JP7136255B1 - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率を向上させる作業車両を提供すること。
【解決手段】実施形態の一態様に係る作業車両は、走行車体と、走行車体に設けられた苗植付部と、走行車体の操舵輪の舵角を制御し、走行車体を自律走行させる制御装置と、を備える。制御装置は、走行車体を自動直進させつつ苗植付部によって圃場に苗を移植する走行アシスト機能と、苗植付部による苗の移植を行わずに、走行車体を旋回させる旋回アシスト機能とを自律走行として実行可能である。制御装置は、操縦者の操作によって走行する手動走行時に、走行アシスト機能、および旋回アシスト機能を実行可能である。
【選択図】図５

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、操作装置を直進位置に保持し、走行車体を自動直進走行させる作業車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－２４５４１号公報

作業車両は、操縦者の操作によるマニュアル走行と、自動直進走行などの自律走行との実行が考えられる。しかし、上記技術を用いた作業車両では、マニュアル走行における作業効率の向上について改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業効率を向上させる苗移植機を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の一態様に係る作業車両（１）は、走行車体（２）と、走行車体（２）に設けられた苗植付部（４）と、走行車体（２）の操舵輪（１０）の舵角を制御し、走行車体（２）を自律走行させる制御装置（１００）と、を備える。制御装置（１００）は、走行車体（２）を自動直進させつつ苗植付部（４）によって圃場に苗を移植する走行アシスト機能と、苗植付部（４）による苗の移植を行わずに、走行車体（２）を旋回させる旋回アシスト機能とを自律走行として実行可能である。制御装置（１００）は、操縦者の操作によって走行する手動走行している場合に、操縦者の操作に応じて走行アシスト機能、および旋回アシスト機能を有効にし、自律走行を実行し、リモコン（１７０）による操作に応じて圃場への苗の植え付け条件を変更可能であり、走行車体（２）を旋回させる場合、リモコン（１７０）による操作に応じて変更した苗の植え付け条件を初期状態にリセットする。

実施形態の一態様によれば、作業車両は、作業効率を向上させることができる。

図１は、作業車両を示す側面図である。 図２は、作業車両を示す平面図である。 図３は、苗移植機の制御装置を中心とした制御系を示すブロック図である。 図４は、実施形態に係るティーチング走行による作業領域の設定方法を示す図である。 図５は、実施形態に係る手動走行処理を説明するフローチャートである。

（作業車両の概要）
まず、図１および図２を参照して実施形態に係る作業車両１の概要について説明する。図１は、作業車両１を示す側面図である。図２は、作業車両１を示す平面図である。

なお、以下の説明では、前後方向とは、作業車両１の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。作業車両１の進行方向とは、直進時において、操縦席４１からハンドル３５（ステアリング装置）に向かう方向である（図１および図２参照）。

左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向であり、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、操縦者（作業者ともいう。）が操縦席４１に着席して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。

上下方向とは、鉛直方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。各方向は説明の便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。

実施形態では、作業車両１を、圃場作業装置として苗植付部４を備え、圃場に苗を受け付ける乗用型の苗移植機１として説明する。図１および図２に示すように、苗移植機１は、走行車体２の後側に昇降リンク機構３を介して、圃場に苗を植え付ける昇降可能な苗植付部４を備える。

走行車体２の後部上側には施肥装置５の本体部分が配置される。なお、作業車両１が苗移植機１ではない場合、種子を供給する播種装置などを作業装置として備える場合がある。

走行車体２は、車輪であり駆動輪である、左右の前輪１０および後輪１１を備える四輪駆動車両である。走行車体２の車体骨格を構成するメインフレーム１５の前側には、苗植付部４などに駆動力を伝達するミッションケース１３と、エンジン３０から供給される駆動力、すなわち、エンジン３０で発生した回転をミッションケース１３に出力する油圧式の無段変速装置１４とが設けられる。

無段変速装置１４は、いわゆる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、無段変速装置がＨＳＴ１４である場合を説明する。

ミッションケース１３内には、高速モードでの路上走行時や、低速モードでの苗の植え付け時などにおける走行車体２の走行モードを切り替える副変速機構１６が設けられる。ミッションケース１３の左右側方には、前輪ファイナルケース１０ａが設けられ、左右の前輪ファイナルケース１０ａの操向方向を変更可能な前輪支持部からそれぞれ外向きに突出する左右の前車軸１０ｂに前輪１０が取り付けられる。

また、メインフレーム１５の後部側には、横方向に設けられた後部フレーム２２（図２参照）の左右両側に後輪ギヤケース１１ａが取付けられ、後輪ギヤケース１１ａからそれぞれ外向きに突出する左右の後車軸１１ｂに後輪１１がそれぞれ取り付けられる。

また、後部フレーム２２の上部には、昇降リンク機構３を支持する左右のリンク支持フレーム２３が上方に向けて突設される。左右のリンク支持フレーム２３の下部側で、かつ、左右の間には、左右一対のロワリンクアーム２４が設けられる。左右のロワリンクアーム２４の左右の間に、油圧により作動する昇降シリンダ２５が設けられる。

昇降シリンダ２５の上方には、アッパリンクアーム２６が設けられ、平行リンク機構である昇降リンク機構３が構成される。なお、それぞれ一端が走行車体２側に連結された、左右のロワリンクアーム２４と、昇降シリンダ２５と、アッパリンクアーム２６の他端側とは、苗植付部４の前部に装着される。

また、メインフレーム１５上には、エンジン３０が搭載される。エンジン３０の回転動力が、ベルト伝動装置２１およびＨＳＴ１４を介してミッションケース１３に伝達される。ミッションケース１３に伝達された回転動力は、ミッションケース１３内の副変速機構１６により変速された後、走行動力と外部取り出し動力に分けられる。

また、エンジン３０の回転動力は、図示しない油圧ポンプに伝達される。油圧ポンプで発生した油圧は、ＨＳＴ１４や、ハンドル３５のパワーステアリング機構８８（図３参照）や、昇降シリンダ２５などに供給される。

ミッションケース１３に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ケース２７に伝達され、植付クラッチケース２７から植付伝動軸６７によって苗植付部４に伝達される。

一方、ミッションケース１３の後部には、左右のドライブシャフト４２が設けられる。エンジン３０からの回転動力は、ミッションケース１３およびドライブシャフト４２を介して左右の後輪ギヤケース１１ａに伝動される。

なお、左右のドライブシャフト４２よりも伝動方向上手側には、左右のドライブシャフト４２に対する動力伝達を入切するサイドクラッチ４４（図３参照）が配置される。図１に示すように、操縦席４１の前側下部であり、かつ、左右一側には、左右のサイドクラッチ４４を入切操作するサイドクラッチペダル４３ａが設けられる。

左右のサイドクラッチペダル４３ａのうち、旋回内側のサイドクラッチペダル４３ａを踏み込んでサイドクラッチ４４を切状態にしてからハンドル３５を操作して旋回走行すると、旋回内側の後輪１１の駆動回転を完全に遮断することができる。

走行車体２の前側上部には、各部の操作を行う操縦パネル３８を上部に配置されたボンネット３９が設けられる。操縦パネル３８には、モニタ８６（図３参照）などが設けられる。

また、ボンネット３９には、走行車体２を操舵するハンドル３５、ＨＳＴ１４や苗植付部４を操作する変速操作レバー３６、副変速機構１６を操作する副変速操作レバー３７などが設けられる。

また、ボンネット３９の前側には、開閉可能なフロントカバー４０が設けられる。フロントカバー４０の内部には、燃料タンクやバッテリ、ハンドル３５の操舵に左右の前輪１０および左右の前輪ファイナルケース１０ａの下部側を回動させる連動機構が設けられる。前輪１０は、例えば、ハンドル３５の操舵に応じて転舵する操舵輪である。

ボンネット３９よりも後側で、かつ、エンジン３０の上方位置には、エンジン３０の上部および側部を覆うエンジンカバー３０ａが設けられ、エンジンカバー３０ａの上部には操縦者が着席する操縦席４１が設けられる。

操縦席４１の後側であって、メインフレーム１５の後端側には、施肥装置５が設けられる。施肥装置５の駆動力は、左右の後輪ギヤケース１１ａの左右一側から施肥装置５に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。

エンジンカバー３０ａおよびボンネット３９の下部における左右両側は、略水平なフロアステップ３３が形成される。フロアステップ３３は、図２に示すように、一部格子状であり、たとえば、フロアステップ３３を歩く操縦者の靴などについた泥が落ちても、落ちた泥などが圃場に落下する。

また、フロアステップ３３の後方には、図２に示すように、リヤステップ３３０が連接される。リヤステップ３３０の表面には、作業時に足が滑りにくくなるように、たとえば、複数の突起パターンが形成された滑り止め加工が施されることが好ましい。

また、走行車体２の前側であり、かつ、左右両側には、苗枠支柱５１に複数の予備苗載せ台５２を上下方向に間隔を空けて配置する予備苗枠５０がそれぞれ設けられ、苗植付部４に補充される苗や肥料袋などの作業資材が載置可能となっている。

また、昇降リンク機構３の後端部には、圃場に植え付ける苗を積載する苗タンク５３が、左右方向に摺動させる摺動機構と共に装着されている。苗タンク５３には、上下方向に長い苗仕切フェンス５４が左右方向に所定間隔を空けてそれぞれ配置される。苗タンク５３の下方には、積載された苗を掻き取って圃場に植え付ける苗植付装置５５が配置される。

苗植付装置５５は、苗仕切フェンス５４により区切られた植付作業条数と同数、すなわち、８条同時に植え付けるものであり、植付伝動ケース５６が苗タンク５３の下方に間隔を空けて４つ配置され、植付伝動ケース５６の左右両側に回転しながら植込杆５８により苗を取って圃場に植え付ける植付ロータリ５７がそれぞれ装着される。

施肥装置５は、肥料が貯留される施肥ホッパ７０が、苗植付部４の作業条数と同数（図２に示す例では、８条分）に仕切られている。なお、８条分の施肥ホッパ７０は、左右方向に長いため肥料の投入や着脱の利便性が低下するので、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。

施肥ホッパ７０の下部には、肥料を設定量ずつ供給する繰出装置７１が１条ごとに設けられる。繰出装置７１の下方には、肥料を移動させる搬送風が通過する通風ダクト７２が左右方向に設けられる。繰出装置７１の下方には、苗植付部４の苗植付位置の近傍に肥料を案内する施肥ホース７３が設けられる。また、通風ダクト７２の一側端部には、ブロア用電動モータ７６により作動して搬送風を発生するブロア７４が設けられる。

図１および図２に示すように、苗植付部４の下方には、圃場面に接地して滑走するセンターフロート６２Ｃと、左右２つずつのサイドフロート６２Ｌ、６２Ｒとが、軸まわりに回動自在に設けられる。なお、センターフロート６２Ｃおよび左右のサイドフロート６２Ｌ、６２Ｒを総称してフロート６２という場合がある。

また、苗植付部４の下方において、フロート６２よりも前側には、圃場面の凹凸を整地する整地ロータ６３が設けられる。など、整地ロータ６３には、左右他側の後輪ギヤケース１１ａからロータ伝動シャフト６３ａを介して駆動力が伝達される。

また、図１に示すように、苗植付部４の左右両側には、左右いずれか一方が圃場面に接地して、次の作業条（次工程）における走行の目安とする溝を形成する線引きマーカ６５がそれぞれ設けられる。左右の線引きマーカ６５は、左右一側が接地すると他側が上方に離間し、旋回時に苗植付部４を上昇させたときには左右両側共に上方に離間し、旋回後に苗植付部４が下降すると、左右一側が上方に離間して他側が接地する。

また、図１および図２に示すように、走行車体２の左右中央部であり、かつ、ボンネット３９の前方には、上下方向に長いセンターマスコット６６が設けられる。センターマスコット６６を左右の線引きマーカ６５により圃場に形成された溝に合わせることにより、直前の作業条の作業位置に合わせた走行が可能になり、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、圃場の土質によっては、左右の線引きマーカ６５により形成され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６５よりも前側に設けられた左右のサイドマーカ１９を用いるとよい。すなわち、左右のサイドマーカ１９を外側方向に移動させ、植え付けられた苗の上方にサイドマーカ１９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になる。

また、図１に示すように、苗移植機１は、位置取得装置１５０を備える。位置取得装置１５０は、苗移植機１の現在の位置、および方位を取得する。位置取得装置１５０は、例えば、方位センサや、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの測位手段を含む。位置取得装置１５０は、複数の装置によって構成されてもよい。位置取得装置１５０は、カメラや、超音波センサを含んでもよく、圃場における旋回位置を取得し、旋回位置までの距離を検出してもよい。

例えば、位置取得装置１５０は、測位手段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、および方位情報を作成し、現在の位置、および方位を取得する。位置取得装置１５０は、たとえば、取付ステー５９に取り付けられ、走行車体２の上方に配置される。

位置取得装置１５０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、位置取得装置１５０内の直進制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００ａ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３９に収容された旋回制御用ＥＣＵ１００ｂに格納される。なお、直進制御用ＥＣＵ１００ａおよび旋回制御用ＥＣＵ１００ｂは、後述する制御装置１００（図３参照）に含まれる。直進制御用ＥＣＵ１００ａおよび旋回制御用ＥＣＵ１００ｂは、同一のＥＣＵに格納されてもよい。

（苗移植機の制御系）
次に、図３を参照して苗移植機１の制御系について説明する。図３は、苗移植機１の制御装置１００を中心とした制御系を示すブロック図である。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装置（以下、コントローラという。）１００を備える。

コントローラ１００は、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などが格納される。コントローラ１００は、記憶部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。

コントローラ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８０、油圧制御弁８１、８２、植付クラッチ作動ソレノイド８３、サイドクラッチ作動ソレノイド８４、ＨＳＴ１４モータ８５、線引きマーカ昇降モータ８７、ステアリングモータ９５、デフロック切替モータ９６などが接続される。

スロットルモータ８０は、エンジン３０の吸気量を調節するスロットルを作動させることにより、エンジン３０の出力軸の回転数を増減させる。油圧制御弁８１は、昇降シリンダ２５の伸縮動作を制御する。油圧制御弁８２は、パワーステアリング機構８８を制御する。植付クラッチ作動ソレノイド８３は、植付クラッチ２７ａを作動させる。

サイドクラッチ作動ソレノイド８４は、後輪１１（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４４を作動させる。なお、サイドクラッチ４４は、左右の後輪１１にそれぞれ設けられ、サイドクラッチ作動ソレノイド８４は、各サイドクラッチ４４に対応して２つ設けられる。

ＨＳＴ１４モータ８５は、ＨＳＴ１４のトラニオンの回動角度を変更することで、ＨＳＴ１４の斜板の傾斜角を変更する。ステアリングモータ９５は、自動旋回制御が行われる場合に、前輪１０（図１参照）の操舵量（舵角）を調整するステアリング装置であるハンドル３５を駆動するモータである。ステアリングモータ９５は、ハンドル３５を回動させる。線引きマーカ昇降モータ８７は、線引きマーカ６５を昇降させる。

デフロック切替モータ９６は、左右の走行車輪、具体的には、左右の前輪１０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９７（以下、デフロック機構と称する。）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９７が入り状態になることで、左右の走行車輪が同じ回転速度で回転する。

コントローラ１００には、検出装置である、回転数センサ９０、操舵量センサ９１、傾斜センサ９２などが接続される。回転数センサ９０は、左右の後輪１１に対応して２つ設けられ、左右の後輪１１の回転数をそれぞれ検出する。なお、回転数センサ９０は、左右の前輪１０の回転数を検出してもよい。

操舵量センサ９１は、ステアリング装置であるハンドル３５の操作量、すなわち、前輪１０の操舵量（舵角）を検出する。操舵量センサ９１は、例えば、ピットマンアームに連結する軸上に設けられる。なお、操舵量は、ハンドル３５が予め設定された直進位置になった場合の値を基準値として、左右方向それぞれに検出される。傾斜センサ９２は、走行車体２の傾きである傾斜角を検出する。

また、コントローラ１００には、操作信号として、変速操作レバー３６、副変速操作レバー３７、自律走行切替スイッチ４６、植付部昇降スイッチ４７、自動直進切替スイッチ４５、自動旋回切替スイッチ４８、線引きマーカ自動昇降スイッチ４９などから信号が入力される。

自律走行切替スイッチ４６は、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。具体的には、自律走行切替スイッチ４６は、走行モードを自律走行モード、または手動走行モードに切り替えるスイッチである。例えば、自律走行切替スイッチ４６が「ＯＮ」である場合、走行モードが自律走行モードに設定される。自律走行切替スイッチ４６が「ＯＦＦ」である場合、走行モードが手動走行モードに設定される。自律走行切替スイッチ４６が「ＯＮ」にされると、自動直進切替スイッチ４５、および自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」になる。すなわち、走行モードが自律走行モードになると、なお、自動直進切替スイッチ４５、および自動旋回切替スイッチ４８は、いったん「ＯＮ」になった場合であっても、操縦者の操作によって「ＯＦＦ」に変更可能である。

植付部昇降スイッチ４７は、苗植付部４を昇降させるか否かを切り替えるスイッチである。植付部昇降スイッチ４７は、「上昇」、および「降下」位置に変更される。

植付部昇降スイッチ４７が「上昇」位置にある場合には、苗植付部４は、所定の非作業位置まで上昇し、苗植付装置５５が停止する非作業状態となる。植付部昇降スイッチ４７が「降下」位置にある場合には、苗植付部４は、所定の作業位置まで降下し、苗植付装置５５が作動する作業状態となる。すなわち、植付部昇降スイッチ４７は、苗植付部４の作業状態を検知するスイッチである。なお、苗植付部４の作業状態を検知するスイッチが別途設けられてもよい。

線引きマーカ自動昇降スイッチ４９は、ハンドル３５の操作量、すなわち、前輪１０の操舵量に連動して線引きマーカ６５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４９が「ＯＮ」の場合には、操舵量に連動して線引きマーカ６５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４９が「ＯＦＦ」の場合には、操舵量に連動して線引きマーカ６５を自動的に昇降させる制御は、実行されない。

自動直進切替スイッチ４５は、自動直進の実行を可能とするか否かを切り替えるスイッチである。自動直進切替スイッチ４５が「ＯＮ」にされている場合には、後述する走行アシスト機能が有効となり、自動直進を実行可能となる。自動直進切替スイッチ４５が「ＯＦＦ」にされている場合には、走行アシスト機能が無効となり、自動直進を実行不能となる。

自動旋回切替スイッチ４８は、自動旋回の実行を可能とするか否かを切り替えるスイッチである。自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」にされている場合には、後述する旋回アシスト機能が有効となり、自動旋回を実行可能となる。自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＦＦ」にされている場合には、旋回アシスト機能が無効となり、自動旋回を実行不能となる。自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＦＦ」にされている場合には、自動旋回を実行する条件が成立している場合であっても、自動旋回は実行されない。

また、コントローラ１００には、位置取得装置１５０から走行車体２の現在の位置情報などが入力される。コントローラ１００は、走行車体２が自動で走行しながら作業を行う自律走行モードを実行する。

また、コントローラ１００には、遠隔操作装置１７０（以下、「リモコン」と称する。）から各種情報が入力される。例えば、コントローラ１００は、受信機１８０（図１参照）を介して、リモコン１７０から各種情報が入力される。受信機１８０は、例えば、取付ステー５９（図１参照）に取り付けられ、走行車体２の前方側の上方に配置される。なお、受信機１８０は、複数設けられてもよい。

リモコン１７０は、苗移植機１を遠隔操作可能である。リモコン１７０は、スマートフォンなどの端末装置であってもよい。リモコン１７０は、作業者の操作に応じた制御信号を送信する。リモコン１７０は、Ｗｉ－ｆｉ（登録商標）や、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）などの近距離無線通信によってコントローラ１００と通信可能に接続されるが、これに限られず、近距離無線通信に加えて、あるいは代えて通信ネットワークなどを介して通信可能に接続されてもよい。

リモコン１７０は、例えば、方位センサや、ＧＰＳやＧＮＳＳなどの測位手段を含んでもよい。リモコン１７０は、リモコン１７０の位置情報をコントローラ１００に送信してもよい。

リモコン１７０は、複数設けられてもよい。すなわち、コントローラ１００は、複数のリモコン１７０から、各リモコン１７０の位置情報を取得可能であってもよい。

（自律走行モード）
ここで、苗移植機１による、圃場における自律走行（自動走行）について説明する。コントローラ１００（図３参照）は、前輪１０（図１参照）の操舵量をフィードバックしながらステアリングモータ９５（図３参照）を制御してハンドル３５（図３参照）を操作する自律走行モードを有する。自律走行モードは、自動直進モードと、自動旋回モードとを含む。

自動直進モードは、走行車体２が予め設定された直進経路に沿うように、ステアリングモータ９５が制御され、直進するモードである。自動直進モードでは、苗植付部４によって圃場に苗を植え付けつつ、走行車体２が操縦者の操作によらず直進する。すなわち、走行車体２を自動直進させつつ、圃場に苗を移植する走行アシスト機能が有効となり、走行アシスト機能が実行される。

自動旋回モードは、走行車体２が所定の旋回位置に到達すると、苗植付部４による苗の植え付けを停止し、走行車体２が予め設定された旋回経路に沿うように、ステアリングモータ９５が制御され、旋回するモードである。所定の旋回位置は、例えば、作業を行った工程の走行距離や、作業を行った工程に関する位置情報などによって設定される。

自動旋回モードでは、例えば、苗植付部４が上昇し、非作業状態にされ、走行車体２が操縦者の操作によらず旋回する。すなわち、苗植付部４による苗の植え付けを行わずに、走行車体２を旋回させる旋回アシスト機能が有効となり、旋回アシスト機能が実行される。

なお、図４に示すように、圃場の３辺Ｌａ～Ｌｃを操縦者の操作によって走行するティーチング走行がされることで、自律走行モードが実行される作業領域が設定される。図４は、実施形態に係るティーチング走行による作業領域の設定方法を示す図である。

例えば、作業領域設定ボタン（不図示）が操作されて、走行を開始すると、走行車体２の位置情報が辺Ｌａの始点として記録され、走行中における走行車体２の位置情報が記録される。そして、ハンドル３５が操縦者によって所定旋回角度以上回動されると、辺Ｌａの終点が記録され、辺Ｌａが設定される。また、辺Ｌｂの始点における走行車体２の位置情報が記録される。所定旋回角度は、予め設定された値であり、走行車体２が畔に沿って旋回したと判定可能な角度である。

さらに、走行車体２が直進した後、ハンドル３５が操縦者によって所定旋回角度以上回動されると、辺Ｌｂの終点が記録され、辺Ｌｂが設定される。また、辺Ｌｃの始点における走行車体２の位置情報が記録される。

走行車体２が直進した後に、作業領域設定ボタンが操作されると、走行車体２の位置情報が、辺Ｌｃの終点として記録され、辺Ｌｃが設定される。３つの辺Ｌａ～Ｌｃが設定されることで、作業領域が設定される。

作業領域が設定された圃場では、自律走行モードが実行可能となる。例えば、圃場において、辺Ｌａ、または辺Ｌｃに平行な直進走行経路に沿って自動直進が可能となる。また、辺Ｌｂ側の畔付近における旋回時に、自動旋回が可能となる。ティーチング走行において走行されなかった、圃場の辺、すなわち辺Ｌｂと向かい合う側の畔付近における旋回時には、リモコン操作による旋回が可能である。

また、ティーチング走行が終了し、作業領域が設定された場合であっても、走行モードが手動走行モードである場合には、苗移植機１は、操縦者の操作によって走行し、圃場に苗を移植することができる。

走行モードが手動走行モードであり、操縦者の操作によって苗移植機１が走行している場合に、自動直進切替スイッチ４５が「ＯＮ」にされると、苗移植機１は、自動直進を実行する。すなわち、苗移植機１は、走行モードが手動走行モードであっても、走行アシスト機能を実行可能となる。

また、走行モードが手動走行モードであり、操縦者の操作によって苗移植機１が走行している場合に、自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」にされると、苗移植機１は、自動旋回を実行可能となる。すなわち、苗移植機１は、走行モードが手動走行モードであっても、旋回アシスト機能を実行可能となる。

コントローラ１００は、走行モードが自律走行モードから手動走行モードに変更された場合には、走行車体２を自律走行させるための走行情報を記憶する。例えば、コントローラ１００は、直進経路に関する情報、旋回経路に関する情報を記憶する。走行モードが手動走行モードになった場合には、記憶した走行情報に基づいて、走行アシスト機能、および旋回アシスト機能が実行可能となる。

（手動走行処理）
次に、実施形態に係る手動走行処理について図５を参照し説明する。図５は、実施形態に係る手動走行処理を説明するフローチャートである。

コントローラ１００は、手動走行モードによる走行中に、自動直進切替スイッチ４５が「ＯＮ」にされたか否かを判定する（Ｓ１００）。

コントローラ１００は、自動直進切替スイッチ４５が「ＯＮ」にされた場合には（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、走行アシスト機能を有効にする（Ｓ１０１）。コントローラ１００は、自動直進切替スイッチ４５が「ＯＦＦ」の場合には（Ｓ１００：Ｎｏ）、処理をステップＳ１０２に進める。

コントローラ１００は、自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」にされたか否かを判定する（Ｓ１０２）。

コントローラ１００は、自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」にされた場合には（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、旋回アシスト機能を有効にする（Ｓ１０３）。コントローラ１００は、自動旋回スイッチが「ＯＦＦ」の場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。

このように、走行モードが手動走行モードであっても、自動直進切替スイッチ４５、および自動旋回切替スイッチ４８の操作によって、走行アシスト機能、および旋回アシスト機能を有効にし、各アシスト機能を実行可能である。

苗移植機１は、走行車体２と、苗植付部４と、コントローラ１００とを備える。苗植付部４は、走行車体２に設けられる。コントローラ１００は、走行車体２の前輪１０の舵角を制御し、走行車体２を自律走行させる。コントローラ１００は、走行車体２を自動直進させつつ苗植付部４によって圃場に苗を移植する走行アシスト機能と、苗植付部４による苗の移植を行わずに、走行車体２を旋回させる旋回アシスト機能とを自律走行として実行可能である。コントローラ１００は、操縦者の操作によって走行する手動走行時に、走行アシスト機能、および旋回アシスト機能を実行可能である。

これにより、苗移植機１は、走行モードが手動走行モードである場合であっても、走行アシスト機能、および旋回アシスト機能のうち、少なくとも１つを実行することができる。そのため、操縦者は、圃場における作業が容易になる。すなわち、苗移植機１は、作業効率を向上させることができる。

コントローラ１００は、走行モードが自律走行モードから手動走行モードに変更された場合、自律走行を実行するための走行情報を記憶する。

これにより、苗移植機１は、手動走行モードにおいて、走行アシスト機能や、旋回アシスト機能を実行する場合、記憶した走行情報に基づいて、各アシストを実行できる。

（変形例）
苗移植機１は、圃場に受け付ける苗の受け付け条件を設定可能である。植え付け条件は、苗取り量、植え付け深さ、および整地ロータ６３の高さなどである。植え付け条件は、リモコン１７０によって設定可能である。例えば、植え付け条件は、所定の初期状態から変更可能である。所定の初期状態は、工場出荷時に設定されてもよく、作業者などによって設定可能であってもよい。

苗移植機１は、植え付け条件が所定の初期状態から変更され、自律走行を行い、旋回する場合に、植え付け条件を所定の初期状態にリセットする。例えば、苗移植機１は、旋回アシスト機能によって旋回すると、植え付け条件を所定の初期状態にリセットする。所定の初期状態にリセットするタイミングは、走行車体２が旋回開始位置に到達したタイミングや、走行車体２が旋回を終了したタイミングや、次工程における作業開始位置に到達したタイミングなどである。

これにより、苗移植機１は、例えば、リモコン１７０によって各作業経路（直進経路）に適した植え付け条件によって苗を植え付けることができる。

苗移植機１は、植え付け条件を、旋回に応じて初期状態にリセットするか否かを変更可能であってもよい。例えば、リモコン操作によって、旋回に応じて初期状態にリセットするか否かを変更可能であってもよい。

これにより、圃場の状態が同一と見なせる作業経路（直進経路）において、植え付け条件がリセットされないように設定されると、苗移植機１は、設定された植え付け条件のまま、苗を植え付けることができる。そのため、作業者は、植え付け条件を設定する手間を省くことができる。

なお、所定の初期状態は、自律走行中に設定可能であってもよい。これにより、苗移植機１は、圃場に適した植え付け条件を、所定の初期状態として設定することができる。

苗移植機１は、リモコン１７０による操作、または走行車体２に設けられたボタンの操作に応じて、ティーチング走行によって取得した圃場の辺Ｌａ～Ｌｃの一部を削除可能であってもよい。

例えば、コントローラ１００は、圃場の辺Ｌｂに沿って走行し、辺Ｌｂを取得している際に、ボタン操作によって辺Ｌｂの情報を削除する。これにより、苗移植機１は、ティーチング走行における辺の修正が容易になる。

なお、コントローラ１００は、削除した辺に対応する新たな辺をティーチング走行によって取得する場合、削除された辺が接続されていた辺に、新たな辺を接続し、作業領域を設定する。

これにより、苗移植機１は、ティーチング走行における辺の修正を容易に行うことができ、作業領域を設定することができる。

コントローラ１００は、３辺Ｌａ～Ｌｃが取得された後に、辺の一部を削除可能であってもよい。

辺の削除は、例えば、リモコン１７０の複数のボタン、例えば、２つのボタンが同時押された場合に実行される。これにより、苗移植機１は、辺が誤って削除されることを抑制することができる。

また、苗移植機１は、苗移植機１に設けられた専用のボタンを押すことで、辺に含まれる位置情報が点としてモニタ８６に表示される。そして、モニタ８６に表示された点が、モニタ８６に設けられたジョグダイヤルを押すことで、消去され、辺の削除が実行されてもよい。

苗移植機１では、操作の優先順位が設定される。例えば、優先順位は、高い順に、苗移植機１における手動操作による停止、苗移植機１における手動操作による操作、リモコン１７０による停止、リモコン１７０による操作である。

これにより、苗移植機１は、苗移植機１に搭乗する操縦者に対する安全性を向上させることができる。

なお、操作の優先順位は、高い順に、苗移植機１における手動操作による停止、リモコン１７０による停止、苗移植機１における手動操作による操作、リモコン１７０による操作の順であってもよい。これにより、苗移植機１の停止を優先させ、苗移植機１は、苗移植機１に搭乗する操縦者に対する安全性を向上させることができる。

苗移植機１は、手動操作による入力の有無をリモコン１７０に送信してもよい。手動操作が優先されている場合には、手動操作が優先されていることが、リモコン１７０に表示される。表示方法は、ディスプレイであってもよく、インジケータであってもよい。これにより、手動操作が優先されていることを、リモコン１７０によって確認できる。

苗移植機１は、リモコン１７０による入力の有無を受信し、表示してもよい。表示方法は、ディスプレイであってもよく、インジケータであってもよい。また、表示方法は、警告灯の点灯などであってもよい。なお、表示は、手動操作時に確認できるように、手動操作の入力部付近が望ましい。

なお、リモコン１７０による動作を、苗移植機１による表示よりも遅らせてもよい。これにより、苗移植機１の操縦者が予期しない動作が実行されることを抑制し、操縦者の安全性を向上させることができる。

リモコン１７０には、ホームボタンが設けられ、ホームボタンの入力によって、苗移植機１は、リモコン１７０付近まで自動で戻るように構成されてもよい。これにより、リモコン１７０の操作によって、リモコン１７０を有する保有者のところまで、苗移植機１が自動に戻ることができる。

リモコン１７０には、苗移植機１から送信される信号に基づいて、エラー表示がされる。例えば、苗移植機１において圃場の硬軟状態を検知して、圃場が軟らかいと判定された場合、判定結果が、リモコン１７０に表示される。これにより、リモコン１７０を有する保有者は、例えば、植え付け深さが深くなるように調整できる。

リモコン１７０は、操作入力前に専用コードが入力されることで、ロックが解除される。リモコン１７０は、ロックが解除された後でなければ、操作入力を苗移植に送信できない。なお、ロック解除前であっても、苗移植機１からの信号の受信は可能である。

苗移植機１は、リモコン１７０から送信される信号の受信の可否を設定可能であってもよい。例えば、苗移植機１は、リモコン１７０から送信される信号の受信を拒否するように設定可能である。これにより、苗移植機１の操縦者が予期しない動作が実行されることを抑制し、操縦者の安全性を向上させることができる。

苗移植機１の旋回方法としては、直進走行から直接旋回するターン旋回と、直進後にいったん後退し、その後旋回するバック旋回とがある。

コントローラ１００は、走行モードが手動走行モードであり、自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」であり、直進走行中に操縦者によって旋回を行うためのレバー操作が行われた場合には、ターン旋回による旋回アシスト機能を実行する。また、コントローラ１００は、走行モードが手動走行モードであり、自動旋回切替スイッチ４８が「ＯＮ」であり、直進から後進への切替操舵が行われた場合には、バック旋回による旋回アシスト機能を実行する。

これにより、旋回アシスト機能を用いた旋回方法の選択を、ボタン操作無しに行うことができる。そのため、旋回方法の選択が容易である。

コントローラ１００は、旋回アシストを実行する場合に、ハンドル３５の操舵量の補正を自動で行う。例えば、コントローラ１００は、直前の旋回において旋回開始から旋回が完了するまでの旋回外側の後輪１１における回転数をカウントする。そして、コントローラ１００は、カウントした回転数が、設定された旋回経路における回転数と一致するように、ハンドル３５の操舵量を自動的に補正する。

これにより、今回以降の旋回において、操縦者などの補正操作を行うことなく、設定された旋回経路に沿って、旋回アシストによる旋回を実行することができる。そのため、苗移植機１は、旋回アシストを実行する際の圃場適用性を向上させることができる。

また、コントローラ１００は、前々回の旋回において旋回開始から旋回が完了するまでの旋回外側の後輪１１における回転数に基づいて、今回の旋回におけるハンドル３５の操舵量を自動的に補正してもよい。

これにより、苗移植機１は、同一側の畦における旋回情報に基づいて、今回の旋回におけるハンドル３５の操舵量を補正することができ、旋回精度を向上させることができる。

苗移植機１は、走行モードが手動走行モードである場合に、走行アシスト機能、旋回アシスト機能、各旋回方法を実行させるための操作スイッチや、ダイヤルを別途設けてもよい。

例えば、操作スイッチや、ダイヤルは、（１）各アシスト機能が実行されない、（２）走行アシスト機能のみ実行される、（３）走行アシスト機能に加え、旋回アシスト機能のターン旋回が実行される、（４）走行アシスト機能に加え、旋回アシスト機能のバック旋回が実行される、および（５）自律走行モードに移行する、について切替可能である。これにより、苗移植機１は、操作系の複雑化を抑制できる。

苗移植機１では、各アシスト機能の作動状態、（ＯＮ状態、ＯＦＦ状態）は、モニタ８６に表示される。これにより、操縦者は、各アシスト機能の作動状態を容易に確認することができる。

苗移植機１は、作業領域における作業開始地点まで自動走行によって移動可能であってもよい。この場合、苗移植機１は、作業開始地点における方位と、現在の走行車体２の方位との角度差にかかわらず、作業開始地点まで走行可能である。

苗移植機１は、作業開始地点における方位と、現在の走行車体２の方位との角度差が所定角度以内ではない場合、作業開始地点までの走行を禁止してもよい。この場合、角度差が所定角度差以内になると、作業開始地点に向けて走行を開始する。

苗移植機１は、作業開始地点における方位と、現在の走行車体２の方位との角度差が所定角度以内ではない場合、複数回（例えば、２回）に分けて旋回を行い、作業開始地点まで走行してもよい。

苗移植機１は、作業領域における作業経路を予め設定し、作業経路と走行車体２との距離に基づいて実際の走行経路を探索してもよい。これにより、苗移植機１は、作業経路の方位と現在位置における方位とを合わせずに、走行経路を探索できる。

苗移植機１は、作業経路を探索する探索領域を設定し、設定した探索領域内で検出された作業経路に沿った自動走行してもよい。探索領域は、例えば、走行車体２の現在の位置を中心に旋回内側に向けて広がるように設定される。

これにより、苗移植機１は、圃場の状態によってオーバーステアリングが生じた場合などに精度良く作業経路を探索できる。

なお、探索領域は、例えば、走行車体２の現在の位置を中心に旋回内側、かつ前方に向けて広がるように設定されてもよい。これにより、苗移植機１は、精度良く作業経路を探索できる。また、探索領域は、例えば、行車体の現在の位置を中心に旋回内側、かつ後方に向けて広がるように設定されてもよい。これにより、苗移植機１は、作業経路の１つ飛ばしを回避できる。

苗移植機１は、特定領域を設けずに、走行経路を設定してもよい。これにより、苗移植機１は、例えば、中間地点において経路を切り替えることができる。

苗移植機１は、圃場における過去の作業蓄積データがあり、前回の作業においてスリップが発生し、デフロック機構９７が動作した場所や、強制四輪駆動機能が動作した場所を走行する場合、スリップが発生する前に、自動でデフロック機構９７や、強制四輪駆動機能を動作させる。

過去の作業蓄積データは、作業車両の走行データ（位置情報、車速情報、操舵角情報など）として記録され、クラウドや、モバイルデバイスに送信される。なお、デフロック機構９７が動作し場所や、強制四輪駆動機能が動作した場所は、管理システムのマップ上に表示されてもよい。

苗移植機１は、自律走行中に、直進経路から逸脱した場合、逸脱した位置を逸脱軌道経路の端部として処理する。苗移植機１は、自律走行中に、直進経路から逸脱した場合、ずれた位置から所定距離さかのぼった位置を逸脱した位置として設定する。これにより、苗移植機１は、苗の移植を再開した場合に、間が空くことを抑制できる。

なお、苗移植機１は、直進経路から逸脱した場合、ずれた位置から一定株数さかのぼった位置を逸脱した位置として設定してもよい。これにより、苗移植機１は、速度分を考慮した位置から苗の移植を再開できる。

苗移植機１は、作業車両情報、方位情報に加えて、植え付け済み経路情報に基づいて、自律走行を実行してもよい。これにより、苗移植機１は、作業経路の１つ飛ばしを回避できる。

苗移植機１は、作業領域の設定をティーチングポイントによって規定してもよい。これにより、苗移植機１は、メモリや、データの処理負荷を低減できる。苗移植機１は、点座標を間引かずに作業領域を設定してもよい。これにより、苗移植機１は、作業領域を精度よく設定できる。苗移植機１は、メモリ不足が生じる場合には、点座標を間引き、近似多角形によって作業領域を設定してもよい。

苗移植機１は、傾斜センサ９２によって検出した傾斜角が所定傾斜角以上になると、走行車体２を停止させる。所定傾斜角は、予め設定される。所定傾斜角は、複数設定されてもよい。例えば、所定傾斜角は、第１所定傾斜角、および第２傾斜角を含む。第２所定傾斜角（例えば、２０度）は、第１所定傾斜角（例えば、１０度）よりも大きい。

苗移植機１は、圃場の畔付近においては、傾斜角が第１所定傾斜角以上になると、走行車体２を停止させる。苗移植機１は、圃場の中央部付近においては、傾斜角が第２所定傾斜角以上になると、走行車体２を停止させる。

これにより、苗移植機１は、圃場の中央部付近で停止することを抑制し、沈没を抑制することができる。

苗移植機１は、圃場の畔付近において、傾斜角が所定傾斜角以上になると、走行車体２を停止させてもよい。また、苗移植機１は、圃場の中央部付近において、傾斜角が所定傾斜角以上になると、走行車体２を停止させることなく、走行車体２を減速させてもよい。例えば、苗移植機１は、走行車体２の車速を予め設定された所定低速度とする。

これにより、苗移植機１は、圃場の中央部付近で停止することを抑制し、沈没を抑制することができる。

苗移植機１は、圃場の畔付近において、傾斜角が所定傾斜角以上になると、走行車体２を減速させてもよい。苗移植機１は、圃場の畔付近において、傾斜角が所定傾斜角以上になると、走行車体２を減速させる。また、苗移植機１は、圃場の中央部付近において、傾斜角が所定傾斜角以上なっても、走行車体２を減速させない。

これにより苗移植機１は、畔への乗り上げを抑制しつつ、圃場の中央部の暗渠にはまることを抑制することができる。

苗移植機１は、畔際における自律走行を禁止してもよい。

苗移植機１は、人感センサを設け、人感センサによって人が検出された場合には、走行車体２を減速、または停止させてもよい。人感センサは、例えば、取付ステー５９に取り付けられ、走行車体２の上方に位置される。人感センサは、指向性を有し、走行車体２の前方の所定範囲における人の有無を検出する。

なお、人感センサによる検出範囲は、例えば、カバーを取り付けることで、物理的に制限されてもよい。これにより、苗移植機１は、汎用性の高い人感センサによって、例えば、走行車体２の前方の所定範囲における人の有無を検出することができる。

なお、カバーは、ハンドル３５に連動して動いてもよい。苗移植機１は、人感センサが取り付けられる取付ステー５９を回動させてもよい。これにより、例えば、検出範囲が、ハンドル３５に連動して変更される。そのため、苗移植機１は、旋回先における人の検出を素早く行うことができる。

苗移植機１は、人感センサが取り付けられる取付ステー５９の一部を、前後方向に１８０度回動可能としてもよい。例えば、取付ステー５９の一部は、ＨＳＴ動作と連動して、モータによって回動される。なお、取付ステー５９の一部は、ピットマンアームと連動して回動してもよい。これにより、苗移植機１は、後進時に、取付ステー５９の一部を後方に向けて回動させることで、１つの人感センサによって、前方、および後方における人の検出が可能となる。

苗移植機１は、走行アシスト機能によって自律走行を行い、直進経路の途中で停止した場合、旋回経路から再開させる。苗移植機１は、走行アシスト機能によって自律走行を行い、直進経路の途中で停止した場合、走行車体２の現在の位置から最も近い経路から再開してもよい。苗移植機１は、モニタ８６に植え付け済みの経路と、再開予定経路とを表示させてもよい。

苗移植機１は、作業領域における最初の直進経路を、例えば、辺Ｌａに対して平行としなくてもよい。

苗移植機１は、圃場において畔に沿って複数回、例えば、２回周回走行をする場合に、各周回走行における間隔を調整可能としてもよい。

苗移植機１は、自律走行における経路、直進経路、および旋回経路を生成し、肥料、苗、および燃料の減少を検出可能であってもよい。苗移植機１は、圃場において、苗などの補充を行う畔側に接近し、かつ、苗などの資材不足によって次工程における苗の植え付け作業が行えない場合には、自動走行に移行しない。この場合、現時点における植え付け作業面積は、苗移植機１のモニタ８６、リモコン１７０のモニタ、およびモバイルデバイスの少なくとも１つ以上に表示される。これにより、作業者は、資材の消費具合を確認することができ、資材補給のタイミングで作業面積を確認することができる。

作業面積は、各ユニットの畔クラッチの動作状態（ＯＮ状態、およびＯＦＦ状態）、植付クラッチ２７ａの動作状態（ＯＮ状態、およびＯＦＦ状態）、前輪１０の回転数、後輪１１の回転数、位置情報を用いて算出される。

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 苗移植機（作業車両）
２ 走行車体
４ 苗植付部
１０ 前輪（操舵輪）
１１ 後輪
３５ ハンドル
４５ 自動直進切替スイッチ
４６ 自律走行切替スイッチ
４８ 自動旋回切替スイッチ
９１ 操舵量センサ
１００ コントローラ（制御装置）
１７０ 遠隔操作装置（リモコン）

Claims (6)

1. 走行車体と、
   前記走行車体に設けられた苗植付部と、
   前記走行車体の操舵輪の舵角を制御し、前記走行車体を自律走行させる制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記走行車体を自動直進させつつ前記苗植付部によって圃場に苗を移植する走行アシスト機能と、前記苗植付部による苗の移植を行わずに、前記走行車体を旋回させる旋回アシスト機能とを前記自律走行として実行可能であり、
   操縦者の操作によって走行する手動走行している場合に、前記操縦者の操作に応じて前記走行アシスト機能、および前記旋回アシスト機能を有効にし、前記自律走行を実行し、
   リモコンによる操作に応じて圃場への苗の植え付け条件を変更可能であり、
   前記走行車体を旋回させる場合、前記リモコンによる操作に応じて変更した前記苗の植え付け条件を初期状態にリセットする
   ことを特徴とする作業車両。
2. 前記制御装置は、前記自律走行から前記手動走行に変更した場合に、前記自律走行を実行するための走行情報を記憶する
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
3. 前記制御装置は、
   前記旋回アシスト機能によって前記走行車体を旋回させる場合、前記リモコンによる操作に応じて変更した前記苗の植え付け条件を前記初期状態にリセットする
   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. 前記制御装置は、圃場の３辺に沿ってティーチング走行されることで、前記自律走行させる作業領域を設定する
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の作業車両。
5. 前記制御装置は、リモコンによる操作、または前記走行車体に設けられたボタンの操作に応じて、前記ティーチング走行によって取得した圃場の辺の情報の一部を削除可能である
   ことを特徴とする請求項４に記載の作業車両。
6. 前記制御装置は、削除された辺に対応する新たな辺を前記ティーチング走行によって取得する場合に、削除された辺が接続されていた辺に、前記新たな辺を接続することで、前記作業領域を設定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の作業車両。

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