JP2024003206A - 農作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】設定された目標経路に沿わせる自動操舵走行の途中であっても、簡単に基準線を用いた自動走行に移行できる農作業車の提供。【解決手段】衛星測位に基づいて機体位置を算出する機体位置算出部５２と、農場を自動走行するための走行経路を管理する走行経路管理部５３と、機体位置と走行経路とに基づいて機体を自動操舵する第１自動操舵部６１と、少なくとも２点によって規定される基準線の方位を維持するように機体を自動操舵する第２自動操舵部６２と、圃場の外周領域に沿って機体を走行させることで圃場マップを生成する圃場マップ生成部９２と、第１自動操舵部と第２自動操舵部を切替自在な切替操作部２７と、を備え、第２自動操舵部による自動直進において、圃場マップの境界部分に接近した際に事前報知を行う報知部を備えた。【選択図】図６

Description

本発明は、少なくとも農場の一部を自動走行しながら農作業を実施する農作業車に関する。

特許文献１による農作業車は、圃場の地形データと圃場の入口位置と圃場の出口位置と作業幅とに基づいて前記走行機体の方向転換を伴う非作業走行経路と前記圃場作業装置を用いた走行作業を行う作業走行経路とを含む走行経路を算出する経路算出部と、算出された走行経路と衛星測位データとに基づいて自動走行を行う自動走行制御部とを備える。その際、圃場は外周領域と前記外周領域の内側に位置する中央領域とに分けられ、外周領域に対する作業は周回走行によって行われ、中央領域に対する作業は直進走行とＵターン走行（旋回走行）とを繰り返すことで行われる。自動走行が困難な場合、あるいは作業者が特別な走行を所望する場合は、自動走行が中止され、手動走行が行われる。

特許文献２による農作業車では、運転者がスイッチ操作した第１位置から再度スイッチ操作する第２位置まで直進での手動作業走行であるティーチング走行が行われる。第１位置と第２位置とを結ぶ基準線の方位が基準方位として算出され、Ｕターン走行後に自動操舵スイッチを押すことで、基準方位を維持するべく自動操舵での直進作業走行が行われる。つまり、この農作業車は、最初のティーチング走行で基準方位が算出されると、その後は、手動操舵でのＵターン走行と、基準方位を維持する自動操舵での直進走行とによって、圃場作業を行う。

特開２０１５－１１２０７１号公報 特開２０１７－１１２９６２号公報

特許文献１に開示されたような、予め圃場に設定された目標経路に沿って自動操舵で走行する農作業車であっても、圃場状態が悪い領域では、手動操舵に頼る必要がある。そのような手動操舵での走行において、特許文献２で開示されているような半自動走行、つまりＵターンによる方向転換と次の直進走行への位置決めとは手動で行われ、比較的操縦が簡単な直進走行は、基準線を用いた自動操舵で行われることが好都合である。但し、基準線を用いた自動操舵では、基準線（基準方位）を取得するために、スイッチ操作を伴う第１位置から第２位置までのティーチング走行が必要である。作業途中でのこのようなティーチング走行は煩わしい作業となる。

このような実情に鑑み、設定された目標経路に沿わせる自動操舵走行の途中であっても、簡単に基準線を用いた自動走行に移行できる農作業車が要望されている。

本発明による農作業車は、衛星測位に基づいて機体位置を算出する機体位置算出部と、農場を自動走行するための走行経路を管理する走行経路管理部と、前記機体位置と前記走行経路とに基づいて機体を自動操舵する第１自動操舵部と、少なくとも２点によって規定される基準線の方位を維持するように前記機体を自動操舵する第２自動操舵部と、圃場の外周領域に沿って機体を走行させることで圃場マップを生成する圃場マップ生成部と、前記第１自動操舵部と前記第２自動操舵部を切替自在な切替操作部と、を備え、前記第２自動操舵部による自動直進において、前記圃場マップの境界部分に接近した際に事前報知を行う報知部を備えた。
また、本発明による農作業車は、衛星測位に基づいて機体位置を算出する機体位置算出部と、農場を自動走行するための走行経路を管理する走行経路管理部と、前記機体位置と前記走行経路とに基づいて機体を自動操舵する第１自動操舵部と、設定したティーチング経路に基づき自動操舵する第２自動操舵部と、を備える。

この構成によれば、全ての走行経路の自動操舵が可能な第１自動操舵部による操舵制御が中断された場合には、先の走行であるティーチング走行で得られた走行情報に基づいて自動操舵可能な第２自動操舵部による操舵制御に移行することができる。このため、従来の第２自動操舵部での操舵制御を開始するために、第１自動操舵部から第２自動操舵部への操舵制御の移行時に、基準線を取得するためのティーチング走行を行う必要がなくなる。これにより、第１自動操舵部による操舵制御から第１自動舵部による操舵制御への移行が容易に行われる。このような特徴は、局所的に悪化した農場状態などでの作業走行に対処するために、第１自動操舵部による操舵制御から急遽、第２自動操舵部による操舵制御に移行する際に好都合である。

本発明による農作業車は、衛星測位に基づいて機体位置を算出する機体位置算出部と、前記農場を自動走行するための走行経路を管理する走行経路管理部と、前記機体位置と前記走行経路とに基づいて機体を自動操舵する第１自動操舵部と、少なくとも２点によって規定される基準線の方位を維持するように前記機体を自動操舵する第２操舵部と、前記走行経路管理部によって管理されている前記走行経路を前記基準線として格納するとともに、前記第１自動操舵部による走行での走行軌跡を格納する前記第１自動操舵部による自動操舵から前記第２自動操舵部による自動操舵への移行時に前記基準線を前記基準線管理部から読み出して設定する基準線管理部と、を備える。

この構成によれば、旋回走行も含めて自動操舵可能な第１自動操舵部による操舵制御を中断して、直進走行での方位維持を行う第２自動操舵部による操舵制御に移行する際に、第２自動操舵部による操舵制御に必要な基準線には、第１自動操舵部による自動直進走行時に用いられる走行経路が流用される。このため、従来の第２自動操舵部での操舵制御のために必要とした基準線を取得するためのティーチング走行が不用となる。これにより、第１自動操舵部による操舵制御から第１自動舵部による操舵制御への移行が容易に行われる。この構成でも、局所的に悪化した農場状態などでの作業走行に対処するために、第１自動操舵部による操舵制御から急遽、第２自動操舵部による操舵制御に移行する際に好都合である。

本発明による農作業車は、衛星測位に基づいて機体位置を算出する機体位置算出部と、農場を自動走行するための走行経路を管理する走行経路管理部と、前記機体位置と前記走行経路とに基づいて機体を自動操舵する第１自動操舵部と、少なくとも２点によって規定される基準線の方位を維持するように前記機体を自動操舵する第２自動操舵部と、前記第１自動操舵部による走行での走行軌跡の一部を前記基準線として基準線記憶部に格納するとともに、前記第１自動操舵部による自動操舵から前記第２自動操舵部による自動操舵への移行時に前記基準線を前記基準線記憶部から読み出して設定する基準線管理部と、を備える。

この構成では、旋回走行も含めて自動操舵可能な第１自動操舵部による操舵制御を中断して、直進走行での方位維持を行う第２自動操舵部による操舵制御に移行する際に、第２自動操舵部による操舵制御に必要な基準線には、第１自動操舵部による自動直進走行時の走行軌跡が流用される。このため、従来の第２自動操舵部での操舵制御のために必要とした基準線を取得するためのティーチング走行が不用となる。この構成でも、局所的に悪化した農場状態などでの作業走行などに対処するために行われる第１自動操舵部による操舵制御から第１自動舵部による操舵制御への移行が容易に行われる。

なお、本願発明において用いられている直進走行なる語句は、直線走行のみを意味するわけではなく、大きな曲率半径でもって湾曲する湾曲走行なども含まれる。

農作業車による農場における多くの農作業では、作業対象となる農場面は、外周領域とこの外周領域の内側に位置する中央領域とに分けられ、中央領域の作業は、直進走行と方向転換のための旋回走行（主にＵターン走行）とを繰り返しながら行われる。その際、旋回走行は、外周領域で行われる。外周領域に作業は、畔や農道などの境界物に沿った周回走行で行われる。コンバインなどの収穫作業を行う農作業車では、先に外周領域の作業走行が行われ、その後に中央領域の作業走行が行われる。田植機や施肥機や薬剤散布機などは、先に中央領域の作業走行が行われ、その後に外周領域の作業走行が行われる。このような作業走行では、第１自動操舵部による作業走行においても、比較的長い直進経路が多く設定されるので、基準線に用いられる直線状の走行軌跡は容易に取得できる。このことから、上記第1の農作業車における、本発明の好適な実施形態では、前記農場は外周領域と前記外周領域の内側に位置する中央領域とに分けられ、前記外周領域に対する作業は周回走行によって行われ、前記中央領域に対する作業は前記中央領域での直進走行と前記外周領域での旋回走行とを繰り返すことによって行われ、前記基準線管理部は、前記中央領域での前記直進走行のための前記走行経路を前記基準線として前記基準線記憶部に格納する。同様に、上記第２の農作業車における、本発明の好適な実施形態では、前記農場は外周領域と前記外周領域の内側に位置する中央領域とに分けられ、前記外周領域に対する作業は周回走行によって行われ、前記中央領域に対する作業は前記中央領域での直進走行と前記外周領域での旋回走行とを繰り返すことによって行われ、前記基準線管理部は、前記中央領域での前記直進走行の前記走行軌跡を前記基準線として前記基準線記憶部に格納する。

凸部領域や凹部領域がある農場では、同一パターンでの自動操舵が容易な領域と、直進走行すべき距離が走行経路によって異なり、旋回のタイミングが難しい領域とに区分けされる。このような農場では、前者領域には第１自動操舵部による制御が用いられるが、後者の領域には第２自動操舵部による制御の方が好都合である。そのような第２自動操舵部による操舵制御では、直進走行における機体方位の維持が行われ、旋回のタイミングや旋回走行や運転者に任せることが多い。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第１自動操舵部は、前記中央領域での前記直進走行と前記外周領域での前記旋回走行との両方において自動操舵可能であり、前記第２自動操舵部は、前記中央領域での前記直進走行における機体方位の維持を行い、前記外周領域での前記直進走行から前記旋回走行への移行タイミング及び前記旋回走行から前記直進走行への移行タイミングは手動で決定される。

本発明では、第１自動操舵部による走行での走行軌跡の少なくとも一部を格納する機能がある。特に直進走行における走行軌跡は、第２自動操舵部による自動操舵の基準線（基準方位）として利用されるので、その走行軌跡は格納する必要がある。しかしながら、農作業車が次の農場に移動すると、次の農場における走行軌跡も異なるので、格納していた走行軌跡は不要となる。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、農場からの退出タイミングで、前記基準線記憶部に格納された前記基準線が消去される。

農作業車の一例である田植機の側面図である。 走行経路が設定される圃場の領域分割を示す説明図である。 外周領域に設定される周回走行経路と田植機の走行とを説明する説明図である。 中央領域に設定される往復走行経路と田植機の走行とを説明する説明図である。 田植機の制御系を示す機能ブロック図である。 第１操舵モードから第２操舵モードへ移行する際のデータの流れを示す説明図である。 第１操舵モードから第２操舵モードへ移行する際のデータの流れの別実施例を示す説明図である。

本発明による農作業車の実施形態として、乗用型の田植機を取り上げて、以下に説明される。この田植機は、走行しながら、農場の一例である圃場に農用資材として苗（植付作業）や肥料（施肥作業）を投与する。なお、本明細書では、特に断りがない限り、「前」は機体前後方向（走行方向）に関して前方を意味し、「後」は機体前後方向（走行方向）に関して後方を意味する。また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向（機体幅方向）を意味する。「上」または「下」は、機体の鉛直方向（垂直方向）での位置関係であり、地上高さにおける関係を示す。

図１は、田植機の側面図である。田植機は、乗用型で四輪駆動形式の走行機体（以下、機体１と称する）を備えている。機体１は、機体１の後部に昇降揺動可能に連結された平行四連リンク形式のリンク機構１１、リンク機構１１を揺動駆動する油圧式の昇降シリンダ１１ａ、リンク機構１１の後端部にローリング可能に連結される苗植付装置３（農用資材投与装置の一例）、及び、機体１の後端部から苗植付装置３にわたって架設されている施肥装置４などを備えている。

機体１は、走行のための機構として車輪１２、エンジン１３、及び油圧式の無段変速装置１４を備えている。車輪１２は、操舵可能な左右の前輪１２Ａと、操舵不能な左右の後輪１２Ｂとを有する。エンジン１３及び無段変速装置１４は、機体１の前部に搭載されている。エンジン１３からの動力は、無段変速装置１４などを介して前輪１２Ａ、後輪１２Ｂなどに供給される。

苗植付装置３は、一例として８条植え形式に構成されている。苗植付装置３は、苗載せ台３１、８条分の植付機構３２などを備えている。なお、この苗植付装置３は、図示されていない各条クラッチの制御により、２条植え、４条植え、６条植え、などの形式に変更可能である。または、１条ずつクラッチを入り切りすることによる特定条植えの形式に変更可能である。

苗載せ台３１は、８条分のマット状苗を載置する台座である。苗載せ台３１は、マット状苗の左右幅に対応する一定ストロークで左右方向に往復移動し、縦送り機構３３は、苗載せ台３１が左右のストローク端に達するごとに、苗載せ台３１上の各マット状苗を苗載せ台３１の下端に向けて所定ピッチで縦送りする。８個の植付機構３２は、ロータリ式で、植え付け条間に対応する一定間隔で左右方向に配置されている。そして、各植付機構３２は、機体１からの動力により、苗載せ台３１に載置された各マット状苗の下端から一株分の苗を切り取って、整地後の泥土部に植え付ける。

苗植付装置３には、植付機構３２による苗取り量を調節する苗取り量調節機能が備えられている。植付機構３２は、苗載せ台３１の下端を摺動案内するガイドレールに形成された苗取り出し口を通過して一株分の苗を取り出して植え付ける。苗載せ台３１及び苗載せ台３１の下端を摺動案内するガイドレールを上下に位置変更することにより苗取り量を調節する。

図１に示すように、施肥装置４は、横長のホッパ４１、繰出機構４２、電動式のブロワ４３、複数の施肥ホース４４、及び、各条毎に備えられた作溝器４５を備えている。ホッパ４１は、粒状または粉状の肥料を貯留する。繰出機構４２は、エンジン１３から伝達される動力で作動し、ホッパ４１から２条分の肥料を所定量ずつ繰り出す。この施肥装置４は、繰出機構４２による肥料の繰出し量を変更する繰出し量調節機能を有する。

ブロワ４３は、機体１に搭載されたバッテリ（図示せず）からの電力で作動し、各繰出機構４２により繰り出された肥料を圃場の泥面に向けて搬送する搬送風を発生させる。施肥装置４は、ブロワ４３などの断続操作により、ホッパ４１に貯留した肥料を所定量ずつ圃場に供給する作動状態と、供給を停止する非作動状態とに切り換えることができる。

各施肥ホース４４は、搬送風で搬送される肥料を各作溝器４５に案内する。各作溝器４５は、各整地フロート１５に配備されている。そして、各作溝器４５は、各整地フロート１５と共に昇降し、各整地フロート１５が接地する作業走行時に、水田の泥土部に施肥溝を形成して肥料を施肥溝内に案内する。

機体１は、その後部側に運転部２０を備えている。運転部２０は、前輪操舵用のステアリングホイール２１、無段変速装置１４の変速操作を行うことで車速を調整する主変速具（レバーやペダルなど）２２、副変速装置の変速操作を可能にする副変速レバー２３、苗植付装置３の昇降操作と作動状態の切り換えなどを可能にする作業操作レバー２５、各種の情報を表示してオペレータに報知すると共に、各種の情報の入力を受け付けるタッチパネルを有する汎用端末９、及び、オペレータ用の運転座席１６などを備えている。さらに、運転部２０の前方に、予備苗を収容する予備苗フレーム１７が設けられている。

ステアリングホイール２１は、非図示の操舵機構を介して前輪１２Ａと連結されており、ステアリングホイール２１の回転操作を通じて、前輪１２Ａの操舵角が調整される。操舵機構には、ステアリングモータＭ１も連結されており、自動走行時には、操舵信号に基づいてステアリングモータＭ１が動作することにより、前輪１２Ａの操舵角が調整される。さらに、主変速具２２を自動操作するための変速操作用モータＭ２も備えられており、自動走行時には、変速信号に基づいて変速操作用モータＭ２が動作することにより、無段変速装置１４の変速位置が調整される。

この田植機による苗植付作業（圃場作業の一例）において用いられる走行経路を以下に説明する。図２に示すように、圃場は、周回走行経路が設定される外周領域と、往復走行経路が設定される中央領域とに区分けされる。田植機は、最初に往復走行経路に沿って中央領域に対する苗植付作業を行い、その後に、周回走行経路に沿って外周領域に対する苗植付作業を行う。

図３には周回走行経路が示されている。周回走行経路は、圃場境界線（畔）に平行に延びる周回直線経路と、周回直線経路どうしをつなぐために前進と後進とを取り入れた方向転換経路とからなる。なお、図３において、周回直線経路には符号Ｒ１が付与され、方向転換経路には符号Ｒ２が付与されている。図４には往復走行経路が示されている。往復走行経路は、多数の互いに略平行な直進経路と、直進経路どうしをつなぐ旋回経路（Ｕターン経路）からなる。それぞれの直進経路において、植付開始位置ＵＳから苗の植え付けが開始され、植付終了位置ＵＦで苗の植え付けが終了される。なお、図４において、直進経路にはＲ３が付与され、旋回経路には符号Ｒ５が付与されている。図３および図４において、往復走行経路から周回走行経路に移行するための移行経路には符号Ｒ４が付与されている。ここでの例では、移行経路は、旋回経路と類似している。さらに、図３および図４には、田植機の作業幅が符号Ｗで示され、田植機の圃場への出入口ＧＡが斜線で描かれている。図４には、出入口ＧＡから往復走行経路の走行開始位置Ｓまでの開始案内経路（符号Ｒ６が付与されている）が示されている。旋回経路、方向転換経路、開始案内経路、移行経路では、往復走行経路での作業が完了するまで、田植機は作業を行わずに走行するので、これらの経路は点線で示される。周回直線経路および直進経路では、田植機は作業を行いながら走行するので、これらの経路は実線で示される。

図５には、この田植機の制御系の制御ブロック図が示されている。田植機の制御系は、田植機の各種動作を制御する制御装置１００と、制御装置１００とのデータ交換が可能な汎用端末９とからなる。制御装置１００には、測位ユニット８、モード切替手動操作具群２７、走行センサ群２８、作業センサ群２９からの信号が入力されている。制御装置１００からの制御信号が、走行機器群１Ａと作業機器群１Ｂとに出力される。

測位ユニット８は、機体１の位置及び方位（機体方位）を算出するための測位データを出力する。測位ユニット８には、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の衛星からの電波を受信する衛星測位モジュール８Ａと、機体１の三軸の傾きや加速度を検出する慣性計測モジュール８Ｂが含まれている。

走行機器群１Ａには、例えば、ステアリングモータＭ１や変速操作用モータＭ２が含まれており、制御装置１００からの制御信号に基づいて、ステアリングモータＭ１が制御されることで操舵角が調節され、変速操作用モータＭ２が制御されることで車速が調節される。

作業機器群１Ｂには、例えば、苗植付装置３を昇降調整する昇降シリンダ１１ａ、植付機構３２による苗取り量を調節する苗取り量調節機器、繰出機構４２による肥料の繰出し量を変更する繰出し量調節機器、各条クラッチの入り切り制御機器などが含まれている。

この田植機は、第１自動操舵モードと第２自動操舵モードとを有する。第１自動操舵モードでは、衛星測位によって得られる機体位置と圃場に設定された走行経路とに基づいて、機体１が自動操舵される。第２自動操舵モードでは、少なくとも２点によって規定される基準線の方位と機体１の方位が一致するように、機体１が自動操舵される。もちろん、機体１は、手動（手動操舵モード）によって操舵可能である。このような操舵モードの切り替えは、制御装置１００によって自動的に行われることもあるが、通常はモード切替手動操作具群２７の手動操作によって行われる。モード切替手動操作具群２７には、複数のレバーやスイッチが含まれている。例えば、中央領域での走行に関して、第１自動操舵モードでは、直進走行及び方向転換のための旋回走行の全てが、設定された直進経路及び旋回経路を目標として自動操舵で行われる。これに対して、第２自動操舵モードでは、基準線の方位を機体方位の目標として前記直進走行が自動操舵で行われる。第２自動操舵モードでの旋回走行はその開始タイミング及び終了タイミングを含め、手動操舵される。その際、直進走行から旋回走行への移行タイミング（旋回走行の開始タイミング）及び旋回走行から直進走行への移行タイミング（旋回走行の終了タイミング）は、モード切替手動操作具群２７を用いて手動で決定される。旋回走行から直進走行へ移行すると、その位置から再び基準線の方位を機体方位の目標とする自動操舵が再開される。

走行センサ群２８には、操舵角、車速、エンジン回転数などの状態及びそれらに対する設定値を検出する各種センサが含まれている。作業センサ群２９には、リンク機構１１、苗植付装置３、施肥装置４の状態を検出する各種センサが含まれている。

制御装置１００には、走行制御部６、作業制御部５１、機体位置算出部５２、走行経路管理部５３、走行軌跡生成部５４、基準線管理部５５、基準線記憶部５６が備えられている。

走行制御部６には、自動走行制御部６Ａと手動走行制御部６Ｂと制御管理部６Ｃとが備えられている。自動走行制御部６Ａは、第１自動操舵モードでの自動操舵を実行する第１自動操舵部６１と、第２自動操舵モードでの自動操舵を実行する第２自動操舵部６２とを有する。第１自動操舵モードでは、走行経路管理部５３によって設定された目標となる走行経路と機体位置算出部５２によって算出された機体位置とを比較して算出された横偏差及び方位偏差に基づいて、横偏差及び方位偏差が縮小するように、操舵制御量が演算される。第２自動操舵モードでは、少なくとも２点によって規定される基準線の方位を維持するように操舵制御量が演算される。第２自動操舵部６２は、モード切替手動操作具群２７のうちの所定の操作具から出力される移行指令によって基準線を取得し、第２自動操舵モードを開始する。つまり、運転者は、機体１が方向転換走行を経て次の往復直線走行に適した位置になった時（条合わせ）に、当該操作具を操作する。それ以後は、基準線の方位を維持するように機体１は自動操舵される。手動走行モードでは、手動走行制御部６Ｂが、ステアリングホイール２１の操作量に基づいて、ステアリングモータＭ１を制御する。

制御管理部６Ｃは、モード切替手動操作具群２７などからの信号に基づいて、第１自動操舵モード、第２自動操舵モード、手動走行モードのいずれかを選択する。

作業制御部５１は、自動走行では、前もって与えられているプログラムに基づいて自動的に作業機器群１Ｂを制御し、手動走行では、運転者の操作に基づいて、作業機器群１Ｂを制御する。

機体位置算出部５２は、測位ユニット８から逐次送られてくる衛星測位データに基づいて、機体１の地図座標（機体位置）を算出する。

この実施形態では、汎用端末９に、圃場情報格納部９１、走行経路マップ生成部９２、走行経路生成部９３が備えられている。圃場情報格納部９１は、作付け種や圃場の入口（出口）位置や苗補給可能位置など圃場に関する情報が格納されている。走行経路マップ生成部９２は、圃場の外周領域（図２参照）の最外周部、つまり畔との境界線に沿って機体１を走行（ティーチング走行）させることで得られる走行軌跡（ティーチング経路）に基づいて、圃場の外形寸法を算出する。走行経路生成部９３は、圃場の外形寸法に基づいて圃場を外周領域と中央領域とに区分けし、外周領域を走行するための周回走行経路と、中央領域を走行するための往復走行経路とを生成する。

走行経路管理部５３は、汎用端末９から走行経路生成部９３によって生成された走行経路を受け取って管理し、圃場を第１操舵モードで自動走行するための目標となる走行経路を順次設定する。

走行軌跡生成部５４は、機体位置算出部５２によって算出された機体位置に基づいて、機体１の少なくとも部分的な走行軌跡を生成する。特に、この実施形態では、走行軌跡生成部５４は、中央領域に設定される直進経路（図４でＲ３で示されている）に沿った走行での走行軌跡を順次生成して、第２操舵モードで用いられる基準線として基準線記憶部５６に格納する。

基準線管理部５５は、第１自動操舵モードから第２自動操舵モードへの移行時に、第２自動操舵モードでの操舵に必要な基準線を基準線記憶部５６から読み出して、第２自動操舵部６２に与える。

次に、第１操舵モードから第２操舵モードへ移行する際のデータの流れが図６を用いて説明される。なお、田植機は、図４に示すように、圃場の中央領域を往復走行で苗植付け作業を行っているとする。

まず、第１操舵モードでの自動走行のために、走行経路管理部５３は走行目標経路となる走行経路を第１自動操舵部６１に与え（＃ａ１）、機体位置算出部５２は機体位置を第１自動操舵部６１に与える（＃ａ２）。第１自動操舵部６１は、与えられた走行経路と機体位置とに基づいて、位置偏差と方位偏差とを算出し（＃ａ３）、これらの偏差を小さくするような第１操舵信号を生成し、走行機器群１Ａに出力する（＃ａ４）。

機体位置は走行軌跡生成部５４にも与えられる（＃ｂ１）。走行軌跡生成部５４は、順次受け取る機体位置に基づいて走行軌跡を生成する（＃ｂ２）。その際、中央領域の直進経路の走行において得られた走行軌跡は、第２自動操舵モードで用いられる基準線として基準線記憶部５６に格納される（＃ｂ３）。

走行制御を管理する制御管理部６Ｃは、走行センサ群２８から走行状態信号を取得し、作業センサ群２９から作業状態信号を取得し、モード切替手動操作具群２７から操作信号を取得する（＃ｃ１）。これらのデータに基づいて、制御管理部６Ｃは、第１自動操舵モードでの操舵の開始を要求する第１自動ＯＮ信号や第１自動操舵モードでの操舵の中止を要求する第１自動ＯＦＦ信号を第１自動操舵部６１に与え（＃ｃ２）、第２自動操舵モードでの操舵の開始を要求する第２自動ＯＮ信号や第２自動操舵モードでの操舵の中止を要求する第２自動ＯＦＦ信号を第２自動操舵部６２に与える（＃ｃ３）。さらに、制御管理部６Ｃは、第１自動操舵モードから第２自動操舵モードへの移行時には、基準線管理部５５に移行指令を与える（＃ｃ４）。

制御管理部６Ｃによる移行指令の出力と第２自動ＯＮ信号の出力は同じタイミングで行われ、これにより、第２自動操舵部６２は、第２自動操舵モードでの自動操舵を実行する。まず、基準線管理部５５は、移行指令を受け取ると、基準線記憶部５６から基準線を読み出して、第２自動操舵部６２に与える（＃ｄ１）。第２自動操舵部６２は機体位置算出部５２から機体位置を受け取る（＃ｄ２）。移行指令を受け取ったタイミングでの機体位置に基準線は、設定される。第２自動操舵部６２は、基準線と機体位置とに基づいて、位置偏差と方位偏差とを算出し（＃ｄ３）、これらの偏差を小さくするような第２操舵信号を生成し、走行機器群１Ａに出力する（＃ｄ４）。

なお、手動走行時には、走行センサ群２８などから出力される手動操作信号が手動走行制御部６Ｂに与えられる（＃ｅ１）。手動走行制御部６Ｂは、手動操作信号に基づいて、手動操舵信号を生成し、走行機器群１Ａに出力する（＃ｅ２）。

基準線記憶部５６に格納された基準線は、田植機が圃場から退出したタイミングで、消去される。

図７には、図６を用いて説明されたデータの流れとは異なるデータの流れが例示されている。図６との違いは、第２自動操舵モードで用いられる基準線が、走行軌跡生成部５４によって生成された走行軌跡からではなく、走行経路管理部５３で管理している走行経路（直線状の走行経路）が流用されることである。走行経路管理部５３は、機体１が中央領域での往復走行のために設定した直線走行のための走行経路を、基準線として基準線記憶部５６に格納する（＃ｚ１）。

ここで、第２自動操舵部６２による第２自動操舵モードをより詳しく述べる。圃場における所定以上の距離を有する２点を始点と終点として設定し、始点と終点とによって規定されるラインをティーチングラインとする。このティーチングラインが上述した基準線として利用される。実際の第２自動操舵モードでの走行では、機体１に連結された作業装置である苗植付装置３の圃場への下降位置と、圃場からの昇降位置をそれぞれ畦際領域（畦との距離が短い領域）とし、第２自動操舵モードでの走行によって機体１が畦際領域に接近した場合、第２自動操舵部６２は、畦際領域までの所定距離又は所定時間手前から手動に切り替えるよう運転者に報知する。この報知中に、第２自動操舵モードでの自動直進を継続するためには、運転者は、モード切替手動操作具群２７の対応するスイッチを継続して押し続ける必要がある。その際、この報知中に第２自動操舵モードでの自動直進を手動に切り替える場合、運転者はモード切替手動操作群の対応するスイッチを押せばよい。自動直進の継続と手動操作への切替スイッチは同一のものでもよい。この報知中に何も操作を行わない場合、所定距離又は所定時間後に機体１は強制停止となる。上記の切り替えのためのスイッチは、ハンドルポスト周辺、主変速具２２などの前後進操作具の上部、ハンドルポスト周辺の操作パネル等に設けられている。この田植機において、ある状態から別の状態（例えば第２自動操舵モードにおいて自動から手動又は手動から自動）に切り替える操作具は、揺動式、回転式、押圧式のいずれかが好ましい。

さらに、第１自動操舵部６１による自動走行が完全に終了した場合、機体１が完全に停止し、制御系は、操作を受付ない牽制状態に入る。この牽制状態では、牽制状態解除のための牽制状態解除操作具を操作することにより、手動走行や第２自動操舵部での走行が可能になる。

〔別実施の形態〕（１）上記実施形態では、移行指令が出力されると、基準線管理５６部が基準線記憶部５６から基準線を読み出して、第２自動操舵部６２に与えている。これに代えて、基準線記憶部５６に複数の基準線を格納しておき、移行指令が出力されると、汎用端末９のタッチパネルに、取得情報（基準線の元になった走行経路や走行軌跡の位置など）とともに基準線が表示され、操縦者が利用する基準線を選択する構成を採用してもよい。
（２）上記実施形態では、走行経路マップ生成部９２や走行経路生成部９３が汎用端末９に構築されていたが、制御装置１００に構築されてもよい。さらには、制御装置１００との間でデータ交換可能な外部の管理コンピュータに構築されてもよい。
（３）第１自動操舵部６１による旋回経路の自動操舵は、生成された旋回経路に沿うような制御で行ってもよいし、あるいは、所定の旋回経路になるように予め決められた操舵角を用いるような制御で行ってもよい。
（４）上記実施形態では、作業車として田植機が採用されたが、コンバインやトラクタ、直播機、噴霧（散布）用管理機などの農作業車であってもよい。
（５）本願における操舵なる語句は、広義の意味で用いられており、自動操舵には、自動操向が含まれ、例えば、車輪によって方向転換を行う作業車のみならず、クローラーによって方向転換するような作業車にも本発明は適用可能である。
（６）本発明は、例えばコンバイン等で畝立された圃場で作業方向が一方向に限定されるような作業の走行にも適用可能である。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、自動走行可能な農作業車に適用可能である。

１ ：機体
６ ：走行制御部
６Ａ ：自動走行制御部
６Ｂ ：手動走行制御部
６Ｃ ：制御管理部
８ ：測位ユニット
９ ：汎用端末
２７ ：モード切替手動操作具群
５２ ：機体位置算出部
５３ ：走行経路管理部
５４ ：走行軌跡生成部
５５ ：基準線管理部
５６ ：基準線記憶部
６１ ：第１自動操舵部
６２ ：第２自動操舵部
９１ ：圃場情報格納部
９２ ：走行経路マップ生成部（圃場マップ生成部）
９３ ：走行経路生成部
１００ ：制御装置

Claims (4)

1. 衛星測位に基づいて機体位置を算出する機体位置算出部と、
   農場を自動走行するための走行経路を管理する走行経路管理部と、
   前記機体位置と前記走行経路とに基づいて機体を自動操舵する第１自動操舵部と、
   少なくとも２点によって規定される基準線の方位を維持するように前記機体を自動操舵する第２自動操舵部と、
   圃場の外周領域に沿って機体を走行させることで圃場マップを生成する圃場マップ生成部と、
   前記第１自動操舵部と前記第２自動操舵部を切替自在な切替操作部と、
   を備え、
   前記第２自動操舵部による自動直進において、前記圃場マップの境界部分に接近した際に事前報知を行う報知部を備えた農作業機。
2. 前記圃場マップは、境界部分に近い外周領域とその内側の中央領域に区分けされ、
   前記第２自動操舵部による自動直進は前記中央領域で実施可能である請求項１に記載の農作業機。
3. 前記第２自動操舵部による自動走行において、前記報知後に手動走行への切替が行われる請求項１又は２に記載の農作業機。
4. 前記報知後に自動直進を継続する操作具を備え、前記操作具を操作している間は前記自動直進が継続される請求項３に記載の農作業機。
   

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