JP6958024B2

JP6958024B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP6958024B2
Application number: JP2017125872A
Authority: JP
Inventors: 加藤　哲; 和之藤本
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-06-28
Also published as: JP2019004832A

Description

本発明は、自動走行しながら田植等の作業を行う作業車両に関する。

従来より、圃場で苗の植付け等の作業を行う際に用いる苗移植機等の作業車両には、操舵部材を直進位置に保持して自動直進走行を行い、機体が所定の走行経路からずれると汎地球測位航法衛星システム（Global Navigation Satellite System）により自動的にステアリングモータを駆動させて進行方向を修正することが出来る自動操舵装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−２４５４１号公報

しかしながら、上記従来の作業車両では、自動操舵装置により直進走行の運転操作の負担は大幅に軽減されたが、旋回操作等は依然として作業者が手動で行わなければならないという問題がある。

本発明は、従来の作業車両の上記課題に鑑みて、無人で圃場内を作業しながら自動走行することが出来る作業車両を提供することを目的とする。

第１の本発明は、走行車体（２）を走行させる左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）と、
前記走行車体（２）に連結された作業装置（１００）と、
前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の駆動を少なくとも入り切りするクラッチ機構（４４０Ｌ、４４０Ｒ）と、
前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の駆動にブレーキをかけるブレーキ機構（４５０Ｌ、４５０Ｒ）と、
位置情報を取得する測位装置（４１０）と、
前記測位装置により取得された前記位置情報と、所定の走行経路情報とに基づいて、前記走行車体（２）を自動走行させる制御部（４００）と、を備えた作業車両であって、
前記制御部（４００）は、前記測位装置（４１０）による前記位置情報から得られた旋回時の旋回軌跡が前記所定の走行経路情報からずれていると判定した場合、前記ずれの状態に基づいて、前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の少なくとも何れか一方の走行装置について、前記クラッチ機構（４４０Ｌ、４４０Ｒ）又は前記ブレーキ機構（４５０Ｌ、４５０Ｒ）を用いて前記駆動を制御し、
前記測位装置（４１０）による前記位置情報から得られた直進時の走行軌跡が、前記所定の走行経路情報からずれていると前記制御部（４００）により判定された場合、前記制御部は、前記走行軌跡に隣接する次の作業条を直進走行させる際、前記次の作業条に対応する所定の走行経路情報に対して前記走行軌跡の前記ずれを反映させる、ことを特徴とする作業車両である。
第２の本発明は、
前記制御部（４００）は、旋回後の所定時間内又は所定距離内の走行軌跡、及び旋回前の所定時間内又は所定距離内の走行軌跡を、前記ずれを反映させる場合に用いない、ことを特徴とする第１の本発明の作業車両である。
第３の本発明は、
前記制御部（４００）は、旋回前の走行軌跡又は前記位置情報と、前記旋回後の走行軌跡又は前記位置情報とに基づいて、前記旋回前の作業条と前記旋回後の作業条との間隔が所定範囲内にあると判定した場合、前記旋回後の直進走行を継続させる、ことを特徴とする第１乃至２の何れか一つの本発明の作業車両である。
第４の本発明は、
車速を調整する車速調整装置（５）と、
前記作業装置（１００）の動作を入り切りする作業入り切り装置（４９０）と、
圃場の出入り口の位置を示す位置情報を予め格納するメモリ部（４０１）と、を備え、
前記制御部（４００）は、前記測位装置で得られた前記位置情報と、前記メモリ部（４０１）に格納されている前記圃場の出入り口の前記位置情報とに基づいて、前記圃場の出入り口との距離が第１所定範囲内に入ったと判定した場合、前記車速調整装置（５）を制御して、前記車速を下げ、更に、前記距離が前記第１所定範囲内より狭い第２所定範囲内に入ったと判定した場合、前記作業入り切り装置（４９０）を制御して、前記作業装置（１００）の動作を切る、ことを特徴とする第１乃至３の何れか一つの本発明の作業車両である。
本発明に関連する第１の発明は、
走行車体（２）を走行させる左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）と、
前記走行車体（２）に連結された作業装置（１００）と、
前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の駆動を少なくとも入り切りするクラッチ機構（４４０Ｌ、４４０Ｒ）と、
前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の駆動にブレーキをかけるブレーキ機構（４５０Ｌ、４５０Ｒ）と、
位置情報を取得する測位装置（４１０）と、
前記測位装置により取得された前記位置情報と、所定の走行経路情報とに基づいて、前記走行車体（２）を自動走行させる制御部（４００）と、を備えた作業車両であって、
前記制御部（４００）は、前記測位装置（４１０）による前記位置情報から得られた旋回時の旋回軌跡が前記所定の走行経路情報からずれていると判定した場合、前記ずれの状態に基づいて、前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の少なくとも何れか一方の走行装置について、前記クラッチ機構（４４０Ｌ、４４０Ｒ）又は前記ブレーキ機構（４５０Ｌ、４５０Ｒ）を用いて前記駆動を制御する、ことを特徴とする作業車両である。

また、本発明に関連する第２の発明は、
前記測位装置（４１０）による前記位置情報から得られた直進時の走行軌跡が、前記所定の走行経路情報からずれていると前記制御部（４００）により判定された場合、前記制御部は、前記走行軌跡に隣接する次の作業条を直進走行させる際、前記次の作業条に対応する所定の走行経路情報に対して前記走行軌跡の前記ずれを反映させる、ことを特徴とする本発明に関連する第１の発明の作業車両である。

また、本発明に関連する第３の発明は、
前記制御部（４００）は、旋回後の所定時間内又は所定距離内の走行軌跡、及び旋回前の所定時間内又は所定距離内の走行軌跡を、前記ずれを反映させる場合に用いない、ことを特徴とする本発明に関連する第２の発明の作業車両である。

また、本発明に関連する第４の発明は、
前記制御部（４００）は、旋回前の走行軌跡又は前記位置情報と、前記旋回後の走行軌跡又は前記位置情報とに基づいて、前記旋回前の作業条と前記旋回後の作業条との間隔が所定範囲内にあると判定した場合、前記旋回後の直進走行を継続させる、ことを特徴とする本発明に関連する第１乃至３の何れか一つの発明の作業車両である。

また、本発明に関連する第項５の発明は、
車速を調整する車速調整装置（５）と、
前記作業装置（１００）の動作を入り切りする作業入り切り装置（４９０）と、
圃場の出入り口の位置を示す位置情報を予め格納するメモリ部（４０１）と、を備え、
前記制御部（４００）は、前記測位装置で得られた前記位置情報と、前記メモリ部（４０１）に格納されている前記圃場の出入り口の前記位置情報とに基づいて、前記圃場の出入り口との距離が第１所定範囲内に入ったと判定した場合、前記車速調整装置（５）を制御して、前記車速を下げ、更に、前記距離が前記第１所定範囲内より狭い第２所定範囲内に入ったと判定した場合、前記作業入り切り装置（４９０）を制御して、前記作業装置（１００）の動作を切る、ことを特徴とする本発明に関連する第１乃至４の何れか一つの発明の作業車両である。

第１の本発明によれば、無人で圃場内を作業しながら自動走行することが出来る。また、例えば、旋回走行時に大回りになったり又は小回りになったりすることで、所定の走行経路情報からずれた場合でも、制御部の制御によりそのずれを自動で修正することが出来る。さらに、直進時の走行軌跡が、所定の走行経路情報からずれている場合は、制御部は、次の作業条を直進走行させる際、次の作業条に対応する所定の走行経路情報に対してそのずれを反映させるので、例えば、植付位置が重複したり間隔が離れすぎたりすることが抑制出来る。
第２の本発明によれば、上記第１の本発明の効果に加えて、ずれが生じ易い場所の走行軌跡を用いない様にすることが出来るので、ずれを反映させる箇所が増加することを防止出来る。
第３の本発明によれば、上記第１又は２の本発明の効果に加えて、旋回前の作業条と、旋回後の作業条との間隔が所定範囲内にある場合は、旋回後の直進走行が継続されるので、例えば、植付位置が重複したり、植付位置の間隔が離れすぎたりするのを防止出来る。
第４の本発明によれば、上記第１乃至４の何れか一つの本発明の効果に加えて、圃場の出入り口に近づくと自動的に車速を下げることで安全性が向上する。また、圃場の出入り口に近接するぎりぎりまで作業が行えるので、圃場の面積を有効活用することが出来る。
本発明に関連する第１の発明によれば、無人で圃場内を作業しながら自動走行することが出来る。また、例えば、旋回走行時に大回りになったり又は小回りになったりすることで、所定の走行経路情報からずれた場合でも、制御部の制御によりそのずれを自動で修正することが出来る。

また、本発明に関連する第２の発明によれば、上記本発明に関連する第１の発明の効果に加えて、直進時の走行軌跡が、所定の走行経路情報からずれている場合は、制御部は、次の作業条を直進走行させる際、次の作業条に対応する所定の走行経路情報に対してそのずれを反映させるので、例えば、植付位置が重複したり間隔が離れすぎたりすることが抑制出来る。

また、本発明に関連する第３の発明によれば、上記本発明に関連する第２の発明の効果に加えて、ずれが生じ易い場所の走行軌跡を用いない様にすることが出来るので、ずれを反映させる箇所が増加することを防止出来る。

また、本発明に関連する第４の発明によれば、上記本発明に関連する第１乃至３の何れか一つの発明の効果に加えて、旋回前の作業条と、旋回後の作業条との間隔が所定範囲内にある場合は、旋回後の直進走行が継続されるので、例えば、植付位置が重複したり、植付位置の間隔が離れすぎたりするのを防止出来る。

また、本発明に関連する第５の発明によれば、上記本発明に関連する第１乃至４の何れか一つの発明の効果に加えて、圃場の出入り口に近づくと自動的に車速を下げることで安全性が向上する。また、圃場の出入り口に近接するぎりぎりまで作業が行えるので、圃場の面積を有効活用することが出来る。

本発明の一実施の形態におけるロボット田植機の概略側面図図１に示す本実施の形態のロボット田植機を左前方から見た概略斜視図本実施の形態の乗用田植機の制御ブロック図（ａ）：本実施の形態のロボット田植機が圃場において苗植付作業を開始する前の状況を模式的に示す概略平面図、（ｂ）：ロボット田植機が圃場において第１列目の作業条の苗植付作業を行った後、旋回走行中の状況を模式的に示す概略平面図

以下、図面を参照しながら本発明の作業車両の一実施の形態にかかる四条植え用のロボット田植機について説明する。

図１は、本実施の形態にかかるロボット田植機１の概略右側面図である。

また、図２は、図１に示す本実施の形態のロボット田植機１を左前方から見た概略斜視図である。

また、図３は、本実施の形態のロボット田植機の制御ブロック図である。

本実施の形態のロボット田植機１は、走行車体２の後側に昇降リンク装置１０を介して植付装置１００が昇降可能に装着され、走行車体２の下部前側と後側に、左右一対の前輪３Ｌ、３Ｒと、左右一対の後輪４Ｌ、４Ｒが設けられた四輪駆動形態の作業車両である。

本実施の形態のロボット田植機１は、作業者が乗車することなく、後述するＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）を利用して、無人で圃場内を植付け作業しながら自動走行する構成であるため、操縦席や操縦ハンドルは備えていない。

なお、本実施の形態のロボット田植機１を圃場外で運搬用トラックの荷台に乗せる場合や、圃場外から圃場内に移動させる場合等の操作は、作業者がリモコン装置（図示省略）を用いて、無線による遠隔操作を行う構成である。

また、植付装置１００は、（１）それぞれ平行配置された４つの苗送りベルト（図示省略）によりマット苗（図示省略）を下方に送りながら左右方向に往復移動する苗載せ台１１０と、（２）苗載せ台１１０により供給される苗を順次同時に４条分、圃場に植え付ける４つの苗植付部１２０と、（３）苗植付部１２０の前方に配置されて圃場面を整地しつつ滑走すると共に、圃場面の凹凸に応じて上下動する様に構成された複数のフロート１３０を備えている。なお、フロート１３０の上下動が検知されることにより、その検知結果に応じて昇降リンク装置１０が上下動し、植付装置１００が昇降することにより、苗の植付け深さを一定に維持する構成である。

また、苗載せ台１１０には、４条の各条に対応するレーンにマット苗が配置される構成であり、その各レーンには、マット苗の補給の時期を検知するための苗切れ検知センサ４６０（図３参照）が配置されており、その苗切れ状態の検知結果を、後述する制御部４００（図３参照）に送信する。

また、旋回走行の際には、制御部４００からの指令により、植付クラッチ４９０（図３参照）が「切り」状態となり植付作業が停止されると共に、昇降リンク装置１０が作動して、植付装置１００が上昇する。

また、エンジン（図示省略）は、走行車体２の下端部に配置されたメインフレーム（図示省略）の上に搭載されており、エンジンの回転動力が、ＨＳＴ５（静油圧式無段階変速機）（図３参照）等を介してトランスミッションケース（図示省略）内の変速機構（図示省略）等に伝達される。トランスミッションケース内で変速された回転動力は、走行系等に用いる走行動力と、植付装置１００等に用いる外部取出動力とに分離して出力される構成である。

走行動力は、一部が左右一対の前輪ファイナルケース６Ｌ、６Ｒに伝達されて前輪３Ｌ、３Ｒを駆動し、残りが後述する左右一対の後輪クラッチ４４０Ｌ。４４０Ｒ（図３参照）を介して左右後輪ギヤケース７Ｌ、７Ｒに伝達されて後輪４Ｌ、４Ｒを駆動する。

また、本実施の形態のロボット田植機１には、後述する制御部４００（図３参照）からの指令により、左右一対の後輪４Ｌ、４Ｒの駆動にそれぞれ独立してブレーキをかけることが出来る左後輪ブレーキ装置４５０Ｌ、右後輪ブレーキ装置４５０Ｒ（図３参照）が設けられている。

また、本実施の形態のロボット田植機１は、走行車体２のフロント側から前側に引き出せる様に構成された、肥料を収納するための施肥ホッパー２０を備え、その施肥ホッパー２０の上方には、予備苗を３段構成で配置すると共に、必要に応じて苗載せ台１１０側に予備苗を供給する苗供給機構２００を備えている。

苗供給機構２００は、上下方向に下段供給部２１０と、中段供給部２２０と、上段供給部２３０を備え、各段の供給部には、４つの搬送ベルト２０１が平行に配置されている。また、各段の供給部の搬送ベルト２０１の前端部は、走行車体２のフロント側に露出して配置されており、作業者が走行車体２のフロント側から予備苗を補給することが出来る構成である。なお、各段の４つの搬送ベルト２０１は、それぞれ独立して駆動可能な搬送ベルト駆動モータ２０２（図３参照）が各段に４つずつ設けられている。また、各段の４つの搬送ベルト２０１のそれぞれには、予備苗の有無を検知する予備苗検知センサ４７０（図３参照）が配置されており、搬送ベルト２０１上における予備苗の有無を所定の時間間隔で検知し、その検知結果を制御部４００（図３参照）に送信する構成である。

また、各段の供給部の搬送ベルト２０１の中央部及び後端部は、車体カバー３０で覆われており、車体カバー３０の上面中央部には、後述する受信アンテナ４１１が取り付けられている。

また、苗供給機構２００は、下段供給部２１０の４つの搬送ベルト２０１のそれぞれの後方において、回動軸部２４３を回動中心として、それぞれ独立して回動可能に構成することで、搬送ベルト２０１側から苗載せ台１１０側に予備苗を確実に受け渡すことが出来る４つの予備苗受け渡し部２４０ａ〜２４０ｄを備えている。それぞれの予備苗受け渡し部２４０ａ〜２４０ｄは、その後端部２４１が苗載せ台１１０の上端部に隣接し、その前端部２４２が、下段供給部２１０、中段供給部２２０、及び上段供給部２３０の内の何れかの段の搬送ベルト２０１の後端部に隣接する位置に切り替え可能に構成されている。予備苗受け渡し部２４０ａ〜２４０ｄの位置の切り替えは、制御部４００（図３参照）からの指令により独立して駆動する受け渡し部切替モータ２５０ａ〜２５０ｄにより行われる構成である。

即ち、植付作業中において、苗切れ検知センサ４６０（図３参照）が苗切れを検知すると、制御部４００からの指令により、その苗切れを検知した苗切れ検知センサ４６０が配置されているレーンに対応する受け渡し部切替モータ（図３に示す符号２５０ａ〜２５０ｄの何れか一つ）が駆動して、その駆動により、予備苗受け渡し部２４０ａ〜２４０ｄの内の何れか一つの予備苗受け渡し部が、予備苗の存在している段の搬送ベルト２０１の後端部に隣接する位置に切り替えられる。そして、制御部４００からの指令により、当該搬送ベルト２０１に対応する搬送ベルト駆動モータ２０２が駆動することにより、予備苗が、予備苗受け渡し部２４０ａ〜２４０ｄの内の何れか一つの予備苗受け渡し部を介して、苗載せ台１１０の対応するレーンに自動で供給される構成である。

また、本実施の形態のＨＳＴ５（図３参照）は、斜板４８１に連結されたトラニオン軸（図示省略）を回動させるトラニオン軸回動モータ４８０（図３参照）を備えているので、後述する制御部４００からの指令により、自動で斜板４８１の傾斜角度を操作することが出来るので、正回転、停止、逆回転の切替、及び変速が自動で行える構成である。

また、本実施の形態のロボット田植機１は、図３に示す様に、ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）に基づいてロボット田植機１の位置情報（位置座標）を取得する測位装置４１０を備えている。そのため、ロボット田植機１には、衛星からの電波を所定間隔で受信する受信アンテナ４１１が、上述した通り、車体カバー３０の上面中央部（図１、図２参照）に配置されている。測位装置４１０により取得されたロボット田植機１の位置情報は制御部４００に送信される構成である。

また、本実施の形態のロボット田植機１は、図３に示す様に、制御部４００からの指令により左右一対の前輪３Ｌ、３Ｒ（図１参照）を自動で操舵する前輪操舵用モータ４２０を備えている。また、前輪操舵用モータ４２０により操舵される前輪３Ｌ、３Ｒの操舵角度を検知する前輪操舵角検知センサ４３０が設けられており、その検知結果は制御部４００に対して送信可能に構成されている。

また、制御部４００は、図３に示す様に、単数又は複数の圃場の位置情報（位置座標）、及び、それらの圃場における苗植付作業時においてロボット田植機１が走行すべき目標走行経路の位置情報（位置座標）を記憶するメモリ部４０１、及び、メモリ部４０１に記憶されている目標走行経路の位置情報に対するロボット田植機１の実際の走行軌跡の位置ズレを算出する演算部４０２を有している。

なお、本実施の形態のロボット田植機１の場合、目標走行経路の位置情報として、例えば、圃場が略長方形状であった場合、その長手方向の外周の一辺（畦）の位置情報に平行で、且つ、４条植えのロボット田植機１の一行程（一作業条）における植付けの全幅（即ち、４条植えの幅）に相当する距離Ｗを互いに隔てた、全植付行程における自動直進走行用の複数の目標直進走行経路の位置情報と、各行程（各作業条）における旋回開始の位置情報、旋回方向の情報、及び目標旋回半径情報（即ち、Ｗ／２）が、予めメモリ部４０１に格納されているものとする。

また、本実施の形態のロボット田植機１の場合、圃場の位置情報として、例えば、圃場の外形の位置情報（位置座標）と、その圃場の出入り口の位置を示す位置情報（位置座標）とが、予めメモリ部４０１に格納されているものとする。

また、本実施の形態の演算部４０２は、ロボット田植機１が圃場において直進走行している際には、受信アンテナ４１１で受信された受信データに基づいて測位装置４１０が取得したロボット田植機１の現実の走行軌跡の位置情報と、メモリ部４０１に予め記憶されている目標直進走行経路の位置情報、又は後述する更新された目標直進走行経路の位置情報とを比較し、両者間の位置のズレ量（即ち、目標走行経路上の位置座標（又は更新された目標直進走行経路の位置座標）と現実の走行軌跡上の位置座標との間の最短距離）を算出する構成である。

そして、制御部４００は、演算部４０２が算出した上記両者間の位置のズレ量が、予め定めた第１許容範囲を超えていると判定した場合、そのズレ量に応じて前輪操舵用モータ４２０を駆動させることにより、その位置のズレ量が第１許容範囲内に収まる様に制御する。

また、本実施の形態のロボット田植機１の制御部４００は、各作業条において、制御部４００による自動直進走行制御を実行するにあたり、上述した様に、演算部４０２が算出した上記両者間の位置のズレ量が、予め定めた第１許容範囲を超えていると判定した場合は、その判定対象となった現実の走行軌跡の位置情報の内、旋回直後の所定距離内の走行軌跡及び旋回直前の所定距離内の走行軌跡を除く、第１許容範囲を超えた場所の走行軌跡の位置情報とそのズレ量とをメモリ部４０１に逐次記録する。

更に制御部４００は、ある作業条において、上述した様に、自動直進走行制御を行った後、旋回走行して隣接する次の作業条を自動直進走行させる場合には、次の作業条に対応する目標直進走行経路として、メモリ部４０１に予め記憶されている対応する目標直進走行経路の位置情報をそのまま用いるのではなく、上記ある作業条についてメモリ部４０１に記録された、第１許容範囲を超えた場所の走行軌跡の位置情報とそのズレ量とを用いて、メモリ部４０１に予め記憶されている対応する目標直進走行経路の位置情報に走行軌跡のズレを反映させることで更新された目標直進走行経路の位置情報を用いる。

ロボット田植機１が直進走行する場合の、上記制御部４００についての動作を更に具体的に説明すると次の通りである（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。

ここで、図４（ａ）は、ロボット田植機１が圃場３００において苗植付作業を開始する前の状況を模式的に示す概略平面図であり、図４（ｂ）は、ロボット田植機１が圃場３００において第１列目の作業条の苗植付作業を行った後、旋回走行中の状況を模式的に示す概略平面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）では、メモリ部４０１に予め記憶されている目標直進走行経路３２０ａ〜３２０ｎを二点鎖線で示した。また、図４（ｂ）では、ロボット田植機１の現実の走行軌跡３１０を実線で示し、更新された第２列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２１ｂを一点鎖線で示した。

即ち、例えば、ロボット田植機１が、作業者からのリモコン（図示省略）による遠隔操作で植付作業開始の指令を受信して、圃場において植付作業を開始する場合（図４（ａ）参照）、制御部４００は、最初の作業条（第１列目の作業条）において自動直進走行制御を実施する際は、メモリ部４０１には、第１許容範囲を超えた部位の走行軌跡の位置情報がまだ記録されていないので、演算部４０２に、受信アンテナ４１１で受信された受信データに基づいて測位装置４１０が取得したロボット田植機１の現実の走行軌跡３１０（図４（ｂ）参照）の位置情報と、メモリ部４０１に予め記憶されている第１列目の作業条〜第ｎ列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、・・、３２０ｎ（図４（ａ）参照）の内の第１列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２０ａの位置情報とを逐次比較させ、両者間の位置のズレ量を算出させる。

そして、制御部４００は、演算部４０２が算出した上記両者間の位置のズレ量が、予め定めた第１許容範囲を超えていると判定した場合、そのズレ量に応じて前輪操舵用モータ４２０を駆動させると共に、その判定対象となった現実の走行軌跡の位置情報の内、旋回直前の所定距離内の走行軌跡（図４（ｂ）のｂズレ領域３１０ｂ参照）を除く、第１許容範囲を超えた場所の走行軌跡（図４（ｂ）のａズレ領域３１０ａ参照）の位置情報とそのズレ量とをメモリ部４０１に逐次記録する。

つまり、図４（ｂ）に示す様に、第１列目の作業条における現実の走行軌跡３１０の内、ａズレ領域３１０ａと、ｂズレ領域３１０ｂについて、上記両者間の位置のズレ量が、予め定めた第１許容範囲を超えていると判定され、旋回直前に位置するｂズレ領域３１０ｂを除いて、ａズレ領域３１０ａの位置情報とそのズレ量がメモリ部４０１に記録される。

更に、制御部４００が、ロボット田植機１に自動旋回走行させて、隣接する次の作業条（第２列目の作業条）を自動直進走行させる場合には、当該制御部４００は、第２列目の作業条に対応する目標直進走行経路として、第１列目の作業条についてメモリ部４０１に記録された、第１許容範囲を超えたａズレ領域（図４（ｂ）参照）の位置情報を利用して、メモリ部４０１に予め記憶されている第２列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２０ｂ（図４（ａ）参照）の位置情報の内で、ａズレ領域３１０ａ（図４（ｂ）参照）に対応する位置の位置情報を割り出して、その割り出した位置３２１ｂａ（図４（ｂ）参照）に対して、メモリ部４０１に記録されたａズレ領域３１０ａのズレ量を反映させることで、メモリ部４０１に予め記憶されている第２列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２０ｂ（図４（ａ）参照）の位置情報を更新し、その更新された第２列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２１ｂ（図４（ｂ）参照）を用いる。

なお、演算部４０２が算出した上記両者間の位置のズレ量が、予め定めた第１許容範囲を超えていると制御部４００が判定した場合、制御部４００はそのズレ量に応じて前輪操舵用モータ４２０を駆動させるが、そのズレの生じた位置が、第１列目の作業条における現実の走行軌跡の位置情報の内、旋回直後又は旋回直前の所定距離内にのみ存在しており、旋回直後及び旋回直前の所定距離内の走行軌跡を除く範囲内には、第１許容範囲を超えた部位が存在しなかったと制御部４００が判定した場合、その旨の情報がメモリ部４０１に記録される。

上記その旨の情報がメモリ部４０１に記録されている場合は、制御部４００は、旋回走行して、隣接する次の作業条（例えば、第２列目の作業条）を自動直進走行させる場合には、その作業条に対応する目標直進走行経路として、メモリ部４０１に予め記憶されている対応する目標直進走行経路の位置情報を更新することなくそのまま用いる。

また、制御部４００は、旋回走行して、隣接する次の作業条（例えば、第３列目の作業条）以降を自動直進走行させる場合も、上記と同様の動作を繰り返す。

上記の構成によれば、直進時の現実の走行軌跡が、メモリ部４０１に予め記憶されている対応する目標直進走行経路の位置情報からズレている場合は、制御部４００は、次の作業条を直進走行させる際、次の作業条に対応する目標直進走行経路の位置情報に対してそのズレを反映させることが出来るので、隣接する作業条間の苗の植付位置が重複したり、或いは、離れすぎたりすることを防止出来る。

また、上記構成によれば、各作業条において、旋回直後と旋回直前における走行軌跡の位置情報を、ズレの生じている場所としてメモリ部４０１に逐次記録する対象から除外することにより、位置ズレが生じ易い場所のズレの状況を、次の作業条（次の行程）に対応する目標直進走行経路に反映させることが除外されるので、ズレを反映させる箇所が必要以上に増加することを防止出来ると共に、そのズレ量が増大することを防止出来る。これにより、基本的にはズレを反映させない目標直進走行経路を基準としながら、その基準となる走行経路に現実の走行軌跡に基づいたズレを反映させることも出来るので、苗の自動植付作業が適切に行える。

次に、ロボット田植機１が自動旋回走行する場合の制御について説明する。

本実施の形態の制御部４００は、ロボット田植機１が圃場において隣接する次の作業条に移動するために自動旋回走行をする場合、予めメモリ部４０１に格納されている旋回開始の位置情報、旋回方向の情報、及び目標旋回半径情報等を利用して、旋回内側に対応する右後輪クラッチ４４０Ｒ又は左後輪クラッチ４４０Ｌを「入り」状態から「切り」状態に、即ち、後輪への駆動力の伝達を遮断する。

そして、自動旋回走行中において、演算部４０２は、受信アンテナ４１１で受信された受信データに基づいて測位装置４１０が取得したロボット田植機１の現実の旋回走行軌跡の位置情報と、メモリ部４０１に予め記憶されている目標旋回半径情報（即ち、Ｗ／２）とを用いて、旋回走行軌跡から割り出した現実の旋回半径と目標旋回半径とのズレ量を算出する様に構成されている。

そして、制御部４００は、演算部４０２が算出した上記両者間の旋回半径のズレ量に基づいて、左右一対の後輪クラッチ４４０Ｌ、４４０Ｒの内の旋回内側に対応するクラッチ、又は、左右一対の後輪ブレーキ装置４５０Ｌ、４５０Ｒの内の旋回内側に対応するブレーキ装置を作動させることにより、上記両者間の旋回半径のズレ量が第２許容範囲内に収まる様に制御する。

即ち、例えば、ロボット田植機１が右旋回する場合において、制御部４００が、演算部４０２により算出された上記両者間の旋回半径のズレ量から、現実の旋回半径が目標旋回半径に比べて大きい、即ちロボット田植機１が大回りしていると判定した場合は、制御部４００は、旋回内側の後輪ブレーキ、即ち右後輪ブレーキ装置４５０ＲにＯＮ信号を出力して、ブレーキを掛けさせる。

これにより、ロボット田植機１の現実の旋回半径は小さくなる。

一方、制御部４００が、演算部４０２により算出された上記両者間の旋回半径のズレ量から、現実の旋回半径が目標旋回半径に比べて小さい、即ちロボット田植機１が小回りしていると判定した場合は、制御部４００は、旋回内側の後輪クラッチ、即ち右後輪クラッチ４４０Ｒに対し、ＯＮ信号とＯＦＦ信号を所定期間だけ繰り返し出力して、右後輪クラッチ４４０Ｒを間欠的に入り切りさせる。

これにより、ロボット田植機１の現実の旋回半径は大きくなる。

上記構成によれば、旋回走行時に大回りになったり又は小回りになったりすることで、所定の目標旋回半径からずれた場合でも、制御部４００からの指令によりそのズレを自動で修正することが出来るので、旋回後の作業開始位置のずれが生じ難い。

また、本実施の形態のロボット田植機１の制御部４００は、旋回前のロボット田植機１の走行軌跡（例えば、図４（ｂ）の走行軌跡３１０参照）と、旋回直後のロボット田植機１の位置情報（図４（ｂ）のロボット田植機１参照）とを比較して、旋回前に植付作業が完了した作業条（単に、旋回前の作業条と称す）と旋回後において植付作業を開始しようとしている作業条（単に、旋回後の作業条と称す）との間隔が所定範囲内に有ると判定した場合、旋回直後の自動直進走行を継続させ、旋回前の作業条と旋回後の作業条との間隔が所定範囲内に無いと判定した場合、その旋回走行をやり直させる。なお、旋回後の作業条とは、現実にはまだ植付作業を再開していないので、旋回直後のロボット田植機１の位置情報から想定される作業再開位置のことである。

ここで、例えば、図４（ｂ）に図示された第１列目の作業条に対応する目標直進走行経路３２０ａ上にＹ座標軸を設け、そのＹ座標軸に直交するＸ座標軸を圃場３００の縁部に設けたものとして更に説明する。

即ち、制御部４００は、演算部４０２に対して、旋回前のロボット田植機１の第１列目の作業条における走行軌跡３１０のＸ座標値の平均値を算出させる。そして、制御部４００は、そのＸ座標値の平均値と、旋回直後のロボット田植機１の位置情報から想定された作業再開位置のＸ座標値とを比較して、旋回前の現実の作業条と旋回後の作業条の作業再開位置との間隔が、所定範囲内にあるか無いかを判定する。

そして、無いと判定した場合は、制御部４００は、ＨＳＴ５のトラニオン軸回動モータ４８０に所定の指令を出力し、斜板４８１を前進走行位置から中立位置に回動させることで、ロボット田植機１の走行を停止させ、更に、斜板４８１を後進走行位置に回動させることで、ロボット田植機１を所定距離だけ旋回後進させて、第１列目の作業条に戻る手前で停止させる。その後、制御部４００は、旋回走行のやり直しを実行する。

これにより、例えば、旋回後の植付再開位置周辺において、植付位置が重複したり、植付位置の間隔が離れすぎたりするのを防止出来る。

また、本実施の形態のロボット田植機１の制御部４００は、演算部４０２に対して指令を出して、受信アンテナ４１１で受信された受信データに基づいて測位装置４１０が取得したロボット田植機１の位置情報（位置座標）と、メモリ部４０１に格納されている圃場の出入り口の位置情報（位置座標）とを用いて、ロボット田植機１と圃場の出入り口との距離を算出させ、その算出結果からロボット田植機１と圃場の出入り口との距離が第１所定範囲内に入ったと判定した場合、ＨＳＴ５のトラニオン軸回動モータ４８０を回動させて斜板４８１の傾斜角度を所定角度に制御して、車速を下げる（図３参照）。更に制御部４００は、演算部４０２により逐次算出される上記距離が第１所定範囲内より狭い第２所定範囲内に入ったと判定した場合、植付クラッチ４９０（図３参照）に指令を出力して「切り」状態とし植付作業を停止させると共に、昇降リンク装置１０を作動させて植付装置１００を上昇させる。

これにより、圃場の出入り口に近づくと自動的に車速を下げることが出来るので安全性が向上する。また、圃場の出入り口に近接するぎりぎりまで植付作業が行えるので、圃場の面積を有効活用することが出来る。

なお、制御部４００は、上記第２所定範囲内に入ったと判定した場合に植付作業を停止させ、植付装置１００を上昇させる構成に限定されるものではない。即ち、例えば、走行車体２に予め傾斜角度を検知する角度センサ（図示省略）を設けておき、制御部４００により、上記第１所定範囲内に入ったと判定されて、車速が減速された場合において、制御部４００は、角度センサが検知する傾斜角度と車速とから走行車体２の上昇高さを演算部４０２に割り出させ、その割り出された上昇高さが予め定めた基準高さを超えたと判定した場合、圃場の出入り口の傾斜地にロボット田植機１が位置するものと判断して、自動的に植付クラッチ４９０を切って植付作業を停止させ、植付装置１００を上昇させる構成としても良い。

なお、本実施の形態の走行車体２は、本発明の走行車体の一例にあたり、本実施の形態の左右一対の後輪４Ｌ、４Ｒは、本発明の走行装置の一例にあたる。また、本実施の形態の植付装置１００は、本発明の作業装置の一例にあたり、本実施の形態の左右一対の後輪クラッチ４４０Ｌ、４４０Ｒは、本発明のクラッチ機構の一例にあたる。また、本実施の形態の左右一対の後輪ブレーキ装置４５０Ｌ、４５０Ｒは、本発明のブレーキ機構の一例にあたる。

また、本実施の形態の測位装置４１０は、本発明の測位装置の一例にあたり、本実施の形態の制御部４００は、本発明の制御部の一例にあたる。また、本実施の形態のＨＳＴ５は、本発明の車速調整装置の一例にあたり、本実施の形態の植付クラッチ４９０は、本発明の作業入り切り装置の一例にあたる。また、本実施の形態のメモリ部４０１は、本発明のメモリ部の一例にあたる。

なお、上記実施の形態では、旋回走行時にロボット田植機１が小回りしていると判定した場合は、旋回内側の後輪クラッチを間欠的に入り切りさせる制御を行う場合について説明したが、これに限らず例えば、左右一対の後輪クラッチ４４０Ｌ、４４０Ｒを構成するそれぞれのクラッチ板同士の接触圧力を調整可能な構成とし、旋回半径のズレ量に応じて、旋回内側の後輪クラッチのクラッチ板同士の接触圧力を調整する、所謂、半クラッチ状態で制御する構成としても良い。

また、上記実施の形態では、旋回半径のズレを抑制するために、旋回内側の後輪クラッチ又は旋回内側の後輪ブレーキを制御する場合について説明したが、これに限らず例えば、旋回外側の後輪クラッチ又は旋回外側の後輪ブレーキをも合わせて制御する構成としても良い。

また、上記実施の形態では、受信アンテナ４１１は、車体カバー３０の上面中央部に取り付けられている場合について説明したが、これに限らず例えば、植付装置１００における苗植付部１２０の近傍に取り付けた構成としても良いし、或いは、車体カバー３０と植付装置１００の双方に受信アンテナを取り付けた構成としても良い。これにより、旋回前の作業条と旋回後の作業条の条間距離をより正確に保つことが出来る。

また、本実施の形態のリモコン装置（図示省略）において、上述した圃場の外形、目標直進走行経路、及び現実の走行軌跡を表示させる構成としても良い。また、その構成の場合、目標走行経路と走行軌跡とのズレ量を数値で表示させても良い。

また、上記実施の形態において、ロボット田植機１が圃場内を自動走行中に、前輪操舵の動作がロックされる等の異常を検知した場合、制御部４００が自動的にエンジンを停止させる構成としても良い。

また、上記実施の形態のロボット田植機１の走行車体２の左右側に圃場表面に向けて超音波センサ（図示省略）が設けられている場合において、それらの超音波センサにより検出される、左右の水面の波の数に差異がある場合、制御部は、圃場表面が安定していないと判定し、車速を減速させる構成としても良い。

また、上記実施の形態のロボット田植機１の走行車体２の左右側に圃場表面に向けて超音波センサ（図示省略）が設けられている場合において、それらの超音波センサにより検出される、左右の水面の波の数に差異がある場合、又は、波の高さが高い場合、制御部４００は、圃場表面が硬いと判定し、フロート１３０の上下動の感度を鈍くさせることで、植付装置１００の上下動が必要以上に頻繁に行われることを防止出来る。

また、上記実施の形態のロボット田植機１が自動直進走行を行っている際に、走行車体２が目標直進走行経路からずれた場合、或いは、走行車体２の進行方向が曲がった場合、制御部４００は車速を自動的に減速させる構成としても良い。これにより、それ以上のずれが生じることを抑制出来る。

また、上記実施の形態のロボット田植機１が自動直進走行を行っている際に、走行車体２が目標直進走行経路からずれた場合、或いは、走行車体２の進行方向が曲がった場合、制御部４００は、フロート１３０の上下動の感度を敏感にさせることで、フロート１３０の底面による圃場の泥押しを抑制出来る構成としても良い。

また、上記実施の形態のロボット田植機１が自動直進走行を行っている際に、走行車体２が目標直進走行経路からずれた場合、或いは、走行車体２の進行方向が曲がった場合、制御部４００は、既に植付作業が完了している隣接条が存在する側のフロート１３０を少し浮かせるローリング制御を行わせることにより、泥押しを抑制出来る構成としても良い。

また，上記実施の形態のロボット田植機１が圃場の出入り口の近傍で植付作業を終了し、圃場を脱出する時、制御部４００は、センタフロートが垂れ下がるだけの高さで植付装置１００の高さを調節する構成とすることで、バランス良く脱出出来る構成としても良い。

また，上記実施の形態のロボット田植機１が圃場を旋回走行中において、走行車体２が大きく前上がりになったことが検知されると、制御部４００は、旋回速度を自動的に減速させて、デフロックをかける制御を行う構成としても良い。

また，上記実施の形態のロボット田植機１が圃場を旋回走行中において、走行車体２が大きく前上がりになったことが検知されると、制御部４００は、植付装置１００を少し下げてバランスをとる制御を行う構成としても良い。

また，上記実施の形態のロボット田植機１が圃場を旋回走行後において、予め定めた基準を大きく逸脱して、条間が広くなったり、或いは狭くなったりしていることが検知されると、制御部４００は、植付作業を停止させる構成としても良い。また、その場合、更に、制御部４００からリモコン装置側に所定の信号を送信して、リモコン装置から警報音を発生させる構成としても良い、
また，上記実施の形態のロボット田植機１が圃場の枕地において植付作業を開始する場合、制御部４００は、植付装置１００の後端部を圃場の畦際まで寄せるために、ＨＳＴ５のトラニオン軸回動モータ４８０を駆動させて走行車体２を後進させるが、その後進を開始する前に、植付装置１００を上昇させる制御を行う構成としても良い。これにより、畦際に近づくにつれて圃場面が盛り上がる傾向にある場合でも、植付装置１００を上昇させていることで、作溝機に泥が詰まることを防止出来る。

また，上記実施の形態のロボット田植機１において、フロントアクスルのサスペンションが伸びた状態であることが検知されると、制御部４００は、前輪が接地していないと判定して、ＨＳＴ５を制御して車速を減速させる構成としても良い。

また、上記実施の形態のロボット田植機１において、何らかのトラブルで植付作業や自動走行が停止した場合、制御部４００は、ロボット田植機１に対して外部（例えば、作業者）から所定の操作が行われたことを検知しなければ、再スタートしない構成としても良い。これにより、安全性が向上する。

また、上記実施の形態では、第１許容範囲を超えた場所の走行軌跡の位置情報とそのズレ量とをメモリ部４０１に記録する場合、旋回直後の所定距離内の走行軌跡及び旋回直前の所定距離内の走行軌跡を除く構成について説明したが、これに限らず例えば、旋回直後の所定時間内の走行軌跡及び旋回直前の所定時間内の走行軌跡を除く構成としても良い。

また、上記実施の形態では、旋回前の作業条と旋回後の作業条との間隔が所定範囲内に有るかどうかを判定する場合、制御部４００は、旋回前のロボット田植機１の走行軌跡（例えば、図４（ｂ）の走行軌跡３１０参照）と、旋回直後のロボット田植機１の位置情報（図４（ｂ）のロボット田植機１参照）とを比較する構成について説明したが、これに限らず例えば、旋回前のロボット田植機１の位置情報と、旋回直後のロボット田植機１の走行軌跡とを比較する構成としても良いし、或いは、旋回前のロボット田植機１の走行軌跡と、旋回直後のロボット田植機１の走行軌跡とを比較する構成としても良いし、或いは、旋回前のロボット田植機１の位置情報と、旋回直後のロボット田植機１の位置情報とを比較する構成としても良い。

なお、農業の生産、作業、収穫の計画と実績をクラウドに集計し分析し、農業の経営、生産、品質を容易に確認できるように表示させるサポートシステムにおいて、圃場に気温測定器を設置し、出穂からの積算気温を計算し、ユーザ側のスマートフォンやタブレット端末等に最適な収穫時期を通知する構成としても良い。これにより、農業のノウハウのない新規就農者に対して、最適な収穫時期を通知出来る。

上記構成において、気温測定器は、畦道等に設置できるよう地面に食い込ませる形状としても良い。

また、上記構成において、気温測定器で計測した気温データは、上記サポートシステムに自動的にアップデートされる構成としても良い。これにより、農業のノウハウのない新規就農者に対して、最適な収穫時期を通知出来る。

また、上記構成において、気温測定器で計測した気温データは、上記サポートシステムに自動的にアップデートされ、上記サポートシステム上で計算されて積算気温が収穫適期の範囲に入った時に、ユーザ側のスマートフォンやタブレット端末等通知される構成としても良い。これにより、農業のノウハウのない新規就農者に対して、最適な収穫時期を通知出来る。

また、上記構成において、収穫適期の積算気温は、夏期の気温データによって前後し、より最適な時期に通知出来る構成としても良い。これにより、農業のノウハウのない新規就農者に対して、最適な収穫時期を通知出来る。

また、上記構成において、気象庁等の週間天気予報とリンクして、何日後に収穫適期かの予想もユーザに通知出来る構成としても良い。これにより、農業のノウハウのない新規就農者に対して、最適な収穫時期を通知出来る。

本発明にかかる作業車両は、無人で圃場内を作業しながら走行することが出来るので、ロボット田植機等の作業車両として有用である。

１ロボット田植機
２走行車体
３Ｌ、３Ｒ左右一対の前輪
４Ｌ、４Ｒ左右一対の後輪
６Ｌ、６Ｒ左右一対の前輪ファイナルケース
７Ｌ左後輪ギヤケース
７Ｒ右後輪ギヤケース
１０昇降リンク装置
２０施肥ホッパー
３０車体カバー
１００植付装置
１１０苗載せ台
１２０苗植付部
１３０フロート
２００苗供給機構
２０１搬送ベルト
２１０下段供給部
２２０中段供給部
２３０上段供給部
４００制御部
４４０Ｌ、４４０Ｒ左右一対の後輪クラッチ
４５０Ｌ、４５０Ｒ左右一対の後輪ブレーキ装置
４８０トラニオン軸回動モータ
４８１斜板
４９０植付クラッチ

Claims

走行車体（２）を走行させる左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）と、
前記走行車体（２）に連結された作業装置（１００）と、
前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の駆動を少なくとも入り切りするクラッチ機構（４４０Ｌ、４４０Ｒ）と、
前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の駆動にブレーキをかけるブレーキ機構（４５０Ｌ、４５０Ｒ）と、
位置情報を取得する測位装置（４１０）と、
前記測位装置により取得された前記位置情報と、所定の走行経路情報とに基づいて、前記走行車体（２）を自動走行させる制御部（４００）と、を備えた作業車両であって、
前記制御部（４００）は、前記測位装置（４１０）による前記位置情報から得られた旋回時の旋回軌跡が前記所定の走行経路情報からずれていると判定した場合、前記ずれの状態に基づいて、前記左右の走行装置（４Ｌ、４Ｒ）の少なくとも何れか一方の走行装置について、前記クラッチ機構（４４０Ｌ、４４０Ｒ）又は前記ブレーキ機構（４５０Ｌ、４５０Ｒ）を用いて前記駆動を制御し、
前記測位装置（４１０）による前記位置情報から得られた直進時の走行軌跡が、前記所定の走行経路情報からずれていると前記制御部（４００）により判定された場合、前記制御部は、前記走行軌跡に隣接する次の作業条を直進走行させる際、前記次の作業条に対応する所定の走行経路情報に対して前記走行軌跡の前記ずれを反映させる、ことを特徴とする作業車両。
前記制御部（４００）は、旋回後の所定時間内又は所定距離内の走行軌跡、及び旋回前の所定時間内又は所定距離内の走行軌跡を、前記ずれを反映させる場合に用いない、ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
前記制御部（４００）は、旋回前の走行軌跡又は前記位置情報と、前記旋回後の走行軌跡又は前記位置情報とに基づいて、前記旋回前の作業条と前記旋回後の作業条との間隔が所定範囲内にあると判定した場合、前記旋回後の直進走行を継続させる、ことを特徴とする請求項１乃至２の何れか一つに記載の作業車両。
車速を調整する車速調整装置（５）と、
前記作業装置（１００）の動作を入り切りする作業入り切り装置（４９０）と、
圃場の出入り口の位置を示す位置情報を予め格納するメモリ部（４０１）と、を備え、
前記制御部（４００）は、前記測位装置で得られた前記位置情報と、前記メモリ部（４０１）に格納されている前記圃場の出入り口の前記位置情報とに基づいて、前記圃場の出入り口との距離が第１所定範囲内に入ったと判定した場合、前記車速調整装置（５）を制御して、前記車速を下げ、更に、前記距離が前記第１所定範囲内より狭い第２所定範囲内に入ったと判定した場合、前記作業入り切り装置（４９０）を制御して、前記作業装置（１００）の動作を切る、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の作業車両。