JP6953304B2 - 作業場管理システム - Google Patents

Description

本発明は、作業場管理システムに関する。

従来、作業機と圃場との関係を登録するシステムとして、特許文献１の技術が知られている。特許文献１では、作業機に搭載されたＧＰＳにより作業開始時から作業終了時までの間に検出されたＧＰＳデータを格納し、ＧＰＳデータと位置座標が重なる圃場位置データが既に登録されている場合は、圃場位置データに基づき圃場位置の認識を行い、ＧＰＳデータと位置座標が重なる圃場位置データが登録されていない場合は、ＧＰＳデータを新規圃場位置データとして登録している。

特開２００６−２２０５６７号公報

特許文献１では、作業機にＧＰＳ等を搭載して当該作業機の位置を検出することによって圃場で作業を行ったことを記録することができる。ここで、圃場を認識するための元データである圃場マップにおいては、位置（緯度、経度）等を示すフィールドに、圃場を示す画像が張り付けられているものの、画像と実際の位置（緯度、経度）とが一致しておらず、このような圃場マップを用いても精確に圃場を管理することができないのが実情である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、作業場の位置を適正に管理することができる作業場管理システムを提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業場管理システムは、フィールド上に設定されたフィールド位置と作業場の形状データとを対応付けた第１作業場マップを取得する作業場マップ取得部と、前記作業場を移動させた作業機の機械位置を取得する機械位置取得部と、前記第１作業場マップに前記機械位置で示される走行軌跡を表示する表示装置と、前記表示装置に示された前記第１作業場マップに含まれる前記走行軌跡の任意点を選択し、前記第１作業場マップのフィールド位置の任意点を選択し、選択した両データを一致させることで、当該フィールド位置に対する前記形状データを補正する作業場補正部と、前記フィールド位置と前記作業場補正部が補正した前記形状データとの関係を示す第２作業場マップを生成する作業場マップ生成部と、を備えている。

作業場管理システムは、前記第２作業場マップに基づいて前記作業機の走行に関する設定を行う走行設定部を備えている。
作業場管理システムは、前記第２作業場マップに基づいて前記作業機の作業に関する設定を行う作業設定部を備えている。

前記作業場補正部は、前記作業場の空撮における作業場の形状データと前記空撮時の空撮位置とを対応付けた第３作業場マップとに基づいて、前記１作業場マップにおける形状データ又は第２作業場マップにおける形状データを補正する。

作業場管理方法は、フィールド上に設定されたフィールド位置と作業場の形状データとを対応付けた第１作業場マップを取得する第１ステップと、前記作業場を移動させた作業機の機械位置を取得する第２ステップと、前記第１作業場マップに前記機械位置で示される走行軌跡を表示する第３ステップと、前記第１作業場マップに含まれる前記走行軌跡の任意点と、前記第１作業場マップの前記フィールド位置の任意点と、を選択し、選択した
両データを一致させることで、当該フィールド位置に対する前記形状データを補正する第４ステップと、前記第４ステップで補正した前記形状データと、前記フィールド位置との関係を示す第２作業場マップを生成する第５ステップと、を備えている。

本発明によれば、作業場の位置を適正に管理することができる。

作業場管理システムを示す図である。 第１作業場マップＭ１において、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２とを別々に示した図である。 第１作業場マップＭ１において、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２とを合わせて示した図である。 作業場Ｈ１の外周に沿ってトラクタを走行させている状態を示す図である。 トラクタを作業に応じて作業場Ｈ１内を走行させている状態を示す図である。 設定画面Ｔ１を示す図である。 走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１と、フィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ２との差分量を求めて、第１作業場マップＭ１の形状データＦ２の位置を補正する説明図である。 フィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ２と、フィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ３との差分量を求めて、第１作業場マップＭ１の形状データＦ２の位置を補正する説明図である。 第１作業場マップの取得から第２作業場マップの生成までの流れを説明する図である。 設定画面Ｔ２を示す図である。 設定画面Ｔ３を示す図である。 他の設定画面Ｔ３を示す図である。 トラクタの側面全体図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、作業場管理システムを示している。作業場管理システムは、作業場を管理するシステムである。作業場とは、作物を作付けする圃場である。言い換えれば、作業場とは、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械（作業機）を用いて作業を行う場所である。

まず、トラクタを例にとり農業機械（作業機）について説明する。
図９に示すように、トラクタ１は、走行装置７を有する走行車両（走行車体）３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等である。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。走行車両３にはキャビン９が設けられ、当該キャビン９内には運転席１０が設けられている。

また、走行車両３の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部８が設けられている。連結部８には、作業装置２が着脱可能である。作業装置２を連結部８に連結することによって、走行車両３によって作業装置２を牽引することができる。作業装置２は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図９では、作業装置２として耕耘装置を取り付けた例を示している。

図１に示すように、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、ハンドル（ステアリングホイール）１１ａと、ハンドル１１ａの回転に伴って回転する回転軸（操舵軸）１１ｂと、ハンドル１１ａの操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）１１ｃと、を有している。補助機構１１ｃは、油圧ポンプ２１と、油圧ポンプ２１から吐出した作動油が供給される制御弁２２と、制御弁２２により作動するステアリングシ
リンダ２３とを含んでいる。制御弁２２は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁２２は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁である。また、制御弁２２は、操舵軸１１ｂの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ２３は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）２４に接続されている。

したがって、ハンドル１１ａを操作すれば、当該ハンドル１１ａに応じて制御弁２２の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁２２の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ２３が左又は右に伸縮することによって、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵機構１１は一例であり、上述した構成に限定されない。
トラクタ１は、制御装置２５を備えている。制御装置２５は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御を行う装置である。制御装置２５は、トラクタ１に搭載された様々な駆動部を制御する装置であって、例えば、原動機４のエンジン制御、連結部８を昇降する昇降装置の昇降制御等を行う。

トラクタ１は、位置検出装置３０を備えている。位置検出装置３０は、走行車両３のキャビン９の天板に装着されている。なお、位置検出装置３０は、キャビン９の天板に装着されているが、走行車両３における装着場所は限定されず、別の場所であってもよい。また、位置検出装置３０は、作業装置２に装着されていてもよい。
位置検出装置３０は、衛星測位システムによって自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出する装置である。即ち、位置検出装置３０は、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて位置（緯度、経度）を検出する。

なお、位置検出装置３０は、測位衛星からの信号を受信可能な基地局（基準局）からの補正等の信号に基づいて補正した位置を、自己の位置（緯度、経度）として検出してもよい。また、位置検出装置３０がジャイロセンサや加速度センサ等の慣性計測装置を有し、慣性計測装置によって補正した位置を、自己の位置として検出してもよい。
以上の位置検出装置３０によれば、走行車両３の位置を位置検出装置３０によって検出することができる。

図１に示すように、作業場管理システムは、作業場マップ取得部４０と、機械位置取得部４１と、作業場補正部４２とを備えている。作業場マップ取得部４０、機械位置取得部４１及び作業場補正部４２は、管理装置（コンピュータ）に設けられている。管理装置は、例えば、タブレット、スマートフォン、ＰＤＡ等の携帯型の端末（携帯端末）、パーソナルコンピュータ、モニタ装置（表示装置）、サーバ等の固定型のコンピュータ等の固定型の端末（固定端末）である。管理装置が携帯端末である場合、オペレータ（トラクタ１を操作するオペレータ）、管理者（作業を管理する管理者等）が作業時に所持してもよい。管理装置が携帯端末である場合、オペレータ等がトラクタ１の操縦時に当該携帯端末をトラクタ１に装着してもよい。管理装置が固定端末のうち表示装置である場合、当該表示装置をトラクタ１に取付けてもよい。この実施形態では、管理装置は、トラクタ１に取付けた表示装置５０であるとして説明を続ける。

表示装置５０は、様々な情報を表示可能な装置であって、液晶パネル、タッチパネル、その他のパネルのいずれかを有する装置である。表示装置５０は、ＣＰＵ等で構成された制御部を有しており、作業場マップ取得部４０、機械位置取得部４１及び作業場補正部４２は、表示装置５０に設けられた電気・電子部品、当該制御部等に組み込まれたプログラム等から構成されている。

作業場マップ取得部４０は、作業場を示す第１作業場マップ（基本作業場マップ）を取得する。第１作業場マップは、マップを制作る制作会社、マップを提供する提供会社等が発行するマップであって、少なくとも作業場を示すマップである。また、第１作業マップは、携帯端末、固定端末にインストールされたアプリケーションソフト（地図製作ソフトウェア）を用いて制作した作業場を示すマップであってもよい。

図２Ａ、２Ｂに示すように、第１作業場マップＭ１は、作業場が描写されるフィールドＦ１上に設定されたフィールド位置Ｑｎ（ｎ＝１，２・・・ｎ）と、作業場の形状データＦ２とを対応付けたマップ（マップデータ）である。詳しくは、フィールドＦ１は、ｘ座
標、ｙ座標とが割り当てられた２次元のフィールドであって、フィールド位置Ｑｎは、フィールドＦ１の２次元の座標に緯度、経度を割り当てられた位置である。フィールド位置Ｑｎには、測位システムで定められている絶対位置（基準位置）、即ち、地球上の絶対位置が割り当てられている。

形状データＦ２は、例えば、作業場を上空から撮像することによって得られた画像である。第１作業場マップＭ１は、フィールドＦ１に、作業場の上空の画像（形状データＦ２）が割り当てられたマップである。言い換えれば、第１作業場マップＭ１は、２次元画像のピクセルＰｉｘの位置とフィールドＦ１に示されたフィールド位置Ｑｎとを対応させたマップである。

なお、第１作業場マップＭ１は、１ピクセルＰｉｘの位置（Ｘｉ、Ｙｉ）に対して１つのフィールド位置（緯度、経度）Ｑｎを対応させたマップであってもよいし、複数のピクセルＰｉｘをマップの最小単位として、最小単位の位置（Ｘｎ，Ｙｎ）に対して１つのフィールド位置（緯度、経度）Ｑｎを対応させたマップであってもよい。また、形状データＦ２は、作業場の常住の画像に限定されず、作業場の輪郭を示す曲線であっても、その他、作業場の形状を示すものであれば何でもよい。

図１に示すように、表示装置５０は、入出力装置５１を有している。入出力装置５１には、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の電子記憶媒体が接続可能である。作業場マップ取得部４０は、電子記憶媒体に記憶された第１作業場マップＭ１が入出力装置５１に接続されると、当該電子記憶媒体に対して第１作業場マップＭ１の要求を行い、電子記憶媒体から入出力装置５１に出力された第１作業場マップＭ１を取得する。作業場マップ取得部４０によって第１作業場マップＭ１を取得すると、表示装置５０は、不揮発性メモリ等から構成された記憶部５２に、作業場マップ取得部４０が取得した第１作業場マップＭ１を記憶する。

機械位置取得部４１は、作業場を移動させたトラクタ１の位置（機械位置）を取得する。例えば、オペレータがトラクタ１に乗車した後、当該オペレータが表示装置５０を操作することにより、位置検出モードに設定する。位置検出モード後、図３Ａに示すように、作業場Ｈ１の外周に沿ってトラクタ１を走行させる。機械位置取得部４１は、位置検出モード後、トラクタ１の走行時における機械位置（位置検出装置３０で検出された位置）Ｐｉ（ｉ＝１，２，３・・・ｉ）を取得する。機械位置取得部４１が取得した機械位置Ｐｉは、記憶部５２に記憶する。

なお、上述した実施形態では、表示装置５０を操作することによって位置取得モードに設定した後に検出された機械位置Ｐｉを機械取得部４１が取得していたが、機械位置取得部４１による機械位置Ｐｉの取得方法は、上述した方法に限定されない。原動機４の始動後に位置検出装置３０によって検出された機械位置Ｐｉを機械位置取得部４１が取得してもよい。例えば、図３Ｂに示すように、トラクタ１を作業に応じて作業場Ｈ１内を走行させることで作業装置３によって様々な作業を行う。機械位置取得部４１は、作業開始から作業終了までの作業時における機械位置Ｐｉを取得してもよい。

作業場補正部４２は、機械位置取得部４１が取得した機械位置Ｐｉに基づいて、フィールド位置Ｑｎと作業場Ｈ１の形状データＦ２との関係を補正する。
例えば、オペレータが表示装置５０に対して所定の操作を行うと、図４に示すように、作業場補正部４２は、当該表示装置５０に設定画面Ｔ１を表示する。設定画面Ｔ１は、マップ表示部５５を有している。マップ表示部５５には、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２とを対応付けた第１作業場マップＭ１が表示される。また、マップ表示部５５には、機械位置取得部４１が取得した機械位置Ｐｉの軌跡（走行軌跡）Ｒ１を、第１作業場マップＭ１上に表示する。即ち、作業場補正部４２は、マップ表示部５５におけるフィールド位置Ｑｎに一致する機械位置Ｐｉを対応させて、形状データＦ２上に走行軌跡Ｒ１を表示する。走行軌跡Ｒ１は、１つ前の機械位置Ｐｉ−１と後の機械位置Ｐｉを結ぶことにより構成したものである。

マップ表示部５５に表示した走行軌跡Ｒ１上の任意点Ｋ１は、ポインタ部５６によって選択可能である。ポインタ部５６によって選択した走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１は、マップ
表示部５５に表示される。また、マップ表示部５５に表示した第１作業場マップＭ１におけるフィールド位置Ｑｎのうち、任意のフィールド位置（任意点）Ｋ２も、ポインタ部５６によって選択可能である。ポインタ部５６によって選択した第１作業場マップＭ１の任意点（複数のフィールド位置Ｑｎの中で１つ選択された選択位置）Ｋ２が、マップ表示部５５に表示される。

マップ表示部５５において、走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１が選択され、第１作業場マップＭ１の任意点Ｋ２が選択された後に、設定画面Ｔ１に表示された補正ボタン５７が選択されると、作業場補正部４２による補正処理が実行される。説明の便宜上、走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１は、複数の機械位置Ｐｉの中で１つ選択された選択位置Ｋ２であるとして説明を進める。

作業場補正部４２は、走行軌跡Ｒ１（機械位置Ｐｉ）の任意点（選択位置）Ｋ１と、フィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ２とに基づいて、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との関係を補正する。作業場補正部４２は、走行軌跡Ｒ１（機械位置Ｐｉ）Ｋ１と、フィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ２に対応する形状データＦ２の位置とが一致しているとして、フィールド位置Ｑｎに対応付けられた形状データＦ２の位置を補正する。

詳しくは、図５Ａに示すように、作業場補正部４２は、フィールド上において、走行軌跡Ｒ１（機械位置Ｐｉ）の任意点（選択位置）Ｋ１と、フィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ２との差分量（Ｘ軸方向の差分量Ｘ１、Ｙ軸方向の差分量Ｙ１）を求める。そして、フィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ２に対応する形状データＦ２のピクセル位置Ｐｉｘ１を、Ｘ軸方向に差分量Ｘ１だけシフトし、Ｙ軸方向に差分量Ｙ１だけシフトすることで、フィールド位置Ｑｎに対する形状データＦ２の位置を補正する。

上述した実施形態では、マップ表示部５５に表示した走行軌跡Ｒ１（機械位置Ｐｉ）の任意点（機械位置Ｐｉ）Ｋ１を選択可能であったが、これに代えて、フィールド位置Ｑｎにおける少なくとも２つの任意点（選択位置）Ｋ２、Ｋ３を選択できるようにしてもよい。作業場補正部４２は、１つ目のフィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ２と、２つ目のフィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ３に対応する形状データＦ２の位置とが一致しているとして、フィールド位置Ｑｎに対応付けられた形状データＦ２の位置を補正する。

詳しくは、図５Ｂに示すように、作業場補正部４２は、フィールド上において、任意点（選択位置）Ｋ２と、任意点（選択位置）Ｋ３との差分量（Ｘ軸方向の差分量Ｘ２、Ｙ軸方向の差分量Ｙ２）を求める。そして、フィールド位置Ｑｎの任意点（選択位置）Ｋ２に対応する形状データＦ２のピクセル位置Ｐｉｘ２を、Ｘ軸方向に差分量Ｘ２だけシフトし、Ｙ軸方向に差分量Ｙ２だけシフトすることで、フィールド位置Ｑｎに対する形状データＦ２の位置を補正する。

作業場管理システムは、作業場マップ生成部４３を備えている。作業場マップ生成部４３は、表示装置５０に設けられた電気・電子部品、当該制御部等に組み込まれたプログラム等から構成されている。
作業場マップ生成部４３は、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との関係を補正した第２作業場マップＭ２を生成する。即ち、作業場マップ生成部４３は、作業場補正部４２によって、第１作業場マップＭ１に対して、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との位置とを補正した後のマップを、第２作業場マップＭ２に設定（生成）する。作業場マップ生成部４３によって生成した第２作業場マップＭ２は、記憶部５２に記憶する。これにより、精度の良い作業場マップを生成することができ、精度良い作業場マップをトラクタ１に記憶させることができる。

図６は、第１作業場マップの取得から第２作業場マップの生成までの流れを示しいている。図６に基づいて作業場管理システム及び作業場管理方法の手順について説明する。
まず、作業場Ｈ１においてトラクタ１等の農業機械を用いて作業を行う前段階として、オペレータ又は管理者は、作業対象の作業場Ｈ１が入っている第１作業場マップＭ１のデータを携帯端末又は固定端末に取り込んだ後、当該第１作業マップＭ１を電子記憶媒体に
転送する。その後、電子記憶媒体を入出力装置５１に接続することによって、第１作業場マップＭ１（フィールド位置Ｑｎと形状データとを対応付けたマップ）を表示装置５０の作業場マップ取得部４０によって取得する（Ｓ１：第１ステップ）。

ここで、所定の作業場Ｈ１において、作業場Ｈ１の輪郭、即ち、作業場Ｈ１の形状を、トラクタ１を走行させて把握する必要がある場合には、オペレータは、トラクタ１に乗車し、作業場Ｈ１の外周に沿ってトラクタ１を走行させることで機械位置Ｐｉを取得する。このように、トラクタ１を周回させることによって機械位置Ｐｉから作業場Ｈ１の輪郭を把握することができる。

また、作業場Ｈ１で、通常通り作業を行う場合は、オペレータは、トラクタ１に乗車し、作業場Ｈ１を作業に応じて移動させることで、作業を行った際の機械位置Ｐｉを取得する。作業場Ｈ１の輪郭を把握する場合、作業場Ｈ１で通常通り作業を行う場合のいずれであっても、表示装置５０の機械位置取得部４１によって、作業場Ｈ１を移動させたトラクタ１の機械位置Ｐｉを取得する（Ｓ２：第２ステップ）。

トラクタ１の機械位置Ｐｉの取得後は、上述したように、設定画面Ｔ１によって補正する。即ち、表示装置５０の作業場補正部４２によって、機械位置Ｐｉに基づいてフィールド位置Ｑｎと作業場Ｈ１の形状データＦ２との関係を補正する（Ｓ３：第３ステップ）。
作業場補正部４２によって、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との関係を補正した後は、作業場マップ生成部４３によって、第２作業場マップＭ２を生成する（Ｓ４：第４ステップ）。

以上によれば、フィールドＦ１上に設定されたフィールド位置Ｑｎと作業場Ｈ１の形状データＦ２とを対応付けた第１作業場マップＭ１を取得し、作業場Ｈ１を移動させたトラクタの機械位置Ｐｉを取得し、機械位置Ｐｉに基づいて、フィールド位置Ｑｎと作業場Ｈ１の形状データＦ２との関係を補正している。これによれば、第１作業場マップＭ１におけるフィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との位置関係が正しいのか否かを、トラクタ１等を作業場で走行させた時の実際の機械位置Ｐｉから把握することができ、機械位置Ｐｉによって、フィールド位置Ｑｎに対する形状データＦ２の位置を補正することができる。

また、第１作業場マップＭ１に機械位置Ｐｉで示される走行軌跡Ｒ１を表示し、走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１とフィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ２とに基づいて、フィールド位置Ｑｎに対する形状データＦ２の位置を補正している。これによれば、実際の作業場Ｈ１を把握しているオペレータ、管理者等が、トラクタ１の走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１と、フィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ２とを指定することによって正確にフィールド位置Ｑｎに対する形状データＦ２の位置を補正することができる。例えば、作業場Ｈ１の入口又はコーナを走行したときの走行軌跡Ｒ１の任意点Ｋ１と、第１作業場マップＭ１で示されたフィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ２とを一致させることで、当該フィールド位置Ｑｎの任意点Ｋ２に対応する形状データＦ２の位置を補正することができる。

また、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との関係を補正した第２作業場マップＭ２を生成している。これによれば、フィールド位置Ｑｎに対する形状データＦ２の位置を補正した第２作業場マップＭ２を生成することで、生成した第２作業場マップＭ２にて作業場Ｈ１の様々な管理を行うことができる。
図１に示すように、作業場管理システムは、走行設定部４４を備えていてもよい。走行設定部４４は、表示装置５０に設けられた電気・電子部品、当該表示装置５０等に組み込まれたプログラム等から構成されている。走行設定部４４は、第２作業場マップＭ２に基づいてトラクタ１の走行に関する設定を行う。走行設定部４４は、トラクタ１にオートステアリング（自動操舵）の機能が設けられている場合、オートステアリングを行付ための走行予定ルートＲ１の設定を行う。

例えば、オペレータが表示装置５０に対して所定の操作を行うと、図７に示すように、走行設定部４４は、当該表示装置５０に設定画面Ｔ２を表示する。走行設定部４４は、設定画面Ｔ２に第２作業場マップＭ２を表示する。例えば、走行設定部４４は、作業場Ｈ１の輪郭Ｇ１を含む形状データＦ２をフィールド位置Ｑｎに対応付けて表示する。オペレータ等は、表示装置５０のインターフェース等を用いて、
設定画面Ｔ２に表示されたフィールドＦ１（形状データＦ２）上に、走行ルート（走行予定ルート）Ｒ２を設定する。例えば、走行ルートＲ２として、トラクタ１を直進させる直進部Ｒ３と、トラクタ１を旋回させる旋回部Ｒ４とを設定する。走行ルートＲ２における直進部Ｒ３及び旋回部Ｒ４は、フィールド位置Ｑｎに対応付けられており、少なくとも直進部Ｒ３及び旋回部Ｒ４に対応する位置を、表示装置５０の設定画面Ｔ２上で設定することができる。

設定画面Ｔ２において、完了ボタン５８が選択されると、走行設定部４４による走行ルートＲ２の設定が完了し、設定された走行ルートＲ２は記憶部５２に記憶される。走行ルートＲ２によるオートステアリングの制御（オートステアリング制御）は、制御装置２５により行われる。制御装置２５には、指令スイッチ５９が接続されている。指令スイッチ５９は、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチであって、ＯＮである場合にオートステアリング制御を有効にし、ＯＦＦである場合にはオートステアリング制御を無効にする。なお、表示装置５０に指令スイッチ５９を示す図形を表示して、指令スイッチ５９の操作によって、オートステアリング制御を有効又は無効に切り換えてもよい。

制御装置２５は、指令スイッチ５９がＯＮされると、オートステアリング制御を実行する。制御装置２５は、まず、トラクタ１の機械位置Ｐｉと、走行ルートＲ２で示された位置（走行予定位置）とを比較し、機械位置Ｐｉと走行予定位置とが一致している場合は、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び操舵方向（前輪７Ｆの操舵角及び操舵方向）を変更せずに保持する（制御弁２２の開度及び切換位置を変更せずに維持する）。一方、制御装置２５は、機械位置Ｐｉと走行予定位置とが一致していない場合、当該機械位置Ｐｉと走行予定位置との偏差（ズレ量）が零となるように、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び／又は操舵方向を変更する（制御弁２２の開度及び／又は切換位置を変更する）。

また、走行ルートＲ２の方位とトラクタ１（車体３）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）Ｆ１とが異なる場合（走行ルートＲ２に対する車体方位の角度が閾値以上である場合）、制御装置２５は、角度が零（車体方位Ｆ１が走行ルートＲ２の方位に一致）するように操舵角を設定する。なお、制御装置２５は、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位（方位偏差）に基づいて求めた操舵角とに基づいて、オートステアリング制御における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態におけるオートステアリング制御における操舵角の設定は一例であり、限定されない。

なお、上述した実施形態では、第２作業場マップＭ２に対して、オートステアリングの走行ルートＲ２の設定について説明したが、例えば、走行設定部４４は、第２作業場マップＭ２の任意の位置に、走行車両２の自動走行に関する設定を行ってもよい。
以上によれば、走行設定部４４によって、第２作業場マップＭ２に基づいてトラクタ１の走行に関する設定を行うことができる。このため、フィールド位置Ｑｎに対する形状データ（画像など）Ｆ２の位置が実際の作業場Ｈ１と略同じである第２作業場マップＭ２を用いて、当該第２作業場マップＭ２に直接走行ルートＲ２の設定を行うことができる。

図１に示すように、作業場管理システムは、作業設定部４５を備えていてもよい。作業設定部４５は、表示装置５０に設けられた電気・電子部品、当該表示装置５０等に組み込まれたプログラム等から構成されている。作業設定部４５は、第２作業場マップＭ２に基づいてトラクタ１の作業に関する設定を行う。
例えば、オペレータが表示装置５０に対して所定の操作を行うと、図８Ａに示すように、作業設定部４５は、当該表示装置５０に設定画面Ｔ３を表示する。設定画面Ｔ３は、作業場Ｈ１で行う様々な作業を設定することが可能である。設定画面Ｔ３は、マップ表示部６０と、作業設定部６１とを有している。

作業設定部４５は、マップ表示部６０に第２作業場マップＭ２及び当該第２作業場マップＭ２上に農作業実績Ｄ１を表示する。作業が牧草等の牧草処理である場合、農作業実績Ｄ１は、牧草中の水分量、牧草の生育量、牧草の収量（単位面積当たりの量）である。例えば、作業設定部４５は、第２作業場マップＭ２を所定の区画に区切り、区画毎に農作業実績（水分量、生育量、収量等）Ｄ１を表示する。

また、作業設定部６１には、作業予定（作業日、作業内容、散布量等の設定値）が入力可能であり、オペレータが第２作業場マップＭ２上に示された農作業実績Ｄ１を見ながら、作業設定部６１に入力する作業内容や設定値（肥料の散布量、薬剤の散布量等）を考え、当該作業設定部６１に作業内容や設定値を入力する。
以上によれば、設定画面Ｔ３のマップ表示部６０にフィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との関係が正確な第２作業場マップＭ２して、当該第２作業場マップＭ２に農作業実績Ｄ１を表示することから、作業場Ｈ１の正確な位置での農作業実績Ｄ１を把握することができ、次の農作業の作業予定を適正に計画することができる。

なお、図８Ｂに示すように、作業設定部４５は、第２作業場マップＭ２を表示して、当該第２作業場マップＭ２を表示して、当該第２作業場マップＭ２上を選択することによって、所定区画における作業予定（施肥量等の設定値）を入力できるようにしてもよい。これによれば、フィールド位置Ｑｎと形状データＦ２との関係が正確な第２作業場マップＭ２を用いて、施肥量等の設定値を正確に計画することができる。

なお、作業場補正部４２は、第１作業場マップＭ１及び第２作業場マップＭ２とは異なる第３作業場マップＭ３を用いて作業場マップの補正を行ってもよい。作業を行う管理者等が、ドローン等の無人航空機を用いて、上空から当該管理者が所有する作業場Ｈ１を空撮する。この場合、無人航空機にも測位衛星等の信号により位置を検出する位置検出装置を設けておき、空撮時に位置検出装置で検出された位置（空撮時の空撮位置）と、撮像時の画像（形状データ）とを対応づける。空撮後に、パーソナルコンピュータ等の管理装置によって、空撮時の空撮位置をフィールド位置Ｑｎに対応させる。管理装置により、フィールド位置Ｑｎ（空撮位置）と形状データとを対応させた第３作業場マップＭ３を作成する。

作業場補正部４２は、第１作業場マップＭ１のフィールド位置Ｑｎと、第３作業場マップＭ３のフィールド位置Ｑｎとを一致させ、第１作業場マップＭ１の形状データＦ２と、第３作業場マップＭ３の形状データＦ２とを比較して、同一点における第３作業場マップＭ３の形状データＦ２に対する第１作業場マップＭ１の形状データＦ２のズレ量（画像ズレ量）を演算する。作業場補正部４２は、第１作業場マップＭ１のフィールド位置Ｑｎに対して、第１作業場マップＭ１の形状データＦ２を画像ズレ量だけシフトさせることで、形状データＦ２の位置を補正する。なお、第１作業場マップＭ１と同様に、第２作業場マップＭ２の形状データＦ２の位置を補正してもよい。

作業場補正部４２は、作業場Ｈ１の空撮における作業場Ｈ１の形状データと空撮時の空撮位置とを対応付けた第３作業場マップＭ３とに基づいて、第１作業場マップＭ１における形状データＦ２又は第２作業場マップＭ２における形状データＦ２を補正する。
したがって、管理者等が無人航空機で所有している作業場Ｈ１を撮像して、独自に第３作業場マップＭ３を作成しておけば、独自に作成した第３作業場マップＭ３を用いて、作業場補正部４２により、第１作業場マップＭ１における形状データＦ２の位置、第２作業場マップＭ２における形状データＦ２の位置を補正することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上述した実施形態では、作業機として農業機械について説明しているが、作業機はバックホ、フロントローダ、スキッドステアローダ等の建設機械であってもよいし、その他の機械であってもよい。

１ トラクタ
３０ 位置検出装置
４０ 作業場マップ取得部
４１ 機械位置取得部
４２ 作業場補正部
４３ 作業場マップ生成部
４４ 走行設定部
４５ 作業設定部
５０ 表示装置
５１ 入出力装置
５２ 記憶部
６０ マップ表示部
６１ 作業設定部
Ｈ１ 作業場
Ｐｉ 機械位置
Ｒ１ 走行軌跡

Claims (5)

1. フィールド上に設定されたフィールド位置と作業場の形状データとを対応付けた第１作業場マップを取得する作業場マップ取得部と、
   前記作業場を移動させた作業機の機械位置を取得する機械位置取得部と、
   前記第１作業場マップに前記機械位置で示される走行軌跡を表示する表示装置と、
   前記表示装置に示された前記第１作業場マップに含まれる前記走行軌跡の任意点を選択し、前記第１作業場マップのフィールド位置の任意点を選択し、選択した両データを一致させることで、当該フィールド位置に対する前記形状データを補正する作業場補正部と、
   前記フィールド位置と前記作業場補正部が補正した前記形状データとの関係を示す第２作業場マップを生成する作業場マップ生成部と、
   を備えている作業場管理システム。
2. 前記第２作業場マップに基づいて前記作業機の走行に関する設定を行う走行設定部を備えている請求項１に記載の作業場管理システム。
3. 前記第２作業場マップに基づいて前記作業機の作業に関する設定を行う作業設定部を備えている請求項１又は２に記載の作業場管理システム。
4. 前記作業場補正部は、前記作業場の空撮における作業場の形状データと前記空撮時の空撮位置とを対応付けた第３作業場マップとに基づいて、前記第１作業場マップにおける形状データ又は第２作業場マップにおける形状データを補正する請求項１〜３のいずれかに記載の作業場管理システム。
5. フィールド上に設定されたフィールド位置と作業場の形状データとを対応付けた第１作業場マップを取得する第１ステップと、
   前記作業場を移動させた作業機の機械位置を取得する第２ステップと、
   前記第１作業場マップに前記機械位置で示される走行軌跡を表示する第３ステップと、
   前記第１作業場マップに含まれる前記走行軌跡の任意点と、前記第１作業場マップの前記フィールド位置の任意点と、を選択し、選択した両データを一致させることで、当該フィールド位置に対する前記形状データを補正する第４ステップと、
   前記第４ステップで補正した前記形状データと、前記フィールド位置との関係を示す第２作業場マップを生成する第５ステップと、
   を備えている作業場管理方法。

Images