JP2017131130A - 農作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業場所に関する気象を考慮した適切な作業支援が可能な農作業支援システムを提供すること。【解決手段】圃場を走行可能な走行車体（２）と当該走行車体（２）に取り付けられる対地作業装置（５０，７０）とを備える作業車両（１）と、対地作業装置（５０，７０）の作業情報を入出力する作業情報処理装置（１４０）とを備え、作業情報処理装置（１４０）は、作業場所周辺の風向データを記憶する記憶部（１４１）と、作業時期と前記記憶部（１４１）に記憶された風向データとに基づき、圃場内における走行車体（２）の進行方向を決定して外部へ出力する制御部（１４００）と、制御部（１４００）から出力された進行方向を表示する表示部（１４２）とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、作業車両を用いた農作業の支援を行う農作業支援システムに関する。

従来、取得した作業情報に基づき作業マップを作成し、この作業マップを作業車両側へ送ることで、作業車両を操縦する作業者に適切な操縦や設定を促す農作業支援システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１４−２１２７６５号公報

しかしながら、従来の農作業支援システムは、圃場の位置毎の土質や深さ等の情報に基づいて適切な作業を提示することはできるものの、作業場所に関する気象などの要因は考慮されていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業場所に関する気象を考慮した適切な作業支援が可能な農作業支援システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、圃場を走行可能な走行車体（２）と当該走行車体（２）に取り付けられる対地作業装置（５０，７０）とを備える作業車両（１）と、前記対地作業装置（５０，７０）の作業情報を入出力する作業情報処理装置（１４０）と、を備え、前記作業情報処理装置（１４０）は、作業場所周辺の風向データを記憶する記憶部（１４１）と、作業時期と前記記憶部（１４１）に記憶された風向データとに基づき、圃場内における前記走行車体（２）の進行方向を決定して外部へ出力する制御部（１４００）と、前記制御部（１４００）から出力された前記進行方向を表示する表示部（１４２）とを備えることを特徴とする農作業支援システム（１００）とした。

請求項２の発明は、前記作業車両（１）は、前記対地作業装置として、少なくとも植付作業または播種作業のいずれかを行うことのできる栽培作業装置（５０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項３の発明は、前記作業情報処理装置（１４０）の前記記憶部（１４１）は、前記圃場で成長する作物の品種に対応する成長データを、所定の生育段階毎に記憶するとともに、所定の期間毎の風向データを複数年分記憶しており、前記制御部（１４００）は、複数の前記生育段階から選択した生育段階に対応する成長データと、栽培作業を実際に開始した時期とに基づき、前記作物が前記選択した生育段階へ到達する予測時期を導出し、導出した予測時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて前記走行車体（２）の進行方向を決定することを特徴とする請求項２に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項４の発明は、前記作業情報処理装置（１４０）の前記記憶部（１４１）は、前記圃場で成長する作物の品種に対応する各種作業内容を示す作業データと、各前記作業データに対応する作業実施時期とを記憶しており、前記制御部（１４００）は、複数の前記作業データから選択した作業内容の作業実施時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて前記走行車体（２）の進行方向を決定することを特徴とする請求項２に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項５の発明は、前記圃場に植付ける作物を撮影可能な撮像装置（９１０）をさらに備えるとともに、前記作業情報処理装置（１４０）の前記記憶部（１４１）は、前記撮像装置（９１０）により撮影された撮像データから異常のある作物を検出する異常検出プログラムを記憶しており、前記制御部（１４００）は、前記異常検出プログラムが検出した異常の種類と、異常の発生場所における栽培作業情報と、栽培作業時期に対応する前記風向データとに基づき、次回作業時の推奨走行ルート（Ｒ）を導出することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項６の発明は、前記作業情報処理装置（１４０）の前記制御部（１４００）は、前記異常検出プログラムが異常のある作物を検出した場合、前記栽培作業装置（５０）における植付間隔または播種間隔を広くすべきエリア（Ｔ）が識別可能な前記推奨走行ルート（Ｒ）を前記表示部（１４２）に表示させることを特徴とする請求項５に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項７の発明は、前記エリア（Ｔ）は、植え付けた作物のうち、風通しを良くするために間引きすべき作物の植生位置が含まれることを特徴とする請求項６に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項８の発明は、圃場に薬剤を供給する薬剤供給装置（１７０）と、作業位置の座標を取得する位置情報取得装置（１２０）と、をさらに備えるとともに、前記制御部（１４００）は、前記記憶部（１４１）に記憶された前記栽培作業装置（５０）の作業情報と、現在の風向きまたは前記記憶部（１４１）に記憶された風向データとに基づき、風通しが他所よりも劣る特別作業位置を導出するとともに、導出した前記特別作業位置に対して前記位置情報取得装置（１２０）に座標を付与させ、前記位置情報取得装置（１２０）が付与した座標に基づき、前記特別作業位置では前記薬剤供給装置（１７０）による薬剤供給量を増加させることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項９の発明は、作業位置の座標を取得する位置情報取得装置（１２０）を備えるとともに、前記作業情報処理装置（１４０）の前記記憶部（１４１）は、前記位置情報取得装置（１２０）により取得した先工程の作業時における前記作業車両（１）の走行装置（４，５）の位置座標を記憶し、前記作業情報処理装置（１４０）の前記制御部（１４００）は、前記記憶部（１４１）に記憶された前記走行装置（４，５）の位置座標に基づき、前記先工程における前記作業車両（１）の走行跡を避けて後工程における前記作業車両（１）の推奨走行ルート（Ｒ）を導出することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の農作業支援システム（１００）とした。

請求項１に記載の農作業支援システム（１００）は、風向データに基づいて作業情報処理装置（１４０）の表示部（１４２）に作業車両（１）の進行方向が表示されるため、それにしたがって進行しながら作業を行うことで、たとえば、苗の植付作業、播種作業、施肥作業、あるいは薬剤散布作業など、風向きに影響を受ける作業であってもその影響を可及的に小さくすることができる。

請求項２に記載の農作業支援システム（１００）は、請求項１の発明の効果に加えて、たとえば、植生させる作物同士の間隔を風が通過しやすいものとすることができ、作物に病害虫が留まることが防止され、収穫量の減少や作物の品質の低下が防止される。また、作物を植生させる位置を、風に倒されにくい位置とすることができるので、作物の倒伏による収穫量の減少や品質の低下が防止されるとともに、収穫作業が行いやすくなり、作業能率が向上する。

請求項３に記載の農作業支援システム（１００）は、作物の生育段階に対応した時期の風向データを用いて作業車両（１）の進行方向を決定することが可能となる。したがって、風向に適した作物の植生位置を実現することができるので、請求項２の発明の効果に加えて、風の影響による収穫量の減少や品質の低下がより効果的に防止される。

請求項４に記載の農作業支援システム（１００）は、作業時期の風向データを用いて作業車両（１）の進行方向を決定することが可能となる。したがって、風向に適した作物の植生位置を実現することができるので、請求項２の発明の効果に加えて、風の影響による収穫量の減少や品質の低下がより効果的に防止される。

請求項５に記載の農作業支援システム（１００）は、異常の種類と、異常の発生場所における栽培作業情報と、栽培作業時期に対応する風向データとに基づき次回作業時の推奨走行ルート（Ｒ）を導出する。したがって、次回の作業時の異常の発生率を抑えることができるので、請求項２〜４の発明の効果に加えて、作物の収穫量の減少や品質の低下がより効果的に防止される。

請求項６に記載の農作業支援システム（１００）は、異常が生じた作業ルートにおいては、次回の作業では栽培作業装置（５０）の作業間隔を広くさせることができる。したがって、請求項５の発明の効果に加えて、圃場内の風の通りがよくなり、風の影響による収穫量の減少や品質の低下が防止される。

請求項７に記載の農作業支援システム（１００）は、風の通りを妨げ得る位置に植生する作物の間引き作業を行わせることにより、圃場内の風の通りがより確実に向上する。したがって、請求項６の発明の効果に加えて、風の影響による収穫量の減少や品質の低下がより効果的に防止される。

請求項８に記載の農作業支援システム（１００）は、作業情報から判断した作物の植生する位置情報と、薬剤の供給作業時の風向に基づいて風の通りにくい個所を判断し、該当する座標位置では薬剤供給装置（１７０）による薬剤の供給量を増加させることができる。したがって、請求項２〜７の発明の効果に加えて、風によって除かれない病害虫を薬剤で駆除することができるため、収穫量の減少や作物の品質の低下が防止される。

請求項９に記載の農作業支援システム（１００）は、作業における先行程の作業車両（１）の走行装置（４，５）の通過位置を避けて後工程の作業車両（１）の推奨走行ルート（Ｒ）を作成することができる。したがって、請求項２〜７の発明の効果に加えて、先行程の走行装置（４，５）により沈み込みやすくなっている位置（轍）を避けることができるため、作業車両（１）が沈み込んで移動できなくなることが防止され、作業能率が向上する。また、沈み込んだ走行装置（４，５）が耕盤を荒らすことを防止できるので、圃場の深さが変化することが防止され、作業情報処理装置（１４０）に記録された作業情報が活用できなくなることが防止される。

図１は、実施形態に係る農作業支援システムに用いられる作業車両としての苗移植機の側面図である。 図２は、同上の苗移植機の平面図である。 図３は、同上の苗移植機が備える制御部を中心としたブロック図である。 図４Ａは、実施形態に係る農作業支援システムに用いられる作業情報処理装置により示される作業車両の進行方向の一例を示す説明図である。 図４Ｂは、同上の作業情報処理装置により示される作業車両の進行方向の一例を示す説明図である。 図５は、作業情報処理装置により示される推奨走行ルートの一例を示す説明図である。 図６は、圃場内における進行方向決定処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、圃場内における進行方向決定処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、圃場内における推奨走行ルート決定処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、薬剤供給量決定処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、圃場内における次回の推奨走行ルート決定処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、圃場と圃場に隣接する水路を示す平面図である。 図１２は、同上の水路に設けられる水門を、図１１のＢ−Ｂ方向から見た説明図である。 図１３は、同上の水路に設けられる水門の自動開閉処理の一例を示すフローチャートである。 図１４は、同上の水路に設けられる水門の自動開閉処理の一例を示すフローチャートである。 図１５は、同上の水路に設けられる水門の自動開閉処理の一例を示すフローチャートである。 図１６Ａは、作業情報処理装置の収納構造の一例を示す説明図である。 図１６Ｂは、作業情報処理装置の収納構造の一例を示す説明図である。

以下に、本発明の実施形態に係る農作業支援システムについて、作業車両を自走型の苗移植機とし、作業情報処理装置をタブレット端末装置として、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、下記の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

図１は、実施形態に係る作業車両としての苗移植機１の側面図、図２は、同苗移植機１の平面図である。なお、以下の説明においては、前後、左右の方向基準は、苗移植機１の操縦座席２８からみて、走行車体２の進行方向を基準とする。また、以下では、苗移植機１を指して機体と記す場合がある。

作業車両である苗移植機１は、作業者が搭乗することができる走行車体２を備える。走行車体２は、圃場で作業を行う対地作業装置としての苗植付部５０と施肥装置７０とを後部に取り付け可能としている。また、走行車体２は、走行装置の一例として、左右一対の前輪４と、左右一対の後輪５とを有する。なお、本実施形態に係る苗移植機１は、走行時には前・後輪４，５が共に駆動する四輪駆動車としており、圃場や道路（不図示）を走行することが可能である。また、対地作業として植付作業を行う苗植付部５０は、苗植付部昇降機構４０によって走行車体２の後部に昇降可能に取付けられる。

走行車体２は、機体略中央に配置されたメインフレーム７と、このメインフレーム７の上に搭載されたエンジン１０と、エンジン１０の動力を駆動輪（前・後輪４，５）と苗植付部５０とに伝える動力伝達装置１５とを備える。なお、この苗移植機１では、動力源であるエンジン１０には、ディーゼル機関やガソリン機関等の熱機関が用いられ、発生した動力は、走行車体２を前進や後進させるために用いるのみでなく、苗植付部５０を駆動させるためにも使用される。

また、エンジン１０は、走行車体２の左右方向における略中央で、かつ、作業者が乗車時に足を載せるフロアステップ２６よりも上方に突出させた状態で配置される。フロアステップ２６は、走行車体２の前部とエンジン１０の後部との間に亘ってメインフレーム７上に取り付けられており、その一部が格子状になることにより、靴に付いた泥を圃場に落とすことができる。また、フロアステップ２６の後方には、後輪５のフェンダを兼ねたリアステップ２７が設けられる。リアステップ２７は、後方に向うに従って上方に向う方向に傾斜した傾斜面を有し、エンジン１０の左右それぞれの側方に配置される。

エンジン１０は、フロアステップ２６とリアステップ２７とから上方に突出しており、これらのステップから突出している部分には、エンジン１０を覆うエンジンカバー１１が設けられる。すなわち、エンジンカバー１１は、フロアステップ２６とリアステップ２７とから上方に突出した状態で、エンジン１０を覆っている。

また、走行車体２には、エンジンカバー１１の上部に、作業者が着席する操縦座席２８が設置される。そして、かかる操縦座席２８の前方で、且つ走行車体２の前側中央部に操縦部３０が配設される。操縦部３０は、フロアステップ２６の床面から上方に突出した状態で配置されており、フロアステップ２６の前部側を左右に分断している。

操縦部３０の前部には、開閉可能なフロントカバー３１が設けられる。そして、操縦部３０の上部には、変速レバー３５や副変速レバー３８などの操作レバーや計器類、ハンドル３２などが配設される。このハンドル３２は、図示しないステアリングアームに連動連結しており、作業者が、操縦部３０内の操作装置等を介して前輪４を操舵操作することにより前輪４を操舵することができる。

変速レバー３５は、走行車体２の前後進と走行出力を切替操作することができる。また、副変速レバー３８は、走行車体２の走行速度を、走行する場所に応じた速度に切り替えることができる。かかる変速レバー３５および副変速レバー３８は、ハンドル３２を挟んで機体左右側にそれぞれ独立して配設される。

また、フロアステップ２６における操縦部３０の左右それぞれの側方に位置する部分には、補給用の苗を載せておく補助苗枠６５が配置される。この補助苗枠６５は、フロアステップ２６の床面から突出した支持軸（鉛直軸）によって回転自在に支持され、作業者により回動させることが可能である。

エンジン１０の動力を、前・後輪４，５を含む走行装置と苗植付部５０とに伝える動力伝達装置１５は、エンジン１０から伝達される駆動力を変速する変速装置としての油圧式無段変速機１６と、この油圧式無段変速機１６にエンジン１０からの動力を伝えるベルト式動力伝達機構１７とを有する。

油圧式無段変速機１６は、いわゆる、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と云われる静油圧式の無段変速装置である。油圧式無段変速機１６は、可変容量型の油圧ポンプと固定容量型の油圧モータで構成され、油圧ポンプの可動斜板の傾きを変えることで油圧モータの回転を変更する。なお、可動斜板の傾きは、操作手段の動きを検出して作動する油圧シリンダなどのアクチュエータによって変更される。このように、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０からの動力で駆動する油圧ポンプによって油圧を発生させ、この油圧を油圧モータで機械的な力（回転力）に変換して出力する。

このように、油圧式無段変速機１６は、エンジン１０で発生する動力を、走行車体２を走行させる力に変換することができる。また、回転力の方向や回転速度を変更することにより、走行車体２の前後進及び走行速度を変更することが可能である。したがって、例えば、変速レバー３５を操作して油圧式無段変速機１６の出力及び出力方向を変更することにより、走行車体２の前後進及び走行速度を操作することができる。かかる油圧式無段変速機１６は、エンジン１０よりも前方で、かつフロアステップ２６の床面よりも下方に配置されている。

また、ベルト式動力伝達機構１７は、エンジン１０の出力軸に取り付けたプーリ１７ａと、油圧式無段変速機１６の入力軸に取り付けたプーリ１７ｂと、双方のプーリ１７ａ，１７ｂに巻き掛けたベルト１７ｃと、さらには、このベルト１７ｃの張力を調整するテンションプーリ（不図示）とを備える。これにより、ベルト式動力伝達機構１７は、エンジン１０で発生した動力を、ベルト１７ｃを介して油圧式無段変速機１６に伝達することができる。

また、動力伝達装置１５は、エンジン１０からの駆動力を各部に伝達する伝動装置としてのミッションケース１８をさらに有する。ミッションケース１８は、ベルト式動力伝達機構１７を介して油圧式無段変速機１６に伝達され、油圧式無段変速機１６で変速したエンジン１０からの駆動力を各部に伝達することができ、路上走行時や植付時等における走行車体２の作業速度を切り替える副変速機構（不図示）を内設している。

かかる副変速機構は、ミッションケース１８内に設けられており、副変速レバー３８により操作されることで、走行車体２の走行速度を切り替えることができる。また、ミッションケース１８は、ベルト式動力伝達機構１７と油圧式無段変速機１６とを介して伝達されたエンジン１０からの出力を、当該ミッションケース１８内の副変速機構で変速して、前輪４と後輪５への走行用動力と、苗植付部５０への駆動用動力とに分けて出力する。

このうち、走行用動力は、一部が左右の前輪ファイナルケース１３を介して前輪４に伝達可能であり、残りが左右の後輪ギヤケース２２を介して後輪５に伝達可能である。左右それぞれの前輪ファイナルケース１３は、ミッションケース１８の左右それぞれの側方に配設される。左右の前輪４は、車軸を介して左右の前輪ファイナルケース１３に連結されており、かかる前輪ファイナルケース１３は、ハンドル３２の操舵操作に応じて駆動し、前輪４を転舵させることが可能である。同様に、左右それぞれの後輪ギヤケース２２には、車軸を介して後輪５が連結されている。一方、駆動用動力は、走行車体２の後部に設けた植付クラッチ（不図示）に伝達され、かかる植付クラッチの係合時に植付伝動軸（不図示）によって苗植付部５０へ伝達される。

走行車体２に取付けられた苗植付部５０を昇降させる苗植付部昇降機構４０は、昇降リンク機構４１を有する。昇降リンク機構４１は、走行車体２の後部に設けられており、この昇降リンク機構４１を介して苗植付部５０は取り付けられる。また、昇降リンク機構４１は、走行車体２の後部と苗植付部５０とを連結させる平行リンク機構を備える。かかる平行リンク機構は、上リンク４２ａと下リンク４２ｂとを有し、これらのリンク４２ａ，４２ｂが、メインフレーム７の後部端に立設した背面視門型のリンクベースフレーム４３に回動自在に連結される。そして、リンク４２ａ，４２ｂの他端側が苗植付部５０に回転自在に連結されることによって、苗植付部５０を昇降可能に走行車体２に連結する。

また、苗植付部昇降機構４０は、油圧によって伸縮する油圧式の昇降シリンダ４４を有し、昇降シリンダ４４の伸縮動作によって、苗植付部５０を昇降させることができる。苗植付部昇降機構４０は、その昇降動作によって、昇降リンク機構４１を昇降動作させ、苗植付部５０を非作業位置まで上昇させたり、植付作業位置まで下降させたりすることができる。

また、苗植付部５０は、苗を植え付ける範囲を複数の区画、あるいは複数の列で植え付けることができる。すなわち、本実施形態に係る作業車両は、苗を６つの区画で植え付ける、いわゆる６条植の苗移植機１である。

苗植付部５０は、苗植付装置６０と、苗載置台５１及びフロート４７（４８，４９）を備える。このうち、苗載置台５１は、走行車体２の後部に複数条の苗を積載する苗載置部材として設けられており、走行車体２の左右方向において仕切られた植付条数分の苗載せ面５２（図２）を有し、それぞれの苗載せ面５２に土付きのマット状苗を載置することが可能である。これにより、苗載置台５１に載置した苗が植え付けられて無くなるたびに、圃場外に用意している苗を取りに戻る必要が無く、連続した作業を行えるので、作業能率が向上する。また、苗載置台５１は、ロードセルなどの重量センサ（不図示）を備え、載置された苗の重量を検出することができる。

また、苗植付装置６０は、苗載置台５１の下部に配設されており、当該苗載置台５１の前面側に配設される植付支持フレーム５５によって支持される。苗植付装置６０は、苗載置台５１に載置された苗を取って圃場に植え付ける装置であり、植付伝動ケース６４と植付体６１とを有する。このうち、植付体６１は、苗載置台５１から苗を取って圃場に植え付けることができるように構成されており、植付伝動ケース６４は、植付体６１に駆動力を供給することが可能である。

また、植付伝動ケース６４は、エンジン１０から苗植付部５０に伝達された動力を、植付体６１に供給可能に構成されており、植付体６１は、植付伝動ケース６４に対して回転可能に連結される。また、植付体６１は、苗載置台５１から苗を取って圃場に植え付ける植込杆６２と、植込杆６２を回転可能に支持すると共に植付伝動ケース６４に対して回転可能に連結されるロータリケース６３とを備える。ロータリケース６３は、植付伝動ケース６４から伝達された駆動力によって植込杆６２を回転させる際に、回転速度を変化させながら回転させることのできる不等速伝動機構（不図示）を内装している。これにより、植付体６１の回転時には、植込杆６２は、ロータリケース６３に対する回転角度によって回転速度が変化しながら回転をすることができる。

このように構成される苗植付装置６０は、２条毎に１つずつ配設されている。すなわち、複数の苗植付装置６０は、それぞれ植付条が割り当てられている。また、各植付伝動ケース６４は、２条分の植付体６１を回転可能に備えている。つまり、１つの植付伝動ケース６４には、２つのロータリケース６３が、機体左右方向の両側に連結される。本実施形態に係る苗移植機１が有する苗植付装置６０は、この植付伝動ケース６４を３つ備えており、６条分の植付体６１を備える。

また、フロート４７は、走行車体２の移動と共に、圃場面上を滑走して整地するものであり、走行車体２の左右方向における苗植付部５０の中央に位置するセンターフロート４８と、左右方向における苗植付部５０の両側に位置するサイドフロート４９，４９とを有する。

各フロート４８，４９は、圃場表土面の凹凸に応じて前端側が上下動するように回動自在に取り付けられる。苗植付装置６０は、センターフロート４８の上下動を検知する迎角制御用の回動センサ（不図示）を備える。苗植付装置６０は、植付作業時にはセンターフロート４８の前部の上下動が回動センサにより検知され、その検知結果に応じて制御部、すなわちコントローラ１５０により昇降シリンダ４４の伸縮動作を制御する切替バルブを切り替えて苗植付部５０を昇降させ、苗の植付深さを常に一定に維持することができる。

また、苗植付部５０の下方側の位置における前側には、圃場の整地を行う整地装置８０が走行車体２に支持された状態で設けられる。整地装置８０は、苗植付面の凹凸を均すことによって、凹凸を検知して苗植付部５０が頻繁に昇降動作を繰り返し、結果的に苗の植付深さが不均一になることを防止するものであり、前・後ロータ８１，８２を備える。なお、本実施形態においては、整地装置８０への動力は、エンジン１０からの出力を伝達軸を介して後輪ギヤケース２２から伝達するようにしているが、例えばモータなどから直接伝達されるように構成してもよい。

また、図１および図２に示すように、苗植付部５０の左右両側には、次の植付条に進行方向の目安になる線を形成する線引きマーカ６８が、機体の外方向へ出退自在に備えられる。線引きマーカ６８は、苗移植機１が圃場内における直進前進時に、圃場の畦際で転回した後に直進前進する際の目印を圃場上に線引きする。また、走行車体２の操縦部３０には、図１および図２では図示を省略した切替スイッチが設けられており、この切替スイッチによるスイッチ操作により、線引きマーカ６８を作業に合わせて出退させる作動状態と、使用しない非作動状態とに切り替えることができる。

かかる線引きマーカ６８は、例えば、作業者による切替スイッチの操作で駆動するモータによって作動し、走行車体２が旋回するごとに、左右の線引きマーカ６８が入れ替わって作動することができる。なお、左右の線引きマーカ６８の線引き作用部は、図１及び図２に示す通り、円盤の外周部に複数の突起体を設け、回転自在にロッド部に装着したものとすると、圃場面との接地抵抗により確実に圃場面に線を形成することができ、次の植付作業位置での直進作業が行い易くなり、作業能率が向上する。

なお、圃場の土質によっては、左右の線引きマーカ６８により形成したガイド線がすぐに埋もれてしまい、直進の目安が消えてしまうことがある。そこで、走行車体２の前側左右にサイドマーカ１９を設けている。ガイド線が消えてしまうような場合、左右のサイドマーカ１９を機体外側方向に移動させ、植え付けられた苗の上方にサイドマーカ１９を位置させることで、前の作業の苗の植え付けに合わせた植付作業が可能になる。

走行車体２と苗植付部５０との間、すなわち、走行車体２における操縦座席２８の後方には、これも対地作業装置である施肥装置７０が搭載される。施肥装置７０は、肥料を貯留する貯留ホッパ７１と、貯留ホッパ７１から供給される肥料を設定量ずつ繰り出す繰出し装置７２と、繰出し装置７２により繰り出される肥料を圃場に供給する施肥通路である施肥ホース７４と、施肥ホース７４に搬送風を供給するブロア７３とを有する。

かかる構成により、ブロア７３により、施肥ホース７４内に所定量供給された肥料を苗植付部５０側に移送することができる。さらに、施肥装置７０は、苗植付部５０の下方に配設されると共に、施肥ホース７４によって肥料が移送される施肥ガイド７５と、施肥ガイド７５の前側に設けられるとともに、施肥ホース７４によって移送された肥料を苗植付条の側部近傍に形成される施肥溝内に落とし込む作溝器７６とを有する。

また、本実施形態に係る苗移植機１は、位置情報取得装置として、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって苗移植機１の位置情報を取得するＧＰＳ制御装置１２０（図３参照）を備える。図１および図２に示すように、走行車体２には、ＧＰＳ制御装置１２０を構成する受信アンテナ１２１が配設される。この受信アンテナ１２１は、時間的に所定の間隔でＧＰＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報を所定間隔で取得することができる。

そして、ＧＰＳ制御装置１２０が取得する位置座標情報と位置毎の作業情報を記録して作業マップを作成しておくことで、同じ圃場で作業する場合の作業能率の向上を図ることができる。作業情報としては、例えば、苗の植付け、播種などの栽培作業情報、施肥、薬剤供給（追加を含む）、除草、収穫などに関する情報があり、これらの作業情報は、後述する作業情報処理装置であるタブレット端末装置１４０の記憶部１４１の作業データベース１４１ｄに、位置座標情報と関連付けられて格納される。なお、以下では作業情報を作業データと記す場合がある。

ところで、ＧＰＳ制御装置１２０の受信アンテナ１２１は、本実施形態では、補助苗枠６５を支持する縦支柱である予備苗載台支柱６６に連結されるアンテナフレーム１２４に取り付けられるが、取付位置は何ら限定されるものではない。

また、図１に示すように、左右の予備苗載台支柱６６には、機体前方に突出するように水深センサ１３０が各々設けられており、圃場の水深を検出可能としている。かかる水深センサ１３０は、超音波やレーザー光の反射により水面、または土壌表面までの深さを測定するものであり、測定されたその場の深さがコントローラ１５０（図３参照）に送信される。

なお、水深センサ１３０は、圃場水面からの反射波を検出しているため、水面が高いほど反射時間は短くなり、コントローラ１５０は深度が「深い」と判定する。しかし、水面と水深センサとの距離は、波などの影響を受けて変動するため、その影響を可及的に排除するために、ここでは、０．０１秒ごとに２０個の検出値を取得し、その中で最大値とその次に大きな値、および最小値とその次に小さな値の４つを捨て、残りの１６の検出値の平均を用いて深度を検出している。

また、本実施形態に係る水深センサ１３０は、図１および図２に示すように、予備苗載台支柱６６から前方へ突設したステー１３３に、取付軸１３１を介して上下方向へ回動自在に取付けられる。すなわち、水深センサ１３０は、コントローラ１５０に接続する回動モータや歯車機構などを含む回動機構１３２を介して取付軸１３１回りに回動する。

次に、苗移植機１の制御系について説明する。図３は、苗移植機１の制御部であるコントローラ１５０を中心としたブロック、図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態に係る農作業支援システムに用いられるタブレット端末装置１４０に表示される作業車両１の進行方向の一例を示す説明図である。

本実施形態に係る苗移植機１は、電子制御によって各部を制御することが可能になっており、苗移植機１は、各部を制御するコントローラ１５０が走行車体２に設けられる。また、コントローラ１５０と協働して苗移植機１による作業の効率化を図る作業情報処理装置であるタブレット端末１４０が走行車体２に着脱自在に備えられる。

苗移植機１と共に実施形態に係る農作業支援システムを構成するタブレット端末１４０は、走行車体２の操縦座席２８の近くに着脱自在に取付けることができる。例えば、図１に示すように、フロアステップ２６の前側両端部に設けられた補助苗枠６５に取付けるとよい。

コントローラ１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置、さらには入出力装置が設けられ、これらは互いに接続されて互いに信号の受け渡しが可能である。記憶装置には、苗移植機１を制御するコンピュータプログラムなどが格納される。

そして、図示するように、コントローラ１５０には、エンジン１０、ミッションケース１８、昇降シリンダ４４などが間接的に接続されるほか、ＧＰＳ制御装置１２０や後述する自動操舵装置１８０が接続される。また、コントローラ１５０には、タブレット端末装置１４０と通信を行うための車体通信部１５１が接続される。

さらに、図示は省略したが、その他に、薬剤散布装置１７０や各部の情報を取得する各種センサ１６０、後述する水門を開閉する開閉モータ３５２を含むモータ等のアクチュエータ類、ランプ、スピーカなどの報知装置などがコントローラ１５０に接続される。モータとしては、例えば、エンジン１０の吸気量を調節するスロットル（不図示）を作動させるスロットルモータ、水深センサ１３０を回動させる回動モータ、圃場に肥料を繰り出す施肥量調節モータなどがある。

なお、上述した各種センサ１６０としては、肥料濃度センサ１１０や水深センサ１３０、さらには圃場の水量を検出する水深センサ３５３（図１２参照）をはじめ、例えば、走行車体２の傾斜を検出する傾斜センサ、苗載置台５１に設けられ、載置される苗の重量を検出する重量センサ、苗植付部５０の上下回動量を検出する回動センサ、後輪回転センサ、および作業クラッチセンサなどがある。

ところで、肥料濃度センサ１１０は、図１に示すように、環状の電極板で構成され、前輪４の機体内側または外側で、かつ土壌や水中に近い外周縁部付近に配置される。そして、左右の前輪４間の肥料濃度を検知することができる。

また、自動操舵装置１８０は、ＧＰＳ制御装置１２０が取得する位置座標情報に基づきコントローラ１５０により制御され、ハンドル３２を自動操作して、走行車体２を直進方向に維持することができる。自動操舵装置１８０は、任意の回転力を付与してハンドル３２を回転させる操舵モータ１８１と、ハンドル３２の回転角度を検知するハンドルポテンショメータ１８２とを有する。

例えば、コントローラ１５０は、肥料濃度センサ１１０や水深センサ１３０、あるいはＧＰＳ制御装置１２０により取得した圃場情報に基づいて、整地装置８０を昇降させる自動昇降処理を行う。また、タブレット端末装置１４０は、記憶部に画像認識プログラムなどが記憶されており、圃場を撮影した撮像データと、ＧＰＳ制御装置１２０で取得した位置情報などに基づいて、コントローラ１５０と協働しながら苗植付部５０の作動を制御することができる。

タブレット端末装置１４０は、制御部１４００と、これにそれぞれ接続する記憶部１４１と、情報を表示する表示部および各種の入力操作を行う操作部が一体となったタッチパネル１４２と、音声を出力するスピーカ１４３とを有する。なお、表示部と操作部とは、タッチパネル１４２ではなく、それぞれ別構成であってもよい。

また、図示するように、本実施形態に係る農作業支援システム１００では、所謂ドローンと呼ばれる無人飛行体９００を備えており、かかる無人飛行体９００には撮像装置としてのカメラ９１０を搭載している。

そして、タブレット端末装置１４０には、走行車体１側の車体通信部１５１に対応する端末通信部１４４が備えられており、この端末通信部１４４を介して、走行車体２のコントローラ１５０および無人飛行体９００と通信可能としている。すなわち、作業者は、タブレット端末装置１４０を操作することにより、無線によってカメラ９１０の操作を含む無人飛行体９００の全ての動作制御を行うことができ、例えば、圃場に植付ける作物を上空から撮影することができる。

タブレット端末装置１４０の記憶部１４１は、制御部１４００による制御処理に必要な各種プログラムのほか、各種情報が記憶されている。すなわち、図３に示すように、記憶部１４１は、各種プログラムが格納されたプログラム部１４１ａと、風向データベース（ＤＢ）１４１ｂ、成長データベース（ＤＢ）１４１ｃ、作業データベース（ＤＢ）１４１ｄが区画生成されている。そして、プログラム部１４１ａには、例えば、後述するように、無人飛行体９００に搭載されたカメラ９１０により撮影された撮像データから、病気や立ち枯れなどの異常のある作物を検出する異常検出プログラム、さらには、圃場内の養分の濃度や水温あるいは水深などの検出結果から圃場へ給排水する水門を開閉駆動するプログラムなどが記憶される。また、各データベースにそれぞれ必要なデータが格納されている。

各種情報としては、例えば、一または複数の圃場の各位置情報に関連付けられた作業データ、及び、圃場における作業場所周辺の風向データ、圃場に植付ける作物の品種に関するデータ、および品種に対応する成長データ、さらには圃場での以前の作業時における走行装置（前・後輪４，５）の位置情報から導出した走行軌跡データや、所定個所の地点データなどがある。本実施形態では、風向データは、所定の期間毎の複数年分（例えば３０年分）を記憶している。また、作業データは、栽培作業を実施した時期に関する栽培時期データが含まれる。また、作物の成長データは、植付または播種段階、生育初期段階、生育中期段階、収穫直前段階などのように、所定の生育段階毎に記憶するようにしている。なお、記憶部１４１は、上述したプログラムやデータのほか、ＧＰＳ制御装置１２０で取得した最新の位置情報についてもコントローラ１５０を介して記憶することもできる。

また、タブレット端末装置１４０の制御部１４００は、図示するように、進行方向決定部１４１０と、走行ルート導出部１４２０と、薬剤供給量制御部１４３０とを有する。

進行方向決定部１４１０は、苗移植機１によって実行した作業の時期と、記憶部１４１に記憶された風向データとに基づき、圃場内における走行車体２の進行方向を決定して外部へ出力するとともに、決定した進行方向をタッチパネル１４２に出力して表示させることができる。

走行車体２の進行方向を決定する場合、制御部１４００は、作物の複数の生育段階から選択した生育段階に対応する成長データと、栽培作業を実際に開始した時期とに基づき、作物が選択した生育段階へ到達する予測時期を導出し、導出した予測時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて走行車体２の進行方向を決定するようにしている。圃場における作業場所周辺の風向きは、通常、時期ごとに略一定であるため、その風向の情報を利用して、適正な間隔で苗を植え付けるようにしている。

そして、制御部１４００は、決定した走行車体２の進行方向を、作業者が視覚的に容易に認識できるように、タッチパネル１４２の表示パネルに表示する。例えば、図４Ａ，４Ｂに示すように、表示パネルには、圃場を示す圃場見取図３５０と、風向きを図柄で示す風向識別子Ｗと、走行車体２の進行方向を示す進行方向線Ｄとが表示される。

ここでは、制御部１４００は、風向きに対して直交する方向に走行車体２を進行させることが好ましいと判断している。すなわち、本実施形態に係る苗移植機１は、苗を植え付ける際の条間距離が略３０ｃｍであるのに対し、苗の植付方向における株間距離を５〜２５ｃｍの間で可変としている。つまり、植え付けられる苗と苗との間隔は、進行方向よりも機体の幅方向の間隔の方が大きくなる。

そのため、図４Ａおよび図４Ｂに示す例では、苗と苗との間隔は、風向きと同じ方向（機体幅方向）の方が、風向きに直交する方向（進行方向）よりも大きくなる。そのため、苗が風になびいても隣接する苗と絡み合って倒伏したり、苗同士が絡み合うことで風通りが悪くなったりすることがない。

したがって、風通りの悪さに起因して病害虫が発生したり、発生した病害虫がその場に留まりやすくなったりすることがなく、収穫量の減少や作物の品質が低下することを防止することができる。また、苗の倒伏による収穫量の減少や品質の低下が防止されるとともに、収穫作業が行いやすくなり、作業能率が向上する。このように、本実施形態によれば、風の影響による収穫量の減少や品質の低下がより効果的に防止される。

また、走行車体２の進行方向を決定する他の例として、例えば、記憶部１４１に圃場で成長する作物の品種に対応する各種作業内容を示す作業データと、各作業データに対応する作業実施時期とを記憶させ、制御部１４００は、複数の作業データから選択した作業内容の作業実施時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて走行車体２の進行方向を決定するようにしてもよい。なお、作業実施時期は、一般的な作業実施時期であってもよいし、過去の実績による作業実施時期であってもよい。

また、この場合、作業データベース１４１ｄで選択した作業データの前後２〜４週間の時期に応じた風向データを用いることが好ましい。

かかる手法により決定した進行方向に従って走行させた場合、風向に適した作物の植生位置を実現することができるため、風の影響による収穫量の減少や品質の低下を防止することができる。

次に、走行ルート導出部１４２０について説明する。走行ルート導出部１４２０は、走行車体２の進行方向のみならず、風向きに応じて走行ルートまでも作業者に提示することができる。

すなわち、走行ルート導出部１４２０は、記憶部１４１のプログラム部１４１ａに記憶された異常検出プログラムが、無人飛行体９００のカメラ９１０によって撮影した撮像データから検出した異常の種類と、異常の発生場所における栽培作業情報と、栽培作業時期に対応する風向データとに基づき、次回作業時の推奨走行ルートＲを導出する。

そして、走行ルート導出部１４２０は、異常検出プログラムが異常のある作物を検出した場合、図５に示すように、苗植付部５０における植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアＴが識別可能な推奨走行ルートＲをタッチパネル１４２に表示させる。

図５に示した例では、圃場を示す圃場見取図３５０と、風向きを図柄で示す風向識別子Ｗと、走行車体２の推奨走行ルートＲを示す進路図と、この進路図中において植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアＴがタッチパネル１４２の表示パネル上に表示される。

図示するように、ここでは、風向きに対しては直交する方向で、かつ圃場の所定の角部付近（図５における左下の角部）から圃場の短辺方向に向かって往復しながら長辺方向へと進むルートが示されている。そして、植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアＴが矩形枠によって表示される。

かかる推奨走行ルートＲに従って走行しながら所定の作業を行えば、次回の作業時の異常の発生率を抑えることができ、作物の収穫量の減少や品質の低下を効果的に防止することができる。また、次回の作業では、表示されているエリアＴにおいては苗植付部５０による作業間隔を広くさせることによって、圃場内の風の通りを向上させ、風の影響による収穫量の減少や品質の低下を防止することが可能となる。

ところで、植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアＴでは、例えば作業後に、間引き作業を行うこととしてもよい。すなわち、植え付けた作物のうち、風通しを良くするために間引きすべき作物の植生位置がエリアＴとして表示されることになる。

ここで、図６〜図８を参照しながら、本農作業支援システム１００において、風向に基づいて走行車体２の進行方向や走行ルートを自動的に決定し、タッチパネル１４２に表示する制御について説明する。図６および図７は、圃場内における進行方向決定処理の一例を示すフローチャート、図８は、圃場内における推奨走行ルート決定処理の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、制御部１４００の進行方向決定部１４１０は、先ず、記憶部１４１の作業データベース１４１ｄから作業時期データを取得する（ステップＳ１１０）。作業時期データは、植付作業を行う日時を指定すると、その日時に応じたデータが得られるようにしておくとよい。すなわち、植付作業を行う日時が例えば６月６日であれば、６月初旬を示す作業時期データが得られる。次いで、進行方向決定部１４１０は、風向データベース１４１ｂから、作業時期（例えば６月初旬）に応じた風向データを取得する（ステップＳ１２０）。取得される風向データは、過去の複数の６月初旬の風向きの平均から決定されたものである。そして、進行方向決定部１４１０は、作業時期データと風向データとから、作業時期に応じた進行方向を決定する（ステップＳ１３０）。

その後、進行方向決定部１４１０は、決定した進行方向をタブレット端末装置１４０に表示させ（ステップＳ１４０）、本処理を終了する。すなわち、図４Ａ，４Ｂにおいて進行方向線Ｄが示すように、本実施形態では、風向きに対して直交する方向が走行車体２の進行方向と決定されている。なお、進行方向線Ｄのように、走行車体２の進行方向のみを表示するのではなく、図５に示した推奨進行ルートＲのような形態で表示することもできる。

次に、図７を用いて、進行方向決定処理の他の例について説明する。ここでは、作物の品種によって成長の段階に差があるため、品種に応じた成長データを、所定の生育段階毎に記憶部１４１に予め記憶させている。

制御部１４００の進行方向決定部１４１０は、先ず、作物の品種に応じた成長データを選択し（ステップＳ２１０）、選択した成長データに関連づけられた栽培作業の時期データを作業データベース１４１ｄから取得する（ステップＳ２２０）。次いで、進行方向決定部１４１０は、成長データベース１４１ｃから、所定の生育段階へ到達する予測時期を導出する（ステップＳ２３０）。ここで、予測時期は、当該品種の作物が生育する段階で、最も病害虫が発生しやすい段階に対応する時期とする。

次いで、進行方向決定部１４１０は、風向データベース１４１ｂから予測時期に応じた風向データを取得する（ステップＳ２４０）。取得される風向データは、蓄積されている予測時期に相当する時期における風向きの平均から決定される。そして、進行方向決定部１４１０は、予測した生育時期に見合った進行方向を決定する（ステップＳ２５０）。すなわち、決定された進行方向に進みながら植付作業などを行えば、病害虫が発生しやすい生育時期には、そのときに吹く風の風向に対し、作物間の距離は風通しがよい適切な広さとなっていると強く推定できる。その後、進行方向決定部１４１０は、決定した進行方向をタブレット端末装置１４０に表示させ（ステップＳ２６０）、本処理を終了する。この場合も、図４Ａ、４Ｂに示す進行方向線Ｄのように走行車体２の進行方向のみを表示するのではなく、図５に示した推奨進行ルートＲのような形態で表示することもできる。

このように、本進行方向決定処理によれば、成長段階において病害虫の発生しやすい時期などに苗間の風通しを良くすることができる。なお、生育時期の予測としては、最も病害虫が発生しやすい段階に対応する時期ではなく、例えば、除草剤や防虫剤などの薬剤を散布するのに適した時期としてもよい。その場合、散布する薬剤に対する風向の影響が可及的に少ないように走行車体２の進行方向を決定することになる。

次に、図８を参照しながら、圃場内における推奨走行ルートＲの決定処理の一例について説明する。この例においては、図８に示すように、制御部１４００の走行ルート導出部１４２０は、先ず、端末通信部１４４を介して無人飛行体９００に搭載したカメラ９１０で植生作物を撮影した撮像データを取得する（ステップＳ３１０）。そして、走行ルート導出部１４２０は、取得した撮像データを解析し、植生した作物の異常の種類を判別する（ステップＳ３２０）とともに、異常発生個所を特定する（ステップＳ３３０）。

次いで、走行ルート導出部１４２０は、風向データベース１４１ｂから栽培作業時期に応じた風向データを取得する（ステップＳ３４０）。そして、走行ルート導出部１４２０は、取得した風向データと、異常が発生した個所における作業情報、すなわち位置座標や苗の植付作業であれば植付条数と株間距離、あるいは播種作業であれば播種幅と播種間隔などの情報とに基づいて、次回の推奨進行ルートＲを決定する（ステップＳ３５０）。そして、例えば図５に示すように、タブレット端末装置１４０のタッチパネル１４２に推奨走行ルートＲを表示させ（ステップＳ３６０）、本処理を終了する。このとき、タブレット端末装置１４０のタッチパネル１４２には、推奨走行ルートＲを示す進路図と、この進路図中において、植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアＴがタッチパネル１４２の表示パネル上に表示される。かかるエリアＴは、今回、作物の異常が発生した個所に対応する植生位置が含まれる領域である。

このように、実際に発生した異常の種類と、異常の発生場所における栽培作業情報と、栽培作業時期に対応する風向データとに基づいて、次回作業時の推奨走行ルートＲを導出するため、次回の作業時の異常の発生率を抑えることができる。

また、作業者は、タブレット端末装置１４０に表示されたエリアＴについては、植え付けた作物の風通しが向上するように、例えば、後々間引き作業を行うなどして、異常発生を可及的に抑制することができる。

次に、対地作業装置である薬剤供給装置として、防草剤や防除剤などの薬剤散布機能を有する薬剤散布装置１７０（図３参照）を備えている作業車両が、薬剤供給処理を風向データに基づいて行う場合について説明する。図９は、薬剤供給量決定処理の一例を示すフローチャートである。

制御部１４００の薬剤供給量制御部１４３０は、図示するように、先ず、ＧＰＳ制御装置１２０から圃場における作業位置の位置情報を取得し（ステップＳ４１０）、さらに、作業データベース１４１ｄから苗植付部５０の作業データを取得するとともに（ステップＳ４２０）、風向データベース１４１ｂから現在の時期に応じた風向データを取得する（ステップＳ４３０）。なお、ステップＳ４１０〜ステップＳ４３０の処理順序は特に限定されるものではなく、いずれのステップが先であっても構わない。

ここで、作業データとしては、例えば、苗の植付位置や播種位置に基づく苗同士の前後間隔や左右間隔などの距離が含まれる。また、取得する風向データとしては、今現在のリアルタイムの風向データであってもよいし、記憶部１４１に記憶されている蓄積データの中から現在の日時に対応する風向データであっても構わない。

次いで、薬剤供給量制御部１４３０は、取得した各データから、風通しが悪いと推定できるエリアを特別作業位置として決定する（ステップＳ４４０）。そして、薬剤供給量制御部１４３０は、ＧＰＳ制御装置１２０と協働して、決定した特別作業位置に座標を付与する（ステップＳ４５０）。

苗移植機１が圃場内を進行して薬剤散布作業を行っている間、薬剤供給量制御部１４３０は、現在の作業位置が特別作業位置であるか否かを判定する（ステップＳ４６０）。換言すれば、特別作業位置に至るまで走行しながらの薬剤散布作業を続ける（ステップＳ４６０：Ｎｏ）。

薬剤供給量制御部１４３０は、走行車体２が特別作業位置に至ったと判定すると（ステップＳ４６０：Ｙｅｓ）、薬剤散布装置１７０における薬剤供給量を増加するように制御して薬剤散布量を増加する（ステップＳ４７０）。これにより、風通しが悪く、病害虫の滞留が多いと考えられる場所であっても、薬剤により病害虫を駆除することができ、収穫量の減少や、収穫される作物の品質低下を防止することができる。

なお、ここでは、薬剤供給を風向データに基づいて可変とする処理を、薬剤散布装置１７０を対地作業装置として備えている苗移植機１が行うこととして説明したが、処理を実行する主体はスピードスプレイヤなどのような薬剤散布専用の作業車両であってもよい。

次に、図１０を参照して、作業のために圃場内を進行する走行車体２が、圃場面から沈み込むことを防止する走行ルートの決定処理について説明する。図１０は、圃場内における次回の推奨走行ルート決定処理の一例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、タブレット端末装置１４０における制御部１４００の走行ルート導出部１４２０は、先工程の走行装置である前・後輪４，５の位置情報を記憶部１４１から取得する（ステップＳ５１０）。すなわち、記憶部１４１には、前述したように、前・後輪４，５の位置情報から導出された走行軌跡データが位置情報として記憶されており、走行ルート導出部１４２０は、かかる走行軌跡データに基づいて、走行車体２の轍が先工程と重ならないように、ステップＳ５２０において後工程の推奨走行ルートを決定する。そして、走行ルート導出部１４２０は、決定した推奨走行ルートをタブレット端末装置１４０のタッチパネル１４２に表示させ（ステップＳ５３０）、本処理を終える。

したがって、先行程において、前・後輪４，５の轍によって、沈み込みやすくなっている位置を避けることができるため、走行車体２、ひいては苗移植機１が沈み込んで移動できなくなることが防止され、作業能率が向上する。また、沈み込んだ前・後輪４，５が耕盤を荒らすことも防止できるので、圃場の深さが変化することも防止され、例えば、タブレット端末装置１４０に記録されたこれまでの作業情報などが活用できなくなることを防止することもできる。

ところで、図１１に示すように、上述してきた圃場３４０には、水路３６０が隣接して設けられている。図１１は、圃場３４０と圃場３４０に隣接する水路３６０を示す平面図である。

すなわち、水量が調節可能な圃場３４０は、当該圃場３４０に供給される水が流出する水路３６０が隣接しており、圃場３４０には、異なる位置に複数の水路３６０が隣接している。例えば、図示するような略矩形状の圃場３４０では、圃場３４０の４つの辺のうち、互い対向する２つの辺に水路３６０が隣接している。

これらの水路３６０のうち、一方の水路３６０と圃場３４０との間には、水路３６０の水を圃場３４０に流入させることによって、圃場３４０に用水を取り込む取水部である取水門３５１が配設される。また、他方の水路３６０と圃場３４０との間には、圃場３４０の水を水路３６０に排水させることによって、圃場３４０の用水を排出する排水部である排水門３５６が配設される。

本実施形態に係る農作業支援システム１００では、所定の条件に応じて、上述の取水門３５１と排水門３５６とを自動開閉することが可能となっている。図１２は、同上の水路３６０に設けられる取水門３５１を、図１１のＢ−Ｂ方向から見た説明図である。また、図１３〜図１５は、水路３６０に設けられる水門（取水門３５１および排水門３５６）の自動開閉処理の一例を示すフローチャートである。

なお、取水門３５１も排水門３５６も構造は同一であるため、図１２を用いた以下の説明では、取水門３５１について説明することで、排水門３５６については省略する。

図１２に示すように、取水門３５１は、圃場３４０と水路３６０との間の位置で、上下に移動可能になっており、圃場３４０と水路３６０とは、取水門３５１の下方側の位置で連通する。このため、取水門３５１が上方に向かうに従って、圃場３４０と水路３６０との間の開度が大きくなり、下方に向かうに従って、圃場３４０と水路３６０との間の開度が小さくなり、最も下方に位置した際には、取水門３５１は、圃場３４０と水路３６０との間を閉じる。取水門３５１は、このように上下方向に移動することにより、圃場３４０と水路３６０との間の開度を調節することができ、これにより、水路３６０から圃場３４０に取り込まれる水の流量を調節することができる。

図示するように、上下方向に移動する取水門３５１は、ケーシング３５７内に収納された開閉モータ３５２によって開閉可能になっている。開閉モータ３５２で発生する動力によって上下方向に移動することにより、任意の位置で停止することができる。開閉モータ３５２は、これにより取水門３５１の開度を調節可能である。

また、取水門３５１の近傍には、圃場３４０の水深を検出する水深センサ３５３が配設されている。この水深センサ３５３は、超音波などを用いたセンサであってもよいが、ここでは、先端の浮き玉が圃場３４０の水面上に浮くように構成されており、水深センサ３５３の上下方向における位置を検出することによって、圃場３４０の水面の高さを検出し、これにより取水門３５１の近傍における圃場３４０の水深を検出することができる。

さらに、水深センサ３５３と並ぶように、水温センサ３５４と電気伝導率（ＥＣ）センサ３５５とが配設されている。電気伝導率センサ３５５は、電気伝導率を検出することによって圃場３４０内の養分の濃度を検出するものである。

また、ケーシング３５７内には、上述した水深センサ３５３、水温センサ３５４、および電気伝導率（ＥＣ）センサ３５５と接続した制御部と、タブレット端末装置１４０と無線通信可能な通信部とを有する通信装置３５８が配設されている。したがって、各センサ３５３，３５４，３５５の検出結果は、通信装置３５８を介してタブレット端末装置１４０に送信される。

かかる構成により、本農作業支援システム１００では、圃場３４０へ水を引き込んだり、排出したりする作業を自動的に行うことができる。すなわち、タブレット端末装置１４０の制御部１４００は、通信装置３５８を介して取得した圃場３４０の状態（養分や肥料の濃度、水温）を示すデータに基づいて、取水門３５１や排水門３５６を開閉操作して、圃場３４０の水量（水深）を最適な状態に保つことができる。

例えば、図１３に示すように、制御部１４００は、電気伝導率（ＥＣ）センサ３５５により検出した値が一定のＥＣ（電気伝導）率α未満であるか否かを判定する（ステップＳ６１０）。そして、ＥＣ率がα未満ではない場合（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、制御部１４００は処理を終える。

一方、ＥＣ率がα未満である場合（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、制御部１４００は、養分が水に十分溶け出していない、あるいは水量が多すぎると判断し、処理をステップＳ６２０に移して開閉モータ３５２を作動させ（ステップＳ６２０）、排水門３５６を解放する（ステップＳ６３０）。

次いで、制御部１４００は、排水門３５６を解放したことをタブレット端末装置１４０に通知する（ステップＳ６４０）とともに、ＥＣセンサ３５５による圃場３４０の水深制御を継続するか否かを決定する（ステップＳ６５０）。ＥＣセンサ３５５による水深制御を継続する場合（ステップＳ６５０：Ｙｅｓ）、ＥＣセンサ３５５により検出した値が一定のＥＣ率α以上であるか否かを判定する（ステップＳ６６０）。一方、ＥＣセンサ３５５による水深制御を継続しない場合（ステップＳ６５０：Ｎｏ）、処理をステップＳ６５１に移す。

そして、制御部１４００は、ステップＳ６６０において、ＥＣセンサ３５５により検出した値が一定のＥＣ率α以上ではない場合、（ステップＳ６６０：Ｎｏ）、本処理を終える一方、ＥＣセンサ３５５により検出した値が一定のＥＣ率α以上である場合（ステップＳ６６０：Ｙｅｓ）、開閉モータ３５２を作動し（ステップＳ６７０）、排水門３５６を閉鎖する（ステップＳ６８０）。

ステップＳ６５１では、制御部１４００は、ＥＣセンサ３５５ではなく、水深センサ３５３による水深を示す検出値を取得する。そして、取得した値が一定値β以下か否かを判定し（ステップＳ６５２）、一定値βよりも大きくなると（ステップＳ６５２：Ｎｏ）この処理を終了し、取得した値が未だ一定値βよりも小さい場合（ステップＳ６５２：Ｙｅｓ）、制御部１４００は、処理をステップＳ６７０に移す。

また、図１４を参照しながら、例えば初夏などの季節に、水路３６０の水がまだ冷たい場合などのとき、圃場３４０内の水温の変化によって水門を自動開閉する処理について説明する。この処理では、図示するように、制御部１４００は、水温センサ３５４による検出値が変化するまで常時水温を監視している（ステップＳ７１０：Ｎｏ）。そして、水温変化がある場合（ステップＳ７１０：Ｙｅｓ）、制御部１４００は、水温が上昇したか否かを判定する（ステップＳ７２０）。なお、水温が上昇しているか否かは基準となる一定値γと比較するとよい。

水温が上昇していない場合（ステップＳ７２０：Ｎｏ）、制御部１４００は水温が下降したか否かを判定し（ステップＳ７８０）、水温が下降している場合（ステップＳ７８０：Ｙｅｓ）、処理を後述するルーチンＡに移し、水温が下降していない場合（ステップＳ７８０：Ｎｏ）、本処理を終了する。

他方、ステップＳ７２０において、水温が上昇していると判定した場合（ステップＳ７２０：Ｙｅｓ）、制御部１４００は、開閉モータ３５２を作動させ（ステップＳ７３０）、取水門３５１を解放し（ステップＳ７４０）、水温が基準とする一定値γを下回るまで（ステップＳ７５０：Ｎｏ）圃場３４０内に、季節的にはまだ冷たい水を引き込む。

そして、ステップＳ７５０において、水温が基準とする一定値γを下回ったと判定した場合（ステップＳ７５０：Ｙｅｓ）、開閉モータ３５２を作動させて（ステップＳ７６０）、取水門３５１を閉鎖し（ステップＳ７７０）、本処理を終了する。

また、ステップＳ７８０で圃場３４０の水温が下降していると判断した場合（ステップＳ７８０：Ｙｅｓ）のルーチンＡでは、図１５に示すように、制御部１４００は、開閉モータ３５２を作動し（ステップＳ８００）、ここでは排水門３５６を解放し（ステップＳ８１０）、太陽光などによって水温が一定値γ以上になるまで（ステップS８２０：Ｎｏ）圃場３４０内の冷水を排出する。

そして、圃場３４０内の水が減り、太陽光などによって水温が一定値γ以上になったと判定すると（ステップＳ８２０：Ｙｅｓ）、制御部１４００は、開閉モータ３５２を作動させて（ステップＳ８３０）、排水門３５６を閉鎖し（ステップＳ８４０）、本処理を終了する。

ところで、図１４および図１５に示した例では、初夏の水路３６０の水が比較的に冷たい場合であるとしたが、例えば、季節が秋などで、水路３６０の水が比較的に暖かい場合は、圃場３４０の水温に応じて取水門３５１および排水門３５６の開閉を制御することにより、圃場３４０の水温を管理することができる。

このように、本農作業支援システム１００では、タブレット端末装置１４０によって水門管理までも自動的に行うことができる。

また、他の実施形態として、例えば、水路３６０の水をポンプ（不図示）を用いて圃場３４０に自動給排水可能にすることもできる。その場合、タブレット端末装置１４０に、ポンプから水を圃場３４０へ汲み上げる時間を指定可能な自動給排水プログラムをインストールしておく。そして、水の給水量、排水量と、その開始時間および終了時間などを記録可能にしておくとよい。

また、その場合、排水門３５６の近傍に設けた電気伝導率センサ３５５を、窒素量検出センサとして利用して、流出した窒素量に応じて次回の施肥作業や追肥作業の支援をすることができる。すなわち、流出した窒素量が多いと判断された場合、次回の施肥作業や追肥作業時に、投入する肥料において窒素量が増加するように、肥料の量を補正することができる。

ところで、上述してきたタブレット端末装置１４０は、図１に示したように、フロアステップ２６の前側両端部に設けられた補助苗枠６５に取付けていた。しかし、タブレット端末装置１４０の収納構造としては、図１６Ａ、図１５Ｂに示すような構成とすることもできる。

図１６Ａに示した構成は、操縦部３０の前部に設けたハンドル３２の裏側に設けられた苗移植機１のメータパネル３６の裏側に格納するものである。例えば、メータパネル３６の裏面にタブレット連結軸１４０ｂを設け、このタブレット連結軸１４０ｂを中心に略１８０〜２００度の範囲で回動するように、額縁状に形成された収納ケース１４０ａを設ける。すなわち、収納ケース１４０ａは、メータパネル３６の裏面側に収納された第１の位置と、回動してハンドル３２の隙間を通して作業者が視認可能な第２の位置まで回動する。かかる収納ケース１４０ａに、第２の位置において、上側にタッチパネル１４２が面するように、タブレット端末装置１４０の本体をスライド自在に収納する。なお、ここでは、メータパネル３６は枢支部３６ａを中心に前後に揺動する可動式としているが、必ずしも可動式に限定されるものではない。

また、図１６Ｂに示す例は、タブレット端末装置１４０を、ハンドル３２を支持するハンドルポスト３２ａにおける操縦座席２８側に突出した突出部３２ｂの下方に形成される凹部面３２ｃに枢支部１４０ｃを設け、この枢支部１４０ｃに、タブレット端末装置１４０の一端縁を回動自在（矢印Ｆを参照）に取り付けるものである。なお、この場合も、先の例で説明したように、作業者が視認可能な第２の位置においてタッチパネル１４２が操縦座席２８側に面するようにする。また、図１６Ａに示したように、この場合も、タブレット端末装置１４０を着脱可能な収納ケース１４０ａを用いて取付けるようにしてもよい。

このように、必ずしも常時利用するものではないタブレット端末装置１４０を、操縦部３０における所定部位の裏面から、所定部位の操縦座席２８側にかけて回動自在に取付けるようにしている。すなわち、タブレット端末装置１４０を、非使用時は物陰になる位置に収納し、必要時に表側に位置させることによって、直射日光を避けて温度上昇を防止するとともに、雨や圃場３４０の水などに対して防水を図ることができる。しかも、上述した構成では、使用時には、簡単な操作で視認性の良好な位置に変位させることができるため、操作性も損なわれることがない。

ところで、上述してきたように、本実施形態に係る作業車両は、対地作業装置として栽培作業装置である苗植付部５０を備える苗移植機１とし、少なくとも苗の植付作業を行うことができるものとした。しかし、例えば栽培作業装置としては例えば播種装置を備える作業車両とし、少なくとも播種作業を行うことのできる構成の作業車両であってもよい。

以上説明してきた実施形態を通して、以下の苗移植機１が実現する。

（１）圃場を走行可能な走行車体２と当該走行車体２に取り付けられる苗植付部５０と施肥装置７０とを備える苗移植機１と、苗植付部５０と施肥装置７０とのうちいずれか一方または両方の作業情報を入出力するタブレット端末装置１４０とを備え、タブレット端末装置１４０は、作業場所周辺の風向データを記憶する記憶部１４１と、作業時期と記憶部１４１に記憶された風向データとに基づき、圃場内における走行車体２の進行方向を決定して外部へ出力する制御部１４００と、制御部１４００から出力された進行方向を表示するタッチパネル１４２とを備える農作業支援システム１００。

（２）上記（１）において、苗移植機１は、対地作業装置として、少なくとも植付作業または播種作業のいずれかを行うことのできる苗植付部５０を備える農作業支援システム１００。

（３）上記（２）において、タブレット端末装置１４０の記憶部１４１は、圃場で成長する作物の品種に対応する成長データを、所定の生育段階毎に記憶するとともに、所定の期間毎の風向データを複数年分記憶しており、制御部１４００は、複数の生育段階から選択した生育段階に対応する成長データと、栽培作業を実際に開始した時期とに基づき、作物が選択した生育段階へ到達する予測時期を導出し、導出した予測時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて走行車体２の進行方向を決定する農作業支援システム１００。

（４）上記（２）において、タブレット端末装置１４０の記憶部１４１は、圃場で成長する作物の品種に対応する各種作業内容を示す作業データと、各作業データに対応する作業実施時期とを記憶しており、制御部１４００は、複数の作業データから選択した作業内容の作業実施時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて走行車体２の進行方向を決定する農作業支援システム１００。

（５）上記（２）〜（４）のいずれかにおいて、圃場３４０に植付ける作物を撮影可能なカメラ９１０をさらに備えるとともに、タブレット端末装置１４０の記憶部１４１は、カメラ９１０により撮影された撮像データから異常のある作物を検出する異常検出プログラムを記憶しており、制御部１４００は、異常検出プログラムが検出した異常の種類と、異常の発生場所における栽培作業情報と、栽培作業時期に対応する風向データとに基づき、次回作業時の推奨走行ルートＲを導出する農作業支援システム１００。

（６）上記（５）において、タブレット端末装置１４０の制御部１４００は、異常検出プログラムが異常のある作物を検出した場合、苗植付部５０における植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアＴが識別可能な推奨走行ルートＲをタッチパネル１４２に表示させる農作業支援システム１００。

（７）上記（６）において、エリアＴは、植え付けた作物のうち、風通しを良くするために間引きすべき作物の植生位置が含まれる農作業支援システム１００。

（８）上記（２）〜（７）のいずれかにおいて、圃場に薬剤を供給する薬剤散布装置１７０と、作業位置の座標を取得するＧＰＳ制御装置１２０とをさらに備えるとともに、制御部１４００は、記憶部１４１に記憶された苗移植部５０の作業情報と、現在の風向きまたは記憶部１４１に記憶された風向データとに基づき、風通しが他所よりも劣る特別作業位置を導出するとともに、導出した特別作業位置に対してＧＰＳ制御装置１２０に座標を付与させ、ＧＰＳ制御装置１２０が付与した座標に基づき、特別作業位置では薬剤散布装置１７０による薬剤供給量を増加させる農作業支援システム１００。

（９）上記（２）〜（７）のいずれかにおいて、作業位置の座標を取得するＧＰＳ制御装置１２０を備えるとともに、タブレット端末装置１４０の記憶部１４１は、ＧＰＳ制御装置１２０により取得した先工程作業時における苗移植機１の前・後輪４，５の位置座標を記憶し、タブレット端末装置１４０の制御部１４００は、記憶部１４１に記憶された前・後輪４，５の位置座標に基づき、先工程における苗移植機１の走行跡を避けて後工程における苗移植機１の推奨走行ルートＲを導出する農作業支援システム１００。

なお、上述してきた実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、表示要素などのスペック（構造、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質など）は、適宜に変更して実施することができる。

１ 苗移植機
２ 走行車体
５０ 苗植付部
７０ 施肥装置
１００ 農作業支援システム
１２０ ＧＰＳ制御装置（位置情報取得装置）
１４０ タブレット端末装置（作業情報処理装置）
１４１ 記憶部
１４２ タッチパネル（表示部）
１７０ 薬剤散布装置（薬剤供給装置）
９１０ カメラ（撮像装置）
１４００ 制御部
Ｒ 推奨走行ルート
Ｔ エリア

Claims (9)

1. 圃場を走行可能な走行車体と当該走行車体に取り付けられる対地作業装置とを備える作業車両と、
   前記対地作業装置の作業情報を入出力する作業情報処理装置と、
   を備え、
   前記作業情報処理装置は、
   作業場所周辺の風向データを記憶する記憶部と、
   作業時期と前記記憶部に記憶された風向データとに基づき、圃場内における前記走行車体の進行方向を決定して外部へ出力する制御部と、
   前記制御部から出力された前記進行方向を表示する表示部と
   を備えることを特徴とする農作業支援システム。
2. 前記作業車両は、
   前記対地作業装置として、少なくとも植付作業または播種作業のいずれかを行うことのできる栽培作業装置を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の農作業支援システム。
3. 前記作業情報処理装置の前記記憶部は、
   前記圃場で成長する作物の品種に対応する成長データを、所定の生育段階毎に記憶するとともに、所定の期間毎の風向データを複数年分記憶しており、
   前記制御部は、
   複数の前記生育段階から選択した生育段階に対応する成長データと、栽培作業を実際に開始した時期とに基づき、前記作物が前記選択した生育段階へ到達する予測時期を導出し、導出した予測時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて前記走行車体の進行方向を決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の農作業支援システム。
4. 前記作業情報処理装置の前記記憶部は、
   前記圃場で成長する作物の品種に対応する各種作業内容を示す作業データと、各前記作業データに対応する作業実施時期とを記憶しており、
   前記制御部は、
   複数の前記作業データから選択した作業内容の作業実施時期を含む所定期間の風向データの平均値を用いて前記走行車体の進行方向を決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の農作業支援システム。
5. 前記圃場に植付ける作物を撮影可能な撮像装置をさらに備えるとともに、
   前記作業情報処理装置の前記記憶部は、
   前記撮像装置により撮影された撮像データから異常のある作物を検出する異常検出プログラムを記憶しており、
   前記制御部は、
   前記異常検出プログラムが検出した異常の種類と、異常の発生場所における栽培作業情報と、栽培作業時期に対応する前記風向データとに基づき、次回作業時の推奨走行ルートを導出する
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の農作業支援システム。
6. 前記作業情報処理装置の前記制御部は、
   前記異常検出プログラムが前記異常のある作物を検出した場合、
   前記栽培作業装置における植付間隔または播種間隔を広くすべきエリアが識別可能な前記推奨走行ルートを前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の農作業支援システム。
7. 前記エリアは、植え付けた作物のうち、風通しを良くするために間引きすべき作物の植生位置が含まれる
   ことを特徴とする請求項６に記載の農作業支援システム。
8. 圃場に薬剤を供給する薬剤供給装置と、
   作業位置の座標を取得する位置情報取得装置と、
   をさらに備えるとともに、
   前記制御部は、
   前記記憶部に記憶された前記栽培作業装置の作業情報と、現在の風向きまたは前記記憶部に記憶された風向データとに基づき、風通しが他所よりも劣る特別作業位置を導出するとともに、導出した前記特別作業位置に対して前記位置情報取得装置に座標を付与させ、前記位置情報取得装置が付与した座標に基づき、前記特別作業位置では前記薬剤供給装置による薬剤供給量を増加させる
   ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の農作業支援システム。
9. 作業位置の座標を取得する位置情報取得装置を備えるとともに、
   前記作業情報処理装置の前記記憶部は、
   前記位置情報取得装置により取得した先工程の作業時における前記作業車両の走行装置の位置座標を記憶し、
   前記作業情報処理装置の前記制御部は、
   前記記憶部に記憶された前記走行装置の位置座標に基づき、前記先工程における前記作業車両の走行跡を避けて後工程における前記作業車両の推奨走行ルートを導出する
   ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の農作業支援システム。

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