特許 7423666 収穫機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-19

(45)【発行日】2024-01-29

(54)【発明の名称】収穫機

(51)【国際特許分類】

   A01D 69/00 20060101AFI20240122BHJP

【ＦＩ】

A01D69/00 303Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022000666

(22)【出願日】2022-01-05

(62)【分割の表示】P 2018145123の分割

【原出願日】2018-08-01

(65)【公開番号】P2022033302

(43)【公開日】2022-02-28

【審査請求日】2022-02-03

(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】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】中林 隆志

(72)【発明者】

【氏名】佐野 友彦

(72)【発明者】

【氏名】吉田 脩

(72)【発明者】

【氏名】阪口 和央

【審査官】小島 洋志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１５４５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０９５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６０９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３３０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０３５００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５５２６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０９９０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０１６９６６０４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０２－００９３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９５３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００８６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６１６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００４８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７８６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１１５１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圃場の自動走行が可能な収穫機であって、
前記自動走行中に機体の状態を変更する操作具と、
前記機体の状態を検出する機体状態検出部と、
前記操作具が操作されたとき、前記機体状態検出部で検出された前記機体の状態に応じて、前記機体の状態を変更するか否かを判断する設定部と、が備えられ、
前記自動走行に、設定された走行経路に沿って作物を収穫しつつ走行する自動作業走行と、前記自動作業走行の完了後に次の前記走行経路に向かって旋回する自動旋回走行と、前記走行経路から離脱して他の目標地点に移動する自動排出走行と、が含まれ、
前記設定部は、前記自動作業走行、前記自動旋回走行、及び、前記自動排出走行のうち、何れが行われているかに基づいて、収穫部の昇降状態、前記機体の旋回、及び、前記機体の車速の少なくとも一つを変更するか否かを判断する収穫機。

【請求項2】

前記操作具として、前後進の速度変更を指示する変速操作具が備えられ、
前記設定部は、前記自動作業走行または前記自動排出走行が行われているとき、もしくは、前記自動旋回走行が行われているときに前記機体状態検出部によって前進走行が検出されたときは、前記変速操作具が前進速度変更領域内で操作されると前記機体の速度を変更する判断を行い、かつ、前記変速操作具が後進速度変更領域内で操作されると前記機体を停車させる判断を行う請求項１に記載の収穫機。

【請求項3】

前記操作具として、前後進の速度変更を指示する変速操作具が備えられ、
前記設定部は、前記自動旋回走行が行われているときに前記機体状態検出部によって後進走行が検出されたときは、前記変速操作具が前進速度変更領域内で操作されても後進速度変更領域内で操作されても前記機体を停車させる判断を行う請求項１または２に記載の収穫機。

【請求項4】

前記操作具として、前記収穫部を操作する収穫部操作具が備えられ、
前記設定部は、前記自動作業走行が行われているときは、前記収穫部の状態を変更する判断を行い、かつ、前記自動旋回走行または前記自動排出走行が行われているときは、前記収穫部の状態を変更しない判断を行う請求項１から３の何れか一項に記載の収穫機。

【請求項5】

前記操作具として、前記機体の旋回を指示する旋回操作具が備えられ、
前記設定部は、前記自動作業走行、前記自動旋回走行、または、前記自動排出走行が行われているときは、前記旋回操作具が予め設定された操作量以下に操作されると前記機体の状態を変更しない判断を行い、かつ、前記旋回操作具が前記操作量よりも大きく操作されると前記機体を停車させる判断を行う請求項１から４の何れか一項に記載の収穫機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圃場の自動走行が可能な収穫機に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に、圃場の自動走行が可能な収穫機が開示されている。この収穫機には、例えばステアリングレバー等の操作具が備えられ、監視者（運転者も含まれる）が操作具を操作することによって、自動走行が終了する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－９９０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで収穫機が自動走行する場合、圃場の状態や作物の種類によって自動走行に最適な条件は変化する。最適な自動走行を実現するためには、自動走行の機能に学習機能を搭載し、圃場の自動走行を繰り返して学習を行うことが考えられるが、圃場の状態や作物の状態は季節ごとに変化するため、学習機能による学習は適切に行われ難い。このことから、圃場の状態や作物の種類に応じて、監視者が操作具を操作しながら機体の状態を微調整できることが望ましいが、監視者が操作具を操作する度に自動走行が終了する構成であると、操作性が損なわれる。

【0005】

上述した実情に鑑みて、本発明の目的は、自動走行が継続されつつ一定の条件下で操作具の操作が許容され、好適な自動走行が行われる収穫機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の収穫機は、圃場の自動走行が可能な収穫機であって、前記自動走行中に機体の状態を変更する操作具と、前記機体の状態を検出する機体状態検出部と、前記操作具が操作されたとき、前記機体状態検出部で検出された前記機体の状態に応じて、前記機体の状態を変更するか否かを判断する設定部と、が備えられ、前記自動走行に、設定された走行経路に沿って作物を収穫しつつ走行する自動作業走行と、前記自動作業走行の完了後に次の前記走行経路に向かって旋回する自動旋回走行と、前記走行経路から離脱して他の目標地点に移動する自動排出走行と、が含まれ、前記設定部は、前記自動作業走行、前記自動旋回走行、及び、前記自動排出走行のうち、何れが行われているかに基づいて、収穫部の昇降状態、前記機体の旋回、及び、前記機体の車速の少なくとも一つを変更するか否かを判断することを特徴とする。

【0007】

本発明によると、操作具が、自動走行を継続させながらも機体の状態を変更可能な機能を有するため、自動走行中であっても監視者が機体の状態を微調整できる。また、機体の状態に応じて、操作具の機能が有効化または無効化される構成によって、自動走行中における操作具の操作が、機体の状態変更のための必要な範囲に制限される。これにより、自動走行が継続されつつ一定の条件下で操作具の操作が許容され、好適な自動走行が行われる収穫機が実現される。

【0008】

本発明において、前記操作具として、前後進の速度変更を指示する変速操作具が備えられ、前記設定部は、前記自動作業走行または前記自動排出走行が行われているとき、もしくは、前記自動旋回走行が行われているときに前記機体状態検出部によって前進走行が検出されたときは、前記変速操作具が前進速度変更領域内で操作されると前記機体の速度を変更する判断を行い、かつ、前記変速操作具が後進速度変更領域内で操作されると前記機体を停車させる判断を行うと好適である。

【0009】

本構成によると、自動走行において前進走行が行われている間、変速操作具の操作が前進速度変更領域内で有効化されているため、前進走行の車速が人為操作によって調整可能となる。つまり、自動走行中における変速操作具の操作が、前進走行のための必要な範囲に制限される。

【0010】

前記操作具として、前後進の速度変更を指示する変速操作具が備えられ、前記設定部は、前記自動旋回走行が行われているときに前記機体状態検出部によって後進走行が検出されたときは、前記変速操作具が前進速度変更領域内で操作されても後進速度変更領域内で操作されても前記機体を停車させる判断を行うと好適である。

【0011】

後進走行は前進走行と比較して、監視者が周囲の確認に注意を要するため、変速操作具の操作に基づく車速の調整よりも機体の停車が優先される。本構成であると、自動走行中に監視者が咄嗟の判断でコンバインを停車させようとしている場合、変速操作具を操作することによって、コンバインの停車が可能となる。

【0012】

本発明において、前記操作具として、前記収穫部を操作する収穫部操作具が備えられ、前記設定部は、前記自動作業走行が行われているときは、前記収穫部の状態を変更する判断を行い、かつ、前記自動旋回走行または前記自動排出走行が行われているときは、前記収穫部の状態を変更しない判断を行うと好適である。

【0013】

本構成によると、収穫部操作具の操作が自動作業走行の間だけ有効化されているため、自動走行中における収穫部操作具の操作が、作物の収穫のための必要な範囲に制限される。

【0014】

本発明において、前記操作具として、前記機体の旋回を指示する旋回操作具が備えられ、前記設定部は、前記自動作業走行、前記自動旋回走行、または、前記自動排出走行が行われているときは、前記旋回操作具が予め設定された操作量以下に操作されると前記機体の状態を変更しない判断を行い、かつ、前記旋回操作具が前記操作量よりも大きく操作されると前記機体を停車させる判断を行うと好適である。

【0015】

本構成であると、自動走行中に監視者が咄嗟の判断でコンバインを停車させようとしている場合、旋回操作具を大きく操作することによって、コンバインの停車が可能となる。また、本構成であれば、旋回操作具の操作量が予め設定された操作量よりも小さければ収穫機が停車しないため、監視者の身体が旋回操作具に触れる等の誤操作によって、監視者の意に反して収穫機が停車する虞が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】収穫機の一例としてのコンバインの側面図である。

【図2】コンバインの自動走行の概要を示す図である。

【図3】自動走行における走行経路を示す図である。

【図4】コンバインの制御系の構成を示す機能ブロック図である。

【図5】自動走行における制御系統を示す系統ブロック図である。

【図6】自動走行における走行経路および排出経路を示す図である。

【図7】自動走行における操作具の有効または無効を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明においては、特に断りがない限り、図１に示す矢印「Ｆ」の方向が機体前方向であり、矢印「Ｂ」の方向が機体後方向である。また、図１に示す矢印「Ｕ」の方向が上方向であり、矢印「Ｄ」の方向が下方向である。

【0018】

〔コンバインの全体構成〕
図１に示すように、収穫機の一形態である普通型のコンバインは、機体１０、クローラ式の走行装置１１、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４、収穫部としての収穫装置Ｈ、搬送装置１６、穀粒排出装置１８、自車位置検出モジュール８０を備えている。

【0019】

走行装置１１は、コンバインにおける下部に備えられている。コンバインは、走行装置１１によって自走可能である。

【0020】

また、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４は、走行装置１１よりも上側に備えられ、これらは機体１０の上部として構成されている。コンバインを運転する運転者やコンバインの作業を監視する監視者が、運転部１２に搭乗可能である。通常、運転者と監視者とは兼務される。なお、運転者と監視者とが別人の場合、監視者は、コンバインの機外からコンバインの作業を監視していても良い。つまり、本発明における監視者とは、運転者も含まれる。

【0021】

穀粒排出装置１８は、穀粒タンク１４の後下部に連結されている。また、自車位置検出モジュール８０は、運転部１２の前上部に取り付けられている。

【0022】

収穫装置Ｈは、コンバインの前部に備えられている。そして、搬送装置１６は、収穫装置Ｈよりも後側に隣接して設けられている。また、収穫装置Ｈは、刈取装置１５およびリール１７を有している。刈取装置１５は、圃場の植立穀稈を刈り取る。また、リール１７は、回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。この構成により、収穫装置Ｈは、圃場の穀物を収穫する。そして、コンバインは、刈取装置１５によって圃場の植立穀稈を刈り取りながら走行装置１１によって走行する刈取走行が可能である。

【0023】

このように、コンバインは、圃場における作物としての植立穀稈を刈り取る刈取装置１５を有している。

【0024】

刈取装置１５によって刈り取られた刈取穀稈は、搬送装置１６によって脱穀装置１３へ搬送される。脱穀装置１３において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた収穫物としての穀粒は、穀粒タンク１４に貯留される。穀粒タンク１４に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置１８によって機外に排出される。

【0025】

また、運転部１２には、通信端末２が設置されている。通信端末２は、種々の情報を表示可能に構成されている。本実施形態において、通信端末２は、運転部１２に固定されている。なお、通信端末２は、運転部１２に対して着脱可能に構成されていても良いし、コンバインの機外に位置していても良い。

【0026】

図２に示すように、このコンバインは、圃場において設定された走行経路に沿って自動走行する。自車位置を検出するために、自車位置検出モジュール８０が用いられる。自車位置検出モジュール８０には、衛星航法モジュール８１と慣性航法モジュール８２とが含まれる。衛星航法モジュール８１は、人工衛星ＧＳからのＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の信号（ＧＰＳ信号を含む）を受信して、自車位置を算出するための測位データを出力する。慣性航法モジュール８２は、ジャイロ加速度センサおよび磁気方位センサを組み込んでおり、瞬時の走行方向を示す位置ベクトルを出力する。慣性航法モジュール８２は、衛星航法モジュール８１による自車位置算出を補完するために用いられる。慣性航法モジュール８２は、衛星航法モジュール８１とは別の場所に設置されてもよい。

【0027】

このコンバインによって圃場での収穫作業を行う場合の手順は、以下に説明する通りである。

【0028】

まず、監視者は、コンバインを手動で操作し、図２に示すように、圃場内の外周部分において、圃場の境界線に沿って周回するように収穫走行を行う。これにより既作業地となった領域は、外周領域ＳＡとして設定される。そして、外周領域ＳＡの内側に未作業地のまま残された領域は、作業対象領域ＣＡとして設定される。図２は、外周領域ＳＡと作業対象領域ＣＡの一例を示している。

【0029】

また、このとき、外周領域ＳＡの幅をある程度広く確保するために、監視者は、機体１０を二周または三周走行させる。この走行においては、機体１０が一周する毎に、コンバインの作業幅分だけ外周領域ＳＡの幅が拡大する。最初に、例えば二周または三周の走行が終わると、外周領域ＳＡの幅は、コンバインの作業幅の二倍から三倍程度の幅となる。

【0030】

外周領域ＳＡは、作業対象領域ＣＡにおいて収穫走行を行うときに、コンバインが方向転換するためのスペースとして利用される。また、外周領域ＳＡは、収穫走行を一旦終えて、穀粒の排出場所へ移動する際や、燃料の補給場所へ移動する際等の移動用のスペースとしても利用される。

【0031】

なお、図２に示す運搬車ＣＶは、コンバインから排出された穀粒を収集し、運搬することができる。穀粒排出の際、コンバインは運搬車ＣＶの近傍へ移動した後、穀粒排出装置１８によって穀粒を運搬車ＣＶへ排出する。

【0032】

外周領域ＳＡおよび作業対象領域ＣＡが設定されると、図３に示すように、作業対象領域ＣＡにおける走行経路が算定される。作業対象領域ＣＡに、複数の平行直線の走行経路が短冊状に生成され、走行経路の夫々は等間隔に並ぶように設定されている。１つの直線で示される走行経路の一端から他の直線で示される走行経路の一端への移動には、Ｕターン走行（例えば１８０度の方向転換走行）が行われる。このような平行な走行経路をＵターン走行によって繋ぎながら自動走行することを、以降は、『往復走行』と称する。このＵターン走行には、ノーマルＵターン走行と、スイッチバックターン走行とが含まれる。ノーマルＵターン走行は、機体１０の前進だけで行われ、その走行軌跡はＵ字状となる。スイッチバックターン走行は、機体１０の前進と後進とを用いて行われ、その走行軌跡はＵ字状とはならないが、結果的には、コンバインはノーマルＵターン走行と同じ方向転換走行が得られる。ノーマルＵターン走行を行うためには、方向転換走行前の経路変更可能点と方向転換走行後の経路変更可能点との間に２本以上の走行経路要素を挟む距離が必要となる。それより短い距離では、スイッチバックターン走行が用いられる。つまり、スイッチバックターン走行は、ノーマルＵターン走行と異なって後進を行うため、機体１０の旋回半径の影響がなく、移行先となる走行経路要素の選択肢が多い。しかし、スイッチバックターン走行では前後進の切替えが行われるため、スイッチバックターン走行は、基本的には、ノーマルＵターン走行と比べて時間がかかる。

【0033】

なお、走行経路は、直線に限定されるわけではなく、曲線であってもよいし、曲線と直線との組み合わせであってもよい。平行に並んだ走行経路の間隔は、収穫装置Ｈの刈取幅である作業幅と、走行誤差を吸収するためのオーバーラップと、に基づいて決定される。算定された走行経路は、作業走行のパターンに基づいて順次設定され、設定された走行経路に沿って走行するように、コンバインが自動走行制御される。

【0034】

図４に、本発明による自動操舵システムを利用するコンバインの制御系が示されている。コンバインの制御系は、多数のＥＣＵと呼ばれる電子制御ユニットからなる制御ユニット５、および、この制御ユニット５との間で車載ＬＡＮなどの配線網を通じて信号通信（データ通信）を行う各種入出力機器から構成されている。

【0035】

報知デバイス６２は、監視者等に作業走行状態や種々の警告を報知するためのデバイスであり、ブザー、ランプ、スピーカ、ディスプレイなどである。通信部６６は、このコンバインの制御系が、通信端末２（図１参照）との間で、あるいは、遠隔地に設置されている管理コンピュータとの間でデータ交換するために用いられる。通信端末２には、圃場に立っている監視者、またはコンバインに乗り込んでいる監視者が操作するタブレットコンピュータ、自宅や管理事務所に設置されているコンピュータなども含まれる。制御ユニット５は、この制御系の中核要素であり、複数のＥＣＵの集合体として示されている。自車位置検出モジュール８０からの信号は、車載ＬＡＮを通じて制御ユニット５に入力される。

【0036】

制御ユニット５は、入出力インタフェースとして、出力処理部５９と、機体状態検出部としての状態入力処理部５７と、設定部としての操作入力処理部５８と、を備えている。出力処理部５９は、機器ドライバ６５を介して種々の動作機器７０と接続している。動作機器７０として、走行関係の機器である走行機器群７１と、作業関係の機器である作業機器群７２と、がある。走行機器群７１には、例えば、操舵機器、エンジン機器、変速機器、制動機器などが含まれる。作業機器群７２には、図１に示すような収穫作業装置（収穫装置Ｈ、脱穀装置１３、搬送装置１６、穀粒排出装置１８）における動力制御機器などが含まれる。

【0037】

状態入力処理部５７には、走行状態センサ群６３や作業状態センサ群６４などが接続されている。走行状態センサ群６３には、エンジン回転数センサ、オーバーヒート検出センサ、ブレーキペダル位置検出センサ、変速位置検出センサ、操舵位置検出センサなどが含まれる。作業状態センサ群６４には、図１に示すような収穫作業装置（収穫装置Ｈ、脱穀装置１３、搬送装置１６、穀粒排出装置１８）の駆動状態を検出するセンサ、穀稈や穀粒の状態を検出するセンサなどが含まれる。このように、機体状態検出部としての状態入力処理部５７は、走行状態センサ群６３や作業状態センサ群６４などを介して機体１０（図１乃至図３参照、以下同様）の状態を検出する。

【0038】

操作入力処理部５８には、作業操作ユニット４０や走行操作ユニット９０などが接続されている。作業操作ユニット４０および走行操作ユニット９０は、監視者によって手動操作され、その操作信号が制御ユニット５に入力される操作具の総称である。作業操作ユニット４０に、収穫装置Ｈ（図１参照）を操作する収穫部操作具としての刈取昇降レバー４１が含まれ、刈取昇降レバー４１は、前後揺動によって収穫装置Ｈを昇降制御するための操作具である。図示はしないが、刈取昇降レバー４１が前後一方に揺動されると収穫装置Ｈは上昇駆動し、刈取昇降レバー４１が前後他方に揺動されると収穫装置Ｈは下降駆動する。また、刈取昇降レバー４１が前後の中立位置に位置する状態で収穫装置Ｈの昇降駆動は停止する。走行操作ユニット９０には、主変速操作具９１、旋回操作具としての操舵操作具９２、モード操作具９３、自動開始操作具９４、などが含まれる。操舵操作具９２は機体１０の旋回を指示する。作業操作ユニット４０および走行操作ユニット９０は、自動走行中に自動走行を継続させつつ機体１０の状態を変更することが可能な機能を有する。詳細は後述するが、機能設定部としての操作入力処理部５８は、操作具が操作されたとき、機体１０の状態に応じて、操作具の機能を有効化または無効化する。

【0039】

主変速操作具９１は、走行装置１１（図１参照）を前進駆動または後進駆動させるとともに、前後進の速度変更を指示するための操作具である。主変速操作具９１の車速調節範囲のうち、車速がゼロとなる中立位置に調節されていると、走行装置１１は停止する。主変速操作具９１の車速調節範囲のうち、中立位置よりも前側の範囲は前進速度変更領域であって、主変速操作具９１が前進速度変更領域で操作されると、車速調整を伴って走行装置１１は前進駆動する。また、主変速操作具９１の車速調節範囲のうち、中立位置よりも後側の範囲は後進速度変更領域であって、主変速操作具９１が後進速度変更領域で操作されると、走行装置１１は後進駆動する。

【0040】

手動走行モードでは、操舵操作具９２が中立位置から左右に揺動操作されると、左のクローラ機構のクローラ速度と右のクローラ機構のクローラ速度とが調整され、機体１０の向きが変更される。モード操作具９３は、自動運転が行われる自動走行モードと、手動運転が行われる手動走行モードと、を切換えるための指令を制御ユニット５に与える機能を有する。自動開始操作具９４は、自動走行を開始するための最終的な自動開始指令を制御ユニット５に与える機能を有する。なお、図４では、自動開始操作具９４が一つだけ示されているが、誤操作を防止するために、複数の自動開始操作具９４が備えられ、複数の自動開始操作具９４が同時に操作されることによって、最終的な自動開始指令が出力される構成であっても良い。また、モード操作具９３による操作とは無関係に、自動走行モードから手動走行モードへの移行が、ソフトウエアによって自動的に行われる場合もある。例えば、自動運転が不可能な状況が発生すると、制御ユニット５は、強制的に自動走行モードから手動走行モードへの移行を実行する。

【0041】

制御ユニット５には、走行制御部５１、作業制御部５２、走行モード管理部５３、走行経路設定部５４、自車位置算出部５５、報知部５６、などが備えられている。自車位置算出部５５は、自車位置検出モジュール８０から逐次送られてくる測位データに基づいて、予め設定されている機体１０の特定箇所の地図座標（または圃場座標）である自車位置を算出する。自車位置として、機体１０の基準点（例えば車体中心、図１に示す収穫装置Ｈの中心など）の位置を設定することができる。報知部５６は、制御ユニット５の各機能部からの指令等に基づいて報知データを生成し、報知デバイス６２に与える。

【0042】

走行制御部５１は、エンジン制御機能、操舵制御機能、車速制御機能などを有し、走行機器群７１に制御信号を与える。作業制御部５２は、図１に示すような収穫作業装置（収穫装置Ｈ、脱穀装置１３、搬送装置１６、穀粒排出装置１８など）の動きを制御するために、作業機器群７２に制御信号を与える。

【0043】

このコンバインは自動走行で収穫作業を行う自動運転と手動走行で収穫作業を行う手動運転との両方で走行可能である。このため、走行制御部５１には、手動走行制御部５１Ａと自動走行制御部５１Ｂとが含まれる。なお、自動運転を行う際には、自動走行モードが設定され、手動運転を行うためには手動走行モードが設定される。走行モードの切換えは、走行モード管理部５３によって管理される。つまり、走行モード管理部５３は、走行モードを、自動走行を実行する自動走行モードと、手動走行を実行する手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。

【0044】

なお、走行モード管理部５３は、自動走行モードと手動走行モードとに切換可能なように構成されているが、走行モードは自動走行モードおよび手動走行モードに限定されない。例えば、走行モード管理部５３が自動走行モードから手動走行モードに切換える際に、走行モード管理部５３は、まずは手動準備モードに切換えて、手動走行の条件が整ってから手動走行モードに切換える構成であっても良い。また、自動走行中に操作具の操作によって機体１０が停車した場合、走行モード管理部５３は、自動走行モードから、状態異常を示す異常モードに切換える構成であっても良い。

【0045】

自動走行モードが設定されている場合、図５に示すような制御ブロックに基づいて自動走行が行われる。自動走行制御部５１Ｂは、自動操舵および停車を含む車速変更の制御信号を生成して、走行機器群７１を制御する。走行経路は走行経路設定部５４によって設定され、自車位置は自車位置算出部５５によって算出される。そして、自動操舵に関する制御信号は、自車位置と走行経路との間の方位ずれ、および、位置ずれが解消されるように生成される。車速変更に関する制御信号は、主変速操作具９１の前進速度変更領域における位置に対応して設定された車速値に基づいて生成される。なお、詳細は後述するが、操作入力処理部５８によって停止指示が出力されると、自動走行制御部５１Ｂは、走行機器群７１を停止することによって、機体１０（図１乃至図３参照）を停車する。

【0046】

走行経路設定部５４は、経路算出アルゴリズムによって自ら走行経路を生成する。なお、通信端末２（図１参照）や遠隔地の管理コンピュータ等で生成された走行経路を走行経路設定部５４がダウンロードして用いる構成であっても良い。

【0047】

手動走行モードが選択されている場合、監視者による操作に基づいて、手動走行制御部５１Ａが制御信号を生成し、走行機器群７１を制御することによって、手動運転が実現される。なお、走行経路設定部５４によって算出された走行経路は、手動運転であっても、コンバインが当該走行経路に沿って走行するためのガイダンス目的で利用できる。

【0048】

〔操作具の有効化と無効化について〕
自動走行モードが選択されている場合において、作業操作ユニット４０や走行操作ユニット９０に含まれる操作具の夫々は、自動走行中においても操作可能な操作具と、自動走行中において操作不能な操作具と、に分けられている。例えば操舵操作具９２は、自動走行中において操作不能となる。図６に、走行経路に沿ってコンバインが自動走行する例が示され、図７に、走行経路の種別ごとの操作具の有効または無効の状態が示されている。

【0049】

図６では、走行経路として複数のラインＬが短冊状に生成され、機体１０が、圃場の一端側のラインＬから順番に往復走行を行う。外周領域ＳＡのうち、運搬車ＣＶが横付け可能な畦際の箇所に排出位置ＤＰが設定されている。コンバインの自動走行中において、一つのラインＬに沿う刈取走行の完了後に、隣接するラインＬへ移動する際には、スイッチバックターン走行による旋回走行が行われる。例えば、移行元のラインＬ（１）および前進走行経路ＭＬ１（１）に沿って機体１０の前進走行が行われた後、機体１０が一旦停車し、後進走行経路ＭＬ２（１）に沿って機体１０の後進走行が行われる。そして、機体１０が再度停車した後、前進走行経路ＭＬ３（１）に沿って機体１０の前進走行が再び行われ、移行先のラインＬ（２）に至る。排出経路Ｐｔは、機体１０がラインＬから離脱して排出位置ＤＰへ移動するための経路である。図６では、ラインＬ（４）に沿って機体１０の前進走行が行われているときに、穀粒タンク１４に貯留された穀粒が設定量に到達し、機体１０が排出経路Ｐｔを経由して排出位置ＤＰへ移動することが示されている。穀粒タンク１４（図１参照、以下同様）に貯留された穀粒の量は、例えば作業状態センサ群６４に設けられた収量センサ（不図示）によって検出可能である。機体１０が排出位置ＤＰへ到達すると、穀粒タンク１４に貯留された穀粒が運搬車ＣＶへ排出される。

【0050】

自動走行に、自動作業走行と自動旋回走行と自動排出走行とが含まれる。自動作業走行は、設定された走行経路としてのラインＬに沿って、コンバインが作物としての植立穀稈を収穫しつつ走行する自動走行の形態である。自動旋回走行は、自動作業走行の完了後に次のラインＬに向かって機体１０が旋回する自動走行の形態であって、前進走行経路ＭＬ１と後進走行経路ＭＬ２と前進走行経路ＭＬ３とに沿って自動旋回走行が行われる。自動排出走行は、走行経路としてのラインＬから機体１０が離脱して、他の目標地点としての排出位置ＤＰに機体１０が移動する自動走行の形態であって、排出経路Ｐｔに沿って自動排出走行が行われる。

【0051】

モード操作具９３（図４参照）がＯＮ操作され、機体１０がラインＬ（１）の開始位置に到達し、更に所定の条件が整うと、制御ユニット５の走行モードは自動走行モードに切換え可能となる。そして、自動開始操作具９４（図４参照）がＯＮされると、制御ユニット５の走行モードが自動走行モードに移行する。

【0052】

圃場において機体１０の自動走行が行われる場合、ラインＬと、前進走行経路ＭＬ１と、前進走行経路ＭＬ３と、排出経路Ｐｔと、において、機体１０の前進走行が行われる。この間、主変速操作具９１（図４および図５参照、以下同様）の前進速度変更領域内での操作が有効化されているため、主変速操作具９１が前進速度変更領域内で操作されると、機体１０の車速が調整されつつ前進走行が継続される。つまり、機能設定部としての操作入力処理部５８（図４および図５参照、以下同様）は、自動走行によって前進走行が行われているときは、主変速操作具９１が前進速度変更領域内で操作されると主変速操作具９１の機能を有効化する。

【0053】

機能設定部としての操作入力処理部５８は、自動走行による前進走行が行われているときは、主変速操作具９１が後進速度変更領域内で操作されると主変速操作具９１の機能を無効化する。このため、自動走行に基づく機体１０の前進走行が行われる間、監視者が主変速操作具９１を後進速度変更領域内に操作すると、操作入力処理部５８は停車指示を出力する。停車指示は自動走行制御部５１Ｂに入力され、停車指示に基づいて機体１０は停車する。そして、制御ユニット５の走行モードは自動走行モードから手動走行モードに切換えられる。

【0054】

後進走行経路ＭＬ２では、機体１０の後進走行が行われる。この間、主変速操作具９１において、前進速度変更領域内での操作と、後進速度変更領域内での操作と、の何れも無効化されている。つまり、後進走行は前進走行と比較して、監視者が周囲の確認に注意を要するため、主変速操作具９１の操作に基づく車速の調整よりも機体１０の停車が優先される。このため、自動走行に基づく機体１０の後進走行が行われている間に、監視者が主変速操作具９１を操作すると、操作入力処理部５８は停車指示を出力する。停車指示は自動走行制御部５１Ｂに入力され、停車指示に基づいて機体１０は停車する。そして、制御ユニット５の走行モードは自動走行モードから手動走行モードに切換えられる。即ち、機能設定部としての操作入力処理部５８は、自動走行によって後進走行が行われているときは、主変速操作具９１が前進速度変更領域内で操作されても後進速度変更領域内で操作されても主変速操作具９１の機能を無効化するとともに停車を指示する。これにより、自動走行中における主変速操作具９１の操作が、前進走行で必要な範囲に制限される。

【0055】

刈取昇降レバー４１（図４および図５参照、以下同様）の機能は、ラインＬに沿って自動作業走行が行われている間だけ有効化されている。つまり、刈取昇降レバー４１の操作に基づく収穫装置Ｈの昇降制御は、自動作業走行の間だけ可能となる。機体１０が前進走行経路ＭＬ１と後進走行経路ＭＬ２と前進走行経路ＭＬ３とに沿って自動旋回走行している間、刈取昇降レバー４１の機能は無効化されている。また、機体１０が排出経路Ｐｔに沿って自動排出走行している間も、刈取昇降レバー４１の機能は無効化されている。刈取昇降レバー４１の機能が無効化されている間に、刈取昇降レバー４１が操作されても、収穫装置Ｈの昇降制御は行われない。このように、機能設定部としての操作入力処理部５８は、自動作業走行が行われているときは、収穫部操作具としての刈取昇降レバー４１の機能を有効化し、かつ、自動旋回走行または自動排出走行が行われているときは、刈取昇降レバー４１の機能を無効化する。これにより、自動走行中における刈取昇降レバー４１の操作が、作物の収穫で必要な範囲に制限される。

【0056】

図７における操舵操作具９２の行に示すように、自動走行中において、操舵操作具９２（図４および図５参照、以下同様）の操舵機能は無効化されている。このため、ラインＬに沿う自動作業走行の間と、前進走行経路ＭＬ１と後進走行経路ＭＬ２と前進走行経路ＭＬ３とに沿う自動旋回走行の間と、排出経路Ｐｔに沿う自動排出走行の間と、において操舵操作具９２が操作されても機体１０は旋回しない。図７における「操作量大」の行に示すように、操舵操作具９２が、予め設定された操作量よりも大きく操作されると、操作入力処理部５８が停車指示を出力し、自動走行が停止する。操作入力処理部５８による停車指示は自動走行制御部５１Ｂに入力され、操作入力処理部５８の停車指示に基づいて機体１０は停車する。そして、制御ユニット５の走行モードは自動走行モードから手動走行モードに切換えられ、自動走行は停止する。つまり、自動走行中に監視者が咄嗟の判断で機体１０を停車させようとしている場合、監視者が操舵操作具９２を大きく操作することによって、機体１０の停車が可能なように、操作入力処理部５８は構成されている。一方、図７における「操作量小」の行に示すように、自動走行中において、操舵操作具９２の操作量が当該操作量よりも小さい場合には、操作入力処理部５８は停車指示を出力せず、自動走行は継続される。つまり、機能設定部としての操作入力処理部５８は、自動走行中における操舵操作具９２の機能を無効化し、かつ、操舵操作具９２が予め設定された操作量よりも大きく操作されると停車を指示する。これにより、監視者の身体が操舵操作具９２に触れる等の誤操作によって、監視者の意に反して機体１０が停車する虞が軽減される。

【0057】

上述のように、機体状態検出部としての状態入力処理部５７は、走行状態センサ群６３（図４および図５参照）や作業状態センサ群６４（図４および図５参照）に基づいて機体１０の状態を検出する。そして、機能設定部としての操作入力処理部５８は、操作具が操作されたとき、機体１０の状態に応じて、操作具の機能を有効化または無効化する。

【0058】

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

【0059】

（１）上述した実施形態において、主変速操作具９１の機能が無効化された状態で、主変速操作具９１が操作されると、操作入力処理部５８の停車指示によって機体１０は停車する構成になっているが、この実施形態に限定されない。主変速操作具９１の機能が無効化された状態で、主変速操作具９１が操作されても、操作入力処理部５８は停車指示を出力しない構成であっても良い。例えば、主変速操作具９１の機能が無効化された状態では、操作入力処理部５８が、主変速操作具９１の操作を受け付けず、かつ、停車指示を出力しない構成であれば良い。この状態で、主変速操作具９１の位置が操作前の位置に自動的に戻る構成であっても良い。

【0060】

例えば自動走行による前進走行が行われているとき、主変速操作具９１は、後進速度変更領域内に揺動されても、操作入力処理部５８が主変速操作具９１の操作を受け付けず、主変速操作具９１の位置が操作前の位置に自動的に戻る構成であっても良い。また、自動走行による後進走行が行われているとき、主変速操作具９１が揺動されても、操作入力処理部５８が主変速操作具９１の操作を受け付けず、主変速操作具９１の位置が操作前の位置に自動的に戻る構成であっても良い。つまり、機能設定部としての操作入力処理部５８は、操作具が操作されたとき、機体状態検出部としての状態入力処理部５７で検出された機体１０の状態に応じて、操作具の機能を有効化または無効化する構成であれば良い。

【0061】

（２）上述した実施形態において、自動走行によって後進走行が行われているとき、機能設定部としての操作入力処理部５８は、主変速操作具９１の一切の機能を無効化する構成となっているが、この実施形態に限定されない。例えば、自動走行によって後進走行が行われているとき、主変速操作具９１は前進速度変更領域内での操作が有効化されていても良い。この構成であれば、後進走行中であっても、監視者は次の前進走行に備えて車速調整をできる。

【0062】

（３）上述した実施形態において、操作入力処理部５８は、自動作業走行が行われているときは、刈取昇降レバー４１の機能を有効化し、かつ、自動旋回走行または自動排出走行が行われているときは、刈取昇降レバー４１の機能を無効化するが、この実施形態に限定されない。例えば、操作入力処理部５８は、自動旋回走行が行われている場合であっても刈取昇降レバー４１の機能を有効化しても良いし、自動排出走行が行われている場合であっても刈取昇降レバー４１の機能を有効化しても良い。

【0063】

（４）上述した実施形態において、操作入力処理部５８は、自動走行中における操舵操作具９２の機能を無効化し、かつ、操舵操作具９２が予め設定された操作量よりも大きく操作されると停車を指示するように構成されているが、この実施形態に限定されない。例えば、操作入力処理部５８は、単に自動走行中における操舵操作具９２の機能を無効化するだけの構成であっても良い。

【0064】

（５）上述した実施形態では、図３および図６に示されるスイッチバックターン走行が、機体１０を１８０度旋回させるものであるが、この実施形態に限定されない。スイッチバックターン走行は、例えば機体１０を９０度程度に旋回させるものであっても良い。

【0065】

なお、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型のコンバインにも利用可能である。また、トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機、サトウキビ収穫機等の種々の収穫機にも利用できる。

【符号の説明】

【0067】

１０ ：車体（機体）
４１ ：刈取昇降レバー（操作具）
５７ ：状態入力処理部（機体状態検出部）
５８ ：操作入力処理部（設定部）
９１ ：主変速操作具（操作具）
９２ ：操舵操作具（操作具）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】