特許 7517134 作業車両

(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】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20240709BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303F

A01B69/00 303M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020208589

(22)【出願日】2020-12-16

(65)【公開番号】P2022095324

(43)【公開日】2022-06-28

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】笹倉 裕真

【審査官】竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０７４４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１４９２７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－２３０３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１５３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１６８４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３４２１１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００ － ６９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車体の位置情報を取得する測位装置と、
複数の圃場の位置情報を含む圃場情報と、前記走行車体の位置情報とに基づいて、前記走行車体を圃場間で自律走行させる制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記走行車体が圃場間を前記自律走行中に、移動先の圃場が変更された場合には、変更前の移動先の圃場まで前記走行車体を移動させる
ことを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記制御装置は、前記走行車体が変更前の移動先の圃場まで移動した後に、前記走行車体を待機させる
ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記制御装置は、前記走行車体が変更前の移動先の圃場まで移動した後に、変更前の移動先の圃場において前記走行車体を方向転換させる
ことを特徴とする請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

前記制御装置は、移動先の圃場が取り消され、前記走行車体が変更前の移動先の圃場まで移動した後に、新たな移動先の圃場に関する情報を受信した場合に、変更前の移動先の圃場において前記走行車体を方向転換させる
ことを特徴とする請求項２または３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、作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、測位衛星システムを利用して位置を測位しながら自律走行して作業を行う複数の作業車両を制御する制御システムが知られている。かかる制御システムでは、複数の圃場毎に割り当てた作業車両に対して所定の作業を指示するとともに作業状態を監視する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１６／１２９６７１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来では、作業車両の圃場間の移動については手動で運転する必要がある。また、作業車両の圃場間の移動を自律走行によって実行させることが考えられる。

【0005】

しかしながら、作業車両が圃場間を自律走行している場合に、移動先の圃場の設定が解除された場合には、例えば、作業車両が路上に停止することがあり、他の作業車両の移動に支障が出るおそれがある。すなわち、安全性の高い圃場間移動を行う点で改善の余地があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、移動先の圃場の設定が解除された場合であっても、安全性の高い圃場間移動を行うことができる作業車両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】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の一態様に係る作業車両（１）は、走行車体（２）の位置情報を取得する測位装置（１２０）と、複数の圃場の位置情報を含む圃場情報と、走行車体（２）の位置情報とに基づいて、走行車体（２）を圃場間で自律走行させる制御装置（１６０）とを備える。制御装置（１６０）は、走行車体（２）が圃場間を自律走行中に、移動先の圃場が変更された場合には、変更前の移動先の圃場まで走行車体（２）を移動させる。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、移動先の圃場の設定が解除された場合であっても、安全性の高い圃場間移動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る作業車両の制御システムの概要を示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る作業車両の制御システムの機能を示すブロック図である。

【図3】図３は、タブレット端末の概要を示すブロック図である。

【図4】図４は、作業制御装置の機能を示すブロック図である。

【図5】図５は、トラクタの圃場間移動時の処理内容を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る圃場間移動処理を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施形態に係る作業車両について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、下記の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能なもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【0011】

まず、図１～図４を参照して作業車両の制御システム１００の全体構成について説明する。図１は、実施形態に係る作業車両の制御システム１００の概要を示す説明図である。図２は、実施形態に係る作業車両の制御システム１００の機能を示すブロック図である。図３は、タブレット端末１４０の概要を示すブロック図である。図４は、作業制御装置１６０の機能を示すブロック図である。

【0012】

図１に示すように、作業車両の制御システム１００は、たとえば、作業車両の一例としてのトラクタ１と、トラクタ１の位置（すなわち自車位置）を示す測位点を測定する測位装置１２０と、トラクタ１による作業関連情報を生成可能な制御ユニットである作業制御装置１６０と、作業制御装置１６０と通信可能な情報処理装置１３０とを備える。なお、図１では、１台のトラクタ１を示しているが、実際には、作業車両の制御システム１００では、複数のトラクタ１が制御される。

【0013】

作業車両であるトラクタ１は、農業用トラクタであり、走行車体２と、作業機３とを備える。走行車体２は、圃場Ｆ（Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃ）を走行可能なものである。作業機３は、たとえば、走行車体２の後部に装着され、圃場Ｆにおいて対地作業を行う。トラクタ１の作業機３としては、たとえば、ロータリ耕耘機などであるが、作業車両が苗移植機であれば苗植付装置などであり、作業車両が施肥機であれば施肥装置である。また、作業車両がコンバインであれば、刈取装置や脱穀装置などが作業機３である。なお、上記例は一例であり、圃場Ｆにおいて農作業を行うための作業機であればとくに限定されない。

【0014】

また、圃場Ｆには、トラクタ１の進入口（または入口）Ｆｉｎおよび退出口（または出口）Ｆｏｕｔが設けられている。なお、圃場Ｆには、１つの進入口Ｆｉｎおよび退出口Ｆｏｕｔとして機能する１つの出入口が設けられてもよい。

【0015】

走行車体２は、エンジンと、動力伝達装置とを備える。エンジンは、走行車体２の動力源であるとともに、作業機３の動力源でもある。エンジンは、ディーゼル機関やガソリン機関などの熱機関である。動力伝達装置は、エンジンおよび駆動輪を連結可能とするクラッチを有し、かかるクラッチが連結状態の場合に、エンジンの動力を駆動輪および作業機３に伝達する。また、動力伝達装置は、クラッチが中立状態の場合には、エンジンおよび駆動輪の連結状態が解除され、エンジンの動力が駆動輪に伝達されない。つまり、クラッチが中立状態の場合、作業車両であるトラクタ１は減速する。また、走行車体２は、農道Ｒや圃場Ｆ内を自由に走行することができる。

【0016】

測位装置１２０は、上記したように、トラクタ１の位置を測定する。具体的には、測位装置１２０は、たとえば、トラクタ１の位置を示す測位点を含む位置情報を取得するＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）制御装置（以下、ＧＮＳＳ制御装置１２０）である。測位装置であるＧＮＳＳ制御装置１２０は、地球上を周回している航法衛星１２３からの電波を受信してトラクタ１の自車位置を測位可能であり、かつ計時することができる。すなわち、位置情報には、測位点である自車位置の情報と、測位点が測定された時刻の情報が含まれる。

【0017】

作業制御装置１６０は、圃場Ｆにおけるトラクタ１の自動走行（自律走行）を制御する制御装置の一例であって、トラクタ１に搭載された後述するコントローラ１５０の他、トラクタ１に持ち込み可能な情報処理装置である携帯端末装置の一例であるタブレット端末１４０により構成される。なお、本実施形態に係る作業車両の制御システム１００においては、作業制御装置１６０（制御装置）は、コントローラ１５０およびタブレット端末１４０を含んで構成される場合について説明するが、作業制御装置１６０は、コントローラ１５０およびタブレット端末１４０のうち、いずれか一方のみを含んで構成されてもよい。

【0018】

図２に示すように、作業車両の制御システム１００は、例えば、複数のトラクタ１が、通信ネットワーク１１０を介して少なくとも１つの情報処理装置１３０と互いに接続可能な状態で構築される。各トラクタ１には、それぞれ作業制御装置１６０が設けられる。すなわち、本実施形態に係る作業車両の制御システム１００は、いわゆるクラウドコンピューティング（Cloud Computing）が可能なシステムである。

【0019】

作業制御装置１６０は、少なくともトラクタ１が自動走行可能な走行可能エリア情報を含む作業関連情報を生成することができる。ここで、走行可能エリア情報とは、たとえば、図１に示すように、所定の圃場Ｆ（Ｆ－Ａ～Ｆ－Ｃ）において、トラクタ１が自動走行により、各圃場Ｆ内における有効な耕地（後述の作業規定エリア）の最外側縁から逸脱することなく、安全に無人走行可能な走行経路（作業経路）３００を含む情報である。

【0020】

情報処理装置１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置、さらには、入出力装置が設けられたコンピュータなどである。

【0021】

ここでは、情報処理装置１３０として、たとえば、農作業支援サーバ１３０ａやパーソナルコンピュータ１３０ｂが、通信ネットワーク１１０を介して作業制御装置１６０（コントローラ１５０およびタブレット端末１４０）と接続される。なお、本実施形態では、農作業支援サーバ１３０ａあるいはパーソナルコンピュータ１３０ｂからなる１つの情報処理装置１３０が、図１に示すように、複数の圃場Ｆを管理する管理舎Ｈ内に設置される。

【0022】

情報処理装置１３０は、複数の圃場Ｆについて、それぞれ圃場識別情報２００ａ～２００ｉ（図３参照）に関連付けられた圃場地図情報を記憶している。また、情報処理装置１３０は、作業制御装置１６０により生成された作業関連情報を取得して、圃場Ｆごとに独立して記憶することができる。

【0023】

作業制御装置１６０を構成するコントローラ１５０は、上記した情報処理装置１３０と同様にコンピュータにより構成される。コントローラ１５０は、エンジンや走行装置などの作業車両に搭載される各システムを制御する各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１（図４参照）と接続される。なお、コントローラ１５０の詳細については、図４を用いて後述する。

【0024】

コントローラ１５０は、各種ＥＣＵ１１と協働することで、トラクタ１を自動走行させる自動走行モードと、作業者（運転者）が搭乗してマニュアル運転するマニュアル走行モードとに切り替えることができるとともに、作業機３の昇降動作、クラッチの連結状態を制御する動力伝達スイッチの開閉動作、走行駆動装置の動作などを制御することができる。

【0025】

また、自動走行モードには、圃場Ｆ内を自動走行により作業する作業モードと、圃場間移動を自動走行により行う圃場間移動モードと、圃場Ｆの出口Ｆｏｕｔで圃場間移動モードへの切り替えを待機する待機モードとが含まれ、情報処理装置１３０の指示に従ってこれらのモードを切り替える。

【0026】

また、コントローラ１５０は、測位装置であるＧＮＳＳ制御装置１２０からの位置情報に基づいて、トラクタ１を予め登録された走行経路３００（図１参照）に沿って自動走行させる。コントローラ１５０は、圃場Ｆにおいてトラクタ１が自動走行可能な作業エリアを設定する作業エリア設定モードを設定するとともに、作業エリア設定モードを実行する。

【0027】

タブレット端末１４０も構成的には上記したコンピュータの一種であり、図３に示すように、制御部１４３と、制御部１４３に接続される記憶部１４１と、各種情報を表示する表示部および各種入力操作を受け付ける操作部が一体となったタッチパネル１４２と、ＧＮＳＳアンテナ１２１とを備える。

【0028】

図３に示すように、記憶部１４１の圃場関連情報には、圃場識別情報２００ａ～２００ｉが個々に付与された圃場Ｆの場所を示す圃場地図情報と、圃場地図情報に関連付けられた作業関連情報が記憶される。すなわち、地区別に区分されたＡ地区の圃場Ｆ，Ｂ地区の圃場Ｆ，Ｃ地区の圃場Ｆのそれぞれに、区画された複数の区画圃場Ａ０～Ａ２，Ｂ０～Ｂ３，Ｃ０～Ｃ１に関する作業関連情報が必要情報としてデータベース化されて記憶部１４１に記憶される。なお、以下では、とくに区別する必要がない場合、各地区における区画圃場Ａ０～Ａ２，Ｂ０～Ｂ３，Ｃ０～Ｃ１についても圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃと記載する場合があり、圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃについても圃場Ｆと記載する場合がある。

【0029】

かかる情報は、通信ネットワーク１１０を介して情報処理装置１３０の記憶部に記憶される。

【0030】

上記構成を備える作業車両の制御システム１００では、地図情報により視覚的に識別できる複数の圃場Ｆのそれぞれにおいて、トラクタ１によって取得された作業関連情報を、複数の圃場Ｆのそれぞれに関連付けて、たとえば、農作業支援サーバ１３０ａなどで一元的に管理することができる。このため、今後の農作業計画の立案なども容易となり、利便性が向上する。

【0031】

また、タブレット端末１４０を介して作業関連情報などを農作業支援サーバ１３０ａに逐次アップロードすれば、農作業計画についてもクラウドコンピューティングを利用して当該農作業支援サーバ１３０ａやパーソナルコンピュータ１３０ｂで作成することが可能となる。

【0032】

また、自動走行による走行可能エリア情報までも情報処理装置１３０に記憶できるため、作業対象となる複数の圃場Ｆのうちのいずれの圃場Ｆにおいても自動走行による農作業が可能となる。

【0033】

また、本実施形態に係る作業車両の制御システム１００においては、トラクタ１を自動走行させるための走行経路３００（図１参照）を含む走行可能エリア情報は、作業制御装置１６０によって生成される。トラクタ１を圃場Ｆ内で有人走行（マニュアル走行）させた場合に、作業制御装置１６０（コントローラ１５０およびタブレット端末１４０の少なくともいずれか一方）は、走行経路３００（図１参照）を取得し、取得した走行経路３００に基づいて走行可能エリア情報を生成する。

【0034】

ここで、作業制御装置１６０は、実際に有人走行したトラクタ１が自動走行可能な第１の自動走行エリアと、有人走行したトラクタ１ではなく、有人走行を行っていない他のトラクタ１についても自動走行可能な範囲である第２の自動走行エリアとを生成する。すなわち、作業制御装置１６０には、圃場Ｆにおいて作業する、自車両および他の車両まで含めたトラクタ１（作業車両）に関し、ホイルベース、トレッド、タイヤ幅、その他各種諸元を含む車両情報が予め記憶される。

【0035】

このように、１台のトラクタ１が有人走行した圃場Ｆにおいては、有人走行したトラクタ１はもとより、有人走行をしていない他のトラクタ１についても、自動走行による所定の作業を、所定の作業規定エリア２０２において行うことができる。この場合、有人走行をしていないトラクタ１、すなわち、自動走行するトラクタ１は、圃場Ｆ（図１参照）における作業規定エリアから逸脱することなく、安全に走行することができる。

【0036】

ここで、作業制御装置１６０について説明する。作業車両の制御システム１００におけるトラクタ１は、電子制御によって各部を制御することが可能である。図４に示すように、トラクタ１は、走行車体２（図１参照）にコントローラ１５０が設けられる。また、コントローラ１５０と共に作業制御装置１６０を構成するタブレット端末１４０は、走行車体２に持ち込み可能、あるいは着脱自在である。タブレット端末１４０およびコントローラ１５０は、たとえば、ブルートゥース（登録商標）などの近距離無線通信規格により接続可能である。なお、タブレット端末１４０とコントローラ１５０とは、有線により接続可能に構成されてもよい。

【0037】

コントローラ１５０には、上記した情報処理装置１３０などと同様に、ＣＰＵなどを有する処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶装置、および入出力装置が設けられる。なお、各装置は、互いに接続されて互いに信号の受け渡しが可能である。

【0038】

また、コントローラ１５０には、各種ＥＣＵ１１、運転モード選択スイッチ１２、各種アクチュエータ１７０、カメラ１７１、各種センサ１７２、自動操舵装置１８０、ＧＮＳＳ制御装置１２０が接続される。また、コントローラ１５０には、タブレット端末１４０と通信を行うための通信部１５１が接続される。

【0039】

運転モード選択スイッチ１２は、トラクタ１を自動運転で走行（自動走行）させる自動運転モードと、作業者によるマニュアル運転で走行（マニュアル走行）させるマニュアル運転モードとに切り替えるためのスイッチであり、たとえば、走行車体２に設けられる。

【0040】

また、各種アクチュエータ１７０としては、たとえば、作業機３を昇降させる昇降シリンダなどの様々なシリンダや、圃場Ｆ（図１参照）の水深を検出する水深センサなどを回動させるモータ、エンジンの吸気量を調節するスロットルモータなどの電動モータなど、様々なモータがある。

【0041】

また、各種センサ１７２としては、上記した水深センサ、圃場Ｆの作土深を検出する作土深センサ、圃場Ｆの肥料濃度を検出する肥沃度センサ、収穫物である籾などの重さを検出したり苗の重量を検出したりするロードセルなどの重量センサ、後輪の回転数を検出する回転センサ、走行車体２の傾きを検出する傾きセンサ、あるいは作業クラッチセンサや温度センサなど、様々なセンサがある。

【0042】

なお、カメラ１７１は、走行車体２の適宜箇所に複数設けられる。カメラ１７１による撮像データは、たとえば、図１に示す管理舎Ｈ内に設置された情報処理装置１３０などを介して確認することができる。また、作業制御装置１６０は、かかるカメラ１７１による撮像データから作物の生育状況や作業状況などを判定することもできる。

【0043】

トラクタ１の自車位置を示す測位点を含む位置情報を取得するＧＮＳＳ制御装置１２０は、走行車体２に設けられた受信アンテナ１２２と、タブレット端末１４０に設けられたＧＮＳＳアンテナ１２１とを備える測位装置として機能する。ＧＮＳＳ制御装置１２０は、ＧＮＳＳアンテナ１２１や受信アンテナ１２２によって航法衛星１２３からの電波を受信し、所定時間ごとにＧＮＳＳ座標を取得することにより、地球上での位置情報（測位点）を所定間隔で取得することができる。

【0044】

コントローラ１５０は、ＧＮＳＳ制御装置１２０が取得する位置情報と位置ごとの作業関連情報とを、圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃ（図１参照）の場所を示す圃場地図情報とに互いに関連付けて記録した圃場関連情報（図３参照）を、各圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃごとの独立情報として生成する。生成された独立情報は、通信ネットワーク１１０（図２参照）を介して情報処理装置１３０に送られる。

【0045】

自動操舵装置１８０は、運転モード選択スイッチ１２を介して自動走行モードが選択された場合に、ＧＮＳＳ制御装置１２０が取得する位置情報に基づきコントローラ１５０により制御される。すなわち、コントローラ１５０により、走行車体２に設けられた操縦ハンドルが自動操作され、走行車体２が自動で運転される。図４に示すように、自動操舵装置１８０は、任意の回転力を付与して操縦ハンドルを回転させる操舵モータ１８１と、操縦ハンドルの回転角度を検知するハンドルポテンショメータ１８２とを備える。

【0046】

なお、図示しないが、作業車両の制御システム１００として、いわゆるドローンと呼ばれる無人飛行体を利用することも可能である。かかる無人飛行体には、たとえば、トラクタ１に設けたカメラ１７１と同じような撮像装置を搭載するとともに、ＧＮＳＳ制御装置１２０の一部を構築可能なアンテナを設けておくとよい。

【0047】

この場合、無人飛行体とタブレット端末１４０とを通信可能に構成し、タッチパネル１４２により所定の操作を行うことにより、作業者が撮像装置の操作を含め、無人飛行体の全ての動作を遠隔操作することができる。かかるシステムであれば、圃場Ｆ（図１参照）に植付けた作物の生育状態などを上空から撮像し、撮像した位置をＧＮＳＳ制御装置１２０により農作業情報と関連付けておけば、作物の生育に関する有益な圃場関連情報とすることができる。

【0048】

コントローラ１５０と共に作業制御装置１６０を構成するタブレット端末１４０は、上記したように、制御部１４３と、記憶部１４１と、タッチパネル１４２と、ＧＮＳＳアンテナ１２１とを備える。また、タブレット端末１４０は、走行車体２側の通信部１５１に対応する端末通信部１４４を備える。

【0049】

制御部１４３は、各種情報を取得する。たとえば、制御部１４３は、トラクタ１が備える各種センサ１７２が検出した情報を逐次受信し、受信した情報を圃場自体に関する圃場情報なのか、あるいは作業自体に関するものなのかを判別し、判別結果に応じて、情報を圃場データベース１４１１、あるいは作業データベース１４１２に格納する。

【0050】

また、制御部１４３は、ＧＮＳＳ制御装置１２０が取得した位置情報を取得する。具体的には、制御部１４３は、位置情報に含まれる測位点を圃場Ｆの形状を示し形状情報として取得する。

【0051】

また、制御部１４３は、形状情報に基づいてトラクタ１が自動走行可能な作業規定エリアを設定し、設定した作業規定エリアに基づいてトラクタ１が自動走行により作業する走行経路（作業経路）３００を生成する。

【0052】

また、制御部１４３は、情報処理装置１３０からの指示に従って、トラクタ１の圃場作業や、圃場間移動における自動走行を制御する。具体的には、制御部１４３は、情報処理装置１３０の指示に従って、自動走行モードにおける作業モード、圃場間移動モードおよび待機モードを切り替える。また、制御部１４３は、作業者などの操作に基づいて、自動走行モードにおける作業モード、圃場間移動モードおよび待機モードを切り替えてもよい。

【0053】

また、制御部１４３は、ＧＮＳＳ制御装置１２０を備えるトラクタ１のコントローラ１５０と協働して位置情報と圃場関連情報に含まれる作業関連情報とに基づき、トラクタ１が自動走行可能な走行経路情報、すなわち、走行可能エリア情報を自動生成することができる。生成された走行可能エリア情報は、経路データベース１４１３に、区画圃場Ａ０～Ａ２，Ｂ０～Ｂ３，Ｃ０～Ｃ１（図３参照）にそれぞれ１対１で対応して記憶される。

【0054】

タブレット端末１４０の記憶部１４１は、制御部１４３による制御処理に必要な各種プログラムの他、各種情報が記憶される。すなわち、記憶部１４１は、圃場データベース１４１１、作業データベース１４１２、経路データベース１４１３、さらには、各種プログラムが格納されたプログラム部１４１４が生成される。

【0055】

記憶部１４１には、個々に圃場識別情報２００ａ～２００ｉが付与された圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃ（図１参照）の場所を示す圃場地図情報に関連付けて、作業関連情報が、複数の圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃごとの独立情報である圃場関連情報として記憶される。すなわち、地区別に区分された圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃそれぞれに、区画された複数の区画圃場Ａ０～Ａ２，Ｂ０～Ｂ３，Ｃ０～Ｃ１に関する舵行関連情報などの必要情報が、データベース化されて記憶部１４１に記憶される。なお、作業関連情報としては、圃場Ｆ－Ａ，Ｆ－Ｂ，Ｆ－Ｃに関する圃場関連情報などが含まれる。

【0056】

例えば、圃場データベース１４１１は、圃場Ｆの位置情報、名称、所有者等の管理情報や、圃場Ｆの形状を示す形状情報等が含まれる。作業データベース１４１２は、圃場Ｆにおける作業工程に関する情報が含まれる。例えば、作業データベース１４１２には、過去に行った圃場作業や、未来に行う予定の圃場作業に関する情報が含まれる。経路データベース１４１３は、作業規定エリアおよび作業規定エリアに設定された走行経路３００（作業経路）に関する情報が含まれる。

【0057】

また、例えば、記憶部１４１には、圃場Ｆの形状と、作業規定エリアと、基準線とを対応付けて記憶しておいてもよい。これにより、次年度以降において、同じ圃場Ｆで同じ圃場作業を行う場合に、設定作業を行わなくて済むため、作業者の煩わしさを低減することができる。また、圃場Ｆの形状は、例えば、多角形の重心や中心をその圃場Ｆの代表点として記憶してもよい。

【0058】

また、記憶部１４１に記憶された各データベースは、所定のソート方法に従ってソート可能である。例えば、過去の圃場Ｆを選択する場合には、現在位置に最も近い圃場Ｆ（例えば、代表点）から順にリスト表示する。あるいは、昨年圃場作業を実施した順に表示することも可能である。また、登録順に圃場Ｆを表示してもよい。

【0059】

プログラム部１４１４には、たとえば、トラクタ１を自動走行させる場合の作業経路情報を生成する作業経路生成プログラムや、生成された作業経路情報にしたがってトラクタ１を自動走行させるための自動操舵プログラムなど、トラクタ１の動作全般を制御するコンピュータプログラムが格納される。なお、作業経路生成プログラムや自動操舵プログラムなどを含む各種コンピュータプログラムは、走行車体２に搭載されたコントローラ１５０の記憶部に格納されてもよい。

【0060】

作業経路生成プログラムとしては、たとえば、測位装置であるＧＮＳＳ制御装置１２０により測位した自車位置を示す情報を取得する自己位置取得工程と、取得した自己位置情報と、予め記憶した圃場地図情報とに基づいて、少なくとも自車両であるトラクタ１が自動走行可能な走行可能エリア情報を含む走行経路３００（図１参照）を生成する走行経路生成工程とが含まれる。さらに、走行経路３００に加えて各種の作業関連情報を生成し、生成した情報を情報処理装置１３０へ送信する送信工程が含まれる。

【0061】

また、記憶部１４１の圃場データベース１４１１には、図３に示す圃場関連情報が記憶される。圃場関連情報は、たとえば、圃場Ｆを特定する圃場識別情報２００ａ～２００ｉに、圃場Ｆの位置を地図上で示す画像データからなる圃場地図情報、作業関連情報などが紐づけされ、作業制御装置１６０により生成される。

【0062】

トラクタ１は、自動走行モードが、圃場間移動モード、または待機モードである場合に、圃場間を自動走行（自律走行）することができる。トラクタ１は、移動先の圃場が設定されると、移動先の圃場までの走行ルートが設定される。なお、移動先の圃場は、情報処理装置１３０から受信する信号に基づいて設定される。また、走行ルートは、情報処理装置１３０によって生成されてもよく、作業制御装置１６０によって生成されてもよい。

【0063】

次に、図５を用いて、トラクタ１の圃場間移動時の処理内容について説明する。図５は、トラクタ１の圃場間移動時の処理内容を示す図である。図５では、複数の圃場Ｆ－Ａ～Ｆ－Ｆにおいて、複数のトラクタ１ａ、１ｂが自動走行し作業していることとする。また、図５では、圃場Ｆ－Ａ～Ｆ－Ｆの入口Ｆｉｎおよび出口Ｆｏｕｔが同じ位置であることとする。

【0064】

例えば、図５では、圃場間移動モードのトラクタ１ａが圃場Ｆ－Ｃから圃場Ｆ－Ｄまで予め定められた走行ルートを走行しており、待機モードのトラクタ１ｂが圃場Ｆ－Ａの出口Ｆｏｕｔにおいて待機していることとする。また、トラクタ１ｂは、圃場間移動モードに切り替わった場合には、圃場Ｆ－Ａから圃場Ｆ－Ｆへ圃場間移動を行うことが決まっていることとする。

【0065】

なお、情報処理装置１３０は、各トラクタ１がどの圃場Ｆをどの順に作業するかを作業開始前に通知してもよく、各圃場Ｆの作業終了時に次に作業を行う圃場Ｆを決定しトラクタ１へ通知してもよい。

【0066】

情報処理装置１３０は、待機モードであるトラクタ１ｂに対して、所定の条件を満たした場合に、待機モードから圃場間移動モードへ切り替える。具体的には、情報処理装置１３０は、圃場間移動モードであるトラクタ１ｂが走行する第１走行ルート（実線）と、待機モードであるトラクタ１ｂが圃場間移動モードに切り替わった場合に走行予定の第２走行ルート（破線）とが重複する場合において、トラクタ１ａが圃場Ｆ－Ｄに移動した後に、トラクタ１ｂを待機モードから圃場間移動モードへ切り替える。

【0067】

すなわち、情報処理装置１３０は、複数のトラクタ１において走行ルートが重複する場合に、トラクタ１同士が接触したり、狭い農道ですれ違ったりすることを抑制することができる。

【0068】

また、情報処理装置１３０は、トラクタ１の移動先の圃場を変更することができる。すなわち、圃場間を自動走行しているトラクタ１では、移動先の圃場が変更されることがある。

【0069】

移動先の圃場の変更とは、移動先が取り消されることを含む。すなわち、移動先の圃場の変更とは、移動先の圃場における作業が取り消されることを含む。トラクタ１は、自動走行によって移動する圃場の変更に柔軟に対応することができる。例えば、トラクタ１は、作業途中での急な作業変更に対応することができる。

【0070】

例えば、圃場間移動モードによって圃場Ｆ－Ｄに向けて第１走行ルートに沿って自動走行しているトラクタ１ａは、移動先が取り消されることがある。このような場合に、トラクタ１ａが第１走行ルートの途中で停止すると、トラクタ１ａが邪魔になるため、トラクタ１ｂは、待機モードから圃場間移動モードへ切り替えられない。すなわち、トラクタ１ｂは、圃場Ｆ－Ａから圃場Ｆ－Ｆに向けて自動走行によって移動することができない。また、例えば、狭い農道でトラクタ１ａを方向転換させることは、危険であり、安全性が低下するおそれがある。

【0071】

そのため、実施形態に係るトラクタ１ａは、このような場合に、変更前の移動先の圃場まで移動することとした。

【0072】

これにより、トラクタ１ｂが圃場Ｆ－Ａから圃場Ｆ－Ｆに向けて自動走行する場合に、トラクタ１ａはトラクタ１ｂの自動走行の邪魔にはならない。そのため、トラクタ１ｂは、圃場Ｆ－Ａから圃場Ｆ－Ｆに向けて自動走行可能となる。具体的には、トラクタ１ａが圃場Ｆ－Ｄに移動した後に、トラクタ１ｂは、待機モードから圃場間移動モードに切り替えられて、第２走行ルートに沿って自動走行する。

【0073】

次に、実施形態に係る圃場間移動処理について図６を参照し説明する。図６は、実施形態に係る圃場間移動処理を説明するフローチャートである。圃場間移動処理は、各トラクタ１に対してそれぞれ実行される。また、トラクタ１は、待機モードになっているものとする。

【0074】

作業制御装置１６０は、自動走行モードを待機モードから圃場間移動モードに切り替えるか否かを判定する（Ｓ１００）。具体的には、作業制御装置１６０は、情報処理装置１３０から自動走行モードを待機モードから圃場間移動モードに切り替えるための信号を受信したか否かを判定する。

【0075】

作業制御装置１６０は、自動走行モードを待機モードから圃場間移動モードに切り替えない場合には（Ｓ１００：Ｎｏ）、今回の処理を終了する。すなわち、作業制御装置１６０は、自動走行モードを待機モードから圃場間移動モードに切り替えるための信号を受信していない場合には、今回の処理を終了する。

【0076】

作業制御装置１６０は、自動走行モードを待機モードから圃場間移動モードに切り替える場合には（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、自動走行モードを圃場間移動モードに切り替え（Ｓ１０１）、設定された移動先の圃場に向けて自動走行を開始する。

【0077】

作業制御装置１６０は、移動先の圃場の変更について変更信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１０２）。具体的には、作業制御装置１６０は、移動先の圃場が変更する変更信号を、情報処理装置１３０から受信したか否かを判定する。

【0078】

作業制御装置１６０は、変更信号を受信していない場合には（Ｓ１０２：Ｎｏ）、自動走行を継続する（Ｓ１０３）。

【0079】

作業制御装置１６０は、変更信号を受信した場合には（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、変更信号に基づいた移動先の圃場の変更に関する情報を記憶しつつ（Ｓ１０４）、変更前の圃場に向けて自動走行を継続する（Ｓ１０３）。すなわち、トラクタ１は、移動先の圃場が変更された場合であっても、変更前の圃場に向けて自動走行を継続する。

【0080】

作業制御装置１６０は、移動先の圃場に到着したか否かを判定する（Ｓ１０５）。作業制御装置１６０は、移動先の圃場に到着していない場合には（Ｓ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻り、上記処理を繰り返す。

【0081】

作業制御装置１６０は、移動先の圃場に到着すると（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

【0082】

移動先の圃場に到着したトラクタ１は、変更信号を受信している場合には、移動先の圃場において、方向転換を行い、変更信号に基づいた新たな移動先の圃場に向けた自動走行の準備を行う。このように、トラクタ１は、移動先の圃場において方向転換を行い、新たな移動先の圃場に向けた自動走行の準備を行う。例えば、移動先の圃場に到着したトラクタ１は、方向転換を行い、自動走行モードを圃場間移動モードにし、新たな移動先の圃場の走行ルートを設定し、燃料の残量を確認し、新たな移動先の圃場に向けて自動走行を行う。

【0083】

具体的には、燃料の残量が燃料補給閾値よりも多い場合には、トラクタ１は、新たな移動先の圃場に向けて自動走行を行う。燃料の残量が燃料補給閾値以下である場合には、トラクタ１は、例えば、待機モードとなり、新たな圃場に向けた自動走行を行わない。

【0084】

また、移動先の圃場に到着したトラクタ１は、燃料の残量が燃料補給閾値以下であり、かつ圃場間移動の区画内における作業を全て終了している場合には、待機モードとなる。

【0085】

なお、新たな移動先の圃場が設定されたトラクタ１は、優先的に圃場に向けて移動してもよく、他のトラクタ１の移動を待って、新たな移動先の圃場に向けて移動してもよい。他のトラクタ１の移動を待つ場合には、新たな移動先の圃場が設定されたトラクタ１の自動走行モードは、待機モードに切り替えられる。

【0086】

トラクタ１は、待機モード中に、移動先の圃場が変更された場合には、変更された圃場に対する走行ルートを設定し、待機する。

【0087】

トラクタ１は、移動先の圃場が取り消され、変更前の圃場まで移動した後に、新たな移動先の圃場が設定された場合には、変更前の圃場において方向転換を行う。

【0088】

このように、トラクタ１は、変更される圃場の情報に基づいて、自動走行を行うことができる。

【0089】

次に、実施形態に係るトラクタ１の効果について説明する。

【0090】

トラクタ１は、測位装置１２０と、作業制御装置１６０とを備える。測位装置１２０は、走行車体２の位置情報を取得する。作業制御装置１６０は、複数の圃場の位置情報を含む圃場情報と、走行車体２の位置情報とに基づいて、走行車体２を圃場間で自動走行させる。また、作業制御装置１６０は、走行車体２が圃場間を自動走行中に、移動先の圃場が変更された場合には、変更前の移動先の圃場まで走行車体２を移動させる。

【0091】

これにより、トラクタ１は、圃場間の農道で停止することがない。そのため、例えば、他のトラクタ１の自動走行などを妨げることがなく、トラクタ１は、安全性の高い圃場間移動を行うことができる。また、トラクタ１は、圃場間の農道で、新たな圃場に移動するための方向転換をすることがない。そのため、例えば、圃場間の農道でトラクタ１がＵターンすることがなく、圃場間の自動走行における安全性を向上させることができる。

【0092】

作業制御装置１６０は、走行車体２が変更前の移動先の圃場まで移動した後に、走行車体２を待機させる。

【0093】

これにより、トラクタ１は、圃場間の農道で停止することがなく、他のトラクタ１の自動走行などを妨げることを抑制することができる。そのため、トラクタ１は、安全性の高い圃場間移動を行うことができる。

【0094】

作業制御装置１６０は、走行車体２が変更前の移動先の圃場まで移動した後に、変更前の移動先の圃場において走行車体２を方向転換させる。

【0095】

これにより、トラクタ１は、農道でトラクタ１が方向転換することを抑制し、安全性を向上させることができる。

【0096】

変形例に係る作業車両の制御システム１００は、圃場間移動区間内に、移動区間を制限する標識を有してもよい。標識は、例えば、情報処理装置１３０や、作業制御装置１６０において、位置情報を取得可能な標識である。標識は、例えば、標識の位置を示す測位点を含む位置情報を取得するＧＮＳＳ制御装置であり、取得した位置情報を、情報処理装置１３０や、作業制御装置１６０に送信する。

【0097】

例えば、情報処理装置１３０は、標識の位置情報を取得し、移動区画を制限する。そのため、標識が移動された場合には、移動区画が変更される。従って、移動区画の制限（変更）が容易となる。

【0098】

例えば、自動走行による圃場間移動を除外する圃場については、上記する標識を設定することで、移動区間から除外するこができる。

【0099】

移動区間の制限の設定は、標識が認識されることで開始される。圃場間を圃場間移動モードによって自動走行しているトラクタ１は、標識が認識されると停止する。

【0100】

標識による移動区間の制限の設定は、標識が一定時間以上、位置が変化しないことで、完了する。標識が認識されて、停止していたトラクタ１は、移動区間の制限の設定が完了すると、自動走行を再開する。なお、標識による移動区画の制限によって、移動先への圃場の移動が制限されたトラクタ１は、停止した状態に維持される。

【0101】

待機モードのトラクタ１は、標識による移動区画の制限の設定が完了した場合には、移動先の圃場への走行ルートを再検索する。

【0102】

標識による移動区画の制限を解除し、元の移動区画に戻す場合に、例えば、制限していた圃場の入口Ｆｉｎよりも外側に標識が移動され、制限していた圃場への走行ルートが確保されると、制限していた圃場への自動走行が可能となる。

【0103】

移動区画の制限の解除は、標識が移動されることが開始される。圃場間を圃場間移動モードによって自動走行しているトラクタ１は、標識が認識されると停止する。移動区間の制限の解除は、標識が一定時間以上、位置が変化しないことで、完了する。停止していたトラクタ１は、移動区間の制限の解除が完了すると、自動走行を再開する。例えば、トラクタ１は、移動区画の制限が解除される前に移動予定であった圃場に向けた自動走行を再開する。

【0104】

待機モードのトラクタ１は、標識による移動区画の解除が完了した場合には、移動先の圃場への走行ルートを再検索する。

【0105】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0106】

１ トラクタ
２ 走行車体
３ 作業機
１００ 制御システム
１１０ 通信ネットワーク
１２０ 測位装置
１２１ ＧＮＳＳアンテナ
１２２ 受信アンテナ
１２３ 航法衛星
１３０ 情報処理装置
１３０ａ 農作業支援サーバ
１４０ タブレット端末
１５０ コントローラ
１６０ 作業制御装置（制御装置）
Ｆ 圃場

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】