特許 7078259 農作業機用作業支援システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-23

(45)【発行日】2022-05-31

(54)【発明の名称】農作業機用作業支援システム

(51)【国際特許分類】

   A01B 35/00 20060101AFI20220524BHJP

   A01B 69/00 20060101ALI20220524BHJP

   A01B 63/10 20060101ALI20220524BHJP

【ＦＩ】

A01B35/00 B

A01B69/00 301

A01B63/10 B

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018167635

(22)【出願日】2018-09-07

(65)【公開番号】P2020039267

(43)【公開日】2020-03-19

【審査請求日】2021-06-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000188009

【氏名又は名称】松山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】特許業務法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 健一

(72)【発明者】

【氏名】大村 英昭

(72)【発明者】

【氏名】小林 茂喜

【審査官】星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１０８６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７３９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０１７３６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１５３４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５４５２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ３５／００

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ａ０１Ｂ ６３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トラクタに装着して農作業を行う農作業機に適用する農作業機用作業支援システムにおいて、
前記農作業機に装着するカメラユニットと、演算部とを備え、
前記カメラユニットは、作業進行方向の前方及び作業進行方向の後方を撮影可能であり、
前記演算部は、前記カメラユニットで撮影された画像に対して、撮影範囲に対して一定の位置となる作業の基準線と、前記カメラユニットで撮影された画像内で特定の位置に設定された目標である前方の基準点及び後方の基準点の位置とが一致しているか否かを算出することを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項2】

請求項１に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記カメラユニットは、作業進行方向の前方に向けた前方カメラと、作業進行方向の後方に向けた後方カメラを備えると共に、前記前方カメラの撮影範囲の左右の中心と、前記後方カメラの撮影範囲の左右の中心は、一直線上にあるとともに、前記作業の基準線と一致していることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記カメラユニットは、一体に構成されていることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
表示部を備え、前記演算部は、前記カメラユニットで撮影した画像と、前記作業の基準線と、前記設定された基準点とを前記表示部に表示させることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項5】

請求項４に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記表示部には、前方を撮影した画像の下に、後方を撮影した画像が撮影の上下方向に対して上下逆に表示され、前記作業の基準線は前記２つの画像上に上下方向に１つの直線で表示されることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記農作業機の一部に、前記作業の基準線に相当する位置に印が設けられ、前記カメラユニットで撮影された画像に、前記印が映り込んでいることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記演算部は、画像処理により前記基準点を判別して決定することを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
設定入力部を備え、前記基準点は前記設定入力部の操作により設定可能であることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項9】

請求項４を引用する又は請求項５を引用する請求項８に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記表示部と前記設定入力部は、表示画面上の表示を触れることで信号が入力されるタッチパネルにより一体に構成されることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記農作業機にアクチュエータを備え、前記アクチュエータは、前記作業の基準線と、前記２つの基準点と、を一致させる方向に制御されることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記農作業機は、耕耘部とディスク部を備える畦塗り機であり、前記カメラユニットは前記トラクタの中心側における前記ディスク部の内側端部の上部に設けられていることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【請求項12】

請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の農作業機用作業支援システムにおいて、
前記農作業機は、耕耘作業を行うロータリーであり、前記カメラユニットは、耕耘幅の両端部の上部に、それぞれ設けられることを特徴とする農作業機用作業支援システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農作業機用作業支援システムに関し、特に、トラクタに装着する農作業機に対してより正確な農作業を可能とする農作業機用作業支援システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、トラクタに装着する農作業機では、作業者が農作業機の作業位置および方向を目視で確認しながら、トラクタ及び農作業機の操作を行って調整をしていた。このとき、農作業機の大きさが大きい場合や、農作業を行う作業部の位置によっては、死角となるため、作業者から目視確認しにくい場合があった。さらに、農作業機の操作を適切に行うことができずに高精度な作業が困難な場合や、運転技術の正確さが不足しているため作業効率が低下する場合もあった。

【0003】

このため、特許文献１では、前処理体の前側に、位置方位センサを設けて、この位置方位センサにより、元畦の位置を検出し、元畦に対して所望の新畦が形成されるように畦塗り機の位置及び方位を自動制御する技術が記載されている。

【0004】

また、特許文献２では、カメラで撮影された画像において予め定めた目標点と最新の画像における目標点に対応する位置のズレを検出して、このズレを修正するようにオフセットアクチュエータを作動させる技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－２５４５２２号公報

【文献】特開２０１７－１０８６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１では、元畦に沿った制御となるため、元畦が曲がっている場合には、新畦も曲がる可能性があり、直線的に作業することが困難であった。

【0007】

さらに、特許文献２では、目標点を基準に行うことで正確な農作業が可能であるが、後方の基準点は考慮してなかった。ここで、後方の基準点も考慮すれば、さらに正確な農作業を行える余地がある。

【0008】

この他に測位衛星の信号を利用した測位システムを搭載して、トラクタの走行位置をガイドする方法も考えられるが、現状では、正確な農作業に対しては測位精度が不十分であり、精度の向上が求められる。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みて、トラクタに装着する農作業機に対してより正確な農作業を可能とするための農作業機用作業支援システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、代表的な本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、トラクタに装着して農作業を行う農作業機に適用する農作業機用作業支援システムにおいて、前記農作業機に装着するカメラユニットと、演算部とを備え、前記カメラユニットは、作業進行方向の前方及び作業進行方向の後方を撮影可能であり、前記演算部は、前記カメラユニットで撮影された画像に対して、撮影範囲に対して一定の位置となる作業の基準線と、前記カメラユニットで撮影された画像内で特定の位置に設定された目標である前方の基準点及び後方の基準点の位置とが一致しているか否かを算出することを特徴とする。

【0011】

さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記カメラユニットは、作業進行方向の前方に向けた前方カメラと、作業進行方向の後方に向けた後方カメラを備えると共に、前記前方カメラの撮影範囲の左右の中心と、前記後方カメラの撮影範囲の左右の中心は、一直線上にあるとともに、前記作業の基準線と一致していることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記カメラユニットは、一体に構成されていることを特徴とする。

【0012】

さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、表示部を備え、前記演算部は、前記カメラユニットで撮影した画像と、前記作業の基準線と、前記設定された基準点とを前記表示部に表示させることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記表示部には、前方を撮影した画像の下に、後方を撮影した画像が撮影の上下方向に対して上下逆に表示され、前記作業の基準線は前記２つの画像上に上下方向に１つの直線で表示されることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記農作業機の一部に、前記作業の基準線に相当する位置に印が設けられ、前記カメラユニットで撮影された画像に、前記印が映り込んでいることを特徴とする。

【0013】

さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記演算部は、画像処理により前記基準点を判別して決定することを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、設定入力部を備え、前記基準点は前記設定入力部の操作により入力可能であることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記表示部と前記設定入力部は、表示画面上の表示を触れることで信号が入力されるタッチパネルにより一体に構成されることを特徴とする。

【0014】

さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記農作業機アクチュエータを備え、前記アクチュエータは、前記作業の基準線と、前記２つの基準点と、を一致させる方向に制御されることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記農作業機は、耕耘部とディスク部を備える畦塗り機であり、前記カメラユニットは前記トラクタの中心側における前記ディスク部の内側端部の上部に設けられていることを特徴とする。
さらに本発明の農作業機用作業支援システムの一つは、前記農作業機は、耕耘作業を行うロータリーであり、前記カメラユニットは、耕耘幅の両端部の上部に、それぞれ設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、農作業機用作業支援システムにおいて、トラクタに装着する農作業機に対してより正確な農作業を可能とすることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の農作業機用作業支援システムにおけるブロック図の例を示す。

【図2】本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態の平面図を示す。

【図3】本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態における前進作業時の例を示す図である。

【図4】本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態における表示の例を示す図であり、（ａ）は基準点が基準線からずれた状態を示し、（ｂ）は基準点が基準線と一致している状態を示す。

【図5】本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態における操作部の例を示す図である。

【図6】本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態におけるバック作業時の例を示す図である。

【図7】本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態の変形例における表示の例を示す図であり、（ａ）は基準点が基準線からずれた状態を示し、（ｂ）は基準点が基準線と一致している状態を示す。

【図8】本発明の農作業機用作業支援システムの第２の実施形態の平面図を示す。

【図9】本発明の農作業機用作業支援システムの第２の実施形態における作業時の例を示す図である。

【図10】本発明の農作業機用作業支援システムの第２の実施形態における表示の例を示す図であり、（ａ）は基準点が基準線からずれた状態を示し、（ｂ）は基準点が基準線と一致している状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明を実施するための形態を説明する。

【0018】

図１は、本発明の農作業機用作業支援システムにおけるブロック図の例を示す。本発明に適用する農作業機は、トラクタに本体を装着して農作業を行うものである。そして、より正確な農作業を可能とするための農作業機用作業支援システムを備えている。ここで、農作業機用作業支援システムは、演算部１１、制御部１２、記憶部１３、カメラユニット１６、設定入力部１７、表示部１８を備えている。さらに、記憶部１３に加えて、あるいは、記憶部１３に代えて、情報入出力部１４と外部記憶媒体１５を備えていてもよい。また、アクチュエータを制御する場合は、出力部１９、アクチュエータ２０を備えている。このとき、状態検知部２１を必要に応じて設けることができる。これらの配置場所は、後述するようにその目的に応じてふさわしい場所に設置される。そして、演算部１１、制御部１２は、制御システム部１０として一体に構成されている。なお、演算部１１と制御部１２は別々に構成してもよい。

【0019】

演算部１１は、カメラユニット１６からの情報、設定入力部１７で入力された情報、状態検知部２１を設ける場合は状態検知部２１からの情報、記憶部１３又は外部記憶媒体１５からの情報等に基づき作業支援システムに必要な演算処理を行う。特に、作業の基準線、基準点のそれぞれの位置や、相互の位置関係等の位置の状態を算出する。この演算に基づき表示部１８に結果を表示させる。また、アクチュエータ２０を備える場合はこれを制御するための演算を行う。また、記憶部１３又は外部記憶媒体１５に必要な情報を記録させる。演算部１１での具体的な演算内容は後述する。また、演算部１１は、カメラユニット１６で撮影した映像を表示部１８に表示させるための処理も行う。

【0020】

制御部１２は、表示部１８に表示させるための指令や記憶部１３又は外部記憶媒体１５に情報を記録させるための指令もだす。また、演算部１１での演算結果に基づき出力部１９へ動作指令をだしてアクチュエータ２０を制御する。

【0021】

記憶部１３は、演算部１１の演算処理に必要な情報を記録しておき、さらに、演算部１１の演算処理による結果を記録しておく記憶装置である。例えば、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ）等を適用できる。記憶部１３は、演算部１１や制御部１２（制御システム部１０）と一体に構成してもよい。

【0022】

情報入出力部１４は、演算部１１で処理した情報を外部記憶媒体１５に記録させるための手段である。また、外部記憶媒体１５から情報をとり出し、演算部１１に情報を送信することもできる。なお、情報は無線通信で入出力してもよい。

【0023】

外部記憶媒体１５は、演算部１１の演算処理による結果を記録しておく記憶媒体であり、情報入出力部１４に対して着脱可能であり、作業者が単体で持ち運ぶことができる。外部記憶媒体１５は、例えば、ＳＤメモリーカードやＵＳＢメモリ（ＵＳＢフラッシュメモリ）等を適用できる。また、演算部１１の演算処理に必要な情報を記録しておくこともできる。

【0024】

カメラユニット１６は、少なくとも、作業方向の前方に向けた前方カメラと、作業方向に対して後ろ側に向けた後方カメラの２台が組み込まれたユニットである。カメラユニット１６は農作業機の本体に作業支援のための適切な位置に設置される。そして、前方カメラの撮影範囲の左右中心と、後方カメラの撮影範囲の左右中心は一致していることがよりよい。このことで、後述する基準線の決定や、基準線に対するずれの演算が行い易くなる。カメラユニット１６によるカメラは、一般的な受光タイプを適用でき、単位時間当たり所定のフレーム数をとらえて映像として撮影できるビデオカメラが適用できる。具体的には、例えば、レンズで集められた光を撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）上に結像させ、光を電気信号に変換して、その情報がデジタル情報として演算部１１に送られる。なお、カメラユニット１６によるカメラは、一般的な受光タイプの他、光源を備えているものでもよく、可視光のみでなく赤外線を感知できるものでもよい。さらに、カメラユニット１６によるカメラは、横方向をとらえるカメラを追加することもできる。また、カメラユニット１６は垂直方向を回転軸として角度を変えられる構成としてもよい。

【0025】

設定入力部１７は、必要な設定を行うための入力手段である。例えば、カメラユニット１６からのカメラの画像に基づき演算部１１での演算のために必要な情報を入力する。設定入力部１７の構成は、例えば、表示画面上の表示に触れることで信号が入力されるタッチパネル、もしくは、押しボタンスイッチやトグルスイッチ等のスイッチ類等を適用できる。設定入力部１７は、作業者が操作し易いように、トラクタの運転席近傍に配置できるようにするとよい。そして、設定入力部１７から演算部１１へ操作の信号が送信される。ここで、設定入力部１７と演算部１１とは有線による送受信のシステムであってもよく、無線による送受信のシステムでもよい。

【0026】

表示部１８は、カメラユニット１６からのカメラの画像や、演算部１１の処理による情報を表示する手段である。表示部１８は、液晶、有機ＥＬ、ＬＥＤ等の各種の表示手段により情報を表示させる。表示部１８は、作業者が確認し易いように、トラクタの運転席近傍に配置できるようにするとよい。ここで、表示部１８と演算部１１とは有線による送受信のシステムであってもよく、無線による送受信のシステムでもよい。また、表示部１８は設定入力部１７と一体に形成することもできる。このとき、タッチパネルによる表示として、表示と設定操作を同じ画面上で行うようにしてもよい。表示の具体例については後述する。

【0027】

出力部１９は、制御部１２からの動作指令に基づきアクチュエータ２０を作動させる。

【0028】

アクチュエータ２０は、農作業機の本体の一部を必要に応じて可動させるためのアクチュエータである。アクチュエータ２０としては、例えば、油圧シリンダや電動油圧シリンダ等のシリンダやモータ等である。特に、農作業機の本体の一部である農作業を行う作業部の位置を移動させるアクチュエータに対して、制御をすることで後述するような作業支援が可能となる。

【0029】

状態検知部２１は、アクチュエータ２０又はアクチュエータ２０により作動する農作業機の一部分の現在の状態を検知する手段である。例えば、ストロークセンサ、回転センサ等、各種センサを用いて状態を検知してもよい。また、アクチュエータ２０の電流又は電圧値から現在の状態を検知してもよい。状態検知部２１の情報はアクチュエータ２０の正確な制御のために用いることもできる。

【0030】

ここで、演算部１１及び制御部１２（制御システム部１０）は、トラクタに装着する農作業機の本体側に設置することができる。また、これらは、設定入力部１７が有線接続の場合は、設定入力部１７と一体又は設定入力部１７の近傍に設置してもよい。記憶部１３も同様である。演算部１１及び制御部１２は、ＣＰＵ等の電子デバイス等を適用できる。また、情報入出力部１４、外部記憶媒体１５は、演算部１１及び制御部１２（制御システム部１０）と一体に構成することも可能である。また、情報入出力部１４、外部記憶媒体１５を、設定入力部１７や表示部１８側に設けることも可能である。

【0031】

（第１の実施形態）
図２は、本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態の平面図を示す。第１の実施形態では、農作業機が畦塗り作業を行う畦塗り機３０に適用する例を示す。なお、図２の上が前側（畦塗り作業の前進方向）、下が後ろ側を示し、図２の左右方向が横方向を示す。なお、トラクタ１は図示を簡略化している。

【0032】

畦塗り機３０は、装着部３２がトラクタ１の後部に装着される。中間フレーム３３の一端側は装着部３２に対して回動可能に接続されており、中間フレーム３３の他端側は回動機構３４をともない作業部３５と接続されている。作業部３５は、前側が耕耘部３７でその後ろにディスク部３８が設けられている。トラクタ１からのＰＴＯ動力は、図示を省略した伝動機構を介して作業部３５へ送られる。作業部３５は、耕耘部３７の爪３７ａ等の回転により、旧畦の土をディスク部３８へ送り、そしてディスク部３８の回転により新たな畦形状に整形する構成である。耕耘部３７は、複数の爪３７ａの上部は耕耘部カバー３７ｂで覆われている。また、ディスク部３８では、畦の法面を固める円錐状の法面ディスク３８ｂと、畦の上面を固める円筒状の上面ローラ３８ａとで構成される。ここで、左右方向のトラクタ１の中心側におけるディスク部３８の端部３８ｃ（ディスク部３８の内側端部）は、畦の法面の下端部に位置する。

【0033】

制御ボックス４０は、装着部３２に取り付けられており、図１で示した演算部１１、制御部１２、記憶部１３や、必要に応じて情報入出力部１４、外部記憶媒体１５などを格納することができる。

【0034】

カメラユニット４５は、図１のカメラユニット１６に相当し、ディスク部３８の端部３８ｃの上部に設置されている。具体的には、ディスク部３８の上部を覆うディスクカバー３９上に取り付けられている。そして、カメラユニット４５は、作業方向の前方に向けた前方カメラ４６と、作業方向に対して後ろ側に向けた後方カメラ４７の２つのカメラによる構成である。これらは、撮影範囲の左右方向の中心ラインが一致しており、一体に構成されている。これらの一体構成は、工場において一体に形成にすることで、後のキャリブレーションをすることなしに、撮影の左右の中心ラインが一致した正確な構成とすることができる。そして、カメラユニット４５は、ディスク部３８の端部３８ｃの前後方向のラインが、ちょうど、前方カメラ４６及び後方カメラ４７の左右方向の撮影範囲の中心と一致するように配置されている。また、前方カメラ４６及び後方カメラ４７の画角を同じにすることで、後述する画面表示で分かり易く表示させることができる。

【0035】

さらに、前方カメラ４６の撮影範囲の左右の中心上に前側印４８が畦塗り機３０の一部に形成されている。具体的には、前側印４８は耕耘部カバー３７ｂの上部前側に形成され、前方カメラ４６に耕耘部カバー３７ｂの一部と共に前側印４８が映るように前方カメラ４６の画角や角度が設定される。さらに、後方カメラ４７の撮影範囲の左右の中心上に後ろ側印４９が畦塗り機３０の一部に形成されている。具体的には、後ろ側印４９はディスクカバー３９の後ろ側に形成され、後方カメラ４７にディスクカバー３９の一部と共に後ろ側印４９が映るように後方カメラ４７の画角や角度が設定される。このようにすることで、前方カメラ４６の左右の中心と、後方カメラ４７の左右の中心がどこにあるかを分かり易くすることができる。

【0036】

また、畦塗り機３０は、第１シリンダ４１及び第２シリンダ４２が設けられている。第１シリンダ４１の伸縮により、作業部３５のオフセット量（トラクタ１に対する横方向の位置）を調整することができる。また、図２の前進作業状態から第１シリンダ４１を十分に縮ませることにより作業部３５を中央にオフセット移動することができ、格納状態とすることができる。さらに、格納状態から第２シリンダ４２を伸ばすことにより作業部３５を回動させてバック作業によるリターン作業を可能としている。この状態は後述する図６のバック作業状態となる。第１シリンダ４１及び第２シリンダ４２は、図１のアクチュエータ２０に相当している。

【0037】

トラクタ１の運転席５近傍には、タブレット６０と操作ボックス７０を配置可能となっている。上記カメラユニット４５によるカメラの画像はタブレット６０により表示させることができる。上記第１シリンダ４１及び第２シリンダ４２の操作や、設定の操作は、操作ボックス７０又はタブレット６０により可能である。ここで、図１の表示部１８は、タブレット６０が相当して、図１の設定入力部１７は、操作ボックス７０又はタブレット６０が相当する。

【0038】

図３は、本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態における前進作業時の例を示す図である。

【0039】

圃場５０には、通常は４辺の畦５１を有している。そして、畦５１は、上側の面は地面に平行な上面５１ａと、上面５１ａから圃場５０側に向けて下がる傾斜面により形成される法面５１ｂとで形成される。法面５１ｂの下端部５１ｃは圃場５０側に位置している。ここで、上面５１ａはディスク部３８の上面ローラ３８ａで、法面５１ｂはディスク部３８の法面ディスク３８ｂで形成されるようになっている。

【0040】

図３に示すように、トラクタ１に装着された畦塗り機３０は、作業部３５がトラクタ１の横幅よりも右側にはみ出しており、横側の辺の畦５１に相当する横畦５２の位置に一致するように配置される。図３の状態からトラクタ１を前進させることで、旧畦に対して横畦５２を新たに形成していくことができる。一方、横畦５２の前方では、前方の辺の畦５１に相当する前畦５３と交差する。このときの法面５１ｂの下端部５１ｃ同士の交点は前方角部５７となる。また、横畦５２の後方では、後方の辺の畦５１に相当する後ろ畦５４と交差する。このときの法面５１ｂの下端部５１ｃ同士交点は後方角部５８となる。

【0041】

カメラユニット４５は、撮影範囲の左右の中心がディスク部３８の端部３８ｃの前後と一致している。このため、正確な位置での畦塗り作業の場合は、カメラユニット４５の撮影範囲の左右の中心が法面５１ｂの下端部５１ｃのラインとも一致するようになる。図３では、前方カメラ４６は、前方にある前方角部５７へ向けて撮影しており、正確な位置での畦塗り作業の場合は、左右の中心に前方角部５７が位置するようになる。また、後方カメラ４７は、後方にある後方角部５８へ向けて撮影しており、正確な位置での畦塗り作業の場合は、左右の中心に後方角部５８が位置するようになる。

【0042】

図４は、本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態における表示の例を示す図であり、（ａ）は基準点が基準線からずれた状態を示し、（ｂ）は基準点が基準線と一致している状態を示す。

【0043】

ここでの表示は、タブレット６０による例を示している。タブレット６０の表示画面６１には、長手方向を上下方向とした場合、上下方向の中心より上側に前方カメラ画面６２、下側に後方カメラ画面６３が表示されている。これらを区別する分割線６４は、上下方向の中心で左右方向に延びている。前方カメラ画面６２には、前方カメラ４６により撮影された映像が表示される。また、後方カメラ画面６３には、後方カメラ４７により撮影された映像が表示されるが、このとき、後方カメラ４７により撮影された画像は撮影の上下方向に対して上下が逆転して表示される。ここで、前方カメラ４６により、畦塗り機３０による成形前の旧畦の映像が表示され、後方カメラ４７により、畦塗り機３０により成形された新畦の映像が表示されることになる。このとき、前方カメラ画面６２及び後方カメラ画面６３には、畦塗り機３０の機体の一部が表示される。このことで、距離感や位置をつかみやすくなる。具体的には、前方カメラ画面６２には耕耘部カバー３７ｂの一部及び前側印４８が映り込み、後方カメラ画面６３にはディスクカバー３９の一部及び後ろ側印４９が映り込んでいる。

【0044】

また、表示画面６１の左右の中心、すなわち、前方カメラ画面６２及び後方カメラ画面６３の左右の中心には、上下に延びる基準線６５が表示されている。基準線６５は、画面（撮影範囲）に対して常に同じ位置になり、前方カメラ４６及び後方カメラ４７の撮影範囲の左右の中心を示すことになる。また、基準線６５は、ディスク部３８の端部３８ｃの位置で前後方向に延びるラインとなり、作業の基準線となる。なお、前側印４８及び後ろ側印４９は、基準線６５上に位置している。さらに、表示画面６１上に圃場内の特定の位置に相当する基準点を設定することができる。前方カメラ画面６２には前方の第１基準点６６が設定され、後方カメラ画面６３には、後方の第２基準点６７が設定される。設定の方法については後述する。ここでは、第１基準点６６が図３で示した前方角部５７と一致しており、第２基準点６７が図３で示した後方角部５８と一致している。これらを結ぶ線は、目標とする畦５１の下端部５１ｃのラインとなる。

【0045】

図４（ａ）の状態は、基準線６５と、第１基準点６６及び第２基準点６７の位置がずれた状態を示している。この状態は、図３とは異なり、ディスク部３８の端部３８ｃと目標とする畦５１の下端部５１ｃのラインが一致しておらず、圃場５０側へ作業部３５がずれている状態を示している。このため、正確な位置で畦が形成されていない状態を示している。なお、表示画面６１では、ずれの度合いに応じて、画面全体や特定の箇所の色をかえたりして、分かり易い表示としてもよい。

【0046】

図４（ｂ）の状態は、基準線６５と、第１基準点６６及び第２基準点６７の位置が一致している状態を示している。この状態は、図３と同様に、ディスク部３８の端部３８ｃと目標とする畦５１の下端部５１ｃのラインが一致している。このため、この状態では、正確な位置で畦が形成されていることを示している。

【0047】

図５は、本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態における操作ボックスの例を示す図である。

【0048】

操作ボックス７０は、遠隔で操作や入力が可能な操作部である。ここでは無線による例を示しており、畦塗り機３０の制御ボックス４０に設置された演算部１１や制御部１２（制御システム部１０）と無線により情報の送受信が可能となっている。上部に操作スイッチ部７１を備え、下部に設定スイッチ部７２を備えている。これらのスイッチは例えば、押しボタンスイッチを適用できる。

【0049】

操作スイッチ部７１は、電源スイッチ７１ａ、入るスイッチ７１ｂ、出るスイッチ７１ｃ、浅スイッチ７１ｄ、深スイッチ７１ｅ、前作業スイッチ７１ｆ、格納スイッチ７１ｇ、後作業スイッチ７１ｈ、散水スイッチ７１ｉを備えている。電源スイッチ７１ａは電源のＯＮ、ＯＦＦを行うスイッチである。入るスイッチ７１ｂは、畦の作業部３５の位置をトラクタ１側に移動して調節するためのスイッチである。出るスイッチ７１ｃは、畦の作業部３５の位置を畦５１側に移動して調節するためのスイッチである。浅スイッチ７１ｄは、耕耘部３７の深さを浅くするためのスイッチである。深スイッチ７１ｅは、耕耘部３７の深さを深くするためのスイッチである。前作業スイッチ７１ｆは、畦塗り機３０を前進作業状態とするためのスイッチである。格納スイッチ７１ｇは、畦塗り機３０を格納状態とするためのスイッチである。後作業スイッチ７１ｈは、畦塗り機３０をバック作業状態とするためのスイッチである。散水スイッチ７１ｉは、散水装置を備えている場合にこれをＯＮ、ＯＦＦするためのスイッチである。

【0050】

設定スイッチ部７２は、設定スイッチ７２ａ、決定スイッチ７２ｂ、表示切換スイッチ７２ｃ、戻るスイッチ７２ｄ、上スイッチ７２ｅ、下スイッチ７２ｆ、左スイッチ７２ｇ、右スイッチ７２ｈを備えている。

【0051】

設定スイッチ７２ａは、タブレット６０の表示画面６１において設定画面にするためのスイッチである。例えば、これを押すと、図４で示した、第１基準点６６及び第２基準点６７を設定するモードになる等である。

【0052】

決定スイッチ７２ｂは、表示画面６１において設定画面で選択したものを決定するためのスイッチである。例えば、これを押すと、図４で示したような、第１基準点６６及び第２基準点６７の設定を決定するためのスイッチである。

【0053】

表示切換スイッチ７２ｃは、表示画面６１において異なる画面に切り替えるためのスイッチである。例えば、これを押すと、図４で示した画面から他の画面に切り替わる等である。他の画面の例としては、耕耘部の深さの情報、作業部のオフセット量の情報、現在の作業速度の情報、姿勢の角度の情報等を示す画面である。なお、複数のカメラユニット１６を備える場合は、表示切換スイッチ７２ｃにより特定のカメラユニット４５に対する画像に切り換えるようにしてもよい。

【0054】

戻るスイッチ７２ｄは、表示画面６１において前の画面に戻るためのスイッチである。

【0055】

上スイッチ７２ｅ、下スイッチ７２ｆ、左スイッチ７２ｇ、右スイッチ７２ｈは、表示画面６１において、目的の位置を、現在の位置からそれぞれ上下左右方向に移動させるためのスイッチである。例えば、これらを押している間は、図４で示したような、第１基準点６６及び第２基準点６７の位置を各方向に移動させることができる。

【0056】

図５に示したように操作ボックス７０単体で図１の設定入力部１７を構成することにより、防水性を高め農作業機の操作がやりやすい形状及び操作スイッチの配置とすることができる。一方、操作ボックス７０の上述した各スイッチは、タブレット６０に表示させるようにしてもよい。この場合、タブレット６０は、タッチパネルで構成されることにより、図１で示した表示部１８だけでなく設定入力部１７の機能も一体に果たすことになる。このことで、設定入力部１７を省略することができる。

【0057】

次に図２～５に示した第１の実施形態に基づき、実際の作業について説明する。

【0058】

まず、作業者はトラクタ１に畦塗り機３０を装着させて、図３に示すように圃場５０内に畦塗り機３０を移動させる。圃場５０内では、図５に示した操作ボックス７０の前作業スイッチ７１ｆを押して、図２や３の前進作業状態とする。そして、トラクタ１を操作して、後方角部５８付近で、横畦５２に沿って畦塗り機３０を配置させる。このとき、カメラユニット４５は、前方カメラ４６で作業部３５の前方を撮影し、後方カメラ４７で作業部３５の後方を撮影する。撮影した画像は、リアルタイムで、タブレット６０へ送られる。タブレット６０では、撮影した現在の画像が、図４で示したように表示される。このときの処理は、図１で示した、演算部１１、制御部１２を介して行われる。

【0059】

次に、第１基準点６６及び第２基準点６７を設定する。この設定は、カメラユニット４５で撮影した画像に基づき、演算部１１が前方角部５７及び後方角部５８を認識して設定することができる。このとき、前方カメラ４６による画像に対する画像処理で、前方角部５７を第１基準点６６として判別する。また、後方カメラ４７による画像に対する画像処理で、後方角部５８を第２基準点６７として判別する。このときの判別は、例えば、画素毎の輝度や色域判定等の画像処理により自動で特定することができる。そして、演算部１１は、タブレット６０の前方カメラ画面６２に第１基準点６６を、後方カメラ画面６３に第２基準点６７を実際の撮影画像上に表示させる。作業者はこの位置でよければ、操作ボックス７０の決定スイッチ７２ｂを押す等して、各基準点を確定させる。また、作業者が各基準点の位置を修正したいときは、操作ボックス７０の上スイッチ７２ｅ、下スイッチ７２ｆ、左スイッチ７２ｇ、右スイッチ７２ｈで位置を修正して、決定スイッチ７２ｂで決定することで修正が可能である。

【0060】

一方、演算部１１による画像処理で、前方角部５７又は後方角部５８を判別できずに、第１基準点６６又は第２基準点６７を判別できない場合は、そのことの表示を表示画面６１に表示させて、作業者が手動により設定するようにする。作業者は、判別できていない基準点の位置を、操作ボックス７０の上スイッチ７２ｅ、下スイッチ７２ｆ、左スイッチ７２ｇ、右スイッチ７２ｈで位置を決めて、決定スイッチ７２ｂで決定することにより手動で設定可能となる。

【0061】

次に、畦塗り作業を開始する。最初は、畦塗り機３０の位置を合わせているため、第１基準点６６及び第２基準点６７は基準線６５と一致しており、図４（ｂ）の状態となる。この状態から、トラクタ１を前進させて畦塗り作業をしていく。トラクタ１を前進させていくと、前方カメラ４６及び後方カメラ４７でとらえた、前方カメラ画面６２及び後方カメラ画面６３の現在の画像は変化していく。しかし、演算部１１は画像処理により、画像内で対応する第１基準点６６及び第２基準点６７は、常に設定された特定の同じ位置となるように算出される。すなわち前方角部５７、後方角部５８は、常に第１基準点６６、第２基準点６７となるように処理される。

【0062】

そして、図３で示した畦塗り機３０が、横畦５２から離れていくと、図４（ａ）の状態になる。この状態では、第１基準点６６及び第２基準点６７は、基準線６５に対して右側にずれていることを示している。演算部１１では、このことを認識して、第１シリンダ４１を制御して、作業部３５のオフセット量を調整する。具体的には、図４（ｂ）の状態となるまで作業部３５を横畦５２に近づけるように第１シリンダ４１を伸ばしていく。このことで、正確な畦塗り位置に調整することができる。すなわち、演算部１１では、基準線６５に対する第１基準点６６及び第２基準点６７のずれを算出して、基準線６５と、第１基準点６６及び第２基準点６７を一致させる方向に第１シリンダ４１の伸縮量を算出して、制御部１２で第１シリンダ４１を制御することを行う。

【0063】

また、第１シリンダ４１を制御しない構成も適用できる。作業者がタブレット６０の表示画面６１で、第１基準点６６及び第２基準点６７と、基準線６５とのずれを認識した場合、図５の操作ボックス７０の入るスイッチ７１ｂ及び出るスイッチ７１ｃによりオフセット量を調整することができる。具体的には、図４（ａ）の状態となった場合、出るスイッチ７１ｃを押して、作業部３５を図４（ｂ）の状態になるまで横畦５２に近づけるようにすることで調節することができる。

【0064】

また、第１シリンダ４１を用いない固定式の場合は、畦に対するトラクタ１の走行の案内を出すことで作業支援することができる。このとき、第１基準点６６及び第２基準点６７と、基準線６５のずれに応じて、タブレット６０の表示画面６１に、ずれを直す方向の走行案内を表示させる。例えば、タブレット６０の表示画面６１に、「畦側に移動して下さい」等の案内を行う等である。これにより作業者は、トラクタ１の操作により畦塗り機の位置を正しい方向に変更することができる。

【0065】

また、トラクタ１が自動走行可能な場合は、演算部１１からトラクタ１側へ情報を提供することができる。すなわち、第１基準点６６及び第２基準点６７と、基準線６５のずれの度合いを算出して、これらが一致するためにトラクタ１にどの程度移動させればよいかの情報を提供することで、トラクタ１が走行を補正し、正確な畦塗り作業が可能となる。さらに、トラクタ１が備える表示部に演算部１１からの上述したずれに関する情報を表示させてもよい。

【0066】

なお、前方カメラ４６や後方カメラ４７で撮影した画像や、第１基準点６６、第２基準点６７、基準線６５のそれぞれの位置や相互の位置関係等の情報は、記憶部１３や外部記憶媒体１５に記録させることができる。外部記憶媒体１５であれば作業者が取り出して確認することが可能となる。

【0067】

このような作業支援システムの構成をともない、畦塗り機３０が畦塗り作業を続けることで、目標の前後の２つの基準点間（第１基準点６６及び第２基準点６７）に対して、正確な畦塗り作業をすることができる。また、後方カメラ画面６３では、後方カメラ４７により塗り終わりの新畦が映し出されるため、畦塗り作業の状態を知ることができる。

【0068】

図６は、本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態におけるバック作業時の例を示す図である。

【0069】

図４の状態から前進作業を続けるとトラクタ１の先端は、前畦５３に達する。このとき、少なくともトラクタ１の長さ分は畦塗り機３０が畦塗り作業が続けることができない。このため、作業者は、図５に示した操作ボックス７０の後作業スイッチ７１ｈを操作して、第１シリンダ４１及び第２シリンダ４２を作動させて、バック作業状態とする。その状態が図６である。図６に示すように前進作業時に横畦５２で塗り残した部分についてトラクタ１をバック（後進）させながら作業を行う。

【0070】

このとき、作業部３５の前進する方向に対する向きは、前から耕耘部３７、ディスク部３８となり、前進作業時と同じである。このため、カメラユニット４５がとらえる映像の関係も、前進作業時と同じである。すなわち、前方カメラ４６で前方角部５７をとらえて、後方カメラ４７で後方角部５８をとらえる。このとき、制御ボックス４０内の演算部１１は、画像処理により、図４に示した前進作業と同様の第１基準点６６、第２基準点６７を画像内で判別していき、基準線６５に対する状態を算出しタブレット６０の表示画面６１に表示させる。さらに、前進作業時と同様に、それらに基づく第１シリンダ４１等の制御を行うことができる。このことで、前進作業時と同じ基準点に基づく、作業が行われるため、正確な畦塗り作業が継続される。

【0071】

なお、第１の実施形態において、カメラユニット４５は、垂直軸を回転軸として回動させて角度を変えられる構成としてもよい。畦塗り機３０は、機体に力がかかり斜めのまま前進走行する場合もある。このため、カメラユニット４５の角度を変えられることで、より正確な作業支援が可能となる。この場合、演算部１１で第１基準点６６に対する第２基準点６７の左右方向の位置のずれを検知して、カメラユニット４５を回動させるアクチュエータ等を用いて自動で角度を変えられるようにすることもできる。

【0072】

（第１の実施形態の変形例）
図７は、本発明の農作業機用作業支援システムの第１の実施形態の変形例における表示の例を示す図であり、（ａ）は基準点が基準線からずれた状態を示し、（ｂ）は基準点が基準線と一致している状態を示す。

【0073】

第１の実施形態の変形例では、図２～６で説明した第１の実施形態に対して異なる点を説明する。

【0074】

ここでは、カメラユニット４５に、前方カメラ４６と後方カメラ４７に加えて、横畦５２側を撮影する側方カメラを追加する。そして、演算部１１では、画像処理により、これら３つのカメラの画像を用いて、畦塗り機３０を上から見たような構成の表示とする。その図を示したのが図７である。タブレット６０の表示画面６１には、上側に前方カメラ画面８１が表示され、横側（畦側）に側方カメラ画面８２が表示され、下側に後方カメラ画面８３が表示される。前方カメラ画面８１と側方カメラ画面８２の間は、右斜め上方向に沿った第１分割線８４により区別される。側方カメラ画面８２と後方カメラ画面８３の間は、右斜め下方向に沿った第２分割線８５により区別される。そして、これらの間は画像がつながっているように処理が行われている。また、対応する位置に作業機表示８６がなされ、畦塗り機３０を上から見た図が表示される。また、前方カメラ画面８１は、前方角部５７まで表示される画像になるように画像処理が行わる。また、側方カメラ画面８２は、側方カメラにより撮影された画像に対して９０°回転したような画像になるように画像処理が行われる。また、後方カメラ画面８３は、後方カメラ４７により撮影された画像は上下を逆転するようにして後方角部５８まで表示される画像になるように画像処理が行われる。

【0075】

図７（ａ）は、基準線６５と、第１基準点６６及び第２基準点６７の位置がずれた状態を示している。図７（ａ）は、図４（ａ）に相当する状態を、３つのカメラにより、上から見たような画像となるように処理されて示されている。

【0076】

図７（ｂ）は、基準線６５と、第１基準点６６及び第２基準点６７の位置が一致している状態を示している。図７（ｂ）は、図４（ｂ）に相当する状態を、３つのカメラにより、上から見たような画像となるように処理されて示されている。

【0077】

このように第１の実施形態の変形例では、タブレット６０の表示画面６１に上から見たような画面を示すことで、現在の状態を作業者に分かり易く表示させることができる。

【0078】

（第２の実施形態）
図８は、本発明の農作業機用作業支援システムの第２の実施形態の平面図を示す。第２の実施形態では、耕耘作業を行うロータリー１００に適用する例を示す。なお、図８の上が前側で進行方向となり、下が後ろ側を示し、図８の左右方向が横方向を示す。なお、トラクタ１は図示を簡略化している。なお第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。

【0079】

ロータリー１００は、装着部１０１がトラクタ１の後部に装着される。入力軸を備えるミッションケース１０２は、左側に左フレームパイプ１０３が、右側に右フレームパイプ１０４が接続されている。左フレームパイプ１０３の左側にはチェーンケース１０５が備えられ、右フレームパイプ１０４の右側にはブラケット１０６が備えられている。さらに、ミッションケース１０２、左フレームパイプ１０３、右フレームパイプ１０４の下側は、耕耘部カバー１０８となっている。耕耘部カバー１０８は、耕耘軸に備えられた複数の耕耘爪で構成される耕耘部の上部を覆っている。均平板１０９は耕耘部カバー１０８の後ろ側で耕耘部の後ろを覆うように耕耘部カバー１０８に対して回動可能に接続されている。トラクタ１からのＰＴＯ動力は、入力軸からミッションケース１０２内のギア、左フレームパイプ１０３内の軸、チェーンケース１０５内のチェーン等を介して耕耘部カバー１０８の下側の耕耘軸へ伝達され、耕耘軸を回転させて耕耘作業を行う。

【0080】

制御ボックス１１０は、右フレームパイプ１０４に取り付けられており、図１で示した演算部１１、制御部１２、記憶部１３や、必要に応じて情報入出力部１４、外部記憶媒体１５などを格納することができる。

【0081】

カメラユニット１１５は、図１のカメラユニット１６に相当し、ロータリー１００の左右の端部付近で、耕耘幅の端部付近に相当する位置の上部にそれぞれ設置されている。具体的には、左フレームパイプ１０３の左端近傍の上部と、右フレームパイプ１０４の右端近傍の上部に取り付けられている。そして、カメラユニット１１５は、作業方向の前方に向けた前方カメラ１１６と、作業方向に対して後ろ側に向けた後方カメラ１１７の２つのカメラによる構成である。これらは、撮影範囲の左右方向の中心ラインが一致しており、一体に構成されている。これらの一体構成は、工場において一体に形成することで、後のキャリブレーションをすることなしに、撮影の左右の中心ラインが一致した正確な構成とすることができる。そして、カメラユニット１１５は、ロータリー１００の耕耘部の耕耘幅の端部の前後方向のラインと、前方カメラ１１６及び後方カメラ１１７の左右方向の撮影範囲の中心と一致するように配置されている。もしくは、前方カメラ１１６及び後方カメラ１１７の左右方向の撮影範囲の中心は、ロータリー１００の耕耘部の耕耘幅よりもわずかに内側（例えば、３０ｃｍ以内程度）に配置してもよい。

【0082】

さらに、左右のそれぞれの前方カメラ１１６の撮影範囲の左右の中心上に前側印１１８がロータリー１００の一部に形成されている。具体的には、前側印１１８は耕耘部カバー１０８の前側にそれぞれ形成され、前方カメラ１１６に耕耘部カバー１０８の一部と共に前側印１１８が映るように前方カメラ１１６の画角や角度が設定される。さらに、左右のそれぞれの後方カメラ１１７の撮影範囲の左右の中心上に後ろ側印１１９がロータリー１００の一部に形成されている。具体的には、後ろ側印１１９は均平板１０９の後ろ側付近に形成され、後方カメラ１１７に均平板１０９の一部と共に後ろ側印１１９が映るように後方カメラ１１７の画角や角度が設定される。このようにすることで、前方カメラ１１６の左右の中心と、後方カメラ１１７の左右の中心がどこにあるかを分かり易くすることができる。

【0083】

トラクタ１の運転席５近傍には、タブレット６０と操作ボックス７０’を配置可能となっている。上記カメラユニット１１５によるカメラの画像はタブレット６０により表示させることができる。設定の操作は、操作ボックス７０’又はタブレット６０により可能である。ここで、図１の表示部１８は、タブレット６０が相当して、図１の設定入力部１７は、操作ボックス７０’又はタブレット６０が相当する。なお、第２の実施形態におけるタブレット６０の表示例については後述する。また、操作ボックス７０’は、図５で説明した操作ボックス７０に準じて構成することができる。具体的には、操作スイッチ部７１は、ロータリー１００に対応した操作スイッチの構成とする。また、設定スイッチ部７２は、図５と同じスイッチ構成で後述する第２の実施形態の作業支援システムの設定を行うことができる。

【0084】

図９は、本発明の農作業機用作業支援システムの第２の実施形態における作業時の例を示す図である。

【0085】

圃場１２０において、トラクタ１に装着したロータリー１００を前進させて耕耘作業を行う。そして、圃場１２０の際まできたらトラクタ１を１８０°ターンさせて横隣りの未耕耘エリアを耕耘していき、さらに反対側の際まできたら、トラクタ１を１８０°ターンさせて横隣りの未耕耘エリアを耕耘させていく。このようにして、トラクタ１を往復させながら耕耘作業を行い、圃場１２０全体の耕耘を行っていくことができる。なお、圃場１２０は畦２０１、２０２、２０３に囲まれており、畦に接する部分が圃場１２０の際となる。そして、通常は、畦２０１、２０２、２０３に対して、畦から所定距離だけ枕地３０１、３０２、３０３分を残して耕耘作業を行う。すなわち、枕地３０１、３０２、３０３は耕耘しない部分となる。図９では、横側の圃場の畦２０１側から作業を行っており、畦２０２から畦２０３へ向けて耕耘作業を行って、一回ターンをして、そこから畦２０２へ向けて耕耘作業を継続している状態を示している。ここで、枕地３０２と耕耘終了エリア１２５の境目を耕耘際１２２とし、枕地３０３と耕耘終了エリア１２５、１２６の境目を耕耘際１２３とする。

【0086】

このとき、基準点は圃場内の特定の位置に相当しており、第１基準点１３１は、右横隣の耕耘終了エリア１２５と前側の未耕耘エリア１２７の境目のラインＰと、前方の耕耘際１２２との交点を示している。また、第２基準点１３２は、右横隣の耕耘終了エリア１２５と前側の未耕耘エリア１２７の境目のラインＰと、後方の耕耘際１２３との交点を示している。第３基準点１３３は、後ろ側の耕耘終了エリア１２６と左横隣の未耕耘エリア１２８との境目のラインＱと、前方の畦２０２（圃場の際）との交点を示している。第４基準点１３４は、後ろ側の耕耘終了エリア１２６と左横隣の未耕耘エリア１２８との境目のラインＱと、後方の耕耘際１２３との交点を示している。なお、第１基準点１３１は、ラインＰと前方の畦２０２（圃場の際）との交点でもよい。また、第２基準点１３２は、ラインＰと後方の畦２０３（圃場の際）との交点でもよい。また、第４基準点１３４は、ラインＱと後方の畦２０３（圃場の際）との交点でもよい。

【0087】

ロータリー１００のカメラユニット１１５は、撮影範囲の左右の中心が、耕耘幅の端部に設置されている。このため、正確な位置での耕耘作業の場合は、カメラユニット１１５の撮影範囲の左右の中心が隣の耕耘終了エリア１２５と前方の未耕耘エリア１２７との境目のラインＰと一致するようになる。図９では、右側のカメラユニット１１５の前方カメラ１１６は、前方の第１基準点１３１へ向けて撮影しており、正確な位置での耕耘作業の場合は、左右の中心に第１基準点１３１が位置するようになる。右側のカメラユニット１１５の後方カメラ１１７は、後方の第２基準点１３２へ向けて撮影しており、正確な位置での耕耘作業の場合は、左右の中心に第２基準点１３２が位置するようになる。左側のカメラユニット１１５の前方カメラ１１６は、前方の第３基準点１３３へ向けて撮影しており、正確な位置での耕耘作業の場合は、左右の中心に第３基準点１３３が位置するようになる。左側のカメラユニット１１５の後方カメラ１１７は、後方の第４基準点１３４へ向けて撮影しており、正確な位置での耕耘作業の場合は、左右の中心に第４基準点１３４が位置するようになる。

【0088】

図１０は、本発明の農作業機用作業支援システムの第２の実施形態における表示の例を示す図であり、（ａ）は基準点が基準線からずれた状態を示し、（ｂ）は基準点が基準線と一致している状態を示す。

【0089】

ここでの表示は、タブレット６０による例を示している。タブレット６０の表示画面６１には、長手方向を上下方向とした場合、上下方向の中心より上側に前方カメラ画面１４１、下側に後方カメラ画面１４２が表示されている。これらを区別する分割線１４４は、上下方向の中心で左右方向に延びている。ここで示される前方カメラ画面１４１には、右側の前方カメラ１１６により撮影された映像が表示される。また、後方カメラ画面１４２には、右側の後方カメラ１１７により撮影された映像が上下逆転して表示される。ここでは、右側の前方カメラ１１６により、ロータリー１００による耕耘前の未耕耘エリア１２７と右隣ですでに耕耘された耕耘終了エリア１２５の映像が表示されることになる。さらに、右側の後方カメラ１１７により、ロータリー１００により耕耘された右側の耕耘終了エリア１２５と後ろ側の耕耘終了エリア１２６の映像が表示されることになる。このとき、前方カメラ画面１４１及び後方カメラ画面１４２には、ロータリー１００の機体の一部が表示させる。このことで、距離感や位置をつかみやすくなる。具体的には、前方カメラ画面１４１には耕耘部カバー１０８の一部及び前側印１１８が映り込み、後方カメラ画面１４２には均平板１０９の一部及び後ろ側印１１９が映り込んでいる。

【0090】

また、表示画面６１の左右の中心、すなわち、前方カメラ画面１４１及び後方カメラ画面１４２の中心には、上下に延びる基準線１４５が表示されている。基準線１４５は、画面（撮影範囲）に対して常に同じ位置になり、前方カメラ１１６及び後方カメラ１１７の撮影範囲の左右の中心を示すことになる。ここで、基準線１４５は、ロータリー１００の耕耘幅の端部の位置で前後方向に延びるラインとなり、作業の基準線となる。なお、前側印１１８及び後ろ側印１１９は、基準線１４５上に位置している。さらに、表示画面６１上に基準点を設定することができる。前方カメラ画面１４１には第１基準点１３１が設定され、後方カメラ画面１４２には第２基準点１３２が設定される。設定の方法については後述する。ここで、第１基準点１３１及び第２基準点１３２は図９で説明した圃場１２０内の特定の位置に設定される基準点であり、第１基準点１３１と第２基準点１３２を結ぶラインは目標とする耕耘幅の端部のラインとなる。

【0091】

図１０（ａ）の状態は、基準線１４５と、第１基準点１３１及び第２基準点１３２の位置がずれた状態を示している。この状態は、図９とは異なり、ロータリー１００における耕耘部の端部（基準線１４５）が隣りの耕耘終了エリア１２５と前方の未耕耘エリア１２７の間のラインＰと一致していない状態を示している。ロータリー１００は、隣りの耕耘終了エリア１２５から基準よりも離れているため、正確な位置で耕耘作業ができておらず、耕耘されない部分が生じてしまう。

【0092】

図１０（ｂ）の状態は、基準線１４５と、第１基準点１３１及び第２基準点１３２の位置が一致している状態を示している。この状態は、図９と同様に、ロータリー１００における耕耘部の端部（基準線１４５）が隣りの耕耘終了エリア１２５と前方の未耕耘エリア１２７の間のラインＰと一致している。このため、この状態では、正確な位置で耕耘作業がされていることを示している。

【0093】

次に、図８～１０に示した第２の実施形態に基づき、実際の作業について説明する。

【0094】

作業者はトラクタ１にロータリー１００を装着させて、圃場１２０内で耕耘作業を行う。図９のように、ロータリー１００が圃場１２０内で耕耘作業を行っている場合、カメラユニット１１５は、前方カメラ１１６でロータリー１００の前方を撮影し、後方カメラ１１７でロータリー１００の後方を撮影する。撮影した画像は、リアルタイムで、タブレット６０へ送られる。タブレット６０では、撮影した現在の画像が、図１０で示したように表示される。このときの処理は、図１で示した、演算部１１、制御部１２を介して行われる。ただし、カメラユニット１１５は両側に配置されているので、操作ボックス７０’の表示切換スイッチ７２ｃで左右の表示を切り替えるようにすることができる。

【0095】

図９の状態において、第１基準点１３１及び第２基準点１３２が設定される。この設定は、右側（すでに耕耘作業を行った側）のカメラユニット１１５で撮影した画像に基づき、演算部１１が画像処理により右側横隣の耕耘終了エリア１２５と前側の未耕耘エリア１２７の境目を判別する。そして、その境目のラインＰと前方の耕耘際１２２との交点を第１基準点１３１とする。このときの判別は、例えば、画素毎の輝度や色域判定等の画像処理により特定することができる。また、後方カメラ１１７の画像に対する処理では、前方カメラ１１６により判別した境目のラインＰの情報を取得して、その延長上のラインＰを算出して、そのラインＰの後方の耕耘際１２３との交点を第２基準点１３２と判別する。作業者はこの位置でよければ、操作ボックス７０’の決定スイッチ７２ｂを押して、各基準点を確定させる。また、作業者が各基準点の位置を修正したいときは、操作ボックス７０’の設定スイッチ部７２の上スイッチ７２ｅ、下スイッチ７２ｆ、左スイッチ７２ｇ、右スイッチ７２ｈで位置を修正して、決定スイッチ７２ｂで決定することで修正が可能である。

【0096】

一方、演算部１１による画像処理で、第１基準点１３１及び第２基準点１３２を判別できない場合は、そのことの表示を表示画面６１に表示させて、作業者が手動により設定するようにする。作業者は、判別できていない基準点の位置を、操作ボックス７０’の上スイッチ７２ｅ、下スイッチ７２ｆ、左スイッチ７２ｇ、右スイッチ７２ｈで位置を決めて、決定スイッチ７２ｂで決定することにより手動で設定可能となる。

【0097】

また、別の方法として、予め第３基準点１３３及び第４基準点１３４を判別しておく方法がある。例えば、図９において、左側（この後に耕耘作業を行う側）のカメラユニット１１５で撮影した画像に基づき、演算部１１が左側横隣の未耕耘エリア１２８と後ろ側の耕耘終了エリア１２６の境目を認識して設定することができる。このとき、後方カメラ１１７による画像に対する画像処理で、左側横隣の未耕耘エリア１２８と後ろ側の耕耘終了エリア１２６の境目を判別して、その境目のラインＱと後方の耕耘際１２３との交点を第４基準点１３４とする。このときの判別は、例えば、画素毎の輝度や色域判定等の画像処理により特定することができる。また、前方カメラ１１６の画像に対する処理では、後方カメラ１１７により判別した境目のラインＱの情報を取得して、その延長上のラインＱを算出して、そのラインＱの前方の畦２０２（圃場の際）との交点を第３基準点１３３と判別する。そして、ロータリー１００が畦２０２の手前でターンした場合、ロータリー１００に対する前後の基準点の位置が入れ代わる。ここで、すでに判別した第４基準点１３４の情報を用いて左側の前方カメラ１１６による画像内で前方の基準点として改めて判別する。また、すでに判定した第３基準点１３３の情報を用いて後方カメラ１１７による画像内で後方の基準点として改めて判別する。このことで、より早く次の工程による基準点を判別することが可能となる。

【0098】

ロータリー１００の耕耘作業中においては、トラクタ１を前進させていくと、前方カメラ１１６及び後方カメラ１１７でとらえた、前方カメラ画面１４１及び後方カメラ画面１４２の現在の画像は変化していく。しかし、演算部１１は画像処理により、画像内で対応する第１基準点１３１及び第２基準点１３２は、圃場１２０における常に対応する同じ位置となるように算出される。また、ロータリー１００をターンさせると、左右が入れ替わるため、対応するカメラユニット１１５も左右が入れ替わる。すなわち、図９の状態で、右側のカメラユニット１１５であれば、１８０度ターンした場合は、今度は左側のカメラユニット１１５による画像が、表示画面６１に表示されて、これに基づき画像処理が行われる。

【0099】

図９で示したロータリー１００が、右側の耕耘終了エリア１２５から左側に離れていくと、図１０（ａ）の状態になる。この状態では、第１基準点１３１及び第２基準点１３２は、基準線１４５に対して左側にずれていることを示している。演算部１１では、このことを認識して、タブレット６０の表示画面６１に、トラクタ１の走行の案内を出すことができる。ここでは、左側にずれているので、右側に寄るように案内をする。例えば、「右側に移動して下さい」などである。作業者はそれにより、トラクタ１を操作して修正をさせる。そして正しい位置になったら図１０（ｂ）の状態になり、作業者は正しく修正されていることを認識することができる。なお、ロータリー１００の進行方向がずれると、向きが斜めになるため、表示画面６１に表示される第１基準点１３１に対する第２基準点１３２の左右方向の位置がずれることになる。この場合、演算部１１で第１基準点１３１に対する第２基準点１３２の左右方向の位置のずれを検知して、この左右のずれを直す方向となるようにロータリー１００（トラクタ１）の向きを修正する走行案内をだしてもよい。

【0100】

また、トラクタ１が自動走行可能な場合は、演算部１１からトラクタ１側へ情報を提供することができる。すなわち、第１基準点１３１及び第２基準点１３２と、基準線１４５のずれの度合いを算出して、これらが一致するためにトラクタ１にどの程度移動させればよいかの情報を提供することで、トラクタ１が走行を補正し、正確な耕耘作業が可能となる。

【0101】

なお、耕耘を始める最初の位置においては、一方の側面は畦側になるため、表示画面６１にはその画像が映し出されることになる。このとき基準点は、演算部１１により画像処理で、畦側の際を判別して枕地の幅を考慮することで算出することができる。また、判別できない場合は、操作ボックス７０’の設定スイッチ部７２の操作により手動で基準点を操作すればよい。

【0102】

なお、前方カメラ１１６や後方カメラ４７で撮影した画像や第１基準点１３１、第２基準点１３２、第３基準点１３３、第４基準点１３４、基準線１４５のそれぞれの位置や相互の位置関係等の情報は、記憶部１３や外部記憶媒体１５に記録させることができる。外部記憶媒体１５であれば作業者が取り出して確認することが可能となる。

【0103】

このような作業支援システムの構成をともない、ロータリー１００が耕耘作業を続けることで、目標の前後の２つの基準点間（第１基準点１３１及び第２基準点１３２）に対して、正確な位置での耕耘作業をすることができる。また、後方カメラ画面１４２では、後方カメラ１１７により耕耘後の状態が映し出されるため、耕耘作業が適切であるかを知ることができる。

【0104】

なお、第２の実施形態において、カメラユニット１１５は、垂直軸を回転軸として回動させて角度を変えられる構成としてもよい。ロータリー１００は、傾斜地等では斜めに進むこともある。このため、カメラユニット１１５の角度を変えられることで、より正確な作業支援が可能となる。この場合、演算部１１で第１基準点１３１に対する第２基準点１３２の左右方向の位置のずれを検知して、カメラユニット１１５を回動させるアクチュエータ等を用いて自動で角度を変えられるようにすることもできる。

【0105】

以上の様に、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態が含まれる。例えば、上記した実施形態に設けられた全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を削除したり、他の実施形態の構成に置き換えたり、あるいはまた、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

【0106】

例えば、第１の実施形態では畦塗り機について、第２の実施形態ではロータリーに適用する場合について示してきたが、これ以外のトラクタに装着する農作業機にも適用することができる。例えば代掻き作業機などである。

【0107】

また、表示画面６１は、前方カメラ画面６２及び後方カメラ画面６３の左右の中心に基準線６５で示すことで、基準線の位置が分かり易い構成となっているが、これに限らず、前方カメラ画面６２、１４１及び後方カメラ画面６３、１４２（前方カメラ４６、１１６及び後方カメラ４７、１１７の撮影範囲）に対する位置が一定であれば、中心から左右方向にずれて構成してもよい。

【0108】

また、カメラユニット４５、１１５は、前方カメラ４６、１１６、後方カメラ４７、１１７等による構成を示したが、これ以外に３６０°撮影可能なカメラ（全球型カメラ等）を適用することもできる。この場合、表示画面６１には、画像処理により図４や７に示したような前方の撮影画面と後方の撮影画面に分割して表示させてもよい。

【符号の説明】

【0109】

１ トラクタ
１０ 制御システム部
１１ 演算部
１２ 制御部
１３ 記憶部
１４ 情報入出力部
１５ 外部記憶媒体
１６ カメラユニット
１７ 設定入力部
１８ 表示部
１９ 出力部
２０ アクチュエータ
２１ 状態検知部
３０ 畦塗り機
３５ 作業部
３７ 耕耘部
３８ ディスク部
４０、１１０ 制御ボックス
４１ 第１シリンダ
４２ 第２シリンダ
４５、１１５ カメラユニット
４６、１１６ 前方カメラ
４７、１１７ 後方カメラ
４８、１１８ 前側印
４９、１１９ 後ろ側印
６０ タブレット
６１ 表示画面
６２、８１、１４１ 前方カメラ画面
６３、８３、１４２ 後方カメラ画面
６５、１４５ 基準線
６６、１３１ 第１基準点
６７、１３２ 第２基準点
１３３ 第３基準点
１３４ 第４基準点
７０、７０’ 操作ボックス
７１ 操作スイッチ部
７２ 設定スイッチ部
８２ 側方カメラ画面
８６ 作業機表示
１００ ロータリー
１０８ 耕耘部カバー
１２５、１２６ 耕耘終了エリア
１２７、１２８ 未耕耘エリア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】