ｔ６による走行を行う場合、第５区画内経路Ｔ５の走行によって運ばれてきた土壌も含めて運土しなければならないので、運土量が過大になるという問題が生じる可能性がある。そこで、その問題の発生を防止すべく、各高さエリアにおける均平機６０が土壌を削る深さ（均平機６０の目標支持高さ）に応じて、圃場内をどのような高さエリアに分けるかを変更設定可能としている。
【００６７】
各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さが大きくなる程、各高さエリアにおける運土量が増加する。また、複数の高さエリアにおいて隣接する高さエリア同士の高低差を大きくする程、各高さエリア自体の土壌の体積が増加して、各高さエリアにおける運土量が増加する。よって、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さ、及び、隣接する高さエリア同士の高低差の何れかを調整することで、各高さエリアにおける運土量を調整することができる。そこで、例えば、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さが等しくなるように、均平機６０の目標支持高さを設定した場合、高さが低い側の高さエリアに行く程、隣接する高さエリア同士の高低差が小さくなるように、圃場内を複数の高さエリアに分けることができる。例えば、この第２実施形態では、第６高さエリアＲ６と第７高さエリアＲ７との高低差Ｑ１、第７高さエリアＲ７と第８高さエリアＲ８との高低差Ｑ２、第８高さエリアＲ８と第９高さエリアＲ９との高低差Ｑ３、第９高さエリアＲ９と第１０高さエリアＲ１０との高低差Ｑ４とすると、Ｑ１＞Ｑ２＞Ｑ３＞Ｑ４の関係を満たすように、圃場内を複数の高さエリアに分けることができる。
【００６８】
また、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さについて、高さが低い側の高さエリアに行く程、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さが小さくなるように、均平機６０の目標支持高さを設定した場合、隣接する高さエリア同士の高低差が等しくなるように、圃場内を複数の高さエリアに分けることができる。例えば、この第２実施形態では、第６高さエリアＲ６と第７高さエリアＲ７との高低差Ｑ１、第７高さエリアＲ７と第８高さエリアＲ８との高低差Ｑ２、第８高さエリアＲ８と第９高さエリアＲ９との高低差Ｑ３、第９高さエリアＲ９と第１０高さエリアＲ１０との高低差Ｑ４とすると、Ｑ１＝Ｑ２＝Ｑ３＝Ｑ４の関係を満たすように、圃場内を複数の高さエリアに分けることができる。
【００６９】
更に、圃場内のある領域は、上述の如く、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さが等しくなるように、均平機６０の目標支持高さを設定して、高さが低い側の高さエリアに行く程、隣接する高さエリア同士の高低差が小さくなるように、複数の高さエリアに分ける。また、圃場内の別の領域は、上述の如く、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さについて、高さが低い側の高さエリアに行く程、各高さエリアにおいて均平機６０が土壌を削る深さが小さくなるように、均平機６０の目標支持高さを設定して、隣接する高さエリア同士の高低差が等しくなるように、複数の高さエリアに分けることができる。
【００７０】
〔第３実施形態〕
上記第１及び第２実施形態では、走行経路演算部３１が、圃場内の全体を１つの領域として、目標走行経路を生成している。これに代えて、この第３実施形態では、圃場内を複数の領域に分割し、走行経路演算部３１が、複数の領域の夫々において目標走行経路を生成する。
【００７１】
例えば、図２に示すように、圃場内を複数の領域に分割可能な領域分割部３５を備え、遠隔操作装置３０のタッチパネルに対する操作に応じて、領域分割部３５が圃場内を複数の領域に分割可能に構成されている。
【００７２】
領域分割部３５は、例えば、図６に示すように、圃場内を第１の傾斜角度α１に設定される第１の領域Ｗ１と第１の傾斜角度α１とは異なる第２の傾斜角度α２に設定される第２の領域Ｗ２とに分割可能である。そして、走行経路演算部３１は、第１の領域Ｗ１及び第２の領域Ｗ２の夫々において目標走行経路を生成する。
【００７３】
この実施形態では、目標均平高さを一定高さとするのではなく、所定の傾斜角度を有する傾斜面を示す範囲を持って連続する複数の高さを目標均平高さとして、走行経路演算部３１が、第１の領域Ｗ１及び第２の領域Ｗ２の夫々において目標走行経路を生成している。これにより、第１の領域Ｗ１及び第２の領域Ｗ２の夫々に生成された目標走行経路にて均平作業機１を走行させることで、傾斜角度の異なる２つの領域に均平することができる。
【００７４】
ここで、傾斜角度については、任意に変更が可能であり、例えば、第１の傾斜角度をゼロとし、第２の傾斜角度をゼロとは異なる所定角度とすることで、第１の領域を一定高さに均平にするとともに、第２の領域を所定角度を有する傾斜面に均平にすることができる。また、２つの領域に分割する場合には、第１の目標均平高さに水平に均平にする第１の領域と、第１の目標均平高さよりも低い第２の目標均平高さに水平に均平にする第２の領域とに分割するように、第１の領域と第２の領域とを高さの異なる段違いの領域となるように分割することもできる。
【００７５】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、本発明に係る均平作業用システムの走行経路演算部３１等を遠隔操作装置３０に備えた場合を例示したが、本発明に係る均平作業用システムの走行経路演算部３１等をどこに備えるかは適宜変更が可能である。例えば、本発明に係る均平作業用システムの走行経路演算部３１等を均平作業機１の制御部２３に備えることも可能であり、また、外部の制御装置等に本発明に係る均平作業用システムの走行経路演算部３１等を備えることも可能である。
【００７６】
（２）上記実施形態では、均平作業機１にて圃場内を万遍なく走行して、三次元測位計測装置６９の測定情報に基づいて、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報を取得しているが、均平作業機１にて圃場内を万遍に走行することなく、他の各種の装置を用いて、圃場内の各領域における位置情報、及び、その位置における高度情報を取得することもできる。
【００７７】
（３）上記実施形態では、均平作業機１としてトラクタを例示したが、トラクタに限らず、その他の作業車両等を適用することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１          均平作業機
３１        走行経路演算部
３２        作業方向設定部
３３        区画分割部
３４        体積算出部
３５        領域分割部
【図１】
2017169496.tif 000003
【図２】
2017169496.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017169496.tif 000007
【図６】
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