田植機
【課題】操作者が植付部に苗を補給している間であっても、苗を整列させて植付けることができる田植機を提供する。
【解決手段】ＣＰＵは、自動走行スイッチがオンになっている場合に、左右方向において、表示部に表示された線の中央と苗の列との距離を求め、求めた距離に応じた操舵量を演算する。操舵量を演算したＣＰＵは、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する。走行部１は、演算された操舵量だけ右又は左に操舵される。操舵終了後は、電磁切換弁２０１を中立位置に戻し、走行部を直進させる。
【解決手段】ＣＰＵは、自動走行スイッチがオンになっている場合に、左右方向において、表示部に表示された線の中央と苗の列との距離を求め、求めた距離に応じた操舵量を演算する。操舵量を演算したＣＰＵは、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する。走行部１は、演算された操舵量だけ右又は左に操舵される。操舵終了後は、電磁切換弁２０１を中立位置に戻し、走行部を直進させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は苗の植付けを連続的に行う田植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
田植機によって圃場に苗の植付けを行う場合、栽培される作物の品質を保ち且つ収穫量を向上させるために、所定の間隔を空けた状態で苗を整列させる必要がある。一般に田植機は、横方向を軸方向とした回転軸に支持された多数の爪部を備えており、回転軸の回転数を調整することによって苗同士の間隔を調整することができる。また田植機は、走行フレームの側方に突出したアームと、該アームの突出端部に位置し、該突出端部を中心として回転する略円形のマーカとを備える。該マーカの外周部分には複数の突起部が設けてある。
【０００３】
田植機を走行させた場合、マーカは圃場に接触して回転し、前記突起部によって圃場に凹部が形成される。該凹部は、田植機の進行方向に沿って連続的に列状に形成され、操作者が田植機の進行方向を決定する指標となる。操作者は、列状の凹部とフロントバンパーに立設してあるポールとの左右向の位置を一致させることによって、田植機の進行方向を既に植付けた苗の並び方向に整合させることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一般に田植機の後側には、苗を植え付ける植付部が設けてある。また田植機の左右には、苗を載置する予備苗載台が設けてある。植付部での苗が減少した場合、操作者は田植機を停止させて、植付作業を中断する。そして予備苗載台にされた苗を植付部に補給し、植付作業を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし植付作業を中断した場合、作業終了までに長時間を要し、植付効率が低下する。田植機を停止させずに植付作業を継続し、植付部に苗を補給することも考えられるが、操作者が植付部に苗を供給している間は田植機を操作する者がいないため、圃場に植付けた苗の並びが乱れる。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操作者が植付部に苗を補給している間であっても、苗を整列させて植付けることができる田植機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】
【０００８】
本発明に係る田植機は、走行部によって移動し、苗を植え付ける植付部と、前記走行部に設けられた操舵部と、該操舵部を自動的に操舵する自動操舵手段と、該自動操舵手段による操向を選択する選択部とを備える田植機において、前記走行部に設けてあり、前方を撮像する撮像部と、前記選択部によって前記自動操舵手段による操向が選択された場合に、前記撮像部にて撮像された苗の画像に基づいて、前記自動操舵手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、自動操舵手段による操向が選択された場合に、制御手段は、撮像された苗の列に整合するように走行部を操舵する。操作者は、植付作業を継続した状態で苗を補給することを希望する場合、自動走行を選択すると考えられる。
【００１０】
本発明に係る田植機は、前記制御手段は、撮像された苗の並び方向に沿って前記走行部が進行するように、前記操舵部を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、撮像された苗の画像から、苗の並び方向を求める。そして求めた並び方向と同じ方向に走行部を進行させる。
【００１２】
本発明に係る田植機は、前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部を備え、前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、前記制御手段は、前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、撮像された苗の画像に基づいて、前記指標に対する苗の並び方向の傾きを求める手段と、該手段にて求めた傾きに基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、走行部の進行方向に対する苗の並び方向の傾きを求め、求めた傾きに基づいて操舵量を補正し、苗の並び方向と走行部の進行方向とを整合させる。
【００１４】
本発明に係る田植機は、前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、前記制御手段は、前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、該決定手段にて決定された操舵量に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段と、該手段による操舵終了後に、前記記憶手段に前記走行部が進行すべき方位を記憶させる手段と、前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る田植機は、画像処理によって最も走行機体に近い苗の列に沿うように走行方位を調整し、その後検出手段の検出値に基づいて、方位を設定する。そして検出手段の検出値に基づいて、自動操舵を行う。
【００１６】
本発明に係る田植機は、前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、前記制御手段は、前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、走行部が進行すべき方位と走行部が進行している方位との差分を求め、例えば該差分が０となるように、操舵量を補正する。
【００１８】
本発明に係る田植機は、前記検出手段は地磁気センサ又はＧＰＳを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、走行部が進行している方位を地磁気センサによって検出し、操舵量の補正を実現する。または走行部の位置をＧＰＳ(Global Positioning System)によって測位し、測位した位置に基づいて、走行部が進行している方位を求め、操舵量の補正を実現する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る田植機にあっては、自動操舵手段による操向が選択された場合に、制御手段は、撮像された苗の列に整合するように走行部を操舵する。操作者は、植付作業を継続した状態で苗を補給することを希望する場合、自動走行を選択すると考えられる。そのため操作者が植付部に苗を補給している間であっても、整列させて苗を植付けることができる。また植付作業を短時間で終了することができ、植付効率を向上させることができる。
【００２１】
また撮像された苗の画像から、苗の並び方向を求め、求めた並び方向と同じ方向に走行部を進行させるので、整列させて苗を植付けることができる。
【００２２】
また走行部の進行方向に対する苗の並び方向の傾きを求め、求めた傾きに基づいて操舵量を補正するので、苗の並び方向と走行部の進行方向とを確実に整合させることができる。
【００２３】
また画像処理によって最も走行機体に近い苗の列に沿うように走行方位を調整し、その後検出手段の検出値に基づいて、方位を設定する。そして検出手段の検出値に基づいて、自動操舵を行うので、画像処理による自動操舵と併せて、検出手段の検出値に基づく自動操舵を実行し、精度良く操舵量を演算し、走行機体を所望の方向に走行させることができる。
【００２４】
また走行部が進行すべき方向と走行部が進行している方向との差分を求め、例えば該差分が０となるように、操舵量を補正するので、苗の並び方向と走行部の進行方向とを確実に整合させることができる。
【００２５】
また走行部が進行している方向を地磁気センサによって検出し、操舵量の補正を実現することができる。または走行部の位置をＧＰＳ(Global Positioning System)によって測位し、測位した位置に基づいて、走行部が進行している方位を求め、操舵量の補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】右後方から見た実施の形態１に係る田植機を略示する斜視図である。
【図２】左前方から見た田植機を略示する斜視図である。
【図３】アームを略示する斜視図である。
【図４】ダッシュボードパネル付近を略示する平面図である。
【図５】植付昇降レバーの操作を説明する説明図である。
【図６】ステアリング系統を略示する左側面図
【図７】ステアリング系統を略示する背面図である。
【図８】ステアリング系統の油圧回路図である。
【図９】コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。
【図１０】右フロントカメラによって撮像された画像の一例を表示した表示部を示す模式図である。
【図１１】左フロントカメラによって撮像された画像の一例を表示した表示部を示す模式図である。
【図１２】リヤカメラによって撮像された画像の一例を表示した表示部を示す模式図である。
【図１３】コントローラによる操舵処理を説明するフローチャートである。
【図１４】操舵処理を説明する説明図である。
【図１５】操舵処理後に表示部に表示される画像の一例を示す模式図である。
【図１６】ステアリングホイール付近の構成を略示する分解斜視図である。
【図１７】操舵処理において実行される実施の形態２に係る田植機の傾き補正処理を示すフローチャートである。
【図１８】傾き補正処理を説明する説明図である。
【図１９】傾き補正処理を説明する説明図である。
【図２０】傾き補正処理を説明する説明図である。
【図２１】傾き補正終了後に、ＣＰＵが認識している帯状領域の一例を示す概念図である。
【図２２】実施の形態３に係る田植機におけるコントローラ周りの構成を略示するブロック図である。
【図２３】田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。
【図２４】操舵処理において実行される地磁気補正処理を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態４に係る田植機におけるコントローラ周りの構成を略示するブロック図である。
【図２６】田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。
【図２７】操舵処理において実行されるＧＰＳ補正処理を示すフローチャートである。
【図２８】コントローラによる操舵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】
【００２７】
（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図１は右後方から見た田植機を略示する斜視図であり、図２は左前方から見た田植機を略示する斜視図、図３はアームを略示する斜視図である。
【００２８】
田植機は、車台を含む走行部１を備えており、該走行部１の前部にボンネット２が設けてあり、該ボンネット２の内側にエンジン３が設けてある。走行部１の前部の下側にエンジン３の駆動力を伝達する伝動機構及びサスペンションなどを収容したフロントアクスルケース（図示せず）が設けてあり、該フロントアクスルに前輪３０が支持されている。走行部１の後部の下側にエンジン３の駆動力を伝達する伝動機構及びクラッチなどを収容したリヤアクスルケース（図示せず）が設けてあり、該リヤアクスルに後輪３１が支持されている。
【００２９】
ボンネット２の左右それぞれには、後述する植付部１０に供給する苗を載置する複数の予備苗載台４、４、・・・、４が上下方向に並設してある。ボンネット２の後側には、ダッシュボードパネル５が設けてあり、該ダッシュボードパネル５の上側に田植機を操舵するためのステアリングホイール７が配してある。該ステリングホイール７の後側に、運転席６が設けてある。
【００３０】
該運転席６の後側に苗を植え付ける植付部１０が設けてあり、該植付部１０は、植付部１０を昇降させる昇降リンク１６を介して走行部１に連結してある。植付部１０は、左右方向に並んだ上下に細長い８個の苗載台１１と、該苗載台１１の下端部付近に配置してあり、苗の植付けを行う植付爪１４とを備える。なお苗載台１１は８個に限定されず、例えば６個又は４個でもよい。苗載台１１の中途部に、マット状の土台にて育成した複数の苗（苗マット）を押さえる苗マット押え１２が設けてある。苗載台１１の下端部には、上方に突出した柵状の苗マット保持機構１３が設けてある。苗載台１１の下端部の左右に植付部１０の沈下を防ぐフロート１５、１５がそれぞれ設けてある。
【００３１】
前記走行部１における予備苗載台４付近に、左右にそれぞれ突出した二つのアーム２０、２２が設けてある。右側に突出したアーム２０の先端部に右フロントカメラ２１が設けてあり、左側に突出したアーム２２の先端部に左フロントカメラ２３が設けてある。アーム２０、２２の先端部と逆側の端部（基端部）は、上下方向に突出した枢軸（図示せず）を介して走行部１に連結してあり、図３に示すように、基端部側を中心にしてアーム２０、２２を回動させることができる。なお図３はアーム２２を示しているが、アーム２０においても同様に回動させることができることは言うまでもない。操作者は、苗の植付け作業を行う場合にアーム２０、２２を右側又は左側に回動させることによって、左右のフロントカメラ２１、２３をそれぞれ走行部１から左右に所定距離離間させた位置（走行部１に最も接近した苗の略真上）に配し、苗を撮像することができる。また苗の植付け作業を終了する場合にアーム２０、２２を前側に回動させることによって、アーム２０、２２を前方へ向けて折り畳むことができる。
【００３２】
前記植付部１０の左側に上下に延びる軸１７が設けてあり、該軸１７の上端部にリヤカメラ１８が設けてある。リヤカメラ１８は、植付部１０の後方を撮像するように苗載台１１の上側に配置してある。前記ダッシュボードパネル５の上側に、表示パネル（例えば液晶パネル）を有する表示部８が、表示パネルの表示面を運転席６側に向けて設けてある。
【００３３】
表示パネルの左右方向中央部に、表示部８に表示される苗の列に沿う上下に延びる線１００（指標、後述する図８参照）が配置してある。該線１００は走行部１の進行方向、すなわち田植機の進行方向をも示している。また線１００は、視認される態様であればよく、例えば表示パネルの表面に予め印刷されているか又は表示パネルにて画像として表示される。前記左右のフロントカメラ又はリヤカメラ１８にて撮像された画像は表示部８に表示される。なお表示部８と左右のフロントカメラ２１、２３及びリヤカメラ１８とは、後述するコントローラを介して接続してある。線１００の左右方向の位置は中央に限定されず、中央よりも右寄り又は左寄りであってもよい。また指標として線を使用しているが、破線、矢印又は苗の並び方向を示すその他の図形又は記号を使用してもよい。
【００３４】
図４はダッシュボードパネル５付近を略示する平面図である。ダッシュボードパネル５には、田植機の状態を表示する表示ユニット５０と、進行方向及び走行速度の切替に使用する主変速レバー５１と、走行速度を一定にする場合に使用する変速固定レバー５２と、植付部１０の昇降、植付部１０のオン／オフ及び左右のフロントカメラ２１、２３の切替を行う植付昇降レバー５３と、走行部１を自動走行させる自動走行スイッチ５４と、植付部１０を設定された高さにする昇降ボタン５５と、表示部８にリヤカメラ１８の画像を表示させるバックモニタスイッチ５６とが配設してある。
【００３５】
ダッシュボードパネル５の下方の床面には、走行速度の調節を行う変速ペダル６０、走行停止時に使用するブレーキペダル６１及び駐車時に使用する駐車ブレーキレバー６２が設けてある。また運転席６の下側には、植付爪１４、１４、・・・、１４の駆動を停止させる条止レバー６３、６３、６３、６３が左右に二つずつ設けてある。各条止レバー６３は、二つの植付爪１４、１４を駆動又は停止させるために使用される。条止レバー６３が前側に位置する場合に、植付爪１４、１４は駆動し、後側に位置する場合に、植付爪１４、１４は停止する。なお条止レバー６３は、図示しないワイヤを介して植付爪１４、１４への駆動力の伝達を継断するクラッチ（図示せず）に接続してある。
【００３６】
自動走行スイッチ５４がオンになった場合、走行部１は予め設定された所定の速度で走行する。自動走行スイッチ５４がオフになった場合、走行部１は、主変速レバー５１、変速固定レバー５２又はブレーキペダル６１などの操作部の操作に基づいて、走行する。
【００３７】
図５は植付昇降レバー５３の操作を説明する説明図である。図５に示すように、植付昇降レバー５３を上側に移動させた場合に、植付部１０が作動する。植付昇降レバー５３を下側に移動させた場合に、植付部１０が停止する。植付昇降レバー５３を上側に移動させた後、右側に移動させた場合に、右フロントカメラ２１にて撮像された画像が表示部８に表示される。植付昇降レバー５３を上側に移動させた後、左側に移動させた場合に、左フロントカメラ２３にて撮像された画像が表示部８に表示される。植付昇降レバー５３を最も下に位置させた場合、植付部１０は上昇する。植付昇降レバー５３を、植付部１０が作動する位置よりも若干下側に位置させた場合、植付部１０は下降する。植付昇降レバー５３を、植付部１０が上昇又は下降する位置の間であって、該位置よりも右側に位置させた場合、植付部１０の上昇又は下降は停止する。
【００３８】
植付昇降レバー５３には、植付昇降レバー５３の位置を検出する植付昇降レバーセンサ５３ａ（後述する図７参照）が設けてある。該植付昇降レバーセンサ５３ａによって、上述した植付昇降レバー５３の位置が検出される。植付昇降レバーセンサ５３ａは、例えばポテンショメータにて構成される。
【００３９】
次に、ステアリングホイール７の操作によって前輪３０の方向を変化させるためのステアリング系統の概略構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６はステアリング系統を略示する左側面図、図７はステアリング系統を略示する背面図である。図６及び図７は田植機のダッシュボードパネル５等によって隠される部分を露出させた状態を示している。
【００４０】
ダッシュボードパネル５の後側に、接続部７１を上部の先端部分とする上下に長いステアリングシャフト７０を、やや後方側に傾けて設けてある。ステアリングホイール７の中心部分は、接続部７１に接続している。
【００４１】
ステアリングシャフト７０の下端側は、パワーステアリングユニット４００の入力軸と接続されている。このパワーステアリングユニット４００の下方側には、油圧アクチュエータの一例である油圧モータ７７が設けられている。この油圧モータ７７は、別途設けられる油圧ポンプ（不図示）から送出される圧油によって駆動するものである。
【００４２】
更に、該油圧モータ７７の下部にはステアリングギアボックス７８が設けられている。このステアリングギアボックス７８は、油圧モータ７７の出力軸と接続されるものであり、油圧モータ７７の回転を減速して最終的に前輪３０を左右方向に操向操作するためのステアリングギアが内蔵されるものである。
【００４３】
また、電磁バルブユニット２００が、図６に示すように、パワーステアリングユニット４００（後述する図８参照）の前後一側（本実施例では前方側）に設けられている。この電磁バルブユニット２００は、上述した油圧モータ７７を駆動するための油圧ポンプからの圧油の送出や停止を制御する方向制御弁から成るものであって、パワーステアリングユニット４００の回動に応じて、該方向制御弁を制御するものである。
【００４４】
このように構成されているので、手動操作時においては、ステアリングホイール７が操作されると、パワーステアリングユニット４００の回動に応じて電磁バルブユニット２００の方向制御弁が制御され、圧油の送出や停止の制御がなされるので、油圧モータ７７を制御することが可能となる。他方、自動制御時においては、コントローラの指令によって電磁バルブユニット２００の電磁切替弁を制御することによって、油圧ポンプからの圧油の送出や停止を制御して、油圧モータ７７の制御を行っている。このような、操作や制御が行われる仕組みを、図８を用いて詳しく説明する。
【００４５】
図８はステアリング系統の油圧回路図である。図８は主に上述したパワーステアリングユニット４００、電磁バルブユニット２００、油圧モータ７７、ステアリングギアボックス７８、油圧ポンプ３０１等を記号で示す。
パワーステアリングユニット４００は、主として６ポート３位置切換の方向制御弁４０１と、メータリングポンプ４０２とを具備するものである。方向制御弁４０１の一次側は、オイルタンク３０２に貯溜した油を送出するための油圧ポンプ３０１に接続される油路３０３と、電磁バルブユニット２００の電磁切換弁２０１に接続される油路２０４とに接続される。
【００４６】
更に、油路３０３は途中にカウンタバランス弁３０５を介して油路２０３と接続し、他の油圧機器に送油可能としている。なお油路３０４を介してオイルタンク３０２に油が戻る。また、方向制御弁４０１には、ステアリングホイール７の回転に連動するコントロール軸７５が接続され、該コントロール軸７５の回動に応じてスプールが左右に移動して弁が切り換えられるものである。なお図８は、方向制御弁４０１が中立位置にある場合を示している。
【００４７】
メータリングポンプ４０２は、方向制御弁４０１の２次側に設けられ、方向制御弁４０１のスプールが左右のいずれかに位置した場合に油圧ポンプ３０１からの圧油によって回転されると共に、油路４０４・４０５を介して該圧油を油圧モータ７７に伝達するものである。また、メータリングポンプ４０２の回転量に相当する圧油を送出又は吸入するフィードバック配管４０３は、方向制御弁４０１のスプールに対して上記コントロール軸７５とは反対側に接続されている。
【００４８】
このように構成されているので、手動によるステアリングホイール７の操作に応じて方向制御弁４０１は左右何れかの作用位置に切り換えられ、油圧ポンプ３０１からの圧油で油圧モータ７７が回転されてステアリングギアボックス７８が作動されることにより、前輪３０の旋回角度を変化させることが可能となる。
【００４９】
電磁バルブユニット２００は、主として電磁切換弁２０１が設けられ、ここでは電磁切換弁２０１は比例ソレノイド等を用いた電磁比例弁である。電磁切換弁２０１の一次側には、上記油路２０４と、他の油圧回路等に接続される油路２０３とに接続される。更に、油路２０４の中途部には、バルブ２０２が設けられる。このバルブ２０２は、基本的には図８に示すようにバネによって常時開側に付勢されるものであるが、電磁切換弁２０１が中立位置のときはブロックされているので、パイロット油路からの油圧によってスプールは閉側に移動され、油路２０３を介して他の油圧回路へ流れるようにしている。
【００５０】
そして、バルブ２０２は、電磁切換弁２０１が作動されて切り換わると、前記パイロット油路の油圧が減少してバネ力により開側に切り換えられる。また更に、２次側の油路２０５ａ・２０５ｂの圧力差によりシャトル弁２０６ｃが切り換えられると、パイロット油路を介してバルブ２０２が開側に付勢されてその状態が維持される。電磁切換弁２０１の２次側に接続される油路２０５ａ・２０５ｂの各々は、上述した油圧モータ７７に接続される油路４０４・４０５に合流点２０７ａ・２０７ｂで接続される。
【００５１】
更に、油路２０５ａ・２０５ｂの中途部には、逆止弁２０６ａ・２０６ｂが設けられ、圧油が電磁切換弁２０１から油圧モータ７７へのみ流れるように構成されている。また、自動操向時には、後述するコントローラによって上記電磁切換弁２０１のスプールの位置が変更されて切り換えられる。
【００５２】
このように構成されているので、手動によるハンドル操作がなされない自動操向時には方向制御弁４０１は中立の状態となり、油圧ポンプ３０１から送出される圧油は、油路３０３、方向制御弁４０１の中立位置、油路２０４、バルブ２０２の順で送油されて、電磁切換弁２０１によって送出方向が切り換えられ、油圧モータ７７が駆動される。
【００５３】
この電磁切換弁２０１によって切り換えられるのは、合流点２０７ａ・２０７ｂで油路４０４・４０５に接続される油路２０５ａ・２０５ｂにおける圧油の送出方向なので、油圧モータ７７の回転方向を切り換えることが可能となり、最終的にステアリングギアボックス７８の作動方向を切り換えて、前輪３０の旋回角度を変化させることが可能となる。
【００５４】
また、上述の構成においては、ステアリングシャフト７０とステアリングギアボックス７８とは、図８に示すように、パワーステアリングユニット４００等の油圧系統を介して接続されており、直接機械的には接続されていない。更に、自動操向時において、方向制御弁４０１は中立状態のため、ステアリングギアボックス７８や油圧モータ７７等の操舵用アクチュエータの変化の影響はステアリングシャフト７０に及ばないため、従来のようにステアリングシャフト７０と操舵用アクチュエータとの接続を切るための電磁クラッチ等も必要としない構成となっている。
【００５５】
上述より、手動操作時は、電磁切換弁２０１は中立位置に保持されて方向制御弁４０１が切り換わることによって、油圧モータ７７に接続される油路４０４・４０５を流れる圧油の方向を切り換えることが可能となる。他方、自動操向時には、方向制御弁４０１は中立位置に保持されて電磁切換弁２０１が切り換わることによって、油圧モータ７７に接続される油路４０４・４０５を流れる圧油の方向を切り換えることが可能となる。
【００５６】
図９は、コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。ダッシュボードパネル５内に、ＣＰＵ９１(Central Processing Unit)、ＲＯＭ９２(Read Only Memory)、ＲＡＭ９３(Random Access Memory)、切替スイッチ９４及びタイマ９５を備えるコントローラ９０が設けてある。ＲＯＭ９２には、制御プログラム、各種閾値及び表示部８における線１００の位置を示す情報など、後述する処理に必要なデータが記憶してある。切替スイッチ９４は、表示部８と右フロントカメラ２１、左フロントカメラ２３及びリヤカメラ１８との接続を切り替える３接点式のスイッチを使用している。なお切替スイッチ９４は、３接点以上の接点を有する他のスイッチを使用してもよい。
【００５７】
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ９３に読出して実行する。右フロントカメラ２１、左フロントカメラ２３及びリヤカメラ１８からコントローラ９０に画像信号が入力される。植付昇降レバーセンサ５３ａからコントローラ９０に右フロントカメラ２１又は左フロントカメラ２３を選択したことを示す信号が入力される。バックモニタスイッチ５６からコントローラ９０にリヤカメラ１８を選択したことを示す信号が入力される。自動走行スイッチ５４からコントローラ９０に、走行部１を自動走行させるか否かを示す信号が入力される。コントローラ９０は表示部８に画像信号を出力する。また電磁切換弁２０１に切換信号又は中立信号を出力する。切換信号によって、走行部１は左右に操舵される。中立信号によって電磁切換弁２０１は中立位置に戻り、走行部１は直進する。
【００５８】
バックモニタスイッチ５６からコントローラ９０にオフ信号が入力され、植付昇降レバー５３の操作によって、右フロントカメラ２１又は左フロントカメラ２３を選択した信号がコントローラ９０に入力されている場合に、コントローラ９０は、選択された右フロントカメラ２１又は左フロントカメラ２３と表示部８とを切替スイッチ９４を介して接続する。表示部８には、選択されたフロントカメラによって撮像された画像が表示される。
【００５９】
図１０は、右フロントカメラ２１によって撮像された画像の一例を表示した表示部８を示す模式図である。図１０に示すように、右フロントカメラ２１によって圃場を撮像した場合、圃場に植付けられた苗１４０が表示部８に表示される。操作者は、表示された苗１４０の最も左の列と線１００とを重畳させる、換言すれば左右方向の位置を一致させることによって、田植機の進行方向と苗１４０の並び方向とを略一致させることができる。また苗の左右の間隔も、植付部１０において予め設定した間隔となる。その結果、植付部１０にて植付けられる苗は、既に圃場に植付けた苗１４０の列と同方向に沿って植付けられ、また左右の間隔も略同じになり、整列する。
【００６０】
図１１は左フロントカメラ２３によって撮像された画像の一例を表示した表示部８を示す模式図である。図１１に示すように、左フロントカメラ２３によって圃場を撮像した場合、圃場に植付けられた苗１４０が表示部８に表示される。操作者は、表示された苗１４０の最も右の列と線１００とを重畳させることによって、田植機の進行方向と苗１４０の並び方向とを略一致させることができる。その結果、植付部１０にて植付けられる苗は、既に圃場に植付けた苗１４０の列と同方向に沿って植付けられ、整列する。
【００６１】
バックモニタスイッチ５６からコントローラ９０にオン信号が入力された場合に、コントローラ９０は、リヤカメラ１８と表示部８とを切替スイッチ９４を介して接続する。表示部８には、リヤカメラ１８にて撮像された画像が表示される。
【００６２】
図１２は、リヤカメラ１８によって撮像された画像の一例を表示した表示部８を示す模式図である。図１２に示すように、リヤカメラ１８にて撮像した場合、植付部１０及びその後方が表示部８に表示される。そのため、操作者は植付部１０付近に障害物又は人がいないか確認することができ、安全を確保した上で田植機を後進させるか又は植付部１０を駆動させることができる。
【００６３】
植付部１０には苗の残量を検出するセンサ（図示せず）が設けてある。該センサにて苗の残量が所定量よりも少ないことが検出された場合、表示ユニット５０に苗の補給を促す情報が表示され、また警報ブザー（図示せず）が鳴る。操作者は、予備苗載台４から植付部１０の苗載台１１に苗を補給することができる。植付作業に要する時間を短縮し、苗の植付効率を向上させべく、苗の補給を行っている間、操作者は走行部１を自動走行させることが考えられる。
【００６４】
図１３はコントローラ９０による操舵処理を説明するフローチャート、図１４は操舵処理を説明する説明図である。
【００６５】
コントローラ９０のＣＰＵ９１は、自動走行スイッチ５４からオン信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１：ＮＯ）。自動走行スイッチ５４からオン信号が入力された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、表示パネルに表示された画像を縦長の複数の帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１に分割して認識し（図１４Ａ参照）、一の帯状領域１０１を抽出する（ステップＳ２）。そして抽出した帯状領域１０１における緑色の画素を計数する（ステップＳ３）。このとき計数する画素数としては、所定の時間間隔で計数した画素数の移動平均値又は所定の時刻における画素数が挙げられる。なお画素数に限定されず、苗１４０を認識するための特徴を示す値を計算してもよい。例えば帯状領域１０１の全画素数に占める緑色の画素数の割合を計算してもよい。
【００６６】
そしてＣＰＵ９１は、緑色の画素数が閾値Ａを超過しているか否か判定する（ステップＳ４）。なおＲＡＭ９３には閾値が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から閾値を参照可能であるとする。緑色の画素数が閾値を超過していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に非候補フラグを設定し（ステップＳ５）、後述するステップＳ７に処理を進める。
【００６７】
緑色の画素数が閾値を超過している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に候補フラグを設定する（ステップＳ６）。図１４Ｂは、候補フラグを設定した帯状領域１０１をハッチングにて示し、非候補フラグを設定した帯状領域１０１を無地で示している。なおＲＡＭ９３の所定の記憶領域には、各帯状領域１０１に対応したアドレスが設定してある。該アドレスが示す記憶領域に非候補フラグ又は候補フラグが設定される。そのため、アドレスを参照することによって各帯状領域１０１のフラグを確認することができる。
【００６８】
次にＣＰＵ９１は、全ての帯状領域１０１について緑色の画素を計数したか否かを判定する（ステップＳ７）。例えばＣＰＵ９１は、アドレスを参照し、フラグが未設定の記憶領域が存在するか否かを判定する。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在する場合、ＣＰＵ９１はステップＳ２に処理を戻す。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在しない場合、ＣＰＵ９１は、候補フラグを設定した帯状領域１０１の中から、田植機の進行方向の基準となる苗１４０の列を表示する帯状領域１０１を選択する（ステップＳ８）。
【００６９】
例えば右フロントカメラ２１にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も左側に位置する帯状領域１０１を選択する。左フロントカメラ２３にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も右側に位置する帯状領域１０１を選択する。図１５Ｃは、選択された帯状領域１０１をハッチングにて示している。
【００７０】
次にＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。なおＲＡＭ９３には、表示部８における線１００の位置を示す情報が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から前記情報を参照可能であるとする。選択した領域内に線１００が存在する場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は待機する。
【００７１】
選択した領域内に線１００が存在しない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、線１００の位置と選択した領域との間の距離に基づいて、ステアリングホイール７の操舵量を演算する（ステップＳ１０）。
【００７２】
操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。左右方向において、線１００の中央に位置する画素から選択した領域の中央に位置する画素までの画素数を求める。求めた画素数を距離に変換する。なお画素数と距離との関係を示す情報は、ＲＯＭ９２に記憶してあるものとする。ＣＰＵ９１はＲＯＭ９２からＲＡＭ９３に前記情報を読み込んで、ＲＡＭ９３から前記情報を参照可能であるとする。またＣＰＵ９１は、走行部１の速度を検出する。なお田植機は図示しない車速センサを備えており、該車速センサの検出値によって速度を検出するものとする。そしてＣＰＵ９１は、所定時間を設定し、該所定時間、前記速度及び距離に基づいて、操舵量を演算する。
【００７３】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ１１）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、前記所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ１２：ＮＯ）。
【００７４】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ１３）。そしてステップＳ９へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【００７５】
図１５は操舵処理後に表示部８に表示される画像の一例を示す模式図である。図中、選択された帯状領域１０１を破線ハッチングにて示している。左端に位置する苗１４０の列が、選択された帯状領域１０１内に認められる。自動走行している場合であっても、操舵処理によって苗を整列させることができる。
【００７６】
なおステアリングホイール７付近の構成を以下のように構成してもよい。図１６はステアリングホイール７付近の構成を略示する分解斜視図である。図１６に示すように、ステアリングホイール７は、コラムブッシュ１７１及びシャフトブッシュ１７２を介して、上下方向に沿って設けられたステアリングシャフト１７０の上端部に連結してある。ステアリングシャフト１７０には図示しないトーションばねが設けてある。ステアリングシャフト１７０は、トーションばねの復元力によって、初期位置に戻るようにしてある。
【００７７】
ステアリングシャフト１７０の中途部には、操舵アクチュエータ１７３が設けてある。操舵アクチュエータ１７３は、ステアリングシャフト１７０の外周に同軸的に取り付けられた従動ギヤ１７３ｂを備えている。従動ギヤ１７３ｂには、主動ギヤ１７３ａが噛合している。主動ギヤ１７３ａの回転中心には、電磁式のモータクラッチ１７３ｄを介してモータ１７３ｃの回転軸が連結してある。モータクラッチ１７３ｄが継合した場合、モータ１７３ｃの正逆回転によって、ステアリングシャフト１７０は右回り又は左回りに回転する。モータクラッチ１７３ｄが切断された場合、ステアリングシャフト１７０は、トーションばねの復元力によって、初期位置に戻る。自動操向時にモータクラッチ１７３ｄが継合し、コントローラ９０からモータ１７３ｃに駆動信号が出力される。また手動操向時にモータクラッチ１７３ｄが切断される。
【００７８】
（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図１７は、操舵処理において実行される傾き補正処理を示すフローチャート、図１８〜図２０は、傾き補正処理を説明する説明図である。ＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を戻す。
【００７９】
ＣＰＵ９１は、候補フラグを設定した各帯状領域１０１における苗の画像を認識する（ステップＳ２１）。苗の画像の認識は、例えば以下のようにして行われる。ＲＯＭ９３に予め、苗の画像を示すデータを記憶しておく。緑色の画素数に基づいて、苗と推測される画素群を抜きだし、ＲＯＭ９３に記憶されたデータと比較し、苗であるか否か判定する。両者の一致点が多い場合に苗と判定し、少ない場合に苗でないと判定する。図１８において、苗の画像として認識された画像を四角の枠で囲っている。
【００８０】
そしてＣＰＵ９１は、苗の画像の中心に位置する画素を抽出し（ステップＳ２２）、抽出した画素を通過する直線の傾きを演算する（ステップＳ２３）。図１９において、中心に位置する画素を黒色で示し、直線を示している。次にＣＰＵ９１は、傾きの平均を演算し（ステップＳ２４）、該平均が閾値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ２５）。平均が閾値よりも大きくない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、傾き補正処理を終了する。なお傾き補正処理終了後、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ９へ戻す。
【００８１】
平均が閾値よりも大きい場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、該平均に基づいて、操舵量を演算する（ステップＳ２６）。操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。ＣＰＵ９１は、ステップＳ８（図１３参照）において選択した帯状領域１０１があたかも前記平均だけ傾いていると認識する。図２０は、ＣＰＵ９１が認識した帯状領域１０１を示している。ＣＰＵ９１は、認識した帯状領域１０１の傾きが０となる操舵量を演算する。帯状領域１０１の傾きが右上がりの場合は、右への操舵量を演算する。帯状領域１０１の傾きが左上がりの場合は、左への操舵量を演算する。
【００８２】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ２７）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ２８：ＮＯ）。
【００８３】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ２９）。そしてステップＳ２１へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【００８４】
図２１は、傾き補正終了後に、ＣＰＵ９１が認識している帯状領域１０１の一例を示す概念図である。ＣＰＵ９１は、田植機の進行方向の基準となる帯状領域１０１を、圃場に植付けた苗の列の傾きを考慮して補正する。その後、補正後の帯状領域１０１内に、線１００が存在するか否かを判定する（図１３、ステップＳ９参照）ので、圃場に植付けた苗の列が、圃場内の凹凸又はエンジンの振動などによって傾いても、圃場全体として整列させることができる。その結果、苗の間の距離を適切に保ち、圃場により多くの苗を植え付けることができる。
【００８５】
（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図２２は、コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。前記主変速レバー５１を操作することによって、道路上を移動する場合を想定した変速段である「移動」、圃場にて前進する場合を想定した変速段である「前進」又は圃場にて後進する場合を想定した変速段である「後進」を選択することができる。主変速レバー５１に、主変速レバー５１の位置を検出する主変速レバーセンサ５１ａが設けてある。主変速レバーセンサ５１ａの検出値は、コントローラ９０に入力される。コントローラ９０は、入力された前記検出値に基づいて、変速を行う。
【００８６】
前記ステアリングシャフト７０は、周面に磁性体を有している。ステアリングシャフト７０の中途部に、ステアリングシャフト７０の回転角を検出する回転角センサ７４が周設してある。該回転角センサ７４は、例えばホール素子又は磁気センサを有する。回転角センサ７４の検出値はコントローラ９０に入力され、積算される。
【００８７】
田植機は、地磁気を検出する地磁気センサ８０を備えている。地磁気センサ８０は、例えば３軸タイプの地磁気センサからなる。地磁気センサ８０の検出値は、コントローラ９０に入力される。コントローラ９０は、手動で植付作業を行っている場合に、地磁気センサ８０の検出値に基づいて、田植機の方位を求める。
【００８８】
図２３は、田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、イグニッションがオンになった後、主変速レバーセンサ５１ａの検出値を取り込み、「前進」が選択されるまで待機する（ステップＳ４１：ＮＯ）。「前進」が選択された場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、植付け昇降レバーセンサ５３ａの検出値を取り込み、植付昇降レバー５３が上側に移動し、植付部１０の作動が開始するまで待機する（ステップＳ４２：ＮＯ）。イグニッションがオンになった後、主変速レバーセンサ５１によって「前進」が選択され、植付部１０の作動が開始された場合に、植付作業が開始されたとみなすことができる。
【００８９】
植付部１０の作動が開始した場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、地磁気センサ８０の検出値を取得し（ステップＳ４３）、取得した検出値から田植機の方位（第１方位）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ４４）。なお第１方位は往路における方位である。次にＣＰＵ９１は、積算された回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角を演算する（ステップＳ４５）。そしてＣＰＵ９１は、演算した回転角が閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ４６：ＮＯ）。なお前記閾値は、田植機の方向を反転させたとみなすことができる回転角である。
【００９０】
演算した回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、地磁気センサ８０の検出値を取得し（ステップＳ４７）、取得した検出値から田植機の方位（第２方位）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ４８）。回転角が閾値よりも大きい場合、田植機の方向が反転したと考えられ、第２方位は往路における方位である。なおステップＳ４７における検出値の取得は、反転後直進するまでに相当する時間待機した後、実行される。
【００９１】
なお第１方位及び第２方位を所定のタイミングで更新するように構成してもよい。また主変速レバーセンサ５１によって「前進」が選択され、植付部１０の作動が開始された場合に、方位を取得しているが、方位取得用のスイッチを設け、該スイッチがオンの場合に、方位を取得する用に構成してもよい。
【００９２】
図２４は、操舵処理において実行される地磁気補正処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を戻す。
【００９３】
ＣＰＵ９１は、地磁気センサ８０の検出値を取得し（ステップＳ５１）、現在の方位を求める。次にＣＰＵ９１は、現在の方位と第１方位及び第２方位との差分をそれぞれ演算する（ステップＳ５２）。そしてＣＰＵ９１は、第１方位及び第２方位との差分の内、小さい方を選択する（ステップＳ５３）。小さい差分を選択することによって、現在の進路（往路又は復路）における方位との差分を選択することができる。例えば現在の進路が往路の場合、現在の方位と第１方位との差分は、現在の方位と第２方位との差分よりも小さい。現在の方位と第２方位との差分は略１８０度ある。また現在の進路が復路の場合、現在の方位と第２方位との差分は、現在の方位と第１方位との差分よりも小さい。現在の方位と第１方位との差分は略１８０度ある。
【００９４】
次にＣＰＵ９１は、選択した差分が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５４）。選択した差分が閾値よりも大きくない場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は処理を終了する。なお地磁気補正処理終了後、ＣＰＵ９１はステップＳ９へ処理を戻す。
【００９５】
選択した差分が閾値よりも大きい場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、該差分に基づいて、操舵量を演算する（ステップＳ５５）。操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。差分と操舵量との関係を示す関数をＲＯＭ９２に予め記憶しておく。ＣＰＵ９１は、選択した差分を前記関数に適用し、操舵量を求める。
【００９６】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ５６）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ５７：ＮＯ）。
【００９７】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ５８）。そしてステップＳ５１へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【００９８】
実施の形態３に係る田植機にあっては、地磁気に基づいて、操舵量の補正を行うので、自動走行している場合に、苗を確実に整列させることができる。地磁気のみに基づいて自動操舵させた場合には、地磁気の方向は場所によって変化するため、必ずしも所望の直進性を得ることができず、結局操作者による修正が必要となる場合が多い。しかし、画像処理に基づく自動操舵に、地磁気による補正を併用することによって、精度良く制御することができる。
【００９９】
（実施の形態４）
以下本発明を実施の形態４に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図２５は、コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。田植機は、ＧＰＳ８１を備えている。ＧＰＳ８１は、例えばＤＧＰＳ(Differential GPS)からなる。ＧＰＳ８１の測位値は、コントローラ９０に入力される。コントローラ９０は、手動で植付作業を行っている場合に、ＧＰＳ８１の測位値に基づいて、田植機の方位を求める。
【０１００】
図２６は、田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、イグニッションがオンになった後、主変速レバーセンサ５１ａの検出値を取り込み、「前進」が選択されるまで待機する（ステップＳ６１：ＮＯ）。「前進」が選択された場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、植付け昇降レバーセンサ５３ａの検出値を取り込み、植付昇降レバー５３が上側に移動し、植付部１０の作動が開始するまで待機する（ステップＳ６２：ＮＯ）。
【０１０１】
植付部１０の作動が開始した場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ６３）、取得した測位値に基づいて現在位置（第１位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ６４）。次にＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ６５：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ６６）、取得した測位値に基づいて現在位置（第２位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ６７）。
【０１０２】
ＣＰＵ９１は、記憶した第１位置及び第２位置に基づいて、第１方位を演算し、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ６８）。例えば第１位置及び第２位置の差分を求め、該差分から赤道に対する傾きを求め、方位を演算する。そしてＣＰＵ９１は、積算された回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角を演算する（ステップＳ６９）。そしてＣＰＵ９１は、演算した回転角が閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ６９：ＮＯ）。
【０１０３】
演算した回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ６９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ７０）、取得した測位値に基づいて現在位置（第３位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ７１）。次にＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ７２：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ７３）、取得した測位値に基づいて現在位置（第４位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ７４）。そして記憶した第３位置及び第４位置に基づいて、第２方位を演算し、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ７５）。例えば第３位置及び第４位置の差分を求め、該差分から赤道に対する傾きを求め、方位を演算する。
【０１０４】
図２７は、操舵処理において実行されるＧＰＳ補正処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を戻す。
【０１０５】
ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ８１）、取得した測位値に基づいて現在位置（第５位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ８２）。次にＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ８３：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ８４）、取得した測位値に基づいて現在位置（第６位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ８５）。
【０１０６】
ＣＰＵ９１は、記憶した第５位置及び第６位置に基づいて、現方位を演算する（ステップＳ８６）。そしてＣＰＵ９１は、現在の方位と第１方位及び第２方位との差分をそれぞれ演算する（ステップＳ８７）。そしてＣＰＵ９１は、第１方位及び第２方位との差分の内、小さい方を選択する（ステップＳ８８）。
【０１０７】
次にＣＰＵ９１は、選択した差分が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ８９）。選択した差分が閾値よりも大きくない場合（ステップＳ８９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は処理を終了する。なおＧＰＳ補正処理終了後、ＣＰＵ９１は処理をステップＳ９へ戻す。
【０１０８】
選択した差分が閾値よりも大きい場合（ステップＳ８９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、該差分に基づいて、操舵量を演算する（ステップＳ９０）。操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。差分と操舵量との関係を示す関数をＲＯＭ９２に予め記憶しておく。ＣＰＵ９１は、選択した差分を前記関数に適用し、操舵量を求める。
【０１０９】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ９１）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ９２：ＮＯ）。
【０１１０】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ９２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ９３）。そしてステップＳ８１へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【０１１１】
実施の形態４に係る田植機にあっては、ＧＰＳの測位値に基づいて、操舵量の補正を行うので、自動走行している場合に、苗を確実に整列させることができる。ＧＰＳのみに基づいて自動操舵させた場合、ＧＰＳの性能によっては、必ずしも所望の直進性を得ることができず、結局操作者による修正が必要となる場合が多い。しかし、画像処理に基づく自動操舵に、ＧＰＳによる補正を併用することによって、精度良く制御することができる。
【０１１２】
なお以下のように構成してもよい。地磁気センサ及びＧＰＳを田植機に設け、両者の検出値又はいずれか一方の検出値によって、操舵量の補正を行うようにしてもよい。
【０１１３】
実施の形態１〜４においては、苗の画像に基づいて、自動操舵を実行しているが、畔際においては畔の画像に基づいて自動操舵を実行してもよい。例えば、表示部８の左右に畔を示す画像が認識された場合に、畔の端に沿う方向に自動的に操舵してもよい。畔を示す画像の認識は、例えば色に基づいて行われる。草の生えた畔を示す緑、土の畔を示す茶色、コンクリートからなる畔を示す灰色、又はビニルを被せた畔を示す黒、青若しくは緑の画素群が、右側又は左側に存在することが認識された場合に、当該画素群を畔を示す画像として認識する。また畔の縁を示すエッジを検出し、該エッジに沿って自動的に操舵してもよい。例えば表示部の左右端部において、前後に長いライン状にエッジが検出された場合に、該エッジに沿って自動的に操舵する。エッジの検出は例えば以下のように行われる。表示部の左右端部において、左右に隣接する画素間の輝度差が予め設定した閾値以上である場合に、該隣接する画素部分を、水の張っている圃場内を示す画素と畔を示す画素との境界を示すエッジ候補と認識する。そしてエッジ候補として認識された部分が前後に所定数以上連続して存在している場合に、エッジとして確定する。なおエッジ候補を表示部８に表示し、エッジであるか否かの最終的な確定は、操作者の操作によって実行されるようにしてもよい。
【０１１４】
（実施の形態５）
図２８はコントローラ９０による操舵処理を説明するフローチャートである。なおＲＡＭ９３にて植付部１０の作動開始回数を記録するようにしてある。
【０１１５】
コントローラ９０のＣＰＵ９１は、自動走行スイッチ５４からオン信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１０１：ＮＯ）。自動走行スイッチ５４からオン信号が入力された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、表示パネルに表示された画像を縦長の複数の帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１に分割して認識し（図１４Ａ参照）、一の帯状領域１０１を抽出する（ステップＳ１０２）。そして抽出した帯状領域１０１における緑色の画素を計数する（ステップＳ１０３）。このとき計数する画素数としては、所定の時間間隔で計数した画素数の移動平均値又は所定の時刻における画素数が挙げられる。なお画素数に限定されず、苗１４０を認識するための特徴を示す値を計算してもよい。例えば帯状領域１０１の全画素数に占める緑色の画素数の割合を計算してもよい。
【０１１６】
そしてＣＰＵ９１は、緑色の画素数が閾値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。なおＲＡＭ９３には閾値が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から閾値を参照可能であるとする。緑色の画素数が閾値を超過していない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に非候補フラグを設定し（ステップＳ１０５）、後述するステップＳ１０７に処理を進める。
【０１１７】
緑色の画素数が閾値を超過している場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に候補フラグを設定する（ステップＳ１０６）。図１４Ｂは、候補フラグを設定した帯状領域１０１をハッチングにて示し、非候補フラグを設定した帯状領域１０１を無地で示している。なおＲＡＭ９３の所定の記憶領域には、各帯状領域１０１に対応したアドレスが設定してある。該アドレスが示す記憶領域に非候補フラグ又は候補フラグが設定される。そのため、アドレスを参照することによって各帯状領域１０１のフラグを確認することができる。
【０１１８】
次にＣＰＵ９１は、全ての帯状領域１０１について緑色の画素を計数したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えばＣＰＵ９１は、アドレスを参照し、フラグが未設定の記憶領域が存在するか否かを判定する。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数していない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在する場合、ＣＰＵ９１はステップＳ１０２に処理を戻す。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在しない場合、ＣＰＵ９１は、候補フラグを設定した帯状領域１０１の中から、田植機の進行方向の基準となる部分を表示する帯状領域１０１を選択する（ステップＳ１０８）。田植機の進行方向の基準となる部分としては、例えば緑色の植物で覆われた畔の縁部分が挙げられる。
【０１１９】
例えば右フロントカメラ２１にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も左側に位置する帯状領域１０１を選択する。左フロントカメラ２３にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も右側に位置する帯状領域１０１を選択する。図１５Ｃは、選択された帯状領域１０１をハッチングにて示している。
【０１２０】
次にＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０９）。なおＲＡＭ９３には、表示部８における線１００の位置を示す情報が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から前記情報を参照可能であるとする。選択した領域内に線１００が存在しない場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は操舵処理を行い（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０９に処理を戻す。操舵処理は、前述したステップＳ１０〜Ｓ１３と同様な処理である（図１３参照）。
【０１２１】
選択した領域内に線１００が存在する場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。植付部１０が作動していない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、待機する。植付部１０が作動している場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は植付部１０の作動開始回数をインクリメントし、植付けの１工程目が開始されたか否か判定する（ステップＳ１１２）。作動開始回数が１の場合、１工程目である。１工程目が開始されていない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、後述するステップＳ１１９に処理を進める。
【０１２２】
１工程目が開始されているい場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は地磁気センサ８０から方位を示す検出値を入力する（ステップＳ１１３）。そして入力された検出値に基づいて、往路方位をＲＡＭ９３に設定する（ステップＳ１１４）。そしてＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が停止しているか否かを判定し（ステップＳ１１５）、植付部１０が停止するまで待機する（ステップＳ１１５：ＮＯ）。植付部１０が停止している場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角が閾値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１１６）、閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ１１６：ＮＯ）。
【０１２３】
回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１１２にて設定した往路方位と１８０度反対の方向を復路方位としてＲＡＭ９３に設定する（ステップＳ１１７）。回転角が閾値よりも大きい場合、田植機は復路を走行していると考えられる。次にＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が作動しているか否かを判定し（ステップＳ１１８）、植付部１０が作動するまで待機する（ステップＳ１１８：ＮＯ）。植付部１０が作動している場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は地磁気センサ８０から方位を示す検出値を入力し、現方位と復路方位との偏差を演算する（ステップＳ１１９）。
【０１２４】
そして前記偏差に基づいて、ステアリングホイール７の操舵量を演算する（ステップＳ１２０）。操舵量の演算は例えば以下のように行われる。前記偏差と操舵量との関係を示す関数を予めＲＯＭ９２に記憶しておき、該関数に前記偏差を適用して操舵量を求める。また該操舵量を所定時間に対応させておく。なお必要に応じて操舵量を補正してもよい。
【０１２５】
ＣＰＵ９１は電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ１２１）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、前記所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ１２２：ＮＯ）。前記所定時間が経過した場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ１２３）。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【０１２６】
ＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が停止しているか否かを判定し（ステップＳ１２４）、植付部１０が停止するまで待機する（ステップＳ１２４：ＮＯ）。植付部１０が停止している場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角が閾値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１２５）、閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ１２５：ＮＯ）。
【０１２７】
回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、設定した方位と１８０度反対の方向を目標方位として設定する（ステップＳ１２６）。そしてＣＰＵ９１はステップＳ１０９に処理を戻す。ステップＳ１０９に処理を戻して以降、ステップＳ１１９においては、設定した目標方位と現方位との偏差を演算する。
【０１２８】
実施の形態５に係る田植機にあっては、画像処理によって最も走行機体に近い苗の列に沿うように走行方位を調整する（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）。その後地磁気センサ８０の検出値に基づいて、往路方位及び復路方位を設定する（ステップＳ１１１〜Ｓ１１８）。そして地磁気センサ８０の検出値に基づいて、自動操舵を行う（ステップＳ１１９〜１２６）。画像処理による自動操舵と併せて、地磁気センサ８０の検出値に基づく自動操舵を実行するので、精度良く操舵量を演算し、走行機体を所望の方向に走行させることができる。
【０１２９】
実施の形態５においては、地磁気センサ８０を用いて自動操舵を行っているが、他のセンサを用いてもよい。例えばＧＰＳを用いてもよい。
【０１３０】
実施の形態５においては、例えば緑色の植物で覆われた畔の画像に基づいて、初期の走行方位を決定しているが、緑色に限定されない。土の畔を示す茶色、コンクリートからなる畔を示す灰色、又はビニルを被せた畔を示す黒、青若しくは緑の画素群が、右側又は左側に存在することが認識された場合に、当該画素群を畔を示す画像として認識してもよい。
また畔の縁を示すエッジを検出し、該エッジに沿って自動的に操舵してもよい。例えば表示部の左右端部において、前後に長いライン状にエッジが検出された場合に、該エッジに沿って自動的に操舵する。エッジの検出は例えば以下のように行われる。表示部の左右端部において、左右に隣接する画素間の輝度差が予め設定した閾値以上である場合に、該隣接する画素部分を、水の張っている圃場内を示す画素と畔を示す画素との境界を示すエッジ候補と認識する。そしてエッジ候補として認識された部分が前後に所定数以上連続して存在している場合に、エッジとして確定する。なおエッジ候補を表示部８に表示し、エッジであるか否かの最終的な確定は、操作者の操作によって実行されるようにしてもよい。
また植付作業の途中で自動操舵処理を実行する場合には、苗の画像に基づいて初期の走行方位を決定してもよい。
【０１３１】
以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 走行部
８ 表示部
１０ 植付部
１８ リヤカメラ
２１ 右フロントカメラ（撮像部）
２３ 左フロントカメラ（撮像部）
５３ 植付昇降レバー
５３ａ 植付昇降レバーセンサ
５４ 自動走行スイッチ
８０ 地磁気センサ
８１ ＧＰＳ
９０ コントローラ
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
９４ 切替スイッチ
９５ タイマ
１００ 線
２０１ 電磁切換弁（自動操舵手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は苗の植付けを連続的に行う田植機に関する。
【背景技術】
【０００２】
田植機によって圃場に苗の植付けを行う場合、栽培される作物の品質を保ち且つ収穫量を向上させるために、所定の間隔を空けた状態で苗を整列させる必要がある。一般に田植機は、横方向を軸方向とした回転軸に支持された多数の爪部を備えており、回転軸の回転数を調整することによって苗同士の間隔を調整することができる。また田植機は、走行フレームの側方に突出したアームと、該アームの突出端部に位置し、該突出端部を中心として回転する略円形のマーカとを備える。該マーカの外周部分には複数の突起部が設けてある。
【０００３】
田植機を走行させた場合、マーカは圃場に接触して回転し、前記突起部によって圃場に凹部が形成される。該凹部は、田植機の進行方向に沿って連続的に列状に形成され、操作者が田植機の進行方向を決定する指標となる。操作者は、列状の凹部とフロントバンパーに立設してあるポールとの左右向の位置を一致させることによって、田植機の進行方向を既に植付けた苗の並び方向に整合させることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一般に田植機の後側には、苗を植え付ける植付部が設けてある。また田植機の左右には、苗を載置する予備苗載台が設けてある。植付部での苗が減少した場合、操作者は田植機を停止させて、植付作業を中断する。そして予備苗載台にされた苗を植付部に補給し、植付作業を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし植付作業を中断した場合、作業終了までに長時間を要し、植付効率が低下する。田植機を停止させずに植付作業を継続し、植付部に苗を補給することも考えられるが、操作者が植付部に苗を供給している間は田植機を操作する者がいないため、圃場に植付けた苗の並びが乱れる。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操作者が植付部に苗を補給している間であっても、苗を整列させて植付けることができる田植機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】
【０００８】
本発明に係る田植機は、走行部によって移動し、苗を植え付ける植付部と、前記走行部に設けられた操舵部と、該操舵部を自動的に操舵する自動操舵手段と、該自動操舵手段による操向を選択する選択部とを備える田植機において、前記走行部に設けてあり、前方を撮像する撮像部と、前記選択部によって前記自動操舵手段による操向が選択された場合に、前記撮像部にて撮像された苗の画像に基づいて、前記自動操舵手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、自動操舵手段による操向が選択された場合に、制御手段は、撮像された苗の列に整合するように走行部を操舵する。操作者は、植付作業を継続した状態で苗を補給することを希望する場合、自動走行を選択すると考えられる。
【００１０】
本発明に係る田植機は、前記制御手段は、撮像された苗の並び方向に沿って前記走行部が進行するように、前記操舵部を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、撮像された苗の画像から、苗の並び方向を求める。そして求めた並び方向と同じ方向に走行部を進行させる。
【００１２】
本発明に係る田植機は、前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部を備え、前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、前記制御手段は、前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、撮像された苗の画像に基づいて、前記指標に対する苗の並び方向の傾きを求める手段と、該手段にて求めた傾きに基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、走行部の進行方向に対する苗の並び方向の傾きを求め、求めた傾きに基づいて操舵量を補正し、苗の並び方向と走行部の進行方向とを整合させる。
【００１４】
本発明に係る田植機は、前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、前記制御手段は、前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、該決定手段にて決定された操舵量に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段と、該手段による操舵終了後に、前記記憶手段に前記走行部が進行すべき方位を記憶させる手段と、前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る田植機は、画像処理によって最も走行機体に近い苗の列に沿うように走行方位を調整し、その後検出手段の検出値に基づいて、方位を設定する。そして検出手段の検出値に基づいて、自動操舵を行う。
【００１６】
本発明に係る田植機は、前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、前記制御手段は、前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、走行部が進行すべき方位と走行部が進行している方位との差分を求め、例えば該差分が０となるように、操舵量を補正する。
【００１８】
本発明に係る田植機は、前記検出手段は地磁気センサ又はＧＰＳを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、走行部が進行している方位を地磁気センサによって検出し、操舵量の補正を実現する。または走行部の位置をＧＰＳ(Global Positioning System)によって測位し、測位した位置に基づいて、走行部が進行している方位を求め、操舵量の補正を実現する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る田植機にあっては、自動操舵手段による操向が選択された場合に、制御手段は、撮像された苗の列に整合するように走行部を操舵する。操作者は、植付作業を継続した状態で苗を補給することを希望する場合、自動走行を選択すると考えられる。そのため操作者が植付部に苗を補給している間であっても、整列させて苗を植付けることができる。また植付作業を短時間で終了することができ、植付効率を向上させることができる。
【００２１】
また撮像された苗の画像から、苗の並び方向を求め、求めた並び方向と同じ方向に走行部を進行させるので、整列させて苗を植付けることができる。
【００２２】
また走行部の進行方向に対する苗の並び方向の傾きを求め、求めた傾きに基づいて操舵量を補正するので、苗の並び方向と走行部の進行方向とを確実に整合させることができる。
【００２３】
また画像処理によって最も走行機体に近い苗の列に沿うように走行方位を調整し、その後検出手段の検出値に基づいて、方位を設定する。そして検出手段の検出値に基づいて、自動操舵を行うので、画像処理による自動操舵と併せて、検出手段の検出値に基づく自動操舵を実行し、精度良く操舵量を演算し、走行機体を所望の方向に走行させることができる。
【００２４】
また走行部が進行すべき方向と走行部が進行している方向との差分を求め、例えば該差分が０となるように、操舵量を補正するので、苗の並び方向と走行部の進行方向とを確実に整合させることができる。
【００２５】
また走行部が進行している方向を地磁気センサによって検出し、操舵量の補正を実現することができる。または走行部の位置をＧＰＳ(Global Positioning System)によって測位し、測位した位置に基づいて、走行部が進行している方位を求め、操舵量の補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】右後方から見た実施の形態１に係る田植機を略示する斜視図である。
【図２】左前方から見た田植機を略示する斜視図である。
【図３】アームを略示する斜視図である。
【図４】ダッシュボードパネル付近を略示する平面図である。
【図５】植付昇降レバーの操作を説明する説明図である。
【図６】ステアリング系統を略示する左側面図
【図７】ステアリング系統を略示する背面図である。
【図８】ステアリング系統の油圧回路図である。
【図９】コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。
【図１０】右フロントカメラによって撮像された画像の一例を表示した表示部を示す模式図である。
【図１１】左フロントカメラによって撮像された画像の一例を表示した表示部を示す模式図である。
【図１２】リヤカメラによって撮像された画像の一例を表示した表示部を示す模式図である。
【図１３】コントローラによる操舵処理を説明するフローチャートである。
【図１４】操舵処理を説明する説明図である。
【図１５】操舵処理後に表示部に表示される画像の一例を示す模式図である。
【図１６】ステアリングホイール付近の構成を略示する分解斜視図である。
【図１７】操舵処理において実行される実施の形態２に係る田植機の傾き補正処理を示すフローチャートである。
【図１８】傾き補正処理を説明する説明図である。
【図１９】傾き補正処理を説明する説明図である。
【図２０】傾き補正処理を説明する説明図である。
【図２１】傾き補正終了後に、ＣＰＵが認識している帯状領域の一例を示す概念図である。
【図２２】実施の形態３に係る田植機におけるコントローラ周りの構成を略示するブロック図である。
【図２３】田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。
【図２４】操舵処理において実行される地磁気補正処理を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態４に係る田植機におけるコントローラ周りの構成を略示するブロック図である。
【図２６】田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。
【図２７】操舵処理において実行されるＧＰＳ補正処理を示すフローチャートである。
【図２８】コントローラによる操舵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】
【００２７】
（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図１は右後方から見た田植機を略示する斜視図であり、図２は左前方から見た田植機を略示する斜視図、図３はアームを略示する斜視図である。
【００２８】
田植機は、車台を含む走行部１を備えており、該走行部１の前部にボンネット２が設けてあり、該ボンネット２の内側にエンジン３が設けてある。走行部１の前部の下側にエンジン３の駆動力を伝達する伝動機構及びサスペンションなどを収容したフロントアクスルケース（図示せず）が設けてあり、該フロントアクスルに前輪３０が支持されている。走行部１の後部の下側にエンジン３の駆動力を伝達する伝動機構及びクラッチなどを収容したリヤアクスルケース（図示せず）が設けてあり、該リヤアクスルに後輪３１が支持されている。
【００２９】
ボンネット２の左右それぞれには、後述する植付部１０に供給する苗を載置する複数の予備苗載台４、４、・・・、４が上下方向に並設してある。ボンネット２の後側には、ダッシュボードパネル５が設けてあり、該ダッシュボードパネル５の上側に田植機を操舵するためのステアリングホイール７が配してある。該ステリングホイール７の後側に、運転席６が設けてある。
【００３０】
該運転席６の後側に苗を植え付ける植付部１０が設けてあり、該植付部１０は、植付部１０を昇降させる昇降リンク１６を介して走行部１に連結してある。植付部１０は、左右方向に並んだ上下に細長い８個の苗載台１１と、該苗載台１１の下端部付近に配置してあり、苗の植付けを行う植付爪１４とを備える。なお苗載台１１は８個に限定されず、例えば６個又は４個でもよい。苗載台１１の中途部に、マット状の土台にて育成した複数の苗（苗マット）を押さえる苗マット押え１２が設けてある。苗載台１１の下端部には、上方に突出した柵状の苗マット保持機構１３が設けてある。苗載台１１の下端部の左右に植付部１０の沈下を防ぐフロート１５、１５がそれぞれ設けてある。
【００３１】
前記走行部１における予備苗載台４付近に、左右にそれぞれ突出した二つのアーム２０、２２が設けてある。右側に突出したアーム２０の先端部に右フロントカメラ２１が設けてあり、左側に突出したアーム２２の先端部に左フロントカメラ２３が設けてある。アーム２０、２２の先端部と逆側の端部（基端部）は、上下方向に突出した枢軸（図示せず）を介して走行部１に連結してあり、図３に示すように、基端部側を中心にしてアーム２０、２２を回動させることができる。なお図３はアーム２２を示しているが、アーム２０においても同様に回動させることができることは言うまでもない。操作者は、苗の植付け作業を行う場合にアーム２０、２２を右側又は左側に回動させることによって、左右のフロントカメラ２１、２３をそれぞれ走行部１から左右に所定距離離間させた位置（走行部１に最も接近した苗の略真上）に配し、苗を撮像することができる。また苗の植付け作業を終了する場合にアーム２０、２２を前側に回動させることによって、アーム２０、２２を前方へ向けて折り畳むことができる。
【００３２】
前記植付部１０の左側に上下に延びる軸１７が設けてあり、該軸１７の上端部にリヤカメラ１８が設けてある。リヤカメラ１８は、植付部１０の後方を撮像するように苗載台１１の上側に配置してある。前記ダッシュボードパネル５の上側に、表示パネル（例えば液晶パネル）を有する表示部８が、表示パネルの表示面を運転席６側に向けて設けてある。
【００３３】
表示パネルの左右方向中央部に、表示部８に表示される苗の列に沿う上下に延びる線１００（指標、後述する図８参照）が配置してある。該線１００は走行部１の進行方向、すなわち田植機の進行方向をも示している。また線１００は、視認される態様であればよく、例えば表示パネルの表面に予め印刷されているか又は表示パネルにて画像として表示される。前記左右のフロントカメラ又はリヤカメラ１８にて撮像された画像は表示部８に表示される。なお表示部８と左右のフロントカメラ２１、２３及びリヤカメラ１８とは、後述するコントローラを介して接続してある。線１００の左右方向の位置は中央に限定されず、中央よりも右寄り又は左寄りであってもよい。また指標として線を使用しているが、破線、矢印又は苗の並び方向を示すその他の図形又は記号を使用してもよい。
【００３４】
図４はダッシュボードパネル５付近を略示する平面図である。ダッシュボードパネル５には、田植機の状態を表示する表示ユニット５０と、進行方向及び走行速度の切替に使用する主変速レバー５１と、走行速度を一定にする場合に使用する変速固定レバー５２と、植付部１０の昇降、植付部１０のオン／オフ及び左右のフロントカメラ２１、２３の切替を行う植付昇降レバー５３と、走行部１を自動走行させる自動走行スイッチ５４と、植付部１０を設定された高さにする昇降ボタン５５と、表示部８にリヤカメラ１８の画像を表示させるバックモニタスイッチ５６とが配設してある。
【００３５】
ダッシュボードパネル５の下方の床面には、走行速度の調節を行う変速ペダル６０、走行停止時に使用するブレーキペダル６１及び駐車時に使用する駐車ブレーキレバー６２が設けてある。また運転席６の下側には、植付爪１４、１４、・・・、１４の駆動を停止させる条止レバー６３、６３、６３、６３が左右に二つずつ設けてある。各条止レバー６３は、二つの植付爪１４、１４を駆動又は停止させるために使用される。条止レバー６３が前側に位置する場合に、植付爪１４、１４は駆動し、後側に位置する場合に、植付爪１４、１４は停止する。なお条止レバー６３は、図示しないワイヤを介して植付爪１４、１４への駆動力の伝達を継断するクラッチ（図示せず）に接続してある。
【００３６】
自動走行スイッチ５４がオンになった場合、走行部１は予め設定された所定の速度で走行する。自動走行スイッチ５４がオフになった場合、走行部１は、主変速レバー５１、変速固定レバー５２又はブレーキペダル６１などの操作部の操作に基づいて、走行する。
【００３７】
図５は植付昇降レバー５３の操作を説明する説明図である。図５に示すように、植付昇降レバー５３を上側に移動させた場合に、植付部１０が作動する。植付昇降レバー５３を下側に移動させた場合に、植付部１０が停止する。植付昇降レバー５３を上側に移動させた後、右側に移動させた場合に、右フロントカメラ２１にて撮像された画像が表示部８に表示される。植付昇降レバー５３を上側に移動させた後、左側に移動させた場合に、左フロントカメラ２３にて撮像された画像が表示部８に表示される。植付昇降レバー５３を最も下に位置させた場合、植付部１０は上昇する。植付昇降レバー５３を、植付部１０が作動する位置よりも若干下側に位置させた場合、植付部１０は下降する。植付昇降レバー５３を、植付部１０が上昇又は下降する位置の間であって、該位置よりも右側に位置させた場合、植付部１０の上昇又は下降は停止する。
【００３８】
植付昇降レバー５３には、植付昇降レバー５３の位置を検出する植付昇降レバーセンサ５３ａ（後述する図７参照）が設けてある。該植付昇降レバーセンサ５３ａによって、上述した植付昇降レバー５３の位置が検出される。植付昇降レバーセンサ５３ａは、例えばポテンショメータにて構成される。
【００３９】
次に、ステアリングホイール７の操作によって前輪３０の方向を変化させるためのステアリング系統の概略構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６はステアリング系統を略示する左側面図、図７はステアリング系統を略示する背面図である。図６及び図７は田植機のダッシュボードパネル５等によって隠される部分を露出させた状態を示している。
【００４０】
ダッシュボードパネル５の後側に、接続部７１を上部の先端部分とする上下に長いステアリングシャフト７０を、やや後方側に傾けて設けてある。ステアリングホイール７の中心部分は、接続部７１に接続している。
【００４１】
ステアリングシャフト７０の下端側は、パワーステアリングユニット４００の入力軸と接続されている。このパワーステアリングユニット４００の下方側には、油圧アクチュエータの一例である油圧モータ７７が設けられている。この油圧モータ７７は、別途設けられる油圧ポンプ（不図示）から送出される圧油によって駆動するものである。
【００４２】
更に、該油圧モータ７７の下部にはステアリングギアボックス７８が設けられている。このステアリングギアボックス７８は、油圧モータ７７の出力軸と接続されるものであり、油圧モータ７７の回転を減速して最終的に前輪３０を左右方向に操向操作するためのステアリングギアが内蔵されるものである。
【００４３】
また、電磁バルブユニット２００が、図６に示すように、パワーステアリングユニット４００（後述する図８参照）の前後一側（本実施例では前方側）に設けられている。この電磁バルブユニット２００は、上述した油圧モータ７７を駆動するための油圧ポンプからの圧油の送出や停止を制御する方向制御弁から成るものであって、パワーステアリングユニット４００の回動に応じて、該方向制御弁を制御するものである。
【００４４】
このように構成されているので、手動操作時においては、ステアリングホイール７が操作されると、パワーステアリングユニット４００の回動に応じて電磁バルブユニット２００の方向制御弁が制御され、圧油の送出や停止の制御がなされるので、油圧モータ７７を制御することが可能となる。他方、自動制御時においては、コントローラの指令によって電磁バルブユニット２００の電磁切替弁を制御することによって、油圧ポンプからの圧油の送出や停止を制御して、油圧モータ７７の制御を行っている。このような、操作や制御が行われる仕組みを、図８を用いて詳しく説明する。
【００４５】
図８はステアリング系統の油圧回路図である。図８は主に上述したパワーステアリングユニット４００、電磁バルブユニット２００、油圧モータ７７、ステアリングギアボックス７８、油圧ポンプ３０１等を記号で示す。
パワーステアリングユニット４００は、主として６ポート３位置切換の方向制御弁４０１と、メータリングポンプ４０２とを具備するものである。方向制御弁４０１の一次側は、オイルタンク３０２に貯溜した油を送出するための油圧ポンプ３０１に接続される油路３０３と、電磁バルブユニット２００の電磁切換弁２０１に接続される油路２０４とに接続される。
【００４６】
更に、油路３０３は途中にカウンタバランス弁３０５を介して油路２０３と接続し、他の油圧機器に送油可能としている。なお油路３０４を介してオイルタンク３０２に油が戻る。また、方向制御弁４０１には、ステアリングホイール７の回転に連動するコントロール軸７５が接続され、該コントロール軸７５の回動に応じてスプールが左右に移動して弁が切り換えられるものである。なお図８は、方向制御弁４０１が中立位置にある場合を示している。
【００４７】
メータリングポンプ４０２は、方向制御弁４０１の２次側に設けられ、方向制御弁４０１のスプールが左右のいずれかに位置した場合に油圧ポンプ３０１からの圧油によって回転されると共に、油路４０４・４０５を介して該圧油を油圧モータ７７に伝達するものである。また、メータリングポンプ４０２の回転量に相当する圧油を送出又は吸入するフィードバック配管４０３は、方向制御弁４０１のスプールに対して上記コントロール軸７５とは反対側に接続されている。
【００４８】
このように構成されているので、手動によるステアリングホイール７の操作に応じて方向制御弁４０１は左右何れかの作用位置に切り換えられ、油圧ポンプ３０１からの圧油で油圧モータ７７が回転されてステアリングギアボックス７８が作動されることにより、前輪３０の旋回角度を変化させることが可能となる。
【００４９】
電磁バルブユニット２００は、主として電磁切換弁２０１が設けられ、ここでは電磁切換弁２０１は比例ソレノイド等を用いた電磁比例弁である。電磁切換弁２０１の一次側には、上記油路２０４と、他の油圧回路等に接続される油路２０３とに接続される。更に、油路２０４の中途部には、バルブ２０２が設けられる。このバルブ２０２は、基本的には図８に示すようにバネによって常時開側に付勢されるものであるが、電磁切換弁２０１が中立位置のときはブロックされているので、パイロット油路からの油圧によってスプールは閉側に移動され、油路２０３を介して他の油圧回路へ流れるようにしている。
【００５０】
そして、バルブ２０２は、電磁切換弁２０１が作動されて切り換わると、前記パイロット油路の油圧が減少してバネ力により開側に切り換えられる。また更に、２次側の油路２０５ａ・２０５ｂの圧力差によりシャトル弁２０６ｃが切り換えられると、パイロット油路を介してバルブ２０２が開側に付勢されてその状態が維持される。電磁切換弁２０１の２次側に接続される油路２０５ａ・２０５ｂの各々は、上述した油圧モータ７７に接続される油路４０４・４０５に合流点２０７ａ・２０７ｂで接続される。
【００５１】
更に、油路２０５ａ・２０５ｂの中途部には、逆止弁２０６ａ・２０６ｂが設けられ、圧油が電磁切換弁２０１から油圧モータ７７へのみ流れるように構成されている。また、自動操向時には、後述するコントローラによって上記電磁切換弁２０１のスプールの位置が変更されて切り換えられる。
【００５２】
このように構成されているので、手動によるハンドル操作がなされない自動操向時には方向制御弁４０１は中立の状態となり、油圧ポンプ３０１から送出される圧油は、油路３０３、方向制御弁４０１の中立位置、油路２０４、バルブ２０２の順で送油されて、電磁切換弁２０１によって送出方向が切り換えられ、油圧モータ７７が駆動される。
【００５３】
この電磁切換弁２０１によって切り換えられるのは、合流点２０７ａ・２０７ｂで油路４０４・４０５に接続される油路２０５ａ・２０５ｂにおける圧油の送出方向なので、油圧モータ７７の回転方向を切り換えることが可能となり、最終的にステアリングギアボックス７８の作動方向を切り換えて、前輪３０の旋回角度を変化させることが可能となる。
【００５４】
また、上述の構成においては、ステアリングシャフト７０とステアリングギアボックス７８とは、図８に示すように、パワーステアリングユニット４００等の油圧系統を介して接続されており、直接機械的には接続されていない。更に、自動操向時において、方向制御弁４０１は中立状態のため、ステアリングギアボックス７８や油圧モータ７７等の操舵用アクチュエータの変化の影響はステアリングシャフト７０に及ばないため、従来のようにステアリングシャフト７０と操舵用アクチュエータとの接続を切るための電磁クラッチ等も必要としない構成となっている。
【００５５】
上述より、手動操作時は、電磁切換弁２０１は中立位置に保持されて方向制御弁４０１が切り換わることによって、油圧モータ７７に接続される油路４０４・４０５を流れる圧油の方向を切り換えることが可能となる。他方、自動操向時には、方向制御弁４０１は中立位置に保持されて電磁切換弁２０１が切り換わることによって、油圧モータ７７に接続される油路４０４・４０５を流れる圧油の方向を切り換えることが可能となる。
【００５６】
図９は、コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。ダッシュボードパネル５内に、ＣＰＵ９１(Central Processing Unit)、ＲＯＭ９２(Read Only Memory)、ＲＡＭ９３(Random Access Memory)、切替スイッチ９４及びタイマ９５を備えるコントローラ９０が設けてある。ＲＯＭ９２には、制御プログラム、各種閾値及び表示部８における線１００の位置を示す情報など、後述する処理に必要なデータが記憶してある。切替スイッチ９４は、表示部８と右フロントカメラ２１、左フロントカメラ２３及びリヤカメラ１８との接続を切り替える３接点式のスイッチを使用している。なお切替スイッチ９４は、３接点以上の接点を有する他のスイッチを使用してもよい。
【００５７】
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ９３に読出して実行する。右フロントカメラ２１、左フロントカメラ２３及びリヤカメラ１８からコントローラ９０に画像信号が入力される。植付昇降レバーセンサ５３ａからコントローラ９０に右フロントカメラ２１又は左フロントカメラ２３を選択したことを示す信号が入力される。バックモニタスイッチ５６からコントローラ９０にリヤカメラ１８を選択したことを示す信号が入力される。自動走行スイッチ５４からコントローラ９０に、走行部１を自動走行させるか否かを示す信号が入力される。コントローラ９０は表示部８に画像信号を出力する。また電磁切換弁２０１に切換信号又は中立信号を出力する。切換信号によって、走行部１は左右に操舵される。中立信号によって電磁切換弁２０１は中立位置に戻り、走行部１は直進する。
【００５８】
バックモニタスイッチ５６からコントローラ９０にオフ信号が入力され、植付昇降レバー５３の操作によって、右フロントカメラ２１又は左フロントカメラ２３を選択した信号がコントローラ９０に入力されている場合に、コントローラ９０は、選択された右フロントカメラ２１又は左フロントカメラ２３と表示部８とを切替スイッチ９４を介して接続する。表示部８には、選択されたフロントカメラによって撮像された画像が表示される。
【００５９】
図１０は、右フロントカメラ２１によって撮像された画像の一例を表示した表示部８を示す模式図である。図１０に示すように、右フロントカメラ２１によって圃場を撮像した場合、圃場に植付けられた苗１４０が表示部８に表示される。操作者は、表示された苗１４０の最も左の列と線１００とを重畳させる、換言すれば左右方向の位置を一致させることによって、田植機の進行方向と苗１４０の並び方向とを略一致させることができる。また苗の左右の間隔も、植付部１０において予め設定した間隔となる。その結果、植付部１０にて植付けられる苗は、既に圃場に植付けた苗１４０の列と同方向に沿って植付けられ、また左右の間隔も略同じになり、整列する。
【００６０】
図１１は左フロントカメラ２３によって撮像された画像の一例を表示した表示部８を示す模式図である。図１１に示すように、左フロントカメラ２３によって圃場を撮像した場合、圃場に植付けられた苗１４０が表示部８に表示される。操作者は、表示された苗１４０の最も右の列と線１００とを重畳させることによって、田植機の進行方向と苗１４０の並び方向とを略一致させることができる。その結果、植付部１０にて植付けられる苗は、既に圃場に植付けた苗１４０の列と同方向に沿って植付けられ、整列する。
【００６１】
バックモニタスイッチ５６からコントローラ９０にオン信号が入力された場合に、コントローラ９０は、リヤカメラ１８と表示部８とを切替スイッチ９４を介して接続する。表示部８には、リヤカメラ１８にて撮像された画像が表示される。
【００６２】
図１２は、リヤカメラ１８によって撮像された画像の一例を表示した表示部８を示す模式図である。図１２に示すように、リヤカメラ１８にて撮像した場合、植付部１０及びその後方が表示部８に表示される。そのため、操作者は植付部１０付近に障害物又は人がいないか確認することができ、安全を確保した上で田植機を後進させるか又は植付部１０を駆動させることができる。
【００６３】
植付部１０には苗の残量を検出するセンサ（図示せず）が設けてある。該センサにて苗の残量が所定量よりも少ないことが検出された場合、表示ユニット５０に苗の補給を促す情報が表示され、また警報ブザー（図示せず）が鳴る。操作者は、予備苗載台４から植付部１０の苗載台１１に苗を補給することができる。植付作業に要する時間を短縮し、苗の植付効率を向上させべく、苗の補給を行っている間、操作者は走行部１を自動走行させることが考えられる。
【００６４】
図１３はコントローラ９０による操舵処理を説明するフローチャート、図１４は操舵処理を説明する説明図である。
【００６５】
コントローラ９０のＣＰＵ９１は、自動走行スイッチ５４からオン信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１：ＮＯ）。自動走行スイッチ５４からオン信号が入力された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、表示パネルに表示された画像を縦長の複数の帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１に分割して認識し（図１４Ａ参照）、一の帯状領域１０１を抽出する（ステップＳ２）。そして抽出した帯状領域１０１における緑色の画素を計数する（ステップＳ３）。このとき計数する画素数としては、所定の時間間隔で計数した画素数の移動平均値又は所定の時刻における画素数が挙げられる。なお画素数に限定されず、苗１４０を認識するための特徴を示す値を計算してもよい。例えば帯状領域１０１の全画素数に占める緑色の画素数の割合を計算してもよい。
【００６６】
そしてＣＰＵ９１は、緑色の画素数が閾値Ａを超過しているか否か判定する（ステップＳ４）。なおＲＡＭ９３には閾値が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から閾値を参照可能であるとする。緑色の画素数が閾値を超過していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に非候補フラグを設定し（ステップＳ５）、後述するステップＳ７に処理を進める。
【００６７】
緑色の画素数が閾値を超過している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に候補フラグを設定する（ステップＳ６）。図１４Ｂは、候補フラグを設定した帯状領域１０１をハッチングにて示し、非候補フラグを設定した帯状領域１０１を無地で示している。なおＲＡＭ９３の所定の記憶領域には、各帯状領域１０１に対応したアドレスが設定してある。該アドレスが示す記憶領域に非候補フラグ又は候補フラグが設定される。そのため、アドレスを参照することによって各帯状領域１０１のフラグを確認することができる。
【００６８】
次にＣＰＵ９１は、全ての帯状領域１０１について緑色の画素を計数したか否かを判定する（ステップＳ７）。例えばＣＰＵ９１は、アドレスを参照し、フラグが未設定の記憶領域が存在するか否かを判定する。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在する場合、ＣＰＵ９１はステップＳ２に処理を戻す。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在しない場合、ＣＰＵ９１は、候補フラグを設定した帯状領域１０１の中から、田植機の進行方向の基準となる苗１４０の列を表示する帯状領域１０１を選択する（ステップＳ８）。
【００６９】
例えば右フロントカメラ２１にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も左側に位置する帯状領域１０１を選択する。左フロントカメラ２３にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も右側に位置する帯状領域１０１を選択する。図１５Ｃは、選択された帯状領域１０１をハッチングにて示している。
【００７０】
次にＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。なおＲＡＭ９３には、表示部８における線１００の位置を示す情報が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から前記情報を参照可能であるとする。選択した領域内に線１００が存在する場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は待機する。
【００７１】
選択した領域内に線１００が存在しない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、線１００の位置と選択した領域との間の距離に基づいて、ステアリングホイール７の操舵量を演算する（ステップＳ１０）。
【００７２】
操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。左右方向において、線１００の中央に位置する画素から選択した領域の中央に位置する画素までの画素数を求める。求めた画素数を距離に変換する。なお画素数と距離との関係を示す情報は、ＲＯＭ９２に記憶してあるものとする。ＣＰＵ９１はＲＯＭ９２からＲＡＭ９３に前記情報を読み込んで、ＲＡＭ９３から前記情報を参照可能であるとする。またＣＰＵ９１は、走行部１の速度を検出する。なお田植機は図示しない車速センサを備えており、該車速センサの検出値によって速度を検出するものとする。そしてＣＰＵ９１は、所定時間を設定し、該所定時間、前記速度及び距離に基づいて、操舵量を演算する。
【００７３】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ１１）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、前記所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ１２：ＮＯ）。
【００７４】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ１３）。そしてステップＳ９へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【００７５】
図１５は操舵処理後に表示部８に表示される画像の一例を示す模式図である。図中、選択された帯状領域１０１を破線ハッチングにて示している。左端に位置する苗１４０の列が、選択された帯状領域１０１内に認められる。自動走行している場合であっても、操舵処理によって苗を整列させることができる。
【００７６】
なおステアリングホイール７付近の構成を以下のように構成してもよい。図１６はステアリングホイール７付近の構成を略示する分解斜視図である。図１６に示すように、ステアリングホイール７は、コラムブッシュ１７１及びシャフトブッシュ１７２を介して、上下方向に沿って設けられたステアリングシャフト１７０の上端部に連結してある。ステアリングシャフト１７０には図示しないトーションばねが設けてある。ステアリングシャフト１７０は、トーションばねの復元力によって、初期位置に戻るようにしてある。
【００７７】
ステアリングシャフト１７０の中途部には、操舵アクチュエータ１７３が設けてある。操舵アクチュエータ１７３は、ステアリングシャフト１７０の外周に同軸的に取り付けられた従動ギヤ１７３ｂを備えている。従動ギヤ１７３ｂには、主動ギヤ１７３ａが噛合している。主動ギヤ１７３ａの回転中心には、電磁式のモータクラッチ１７３ｄを介してモータ１７３ｃの回転軸が連結してある。モータクラッチ１７３ｄが継合した場合、モータ１７３ｃの正逆回転によって、ステアリングシャフト１７０は右回り又は左回りに回転する。モータクラッチ１７３ｄが切断された場合、ステアリングシャフト１７０は、トーションばねの復元力によって、初期位置に戻る。自動操向時にモータクラッチ１７３ｄが継合し、コントローラ９０からモータ１７３ｃに駆動信号が出力される。また手動操向時にモータクラッチ１７３ｄが切断される。
【００７８】
（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図１７は、操舵処理において実行される傾き補正処理を示すフローチャート、図１８〜図２０は、傾き補正処理を説明する説明図である。ＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を戻す。
【００７９】
ＣＰＵ９１は、候補フラグを設定した各帯状領域１０１における苗の画像を認識する（ステップＳ２１）。苗の画像の認識は、例えば以下のようにして行われる。ＲＯＭ９３に予め、苗の画像を示すデータを記憶しておく。緑色の画素数に基づいて、苗と推測される画素群を抜きだし、ＲＯＭ９３に記憶されたデータと比較し、苗であるか否か判定する。両者の一致点が多い場合に苗と判定し、少ない場合に苗でないと判定する。図１８において、苗の画像として認識された画像を四角の枠で囲っている。
【００８０】
そしてＣＰＵ９１は、苗の画像の中心に位置する画素を抽出し（ステップＳ２２）、抽出した画素を通過する直線の傾きを演算する（ステップＳ２３）。図１９において、中心に位置する画素を黒色で示し、直線を示している。次にＣＰＵ９１は、傾きの平均を演算し（ステップＳ２４）、該平均が閾値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ２５）。平均が閾値よりも大きくない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、傾き補正処理を終了する。なお傾き補正処理終了後、ＣＰＵ９１は、処理をステップＳ９へ戻す。
【００８１】
平均が閾値よりも大きい場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、該平均に基づいて、操舵量を演算する（ステップＳ２６）。操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。ＣＰＵ９１は、ステップＳ８（図１３参照）において選択した帯状領域１０１があたかも前記平均だけ傾いていると認識する。図２０は、ＣＰＵ９１が認識した帯状領域１０１を示している。ＣＰＵ９１は、認識した帯状領域１０１の傾きが０となる操舵量を演算する。帯状領域１０１の傾きが右上がりの場合は、右への操舵量を演算する。帯状領域１０１の傾きが左上がりの場合は、左への操舵量を演算する。
【００８２】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ２７）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ２８：ＮＯ）。
【００８３】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ２９）。そしてステップＳ２１へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【００８４】
図２１は、傾き補正終了後に、ＣＰＵ９１が認識している帯状領域１０１の一例を示す概念図である。ＣＰＵ９１は、田植機の進行方向の基準となる帯状領域１０１を、圃場に植付けた苗の列の傾きを考慮して補正する。その後、補正後の帯状領域１０１内に、線１００が存在するか否かを判定する（図１３、ステップＳ９参照）ので、圃場に植付けた苗の列が、圃場内の凹凸又はエンジンの振動などによって傾いても、圃場全体として整列させることができる。その結果、苗の間の距離を適切に保ち、圃場により多くの苗を植え付けることができる。
【００８５】
（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図２２は、コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。前記主変速レバー５１を操作することによって、道路上を移動する場合を想定した変速段である「移動」、圃場にて前進する場合を想定した変速段である「前進」又は圃場にて後進する場合を想定した変速段である「後進」を選択することができる。主変速レバー５１に、主変速レバー５１の位置を検出する主変速レバーセンサ５１ａが設けてある。主変速レバーセンサ５１ａの検出値は、コントローラ９０に入力される。コントローラ９０は、入力された前記検出値に基づいて、変速を行う。
【００８６】
前記ステアリングシャフト７０は、周面に磁性体を有している。ステアリングシャフト７０の中途部に、ステアリングシャフト７０の回転角を検出する回転角センサ７４が周設してある。該回転角センサ７４は、例えばホール素子又は磁気センサを有する。回転角センサ７４の検出値はコントローラ９０に入力され、積算される。
【００８７】
田植機は、地磁気を検出する地磁気センサ８０を備えている。地磁気センサ８０は、例えば３軸タイプの地磁気センサからなる。地磁気センサ８０の検出値は、コントローラ９０に入力される。コントローラ９０は、手動で植付作業を行っている場合に、地磁気センサ８０の検出値に基づいて、田植機の方位を求める。
【００８８】
図２３は、田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、イグニッションがオンになった後、主変速レバーセンサ５１ａの検出値を取り込み、「前進」が選択されるまで待機する（ステップＳ４１：ＮＯ）。「前進」が選択された場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、植付け昇降レバーセンサ５３ａの検出値を取り込み、植付昇降レバー５３が上側に移動し、植付部１０の作動が開始するまで待機する（ステップＳ４２：ＮＯ）。イグニッションがオンになった後、主変速レバーセンサ５１によって「前進」が選択され、植付部１０の作動が開始された場合に、植付作業が開始されたとみなすことができる。
【００８９】
植付部１０の作動が開始した場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、地磁気センサ８０の検出値を取得し（ステップＳ４３）、取得した検出値から田植機の方位（第１方位）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ４４）。なお第１方位は往路における方位である。次にＣＰＵ９１は、積算された回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角を演算する（ステップＳ４５）。そしてＣＰＵ９１は、演算した回転角が閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ４６：ＮＯ）。なお前記閾値は、田植機の方向を反転させたとみなすことができる回転角である。
【００９０】
演算した回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、地磁気センサ８０の検出値を取得し（ステップＳ４７）、取得した検出値から田植機の方位（第２方位）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ４８）。回転角が閾値よりも大きい場合、田植機の方向が反転したと考えられ、第２方位は往路における方位である。なおステップＳ４７における検出値の取得は、反転後直進するまでに相当する時間待機した後、実行される。
【００９１】
なお第１方位及び第２方位を所定のタイミングで更新するように構成してもよい。また主変速レバーセンサ５１によって「前進」が選択され、植付部１０の作動が開始された場合に、方位を取得しているが、方位取得用のスイッチを設け、該スイッチがオンの場合に、方位を取得する用に構成してもよい。
【００９２】
図２４は、操舵処理において実行される地磁気補正処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を戻す。
【００９３】
ＣＰＵ９１は、地磁気センサ８０の検出値を取得し（ステップＳ５１）、現在の方位を求める。次にＣＰＵ９１は、現在の方位と第１方位及び第２方位との差分をそれぞれ演算する（ステップＳ５２）。そしてＣＰＵ９１は、第１方位及び第２方位との差分の内、小さい方を選択する（ステップＳ５３）。小さい差分を選択することによって、現在の進路（往路又は復路）における方位との差分を選択することができる。例えば現在の進路が往路の場合、現在の方位と第１方位との差分は、現在の方位と第２方位との差分よりも小さい。現在の方位と第２方位との差分は略１８０度ある。また現在の進路が復路の場合、現在の方位と第２方位との差分は、現在の方位と第１方位との差分よりも小さい。現在の方位と第１方位との差分は略１８０度ある。
【００９４】
次にＣＰＵ９１は、選択した差分が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５４）。選択した差分が閾値よりも大きくない場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は処理を終了する。なお地磁気補正処理終了後、ＣＰＵ９１はステップＳ９へ処理を戻す。
【００９５】
選択した差分が閾値よりも大きい場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、該差分に基づいて、操舵量を演算する（ステップＳ５５）。操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。差分と操舵量との関係を示す関数をＲＯＭ９２に予め記憶しておく。ＣＰＵ９１は、選択した差分を前記関数に適用し、操舵量を求める。
【００９６】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ５６）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ５７：ＮＯ）。
【００９７】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ５８）。そしてステップＳ５１へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【００９８】
実施の形態３に係る田植機にあっては、地磁気に基づいて、操舵量の補正を行うので、自動走行している場合に、苗を確実に整列させることができる。地磁気のみに基づいて自動操舵させた場合には、地磁気の方向は場所によって変化するため、必ずしも所望の直進性を得ることができず、結局操作者による修正が必要となる場合が多い。しかし、画像処理に基づく自動操舵に、地磁気による補正を併用することによって、精度良く制御することができる。
【００９９】
（実施の形態４）
以下本発明を実施の形態４に係る田植機を示す図面に基づいて詳述する。図２５は、コントローラ周りの構成を略示するブロック図である。田植機は、ＧＰＳ８１を備えている。ＧＰＳ８１は、例えばＤＧＰＳ(Differential GPS)からなる。ＧＰＳ８１の測位値は、コントローラ９０に入力される。コントローラ９０は、手動で植付作業を行っている場合に、ＧＰＳ８１の測位値に基づいて、田植機の方位を求める。
【０１００】
図２６は、田植機の方位を求める方位取得処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、イグニッションがオンになった後、主変速レバーセンサ５１ａの検出値を取り込み、「前進」が選択されるまで待機する（ステップＳ６１：ＮＯ）。「前進」が選択された場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、植付け昇降レバーセンサ５３ａの検出値を取り込み、植付昇降レバー５３が上側に移動し、植付部１０の作動が開始するまで待機する（ステップＳ６２：ＮＯ）。
【０１０１】
植付部１０の作動が開始した場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ６３）、取得した測位値に基づいて現在位置（第１位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ６４）。次にＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ６５：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ６６）、取得した測位値に基づいて現在位置（第２位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ６７）。
【０１０２】
ＣＰＵ９１は、記憶した第１位置及び第２位置に基づいて、第１方位を演算し、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ６８）。例えば第１位置及び第２位置の差分を求め、該差分から赤道に対する傾きを求め、方位を演算する。そしてＣＰＵ９１は、積算された回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角を演算する（ステップＳ６９）。そしてＣＰＵ９１は、演算した回転角が閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ６９：ＮＯ）。
【０１０３】
演算した回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ６９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ７０）、取得した測位値に基づいて現在位置（第３位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ７１）。次にＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ７２：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ７３）、取得した測位値に基づいて現在位置（第４位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ７４）。そして記憶した第３位置及び第４位置に基づいて、第２方位を演算し、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ７５）。例えば第３位置及び第４位置の差分を求め、該差分から赤道に対する傾きを求め、方位を演算する。
【０１０４】
図２７は、操舵処理において実行されるＧＰＳ補正処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在すると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を戻す。
【０１０５】
ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ８１）、取得した測位値に基づいて現在位置（第５位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ８２）。次にＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ８３：ＮＯ）。所定時間が経過した場合（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ＧＰＳ８１の測位値を取得し（ステップＳ８４）、取得した測位値に基づいて現在位置（第６位置）を求め、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ８５）。
【０１０６】
ＣＰＵ９１は、記憶した第５位置及び第６位置に基づいて、現方位を演算する（ステップＳ８６）。そしてＣＰＵ９１は、現在の方位と第１方位及び第２方位との差分をそれぞれ演算する（ステップＳ８７）。そしてＣＰＵ９１は、第１方位及び第２方位との差分の内、小さい方を選択する（ステップＳ８８）。
【０１０７】
次にＣＰＵ９１は、選択した差分が閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ８９）。選択した差分が閾値よりも大きくない場合（ステップＳ８９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は処理を終了する。なおＧＰＳ補正処理終了後、ＣＰＵ９１は処理をステップＳ９へ戻す。
【０１０８】
選択した差分が閾値よりも大きい場合（ステップＳ８９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、該差分に基づいて、操舵量を演算する（ステップＳ９０）。操舵量の演算は、例えば以下のように行われる。差分と操舵量との関係を示す関数をＲＯＭ９２に予め記憶しておく。ＣＰＵ９１は、選択した差分を前記関数に適用し、操舵量を求める。
【０１０９】
操舵量を演算したＣＰＵ９１は、電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ９１）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ９２：ＮＯ）。
【０１１０】
前記所定時間が経過した場合（ステップＳ９２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ９３）。そしてステップＳ８１へ処理を戻す。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【０１１１】
実施の形態４に係る田植機にあっては、ＧＰＳの測位値に基づいて、操舵量の補正を行うので、自動走行している場合に、苗を確実に整列させることができる。ＧＰＳのみに基づいて自動操舵させた場合、ＧＰＳの性能によっては、必ずしも所望の直進性を得ることができず、結局操作者による修正が必要となる場合が多い。しかし、画像処理に基づく自動操舵に、ＧＰＳによる補正を併用することによって、精度良く制御することができる。
【０１１２】
なお以下のように構成してもよい。地磁気センサ及びＧＰＳを田植機に設け、両者の検出値又はいずれか一方の検出値によって、操舵量の補正を行うようにしてもよい。
【０１１３】
実施の形態１〜４においては、苗の画像に基づいて、自動操舵を実行しているが、畔際においては畔の画像に基づいて自動操舵を実行してもよい。例えば、表示部８の左右に畔を示す画像が認識された場合に、畔の端に沿う方向に自動的に操舵してもよい。畔を示す画像の認識は、例えば色に基づいて行われる。草の生えた畔を示す緑、土の畔を示す茶色、コンクリートからなる畔を示す灰色、又はビニルを被せた畔を示す黒、青若しくは緑の画素群が、右側又は左側に存在することが認識された場合に、当該画素群を畔を示す画像として認識する。また畔の縁を示すエッジを検出し、該エッジに沿って自動的に操舵してもよい。例えば表示部の左右端部において、前後に長いライン状にエッジが検出された場合に、該エッジに沿って自動的に操舵する。エッジの検出は例えば以下のように行われる。表示部の左右端部において、左右に隣接する画素間の輝度差が予め設定した閾値以上である場合に、該隣接する画素部分を、水の張っている圃場内を示す画素と畔を示す画素との境界を示すエッジ候補と認識する。そしてエッジ候補として認識された部分が前後に所定数以上連続して存在している場合に、エッジとして確定する。なおエッジ候補を表示部８に表示し、エッジであるか否かの最終的な確定は、操作者の操作によって実行されるようにしてもよい。
【０１１４】
（実施の形態５）
図２８はコントローラ９０による操舵処理を説明するフローチャートである。なおＲＡＭ９３にて植付部１０の作動開始回数を記録するようにしてある。
【０１１５】
コントローラ９０のＣＰＵ９１は、自動走行スイッチ５４からオン信号が入力されるまで待機する（ステップＳ１０１：ＮＯ）。自動走行スイッチ５４からオン信号が入力された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、表示パネルに表示された画像を縦長の複数の帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１に分割して認識し（図１４Ａ参照）、一の帯状領域１０１を抽出する（ステップＳ１０２）。そして抽出した帯状領域１０１における緑色の画素を計数する（ステップＳ１０３）。このとき計数する画素数としては、所定の時間間隔で計数した画素数の移動平均値又は所定の時刻における画素数が挙げられる。なお画素数に限定されず、苗１４０を認識するための特徴を示す値を計算してもよい。例えば帯状領域１０１の全画素数に占める緑色の画素数の割合を計算してもよい。
【０１１６】
そしてＣＰＵ９１は、緑色の画素数が閾値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。なおＲＡＭ９３には閾値が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から閾値を参照可能であるとする。緑色の画素数が閾値を超過していない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に非候補フラグを設定し（ステップＳ１０５）、後述するステップＳ１０７に処理を進める。
【０１１７】
緑色の画素数が閾値を超過している場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＲＡＭ９３の所定の記憶領域に候補フラグを設定する（ステップＳ１０６）。図１４Ｂは、候補フラグを設定した帯状領域１０１をハッチングにて示し、非候補フラグを設定した帯状領域１０１を無地で示している。なおＲＡＭ９３の所定の記憶領域には、各帯状領域１０１に対応したアドレスが設定してある。該アドレスが示す記憶領域に非候補フラグ又は候補フラグが設定される。そのため、アドレスを参照することによって各帯状領域１０１のフラグを確認することができる。
【０１１８】
次にＣＰＵ９１は、全ての帯状領域１０１について緑色の画素を計数したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えばＣＰＵ９１は、アドレスを参照し、フラグが未設定の記憶領域が存在するか否かを判定する。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数していない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在する場合、ＣＰＵ９１はステップＳ１０２に処理を戻す。全ての帯状領域１０１、１０１、・・・、１０１について緑色の画素を計数した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、例えばフラグが未設定の記憶領域が存在しない場合、ＣＰＵ９１は、候補フラグを設定した帯状領域１０１の中から、田植機の進行方向の基準となる部分を表示する帯状領域１０１を選択する（ステップＳ１０８）。田植機の進行方向の基準となる部分としては、例えば緑色の植物で覆われた畔の縁部分が挙げられる。
【０１１９】
例えば右フロントカメラ２１にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も左側に位置する帯状領域１０１を選択する。左フロントカメラ２３にて撮像した画像を表示部８に表示している場合には、候補の中から最も右側に位置する帯状領域１０１を選択する。図１５Ｃは、選択された帯状領域１０１をハッチングにて示している。
【０１２０】
次にＣＰＵ９１は、選択した領域内に線１００が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０９）。なおＲＡＭ９３には、表示部８における線１００の位置を示す情報が予めＲＯＭ９２から読み込まれており、ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３から前記情報を参照可能であるとする。選択した領域内に線１００が存在しない場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、ＣＰＵ９１は操舵処理を行い（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０９に処理を戻す。操舵処理は、前述したステップＳ１０〜Ｓ１３と同様な処理である（図１３参照）。
【０１２１】
選択した領域内に線１００が存在する場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。植付部１０が作動していない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、待機する。植付部１０が作動している場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は植付部１０の作動開始回数をインクリメントし、植付けの１工程目が開始されたか否か判定する（ステップＳ１１２）。作動開始回数が１の場合、１工程目である。１工程目が開始されていない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、後述するステップＳ１１９に処理を進める。
【０１２２】
１工程目が開始されているい場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は地磁気センサ８０から方位を示す検出値を入力する（ステップＳ１１３）。そして入力された検出値に基づいて、往路方位をＲＡＭ９３に設定する（ステップＳ１１４）。そしてＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が停止しているか否かを判定し（ステップＳ１１５）、植付部１０が停止するまで待機する（ステップＳ１１５：ＮＯ）。植付部１０が停止している場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角が閾値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１１６）、閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ１１６：ＮＯ）。
【０１２３】
回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１１２にて設定した往路方位と１８０度反対の方向を復路方位としてＲＡＭ９３に設定する（ステップＳ１１７）。回転角が閾値よりも大きい場合、田植機は復路を走行していると考えられる。次にＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が作動しているか否かを判定し（ステップＳ１１８）、植付部１０が作動するまで待機する（ステップＳ１１８：ＮＯ）。植付部１０が作動している場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は地磁気センサ８０から方位を示す検出値を入力し、現方位と復路方位との偏差を演算する（ステップＳ１１９）。
【０１２４】
そして前記偏差に基づいて、ステアリングホイール７の操舵量を演算する（ステップＳ１２０）。操舵量の演算は例えば以下のように行われる。前記偏差と操舵量との関係を示す関数を予めＲＯＭ９２に記憶しておき、該関数に前記偏差を適用して操舵量を求める。また該操舵量を所定時間に対応させておく。なお必要に応じて操舵量を補正してもよい。
【０１２５】
ＣＰＵ９１は電磁切換弁２０１に切換信号を出力する（ステップＳ１２１）。電磁切換弁２０１は切り換わり、走行部１を右又は左に操舵する。そしてＣＰＵ９１は、タイマ９５を用いて、前記所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ１２２：ＮＯ）。前記所定時間が経過した場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、中立信号を電磁切換弁２０１に出力する（ステップＳ１２３）。電磁切換弁２０１が中立位置に戻ることによって、走行部１は直進する。
【０１２６】
ＣＰＵ９１は、植付昇降レバーセンサ５３ａの出力を取り込み、植付部１０が停止しているか否かを判定し（ステップＳ１２４）、植付部１０が停止するまで待機する（ステップＳ１２４：ＮＯ）。植付部１０が停止している場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は回転角センサ７４の検出値に基づいて、回転角が閾値よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１２５）、閾値よりも大きくなるまで待機する（ステップＳ１２５：ＮＯ）。
【０１２７】
回転角が閾値よりも大きい場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、設定した方位と１８０度反対の方向を目標方位として設定する（ステップＳ１２６）。そしてＣＰＵ９１はステップＳ１０９に処理を戻す。ステップＳ１０９に処理を戻して以降、ステップＳ１１９においては、設定した目標方位と現方位との偏差を演算する。
【０１２８】
実施の形態５に係る田植機にあっては、画像処理によって最も走行機体に近い苗の列に沿うように走行方位を調整する（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）。その後地磁気センサ８０の検出値に基づいて、往路方位及び復路方位を設定する（ステップＳ１１１〜Ｓ１１８）。そして地磁気センサ８０の検出値に基づいて、自動操舵を行う（ステップＳ１１９〜１２６）。画像処理による自動操舵と併せて、地磁気センサ８０の検出値に基づく自動操舵を実行するので、精度良く操舵量を演算し、走行機体を所望の方向に走行させることができる。
【０１２９】
実施の形態５においては、地磁気センサ８０を用いて自動操舵を行っているが、他のセンサを用いてもよい。例えばＧＰＳを用いてもよい。
【０１３０】
実施の形態５においては、例えば緑色の植物で覆われた畔の画像に基づいて、初期の走行方位を決定しているが、緑色に限定されない。土の畔を示す茶色、コンクリートからなる畔を示す灰色、又はビニルを被せた畔を示す黒、青若しくは緑の画素群が、右側又は左側に存在することが認識された場合に、当該画素群を畔を示す画像として認識してもよい。
また畔の縁を示すエッジを検出し、該エッジに沿って自動的に操舵してもよい。例えば表示部の左右端部において、前後に長いライン状にエッジが検出された場合に、該エッジに沿って自動的に操舵する。エッジの検出は例えば以下のように行われる。表示部の左右端部において、左右に隣接する画素間の輝度差が予め設定した閾値以上である場合に、該隣接する画素部分を、水の張っている圃場内を示す画素と畔を示す画素との境界を示すエッジ候補と認識する。そしてエッジ候補として認識された部分が前後に所定数以上連続して存在している場合に、エッジとして確定する。なおエッジ候補を表示部８に表示し、エッジであるか否かの最終的な確定は、操作者の操作によって実行されるようにしてもよい。
また植付作業の途中で自動操舵処理を実行する場合には、苗の画像に基づいて初期の走行方位を決定してもよい。
【０１３１】
以上説明した実施の形態は本発明の例示であり、本発明は特許請求の範囲に記載された事項及び特許請求の範囲の記載に基づいて定められる範囲内において種々変更した形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１ 走行部
８ 表示部
１０ 植付部
１８ リヤカメラ
２１ 右フロントカメラ（撮像部）
２３ 左フロントカメラ（撮像部）
５３ 植付昇降レバー
５３ａ 植付昇降レバーセンサ
５４ 自動走行スイッチ
８０ 地磁気センサ
８１ ＧＰＳ
９０ コントローラ
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
９４ 切替スイッチ
９５ タイマ
１００ 線
２０１ 電磁切換弁（自動操舵手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行部によって移動し、苗を植え付ける植付部と、前記走行部に設けられた操舵部と、該操舵部を自動的に操舵する自動操舵手段と、該自動操舵手段による操向を選択する選択部とを備える田植機において、
前記走行部に設けてあり、前方を撮像する撮像部と、
前記選択部によって前記自動操舵手段による操向が選択された場合に、前記撮像部にて撮像された苗の画像に基づいて、前記自動操舵手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする田植機。
【請求項２】
前記制御手段は、撮像された苗の並び方向に沿って前記走行部が進行するように、前記操舵部を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の田植機。
【請求項３】
前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部を備え、
前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、
前記制御手段は、
前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、
撮像された苗の画像に基づいて、前記指標に対する苗の並び方向の傾きを求める手段と、
該手段にて求めた傾きに基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の田植機。
【請求項４】
前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、
前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、
前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、
前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、
前記制御手段は、
前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、
該決定手段にて決定された操舵量に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段と、
該手段による操舵終了後に、前記記憶手段に前記走行部が進行すべき方位を記憶させる手段と、
前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段とを備えること
を特徴とする請求項２に記載の田植機。
【請求項５】
前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、
前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、
前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、
前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、
前記制御手段は、
前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、
前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段を備えること
を特徴とする請求項２に記載の田植機。
【請求項６】
前記検出手段は地磁気センサ又はＧＰＳを備えることを特徴とする請求項５に記載の田植機。
【請求項１】
走行部によって移動し、苗を植え付ける植付部と、前記走行部に設けられた操舵部と、該操舵部を自動的に操舵する自動操舵手段と、該自動操舵手段による操向を選択する選択部とを備える田植機において、
前記走行部に設けてあり、前方を撮像する撮像部と、
前記選択部によって前記自動操舵手段による操向が選択された場合に、前記撮像部にて撮像された苗の画像に基づいて、前記自動操舵手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする田植機。
【請求項２】
前記制御手段は、撮像された苗の並び方向に沿って前記走行部が進行するように、前記操舵部を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の田植機。
【請求項３】
前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部を備え、
前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、
前記制御手段は、
前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、
撮像された苗の画像に基づいて、前記指標に対する苗の並び方向の傾きを求める手段と、
該手段にて求めた傾きに基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の田植機。
【請求項４】
前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、
前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、
前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、
前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、
前記制御手段は、
前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、
該決定手段にて決定された操舵量に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段と、
該手段による操舵終了後に、前記記憶手段に前記走行部が進行すべき方位を記憶させる手段と、
前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記操舵部を操舵させる手段とを備えること
を特徴とする請求項２に記載の田植機。
【請求項５】
前記撮像部にて撮像された苗の画像を表示する表示部と、
前記走行部が進行すべき方位を記憶する記憶手段と、
前記走行部が進行している方位を検出する検出手段とを備え、
前記表示部に前記走行部の進行方向を示す線状の指標が配置してあり、
前記制御手段は、
前記撮像部にて撮像された苗の並び方向と前記指標が示す前記進行方向とを一致させるように、前記操舵部の操舵量を決定する決定手段と、
前記記憶手段に記憶された前記方位と前記検出手段にて検出された前記方位との差分に基づいて、前記決定手段によって決定された操舵量を補正する手段を備えること
を特徴とする請求項２に記載の田植機。
【請求項６】
前記検出手段は地磁気センサ又はＧＰＳを備えることを特徴とする請求項５に記載の田植機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−１５７３３４（Ｐ２０１２−１５７３３４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１６６（Ｐ２０１１−２１１６６）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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