JP2024054304A - 作業車両の支援システム及び作業車両の支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行経路を効率的に管理する作業車両の支援システム及び作業車両の支援方法を提供する。【解決手段】作業車両（田植機１）の支援システムは、作業車両（田植機１）を自動走行させるための走行経路の基準となる基準線を記憶する管理サーバ９を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、主として、作業車両を走行させるための走行経路を管理する作業車両の支援システム及び作業車両の支援方法に関する。

従来から、予め作成された走行経路に沿って作業車両を自律的に走行させるシステムが知られている。走行経路は、例えば、直線経路と、旋回経路と、に分けることができる。特許文献１では、この直線経路のみについて、作業車両に自律走行を行わせるシステムが開示されている。

特許文献１の乗用型田植機は、オペレータが第１所定スイッチを操作したときの機体の位置を第１所定位置として記憶し、オペレータが第２所定スイッチを操作したときの機体の位置を第２所定位置として記憶する。この乗用型田植機は、第１所定位置と第２所定位置を結んだ直線を、所定間隔で平行に配置した走行経路を作成する。この乗用型田植機は、走行経路に沿って走行するように、ステアリング装置を自動的に操作する。

特許第６１４３７１６号公報

しかし、特許文献１では、作成した走行経路をどのように取り扱うかについて記載されていない。そのため、例えば以前に作成した走行経路を再び用いて作業を行う場合、再び走行経路を作成するか、所望の走行経路を過去のデータから探し出す必要があった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、走行経路を効率的に管理する作業車両の支援システム及び作業車両の支援方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る作業車両の支援システムは、作業車両を自動走行させるための走行経路の基準となる基準線を記憶する管理サーバを備える。
本発明の一態様に係る作業車両の支援方法は、作業車両を自動走行させるための走行経路の基準となる基準線を管理サーバに記憶させる。

本発明の一実施形態に係る管理システムに備えられる田植機の側面図。 田植機の平面図。 管理システムのブロック図。 直線走行経路を作成して管理サーバへ送信するまでの処理を示すフローチャート。 基準経路の作成方法を示す説明図。 直線走行経路の作成方法を示す説明図。 基準経路と圃場の位置の位置関係の一例を示す図。 走行経路を登録する圃場を選択する画面を示す図。 管理サーバが記憶する経路情報及び作業履歴情報を示す表。 選択された圃場に基づいて経路を設定する処理を示すフローチャート。 作業を開始する圃場を決定する画面を示す図。 決定された圃場に関連付けられた走行経路から作業を行う走行経路を選択する画面を示す図。 直線走行経路とともに圃場の輪郭が表示される画面を示す図。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態の自律走行システム１００は、圃場内で田植え（苗の植付け）を行う田植機（作業車両）１に自律走行を行わせるためのシステムである。ここで、自律走行とは、少なくとも操舵を自律的に行って田植機１を走行させることを意味する。本実施形態では、無線通信端末７を用いてオペレータが自律走行に関する設定を行い、その設定に基づいて田植機１が自律走行を行う。また、本実施形態では、オペレータの乗車中において田植機１に自律走行を行わせる構成であるが、オペレータが乗車していない田植機１に自律走行を行わせることもできる。また、本実施形態では、自律走行システム１００に、更に走行経路及び作業履歴等を管理する管理サーバ９を加えた管理システム（走行経路管理システム）２００が構築されている。なお、管理システム２００は、作業履歴を管理せず、走行経路のみを管理する構成であってもよい。

初めに、本実施形態の田植機１について、図１から図３を参照して説明する。図１は、田植機１の側面図である。図２は、田植機１の平面図である。図３は、管理システム２００のブロック図である。図１及び図２に示すように、田植機１は、車体部１１と、左右１対の前輪１２と、左右一対の後輪１３と、植付部１４と、を備える。

車体部１１の前部に配置されたボンネット２１の内部には、エンジン２２が配置されている。エンジン２２が発生させた動力はミッションケース２３を介して前輪１２及び後輪１３に伝達される。ミッションケース２３を介して伝達された動力は、車体部１１の後部に配置されたＰＴＯ軸２４を介して植付部１４にも伝達される。車体部１１の前後方向で前輪１２と後輪１３の間の位置には、オペレータが搭乗する運転座席２５が設けられている。運転座席２５の前方には、オペレータが田植機１を操舵するための操舵ハンドル２６が配置されている。

植付部１４は、車体部１１の後方に昇降リンク機構３１を介して連結されている。昇降リンク機構３１は、トップリンク３１ａ及びロワーリンク３１ｂ等を含む平行リンク構造により構成されている。ロワーリンク３１ｂには昇降シリンダ３２が連結されている。この構成で、昇降シリンダ３２を伸縮させることにより、植付部１４全体を上下に昇降させることができる。

植付部１４は、植付入力ケース３３と、複数の植付ユニット３４と、苗載台３５と、複数のフロート３６と、予備苗台３８と、を主として備えている。

それぞれの植付ユニット３４は、植付伝動ケース４１と、回転ケース４２と、を備える。植付伝動ケース４１には、ＰＴＯ軸２４及び植付入力ケース３３を介して動力が伝達される。それぞれの植付伝動ケース４１には、車幅方向の両側に回転ケース４２が取り付けられている。それぞれの回転ケース４２には、田植機１の進行方向に並べて２つの植付爪４３が取り付けられている。これらの２つの植付爪４３により、１条分の植付が行われる。

図１に示すように、苗載台３５は、植付ユニット３４の前上方に配置されており、苗マットを載置可能に構成されている。苗載台３５は、往復で横送り移動可能（横方向にスライド可能）に構成されている。また、苗載台３５は、当該苗載台３５の往復移動端で苗マットを間欠的に下方に縦送り搬送可能に構成されている。この構成により、苗載台３５は、苗マットの苗を各植付ユニット３４に対して供給できるようになっている。こうして、田植機１では、各植付ユニット３４に対して苗を順次供給し、連続的に苗の植付けを行うことができる。

図１に示すフロート３６は、植付部１４の下部に設けられ、その下面が地面に接触することができるように配置されている。フロート３６が地面に接触することにより、苗を植え付ける前の田面が整地される。また、フロート３６には、当該フロート３６の揺動角を検出する図略のフロートセンサが設けられている。フロート３６の揺動角は、地面と植付部１４の距離に対応している。田植機１は、フロート３６の揺動角に基づいて昇降シリンダ３２を動作させて植付部１４を上下に昇降させることにより、植付部１４の対地高さを一定に保つことができる。

予備苗台３８は、ボンネット２１の車幅方向外側に配置されており、予備のマット苗を収容した苗箱を搭載可能である。左右一対の予備苗台３８の上部同士は、上下方向及び車幅方向に延びる連結フレーム２７によって互いに連結されている。連結フレーム２７の車幅方向の中央には、筐体２８が配置されている。筐体２８の内部には、測位アンテナ６１と、慣性計測装置６２と、通信アンテナ６３と、が配置されている。測位アンテナ６１は、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）を構成する測位衛星からの電波を受信することができる。この電波に基づいて公知の測位計算が行われることにより、田植機１の位置を取得することができる。慣性計測装置６２は、３つのジャイロセンサ（角速度センサ）と３つの加速度センサを備える。この慣性計測装置６２が検出する田植機１の角速度及び加速度が補助的に用いられることで、田植機１の測位結果の精度が高められている。通信アンテナ６３は、無線通信端末７と無線通信を行うためのアンテナである。

図３に示すように、田植機１は制御部５０を備える。制御部５０は公知のコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力部等を備える。ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。ＲＯＭには、各種のプログラムやデータが記憶されている。そして、上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御部５０を、記憶部５１と、走行制御部５２、作業機制御部５３として動作させることができる。制御部５０は、１つのハードウェアであってもよいし、互いに通信可能な複数のハードウェアであってもよい。また、制御部５０には、上記の慣性計測装置６２に加え、位置取得部６４と、通信処理部６５と、車速センサ６６と、舵角センサ６７と、が接続されている。

位置取得部６４は、測位アンテナ６１に電気的に接続されている。位置取得部６４は、測位アンテナ６１で受信した電波に基づく測位信号から、田植機１の位置を例えば緯度及び経度の情報として取得する。位置取得部６４は、図示しない基準局からの測位信号を適宜の方法で受信した上で、公知のＧＮＳＳ－ＲＴＫ法を利用して測位を行う。しかしながら、これに代えて、例えばディファレンシャルＧＮＳＳを用いた測位、又は単独測位等が行われてもよい。あるいは、無線ＬＡＮ等の電波強度に基づく位置取得又は慣性航法による位置取得等が行われてもよい。

通信処理部６５は、通信アンテナ６３に電気的に接続されている。この通信処理部６５は、適宜の方式で変調処理又は復調処理を行って、無線通信端末７との間でデータの送受信を行うことができる。

車速センサ６６は、田植機１の適宜の位置、例えば前輪１２の車軸に配置されている。車速センサ６６は、例えば車軸の回転に応じたパルスを発生させるように構成されている。車速センサ６６で得られた検出結果のデータは、制御部５０へ出力される。

舵角センサ６７は、前輪１２の舵角を検出するセンサである。舵角センサ６７は例えば前輪１２に設けられた図示しないキングピンに備えられている。舵角センサ６７で得られた検出結果のデータは、制御部５０へ出力される。なお、舵角センサ６７を操舵ハンドル２６に備える構成としてもよい。

走行制御部５２は、田植機１の車速制御及び操舵制御を行う。走行制御部５２は、車速制御と操舵制御を同時に行うこともできるが、何れか一方のみを行うこともできる。例えば、走行制御部５２が操舵制御のみを行う場合、車速はオペレータが手動で操作する。

車速制御とは、予め定められた条件に基づいて田植機１の車速を調整する制御である。具体的には、走行制御部５２は、車速センサ６６の検出結果により得られた現在の車速が目標の車速に近づくように、ミッションケース２３内の変速装置の変速比、及び、エンジン２２の回転速度の少なくとも一方を変更する。なお、この車速制御には、車速をゼロにして田植機１を停止させる制御も含まれる。

操舵制御とは、予め定められた条件に基づいて田植機１の舵角を調整する制御である。具体的には、走行制御部５２は、舵角センサ６７の検出結果により得られた現在の舵角が目標の舵角に近づくように、例えば操舵ハンドル２６の回転軸（ステアリングシャフト）に設けられた操舵アクチュエータを駆動する。なお、走行制御部５２は、操舵ハンドル２６の回動角度ではなく、田植機１の前輪１２の操舵角を直接調整する構成であってもよい。

作業機制御部５３は、予め定められた条件に基づいて植付部１４の動作（昇降動作又は植付動作等）を制御可能である。

無線通信端末７は、タブレット型のコンピュータである。無線通信端末７は、通信アンテナ７１と、通信処理部７２と、表示部７３と、操作部７４と、制御部８０と、を備える。なお、無線通信端末７はタブレット型のコンピュータに限るものではなく、スマートフォン又はノートパソコンであってもよい。無線通信端末７は、後述のように田植機１の自律走行に関する様々な処理を行うが、この処理の少なくとも一部を田植機１の演算装置が行うこともできる。逆に、田植機１が行う自律走行に関する様々な処理の少なくとも一部を無線通信端末７が行うこともできる。

通信アンテナ７１は、田植機１と無線通信を行うための近距離通信用のアンテナと、携帯電話回線及びインターネットを利用した通信を行うための携帯通信用アンテナと、を含んで構成されている。通信処理部７２は、通信アンテナ７１に電気的に接続されている。通信処理部７２は、適宜の方式で変調処理又は復調処理を行って、無線通信端末７又は他の機器との間でデータの送受信を行うことができる。

表示部７３は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等であり、画像を表示可能に構成されている。表示部７３は、例えば、自律走行に関する情報、田植機１の設定に関する情報、各種センサの検出結果、及び警告情報等を表示することができる。操作部７４は、タッチパネルと、ハードウェアキーと、を含んでいる。タッチパネルは、表示部７３に重ねて配置されており、オペレータの指等による操作を検出可能である。ハードウェアキーは、無線通信端末７の筐体の側面又は表示部７３の周囲等に配置されており、オペレータが押圧することで操作可能である。なお、無線通信端末７は、タッチパネルとハードウェアキーの何れか一方のみを備える構成であってもよい。

制御部８０は公知のコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力部等を備える。ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。ＲＯＭには、各種のプログラムやデータが記憶されている。そして、上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御部８０を、記憶部８１、始終点登録部８２、直線走行経路作成部８３、圃場位置取得部８４、圃場特定部８５、走行経路情報登録部８６、表示制御部８７、及び報知部８８として動作させることができる。制御部８０の各部が行う処理は後述する。

管理サーバ９は、インターネットを介して無線通信端末７と通信可能である。管理サーバ９は、無線通信端末７及び他の作業車両（例えばトラクタ又はコンバイン）の通信端末から受信したデータを集約する。管理サーバ９は、作業車両を自律走行させる走行経路を記憶する経路記憶部９１と、作業車両が行った作業の履歴を記憶する作業履歴記憶部９２と、を備える。

また、田植機１及び無線通信端末７が行う処理の少なくとも一部を管理サーバ９が行ってもよい。また、田植機１及び無線通信端末７が記憶する情報の少なくとも一部を管理サーバ９が記憶してもよい。

次に、図４から図８を参照して、直線走行経路を作成して登録する処理について説明する。図４は、直線走行経路を作成して管理サーバ９へ送信するまでの処理を示すフローチャートである。図５は、基準経路の作成方法を示す説明図である。図６は、直線走行経路の作成方法を示す説明図である。図７は、基準経路と圃場の位置の位置関係の一例を示す図である。図８は、走行経路を登録する圃場を選択する画面を示す図である。

無線通信端末７は、オペレータから直線走行経路の作成の指示を受けた場合、初めに作業車両の種類の選択画面を表示する（Ｓ１０１）。本実施形態では田植機１の直線走行経路を作成するため、オペレータは、作業車両の種類として田植機を選択する。なお、他の種類の作業車両としては、トラクタ又は及びコンバインがある。また、ステップＳ１０１の後に、選択した作業車両の詳細な情報（型番、サイズ、及び作業幅）を更に選択する画面を表示させてもよい。

次に、無線通信端末７（始終点登録部８２）は、基準経路を作成するための開始点Ａと終了点Ｂを登録する処理を行う（Ｓ１０２）。図５に示すように、オペレータは、田植機１に乗車し、登録したい直線経路を通る１点を開始点Ａとして登録する。次に、登録したい直線経路に沿って田植機１を走行させた後に、次の点を終了点Ｂとして登録する。なお、開始点Ａと終了点Ｂは登録したい直線経路上であれば、当該直線経路の中途点であってもよい（当然、端点であってもよい）。開始点Ａ及び終了点Ｂの登録は、オペレータが無線通信端末７の操作部７４を操作することで行われる。オペレータが上記の操作を行った時点の田植機１の位置（位置取得部６４の算出結果、又はそれを補正した値）が無線通信端末７へ送信される。本実施形態の基準経路には方向の情報は付加されないが、方向の情報（例えば図５の例では上方向）が付加されてもよい。

なお、無線通信端末７ではなく田植機１が備える操作部をオペレータが操作することで開始点Ａ及び終了点Ｂの登録が行われてもよい。また、オペレータが田植機１に乗車せずに（例えば無線通信端末７に表示された地図上で指定することで）開始点Ａ及び終了点Ｂの登録が行われてもよい。

次に、無線通信端末７（直線走行経路作成部８３）は、開始点Ａと終了点Ｂを接続した直線を基準経路として作成する（Ｓ１０３）。無線通信端末７が作成した基準経路は記憶部８１に記憶される。上述したように開始点Ａと終了点Ｂの位置は田植機１から受信しているため、無線通信端末７は、これらの位置も含めて基準経路として記憶する。

次に、無線通信端末７（直線走行経路作成部８３）は、基準経路に基づいて直線走行経路を作成する（Ｓ１０４）。図６に示すように、無線通信端末７は、ステップＳ１０３で作成した基準経路を延長して延長線経路を作成するとともに、この延長線経路を間隔Ｌ１で平行に並べる。間隔Ｌ１は、例えば田植機１の作業幅（田植えを行うことができる幅）であるが、車幅又は他の値であってもよい。以上により、複数の直線状の経路が並べられた直線走行経路が作成される。なお、延長線を作成する処理を省略し、基準走行経路を平行に並べてもよい。

走行制御部５２は、直線走行経路に沿って田植機１が走行するように操舵制御を行う。これにより、オペレータの手間を軽減しつつ、正確な位置に作業を行うことができる。操舵以外の処理、即ち、車速、作業機の動作、旋回（ある延長線経路から他の延長線経路に移動する走行）はオペレータが行う。具体的には、走行制御部５２が操舵制御を行って延長線経路に沿って走行している場合にオペレータが操舵ハンドル２６を操作することで、自律制御が解除され手動操作に移行する。その後、隣の延長線経路に到達した後にオペレータが所定の操作を行うことで、走行制御部５２による操舵制御が開始される。

このように田植機１の旋回はオペレータの操作によって行われるため、直線走行経路には旋回経路は含まれない。そのため、直線走行経路は圃場の範囲に対応付けて作成する必要がないため、圃場を含むように直線走行経路が作成されれば十分である。そのため、直線走行経路の長さは一般的な圃場の大きさを大幅に超える値が設定されている。更に、延長線を配置する長さも一般的な圃場の大きさを大幅に超える値が設定されている。従って、圃場よりも広い範囲において直線走行経路が作成される。

次に、無線通信端末７は、記憶部８１に記憶している圃場の位置と、基準経路の少なくとも一部の位置と、を比較して、基準経路に対応する圃場を探索する（Ｓ１０５）。無線通信端末７の記憶部８１には、オペレータが過去に作成して登録した圃場の情報（例えば、位置、作成日時、範囲等）が記憶されている。無線通信端末７（圃場位置取得部８４）は、この記憶部８１の内容を読み出す。無線通信端末７（圃場特定部８５）は、読み出した圃場の位置を参照して、基準経路に対応する圃場を特定する。特に、本実施形態において無線通信端末７は、基準経路の少なくとも一部と圃場の位置を比較することで、基準経路に対応する圃場を特定する。

以下、圃場と基準経路の位置関係の例を４つ示し、これらの例が「基準経路に対応する圃場」として特定されるか否かについて説明する。図７（ａ）に示す位置関係では、基準経路の全てが圃場の内部に含まれている。図７（ｂ）に示す位置関係では、基準経路の一方の端部が圃場に含まれている。図７（ｃ）に示す位置関係では、基準経路が圃場の輪郭上にある。図７（ｄ）に示す位置関係では、基準経路の中途部が圃場に含まれており、基準経路の端部（即ち開始点Ａ及び終了点Ｂ）は圃場に含まれていない。

次に、基準経路に対応する圃場を特定するための判断方法を４つ示し、これらの判断方法により、図７（ａ）から図７（ｄ）の何れの位置関係において圃場が特定されるかを説明する。４つの判断方法は、（１）登録した２点のうち少なくとも一方が含まれる圃場を特定する方法、（２）登録した２点の両方が含まれる圃場を特定する方法、（３）基準経路が全て含まれる圃場を特定する方法、（４）基準経路の少なくとも一部が含まれる圃場を特定する方法である。（１）の方法を用いた場合、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）の位置関係の圃場が特定される。（２）の方法を用いた場合、図７（ａ）、図７（ｃ）の位置関係の圃場が特定される。（３）の方法を用いた場合、図７（ａ）、図７（ｃ）の位置関係の圃場が特定される。（４）の方法を用いた場合、図７（ａ）から図７（ｄ）の位置関係の圃場が特定される。

また、無線通信端末７は、基準経路と圃場の位置関係に加え、更に、上述した基準局の一致の有無を判断してもよい。即ち、使用する基準局（特に基準局の位置）が異なる場合、田植機１が行う自律走行が不正確となる可能性がある。従って、この判断を行う場合、無線通信端末７は、基準経路を作成したときの基準局と、圃場の登録時の基準局と、が一致している圃場のみを特定する。

基準経路に対応する圃場が特定された場合（Ｓ１０６）、無線通信端末７（表示制御部８７）は、特定した圃場の一覧を表示部７３に表示する。図８に示すように、この画面には、圃場の位置及び範囲を地図上に示す情報と、圃場登録時の基地局の情報（位置等）と、特定された圃場の一覧と、が表示されている。圃場の一覧には、該当する圃場に関する情報（住所、登録日、及び距離等）が表示されている。オペレータは、圃場の一覧から、今回作成した走行経路を登録する圃場を選択して決定する。

これにより、無線通信端末７（走行経路情報登録部８６）は、オペレータが選択した圃場と、基準経路及び直線走行経路と、を関連付けて記憶部８１に記憶する（Ｓ１１０）。また、無線通信端末７（走行経路情報登録部８６）は、更に、オペレータが選択した圃場と、基準経路及び直線走行経路と、を関連付けて管理サーバ９へ送信する（Ｓ１１１）。これにより、管理サーバ９に経路に関する情報が登録される。

本実施形態では、無線通信端末７は、オペレータが選択した圃場に関連付けて走行経路を登録するが、特定された圃場が１つである場合はオペレータの選択なしに当該圃場と走行経路とを関連付ける構成であってもよい。また、無線通信端末７は、特定された圃場が複数の場合であっても、予め定めた条件で選択された圃場（例えば登録日が最も近い圃場）と走行経路とを関連付ける構成であってもよい。

また、ステップＳ１０６の判断において基準経路に対応する圃場が特定できなかった場合、無線通信端末７（報知部８８）は、基準経路に対応する圃場がないことを報知する（Ｓ１０８）。無線通信端末７は、例えば、表示部７３にその旨を表示したり、その旨を音声で知らせたり、警告音を鳴らしたりする。

次に、無線通信端末７（表示制御部８７）は、圃場を新たに登録する画面を表示する（Ｓ１０９）。オペレータがこの画面に従って圃場の情報を入力することで、新たな圃場が登録されて記憶部８１に保存される。この場合、ステップＳ１１０において無線通信端末７は、新たに登録された圃場と、基準経路及び直線走行経路と、を関連付けて記憶部８１に記憶する。

以上により、オペレータが作成した基準経路及び直線走行経路を圃場と関連付けて無線通信端末７及び管理サーバ９に記憶することができる。

次に、図９を参照して、管理サーバ９の記憶内容について説明する。図９は、管理サーバ９が記憶する経路情報及び作業履歴情報を示す表である。

図４で示した処理が複数種類の作業車両で行われることにより、管理サーバ９には、図９（ａ）に示すように、作業車両の種類に関係なく互いに関連付けられた圃場と走行経路とが記憶される。なお、旋回付き経路とは、直線経路だけでなく旋回経路の操舵も走行制御部５２に自律的に行わせるための走行経路である。無人経路とは、オペレータが乗車せずに田植機１等の作業車両のみで走行を行わせるための走行経路である。

このように、作業車両の種類に関係なく走行経路を蓄積することで、例えば田植機１で作成した直線走行経路をトラクタ又はコンバイン等の他の作業車両で利用することができる。具体的には、管理サーバ９は、無線通信端末７から圃場が指定された場合、当該圃場に関連付けられた走行経路を無線通信端末７へ送信する。そして、無線通信端末７は受信した走行経路又はそれを修正した走行経路を用いて自律走行を行う。

また、無線通信端末７は、走行経路を用いて作業を行った場合、実際に通過した軌跡、作業車両の種類、作業内容、及び作業時間等の作業履歴を、用いた走行経路と関連付けて管理サーバ９へ送信する。図９（ｂ）に示すように、管理サーバ９には、これらの情報が記憶されている。そのため、作業車両の種類に関係なく、作業履歴を統合して管理することができる。

次に、図４の処理で登録した直線走行経路を用いて作業を行う際の流れについて図１０から図１３を参照して説明する。図１０は、選択された圃場に基づいて走行経路を設定する処理を示すフローチャートである。図１１は、作業を開始する圃場を決定する画面を示す図である。図１２は、決定された圃場に関連付けられた走行経路から作業を行う走行経路を選択する画面を示す図である。図１３は、直線走行経路とともに圃場の輪郭が表示される画面を示す図である。

無線通信端末７（表示制御部８７）は、オペレータから作業を行う旨の指示が入力された場合、作業を行う圃場の選択画面を表示部７３に表示する（ステップＳ２０１）。図１１に示すように、この画面には、圃場の位置及び範囲を地図上に示す情報と、過去に登録された圃場の一覧と、が表示されている。圃場の一覧には、該当する圃場に関する情報（住所、登録日、及び距離等）が表示されている。また、オペレータが圃場を選択することで、選択された圃場の表示態様が変化する（図１１では輪郭が太くなる）とともに、圃場登録時の基地局に関する情報が表示される。これらの情報に基づいて、オペレータは所望の圃場を決定する。なお、位置取得部６４が取得した位置に基づいて圃場を自動的に決定する構成であってもよい。

次に、無線通信端末７（表示制御部８７）は、決定された圃場に関連付けられた走行経路の一覧を表示部７３に表示する（Ｓ２０２）。図１２に示すように、この画面には、圃場及び走行経路の位置及び範囲を地図上に示す情報と、この圃場に関連付けられた走行経路の一覧と、が表示される。また、走行経路の一覧には、該当する走行経路に関する情報（住所及び登録日等）が表示される。また、走行経路の一覧には、図４に示す処理で作成した直線走行経路だけでなく、他の走行経路も表示されている。オペレータは、走行経路の一覧から、作業に用いる走行経路を選択して決定する。

次に、無線通信端末７は、決定された走行経路を作業に用いる走行経路として設定する（Ｓ２０３）。その後、決定された走行経路に沿った走行及び作業が開始される。表示部７３には、田植機１の走行中において、図１３に示すような画面が表示される。図１３には、田植機１の位置を示すシンボル２０１と、経路線２０２と、圃場の輪郭を示す輪郭線２０３と、が表示される。図１３に示す例では直線走行経路が選択されたため、経路線２０２は圃場外にも表示されている。本実施形態では経路と圃場とが関連付けられているため、圃場の輪郭の位置が特定できるので、輪郭線２０３を表示することができる。なお、輪郭線２０３に代えて、経路線２０２を圃場内にのみ表示することで（圃場外の経路線２０２を非表示にすることで）、圃場の輪郭を表示することもできる。

また、田植機１及び無線通信端末７は、田植機１の位置と、圃場の輪郭の位置と、を取得可能である。従って、例えば田植機１が圃場の輪郭に近づくことで（例えば圃場の輪郭までの距離が閾値以下となることで）、その旨を報知したり、田植機１を減速させたりすることもできる。

以上に説明したように、本実施形態の管理システム２００は、位置取得部６４と、始終点登録部８２と、直線走行経路作成部８３と、走行制御部５２と、圃場位置取得部８４と、圃場特定部８５と、走行経路情報登録部８６と、を備える。位置取得部６４は、農作業を行う田植機１の位置を取得する。始終点登録部８２は、圃場内における開始点と終了点の位置を登録する。直線走行経路作成部８３は、開始点と終了点を接続する直線状の基準経路を作成し、当該基準経路を平行に並べた直線走行経路を作成する。走行制御部５２は、位置取得部６４が取得した田植機１の位置を用いて、直線走行経路に沿って少なくとも操舵を自律的に行って田植機１を走行させる。圃場位置取得部８４は、圃場の位置が記憶された記憶部８１から圃場の位置を取得する。圃場特定部８５は、圃場位置取得部８４が取得した圃場の位置と、基準経路の少なくとも一部の位置と、を比較して、当該基準経路に対応する圃場を特定する。走行経路情報登録部８６は、圃場特定部８５が特定した圃場と、基準経路及び直線走行経路の少なくとも何れかと、を関連付けて登録する。

これにより、基準経路及び直線走行経路の少なくとも一方を圃場と関連付けて登録できるため、この種の走行経路を効率的に管理できる。特に、圃場特定部が経路に関連する圃場を特定するため、オペレータが圃場を探索する手間を低減できる。

また、本実施形態の管理システム２００において、基準経路に対応する圃場が存在しないと圃場特定部８５が判断した場合にその旨を報知する処理を行う報知部８８を備える。

これにより、圃場を新規に登録する必要があることをオペレータに知らせることができる。

また、本実施形態の管理システム２００において、田植機１の位置と、直線走行経路と、当該直線走行経路に関連付けられた圃場の輪郭と、が表示される表示部７３を備える。

これにより、オペレータは、表示部７３の表示内容を確認するだけで、田植機１をどの位置まで走行させれば良いかを把握できる。

また、上記実施形態の管理システム２００は、作業車両の種類毎に、当該作業車両を自律走行させる経路を記憶する経路記憶部９１を備える。走行経路情報登録部８６が登録した基準経路及び直線走行経路の少なくとも何れかが、当該経路を登録した作業車両とは種類が異なる作業車両に対しても利用可能となるように経路記憶部９１に登録されている。

これにより、圃場と関連付けて複数種類の作業機の走行経路が登録されるので、圃場を効率的に管理することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、直線走行経路を走行する場合、走行制御部５２は操舵のみを制御するが、車速制御及び作業機制御の少なくとも一方が更に行われる構成であってもよい。

上記実施形態では、基準経路と直線走行経路の両方が記憶部８１に記憶されるとともに管理サーバ９へ送信されるが、何れか一方のみが記憶部８１に記憶されるとともに管理サーバ９へ送信される構成であってもよい。

上記実施形態では田植機１と無線通信端末７とが無線通信を行うが、有線通信を行う構成であってもよい。

上記実施形態では、自律走行システム１００及び管理システム２００を田植機１に適用する例を説明したが、他の農業用の作業車両であるトラクタ及びコンバインにも、自律走行システム１００及び管理システム２００を適用できる。

＜発明の付記＞
本発明の観点によれば、以下の構成の走行経路管理システムが提供される。即ち、この走行経路管理システムは、位置取得部と、始終点登録部と、直線走行経路作成部と、走行制御部と、圃場位置取得部と、圃場特定部と、走行経路情報登録部と、を備える。前記位置取得部は、農作業を行う作業車両の位置を取得する。前記始終点登録部は、圃場内における開始点と終了点の位置を登録する。前記直線走行経路作成部は、前記開始点と前記終了点を接続する直線状の基準経路を作成し、当該基準経路を平行に並べた直線走行経路を作成する。前記走行制御部は、前記位置取得部が取得した前記作業車両の位置を用いて、前記直線走行経路に沿って少なくとも操舵を自律的に行って前記作業車両を走行させる。前記圃場位置取得部は、圃場の位置が記憶された記憶部から圃場の位置を取得する。前記圃場特定部は、前記圃場位置取得部が取得した圃場の位置と、前記基準経路の少なくとも一部の位置と、を比較して、当該基準経路に対応する圃場を特定する。前記走行経路情報登録部は、前記圃場特定部が特定した圃場と、前記基準経路及び前記直線走行経路の少なくとも何れかと、を関連付けて登録する。

これにより、基準経路及び直線走行経路の少なくとも一方を圃場と関連付けて登録できるため、この種の走行経路を効率的に管理できる。特に、圃場特定部が経路に関連する圃場を特定するため、オペレータが圃場を探索する手間を低減できる。

前記の走行経路管理システムにおいては、前記基準経路に対応する圃場が存在しないと前記圃場特定部が判断した場合にその旨を報知する処理を行う報知部を備えることが好ましい。

これにより、圃場を新規に登録する必要があることをオペレータに知らせることができる。

前記の走行経路管理システムにおいては、前記作業車両の位置と、前記直線走行経路と、当該直線走行経路に関連付けられた圃場の輪郭と、が表示される表示部を備えることが好ましい。

これにより、オペレータは、表示部の表示内容を確認するだけで、作業車両をどの位置まで走行させれば良いかを把握できる。

前記の走行経路管理システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この走行経路管理システムは、前記作業車両の種類毎に、当該作業車両を自律走行させる走行経路を記憶する経路記憶部を備える。前記走行経路情報登録部が登録した前記基準経路及び前記直線走行経路の少なくとも何れかが、当該経路を登録した前記作業車両とは種類が異なる前記作業車両に対しても利用可能となるように前記経路記憶部に登録されている。

これにより、圃場と関連付けて複数種類の作業機の走行経路が登録されるので、圃場を効率的に管理することができる。

本発明の一態様に係る走行経路管理システムは、経路記憶部と、表示制御部と、を備える。前記経路記憶部は、作業車両を自律走行させる走行経路を記憶する。前記表示制御部は、作業を行う圃場の選択画面を表示部に表示させる。前記表示制御部は、前記選択画面で圃場が選択されると、当該圃場に関連付けられた前記走行経路の一覧を含む経路選択画面を前記表示部に表示させ、オペレータに、前記走行経路の一覧から作業に用いる走行経路を選択させる。

１ 田植機（作業車両）
７ 無線通信端末
９ 管理サーバ
５２ 走行制御部
６４ 位置取得部
８２ 始終点登録部
８３ 直線走行経路作成部
８４ 圃場位置取得部
８５ 圃場特定部
８６ 走行経路情報登録部
１００ 自律走行システム
２００ 管理システム（走行経路管理システム）

Claims (7)

1. 作業車両を自動走行させるための走行経路の基準となる基準線を記憶する管理サーバを備える、
   作業車両の支援システム。
2. 前記管理サーバは、前記基準線と圃場とを関連付けて記憶する、
   請求項１に記載の作業車両の支援システム。
3. 前記管理サーバは、一つの圃場に対して複数の基準線を関連付けて記憶可能である、
   請求項２に記載の作業車両の支援システム。
4. 前記管理サーバは、通信端末から送信される前記基準線を記憶する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の作業車両の支援システム。
5. 前記基準線は、開始点と終了点とを登録することで作成され、
   前記管理サーバは、前記基準線の前記開始点と前記終了点との位置を記憶する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の作業車両の支援システム。
6. 前記基準線は、前記作業車両の位置情報に基づいて作成され、
   前記基準線は、当該基準線を作成する際に用いた作業車両とは異なる作業車両に対しても利用可能である、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の作業車両の支援システム。
7. 作業車両を自動走行させるための走行経路の基準となる基準線を管理サーバに記憶させる、
   作業車両の支援方法。