(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190129
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】作業機及び作業機の自動走行制御システム
(51)【国際特許分類】
A01B 69/00 20060101AFI20221215BHJP
A01C 11/02 20060101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
A01B69/00 303M
A01B69/00 303T
A01C11/02 331D
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022177301
(22)【出願日】2022-11-04
(62)【分割の表示】P 2018239757の分割
【原出願日】2018-12-21
(71)【出願人】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】直本 哲
(72)【発明者】
【氏名】宮西 吉秀
(72)【発明者】
【氏名】生野 仁
(72)【発明者】
【氏名】目野 鷹博
(72)【発明者】
【氏名】吉田 和正
(57)【要約】
【課題】圃場形状を好適に算出可能な作業機及び作業機の自動走行制御システムを提供する。
【解決手段】航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニット８０と、圃場に対する作業が可能な作業装置と、作業装置による作業を伴う周回走行が行われている間における走行機体の位置の経時的な検出によって取得した走行機体の走行軌跡に基づいて圃場形状を算出可能な圃場形状算出部（５５Ｂ）と、を備えた。
【選択図】図６
【解決手段】航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニット８０と、圃場に対する作業が可能な作業装置と、作業装置による作業を伴う周回走行が行われている間における走行機体の位置の経時的な検出によって取得した走行機体の走行軌跡に基づいて圃場形状を算出可能な圃場形状算出部（５５Ｂ）と、を備えた。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、
圃場に対する作業が可能な作業装置と、
前記作業装置による前記作業を伴う周回走行が行われている間における前記走行機体の位置の経時的な検出によって取得した前記走行機体の走行軌跡に基づいて圃場形状を算出可能な圃場形状算出部と、を備えた作業機又は作業機の自動走行制御システム。
圃場に対する作業が可能な作業装置と、
前記作業装置による前記作業を伴う周回走行が行われている間における前記走行機体の位置の経時的な検出によって取得した前記走行機体の走行軌跡に基づいて圃場形状を算出可能な圃場形状算出部と、を備えた作業機又は作業機の自動走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業機及び作業機の自動走行制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１に、作業車の圃場での走行経路を設定可能な走行経路生成システムが開示されている。この走行経路生成システムでは、複数の目標走行経路（文献では『往路作業経路』）と旋回経路とが設定され、出入口（文献では『入出経路』）から最も離れた目標走行経路から走行が開始され、この目標走行経路から順に出入口に向けて車体が往復走行するように目標走行経路の走行順位が設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１１７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、圃場の畦際には、例えば電柱や水口等の障害物が存在する場合が多いため、目標走行経路に沿って走行した後に走行機体が次の目標走行経路へ自動的に旋回走行するためには、目標走行経路の設定は、このような障害物と走行機体との接触が回避されるように考慮されなくてはならない。また、トラクタやコンバインは既作業領域を再度走行可能であるのに対し、植播系作業機は、種苗を踏み荒らさないように既作業領域を回避して走行することが要求される。このため、植播系作業機の自動走行制御では、このような実情が考慮された上で目標走行経路が設定される必要がある。
【0005】
本発明の目的は、圃場形状を好適に算出可能な作業機及び作業機の自動走行制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の作業車又は作業機の自動走行制御システムは、航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する作業が可能な作業装置と、前記作業装置による前記作業を伴う周回走行が行われている間における前記走行機体の位置の経時的な検出によって取得した前記走行機体の走行軌跡に基づいて圃場形状を算出可能な圃場形状算出部と、を備えた。
また、本発明による植播系作業機の自動走行制御システムは、航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、前記走行機体が前記植播作業を行いつつ走行する複数の目標走行経路を圃場形状に基づいて互いに平行に並ぶ状態で設定可能な経路設定部と、前記走行機体の位置に基づいて前記作業装置を制御可能な自動作業制御部と、前記目標走行経路に沿って前記走行機体が走行することと、前記目標走行経路に沿って前記走行機体が走行した後に次の前記目標走行経路へ旋回走行することと、を前記走行機体の位置に基づいて制御する自動往復走行制御が可能な自動走行制御部と、が備えられ、前記自動走行制御部は、前記圃場形状に基づく圃場の外周から圃場内側に予め設定された設定距離以上に離れた位置で前記自動往復走行制御に基づく前記旋回走行を可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明による植播系作業機の自動走行制御システムは、航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、前記走行機体が前記植播作業を行いつつ走行する複数の目標走行経路を圃場形状に基づいて互いに平行に並ぶ状態で設定可能な経路設定部と、前記走行機体の位置に基づいて前記作業装置を制御可能な自動作業制御部と、前記目標走行経路に沿って前記走行機体が走行することと、前記目標走行経路に沿って前記走行機体が走行した後に次の前記目標走行経路へ旋回走行することと、を前記走行機体の位置に基づいて制御する自動往復走行制御が可能な自動走行制御部と、が備えられ、前記自動走行制御部は、前記圃場形状に基づく圃場の外周から圃場内側に予め設定された設定距離以上に離れた位置で前記自動往復走行制御に基づく前記旋回走行を可能に構成されていることを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係る自動走行制御システムの技術的特徴は、植播系作業機そのものにも適用可能であって、そのため、本発明は、そのような植播系作業機も権利の対象とすることができる。その場合における植播系作業機は、航法衛星を用いて走行機体の位置を検出可能な衛星測位ユニットと、圃場に対する種苗の植播作業が可能な作業装置と、前記走行機体が前記植播作業を行いつつ走行する複数の目標走行経路を圃場形状に基づいて互いに平行に並ぶ状態で設定可能な経路設定部と、前記走行機体の位置に基づいて前記作業装置を制御可能な自動作業制御部と、前記走行機体の位置に基づいて、前記目標走行経路に沿って前記走行機体が走行することと、前記目標走行経路に沿って前記走行機体が走行した後に次の前記目標走行経路へ旋回走行することと、を制御する自動往復走行制御が可能な自動走行制御部と、が備えられ、前記自動走行制御部は、前記圃場形状に基づく圃場の外周から圃場内側に予め設定された設定距離以上に離れた位置で前記自動往復走行制御に基づく前記旋回走行を可能に構成されていることを特徴とする。
【0008】
本発明によると、圃場の畦際から設定距離以上に離れた箇所で旋回走行が行われるため、圃場の畦際に、例えば電柱や水口等の障害物が存在する場合であっても、これらの障害物に接触することなく自動往復走行制御に基づく旋回走行が可能となる。また、本発明であれば、自動往復走行制御が圃場の畦際から設定距離以上に離れた圃場内側の範囲で行われるため、自動往復走行制御が行われた後で圃場の外周領域に未作業領域を残すことが可能となる。このため、圃場の内側において植播作業が完了した種苗が踏み荒らされることなく、圃場の外周領域で残りの植播作業が円滑に行われる。また、圃場の畦際に障害物が存在する場合に、自動往復走行制御が圃場内側の範囲で行われるため、圃場の外周領域はだけ人為操作による植播作業を行うことも可能である。これにより、障害物との接触を回避しながら精度よく自動走行制御が可能な植播系作業機及び植播系作業機の自動走行制御システムが実現される。
【0009】
なお、本発明における『植播作業』は、圃場に対して発芽前の種子を種蒔きしたり、圃場に対して発芽後の苗を移植したりする作業の総称を意味する。また、本発明における『植播系作業機』は、上述した種蒔きが可能な作業機や苗の移植が可能な作業機の総称を意味する。また、本発明における『種苗』は、発芽前の種子と発芽後の苗とを含むものである。また、本発明における『自動往復走行制御』は、自動走行制御の一形態に含まれる。
【0010】
本発明において、収穫作物を収穫する収穫機の作業幅を記憶可能な記憶部が備えられ、圃場において前記自動往復走行制御に基づいて前記植播作業が行われる内側作業領域よりも圃場外側は、前記走行機体が周回走行を可能な外周領域であって、自動作業制御部は、前記外周領域における周回走行によって前記植播作業が行われる際の前記作業装置の実際の作業幅の合計が前記収穫機の作業幅の整数倍となるように、前記作業装置の作業幅のうち動作する作業幅を制御可能に構成されていると好適である。また、この構成において、前記経路設定部は、前記外周領域における周回走行によって前記植播作業が行われる際の前記作業装置の実際の作業幅の合計が前記収穫機の作業幅の整数倍となるように、前記目標走行経路を設定可能に構成されている構成も好適である。
【0011】
収穫機が収穫作物を収穫する場合、まずは圃場の外周に沿って収穫機が旋回走行しながら収穫作業を行い、次に圃場の内側で収穫機が前進走行と機体の進行方向を反転させる旋回走行とを交互に繰り返しながら収穫作業を行う。この際、内側作業領域と外周領域と境界で種苗の植播作業の間隔がずれる場合が多い。このため、この境界上を跨ぐ状態で収穫機による収穫作業が行われると、例えば収穫機の一例である自脱型コンバインのデバイダが収穫作物を押し倒して収穫ロスが発生することも考えられる。本構成であれば、外周領域に、収穫機の作業幅の整数倍となるように植播作業が行われるため、収穫機が収穫作物を収穫する際に上述の不都合が発生する虞が軽減される。なお、作業装置の作業幅のうち動作する作業幅を制御する構成に関しては、作業装置の作業幅すべてが動作する場合も含まれる。
【0012】
本発明において、前記作業装置に、圃場の凹凸を整地可能な整地ロータが含まれ、前記自動作業制御部は、前記旋回走行が行われた箇所で前記植播作業が行われる場合に、圃場の凹凸を整地するように前記整地ロータを制御可能に構成されていると好適である。
【0013】
旋回走行が行われた箇所は、走行機体が走行した轍によって圃場の整地状態が荒れていることが考えられる。この状態で移植作業が行われると浮き苗が生じる虞があるため、本構成によって圃場表面の凹凸が整地されつつ移植作業が行われ、浮き苗等の不都合が発生する虞が軽減される。
【0014】
本発明において、前記経路設定部は、圃場において前記自動往復走行制御に基づいて前記植播作業が行われる内側作業領域よりも圃場外側に少なくとも二周分の周回走行経路を設定可能に構成され、前記自動走行制御部は、少なくとも一周分の前記周回走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御を可能に構成されていると好適である。
【0015】
本構成によって、作業装置の作業幅よりも広い必要十分な旋回走行のスペースが確保され、走行機体が圃場畦際の障害物に接触することなく自動往復走行制御が効率よく行われる。また、本構成であれば、人為操作による植播作業が必要な場合であっても、人為操作される領域が外周側の周回走行経路の領域に絞られる。これにより、自動走行制御による植播作業が出来るだけ圃場外周側まで活用され、かつ、圃場畦際の障害物との接触が確実に回避される。
【0016】
本発明において、前記走行機体の位置の経時的な検出によって取得した前記走行機体の走行軌跡に基づいて前記圃場形状を算出可能な圃場形状算出部が備えられ、前記圃場形状算出部は、前記作業装置が前記植播作業を行うとともに前記走行機体が圃場の外周に沿って周回走行することによって前記圃場形状を算出可能なように構成され、前記設定距離に、前記圃場形状の算出のための周回走行における前記植播作業によって形成された外周既作業領域の作業幅が含まれると好適である。
【0017】
本構成であれば、最初に走行機体が圃場の外周に沿って走行することによって圃場形状が算出され、この走行時に植播作業が行われる。このため、最初に走行機体が圃場の外周に沿って走行する際に植播作業が行われない構成と比較して、植播作業が効率的に行われる。また、設定距離に外周既作業領域が含まれる構成によって、圃場の監視者や走行機体の搭乗者が植播系作業機の自動走行を監視する場合に、監視者やの搭乗者が外周既作業領域を設定距離の目安として視認できる。
【0018】
本発明において、補給資材を提供可能な補給位置が前記圃場形状の外周を形成する辺のうちの少なくとも一辺よりも圃場外側に隣接する場合、前記自動作業制御部は、前記補給位置に隣接する前記辺における前記植播作業では前記作業装置の作業幅のうち圃場外側の幅だけ前記作業装置が動作するように前記作業装置を制御可能に構成されていると好適である。
【0019】
圃場形状の外周のうち、補給位置に隣接する箇所に、作業装置の作業幅に亘って植播作業が行われた場合、補給時に走行機体が補給位置に接近し難くなり、補給作業に支障を及ぼす虞がある。本構成によると、補給位置が隣接する箇所では、作業装置のうちの圃場内側部分が動作せずに植播作業が行われないため、補給時に走行機体が補給位置に接近し易くなり、補給作業が円滑に行われる。
【0020】
本発明において、前記経路設定部は、外周既作業領域と、前記自動往復走行制御に基づいて前記植播作業が行われる内側作業領域と、の間に前記作業装置が前記植播作業を前記作業装置の作業幅に亘って行うとともに前記走行機体が圃場を周回走行する周回走行経路を確保するように前記目標走行経路を設定可能に構成され、前記自動走行制御部は、前記周回走行経路に沿って前記走行機体が走行するように制御する自動走行制御を可能に構成されていると好適である。
【0021】
本構成であれば、圃場の畦際が既に外周既作業領域として植播作業を完了している領域であるため、走行機体が圃場畦際の障害物に接触することなく自動走行制御が行われる。
【0022】
本発明において、前記経路設定部は、前記周回走行経路における前記自動走行制御が完了するときに、圃場に前記走行機体が出入り可能な出入口から予め設定された範囲内に位置するとともに前記走行機体の進行方向が前記出入口の傾斜方向に沿うように前記周回走行経路を設定可能に構成されていると好適である。
【0023】
本構成であれば、自動走行制御の完了時に走行機体が前進すれば、走行機体はそのまま出入口から圃場の外へ出られる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】植播系作業機である田植機を示す側面図である。
【図2】植播系作業機の自動走行制御システムの構成を示すブロック図である。
【図3】自動走行制御の機能とデータの流れを示す機能ブロック図である。
【図4】圃場形状を取得するための周回走行を示す圃場の平面図である。
【図5】周回走行に伴って植播作業が行われた状態を示す圃場の平面図である。
【図6】目標走行経路及び旋回経路の設定を示す圃場の平面図である。
【図7】目標走行経路及び旋回経路の設定を示す圃場の平面図である。
【図8】周回走行経路の設定を示す圃場の平面図である。
【図9】最後の目標走行経路における植播作業を示す平面図である。
【図10】最初及び最後の目標走行経路における植播作業を示す平面図である。
【図11】目標走行経路及び旋回経路の設定を示す圃場の平面図である。
【図12】周回走行経路の設定を示す圃場の平面図である。
【図13】一周目の周回走行経路に沿って植播作業が行われた状態を示す圃場の平面図である。
【図14】コンバインによる収穫作業の流れを説明する説明図である。
【図15】内側作業領域と外周領域との夫々における苗の移植状態を示す平面図である。
【図16】別実施形態における目標走行経路及び旋回経路の設定を示す圃場の平面図である。
【図17】苗植付装置が外周領域と内側作業領域との境界に跨る状態で植播作業が行われる状態を示す圃場の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
〔植播系作業機の基本構成〕
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明における『植播作業』は、圃場に対して発芽前の種子を種蒔きしたり、圃場に対して発芽後の苗を移植したりする作業の総称を意味する。また、本発明における『植播系作業機』は、上述した種蒔きが可能な作業機や苗の移植が可能な作業機の総称を意味する。また、本発明における『種苗』は、発芽前の種子と発芽後の苗とを含むものである。ここでは、植播系作業機の一例として乗用型田植機を例に挙げて説明する。なお、図１において、矢印「Ｆ」が走行機体Ｃの機体前部側、矢印「Ｂ」が走行機体Ｃの機体後部側である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明における『植播作業』は、圃場に対して発芽前の種子を種蒔きしたり、圃場に対して発芽後の苗を移植したりする作業の総称を意味する。また、本発明における『植播系作業機』は、上述した種蒔きが可能な作業機や苗の移植が可能な作業機の総称を意味する。また、本発明における『種苗』は、発芽前の種子と発芽後の苗とを含むものである。ここでは、植播系作業機の一例として乗用型田植機を例に挙げて説明する。なお、図１において、矢印「Ｆ」が走行機体Ｃの機体前部側、矢印「Ｂ」が走行機体Ｃの機体後部側である。
【0026】
図１に示されているように、乗用型田植機には、左右一対の操舵車輪１０，１０と、左右一対の後車輪１１，１１と、を有する走行機体Ｃが備えられている。また、走行機体Ｃの後部に作業装置としての苗植付装置Ｗが上下昇降可能に連結され、苗植付装置Ｗは圃場に対する苗（種苗）の移植作業（植播作業の一形態）を可能に構成されている。左右一対の操舵車輪１０は、走行機体Ｃの機体前部に設けられて走行機体Ｃの向きを変更操作自在なように構成され、左右一対の後車輪１１は、走行機体Ｃの機体後部に設けられている。
苗植付装置Ｗは、リンク機構２１を介して走行機体Ｃの後端に昇降自在に連結されている。リンク機構２１は昇降用油圧シリンダ２０の伸縮作動により昇降作動する。これにより、苗植付装置Ｗは、圃場の田面に降下して移植作業を行う作業状態と、圃場の田面の上方に上昇して移植作業を行わない非作業状態と、に切換可能に構成されている。
苗植付装置Ｗは、リンク機構２１を介して走行機体Ｃの後端に昇降自在に連結されている。リンク機構２１は昇降用油圧シリンダ２０の伸縮作動により昇降作動する。これにより、苗植付装置Ｗは、圃場の田面に降下して移植作業を行う作業状態と、圃場の田面の上方に上昇して移植作業を行わない非作業状態と、に切換可能に構成されている。
【0027】
走行機体Ｃの前部には、開閉式のボンネット１２が備えられている。ボンネット１２内には、エンジン１３が備えられている。詳述はしないが、操舵車輪１０若しくは後車輪１１、またはその両方に、エンジン１３の動力を伝達するための変速機構として、公知のＨＳＴ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、不図示）が備えられている。エンジン１３の動力が、機体に備えられた変速機構を介して操舵車輪１０及び後車輪１１に伝達され、変速後の動力が電動モータ駆動式の植付クラッチ（不図示）を介して苗植付装置Ｗに伝達される。走行機体Ｃには、前後方向に沿って延びる機体フレーム１５が備えられ、機体フレーム１５の前部には支持支柱フレーム１６が立設されている。
【0028】
走行機体Ｃにおけるボンネット１２の左右側部には、複数（例えば四個）の通常予備苗台２８と、予備苗台２９と、が備えられている。通常予備苗台２８及び予備苗台２９は、苗植付装置Ｗに補給するための予備苗を載置可能なように構成されている。走行機体Ｃにおけるボンネット１２の左右側部に左右一対の予備苗フレーム３０が備えられ、左右の予備苗フレーム３０の上部同士が連結フレーム３１にて連結されている。予備苗フレーム３０は各通常予備苗台２８及び予備苗台２９を支持する。連結フレーム３１の上部に衛星測位ユニット８０Ａが取り付けられている。
【0029】
衛星測位ユニット８０Ａは、地球の上空を周回する複数の航法衛星から発信される電波を受信することによって、走行機体Ｃの位置を検出可能に構成されている。即ち、衛星測位用システム（ＧＮＳＳ：グローバル・ナビゲーション・サテライト・システム）の一例として、周知の技術であるＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を利用することによって、衛星測位ユニット８０Ａの位置が測位される。本実施形態では、衛星測位ユニット８０Ａは、ＲＴＫ－ＧＰＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ＧＰＳ：干渉測位方式）を利用したものであるが、ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ：相対測位方式）を利用することも可能である。なお、衛星測位ユニット８０Ａは連結フレーム３１に対して着脱可能に構成されていても良い。
【0030】
衛星測位ユニット８０Ａの他に、走行機体Ｃの方位を検出する方位検出手段として、例えばＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）を有する慣性計測ユニット８０Ｂ（図２及び図３参照）が、走行機体Ｃに備えられている。図示はしないが、慣性計測ユニット８０Ｂは、例えば、走行機体Ｃの横幅方向中央の低い位置に設けられ、走行機体Ｃの旋回角度の角速度、走行機体Ｃの左右傾斜角度の角速度、走行機体Ｃの前後傾斜角度の角速度、等を計測可能である。この角速度を積分することによって、機体の方位変化角の算出が可能である。なお、慣性計測ユニット８０Ｂは、ジャイロセンサや加速度センサを有する構成であっても良い。本実施形態では、自機位置検出モジュール８０として、衛星測位ユニット８０Ａと慣性計測ユニット８０Ｂとが含まれる。
【0031】
走行機体Ｃの中央部には、各種の運転操作が行われる搭乗部４０が備えられている。搭乗部４０には、運転座席４１と、操向ハンドル４３と、例えば主変速レバー４４等の各種操作具と、が備えられている。運転座席４１は、走行機体Ｃの中央部に備えられ、搭乗者が着席可能なように構成されている。操向ハンドル４３は、人為操作によって操舵車輪１０の操向操作を可能なように構成されている。走行機体Ｃの前後進の切換え操作や走行速度の変更操作が、例えば主変速レバー４４等の操作によって可能であり、苗植付装置Ｗの昇降操作等が搭乗部４０の各種操作具によって可能である。
【0032】
図示はしないが、搭乗部４０に、走行機体Ｃに対して着脱可能なタブレットコンピュータが備えられている。このタブレットコンピュータは、タッチパネル式の液晶画面を有し、種々の情報を表示可能なように構成されている。なお、当該タブレットコンピュータに後述する制御ユニット５の少なくとも一部の構成が搭載されていても良い。この場合、衛星測位ユニット８０Ａとタブレットコンピュータとが走行機体Ｃから取り外された状態で互いにデータ通信可能に接続される構成であっても良い。そして、例えば圃場の監視者や圃場作業機の搭乗者が、衛星測位ユニット８０Ａ及び当該タブレットコンピュータを持ち運びながら畦際を歩き、位置情報を測位できる構成であっても良い。
【0033】
苗植付装置Ｗに、複数（例えば四個）の伝動ケース２２と、複数（例えば八個）の回転ケース２３と、整地フロート２５と、苗載せ台２６と、整地ロータ２７と、が備えられている。回転ケース２３は、各伝動ケース２２の後部の左側部及び右側部に、夫々回転自在に支持されている。夫々の回転ケース２３の両端部に、一対のロータリ式の植付アーム２４が備えられている。整地フロート２５は、圃場の田面を整地するものであり、苗植付装置Ｗに複数備えられている。苗載せ台２６に、植え付け用のマット状苗が載置される。整地ロータ２７は圃場の凹凸を整地可能に構成されている。
【0034】
苗植付装置Ｗは、苗載せ台２６を左右に往復横送り駆動しながら、伝動ケース２２から伝達される動力により各回転ケース２３を回転駆動して、苗載せ台２６の下部から各植付アーム２４により交互に苗を取り出して圃場の田面に植え付けるようになっている。図示はしないが、苗植付装置Ｗは、複数の回転ケース２３に備えられた植付アーム２４により苗を植え付けるように構成されている。回転ケース２３が四個の場合は四条植え型式であり、回転ケース２３が六個の場合は六条植え型式であり、回転ケース２３が八個の場合は八条植え型式であり、回転ケース２３が１０個の場合は１０条植え型式である。
【0035】
苗植付装置Ｗの一部として施肥装置３４が備えられ、施肥装置３４は圃場に植え付けられた苗に肥料を供給する。施肥装置３４に、ホッパー３４Ａと、繰り出し部３４Ｂと、ホース３４Ｃと、作溝器３４Ｄと、ブロア３４Ｅと、が設けられている。ホッパー３４Ａは肥料を貯留する。ホッパー３４Ａに貯留された肥料は、繰り出し部３４Ｂによって繰り出され、ブロア３４Ｅの送風によってホース３４Ｃを介して作溝器３４Ｄに送られる。作溝器３４Ｄによって圃場の田面に溝が形成され、作溝器３４Ｄに送られた肥料は、田面の溝に供給される。
【0036】
苗載せ台２６の後方に、苗植付装置Ｗの一部として薬剤散布装置３５が備えられている。薬剤散布装置３５に、本体ケース３５Ａと、本体ケース３５Ａの上部に連結され、除草剤等の薬剤を貯留する薬剤ホッパー３５Ｂと、が備えられている。薬剤散布装置３５の本体ケース３５Ａは、苗植付装置Ｗに支持されている。本体ケース３５Ａの内部には、薬剤ホッパー３５Ｂに貯留された薬剤を繰り出す繰出機構３５Ｃと、繰出機構３５Ｃで繰り出された薬剤を斜め後ろ下方に向けて左右方向に拡散させながら薬剤の散布を実現する拡散機構３５Ｄと、が備えられている。
【0037】
繰出機構３５Ｃ及び拡散機構３５Ｄは不図示の電動モータによって駆動される。繰出機構３５Ｃは、作動毎に設定量の薬剤を繰り出すように構成されている。拡散機構３５Ｄに拡散板が備えられている。薬剤散布装置３５は、苗植付装置Ｗによって設定数の株が植え付けられる毎に、繰出機構３５Ｃと拡散機構３５Ｄとを設定時間だけ駆動して薬剤を散布するように制御される。
【0038】
〔自動走行制御の構成〕
次に、自動走行制御を行うための構成を図１乃至図３に基づいて説明する。図２及び図３に、本発明による自動走行制御システムを利用する圃場作業機の制御系が示されている。圃場作業機の制御系は、制御ユニット５、及び、この制御ユニット５との間で車載ＬＡＮなどの配線網を通じて信号通信（データ通信）を行う各種入出力機器から構成されている。制御ユニット５は、この制御系の中核要素であり、多数のＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）と呼ばれる電子制御ユニットの集合体として示されている。
衛星測位ユニット８０Ａや慣性計測ユニット８０Ｂからの信号は、車載ＬＡＮを通じて制御ユニット５に入力される。
次に、自動走行制御を行うための構成を図１乃至図３に基づいて説明する。図２及び図３に、本発明による自動走行制御システムを利用する圃場作業機の制御系が示されている。圃場作業機の制御系は、制御ユニット５、及び、この制御ユニット５との間で車載ＬＡＮなどの配線網を通じて信号通信（データ通信）を行う各種入出力機器から構成されている。制御ユニット５は、この制御系の中核要素であり、多数のＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）と呼ばれる電子制御ユニットの集合体として示されている。
衛星測位ユニット８０Ａや慣性計測ユニット８０Ｂからの信号は、車載ＬＡＮを通じて制御ユニット５に入力される。
【0039】
制御ユニット５は通信部６６と接続されている。通信部６６は、制御ユニット５と、管理コンピュータ６と、の間でデータ交換するために用いられる。通信部６６と管理コンピュータ６とはインターネット等のネットワークによって接続されている。管理コンピュータ６は、例えば、上述したタブレットコンピュータであったり、監視者や作業計画決定者が携帯するスマートフォン等の携帯端末であったり、監視者や作業計画決定者の自宅や管理事務所に設置されているコンピュータであったりする。また、管理コンピュータ６は、走行機体Ｃ及び作業装置としての苗植付装置Ｗに対する遠隔操作手段を有する遠隔操作端末である。遠隔操作手段は、タッチパネルであっても良いし、コンピュータ用のキーボードやマウスであっても良いし、専用のパネルスイッチやロータリスイッチやシートキースイッチであっても良い。
【0040】
制御ユニット５は、入出力インタフェースとして、出力処理部５８と入力処理部５７とを備えている。出力処理部５８は、機器ドライバ６５を介して種々の動作機器７０と接続されている。動作機器７０として、走行関係の機器である走行機器群７１と、作業関係の機器である作業機器群７２と、が含まれる。走行機器群７１には、例えば、操舵車輪１０，１０の操舵モータ（不図示）、エンジン１３の制御機器、上述したＨＳＴの制御機器、不図示の制動機器などが含まれる。作業機器群７２には、図１に示されるような苗植付装置Ｗ（不図示の各条クラッチも含まれる）や施肥装置３４や薬剤散布装置３５に対する制御機器などが含まれる。
【0041】
入力処理部５７には、走行状態センサ群６３、作業状態センサ群６４、監視者が操作可能な走行操作ユニット９０、などが接続されている。走行状態センサ群６３には、車速センサ６３Ａ、障害物検知部６３Ｂ、操向角センサ６３Ｃの他に、エンジン回転数センサ、オーバーヒート検出センサ、ブレーキペダル位置検出センサ、変速位置検出センサ等も含まれる。車速センサ６３Ａは、例えば、後車輪１１に対する伝動機構中の伝動軸の回転速度により車速を検出するように構成されている。障害物検知部６３Ｂは、走行機体Ｃの前部及び左右両側部に備えられ、例えば、光波測距式の距離センサであったり、画像センサであったりして、圃場の畦際等を検知可能なように構成されている。作業状態センサ群６４には、図１に示されるような苗植付装置Ｗや施肥装置３４や薬剤散布装置３５の駆動状態を検出するセンサなどが含まれる。
【0042】
走行操作ユニット９０は、搭乗者によって手動操作される操作具の総称である。走行操作ユニット９０の手動操作に基づく操作信号が制御ユニット５に入力される。走行操作ユニット９０には、操向ハンドル４３、主変速レバー４４、モード操作具９０Ａ、自動開始操作具９０Ｂ、などが含まれる。モード操作具９０Ａは、制御ユニット５の走行モードを、自動運転が行われる自動走行モードと、手動運転が行われる手動走行モードと、に切換える信号を制御ユニット５に出力する機能を有する。自動開始操作具９０Ｂは、自動走行を開始するための最終的な自動開始指令を制御ユニット５に与える機能を有する。なお、図２では、自動開始操作具９０Ｂが一つだけ示されているが、誤操作を防止するために、複数の自動開始操作具９０Ｂが備えられ、複数の自動開始操作具９０Ｂが同時に操作されることによって、最終的な自動開始指令が出力される構成であっても良い。なお、モード操作具９０Ａによる操作とは無関係に、自動走行モードから手動走行モードへの移行が、ソフトウエアによって自動的に行われる場合もある。例えば、自動運転が不可能な状況が発生したら、制御ユニット５は、強制的に自動走行モードから手動走行モードへの移行を実行する。
【0043】
制御ユニット５には、走行制御部５１、作業制御部５２、走行モード管理部５３、経路設定部５４、自機位置算出部５５、報知部５６、記憶部５９、などが備えられている。
【0044】
自機位置算出部５５は、測位データと方位データと車速データとに基づいて、予め設定されている走行機体Ｃの特定箇所の地図座標（または圃場座標）である自機位置を算出する。測位データは衛星測位ユニット８０Ａによって経時的に取得される。方位データは慣性計測ユニット８０Ｂによって経時的に取得される。車速データは車速センサ６３Ａによって経時的に取得される。自機位置として、走行機体Ｃの基準点（例えば車体中心、図１に示される苗植付装置Ｗの中心など）の位置を設定することができる。
【0045】
自機位置算出部５５は、自機位置を、例えばＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリー）で構成された記憶部５９に経時的に記憶する。記憶部５９は、位置情報としての自機位置を経時的に記憶可能に構成されている。自機位置算出部５５の一構成として、走行軌跡取得部５５Ａと、圃場形状算出部５５Ｂと、が備えられている。記憶部５９に記憶された自機位置の集合に基づいて走行軌跡を取得可能なように、走行軌跡取得部５５Ａは構成されている。要するに、走行軌跡取得部５５Ａは、自機位置の経時的な検出に基づいて走行機体Ｃの走行軌跡を取得可能なように構成されている。また、圃場形状算出部５５Ｂは、走行機体Ｃの走行軌跡に基づいて圃場形状を算出可能に構成されている。
【0046】
走行軌跡取得部５５Ａによって取得された走行軌跡や、圃場形状算出部５５Ｂによって算出された圃場形状は、記憶部５９に記憶可能に構成されている。また、記憶部５９に記憶された走行軌跡や圃場形状は、通信部６６を介して管理コンピュータ６に転送可能に構成されている。
【0047】
報知部５６は、制御ユニット５の各機能部からの指令等に基づいて報知データを生成し、報知デバイス６２に与える。報知デバイス６２として、例えばブザーやスピーカやランプや計器等が例示される。なお、報知部５６は、報知デバイス６２以外にも、通信部６６を介して管理コンピュータ６に報知データを伝送する構成であっても良い。
【0048】
走行制御部５１は、エンジン制御機能、操舵制御機能、車速制御機能などを有し、走行機器群７１に制御信号を与える。作業制御部５２は、図１に示される苗植付装置Ｗや施肥装置３４や薬剤散布装置３５の動きを制御するために、作業機器群７２に制御信号を与える。
【0049】
本実施形態における田植機は、自動走行で移植作業を行う自動運転と、手動走行で移植作業を行う手動運転と、の両方で圃場を走行可能である。このため、走行制御部５１に、手動走行制御部５１Ａと自動走行制御部５１Ｂとが含まれる。また、作業制御部５２に、手動作業制御部５２Ａと自動作業制御部５２Ｂとが含まれる。なお、自動運転を行う際には、自動走行モードが設定され、手動運転を行うためには手動走行モードが設定される。
走行モードの切換えは、走行モード管理部５３によって管理される。つまり、走行モード管理部５３は、制御ユニット５の走行モードを、自動走行を実行する自動走行モードと、手動走行を実行する手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。これにより、制御ユニット５は、自動走行制御が実行される自動走行モードと、自動走行制御が実行されない手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。
走行モードの切換えは、走行モード管理部５３によって管理される。つまり、走行モード管理部５３は、制御ユニット５の走行モードを、自動走行を実行する自動走行モードと、手動走行を実行する手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。これにより、制御ユニット５は、自動走行制御が実行される自動走行モードと、自動走行制御が実行されない手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。
【0050】
自動走行制御部５１Ｂは、自動操向及び停車を含む車速変更の制御信号を生成して、走行機器群７１を制御する。詳細は後述するが、経路設定部５４は、例えば図６に示されるように、内側作業領域ＣＡに複数の目標走行経路ＬＭを設定するとともに、外周領域ＳＡに目標走行経路ＬＭの端部同士を繋ぐ旋回走行経路ＴＭを設定する。自機位置は自機位置算出部５５によって算出される。そして、自車位置と目標走行経路ＬＭとの間の位置ずれ、及び、方位ずれが解消されるように、自動走行制御部５１Ｂは制御信号を出力する。即ち、自動走行制御部５１Ｂは、走行機体Ｃの位置に基づいて、目標走行経路ＬＭに沿って走行機体Ｃが走行するように制御する自動走行制御を可能なように構成されている。制御信号を出力する制御手法として、例えば公知のＰＩＤ制御が用いられる。
【0051】
自動作業制御部５２Ｂは、自動走行制御部５１Ｂに基づく自動走行制御と連動して苗植付装置Ｗを制御可能なように構成されている。換言すると、自動作業制御部５２Ｂは、走行機体Ｃの位置に基づいて苗植付装置Ｗを制御可能なように構成されている。例えば走行機体Ｃが移植作業を伴わずに圃場を走行（以下、『非作業走行』と称する）する場合、自動作業制御部５２Ｂは苗植付装置Ｗを上昇させる制御信号を出力する。また、自動作業制御部５２Ｂは施肥装置３４や薬剤散布装置３５に対する制御信号も出力可能に構成されている。例えば、走行機体Ｃが圃場を非作業走行する際に、自動作業制御部５２Ｂが施肥装置３４や薬剤散布装置３５を停止させる制御信号を出力することによって、肥料や薬剤が重複散布される虞が防止される。
【0052】
経路設定部５４は、経路算出アルゴリズムによって自ら目標走行経路ＬＭを生成する。
なお、経路設定部５４は自ら目標走行経路ＬＭを生成せず、上述の管理コンピュータ６等で生成された目標走行経路ＬＭを経路設定部５４がダウンロードして用いる構成であっても良い。
なお、経路設定部５４は自ら目標走行経路ＬＭを生成せず、上述の管理コンピュータ６等で生成された目標走行経路ＬＭを経路設定部５４がダウンロードして用いる構成であっても良い。
【0053】
手動走行モードが選択されている場合、監視者や搭乗者による操作に基づいて、手動走行制御部５１Ａが操舵量や変速指令等を出力し、走行機器群７１を制御することによって、手動運転が実現される。なお、経路設定部５４によって算出された目標走行経路ＬＭは、手動運転であっても、田植機が当該目標走行経路ＬＭに沿って走行するためのガイダンス目的で利用できる。
【0054】
〔圃場形状の取得を伴う場合における植播系作業機の自動走行制御〕
図４乃至図８に基づいて、圃場形状の取得を伴う場合の植播作業機の自動走行制御について説明する。図４乃至図８に示された圃場において、紙面左右方向が圃場の横方向Ｈであり、紙面上下方向が圃場の縦方向Ｖである。図４乃至図８に示された圃場は、横方向Ｈの長さよりも縦方向Ｖの長さが長く、いわゆる縦長に形成されている。
図４乃至図８に基づいて、圃場形状の取得を伴う場合の植播作業機の自動走行制御について説明する。図４乃至図８に示された圃場において、紙面左右方向が圃場の横方向Ｈであり、紙面上下方向が圃場の縦方向Ｖである。図４乃至図８に示された圃場は、横方向Ｈの長さよりも縦方向Ｖの長さが長く、いわゆる縦長に形成されている。
【0055】
図４乃至図８に示された圃場形状は四角形に形成されている。圃場は、対向する一対の第一辺Ｓ１，Ｓ３と、一対の第一辺Ｓ１，Ｓ３の間に位置するとともに一対の第一辺Ｓ１，Ｓ３よりも短い一対の第二辺Ｓ２，Ｓ４と、を有する。第一辺Ｓ１，Ｓ３と第二辺Ｓ２，Ｓ４とによって圃場に四辺の畦際が形成されている。上下一対の第二辺Ｓ２，Ｓ４の夫々に農道Ｋ１，Ｋ２が隣接し、農道Ｋ１，Ｋ２の夫々は、図４乃至図８に示された圃場の紙面上下の第二辺Ｓ２，Ｓ４に沿って紙面横方向に延びる。第二辺Ｓ２における紙面右下の畦際に圃場の出入口Ｅが設けられ、走行機体Ｃはこの出入口Ｅを経由することによって農道Ｋ２と圃場とを出入り可能である。出入口Ｅの地面は、縦方向Ｖに沿って農道Ｋ２の位置する側ほど高くなるように傾斜する。
【0056】
図４に、走行機体Ｃが圃場の畦際に沿って圃場内を周回しながら移植作業を行う様子が示されている。この圃場における最初の周回走行は人為操作によって行われる。本実施形態では、走行機体Ｃが農道Ｋ２から出入口Ｅを経由して圃場に進入した後、田植機は第一辺Ｓ１に沿ってそのまま直進可能である。農道Ｋ２から出入口Ｅを経由して圃場内の第二辺Ｓ４に沿って走行機体Ｃを走行させようとする場合、走行機体Ｃの旋回操作が必要となるが、出入口Ｅが傾斜地であるため、人為操作による走行機体Ｃの旋回には熟練した技能が要求されることが多い。第一辺Ｓ１に沿って走る経路は、搭乗者の運転技能に左右されることなく容易に進入可能な経路である。本実施形態では、人為操作による周回走行は、最初に第一辺Ｓ１に沿って行われる。そして、第二辺Ｓ２、第一辺Ｓ３、第二辺Ｓ４の順に、圃場の四辺の畦際に沿って反時計回りの周回走行が行われる。
【0057】
図２乃至図４に基づいて説明すると、人為操作による周回走行が行われている間に、自機位置が自機位置算出部５５によって経時的に算出され、自機位置の集合に基づいて走行軌跡が取得される。また、周回走行が行われている間に植苗作業が同時に行われ、圃場の畦際に沿って苗が植えられる。そして、圃場形状算出部５５Ｂは、苗植付装置Ｗが移植作業を行うとともに走行機体Ｃが圃場の外周に沿って周回走行することによって圃場形状を算出可能なように構成されている。
【0058】
図５には、外周領域ＳＡにおける既作業領域として、第一外周既作業領域ＳＡ１と、第二外周既作業領域ＳＡ２と、第三外周既作業領域ＳＡ３と、第四外周既作業領域ＳＡ４と、が示されている。第一外周既作業領域ＳＡ１は、第一辺Ｓ１に沿って苗が植えられた既作業領域である。第二外周既作業領域ＳＡ２は、第二辺Ｓ２に沿って苗が植えられた既作業領域である。第三外周既作業領域ＳＡ３は、第一辺Ｓ３に沿って苗が植えられた既作業領域である。第四外周既作業領域ＳＡ４は、第二辺Ｓ４に沿って苗が植えられた既作業領域である。
【0059】
図５に示された実施形態では、圃場の四辺に沿って苗が移植された領域のうち、縦方向Ｖに沿う第一外周既作業領域ＳＡ１及び第三外周既作業領域ＳＡ３は、苗植付装置Ｗの作業幅に亘る幅を有する。つまり、第一辺Ｓ１，Ｓ３は、縦方向Ｖに沿う二辺の畦際に対応する周回経路であって、この経路では苗が苗植付装置Ｗの作業幅に亘って植えられる。
【0060】
圃場の四辺に沿って苗が植えられた領域のうち、横方向Ｈに沿う第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４は、苗植付装置Ｗの作業幅よりも狭い幅を有する。つまり、第二辺Ｓ２及び第二辺Ｓ４は、横方向Ｈに沿う二辺の畦際に対応する周回経路であって、この経路では苗が苗植付装置Ｗの一部のみで植えられる。つまり、図１及び図５に基づいて説明すると、第二辺Ｓ２及び第二辺Ｓ４では、苗植付装置Ｗの各条クラッチによって、複数の回転ケース２３のうちの圃場内側寄りの回転ケース２３が停止され、圃場外側の回転ケース２３のみが動作する。このため、第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４における苗の植付条数は第一外周既作業領域ＳＡ１及び第三外周既作業領域ＳＡ３における苗の植付条数よりも少ない。本実施形態では、第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４における苗の植付条数二条に設定され、この植付条数は適宜変更可能である。
【0061】
第二外周既作業領域ＳＡ２よりも圃場外側に農道Ｋ１が隣接し、第四外周既作業領域ＳＡ４よりも圃場外側に農道Ｋ２が隣接する。この農道Ｋ１，Ｋ２は、例えば補給苗や補給燃料等の補給資材を積載した車両が通行可能なように整備されている。つまり、農道Ｋ１，Ｋ２は、補給資材を提供可能な補給位置として圃場に隣接する。例えば作業者が農道Ｋ１または農道Ｋ２から補給資材を走行機体Ｃに補給する場合、第二外周既作業領域ＳＡ２または第四外周既作業領域ＳＡ４に圃場内側から隣接した状態で走行機体Ｃが停車して、農道Ｋ１または農道Ｋ２で作業する作業者が補給資材を走行機体Ｃの搭乗者に手渡しすることが考えられる。このような場合に、第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４に八条分ではなくて二条分の苗が植えられることによって、これらの補給資材の手渡しが容易となる。
【0062】
例えばトラクタやコンバイン等による圃場の周回走行に基づいて圃場形状が予め取得されていた場合であっても、植播系作業機では更に高精度の圃場形状が要求されるために、走行機体Ｃが再度圃場を周回走行しながら高精度の圃場形状を取得することが考えられる。このような場合を図２及び図５に基づいて説明する。上述の人為操作による周回走行が行われる前に、予め取得されていた圃場形状が通信部６６を介して受信済みであった場合が考えられる。この場合、走行機体Ｃの搭乗者や圃場監視者は、外周領域ＳＡのうち、どの領域の植付条数を少なくするかを周回走行の前に設定できる構成であっても良い。そして、自動作業制御部５２Ｂは、上述の植付条数の設定に対応して制御信号を出力し、苗植付装置Ｗの植え付け条数が各条クラッチを介して調整される。植付条数を少なくする領域の設定は、例えば上述した管理コンピュータ６の操作によって設定可能であっても良いし、圃場の監視者や圃場作業機の搭乗者が操作する携帯端末の操作によって設定可能であっても良い。
【0063】
このように、補給資材を提供可能な補給位置が圃場形状の外周を形成する第一辺Ｓ１，Ｓ３及び第二辺Ｓ２，Ｓ４のうちの少なくとも一辺よりも圃場外側に隣接する場合、自動作業制御部５２Ｂは、補給位置に隣接する辺における移植作業では苗植付装置Ｗの作業幅のうち圃場外側の幅だけ苗植付装置Ｗが動作するように苗植付装置Ｗを制御可能に構成されている。このため、補給位置としての農道Ｋ１，Ｋ２に隣接する第二辺Ｓ２，Ｓ４に対応する第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４の幅は、農道Ｋ１，Ｋ２に隣接しない第一辺Ｓ１，Ｓ３に対応する第一外周既作業領域ＳＡ１及び第三外周既作業領域ＳＡ３の幅よりも狭く形成されている。
【0064】
人為操作による周回走行が完了した後、図６に示されるように、複数の目標走行経路ＬＭと、複数の旋回走行経路ＴＭと、が経路設定部５４（図２及び図３参照）によって設定される。図６に示される実施形態では、目標走行経路ＬＭの夫々の長手方向が、圃場の縦方向Ｖと沿うように互いに平行に並んで設定される。換言すると、内側作業領域ＣＡのうち、横方向Ｈの方向に目標走行経路ＬＭが等間隔で並んで設定される。
【0065】
内側作業領域ＣＡは、圃場において自動走行制御の一形態としての自動往復走行制御に基づいて移植作業が行われる領域である。外周領域ＳＡは、内側作業領域ＣＡよりも圃場外側であって、走行機体Ｃが周回走行を可能な領域である。
【0066】
図６に示されるように、旋回走行経路ＴＭの夫々は、圃場形状に基づく圃場の外周から圃場内側に予め設定された設定距離Ｄだけ離れた位置に設定される。設定距離Ｄは、第二外周既作業領域ＳＡ２の幅や第四外周既作業領域ＳＡ４の幅であっても良いし、苗植付装置Ｗの作業幅であっても良い。つまり、設定距離Ｄに、圃場形状の算出のための周回走行における移植作業によって形成された第二外周既作業領域ＳＡ２の作業幅及び第四外周既作業領域ＳＡ４の作業幅が含まれる。自動走行制御部５１Ｂは、圃場形状に基づく圃場の外周から圃場内側に予め設定された設定距離Ｄに離れた位置で、自動往復走行制御に基づく旋回走行を可能に構成されている。
【0067】
図２及び図３に示される経路設定部５４は、第一外周既作業領域ＳＡ１乃至第四外周既作業領域ＳＡ４と、自動往復走行制御に基づいて移植作業が行われる内側作業領域ＣＡと、の間に苗植付装置Ｗが移植作業を苗植付装置Ｗの作業幅に亘って行うとともに走行機体Ｃが圃場を周回走行する周回走行経路ＬＭＬを確保するように目標走行経路ＬＭを設定可能に構成されている。目標走行経路ＬＭの両端は、第二外周既作業領域ＳＡ２と第四外周既作業領域ＳＡ４との夫々から苗植付装置Ｗの作業幅に相当する距離だけ離れた位置に設定される。走行機体Ｃが最初に走行する最初の目標走行経路ＬＭ１と、第三外周既作業領域ＳＡ３との間は、苗植付装置Ｗの作業幅に相当する距離だけ余分に離れている。走行機体Ｃが最初に走行する最後の目標走行経路ＬＭ２と、第一外周既作業領域ＳＡ１との間は、苗植付装置Ｗの作業幅に相当する距離だけ余分に離れている。このことから、目標走行経路ＬＭと、外周領域ＳＡにおける既作業領域と、の間に走行機体Ｃが走行可能な領域として最終周回領域ＳＡ５が確保され、この最終周回領域ＳＡ５に後述する周回走行経路ＬＭＬが設定される。つまり、経路設定部５４は、圃場形状の算出のための周回走行における移植作業によって形成された第一外周既作業領域ＳＡ１乃至第四外周既作業領域ＳＡ４よりも内側に周回走行経路ＬＭＬを確保するように目標走行経路ＬＭを設定可能に構成されている。
【0068】
また、旋回走行経路ＴＭよりも圃場外側に、既作業領域である第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４が存在するため、旋回走行は、走行機体Ｃはこの外周領域ＳＡにおける既作業領域よりも内側で行われる。つまり、作業走行及び旋回走行が行われる領域が畦際から離れた圃場の内側領域に限定される。このため、圃場の畦際に、例えばコンクリート壁や電柱や送電線の鉄塔等の障害物が存在する場合であっても、第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４が旋回の余裕地として存在するため、走行機体Ｃがこの障害物等と接触する虞が軽減される。
【0069】
本実施形態では、作業走行とは、走行機体Ｃが目標走行経路ＬＭに沿って走行しつつ苗植付装置Ｗによる移植作業が行われることを意味する。また、旋回走行とは、一つの目標走行経路ＬＭに沿った作業走行の完了後に、走行機体Ｃが旋回走行経路ＴＭに沿って次の目標走行経路ＬＭへ移動することを意味する。
【0070】
旋回走行経路ＴＭの夫々は、隣り合う目標走行経路ＬＭ，ＬＭにおける隣り合う端部同士を繋ぐ旋回走行経路ＴＭとして設定される。図６に示された旋回走行経路ＴＭは、第二外周既作業領域ＳＡ２と第四外周既作業領域ＳＡ４との夫々に隣接した状態で設定される。第二外周既作業領域ＳＡ２よりも圃場外側に農道Ｋ１が隣接し、第四外周既作業領域ＳＡ４よりも圃場外側に農道Ｋ２が隣接する。このため、農道Ｋ１，Ｋ２から補給資材を走行機体Ｃに補給する場合、走行機体Ｃが旋回走行経路ＴＭの旋回途中で停車した状態で補給作業が可能となる。これにより、走行機体Ｃが目標走行経路ＬＭや旋回走行経路ＴＭから外れて専用の補給位置へ移動する手間が省略される。
【0071】
目標走行経路ＬＭの夫々が圃場の長手方向である縦方向Ｖと沿うように設定される。これにより、目標走行経路ＬＭの夫々が圃場の短手方向である横方向Ｈと沿うように設定される構成と比較して、目標走行経路ＬＭ及び旋回走行経路ＴＭの数が減少し、走行機体Ｃの旋回頻度が減少する。その結果、内側作業領域ＣＡと、外周領域ＳＡにおける既作業領域と、の間の領域の整地状態が荒らされる虞が軽減される。
【0072】
目標走行経路ＬＭの走行順は、出入口Ｅから離れた側に位置する最初の目標走行経路ＬＭ１における開始位置ＳＴから順に走行するように設定される。つまり、出入口Ｅの最寄りに設定された目標走行経路ＬＭ２は、複数の目標走行経路ＬＭのうち、走行機体Ｃが最後に走行する目標走行経路ＬＭである。また、走行機体Ｃがこの最後の目標走行経路ＬＭ２を出入口Ｅの位置する側に向かって走行するように、目標走行経路ＬＭ及び旋回走行経路ＴＭは設定される。このことから、最後の目標走行経路ＬＭ２のうち、出入口Ｅの位置する側と反対側の端部が旋回走行経路ＴＭと接続され、最後の目標走行経路ＬＭ２における出入口Ｅの位置する側の端部に旋回走行経路ＴＭは設けられない。図６及び図７に示されるように、最後の目標走行経路ＬＭ２のうち、出入口Ｅの位置する側の端部に、終了位置Ｇが設定される。終了位置Ｇは、出入口Ｅからから予め設定された範囲内（例えば出入口Ｅから５メートル以内）に位置する。つまり、経路設定部５４は、周回走行経路ＬＭＬよりも圃場内側における自動走行制御が完了するときに、圃場に対する走行機体Ｃの出入りが可能な出入口Ｅから予め設定された範囲内に走行機体Ｃが位置するように、目標走行経路ＬＭを設定可能に構成されている。
【0073】
このように、走行機体Ｃが終了位置Ｇに到達すると同時に内側作業領域ＣＡに対する苗の植え付けが完了するように、目標走行経路ＬＭ及び旋回走行経路ＴＭが設定される。このため、自動走行制御が開始される開始位置ＳＴは、図６及び図７に示されるように設定される。図６に示される実施形態では、目標走行経路ＬＭの数が偶数であるため、開始位置ＳＴは、最初の目標走行経路ＬＭ１のうち終了位置Ｇの位置する側の端部に設定される。図７に示される実施形態では、目標走行経路ＬＭの数が奇数であるため、開始位置ＳＴは、最初の目標走行経路ＬＭ１のうち終了位置Ｇの位置する側と反対側の端部に設定される。
【0074】
図４に基づいて説明したように、第一辺Ｓ１乃至第二辺Ｓ４の順に、圃場の四辺の畦際に沿って反時計回りの周回走行が行われた後、走行機体Ｃは出入口Ｅの近傍に位置する。
この状態で、搭乗者または圃場の監視者が自動開始操作具９０Ｂ（図２参照）を操作することによって、自動走行制御が開始される。図６及び図７に基づいて説明すると、まず、走行機体Ｃは開始位置ＳＴへ移動する。開始位置ＳＴへの移動に際し、移植作業の前に走行機体Ｃが内側作業領域ＣＡの領域内を移動すると、圃場表面に走行機体Ｃの走行軌跡が轍となって残り、この轍の箇所に苗が植え付けられた場合に、その箇所で浮き苗が発生する虞がある。この不都合を回避するため、走行機体Ｃが内側作業領域ＣＡよりも外側を迂回しながら開始位置ＳＴへ移動するように、自動走行制御部５１Ｂ（図２及び図３参照）は制御信号を出力する。このことから、走行機体Ｃは出入口Ｅの近傍から最終周回領域ＳＡ５を経由して開始位置ＳＴへ移動する。このとき、苗植付装置Ｗは上昇した状態、即ち非作業状態となる。また、苗植付装置Ｗが上昇している間、施肥装置３４や薬剤散布装置３５も停止しており、施肥作業や薬剤散布作業は行われない。これにより、最終周回領域ＳＡ５に対する施肥や薬剤散布の重複作業が回避される。
この状態で、搭乗者または圃場の監視者が自動開始操作具９０Ｂ（図２参照）を操作することによって、自動走行制御が開始される。図６及び図７に基づいて説明すると、まず、走行機体Ｃは開始位置ＳＴへ移動する。開始位置ＳＴへの移動に際し、移植作業の前に走行機体Ｃが内側作業領域ＣＡの領域内を移動すると、圃場表面に走行機体Ｃの走行軌跡が轍となって残り、この轍の箇所に苗が植え付けられた場合に、その箇所で浮き苗が発生する虞がある。この不都合を回避するため、走行機体Ｃが内側作業領域ＣＡよりも外側を迂回しながら開始位置ＳＴへ移動するように、自動走行制御部５１Ｂ（図２及び図３参照）は制御信号を出力する。このことから、走行機体Ｃは出入口Ｅの近傍から最終周回領域ＳＡ５を経由して開始位置ＳＴへ移動する。このとき、苗植付装置Ｗは上昇した状態、即ち非作業状態となる。また、苗植付装置Ｗが上昇している間、施肥装置３４や薬剤散布装置３５も停止しており、施肥作業や薬剤散布作業は行われない。これにより、最終周回領域ＳＡ５に対する施肥や薬剤散布の重複作業が回避される。
【0075】
図６に示された実施形態では、走行機体Ｃは、最終周回領域ＳＡ５のうち、第四外周既作業領域ＳＡ４と内側作業領域ＣＡとの間の領域を走行しながら開始位置ＳＴへ移動する。図４に基づいて説明した周回走行が完了した時点で、走行機体Ｃの前部は出入口Ｅの位置する側に向いている。走行機体Ｃが、この箇所で走行機体Ｃが１８０度の旋回をした後に、開始位置ＳＴへ移動する移動手法であっても良いし、走行機体Ｃがこの箇所から後進しながら開始位置ＳＴへ移動する移動手法であっても良い。
【0076】
走行機体Ｃは最終周回領域ＳＡ５を走行しながら開始位置ＳＴへ移動するが、最終周回領域ＳＡ５では後工程で移植作業が行われるため、走行機体Ｃは後で再び最終周回領域ＳＡ５を走行する。走行機体Ｃが一度走行した後の走行軌跡は轍として圃場の表面に残る。
このため、後工程で後述する周回走行経路ＬＭＬに沿って走行機体Ｃが走行する場合に走行機体Ｃがこの轍の上を再度走行すると、操舵車輪１０及び後車輪１１が轍のぬかるみに嵌ってスリップが発生し易くなることが考えられる。このような不都合を回避するため、走行機体Ｃが周回走行経路ＬＭＬに沿って走行する経路よりも走行機体Ｃが左右何れかに位置ずれするように、自動走行制御部５１Ｂは走行機体Ｃを開始位置ＳＴへ移動させる制御信号を出力する。このとき、走行機体Ｃの左右何れかに対する位置ずれ量は、後工程の移植作業で苗が轍の上に植えられないように考慮して設定される。
このため、後工程で後述する周回走行経路ＬＭＬに沿って走行機体Ｃが走行する場合に走行機体Ｃがこの轍の上を再度走行すると、操舵車輪１０及び後車輪１１が轍のぬかるみに嵌ってスリップが発生し易くなることが考えられる。このような不都合を回避するため、走行機体Ｃが周回走行経路ＬＭＬに沿って走行する経路よりも走行機体Ｃが左右何れかに位置ずれするように、自動走行制御部５１Ｂは走行機体Ｃを開始位置ＳＴへ移動させる制御信号を出力する。このとき、走行機体Ｃの左右何れかに対する位置ずれ量は、後工程の移植作業で苗が轍の上に植えられないように考慮して設定される。
【0077】
走行機体Ｃの開始位置ＳＴへの到達後に、自動走行制御の一形態としての自動往復走行制御が行われている間、走行機体Ｃは、圃場において図６（または図７）に示された内側作業領域ＣＡで作業走行を行うとともに、内側作業領域ＣＡと第二外周既作業領域ＳＡ２との間の領域で旋回走行を行う。内側作業領域ＣＡにおいて、自動往復走行制御は作業走行と旋回走行とを交互に繰り返す。
【0078】
内側作業領域ＣＡにおける作業走行と、内側作業領域ＣＡよりも外側における旋回走行とが完了すると、図８に示されるように内側作業領域ＣＡに苗が植えられる。内側作業領域ＣＡに苗が植えられた状態で走行機体Ｃが内側作業領域ＣＡを走行すると、苗が踏み倒されてしまう。このため、内側作業領域ＣＡに苗が植えられた後の走行では、走行機体Ｃが内側作業領域ＣＡを走行しないように、自動走行制御部５１Ｂは制御信号を出力する。
内側作業領域ＣＡと、外周領域ＳＡにおける既作業領域と、の間に未作業領域としての最終周回領域ＳＡ５が残され、最終周回領域ＳＡ５は、苗植付装置Ｗの作業幅に相当する幅を有する。このため、内側作業領域ＣＡよりも外側、かつ、外周領域ＳＡにおける既作業領域よりも内側の最終周回領域ＳＡ５に沿って一周分の周回走行経路ＬＭＬが経路設定部５４によって設定される。そして、走行機体Ｃが周回走行経路ＬＭＬに沿って周回走行するように、自動走行制御部５１Ｂは制御信号を出力する。これにより、走行機体Ｃが周回走行経路ＬＭＬに沿って走行する自動走行制御が行われる。このように、自動走行制御部５１Ｂは、周回走行経路ＬＭＬに沿って走行機体Ｃが走行するように制御する自動走行制御を可能に構成されている。
内側作業領域ＣＡと、外周領域ＳＡにおける既作業領域と、の間に未作業領域としての最終周回領域ＳＡ５が残され、最終周回領域ＳＡ５は、苗植付装置Ｗの作業幅に相当する幅を有する。このため、内側作業領域ＣＡよりも外側、かつ、外周領域ＳＡにおける既作業領域よりも内側の最終周回領域ＳＡ５に沿って一周分の周回走行経路ＬＭＬが経路設定部５４によって設定される。そして、走行機体Ｃが周回走行経路ＬＭＬに沿って周回走行するように、自動走行制御部５１Ｂは制御信号を出力する。これにより、走行機体Ｃが周回走行経路ＬＭＬに沿って走行する自動走行制御が行われる。このように、自動走行制御部５１Ｂは、周回走行経路ＬＭＬに沿って走行機体Ｃが走行するように制御する自動走行制御を可能に構成されている。
【0079】
最終周回領域ＳＡ５のうち、第二外周既作業領域ＳＡ２と内側作業領域ＣＡとの間の箇所と、第四外周既作業領域ＳＡ４と内側作業領域ＣＡとの間の箇所と、では上述の走行機体Ｃの開始位置ＳＴへの非作業走行と、上述の旋回走行と、が行われた。このため、最終周回領域ＳＡ５におけるこれらの箇所では圃場の整地状態が荒れていることが考えられる。この場合を図１、図２、図３及び図８に基づいて説明する。最終周回領域ＳＡ５で移植作業が行われる場合には、自動作業制御部５２Ｂの制御信号に基づいて整地ロータ２７が操作され、圃場表面の凹凸が整地ロータ２７整地されながら移植作業が行われる。即ち、自動作業制御部５２Ｂは、自機位置算出部５５によって算出された自機位置に基づいて、非作業走行や旋回走行が行われた箇所に対して整地ロータ２７を動作させる制御信号を出力する。自動作業制御部５２Ｂの制御信号に基づいて整地ロータ２７の動作は、最終周回領域ＳＡ５の全域に亘って行われる構成であっても良いし、上述の非作業走行及び旋回走行が行われた箇所に限定して行われる構成であっても良い。このように、自動作業制御部５２Ｂは、旋回走行が行われた箇所で移植作業が行われる場合に、圃場の凹凸を整地するように整地ロータ２７を制御可能に構成されている。
【0080】
最終周回領域ＳＡ５において走行機体Ｃが周回走行しながら移植作業を行い、この移植作業が完了した後、走行機体Ｃが圃場の出入口Ｅから圃場外へ出て、圃場における移植作業が完了する。
【0081】
走行機体Ｃが圃場の出入口Ｅから圃場外へ出る際に、旋回伴わずに走行機体Ｃが前進する、もしくは操舵車輪１０の僅かな旋回切れ角（例えば０度より上、かつ、１５度以下）で走行機体Ｃが前進するだけで、走行機体Ｃが圃場の出入口Ｅから圃場外へ出られれば好適である。このため、本実施形態では、最終周回領域ＳＡ５における周回走行の完了時点で、走行機体Ｃが出入口Ｅから予め設定された範囲内（例えば出入口Ｅから４メートル以内）に位置し、かつ、走行機体Ｃの進行方向が出入口Ｅの傾斜方向に沿うように、最終周回領域ＳＡ５における周回走行経路ＬＭＬは設定される。このため、図８に示される周回走行経路ＬＭＬは時計回りに設定される。本実施形態では、周回走行経路ＬＭＬは、最初の人為操作による周回走行（図４参照）の周回方向と反対方向の周回方向に設定される。
【0082】
このように、経路設定部５４は、周回走行経路ＬＭＬにおける自動走行制御が完了するときに、圃場に走行機体Ｃが出入り可能な出入口Ｅから予め設定された範囲内に位置するとともに走行機体Ｃの進行方向が出入口Ｅの傾斜方向に沿うように周回走行経路ＬＭＬを設定可能に構成されている。
【0083】
〔各条クラッチを用いた植付制御及び目標走行経路の設定〕
自動作業制御部５２Ｂは、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの動作する作業幅を制御可能に構成されている。通常の移植作業では、自動作業制御部５２Ｂは苗植付装置Ｗの作業幅の全幅に亘って複数の回転ケース２３及び複数の植付アーム２４を動作させる。
自動作業制御部５２Ｂは、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの動作する作業幅を制御可能に構成されている。通常の移植作業では、自動作業制御部５２Ｂは苗植付装置Ｗの作業幅の全幅に亘って複数の回転ケース２３及び複数の植付アーム２４を動作させる。
【0084】
内側作業領域ＣＡにおいて作業走行が行われる際に、最終周回領域ＳＡ５に苗植付装置Ｗの作業幅が確保されるように作業走行が行われる。このため、内側作業領域ＣＡにおける横方向Ｈの幅が、苗植付装置Ｗの作業幅の整数倍と等しい幅を有することが理想である。内側作業領域ＣＡにおける横方向Ｈの幅が、苗植付装置Ｗの作業幅の整数倍と等しい幅を有していない場合、内側作業領域ＣＡにおける移植作業に、各条クラッチ（不図示、以下同じ）が用いられる。
【0085】
図９には、内側作業領域ＣＡにおける最後の目標走行経路ＬＭ２で移植作業が行われる状態が示される。図９では、目標走行経路ＬＭ２に基づく移植作業の領域と、最終周回領域ＳＡ５と、の境界として境界線ＢＬが示される。この目標走行経路ＬＭ２に沿って走行機体Ｃの自動走行制御が行われている間、苗植付装置Ｗの作業幅のうち周回走行経路ＬＭＬに基づく作業幅、即ち最終周回領域ＳＡ５と重複する幅が存在する。この幅を『重複幅ＯＷ』と称する。この目標走行経路ＬＭ２に沿って苗植付装置Ｗの作業幅に亘って移植作業が行われると、内側作業領域ＣＡよりも外側にも重複幅ＯＷに亘って苗が植え付けられて、最終周回領域ＳＡ５に苗植付装置Ｗの作業幅を確保できなくなる。このため、苗植付装置Ｗのうち、内側作業領域ＣＡよりも外側に位置する箇所の回転ケース２３及び植付アーム２４（何れも図１参照、以下同じ）に対応する各条クラッチが切操作され、この箇所に対応する回転ケース２３及び植付アーム２４が停止する。苗植付装置Ｗのうち、内側作業領域ＣＡの範囲内に位置する回転ケース２３及び植付アーム２４のみが動作する。
【0086】
図９に示された実施形態では、苗植付装置Ｗは八条分の作業幅を有する。また、図９に示された実施形態では、苗植付装置Ｗの作業幅が内側作業領域ＣＡの領域内に入るように最初の目標走行経路ＬＭ１が設定された。このため、最初の目標走行経路ＬＭ１に基づく作業走行では八条分に亘る移植作業が行われ、八条分に亘る移植作業は最後の目標走行経路ＬＭ２の手前まで行われた。そして、最後の目標走行経路ＬＭ２に基づく作業走行では、苗植付装置Ｗにおける八条分の作業幅のうち四条分の幅だけ苗植付装置Ｗが動作する状態が示されている。最後の目標走行経路ＬＭ２に沿った作業走行では、最終周回領域ＳＡ５における重複幅ＯＷの領域に対する移植作業が行われず、最終周回領域ＳＡ５に八条分の作業幅が確保される。そして、最終周回領域ＳＡ５に沿った周回走行で、苗植付装置Ｗの作業幅である八条分の移植作業が行われる。
【0087】
このように、周回走行経路ＬＭＬよりも内側の目標走行経路ＬＭに沿って自動走行制御が行われ、かつ、苗植付装置Ｗの作業幅のうち周回走行経路ＬＭＬに基づく作業幅と重複する重複幅ＯＷが存在する場合、自動作業制御部５２Ｂは、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの重複幅ＯＷだけ苗植付装置Ｗの動作を停止するように苗植付装置Ｗを制御可能に構成されている。
【0088】
図１に示される施肥装置３４及び薬剤散布装置３５の散布作業に関しても、最後の目標走行経路ＬＭ２に沿った作業走行では、自動作業制御部５２Ｂ（図２及び図３参照）による制御に基づいて、最終周回領域ＳＡ５における重複幅ＯＷの領域に対する施肥作業や散布作業は行われない。このため、施肥装置３４の施肥作業及び薬剤散布装置３５の散布作業は、内側作業領域ＣＡに対してのみ行われる。そして、最終周回領域ＳＡ５に沿った周回走行で、苗植付装置Ｗの作業幅である八条分の施肥作業及び散布作業が行われる。これにより、重複幅ＯＷの領域に対する施肥作業及び散布作業の重複が回避される。
【0089】
最後の目標走行経路ＬＭ２に沿って移植作業が行われた際に、走行機体Ｃにおける左右一方側（図９では走行機体Ｃの進行方向左側、即ち走行機体Ｃの紙面右側）の操舵車輪１０及び後車輪１１が、内側作業領域ＣＡよりも外側に位置している。このため、内側作業領域ＣＡよりも外側に位置する操舵車輪１０及び後車輪１１の走行軌跡が、轍ＲＴとして残される。轍ＲＴの領域は、その左右の領域よりもぬかるみがちである。そして、最終周回領域ＳＡ５に沿った周回走行で、走行機体Ｃにおける左右他方側の操舵車輪１０及び後車輪１１が、この轍ＲＴの上を走行すると、この操舵車輪１０及び後車輪１１が轍ＲＴのぬかるみに嵌ってスリップが発生し易くなることが考えられる。このような不都合を回避するため、図１０に示されるような目標走行経路ＬＭの設定が行われる。
【0090】
図１０には、内側作業領域ＣＡにおいて、最初の目標走行経路ＬＭ１で移植作業が行われる状態と、最後の目標走行経路ＬＭ２で移植作業が行われる状態と、が示される。最初の目標走行経路ＬＭ１は、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの二条分の作業幅が内側作業領域ＣＡよりも外側に位置するように設定される。走行機体Ｃが最初の目標走行経路ＬＭ１に沿って走行し、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの六条分の作業幅で移植作業が行われる。このことから、苗植付装置Ｗの作業幅が内側作業領域ＣＡの領域内に入るように最初の目標走行経路ＬＭ１が設定される構成と比較して、目標走行経路ＬＭは、図１０の紙面において全体的に二条分だけ右寄りに位置ずれする。そして、最後の目標走行経路ＬＭ２では、図９で示された場合よりも二条分だけ多い六条分の作業幅で移植作業が行われる。
【0091】
図１０に示された実施形態では、操舵車輪１０，１０及び後車輪１１，１１のうち、最終周回領域ＳＡ５の位置する側の操舵車輪１０及び後車輪１１の轍ＲＴが、内側作業領域ＣＡと最終周回領域ＳＡ５との略境界に位置する。このため、最終周回領域ＳＡ５に沿った周回走行で、この轍ＲＴを回避した移植作業が可能となる。このように、経路設定部５４は、圃場の走行経路に重複箇所が存在する場合、先に設定された走行経路に基づく走行機体Ｃの走行によってできた轍ＲＴの上を車輪が再度走行しないように、走行機体Ｃの進行方向に対して機体横方向に位置ずれした後工程の走行経路を設定する。なお、後工程の移植作業で苗が轍ＲＴの上に植えられた場合、その苗が浮き苗となる虞がある。このため、走行機体Ｃの機体横方向に対する位置ずれ量は、後工程の移植作業で苗が轍ＲＴの上に植えられないように考慮して設定される。
【0092】
〔圃場形状の取得を伴わない場合における植播系作業機の自動走行制御〕
例えば前年度以前に田植機による圃場の周回走行に基づいて圃場形状が取得済みであって、圃場の形状が前年度と比較して変化していない（または殆ど変化していない）場合、図４及び図５に基づいて説明したような圃場形状の取得の必要性はない。つまり、前年度以前の移植作業で用いられた圃場形状のマップ情報がそのまま流用される場合、図１１に示されるように、内側作業領域ＣＡが最初に設定され、内側作業領域ＣＡに対して目標走行経路ＬＭが平行に並んで設定される。
例えば前年度以前に田植機による圃場の周回走行に基づいて圃場形状が取得済みであって、圃場の形状が前年度と比較して変化していない（または殆ど変化していない）場合、図４及び図５に基づいて説明したような圃場形状の取得の必要性はない。つまり、前年度以前の移植作業で用いられた圃場形状のマップ情報がそのまま流用される場合、図１１に示されるように、内側作業領域ＣＡが最初に設定され、内側作業領域ＣＡに対して目標走行経路ＬＭが平行に並んで設定される。
【0093】
走行機体Ｃの周辺に、前年度以前の移植作業で用いられた圃場形状のマップ情報をそのまま流用する圃場が複数存在する場合、走行機体Ｃから最も近傍に存在する圃場が自動的に選択される構成であっても良いし、走行機体Ｃの搭乗者や圃場の監視者が対象圃場を選択可能な構成であっても良い。監視者や搭乗者が対象圃場を選択する手法は、例えば上述した管理コンピュータ６を操作するものであっても良いし、走行機体Ｃを選択対象の圃場に移動させるものであっても良い。この場合、この管理コンピュータ６のモニタにおける表示画面上に複数の圃場を含む地図画面が表示され、監視者や搭乗者がその地図画面の中から一つの圃場を選択する構成であっても良い。
【0094】
内側作業領域ＣＡに対して目標走行経路ＬＭが平行に並んで設定された後、内側作業領域ＣＡ内で上述の自動往復走行制御が実行される。即ち、目標走行経路ＬＭに沿って移植作業を行う作業走行と、内側作業領域ＣＡよりも外側の領域で走行機体Ｃが旋回しながら次の目標走行経路ＬＭへ移動する旋回走行と、が交互に繰り返される。内側作業領域ＣＡに対する移植作業の完了後、図１２に示されるように、外周領域ＳＡには周回走行が可能な周回走行経路ＬＭ１１，ＬＭ１２が経路設定部５４によって設定される。周回走行経路ＬＭ１１，ＬＭ１２によって、走行機体Ｃは二周に亘って外周領域ＳＡを周回走行できる。つまり、経路設定部５４は、圃場において自動往復走行制御に基づいて移植作業が行われる内側作業領域ＣＡよりも圃場外側に少なくとも二周分の周回走行経路ＬＭ１１，ＬＭ１２を設定可能に構成されている。このため、少なくとも二周分の周回走行経路ＬＭ１１，ＬＭ１２が設定される。
【0095】
二周分の周回走行経路ＬＭ１１，ＬＭ１２のうち、一周目の周回走行経路ＬＭ１１では内側作業領域ＣＡの外周に沿って自動走行に基づく移植作業が行われ、二周目の周回走行経路ＬＭ１２では圃場の畦際に沿って田植機の人為操作による移植作業が行われる。つまり、自動走行制御部５１Ｂによる自動走行制御に、少なくとも一周分の周回走行経路ＬＭ１１に沿って走行機体Ｃが走行するように制御することが含まれる。換言すると、自動走行制御部５１Ｂは、少なくとも一周分の周回走行経路ＬＭ１１に沿って走行機体Ｃが走行するように制御する自動走行制御を可能に構成されている。
【0096】
二周目に行われる移植作業では、苗植付装置Ｗの作業幅に亘って移植作業が行われる。
このため、図１３に示されるように、一周目の周回走行経路ＬＭ１１に沿った自動走行制御に基づく移植作業で外周領域ＳＡ１１が既作業領域として形成され、各条クラッチを用いた植え付け条数の調整が行われる。これにより、外周領域ＳＡ１２には苗植付装置Ｗの作業幅に亘る周回領域が残される。ここで、二周分の周回走行における移植作業では、収穫機であるコンバインが一度に刈取可能な条数が考慮される。
このため、図１３に示されるように、一周目の周回走行経路ＬＭ１１に沿った自動走行制御に基づく移植作業で外周領域ＳＡ１１が既作業領域として形成され、各条クラッチを用いた植え付け条数の調整が行われる。これにより、外周領域ＳＡ１２には苗植付装置Ｗの作業幅に亘る周回領域が残される。ここで、二周分の周回走行における移植作業では、収穫機であるコンバインが一度に刈取可能な条数が考慮される。
【0097】
実際の圃場におけるコンバインの収穫作業では、図１４に示されているように、コンバインが圃場に入ると（＃ａ）、手動操舵で二周または三周の周囲刈り走行が行われ、圃場の外周領域ＳＡの植立穀稈が刈り取られる（＃ｂ）。
【0098】
図１５に示される例として、内側作業領域ＣＡ（内側作業領域ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３）における作業走行で植え付けられた苗と、外周領域ＳＡ（外周領域ＳＡ１１，外周領域ＳＡ１２）における周回走行で植え付けられた苗と、の夫々の植付け間隔が、内側作業領域ＣＡと外周領域ＳＡとの境界付近でずれている。このことが考慮されずにコンバインの刈取作業が行われると、この植付け間隔のずれた箇所で植立穀稈がコンバインのデバイダに突き刺さって収穫ロスが発生することも考えられる。このため、田植機で植えられた苗が植立穀稈（収穫作物）としてコンバインによって刈り取られるとき、田植機が移植作業を行ったときの進行方向と、コンバインが刈取作業を行うときの進行方向と、が同じであることが好適である。
【0099】
図１５において、外周領域ＳＡ１１及び外周領域ＳＡ１２において、走行機体Ｃが横方向Ｈに沿って前進したため、外周領域ＳＡ１１及び外周領域ＳＡ１２におけるコンバインの進行方向も横方向Ｈに沿う方向であることが望ましい。また、内側作業領域ＣＡ１乃至内側作業領域ＣＡ３において、走行機体Ｃが縦方向Ｖに沿って前進したため、内側作業領域ＣＡ１乃至内側作業領域ＣＡ３におけるコンバインの進行方向も縦方向Ｖに沿う方向であることが望ましい。
【0100】
このことから、外周領域ＳＡに植え付けられる苗の条数は、コンバインが一度に刈取可能な条数の整数倍の条数に設定される。コンバインが一度に刈取可能な条数の設定は、例えば上述の管理コンピュータ６の操作によって設定可能であっても良いし、圃場の監視者や圃場作業機の搭乗者が操作する携帯端末の操作によって設定される構成であっても良い。
【0101】
二周目に行われる移植作業では、苗植付装置Ｗの作業幅に亘って移植作業が行われる。
このため、外周領域ＳＡにおいて一周目に行われる移植作業で各条クラッチを用いた植え付け条数の調整が行われる。具体的には、一周目の植え付け条数と二周目の植え付け条数との合計と、コンバインが一度に刈取可能な条数の整数倍の条数と、が一致するように、苗植付装置Ｗにおける植え付け条数が調整される。図１５に示された実施形態では、コンバインが一度に刈取可能な作業幅は六条分であって、苗植付装置Ｗの作業幅は八条分と定義される。この場合、一周目（外周領域ＳＡ１１）では四条分の苗が植えられ、二周目（外周領域ＳＡ１２）で苗植付装置Ｗの作業幅に亘る八条分の苗が植えられる。このため、一周目と二周目との合計で、コンバインの作業幅の二倍に相当する１２条分の苗が植えられる。他には、例えばコンバインが一度に刈取可能な作業幅は五条分で、かつ、苗植付装置Ｗの作業幅が八条分である場合、一周目では二条分の苗が植えられ、二周目で八条分の苗が植えられる。これにより、一周目と二周目との合計で、コンバインの作業幅の二倍に相当する１０条分の苗が植えられる。また、コンバインが一度に刈取可能な作業幅は六条分で、かつ、苗植付装置Ｗの作業幅は六条分である場合、一周目と二周目との夫々で六条分の苗が植え付けられる。
このため、外周領域ＳＡにおいて一周目に行われる移植作業で各条クラッチを用いた植え付け条数の調整が行われる。具体的には、一周目の植え付け条数と二周目の植え付け条数との合計と、コンバインが一度に刈取可能な条数の整数倍の条数と、が一致するように、苗植付装置Ｗにおける植え付け条数が調整される。図１５に示された実施形態では、コンバインが一度に刈取可能な作業幅は六条分であって、苗植付装置Ｗの作業幅は八条分と定義される。この場合、一周目（外周領域ＳＡ１１）では四条分の苗が植えられ、二周目（外周領域ＳＡ１２）で苗植付装置Ｗの作業幅に亘る八条分の苗が植えられる。このため、一周目と二周目との合計で、コンバインの作業幅の二倍に相当する１２条分の苗が植えられる。他には、例えばコンバインが一度に刈取可能な作業幅は五条分で、かつ、苗植付装置Ｗの作業幅が八条分である場合、一周目では二条分の苗が植えられ、二周目で八条分の苗が植えられる。これにより、一周目と二周目との合計で、コンバインの作業幅の二倍に相当する１０条分の苗が植えられる。また、コンバインが一度に刈取可能な作業幅は六条分で、かつ、苗植付装置Ｗの作業幅は六条分である場合、一周目と二周目との夫々で六条分の苗が植え付けられる。
【0102】
このように、自動作業制御部５２Ｂは、外周領域ＳＡにおける周回走行によって移植作業が行われる際の苗植付装置Ｗの実際の作業幅の合計が収穫機の作業幅の整数倍となるように、苗植付装置Ｗの作業幅のうち動作する作業幅を制御可能に構成されている。なお、「苗植付装置Ｗの作業幅のうち動作する作業幅を制御する」という意味は、苗植付装置Ｗの作業幅の全てが動作することを排除するものではない。
【0103】
〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
【0104】
（１）上述した実施形態において、圃場は長方形の形状であったが、この実施形態に限定されない。例えば、圃場は正方形の形状であっても良いし、図１６に示されるような台形形状であっても良い。図１６において、夫々の目標走行経路ＬＭは第一辺Ｓ１に沿う方向に設定されているが、夫々の目標走行経路ＬＭが第一辺Ｓ１と対向する第一辺Ｓ３に沿う方向に設定されても良い。つまり、経路設定部５４は、一対の第一辺Ｓ１，Ｓ３の少なくとも何れかに沿って延びる複数の目標走行経路ＬＭを設定することと、目標走行経路ＬＭの夫々を繋ぐ旋回走行経路ＴＭを一対の第二辺Ｓ２，Ｓ４における周回走行経路ＬＭＬ，Ｌ１１（図８及び図１２参照）の領域に設定することと、を可能に構成されている。また、圃場形状は三角形であっても良いし、五角形以上の多角形であっても良い。
【0105】
図１６の二点鎖線で囲まれた部分が図１７に示される。図１７は、苗植付装置Ｗが外周領域ＳＡと内側作業領域ＣＡとの境界に跨る状態で植播作業が行われる状態を示す圃場の平面図である。図１６に示された圃場の形状によって、内側作業領域ＣＡと最終周回領域ＳＡ５（外周領域ＳＡ）との境界を示す境界線ＢＬが、走行機体Ｃの進行方向に対して左向きに傾斜している。このような場合でも、最終周回領域ＳＡ５に苗植付装置Ｗの作業幅に亘る幅が残されることが好適である。このため、苗植付装置Ｗが外周領域ＳＡと内側作業領域ＣＡとの境界に跨る状態では、苗植付装置Ｗの各条クラッチを用いることによって、内側作業領域ＣＡに対してのみ移植作業が行われる構成であっても良い。
【0106】
図１７に示される実施形態では、苗植付装置Ｗのうちの右側箇所が内側作業領域ＣＡに位置し、走行機体Ｃが前進するほど、苗植付装置Ｗのうちの内側作業領域ＣＡに位置する箇所の割合が大きくなる。このため、苗植付装置Ｗの右端が内側作業領域ＣＡの内側に進入した時点で苗植付装置Ｗの右端の各条クラッチだけが伝達状態であって、走行機体Ｃが前進に伴って、左側の各条クラッチが順番に伝達状態に切換えられる構成であっても良い。これにより、内側作業領域ＣＡと外周領域ＳＡとの境界（境界線ＢＬで示された部分）が走行機体Ｃの進行方向に対して傾斜する場合であっても、移植作業が隙間なく行われる。
【0107】
（２）圃場形状が、例えば棚田のように細長い形状を有する場合、第一辺Ｓ１，Ｓ３及び第二辺Ｓ２，Ｓ４の何れかの長さが短すぎる場合が考えられる。このような場合、圃場形状算出部５５Ｂは圃場形状を算出しない構成であっても良い。この場合、圃場形状が算出不能であることが、報知部５６を介して管理コンピュータ６に伝送される構成であっても良い。
【0108】
（３）上述した実施形態では、目標走行経路ＬＭの長手方向が圃場の縦方向Ｖ、即ち縦長の圃場の長手方向に沿うように設定されているが、この実施形態に限定されない。例えば、目標走行経路ＬＭの長手方向が圃場の短手方向に沿うように、目標走行経路ＬＭの夫々が平行に並んで設定される構成であっても良い。この構成は、特に農道Ｋ１や農道Ｋ２が、第一辺Ｓ１，Ｓ３に隣接して位置する場合に有用である。
【0109】
（４）上述した実施形態では制御ユニット５に圃場形状算出部５５Ｂが備えられ、最初に走行機体Ｃが周回走行することによって圃場形状が算出されるが、この実施形態に限定されない。例えば、圃場形状算出部５５Ｂは、管理コンピュータ６やネットワークサイトから取得した地図情報に基づいて圃場形状を算出する構成であっても良い。
【0110】
（５）上述した実施形態では、周回走行経路ＬＭ１２は人為操作に基づく植播作業が行われるが、周回走行経路ＬＭ１２に沿って自動走行制御が行われながら植播作業が行われる構成であっても良い。この場合、経路設定部５４は、周回走行経路ＬＭ１２における自動走行制御が完了するときに、圃場に走行機体Ｃが出入り可能な出入口Ｅから予め設定された範囲内に位置するとともに走行機体Ｃの進行方向が出入口Ｅの傾斜方向に沿うように周回走行経路ＬＭ１２を設定可能に構成されて良い。
【0111】
（６）上述した実施形態では、周回走行経路ＬＭ１１と周回走行経路ＬＭ１２とが設定されているが、このような周回走行経路が三周以上設けられる構成であっても良い。また、図８に示された周回走行経路ＬＭＬは、走行機体Ｃが二周以上周回可能な走行経路であっても良い。このような構成に基づいて、例えば、経路設定部５４は、外周領域ＳＡにおける周回走行によって移植作業が行われる際の苗植付装置Ｗの実際の作業幅の合計が収穫機（例えば自脱型コンバイン）の作業幅の整数倍となるように、目標走行経路ＬＭを設定可能に構成されても良い。
【0112】
（７）上述した実施形態では、農道Ｋ１に隣接する第二外周既作業領域ＳＡ２と、農道Ｋ２に隣接する第四外周既作業領域ＳＡ４と、に八条分ではなくて二条分の苗が植えられるが、この実施形態に限定されない。例えば第二外周既作業領域ＳＡ２及び第四外周既作業領域ＳＡ４の夫々に一条分の苗が植えられても良いし、三条分や四条分の苗が植えられる構成であっても良い。例えば畦際がコンクリート畦である場合には三条以上の植え付け条数が好適な場合も考えられる。また、例えば補給位置が農道Ｋ１と農道Ｋ２との何れか一方である場合、第二外周既作業領域ＳＡ２と第四外周既作業領域ＳＡ４との何れか一方にのみ二条分の苗が植えられる構成であっても良い。
【0113】
（８）上述した実施形態では、出入口Ｅの付近で走行機体Ｃが直進または略直進する状態で圃場を出入りするが、この実施形態に限定されない。例えば、図４及び図５に例示されたものの他に、走行機体Ｃが圃場に進入した直後に大きく左旋回し、走行機体Ｃが圃場を時計回りに周回することによって、圃場形状の算出と植播作業とが行われる構成であっても良い。また、図８、図１２及び図１３に例示されたものの他に、周回走行経路ＬＭＬと周回走行経路ＬＭ１１と周回走行経路ＬＭ１２とが反時計回りの周回経路であっても良い。この場合、走行機体Ｃが、周回走行経路ＬＭＬや周回走行経路ＬＭ１２を反時計回りに周回走行した後、出入口Ｅに向かって大きく右旋回しながら圃場から出る構成であっても良い。
【0114】
（９）上述の衛星測位ユニット８０Ａは、航法衛星から発信される電波を直接受信する構成に限定されない。例えば、作業車の周囲における複数の箇所に、航法衛星から発信される電波を受信する基地局が設けられ、当該複数の箇所の基地局とのネットワーク通信処理によって走行機体Ｃや苗植付装置Ｗの位置情報を特定する構成であっても良い。
【0115】
（１０）図９及び図１０に示された実施形態では、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの動作する作業幅が各条クラッチによって制御されているが、この実施形態に限定されない。例えば、最初の目標走行経路ＬＭ１に基づく作業走行で、最終周回領域ＳＡ５における重複幅ＯＷの領域に対する移植作業が行われても良い。また、最後の目標走行経路ＬＭ２に基づく作業走行で、最終周回領域ＳＡ５における重複幅ＯＷの領域に対する移植作業が行われても良い。つまり、図９及び図１０に示された実施形態では、苗植付装置Ｗの作業幅のうちの動作する作業幅が、苗植付装置Ｗの全幅に亘っても良い。この場合、周回走行経路ＬＭＬに沿って作業走行が行われると、重複幅ＯＷの領域に先に移植済みの苗が走行機体Ｃの走行によって踏み荒らされてしまうが、苗植付装置Ｗの全幅に亘って移植作業が行われて苗が植え直される構成であっても良い。
【0116】
図１２に示された実施形態においても、周回走行経路ＬＭ１１に沿って作業走行が行われる際に、苗植付装置Ｗの全幅に亘って移植作業が行われる構成であっても良い。この場合、図１３に示される既作業領域としての外周領域ＳＡ１１が圃場外側へ広がって外周領域ＳＡ１２の幅が狭められてしまう。この場合であっても、周回走行経路ＬＭ１２に沿って作業走行が行われる際に、走行機体Ｃの走行によって苗が踏み荒らされてしまった領域が、苗植付装置Ｗの全幅に亘って移植作業が行われることによって植え直される構成であっても良い。
【0117】
（１１）上述の実施形態では、作業装置として苗植付装置Ｗが示されたが、作業装置は播種装置であっても良いし、施肥装置３４であっても良いし、薬剤散布装置３５であっても良い。もちろん、作業装置に乗用型管理機における薬液等の散布装置も含まれ、この場合には本発明における『植播作業』に、薬液等の散布作業も含まれる。
【0118】
（１２）上述した目標走行経路ＬＭは直線状であるが、目標走行経路ＬＭは曲線状に設定されていても良い。
【0119】
（１３）本発明に係る自動走行制御システムの技術的特徴は、植播系作業機そのものにも適用可能であって、そのため、本発明は、そのような植播系作業機も権利の対象とすることができる。したがって、本発明は田植機や播種機や乗用管理機にも適用可能であるし、田植機や播種機や乗用管理機の自動走行制御システムにも適用可能である。つまり、植播系作業機に乗用型田植機や乗用型播種機や乗用型管理機等が含まれる。
【0120】
なお、上述の実施形態（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る。
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。
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。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本発明は、圃場を自動走行する植播作業機及び植播作業機の自動走行制御システムに適用可能である。
【符号の説明】
【0122】
２７ ：整地ロータ
５１Ｂ ：自動走行制御部
５２Ｂ ：自動作業制御部
５４ ：経路設定部
５５Ｂ ：圃場形状算出部
５９ ：記憶部
８０Ａ ：衛星測位ユニット
Ｃ ：走行機体
Ｗ ：苗植付装置（作業装置）
ＣＡ ：内側作業領域
ＣＡ１ ：内側作業領域
ＣＡ２ ：内側作業領域
ＣＡ３ ：内側作業領域
Ｄ ：設定距離
Ｅ ：出入口
Ｋ１ ：農道（補給位置）
Ｋ２ ：農道（補給位置）
ＬＭ ：目標走行経路
ＬＭ１１ ：周回走行経路
ＬＭ１２ ：周回走行経路
ＬＭＬ ：周回走行経路
Ｓ１ ：第一辺（辺）
Ｓ２ ：第二辺（辺）
Ｓ３ ：第一辺（辺）
Ｓ４ ：第二辺（辺）
ＳＡ ：外周領域
ＳＡ１１ ：外周領域
ＳＡ１２ ：外周領域
ＳＡ１ ：第一外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ２ ：第二外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ３ ：第三外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ４ ：第四外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ５ ：最終周回領域（外周領域）
５１Ｂ ：自動走行制御部
５２Ｂ ：自動作業制御部
５４ ：経路設定部
５５Ｂ ：圃場形状算出部
５９ ：記憶部
８０Ａ ：衛星測位ユニット
Ｃ ：走行機体
Ｗ ：苗植付装置（作業装置）
ＣＡ ：内側作業領域
ＣＡ１ ：内側作業領域
ＣＡ２ ：内側作業領域
ＣＡ３ ：内側作業領域
Ｄ ：設定距離
Ｅ ：出入口
Ｋ１ ：農道（補給位置）
Ｋ２ ：農道（補給位置）
ＬＭ ：目標走行経路
ＬＭ１１ ：周回走行経路
ＬＭ１２ ：周回走行経路
ＬＭＬ ：周回走行経路
Ｓ１ ：第一辺（辺）
Ｓ２ ：第二辺（辺）
Ｓ３ ：第一辺（辺）
Ｓ４ ：第二辺（辺）
ＳＡ ：外周領域
ＳＡ１１ ：外周領域
ＳＡ１２ ：外周領域
ＳＡ１ ：第一外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ２ ：第二外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ３ ：第三外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ４ ：第四外周既作業領域（外周既作業領域）
ＳＡ５ ：最終周回領域（外周領域）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】