特開 2023-66736 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】P2023066736

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20230509BHJP

   G05D 1/02 20200101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 301

A01B69/00 303A

G05D1/02 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177509

(22)【出願日】2021-10-29

(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】110003133

【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内山 直人

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 勇介

【テーマコード（参考）】

2B043

5H301

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB07

2B043BA09

2B043BB01

2B043DA01

2B043EA33

2B043EB18

2B043EC12

2B043EE01

5H301AA03

5H301BB01

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301GG09

(57)【要約】

【課題】手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられた際に走行機体が蛇行して走行するのを抑制することができる作業車両を提供する。
【解決手段】トラクタは、圃場を走行可能な走行機体と、走行機体を操舵する操舵部と、走行機体の前方の地面及び遠景を撮像可能なカメラと、を備える。また、作業車両は、オペレータが走行機体を操舵する手動操舵モードと、カメラの撮像動作により得られた画像データに基づいて操舵部を制御する自動操舵モードと、を実行可能な制御部と、画像を表示可能なディスプレイ２０６と、を備える。制御部は、手動操舵モードにおいて、カメラの撮像動作によって得られた画像データに対応する撮像画像Ｄ１に、圃場において作業経路上を走行する際に基準となるガイドラインＧＬを重ねた表示画像Ｄ０をディスプレイ２０６に表示させる。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場を走行可能な走行機体と、
前記走行機体を操舵する操舵部と、
前記走行機体の前方の地面及び遠景を撮像可能な撮像部と、
オペレータが前記走行機体を操舵する手動操舵モードと、前記撮像部の撮像動作により得られた画像データに基づいて前記操舵部を制御する自動操舵モードと、を実行可能な制御部と、
画像を表示可能な表示部と、を備え、
前記制御部は、前記手動操舵モードにおいて、前記撮像部の撮像動作によって得られた画像データに対応する撮像画像に、前記圃場において作業経路上を走行する際に基準となるガイドラインを重ねた表示画像を前記表示部に表示させる、
ことを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記制御部は、オペレータに入力された入力データに基づいて、前記撮像画像の底辺に対する前記ガイドラインの角度を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記入力データが、前記撮像部の取り付け高さのデータ、前記走行機体に取り付けられる作業機の幅のデータ、及び前記作業機を前記圃場における作業跡とオーバーラップさせるラップ代のデータを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記入力データが、前記ガイドラインの角度のデータを含む、
ことを特徴とする請求項２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、トラクタ等の作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１、２に開示されているように、圃場内において撮像画像を用いて作業車両を走行制御する技術が知られている。圃場の枕地において作業車両を旋回させる際には、オペレータは作業車両の走行制御をオフにし、操舵部を操舵することで作業車両を手動で旋回させる必要がある。そして、作業車両の旋回が完了したら再び走行制御をオンにすることで、圃場内において作業車両を自動で走行させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１４６０６１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】

【0004】

このように、例えば枕地においては、オペレータが走行機体を操舵する必要がある。このため、圃場内において作業車両が作業跡の端に対して平行となっていない状態で走行制御が実行されると、作業車両の走行方向を調整するために作業車両が蛇行して走行することがあった。

【0005】

そこで、本発明は、手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられた際に走行機体が蛇行して走行するのを抑制することができる作業車両を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の作業車両（１）は、圃場（Ｆ１）を走行可能な走行機体（４）と、
前記走行機体（４）を操舵する操舵部（２５）と、
前記走行機体（４）の前方の地面及び遠景を撮像可能な撮像部（１５）と、
オペレータが前記走行機体（４）を操舵する手動操舵モードと、前記撮像部（１５）の撮像動作により得られた画像データに基づいて前記操舵部（２５）を制御する自動操舵モードと、を実行可能な制御部（１０１）と、
画像を表示可能な表示部（２０６）と、を備え、
前記制御部（１０１）は、前記手動操舵モードにおいて、前記撮像部（１５）の撮像動作によって得られた画像データに対応する撮像画像（Ｄ１）に、前記圃場（Ｆ１）において作業経路上を走行する際に基準となるガイドライン（ＧＬ）を重ねた表示画像（Ｄ０）を前記表示部（２０６）に表示させる。

【0007】

例えば、図５及び図８を参照し、前記制御部（１０１）は、オペレータに入力された入力データに基づいて、前記撮像画像（Ｄ１）の底辺（Ｂ１）に対する前記ガイドライン（ＧＬ）の角度（θ）を設定する。

【0008】

例えば、図８、図９及び図１０を参照し、前記入力データが、前記撮像部（１５）の取り付け高さ（Ｈ）のデータ、前記走行機体（４）に取り付けられる作業機（６）の幅（Ｗ）のデータ、及び前記作業機（６）を前記圃場における作業跡（Ｔ１）とオーバーラップさせるラップ代（Δ）のデータを含む。

【0009】

例えば、図８を参照し、前記入力データが、前記ガイドライン（ＧＬ）の角度（θ）のデータを含む。

【0010】

なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、何ら本発明の構成を限定するものではない。

【発明の効果】

【0011】

請求項１に係る本発明によると、手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられた際に走行機体が蛇行して走行するのを抑制することができる。

【0012】

請求項２に係る本発明によると、オペレータがガイドラインの角度を状況に応じて適切に調整することができる。

【0013】

請求項３に係る発明によると、オペレータが、走行機体、走行機体に取り付けられる作業機、及びラップ代に適したガイドラインの角度を手計算しなくてもよく、操作性が向上する。

【0014】

請求項４に係る発明によると、例えばガイドラインの角度を微調整する場合など、オペレータが角度のデータを入力することで、ガイドラインの角度を直接調整することができ、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態に係る作業車両の一例であるトラクタの側面図。

【図2】（ａ）はトラクタを前方から見た斜視図、（ｂ）はトラクタを後方から見た斜視図。

【図3】操作パネルの平面図。

【図4】トラクタの制御系の要部のブロック図。

【図5】携帯端末のブロック図。

【図6】（ａ）及び（ｂ）は制御モジュールのＣＰＵによる制御処理を示すフローチャート。

【図7】（ａ）及び（ｂ）は圃場におけるトラクタの作業例の模式図。

【図8】ディスプレイに表示される表示画像の一例を示す説明図。

【図9】遷移画像の説明図。

【図10】（ａ）及び（ｂ）は入力データを説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る作業車両の一例であるトラクタ１の側面図、図２（ａ）は、図１のトラクタ１を前方から見た斜視図、図２（ｂ）は、トラクタ１を後方から見た斜視図である。

【0017】

トラクタ１は、左右一対の前輪２及び後輪３を有する走行機体４と、走行機体４の後方に昇降リンク５を介して昇降可能に連結された作業機６と、を備える。走行機体４は、圃場や道路を走行可能に構成されている。走行機体４は、前輪２及び後輪３に支持された機体フレーム７と、該機体フレーム７の前部に設置されたエンジン（図示せず）の上面をカバーするボンネット８と、該ボンネット８の後方に設置され、オペレータが乗込んで操縦等を行う操縦部９が設けられたキャビン１０と、を備える。エンジンは、変速機構（図示せず）を介して前輪２及び後輪３を駆動すると共に、ＰＴＯ軸（図示せず）を介して作業機６に駆動力を供給している。作業機６は、圃場において播種や畝立てなどの作業をするのに用いられるものであり、例えばロータリ耕耘機である。

【0018】

上記操縦部９は、オペレータが着座する座席１１と、該座席１１の前方に配置されたステアリングハンドル１２及び上下方向に延設されたステアリングシャフト２１を含む操舵部２５と、を備える。操舵部２５は、オペレータ又は駆動ユニット２０が走行機体４を操舵するためのものである。

【0019】

また、上記操縦部９は、該ステアリングハンドル１２の前方に配置された表示パネル１３と、ステアリングハンドル１２の左側方に配置された前後進切換えレバー１４と、ステアリングハンドル１２の右側方に配置されたスロットルレバー（図示せず）と、該スロットルレバーの手前に配置されて上記作業機６の昇降作動を操作する昇降レバー（図示せず）と、該スロットルレバーの奥側に配置された方向指示器レバー１６と、座席１１とステアリングハンドル１２の間に設けられた床面であるフロアステップ１８と、座席１１の右側方に配置された操作盤１９と、を備える。

【0020】

キャビン１０は、一対のフロントフレーム１０ａと、一対のリアフレーム１０ｂと、これらフレーム１０ａ，１０ｂに支持された天井１０ｃと、を有し、その内側に操縦部９が形成されている。キャビン１０の天井１０ｃの前部には、撮像部の一例であるカメラ１５が設けられている。

【0021】

ステアリングハンドル１２の回転軸とステアリングシャフト２１の上端との間には、ステアリングシャフト２１を回転駆動して走行機体４の操舵を制御（アシスト）する駆動ユニット２０が設けられている。該駆動ユニット２０は、ステアリングシャフト２１の上端側に装着されるとともに、該ステアリングシャフト２１を覆うステアリングコラム２２の上部側とに取り付け固定されている。これにより、ステアリングシャフト２１は、ステアリングハンドル１２を介してオペレータによって軸回転操作（操向操作）されるとともに、駆動ユニット２０によって軸回転駆動されることによって操向操作が制御（アシスト）可能に構成されている。トラクタ１は、駆動ユニット２０のケース上に配置された操作パネル２７と、駆動ユニット２０のケース内に配置された制御モジュール１００と、を備える。

【0022】

図３は、実施の形態に係る操作パネル２７の平面図である。操作パネル２７は、動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１、遠景直進ボタン３３、複数の追従ボタン３４～３６、感度調整ボタン３７、報知部４０、及び複数のＬＥＤ４３～４６を有する。報知部４０は、オペレータに警報を報知可能に構成されており、本実施の形態では、ランプ４１及びブザー４２を含む。

【0023】

図４は、実施の形態に係るトラクタ１の制御系の要部のブロック図である。制御モジュール１００は、例えばマイクロコンピュータなどのコンピュータにより構成されている。制御モジュール１００は、走行機体４及び作業機６を制御する不図示のＥＣＵとは異なるコンピュータで構成されている。図１に示す駆動ユニット２０は、操舵角センサ３０及び駆動モータ３９を備える。

【0024】

制御モジュール１００は、プロセッサの一例であるＣＰＵ１０１、記憶部の一例であるＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３、入出力インタフェースの一例であるＩ／Ｏ１０４、並びに通信部１０５を有する。通信部１０５は、ＷｉＦｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線、又は有線により携帯端末２００とデータ通信可能に構成されている。

【0025】

制御モジュール１００の入力側には、カメラ１５、操舵角センサ３０、動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１、遠景直進ボタン３３、追従ボタン３４～３６、及び感度調整ボタン３７が接続される。一方、制御モジュール１００の出力側には、駆動モータ３９、報知部４０、ＬＥＤ４３～４６が接続されている。

【0026】

カメラ１５は、車両走行の目標となる走行機体４の進行方向の地面及び地平線を撮像可能な位置に配置されている。カメラ１５は、単眼のデジタルカメラであり、被写体（風景）を撮像して画像データを生成し、該画像データを制御モジュール１００に出力する。

【0027】

操舵角センサ３０は前輪２の操舵角を検出するデバイスである。駆動モータ３９は、ステアリングシャフト２１を軸回転させる電動モータであり、例えばステッピングモータである。駆動モータ３９は、制御モジュール１００が後述する自動操舵モードを実行する際に制御モジュール１００によって制御される。該駆動モータ３９のモータ出力軸には、ギヤ減速する減速機構（図示せず）が設けられている。前記駆動モータ３９による回転出力は、減速機構によって減速されて、ステアリングシャフト２１へと伝動される。よって、自動操舵モードでは、前記駆動モータ３９のモータ出力によりステアリングシャフト２１を軸回転させることによって、ステアリング操作が制御される。

【0028】

ランプ４１は、点灯、点滅などによってオペレータに警報を発報するためのものである。ブザー４２は、音を発する放音装置であり、音を発することによってオペレータに警報を発報するためのものである。

【0029】

動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１は、オペレータが操作可能なスイッチであり、例えばランプ付き押しボタンスイッチである。動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１は、第１状態としてランプが点灯したＯＮ状態となり、第２状態としてランプが消灯したＯＦＦ状態となる。動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１は、オペレータに操作される度に、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とに交互に切り替わる。

【0030】

制御モジュール１００のＣＰＵ１０１は、圃場で作業を行う作業モードと道路や圃場内を移動する走行モードとを選択的に実行可能である。そして、ＣＰＵ１０１は、作業モードにおいて、オペレータが走行機体４を操舵する手動操舵モードと、カメラ１５の撮像動作により得られた画像データＩ２に基づいて走行機体４の操舵を制御する自動操舵モードと、を選択的に実行可能に構成されている。本実施の形態において、前記自動操舵モードとして、４つの自動操舵モードがある。

【0031】

遠景直進ボタン３３及び追従ボタン３４～追従ボタン３６のそれぞれは、４つの自動操舵モードのうち、対応する自動操舵モードをオペレータが選択可能なボタンスイッチである。動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１をＯＮ状態とすることにより、遠景直進ボタン３３及び追従ボタン３４～３６のそれぞれに対応する自動操舵モードが選択可能となる。

【0032】

以下、遠景直進ボタン３３と対応する自動操舵モードを「遠景直進モード」、追従ボタン３４と対応する自動操舵モードを「前工程追従モード」、追従ボタン３５と対応する自動操舵モードを「畔追従モード」、追従ボタン３６と対応する自動操舵モードを「Ｖ溝追従モード」という。

【0033】

感度調整ボタン３７は、自動操舵モードを実行する際のステアリングの操舵感度を調整するボタンである。

【0034】

図５は、実施の形態に係る携帯端末２００のブロック図である。携帯端末２００は、コンピュータ端末であり、例えばタブレットＰＣ、スマートフォンである。携帯端末２００は、プロセッサの一例であるＣＰＵ２０１、記憶部の一例であるＲＯＭ２０２及びＲＡＭ２０３、入出力インタフェースの一例であるＩ／Ｏ２０４、並びに通信部２０５を有する。通信部２０５は、制御モジュール１００の通信部１０５と無線又は有線でデータ通信可能に構成されている。また、携帯端末２００は、画像を表示可能な表示部の一例であるディスプレイ２０６を有する。本実施の形態では、ディスプレイ２０６は、タッチパネルディスプレイであり、入力部としても機能する。

【0035】

本実施の形態では、制御モジュール１００のＣＰＵ１０１が制御部として機能する。

【0036】

以下、制御モジュール１００による制御処理を図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すフローチャートに沿って説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す制御処理は、所定周期で繰り返し実行される。制御モジュール１００のＣＰＵ１０１は、動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。圃場においてトラクタ１により作業を行う際には、オペレータにより動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態にされる。

【0037】

動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態である場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、作業モードを実行する（Ｓ１０２）。作業モードは、圃場において作業機６により作業を行うモードであり、ＣＰＵ１０１は、オペレータによる遠景直進ボタン３３及び追従ボタン３４～３６の入力操作を受け付け可能な状態となる。

【0038】

ＣＰＵ１０１は、遠景直進ボタン３３及び追従ボタン３４～３６のいずれかが操作されたか（即ちＯＮされたか）否かを判断する（Ｓ１０３）。いずれかのボタンが操作された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、操作されたボタンに対応する自動操舵モードを実行する（Ｓ１０４）。

【0039】

動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態で遠景直進ボタン３３が操作された場合、ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ４３を点灯させ、遠景直進モードを実行する。動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態で追従ボタン３４が操作された場合、ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ４４を点灯させ、前工程追従モードを実行する。動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態で追従ボタン３５が操作された場合、ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ４５を点灯させ、畔追従モードを実行する。動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態で追従ボタン３６が操作された場合、ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ４６を点灯させ、Ｖ溝追従モードを実行する。

【0040】

ステップＳ１０４で実行される自動操舵モードについて説明する。遠景直進モードにおいて、ＣＰＵ１０１は、カメラ１５に撮像動作を行わせ、カメラ１５の撮像動作により生成された画像データＩ２を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、画像データＩ２に基づいて目標地点を決定し、目標地点に向けて直進するよう、走行機体４を自動走行させる。

【0041】

前工程追従モードにおいて、ＣＰＵ１０１は、カメラ１５に撮像動作を行わせ、カメラ１５の撮像動作により生成された画像データＩ２を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、画像データＩ２に基づいて走行機体４の側方にある直線状に延びる作業跡を検出し、作業跡に沿って走行機体４を自動走行させる。

【0042】

畔追従モードにおいて、ＣＰＵ１０１は、カメラ１５に撮像動作を行わせ、カメラ１５の撮像動作により生成された画像データＩ２を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、画像データＩ２に基づいて走行機体４の側方にある畔を検出し、畔に沿って走行機体４を自動走行させる。

【0043】

Ｖ溝追従モードにおいて、ＣＰＵ１０１は、カメラ１５に撮像動作を行わせ、カメラ１５の撮像動作により生成された画像データＩ２を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、画像データＩ２に基づいて直線状に延びるＶ溝を検出し、Ｖ溝に沿って走行機体４を自動走行させる。

【0044】

また、ＣＰＵ１０１は、動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態であっても（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ボタン３３～３６のいずれも操作されなければ（Ｓ１０３：ＮＯ）、手動操舵モードを実行する（Ｓ１０５）。即ち、手動操舵モードにおいて、ＣＰＵ１０１は、駆動モータ３９を用いたアシスト制御は行わず、走行機体４は、オペレータの操舵に従って走行する。

【0045】

なお、ＣＰＵ１０１は、いずれかの自動操舵モードを実行中にオペレータにボタン３３～３６のうち対応するボタンが再度操作された場合、自動操舵モードを停止し、手動操舵モードに移行するようにしてもよい。また、ＣＰＵ１０１は、いずれかの自動操舵モードを実行中にオペレータにステアリングハンドル１２が回転操作された場合、自動操舵モードを停止し、手動操舵モードに移行するようにしてもよい。自動操舵モードから手動操舵モードに切り替える際、ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ４３～４６のうち、点灯させていたＬＥＤを消灯させる。

【0046】

動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＦＦ状態であれば（Ｓ１０１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、走行モードを実行する（Ｓ１０６）。走行モードは、公道などの道路や圃場内を移動するためのモードであり、手動操舵モードと同様、オペレータの操舵に従って走行するモードであるが、作業モードと異なり、オペレータによるボタン３３～３６の入力操作は受け付けない。走行モードにおいては、作業機６は、上昇させた状態である。トラクタ１の移動時には、オペレータにより動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＦＦ状態にされる。

【0047】

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、圃場Ｆ１におけるトラクタ１の作業例の模式図である。圃場Ｆ１においては、オペレータにより動作ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３１がＯＮ状態に操作され、作業モードに設定される。圃場Ｆ１における作業エリアＷ１では、作業モードは、オペレータにより自動操舵モードに設定される。自動操舵モードに設定されることにより、トラクタ１は、作業エリアＷ１において自動で耕耘等の作業を行う。一方、圃場Ｆ１における枕地Ｍ１では、作業モードは、オペレータにより手動操舵モードに設定される。手動操舵モードに設定されることにより、オペレータはトラクタ１が枕地Ｍ１で旋回するようトラクタ１を手動で操舵する。そして、オペレータは、トラクタ１を手動で操舵することにより、トラクタ１による作業跡Ｔ１の端のラインＳ１と平行となるようにトラクタ１の進行方向を調整する。そして、オペレータが自動操舵モードに設定することにより、トラクタ１は作業エリアＷ１において自動で走行し、耕耘等の作業を行う。

【0048】

ここで、手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられた直後、トラクタ１の進行方向が図７（ａ）に示すように作業跡Ｔ１の端のラインＳ１と平行であれば、トラクタ１はラインＳ１と平行に自動走行する。しかし、手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられた直後、トラクタ１の進行方向が図７（ｂ）に示すように作業跡Ｔ１の端のラインＳ１に対して傾斜していると、トラクタ１はラインＳ１と平行に走行する前に、トラクタ１が蛇行して走行することがある。特に、自動操舵モードとして前工程追従モードに切り替えられた直後にトラクタ１の蛇行が発生しやすい。そこで、本実施の形態では、ステップＳ１０５の手動操舵モードにおいて、以下の処理が実行される。

【0049】

ステップＳ１０５の手動操舵モードについて図６（ｂ）のフローチャートに沿って具体的に説明する。ＣＰＵ１０１は、カメラ１５に撮像動作を行わせる（Ｓ２０１）。カメラ１５による撮像周期は、制御処理と同じ所定周期である。カメラ１５は、走行機体４から見た前景を撮像することにより画像データＩ１を生成する。前景には、走行機体４の前方の地面や遠景が含まれる。地面には、圃場Ｆ１が含まれる。

【0050】

ＣＰＵ１０１は、通信部１０５を介して画像データＩ１を携帯端末２００に送信し、画像データＩ１に応じた画像をディスプレイ２０６に表示させる（Ｓ２０２）。図８は、ディスプレイ２０６に表示される表示画像Ｄ０の一例を示す説明図である。

【0051】

表示画像Ｄ０には、画像データＩ１に基づく撮像画像Ｄ１と、撮像画像Ｄ１上に重ねて表示される参照画像Ｄ２と、オペレータが入力操作可能な操作画像Ｄ３と、が含まれる。撮像画像Ｄ１は、走行機体４から前方を見た風景画像であり、白黒又はカラーの濃淡画像である。撮像画像Ｄ１は、新たな画像データＩ１が携帯端末２００に取得される度に更新される。

【0052】

参照画像Ｄ２は、オペレータが各種情報を目視可能な画像である。参照画像Ｄ２は、図７（ａ）に示す圃場Ｆ１においてトラクタ１が作業経路ＰＨ上を走行する際に基準となるガイドラインＧＬを含む。ガイドラインＧＬは、撮像画像Ｄ１が更新されても、表示画像Ｄ０において固定位置に表示される直線である。ガイドラインＧＬは、撮像画像Ｄ１において斜め方向に延びる直線である。ここで、作業経路ＰＨは、作業跡Ｔ１の端のラインＳ１に沿って直線状に延びる、走行機体４の目標経路である。なお、参照画像Ｄ２には、トラクタ１の運転状況などを示す数字等の文字が含まれていてもよい。数字等の文字は、オペレータが見やすい大きさに設定されるのが好ましい。

【0053】

撮像画像Ｄ１において、作業エリアＷ１の作業跡Ｔ１に相当する画像は、作業前の部分に相当する画像と比較して濃くなる。したがって、オペレータは、表示画像Ｄ０を目視しながら、撮像画像Ｄ１における濃淡の濃い部分の端のラインがガイドラインＧＬに概ね合うようにトラクタ１を操舵することで、トラクタ１の進行方向が作業跡Ｔ１の端のラインＳ１と概ね平行となる。また、これにより、作業機６の端と作業跡Ｔ１の端とを揃える、又は作業機６と作業跡Ｔ１とを所定のラップ代でオーバーラップさせることができる。この状態で手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられると、図７（ａ）に示すように、トラクタ１は、作業跡Ｔ１の端のラインＳ１に沿って直線的に自動走行する。このとき、オペレータに設定される自動操舵モードは、遠景直進モード、前工程追従モード、畔追従モード、及びＶ溝追従モードのいずれであってもよい。例えば、前工程の作業跡Ｔ１を画像処理で検出し難いような場合には、２工程目以降においても、前工程追従モードではなく、遠景直進モードでトラクタ１に作業を行わせることも可能である。その際、オペレータにより、トラクタ１の走行機体４が前工程の作業跡Ｔ１の端のラインＳ１と概ね平行に合わせられているので、トラクタ１を作業跡Ｔ１の端のラインＳ１に沿って直線的に自動走行させることが可能である。これにより、作業エリアＷ１において作業機６による作業残しが生じるのを抑制することができる。

【0054】

ここで、作業跡Ｔ１は、走行機体４から前方を見て、トラクタ１が枕地Ｍ１で右旋回するとトラクタ１の右側、トラクタ１が枕地Ｍ１で左旋回するとトラクタ１の左側に現れる。このため、本実施の形態では、ＣＰＵ１０１は、ガイドラインＧＬを、撮像画像Ｄ１の左右方向の中心に位置する中心線Ｌ１に対して左右対称に一対表示する。中心線Ｌ１は、撮像画像Ｄ１中、上下方向に延びる直線であり、仮想直線であってもよいが、撮像画像Ｄ１上に表示してもよい。なお、各ガイドラインＧＬは、撮像画像Ｄ１上、上から下に向かうに連れて、中心線Ｌ１から離間するように設定すればよい。

【0055】

表示画像Ｄ０において、ガイドラインＧＬ又はガイドラインＧＬの延長線は、撮像画像Ｄ１における消失点Ｖ上を通過する。消失点Ｖは、走行機体４に対するカメラ１５の取り付け高さに応じて決まる。消失点Ｖは、撮像画像Ｄ１上に重ねて表示してもよい。

【0056】

ガイドラインＧＬの角度θのデータは、携帯端末２００又は制御モジュール１００の記憶部に予め記憶（設定）されていてもよい。そして、記憶（設定）されているガイドラインＧＬの角度θのデータは、状況に応じてオペレータが適宜調整できるようにしてもよい。

【0057】

本実施の形態では、ＣＰＵ１０１は、オペレータに入力された入力データに基づいて、撮像画像Ｄ１の底辺Ｂ１に対するガイドラインＧＬの角度θを設定する。入力データは、ガイドラインＧＬの角度θのデータを含む。本実施の形態では、操作画像Ｄ３を用いて角度θのデータを入力することができる。

【0058】

操作画像Ｄ３は、ユーザインタフェース画像であり、表示画像Ｄ０において長手方向に延びるスライドバーＤ３１と、スライドバーＤ３１上を移動するノブＤ３２と、を含む。オペレータは、スライドバーＤ３１に沿ってノブＤ３２を長手方向にスライドさせることによって、スライドバーＤ３１の長手方向の位置に応じた角度θの数値データを入力することができる。ＣＰＵ１０１は、オペレータによって操作されるノブＤ３２の位置に応じて角度θの数値データを設定する。

【0059】

また、操作画像Ｄ３には、角度θの数値が表示されるボックスＤ３３が含まれる。ボックスＤ３３には、設定された角度θの数値が表示される。なお、オペレータが不図示のテンキーなどでボックスＤ３３に数値を直接入力することで、角度θの数値データを設定するように構成してもよい。

【0060】

また、操作画像Ｄ３には、ガイドラインＧＬの表示／非表示を切り替えるボタンＤ３４が含まれる。オペレータにボタンＤ３４が押されたことを検知した場合、ＣＰＵ１０１は、ガイドラインＧＬを表示していたときはガイドラインＧＬを非表示とし、ガイドラインＧＬを表示していなかったときはガイドラインＧＬを表示する。

【0061】

また、操作画像Ｄ３には、角度θを計算するための入力データ（パラメータ）を受け付ける、図９に示す遷移画像Ｄ４に遷移するボタンＤ３５が含まれる。ボタンＤ３５がオペレータに押されたことを検知した場合、ＣＰＵ１０１は、操作画像Ｄ３を遷移画像Ｄ４に遷移させる。遷移画像Ｄ４には、機体情報の入力を受け付けるウィンドウＤ４１と、角度θの計算結果が表示されるウィンドウＤ４２と、が含まれる。

【0062】

ウィンドウＤ４１には、図１０（ａ）に示すカメラ１５の取り付け高さＨの数値データの入力を受け付けるボックスＤ４１１と、図１０（ｂ）に示す作業機６の幅Ｗの数値データの入力を受け付けるボックスＤ４１２と、作業機６を作業跡Ｔ１とオーバーラップさせるラップ代Δのデータの入力を受け付けるボックスＤ４１３と、が含まれる。ここで、カメラ１５の取り付け高さＨは、走行機体４が接する平面に対するカメラ１５のレンズの中心の高さである。また、ウィンドウＤ４１には、ボックスＤ４１１～Ｄ４１３に入力されたデータに基づいてＣＰＵ１０１に角度θの計算を行わせるボタンＤ４１４が含まれている。ＣＰＵ１０１は、オペレータにボタンＤ４１４が押されたことを検知した場合、ボックスＤ４１１～Ｄ４１３に入力されたデータに基づいて所定の演算により角度θの数値データを求める。ウィンドウＤ４２には、演算により求めた角度θの数値データが表示されるボックスＤ４２１が含まれる。例えば、ガイドラインＧＬの角度θは、ａｒｃｔａｎ（Ｈ／（Ｗ－Δ））で求めることができる。なお、角度θの数値は、弧度法でボックスＤ４２１に表示してもよいし、弧度法から度数法に変換してボックスＤ４２１に表示してもよい。

【0063】

以上、本実施の形態によると、手動操舵モードにおいて、ガイドラインＧＬが前工程の作業跡Ｔ１に相当する画像の端のラインと重なるように走行機体４を操舵することにより、走行機体４の進行方向が作業跡Ｔ１の端のラインＳ１と略平行にすることができる。特に、オペレータが走行機体４を枕地Ｍ１で旋回させる際に、ガイドラインＧＬが撮像画像Ｄ１とともにディスプレイ２０６に表示されることにより、走行機体４を作業跡Ｔ１に対して位置合わせするのが容易となり、位置合わせの作業性が向上する。これにより、手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられた際に走行機体４が圃場Ｆ１における作業エリアＷ１を蛇行して走行する、即ち蛇行して作業するのを抑制することができる。走行機体４の蛇行が抑制されるので、作業機６による作業跡は直線状となる。また、作業エリアＷ１において直線状に延びる隣り合う２つの作業跡の間に作業残しが発生するのを抑制することができる。また、次の工程で前工程の作業跡に沿って走行機体４を自動走行させる際にも、前工程の作業跡が蛇行せず直線状であるため、走行機体４が蛇行するのを抑制することができる。

【0064】

また、本実施の形態によると、オペレータが入力データを入力することによりガイドラインＧＬの角度θを設定することができる。これにより、ガイドラインＧＬの角度θを状況に合わせて適切に設定することができる。

【0065】

また、本実施の形態によると、オペレータが図９に示す各ボックスＤ４１１～Ｄ４１３にパラメータを入力することで、ＣＰＵ１０１がガイドラインＧＬの角度θを自動的に計算する。よって、走行機体４、走行機体４に取り付けられる作業機６、及びラップ代に適したガイドラインＧＬの角度を、オペレータが手計算しなくてもよく、操作性が向上する。

【0066】

また、本実施の形態によると、例えばガイドラインＧＬの角度θを微調整する場合など、オペレータが角度θのデータを入力することで、ガイドラインＧＬの角度θを直接調整することができ、操作性が向上する。

【0067】

なお、以上の実施の形態では、制御部がＣＰＵ１０１である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、携帯端末２００のＣＰＵ２０１が、制御部として機能してもよいし、２つのＣＰＵ１０１，２０１が制御部として機能してもよい。その際、携帯端末２００のＣＰＵ２０１が制御部として機能するようにアプリケーションソフトウェアが携帯端末２００にインストールされるようにしてもよい。また、表示部が携帯端末２００のディスプレイ２０６である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば表示部が走行機体４に設置されたディスプレイであってもよい。

【0068】

また、制御モジュール１００がＥＣＵとは異なるコンピュータで構成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、制御モジュール１００がＥＣＵの機能の一部であってもよい。

【0069】

また、制御モジュール１００のＣＰＵ１０１が画像処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、別のコンピュータに画像処理を行わせてもよい。

【0070】

また、カメラ１５が単眼カメラである場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えばカメラ１５がステレオカメラであってもよい。

【0071】

また、表示画像Ｄ０には、隠しボタンが含まれていてもよい。そして、該隠しボタンがオペレータによって複数回タップされると、設定画面に表示が切り替わるようにしてもよい。設定画面においては、機体パラメータ、ソフトウェアの更新、画像収集など、各種の処理や設定が可能に構成されているのが好ましい。また、該隠しボタンがオペレータによって更に１回タップされると、図８に示す表示画像Ｄ０に戻るようにしてもよい。

【0072】

また、設定画面において、自動操舵モードにおける操舵感度の範囲を複数段階に設定可能に構成してもよい。そして、設定画面において設定した範囲内で、感度調整ボタン３７で操舵感度を更に細かく設定可能としてもよい。

【0073】

また、設定画面において、複数の設定内容をプルダウンで表示可能とし、表示した複数の設定内容の中からオペレータがタップすることでいずれかの設定内容を選択可能に構成してもよい。

【0074】

また、走行機体４の中心を示す画像（例えば＋）を撮像画像Ｄ１上に表示してもよい。また、追従対象を示す画像（例えば逆Ｖ字の線）を撮像画像Ｄ１上に表示してもよい。

【0075】

また、参照画像Ｄ２には、追従対象に向かう仮想直線である追従線に対する走行機体４の横偏差量及びその方向を示す矢印を示す画像Ｄ２２が含まれていてもよい。

【0076】

また、前工程追従モードにおいて、作業跡の端を検出したか否かを示す文字画像を、撮像画像Ｄ１上に重ねて表示するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ トラクタ（作業車両）
４ 走行機体
１５ カメラ（撮像部）
２５ 操舵部
１０１ ＣＰＵ（制御部）
２０６ ディスプレイ（表示部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】