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特許7669467農業機械、農作業支援装置、農作業支援システム
(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】2025-04-18
(45)【発行日】2025-04-28
(54)【発明の名称】農業機械、農作業支援装置、農作業支援システム
(51)【国際特許分類】
   A01B 69/00 20060101AFI20250421BHJP
【FI】
A01B69/00 301
A01B69/00 303M
A01B69/00 303K
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2023500575
(86)(22)【出願日】2021-12-14
(86)【国際出願番号】 JP2021046011
(87)【国際公開番号】W WO2022176352
(87)【国際公開日】2022-08-25
【審査請求日】2023-08-02
(31)【優先権主張番号】P 2021022620
(32)【優先日】2021-02-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】110003041
【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】小山 悠
(72)【発明者】
【氏名】大倉 康平
(72)【発明者】
【氏名】菊地 良太
(72)【発明者】
【氏名】吉村 史也
【審査官】中村 圭伸
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-184974(JP,A)
【文献】特開2020-103092(JP,A)
【文献】特開2016-007196(JP,A)
【文献】特開2020-129393(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2015/0319913(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A01B 69/00
G05D 1/40 - 1/43
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行可能な走行車体と、
農作業を行うための作業装置を前記走行車体に連結可能な連結部と、
前記走行車体を自動運転で走行させる走行ルートを作成するルート作成部と、
前記走行ルートから外れた箇所に、前記作業装置による農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置を設定する補給設定部と、
前記走行車体の位置を検出する位置検出部と、
前記走行車体の位置と前記走行ルートとに基づいて前記走行車体を自動運転で走行させ、且つ前記走行車体を前記補給位置まで移動させる自動制御部と、
前記自動制御部が前記走行車体を自動運転で走行させている際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する通知部と、
前記作業装置に投入された前記資材の投入量と、前記作業装置による農作業で消費する前記資材の消費量とに基づいて、前記資材の残量を演算する残量演算部と、を備え
前記走行ルートには、前記走行車体を走行させながら前記作業装置により農作業を行う複数の作業ルートと、前記作業ルートの一方から他方に向かって前記走行車体を旋回させる複数の旋回ルートと、が含まれ、
前記補給設定部は、前記走行車体を走行させながら前記作業装置で農作業を行うことにより前記資材の残量が所定の閾値を下回る低下位置を予測し、当該低下位置を含んだ一方の前記作業ルートを進行方向と反対側に延長した線上に前記補給位置を設定し、
前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前で且つ一方の前記作業ルートよりも前に走行する他の前記作業ルート上又は前記旋回ルート上に通知位置を設定し、前記走行車体が前記通知位置を通過する際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する農業機械。
【請求項2】
前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを所定の間隔で複数回通知する請求項1に記載の農業機械。
【請求項3】
前記自動制御部は、
前記走行車体の位置と前記走行ルートとに基づいて前記走行車体を自動運転で走行させながら前記作業装置により農作業を行う自動走行作業モードを実行し、
前記自動走行作業モードの実行中に、前記走行車体が前記補給位置の直前にある前記走行ルート上の所定位置に到達すると、前記走行車体を自動運転で前記補給位置まで移動させる資材補給モードを実行し、
前記通知部は、前記自動走行作業モードの実行中に、前記走行車体の位置と前記補給位置とに基づいて、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する請求項1又は2に記載の農業機械。
【請求項4】
前記通知部は、前記資材の残量の低下、前記補給位置、又は前記資材補給モードでの前記走行車体若しくは前記作業装置の挙動を示す情報を通知する請求項に記載の農業機械。
【請求項5】
前記資材の投入量と前記資材の単位面積当たりの消費量とを入力する入力部を備え、
前記走行車体の自動運転による走行前又は走行中に、
前記残量演算部は、前記資材の投入量、前記資材の単位面積当たりの消費量、及び前記走行車体と前記作業装置の状態に基づいて前記資材の残量を演算し、
前記補給設定部は、前記資材の残量に基づいて前記補給位置を設定し、
前記通知部は、前記補給位置に基づいて前記通知位置を設定する請求項1~4のいずれか1項に記載の農業機械。
【請求項6】
前記閾値を変更する閾値変更部を備えた請求項1~5のいずれか1項に記載の農業機械。
【請求項7】
前記通知部の前記通知を画面に表示する表示部を備えた請求項1~のいずれか1項に記載の農業機械。
【請求項8】
前記通知部の前記通知を示す音又は光による警報を発する警報部を備えた請求項1~のいずれか1項に記載の農業機械。
【請求項9】
農業機械の走行車体を自動運転で走行させる走行ルートを作成するルート作成部と、
前記走行ルートから外れた箇所に、前記走行車体に連結された作業装置が農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置を設定する補給設定部と、
位置検出部により検出された前記走行車体の位置と前記走行ルートとに基づいて、前記農業機械が前記走行車体を自動運転で走行させている際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する通知部と、
前記作業装置に投入された前記資材の投入量と、前記作業装置による農作業で消費する前記資材の消費量とに基づいて、前記資材の残量を演算する残量演算部と、を有し、
前記走行ルートには、前記走行車体を走行させながら前記作業装置により農作業を行う複数の作業ルートと、前記作業ルートの一方から他方に向かって前記走行車体を旋回させる複数の旋回ルートと、が含まれ、
前記補給設定部は、前記走行車体を走行させながら前記作業装置で農作業を行うことにより前記資材の残量が所定の閾値を下回る低下位置を予測し、当該低下位置を含んだ一方の前記作業ルートを進行方向と反対側に延長した線上に前記補給位置を設定し、
前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前で且つ一方の前記作業ルートよりも前に走行する他の前記作業ルート上又は前記旋回ルート上に通知位置を設定し、前記走行車体が前記通知位置を通過する際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する農作業支援装置。
【請求項10】
記残量演算部が前記資材の残量を演算するために必要なパラメータを入力する入力部と、
前記走行ルート、前記走行車体の位置、及び前記通知部の通知を表示する表示部と、を有する請求項に記載の農作業支援装置。
【請求項11】
農業機械の走行車体を自動運転で走行させる走行ルートを作成するルート作成部と、
前記走行ルートから外れた箇所に、前記走行車体に連結された作業装置が農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置を設定する補給設定部と、
前記走行車体の位置を検出する位置検出部と、
前記走行車体の位置と前記走行ルートとに基づいて前記走行車体を自動運転で走行させ、且つ前記走行車体を前記補給位置まで移動させる自動制御部と、
前記自動制御部が前記位置検出部により検出された前記走行車体の位置と前記走行ルートとに基づいて前記走行車体を自動運転で走行させている際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する通知部と、
前記作業装置に投入された前記資材の投入量と、前記作業装置による農作業で消費する前記資材の消費量とに基づいて、前記資材の残量を演算する残量演算部と、を含み、
前記走行ルートには、前記走行車体を走行させながら前記作業装置により農作業を行う複数の作業ルートと、前記作業ルートの一方から他方に向かって前記走行車体を旋回させる複数の旋回ルートと、が含まれ、
前記補給設定部は、前記走行車体を走行させながら前記作業装置で農作業を行うことにより前記資材の残量が所定の閾値を下回る低下位置を予測し、当該低下位置を含んだ一方の前記作業ルートを進行方向と反対側に延長した線上に前記補給位置を設定し、
前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前で且つ一方の前記作業ルートよりも前に走行する他の前記作業ルート上又は前記旋回ルート上に通知位置を設定し、前記走行車体が前記通知位置を通過する際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する農作業支援システム。
【請求項12】
前記農業機械と、
前記農業機械に搭載される農作業支援装置と、を含み、
前記農業機械は、前記位置検出部と前記自動制御部とを備え、
前記農作業支援装置は、前記ルート作成部と前記補給設定部と前記通知部と前記残量演算部と、前記自動制御部及び前記位置検出部と通信するための通信部とを有する請求項11に記載の農作業支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圃場で走行しながら農作業を行う農業機械と、当該農作業を支援する農作業支援装置及び農作業支援システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、圃場で農業機械を自動運転で走行させながら、当該農業機械に連結された作業装置で農作業を行うことを支援する技術が開示されている。特許文献1に開示された農業機械は、取得部、作業設定部、資材残量検出部、及び資材報知部を備えている。取得部は、圃場の外周部の位置データを取得する。作業設定部は、圃場で農業機械が走行する作業走行ライン、旋回ライン、作業開始位置、及び作業終了位置を、圃場の外周部の位置データに基づいて設定する。資材残量検出部は、農業機械に搭載される資材の残量を検出する。資材報知部は、資材の残量が少なくなると、畦際で資材を補給すべきであることを運転者に報知する。この報知後、農業機械は、運転者のスイッチ操作を受けて又は自動で、そのとき位置する作業走行ラインに沿った走行と作業を終了してから、近くの畦際まで移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国公開特許公報「特開2018-39号公報」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の技術では、農業機械の自動運転による走行作業中に、資材の残量が少なくなった場合、資材を補給すべきであることが資材報知部により報知される。しかしこの後、農業機械が資材を補給可能な畦際に移動するという、作業時の挙動とは異なる挙動を示したときに、当該挙動を見たユーザが危険であると誤認して、農業機械を緊急停止させるおそれがある。このように農業機械が緊急停止されると、資材の補給効率が低下し、農作業の作業効率も低下してしまう。
【0005】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、農業機械において資材の補給を効率的に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
本発明の一態様にかかる農業機械は、走行可能な走行車体と、農作業を行うための作業装置を走行車体に連結可能な連結部と、走行車体を自動運転で走行させる走行ルートを作成するルート作成部と、走行ルートから外れた箇所に、作業装置による農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置を設定する補給設定部と、走行車体の位置を検出する位置検出部と、走行車体の位置と走行ルートとに基づいて走行車体を自動運転で走行させ、且つ走行車体を補給位置まで移動させる自動制御部と、自動制御部が走行車体を自動運転で走行させている際に、走行車体が補給位置に向かうことを通知する通知部と、前記作業装置に投入された前記資材の投入量と、前記作業装置による農作業で消費する前記資材の消費量とに基づいて、前記資材の残量を演算する残量演算部と、を備え、前記走行ルートには、前記走行車体を走行させながら前記作業装置により農作業を行う複数の作業ルートと、前記作業ルートの一方から他方に向かって前記走行車体を旋回させる複数の旋回ルートと、が含まれ、前記補給設定部は、前記走行車体を走行させながら前記作業装置で農作業を行うことにより前記資材の残量が所定の閾値を下回る低下位置を予測し、当該低下位置を含んだ一方の前記作業ルートを進行方向と反対側に延長した線上に前記補給位置を設定し、前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前で且つ一方の前記作業ルートよりも前に走行する他の前記作業ルート上又は前記旋回ルート上に通知位置を設定し、前記走行車体が前記通知位置を通過する際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する。
【0007】
また、本発明の一態様では、通知部は、走行車体が補給位置に向かう前に、走行車体が補給位置に向かうことを所定の間隔で複数回通知する。
また、本発明の一態様では、自動制御部は、走行車体の位置と走行ルートとに基づいて走行車体を自動運転で走行させながら作業装置により農作業を行う自動走行作業モードを実行し、自動走行作業モードの実行中に、走行車体が補給位置の直前にある走行ルート上の所定位置に到達すると、走行車体を自動運転で補給位置まで移動させる資材補給モードを実行し、通知部は、自動走行作業モードの実行中に、走行車体の位置と補給位置とに基づいて、走行車体が補給位置に向かうことを通知する。
【0008】
また、本発明の一態様では、通知部は、資材の残量の低下、補給位置、又は資材補給モードでの走行車体若しくは作業装置の挙動を示す情報を通知する
【0010】
また、本発明の一態様では、資材の投入量と資材の単位面積当たりの消費量とを入力する入力部を備え、走行車体の自動運転による走行前又は走行中に、残量演算部は、資材の投入量、資材の単位面積当たりの消費量、及び走行車体と作業装置の状態に基づいて資材の残量を演算し、補給設定部は、資材の残量に基づいて補給位置を設定し、通知部は、補給位置に基づいて通知位置を設定する。
【0011】
また、本発明の一態様では、農業機械は、前記閾値を変更する閾値変更部を備える。
また、本発明の一態様では、農業機械は、通知部の前記通知を画面に表示する表示部を備える。
また、本発明の一態様では、農業機械は、通知部の前記通知を示す音又は光による警報を発する警報部を備える。
【0012】
本発明の一態様にかかる農作業支援装置は、農業機械の走行車体を自動運転で走行させる走行ルートを作成するルート作成部と、走行ルートから外れた箇所に、走行車体に連結された作業装置が農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置を設定する補給設定部と、位置検出部により検出された走行車体の位置と走行ルートとに基づいて、農業機械が走行車体を自動運転で走行させている際に、走行車体が補給位置に向かうことを通知する通知部と、前記作業装置に投入された前記資材の投入量と、前記作業装置による農作業で消費する前記資材の消費量とに基づいて、前記資材の残量を演算する残量演算部と、を有し、前記走行ルートには、前記走行車体を走行させながら前記作業装置により農作業を行う複数の作業ルートと、前記作業ルートの一方から他方に向かって前記走行車体を旋回させる複数の旋回ルートと、が含まれ、前記補給設定部は、前記走行車体を走行させながら前記作業装置で農作業を行うことにより前記資材の残量が所定の閾値を下回る低下位置を予測し、当該低下位置を含んだ一方の前記作業ルートを進行方向と反対側に延長した線上に前記補給位置を設定し、前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前で且つ一方の前記作業ルートよりも前に走行する他の前記作業ルート上又は前記旋回ルート上に通知位置を設定し、前記走行車体が前記通知位置を通過する際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する。
【0013】
また、農作業支援装置は、残量演算部が資材の残量を演算するために必要なパラメータを入力する入力部と、前記走行ルート、前記走行車体の位置、及び前記通知部の通知を表示する表示部と、をさらに有する。
【0014】
本発明の一態様にかかるにかかる農作業支援システムは、農業機械の走行車体を自動運転で走行させる走行ルートを作成するルート作成部と、走行ルートから外れた箇所に、走行車体に連結された作業装置が農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置を設定する補給設定部と、走行車体の位置を検出する位置検出部と、走行車体の位置と前記走行ルートとに基づいて走行車体を自動運転で走行させ、且つ走行車体を前記補給位置まで移動させる自動制御部と、自動制御部が位置検出部により検出された走行車体の位置と走行ルートとに基づいて走行車体を自動運転で走行させている際に、走行車体が補給位置に向かうことを通知する通知部と、前記作業装置に投入された前記資材の投入量と、前記作業装置による農作業で消費する前記資材の消費量とに基づいて、前記資材の残量を演算する残量演算部と、を含み、前記走行ルートには、前記走行車体を走行させながら前記作業装置により農作業を行う複数の作業ルートと、前記作業ルートの一方から他方に向かって前記走行車体を旋回させる複数の旋回ルートと、が含まれ、前記補給設定部は、前記走行車体を走行させながら前記作業装置で農作業を行うことにより前記資材の残量が所定の閾値を下回る低下位置を予測し、当該低下位置を含んだ一方の前記作業ルートを進行方向と反対側に延長した線上に前記補給位置を設定し、前記通知部は、前記走行車体が前記補給位置に向かう前で且つ一方の前記作業ルートよりも前に走行する他の前記作業ルート上又は前記旋回ルート上に通知位置を設定し、前記走行車体が前記通知位置を通過する際に、前記走行車体が前記補給位置に向かうことを通知する
【0015】
また、本発明の一態様では、農作業支援システムは、農業機械と、農業機械に搭載される農作業支援装置と、を含み、農業機械は、位置検出部と自動制御部とを備え、農作業支援装置は、ルート作成部と補給設定部と通知部と残量演算部と、自動制御部及び位置検出部と通信するための通信部とを有する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、農業機械において資材の補給を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】農作業支援システムの構成図である。
図2】昇降装置の斜視図である。
図3】農作業支援装置のホーム画面の一例を示す図である。
図4】農作業支援装置の圃場登録画面の一例を示す図である。
図5A】圃場の登録方法を説明するための図である。
図5B】他の圃場の登録方法を説明するための図である。
図5C】他の圃場の登録方法を説明するための図である。
図6】農作業支援装置の作業選択画面の一例を示す図である。
図7】農作業支援装置の車両設定確認画面の一例を示す図である。
図8】農作業支援装置の圃場選択画面の一例を示す図である。
図9】農作業支援装置のルート作成1画面の一例を示す図である。
図10A】農作業支援装置のルート作成2画面の一例を示す図である。
図10B】農作業支援装置のルート作成2画面の一例を示す図である。
図10C】農作業支援装置のルート作成2画面の一例を示す図である。
図11A】エリアと走行ルートの設定方法を説明するための図である。
図11B】エリアと走行ルートの設定方法を説明するための図である。
図11C】エリアと走行ルートの設定方法を説明するための図である。
図11D】エリアと走行ルートの設定方法を説明するための図である。
図12】農作業支援装置の走行制御画面の一例を示す図である。
図13A】農業機械の自動運転を説明するための図である。
図13B】農業機械の自動運転を説明するための図である。
図13C】農業機械の自動運転を説明するための図である。
図13D】農業機械の自動運転を説明するための図である。
図14A】農作業支援装置のルート作成2画面の他の例を示す図である。
図14B】農作業支援装置のルート作成2画面の他の例を示す図である。
図15】農作業支援装置のルート作成2画面の他の例を示す図である。
図16A】農作業支援装置の走行制御画面の他の例を示す図である。
図16B】農作業支援装置の走行制御画面の他の例を示す図である。
図16C】農作業支援装置の走行制御画面の他の例を示す図である。
図16D】農作業支援装置の走行制御画面の他の例を示す図である。
図17】農作業支援装置の走行制御画面の他の例を示す図である。
図18】農作業支援装置の資材情報入力画面の一例を示す図である。
図19】資材の補給位置と通知位置の一例を示す図である。
図20A】農業機械の資材補給モードを説明するための図である。
図20B】農業機械の資材補給モードを説明するための図である。
図21】農作業支援装置の第1通知の一例を示す図である。
図22】農作業支援装置の第2通知の一例を示す図である。
図23】農作業支援装置の第3通知の一例を示す図である。
図24】作業車両の側方全体図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0019】
<農業機械の構成>
図24は、農業機械1の側方全体図である。本実施形態の農業機械1は、トラクタから構成されている。なお、農業機械1は、トラクタに限定せず、例えば田植機やコンバイン等の他の農業機械、或いは農作業を行うトラクタ以外の作業車両等により構成されてもよい。
【0020】
農業機械1は、走行車体3、原動機4、変速装置5、及び走行装置7を備えている。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有している。前輪7Fは、タイヤ型であってもよいし、クローラ型であってもよい。また、後輪7Rも、タイヤ型であってもよいし、クローラ型であってもよい。原動機4は、ディーゼルエンジン或いは電動モータ等から構成されている。変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切り替え可能であると共に、走行装置7の前進と後進を切り替え可能である。原動機4の駆動力が変速装置5により走行装置7に伝達されて、走行装置7が駆動することで、走行車体3が前後に走行する。なお、図24において、左側が走行車体3の前方であり、右側が走行車体3の後方である。
【0021】
走行車体3にはキャビン9が設けられている。キャビン9の内部には、運転席10が設けられている。走行車体3の後部には、3点リンク機構等で構成された昇降装置8が設けられている。昇降装置8には、農作業を行うための作業装置2を連結可能な連結部8g、8hが設けられている。作業装置2を連結部8g、8hに連結することで、作業装置2と走行車体3とが連結されて、走行車体3が作業装置2を牽引可能になる。
【0022】
作業装置2は圃場に対して対地作業を行う。例えば作業装置2には、圃場に対して耕うん作業を行う耕うん装置(ロータリ耕うん機)、粗耕起を行う粗耕起装置(スタブルカルチ)、及び代掻きを行う代掻き装置(ドライブハロー)、肥料や農薬等を散布する散布装置、種まきを行う播種装置、苗を移植する移植装置、及び収穫を行う収穫装置等が含まれている。
【0023】
<農作業支援システムの構成>
図1は、農作業支援システム100の構成図である。
農作業支援システム100は農作業支援装置50を含んでいる。農作業支援システム100及び農作業支援装置50は、圃場で農業機械1の走行車体3を走行させながら作業装置2により農作業を行うことを支援する。
【0024】
農業機械1は、制御装置60、操作部62、変速装置5、制動装置6、操舵装置29、昇降装置8、測位装置40、及び警報部63を備えている。また、農業機械1には、LAN又はCAN等の車載ネットワークN1が構築されている。制御装置60、操作部62、測位装置40、及び警報部63は、車載ネットワークN1に接続されている。農業機械1に備わるこれらの各部60、62、5、6、29、8、40、63、N1は、農作業支援システム100に含まれる。
【0025】
制御装置60は、CPUとメモリとを含んだ電気回路等から構成されている。制御装置60は、農業機械1の各部の動作を制御する。制御装置60には、農業機械1の走行車体3(図24)と作業装置2の動作を制御する自動制御部61が設けられている。操作部62は、運転席10に着座した運転者や農業機械1の近傍にいる作業者等のユーザが操作可能なスイッチ、レバー、ペダル、及びその他のキー等から構成されている。操作部62には、モードスイッチ65が含まれている。モードスイッチ65は、農業機械1のモードを切り替えるために操作される。
【0026】
変速装置5は制御弁37に接続されている。制御弁37は、制御装置60から送信される制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁37には、油圧ポンプ33から吐出された作動油が供給される。制御弁37は、図1では1つのブロックで示しているが、変速装置5に設けられた油圧クラッチや油圧シリンダ等の油圧機器の数に応じて適宜数設けられている。
【0027】
自動制御部61は、制御弁37の切り替え位置及び開度を電気的に制御することにより、変速装置5の駆動を制御する。変速装置5が原動機4の駆動力を走行装置7に伝達することで、走行装置7が作動して、走行車体3を前後に走行させる。また、例えば作業装置2が対地作業装置である場合等には、変速装置5は原動機4の駆動力を作業装置2に伝達する。これにより、作業装置2の作動力が大きくなる。
【0028】
また、自動制御部61は、車載ネットワークN1を経由して作業装置2と通信する。具体的には、作業装置2は、制御部と通信部(図示省略)とを備えている。自動制御部61は、車載ネットワークN1を経由して作業装置2に作業指令を送信する。作業装置2の制御部は、当該作業指令を通信部により受信すると、当該作業指令に基づいて作業装置2の各部の動作を制御して、農作業(対地作業)を行う。また、作業装置2の制御部は、作業状態等を示す情報やデータを通信部により車載ネットワークN1を経由して制御装置60に送信する。自動制御部61は、作業装置2から車載ネットワークN1を経由して受信した情報やデータに基づいて、作業装置2の作業状態等を検出する。
【0029】
制動装置6は制御弁38に接続されている。制御弁38は、制御装置60から送信される制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁38には、油圧ポンプ33から吐出された作動油が供給される。自動制御部61は、制御弁38の切り替え位置及び開度を電気的に制御することにより、制動装置6を作動させて、走行車体3にブレーキをかける。
【0030】
操舵装置29は、ハンドル(ステアリングホイール)30と回転軸(操舵軸)31と補助機構(パワーステアリング機構)32とを有している。ハンドル30は、キャビン9(図24)の内部に設けられている。回転軸31は、ハンドル30の回転に伴って回転する。補助機構32は、ハンドル30による操舵を補助する。
【0031】
補助機構32には、制御弁34とステアリングシリンダ35とが含まれている。制御弁34は、制御装置60から送信される制御信号に基づいて作動する電磁弁である。詳しくは、制御弁34は、スプール等の移動によって切り替え可能な3位置切替弁から構成されている。制御弁34には、油圧ポンプ33から吐出された作動油が供給される。制御装置60は、制御弁34の切り替え位置及び開度を電気的に制御することにより、ステアリングシリンダ35に供給する油圧を調整して、ステアリングシリンダ35を伸縮させる。ステアリングシリンダ35は、前輪7Fの向きを変えるナックルアーム(図示省略)に接続されている。
【0032】
制御弁34は、操舵軸31の操舵によっても切り替え可能である。具体的には、ハンドル30を操作することで、当該操作状態に応じて操舵軸31が回転して、制御弁34の切り替え位置及び開度が切り替わる。ステアリングシリンダ35は、制御弁34の切り替え位置及び開度に応じて、走行車体3の左方又は右方に伸縮する。このステアリングシリンダ35の伸縮動作により、前輪7Fの操舵方向が変更される。なお、上述した操舵装置29は一例であり、上述した構成に限定されない。
【0033】
農業機械1の走行車体3は、ハンドル30の手動操作による手動操舵と、自動制御部61による自動操舵とが可能である。また、操作部62に備わるアクセル部材やブレーキ部材(共に図示省略)の手動操作に応じて、変速装置5や制動装置6が駆動することで、走行車体3は走行及び停止が可能である。さらに、自動制御部61による変速装置5と制動装置6の制御に応じて、走行車体3は、自動で走行及び停止が可能である。
【0034】
図2は、昇降装置8の斜視図である。昇降装置8は、リフトアーム8a、ロアリンク8b、トップリンク8c、リフトロッド8d、リフトシリンダ8eを有している。リフトアーム8aの前端部は、変速装置5(図24)を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム8aは、リフトシリンダ8eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ8eは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ8eは、図1に示す制御弁36と接続されている。制御弁36は、制御装置60から送信される制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁36には、油圧ポンプ33から吐出された作動油が供給される。
【0035】
図2に示すロアリンク8bの前端部は、変速装置5(図1図24)の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク8cの前端部は、ロアリンク8bよりも上方において、変速装置5の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド8dは、リフトアーム8aとロアリンク8bとを連結している。ロアリンク8b及びトップリンク8cの後端部には、作業装置2を連結可能な連結部8g、8hが設けられている。
【0036】
図1に示す自動制御部61は、制御弁36の切り替え位置及び開度を電気的に制御することにより、図2に示すリフトシリンダ8eに供給する油圧を調整して、リフトシリンダ8eを伸縮させる。リフトシリンダ8eの伸縮動作により、リフトアーム8aが昇降するとともに、リフトロッド8dを介してリフトアーム8aと連結されたロアリンク8bが昇降する。これにより、作業装置2がロアリンク8bの前部(連結部8g、8hと反対側)を支点として、上方又は下方に揺動(昇降)する。
【0037】
図1に示す測位装置40は、受信装置41と慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)42とを有している。受信装置41は、D-GPS、GPS、GLONASS、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム(測位衛星)から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信する。測位装置40は、受信装置41により受信した衛星信号に基づいて、現在位置(例えば、緯度、経度)を検出する。即ち、測位装置40は、農業機械1の走行車体3の位置を検出する位置検出部である。慣性計測装置42は、加速度センサとジャイロセンサ等を有している。慣性計測装置42は、走行車体3のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出する。警報部63は、走行車体3に設けられたブザーやスピーカや警告灯等から構成されている。警報部63は、音又は光により走行車体3の周囲に対して警報を発する。
【0038】
農作業支援装置50は、例えば携帯型のタブレット端末装置等から構成されている。農作業支援装置50は、例えば農業機械1のキャビン9の内部に搭載され、農業機械1に対して着脱可能である。即ち、農業機械1は農作業支援装置50を備えている。
【0039】
農作業支援装置50には、制御部51、表示操作部52、記憶部53、及び通信部54が備わっている。制御部51は、CPUとメモリから構成されていて、農作業支援装置50の各部を制御する。制御部51には、圃場登録部51a、エリア設定部51b、ルート作成部51c、軌跡演算部51d、残量演算部51e、補給設定部51f、及び通知部51gが設けられている。これら各部は、ソフトウェアプログラムで構成されているが、ハードウェアで構成されてもよい。
【0040】
表示操作部52は、タッチパッドから構成されていて、各種の情報を画面に表示する。また、表示操作部52の表示画面に対して所定の操作を行うことにより、各種の入力を行うことができる。表示操作部52は、表示部であり且つ入力部である。表示操作部52に代えて、独立した表示部と操作部(入力部)とを農作業支援装置50に設けてもよい。
【0041】
記憶部53は、不揮発性のメモリ等から構成されている。記憶部53には、農業機械1の走行と作業を支援する情報やデータが読み書き可能に記憶される。通信部54は、車載ネットワークN1に接続するためのインタフェイスから構成されている。制御部51は、通信部54により車載ネットワークN1を経由して、制御装置60、操作部62、測位装置40、警報部63、及び作業装置2と通信する。
【0042】
<農作業支援装置の表示と設定>
農作業支援装置50が起動すると、制御部51は、図3に示すホーム画面D1を表示操作部52に表示させる。このホーム画面D1のデータと以降で説明する各画面D2~D9のデータは、記憶部53に記憶されている。制御部51は、必要に応じて記憶部53からデータを読み出して、当該データに基づく画面を表示操作部52に表示させる。
【0043】
ホーム画面D1には、農業機械マークX1、圃場キーB1、自動運転キーB2、履歴キーB3、及び設定キーB0が表示されている。設定キーB0は、各種の設定を行うためのキーである。設定キーB0を選択(タップ操作)することで、所定の項目が設定可能になる。当該所定の項目には、例えば農作業支援装置50が搭載される農業機械1と当該農業機械1に連結される作業装置2の設定(登録)や、表示操作部52の表示形態の設定等が含まれている。
【0044】
圃場キーB1は、農業機械1により農作業を行う圃場を登録するためのキーである。自動運転キーB2は、農業機械1の自動走行作業モードに関する設定や予測を行うためのキーである。自動走行作業モードとは、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させながら、作業装置2により農作業(対地作業)を行うモードのことである。農業機械1の自動運転とは、走行車体3の走行速度を自動で変更し、且つ走行車体3の操舵を自動で行うことである。
【0045】
なお、農業機械1は、当然手動運転によっても走行可能であり、且つ当該走行時に作業装置2により対地作業を行うことが可能である。農業機械1の手動運転とは、農業機械1の運転者が操作部62のアクセル部材やブレーキ部材を操作することにより、走行車体3の走行速度を変更し、且つハンドル30(図1)を操作することにより、走行車体3の操舵を行うことである。
【0046】
図3のホーム画面D1中の履歴キーB3は、農業機械1の作業履歴を表示させるためのキーである。ホーム画面D1において、ユーザが圃場キーB1を選択すると、制御部51は、図4に示す圃場登録画面D2を表示操作部52に表示させる。
圃場登録画面D2には、マップMP1、農業機械1の走行車体3の位置Pv、新規キーB4、登録キーB5、呼出キーB6、取消キーB7、及び戻るキーB8が表示されている。マップMP1には、測位装置40から取得した農業機械1の周辺の地図を示した画像が表示されている。また、マップMP1には、農業機械1が農作業を行う圃場が表示されていて、緯度と経度等の位置情報が対応付けられている。ユーザがマップMP1上で所定操作を行うことで、マップMP1に表示されている地図が拡縮されたり、当該地図の表示箇所が移動したりする。
【0047】
図5Aは、圃場の登録方法を説明するための図である。例えばユーザ(農業機械1の運転者)が、図4に示す圃場登録画面D2で新規キーB4を選択して、圃場内で農業機械1を手動運転で周回させる。この際、圃場登録部51a(図1)は、測位装置40により検出された走行車体3の位置Pvを通信部54により所定の周期で取得して、当該位置Pvのデータを随時記録する。また、制御部51が、走行車体3の位置PvをマップMP1上に随時表示させる。(図4及び図5Aでは、便宜上、走行車体3の位置Pvを一部だけ表示している。)
【0048】
圃場内での農業機械1の周回が終了して、ユーザが登録キーB5を選択する。すると、圃場登録部51aが、記録した走行車体3の複数の位置Pvに基づいて、走行車体3の走行軌跡K1を演算する。また、制御部51が、図5Aに示すように、走行車体3の走行軌跡K1をマップMP1上に表示させる。図5Aの例では、走行車体3の複数の位置Pvを検出順(取得順)に通った後に、最初に検出された位置Pvに戻るラインK1を、走行車体3の走行軌跡としている。
【0049】
そして、圃場登録部51aは、走行軌跡K1を圃場の輪郭(外形)H1とし、当該輪郭H1で表される圃場マップMP2(圃場の輪郭を示すデータ)を記憶部53に登録(記憶)する。またこの際、圃場登録部51aは、圃場名や圃場管理番号等の圃場識別情報を圃場マップMP2に対応付けて記憶部53に登録する。なお、圃場識別情報は、例えば、圃場登録部51aが割り付けてもよいし、ユーザが表示操作部52を操作することにより入力してもよいし、又は予め記憶部53に記憶されていてもよい。圃場マップMP2等は、記憶部53に複数登録可能である。圃場登録部51aが圃場マップMP2を登録すると、制御部51が当該圃場マップMP2(圃場の輪郭H1)をマップMP1上に表示させる。
【0050】
上述した圃場の登録方法は、一例であり、これに限定されない。他の例として、圃場登録部51aが、図5Bに示すように、走行車体3の走行軌跡K1から変曲点を演算して、当該変曲点を通るラインK2を圃場の輪郭H1及び圃場マップMP2とし、当該圃場マップMP2を記憶部53に登録してもよい。また、農業機械1が周回する際に、ユーザが農業機械1の操作部62に設けられた所定のスイッチ等を操作することで、図5Cに示すように、圃場の端部を指定してもよい。またこの場合、圃場登録部51aは、圃場の各端部を指定順に通った後に、最初に指定された端部に戻るラインK3を、圃場の輪郭H1及び圃場マップMP2とし、当該圃場マップMP2を記憶部53に登録してもよい。さらに、圃場の輪郭H1及び圃場マップMP2は、例えば位置(緯度、経度)で示されたデータ、座標(X軸、Y軸)系で示されたデータ、又はその他の表現で示されたデータであってもよい。
【0051】
図4に示す圃場登録画面D2において、ユーザが呼出キーB6を選択すると、制御部51が、記憶部53に登録されているいずれかの圃場マップMP2のデータを読み出し、当該データに基づいて圃場マップMP2を圃場登録画面D2に表示させる。また、ユーザが取消キーB7を選択すると、圃場登録部51aが、このときマップMP1上に表示されていた走行車体3の位置Pvや圃場マップMP2(圃場の輪郭H1)を消去し、これらのデータも記憶部53から消去する。つまり、圃場の輪郭H1や圃場マップMP2の登録が取り消される。
【0052】
圃場の登録が終了して、ユーザが戻るキーB8を選択すると、制御部51は、図3のホーム画面D1を表示操作部52に表示させる。即ち、戻るキーB8は、表示操作部52の表示画面を前の画面に戻すためのキーである(以降の画面D3~D9で同様)。ホーム画面D1において、ユーザが自動運転キーB2aを選択すると、制御部51は、図6に示す作業選択画面D3を表示操作部52に表示させる。
【0053】
作業選択画面D3には、入力操作手順を示すメッセージが表示されている。また、作業選択画面D3には、複数の作業キーB31~B35、上矢印キーB41、下矢印キーB42、次へキーB9、及び戻るキーB8が表示されている。作業キーB31~B35は、農業機械1と当該農業機械1に連結された作業装置2とで行うことが可能な農作業を示したキーである。図6では、5つの作業キーB31、B32、B33、B34、B35を表示しているが、農業機械1及び作業装置2で実行可能な農作業が6つ以上ある場合は、ユーザが上矢印キーB41や下矢印キーB42を選択することで、制御部51が他の作業を示す作業キーを作業選択画面D3に表示させる。
【0054】
ユーザが作業キーB31~B35のいずれかを選択すると、制御部51は、選択された作業キーを他の作業キーとは異なる表示形態で作業選択画面D3に表示させる。図6の例では、選択された耕うん作業キーB31だけに、黒丸印が付されている。作業キーB31、B32、B33、B34のいずれかが選択された状態で、ユーザが次へキーB9を選択すると、制御部51は、図7に示す車両設定確認画面D4を表示操作部52に表示させる。即ち、次へキーB9は、表示操作部52の表示画面を次の画面に切り替えるためのキーである(以降の画面D4~D9で同様)。
【0055】
車両設定確認画面D4には、入力操作手順を示すメッセージ、農作業の種別、農業機械1のタイプ、及び作業装置2で作業可能な作業幅が表示されている。この車両設定確認画面D4に表示される農業機械1のタイプと作業装置2の作業幅は、例えばユーザが、図3に示したホーム画面D1中の設定キーB0を選択して、所定の入力操作を行うことで設定可能である。また、ユーザが設定キーB0を選択して、所定の入力操作を行うことで、複数の農業機械と複数の作業装置のタイプや作業幅等の仕様が農作業支援装置50に登録可能である。作業装置2の作業幅は、作業装置2の進行方向に対して垂直な水平面内の作業可能な長さである。
【0056】
また、図7の車両設定確認画面D4には、無人機設定キーB10、有人機設定キーB11、次へキーB9、及び戻るキーB8が表示されている。ユーザは、車両設定確認画面D4に表示された農業機械1のタイプや作業幅を変更したい場合、無人機設定キーB10又は有人機設定キーB11を選択する。すると、制御部51は、農業機械1のタイプや作業幅を変更可能な他の設定画面(図示省略)を表示操作部52に表示させる。ユーザが、当該他の設定画面で農業機械1のタイプや作業幅を変更した後、所定の操作を行うと、制御部51が、再び車両設定確認画面D4を表示操作部52に表示させる。
【0057】
また、ユーザは、車両設定確認画面D4に表示された農業機械1のタイプや作業幅を変更する必要が無い場合、次へキーB8を選択する。すると、制御部51は、図8に示す圃場選択画面D5を表示操作部52に表示させる。圃場選択画面D5には、登録された1つ以上の圃場マップMP2、上矢印キーB41、下矢印キーB42、次へキーB9、及び戻るキーB8が表示されている。図8では、3つの圃場マップMP2を表示しているが、登録された圃場マップMP2が4つ以上ある場合は、ユーザが上矢印キーB41や下矢印キーB42を選択することで、制御部51が登録された他の圃場マップMP2を圃場選択画面D5に表示させる。
【0058】
ユーザがいずれかの圃場マップMP2を選択すると、制御部51は、選択された圃場マップMP2を他の圃場マップMP2とは異なる表示形態で表示させる。図8では、選択された圃場マップMP2だけを太線枠で囲っている。また、制御部51は、選択された圃場マップMP2で農作業を行った前回の作業日時と、当該圃場マップMP2の面積とを圃場選択画面D5に表示させる。いずれかの圃場マップMP2が選択された状態で、ユーザが次へキーB9を選択すると、制御部51は、図9に示すルート作成1画面D6を表示操作部52に表示させる。
【0059】
ルート作成1画面D6には、選択された圃場マップMP2(圃場の輪郭H1)、農業機械マークX1、入力操作手順を示すメッセージ、自動枕地作業キーB43、作業タイプキーB44、次へキーB9、及び戻るキーB8が表示されている。自動枕地作業キーB43は、後述するように圃場マップMP2に設定された枕地で、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により作業をするか又は作業をしないかを選択するためのキーである。
【0060】
作業タイプキーB44は、作業装置2で行う作業状態を選択するためのキーである。本実施形態では、図6の作業選択画面D3で耕うん作業が選択された場合を例に挙げているため、図9の作業タイプキーB44は、耕うん作業のタイプが隣接であるか又は間接であるかを選択するためのキーとなっている。図6の作業選択画面D3で他の作業が選択された場合には、図9の作業タイプキーB44は、当該他の作業の状態を選択するためのキーとなる。ユーザが自動枕地作業キーB43と作業タイプキーB44とで作業状態をそれぞれ選択した後、次へキーB9を選択すると、制御部51は、図10Aに示すルート作成2画面D7を表示操作部52に表示させる。
【0061】
図10Aのルート作成2画面D7には、選択された圃場マップMP2、農業機械マークX1、入力操作手順を示すメッセージ、複数の設定項目とそれらの数値入力欄、推奨キーB12、ルート作成キーB13、軌跡予測キーB14、プラスキーB45、マイナスキーB46、次へキーB9、及び戻るキーB8が表示されている。ルート作成2画面D7の表示中に、制御部51は、測位装置40により検出された実際の走行車体3の位置を通信部54により取得し、当該走行車体3の位置に応じた圃場マップMP2上の該当箇所に農業機械マークX1を表示させてもよい。
【0062】
ルート作成2画面D7中の複数の設定項目には、予想作業距離、枕地数、作業方向、枕地の重なり代、及び中央部の重なり代がある。このうち、予想作業距離以外の項目に対して数値入力が可能である。枕地数とは、登録された圃場の輪郭H1(圃場マップMP2)の内側に当該輪郭H1に沿って一重以上設定する枕地の数のことである。作業方向とは、圃場の枕地の内側にある中央部で走行車体3を直進で往復させながら作業装置2で作業を行う方向のことである。作業方向の数値入力欄に所定の数値(例えば「1」や「2」等)を入力することで、当該数値に対応するルート作成2画面D7上の縦方向又は横方向が設定される。枕地の重なり代とは、枕地に対する作業装置2の作業幅の食み出し代のことである。中央部の重なり代とは、圃場の中央部で走行車体3を直進で往復させながら作業装置2で作業を行う際の作業幅同士の重なり代のことである。
【0063】
ユーザが上記の各設定項目の数値入力欄を選択して、プラスキーB45やマイナスキーB46を操作することで、各数値入力欄に数値が入力される。また、ユーザが推奨キーB12を選択することで、制御部51が、予め記憶部53に記憶された設定値のうち、作業選択画面D3(図6)で選択された農作業に応じた各設定項目の設定値を読み出して、当該設定値を対応する数値入力欄に入力(表示)する。
【0064】
各設定項目に数値が入力された後、ユーザがルート作成キーB13を選択する。すると、図10Bに示すように、エリア設定部51b(図1)が、圃場マップMP2に中央エリア(第2エリア)C1と枕地エリア(第1エリア)E1とを設定する。また、ルート作成部51c(図1)が、圃場マップMP2に走行ルート(走行予定ルート)L1を作成する。
【0065】
図11A図11Dは、エリアC1、E1と走行ルートL1の設定方法を説明するための図である。上述した手順でルート作成キーB13が選択されると、まずエリア設定部51bが、圃場の輪郭H1、作業装置2の作業幅、入力された枕地数、又は枕地の重なり代に基づいて、中央エリアC1と枕地エリアE1とを設定する。詳しくは、例えばエリア設定部51bは、図11Aに示すように、作業装置2の作業幅W1から枕地の重なり代W2を減算した幅W4で圃場の輪郭H1を枕地数分だけ内側にオフセットすることで形成される輪郭C1を演算し、当該輪郭C1で囲まれるエリア(中央部)を中央エリアC1として設定する。
【0066】
他の例として、エリア設定部51bは、圃場の輪郭H1を作業装置2の作業幅(又は作業装置2の外形幅)で枕地数分だけ内側にオフセットすることで形成される輪郭を演算し、当該輪郭C1で囲まれるエリア(中央部)を中央エリアとして設定してもよい。また、枕地数、枕地の重なり代、又は中央部の重なり代を予め設定された固定値にして、当該固定値を記憶部53に記憶させておき、エリア設定部51bが必要に応じて記憶部53から読み出すようにしてもよい。
【0067】
エリア設定部51bは、上記のように圃場の輪郭H1の内側に中央エリアC1を設定すると、当該中央エリアC1の外側にある枠状のエリア(外枠部)を、枕地エリアE1として設定する。そして、エリア設定部51bは、各エリアC1、E1を示す位置などのデータを記憶部53に記憶させる。
【0068】
ルート作成部51cは、設定されたエリアC1、E1、作業装置2の作業幅、入力された作業方向、枕地の重なり代、及び中央部の重なり代に基づいて、走行ルートL1を作成する。詳しくは、まずルート作成部51cは、図11Bに示すように、作業方向(図11Bで縦方向)と平行な中央エリアC1の一方の端部(図11Bでは右端部)から、作業装置2の作業幅W1で順に区切ることによって、中央エリアC1内に複数の単位作業区画C2を作成して行く。この際、ルート作成部51cは、最初に作成する単位作業区画C2では、枕地エリアE1に対して作業幅W1を枕地の重なり代W2だけ重ならせる。また、ルート作成部51cは、2番目以降に作成する単位作業区画C2では、1つ前に作成した単位作業区画C2に対して作業幅W1を中央部の重なり代W3だけ重ならせる。
【0069】
次に、ルート作成部51cは、図11Cに示すように、単位作業区画C2毎に、走行車体3が直進する直進ルートL1aを作成する。この際、ルート作成部51cは、単位作業区画C2の幅方向(図11Cでは左右方向)の中心線上に、当該単位作業区画C2の長手方向の両端部を結ぶ直線状の直進ルートL1aを作成する。なお、最後に作成された単位作業区画C2(図11Bでは中央エリアC1の左端部にある単位作業区画C2)では、当該単位作業区画C2に作成された直進ルートL1aが中央エリアC1の外側に作成された場合は、ルート作成部51cが当該直進ルートL1aを走行ルートL1から除外してもよい。
【0070】
次に、ルート作成部51cは、隣接する直進ルートL1a同士をつなぐルートL1bを枕地エリアE1に作成する。このルートL1bは、隣接する2本の直進ルートL1aのうち、一方から他方へ向かうように走行車体3が旋回する旋回ルートである。なお、図11C等では、簡素な半円状の旋回ルートL1bを例示しているが、この形は表示操作部52の表示画面D7(及び後述する表示画面D8)に表示し易くしたり、当該表示画面で走行ルートL1を視認し易くしたりする等の便宜を図ったためである。実際に走行車体3が一方の直進ルートL1aに基づいて走行した後、他方の直進ルートL1aに基づいて走行するために旋回する際は、走行車体3が前進又は後進しながら旋回するため、旋回ルートL1bよりも複雑な形状の軌跡を描く。ルート作成部51cは、半円状以外の形状の旋回ルートL1bを作成してもよい。後述する他の旋回ルートや他のルートに含まれる旋回部についても同様である。
【0071】
農業機械1の制御装置60(図1)は、直進ルートL1aに基づいて走行車体3を走行させているときに、昇降装置8(図2)により作業装置2を下降させて、当該作業装置2により対地作業を行う。また、制御装置60は、旋回ルートL1bに基づいて走行車体3を走行させているときに、昇降装置8により作業装置2を上昇させて、作業装置2による対地作業を停止する。
【0072】
即ち、直進ルートL1aは、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う作業ルートである。また、直進ルートL1aが複数作成された中央エリアC1は、走行車体3を自動運転で直進させつつ往復させながら作業装置2により対地作業を行う作業エリアである。なお、作業ルートは、直進ルートL1aのような直線状のルートに限らず、曲線状のルートであってもよい。また、作業エリアには、直線状の作業ルートと曲線状の作業ルートのうち、少なくとも一方の作業ルートを1つ以上作成すればよい。
【0073】
図9のルート作成1画面D6で自動枕地作業キーB43により枕地で作業しないことが選択された場合、ルート作成部51cは、図11Cに示すように、直進ルートL1aと旋回ルートL1bとから構成される走行ルートL1を作成して、当該走行ルートL1を示す位置等のデータを記憶部53に記憶させる。また、ルート作成部51cは、中央エリアC1の両側にある直進ルートL1aの端部のうち、旋回ルートL1bとつながっていない一方の直進ルートL1aの端部(図11Cで右端の直進ルートL1aの上端部)にスタート位置Psを設定し、他方の直進ルートL1aの端部(図11Cで左端の直進ルートL1aの下端部)にゴール位置Pgを設定する。そして、ルート作成部51cは、各位置Ps、Pgを示すデータを記憶部53に記憶させる。
【0074】
また、ルート作成部51cは、全ての直進ルートL1aに基づいて走行車体3を走行させながら作業装置2により対地作業を行う予想作業距離を演算して、当該演算結果を記憶部53に記憶させる。さらに、ルート作成部51cは、走行車体3を自動運転で走行させる車速(移動速度)を、直進ルートL1aと旋回ルートL1bに設定して、当該各車速を各ルートL1a、L1bのデータに対応付けて記憶部53に記憶させる。この際、例えばルート作成部51cが、各ルートL1a、L1bの曲率が大きい部分程、遅くなるように車速を設定する。又は、例えばルート作成2画面D7に各ルートL1a、L1bの車速を入力する入力欄を設け、当該各入力欄に入力された車速を、ルート作成部51cが各ルートL1a、L1bに設定してもよい。
【0075】
上記のように設定及び作成が終了すると、制御部51が、エリアC1、E1、走行ルートL1、スタート位置Ps、ゴール位置Pg、及び予想作業距離をルート作成2画面D7に表示させる(図11C参照)。このとき、エリアC1、E1、走行ルートL1、スタート位置Ps、及びゴール位置Pgは、図11Cに示すようにルート作成2画面D7に表示される。また、走行ルートL1は、直進ルートL1aと旋回ルートL1bとから構成される。
【0076】
対して、図9のルート作成1画面D6で自動枕地作業キーB43により枕地で作業することが選択された場合は、ルート作成部51cが、直進ルートL1aと旋回ルートL1bに加えて、図11Dに示すように中央エリアC1の外側を周回する周回ルートL1cを枕地エリアE1に作成する。このとき、例えばルート作成部51cは、エリア設定部51bにより中央エリアC1の外側に一重以上設定された枕地E2a、E2b、E2cのうち、中央エリアC1に対して最も近い枕地E2aに、周回ルートL1cを作成する。
【0077】
また、ルート作成部51cは、中央エリアC1の両端(図11Dで左右の端)にある直進ルートL1aの両端部のうち、旋回ルートL1bとつながっていない一方の直進ルートL1aの端部(図11Dで右端の直進ルートL1aの上端部)にスタート位置Psを設定し、他方の直進ルートL1aの端部(図11Dで左端の直進ルートL1aの下端部)に周回ルートL1cをつなげる。また、ルート作成部51cは、直進ルートL1aとつながっていない周回ルートL1cの端部に、ゴール位置Pgを設定する。
【0078】
周回ルートL1cは、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う作業ルートである。周回ルートL1cには、略真っ直ぐな直進部L1sと、所定の曲率半径以上で湾曲した旋回部L1rとが複数含まれている。直進部L1sは、枕地E2aの幅方向の中心線上に作成されている。旋回部L1rは、異なる方向に延伸し且つ連続する複数の直進部L1sのうち、一方の直進部L1sと他方の直進部L1sとをつないで、一方の直進部L1sから他方の直進部L1sに向かって走行車体3を旋回させるルートである。
【0079】
なお、圃場の輪郭H1の形状によっては(例えば圃場の輪郭H1が歪んでいる場合)、直進部L1sと旋回部L1rとに加えて、所定の曲率半径未満で湾曲した緩いカーブ部(曲線状のルート、図示省略)が周回ルートL1cに含まれる。周回ルートL1cの直進部L1sや緩いカーブ部に基づいて走行車体3が自動運転で走行しているときは、作業装置2により対地作業が行われ、旋回部L1rに基づいて走行車体3が自動運転で走行しているときは、作業装置2により対地作業が行われない。
【0080】
上記のように周回ルートL1cが作成された枕地E2aは、走行車体3が中央エリアC1の外側を周回しながら作業装置2により対地作業を行う作業エリアである。他の例として、枕地E2aの外側にある他の枕地E2b、E2cにも、ルート作成部51cが周回ルートを作成してもよい。また、周回ルートを作成する枕地の数を入力するキーを、ルート作成2画面D7に設けてもよい。
【0081】
さらに、ルート作成部51cが、複数の枕地E2a、E2b、E2cのうち、少なくとも1つの枕地に複数回周回する周回ルートを作成してもよいし、又は隣接する一方の枕地と他方の枕地の両方を通るように周回ルートを作成してもよい。即ち、ルート作成部51cは、中央エリアC1の周囲を枕地数以上の回数周回するような周回ルートを枕地エリアE1に作成してもよい。
【0082】
上述したように、ルート作成部51cは、直進ルートL1aと旋回ルートL1bと周回ルートL1cとから構成される走行ルートL1を作成すると、当該走行ルートL1を示す位置等のデータを記憶部53に記憶させる。また、ルート作成部51cは、当該走行ルートL1のスタート位置Psとゴール位置Pgを設定して、当該位置Ps、Pgを示すデータを記憶部53に記憶させる。また、ルート作成部51cは、全ての直進ルートL1aと周回ルートL1cとに基づいて走行車体3を走行させながら作業装置2により対地作業を行う予想作業距離を演算して、当該演算結果を記憶部53に記憶させる。さらに、ルート作成部51cは、走行車体3を自動運転で走行させる車速を、直進ルートL1aと旋回ルートL1bと周回ルートL1cとに設定して、当該各車速を各ルートL1a、L1b、L1cのデータに対応付けて記憶部53に記憶させる。
【0083】
上記のように設定及び作成が終了すると、制御部51が、図10Bに示すように、エリアC1、E1、走行ルートL1、スタート位置Ps、ゴール位置Pg、及び予想作業距離をルート作成2画面D7に表示させる。このとき表示された走行ルートL1は、直進ルートL1aと旋回ルートL1bと周回ルートL1cとから構成されている。
【0084】
ルート作成2画面D7で走行ルートL1が表示された後、ユーザが軌跡予測キーB14を選択する。すると、軌跡演算部51d(図1)が、走行ルートL1に基づいて走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行うことが予測される作業部分、即ち作業装置2の予測作業軌跡J1を演算する。
【0085】
詳しくは、軌跡演算部51dは、走行ルートL1と作業装置2の作業幅とに基づいて予測作業軌跡J1を演算する。例えば、軌跡演算部51dは、走行ルートL1のうち、作業装置2により対地作業を行う作業ルート(図10Cでは直進ルートL1aと周回ルートL1cの直進部L1s)に沿って走行車体3及び作業装置2を移動(前進又は後進)させた場合における、作業装置2の作業幅の通過部分(通過面積)を予測作業軌跡J1として求める。このとき、走行車体3の幅方向の中心と作業装置2の作業幅の中心は、当該作業ルート上に設定される。
【0086】
そして、軌跡演算部51dは、予測作業軌跡J1のデータを記憶部53に記憶させる。また、制御部51が、図10Cに示すように、ルート作成2画面D7中の圃場マップMP2の走行ルートL1上に予測作業軌跡J1(ハッチングで示す部分)を重ねるように表示させる。
なお、ルート作成部51cが走行ルートL1を作成すると、直ぐに軌跡演算部51dが予測作業軌跡J1を演算して、当該予測作業軌跡J1のデータを記憶部53に記憶させてもよい。そして、ユーザが軌跡予測キーB14を選択したときに、制御部51が予測作業軌跡J1のデータを記憶部53から読み出して、当該データに基づいて予測作業軌跡J1をルート作成2画面D7に表示させてもよい。また、軌跡演算部51dは、走行ルートL1のうち、直線状の作業ルートだけでなく、曲線状の作業ルートに沿って作業装置2を移動させた場合における、作業装置2の作業幅の通過部分を予測作業軌跡J1として求めてもよい。
【0087】
図10Cでは、中央エリアC1と枕地E2aに走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う作業ルートL1a、L1c(直進ルートL1a、周回ルートL1c)が作成されているため、当該作業ルートL1a、L1cに沿って予測作業軌跡J1が表示される。
【0088】
対して、図9のルート作成1画面D6において、自動枕地作業キーB43により枕地で作業しないことが選択されて、図11Cに示すように、中央エリアC1だけに作業ルートL1aが作成された場合は、当該作業ルートL1aに沿って予測作業軌跡J1が表示される。
【0089】
例えば、ルート作成2画面D7に表示された走行ルートL1や予測作業軌跡J1を見たユーザが、いずれかの設定項目に対する数値入力をやり直した後、ルート作成キーB13を選択する。この場合、前述した手順で再び、エリア設定部51bがエリアC1、E1を設定し、ルート作成部51cが走行ルートL1を作成し、ルート作成2画面D7中のエリアC1、E1や走行ルートL1等の表示が更新される。
【0090】
また、ユーザがスタート位置Ps又はゴール位置Pgを選択して、当該位置Ps、位置Pgを圃場マップMP2上の所望の位置に移動させた後、ルート作成キーB13を選択する。すると、前述した手順で再び、エリア設定部51bがエリアC1、E1を設定し、再度ルート作成部51cが走行ルートL1を作成し、ルート作成2画面D7中のエリアC1、E1や走行ルートL1等の表示が更新される。
【0091】
また、上記のエリアC1、E1及び走行ルートL1の更新後に、ユーザが軌跡予測キーB14を選択する。すると、前述した手順で再び、軌跡演算部51dが予測作業軌跡を演算し、ルート作成2画面D7中の予測作業軌跡J1の表示が更新される。
【0092】
ルート作成2画面D7に走行ルートL1が表示された後、ユーザが次へキーB9を選択すると、制御部51が、当該画面D7で表示していた圃場マップMP2、エリアC1、E1、及び走行ルートL1を示すデータを通信部54により車載ネットワークN1を経由して、制御装置60(図1)に送信する。また、制御部51は、図12に示す走行制御画面D8を表示操作部52に表示させる。
【0093】
<自動走行作業モード>
走行制御画面D8は、自動走行作業モードにおける農業機械1の走行状態と作業状態を表示する画面である。なお、図12に示す走行制御画面D8では、自動走行作業モードが開始されてからしばらくした後の農業機械1の走行状態と作業状態を例示している。走行制御画面D8には、圃場マップMP2、走行ルートL1、スタート位置Ps、ゴール位置Pg、農業機械マークX2、農業機械1の走行状態、設定変更キーB20、作業軌跡キーB15、及び軌跡クリアキーB16が表示されている。
【0094】
制御部51は、測位装置40により検出された実際の走行車体3の位置を所定の周期で通信部54により取得し、当該走行車体3の位置に応じた圃場マップMP2上の該当箇所に、農業機械マークX2を随時表示させる。即ち、走行制御画面D8中の農業機械マークX2は、農業機械1の走行車体3の実際の位置を示している。
【0095】
ユーザが走行制御画面D8を見ながら農業機械1を手動運転でスタート位置Psに移動させた後、モードスイッチ65(図1)で自動走行作業モードに移行するための所定操作を行う。すると、自動制御部61(図1)は、自動走行作業モードに移行し、農作業支援装置50から受信(取得)した走行ルートL1と、測位装置40により検出された走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う。
【0096】
詳しくは、自動制御部61は、まずスタート位置Psから直進ルートLa1と旋回ルートL1bとに基づいて、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う。この際、自動制御部61は、直進ルートL1aに基づいて走行車体3を自動運転で走行させているときは、作業装置2により対地作業を行い、旋回ルートL1bに基づいて走行車体3を自動運転で走行(旋回)させているときは、作業装置2による対地作業を停止する。そして、隣の直進ルートL1aに基づいて走行車体3を自動運転で走行させ始めるときに、作業装置2による対地作業を再開する。これにより、走行車体3が自動運転で中央エリアC1を往復直進し、中央エリアC1に対して作業装置2により対地作業が行われる。
【0097】
その後、自動制御部61は、周回ルートL1cと走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う。これにより、走行車体3が中央エリアC1の外側を自動運転で周回し、中央エリアC1を囲む枕地E2a(図11D等参照)に対して作業装置2により対地作業が行われる。
【0098】
図13A図13Dは、農業機械1の自動操舵を説明するための図である。自動走行作業モードにおいて、自動制御部61は走行車体3を自動で走行させながら、測位装置40により検出された走行車体3の位置と走行ルートL1との偏差を演算する。当該偏差が閾値未満である場合は(例えば図13A)、自動制御部61は、操舵軸31(図1)の回転角を維持する。走行車体3の位置と走行ルートL1との偏差が閾値以上であって、走行車体3が走行ルートL1に対して左側に位置している場合は(例えば図13B)、自動制御部61は、走行車体3の操舵方向が右方向となるように、操舵軸31を回転させる。走行車体3の位置と走行ルートL1との偏差が閾値以上であって、走行車体3が走行ルートL1に対して右側に位置している場合は(例えば図13C)、自動制御部61は、走行車体3の操舵方向が左方向となるように、操舵軸31を回転させる。
【0099】
上記の例では、走行車体3の位置と走行ルートL1との偏差に基づいて、操舵装置29の操舵角を変更しているが、他の例として、図13Dに示す走行ルートL1に対する走行車体3の進行方向F1の角度θgに基づいて、操舵装置29の操舵角を変更してもよい。この場合、例えば自動制御部61が、走行車体3の位置の変化から走行車体3の進行方向F1を演算し、さらに走行ルートL1に対する進行方向F1の角度θgを演算する。そして、自動制御部61は、角度θgが閾値以上である場合に、走行車体3の進行方向F1が走行ルートL1の方位と一致する(即ち、θg=「0°」になる)ように操舵軸31を回転させる。
【0100】
また、他の例として、自動制御部61は、走行車体3の位置と走行ルートL1との偏差に基づいて第1操舵角を演算し、走行ルートL1と走行車体3の進行方向F1とに基づいて第2操舵角を演算してもよい。そして、自動制御部61は、第1操舵角と第2操舵角とに基づいて第3操舵角を演算し、当該第3操舵角に基づいて操舵軸31を回転させてもよい。
【0101】
また、自動制御部61は、走行ルートL1に基づいて走行車体3を自動で走行させているときに、走行車体3の位置の変化に基づいて走行車体3の実際の車速を演算する。そして、実際の車速が直進ルートL1a、旋回ルートL1b、又は周回ルートL1cに対応付けられた車速と一致するように、変速装置5、制動装置6、及び原動機4の駆動を制御する。
【0102】
上述したように、自動走行作業モードにおいて、農業機械1の自動制御部61は、走行ルートL1と走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3の走行速度を自動で変更しながら、走行車体3の操舵を自動で行う。また、自動制御部61は、作業装置2による農作業(対地作業)を自動で実行したり停止したりする。
【0103】
図12に示す走行制御画面D8において、ユーザが作業軌跡キーB15を選択する。すると、軌跡演算部51dが、測位装置40により検出された走行車体3の位置と作業装置2の作業幅とに基づいて、作業装置2が対地作業を行った実際の作業軌跡J2を演算する。また、軌跡演算部51dは、実際の作業軌跡J2のデータを記憶部53に記憶させる。そして、制御部51が、図12に示すように、圃場マップMP2の直進ルートL1a上に実際の作業軌跡J2(ハッチングで示す部分)を重ねるように表示させる。ユーザが軌跡クリアキーB16を選択すると、制御部51が実際の作業軌跡J2の表示を消去する。
【0104】
また、自動走行作業モードの実行中に作業軌跡キーB15が選択された場合は、軌跡演算部51dが、自動走行作業モードの開始時から現在までの実際の作業軌跡J2を演算して、当該作業軌跡J2のデータを記憶部53に記憶させる。そして、制御部51が、実際の作業軌跡J2を圃場マップMP2上に表示させる。なお、作業軌跡キーB15の選択が継続された場合は、実際の作業軌跡J2の演算と表示とデータの記憶とが所定の周期で実行される。これにより、走行制御画面D8において、走行車体3の位置を示す農業機械マークX2の表示位置が随時更新されると共に、実際の作業軌跡J2が延びて行く。
【0105】
なお、自動走行作業モードに移行した後、軌跡演算部51dが所定の周期で実際の作業軌跡J2を演算して、当該作業軌跡J2のデータを記憶部53に記憶させてもよい。そして、ユーザが作業軌跡キーB15を選択したときに、制御部51が実際の作業軌跡J2のデータを記憶部53から読み出して、当該データに基づいて実際の作業軌跡J2を走行制御画面D8に表示させてもよい。
【0106】
上述した実施形態では、図10Cに示したように、農業機械1の自動走行作業モードで中央エリアC1のほぼ全面に対して対地作業を行う場合を例に示しているが、例えば農業機械1の自動走行作業モードで中央エリアC1の一部に対して対地作業を行い、その後同一又は異なる農業機械で中央エリアC1の残りの部分に対して対地作業を行ってもよい。この場合を想定した例を図14A及び図14Bに示している。
【0107】
図14A及び図14Bは、ルート作成2画面D7の他の例を示す図である。
例えば図14Aに示すように、ユーザがルート作成2画面D7中の中央部の重なり代の入力欄にマイナスの数値を入力し、他の入力欄に適宜数値を入力して、ルート作成キーB13を選択する。すると、エリア設定部51bにより設定されたエリアC1、E1と、ルート作成部51cにより作成された走行ルートL1等が圃場マップMP2上に表示される。
【0108】
なお、図14A及び図14Bでは、便宜上、直進ルートL1aと旋回ルートL1bとから構成される走行ルートL1を示しているが、図10Bに示したように周回ルートL1cが走行ルートL1に含まれていてもよい。(後述する図15図17に示す実施形態も同様。)
【0109】
図14Aに示す走行ルートL1のうち、直進ルートL1aの数は、図10Bに示した直進ルートL1aの数より少なくなっている。また、図14Aに示す複数の直進ルートL1aの間隔は、図10Bに示す複数の直進ルートL1aの間隔より広くなっている。そのため、ユーザが軌跡予測キーB14を選択すると、図14Bに示すように、軌跡演算部51dにより演算された予測作業軌跡J1(ハッチングで示す部分)が中央エリアC1に間隔をあけた状態で表示される。
【0110】
中央エリアC1を往復する予測作業軌跡J1同士の間にある部分(図14Bで中央エリアC1内のハッチングされていない部分)V1は、農業機械1の自動走行作業モードで対地作業が行われないことが予測される予測未作業部分である。即ち、図14Bでは、圃場マップMP2上に走行ルートL1と予測作業軌跡(対地作業を行う予定の作業部分)J1と予測未作業部分V1とが異なる形態で同時に表示されている。また、予測作業軌跡J1は、予測未作業部分V1より強調表示されている。本例では、予測作業軌跡J1と予測未作業部分V1とを異なるハッチングで表示しているが、表示操作部52がカラー表示可能な場合は、予測作業軌跡J1と予測未作業部分V1とを異なる色で塗り潰したり、当該塗り潰した色の濃淡を異ならせたりしてもよい。(後述する実際の作業軌跡J2と実際の未作業部分V2も同様である。)
【0111】
図14Bでは、中央エリアC1内で隣り合う2つの予測作業軌跡J1のうち、一方の予測作業軌跡J1の輪郭の一部と、他方の予測作業軌跡J1の輪郭の一部と、中央エリアC1の輪郭の一部とで囲まれた部分を、予測未作業部分V1としている。然るに、走行ルートL1に含まれる作業ルートの作成状態によっては、予測作業軌跡J1の輪郭の一部と中央エリアC1の輪郭の一部とで囲まれた中央エリアC1内の一部分も、予測未作業部分V1に含まれる。また、作業装置2により対地作業を行わない枕地エリアE1の全部又は一部分を、予測未作業部分V1に含めてもよい。
【0112】
即ち、予測未作業部分V1は、圃場マップMP2内の予測作業軌跡J1となる部分とは異なる部分であって、予測作業軌跡J1、中央エリアC1、枕地エリアE1、及び枕地E2a、E2b、Ecのうち、少なくとも予測未作業部分V1を含んだ2つ以上の各輪郭の一部で囲まれる部分である。予測作業軌跡J1だけでなく、予測未作業部分V1も軌跡演算部51dにより演算してもよい。
【0113】
図14A及び図14Bに示すように、走行ルートL1が作成されて、予測未作業部分V1等が演算された場合、例えば図15に示すように、ルート作成2画面D7に未作業部分キーB17を設けてもよい。この未作業部分キーB17をユーザが選択すると、制御部51が、軌跡演算部51dにより演算された予測作業軌跡J1に基づいて、予測作業軌跡J1より予測未作業部分V1(ハッチングで示す部分)を強調表示させる。一方、ユーザが軌跡予測キーB14を選択したときは、図14Bに示したように、予測未作業部分V1より予測作業軌跡J1が強調表示される。即ち、軌跡予測キーB14と未作業部分キーB17のうちのいずれかを選択することで、予測作業軌跡J1と予測未作業部分V1の表示形態が切り替えられる。
【0114】
上記により、例えばユーザは、圃場マップMP2に対応する圃場で農業機械1の自動走行作業モードを実行させた場合、ルート作成2画面D7に表示された予測作業軌跡J1の部分が農業機械1により対地作業されることを把握可能となる。そして、ユーザは、農業機械1の自動走行作業モードの実行後に、同一又は異なる農業機械で予測未作業部分V1に対して対地作業を行う必要があることも把握可能となる。
【0115】
また、図16A図16Dに示すように、走行制御画面D8にも未作業部分キーB17を設けてもよい。この場合、ユーザが作業軌跡キーB15又は未作業部分キーB17を選択すると、軌跡演算部51dが、農業機械1の自動走行作業モードによって作業装置2が対地作業を行った実際の作業軌跡J2を演算する。詳しくは、例えば軌跡演算部51dは、スタート位置Psから現在の走行車体3の位置に到るまでの走行ルートL1に含まれる作業ルート(図16A図16Dでは1つ以上の直進ルートL1a)に基づいて作業装置2が対地作業を行った際の作業幅の通過部分(通過面積)を実際の作業軌跡J2として求める。このときも、走行車体3の幅方向の中心と作業装置2の作業幅の中心とは、当該作業ルート上に設定される。
【0116】
また、実際の作業軌跡J2だけでなく、農業機械1の自動走行作業モードによって作業装置2が作業を行わなかった実際の未作業部分V2も軌跡演算部51dにより演算してもよい。実際の未作業部分V2は、圃場マップMP2内の実際の作業軌跡J2となる部分とは異なる部分であって、実際の作業軌跡J2、中央エリアC1、枕地エリアE1、及び枕地E2a、E2b、Ecのうち、少なくとも実際の作業軌跡J2を含んだ2つ以上の各輪郭の一部で囲まれる部分である。
【0117】
実際の作業軌跡J2等の演算後、作業軌跡キーB15が選択されているときは、制御部51が、図16Aに示すように圃場マップMP2上に、実際の作業軌跡J2を実際の未作業部分V2より強調表示させる。また、未作業部分キーB17が選択されているときは、制御部51が、図16Bに示すように実際の未作業部分V2を実際の作業軌跡J2より強調表示させる。即ち、実際の作業軌跡J2と実際の未作業部分V2とが、異なる表示形態で同時に走行制御画面D8に表示される。
【0118】
また、例えばユーザが、圃場マップMP2に対応する圃場で農業機械1の自動走行作業モードを一旦実行させた後、走行制御画面D8で未作業部分キーB17を選択すると、制御部51が、実際の未作業部分V2を強調表示させる。この状態で、ユーザが同一又は異なる農業機械で実際の未作業部分V2に基づいて対地作業を行う。この場合、制御部51が、図16Cに示すように走行制御画面D8の表示を継続させ、それまで表示されていた未作業部分V2のうち、当該農業機械(農業機械マークX2)により対地作業された部分の表示を消去させる。
【0119】
また、例えばユーザが圃場マップMP2に対応する圃場で農業機械1の自動走行作業モードを実行させた後、走行制御画面D8で作業軌跡キーB15を選択すると、制御部51が、農業機械1による実際の作業軌跡J2を強調表示させる。この状態で、ユーザが同一又は異なる農業機械で実際の未作業部分V2に基づいて対地作業を行う。すると、制御部51が、図16Dに示すように走行制御画面D8の表示を継続させ、当該農業機械(農業機械マークX2)により対地作業された実際の作業軌跡J2-2を、先に農業機械1により対地作業された実際の作業軌跡J2-1や実際の未作業部分V2とは異なる形態で表示させる。この場合、実際の作業軌跡J2-1、J2-2と実際の未作業部分V2の各表示形態を示す凡例Y1を、走行制御画面D8に表示するのが好ましい。
【0120】
また、前述したように、軌跡演算部51dにより演算された予測作業軌跡J1と実際の作業軌跡J2のデータを記憶部53に複数記憶させて保存してもよい。この場合、記憶部53に記憶された当該複数のデータのうち、2つ以上のデータを制御部51が読み出して、当該各データに基づく予測作業軌跡J1や実際の作業軌跡J2を、図17に示すように異なる表示形態で同時に表示操作部52に表示させてもよい。
【0121】
図17に示す走行制御画面D8には、図12に示した走行制御画面D8の構成に加えて、予測呼出キーB18と凡例Y2とが表示されている。ユーザが予測呼出キーB18を選択すると、制御部51が、記憶部53に記憶された複数の予測作業軌跡J1の識別情報を表示操作部52に一覧表示させる(図示省略)。そのうち、いずれか1つ以上の識別情報をユーザが選択すると、制御部51が当該識別情報に対応する予測作業軌跡J1のデータを記憶部53から読み出して、当該データに基づいて予測作業軌跡J1を圃場マップMP2上に表示させる。図17の例では、一方の走行ルートL1-1に基づく予測作業軌跡J1-1(予測作業軌跡1)と、他方の走行ルートL1-2に基づく予測作業軌跡J1-2(予測作業軌跡2)とが表示されている。
【0122】
上記のように予測作業軌跡J1-1、J1-2が表示された状態で、ユーザが作業軌跡キーB15を選択する。すると、制御部51が、図17に示すように農業機械1により対地作業された実際の作業軌跡J2-1や、同一又は異なる農業機械(農業機械マークX2)により対地作業さえた実施の作業軌跡J2-2も圃場マップMP2上に表示させる。図17の例では、先に対地作業を行った実際の作業軌跡J2-1(実際作業軌跡1)と、後で対地作業を行った実際の作業軌跡J2-2(実際作業軌跡2)とが表示されている。また、制御部51は、予測作業軌跡J1-1、J1-2と実際の作業軌跡J2-1、J2-2の各表示形態を示す凡例Y2も走行制御画面D8に表示させる。これにより、ユーザは、圃場マップMP2に対応する圃場で農業機械1により作業を行う際に、複数の予測作業軌跡J1や複数の実際の作業軌跡J2を視認することができる。
【0123】
<資材の補給位置の設定>
農業機械1が作業装置2により行う対地作業には、資材を用いて行う作業が含まれている。具体的には、例えば肥料、農薬、種、又は苗等の資材を用いて行う施肥作業、農薬散布作業、播種作業、苗移植作業等がある。これらの場合、作業装置2は、散布装置、播種装置、又は移植装置等から構成されて、農業機械1の走行車体3に連結される。また、作業装置2に備わる制御部は、当該作業装置2に設けられた供給機構の動作を制御して、圃場に対して供給する資材の供給量や供給タイミングを調整する。また、作業装置2の制御部は、圃場に対する資材の供給の開始や終了を示す信号を、通信部により車載ネットワークN1を経由して農業機械1の制御装置60(図1)に送信する。
【0124】
上記のような対地作業を農業機械1により行って、圃場に対して資材を供給することで、作業装置2(又は農業機械1)に搭載された資材は消費される。また、圃場が広い場合には、圃場に対する対地作業の途中で、資材が不足してしまう。そこで、後述するように、農業機械1が自動走行作業モードで圃場に対して対地作業を行う際に、資材の残量が演算されて、資材の補給を行う補給位置が設定される。また、農業機械1において、自動走行作業モードが一旦停止されて、走行車体3を自動運転で補給位置まで移動させる資材補給モードが実行される。
【0125】
例えば図6に示した作業選択画面D3において、ユーザが施肥や農薬散布等の資材を用いて行う作業を選択してから、さらに次へキーB9を選択すると、制御部51は、図18に示すような資材情報入力画面D9を表示操作部52に表示させる。資材情報入力画面D9には、作業装置2に補給(投入)した資材に関する情報の入力操作手順を示すメッセージ、複数の設定項目とそれらの数値入力欄、残量リセットキーB19、プラスキーB45、マイナスキーB46、次へキーB9、及び戻るキーB8が表示されている。
【0126】
複数の設定項目には、理論残量、資材投入量、資材単位消費量、及び資材補給モードに入る残量が含まれている。このうち、理論残量以外の項目に対して数値(パラメータ)入力が可能である。理論残量とは、残量演算部51e(図1)が演算した資材の残量(単位:kg)のことである。この資材の残量を示すデータは、記憶部53に記憶されて、更新可能である。ユーザが残量リセットキーB19を選択すると、理論残量の数値表示欄に表示された数値がリセット(消去)され、記憶部53に記憶された当該理論残量のデータが初期値(例えば「0kg」)にリセットされる。
【0127】
資材投入量とは、作業装置2(又は農業機械1)に設けられたホッパー等の資材保有部に投入した資材の投入量(単位:kg)のことである。資材単位消費量とは、作業装置2により対地作業を行うことで消費する単位面積当たりの資材の消費量(単位:kg/10a(10アール=1,000m2))のことである。資材補給モードに入る残量とは、農業機械1が自動走行作業モードによる対地作業中に資材補給モードへ移行する資材の残量(単位:%)のことである。資材補給モードに入る残量としては、0%以上の値が入力可能であるが、0%より大きな値を入力するのが好ましい。
【0128】
ユーザが資材情報入力画面D9の各設定項目の数値入力欄を選択して、プラスキーB45やマイナスキーB46を操作することで、当該各数値入力欄に数値が入力される。他の例として、例えば予め作業装置2毎に資材単位消費量の推奨値を設定して、当該推奨値を記憶部53に記憶させておき、資材情報入力画面D9に推奨キーを設けてもよい。この場合、ユーザが当該推奨キーを選択すると、制御部51が、記憶部53から作業装置2に応じた推奨値を読み出して、資材情報入力画面D9の対応する数値入力欄に表示させてもよい。
【0129】
資材情報入力画面D9の各設定項目に数値が入力された後、ユーザが次へキーB9を選択すると、制御部51が、当該各設定項目に入力された数値を記憶部53に記憶させる。また、制御部51が、図7に示した車両設定確認画面D4を表示操作部52に表示させる。
【0130】
そして、前述したように、ユーザが、図7の車両設定確認画面D4、図8の圃場選択画面D5、及び図9のルート作成1画面D6で各種の設定を行った後、図10Aのルート作成2画面D7で各設定項目に数値を入力して、ルート作成キーB13を選択する。すると、エリア設定部51bやルート作成部51cが、例えば図19に示すように、エリアC1、E1、走行ルートL1、スタート位置Ps、及びゴール位置Pgを設定する。また、それと共に、残量演算部51eが資材の残量を演算し、補給設定部51f(図1)が資材の補給位置を設定し、通知部51g(図1)が通知位置を設定する。
【0131】
図19は、資材の補給位置と通知位置の一例を示す図である。図19では、便宜上、周回ルートL1cの図示を省略している。前述したようにルート作成キーB13は、農業機械1で自動走行作業モードが実行される前(走行車体3の自動運転による走行前で且つ作業装置2による対地作業前)に、ユーザにより選択される。残量演算部51eは、記憶部53に記憶された理論残量に資材投入量を加算し、当該加算値から資材の消費量を減算することにより、理論残量を求める。自動走行作業モードの実行前は、資材が未消費であるとみなし、資材の消費量が「0kg」となるため、記憶部53に記憶された理論残量に資材投入量を加算した値が新たな理論残量となる。このように残量演算部51eは新たな理論残量を求めると、当該新たな理論残量を記憶部53に記憶された理論残量に上書きする。これにより、理論残量が更新される。
【0132】
次に、農業機械1の自動制御部61が自動走行作業モードを実行して、走行ルートL1と走行車体3の位置とに基づいて走行車体3をスタート位置Psから自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う場合を想定する。この場合において、例えば残量演算部51eは、前述した予想作業距離(全ての作業ルートL1a、L1cに基づいて農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う予想の距離)に、作業装置2の作業幅を乗算して、全体の作業面積を求める。
【0133】
次に、残量演算部51eは、全体の作業面積に資材単位消費量を乗算して、全体の資材の消費量を求める。作業装置2の作業幅と資材単位消費量とが一定であるため、作業装置2の作業距離と作業面積と資材の消費量とは比例し、作業装置2の作業距離が増加すると、作業面積と資材の消費量とは一定の比率で増加する。この関係に基づいて残量演算部51eは、作業ルートL1a、L1c上の複数の所定位置(スタート位置Psからの作業距離)における資材の消費量(スタート位置Psから作業装置2により対地作業を開始してからの資材の消費量)を求める。このとき、例えば残量演算部51eが、各作業ルートL1a、L1cの終了点を所定位置とし、当該各所定位置における資材の消費量を求める。
【0134】
そして、残量演算部51eは、記憶部53に記憶された理論残量(スタート位置Psにおける資材の残量)から各所定位置の資材の消費量を減算して、各所定位置の理論残量を求める。また、残量演算部51eは、各所定位置の理論残量を百分率に換算して、当該換算値を各所定位置の資材残量(単位:%)とする。なお、上述した理論残量及び資材残量の演算方法は、一例であり、これに限定されない。他の例として、例えば残量演算部51eが、圃場へ供給する資材の単位時間当たりの供給量に農業機械1が直進ルートL1aを直進した時間を乗算することにより、資材の消費量を求め、資材投入量から資材の消費量を減算することにより、作業ルートL1a、L1cの所定位置における理論残量及び資材残量を求めてもよい。また、その他の方法によって理論残量及び資材残量を求めてもよい。
【0135】
理論残量と資材残量とは、前述した作業装置2の作業距離や資材の消費量の増加に伴って減少する。この関係と上述した所定位置の資材残量とに基づいて補給設定部51fは、資材残量が所定の閾値を下回る低下位置Pe(図19)を予測(演算)する。この際、補給設定部51fは、記憶部53に記憶された資材補給モードに入る残量を所定の閾値として設定してから、低下位置Peを予測する。資材補給モードに入る残量を入力可能な表示操作部52は、低下位置Peを予測するための上記閾値を変更可能な閾値変更部である。
【0136】
そして、補給設定部51fは、図19に示すように、低下位置Peを含んだ直進ルート(作業ルート)L1aを進行方向と反対側に延長した線L4上の畦際に、資材の補給位置Pzを設定する。即ち、補給位置Pzは、走行ルートL1から外れた圃場の畦際の箇所に設定される。また、補給設定部51fは、低下位置Peと補給位置Pzを示す各データを記憶部53に記憶させると共に、当該各データを通信部54により車載ネットワークN1を経由して、制御装置60に送信する。
【0137】
なお、上述した補給位置の設定方法は、一例であり、これに限定されない。他の例として、例えば補給設定部51fが、資材補給モードに入る残量の入力値が所定値より大きければ、低下位置Peを含んだ直進ルートL1aを進行方向側に延長した線上の畦際に、資材の補給位置を設定してもよい。また、例えば補給設定部51fが、資材補給モードに入る残量の入力値が所定値より小さければ、低下位置Peを含んだ直進ルートL1aより1つ前の直進ルートL1a(スタート位置Ps側に隣り合う(図19で左隣の)直進ルートL1a)を進行方向と反対側に延長した線上の畦際に、資材の補給位置を設定してもよい。また、その他の方法によって補給位置を設定してもよい。
【0138】
通知部51gは、低下位置Peと補給位置Pzとに基づいて、走行ルートL1上に複数の通知位置Pa、Pb、Pcを設定する。詳しくは、例えば通知部51gは、補給位置Pzからの距離が最も近い直進ルートL1a(低下位置Peを含んだ直進ルートL1a)から3つ前にある直進ルートL1a(スタート位置Ps側(図19で右側)に向かって3本目の直進ルートL1a)の開始点Paを、第1通知位置として設定する。この第1通知位置Paが設定された直進ルートL1aは、低下位置Peや補給位置Pzよりスタート位置Ps側にあって、補給位置Pzが設定された畦際に向かうルートである。
【0139】
また、通知部51gは、補給位置Pzからの距離が最も近い直進ルートL1aの1つ前にある直進ルートL1a(スタート位置Ps側に隣り合う(図19で右隣))直進ルートL1a)の開始点Pbを、第2通知位置として設定する。さらに、通知部51gは、補給位置Pzからの距離が最も近い直進ルートL1aの1つ前にある直進ルートL1a上の地点であって、当該直進ルートL1aの終了点より開始点側にある位置Pcを、第3通知位置として設定する。直進ルートL1aの開始点や終了点は、旋回ルートL1bとの接続点でもある。通知部51gは、上記の各通知位置Pa、Pb、Pcを示すデータを記憶部53に記憶させる。
【0140】
なお、上述した通知位置の設定方法は、一例であり、これに限定されない。他の例として、例えば通知部51gが、低下位置Peを含んだ直進ルートL1aより前にある直進ルートL1aの開始点と終了点の間にある地点、又は低下位置Peを含んだ直進ルートL1aより前にある旋回ルートL1b上の地点に、通知位置を設定してもよい。また、その他の方法によって通知位置を設定してもよい。さらに、通知位置は3か所に限定されず、1か所や2か所や4か所以上でもよい。即ち、通知部51gは、自動走行作業モードで走行車体3が低下位置Peを含んだ直進ルートL1aよりも前に基づいて走行する他の直進ルートL1a上又は旋回ルートL1b上に、通知位置を設定すればよい。
【0141】
<作業時の補給動作と通知動作>
農業機械1で自動走行作業モードが開始されると、自動制御部61が走行ルートL1と、測位装置40により検出された走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業をして行く。そして、走行車体3の位置が補給位置Pzの直前にある旋回ルートL1bを経由して、当該旋回ルートL1bと低下位置Peを含んだ直進ルートL1aとの接続点Pdに到達すると、自動制御部61が自動走行作業モードを一旦停止した後に資材補給モードに移行する。接続点Pdは、自動走行作業モードと資材補給モードのうち、一方のモードから他方のモードへ移行する所定位置である。
【0142】
資材補給モードにおいて、自動制御部61は、補給位置Pzと走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3を補給位置Pzの直前にある所定位置Pdから(図20A)、自動運転で延長線L4に沿って補給位置Pzまで移動(後進)させる(図20B)。またこのとき、自動制御部61は、昇降装置8により作業装置2を上昇させて、作業装置2による対地作業を停止する。
【0143】
農作業支援装置50の通知部51gは、資材補給モードに移行する前の自動走行作業モードにおいて、走行車体3が通知位置Pa、Pb、Pcを通過する際に、資材の補給を示唆する通知U1、U2、U3を行う。具体的には、測位装置40により検出された走行車体3の位置が第1通知位置Pa(図19)を通過する際に、通知部51gは、図21に示すように、表示操作部52に表示された走行制御画面D8の中央部分に、「資材の残量が少なくなっています。」というメッセージを含んだ第1通知U1を一定時間表示させる。即ち、資材の残量(理論残量)が低下していることが、通知部51gと表示操作部52により通知される。この第1通知U1は、走行制御画面D8中の走行ルートL1や作業軌跡J2等の他の表示より前面に強調表示される。なお、通知部51gが行う第1通知U1や後述する他の通知の内容をそれぞれ示したデータは、予め記憶部53に記憶されている。
【0144】
次に、走行車体3が第2通知位置Pb(図19)を通過する際に、通知部51gは、図22に示すように、走行制御画面D8の中央部分に、「この直進ルートの先で旋回した後に資材補給を行います。」というメッセージと、「旋回した後にバックして畦付近で停止します。」というメッセージと、「停止した後に自動で作業装置が下がります。」というメッセージとを含んだ第2通知U2を一定時間表示させる。即ち、資材の補給タイミングと、補給位置と、当該補給のための走行車体3及び作業装置2の挙動とが、通知部51gと表示操作部52により通知される。この第2通知U2も、走行制御画面D8中の他の表示より前面に強調表示される。
【0145】
次に、走行車体3が第3通知位置Pc(図19)を通過する際に、通知部51gは、図23に示すように、走行制御画面D8の中央部分に、「資材補給のため、旋回した後にバックして畦付近で停止します。」というメッセージと、「停止した後は自動で作業装置が下がります。」というメッセージとを含んだ第3通知U3を一定時間表示させる。即ち、資材の補給タイミングと、補給位置と、当該補給のため走行車体3及び作業装置2の挙動とが、通知部51gと表示操作部52により通知される。この第3通知U3も、走行制御画面D8中の他の表示より前面に強調表示される。
【0146】
上記のように、通知部51gは、自動走行作業モードで走行車体3が補給位置Pzに向かう前に、測位装置40により検出された走行車体3の位置と補給位置Pzとに基づいて、資材の低下を示す通知U1と走行車体3が補給位置Pzに向うこと示す通知U2、U3を、間隔をあけて複数回行う。また、通知部51gは、複数の通知位置Pa、Pb、Pcのうち、補給位置Pzに近い位置ほど(最も近いのが第3位置Pcで、最も遠いのが第1位置Pa)、補給位置Pz及び補給タイミングに近づいていることを示唆する通知U2を行う。さらに、通知部51gは、第1通知位置Paで資材の残量の低下を示す第1通知U1を行い、第2通知位置Pb及び第3通知位置Pcで補給位置Pzを示すと共に資材補給モードでの走行車体3若しくは作業装置2の挙動を示す第2通知U2及び第3通知U3を行う。なお、第1通知位置Paにおいて、通知部51gが、前述した第1通知U1に代えて、資材の補給タイミング、補給位置、又は補給のための走行車体3及び作業装置2の挙動を示す通知を行ってもよい。
【0147】
また、通知部51gは、資材補給モードに移行する前の自動走行作業モードにおいて、走行車体3が通知位置Pa、Pb、Pcを通過する際に、警報部63(図1)により走行車体3の周囲に対して資材の補給を示唆する通知を行ってもよい。具体的には、例えば、資材の残量の低下、補給位置、又は資材補給モードでの走行車体3や作業装置2の挙動を示す情報を含んだ音声メッセージや信号音を、警報部63に含まれるスピーカやブザーにより出力したり、警報部63に含まれる警告灯の点灯、消灯、又は点滅により、上記情報を周囲に伝達したりする。後述の表示操作部52に表示される他の通知についても同様に、警報部63により実行されてもよい。
【0148】
農業機械1の資材補給モードで自動制御部61が、図20Bに示すように、走行車体3を補給位置Pzで停止させると、農作業支援装置50の制御部51は、図18に示した資材情報入力画面D9を表示操作部52により表示させる。ユーザは、補給位置Pzで作業装置2等に資材を補給した後、資材情報入力画面D9で資材投入量、資材単位消費量、及び資材補給モードに入る残量を入力して、次へキーB9を選択する。すると、制御部51が、再び走行制御画面D8を表示操作部52に表示させる。また、前述した手順で、残量演算部51eが資材の残量(理論残量及び資材残量)を演算し、補給設定部51fが低下位置Peや補給位置Pz等を設定し、通知部51gが通知位置Pa、Pb、Pcを設定する。
【0149】
また、例えばユーザがモードスイッチ65(図1)で自動走行作業モードを再開させるための所定操作を行う。すると、自動制御部61は、図19図20A等に示す走行ルートL1と走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3を自動運転で次の直進ルートL1aの開始点Pdに移動させて、自動走行作業モードを再開する。即ち、自動制御部61は、次の直進ルートL1aの開始点Pdから走行ルートL1と走行車体3の位置とに基づいて、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により対地作業を行う(作業再開)。
【0150】
上述した実施形態では、農作業支援装置50の表示操作部52に表示される資材情報入力画面D9において、資材の残量を演算するためのパラメータ(資材投入量、資材単位消費量、資材補給モードに入る残量)を入力する例を示したが、これに限定するものではない。例えば、上記パラメータを入力する入力部を作業装置2に設け、当該入力部により入力されたパラメータを、農作業支援装置50の制御部51が通信部54により車載ネットワークN1を経由して作業装置2から取得してもよい。また、例えば資材補給モードに入る残量(資材補給に関する位置設定用の閾値)を予め設定された固定値にして、当該固定値を記憶部53に記憶させておき、制御部51や補給設定部51fが必要に応じて記憶部53から読み出すようにしてもよい。
【0151】
また、上述した実施形態では、自動走行作業モードの実行前や一時停止時(資材補給時)に表示操作部52により資材投入量、資材単位消費量、及び資材補給モードに入る残量が入力されると、残量演算部51eが資材の残量(理論残量及び資材残量)を演算し、補給設定部51fが補給位置Pzを設定し、通知部51gが通知位置Pa、Pb、Pcを設定する例を示した。これ以外に、例えば自動走行作業モードの実行中に、残量演算部51eが、資材投入量、資材単位消費量、及び走行車体3や作業装置2の状態に基づいて資材の残量を所定の周期で演算してもよい。また、このように残量演算部51eが資材の残量を演算する度に、補給設定部51fが補給位置Pz等を設定し直し、通知部51gが通知位置Pa、Pb、Pcを設定し直してもよい。
【0152】
さらに、上述した実施形態では、作業装置2による対地作業時に用い且つ補給位置Pzで補給する資材として、圃場に対して供給する肥料、薬剤、苗、種等を例に挙げたが、これ以外に、たとえば農業機械1の原動機4を駆動するための燃料や電力等のような資材を補給位置Pzで補給してもよい。即ち、農業機械1に補給する資材は、走行車体3を走行させながら作業装置2で対地作業を行う際に必要で且つ減少する車載物であればよい。
【0153】
<本実施形態の効果>
以上説明した本実施形態の農作業支援システム100、農作業支援装置50、及び農業機械1は、以下の効果を奏する。
【0154】
<作業軌跡の表示に関する効果>
本実施形態の農作業支援装置50は、登録された圃場(圃場マップ)MP2において農業機械1を走行させる走行ルートL1を作成するルート作成部51cと、農業機械1が走行ルートL1に基づいて走行しながら当該農業機械1に連結された作業装置2により農作業を行うことが予測される作業部分(予測作業軌跡)J1又は作業装置2により農作業を行わないことが予測される未作業部分V1を表示する表示部(表示操作部)52と、を備える。この構成によれば、圃場において農業機械1により農作業を行う前に、予測される作業部分J1又は未作業部分V1が表示部52により表示されて視認可能になるので、当該農作業を行う際の利便性と作業効率を向上させることができる。
【0155】
また、本実施形態では、表示部52は、農業機械1が走行ルートL1に基づいて自動運転で走行しながら作業装置2により農作業を行うことが予測される作業部分J1又は作業装置2により農作業を行わないことが予測される未作業部分V1を表示する。これにより、圃場において農業機械1を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行う前に、予測される自動運転での作業部分J1又は未作業部分V1が表示部52により表示されて視認可能になるので、当該農作業を行う際の利便性と作業効率を向上させることができる。
【0156】
また、本実施形態では、表示部52は、前記予測される作業部分J1と前記予測される未作業部分V1とを異なる表示形態で表示する。これにより、圃場において農業機械1により農作業を行う前に、予測される作業部分J1と未作業部分V1とが視認可能で且つ容易に見分けることができるので、当該農作業を行う際の利便性と作業効率を一層向上させることが可能となる。
【0157】
また、本実施形態では、表示部52は、農業機械1が走行ルートL1に基づいて走行しながら作業装置2により農作業を行った実際の作業部分(実際の作業軌跡)J2又は作業装置2により農作業を行っていない実際の未作業部分V2を表示する。これにより、圃場において農業機械1により農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、実際の作業部分J2又は実際の未作業部分V2が表示部52により表示されて視認可能になるので、利便性と農作業の作業効率を一層向上させることができる。
【0158】
また、本実施形態では、表示部52は、農業機械1が走行ルートL1に基づいて自動運転で走行しながら作業装置2により農作業を行った実際の作業部分J2又は作業装置2により農作業を行っていない実際の未作業部分V2を表示する。これにより、圃場において農業機械1を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、自動運転での実際の作業部分J2又は実際の未作業部分V2が表示部52により表示されて視認可能になるので、利便性と農作業の作業効率を一層向上させることができる。
【0159】
また、本実施形態では、表示部52は、実際の作業部分J2と実際の未作業部分V2とを異なる表示形態で表示する。これにより、圃場において農業機械1により農作業を行っているときや農業機械1により農作業を行った後に、実際の作業部分J2と実際の未作業部分V2とが視認可能で且つ容易に見分けることができるので、利便性と農作業の作業効率を一層向上させることが可能となる。
【0160】
また、本実施形態では、農作業支援装置50は、作業装置2で作業可能な作業幅と走行ルートL1とに基づいて、前記予測される作業部分J1となる作業装置2の予測作業軌跡を演算する軌跡演算部51dを備え、表示部52は、圃場MP2及び走行ルートL1と共に予測作業軌跡J1を表示する。これにより、作業装置2により農作業を行う予測作業軌跡J1が圃場MP2や走行ルートL1と共に視認可能になり、農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を一層向上させることができる。
【0161】
また、本実施形態では、農作業支援装置50は、作業装置2の作業幅の重なり代又は圃場MP2の内側に当該圃場MP2の輪郭H1に沿って設定する枕地E2a、E2b、E2cの数を示す枕地数を入力する入力部(表示操作部)52と、作業幅、重なり代、又は枕地数に基づいて、枕地E2a、E2b、E2cを含んだ第1エリア(枕地エリア)E1と当該第1エリアE1の内側に位置する第2エリア(中央エリア)C1とを設定するエリア設定部51bと、を備え、ルート作成部51cは、第1エリアE1及び第2エリアC1に走行ルートL1を作成し、軌跡演算部51dは、少なくとも第2エリアC1に作成された走行ルート(直進ルート)L1aに基づいて予測作業軌跡J1を演算する。
【0162】
上記の構成によれば、第2エリアC1に作成された走行ルート(直進ルート)L1aに基づいて演算された予測作業軌跡J1が視認可能になるので、第2エリアC1に対して農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を一層向上させることができる。また、第1エリアE1に作成された走行ルート(周回ルート)L1cに基づいて演算された予測作業軌跡J1が表示部52に表示されて視認可能になると、第1エリアE1に対して農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を一層向上させることができる。
【0163】
また、本実施形態では、入力部52による入力内容の変更に応じて、走行ルートL1、予測作業軌跡J1、及び表示部52による表示が更新される。これにより、作業装置2の作業幅、重なり代、又は枕地数を入力部52により入力し直して、走行ルートL1と予測作業軌跡J1の変化を視認することができ、農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を一層向上させることが可能となる。
【0164】
また、本実施形態では、軌跡演算部51dは、農業機械1が走行ルートL1に基づいて走行しながら作業装置2により農作業を行ったときの農業機械1の位置と作業幅とに基づいて実際の作業軌跡J2を演算し、表示部52は、圃場MP2及び走行ルートL1と共に、農業機械1の位置及び実際の作業軌跡J2を表示する。これにより、圃場において農業機械1により農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、実際の作業軌跡J2が表示部52により表示されて視認可能になり、利便性と農作業の作業効率を向上させることができる。
【0165】
また、本実施形態では、予測作業軌跡J1及び実際の作業軌跡J2を複数記憶する記憶部53を備え、表示部52は、記憶部53に記憶された予測作業軌跡J1及び実際の作業軌跡J2のうちの2つ以上を異なる形態で表示する。これにより、圃場において農業機械1により農作業を行う場合の、複数の予測作業軌跡J1や複数の実際の作業軌跡J2が表示部52により表示されて容易に視認可能になるので、利便性と農作業の作業効率を一層向上させることができる。
【0166】
また、本実施形態の農作業支援システム100は、農作業支援装置50と、走行可能で且つ農作業を行うための作業装置2が連結可能な農業機械1と、を含む。この構成によれば、圃場において農業機械1により農作業を行う前に、予測される作業部分J1又は未作業部分V1が農作業支援装置50の表示部52に表示されて視認可能になる。また、圃場において農業機械1により農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、実際の作業軌跡J2又は実際の未作業部分V2が表示部52により表示されて視認可能になる。このため、圃場において農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を向上させることができる。
【0167】
また、本実施形態では、農作業支援システム100は、農業機械1の位置を検出する位置検出部(測位装置)40と、農業機械1を自動運転で走行させながら当該農業機械1に連結された作業装置2により農作業を行う自動走行作業モードを実行する自動制御部61と、を含み、農作業支援装置50と位置検出部40と自動制御部61とは、農業機械1に備わり、自動制御部61は、自動走行作業モードにおいて、農作業支援装置50に備わるルート作成部51cで作成された走行ルートL1と、位置検出部40により検出された農業機械1の位置とに基づいて、自動走行作業モードを実行する。
【0168】
上記の構成によれば、圃場において農業機械1で自動走行作業モードにより農作業を行う前に、農業機械1を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行うことが予測される作業部分J1や未作業部分V1が、農作業支援装置50の表示部52に表示されて視認可能になる。また、圃場において農業機械1で自動走行作業モードにより農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、圃場(圃場マップ)MP2、走行ルートL1、農業機械1の位置、農業機械1の自動運転による実際の作業軌跡J2、又は実際の未作業部分V2が表示部52により表示されて視認可能になる。このため、圃場において農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を一層向上させることができる。
【0169】
また、本実施形態の農業機械1は、農作業支援装置50と、走行可能な走行車体3と、農作業を行うための作業装置2を走行車体3に連結可能な連結部8g、8hと、走行車体3の位置を検出する位置検出部40と、を有する。これにより、圃場において農業機械1により農作業が行われる前に、予測される作業部分J1や未作業部分V1が、農業機械1にある農作業支援装置50の表示部52に表示されて視認可能になる。また、圃場において農業機械1により農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、実際の作業軌跡J2や実際の未作業部分V2が表示部52により表示されて視認可能になる。このため、圃場において農業機械1により農作業を行う際の利便性と作業効率を向上させることができる。
【0170】
さらに、本実施形態では、農業機械1は、走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行う自動走行作業モードを実行する自動制御部61を有する。これにより、圃場において農業機械1で自動走行作業モードが実行される前に、農業機械1の自動運転により農作業が行われることが予測される作業部分J1又は未作業部分V1が農作業支援装置50の表示部52に表示されて視認可能になる。また、圃場において農業機械1で自動走行作業モードにより農作業を行っているときや当該農作業を行った後に、圃場MP2、走行ルートL1、農業機械1の位置、農業機械1の自動運転による実際の作業軌跡J2、又は実際の未作業部分V2が表示部52により表示されて視認可能になる。このため、圃場において農業機械1の自動走行作業モードで農作業を行う際の利便性と作業効率を向上させることができる。
【0171】
<資源補給の通知に関する効果>
本実施形態の農業機械1は、走行可能な走行車体3と、農作業を行うための作業装置2を走行車体3に連結可能な連結部8g、8hと、走行車体3を自動運転で走行させる走行ルートL1を作成するルート作成部51cと、走行ルートL1から外れた箇所に、作業装置2による農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置Pzを設定する補給設定部51fと、走行車体3の位置を検出する位置検出部(測位装置)40と、走行車体3の位置と走行ルートL1とに基づいて走行車体3を自動運転で走行させ、且つ走行車体3を補給位置Pzまで移動させる自動制御部61と、自動制御部61が走行車体3を自動運転で走行させている際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを通知する通知部51gと、を備える。
【0172】
上記の構成によれば、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させている際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことが事前に通知されるので、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、当該走行車体3の挙動を見たユーザが危険であると誤認するのを抑制することができる。このため、当該誤認によってユーザが農業機械1を緊急停止させることも抑制することができ、農業機械1において資材の補給を効率的に行うことが可能となる。またこの結果、農業機械1により行う農作業の作業効率を向上させることが可能となる。
【0173】
また、本実施形態では、通知部51gは、走行車体3が補給位置Pzに向かう前に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを所定の間隔で複数回通知する。この構成によれば、自動運転で走行していた農業機械1の走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制することができる。
【0174】
また、本実施形態では、自動制御部61は、走行車体3の位置と走行ルートL1とに基づいて走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行う自動走行作業モードを実行し、自動走行作業モードの実行中に、走行車体3が補給位置Pzの直前にある走行ルートL1上の所定位置Pdに到達すると、走行車体3を自動運転で補給位置Pzまで移動させる資材補給モードを実行し、通知部51gは、自動走行作業モードの実行中に、走行車体3の位置と補給位置Pzとに基づいて、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを所定の間隔で複数回通知する。
【0175】
上記の構成によれば、農業機械1での自動走行作業モードの実行中に、走行車体3を自動運転で補給位置Pzまで移動させる資材補給モードが実行されるので、農業機械1で資材の補給を一層効率的に行うことができる。また、自動走行作業モードの実行中に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことが事前に通知されるので、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制することができる。
【0176】
また、本実施形態では、通知部51gは、資材の残量の低下、補給位置Pz、又は資材補給モードでの走行車体3若しくは作業装置2の挙動を示す情報を通知する。この構成によれば、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行っているときで且つ、走行車体3が補給位置Pzに向かう前に、ユーザが資材を補給する必要があること、補給位置Pz、補給タイミング、又は補給のための走行車体3や作業装置2の挙動を認識することができる。このため、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制することができる。また、予め補給位置Pzに資材を準備しておくこともでき、農業機械1において資材の補給を一層効率的に行うことが可能となる。
【0177】
また、本実施形態では、走行ルートL1には、走行車体3を走行させながら作業装置2により農作業を行う複数の作業ルートL1a、L1c(直進ルートL1a、周回ルートL1c)と、作業ルートL1a、L1cの一方から他方に向かって走行車体を旋回させる複数の旋回ルートL1bと、が含まれ、通知部51gは、走行車体3が補給位置Pzに向かうときより前の作業ルートL1a、L1c又は旋回ルートL1bに基づいて走行する際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを通知する。
【0178】
上記の構成によれば、自動運転で走行している農業機械1の走行車体3が補給位置Pzに向かうときよりも、ある程度時間的に余裕のある前に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことが通知される。このため、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制することができる。また、走行車体3が補給位置Pzに向かうときより前の作業ルートL1a、L1cや旋回ルートL1bで、通知部51gによる通知が間隔をおいて複数回行われることで、上記のユーザの誤認と農業機械1の緊急停止とをより一層抑制することができる。
【0179】
また、本実施形態では、農業機械1は、作業装置2に投入された資材の投入量と、作業装置2による農作業で消費する資材の消費量とに基づいて、資材の残量を演算する残量演算部51eを備え、補給設定部51fは、走行車体3を走行させながら作業装置2で農作業を行うことにより資材の残量が所定の閾値(資材補給モードに入る残量)を下回る低下位置Peを予測し、当該低下位置Peを含んだ一方の作業ルート(直進ルート)L1aを進行方向と反対側に延長した線L4上に補給位置Pzを設定し、通知部51gは、走行車体3が一方の作業ルートL1aよりも前に走行する他の作業ルート(直進ルート)L1a上に通知位置Pa、Pb、Pcを設定し、当該通知位置Pa、Pb、Pcを走行車体3が通過する際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを通知する。
【0180】
上記の構成によれば、資材の残量が閾値を下回る低下位置Peを含んだ一方の作業ルートL1aに基づいて、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行しながら作業装置2により農作業が行われる前に、走行車体3を自動運転で補給位置Pzに移動させて、資材の補給を効率的に行うことができる。また、走行車体3が当該一方の作業ルートL1aよりも前の他の作業ルートL1aに基づいて自動運転で走行する際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことが通知される。このため、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制することができる。
【0181】
また、本実施形態では、農業機械1は、資材の投入量と資材の単位面積当たりの消費量とを入力する入力部(表示操作部)52を備え、走行車体3の自動運転による走行前又は走行中に、残量演算部51eは、資材の投入量、資材の単位面積当たりの消費量、及び走行車体3と作業装置2の状態に基づいて資材の残量を演算し、補給設定部51fは、資材の残量に基づいて補給位置Pzを設定し、通知部51gは、補給位置Pzに基づいて通知位置Pa、Pb、Pcを設定する。この構成によれば、資材の残量を正確に演算し、補給位置Pzと通知位置Pa、Pb、Pcとを適切に設定することができる。
【0182】
また、本実施形態では、農業機械1は、閾値(資材補給モードに入る残量)を変更する閾値変更部(表示操作部)52を備える。これにより、農業機械1において資材補給モードに入るタイミング、資材の補給位置Pz、及び走行車体3が補給位置Pzに向かうこと等を示す通知を行う通知位置Pa、Pb、Pcを変更することができる。
【0183】
また、本実施形態では、農業機械1は、通知部51gの前記通知を画面に表示する表示部5(表示操作部)52を備える。これにより、ユーザは表示部52により表示された通知を見て、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを事前且つ容易に認識することができる。
【0184】
また、本実施形態では、農業機械1は、通知部51gの前記通知を示す音又は光による警報を発する警報部63を備える。これにより、走行車体3の周囲にいるユーザ等に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを事前且つ容易に認識させることができる。
【0185】
また、本実施形態の農作業支援装置50は、農業機械1に搭載される農作業支援装置であって、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させる走行ルートL1を作成するルート作成部51cと、走行ルートL1から外れた箇所に、走行車体3に連結された作業装置2が農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置Pzを設定する補給設定部51fと、位置検出部40により検出された走行車体3の位置と走行ルートL1に基づいて、農業機械1が走行車体3を自動運転で走行させている際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを通知する通知部51gと、を有する。
【0186】
上記の構成によれば、農業機械1の走行車体3が自動運転で走行している際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことが農作業支援装置50の通知部51gにより事前に通知される。このため、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを抑制して、農業機械1において資材の補給を効率的に行うことができる。またこの結果、農業機械1により行う農作業の作業効率を向上させることが可能となる。
【0187】
また、本実施形態では、農作業支援装置50は、補給設定部51fが補給位置Pzを設定するために必要な資材の残量を演算する残量演算部51eと、残量演算部51eが資材の残量を演算するために必要なパラメータを入力する入力部(表示操作部)52と、走行ルートL1、走行車体3の位置、及び通知部51gの前記通知を表示する表示部(表示操作部)52と、を有する。
【0188】
上記の構成によれば、ユーザは資材の残量を演算するために必要なパラメータを農作業支援装置50の入力部52により入力して、走行車体3が補給位置Pzに向かうことの事前通知を表示部52により視認することができ、利便性を向上させることが可能となる。またこれにより、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制して、農業機械1において資材の補給をより効率的に行うことができる。
【0189】
また、本実施形態の農作業支援システム100は、農業機械1と、農業機械1に搭載される農作業支援装置50と、を含み、農作業支援装置50は、農業機械1の走行車体3を自動運転で走行させる走行ルートL1を作成するルート作成部51cと、走行ルートL1から外れた箇所に、走行車体3に連結された作業装置2が農作業時に用いる資材の補給を行う補給位置Pzを設定する補給設定部51fと、農業機械1に備わる自動制御部61及び位置検出部40と通信するための通信部54と、自動制御部61が位置検出部40により検出された走行車体3の位置と走行ルートL1とに基づいて走行車体3を自動運転で走行させている際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを通知する通知部51gと、を有する。
【0190】
上記の構成によれば、農業機械1の自動制御部61が走行車体3を自動運転で走行させている際に、走行車体3が補給位置Pzに向かうことが農作業支援装置50の通知部51gにより事前に通知される。このため、走行車体3が補給位置Pzに向かったときに、ユーザが危険であると誤認することと、当該誤認によりユーザが農業機械1を緊急停止させることとを一層抑制して、農業機械1において資材の補給をより効率的に行うことができる。また、農作業支援装置50の通知部51gが、位置検出部40により検出された走行車体3の位置に基づいて、走行車体3が補給位置Pzに向かうことを事前に通知することができる。さらに、農業機械1の自動制御部61が、農作業支援装置50で設定された走行ルートL1や補給位置Pzを取得して、これらに基づいて走行車体3を自動運転で走行させながら作業装置2により農作業を行ったり、走行車体3を自動運転で補給位置Pzに移動させたりすることができ、当該農作業と資材補給とを一層効率的に行うことが可能となる。
【0191】
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0192】
1 :農業機械
2 :作業装置
3 :走行車体
8g、8h :連結部
40 :測位装置(位置検出部)
50 :農作業支援装置
51c :ルート作成部
51e :残量演算部
51f :補給設定部
51g :通知部
52 :表示操作部(表示部、入力部、閾値変更部)
54 :通信部
61 :自動制御部
63 :警報部
100 :農作業支援システム
L1 :走行ルート
L1a :直進ルート(作業ルート)
L1b :旋回ルート
L1c :周回ルート(作業ルート)
L4 :延長線
Pa、Pb、Pc:通知位置
Pd :接続点(所定位置)
Pe :低下位置
Pv :走行車体の位置
Pz :補給位置
U1、U2、U3:通知
X2 :農業機械マーク(走行車体の位置)
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図6
図7
図8
図9
図10A
図10B
図10C
図11A
図11B
図11C
図11D
図12
図13A
図13B
図13C
図13D
図14A
図14B
図15
図16A
図16B
図16C
図16D
図17
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図19
図20A
図20B
図21
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