JP2019088272A - 作業車両および作業車両の自動直進走行支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】圃場周縁部においても直進性が低下することのない作業車両および作業車両の自動直進走行支援システムを提供すること。【解決手段】作業車両（１）は、操舵装置（１１０）により操舵される転舵輪（４）と、原動機（１０）とを備え、圃場（Ｆ）を走行する走行車体（２）と、前記走行車体（２）の後部に昇降自在に連結される作業機（５０）と、前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）と自車両との距離に基づいて、前記操舵装置（１１０）および前記原動機（１０）からの動力を制御して前記走行車体（２）の走行制御を行う制御装置（１５０）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、作業車両および作業車両の自動直進走行支援システムに関する。

従来、苗の植付け等の作業を行う際に用いる苗移植機等の作業車両には、直進走行を支援する自動操舵装置が設けられたものがあり、例えば、操舵装置の操舵輪を制御して直進位置に保持することによって自動直進走行を行うものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１６−２４５４１号公報

しかしながら、例えば、特許文献１に開示された従来の作業車両は、圃場の硬軟や深さや水嵩などの圃場状態が、操舵輪の制御に加味されていない。

そのため、従来の作業車両では、例えば相対的に圃場が荒れている圃場周縁部などでも予め設定された速度で進行するため、直進性が損なわれ、その結果、例えば苗の植付精度も低下してしまうおそれがあった。なお、直進性が損なわれたことが検出された場合に走行経路を補正することも考えられるが、それでは、苗の植付けがなされない区間や苗が重複して植え付けられる区間が発生するおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圃場状態が中央付近よりも相対的に劣る圃場周縁部においても直進性が低下することのない作業車両、および作業車両の自動直進走行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に記載の作業車両（１）は、操舵装置（１１０）により操舵される転舵輪（４）と、原動機（１０）とを備え、圃場（Ｆ）を走行する走行車体（２）と、前記走行車体（２）の後部に昇降自在に連結される作業機（５０）と、前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）と自車両との距離に基づいて、前記操舵装置（１１０）および前記原動機（１０）からの動力を制御して前記走行車体（２）の走行制御を行う制御装置（１５０）とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の作業車両（１）は、請求項１において、前記制御装置（１５０）は、前記検出手段により検出した前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）と自車両との距離が所定距離以下であると判定した場合、一定速度まで減速させることを特徴とする。

請求項３に記載の作業車両（１）は、請求項１または２において、前記走行車体（２）に設けられた操縦座席（２８）に作業者が着座しているか否かを検出する着座検出手段（１９０）を備え、前記制御装置（１５０）は、前記着座検出手段（１９０）により、作業者が前記操縦座席（２８）へ着座していないことを検出した場合、前記走行車体（２）を停止することを特徴とする。

請求項４に記載の作業車両（１）は、請求項１から３のいずれか一項において、前記検出手段は、衛星航法システムを利用可能な位置情報取得ユニット（１２１）を備える第１の検出手段（１２０）と、前記走行車体（２）から前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）までの距離を検出する第２の検出手段（１３０）とを備え、前記制御装置（１５０）は、前記第１の検出手段（１２０）における前記位置情報取得ユニット（１２１）による衛星からの受信状態が一定レベルを満たさない場合、前記第２の検出手段（１３０）を用いて取得した検出結果に基づいて車速を制御することを特徴とする。

請求項５に記載の作業車両（１）は、請求項４において、前記第２の検出手段（１３０）は、前記走行車体（２）に設けたカメラ（１３５）であることを特徴とする。

請求項６に記載の作業車両（１）の自動直進走行支援システムは、操舵装置（１１０）により操舵される転舵輪（４）と、原動機（１０）とを備えて圃場（Ｆ）を走行する走行車体（２）と、前記走行車体（２）の後部に昇降自在に連結される作業機（５０）と、前記圃場（Ｆ）の周縁部（Ｆ１）を検出する検出手段と、カメラ（１３６）を搭載した無人飛行体（２０）と、前記検出手段による検出結果および前記無人飛行体（２０）に搭載された前記カメラ（１３６）による画像解析に基づいて、前記操舵装置（１１０）および前記原動機（１０）からの動力を制御して前記走行車体（２）の走行制御を行う制御装置（１５０）とを備えることを特徴とする。

請求項７に記載の作業車両（１）の自動直進走行支援システムは、請求項６において、前記制御装置（１５０）は、前記無人飛行体（２０）に搭載された前記カメラ（１３６）による画像解析に基づいて検出された作物の植付条列と、前記走行車体（２）の自律走行経路との差分に基づいて、走行経路を補正することを特徴とする。

請求項１に記載の作業車両によれば、圃場状態が中央付近よりも相対的に劣る圃場周縁部の接近を予め検出することができるため、圃場状態に応じた車速に自動的に制御することで、圃場状態に起因する直進性の低下を未然に防ぐことができる。したがって、直進性が低下することで発生する圃場作業の乱れなども防止できる。

請求項２に記載の作業車両によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、より確実に圃場状態に起因する直進性の低下を未然に防ぐことができるとともに、旋回時などにおいて、作業機が畔に接触するおそれを大きく低減することができる。

請求項３に記載の作業車両によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、圃場状態が荒れている可能性のある畦際において、作業者が着座していない場合は停止するため安全性が高い。

請求項４に記載の作業車両によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の効果に加えて、畦の検出が二重に行えるため、安全性がより向上する。

請求項５に記載の作業車両によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、第２の検出手段をカメラとしたため、衛星航法システムを用いるよりも畦の検出精度をより高めることができる。

請求項６に記載の作業車両の自動直進走行支援システムによれば、圃場状態に応じた車速に自動的に制御することで、圃場状態に起因する直進性の低下を未然に防ぐことができる。したがって、直進性が低下することで発生する圃場作業の乱れなども防止できる。

請求項７に記載の作業車両の自動直進走行支援システムによれば、請求項６に記載の発明の効果に加えて、自動直進走行の性能が向上し、圃場作業を正確かつ効率的に行うことができる。

図１は、実施形態に係る作業車両における走行制御の概要を示す説明図である。 図２は、同上の作業車両である苗移植機の側面図である。 図３Ａは、同上の作業車両である苗移植機の正面図である。 図３Ｂは、バイザを備える苗移植機のアンテナフレームを示す説明図である。 図４は、コントローラを中心とした機能ブロック図である。 図５は、着座センサの一例を示す説明図である。 図６は、自動直進サポートの一例を示すフローチャートである。 図７は、画像解析による畦位置検出処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、画像解析による走行経路補正処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、ドローンを用いた走行経路補正処理の一例を示すフローチャートである。 図１０Ａは、ドローンを用いた直進サポートの一例を示すフローチャートである。 図１０Ｂは、ドローンを用いた直進サポートの一例を示すフローチャートである。 図１１は、変形例に係る作業車両の走行部の構成を示す概略説明図である。 図１２は、同上の作業車両の走行部を４ＷＳに切り替えた状態の一例を示す概略説明図である。 図１３は、変形例に係る作業車両である苗移植機が備える予備苗載置部を正面視で示す説明図である。 図１４は、同上の予備苗載置部を側面視で示す説明図である。 図１５は、同上の予備苗載置部に設けた空箱入具の説明図である。

以下に、本発明の実施形態に係る作業車両を、乗用型の苗移植機として図面を参照しながら詳細に説明する。なお、下記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。また、以下では苗移植機全体を指して機体と呼ぶ場合がある。

図１は、実施形態に係る作業車両である苗移植機１における走行制御の概要を示す説明図である。また、図２は、同上の苗移植機１の側面図、図３Ａは、同上の苗移植機１の正面図である。本実施形態に係る苗移植機１は、それぞれ左右一対の前輪４および後輪５を備えて圃場Ｆを走行可能であり、作業者が着座可能な操縦座席２８が設けられるとともに、後部には作業機である苗植付部５０が昇降自在に連結された走行車体２を備えている。

なお、本実施形態に係る苗移植機１の前輪４は、操舵輪であるハンドル３２を含む後述する操舵装置１１０（図４参照）によって左右に回動する転舵輪となっている。また、以下の説明においては、苗移植機１の前後、左右の方向基準は、操縦座席２８に正当な姿勢で着座した作業者からみた方向とする。

本実施形態における苗移植機１は、苗移植機１の転舵輪の舵角（切れ角）と、当該苗移植機１の位置情報とに基づき、コントローラ１５０（図４参照）が操舵装置１１０の動作を制御することによって、圃場Ｆにおける苗移植機１の自動直進走行を支援する直進サポート機能を有する。ここでは、舵角を、前輪４の切れ角としているが、例えば、ハンドル３２の操舵角を舵角として検出するようにしてもよい。苗移植機１の位置情報は、詳しくは後述するが、走行車体２に設けられた第１の検出手段１２０により取得される。

また、本実施形態に係る苗移植機１が有する直進サポート機能は、例えば、圃場Ｆの畔などである圃場周縁部Ｆ１を検出し、検出結果に基づいて、上述した操舵装置１１０のみならず、車速を制御して走行制御を行うことができる。すなわち、第１の検出手段１２０により検出した圃場周縁部Ｆ１と自車両（本実施形態に係る苗移植機１）との距離に基づいて、車速を制御することができる。

例えば、図１に示すように、圃場Ｆ内において、作業者がハンドル３２の操作をすることなく苗移植機１が自動直進しながら苗の植付作業を行っている場合について説明する。苗移植機１は、圃場Ｆの中央を含む領域（高速域）Ｆ２では、相対的に高速な第１の速度Ｖ１以上で走行するように制御されているとする。その際に、苗移植機１は、畦際となる圃場周縁部Ｆ１に近接した領域（低速域）Ｆ３では、相対的に第１の速度Ｖ１よりも低速な第２の速度Ｖ２未満でしか走行できないように制御される。

すなわち、図１（ａ）に示すように、苗移植機１が高速域Ｆ２を第１の速度Ｖ１あるいはそれ以上の速度で走行している際に、走行車体２に設けられた第１の検出手段１２０が圃場周縁部Ｆ１（例えば「畔」）を検出したとする。

圃場周縁部Ｆ１は、例えば、耕耘作業などで用いたトラクタなどの走行により、他の領域よりも圃場面が荒れてしまい、凹凸が激しかったり、水嵩が増したりしている可能性が高い。圃場面が荒れていると、転動輪（前輪４）が直接的に影響を受けるため、直進性が損なわれるおそれがある。

そこで、本実施形態に係る苗移植機１では、図１（ｂ）に示すように、圃場周縁部Ｆ１が接近していることを検出すると、車速を第２の速度Ｖ２未満に落として、操舵装置１１０の動作が円滑に行われるようにしている。

相対的に低速である第２の速度Ｖ２であれば、自動直進走行の際に、転動輪（前輪４）の適切な制御が行い易いため、直進走行性を損なうことがない。また、苗移植機１が旋回する場合も、低速走行であるため、苗植付部５０の上昇タイミングが合わずに畦と接触したりするおそれも可及的に減じることができる。また、図１（ｂ）に示すように、旋回後に枕地を自動走行する際の直進走行性も低下することがない。

特に、コントローラ１５０は、第１の検出手段１２０により検出した圃場周縁部Ｆ１と自車両との距離が所定距離以下であると判定した場合、第２の速度Ｖ２よりも遅い一定速度まで減速させるようにしている。

したがって、より確実に圃場周縁部Ｆ１の状態に起因する直進性の低下を未然に防ぐことができる。また、一定速度として、十分に安全に旋回可能な速度に設定しておくことによって、前述した旋回時などにおいて、苗植付部５０が畔に接触するおそれを大きく低減することができる。なお、圃場周縁部Ｆ１と自車両との距離とは、圃場Ｆにおける畔などの圃場周縁部Ｆ１に対し、苗移植機１の前後方向における距離と、苗移植機１の左右方向の距離とが包含される。

以下、図２、図３Ａおよび図４を参照しながら、苗移植機１の具体的な構成について説明する。図４は、コントローラを中心とした機能ブロック図である。

図２および図３Ａに示すように、苗移植機１の走行車体２には、昇降装置である苗植付部昇降機構４０を介して苗植付部５０が昇降可能に取付けられている。走行車体２は、左右一対の前輪４と、左右一対の後輪５とが共に駆動する四輪駆動車であり、ハンドル３２が回動されることによって転舵輪となる前輪４が操舵され、圃場Ｆや畦道などを走行することが可能である。

また、走行車体２は、車体の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の上に搭載された原動機であるエンジン１０と、エンジン１０の動力を前・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。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内燃機関が用いられ、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、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して出力する、いわゆるＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と云われる油圧式無段変速装置１６と、この油圧式無段変速装置１６にエンジン１０からの動力を伝える動力伝達部１７とを有する。

また、動力伝達装置１５は、ミッションケース１８を有し、エンジン１０からの駆動力は、動力伝達部１７を介して油圧式無段変速装置１６に伝達され、この油圧式無段変速装置１６で変速した動力がミッションケース１８に伝達される。ミッションケース１８は、メインフレーム７の前部に取り付けられる。

ミッションケース１８から前輪４および後輪５に伝達される動力は、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、残りが左右の後輪ファイナルケース２２を介して後輪５に伝達可能となっている。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１３１を介して左右の前輪ファイナルケース１３に連結される。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できる。

同様に、左右それぞれの後輪ファイナルケース２２には、車軸２２０を介して後輪５が連結されている。一方、ミッションケース１８からは、図示しない作業機駆動軸から走行車体２の後部に設けた植付クラッチ５００を介して苗植付部５０へ動力が伝達される。なお、植付クラッチ５００は、後に詳述するコントローラ１５０に接続された植付クラッチモータ５１０によって動作する（図４参照）。

ところで、エンジン１０は、走行車体２の左右方向における略中央で、且つ、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設けられてメインフレーム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Ｆ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。

また、エンジン１０は、これらのフロアステップ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２６，２７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が配設される。

そして、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、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が設けられる。かかる操縦部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には、ステアリングポスト３１５が設けられ、このステアリングポスト３１５の上部には、作業者による操舵が可能なハンドル３２が設けられる。そして、ステアリングポスト３１５に設けられた計器パネル３３には、直進サポート開始スイッチ８３を含む各種スイッチ１５３（図４参照）やメータなどが設けられる。また、操縦部３０には、ステアリングポスト３１５の下側部分に着脱自在に取付けられた、後述するタブレット端末装置１４０を備えている。また、操縦部３０の所定位置には、例えば、報知装置２００の一例となるランプ２１０やブザー２１５が設けられる（図４参照）。

さらに、操縦部３０には、ステアリングポスト３１５の近傍に主変速レバー８１と副変速レバー８２とが設けられる。主変速レバー８１は、操縦部３０の右側に設けられ、副変速レバー８２はハンドル３２の下方に設けられている。

主変速レバー８１は、走行車体２の前後進と走行出力を切替操作するレバーであり、作業者が操作することにより、油圧式無段変速装置１６のトラニオン（不図示）の回動角度を調節して走行車体２の速度調節を行うことができる。

他方、副変速レバー８２は、走行車体２の走行速度を規定する走行モードを、走行する場所に応じて低速モードと高速モードとに切り替えるレバーである。ここで、低速モードとは、苗移植機１が圃場Ｆで植付作業を行うに相応しい速度範囲に規定される走行モードである。したがって、図１に示した第１の速度Ｖ１および第２の速度Ｖ２は、いずれも低速モードが選択された場合に規定される速度である。

他方、高速モードとは、例えば、苗移植機１を畦道などで移動させたりする際の走行モードであり、低速モードのときよりも高速で走行することが可能となる。これらのモード切替えは、副変速レバー８２の位置に応じて、ミッションケース１８内に設けられた副変速機構により行われる。

また、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、このフロントカバー３１の前端中央に位置するように、走行の指標となる指標部材としてのセンターマスコット３５３が取り付けられている。なお、図２では、便宜上、図示を省略しているが、走行車体２の前側左右には、図３Ａに示すように、操縦部３０との間に作業通路Ｑをあけて予備苗載置部４００，４００が設けられている。

また、本実施形態に係る苗移植機１は、図２および図３Ａに示すように、第１の検出手段１２０として、受信アンテナ１２２（図４参照）と接続したＧＮＳＳユニット１２１が走行車体２に配設されている。このＧＮＳＳユニット１２１は、受信アンテナ１２２で一定時間毎にＧＮＳＳ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。また、本実施形態に係るＧＮＳＳユニット１２１には、図示しないが、ジャイロセンサや加速度センサを利用した慣性航法装置と、これらを制御する制御基板が内蔵されている。

ＧＮＳＳユニット１２１は、前輪４の車軸１３１の直上方に位置するように、走行車体２の前端側に基端が連結されたアンテナフレーム１２４の頂部に取り付けられる。通常状態におけるアンテナフレーム１２４の高さは、標準的な一般男性がフロアステップ２６上で起立しても頭部と干渉しない程度の高さに設定される。

アンテナフレーム１２４は、図２および図３Ａに示すように、左右の下部フレーム１２４ａ，１２４ａと、これらの上端に連結具１２４ｆ，１２４ｆを介して連結され、途中にそれぞれ設けられた回動連結プレート１２５を介して後方へ所定角度だけ回動可能な左右の上部フレーム１２４ｂ，１２４ｂとから構成される（図２の二点鎖線を参照）。回動連結プレート１２５,１２５間には、回動支軸１２４ｄが架設されており、この回動支軸１２４ｄを中心に上部フレーム１２４ｂは回動する。

そして、左右の上部フレーム１２４ｂ，１２４ｂの上部間に、ＧＮＳＳユニット１２１が配設される。なお、ＧＮＳＳユニット１２１は、アルミブロック１２４ｇ上に設けられる。すなわち、ＧＮＳＳユニット１２１と鋼管製のアンテナフレーム１２４との間にアルミブロック１２４ｇを介在させることによって受信感度を向上させることが可能となるからである。

このように、アンテナフレーム１２４は、その上部の一部が後方へ所定角度だけ回動可能に構成されている。具体的には、上部フレーム１２４ｂの中途に設けた回動連結プレート１２５を介して、上部フレーム１２４ｂの上部側が回動して折り畳まれる。そのため、折り畳んだ状態であっても、作業者は操縦座席２８に座して通常の作業を行うことができる。

また、従来のように、操縦座席２８の後部から前方側へ延在して上部フレーム１２４ｂを支持していたフレームが存在しないため、後述する苗植付部５０に苗を補充したり、施肥装置７０の貯留ホッパ７１に肥料を補充したりする作業の妨げになることもない。

さらに、アンテナフレーム１２４の軽量化を図ることが可能となるため、特に、操縦座席２８の下方にエンジン１０が搭載されている苗移植機１は、機体前側部が軽くなって前輪４にトラクションが十分に生じなくなるおそれがあるが、アンテナフレーム１２４は機体前側のみに配置されることになるため、機体の前後の重量バランスが改善され、直進性が向上する。

また、下部フレーム１２４ａ，１２４ａの基端部は、走行車体２のバンパ７００に取付けられる。下部フレーム１２４ａ，１２４ａの上端に設けられた連結具１２４ｆ，１２４ｆとフロントカバー３１との間には第１補強フレーム１２４ｅが掛け渡される。

また、第１補強フレーム１２４ｅの基端部と上部フレーム１２４ｂに設けた回動連結プレート１２５とは、第２補強フレーム１２４ｃにより連結される。

ところで、苗移植機１の中には、操縦部３０の上方にバイザ１２６が設けられたものがある。図３Ｂは、バイザ１２６を備える苗移植機１のアンテナフレーム１２４を示す説明図である。

樹脂製のバイザ１２６を備える苗移植機１であれば、アンテナフレーム１２４は、図３Ｂに示すように、バイザ１２６を連結しながら、このバイザ１２６を跨ぐ長さを有する支持フレーム１２４ｈを用いることができる。

すなわち、かかる支持フレーム１２４ｈの左右側とバイザ１２６の補強フレームとを連結するとともに、支持フレーム１２４ｈの左右端部をフロアステップ２６に基端を連結したフレームに連結するとよい。そして、支持フレーム１２４ｈの略中央に、アルミブロック１２４ｇを介してＧＮＳＳユニット１２１を配設する。なお、この場合、バイザ１２６自体を折り畳み可能に構成すれば、アンテナフレーム１２４については回動連結部などは設ける必要はなく、強度アップを図ることができる。

次に、苗植付部５０およびその他の構成について説明する。図２に示すように、苗植付部５０は、走行車体２の後部に、苗植付部昇降機構４０を介して昇降可能に取付けられている。苗植付部昇降機構４０は昇降リンク装置４１を備えており、この昇降リンク装置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４１ａと下リンク４１ｂとを有し、これらのリンク４１ａ，４１ｂ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４１ａ，４１ｂの他端側が苗植付部５０に回転自在に連結されている。こうして、苗植付部５０は走行車体２に昇降可能に連結されることになる。

また、苗植付部昇降機構４０は、油圧によって伸縮する油圧昇降シリンダ４４を有し、油圧昇降シリンダ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。油圧昇降シリンダ４４は、前述した油圧式無段変速装置１６により駆動され、苗植付部昇降機構４０の昇降動作によって、苗植付部５０を非作業位置まで上昇させたり、対地作業位置（植付位置）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。例えば、苗を６つの区画で植え付ける、いわゆる６条植の苗植付部５０とすることができる。

また、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。

苗植付装置６０は、苗を載置する苗載置台５１の下部に配設され、苗を苗載置台５１から取って圃場Ｆに植え付ける装置であり、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、植付伝動ケース６４と植付体６１とを有し、植付体６１は、苗載置台５１から苗を取って圃場Ｆに植え付けることができるように一対の植込杆６２を備え、植付伝動ケース６４に回転可能に連結されている。

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いる。また、植付体６１は、苗載置台５１から苗を取って圃場Ｆに植え付ける植込杆６２に加えて、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を有する。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の回転時において、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する。

このように構成される苗植付装置６０は、２条毎に１つずつ配設される。すなわち、６条植であれば、３つの苗植付装置６０が設けられる。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。

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とを有する。

本実施形態におけるセンターフロート４８には、圃場Ｆの状況に合わせて苗植付部５０を上下へ昇降させる油圧感度機構として機能するフロートポテンショメータ１５４（図４参照）が設けられる。かかるフロートポテンショメータ１５４は、センターフロート４８の上下動を検出する感度の幅を変更することができる。例えば、感度を敏感にすれば、センターフロート４８の小さな上下動についても検出してコントローラ１５０へ検出信号を送信するようになる。一方、感度を鈍感にすれば、センターフロート４８の小さな上下動については検出することなく、一定振幅以上の上下動のみ検出して検出信号をコントローラ１５０へ送信するようになる。

また、苗植付部５０の下方側の位置における前側には、圃場Ｆの整地を行う複数の整地用ロータ（ここでは左右および中央の３つのロータ）６７が設けられる。この整地用ロータ６７は、後輪ファイナルケース２２を介して伝達されるエンジン１０からの出力によって回転可能に構成されるとともに、電動モータであるロータ用モータ１６５（図４参照）によって昇降可能に設けられている。

ところで、複数の整地用ロータ６７，６７については、駆動力をエンジン１０から受けるのではなく、それぞれに独立した駆動モータ（不図示）を設けることができる。このように、複数の整地用ロータ６７，６７を独立して駆動可能とすれば、例えば、機体の向きが左右いずれかにぶれると、ぶれた側の整地用ロータ６７の回転を速めることで、機体の向きが真っ直ぐとなるように修正することができる。また、中央の整地用ロータ６７については、左右の整地用ロータ６７よりも回転を遅くして引き摺られる構成とすれば、機体の直進走行をアシストすることも可能である。また、機体の直進走行のアシストであれば、中央の整地用ロータ６７を上昇させて収納位置に戻し、左右の整地用ロータ６７，６７のみを駆動させるようにしてもよい。

なお、本実施形態に係る苗移植機１では、整地用ロータ６７，６７が接地していることを条件として、後述するコントローラ１５０が直進サポートを実行するようにしている。
しかし、直進サポートを実行する条件は、必ずしも設けなくて構わない。

また、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が備えられる。線引きマーカ６８は、苗移植機１が圃場Ｆ内における直進前進時に、圃場Ｆの畦際で転回した後に直進前進する際の目印を圃場Ｆ上に線引きする。しかしながら、本実施形態に係る苗移植機１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して直進サポートを実行することができるため、線引きマーカ６８を廃止することもできる。

また、走行車体２における操縦座席２８の後方には、施肥装置７０が搭載される。施肥装置７０は、肥料を貯留する左右の貯留ホッパ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Ｆ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とを備える。このブロア７３により、施肥ホース７４内の肥料が苗植付部５０側に移送される。さらに、施肥装置７０は、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。

ところで、本実施形態に係る苗移植機１は、電子制御によって直進サポートを行うとともに、各部を制御することが可能になっている。そのために、苗移植機１は、図４に示すように、各部を制御する制御装置としてのコントローラ１５０を備える。このコントローラ１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理部や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部、さらには入出力部が設けられ、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。記憶部には、
苗移植機１を制御するコンピュータプログラムが格納される。また、記憶部には、圃場Ｆや畦などの圃場周縁部Ｆ１に関する画像データなども種々記憶されている。

図示するように、コントローラ１５０には、タブレット端末装置１４０をはじめ、各種アクチュエータ類や、各部の情報を取得するセンサ類等が通信可能に接続されている。なお、本実施形態においては、コントローラ１５０とタブレット端末装置１４０とは、所定の無線通信規格による無線接続としている。

コントローラ１５０には、アクチュエータ類として、例えば、エンジン１０の吸気量を調節するスロットルモータ１００、整地用のロータ６７を昇降させるロータ用モータ１６５、植付クラッチ５００を作動させる植付クラッチモータ５１０が接続される。なお、図示は省略したが、油圧式無段変速装置１６のトラニオンの回動角度を変化させるトラニオン駆動モータもコントローラ１５０に接続される。

また、コントローラ１５０には、舵角センサ１６０、方位センサ１７０、姿勢センサ１７５、傾きセンサ１８０、着座センサ１９０、さらには、主変速レバー８１や副変速レバー８２の操作量を傾動角度で検出するレバーセンサなどを含む各種のセンサ１９９が接続されている。

舵角センサ１６０は、例えば、操舵輪であるハンドル３２の回動角度を検出するセンサ、あるいは、ハンドル３２の操作によって転舵輪である前輪４が操舵された際の切れ角を検出するセンサである。舵角センサ１６０が検出した値を、コントローラ１５０は、記憶部のＲＡＭに格納する。

方位センサ１７０は、機体の向きを検出するセンサであり、自動車のカーナビゲーションシステムなどに一般的に採用されている。コントローラ１５０は、かかる方位センサ１７０から取得した値に基いて、機体の実際の進行方向を導出することができる。

姿勢センサ１７５は、走行車体２の姿勢が、自動直進ラインに対してどの程度斜め姿勢になっているかを検出するもので、ジャイロセンサなどで構成される。

傾きセンサ１８０は、走行車体２の上下方向の傾き、すなわち前傾姿勢または後傾姿勢の程度を検出するもので、加速度センサなどを用いて構成される。

着座センサ１９０は、ロードセルや感圧フィルムセンサなどにより構成されたセンサであり、着座検出手段として機能し、作業者が操縦座席２８に着座しているか否かを検出することができる。図５は、着座センサ１９０の一例を示す説明図であり、図示するように、操縦座席２８を、座部前側に設けた枢軸２８１周りに前後揺動可能に構成するとともに、座部後側に例えばコイルスプリングなどの弾性体２８２を設けて操縦座席２８を支持している。そして、操縦座席２８の座部裏面が当接するように、エンジンカバー１１上に着座センサ１９０を設けている。

かかる構成により、作業者が着座すると操縦座席２８の座部が若干沈み込み、着座センサ１９０が押下されて圧力が加わる。この圧力を着座センサ１９０が検出することで、コントローラ１５０は、作業者が着座したことを判定することができる。逆に、着座センサ１９０に圧力が加わっていない場合は、コントローラ１５０は、作業者が着座していないと判定することになる。

本実施形態では、作業者が操縦座席２８へ着座していないことを着座センサ１９０が検出した場合、コントローラ１５０は、走行車体２を停止する制御を行うようにしている。
そのため、圃場Ｆの状態が荒れている可能性のある畦際、すなわち、図１における圃場周縁部Ｆ１に近接した領域（低速域）Ｆ３においては、作業者が着座していない場合は停止するため、圃場Ｆの凹凸などで予期せぬバウンドが生じて作業者が大きくよろめいたり、走行車体２から落下するおそれがない。

なお、操縦座席２８へ作業者が着座していないことを着座センサ１９０が検出した場合、コントローラ１５０は、走行車体２を停止させるのではなく、徐行速度程度まで大きく減速するような制御を行うこともできる。なお、本実施形態において、走行車体２の停止とは、走行速度がゼロになるまで減速するという概念に含まれる。

また、着座センサ１９０の機能を失効させるセンサ切ボタンなどを別途設け、着座センサ１９０を強制的に機能させない状態にした中で直進サポートを行わせ、その間に、作業者は操縦座席２８から離れて必要な別作業を行うようにすることも可能である。

各種センサ１９９を含むいずれのセンサを用いる場合でも、検出結果は、コントローラ１５０を介してタブレット端末装置１４０のタッチパネル１４２にリアルタイムで表示されるようにするとよい。

また、コントローラ１５０には、報知装置２００として、例えば発光して報知するランプ２１０と、警報などを発するブザー２１５とが接続される。報知装置２００は、例えば計器パネル３３など、操縦部３０に設けられる。かかるブザー２１５やランプ２１０を含む報知装置２００を用いて、コントローラ１５０は、直進サポートの実行や停止などを含むサポート状況を報知することができる。

また、苗移植機１は、コントローラ１５０により制御可能な操舵装置１１０と、検出手段の一例であって、第１の検出手段１２０としての位置情報取得ユニットであるＧＮＳＳユニット１２１と、情報処理端末装置であるタブレット端末装置１４０とを備えており、これらがコントローラ１５０に接続される。

操舵装置１１０は、ハンドル３２と、かかるハンドル３２の軸体と連動連結する伝動機構１１２を備えるとともに、任意の回転力をハンドル３２の軸体に付与する直進サポート機構３１０を備えており、コントローラ１５０による自動操舵を可能にしている。伝動機構１１２には、ハンドル３２を回動させるステアリングモータが含まれる。コントローラ１５０は、例えば、直進サポート開始スイッチ８３が操作されると、ＧＮＳＳユニット１２１が取得した位置情報に基づき、直進サポート機構３１０を介して転舵輪（前輪４）を自動操舵することにより、走行車体２を直進方向に維持することができる。

第１の検出手段１２０であるＧＮＳＳユニット１２１は、ＧＮＳＳで使用される人工衛星からの信号を受信する受信アンテナ１２２（図４参照）を有し、地球上における苗移植機１の位置情報（座標情報）を取得し、取得した位置情報をコントローラ１５０に伝達する。

かかるＧＮＳＳユニット１２１で取得した機体の位置データと、コントローラ１５０の記憶部に予め記憶されている圃場Ｆの地図データとから、第１の検出手段１２０であるＧＮＳＳユニット１２１を用いて圃場周縁部Ｆ１を検出し、その結果、圃場周縁部Ｆ１と自車両（苗移植機１）との距離を導出することができる。なお、ＧＮＳＳユニット１２１では、苗移植機１の実速度を導出することもできる。すなわち、一定時間内における機体の移動量から実走行速度を逐次算出することができるため、コントローラ１５０は、例えば走行車輪４，５がスリップなどした場合でも、後輪５の回転量と関係なく、苗移植機１の実車速を取得することができる。

また、コントローラ１５０には、第２の検出手段１３０として、カメラ１３５が接続されている。カメラ１３５は、図２および図３Ａに示すように、走行車体２に設けたアンテナフレーム１２４の上部フレーム１２４ｂの上部に、左右一対で設けられる。左右一対のカメラ１３５でそれぞれ同時に撮像されたデータから、コントローラ１５０は、自車両と圃場周縁部Ｆ１までの距離を導出することができる。なお、ここでは、苗移植機１は、機体前方にレンズを向けた一対のカメラ１３５を備える構成としているが、さらに機体の左右方向にレンズを向けたカメラを別途一対ずつ設けて、機体の前方および左右方向の圃場周縁部Ｆ１までの距離を導出可能とすることもできる。

第２の検出手段１３０は、カメラ１３５で撮像したデータについて、例えば二値化処理を行って、畔などの圃場周縁部Ｆ１（図１参照）を検出することができる。第２の検出手段１３０はカメラ１３５であるため、衛星航法システムを用いる第１の検出手段１２０よりも精度良く圃場周縁部Ｆ１（畦）を検出することができる。

コントローラ１５０は、通常は第１の検出手段１２０であるＧＮＳＳユニット１２１を用いて得られた圃場周縁部Ｆ１と自車両との距離を用いるが、ＧＮＳＳユニット１２１による衛星からの受信状態が一定レベルを満たさない場合、カメラ１３５を用いて取得した検出結果に基づいて車速を制御するようにしている。

このように、圃場周縁部Ｆ１の検出を二重で行うようにしているため、圃場周縁部Ｆ１に近接して、圃場面が荒れているような領域における直進サポートの安全性が、より向上する。

また、タブレット端末装置１４０は、内蔵される端末通信部１４４とコントローラ１５０に接続される車体通信部１５１との間で無線接続可能に構成される。そして、タブレット端末装置１４０は、制御部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入力操作部とを兼用するタッチパネル１４２と、情報を記憶する記憶部１４３とを備える。この記憶部１４３には、一または複数の圃場Ｆの地図情報や、その他、苗移植機１の制御に必要な各種プログラムや各種データが記憶されているが、これらは、コントローラ１５０の記憶部に記憶されていてもよい。

タブレット端末装置１４０は、所謂マップ機能を有しており、本実施形態に係る苗移植機１は、ＧＮＳＳユニット１２１により取得した走行車体２の位置情報に基づき、タッチパネル１４２上において、機体位置を、作業領域を含む圃場Ｆの地図情報上に重畳表示することができる。

そして、前述したように、コントローラ１５０は、タブレット端末装置１４０に対し、直進サポートの実行可否を含むサポート状況や、苗や肥料などの残量に関する情報を報知することができる。

また、苗移植機１は、直進サポートス開始スイッチ８３をはじめとする各種スイッチ１５３を備えており、これらがコントローラ１５０に接続される。

フロートポテンショメータ１５４は、圃場Ｆの凹凸に追従して上下動するセンターフロート４８に設けられており、このセンターフロート４８の上下動を感知して苗植付部５０を圃場Ｆの凹凸に応じて昇降させることができる。

また、コントローラ１５０は、直進サポート実行中に、次のような制御も行うことができる。すなわち、走行車体２の前上がり姿勢が所定角度以上であることを傾きセンサ１８０が検出した場合、コントローラ１５０は、苗植付部５０の少なくとも一部、例えばロータ用モータ１６５を駆動制御して、整地用ロータ６７を下降させ、これを機体の重心後方で圃場面に突っ張らせた状態とすることで、走行車体２の傾きを抑制することができる。したがって、前輪４の駆動トルクを確保して直進性を向上させることができ、直進サポートの精度を向上させることができる。

また、コントローラ１５０は、走行車体２が旋回した後に舵角センサ１６０が検出した舵角が直進状態を示す値ではない場合、あるいは、姿勢センサ１７５により検出した走行車体２の姿勢が、進行方向に対して斜め姿勢である場合は、直進サポートを禁止する。

本実施形態に係る苗移植機１は、上述してきた構成を有し、以下、苗移植機１が実行する直進サポートの一例について説明する。図６は、直進サポートの一例を示すフローチャート、図７は、画像解析による畦位置検出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、直進サポート開始スイッチ８３が操作されて直進サポートが開始されると、コントローラ１５０は、操縦座席２８に作業者が着座していないか、換言すれば離席しているかを判定し（ステップＳ１１０）、操縦座席２８に作業者が着座していると判定すれば（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、この処理フローを終える。すなわち、この直進サポートにおける処理フローは、作業者が操縦座席２８から離れているときに、苗移植機１が、圃場面が荒れている可能性が高い圃場周縁部Ｆ１に接近した場合、作業者の危険を未然に防止するために行うことを目的としているからである。

作業者が離席していると判定すれば（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、コントローラ１５０は、ＧＮＳＳユニット１２１の受信状態が良好であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

ＧＮＳＳユニット１２１の受信状態が良好であると判定した場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、コントローラ１５０は、処理をステップＳ１３０に移し、衛星航法システムを用いた畦位置検出処理を行う。一方、ＧＮＳＳユニット１２１の受信状態が良好ではないと判定した場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、コントローラ１５０は、処理をステップＳ１４０に移し、カメラ１３５を用いた画像解析による畦位置検出処理を行う。

ＧＮＳＳユニット１２１を用いた衛星航法システムによる畦位置検出処理は、コントローラ１５０の記憶部に予め記憶させた圃場情報と、ＧＮＳＳユニット１２１により得た走行車体２の位置情報とを比較して圃場周縁部Ｆ１と自車両との間隔を導出する。

他方、画像解析による畦位置検出処理は、図７に示すように、コントローラ１５０は、カメラ１３５で撮像した画像データを取得して解析する。例えば、画像データを色の属性である色相、彩度、明度で分解し、その中で最も差が大きくなる属性を選択する。そして、同一のトーンを示す信号が連続する部分を検出する（ステップＳ２１０）。

次いで、コントローラ１５０は、取得画像が畔形状のパターンに合致するか否かを判定する（ステップＳ２２０）。すなわち、コントローラ１５０は、同一のトーンを示す信号が連続する部分と、予め記憶されている畦の画像データとを比較し、画像データにおいて、畦を示す直線パターンに対応したと判定すれば（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、畦と認識する。そして、その後、コントローラ１５０は、畦位置を記憶部に記憶し（ステップＳ２３０）、本処理を終える。一方、取得画像が畔形状のパターンに合致しないと判定すれば（ステップＳ２２０：Ｎｏ）、この処理を終える。

このように、本実施形態によれば、圃場周縁部Ｆ１の検出を、第１の検出手段１２０としてのＧＮＳＳユニット１２１と第２の検出手段１３０であるカメラ１３５とで二重に行えるようにしている。したがって、ＧＮＳＳユニット１２１の受信状態が良好ではない場合でも、カメラ１３５を用いて画像解析による畦位置検出処理を行うことができるため、安全性の担保能力がより向上する。

図６に戻り、ステップＳ１５０以降の処理について説明する。コントローラ１５０は、ステップＳ１３０あるいはステップＳ１４０の処理結果を受けて、畦位置となる圃場周縁部Ｆ１に、自車両が所定範囲を超えて接近しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。所定範囲としては、苗移植機１の型式などに応じて予め定められた値がコントローラ１５０の記憶部内に格納されている。なお、この所定範囲を示す値は、作業者によって適宜更新できるようしてもよい。

コントローラ１５０は、圃場周縁部Ｆ１と自車両とが所定範囲を超えた接近状態にはないと判定すると（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、この処理フローを終える。一方、圃場周縁部Ｆ１と自車両とが所定範囲を超えて接近していると判定すると（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、走行規制制御処理を行う（ステップＳ１６０）。

ここで、走行規制制御処理とは、例えば、予め定められた速度まで減速していく処理、あるいは、停止するまで減速していく処理などが含まれる。このように、圃場周縁部Ｆ１が接近すると、圃場面も荒れていると推定できるため、減速することで、圃場面の凹凸の影響を抑えながら自動操舵することが可能となる。その結果、圃場面の凹凸に起因する直進性の低下を抑制することができる。

ところで、図６で示したステップＳ１４０の処理（図７参照）について、その変形例として、カメラ１３５で撮像した圃場周縁部Ｆ１となる畦が、コンクリートで形成されているのか、土で形成されているのかを判定し、判定結果に応じて、苗移植機１の走行経路を補正する制御を行うことができる。図８は、画像解析による走行経路補正処理の一例を示すフローチャートである。

ここでは、図７のステップＳ２３０と図６のステップＳ１５０との間、すなわち、圃場周縁部Ｆ１に接近したか否かを判定する前に、畦が、コンクリートで形成されているのか、土で形成されているのかを判定するようにしている。なお、畦の性質の判定は、例えば、画像データを色の属性である色相、彩度、明度を用いて判定することができる。例えば、色相を利用する場合、色相が有ると判定されればコンクリート製であると判断することができる。また、色相は無いが、彩度と明度とが一定値以上あれば土の畔であると判断することができる。

図８に示すように、コントローラ１５０は、畦位置を記憶した後（ステップＳ６１０）、畦の種類がコンクリートか否かを判定する（ステップＳ６２０）。コンクリートであると判定すると（ステップＳ６２０：Ｙｅｓ）、コントローラ１５０は、畦までの間隔を、予め苗移植機１に設定されている規定値よりも１条分だけ広げるように走行経路を補正する（ステップＳ６３０）。

一方、コンクリートではないと判定すると（ステップＳ６２０：Ｎｏ）、コントローラ１５０は、畦の種類が直進性の低い土であるか否かを判定する（ステップＳ６４０）。ここでは、相対的に軟らかい土を直進性の低い土、相対的に硬い土を直進性の高い土としている。

直進性の低い土であると判定すると（ステップＳ６４０：Ｙｅｓ）、コントローラ１５０は、畦までの間隔を、予め苗移植機１に設定されている規定値よりも０．５条分だけ広げるように走行経路を補正する（ステップＳ６５０）。他方、直進性の低い土ではないと判定すると（ステップＳ６４０：Ｎｏ）、直進性は高いと判定できるため、特に補正はしない（ステップＳ６６０）。

自動直進走行を支援するシステムとして、図４に二点鎖線で囲んで記したように、無人飛行体であるドローン２０を用いた自動直進走行支援システムを構築することができる。すなわち、自動直進走行支援システムは、上述した走行車体２、苗植付部５０と、ＧＮＳＳユニット１２１と、さらにカメラ１３６を搭載したドローン２０と、コントローラ１５０とを備える構成とすることができる。コントローラ１５０は、ＧＮＳＳユニット１２１による検出結果およびドローン２０に搭載したカメラ１３６による画像解析に基づいて、操舵装置１１０および車速を制御して走行車体２の走行制御を行う。なお、この自動直進走行支援システムであれば、上述してきた第２の検出手段１３０としてのカメラ１３５は廃止しても構わない。

ドローン２０を有する自動直進走行支援システムでは、ドローン２０が備えるカメラ１３６による空撮して得た画像データを用いて、走行制御の一例として、苗移植機１に設定されている直進サポート時の走行経路を補正することができる。

例えば、コントローラ１５０は、ドローン２０に搭載されたカメラ１３６による画像解析に基づいて検出された作物の植付条列と、走行車体２の自律走行経路との差分に基づいて、走行経路を補正することができる。なお、コントローラ１５０の記憶部には、予め、苗移植機１の種別毎に設定された基準となる苗条例パターンデータを記憶しておくものとする。なお、基準となる苗条例パターンデータとしては、昨年の作業実績を空撮して得たデータを記憶しておいてもよい。

図９は、ドローン２０を用いた走行経路補正処理の一例を示すフローチャートである。また、図１０Ａおよび図１０Ｂは、ドローン２０を用いた直進サポートの一例を示すフローチャートである。

図９に示すように、コントローラ１５０は、先ず、ドローン２０が備えるカメラ１３６が空撮して得た画像データを取得し、圃場面と苗の条列とを識別するために二色相化する（ステップＳ３１０）。ここで、空撮の開始は、少なくとも一列分の苗植付作業を終えたタイミングとするとよい。

次いで、コントローラ１５０は、二色相化した取得画像から得られる連続パターンが、予め記憶部に記憶された基準となる苗条例パターンデータと合致するまで撮像と二色相化を繰り返す（ステップＳ３２０）。

次いで、コントローラ１５０は、取得した画像データに基づいて、実際に作業した苗の条列を認識し、記憶部に記憶する（ステップＳ３３０）。

そして、コントローラ１５０は、現在実施している自律走行、すなわち自動直進走行による苗植付作業の結果と、予め記憶されている基準となる苗条例パターンデータとを比較する。すなわち、自律走行による条列と撮像画像による実条列との間が１．５条以上広いか否かを判定する（ステップＳ３４０）。該当する条列同士との間に１．５条以上のずれがある場合、すなわち、実際の条間隔が基準データよりも１．５条以上広い場合（ステップＳ３４０：Ｙｅｓ）、コントローラ１５０は、１．５条未満となるまで自律走行経路を補正する（ステップＳ３５０）。ステップＳ３４０の処理において、条列同士との間に１．５条以上のずれがない場合（ステップＳ３４０：Ｎｏ）、コントローラ１５０は、本処理を終了する。

また、上述の自動直進走行支援システムでは、ドローン２０を安全装置として利用することもできる。すなわち、ドローン２０が備えるカメラ１３６で苗移植機１を空撮し、その空撮データを苗移植機１のコントローラ１５０へ送信する。コントローラ１５０は、取得した空撮データを解析して、作業者が着座しているか否かを判定し、判定結果に基づいて操舵装置１１０を制御するのである。なお、ここでは、ドローン２０が、カメラ１３６の撮像データを解析する機能を有する制御部を備えるものとして説明する。

すなわち、図１０Ａに示すように、ドローン２０の制御部は、撮像した画像データを解析する（ステップＳ４１０）。例えば、操縦座席２８を画像中心とする画像データを、例えば２色相化して、操縦座席２８を中心とする部分を二色相した画像データを取得する。

そして、取得した画像データと、制御部は、予め記憶した着座パターンと合致するか否かを判定する（ステップＳ４２０）。そして、合致すると判定すると（ステップＳ４２０：Ｙｅｓ）、制御部は、作業者が起立している状態を示す起立フラグが立っているか否かを判定し（ステップＳ４３０）、フラグが立っている場合は（ステップＳ４３０：Ｙｅｓ）、解除信号を送信して（ステップＳ４４０）処理を終える一方、フラグが立っていない場合は（ステップＳ４３０：Ｎｏ）、そのまま処理を終える。

ステップＳ４２０の処理で、取得した画像データと着座パターンとが合致しないと判定した場合（ステップＳ４２０：Ｎｏ）、制御部は起立信号を苗移植機１のコントローラ１５０へ送信し（ステップＳ４５０）、次いで起立フラグを設定して（ステップＳ４６０）本処理を終える。上述した一連の処理は、ドローン２０が飛行している間、制御部により繰り返し実行される。

次に、苗移植機１側の処理について説明すると、図１０Ｂに示すように、コントローラ１５０は、作業者が起立していることを示す起立信号をドローン２０から受信したか否かを判定し（ステップＳ５１０）、受信していない場合は（ステップＳ５１０：Ｎｏ）この処理を終える。

起立信号を受信したと判定した場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、コントローラ１５０は、所定の走行規制処理を行う（ステップＳ５２０）。ここでの走行規制処理も、例えば、走行速度を減速したり、転舵速度を鈍くしたりする処理である。

次いで、コントローラ１５０は、ドローン２０から解除信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ５３０）、受信していないと判定した場合は（ステップＳ５３０：Ｎｏ）この処理を終え、受信したと判定した場合は（ステップＳ５３０：Ｙｅｓ）、規制解除処理を行って（ステップＳ５４０）、処理を終える。

このように、本実施形態に係る自動直進走行支援システムによれば、作業者が着座していないと判定した場合は、走行速度を減速したり、転舵速度を鈍くして急ハンドルのような動きとならないようにしたりすることができるため、作業者が落車したりするおそれを未然に防止することができる。

なお、上述した処理では、ドローン２０が備える制御部によって作業者が着座しているか否かを判定し、着座していないと判定すると起立信号を苗移植機１のコントローラ１５０に送信するようにした。しかし、ドローン２０は、苗移植機１の操縦座席２８を画像の中心とする空撮データをコントローラ１５０へ送信するのみとし、空撮データを取得したコントローラ１５０によって、上述した一連の制御を行うこともできる。
（第１の変形例）
ところで、上述してきた苗移植機１が備えるＧＮＳＳユニット１２１は、ローリングセンサ（不図示）を備えている。かかるローリングセンサを利用して、機体のローリング（揺れ）の程度が一定のレベルを超えると、コントローラ１５０が走行制御を行うようにすることもできる。

例えば、圃場面の荒れによって、前輪４の直上方位置に配置されたＧＮＳＳユニット１２１のローリングセンサが機体の揺れを検出すると、その揺れが一定レベル以上である場合、検知した位置を後輪５が通過するまで走行速度を減速する。このようにすることで、機体の揺れに起因する苗の植付不良などの発生を可及的に抑えることができる。

なお、コントローラ１５０による機体の揺れ（ローリング）のレベル判定は、図示しないが、前輪４のサスペンションの挙動をストロークセンサで検出し、検出結果の変化率が一定値以上である場合に、揺れが一定レベル以上にあると判定することもできる。
（第２の変形例）
ところで、上述した苗移植機１の走行車体２を、四輪操舵車とすることができる。図１１は、変形例に係る作業車両の走行部の構成を示す概略説明図である。また、図１２は、苗移植機１の走行部を４ＷＳ（四輪操舵）に切り替えた状態の一例を示す概略説明図である。

図１１に示すように、四輪操舵とする構成を簡易的に実現するために、ここでは、前輪ファイナルケース１３と後輪ファイナルケース２２のケース本体に連結孔を設け、これらの連結孔同士をロッド６００で着脱自在に連結した構成としている。すなわち、前輪ファイナルケース１３におけるキングピン４ａの外側位置および内側位置にそれぞれ前側連結孔（不図示）を設け、後輪ファイナルケース２２におけるキングピン５ａの内側位置には後側連結孔（不図示）を設ける。

そして、図１１（ａ）に示すように、前輪ファイナルケース１３の外側と後輪ファイナルケース２２とを連結した場合は、逆位相の４ＷＳとなる。すなわち、ハンドル３２（図２参照）を時計回り（右回り）に回せば、前輪４は矢印４Ｒで示すように時計回りに回動し、後輪５は矢印５Ｒで示すように反時計回りに回動する。

すなわち、苗移植機１を逆位相の４ＷＳとすれば、図１２に示すように、圃場Ｆを走行している場合、圃場周縁部Ｆ１で旋回する際に旋回半径が小さくなって、切り返したりすることなく旋回できるため旋回経路が短くなる。しかも、旋回時にスリップし難く、枕地を荒らし難い。また、旋回半径が小さくなる分、苗移植機１のプラットホームを拡げることもできるため、苗の積載能力も向上する。

また、図１１（ｂ）に示すように、ロッド６００を前輪ファイナルケース１３から外して走行車体のフレームに連結すると、後輪５へは操舵力が伝達されないため、通常の２ＷＳとなる。例えば、路上走行などにおいて比較的に高速走行する場合、２ＷＳに切り替えるとよい。

また、図１１（ｃ）に示すように、前輪ファイナルケース１３の内側と後輪ファイナルケース２２とを連結した場合は、同位相の４ＷＳとなる。すなわち、ハンドル３２（図２参照）を時計回り（右回り）に回せば、前輪４は矢印４Ｒで示すように時計回りに回動し、後輪５も矢印５Ｒで示すように時計回りに回動する。この場合は、小回りが利く苗移植機１として畦道などを走行する際に適しており、また、後輪５を含めて車輪がスリップしにくくなる。

このように、上述した構成の苗移植機１では、逆位相の４ＷＳ、同位相の４ＷＳ、さらには２ＷＳへと作業者によって簡単に切り替えることが可能となる。なお、４ＷＳとした場合、後輪５についても転舵輪となる。
（第３の変形例）
また、苗移植機１の変形例として、図１３〜図１５に示すように、予備苗載置部４００を、苗載台４１０が複数段（ここでは３段）に積層した状態から列状に展開した状態まで変位自在に構成するとともに、予備苗載置部４００に空箱入具４２０を取付けることができる。

図１３は、変形例に係る苗移植機１が備える予備苗載置部４００を正面視で示す説明図、図１４は、同上の予備苗載置部４００を側面視で示す説明図である。また、図１５は、同上の予備苗載置部４００に設けた空箱入具４２０の説明図である。

図１３に示すように、苗移植機１は、予備苗載置部４００の外側枠に、空箱入具４２０の基部に設けた軸体を揺動自在に取付け、起立状態の際には苗取板８００を収容可能にするとともに、倒伏状態の際には、苗の空箱８５０を段積み可能に構成している。ここでは、空箱入具４２０は、中段に位置する苗載台４１０の外枠に取付けられている。

空箱入具４２０を予備苗載置部４００の外側枠に設けたことにより、ハンドル３２や計器パネル３３を備える操縦部３０と予備苗載置部４００との間の作業通路Ｑを形成する空間を広く使えるとともに、機体前方からの乗降も可能となって作業性が向上する。

また、空箱入具４２０の揺動は、予備苗載置部４００の展開動作と連動させることができる。すなわち、空箱入具４２０は、図１４に示すように、３段の苗載台４１０が積層された状態においては、上縁部に形成された係止爪４２１を、上段に位置する苗載台４１０に設けたストッパ４２２のフック部分に係止させて起立状態を維持している（図１３参照）。

かかる状態から、作業者が上段に位置する苗載台４１０を図示しない把持部をもって前方へスライドさせると（図中の二点鎖線を参照）、ストッパ４２２も前方へ移動して、空箱入具４２０の係止爪４２１が自由になる。そのため、空箱入具４２０は外側へ倒伏し、最終的には、図１５に示すように、空箱８５０が載置できる略水平状態となる。図示するように、空箱入具４２０を中央（積層状態では中段）に位置する苗載台４１０に取付けたので、操縦部３０にいる作業者からも、機外にいる補助作業者からも手が届きやすく、使い勝手が向上する。

なお、ここでは、空箱入具４２０は、起立状態では外側に僅かに傾斜した状態になるようにして、自重により倒伏するようにしたが、苗載台４１０に取付けた基端部の軸体に、倒伏方向へ付勢するテンションバネなどを設けてもよい。

ところで、図１３〜図１５に示したように、空箱入具４２０は、アルミ材、ステンレス材、あるいは鋼材などの線条体を組んで可及的に軽量化を図って構成するとよい。また、空箱入具４２０を揺動自在に取付ける構成は、上述した例の他、適宜設計可能である。

上述した実施形態から以下の苗移植機１が実現する。

（１）操舵装置１１０により操舵される転舵輪４と、エンジン１０とを備えて圃場Ｆを走行する走行車体２と、走行車体２の後部に昇降自在に連結される苗植付部５０と、圃場Ｆの周縁部Ｆ１を検出する検出手段と、検出手段により検出した圃場周縁部Ｆ１と自車両との距離に基づいて、操舵装置１１０およびエンジン１０からの動力を制御して走行車体２の走行制御を行うコントローラ１５０とを備える苗移植機１。

（２）上記（１）において、コントローラ１５０は、検出手段により検出した圃場周縁部Ｆ１と自車両との距離が所定距離以下であると判定した場合、一定速度まで減速させる苗移植機１。

（３）上記（１）または（２）において、走行車体２に設けられた操縦座席２８に作業者が着座しているか否かを検出する着座センサ１９０を備え、コントローラ１５０は、着座センサ１９０により、作業者が操縦座席２８へ着座していないことを検出した場合、走行車体２を停止する苗移植機１。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、検出手段は、衛星航法システムを利用可能なＧＮＳＳユニット１２１を備える第１の検出手段１２０と、走行車体２から圃場周縁部Ｆ１までの距離を検出する第２の検出手段１３０とを備え、コントローラ１５０は、第１の検出手段１２０におけるＧＮＳＳユニット１２１による衛星からの受信状態が一定レベルを満たさない場合、第２の検出手段１３０を用いて取得した検出結果に基づいて車速を制御する苗移植機１。

（５）上記（４）において、第２の検出手段１３０は、走行車体２に設けたカメラ１３５である苗移植機１。

また、上述してきた実施形態から以下の作業車両の自動直進走行支援システムが実現する。

（６）操舵装置１１０により操舵される転舵輪４と、エンジン１０とを備えて圃場Ｆを走行する走行車体２と、走行車体２の後部に昇降自在に連結される苗植付部５０と、圃場周縁部Ｆ１を検出する検出手段と、カメラ１３６を搭載したドローン２０と、検出手段による検出結果およびドローン２０に搭載されたカメラ１３６による画像解析に基づいて、操舵装置１１０およびエンジン１０からの動力を制御して走行車体２の走行制御を行うコントローラ１５０とを備える作業車両の自動直進走行支援システム。

（７）上記（６）において、コントローラ１５０は、ドローン２０に搭載されたカメラ１３６による画像解析に基づいて検出された作物の植付条列と、走行車体２の自律走行経路との差分に基づいて、走行経路を補正する作業車両の自動直進走行支援システム。

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（作業車両）
２ 走行車体
４ 前輪（転舵輪）
２０ ドローン（無人飛行体）
２８ 操縦座席
５０ 苗植付部（作業機）
１１０ 操舵装置
１２０ 第１の検出手段
１２１ ＧＮＳＳユニット（位置情報取得ユニット）
１３０ 第２の検出手段
１３５ カメラ
１３６ カメラ
１５０ コントローラ（制御装置）
Ｆ 圃場
Ｆ１ 圃場周縁部

Claims (7)

1. 操舵装置により操舵される転舵輪と、原動機とを備えて圃場を走行する走行車体と、
   前記走行車体の後部に昇降自在に連結される作業機と、前記圃場の周縁部を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した前記圃場の周縁部と自車両との距離に基づいて、前記操舵装置および前記原動機からの動力を制御して前記走行車体の走行制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とする作業車両。
2. 前記制御装置は、前記検出手段により検出した前記圃場の周縁部と自車両との距離が所定距離以下であると判定した場合、一定速度まで減速させることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
3. 前記走行車体に設けられた操縦座席に作業者が着座しているか否かを検出する着座検出
   手段を備え、前記制御装置は、前記着座検出手段により、作業者が前記操縦座席へ着座していないことを検出した場合、前記走行車体を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の作業車両。
4. 前記検出手段は、衛星航法システムを利用可能な位置情報取得ユニットを備える第１の検出手段と、前記走行車体から前記圃場の周縁部までの距離を検出する第２の検出手段とを備え、前記制御装置は、前記第１の検出手段における前記位置情報取得ユニットによる衛星からの受信状態が一定レベルを満たさない場合、前記第２の検出手段を用いて取得した検出結果に基づいて車速を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の作業車両。
5. 前記第２の検出手段は、前記走行車体に設けたカメラであることを特徴とする請求項４に記載の作業車両。
6. 操舵装置により操舵される転舵輪と、原動機とを備えて圃場を走行する走行車体と、前記走行車体の後部に昇降自在に連結される作業機と、前記圃場の周縁部を検出する検出手段と、カメラを搭載した無人飛行体と、前記検出手段による検出結果および前記無人飛行体に搭載された前記カメラによる画像解析に基づいて、前記操舵装置および前記原動機からの動力を制御して前記走行車体の走行制御を行う制御装置と、を備えることを特徴とする作業車両の自動直進走行支援システム。
7. 前記制御装置は、前記無人飛行体に搭載された前記カメラによる画像解析に基づいて検出された作物の植付条列と、前記走行車体の自律走行経路との差分に基づいて、走行経路を補正することを特徴とする請求項６に記載の作業車両の自動直進走行支援システム。

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