JP6832882B2 - 自動走行システム - Google Patents

Description

本発明は、自動走行システムに関する。

下記特許文献１の圃場作業機では、圃場内で農作業を行うにあたって、当該農作業に適した走行経路を走行経路算出部が算出する。そして、圃場作業機は、この走行経路に沿って走行しながら農作業を行う。具体的には、圃場作業機は、枕地に囲まれた内部領域において農作業を行いながら作業開始点から直線状に走行し、作業終了点に到達する。そして、圃場作業機は、枕地で１８０°旋回して、先ほどの作業終了点の隣にある次の作業開始点に到達し、当該次の作業開始点から直線状に走行して次の作業終了点に到達する。これを繰り返すことで、内部領域の全域で農作業が行われる。

特開２０１５−１１２０７１号公報

特許文献１に記載の圃場作業機は、農作業に必要な資材を走行経路に供給しながら走行経路を走行するため、走行経路を走行中に資材の残量が不足する場合がある。この場合、圃場作業機は、農作業を中断し、走行経路外の所定の補充位置で資材を補充した後、農作業を中断した中断位置に戻る必要がある。
一方、特許文献１の圃場作業機とは異なり、農作物を収穫しながら走行経路を走行する圃場作業機では、走行経路を走行中に農作物を貯留する作物貯留部が満杯になった場合に、農作業を中断し、走行経路外の所定の排出位置で農作物を排出した後、中断位置に戻る必要がある。

中断位置と補充位置（排出位置）との位置関係によっては、中断位置と補充位置（排出位置）との間で圃場作業機が往復する距離が増大し、農作業の全工程が終了するまでに要する燃料や時間が増大するおそれがある。
そこで、この発明の主たる目的は、農作業機が圃場内を走行する距離を低減するための自動走行システムを提供することである。

この発明の一実施形態は、圃場内に設定され、第１始点および第１終点を接続してなる第１経路と、第２始点および第２終点を接続してなる第２経路とを有する走行経路に沿って走行しながら前記第１経路および前記第２経路に供給資材を供給する農作業機を、前記第１経路および前記第２経路の順番で自動走行させる自動走行システムであって、前記第２経路に進入する前に前記農作業機の自動走行が中断された後で、かつ、前記第２経路での前記農作業機の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、前記第２始点と前記第２終点とを入れ替えた修正走行経路を生成する修正経路生成部を含む、自動走行システムを提供する。

農作業機が供給資材を補充するために補充位置へ向かう必要が生じた場合には、農作業機は、補充位置に到達した後、作業を再開するために第２始点へ移動する必要がある。そのため、補充位置から第２始点まで農作業機を走行させたときの移動距離よりも補充位置から第２終点まで農作業機を走行させたときの移動距離が短い場合には、現在の走行経路における第２始点と第２終点とを入れ替えた方が、農作業機の走行距離を低減することができる。したがって、第２始点と第２終点とを入れ替えた走行経路を生成可能な構成であれば、農作業機が圃場内を走行する距離を低減することができる。

この発明の一実施形態では、前記所定条件は、前記農作業機に前記供給資材が補充される補充位置と前記第２始点との間の距離よりも前記補充位置と前記第２終点との間の距離の方が短いことである。
この構成によれば、補充位置と第２始点との間の距離よりも補充位置と第２終点との間の距離が短い場合には、補充位置から第２始点まで農作業機を走行させたときの移動距離よりも補充位置から第２終点まで農作業機を走行させたときの移動距離が短い可能性が高い。このような場合に第２始点と第２終点とを入れ替えた走行経路を経路生成部に生成させることによって、農作業機が圃場内を走行する距離を低減することができる。

この発明の一実施形態では、前記自動走行システムが、前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含む。そして、前記自動走行制御部が、前記農作業機が前記第１終点に到達した場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる。
この構成によれば、第１終点に到達する度に農作業機の自動走行が中断される。したがって、ユーザは、第１終点に到達する度に、供給資材の補充が必要か否かの判断をすることができる。よって、農作業機が第１経路または第２経路を走行している途中で供給資材の残量がなくなるという事態の発生を抑制することができる。

この発明の一実施形態では、前記自動走行システムが、前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含む。そして、前記自動走行制御部が、前記農作業機が前記第１終点に到達したときに前記農作業機に残された前記供給資材の量が所定の閾値よりも少ない場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる。

この構成によれば、農作業機の自動走行は、第１終点に到達したときに農作業機に残された供給資材の量が所定の閾値よりも少ない場合に中断される。ユーザは、自動走行の中断によって供給資材を補充すべきタイミングを認識できるので、適切なタイミングで農作業機に供給資材を補充することができる。したがって、農作業機が第１経路または第２経路を走行している途中で供給資材の残量がなくなるという事態の発生を一層抑制することができる。また、第１終点に到達する度に農作業機の自動走行が中断される場合と比較して、農作業に要する時間を短縮することができる。

この発明の一実施形態では、自動走行システムが、前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含む。そして、前記自動走行制御部が、前記第１経路で消費した前記供給資材の量よりも、前記農作業機に残された前記供給資材の量が少ない場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる。
この構成によれば、第１経路で消費した供給資材の量よりも、農作業機に残された供給資材の量が少ない場合に、農作業機の自動走行が中断される。ユーザは、自動走行の中断によって供給資材を補充すべきタイミングを認識できるので、適切なタイミングで供給資材を補充することができる。したがって、農作業機が第１経路または第２経路を走行している途中で供給資材の残量がなくなるという事態の発生を一層抑制することができる。また、第１終点に到達する度に農作業機の自動走行が中断される場合と比較して、農作業に要する時間を短縮することができる。

さらに、第１経路における供給資材の消費量が想定よりも多い場合であっても、供給資材の残量を正確に把握することができる。
この発明の別の実施形態は、圃場内に設定され、第１始点および第１終点を接続してなる第１経路と、第２始点および第２終点を接続してなる第２経路とを有する走行経路に沿って走行しながら前記第１経路および前記第２経路上の農作物を収穫する農作業機を、前記第１経路および前記第２経路の順番で自動走行させる自動走行システムであって、前記第２経路に進入する前に前記農作業機の自動走行が中断された後で、かつ、前記第２経路での前記農作業機の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、前記第２始点と前記第２終点とを入れ替えた修正走行経路を生成する修正経路生成部を含む、自動走行システムを提供する。

農作業機が収穫した農作物を排出するために排出位置へ向かう必要が生じた場合には、農作業機は、排出位置に到達した後、作業を再開するために第２始点へ移動する必要がある。そのため、排出位置から第２始点まで農作業機を走行させたときの移動距離よりも排出位置から第２終点まで農作業機を走行させたときの移動距離が短い場合には、現在の走行経路における第２始点と第２終点とを入れ替えた方が、農作業機の走行距離を低減することができる。したがって、第２始点と第２終点とを入れ替えた走行経路を生成可能な構成であれば、農作業機が圃場内を走行する距離を低減することができる。

図１は、本発明の第１実施形態の自動走行システムに係る田植機の側面図である。 図２は、前記田植機の平面図である。 図３は、前記田植機が前記圃場内を走行する様子を説明するための模式図である。 図４は、前記田植機の電気的構成を示すブロック図である。 図５は、前記田植機と通信する無線通信端末の電気的構成を示すブロック図である。 図６Ａは、供給資材を補充する前後の前記田植機の前記圃場内での様子を説明するための模式図である。 図６Ｂは、供給資材を補充する前後の前記田植機の前記圃場内での様子を説明するための模式図である。 図６Ｃは、供給資材を補充する前後の前記田植機の前記圃場内での様子を説明するための模式図である。 図７は、前記田植機に備えられた修正経路生成部による修正経路生成処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図８は、本発明の第２実施形態に係る田植機が前記圃場内を走行する様子を説明するための模式図である。 図９Ａは、供給資材を補充する前後の、第２実施形態に係る田植機の前記圃場内での様子を説明するための模式図である。 図９Ｂは、供給資材を補充するために、第２実施形態に係る田植機が前記圃場内を走行する様子を説明するための模式図である。 図１０は、第２実施形態に係る田植機に備えられた自動走行制御部による自動走行制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１１は、第３実施形態に係る田植機に備えられた自動走行制御部による自動走行制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１２は、第４実施形態に係る田植機に備えられた自動走行制御部による自動走行制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１３は、修正走行経路の生成が２回行われた場合の、修正走行経路の一例を説明するための模式図である。

以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態の自動走行システムに係る田植機１の側面図である。図２は、田植機１の平面図である。
図１および図２を参照して、田植機１は、圃場Ｆ（図３も参照）内を走行しながら、圃場Ｆの地面に苗を植え付ける植付作業を行う。田植機１は、走行機体２と、走行機体２の後方に配置された植付部３とを備える。走行機体２は、左右一対の前輪５および左右一対の後輪６を備えており、エンジン１０の駆動力によって走行可能である。

走行機体２は、トランスミッション２７、フロントアクスル２８およびリアアクスル２９を含んでいる。トランスミッション２７は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２８およびリアアクスル２９に伝達する。フロントアクスル２８は、トランスミッション２７から入力された動力を前輪５に伝達する。リアアクスル２９は、トランスミッション２７から入力された動力を後輪６に伝達する。

走行機体２は、ユーザが搭乗するための運転座席７と、走行機体２の操舵を行うためのステアリングハンドル８と、走行機体２の走行速度を調節するための変速ペダル９とを含む。
ステアリングハンドル８の近傍には、ユーザが各種操作を行うための操作部１１（後述する図４参照）が設けられている。操作部１１には、速度設定ダイアルやタッチパネル式ディプレイ等が含まれる。速度設定ダイアルは、走行速度の上限を調節するために操作されるダイアルである。田植機１の走行速度は、変速ペダル９の踏み込み量によって、走行速度の上限を超えない範囲で調整される。

植付部３は、昇降リンク機構１３を介して走行機体２の後方に連結されている。走行機体２の後部には、エンジン１０の駆動力を植付部３に出力するためのＰＴＯ軸１４と、植付部３を昇降駆動するための昇降シリンダ１５とが配置されている。ＰＴＯ軸１４には、トランスミッション２７を介して、エンジン１０の駆動力が伝達される。
昇降リンク機構１３は、トップリンク１８およびロアリンク１９からなる平行リンク構造により構成されている。ロアリンク１９には、昇降シリンダ１５が連結されている。昇降シリンダ１５を伸縮動作させることによって、植付部３の全体を上下に昇降させることができる。

植付部３は、地面に苗を植え付ける複数（本実施形態では４つ）の植付ユニット２１と、植付ユニット２１を駆動する植付入力ケース２０と、苗マットＭ（図２の二点鎖線参照）が載置される苗載台２２と、苗を植え付ける前に地面を整地する複数のフロート２３とを主に備えている。
植付入力ケース２０には、昇降リンク機構１３が連結されており、複数（本実施形態では４つ）の植付ユニット２１が取り付けられている。植付入力ケース２０には、植付入力ケース２０から各植付伝動ケース２４に動力伝達する植付出力軸３０が備えられている。

各植付ユニット２１は、植付伝動ケース２４と、回転ケース２５と、植付アーム２６とを有するロータリ式植付装置である。各植付ユニット２１の植付伝動ケース２４には、回転ケース２５が２つずつ取り付けられており、それぞれの回転ケース２５には、植付アーム２６が２つずつ取り付けられている。
苗載台２２は、板状の部材によって構成され、機体側面視において前高後低状に傾斜するように配設される。苗載台２２の後面には、苗マットＭが載置される載置面が植付アーム２６の数（田植機１の条数）に応じて機体幅方向に並べて配置される。本実施形態の田植機１は、８条植えの田植機であるため、載置面は、８面設けられている。各載置面には、苗マットＭが傾斜した状態で置かれる。

図１および図２には図示しないが、田植機１には、苗載台２２を横送り移動させる苗横送り機構３６（後述する図４を参照）、および、苗載台２２を縦送り搬送させる苗縦送り機構３７（後述する図４を参照）が備えられている。
苗横送り機構３６および苗縦送り機構３７としては、たとえば、特開２０１７−１５３４５３号公報等に記載された公知の構成を用いることができる。横送り移動とは、走行機体２の車幅方向に苗載台２２を移動させることである。縦送り搬送とは、苗載台２２上で、植付アーム２６側に苗マットＭを移動させることである。

植付入力ケース２０には、ＰＴＯ軸１４からの駆動力が入力される。植付入力ケース２０から植付出力軸３０を経由した動力は、各植付伝動ケース２４に伝達される。回転ケース２５は、植付伝動ケース２４からの動力で回転駆動される。これにより、植付アーム２６の先端部は、ループ状の回転軌跡を描いて作動する。植付アーム２６の先端部は、上から下へ向かって動くときに、苗載台２２に載せられた苗マットＭから苗を掻き取って、苗を圃場Ｆの地面に植え込む。

この実施形態の田植機１は、８条植えの田植機であるため、当然、全ての植付ユニット２１の植付伝動ケース２４を同時に稼働させて、８条植えの植付作業を行うことができる。田植機１は、一部の植付ユニット２１のみを稼働させて、６条植えの植付作業、４条植えの植付作業、および２条植えの植付作業を行うこともできる。
また、植付入力ケース２０に伝達された動力によって、苗横送り機構３６および苗縦送り機構３７が駆動される。植付アーム２６によって苗マットＭから苗が掻き取られる度に、苗横送り機構３６が苗載台２２を連続的に往復で横送り移動させる。苗載台２２が往復移動端（往復移動の折返し点）に到達すると、苗縦送り機構３７が苗載台２２上の苗マットを間欠的に縦送り搬送する。

フロート２３は、植付部３の下部に設けられている。フロート２３は、下面が圃場Ｆの地面に接触することができるように配置されている。フロート２３が地面に接触することにより、苗を植え付ける前の地面が整地される。
図３は、田植機１が圃場Ｆ内を走行する様子を説明するための模式図である。圃場Ｆは、田植機１による植付作業が行われる作業領域Ｗと、作業領域Ｗを取り囲む周縁領域Ｎとに分けられる。作業領域Ｗは、たとえば、平面視で矩形状である。走行経路Ｒは、作業領域Ｗの長手方向に互いに間隔を空けて並ぶ複数の直線状経路Ｐを有する。直線状経路Ｐは、作業領域Ｗに設定されている。直線状経路Ｐは、作業領域Ｗの短手方向に直線状に延びている。各直線状経路Ｐの始点ＳＰおよび終点ＥＰは、作業領域Ｗと周縁領域Ｎとの境界に位置する。

田植機１は、圃場Ｆをつづら折り状に走行する。詳しくは、田植機１は、長手方向における作業領域Ｗの一端側（図３の紙面の最も右側）に位置する直線状経路Ｐから順番に走行する。長手方向において最も他端側（図３の紙面の最も左側）に設定された直線状経路Ｐを田植機１が走行し終えることで、作業領域Ｗにおける田植機１の走行が終了する。走行経路Ｒにおいて田植機１が最初に走行する直線状経路Ｐ（長手方向において最も一端側に位置する直線状経路Ｐ）の始点ＳＰを経路最始点ＳＳという。走行経路Ｒにおいて田植機１が最後に走行する直線状経路Ｐ（長手方向において最も他端側に位置する直線状経路Ｐ）の終点ＥＰを経路最終点ＥＥという。田植機１が走行する際、走行機体２によって植付部３が牽引される。

次に、田植機１が走行経路Ｒを走行する様子について説明する。この実施形態では、田植機１は、直線状経路Ｐに沿って自動走行（自律走行）し、周縁領域Ｎでは手動走行によって移動する。自動走行とは、制御部４の自動走行制御部５１（後述する図４参照）により田植機１の走行機構が制御されて、走行経路Ｒに沿って田植機１が走行することをいう。これに対して、手動走行とは、田植機１が備える各機構がユーザにより操作されることによって、田植機１が走行することをいう。

以下では、田植機１が現在走行している直線状経路Ｐのことを第１直線状経路Ｐ１（第１経路）といい、田植機１が次に走行する直線状経路Ｐのことを第２直線状経路Ｐ２（第２経路）ということもある。第１直線状経路Ｐ１の始点ＳＰを第１始点ＳＰ１といい、第１直線状経路Ｐ１の終点ＥＰを第１終点ＥＰ１という。第２直線状経路Ｐ２の始点ＳＰを第２始点ＳＰ２といい、第２直線状経路Ｐ２の終点ＥＰを第２終点ＥＰ２という。田植機１は、第１直線状経路Ｐ１、周縁領域Ｎおよび第２直線状経路Ｐ２をこの順番で走行する。

走行経路Ｒに沿って田植機１が走行し始める前に、まず、ユーザが、手動運転によって田植機１を直線状経路Ｐの始点ＳＰに移動させる。自動走行開始条件を満たす場合、ユーザは、無線通信端末１００の操作表示部１０３（後述する図５参照）または操作部１１（後述する図４参照）のタッチパネル式ディスプレイに表示される自動走行開始スイッチ等を操作して、自動走行を開始させる。

自動走行開始条件とは、田植機１が直線状経路Ｐの始点ＳＰから所定距離範囲内に位置しており、かつ、田植機１の走行機体２の向きが進行方向に対して所定角度範囲内に収まっていることである。所定角度範囲とは、当該直線状経路Ｐの始点ＳＰから終点ＥＰに向かう方向を含む角度範囲である。すなわち、所定角度範囲には、直線状経路Ｐの始点ＳＰから終点ＥＰに向かう方向だけでなく、走行機体２の向きが始点ＳＰから終点ＥＰに向かう方向から所定角度傾いた方向が含まれる。自動走行開始スイッチは、田植機１が直線状経路Ｐの始点ＳＰに位置しており、かつ、走行機体２の向きが進行方向に対して所定角度範囲内に収まっている場合にのみ操作可能となる。走行機体２の向きは、田植機１に備えられた慣性計測装置７０（後述する図４参照）により取得される。

自動走行が開始されると、田植機１は、第１直線状経路Ｐ１（現在の直線状経路Ｐ）の第１始点ＳＰ１から第１終点ＥＰ１へ向けて自動走行する。そして、自動走行中断条件を満たすと、田植機１の自動走行が中断される。
自動走行中断条件とは、たとえば、田植機１が第１直線状経路Ｐ１の第１終点ＥＰ１に到達することである。自動走行が中断されると、田植機１に乗車したユーザが田植機１を手動走行させて、周縁領域Ｎに進入する。ユーザは、周縁領域Ｎでは、手動走行により田植機１を旋回させて１８０°の方向転換を行い、第１直線状経路Ｐ１の隣の第２直線状経路Ｐ２の第２始点ＳＰ２に田植機１を到達させる。そして、第２直線状経路Ｐ２での自動走行が開始される。

走行機体２が第１直線状経路Ｐ１および第２直線状経路Ｐ２を走行する際、植付部３は、地面に苗を植え付ける。田植機１は、走行経路Ｒに沿って走行しながら第１直線状経路Ｐ１および第２直線状経路Ｐ２に供給資材を供給する農作業機の一例である。
田植機１の苗載台２２上の苗マットＭが、走行経路Ｒの走行中に不足する場合がある。この場合、ユーザは、田植機１を補充位置Ｂまで走行させて苗マットＭを補充する。そして、ユーザは、手動走行によって、第２始点ＳＰ２に田植機１を移動させる。

図４は、田植機１の電気的構成を示すブロック図である。
図４に示すように、田植機１は、走行機体２の動作（前進、後進、停止および旋回等）、および、走行機体２に装着された植付部３の動作（昇降、駆動および停止等）を制御するための制御部４を備える。制御部４には、田植機１の各部を制御するための複数のコントローラがそれぞれ電気的に接続されている。

複数のコントローラは、エンジンコントローラ３１、車速コントローラ３２、操向コントローラ３３、昇降コントローラ３４およびＰＴＯコントローラ３５を含む。
エンジンコントローラ３１は、エンジン１０の回転数等を制御するものである。エンジンコントローラ３１は、エンジン１０に設けられる燃料噴射装置としてのコモンレール装置４１と電気的に接続されている。コモンレール装置４１は、エンジン１０の各気筒に燃料を噴射するものである。この場合、エンジン１０の各気筒に対するインジェクタの燃料噴射バルブが開閉制御されることによって、燃料供給ポンプによって燃料タンクからコモンレール装置４１に圧送された高圧の燃料が各インジェクタからエンジン１０の各気筒に噴射され、各インジェクタから供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。エンジンコントローラ３１は、コモンレール装置４１を制御することで、エンジン１０の回転数等を制御する。エンジンコントローラ３１は、コモンレール装置４１を制御することで、エンジン１０への燃料の供給を停止させ、エンジン１０の駆動を停止させることもできる。

車速コントローラ３２は、トランスミッション２７（図１参照）を制御することによって、走行機体２の車速（田植機１の車速でもある）を制御するものである。トランスミッション２７には、例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置である変速装置４２が設けられている。
車速コントローラ３２は、変速装置４２の斜板の角度をアクチュエータ（図示せず）によって変更することで、トランスミッション２７の変速比を変更する。これにより、所望の車速になるまで走行機体２を減速（加速）させたり、走行機体２を停止させたりできる。変速装置４２の斜板の角度の変更速度を調整することによって、走行機体２の減速度合を調整することができる。走行機体２の減速度合を調整することによって、走行機体２が減速し始めてから停止するまでの距離を調整することができる。

操向コントローラ３３は、自動走行中に前輪５の転舵角を制御するものである。具体的には、ステアリングハンドル８の回転軸（ステアリングシャフト）の中途部には、操向アクチュエータ４３が設けられている。操向コントローラ３３は、ステアリングハンドル８の回転角が目標転舵角となるように操向アクチュエータ４３を制御する。これにより、走行機体２の前輪５の転舵角が制御される。

昇降コントローラ３４は、植付部３の昇降を制御するものである。昇降コントローラ３４は、制御部４から入力された制御信号に基づいて図略の電磁弁を開閉することにより昇降シリンダ１５を駆動し、植付部３を適宜に昇降駆動させる。昇降コントローラ３４により、植付部３を、植付作業を行わない非作業高さ、および、植付作業を行う作業高さ等の所望の高さで支持することができる。

ＰＴＯコントローラ３５は、ＰＴＯ軸１４の回転を制御するものである。具体的には、田植機１は、ＰＴＯ軸１４への動力の伝達／遮断を切り換えるためのＰＴＯクラッチ４５を備えている。この構成で、ＰＴＯコントローラ３５は、制御部４から入力された制御信号に基づいてＰＴＯクラッチ４５を切り換えて、ＰＴＯ軸１４を介して植付部３の植付入力ケース２０を回転駆動したり、この回転駆動を停止させたりできる。

制御部４には、位置情報算出部４９（測位部）が電気的に接続されている。位置情報算出部４９には、衛星信号受信用アンテナ４６で受信された測位信号が入力される。衛星信号受信用アンテナ４６は、衛星測位システム（ＧＮＳＳ： Global Navigation Satellite System）を構成する測位衛星からの信号を受信するものである。位置情報算出部４９は、走行機体２または植付部３（厳密には、衛星信号受信用アンテナ４６）の位置情報を、たとえば緯度・経度・高度情報として算出する。

制御部４には、無線通信部４７が電気的に接続されている。無線通信部４７には、無線通信用アンテナ４８が接続されている。無線通信部４７は、一例として、無線ＬＡＮルータ（Ｗｉ−Ｆｉルータ）から構成されていてもよい。制御部４には、操作部１１が電気的に接続されている。
制御部４には、慣性計測装置７０が電気的に接続されている。慣性計測装置７０は、田植機１の姿勢や加速度等を特定することが可能なセンサユニットである。具体的には、慣性計測装置７０は、互いに直交する第１軸、第２軸、および第３軸のそれぞれに対して、角速度センサと加速度センサとを取り付けたセンサ群を備える。

詳述すると、慣性計測装置７０は、第１軸方向の加速度を検出する第１加速度センサと、第２軸方向の加速度を検出する第２加速度センサと、第３軸方向の加速度を検出する第３加速度センサと、前記第１軸回りの角速度を検出する第１角速度センサと、前記第２軸回りの角速度を検出する第２角速度センサと、前記第３軸回りの角速度を検出する第３角速度センサとを備える。

制御部４には、横送り回数検出センサ３８、縦取量検出センサ３９、および、苗継センサ４０が電気的に接続されている。横送り回数検出センサ３８は、苗横送り機構３６が苗載台２２を横送りした回数を検出する。縦取量検出センサ３９は、縦取量を検出する。縦取量は、走行機体２の進行方向において植付アーム２６が一回の回転で苗マットＭから掻き取る苗の量（苗の本数）である。苗継センサ４０は、苗載台２２に苗マットＭが載置されたことを検出する。苗継センサ４０は、苗載台２２の各載置面に一つずつ設けられている。

横送り回数検出センサ３８、縦取量検出センサ３９および苗継センサ４０については、たとえば、特開２０１７−１５３４５３号公報等に記載された公知の構成のものを用いることができる。
制御部４は、ＣＰＵおよびメモリ５０（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）を備えたマイクロコンピュータを含む。マイクロコンピュータは、メモリ５０（ＲＯＭ）に記憶されている所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、自動走行制御部５１、苗マット消費量算出部５２、苗マット残量算出部５３、および苗マット補充検出部５４等が含まれる。

自動走行制御部５１は、各コントローラ３１〜３５を制御することにより、現在設定されている走行経路に沿って田植機１を自動走行させたり、自動走行を中断させたり、自動走行を終了させたりする。詳しくは、自動走行制御部５１は、前述した自動走行開始条件が満たされた場合に、田植機１を自動走行させ、前述した自動走行中断条件が満たされた場合に、田植機１に自動走行を中断させる。

自動走行の中断とは、圃場Ｆにおける植付作業中に自動走行を一時的に手動走行に切り替えることをいう。自動走行の終了とは、圃場Ｆにおける植付作業が全て終了したときに、自動走行を手動走行に切り替えることをいう。
苗マット消費量算出部５２は、横送り回数検出センサ３８が検出した横送り回数と、縦取量検出センサ３９が検出した縦取量とを基に、植付作業によって消費された苗マットＭの量（苗マット消費量）を算出する。苗マット消費量は、たとえば、直線状経路Ｐ毎に算出される。苗マット残量算出部５３は、苗マット消費量と、植付作業の開始（再開）前に苗載台２２に存在した苗マットＭの量とを基に、苗載台２２上に現在残っている苗マットＭの量（苗マット残量）を算出する。

苗マット補充検出部５４は、苗継センサ４０から送られる信号に基づいて、田植機１に苗マットＭが補充されたこと（苗継情報）を検出する。
図５は、田植機１と通信する無線通信端末１００の電気的構成を示すブロック図である。図５を参照して、無線通信端末１００は、制御部１０１を含む。制御部１０１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）を備えたマイクロコンピュータを含む。制御部１０１には、記憶部１０２、操作表示部１０３、無線通信部１０４および無線通信用アンテナ１０５が接続されている。操作表示部１０３は、各種データを表示したり、ユーザによる操作を受け付けたりするものである。操作表示部１０３は、たとえば、タッチパネル式ディスプレイによって構成されている。記憶部１０２は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。

無線通信部１０４および無線通信用アンテナ１０５は、田植機１の制御部４と無線通信を行うために使用される装置である。無線通信用アンテナ１０５は、無線ＬＡＮアダプタ（Ｗｉ−Ｆｉアダプタ）を含んでいてもよい。無線通信用アンテナ１０５は、無線通信部１０４を介して制御部１０１に接続されている。
制御部１０１は、経路生成部１１０、修正経路生成部１１１、補充位置設定部１１２および表示制御部１１３を含む。経路生成部１１０は、田植機１が圃場Ｆ内で作業を開始する前に、田植機１を走行させる走行経路の生成を行う。補充位置設定部１１２は、苗マットを田植機１に補充するための位置（補充位置）を設定する。

経路生成部１１０によって生成された走行経路、修正経路生成部１１１によって生成された修正走行経路、および補充位置設定部１１２によって設定された補充位置の位置情報は、無線通信端末１００から田植機１の制御部４に送信される。無線通信端末１００の制御部１０１には、田植機１の制御部４の苗マット残量算出部５３が算出した苗マット残量、および、田植機１の制御部４の苗マット補充検出部５４が検出した苗継情報が制御部４から送信される。

表示制御部１１３は、操作表示部１０３の表示内容を制御する。具体的には、表示制御部１１３は、操作表示部１０３に走行経路を表示させたり、操作表示部１０３に表示された走行経路上に走行機体２の位置を示す所定画像を表示させたり、補充位置を示す所定画像を表示させたりすることができる。表示制御部１１３は、苗マット残量が所定の閾値よりも少ない旨の警告を無線通信端末１００の操作表示部１０３に表示させることもできる。

修正経路生成部１１１は、田植機１の自動走行が中断された後で田植機１の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、現在の走行経路Ｒにおける第２始点ＳＰ２と第２終点ＥＰ２とを入れ替えた修正走行経路を生成する。所定条件は、本実施形態では、補充位置と第２始点ＳＰ２との間の直線距離（第１距離）よりも補充位置と第２終点ＥＰ２との間の直線距離（第２距離）の方が短いという条件である。

無線通信端末１００の記憶部１０２は、走行経路記憶部１２０、補充位置記憶部１２１、苗マット消費量記憶部１２２および苗マット残量記憶部１２３を含む。走行経路記憶部１２０には、経路生成部１１０が生成した走行経路Ｒおよび修正経路生成部１１１によって生成された修正走行経路が記憶される。補充位置記憶部１２１は、補充位置設定部１１２によって設定された補充位置が記憶される。苗マット消費量記憶部１２２には、田植機１の制御部４から送信された苗マット消費量が直線状経路Ｐ毎に記憶される。苗マット残量記憶部１２３には、田植機１の制御部４から送信された苗マット残量が記憶される。

図４を再び参照して、制御部４には、記憶部６０が接続されている。記憶部６０は、ハードディスク、不揮発性メモリ等の記憶デバイスから構成されている。記憶部６０は、走行経路記憶部６１、補充位置記憶部６２、苗マット消費量記憶部６３および苗マット残量記憶部６４を含む。走行経路記憶部６１には、無線通信端末１００から田植機１の制御部４に送信された走行経路および修正走行経路が記憶される。補充位置記憶部６２は、無線通信端末１００から田植機１の制御部４に送信された補充位置の位置情報を記憶する。苗マット消費量記憶部６３は、苗マット消費量算出部５２によって算出された苗マット消費量を直線状経路Ｐ毎に記憶する。苗マット残量記憶部６４は、苗マット残量算出部５３が算出した苗マット残量を記憶する。

以下では、田植機１が圃場Ｆ内を走行する際に修正経路生成部１１１が修正走行経路を生成する様子を説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、苗マットＭを補充する前後の田植機１の圃場Ｆ内での様子を説明するための模式図である。以下では、経路生成部１１０が生成した走行経路Ｒを初期走行経路Ｒ０という。
図６Ａを参照して、第１直線状経路Ｐ１の第１終点ＥＰ１に田植機１が到達したときに、苗マット残量算出部５３が算出した苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも少ない場合（Ａ＜α）には、苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも少ない旨の警告が無線通信端末１００の操作表示部１０３に表示される。ユーザは、当該警告が表示されると手動走行によって、田植機１を補充位置Ｂに移動させることが可能である。その際、ユーザは、たとえば、既に植付作業を行った地面を荒らさないように、第１直線状経路Ｐ１を避けた経路Ｃ（図６Ａに一点鎖線で示す経路）に沿って田植機１を移動させる。

図６Ｂを参照して、田植機１が補充位置Ｂに到達し、ユーザが田植機１に苗マットＭを補充すると、苗マット補充検出部５４から無線通信端末１００に苗継情報が送信される。無線通信端末１００の修正経路生成部１１１は、補充位置Ｂと第２始点ＳＰ２との間の距離（第１距離Ｄ１）よりも補充位置Ｂと第２終点ＥＰ２との間の距離（第２距離Ｄ２）の方が短い場合に、図６Ｃに示すような修正走行経路Ｒ１を生成する。

修正走行経路Ｒ１は、初期走行経路Ｒ０の第１直線状経路Ｐ１よりも下流側の全ての直線状経路Ｐにおいて始点ＳＰと終点ＥＰとを入れ替えた経路である。したがって、修正走行経路Ｒ１の第２始点ＳＰ２は、初期走行経路Ｒ０の第２直線状経路Ｐ２の第２終点ＥＰ２（図３参照）と同じ位置に位置しており、修正走行経路Ｒ１の第２終点ＥＰ２は、初期走行経路Ｒ０の第２直線状経路Ｐ２の第２始点ＳＰ２（図３参照）と同じ位置に位置している。

そして、修正走行経路Ｒ１が、無線通信端末１００から田植機１の制御部４に送信され、記憶部６０の走行経路記憶部６１に記憶される。また、メモリ５０に設定された走行経路データ５５が、修正走行経路Ｒ１を含む走行経路データに変更される。また、無線通信端末１００の操作表示部１０３に修正走行経路Ｒ１が表示される。ユーザは、手動走行によって、操作表示部１０３に表示された修正走行経路Ｒ１の第２始点ＳＰ２に田植機１を移動させる。そして、自動走行開始条件が満たされることによって、田植機１は、第２直線状経路Ｐ２に沿って自動走行を開始する。このように、田植機１および無線通信端末１００によって自動走行システムが構成されている。

次に、修正経路生成部１１１による修正経路生成処理について詳しく説明する。図７は、修正経路生成部１１１による修正経路生成処理の一例を説明するためのフローチャートである。
図７を参照して、修正経路生成部１１１は、自動走行が開始されたか否かを判定する（ステップＳ１）。田植機１の自動走行が開始されていない場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、修正経路生成部１１１は、ステップＳ１に戻る。

田植機１の自動走行が開始された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、修正経路生成部１１１は、田植機１が経路最終点ＥＥに到達したか否か（ステップＳ２）、および、田植機１の自動走行が中断されたか否か（ステップＳ３）を監視する。田植機１が経路最終点ＥＥに到達した場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、修正経路生成部１１１は、修正経路生成処理を終了する。

田植機１が経路最終点ＥＥに到達する前に（ステップＳ２：ＮＯ）、田植機１の自動走行が中断された場合には（ステップＳ３：ＹＥＳ）、修正経路生成部１１１は、田植機１の自動走行が再開されたか否かを判定する（ステップＳ４）。修正経路生成部１１１は、田植機１の自動走行が再開された場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ２に戻る。

なお、この実施形態では、田植機１が第１直線状経路Ｐ１の第１終点ＥＰ１に到達することが自動走行中断条件であるため、経路最終点ＥＥに到達するまでは、直線状経路Ｐを走行し終えると必ず田植機１の自動走行が中断される。
田植機１の自動走行が再開されない場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、修正経路生成部１１１は、田植機１に苗マットＭが補充されたか否か（ステップＳ５）を判定する。田植機１に苗マットＭが補充されなかった場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、修正経路生成部１１１は、ステップＳ４に戻る。田植機１に苗マットＭが補充された場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、修正経路生成部１１１は、第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６）。第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２以下である場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、修正経路生成部１１１は、ステップＳ４に戻る。第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２よりも大きい場合には、修正経路生成部１１１は、修正走行経路を生成する（ステップＳ７）。

つまり、田植機１の自動走行が中断されてから田植機１の自動走行が再開されるまでの間に（第１終点ＥＰ１に到達してから第２始点ＳＰ２に到達するまでの間に）、田植機１に苗マットが補充され、かつ、第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２よりも大きい場合には、修正経路生成部１１１は、修正走行経路を生成する。修正走行経路が形成されると、修正経路生成部１１１は、ステップＳ４に戻る。

本実施形態では、修正経路生成部１１１は、ステップＳ６において第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２よりも大きいか否かを判定した。しかしながら、修正経路生成部１１１は、ステップＳ６において第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２以上であるか否かを判定するとしてもよい。すなわち、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２が等しい場合には、修正走行経路Ｒ１が生成されるとしてもよい。

第１実施形態に係る自動走行システムでは、第１距離Ｄ１よりも第２距離Ｄ２の方が短く、かつ、田植機１が第１直線状経路Ｐ１の第１終点ＥＰ１に到達した後でかつ第２直線状経路Ｐ２での走行を開始する前に、補充位置Ｂにおいて苗マットＭが田植機１に補充された場合に、修正走行経路Ｒ１が生成される。
補充位置Ｂから第２始点ＳＰ２まで田植機１を走行させたときの移動距離よりも補充位置Ｂから第２終点ＥＰ２まで田植機１を走行させたときの移動距離が短い場合には、現在の走行経路Ｒにおける第２始点ＳＰ２と第２終点ＥＰ２とを入れ替えた方が、苗マットＭを補充するために田植機１が圃場Ｆ内を走行する距離を低減することができる。たとえば、第１距離Ｄ１よりも第２距離Ｄ２の方が短い場合には、補充位置Ｂから第２始点ＳＰ２まで田植機１を走行させたときの移動距離よりも補充位置Ｂから第２終点ＥＰ２まで田植機１を走行させたときの移動距離が短い可能性が高い。したがって、第２始点ＳＰ２と第２終点ＥＰ２とを入れ替えた走行経路Ｒ（修正走行経路Ｒ１）を生成可能な構成であれば、田植機１が圃場Ｆ内を走行する距離を低減することができる。

また、第１実施形態に係る自動走行システムでは、自動走行制御部５１が、田植機１が第１終点ＥＰ１に到達した場合に、田植機１の自動走行を中断させる。つまり、第１終点ＥＰ１に到達する度に田植機１の自動走行が中断される。したがって、ユーザは、第１終点ＥＰ１に到達する度に、苗マットＭの補充が必要か否かの判断をすることができる。よって、田植機１が走行経路Ｒを走行している途中で苗マット残量Ａがなくなるという事態の発生を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る田植機１Ｐについて説明する。第２実施形態に係る田植機１の機械的構成および電気的構成は、それぞれ、第１実施形態に係る田植機１の機械的構成および電気的構成と同様である（図１、図２および図４を参照）。また、第２実施形態に係る無線通信端末１００の電気的構成は、第１実施形態に係る無線通信端末１００の電気的構成と同様である（図５参照）。第２実施形態では、田植機１および無線通信端末１００が自動走行システムを構成している。

以下では、第２実施形態に係る田植機１が走行経路ＲＰを走行する様子について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る田植機１が圃場Ｆ内を走行する様子を説明するための模式図である。
第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、走行経路ＲＰが第１直線状経路Ｐ１および第２直線状経路Ｐ２に加えて、旋回経路Ｔを有する。旋回経路Ｔは、周縁領域Ｎに設定される。旋回経路Ｔは、第１終点ＥＰ１と第２始点ＳＰ２とを連結する円弧状の経路である。

この実施形態では、自動走行制御部５１は、第１実施形態とは異なり、田植機１が直線状経路Ｐおよび旋回経路Ｔのいずれに位置する場合であっても、田植機１を自動走行させる。
詳しくは、まず、ユーザが手動運転により、田植機１を経路最始点ＳＳに移動させる。自動走行開始条件を満たす場合、ユーザは、無線通信端末１００を操作して、自動走行を開始させる。この実施形態において自動走行開始条件は、第１実施形態における自動走行開始条件と同じ条件である。

自動走行が開始されると、田植機１は、第１直線状経路Ｐ１、旋回経路Ｔおよび第２直線状経路Ｐ２を走行しながら、第１直線状経路Ｐ１および第２直線状経路Ｐ２上の地面に苗を植え付ける。そして、走行経路ＲＰの経路最終点ＥＥに到達すると、自動走行が終了される。
経路最終点ＥＥに到達するまでに自動走行中断条件が満たされると、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を中断させる。この実施形態において自動走行中断条件とは、たとえば、田植機１が第１終点ＥＰ１に到達した際に、田植機１の苗載台２２上の苗マットＭの残量（苗マット残量Ａ）が所定の閾値αよりも少ないことである（Ａ＜α）。すなわち、田植機１Ｐが第１終点ＥＰ１に到達した際に苗マット残量算出部５３が算出した苗マットＭの残量（苗マット残量Ａ）が所定の閾値αよりも少ない場合には、自動走行が中断される。自動走行が中断されたときには、無線通信端末１００の表示制御部１１３が、苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも少ない旨の警告を操作表示部１０３に表示させることもできる。

第２実施形態では、自動走行中断条件は、第１直線状経路Ｐ１で消費した苗マットＭの量（苗マット消費量）よりも、苗マット残量Ａが少ないことであってもよい。
自動走行が中断されると、ユーザが手動走行によって田植機１を補充位置Ｂまで移動させてから苗マットＭを補充する。その際、ユーザが田植機１を手動走行させる経路は、第１実施形態と同様に走行経路Ｒを避けた経路（図示せず）である。

図９Ａおよび図９Ｂは、苗マットＭを補充する前後の田植機１の圃場Ｆ内での様子を説明するための模式図である。
図９Ａを参照して、初期走行経路Ｒ０を走行する田植機１の自動走行が中断されると、手動走行によって田植機１が第１終点Ｅ１から補充位置Ｂに向かう。田植機１が補充位置Ｂに到達し、ユーザが田植機１に苗マットＭを補充すると、苗マット補充検出部５４から無線通信端末１００に苗継情報が送信される。

無線通信端末１００の修正経路生成部１１１は、第１距離Ｄ１よりも第２距離Ｄ２の方が短い場合に、図９Ｂに示すような修正走行経路ＲＰ１を生成する。修正走行経路ＲＰ１は、初期走行経路ＲＰ０の第１直線状経路Ｐ１よりも下流側の直線状経路Ｐのそれぞれにおいて始点ＳＰと終点ＥＰとを入れ替えた経路である。したがって、修正走行経路ＲＰ１の第２始点ＳＰ２は、初期走行経路ＲＰ０の第２直線状経路Ｐ２の第２終点ＥＰ２（図８参照）と同じ位置に位置しており、修正走行経路ＲＰ１の第２終点ＥＰ２は、初期走行経路ＲＰ０の第２直線状経路Ｐ２の第２始点ＳＰ２（図８参照）と同じ位置に位置している。

次に、第２実施形態における自動走行制御部５１による自動走行処理について説明する。なお、修正経路生成部１１１による修正経路生成処理は、第１実施形態における修正経路生成処理（図７参照）と同様である。図１０は、田植機１に備えられた自動走行制御部５１による自動走行制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
自動走行制御部５１は、自動走行開始条件を満たし、かつ、自動走行開始スイッチが操作されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。自動走行開始条件が満たされていない場合や自動走行スイッチが操作されていない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ１０に戻る。自動走行開始条件が満たされ、かつ、自動操作開始スイッチが操作された場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を開始させる（ステップＳ１１）。

自動走行が開始されると、自動走行制御部５１は、田植機１が経路最終点ＥＥに到達したか否か（ステップＳ１２）、および、自動走行中断条件を満たすか否か（ステップＳ１３）を監視する。田植機１が経路最終点ＥＥに到達した場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を終了させる（ステップＳ１４）。これにより、自動走行制御処理が終了する。

田植機１が経路最終点ＥＥに到達する前に（ステップＳ１２：ＮＯ）、自動走行中断条件が満たされた場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を中断させる（ステップＳ１５）。自動走行が中断されると、自動走行制御部５１は、修正経路生成部１１１によって修正走行経路ＲＰ１が生成されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６において、修正走行経路ＲＰ１が生成された場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、メモリ５０内の走行経路データを変更する（ステップＳ１７）。具体的には、修正走行経路ＲＰ１が生成されたという情報を田植機１の制御部４が受信すると、自動走行制御部５１は、メモリ５０に記憶された走行経路データを、現在の走行経路ＲＰを含む走行経路データから修正走行経路ＲＰ１を含む走行経路データに変更する。そして、自動走行制御部５１は、自動走行開始条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１６において、修正走行経路ＲＰ１が生成されなった場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、走行経路データの変更を行うことなく、ステップＳ１８に進む。
そして、ステップＳ１８において、自動走行開始条件が満たされない場合や、自動走行開始スイッチが操作されない場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ１６に戻る。ステップＳ１８において、自動走行開始条件が満たされ、かつ、自動走行開始スイッチが操作されると（ステップＳ１８：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を再開させる（ステップＳ１９）。田植機１の自動走行が再開されると、自動走行制御部５１は、ステップＳ１２に戻る。

第２実施形態の自動走行システムは、第１実施形態の自動走行システムと同様に、第２始点ＳＰ２と第２終点ＥＰ２とを入れ替えた走行経路Ｒ（修正走行経路Ｒ１）を生成可能な構成である。そのため、田植機１が圃場Ｆ内を走行する距離を低減することができる。
さらに、第２実施形態の自動走行システムでは、自動走行制御部５１が、たとえば、田植機１が第１終点ＥＰ１に到達したときに苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも少ない場合に、田植機１の自動走行を中断させる。そのため、ユーザは、田植機１の自動走行の中断によって苗マットＭを補充すべきタイミングを認識できるので、適切なタイミングで田植機１に苗マットＭを補充することができる。したがって、田植機１が走行経路Ｒを走行している途中で苗マット残量Ａがなくなるという事態の発生を一層抑制することができる。また、第１終点ＥＰ１に到達する度に田植機１の自動走行が中断される場合と比較して、植付作業に要する時間を短縮することができる。

前述したように、自動走行制御部５１は、第２実施形態とは異なり、第１直線状経路Ｐ１における苗マット消費量よりも苗マット残量Ａが少ない場合に、田植機１の自動走行を中断させるように構成されていてもよいとした。この場合であっても、ユーザは、田植機１の自動走行の中断によって苗マットＭを補充すべきタイミングを認識できるので、適切なタイミングで田植機１に苗マットＭを補充することができる。したがって、田植機１が走行経路Ｒを走行している途中で苗マット残量Ａがなくなるという事態の発生を一層抑制することができる。また、第１終点ＥＰ１に到達する度に田植機１の自動走行が中断される場合と比較して、植付作業に要する時間を短縮することができる。さらに、第１直線状経路Ｐ１における苗マット消費量が想定よりも多い場合であっても、苗マット残量Ａを正確に把握することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る田植機１について説明する。第３実施形態に係る田植機１の機械的構成および電気的構成は、それぞれ、第１実施形態に係る田植機１の機械的構成および電気的構成と同様である（図１、図２および図４を参照）。また、第３実施形態に係る無線通信端末１００の電気的構成は、第１実施形態に係る無線通信端末１００の電気的構成と同様である（図５参照）。第３実施形態では、田植機１および無線通信端末１００が自動走行システムを構成している。第３実施形態では、田植機１は、第１実施形態と同様に、直線状経路Ｐに沿って自動走行し、周縁領域Ｎでは手動走行によって移動する。

第３実施形態に係る田植機１は、以下の点において第１実施形態に係る田植機１と主に異なる。第３実施形態に係る田植機１では、自動走行が中断されたときに苗マットＭの補充が必要である場合には、自動走行制御部５１が、苗マットＭが補充されるまでの間自動走行の再開を禁止する苗マット補充モードに走行モード移行させるように構成されている。図１１は、第３実施形態に係る田植機１に備えられた自動走行制御部５１による自動走行制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。

図１１に示すフローチャートは、図１０に示すフローチャートにおけるステップＳ１３、Ｓ１５〜ステップＳ１７の代わりに、ステップＳ２０〜ステップＳ２７が組み込まれたフローチャートである。図１０のフローチャートとほぼ同様のステップＳ１０〜ステップＳ１２およびステップＳ１４の詳しい説明についてはここでは省略する。
自動走行が開始されると、自動走行制御部５１は、田植機１が経路最終点ＥＥに到達したか否か（ステップＳ１２）、および、自動走行中断条件（田植機１が第１終点Ｅ１に到達したこと）を満たすか否か（ステップＳ２０）を監視する。田植機１が経路最終点ＥＥに到達した場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を終了させる（ステップＳ１４）。これにより、自動走行制御処理が終了する。

田植機１が経路最終点ＥＥに到達する前に（ステップＳ１２：ＮＯ）、自動走行中断条件が満たされた場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、すなわち、田植機１が第１直線状経路Ｐ１の第１終点ＥＰ１に到達した場合には、田植機１の自動走行が中断される（ステップＳ２１）。第３実施形態では、第１終点Ｅ１に到達することが自動走行中断条件であるため、経路最終点ＥＥに到達するまでは、直線状経路Ｐを走行し終えると必ず田植機１の自動走行が中断される。したがって、田植機１が経路最終点ＥＥ以外の終点ＥＰに到達した際には、自動走行制御部５１は、必ずステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１において自動走行が中断されると、自動走行制御部５１は、苗マットＭの補充が必要か否かを判定する（ステップＳ２２）。苗マットＭの補充が必要か否かの判定は、上述の実施形態と同様に、苗マット残量Ａと所定の閾値αまたは苗マット消費量との比較によって行われる。ステップＳ２２において苗マットＭが不要と判定された場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ２２において苗マットＭの補充が必要であると判定された場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、走行モードを苗マット補充モードに移行させる（ステップＳ２２）。走行モードが苗マット補充モードに移行されると、自動走行制御部５１は、修正経路生成部１１１によって修正走行経路ＲＰ１が生成されたか否かを判定する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４において、修正走行経路Ｒ１が生成された場合には（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、メモリ５０内の走行経路データを変更する（ステップＳ２５）。メモリ５０内の走行経路データの変更については第２実施形態に記載の方法と同様である。そして、自動走行制御部５１は、苗マットＭが補充されたか否かを判定する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２４において、修正走行経路Ｒ１が生成されなった場合には（ステップＳ２４：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、走行経路データの変更を行うことなく、ステップＳ２６に進む。
苗マットＭの補充が行われない場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ２４に戻る。苗マットＭが補充された場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、苗マット補充モードを解除する（ステップＳ２７）。苗マット補充モードが解除されると、自動走行制御部５１は、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８において、自動走行開始条件が満たされない場合や、自動走行開始スイッチが操作されない場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ１８において、自動走行開始条件が満たされ、かつ、自動走行開始スイッチが操作されると（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を再開させる（ステップＳ１９）。田植機１の自動走行が再開されると、自動走行制御部５１は、ステップＳ１２に戻る。

第３実施形態によれば、苗マットＭの補充が必要であるにもかかわらず苗マットＭが補充されない場合には、自動走行の再開が禁止される。そのため、苗マット残量Ａが不充分な状態で第２直線状経路Ｐ２での自動走行が開始されることがないため、直線状経路Ｐを走行中に苗マット残量Ａがなくなる事態の発生を抑制できる。
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る田植機１について説明する。第４実施形態に係る田植機１の機械的構成および電気的構成は、それぞれ、第１実施形態に係る田植機１の機械的構成および電気的構成と同様である（図１、図２および図４を参照）。また、第２実施形態に係る無線通信端末１００の電気的構成は、第１実施形態に係る無線通信端末１００の電気的構成と同様である（図５参照）。第４実施形態では、田植機１および無線通信端末１００が自動走行システムを構成している。第４実施形態では、田植機１は、第２実施形態と同様に、走行経路ＲＰが第１直線状経路Ｐ１および第２直線状経路Ｐ２に加えて、旋回経路Ｔを有し、田植機１が直線状経路Ｐおよび旋回経路Ｔのいずれに位置する場合であっても、田植機１を自動走行させる。

第４実施形態に係る田植機１は、以下の点において第２実施形態に係る田植機１と主に異なる。第４実施形態に係る田植機１では、自動走行が中断されたときに苗マットＭの補充が必要である場合には、自動走行制御部５１が、苗マット補充モードに走行モードを移行させるように構成されている。図１２は、第４実施形態に係る田植機１に備えられた自動走行制御部５１による自動走行制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。

図１２に示すフローチャートは、図１０に示すフローチャートにおけるステップＳ１３とステップＳ１８との間に、ステップＳ１５〜ステップＳ１７の代わりにステップＳ３０〜ステップＳ３５が組み込まれたフローチャートである。図１０のフローチャートとほぼ同様のステップＳ１０〜ステップＳ１４の詳しい説明についてはここでは省略する。
ステップＳ１３において、自動走行制御部５１は、自動走行中断条件を満たすと判定した場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、田植機１の自動走行を中断させ、かつ、田植機１の走行モードを苗マット補充モードに移行する（ステップＳ３０）。田植機１の自動走行が中断され、かつ、田植機１の走行モードが苗マット補充モードに移行されると、自動走行制御部５１は、修正走行経路Ｒ１が生成されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１において、修正走行経路ＲＰ１が生成された場合には（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、メモリ５０内の走行経路データを変更する（ステップＳ３２）。
具体的には、修正走行経路ＲＰ１が生成されたという情報を田植機１の制御部４が受信すると、自動走行制御部５１は、メモリ５０に記憶された走行経路データを、現在の走行経路ＲＰを含む走行経路データから修正走行経路ＲＰ１を含む走行経路データに変更する。そして、自動走行制御部５１は、現在の走行モードが苗マット補充モードであるか否かを判定する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３１において、修正走行経路ＲＰ１が生成されなった場合には（ステップＳ３１：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、走行経路データの変更を行うことなく、ステップＳ３３に進む。
現在の走行モードが苗マット補充モードである場合には（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、苗マットＭが補充されたか否かを判定する（ステップＳ３４）。苗マットＭの補充が行われない場合には（ステップＳ３４：ＮＯ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ３１に戻る。苗マットＭが補充された場合には（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、苗マット補充モードを解除する（ステップＳ３５）。苗マット補充モードが解除されると、自動走行制御部５１は、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ３３において、現在の走行モードが苗マット補充モードである場合には（ステップＳ３３：ＮＯ）、すなわち、苗マットＭが補充されて苗マット補充モードが既に解除されている場合には、自動走行制御部５１は、ステップＳ１８に移行する。
ステップＳ１８において、自動走行開始条件が満たされない場合や、自動走行開始スイッチが操作されない場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、ステップＳ３１に戻る。ステップＳ１８において、自動走行開始条件が満たされ、かつ、自動走行開始スイッチが操作されると（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、自動走行制御部５１は、田植機１の自動走行を再開させる（ステップＳ１９）。田植機１の自動走行が再開されると、自動走行制御部５１は、ステップＳ１２に戻る。

第４実施形態によれば、苗マットＭの補充が必要であるにもかかわらず苗マットＭが補充されない場合には、自動走行の再開が禁止される。そのため、苗マット残量Ａが不充分な状態で第２直線状経路Ｐ２での自動走行が開始されることがないため、直線状経路Ｐを走行中に苗マット残量Ａがなくなる事態の発生を抑制できる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。

また、修正経路生成部１１１が修正走行経路Ｒ１を生成するための所定条件は、上述の実施形態のように、補充位置Ｂと第２始点ＳＰ２との間の直線距離と、補充位置Ｂと第２終点ＥＰ２との間の直線距離との比較である必要はない。すなわち、所定条件は、本実施形態とは異なり、補充位置Ｂから第２始点ＳＰ２まで農作業機を走行させたときの移動距離よりも補充位置から第２終点ＥＰ２まで農作業機を走行させたときの移動距離が短いという条件であってもよい。

また、走行経路Ｒを走行した後に、周縁領域Ｎに植付作業を行う場合がある。この場合、経路最終点ＥＥと圃場Ｆの出入口（図示せず）との位置関係によっては、修正走行経路Ｒ１を生成しない方が、圃場Ｆ内での田植機１の全走行距離を短くすることができる場合も有り得る。そのような場合には、特定条件は、第１距離Ｄ１よりも第２距離Ｄ２の方が短く、かつ、周縁領域Ｎでの植付作業における田植機１の走行距離が短いという条件となる。

また、所定条件が、ユーザによる無線通信端末１００の操作があったか否かであってもよい。すなわち、修正経路生成部１１１は、田植機１の自動走行が中断されてから田植機１の自動走行が再開されるまでの間に、ユーザによる操作があった場合には、修正走行経路Ｒ１，ＲＰ１を生成するように構成されていてもよい。
また、苗マットＭの補充は、走行経路Ｒを走行中に２回以上行われてもよい。補充が２回以上行われた場合には、修正経路生成部１１１は、苗マットＭの補充が行われる度に、所定条件を満たすか否かに応じて修正走行経路を生成するか否かを判定する。２回目以降の修正走行経路の生成は、直前の修正走行経路に基づいて行われる。たとえば、修正走行経路の生成が２回行われた場合、図１３に示す２回目に生成された修正走行経路Ｒ２は、一回目に生成された修正走行経路Ｒ１（図６Ｃ参照）の第１直線状経路Ｐ１よりも下流側の全ての直線状経路Ｐにおいて始点ＳＰと終点ＥＰとを入れ替えた経路である。

また、上述の実施形態において、無線通信端末１００は、田植機１に取り付けられていてもよい。
また、上述の実施形態では、修正経路生成部１１１は、無線通信端末１００の制御部１０１に含まれているとした。しかしながら、本実施形態とは異なり、修正経路生成部１１１が無線通信端末１００の制御部１０１には設けられておらず、田植機１の制御部４が、修正経路生成部を含んでいてもよい。

走行経路Ｒでの走行が開始される前に載置されていた苗マットＭの量が苗載台２２の全ての載置面で同じであり、走行経路Ｒの全ての直線状経路Ｐにおいて８条植えの植付作業が実行されている場合には、全ての載置面上の苗マット残量Ａが常にほぼ同じ量となる。したがって、全ての載置面において苗マット残量Ａが所定の閾値αや第１直線状経路Ｐ１における苗マット消費量よりも少ないことを自動走行中断条件としていても問題がない。しかしながら、走行経路Ｒの全ての直線状経路Ｐで常に８条植えの植付作業が実行されるとは限らず、一部の直線状経路Ｐにおいて６条植えの植付作業や、４条植えの植付作業や、２条植えの植付作業が行われる場合も有り得る。この場合には、一部の載置面上の苗マット残量Ａのみが所定の閾値α（苗マット消費量）よりも少なくなる場合がある。したがって、このような場合には、苗マット残量Ａが所定の閾値α（苗マット消費量）よりも少ないか否かの判定は、載置面毎（苗継センサ４０毎）に行われる必要がある。

苗マット残量Ａが所定の閾値α（苗マット消費量）よりも少ないか否かの判定は、載置面毎（苗継センサ４０毎）に行われる場合には、第１直線状経路Ｐ１を走行中に稼働している植付ユニット２１に対応する載置面上の苗マット残量Ａが判定対象とされ、第１直線状経路Ｐ１を走行中に稼働していない植付ユニット２１に対応する載置面上の苗マット残量Ａが判定対象外とされる。

苗継を行うか否かの判断において苗マット消費量よりも苗マット残量Ａが少ないことを比較する場合であって、第１直線状経路Ｐ１を走行中に稼働していない植付ユニット２１を第２直線状経路Ｐ２において稼働させる場合には、植付ユニット２１が前回稼働されていた直線状経路Ｐ（第１直線状経路Ｐ１よりも前に田植機１が走行した直線状経路Ｐ）における苗マット消費量よりも苗マット残量Ａが少ないことを自動走行中断条件とする。したがって、走行経路Ｒにおいて第２直線状経路Ｐ２で初めて駆動される植付ユニット２１に対応する載置面上の苗マット残量Ａについては、判定対象外となる。

なお、当然ではあるが、走行経路Ｒの全ての直線状経路Ｐで常に８条植えの植付作業が実行される場合であっても、苗マット残量Ａが所定の閾値α（苗マット消費量）よりも少ないか否かの判定が、載置面毎（苗継センサ４０毎）に行われてもよい。
また、第２実施形態において、苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも小さいことや、第１直線状経路Ｐ１で消費した苗マットＭの量（苗マット消費量）よりも、苗マット残量Ａが少ないことを、自動走行中断条件とした。しかしながら、苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも小さい場合や、第１直線状経路Ｐ１で消費した苗マットＭの量（苗マット消費量）よりも、苗マット残量Ａが少ない場合に、自動走行を中断させずに、無線通信端末１００の操作表示部１０３に警告を表示させるとしてもよい。すなわち、苗マット残量Ａが所定の閾値αよりも小さいことや、第１直線状経路Ｐ１で消費した苗マットＭの量（苗マット消費量）よりも、苗マット残量Ａが少ないことを、警告実行条件としてもよい。

この場合、ユーザは、警告によって苗マットＭの補充が必要である旨を認識した後、操作表示部１０３を操作して自動走行を中断させることができる。その後、ユーザは、手動走行によって田植機１を補充位置まで移動させることができる。
上述の実施形態では、田植機を農作業機の一例として説明した。農作業機は、田植機には限られず、苗マットＭ以外の供給資材を圃場Ｆに供給する他の農作業機等の車両であってもよい。

また、上述の実施形態では、供給資材を圃場Ｆに供給する場合について説明したが、走行経路Ｒを走行しながら圃場Ｆから農作物を収穫し、所定の排出位置で農作物を排出するコンバイン等の農作業機にも適用可能である。コンバインは、圃場Ｆから収穫した農作物（たとえば、稲）を貯留する作物貯留部を備えており、走行経路Ｒの直線状経路Ｐを走行する際に収穫した農作物を当該作物貯留部に貯留する。

このようなコンバインにおいても、上述の実施形態の田植機１と同様に走行可能であり（図６Ａ〜図６Ｃ、図９Ａ、および図９Ｂ参照）、田植機１と同様の制御が行われる（図７および図１０参照）。
しかしながら、主に以下の点において田植機１と異なる。たとえば、コンバインを第１終点ＥＰ１から排出位置へ向かって移動させる際には、圃場Ｆ内の農作物を傷つけないように、圃場Ｆにおいて既に農作物が収穫されている領域を通って排出位置へ向かう必要がある。また、直線状経路Ｐおよび旋回経路Ｔのいずれに位置する場合であってもコンバインが自動走行する構成において、コンバインが直線状経路Ｐを走行して第１終点ＥＰ１に到達すると、コンバインに備えられた自動走行制御部が、作物貯留部の最大容量と、収穫した農作物の量（作物貯留部内の貯留量）に基づいて、次の直線状経路Ｐにおける農作物の収穫が可能であるか否かを判定する。自動走行制御部は、農作物の収穫が可能でないと判定した場合には、自動走行を中断する。自動走行の中断後、作物貯留部から農作物が排出されたことが検出され、自動走行が開始される際に、第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２よりも大きければ、コンバインに備えられた修正経路生成部は、修正走行経路Ｒ１を生成する。

なお、次の直線状経路Ｐにおける農作物の収穫が可能であるか否かは、作物貯留部の最大容量と、収穫した農作物の量に基づいて算出される作物貯留部の残容量が所定の容量以下であるか否かや、残容量が一工程前で収穫した作物の量よりも少ないか否かによって判定する。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。

１ ：田植機（自動走行システム）
５１ ：自動走行制御部
１００ ：無線通信端末（自動走行システム）
１１１ ：修正経路生成部
Ａ ：苗マット残量
Ｂ ：補充位置
Ｄ１ ：第１距離
Ｄ２ ：第２距離
ＥＰ１ ：第１終点
ＥＰ２ ：第２終点
Ｐ１ ：第１直線状経路（第１経路）
Ｐ２ ：第２直線状経路（第２経路）
Ｒ ：走行経路
Ｒ ：初期走行経路
Ｒ１ ：修正走行経路
ＲＰ ：走行経路
ＲＰ０ ：初期走行経路
ＲＰ１ ：修正走行経路
ＳＰ１ ：第１始点
ＳＰ２ ：第２始点
Ｔ ：旋回経路
α ：閾値

Claims (6)

1. 圃場内に設定され、第１始点および第１終点を接続してなる第１経路と、第２始点および第２終点を接続してなる第２経路とを有する走行経路に沿って走行しながら前記第１経路および前記第２経路に供給資材を供給する農作業機を、前記第１経路および前記第２経路の順番で自動走行させる自動走行システムであって、
   前記第２経路に進入する前に前記農作業機の自動走行が中断された後で、かつ、前記第２経路での前記農作業機の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、前記第２始点と前記第２終点とを入れ替えた修正走行経路を生成する修正経路生成部を含み、
   前記所定条件は、前記農作業機に供給資材が補充される補充位置と前記第２始点との間の距離よりも、前記補充位置と前記第２終点との間の距離が短いことである、自動走行システム。
2. 前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含み、
   前記自動走行制御部が、前記農作業機が前記第１終点に到達した場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる、請求項１に記載の自動走行システム。
3. 前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含み、
   前記自動走行制御部が、前記農作業機が前記第１終点に到達したときに前記農作業機に残された前記供給資材の量が所定の閾値よりも少ない場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる、請求項１に記載の自動走行システム。
4. 圃場内に設定され、第１始点および第１終点を接続してなる第１経路と、第２始点および第２終点を接続してなる第２経路とを有する走行経路に沿って走行しながら前記第１経路および前記第２経路に供給資材を供給する農作業機を、前記第１経路および前記第２経路の順番で自動走行させる自動走行システムであって、
   前記第２経路に進入する前に前記農作業機の自動走行が中断された後で、かつ、前記第２経路での前記農作業機の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、前記第２始点と前記第２終点とを入れ替えた修正走行経路を生成する修正経路生成部を含み、
   前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含み、
   前記自動走行制御部が、前記第１経路で消費した供給資材の量よりも、前記農作業機に残された供給資材の量が少ない場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる、自動走行システム。
5. 圃場内に設定され、第１始点および第１終点を接続してなる第１経路と、第２始点および第２終点を接続してなる第２経路とを有する走行経路に沿って走行しながら前記第１経路および前記第２経路上の農作物を収穫する農作業機を、前記第１経路および前記第２経路の順番で自動走行させる自動走行システムであって、
   前記第２経路に進入する前に前記農作業機の自動走行が中断された後で、かつ、前記第２経路での前記農作業機の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、前記第２始点と前記第２終点とを入れ替えた修正走行経路を生成する修正経路生成部を含み、
   前記所定条件は、前記農作業機から農作物が排出される排出位置と前記第２始点との間の距離よりも、前記排出位置と前記第２終点との間の距離が短いことである、自動走行システム。
6. 圃場内に設定され、第１始点および第１終点を接続してなる第１経路と、第２始点および第２終点を接続してなる第２経路とを有する走行経路に沿って走行しながら前記第１経路および前記第２経路上の農作物を収穫し作物貯留部に貯留する農作業機を、前記第１経路および前記第２経路の順番で自動走行させる自動走行システムであって、
   前記第２経路に進入する前に前記農作業機の自動走行が中断された後で、かつ、前記第２経路での前記農作業機の自動走行が再開される前に、所定条件を満たす場合に、前記第２始点と前記第２終点とを入れ替えた修正走行経路を生成する修正経路生成部を含み、
   前記第１経路および前記第２経路において前記農作業機を自動走行させる自動走行制御部をさらに含み、
   前記自動走行制御部が、前記第１経路で収穫した農作物の量よりも、前記作物貯留部の残容量が少ない場合に、前記農作業機の自動走行を中断させる、自動走行システム。

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