特開 2023-111237 作業車両

(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】P2023111237

(43)【公開日】2023-08-10

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20230803BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303M

A01B69/00 303P

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022012996

(22)【出願日】2022-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001878

【氏名又は名称】三菱マヒンドラ農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081673

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100141483

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 生吾

(72)【発明者】

【氏名】森岡 成貴

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 勇介

(72)【発明者】

【氏名】加藤 将太郎

(72)【発明者】

【氏名】内山 直人

(72)【発明者】

【氏名】石川 昌範

【テーマコード（参考）】

2B043

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB06

2B043BA02

2B043BA09

2B043BB01

2B043DA04

2B043DA17

2B043EB05

2B043EB17

2B043EB18

2B043EB22

2B043EC13

2B043EC14

2B043EC19

2B043ED12

2B043EE01

2B043EE06

(57)【要約】

【課題】測位衛星から取得した位置情報と、撮影ユニットにより撮影した画像情報とに基づいて、圃場内を効率的で且つ精度良く自動操舵することができる作業車両を提供することを課題とする。
【解決手段】走行機体と、ステアリングハンドルと、前記走行機体のステアリング操作を制御する操舵ユニットと、位置情報取得ユニットと、撮影ユニットと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記位置情報取得ユニットにより取得された前記走行機体の位置情報と前記撮影ユニットで取得された画像情報とに基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を行う自動操舵制御が実行可能に構成され、前記制御部は、用途に応じて自動操舵の制御内容を切換える複数の操舵モードが設定可能に構成され、操舵モード毎に前記画像情報から異なる情報を検出して、前記操舵ユニットによるステアリング制御に用いるように構成された。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行機体と、
ステアリングハンドルと、
前記走行機体のステアリング操作を制御する操舵ユニットと、
測位衛星から位置情報を取得する位置情報取得ユニットと、
前記走行機体の進行方向を撮影可能な撮影ユニットと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記位置情報取得ユニットにより取得された前記走行機体の位置情報と前記撮影ユニットで取得された画像情報とに基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を行う自動操舵制御が実行可能に構成され、
前記制御部は、用途に応じて自動操舵の制御内容を切換える複数の操舵モードが設定可能に構成され、操舵モード毎に前記画像情報から異なる情報を検出して、前記操舵ユニットによるステアリング制御に用いるように構成された
作業車両。

【請求項2】

前記撮影ユニットは、進行方向の遠景画像情報を取得可能に構成され、
前記制御部は、圃場内を直進走行することにより指定した始点と終点の位置情報から第１基準線を設定し、前記第１基準線に基づいて圃場内で前記自動操舵制御を実行するための基準線を作成する基準線設定モードを有し、
前記基準線設定モードは、前記遠景画像情報に基づいて前記走行機体を直進走行させる遠景直進制御が実行可能に構成された
請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記撮影ユニットは、前工程の作業跡を含む前工程画像情報を取得可能に構成され、
前記制御部は、前記走行機体が設定された前記基準線に沿って走行するように前記自動操舵制御を実行する基準線追従モードを有し、
前記基準線追従モードは、前記前工程画像情報に基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を補正するように構成された
請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記撮影ユニットは、進行方向に沿って延設される畦に関する畦画像情報を取得可能に構成され、
前記制御部は、前記走行機体が畦に沿って走行するように前記自動操舵制御を実行する外周モードを有し、
前記外周モードは、前記畦画像情報に基づいて前記走行機体を畦際に沿って走行させる畦追従制御が実行可能に構成された
請求項１乃至３の何れかに記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリング操作を制御する操舵ユニットを備えた作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

走行機体と、ステアリングハンドルと、前記走行機体のステアリング操作を制御する操舵ユニットと、前記走行機体の進行方向を撮影可能な撮影ユニットと、前記撮影ユニットで取得された画像情報とに基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を行う自動操舵制御が実行可能に構成された制御部とを備えた特許文献１に記載の作業車両が従来公知である。

【0003】

上記特許文献１に記載の作業車両によれば、圃場に傾斜や凹凸がある場合であっても前記走行機体を精度良く直進走行させることができるものであるが、圃場内での作業経路を予め設定することができないため、圃場内全体を効率的に作業走行することが困難な場合が有るという課題があった。

【0004】

また、走行機体と、ステアリングハンドルと、前記走行機体のステアリング操作を制御する操舵ユニットと、測位衛星から位置情報を取得する位置情報取得ユニットと、前記位置情報取得ユニットにより取得された前記走行機体の位置情報に基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を行う自動操舵制御が実行可能に構成された制御部とを備えた特許文献２に記載の作業車両が従来公知である。

【0005】

上記特許文献２に記載の作業車両によれば、位置情報取得ユニットを利用して走行経路となる基準線を設定することにより圃場内を隙間なく作業走行するようにステアリング操作を制御できるものであるが、圃場内にある障害物や傾斜や凹凸に対応することができないという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２１－４０５４２号公報

【特許文献2】特開２０１７－２１１８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、測位衛星から取得した位置情報と、撮影ユニットにより撮影した画像情報とに基づいて、圃場内をより効率的で且つより精度良く自動操舵することができる作業車両を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本願発明は第１に、走行機体と、ステアリングハンドルと、前記走行機体のステアリング操作を制御する操舵ユニットと、測位衛星から位置情報を取得する位置情報取得ユニットと、前記走行機体の進行方向を撮影可能な撮影ユニットと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記位置情報取得ユニットにより取得された前記走行機体の位置情報と前記撮影ユニットで取得された画像情報とに基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を行う自動操舵制御が実行可能に構成され、前記制御部は、用途に応じて自動操舵の制御内容を切換える複数の操舵モードが設定可能に構成され、操舵モード毎に前記画像情報から異なる情報を検出して、前記操舵ユニットによるステアリング制御に用いるように構成されたことを特徴としている。

【0009】

第２に、前記撮影ユニットは、進行方向の圃場端側を含む遠景画像情報を取得可能に構成され、前記制御部は、圃場内を直進走行することにより指定した始点と終点の位置情報から第１基準線を設定し、前記第１基準線に基づいて圃場内で前記自動操舵制御を実行するための基準線を作成する基準線設定モードを有し、前記基準線設定モードは、前記遠景画像情報に基づいて前記走行機体を直進走行させる遠景直進制御が実行可能に構成されたことを特徴としている。

【0010】

第３に、前記撮影ユニットは、前工程の作業跡を含む前工程画像情報を取得可能に構成され、前記制御部は、前記走行機体が設定された前記基準線に沿って走行するように前記自動操舵制御を実行する基準線追従モードを有し、前記基準線追従モードは、前記前工程画像情報に基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を補正するように構成されたことを特徴としている。

【0011】

第４に、前記撮影ユニットは、進行方向に沿って延設される畦に関する畦画像情報を取得可能に構成され、前記制御部は、前記走行機体が畦に沿って走行するように前記自動操舵制御を実行する外周モードを有し、前記外周モードは、前記畦画像情報に基づいて前記走行機体を畦際に沿って走行させる畦追従制御が実行可能に構成されたことを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

前記制御部は、用途に応じて前記自動操舵制御の内容を切換える複数の操舵モードを有し、操舵モード毎に前記画像情報から異なる情報を検出して前記操舵ユニットによるステアリング制御に用いるように構成したことにより、各操舵モードにおけるステアリング制御の精度をより向上させることができる。

【0013】

また、前記撮影ユニットは、進行方向の圃場端側を含む遠景画像情報を取得可能に構成され、前記制御部は、圃場内を直進走行することにより指定した始点と終点の位置情報から第１基準線を設定し、前記第１基準線に基づいて圃場内で前記自動操舵制御を実行するための基準線を作成する基準線設定モードを有し、前記基準線設定モードは、前記遠景画像情報に基づいて前記走行機体を直進走行させる遠景直進制御が実行可能に構成されたものによれば、前記第１基準線を設定する際の直進走行を精度良く行うことができる。

【0014】

また、前記撮影ユニットは、前工程の作業跡を含む前工程画像情報を取得可能に構成され、前記制御部は、前記走行機体が作成された前記基準線に沿って走行するように前記自動操舵制御を実行する基準線追従モードを有し、前記基準線追従モードは、前記前工程画像情報に基づいて前記操舵ユニットによるステアリング制御を補正するように構成されたものによれば、前記走行機体を基準線に沿って走行するように自動操舵する際に、前記走行機体が前工程の作業跡と重なったり畝等に接触したりすることを防止することができる。

【0015】

なお、前記撮影ユニットは、進行方向に沿って延設される畦に関する畦画像情報を取得可能に構成され、前記制御部は、前記走行機体が畦に沿って走行するように前記自動操舵制御を実行する外周モードを有し、前記外周モードは、前記畦画像情報に基づいて前記走行機体を畦際に沿って走行させる畦追従制御が実行可能に構成されたものによれば、従来、圃場の外周は自動操舵用の基準線の設定が困難であったところ、前記畦画像情報を用いることにより、圃場の外周に沿った自動操舵を簡易且つ精度良く実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明を適用した作業車両の全体側面図である。

【図2】カメラユニットを示したトラクタの要部斜視図である。

【図3】ＧＮＳＳユニットを示したトラクタの要部後方斜視図である。

【図4】遠景直進制御に使用する画像情報を示したものである。

【図5】前工程追従制御に使用する画像情報を示したものである。

【図6】畦追従制御時に使用する画像情報を示したものである。

【図7】Ｖ溝追従制御に使用する画像情報を示したものである。

【図8】制御部のブロック図である。

【図9】自動操舵制御のメインフローを示した図である。

【図10】基準ライン設定制御のサブルーチンを示した処理フロー図である。

【図11】ライン追従制御のサブルーチンを示した処理フロー図である。

【図12】外周作業制御のサブルーチンを示した処理フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、本発明を適用した作業車両の全体側面図であり、図２は、カメラユニットを示したトラクタの要部斜視図であり、図３は、ＧＮＳＳユニットを示したトラクタの要部後方斜視図である。図示する作業車両では、左右一対の前輪１，１及び後輪２，２によって支持される機体フレーム３と、前記機体フレーム３の前側に設置されたエンジン（図示しない）を囲繞するボンネット４と、該ボンネット４の後方に設置された操縦部６とを備えることにより走行機体７が構成されている。該走行機体７の後方には、昇降リンク８を介してロータリ耕耘装置等の作業機（図示しない）を昇降可能に連結することができる。

【0018】

前記操縦部６は、オペレータが着座する座席９と、該座席９の前方側に配置されたステアリングハンドル１１と、床面となるフロアステップ１３と、前記座席９の上方を覆う天板１４と、前記座席９の前方に配置されて操作中の作業者が確認可能に設置されたモニタ５とが設けられており、上記ステアリングハンドル１１に連結されたステアリング軸の上端側には、該ステアリング軸の軸回転を制御することにより前記ステアリングハンドル１１による操向操作を制御する操舵ユニット１０が着脱可能に設けられている。

【0019】

また、前記座席９の前方上方側には、後述するカメラユニット２０と、該カメラユニット２０を支持する支持機構２１とが設けられており、前記座席９の後部側には、後述するＧＮＳＳユニット３０と、該ＧＮＳＳユニット３０が取付支持される安全フレーム１６とが設けられている。なお、前記天板１４は、その後端側が前記安全フレーム１６側に取付固定され、その前端側が前記支持機構２１側に取付固定されている。

【0020】

前記操舵ユニット１０は、ギヤ機構（図示しない）を介してステアリング操作を行う操舵モータ（駆動モータ）１７と、前記操舵モータ１７の駆動を制御する制御部（操舵ユニット制御部）５０とを備え、前記操舵ユニット制御部５０は、前記カメラユニット２０により取得された画像情報や、前記ＧＮＳＳユニット３０により取得された位置情報に基づいて、ステアリング操作を制御する自動操舵制御が実行可能に構成されている。詳しくは後述する。

【0021】

前記支持機構２１は、図２に示されるように、前記フロアステップ１３の前方側で且つ前記機体フレーム３の左右外側に取付固定された上下方向の基端フレーム２２，２２と、左右一対の基端フレーム２２の上端側にそれぞれ挿通されるＬ字状の支持フレーム２３，２３と、一対の支持フレーム２３の上端側同士を連結する連結フレームと２４を有し、全体で前記操縦部８の前側を跨ぐ逆Ｕ字状に構成されている（図１及び図２等参照）。

【0022】

前記カメラユニット２０は、図２に示されるように、前記支持機構２１（連結フレーム２４）側に取付固定される取付ブラケット２６と、前記取付ブラケット２６を介して前記支持機構２１側に取付固定されるカメラ２７と、前記カメラ２７の後端側に取付固定される撮像制御部（制御部）６０とを備え、前記取付ブラケット２６によって前記操縦部６の前方上側に支持されることにより、前記走行機体７の進行方向を撮影可能に構成されている。

【0023】

該構成のカメラユニット２０によれば、前記走行機体７の進行方向を前記カメラ２７で撮影し、前記撮像制御部６０により撮影された画像情報を解析することによって、前記自動操舵制御によるステアリング制御をより高精度に行うための情報（制御情報）を取得することができるように構成されている。前記カメラユニット２０により撮影される画像情報の詳細については後述する。

【0024】

前記安全フレーム１６は、図１乃至３に示されるように、左右一対の支柱フレーム部１６Ａと該支柱フレーム部１６Ａ間を連結する連結フレーム部（図示しない）とにより前記座席９の上方を左右方向に跨ぐ逆Ｕ字状に成形されている。また、前記安全フレーム１６は、左右一対の支柱フレーム部１６Ａの上下方向中途部には、前記ＧＮＳＳユニット３０が取付固定されている。

【0025】

前記ＧＮＳＳユニット３０は、図３に示されるように、両端側が前記安全フレーム１６の支柱側に取付固定されて後方上側に向けて延設されたコ字状の取付フレーム３１と、該取付フレーム３１上に設けられた左右方向のユニット支持フレーム３２と、前記ユニット支持フレーム３２の左右両端側に設けられた一対の受信装置（受信アンテナ、ＧＮＳＳアンテナ）３３，３３と、前記ユニット支持フレーム３２の左右中央に配置されてＲＴＫ基地局からの補正情報を取得する補正信号受信装置３４と、前記補正信号受信装置３４の下方側に設けられたＧＮＳＳ制御部（制御部）７０と、前記ＧＮＳＳ制御部７０内に配置されて前記走行機体の左右傾斜等の情報を取得する慣性計測装置（ジャイロセンサ）３６とを備えている。

【0026】

上記受信装置３３は、左右一方側の受信装置が前記走行機体の基準となる位置情報を受信するための受信アンテナ（Ｂａｓｅアンテナ）３３Ａであり、左右他方側の受信装置が前記走行機体の方位情報を取得するための受信アンテナ（Ｒｏｖｅｒアンテナ）３３Ｂである。また、上記受信装置３３は、前記取付フレーム３１等を介して前記安全フレーム１６後方上側に配置されたことにより、測位衛星からの位置情報が取得し易くなる。

【0027】

上記補正信号受信装置（無線アンテナ）３４は、作業走行する圃場面からある程度離れた場所に設置されたＲＴＫ基地局（図示しない）から補正情報（具体的には、ＲＴＫ基地局の座標データと、前記走行機体と前記ＲＴＫ基地局との間の距離データ等）を受信するように構成されている。これにより、前記受信装置３３によって取得された前記走行機体７の位置情報を補正することによって、前記走行機体７の位置情報の精度をセンチメートル単位まで向上させることができる。

【0028】

上記ＧＮＳＳ制御部７０は、コントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ）等を介して前記操舵ユニット制御部５０に接続されており、該操舵ユニット制御部５０に測位衛星から取得された前記走行機体７の位置情報、方位情報等を入力することができるように構成されている。

【0029】

上述の制御部（操舵ユニット制御部５０、撮影制御部６０、ＧＮＳＳ制御部７０）によれば、前記カメラユニット２０により撮影された画像情報（を解析して取得した情報）と、前記ＧＮＳＳユニット３０により取得された位置情報とに基づいて、ステアリング操作を自動制御する自動操舵制御が実行可能に構成されている。

【0030】

前記自動操舵制御は、位置情報や画像情報を用いて圃場内で作業走行を実行する走行経路である基準ライン（基準線）を設定する基準ライン設定制御（基準線設定制御、基準線設定モード）が実行可能に構成されており、前記基準ライン設定制御は、圃場内の一端でＡ点（始点）の座標位置（位置情報）を設定し、その後、圃場内の他端側まで直進走行した後にＢ点（終点）の座標情報（位置情報）を設定することにより第１基準ラインを設定し、この第１基準ラインと、作業走行する圃場を示す位置情報と、走行機体の内輪差、作業機の左右幅等の情報に基づいて、圃場内の走行経路である前記基準ラインを作成・設定することができるように構成されている。

【0031】

また、前記自動操舵制御は、前記基準ライン設定制御の他、設定された基準ラインに沿って作業走行するようにステアリング制御するライン追従制御（基準線追従制御、基準線追従モード）と、基準ラインが設定できない（し難い）圃場の外周面に沿って作業走行するようにステアリング制御する外周作業制御（外周モード）とが実行可能に構成されている。前記自動操舵制御のより具体的な制御内容については、後述する。

【0032】

なお、前記モニタ５は、座席９に着座した作業者が前方を見ながら確認可能な位置に設置されており、前記カメラユニット２０により撮影された進行方向の画像情報（動画情報）と、前記自動操舵制御の実行状況等とが表示されるように構成されている。

【0033】

具体的に説明すると、前記モニタ５は、前記基準ライン設定制御によって設定された圃場内の基準ラインを視覚化するとともに、前記ライン追従制御によって基準ラインに沿って作業走行の進行状況（達成率）等を確認することもできる。

【0034】

また、前記モニタ５は、タッチパネル式として、各制御の操作を実行可能な構成としても良い。具体的には、後述する前記基準ライン設定制御の始点・終点の設定操作や、前記ライン追従制御の開始・終了操作、前記外周作業制御の開始・終了操作等を操作可能に構成しても良い。なお、これらの操作スイッチは、前記操舵ユニット１０側に設けた構成としても良い。

【0035】

さらに、前記モニタ５は、作業状況や警告情報を表示する他、一体的に設けられたスピーカーを介して、警告音等を作業者に知らせる構成としても良い。具体的には、前記カメラユニット２０により、前記走行機体７が基準ラインの端部側まで作業走行されたことが検出された場合や、進行方向に障害物が検出された場合や、進行方向の圃場面に所定以上に大きい凹凸面が検出された場合には、前記モニタ５を介して、その旨を作業者に報知するように構成しても良い。

【0036】

次に、図４乃至７に基づき、前記制御部による自動操舵制御を実行する際に用いる画像情報について説明する。図４は、遠景直進制御に使用する画像情報を示したものであり、図５は、前工程追従制御に使用する画像情報を示したものであり、図６は、畦追従制御に使用する画像情報を示したものであり、図７は、Ｖ溝追従制御に使用する画像情報を示したものである。

【0037】

前記自動操舵制御は、前記基準ライン設定制御を実行するにあたり、圃場内で直進走行するようにステアリング制御する遠景直進制御と、前記ライン追従制御を実行するにあたり、前工程の作業跡に基づいてステアリング制御を補正する前工程追従制御と、前記外周作業制御を実行するにあたり、畦際に沿ってステアリング制御を実行する畦追従制御とが実行可能に構成されている。以下、各制御について具体的に説明する。

【0038】

前記遠景直進制御は、前記カメラユニット２０の遠景撮影モードによって前記走行機体を直進走行するための仮想線（制御情報）を検出し、この仮想線に沿って作業走行するように前記ステアリング操作を制御することによって、前記走行機体を直進走行させることができるように構成されている。

【0039】

これにより、前記基準ライン設定制御では、前記第１基準ラインを設定する際に前記遠景直進制御を実行することにより、前記走行機体７をスムーズ且つ安定して直進走行させることができる。具体的には後述する。

【0040】

なお、前記カメラユニット２０による遠景撮影モードについて具体的に説明すると、前記撮像制御部６０は、図４に示されるように、前記ジャイロセンサ３６を用いたり、前記カメラ２７で撮影された画像情報を解析したりすることにより、画像情報の中から進行方向の地平線（水平線）を検出し、画像情報内に水平線と直交する前記仮想線を作成することができる。すなわち、前記遠景直進制御は、前記遠景撮影モードにより、画像内から水平線付近の遠景目標を設定し、進行方向に向かって直進するための仮想的な基準線である前記仮想線を作成（設定）し、該仮想線に沿って直進走行（遠景目標の方向へ直進走行）するように前記操舵ユニット１０を制御することができるように構成されている（図４参照）。

【0041】

前記前工程追従制御は、前記カメラユニット２０の前工程撮影モード（前工程検出モード）によって、前記カメラで撮影された画像情報の中から、前工程の作業跡に関する（位置）情報を検出し、これをもとに、前記走行機体が前工程に追従して作業走行を行うための前工程追従情報を取得することができるように構成されている（図５参照）。

【0042】

これにより、前記ライン追従制御では、前記基準ライン設定制御により設定された基準ラインと、前記前工程追従制御により取得された前工程追従情報とによって算出される走行ラインとに差がある場合には、設定された基準ラインを前工程追従情報に基づいて補正し、補正された基準ラインに沿って作業走行するように、ステアリング操作を制御できるように構成されている。

【0043】

該構成によれば、前工程での作業跡の一部が曲がっていた場合であっても、これに合わせて基準ラインを逐次補正することができるため、自動操舵制御による作業走行をより精度良く実行できるようになる。

【0044】

なお、前記カメラユニット２０による前工程撮影モードは、図５に示されるように、前記カメラで撮影された画像情報を解析することにより、画像情報の中から作業跡と、作業跡でない地面（圃場面）との間の高低差（圃場に形成された畝による傾斜面による高低差）等を検出することによって、前工程の作業跡や工程端を検出できるように構成されており、これに伴い、前記走行機体が前工程の作業跡に追従して作業走行するために必要な走行ラインに関する情報（前工程追従情報、制御情報）を算出することができるように構成されている。

【0045】

前記畦追従制御は、前記カメラユニット２０の畦撮影モード（畦検出モード）によって、前記カメラで撮影された画像情報を解析することにより、画像情報の中から畦の位置情報を検出し、前記走行機体が畦に沿って作業走行を行うようにステアリング操作を制御できるように構成されている。

【0046】

これにより、前記外周作業制御では、前記畦追従制御によって畦際を作業走行するようにステアリング操作を制御することにより、前記走行機体７を基準ラインの設定が困難な圃場の外周に沿って作業走行させることができる。

【0047】

なお、前記カメラユニット２０による畦撮影モードでは、図６に示されるように、撮影された画像情報の中から、作業走行を行う圃場面（地面）と、畦際との間の高低差を検出することによって、畦際の位置情報を検出することができるように構成されており、これに伴い、前記走行機体が畦際に追従して作業走行するために必要な走行ラインに関する情報（畦際追従情報、制御情報）を算出することができるように構成されている。

【0048】

ちなみに、前記制御部は、図７に示されるように、前記カメラユニット２０をＶ溝追従モードに切換えることにより、画像情報から進行方向に沿って形成される畝の窪み等で形成されるＶ字状の溝を検出し、前記自動操舵制御によって、前記走行機体７が検出された溝に沿って作業走行するようにステアリング操作を制御することができる。

【0049】

さらに、前記制御部は、前記カメラユニット２０によって撮影された画像情報から、圃場面の凹凸や、障害物等を検出することができるように構成されており、これらが検出された場合には、前記モニタ５等を介して作業者に報知したり、作業走行を自動的に停止させたりすることができるように構成しても良い。

【0050】

次に、図８に基づき、前記制御部の具体的な構成について説明する。図８は、制御部のブロック図である。

【0051】

前記ＧＮＳＳ制御部（機体位置算出部）７０の入力側には、位置情報を受信する前記受信装置（Ｂａｓｅアンテナ）３３Ａと、方位情報を受信する前記受信装置（Ｒｏｖｅｒアンテナ）３３Ｂと、前記補正信号受信装置（ＲＴＫ補正受信機）３４と、前記慣性計測装置（ＩＭＵセンサ）３６と、前記カメラユニット２０（撮像制御部６０）とが接続されており、出力側には、前記操舵ユニット１０（操舵ユニット制御部５０）が接続されている。

【0052】

前記撮像制御部（画像処理部）６０の入力側は、前記カメラ２７が接続されており、出力側には、前記ＧＮＳＳユニット３０（又は操舵ユニット１０）側に接続されている。

【0053】

前記操舵ユニット制御部（操舵算出部）５０の入力側は、前記ＧＮＳＳユニット３０が接続されており、その出力側には、前記操舵モータ１７が接続されている。

【0054】

該構成の制御部によれば、前記ＧＮＳＳユニット３０により取得される位置情報と、前記カメラユニット２０により取得される画像情報とに基づいて、前記操舵ユニット１０によるステアリング操作を制御する上述の自動操舵制御を実行できるように構成されている。

【0055】

次に、図９乃至１２に基づき、前記自動操舵制御のフローチャートについて具体的に説明する。図９は、自動操舵制御のメインフローを示した図である。

【0056】

前記制御部による自動操舵制御の処理フローが実行されると、ステップＳ１に進む。ステップＳ１では、前記操舵ユニット（直進アシスト装置）１０の電源のＯＮ・ＯＦＦが確認され、前記操舵ユニット１０の電源ＯＮが検出された場合には、ステップＳ２に進む。なお、ステップＳ１において、前記操舵ユニット１０の電源ＯＦＦが検出された場合には、その後、リターンする。

【0057】

ステップＳ２では、作業走行を行う圃場に基準ラインが設定されているか否かが確認され、基準ラインの設定がされていないことが検出された場合には、ステップＳ３に進む。

【0058】

ステップＳ３では、基準ライン設定制御のサブルーチンを実行し、その後、リターンする。

【0059】

なお、ステップＳ２において、基準ラインが設定済みであることが検出された場合には、ステップＳ４に進む。

【0060】

ステップＳ４では、前記ライン追従制御による基準ラインのライン追従作業が完了しているか否かが確認され、設定された基準ラインの追従作業が完了していない場合には、ステップＳ５に進む。

【0061】

ステップＳ５では、ライン追従制御のサブルーチンを実行し、その後、リターンする。

【0062】

なお、ステップＳ４において、全てのライン追従作業が完了していることが検出された場合には、ステップＳ６に進む。

【0063】

ステップＳ６では、外周作業制御のサブルーチンを実行し、その後、リターンする。

【0064】

図１０は、基準ライン設定制御のサブルーチンを示した処理フロー図である。基準ライン設定制御のサブルーチンが実行されると、ステップＳ１１に進む。

【0065】

ステップＳ１１では、前記操舵ユニット１０に設けたＡ点設定ボタンによりＡ点（始点）の設定操作がされているか否かが確認され、Ａ点の設定操作が検出された場合には、ステップＳ１２に進む。

【0066】

ステップＳ１２では、Ａ点の設定をし、その後、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、前記遠景直進制御を開始し、その後、ステップＳ１４に進む。なお、ステップＳ１１において、Ａ点の設定操作が検出されなかった場合には、ステップＳ１４に進む。

【0067】

ステップＳ１４では、前記操舵ユニット１０に設けたＢ点設定ボタンによりＢ点（終点）の設定操作がされているか否かが確認され、Ｂ点の設定操作が検出された場合には、ステップＳ１５に進む。なお、ステップＳ１４において、Ｂ点の設定操作が検出されなかった場合には、その後、リターンする。

【0068】

ステップＳ１５では、Ｂ点の設定をすることにより前記第１基準ラインを作成し、その後、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、遠景直進制御の実行を終了し、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、第１基準ラインに基づき、圃場内に走行経路となる基準ラインを作成し、基準ライン設定制御を終了し、その後、リターンする。

【0069】

該構成によれば、前記遠景直進制御によって基準ラインを設定する前でも、前記走行機体が直進走行させることができるため、前記第１基準ラインを設定するための直進走行もスムーズに行うことができる。

【0070】

図１１は、ライン追従制御のサブルーチンを示した処理フロー図である。ライン追従制御のサブルーチンが実行されると、ステップＳ２１に進む。

【0071】

ステップＳ２１では、ライン追従制御が実行中か否かが確認され、ライン追従制御が実行中でないことが検出された場合には、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、ライン追従制御の実行が開始され、ステップＳ２３に進む。

【0072】

ステップＳ２３では、前工程追従制御の実行が開始され、ステップＳ２４に進む。なお、ステップＳ２１において、ライン追従制御が実行中であることが検出された場合には、ステップＳ２４に進む。

【0073】

ステップＳ２４では、前記カメラユニット２０から上述の前工程追従情報を取得し、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、前工程の基準ラインと、前工程追従情報から取得された前工程ラインとに差があるか否かが確認され、両ラインに差があることが検出された場合には、ステップＳ２６に進む。

【0074】

ステップＳ２６では、これから走行する予定の基準ラインを、前記カメラユニット２０から取得された前工程ラインの情報に基づいて補正するライン補正操作を実行し、ステップＳ２７に進む。なお、ステップＳ２５において、前工程の基準ラインと、前工程追従情報から取得された前工程ラインとに差がない（或いは所定範囲内の誤差であった）場合には、ステップＳ２７に進む。

【0075】

ステップＳ２７では、基準ライン追従制御による追従作業を終了する基準ライン追従作業終了操作がされたか否かが確認され、基準ライン追従作業終了操作が検出された場合には、ステップＳ２８に進む。

【0076】

ステップＳ２８では、前工程追従制御の実行を終了し、その後、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、ライン追従制御の実行を終了し、その後、リターンする。

【0077】

該構成によれば、前記カメラユニット２０により取得された画像情報から前工程の畝等の作業跡を検出し、設定された基準ラインを補正することができるため、前記自動操舵制御によって作業走行することによって、前記走行機体に連結した作業機が前工程で形成した畝に接触することを効率的且つ確実に防止することができる。また、前記カメラユニット２０により取得された画像情報から前工程の作業工程端も正確に検出することができるため、作業者に基準ラインの端部に到達したこと（作業終わり）を報知することもできる。

【0078】

図１２は、外周作業制御のサブルーチンを示した処理フロー図である。外周作業制御のサブルーチンが実行されると、ステップＳ３１に進む。

【0079】

ステップＳ３１では、外周作業制御が実行中であるか否かが確認され、外周作業制御が実行されていないことが検出された場合には、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、畦追従制御の実行が開始され、ステップＳ３３に進む。なお、ステップＳ３１において、外周作業制御が実行中であることが検出された場合には、その後、ステップＳ３３に進む。

【0080】

ステップＳ３３では、外周作業制御による外周作業を終了する外周作業終了操作がされたか否かが確認され、外周作業終了操作が検出された場合には、ステップＳ３４に進む。なお、ステップＳ３３において、外周作業終了操作が検出されなかった場合には、その後、リターンする。

【0081】

ステップＳ３４では、畦追従制御の実行を終了し、その後、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、外周作業制御の実行を終了し、その後、リターンする。

【0082】

該構成によれば、前記外周作業制御が実行されると、前記カメラユニット２０により取得された画像情報から検出された畦に沿ってステアリング制御を行う畦追従制御が実行されるため、圃場の外周回りの作業走行をスムーズ且つ容易に行うことができる。

【0083】

次に、前記自動操舵制御の別実施例について説明する。前記自動操舵装置は、前記走行機体が振動等によって位置情報の取得精度が低下し易い速度（徐行速度、超低速度）の場合には、前記カメラユニット２０により撮影された画像情報に基づいたステアリング制御を実行し、前記走行機体が位置情報を受信する受信装置３３Ａだけでもある位程度の精度を担保できる走行速度の場合には、前記ＧＮＳＳユニット３０により取得された位置情報を用いたステアリング制御を実行するように切換可能に構成しても良い。

【0084】

該構成によれば、前記ＧＮＳＳユニット３０から、方位情報を取得する受信装置（Ｒｏｖｅｒアンテナ）３３Ｂが必要なくなるため、前記自動操舵制御によるステアリング制御の精度を極力落とすことなく、製造コストを低く抑えることができるようになる。

【符号の説明】

【0085】

７ 走行機体
１０ 操舵ユニット
１１ ステアリングハンドル
２０ カメラユニット（撮影ユニット）
３０ ＧＮＳＳユニット（位置情報取得ユニット）
５０ 操舵ユニット制御部（制御部）
６０ 撮影制御部（制御部）
７０ ＧＮＳＳ制御部（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】