JP2023118607A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】より精密な旋回制御を行い、作業性の低下を抑制すること。【解決手段】実施形態に係る作業車両は、走行車体と、作業機と、ハンドルと、位置情報取得部と、角速度検出部と、制御部とを備える。走行車体は、圃場内を走行する。作業機は、圃場内で作業を行う。ハンドルは、操舵量を調整するために回転する。位置情報取得部は、走行車体の位置情報を取得する。角速度検出部は、走行車体のヨー角を検出する。制御部は、ハンドルを制御しつつ、走行車体の位置情報およびヨー角に基づいて、直進制御および旋回制御を行う。制御部は、旋回制御において、ハンドルを回し始めてからハンドルの基準位置から所定の規定位置までの第１ブロックと、ハンドルが規定位置へ到達してから走行車体のヨー角が所定の規定値へ達するまでの第２ブロックと、ハンドルを戻し始めてからハンドルの基準位置までの第３ブロックとに分けて、ハンドルを制御する。【選択図】図５

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、圃場内を走行しながら作業を行う作業車両において、ステアリングハンドルを駆動するステアリングモータと、ステアリングモータにステアリングハンドルを駆動させて走行車体の直進制御および旋回制御を行う制御部とを備えるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０２１－１７６２７３号公報

ところで、上記したような作業車両においては、旋回中に走行車輪がスリップした場合、左右の走行車輪（後輪）の回転数に基づいてスリップ量を検出し、スリップ量に応じて旋回方向へ回したステアリングハンドルを戻し始めるタイミングを変更して次の直進（次工程）の作業開始位置へ走行車体を到達させる制御を行う。

しかしながら、走行車輪の回転数からのスリップ量を用いる場合、スリップ量と実際の走行車体のヨー角（圃場面上における基準線に対する走行車体の前後軸の角度）との間にずれが生じることがある。スリップ量と走行車体のヨー角との間にずれが生じていると、次の直進の作業開始位置からずれることがある。次の直進の作業開始位置からずれると、たとえば、次の直進制御時に走行車体を走行経路へ復帰させることになるため、作業軌跡が乱れてしまうなどの作業性低下の原因となることがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より精密な旋回制御を行うことができ、作業性の低下を抑制することができる作業車両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、本発明に係る作業車両（１）は、走行車輪（１１，１２）を有し、圃場（Ｆ）内を走行可能な走行車体（２）と、前記走行車体（２）に設けられ、圃場（Ｆ）内で作業を行う作業機（３）と、前記走行車輪（１１）の操舵量を調整するために回転可能なステアリングハンドル（２２）と、前記走行車体（２）の位置情報を取得する位置情報取得部（５０）と、前記走行車体（２）のヨー角（θ１）を検出可能な角速度検出部（８０）と、前記ステアリングハンドル（２２）を制御しつつ、前記位置情報取得部（５０）によって取得された前記走行車体（２）の位置情報および前記角速度検出部（８０）によって検出された前記走行車体（２）のヨー角（θ１）に基づいて、前記走行車体（２）の直進制御および旋回制御を行う制御部（１００）とを備え、前記制御部（１００）は、前記旋回制御において、前記ステアリングハンドル（２２）を回し始めてから該ステアリングハンドル（２２）が基準位置（Ｐ_Ｈ０）から所定の規定位置（Ｐ_Ｈ２）へ到達するまでの第１ブロック（Ｂ１）と、前記ステアリングハンドル（２２）が前記規定位置（Ｐ_Ｈ２）へ到達してから前記角速度検出部（８０）によって検出された前記走行車体（２）のヨー角（θ１）が所定の規定値（θ_Ａ）へ達するまでの第２ブロック（Ｂ２）と、前記ステアリングハンドル（２２）を戻し始めてから該ステアリングハンドル（２２）が前記基準位置（Ｐ_Ｈ０）へ再度到達するまでの第３ブロック（Ｂ３）とを含む複数のブロック（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）に分けて、前記ステアリングハンドル（２２）を制御することを特徴とする。

本発明に係る作業車両によれば、より精密な旋回制御を行うことができ、作業性の低下を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る作業車両の一例を示す概略側面図である。 図２は、制御部を中心とする制御系の一例を示すブロック図である。 図３は、圃場内における自律走行の説明図である。 図４は、ステアリングハンドルの説明図である。 図５は、旋回制御の説明図である。 図６は、第３ブロックにおけるステアリング補正の説明図である。 図７Ａは、旋回制御の一例の説明図である。 図７Ｂは、旋回中のスリップによる影響を示す図である。 図７Ｃは、ｘ条植えの場合のハンドル規定値および不感帯を示す図である。 図７Ｄは、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の旋回アシスト値、ハンドル規定値および不感帯を示す図である。 図７Ｅは、ｘ条植えの場合においてハンドル規定値がゼロのときの不感帯を示す図である。 図７Ｆは、ｘ条植え、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の機体角速度を示す図である。 図７Ｇは、ｘ条植えの場合における右旋回および左旋回のステアリング角度を示す図である。 図７Ｈは、図７Ｇにおける右旋回および左旋回のステアリング角度の関数を示す図である。 図７Ｉは、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合における右旋回および左旋回のステアリング角度を示す図である。 図７Ｊは、ｘ条植え、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の目標方位を示す図である。 図７Ｋは、ｘ条植え、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の戻し始め方位を示す図である。 図８は、ティーチング制御の説明図である。 図９は、マップベース制御システムの概略構成図である。

以下、添付図面を参照して本願の開示する作業車両の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

＜作業車両（苗移植機）の全体構成＞
図１を参照して実施形態に係る作業車両１の全体構成について説明する。図１は、実施形態に係る作業車両１の一例を示す概略側面図である。

なお、図１には、鉛直上向き（上方）を正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を示している。以下では、説明の便宜上、Ｘ軸の正方向を左方、Ｘ軸の負方向を右方、Ｙ軸の正方向を前方、Ｙ軸の負方向を後方と規定し、Ｘ軸方向を左右方向、Ｙ軸方向を前後方向、Ｚ軸方向を上下方向という場合がある。

また、以下では、作業車両１や後述する走行車体２を指して「機体」という場合がある。また、以下では、作業車両１として、圃場Ｆ（図３参照）に苗を植え付ける苗移植機を例示している。

図１に示すように、作業車両である苗移植機１は、走行車体２と、作業機３とを備える。走行車体２は、圃場Ｆ（図３参照）内を走行可能なものである。作業機３は、走行車体２に設けられる。作業機３は、圃場Ｆの土壌面に苗を植え付ける苗植付部である。なお、苗移植機１は、操縦者（「作業者」ともいう）が搭乗して操縦する乗用型の苗移植機である一方、予め設定された予定走行経路Ｒ（図３参照）に沿って自律走行しながら自動で苗の植え付け作業を行うことが可能な苗移植機である。

走行車体２は、走行車輪として、左右一対の前輪１１と、左右一対の後輪１２とを備える。走行車体２では、たとえば、左右一対の前輪１１を操舵輪とする。また、走行車体２では、たとえば、左右一対の後輪１２を駆動輪とする。なお、たとえば、後述する強制四駆モードの場合は、左右一対の前輪１１および左右一対の後輪１２を駆動輪とする。

また、走行車体２の車体骨格を形成するメインフレーム１３の前部には、後述する作業機である苗植付部３などへ駆動力を伝達するミッションケース１４と、エンジンＥから供給される駆動力、すなわち、エンジンＥの回転をミッションケース１４へ出力する油圧式の無段変速装置（図示せず）とが設けられる。なお、無段変速装置は、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）と呼ばれる静油圧式の無段変速機である。以下では、無段変速装置を「ＨＳＴ」という。

ミッションケース１４内には、路上走行時や苗の植え付け時などにおける走行モードを切り替える副変速機構（図示せず）が設けられる。走行車体２では、ミッションケース１４の左右側方に前輪ファイナルケース１５が設けられ、左右の前輪ファイナルケース１５の操向方向を変更可能な支持部からそれぞれ外向きに突出する左右の前車軸に、前輪１１がそれぞれ取り付けられる。

また、メインフレーム１３の後部には、左右方向に延設された後部フレームの左右側方に後輪ギヤケース１６が設けられ、後輪ギヤケース１６からそれぞれ外向きに突出する左右の後車軸に、後輪１２がそれぞれ取り付けられる。

また、後部フレームの上部には、後述する昇降リンク１７を支持する左右のリンク支持フレーム１８が上方へ向けて延設される。左右のリンク支持フレーム１８の間には、左右のアッパリンク１９および左右のロワリンクアーム２０が設けられる。左右のアッパリンク１９および左右のロワリンクアーム２０の左右方向の間には、油圧によって駆動される昇降シリンダ２１が設けられる。

左右のアッパリンク１９および左右のロワリンクアーム２０は、平行リンク機構である昇降リンク１７を形成する。なお、左右のアッパリンク１９、左右のロワリンクアーム２０および昇降シリンダ２１は、それぞれの一端が走行車体２側に連結され、それぞれの他端が苗植付部３側に連結される。

また、メインフレーム１３上には、エンジンＥが搭載される。エンジンＥの回転動力が、ベルト伝動装置（図示せず）およびＨＳＴを介して、ミッションケース１４へ伝達される。ミッションケース１４へ伝達された回転動力は、ミッションケース１４内の副変速機構によって変速された後、走行動力と外部取り出し動力とに分けられる。

また、エンジンＥの回転動力は、油圧ポンプ（図示せず）へ伝達される。油圧ポンプで発生した油圧は、ＨＳＴや、ステアリングハンドル２２のパワステ機構２３（図２参照）や昇降シリンダ２１などへ供給される。

ミッションケース１４へ伝達された回転動力から取り出される外部取り出し動力は、走行車体２の後部に設けられた植付クラッチ２４（図２参照）へ伝達され、植付クラッチ２４から植付伝動軸（図示せず）を介して苗植付部３へ伝達される。ミッションケース１４の後部には、左右のドライブシャフト（図示せず）が設けられる。エンジンＥからの回転動力は、ミッションケース１４およびドライブシャフトを介して、左右の後輪ギヤケース１６へ伝動される。

なお、左右のドライブシャフトよりも動力伝達上流側には、左右のドライブシャフトに対する動力伝達を入切するサイドクラッチ２５（図２参照）が配置される。図１に示すように、たとえば、操縦席２６の前方下部、かつ、左右側方には、左右のサイドクラッチ２５を入切操作するサイドクラッチペダル（図示せず）が設けられる。

左右のサイドクラッチペダルのうち、旋回内側のサイドクラッチペダルを踏み込んでサイドクラッチ２５を切状態としてからステアリングハンドル２２を操作して旋回走行すると、旋回内側の後輪１２の駆動回転を完全に遮断することができる。

走行車体２におけるフロアステップ２７の前方には、エンジンＥを収容するボンネット２８が設けられる。ボンネット２８の後部には、操縦パネル２９が設けられる。操縦パネル２９には、メータパネル、各種情報を表示するとともに操縦者による手動操作を受け付けるモニタ２９１（図２参照）、スイッチなどの各種操作具などが設けられる。また、ボンネット２８の後部には、ステアリングハンドル２２が設けられる。

また、ボンネット２８には、前輪１１の操舵量を調整するために回転可能なステアリングハンドル（以下、単に「ハンドル」という）２２、ＨＳＴや苗植付部３を操作する主変速レバー３０、副変速機構を操作する副変速レバー３１（図２参照）などが設けられる。

また、ボンネット２８の前部には、開閉可能なフロントカバー２８ａが設けられる。フロントカバー２８ａ内には、燃料タンクやバッテリ、ハンドル２２の操作に応じて左右の前輪１１および左右の前輪ファイナルケース１５の下部側を回動させる連動機構が設けられる。

操縦席２６の後方であって、メインフレーム１３の後部には、後述する施肥装置４０が設けられる。施肥装置４０の駆動力は、左右の後輪ギヤケース１６の左右の一側方から施肥装置４０へ臨むように設けられる、施肥伝動機構によって伝達される。

ボンネット２８の下部における左右側方には、上記したフロアステップ２７が形成される。フロアステップ２７は、略水平であるとともに一部格子状であり、フロアステップ２７上を歩く操縦者（作業者）などの靴などについた泥がフロアステップ２７に落ちても、落ちた泥などが圃場Ｆへ落下するようになる。

また、走行車体２の前部、かつ、左右側方には、苗枠支柱３２に複数の予備苗載せ台３３を上下方向に間隔をあけて配置する予備苗枠３４が設けられる。予備苗枠３４は、苗植付部３に補充される苗（苗マット）や肥料袋などの作業資材が載置可能である。

また、昇降リンク１７の後端部には、圃場Ｆに植え付ける苗（苗マット）を積載する苗タンク３５が、左右方向に摺動させる摺動機構と共に連結される。苗タンク３５には、苗タンク３５の上面（苗マットの載置面）を左右方向において複数に仕切るためのフェンスが設けられる。苗タンク３５の下方には、積載された苗マットから苗を掻き取り、掻き取った苗を圃場Ｆへ植え付ける植付装置３６が設けられる。

植付装置３６は、上記したフェンスによって仕切られた植付条数と同数の苗を同時に植え付けるものである。植付装置３６は、植付伝動ケース３７と、植込杆３８と、植付ロータリ３９とを備える。植付装置３６では、植付伝動ケース３７が苗タンク３５の下方に間隔をあけて設けられ、植付伝動ケース３７の左右側方において植込杆３８を回転させる植付ロータリ３９が設けられる。植付装置３６では、植込杆３８が、回転しながら苗マットから苗を掻き取り、掻き取った苗を圃場Ｆへ植え付ける。

施肥装置４０は、施肥ホッパ４１と、繰出装置４２と、ダクト４３と、施肥ホース（図示せず）と、ブロア（図示せず）とを備える。施肥ホッパ４１は、肥料を貯留する。施肥ホッパ４１は、苗植付部３の作業条数と同数に仕切られている。なお、施肥ホッパ４１は、たとえば、左右方向に長いと肥料の投入や着脱の利便性が低下することがあるため、全条の半分ずつ（たとえば、８条の場合は４条ずつ）に仕切られたものを左右にそれぞれ並べる、いわゆるサイド施肥構造であってもよい。

繰出装置４２は、施肥ホッパ４１の下部に１条ごとに設けられ、肥料を設定量ずつ供給する。ダクト４３は、繰出装置４２の下方に設けられ、肥料を移動させる搬送風を通過させる。施肥ホースは、繰出装置４２の下方に設けられ、苗植付部３の苗植付位置の近傍へ肥料を案内する。ブロアは、ダクト４３の一側端部に設けられ、ブロア用電動モータ（図示せず）の駆動力で搬送風を発生させる。

苗植付部３の下方には、フロート４４が設けられる。フロート４４は、中央のセンターフロート４４ａと、左右のサイドフロート４４ｂとを備える。センターフロート４４ａおよび左右のサイドフロート４４ｂは、圃場Ｆの土壌面に接地して、走行車体２の進行（前進）に伴い、土壌面上を滑走する。

また、苗植付部３は、フロート４４よりも前方に設けられ、土壌面の凹凸を整地する整地ロータ４５を備える。なお、整地ロータ４５は、センターフロート４４ａの前方および左右のサイドフロート４４ｂの前方のそれぞれに設けられる。苗植付部３は、整地ロータ４５で均した土壌面に苗を植え付ける。整地ロータ４５には、ロータ伝動シャフト（図示せず）を介して駆動力が伝達される。

また、苗植付部３の左右側方には、左右のいずれか一方が圃場Ｆの土壌面に接地して、次の作業条（次工程）における走行の目安とする溝（ガイド線）を形成する線引きマーカ（図示せず）がそれぞれ設けられる。左右の線引きマーカは、左右のいずれか一方が下降して接地すると他方が上昇する。また、左右の線引きマーカは、機体旋回時に苗植付部３を上昇させたときには左右共に上昇し、機体旋回後に苗植付部３が下降すると、左右のいずれか一方が上昇して他方が下降（接地）する。

また、走行車体２の左右方向の中央であり、かつ、ボンネット２８の前方には、センターマスコット４６が上方へ延伸するように立設される。センターマスコット４６を、左右の線引きマーカによって圃場Ｆの土壌面に形成されたガイド線に合わせることで、直前の作業条の作業位置にあわせた走行が可能となり、作業精度の向上や、非作業の発生防止を図ることができる。

なお、圃場Ｆの土質によっては、左右の線引きマーカによって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。このような場合には、左右の線引きマーカよりも前方に設けられた左右のサイドマーカ（図示せず）を用いるとよい。すなわち、左右のサイドマーカを外側へ移動させ、前工程で植え付けた苗の上方にサイドマーカを位置させることで、前の作業条の苗の植え付けに合わせた植付作業が可能となる。

また、図１に示すように、苗移植機１は、位置情報取得部５０を備える。位置情報取得部５０は、苗移植機１の現在の位置（または方位）を取得する。位置情報取得部５０は、たとえば、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの衛生測位システムを利用して苗移植機１の現在の位置（または方位）を取得する。なお、位置情報取得部５０は、複数の装置で構成されてもよい。

位置情報取得部５０は、たとえば、衛生測位システムから測位情報を受け取り、受け取った測位情報に基づいて走行車体２の現在の位置情報（または方位情報）を作成する。位置情報取得部５０は、たとえば、アンテナフレーム５１に支持され、走行車体２の上方に配置される。

また、位置情報取得部５０による位置情報に基づいて作成される、直進制御用プログラムと旋回制御用プログラムとは、互いに別の場所に格納される。直進制御用プログラムは、たとえば、位置情報取得部５０内の直進制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に格納され、旋回制御用プログラムは、たとえば、ボンネット２８に収容された旋回制御用ＥＣＵに格納される。直進制御用ＥＣＵおよび旋回制御用ＥＣＵは、後述する制御部１００（図２参照）に含まれる。なお、直進制御用ＥＣＵおよび旋回制御用ＥＣＵは、同一のＥＣＵであってもよい。

＜作業車両（苗移植機）の制御系＞
次に、図２を参照して作業車両（苗移植機）１（図１参照）の制御系について説明する。図２は、制御部１００を中心とする制御系の一例を示すブロック図である。作業車両である苗移植機１は、電子制御によって各部を制御することが可能なものであり、各部を制御する制御部１００を備える。

制御部１００は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有する処理部や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部、さらには入出力部を有し、これらが互いに接続されて互いに信号の受け渡しが可能なものである。なお、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などが格納される。制御部１００は、記憶部などに格納されたコンピュータプログラムなどを読み出すことで、各機能を発揮させる。

制御部１００には、たとえば、アクチュエータ類として、スロットルモータ６０、油圧制御弁６１，６２、植付クラッチ作動ソレノイド６３、サイドクラッチ作動ソレノイド６４、ＨＳＴモータ６５、ステアリングモータ６６、線引きマーカ昇降モータ６７、デフロック切替モータ６８などが接続される。

スロットルモータ６０は、エンジンＥの吸気量を調節するスロットルを作動させることで、エンジンＥの出力軸の回転数を増減させる。油圧制御弁６１は、昇降シリンダ２１の伸縮動作を制御する。油圧制御弁６２は、パワステ機構２３を制御する。植付クラッチ作動ソレノイド６３は、植付クラッチ２４を作動させる。

サイドクラッチ作動ソレノイド６４は、後輪１２（図１参照）への動力伝達状態を切り替えるサイドクラッチ２５を作動させる。ＨＳＴモータ６５は、ＨＳＴのトラニオンの回動角度を変更することで、ＨＳＴの斜板の傾斜角を変更する。ステアリングモータ６６は、操舵輪である前輪１１（図１参照）を操舵駆動する。ステアリングモータ６６は、前輪１１の操舵量（操舵角または切れ角ともいう）を調整するハンドル２２を駆動するモータである。線引きマーカ昇降モータ６７は、線引きマーカを昇降させる。

デフロック切替モータ６８は、左右の走行車輪（たとえば、左右の前輪１１）を同じ回転速度で回転させるデファレンシャルロック機構（以下、デフロック機構という）６９の作動および作動停止を切り替えるモータである。デフロック機構６９が入状態になることで、強制的に四輪駆動（強制四駆モード）とすることができ、左右の走行車輪が同じ回転速度で回転する。

また、制御部１００には、回転数センサ７０、操舵量センサ７１、傾斜センサ７２などが接続される。回転数センサ７０は、左右の後輪１２（図１参照）に対応して２つ設けられ、左右の後輪１２の回転数をそれぞれ検出する。なお、回転数センサ７０は、左右の前輪１１の回転数を検出してもよい。

操舵量センサ７１は、ハンドル２２の回転、すなわち、前輪１１（図１参照）の操舵量（操舵角、切れ角）を検出する。操舵量センサ７１は、たとえば、ピットマンアームに連結する軸上に設けられる。

操舵量センサ７１は、第１センサ７１１と、第２センサ７１２とを備える。第１センサ７１１は、ハンドル２２が回転して、後述する所定の規定位置Ｐ_Ｈ２（図５参照）へ到達したか否かを検出する。第２センサ７１２は、第１センサ７１１とは異なるセンサであり、ハンドル２２の回転角度を検出する。なお、第２センサ７１２は、ハンドル２２が走行車体２（図１参照）が直進する位置として予め設定された、後述する基準位置Ｐ_Ｈ０（図４および５参照）から左右方向のそれぞれについてハンドル２２の回転角度を検出する。

傾斜センサ７２は、苗移植機１（走行車体２）の傾きである傾斜角（たとえば、ロール角、ピッチ角）を検出する。

また、制御部１００には、操作信号として、たとえば、主変速レバー３０、副変速レバー３１、苗植付部昇降スイッチ７３、線引きマーカ自動昇降スイッチ７４、自動旋回切替スイッチ７５、モード切替スイッチ７６などから信号が入力される。

苗植付部昇降スイッチ７３は、苗植付部３を昇降を切り替えるスイッチである。苗植付部昇降スイッチ７３は、「上昇」および「下降」位置に変更可能である。苗植付部昇降スイッチ７３が「上昇」位置にあるときは、苗植付部３は、所定の非作業位置まで上昇し、植付装置３６（図１参照）が停止する非作業状態（苗植付部３の切状態）となる。苗植付部昇降スイッチ７３が「下降」位置にあるときは、苗植付部３は、所定の作業位置まで下降し、植付装置３６が作動する作業状態（苗植付部３の入状態）となる。すなわち、苗植付部昇降スイッチ７３は、苗植付部３の作業状態が検出可能なスイッチである。

線引きマーカ自動昇降スイッチ７４は、ハンドル２２の操舵量（すなわち、前輪１１の操舵量）に連動して線引きマーカ（図示せず）を自動的に昇降させるか否かを切り替えるスイッチである。線引きマーカ自動昇降スイッチ７４が「ＯＮ」のときは、操舵量に連動して線引きマーカを自動的に昇降させる制御が実行される。一方、線引きマーカ自動昇降スイッチ７４が「ＯＦＦ」のときは、操舵量に連動して線引きマーカを自動的に昇降させる制御は実行されない。

自動旋回切替スイッチ７５は、操縦者が苗移植機１を手動で操縦する場合において自動旋回の実行を可とするか不可とするかを切り替えるスイッチである。なお、自動旋回切替スイッチ７５が「ＯＮ」のときは、自動旋回の実行を可とする。自動旋回切替スイッチ７５が「ＯＦＦ」のときは、自動旋回の実行を不可とする。モード切替スイッチ７６は、苗移植機１（走行車体２）の自律走行を実行するか否かを切り替えるスイッチである。

また、制御部１００には、角速度検出部８０が接続され、角速度検出部８０から、たとえば、旋回中の機体（走行車体２）の実測のヨー角θ１（図５参照）などが入力される。角速度検出部８０は、走行車体２の上下方向の軸まわりの角速度を測定するヨー方向角速度センサであり、機体のヨー方向の角速度が検出することで、機体のヨー角θ１が検出可能である。

また、制御部１００には、リモコン装置９０が相互通信可能に接続され、リモコン装置９０から各種信号や情報が入力される。なお、制御部１００には、たとえば、走行車体２（図１参照）に設けられた受信機（図示せず）を介して、リモコン装置９０から各種信号や情報が入力される。

リモコン装置９０は、たとえば、苗移植機１の遠隔操作を受け付ける遠隔操作モードの実行時に、作業者によって操作される。なお、遠隔操作モードでは、作業者がリモコン装置９０を操作することで、苗移植機１の遠隔操作が可能となる。リモコン装置９０は、たとえば、液晶画面などの表示部を有する携帯端末装置であり、タブレット端末装置であることが好ましい。

この他、制御部１００には、方位センサ（図示せず）などが接続されるてもよい。方位センサは、たとえば、機体（走行車体２）の進行方向の絶対方位角（たとえば、「北」を０°（３６０°）、「東」を９０°、「南」を１８０°、「西」を２７０°）を検出する。方位センサは、一定時間ごとに絶対方位角を検出し、検出した絶対方位角を制御部１００へ送信する。

制御部１００は、操舵量センサ７１（第１センサ７１１および第２センサ７１２）の検出結果に基づいて、ステアリングモータ６６を介してハンドル２２を制御する。制御部１００は、ハンドル２２を制御しつつ、位置情報取得部５０によって取得された走行車体２の位置情報および角速度検出部８０によって検出された走行車体２の実測のヨー角θ１に基づいて、走行車体２の直進制御および旋回制御を行う。

＜圃場内における自律走行＞
次に、図３を参照して圃場Ｆ内における苗移植機１（走行車体２）の自律走行について説明する。図３は、圃場Ｆ内における自律走行の説明図である。なお、図３には、圃場Ｆ内を自律走行する苗移植機１（走行車体２）の様子を模式的に示している。

制御部１００（図２参照）は、前輪１１（図１参照）の操舵量をフィードバックしながらハンドル２２（図１および２参照）を制御して、走行車体２を自律走行させる自律走行モードを有する。

制御部１００は、自律走行モードでは、上記したように、ハンドル２２を制御して走行車体２の進行方向を制御する。制御部１００は、自律走行モードにおいては、エンジンＥ（図１および２参照）の回転数を制御して走行速度（車速）を制御する。制御部１００は、自律走行モードでは、ブレーキ操作を行うことで車速を制御する場合もある。

図３に示すように、自律走行モードでは、苗移植機１は、畦Ｆ_Ｒで区画された圃場Ｆ内に予め設定された予定走行経路Ｒに沿って、たとえば、直進および旋回を繰り返しながら苗の植え付け作業を自動で行う。なお、制御部１００は、上記したように、機体上部に設けられた位置情報取得部５０（図１参照）を介して、苗移植機１（走行車体２）の現在の位置情報（自己位置Ｐ_Ｏ）や旋回位置に関する情報を取得する。

制御部１００は、苗移植機１（走行車体２）を自律走行させる場合、たとえば、苗植付部３の作業幅、圃場Ｆの形状や面積などが含まれる情報などに基づいて適切な旋回位置などが規定された予定走行経路Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）を作成する。

この場合、苗移植機１は、たとえば、圃場Ｆ内に設定された作業エリア内で作業を行うよう、予め設定された作業開始点Ｐ_Ｓから作業終了点Ｐ_Ｅまで、予定走行経路Ｒに沿って直進と旋回とを繰り返しながら苗の植え付け作業を行う。

予定走行経路Ｒ１は、直進経路Ｒ_Ｓと、旋回経路Ｒ_Ｔとを有する。制御部１００は、直進経路Ｒ_Ｓでは、苗移植機１（走行車体２）が直進しながら苗を植え付けるよう苗移植機１に実行させる。また、制御部１００は、旋回経路Ｒ_Ｔでは、直進から次の直進（次工程）へ移行するために苗移植機１（走行車体２）が１８０度旋回するよう苗移植機１に実行させる。

予定走行経路Ｒ２は、たとえば、圃場Ｆの枕地領域（圃場Ｆの枕地を含む内周縁領域をいう）における直進経路と９０度旋回する旋回経路とを組み合わせた経路（枕地経路ともいう）である。制御部１００は、枕地経路では、圃場Ｆの枕地領域において苗を植え付ける枕地工程を苗移植機１に実行させる。なお、図３においては、予定走行経路Ｒ２における作業終了点Ｐ_Ｅの図示を省略している。

＜旋回制御＞
次に、図４～７を参照して旋回制御（旋回アシスト制御ともいう）について説明する。図４は、ステアリングハンドル（ハンドル）２２の説明図である。図５は、旋回制御の説明図である。図６は、第３ブロックＢ３におけるステアリング補正の説明図である。

図４に示すように、ハンドル２２は、走行車体２（図１および３参照）を直進させる位置（ハンドル２２の向き）を基準位置Ｐ_Ｈ０として、基準位置Ｐ_Ｈ０から左右方向へそれぞれ最大位置（ステアリングロック位置ともいう）Ｐ_Ｈ１まで回転する範囲内で前輪１１（図１参照）を操舵可能である。なお、前輪１１は、ハンドル２２が左右のいずれかの最大位置Ｐ_Ｈ１へ到達すると、左右方向のいずれかへの操舵量（操舵角、切れ角）が最大となる。また、ハンドル２２の基準位置Ｐ_Ｈ０は、たとえば、モニタ２９１から変更可能である。

制御部１００（図３参照）は、上記したように、ハンドル２２を制御して走行車体２の旋回制御を行う。図５に示すように、制御部１００は、旋回制御において、走行車体２が旋回を開始する位置から旋回を終了する位置（次の直進経路Ｒ_Ｓの作業開始位置Ｐ_Ｓ１）へ到達するまでの旋回経路Ｒ_Ｔで、第１ブロックＢ１と、第２ブロックＢ２と、第３ブロックＢ３とを含む複数（本実施形態では、第１ブロックＢ１～第３ブロックＢ３の３つ）のブロックに分けて、ハンドル２２を制御する。

第１ブロックＢ１は、ハンドル２２を回し始めてから、ハンドル２２が基準位置Ｐ_Ｈ０から所定の規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達するまでの間である。第２ブロックＢ２は、ハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達してから角速度検出部８０（図３参照）によって検出された走行車体２のヨー角（以下、「実測のヨー角」という）θ１が所定の規定値θ_Ａへ達するまでの間である。第３ブロックＢ３は、実測のヨー角θ１が規定値θ_Ａとなってから、ハンドル２２を戻し始めてからハンドル２２が基準位置Ｐ_Ｈ０へ再度到達するまでの間である。

このように、制御部１００が複数（３つ）のブロック（第１ブロックＢ１～第３ブロックＢ３）に分けてハンドル２２を制御することで、走行車体２の旋回中、リアルタイムでスリップ量を検出することができ、スリップ量に応じて、ハンドル２２の回転を補正することができる。これにより、より精密な旋回制御を行うことができ、作業性の低下を抑制することができる。なお、本実施形態では、第１ブロックＢ１～第３ブロックＢ３の３つのブロックに分けてハンドル２２を制御するが、旋回中の走行車体２やハンドル２２の動きに基づいてさらに分けてもよい。すなわち、第４ブロック、第５ブロック、・・・のように、さらに細分化してもよい。

また、制御部１００は、第１ブロックＢ１において、実測のヨー角θ１と、スリップなどの外乱がない場合の走行車体２の理想のヨー角（以下、「理想のヨー角」という）θ２との差に基づいて、ハンドル２２を制御する。このように、旋回中における走行車体２の実測のヨー角θ１と理想のヨー角θ２との差をとることで、この差から旋回中の走行車体２の旋回状況を推定することができる。

また、制御部１００は、ハンドル２２の回転角度および走行車体２の走行速度（車速）から理想のヨー角θ２を算出する。このように、制御部１００は、旋回中における走行車体２の理想のヨー角θ２を求めることができる。なお、制御部１００は、ハンドル２２の回転角度および走行車体２の走行速度（車速）に基づいて予め作成されたテーブルを有しており、理想のヨー角θ２を算出にはこのテーブルを用いる。

また、制御部１００は、第２ブロックＢ２において、走行車体２のホイールベース（前輪１１の軸と後輪１２の軸との間の距離）およびトレッド（左右の前輪１１の間の距離）によって理想のヨー角θ２の算出方法を変更する。また、制御部１００は、第２ブロックＢ２において、苗植付部３（図１参照）による苗の植え付け条数によって理想のヨー角θ２の算出方法を変更してもよい。このように、ホイールベースおよびトレッド、または、苗の植え付け条数によって理想のヨー角θ２の算出するため、理想のヨー角θ２を求めることができるうえ、苗移植機１（図１参照）ごとの理想のヨー角θ２を簡単に求めることができる。なお、制御部１００は、ホイールベースおよびトレッドや、苗の植え付け条数に基づいて予め作成されたテーブルを有し、このテーブルを用いて理想のヨー角θ２を算出してもよい。

また、制御部１００は、第２ブロックＢ２（図５参照）において、実測のヨー角θ１と理想のヨー角θ２とを比較し、理想のヨー角θ２が実測のヨー角θ１よりも大きい場合には、ハンドル２２を戻すように制御する、このように、旋回中における走行車体２の理想のヨー角θ２が大きい場合にはハンドル２２の回転を補正（「ステアリング補正」ともいう）することができ、より精密な旋回制御を行うことができる。

ここで、上記したモニタ２９１（図３参照）は、ハンドル２２の回転量（ハンドル２２の回転による操舵量の度合い）の予め設定される設定値を、プラス側またはマイナス側へ変更する操作を受け付ける。図６に示すように、制御部１００は、第３ブロックＢ３においてスリップを検出した場合、モニタ２９１が設定値のプラス側へ変更する操作を受け付けた場合にはハンドル２２の戻し方向への回転（ステアリング補正）を増大する。また、制御部１００は、第３ブロックＢ３においてスリップを検出した場合、モニタ２９１が設定値のマイナス側へ変更する操作を受け付けた場合にはハンドル２２の戻し方向への回転（ステアリング補正）を減少する。

また、制御部１００は、第３ブロックＢ３において、モニタ２９１が設定値のマイナス側へ最大変更する操作を受け付けた場合にはハンドル２２を戻す制御を行わない。このように、ハンドル２２の回転量の設定値がプラス側へ変更された場合には走行車体２を大回りさせることができる。また、ハンドル２２の回転量の設定値がマイナス側へ変更された場合には走行車体２を小回りさせることができる。さらに、ハンドル２２の回転量の設定値がマイナス側へ最大変更された場合にはハンドル２２を戻す制御を行わない。これにより、ハンドル２２の回転量の設定値のプラス側・マイナス側へ変更した値に応じて走行車体２の旋回を調整することができ、より精密な旋回制御を行うことができる。

また、制御部１００は、走行車体２のヨー角θ１に応じてハンドル２２の回転量を変更する。そして、制御部１００は、走行車体２の旋回中、ハンドル２２が最大位置Ｐ_Ｈ１付近の場合には、ハンドル２２の制御を行わない。すなわち、制御部１００は、走行車体２の旋回中、ハンドル２２が目いっぱい回った状態（または、それに近い状態）である場合には、ハンドル２２の制御を行わない。これにより、より精密な旋回制御を行うことができる。なお、制御部１００は、走行車体２の走行速度（車速）が所定速度以下の場合も、ハンドル２２の制御を行わない。

また、制御部１００は、走行車体２の旋回中、ハンドル２２が最大位置Ｐ_Ｈ１付近の場合でも、モニタ２９１が設定値のプラス側へ変更する操作を受け付けている場合には、ハンドル２２の制御を行う。すなわち、制御部１００は、走行車体２の旋回中、ハンドル２２が目いっぱい回った状態でも、ハンドル２２の回転量の設定値がプラス側へ変更されている場合（モニタ２９１からの設定変更によって大回りする可能性がある場合）には、ハンドル２２の制御を行う。これにより、より精密な旋回制御を行うことができる。

また、苗移植機１では、上記したように、ハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達したか否かは第１センサ７１１（図２参照）によって検出し、その後のハンドル２２の回転は第２センサ７１２（図２参照）によって検出する。これにより、ハンドル２２の精密な制御が可能となり、より精密な旋回制御を行うことができる。

＜旋回制御の具体例＞
図７Ａ～７Ｋを参照して、制御部１００（図２参照）による旋回制御の具体例について説明する。図７Ａは、旋回制御の一例の説明図である。図７Ｂは、旋回中のスリップによる影響を示す図（グラフ）である。図７Ｃは、ｘ条植えの場合のハンドル規定値および不感帯を示す図（表）である。図７Ｄは、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の旋回アシスト値、ハンドル規定値および不感帯を示す図（表）である。図７Ｅは、ｘ条植えの場合においてハンドル規定値がゼロのときの不感帯を示す図（表）である。

図７Ｆは、ｘ条植え、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の機体角速度を示す図（表）である。図７Ｇは、ｘ条植えの場合における右旋回および左旋回のステアリング角度を示す図（表）である。図７Ｈは、図７Ｇにおける右旋回および左旋回のステアリング角度の関数を示す図（表）である。図７Ｉは、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合における右旋回および左旋回のステアリング角度を示す図（表）である。図７Ｊは、ｘ条植え、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の目標方位を示す図（表）である。図７Ｋは、ｘ条植え、ｙ条植えおよびｚ条植えの場合の戻し始め方位を示す図（表）である。

制御部１００は、たとえば、苗植付部３（図１参照）を上昇させる操作が行われ、かつ、主変速レバー３０（図２参照）が前進の場合に、図７Ａに示すように、旋回経路Ｒ_Ｔに沿って走行車体２を旋回させる。なお、図７Ａにおいて、「θｐ［ｄｅｇ］」は機体方位であり、「ｒ」は旋回半径である。スリップによるずれ量（スリップ量）Ｄは、たとえば、「Ｄ＝Ｃ×２ｒｓｉｎθｐ×ｃｏｓ（θｐ／２）」から算出される。なお、「Ｃ」は定数である。

このように、機体方位θｐは、「ｓｉｎθｄ×ｃｏｓ（θｐ／２）」に依存する。なお、「θｄ」はハンドル規定値（図６に示すように、ハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２にある状態の値）である。図７Ｂに示すように、旋回中のスリップ時の影響は、旋回中の機体方位θｐから想定することができる。なお、スリップによるずれ量（スリップ量）Ｄが目標線に対して、たとえば、２０［ｃｍ］の場合には旋回失敗と判断し、旋回制御を終了して停車するように制御されてもよい。この場合、モニタ２９１（図２参照）やリモコン装置９０の液晶画面などに、たとえば、旋回失敗や手動で条合わせを行うことを促す表示などを表示させてもよい。

制御部１００は、目標となる旋回経路Ｒ_Ｔ（たとえば、図７Ｃに示すように、苗移植機１の型式がｘ条植えのａ型の場合は、２．４［ｍ］）を取得する。なお、図７Ｄには、他の例として、苗移植機１の型式がｙ条植えのｅ型の場合とｚ条植えのｆ型の場合とを示している。

たとえば、ｘ条植えの場合、図７Ｃ、７Ｅ～７Ｋに示すように、制御部１００は、ハンドル２２（図６参照）を規定値θｄまで回転する。なお、この場合の車速は、たとえば、０．７５［ｍ／ｓ］に規制される。この場合のステアリング角速度の上限を、たとえば、「Ｆ１（主変速レバー３０の位置Ｆ１～Ｆ５）、１段（ＨＳＴレバーの段数１～１０）：５０［ｄｅｇ／ｓ］」、「Ｆ１、２段：７０［ｄｅｇ／ｓ］」、「Ｆ２、３段：９０［ｄｅｇ／ｓ］」、「Ｆ２、３．５段：１１０［ｄｅｇ／ｓ］」、「Ｆ２、４段：１３０［ｄｅｇ／ｓ］」、「Ｆ２、４．５段：１５０［ｄｅｇ／ｓ］」、「Ｆ３、５段～：１７０［ｄｅｇ／ｓ］」とする。なお、図７Ｄに示すように、ｙ条植えやｚ条植えの場合は、旋回アシスト（左右）値によってハンドル規定値θｄを変更する。

制御部１００は、操舵量センサ７１（図２参照）における第１センサ７１１（図２参照）がハンドル２２の操舵位置が「±３ｂｉｔ」の範囲を検出すると、ステアリングモータ６６（図２参照）を停止し、直進制御用のピットマンセンサである第２センサ７１２（図２参照）の値（ｂｉｔ値）でステアリングモータ６６の制御（モータ制御という）を行う。なお、旋回中のハンドル規定値θｄは、第２センサ７１２の基準値となる。また、ハンドル規定値θｄは、旋回方向が「＋」、戻し方向が「－」となる。また、ハンドル規定値θｄは、第２センサ７１２の１ｂｉｔに対して０．３［ｄｅｇ］の換算である。また、ｂｉｔ値は、ハンドル２２を左右に１周回した後の数値である。

制御部１００は、第２センサ７１２から取得したハンドル２２の回転角度θａ［ｄｅｇ］と、位置情報取得部５０（図２参照）によって取得した走行車体２の走行速度（車速ｖ）とによって理想の機体角速度（すなわち、理想のヨー角θ２）ωｉ［ｄｅｇ／ｓｅｃ］を、たとえば、「ωｉ＝０．０７１ｖθａ」から算出する。なお、機体角速度ωｉは、たとえば、図７Ｆに示す例の０．５［ｓｅｃ］移動平均で求める。

なお、制御部１００は、移動平均中の車速ｖに０．１［ｍ／ｓ］以下が含まれる場合は走行車体２の停車中と判断し、角速度ωｉはゼロとする。また、ハンドル２２の回転角度θａは、直進位置のセンサセット値をゼロとし、右旋回が「＋」、左旋回が「－」となる。また、ハンドル２２の回転角度θａは、第２センサ７１２の１ｂｉｔに対して１．２５［ｄｅｇ］の換算である。

制御部１００は、走行車体２の旋回中に位置情報取得部５０によって取得した機体方位θｐから実測の角速度（すなわち、実測のヨー角θ１）ωｐ［ｄｅｇ／ｓｅｃ］を、たとえば、「ωｐ＝１０×（θｐ－θ（ｐ－１））」から算出する。なお、角速度ωｐは、データ周期０．１［ｓ］で、現在の機体方位の１データ前の機体方位θｐの（たとえば、５つ分）の移動平均で求める。

ｘ条植えの場合、制御部１００は、ハンドル規定値θｄまで回転してからハンドル２２の制御を開始し、図７Ｇおよび７Ｈに示す式に基づいて、ステアリング角度θｄｉ（ハンドル２２の回転角度）が不感帯「±３ｂｉｔ」となるようにステアリングモータ６６を制御する。なお、図７Ｇにおける「Ａ」は、旋回方向および機体方位によって決定する、図７Ｈに示す値となる。ただし、ステアリング角度θｄｉは、「θｄ－１００≦θｄｉ≦θｄ＋２０」の範囲となる。また、「（ωｐ－ωｉ）＜０」のとき、または、「ωｉ＝０」のときは、「（ωｐ－ωｉ）＝０」とする。また、モニタ２９１（図２参照）やリモコン装置９０の液晶画面などにおいては、標準を「０」として「－１０～＋１０」の値をとる。この場合、「－１０」のとき、ハンドル規定値θｄからさらにハンドル２２を、たとえば、「２０°」回転する。

また、「ωｐ－ωｉ」は、単位［ｄｅｇ／ｓｅｃ］であり、おおよそ「０～５」の値をとり、最大で「１０」程度である。上記した「ｓｉｎθ×ｃｏｓ（θｐ／２）」は、「０～０．７７」の値をとる。このような式を乗算することで、機体方位によって制御量を変えることができる。なお、「θｄｉ」は、旋回アシスト（左右）標準値であり、最大「θｄ－１００［ｄｅｇ］」程度となるよう設定している。また、ステアリング角度（ハンドル２２の回転角度）は、旋回中の基準位置から末切り方向へ「２０°」、切り戻し方向へ１００°を上限として、その範囲で制御する。たとえば、スリップがない「（ωｐ－ωｉ）＝０」のとき、旋回アシスト（左右）標準値で「０°」、最大値「＋１０」で「－２０°」、最小値「－１０」で「＋２０°」として、ハンドル２２を末切りへ切る（回転する）。

たとえば、ｙ条植え、ｚ条植えの場合、制御部１００は、ハンドル規定値まで回転してからステアリング制御を開始し、図７Ｉに示す式に基づいて、第２センサ７１２によるステアリング角度θａが不感帯「±３ｂｉｔ」となるようにステアリングモータ６６を制御する。この場合、旋回アシスト（左右）標準値が「＋１０～０（狭く～標準）」のとき、「θａ＝θｄ」とする。また、旋回アシスト（左右）標準値が「＋１～＋１０（広く）」のとき、かつ、「｜ωｐ－ωｉ｜≧３」のときは、不感帯「±３ｂｉｔ」となるようにステアリングモータ６６を制御する。ただし、ステアリング角度θａは、「θｄ－１００≦θａ≦θｄ」の範囲とする。

そして、目標方位から「６０°」手前の時点でステアリング制御を終了し、ステアリング角度を「θｄ」にし、第２センサ７１２による制御に戻す。なお、旋回アシスト（左右）は、モニタ２９１やリモコン装置９０の液晶画面などに表示される「旋回アシスト（右）、（左）」の値を参照し、標準を「０」として「－１０～＋１０」の値をとる。目標方位は、ＧＮＳＳなどの機体方位で「－９０～＋９０」の値をとる。また、目標方位に対して「６０°」手前で「０．５［ｍ／ｓ］」に減速し、その間も角速度ωｐの監視は続ける。

ハンドル２２を戻し始める機体方位θｓｔは、たとえば、ｘ条植えの右旋回の場合、たとえば、「θｓｔ＝０－１．２×ωｐ［ｄｅｇ］」で求める。

「θｓｔ」は、ＧＮＳＳなどから得られる機体方位であり、基準線に平行な方位が「０」、右回りが「＋」となり、「－９０～＋９０」の値をとる。なお、旋回アシスト（左右）は、モニタ２９１やリモコン装置９０の液晶画面などに表示される「旋回アシスト（右）、（左）」の値を参照し、標準を「０」として「－１０～＋１０」の値をとる。

制御部１００は、現在の機体方位が「θ＞θｓｔ」となると、ハンドル２２を戻し始める。このとき、角速度が「１７０°」を上限として回転する。そして、制御部１００は、ステアリング角度（ハンドル２２の回転角度）が「７５°」以下で旋回制御を終了する。

なお、上記した旋回制御では、旋回内側となる後輪１２（図１参照）の回転数による旋回補正制御は行わない。また、上記した旋回制御では、左右の旋回制御の調整のために、旋回中のステアリング操舵量（ｙ条植え、ｚ条植えでは、旋回終了時の目標方位）が変更可能である。また、苗移植機１の型式によって旋回時の理想の機体角速度ωｉの計算に用いる数値を変更してトレッドや苗の植え付け条間の違いに対応している。また、直進制御中の操舵指令角度範囲を「±１５０°」から「１４５°」とすることで、「１５０°」の指令が出たときにセンサ範囲を超えてエラーになることを防ぐことができる。

また、制御部１００は、ハンドル２２を制御して走行車体２を自律走行させる自律走行モードを実行するために、作業を行う圃場Ｆ内で走行車体２を走行させて圃場情報（圃場の形状などの情報）を取得するティーチング制御を行う。

＜ティーチング制御＞
次に、図８を参照して制御部１００によるティーチング制御について説明する。図８は、ティーチング制御の説明図である。

図８に示すように、作業を行う圃場Ｆが矩形状ではない、たとえば、Ｌ字形状のような異形である場合、制御部１００（図２参照）は、苗移植機１の直進走行軌跡Ｌ_Ｓ１～Ｌ_Ｓ３から圃場Ｆの３辺（畦Ｆ_Ｒ）の長さが異なるか否かを判定し、判定結果から圃場Ｆが矩形状でないことを判断する。

制御部１００は、ティーチング制御において、３辺の畦Ｆ_Ｒによる圃場Ｆの外形を苗移植機１へと教示する。

制御部１００は、一方の畦Ｆ_Ｒ１においては苗移植機１を自動で旋回させる制御を行う。また、制御部１００は、他方の畦Ｆ_Ｒ２においては、苗移植機１を自動で一時停止し、一時停止した後にリモコン装置９０が受け付けた作業者Ｗの手動操作に基づいて、他方の畦Ｆ_Ｒ２で、たとえば、苗や肥料などの資材補給のために、苗移植機１を畦寄せさせる制御を行う。

この場合、制御部１００は、他方の畦Ｆ_Ｒ２において、作業者Ｗが苗移植機１を畦寄せさせることなく次工程へ進みたい場合には、リモコン装置９０が受け付けた作業者Ｗの手動操作に基づいて他方の畦Ｆ_Ｒ２における畦寄せをスキップして、苗移植機１を次工程へ向けて自動で旋回させる。

圃場Ｆの大きさによっては資材補給を毎回行わないこともあるため、他方の畦Ｆ_Ｒ２で畦寄せさせることなく作業を継続させたい場合、リモコン装置９０が受け付けた操作（作業者の手動操作）に基づいて自動旋回させて作業を継続させることができる。これにより、作業性を向上させることができる。

なお、畦寄せされた苗移植機１は、たとえば、リモコン装置９０において「自動再開」操作がなされることで、自動旋回して次工程の作業へと移行する。

また、制御部１００による畦寄せをスキップする制御は、通常作業時の畦寄せ機能にも適用することができる。この場合、畦寄せスキップ操作を次回の畦寄せ分のみ受け付け、資材補給のタイミングを逃して空作業することを防止するために、先行して連続で畦寄せスキップ操作を受け付けない。なお、畦寄せスキップ操作をキャンセル可能としてもよい。また、畦寄せスキップ中は、モニタ２９１（図２参照）やリモコン装置９０の液晶画面などに畦寄せしないことを表示させてもよい。また、畦寄せスキップをキャンセルした場合も、モニタ２９１やリモコン装置９０の液晶画面などにキャンセルしたことを表示させてもよい。

また、複数回の畦寄せスキップ操作を受け付け可能とし、キャンセル操作を受け付けることで畦寄せさせてもよい。これにより、畦寄せスキップ操作を都度行うという煩わしさを緩和することができる。また、複数回の畦寄せスキップ操作を受け付け可能な場合、たとえば、３回の畦寄せスキップ操作を受け付けて１回のキャンセル操作を受け付けた場合には２回の畦寄せスキップとなるように、畦寄せスキップの回数を調整可能としてもよい。また、モニタ２９１やリモコン装置９０の液晶画面などに畦寄せスキップの回数を表示させてもよい。なお、自律走行モードから遠隔操作モードや手動操作モードへとモードが変更された場合には、畦寄せスキップはすべて自動でキャンセルされる。

＜アグリサポートのマップベース制御システム＞
図９は、マップベース制御システム２００の概略構成図である。図９に示すように、制御部１００によって、自律走行可能な作業車両（たとえば、苗移植機）１（図１参照）による作業関連情報を生成するアグリサポートシステムは、施肥マップや薬剤の散布マップなどのマップデータを用いたマップベース制御システム２００を備える。

マップベース制御システム２００は、本機（苗移植機１）の制御部１００と、予め作成されたデータベース部２１０と、端末装置（たとえば、タブレット端末）２２０と、オフラインコントローラ（オフラインＥＣＵ）２３０と、ＧＮＳＳ２４０と、可変制御用ＥＣＵ２５０と、ＧＰＳセンサ２６０とを備える。

このようなマップベース制御システム２００によれば、別コンソールなどのシステムの追加装備を用意する必要がないため、システムの複雑化を抑えることができる。

また、マップベース制御システム２００は、端末装置２２０においてデータベース部２１０からマップデータを読み込んだ後、端末装置２２０に設けられた田植え作業記録のための「開始ボタン」が押下された後も施肥設定の修正が可能な構成である。これにより、作業者は、作業開始後、実際の施肥状況を見ながら思いどおりの施肥を行うことができる。

また、マップベース制御システム２００は、端末装置２２０においてデータベース部２１０からマップデータを読み込んだ後、端末装置２２０に設けられた田植え作業記録のための「開始ボタン」をマップでの現在地データ送信処理の開始キーとする構成である。本機（苗移植機１）がどこにいるかが重要であるため、本機（苗移植機１）の現在位置を制御部１００へ常時送信することができる。

また、マップベース制御システム２００は、端末装置２２０においてデータベース部２１０からマップデータを読み込んだ後、マップデータの読み込みが完了したことを現在地データ送信処理の開始キーとする構成である。本機（苗移植機１）がどこにいるかが重要であるため、本機（苗移植機１）の現在位置を制御部１００へ常時送信することができる。

また、マップベース制御システム２００は、田植え作業中においてマップデータ上のどのあたりに本機（苗移植機１）がいるか予め定められた「エリアナンバー」を表示する構成である。これにより、作業者（ユーザ）ごとでごとで場所が異なる場合やＧＰＳセンサ２６０の故障などを確認することができる。また、マップベース制御システム２００は、田植え作業中においてマップデータ上のどのあたりに本機（苗移植機１）がいるか地図で表示する構成である。これにより、作業者（ユーザ）ごとで場所が異なる場合やＧＰＳセンサ２６０の故障などを確認することができる。

また、マップベース制御システム２００は、田植え作業中においてもリアルタイム方式へ切り替え可能な構成である。このように、リアルタイム方式のシステムを併用可能とすることで、作業者（ユーザ）のニーズに応じた対応が可能となる。

リアルタイム方式へ切り替え可能な構成である場合、端末装置２２０上におけるボタン操作によって切り替え可能となる。これにより、簡単な操作でリアルタイム方式へ切り替えることができる。なお、リアルタイム方式へ切り替える装備が備わっていない場合には、端末装置２２０上のボタンが非表示になるように構成されてもよい。これにより、誤操作を防止することができる。

また、マップベース制御システム２００は、端末装置２２０に設けられた田植え作業記録のための「終了ボタン」が押下された後にリアルタイム方式と同様の減肥率マップを表示する構成である。このように、リアルタイム方式のシステムを併用可能とすることで、作業者（ユーザ）のニーズに応じた対応が可能となる。

また、マップベース制御システム２００は、マップデータを用いて作成した実績（設定）をリアルタイム方式においても呼び出し可能な構成である。このように、リアルタイム方式のシステムを併用可能とすることで、作業者（ユーザ）のニーズに応じた対応が可能となる。なお、マップデータを用いて作成した実績（設定）は、マップデータ装備には呼び出し不可とする。これにより、誤操作を防止することができる。

上述してきた実施形態により、以下の作業車両１が実現される。

（１）走行車輪（前輪１１および後輪１２）を有し、圃場Ｆ内を走行可能な走行車体２と、走行車体２に設けられ、圃場Ｆ内で作業を行う作業機３と、走行車輪１１，１２の操舵量を調整するために回転可能なステアリングハンドル２２と、走行車体２の位置情報を取得する位置情報取得部５０と、走行車体２のヨー角θ１を検出可能な角速度検出部８０と、ステアリングハンドル２２を制御しつつ、位置情報取得部５０によって取得された走行車体２の位置情報および角速度検出部８０によって検出された走行車体２のヨー角θ１に基づいて、走行車体２の直進制御および旋回制御を行う制御部１００とを備え、制御部１００は、旋回制御において、ステアリングハンドル２２を回し始めてからステアリングハンドル２２が基準位置Ｐ_Ｈ０から所定の規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達するまでの第１ブロックＢ１と、ステアリングハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達してから角速度検出部８０によって検出された走行車体２のヨー角θ１が所定の規定値θ_Ａへ達するまでの第２ブロックＢ２と、ステアリングハンドル２２を戻し始めてからステアリングハンドル２２が基準位置Ｐ_Ｈ０へ再度到達するまでの第３ブロックＢ３とを含む複数のブロック（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）に分けて、ステアリングハンドル２２を制御する、作業車両１。

このような作業車両１によれば、走行車体２の旋回中、リアルタイムでスリップ量を検出することができ、スリップ量に応じて、ステアリングハンドル２２の回転を補正することができる。これにより、より精密な旋回制御を行うことができ、作業性の低下を抑制することができる。

（２）上記（１）において、制御部１００は、第１ブロックＢ１において、角速度検出部８０によって検出された走行車体２のヨー角θ１と、外乱がない場合の走行車体２の理想のヨー角θ２との差に基づいて、旋回制御を行う、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（１）の効果に加えて、旋回中における走行車体２の実測のヨー角θ１と、スリップなどの外乱がない場合の走行車体２の理想のヨー角θ２との差から、旋回中の走行車体２の旋回状況を推定することができる。

（３）上記（２）において、制御部１００は、第２ブロックＢ２において、ステアリングハンドル２２の回転角度および走行車体２の走行速度から、走行車体２の理想のヨー角θ２を算出する、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（２）の効果に加えて、旋回中における走行車体２の理想のヨー角θ２を求めることができる。なお、この場合は、ステアリングハンドル２２の回転角度および走行車体２の走行速度に基づいて予め作成されたテーブルを用いるとよい。

（４）上記（２）または（３）において、作業機３は、圃場Ｆに苗を植え付ける苗植付部（苗植付部３）であり、制御部１００は、第２ブロックＢ２において、走行車体２の理想のヨー角θ２の算出方法を、走行車体２におけるホイールベースおよびトレッドによって変更するか、または、苗植付部３による苗の植え付け条数によって変更する、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（２）または（３）の効果に加えて、旋回中における走行車体２の理想のヨー角θ２を求めることができるうえ、機体（苗移植機１）ごとの理想のヨー角θ２を簡単に求めることができる。

（５）上記（２）～（４）のいずれかにおいて、制御部１００は、第２ブロックＢ２において、角速度検出部８０によって検出された走行車体２のヨー角θ１と走行車体２の理想のヨー角θ２とを比較し、走行車体２の理想のヨー角θ２が角速度検出部８０によって検出された走行車体２のヨー角θ１よりも大きい場合には、ステアリングハンドル２２を戻すように制御する、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（２）～（４）のいずれかの効果に加えて、旋回中における走行車体２の理想のヨー角θ２が大きい場合にはステアリングハンドル２２の回転を補正することができるため、より精密な旋回制御を行うことができる。

（６）上記（５）において、ステアリングハンドル２２の回転量の予め設定される設定値をプラス側またはマイナス側へ変更する操作を受け付けるモニタ２９１を備え、制御部１００は、第３ブロックＢ３において、モニタ２９１が設定値のプラス側へ変更する操作を受け付けた場合にはステアリングハンドル２２の戻し方向への回転を増大し、モニタ２９１が設定値のマイナス側へ変更する操作を受け付けた場合にはステアリングハンドル２２の戻し方向への回転を減少し、モニタ２９１が設定値のマイナス側へ最大変更する操作を受け付けた場合にはステアリングハンドル２２を戻す制御を行わない、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（５）の効果に加えて、ステアリングハンドル２２の回転量の設定値がプラス側へ変更された場合には、旋回中に走行車体２を大回りさせる。また、ステアリングハンドル２２の回転量の設定値がマイナス側へ変更された場合には、旋回中に走行車体２を小回りさせる。また、ステアリングハンドル２２の回転量の設定値がマイナス側へ最大変更された場合には、旋回中のステアリングハンドル２２を戻す制御を行わない。これにより、ステアリングハンドル２２の回転量の設定値のプラス側・マイナス側へ変更した値に応じて走行車体２の旋回を調整することができ、より精密な旋回制御を行うことができる。

（７）上記（６）において、制御部１００は、走行車体２のヨー角θ１に応じてステアリングハンドル２２の回転量を変更し、旋回中におけるステアリングハンドル２２がステアリングハンドル２２の最大位置Ｐ_Ｈ１付近の場合にはステアリングハンドル２２の制御を行わず、旋回中におけるステアリングハンドル２２がステアリングハンドル２２の最大位置Ｐ_Ｈ１付近の場合でもモニタ２９１が設定値のプラス側へ変更する操作を受け付けている場合にはステアリングハンドル２２の制御を行う、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（６）の効果に加えて、旋回中において、ステアリングハンドル２２が目いっぱい回った状態（または、それに近い状態）である場合には、ステアリングハンドル２２の制御を行わない。ステアリングハンドル２２が目いっぱい回った状態でも、ステアリングハンドル２２の回転量の設定値がプラス側へ変更されている場合には、ステアリングハンドル２２の制御を行う。すなわち、ステアリングハンドル２２が目いっぱい回った状態状態でも、モニタ２９１からの設定変更によって大回りする可能性がある場合には、ステアリングハンドル２２の制御を行う。これにより、より精密な旋回制御を行うことができる。

（８）上記（１）～（７）のいずれかにおいて、ステアリングハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達したか否かを検出する第１センサ７１１と、第１センサ７１１とは異なるセンサであり、ステアリングハンドル２２の回転を検出する第２センサ７１２とを備え、制御部１００は、第１センサ７１１および第２センサ７１２の検出結果に基づいてステアリングハンドル２２を制御する、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（１）～（７）のいずれか一つの効果に加えて、ステアリングハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達したか否かを第１センサ７１１によって検出し、ステアリングハンドル２２が規定位置Ｐ_Ｈ２へ到達した後は第２センサ７１２によって検出することができる。これにより、ステアリングハンドル２２の精密な制御が可能となり、より精密な旋回制御を行うことができる。

（９）上記（１）～（８）のいずれかにおいて、作業機３は、圃場Ｆに苗を植え付ける苗植付部（苗植付部３）であり、制御部１００は、３辺の畦Ｆ_Ｒによる圃場Ｆの外形を作業車両１へ教示するためのティーチング制御において、一方の畦Ｆ_Ｒ１においては、作業車両１を自動で旋回させる制御を行い、他方の畦Ｆ_Ｒ２においては、作業車両１を自動で一時停止し、一時停止した後にリモコン装置９０が受け付けた操作に基づいて、他方の畦Ｆ_Ｒ２で作業車両１の畦寄せ制御を行い、制御部１００は、他方の畦Ｆ_Ｒ２において、リモコン装置９０が受け付けた操作に基づいて他方の畦Ｆ_Ｒ２における畦寄せをスキップして作業車両１を次工程へ向けて自動で旋回させる、作業車両１。

このような作業車両１によれば、上記（１）～（８）のいずれかの効果に加えて、３辺の畦Ｆ_Ｒによる圃場Ｆの外形を教示するためのティーチング制御（３辺ティーチング）において、他方の畦Ｆ_Ｒ２で畦寄せまたは旋回する場合、リモコン装置９０が受け付けた操作（手動操作）に基づいて自動旋回させて作業を継続させることができる。これにより、作業性を向上させることができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 作業車両（苗移植機）
２ 走行車体
３ 作業機（苗植付部）
１１ 走行車輪（前輪）
１２ 走行車輪（後輪）
２２ ステアリングハンドル（ハンドル）
５０ 位置情報取得部
８０ 角速度検出部
９０ リモコン装置
１００ 制御部
２９１ モニタ
７１１ 第１センサ
７１２ 第２センサ
Ｂ１ 第１ブロック
Ｂ２ 第２ブロック
Ｂ３ 第３ブロック
Ｆ 圃場
Ｆ_Ｒ 畦
Ｆ_Ｒ１ 一方の畦
Ｆ_Ｒ２ 他方の畦
Ｐ_Ｈ０ 基準位置
Ｐ_Ｈ１ 最大位置
Ｐ_Ｈ２ 規定位置
θ１ 実測のヨー角
θ２ 理想のヨー角
θ_Ａ 規定値

Claims (9)

1. 走行車輪を有し、圃場内を走行可能な走行車体と、
   前記走行車体に設けられ、圃場内で作業を行う作業機と、
   前記走行車輪の操舵量を調整するために回転可能なステアリングハンドルと、
   前記走行車体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記走行車体のヨー角を検出可能な角速度検出部と、
   前記ステアリングハンドルを制御しつつ、前記位置情報取得部によって取得された前記走行車体の位置情報および前記角速度検出部によって検出された前記走行車体のヨー角に基づいて、前記走行車体の直進制御および旋回制御を行う制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記旋回制御において、前記ステアリングハンドルを回し始めてから該ステアリングハンドルが基準位置から所定の規定位置へ到達するまでの第１ブロックと、前記ステアリングハンドルが前記規定位置へ到達してから前記角速度検出部によって検出された前記走行車体のヨー角が所定の規定値へ達するまでの第２ブロックと、前記ステアリングハンドルを戻し始めてから該ステアリングハンドルが前記基準位置へ再度到達するまでの第３ブロックとを含む複数のブロックに分けて、前記ステアリングハンドルを制御する
   ことを特徴とする作業車両。
2. 前記制御部は、前記第１ブロックにおいて、前記角速度検出部によって検出された前記走行車体のヨー角と、外乱がない場合の前記走行車体の理想のヨー角との差に基づいて、前記旋回制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
3. 前記制御部は、前記第２ブロックにおいて、前記ステアリングハンドルの回転角度および前記走行車体の走行速度から、前記走行車体の理想のヨー角を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。
4. 前記作業機は、圃場に苗を植え付ける苗植付部であり、
   前記制御部は、前記第２ブロックにおいて、前記走行車体の理想のヨー角の算出方法を、前記走行車体におけるホイールベースおよびトレッドによって変更するか、または、前記苗植付部による苗の植え付け条数によって変更する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の作業車両。
5. 前記制御部は、前記第２ブロックにおいて、前記角速度検出部によって検出された前記走行車体のヨー角と前記走行車体の理想のヨー角とを比較し、前記走行車体の理想のヨー角が前記角速度検出部によって検出された前記走行車体のヨー角よりも大きい場合には、前記ステアリングハンドルを戻すように制御する
   ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一つに記載の作業車両。
6. 前記ステアリングハンドルの回転量の予め設定される設定値をプラス側またはマイナス側へ変更する操作を受け付けるモニタ
   を備え、
   前記制御部は、前記第３ブロックにおいて、前記モニタが前記設定値のプラス側へ変更する操作を受け付けた場合には前記ステアリングハンドルの戻し方向への回転を増大し、前記モニタが前記設定値のマイナス側へ変更する操作を受け付けた場合には前記ステアリングハンドルの戻し方向への回転を減少し、前記モニタが前記設定値のマイナス側へ最大変更する操作を受け付けた場合には前記ステアリングハンドルを戻す制御を行わない
   ことを特徴とする請求項５に記載の作業車両。
7. 前記制御部は、前記走行車体のヨー角に応じて前記ステアリングハンドルの回転量を変更し、旋回中における前記ステアリングハンドルが該ステアリングハンドルの最大位置付近の場合には該ステアリングハンドルの制御を行わず、旋回中における前記ステアリングハンドルが該ステアリングハンドルの最大位置付近の場合でも前記モニタが前記設定値のプラス側へ変更する操作を受け付けている場合には該ステアリングハンドルの制御を行う
   ことを特徴とする請求項６に記載の作業車両。
8. 前記ステアリングハンドルが前記規定位置へ到達したか否かを検出する第１センサと、
   前記第１センサとは異なるセンサであり、前記ステアリングハンドルの回転を検出する第２センサと
   を備え、
   前記制御部は、前記第１センサおよび前記第２センサの検出結果に基づいて前記ステアリングハンドルを制御する
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の作業車両。
9. 前記作業機は、圃場に苗を植え付ける苗植付部であり、
   前記制御部は、３辺の畦による圃場の外形を前記作業車両へ教示するためのティーチング制御において、一方の畦においては、前記作業車両を自動で旋回させる制御を行い、他方の畦においては、前記作業車両を自動で一時停止し、一時停止した後にリモコン装置が受け付けた操作に基づいて、該他方の畦で前記作業車両の畦寄せ制御を行い、
   前記制御部は、前記他方の畦において、前記リモコン装置が受け付けた操作に基づいて該他方の畦における畦寄せをスキップして前記作業車両を次工程へ向けて自動で旋回させる
   ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の作業車両。

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