7588577 走行管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-14

(45)【発行日】2024-11-22

(54)【発明の名称】走行管理システム

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241115BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303Q

A01B69/00 303Z

G05D1/43

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021214421

(22)【出願日】2021-12-28

(65)【公開番号】P2023097982

(43)【公開日】2023-07-10

【審査請求日】2023-12-20

(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】佐野 友彦

(72)【発明者】

【氏名】吉田 脩

(72)【発明者】

【氏名】伊原 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】中林 隆志

【審査官】小林 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１０７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５６３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０２６７１１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－２５８３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１００９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８３３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２４４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１３５００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４２０１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ｇ０５Ｄ １／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

手動操作によって圃場の最外周領域において行われる作業走行である最外周走行を行った際の作業車の軌跡を取得する軌跡取得部と、
前記軌跡に基づいて、前記最外周走行の完了時点での前記圃場における未作業領域を算出する未作業領域算出部と、
前記作業車が旋回しながら前記未作業領域の角部を作業走行するための目標旋回経路を、前記未作業領域に基づいて生成する旋回経路生成部と、を備え、
前記旋回経路生成部は、一続きに繋がる複数の要素経路により前記目標旋回経路が構成されるように、前記目標旋回経路を生成し、
互いに隣接する二つの前記要素経路である第１要素経路及び第２要素経路のうち前記作業車の走行方向下手側に位置する前記第２要素経路は、前記第１要素経路に対する前記第２要素経路の傾きが大きいほど、前記第２要素経路の長さが長くなるように生成される走行管理システム。

【請求項2】

前記旋回経路生成部は、前記要素経路が前記未作業領域に入り込まないように、前記要素経路を生成する請求項１に記載の走行管理システム。

【請求項3】

前記作業車の走行を制御する走行制御部を備え、
前記走行制御部は、前記作業車の有する作業装置の旋回外側端部が前記目標旋回経路に沿って移動するように前記作業車の走行を制御する請求項１または２に記載の走行管理システム。

【請求項4】

手動操作によって圃場の最外周領域において行われる作業走行である最外周走行を行った際の作業車の軌跡を取得する軌跡取得部と、
前記軌跡に基づいて、前記最外周走行の完了時点での前記圃場における未作業領域を算出する未作業領域算出部と、
前記作業車が旋回しながら前記未作業領域の角部を作業走行するための目標旋回経路を、前記未作業領域に基づいて生成する旋回経路生成部と、
前記作業車の走行を制御する走行制御部と、
前記圃場において行われた作業走行に応じて前記未作業領域の算出結果を更新する更新部と、
前記目標旋回経路に沿った前進作業走行が完了した後に前記未作業領域の角部を前記作業車が前進しながら作業走行するための目標前進経路を、前記更新部による更新結果に基づいて生成可能な前進経路生成部と、を備え、
前記目標前進経路が生成された場合、前記走行制御部は、前記作業車が、後進した後で前記目標前進経路に沿って前進作業走行する動作である方位変更動作を行うように前記作業車の走行を制御し、
前記前進経路生成部は、前記方位変更動作によって前記作業車の機体方位が旋回内側へ変化するように、前記目標前進経路を生成する走行管理システム。

【請求項5】

前記前進経路生成部は、前記目標前進経路を生成する時点での前記未作業領域に前記目標前進経路が入り込まないように、前記目標前進経路を生成する請求項４に記載の走行管理システム。

【請求項6】

前記作業車が前記最外周領域よりも内側の領域を作業走行するための複数の目標走行経路を生成する走行経路生成部を備え、
前記走行制御部は、前記作業車が、前記複数の目標走行経路のうちの一つである第１目標経路に沿って前記未作業領域の角部に到達するまで作業走行を行った後、前記目標旋回経路に沿った前進作業走行を含む方向転換走行を行い、且つ、前記方向転換走行の後、前記複数の目標走行経路のうちの一つである第２目標経路に沿って作業走行を行うように、前記作業車を制御可能に構成されており、
前記目標旋回経路または前記目標前進経路に沿った前進作業走行の完了時点での前記作業車の機体方位である完了時方位と、前記第２目標経路の延びる方向と、の角度差が閾値以上である場合、前記前進経路生成部は、前記完了時方位に対して旋回内側に傾く前記目標前進経路を生成し、
前記角度差が前記閾値未満である場合、前記前進経路生成部は前記目標前進経路を生成せず、且つ、前記作業車は前記走行制御部の制御により前記第２目標経路に沿った作業走行を行う請求項４または５に記載の走行管理システム。

【請求項7】

前記作業車の走行を制御する走行制御部と、
前記最外周走行の完了後に、前記圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、前記作業車が前記未作業領域に進入することなく行うことが可能であるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記判定部が可能であると判定した場合、前記走行制御部は、前記作業車が前記圃場の隅部において前記目標旋回経路に沿った作業走行を行うことなく、前記方向転換方法による方向転換を行うように前記作業車の走行を制御し、
前記判定部が可能でないと判定した場合、前記走行制御部は、前記作業車が前記圃場の隅部において前記目標旋回経路に沿った作業走行を行うように前記作業車の走行を制御する請求項１から６の何れか一項に記載の走行管理システム。

【請求項8】

前記作業車の走行を制御する走行制御部と、
前記作業車が前記最外周領域よりも内側の領域を作業走行するための複数の目標走行経路を生成する走行経路生成部と、
前記最外周走行の完了時点での前記未作業領域を包含する多角形状の作業対象領域を前記軌跡に基づいて決定する領域決定部と、を備え、
前記走行経路生成部は、前記複数の目標走行経路により前記作業対象領域の全体が網羅されるように、前記作業対象領域に基づいて前記複数の目標走行経路を生成するように構成されており、
前記走行制御部は、前記作業車が、一つの前記目標走行経路に沿った作業走行を行った後、旋回走行を行い、且つ、前記旋回走行の後に前記一つの目標走行経路とは異なる前記目標走行経路に沿った作業走行を行うように前記作業車の走行を制御し、
前記作業車が前記旋回走行を行う際、前記走行制御部は、前記作業車が前記目標旋回経路に沿って走行するように前記作業車の走行を制御可能である請求項１から７の何れか一項に記載の走行管理システム。

【請求項9】

前記作業対象領域の輪郭は、前記最外周走行の完了時点での前記未作業領域の輪郭に接している請求項８に記載の走行管理システム。

【請求項10】

前記目標走行経路は、前記作業対象領域の輪郭を構成する各辺のうち少なくとも一つの辺に平行である請求項８または９に記載の走行管理システム。

【請求項11】

前記軌跡は、前記作業車の有する作業装置の圃場内側端部の軌跡である請求項１から１０の何れか一項に記載の走行管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車の走行を管理する走行管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

上記のような走行管理システムとして、例えば、特許文献１に記載のものが既に知られている。この走行管理システムを利用した圃場での作業において、作業車（特許文献１では「コンバイン」）は、圃場内の外周部分での周回走行を行う。その後、未作業領域を作業走行するための複数の直線状の目標経路が生成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１０６９８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の走行管理システムでは、作業車は、一つの目標経路に沿って作業走行を行った後、既作業領域において方向転換を行ってから、別の目標経路に沿った作業走行を行う必要がある。そのため、目標経路に沿った作業走行を開始する前に、作業車が方向転換を行える程度の広さの既作業領域を確保する必要がある。

【0005】

本発明の目的は、作業車が方向転換を行える程度の広さの既作業領域を確保していなくても、方向転換と、生成された経路に沿った作業走行と、を行いやすい走行管理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の特徴は、手動操作によって圃場の最外周領域において行われる作業走行である最外周走行を行った際の作業車の軌跡を取得する軌跡取得部と、前記軌跡に基づいて、前記最外周走行の完了時点での前記圃場における未作業領域を算出する未作業領域算出部と、前記作業車が旋回しながら前記未作業領域の角部を作業走行するための目標旋回経路を、前記未作業領域に基づいて生成する旋回経路生成部と、を備え、前記旋回経路生成部は、一続きに繋がる複数の要素経路により前記目標旋回経路が構成されるように、前記目標旋回経路を生成し、互いに隣接する二つの前記要素経路である第１要素経路及び第２要素経路のうち前記作業車の走行方向下手側に位置する前記第２要素経路は、前記第１要素経路に対する前記第２要素経路の傾きが大きいほど、前記第２要素経路の長さが長くなるように生成されることにある。

【0007】

本構成によれば、作業車が目標旋回経路に沿って作業走行を行うことにより、旋回しながら未作業領域の角部を作業走行することができる。そして、この作業走行により、作業車の方向転換を行いやすい。即ち、本構成によれば、作業車が方向転換を行える程度の広さの既作業領域を事前に確保していなくても、目標旋回経路に沿う作業走行により、方向転換を行いやすい。

【0008】

従って、本構成によれば、作業車が方向転換を行える程度の広さの既作業領域を確保していなくても、方向転換と、生成された目標旋回経路に沿った作業走行と、を行いやすい走行管理システムを実現できる。

【0009】

【0010】

本構成によれば、比較的短く簡素な要素経路を複数個繋げることにより、未作業領域の角部の形状に沿った目標旋回経路を生成しやすい。ここで、比較的短く簡素な要素経路を複数個繋げることは、比較的簡素なアルゴリズムの繰り返しによって実現しやすい。また、目標旋回経路が未作業領域の角部の形状に沿っていれば、目標旋回経路に沿った作業走行において、無駄（例えば、実質的な作業が行われない状態での走行）が生じにくい。

【0011】

即ち、本構成によれば、比較的複雑なアルゴリズムの利用を回避しながらも、目標旋回経路に沿った作業走行において無駄が生じにくい走行管理システムを実現できる。

【0012】

【0013】

第１要素経路に対する第２要素経路の傾きが比較的大きい場合、作業車が第２要素経路に沿う走行を開始した直後に、作業車は、第２要素経路から大きく逸脱しがちである。この場合、第２要素経路が比較的短いと、第２要素経路に沿う走行の終了までの間に、第２要素経路と作業車との間の位置ずれが解消されにくい。

【0014】

ここで、本構成によれば、第１要素経路に対する第２要素経路の傾きが比較的大きい場合、第２要素経路が比較的長くなる。そのため、作業車が第２要素経路に沿う走行を開始した直後に、作業車が第２要素経路から大きく逸脱した場合であっても、第２要素経路に沿った走行の終了までの間に、第２要素経路と作業車との間の位置ずれが解消されやすい。

【0015】

さらに、本発明において、前記旋回経路生成部は、前記要素経路が前記未作業領域に入り込まないように、前記要素経路を生成すると好適である。

【0016】

本構成によれば、作業車が目標旋回経路に沿って作業走行した場合に、作業車の旋回外側に未作業領域が残ってしまう事態が起こりにくい。そのため、作業車の旋回外側に未作業領域が残ることによって作業走行のやり直しが必要となることを回避しやすい。

【0017】

さらに、本発明において、前記作業車の走行を制御する走行制御部を備え、前記走行制御部は、前記作業車の有する作業装置の旋回外側端部が前記目標旋回経路に沿って移動するように前記作業車の走行を制御すると好適である。

【0018】

作業車のうち、作業装置の旋回外側端部以外の部位が目標旋回経路に沿って移動する場合、目標旋回経路と、作業装置の旋回外側端部と、の間の距離が変動しがちである。例えば、作業車の機体中心が目標旋回経路に沿って移動する場合、目標旋回経路と、作業装置の旋回外側端部と、の間の距離が変動してしまいやすい。その結果、作業車の旋回外側に未作業領域が残ってしまいがちとなる。

【0019】

ここで、本構成によれば、作業車は、作業装置の旋回外側端部が目標旋回経路に沿って移動するように制御される。これにより、目標旋回経路と、作業装置の旋回外側端部と、の間の距離が変動しにくい。その結果、作業車の旋回外側に未作業領域が残ってしまう事態を回避しやすい。

【0020】

本発明の別の特徴は、手動操作によって圃場の最外周領域において行われる作業走行である最外周走行を行った際の作業車の軌跡を取得する軌跡取得部と、前記軌跡に基づいて、前記最外周走行の完了時点での前記圃場における未作業領域を算出する未作業領域算出部と、前記作業車が旋回しながら前記未作業領域の角部を作業走行するための目標旋回経路を、前記未作業領域に基づいて生成する旋回経路生成部と、前記作業車の走行を制御する走行制御部と、前記圃場において行われた作業走行に応じて前記未作業領域の算出結果を更新する更新部と、前記目標旋回経路に沿った前進作業走行が完了した後に前記未作業領域の角部を前記作業車が前進しながら作業走行するための目標前進経路を、前記更新部による更新結果に基づいて生成可能な前進経路生成部と、を備え、前記目標前進経路が生成された場合、前記走行制御部は、前記作業車が、後進した後で前記目標前進経路に沿って前進作業走行する動作である方位変更動作を行うように前記作業車の走行を制御し、前記前進経路生成部は、前記方位変更動作によって前記作業車の機体方位が旋回内側へ変化するように、前記目標前進経路を生成することにある。

【0021】

本構成によれば、作業車は、方位変更動作によって、旋回内側への方向転換を行いながら、作業を行うことができる。これにより、作業車が、圃場の隅部において方向転換を行いながら作業を行いやすい。

【0022】

さらに、本発明において、前記前進経路生成部は、前記目標前進経路を生成する時点での前記未作業領域に前記目標前進経路が入り込まないように、前記目標前進経路を生成すると好適である。

【0023】

本構成によれば、作業車が目標前進経路に沿って作業走行した場合に、作業車の旋回外側に未作業領域が残ってしまう事態が起こりにくい。そのため、作業車の旋回外側に未作業領域が残ることによって作業走行のやり直しが必要となることを回避しやすい。

【0024】

さらに、本発明において、前記作業車が前記最外周領域よりも内側の領域を作業走行するための複数の目標走行経路を生成する走行経路生成部を備え、前記走行制御部は、前記作業車が、前記複数の目標走行経路のうちの一つである第１目標経路に沿って前記未作業領域の角部に到達するまで作業走行を行った後、前記目標旋回経路に沿った前進作業走行を含む方向転換走行を行い、且つ、前記方向転換走行の後、前記複数の目標走行経路のうちの一つである第２目標経路に沿って作業走行を行うように、前記作業車を制御可能に構成されており、前記目標旋回経路または前記目標前進経路に沿った前進作業走行の完了時点での前記作業車の機体方位である完了時方位と、前記第２目標経路の延びる方向と、の角度差が閾値以上である場合、前記前進経路生成部は、前記完了時方位に対して旋回内側に傾く前記目標前進経路を生成し、前記角度差が前記閾値未満である場合、前記前進経路生成部は前記目標前進経路を生成せず、且つ、前記作業車は前記走行制御部の制御により前記第２目標経路に沿った作業走行を行うと好適である。

【0025】

本構成によれば、完了時方位と、第２目標経路の延びる方向と、の角度差が比較的小さくなるまで方位変更動作が繰り返されることとなる。そして、当該角度差が比較的小さくなると、方位変更動作は行われなくなる。

【0026】

従って、本構成によれば、完了時方位と第２目標経路の延びる方向との角度差が比較的小さくなるまで方位変更動作を繰り返すことができると共に、方位変更動作を必要以上に行うことを回避できる走行管理システムを実現できる。

【0027】

さらに、本発明において、前記作業車の走行を制御する走行制御部と、前記最外周走行の完了後に、前記圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、前記作業車が前記未作業領域に進入することなく行うことが可能であるか否かを判定する判定部と、を備え、前記判定部が可能であると判定した場合、前記走行制御部は、前記作業車が前記圃場の隅部において前記目標旋回経路に沿った作業走行を行うことなく、前記方向転換方法による方向転換を行うように前記作業車の走行を制御し、前記判定部が可能でないと判定した場合、前記走行制御部は、前記作業車が前記圃場の隅部において前記目標旋回経路に沿った作業走行を行うように前記作業車の走行を制御すると好適である。

【0028】

本構成によれば、圃場の隅部において、可能であれば、所定の方向転換方法による方向転換が行われることとなる。そのため、所定の方向転換方法による方向転換が、目標旋回経路に沿った作業走行による方向転換よりも短い時間で行われる場合、作業車の方向転換を迅速に行いやすい。

【0029】

さらに、本発明において、前記作業車の走行を制御する走行制御部と、前記作業車が前記最外周領域よりも内側の領域を作業走行するための複数の目標走行経路を生成する走行経路生成部と、前記最外周走行の完了時点での前記未作業領域を包含する多角形状の作業対象領域を前記軌跡に基づいて決定する領域決定部と、を備え、前記走行経路生成部は、前記複数の目標走行経路により前記作業対象領域の全体が網羅されるように、前記作業対象領域に基づいて前記複数の目標走行経路を生成するように構成されており、前記走行制御部は、前記作業車が、一つの前記目標走行経路に沿った作業走行を行った後、旋回走行を行い、且つ、前記旋回走行の後に前記一つの目標走行経路とは異なる前記目標走行経路に沿った作業走行を行うように前記作業車の走行を制御し、前記作業車が前記旋回走行を行う際、前記走行制御部は、前記作業車が前記目標旋回経路に沿って走行するように前記作業車の走行を制御可能であると好適である。

【0030】

本構成によれば、作業車が各目標走行経路に沿った走行を行うことにより、作業対象領域の全体を網羅的に作業することができる。

【0031】

また、作業対象領域は多角形状であるため、目標走行経路の形状をシンプルにしやすい。

【0032】

また、目標旋回経路に沿う走行によって方向転換が可能であるため、作業車が方向転換を行える程度の広さの既作業領域を事前に確保していなくても、作業車は、一つの目標走行経路から別の目標走行経路に移動しながら方向転換を行いやすい。

【0033】

さらに、本発明において、前記作業対象領域の輪郭は、前記最外周走行の完了時点での前記未作業領域の輪郭に接していると好適である。

【0034】

本構成によれば、作業対象領域が未作業領域を包含しながらも、作業対象領域が必要以上に大きくなってしまう事態を回避できる。これにより、目標走行経路に沿った作業走行において、無駄（例えば、実質的な作業が行われない状態での走行）が生じにくい。

【0035】

さらに、本発明において、前記目標走行経路は、前記作業対象領域の輪郭を構成する各辺のうち少なくとも一つの辺に平行であると好適である。

【0036】

本構成によれば、目標走行経路が直線状となる。即ち、目標走行経路の形状が比較的シンプルになる。従って、目標走行経路の形状が比較的複雑である構成に比べて、目標走行経路の生成や管理における演算負荷が小さくなりやすい。

【0037】

さらに、本発明において、前記軌跡は、前記作業車の有する作業装置の圃場内側端部の軌跡であると好適である。

【0038】

本構成によれば、軌跡取得部により取得された軌跡により囲まれた領域が、最外周走行の完了時点での圃場における未作業領域となる。そのため、本構成によれば、未作業領域の算出が容易になりやすい。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】コンバインの左側面図である。

【図2】最外周走行を示す図である。

【図3】最外周走行の完了時点での圃場を示す図である。

【図4】制御部に関する構成を示すブロック図である。

【図5】作業対象領域等を示す図である。

【図6】圃場の隅部へ向かって刈取走行を行うコンバインを示す図である。

【図7】目標旋回経路に沿った刈取走行を示す図である。

【図8】目標前進経路等を示す図である。

【図9】方位変更動作における後進を示す図である。

【図10】方位変更動作における前進刈取走行を示す図である。

【図11】次の目標走行経路に沿った刈取走行を示す図である。

【図12】走行制御フローのフローチャートである。

【図13】圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバインが未作業領域に進入することなく行うことが可能である場合の例を示す図である。

【図14】圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバインが未作業領域に進入することなく行うことが可能でない場合の例を示す図である。

【図15】収穫部の地上高さを示す正面図である。

【図16】走行制御部によるコンバインの走行の制御を示す図である。

【図17】ハンチング抑制フローのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0040】

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。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図中の矢印Ｆの方向を「前」、矢印Ｂの方向を「後」として、図中の矢印Ｌの方向を「左」、矢印Ｒの方向を「右」とする。また、図中の矢印Ｕの方向を「上」、矢印Ｄの方向を「下」とする。

【0041】

〔コンバインの全体構成〕
図１に示すように、普通型のコンバイン１（本発明に係る「作業車」に相当）は、収穫部Ｈ（本発明に係る「作業装置」に相当）、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、搬送部１６、穀粒排出装置１８、衛星測位モジュール８０を備えている。

【0042】

走行装置１１は、コンバイン１における下部に備えられている。また、走行装置１１は、コンバイン１に搭載されたエンジン（図示せず）からの動力によって駆動する。そして、コンバイン１は、走行装置１１によって走行可能である。

【0043】

また、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４は、走行装置１１より上側に備えられている。運転部１２は運転座席１２ａを有している。運転部１２にはオペレータが搭乗可能である。

【0044】

穀粒排出装置１８は、穀粒タンク１４の上側に設けられている。また、衛星測位モジュール８０は、運転部１２の上面に取り付けられている。

【0045】

収穫部Ｈは、コンバイン１における前部に備えられている。そして、搬送部１６は、収穫部Ｈの後側に設けられている。また、収穫部Ｈは、左右の分草具１０、刈刃１５、リール１７を含んでいる。

【0046】

左右の分草具１０は、収穫部Ｈの前端部における左端部及び右端部に設けられている。
左右の分草具１０は、圃場の植立穀稈を、収穫対象と対象外とに分草する。左の分草具１０よりも右側、且つ、右の分草具１０よりも左側の植立穀稈は、収穫対象として分草される。左の分草具１０よりも左側の植立穀稈、及び、右の分草具１０よりも右側の植立穀稈は、対象外として分草される。

【0047】

刈刃１５は、左右の分草具１０により収穫対象として分草された植立穀稈を刈り取る。また、リール１７は、機体左右方向に沿うリール軸芯１７ｂ周りに回転駆動しながら収穫対象の植立穀稈を掻き込む。刈刃１５により刈り取られた刈取穀稈は、搬送部１６へ送られる。

【0048】

この構成により、収穫部Ｈは、圃場の穀物を収穫する。そして、コンバイン１は、刈刃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。尚、刈取走行は、本発明に係る「作業走行」の具体例である。

【0049】

収穫部Ｈにより収穫された刈取穀稈は、搬送部１６によって機体後方へ搬送される。これにより、刈取穀稈は脱穀装置１３へ搬送される。

【0050】

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。

【0051】

また、図１に示すように、運転部１２には、通信端末４が配置されている。通信端末４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４は、運転部１２に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末４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、通信端末４は、コンバイン１の機外に位置していても良い。

【0052】

ここで、コンバイン１は、圃場における刈取作業を行う場合、図２及び図３に示すように最外周走行を行った後、自動走行によって刈取走行を行うように構成されている。尚、最外周走行とは、手動操作によって圃場の最外周領域ＳＡにおいて行われる刈取走行である。

【0053】

コンバイン１の走行は、走行管理システムＡ（図４参照）によって管理される。以下では、走行管理システムＡについて詳述する。

【0054】

〔未作業領域の算出〕
図４に示すように、走行管理システムＡは、制御部２０及び衛星測位モジュール８０を備えている。制御部２０は、位置算出部２１及び領域管理部２２を有している。尚、制御部２０及び衛星測位モジュール８０は、コンバイン１に搭載されている。

【0055】

衛星測位モジュール８０は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）で用いられる人工衛星ＧＳ（図１参照）からのＧＰＳ信号を受信する。そして、図４に示すように、衛星測位モジュール８０は、受信したＧＰＳ信号に基づいて、コンバイン１の自車位置を示す測位データを位置算出部２１へ送る。

【0056】

尚、本発明はこれに限定されない。衛星測位モジュール８０は、ＧＰＳを利用するものでなくても良い。例えば、衛星測位モジュール８０は、ＧＰＳ以外のＧＮＳＳ（ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、みちびき、ＢｅｉＤｏｕ等）を利用するものであっても良い。

【0057】

位置算出部２１は、衛星測位モジュール８０により出力された測位データに基づいて、コンバイン１の位置座標を経時的に算出する。これにより、位置算出部２１は、コンバイン１の軌跡を算出する。そして、領域管理部２２は、位置算出部２１により算出されたコンバイン１の軌跡を取得する。

【0058】

より具体的には、領域管理部２２は、軌跡取得部２３を有している。軌跡取得部２３は、位置算出部２１により算出されたコンバイン１の軌跡を取得する。特に、軌跡取得部２３は、コンバイン１が上述の最外周走行を行った際のコンバイン１の軌跡を取得する。

【0059】

即ち、走行管理システムＡは、手動操作によって圃場の最外周領域ＳＡにおいて行われる刈取走行である最外周走行を行った際のコンバイン１の軌跡を取得する軌跡取得部２３を備えている。

【0060】

本実施形態において位置算出部２１により算出される軌跡は、より具体的には、収穫部Ｈの圃場内側端部の軌跡である。即ち、位置算出部２１により算出される軌跡は、左右の分草具１０のうち圃場内側に位置する方の分草具１０の軌跡である。そして、軌跡取得部２３は、当該軌跡を取得する。

【0061】

このように、本実施形態において、軌跡は、コンバイン１の有する収穫部Ｈの圃場内側端部の軌跡である。

【0062】

尚、本発明はこれに限定されない。位置算出部２１により算出される軌跡、及び、軌跡取得部２３により取得される軌跡は、例えば、衛星測位モジュール８０の軌跡であっても良い。

【0063】

図２では、最外周走行を行った際の収穫部Ｈの圃場内側端部の軌跡が、実線の矢印により示されている。また、最外周走行を行った際の衛星測位モジュール８０の軌跡が、仮想線の矢印により示されている。尚、実際の最外周走行では、コンバイン１は、圃場の隅部において前進と後進とを繰り返しながら方向転換を行う。図２では、前進の軌跡のみが示されており、後進の軌跡は省略されている。

【0064】

図４に示すように、領域管理部２２は、未作業領域算出部２４を有している。未作業領域算出部２４は、軌跡取得部２３が取得した軌跡に基づいて、最外周走行の完了時点での圃場における未作業領域ＵＡ（図３参照）を算出する。

【0065】

即ち、走行管理システムＡは、軌跡に基づいて、最外周走行の完了時点での圃場における未作業領域ＵＡを算出する未作業領域算出部２４を備えている。

【0066】

本実施形態において、未作業領域ＵＡは、コンバイン１が植立穀稈の刈取を行っていない領域である。また、未作業領域ＵＡは、コンバイン１が刈取走行を行った領域に囲まれた領域である。未作業領域ＵＡの輪郭は、全周に亘って、収穫部Ｈの圃場内側端部の軌跡により規定される。未作業領域ＵＡの輪郭は、多角形状になる場合もあるし、多角形状にならない場合もある。

【0067】

尚、制御部２０、及び、制御部２０に含まれる位置算出部２１等の各要素は、マイクロコンピュータ等の物理的な装置であっても良いし、ソフトウェアにおける機能部であっても良い。

【0068】

〔目標走行経路の生成〕
図４に示すように、領域管理部２２は、領域決定部２５を有している。コンバイン１による最外周走行が完了すると、領域決定部２５は、軌跡取得部２３が取得した軌跡に基づいて、多角形状の作業対象領域ＣＡを決定する。図５に示すように、本実施形態において、作業対象領域ＣＡは、第１辺Ｃ１、第２辺Ｃ２、第３辺Ｃ３、第４辺Ｃ４により規定される四角形状である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、作業対象領域ＣＡは、例えば三角形状であっても良いし、五角形状であっても良い。

【0069】

また、図５に示すように、作業対象領域ＣＡは、最外周走行の完了時点での未作業領域ＵＡを包含している。即ち、走行管理システムＡは、最外周走行の完了時点での未作業領域ＵＡを包含する多角形状の作業対象領域ＣＡを軌跡に基づいて決定する領域決定部２５を備えている。

【0070】

また、図５に示すように、作業対象領域ＣＡの輪郭は、最外周走行の完了時点での未作業領域ＵＡの輪郭に接している。

【0071】

図４に示すように、制御部２０は、第１経路管理部２６を有している。第１経路管理部２６は、走行経路生成部２７を有している。

【0072】

領域決定部２５により決定された作業対象領域ＣＡを示す情報は、領域管理部２２から第１経路管理部２６へ送られる。走行経路生成部２７は、領域管理部２２から送られた作業対象領域ＣＡを示す情報に基づいて、複数の目標走行経路ＬＩ（図５参照）を生成する。

【0073】

複数の目標走行経路ＬＩは、コンバイン１が最外周領域ＳＡよりも内側の領域を刈取走行するための経路である。走行経路生成部２７は、複数の目標走行経路ＬＩにより作業対象領域ＣＡの全体が網羅されるように、複数の目標走行経路ＬＩを生成する。

【0074】

即ち、走行管理システムＡは、コンバイン１が最外周領域ＳＡよりも内側の領域を刈取走行するための複数の目標走行経路ＬＩを生成する走行経路生成部２７を備えている。また、走行経路生成部２７は、複数の目標走行経路ＬＩにより作業対象領域ＣＡの全体が網羅されるように、作業対象領域ＣＡに基づいて複数の目標走行経路ＬＩを生成するように構成されている。

【0075】

尚、図５に示すように、本実施形態においては、複数の目標走行経路ＬＩは、縦横方向に延びる複数のメッシュ線である。

【0076】

また、走行経路生成部２７は、作業対象領域ＣＡの輪郭を構成する各辺のうち少なくとも一つの辺に平行であるように、各目標走行経路ＬＩを生成する。例えば、図５に示す例では、紙面左右方向に延びる各目標走行経路ＬＩは、第１辺Ｃ１及び第３辺Ｃ３に平行である。また、紙面上下方向に延びる各目標走行経路ＬＩは、第２辺Ｃ２及び第４辺Ｃ４に平行である。

【0077】

このように、目標走行経路ＬＩは、作業対象領域ＣＡの輪郭を構成する各辺のうち少なくとも一つの辺に平行である。

【0078】

図４に示すように、走行管理システムＡは、慣性計測装置８１を備えている。また、制御部２０は、方位算出部２８を有している。尚、慣性計測装置８１は、コンバイン１に搭載されている。

【0079】

慣性計測装置８１は、コンバイン１の機体のヨー角度の角速度、及び、互いに直交する３軸方向の加速度を経時的に検知する。慣性計測装置８１による検知結果は、方位算出部２８へ送られる。

【0080】

方位算出部２８は、位置算出部２１から、コンバイン１の位置座標を受け取る。そして、方位算出部２８は、慣性計測装置８１による検知結果と、コンバイン１の位置座標と、に基づいて、コンバイン１の機体方位を算出する。

【0081】

より具体的には、まず、コンバイン１の走行中に、現在のコンバイン１の位置座標、及び、直前に走行していた地点におけるコンバイン１の位置座標に基づいて、方位算出部２８は、初期機体方位を算出する。次に、初期機体方位が算出されてからコンバイン１が一定時間走行すると、方位算出部２８は、その一定時間の走行の間に慣性計測装置８１により検知された角速度を積分処理することにより、機体方位の変化量を算出する。

【0082】

そして、このように算出された機体方位の変化量を初期機体方位に足し合わせることによって、方位算出部２８は、機体方位の算出結果を更新する。その後、一定時間毎に、機体方位の変化量が同様に算出されると共に、順次、機体方位の算出結果が更新されていく。

【0083】

以上の構成により、方位算出部２８は、コンバイン１の機体方位を算出する。

【0084】

図４に示すように、第１経路管理部２６は、経路選択部２９を有している。また、制御部２０は、走行制御部３０を有している。走行制御部３０は、走行装置１１を制御することにより、コンバイン１の走行を制御可能に構成されている。

【0085】

即ち、走行管理システムＡは、コンバイン１の走行を制御する走行制御部３０を備えている。

【0086】

走行制御部３０は、複数の目標走行経路ＬＩのうちまだ走行していない目標走行経路ＬＩに沿った刈取走行をコンバイン１が繰り返すように、コンバイン１の走行を制御する。これにより、圃場における刈取走行が自動走行にて行われることとなる。

【0087】

詳述すると、第１経路管理部２６における経路選択部２９は、位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標と、走行経路生成部２７により生成された複数の目標走行経路ＬＩと、に基づいて、コンバイン１が次に走行するべき目標走行経路ＬＩを選択する。経路選択部２９により選択された目標走行経路ＬＩを示す情報は、走行制御部３０へ送られる。

【0088】

また、走行制御部３０は、位置算出部２１からコンバイン１の位置座標を受け取る。走行制御部３０は、方位算出部２８からコンバイン１の機体方位を受け取る。そして、走行制御部３０は、位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標と、方位算出部２８から受け取ったコンバイン１の機体方位と、経路選択部２９により選択された目標走行経路ＬＩを示す情報と、に基づいて、コンバイン１の自動走行を制御する。より具体的には、走行制御部３０は、目標走行経路ＬＩに沿った自動走行によって刈取走行が行われるように、コンバイン１の走行を制御する。

【0089】

この自動走行において、走行制御部３０は、現在走行している目標走行経路ＬＩの次に、経路選択部２９により選択された目標走行経路ＬＩに沿った刈取走行が行われるように、コンバイン１の走行を制御する。

【0090】

〔目標旋回経路の生成〕
走行制御部３０は、図６及び図７に示すように、コンバイン１が旋回しながら未作業領域ＵＡの角部ＣＮを刈取走行するように、コンバイン１を制御可能に構成されている。以下では、コンバイン１が旋回しながら未作業領域ＵＡの角部ＣＮを刈取走行するための目標旋回経路Ｔの生成について詳述する。

【0091】

図４に示すように、制御部２０は、第２経路管理部３１を有している。第２経路管理部３１は、旋回経路生成部３２を有している。また、領域管理部２２は、記憶部３３を有している。

【0092】

未作業領域算出部２４により算出された未作業領域ＵＡは、記憶部３３に記憶される。記憶部３３に記憶されている未作業領域ＵＡは、領域管理部２２から第２経路管理部３１へ送られる。第２経路管理部３１の旋回経路生成部３２は、領域管理部２２から受け取った未作業領域ＵＡに基づいて、目標旋回経路Ｔを生成する。このとき、旋回経路生成部３２は、図６に示すように、目標旋回経路Ｔが未作業領域ＵＡの角部ＣＮの形状に沿うように、目標旋回経路Ｔを生成する。

【0093】

即ち、走行管理システムＡは、コンバイン１が旋回しながら未作業領域ＵＡの角部ＣＮを刈取走行するための目標旋回経路Ｔを、未作業領域ＵＡに基づいて生成する旋回経路生成部３２を備えている。

【0094】

図６に示す例では、目標旋回経路Ｔは、第１ラインＥ１、第２ラインＥ２、第３ラインＥ３、第４ラインＥ４が一続きに繋がったものである。第１ラインＥ１、第２ラインＥ２、第３ラインＥ３、第４ラインＥ４は、何れも、目標旋回経路Ｔを構成する要素経路ＥＬである。

【0095】

即ち、旋回経路生成部３２は、一続きに繋がる複数の要素経路ＥＬにより目標旋回経路Ｔが構成されるように、目標旋回経路Ｔを生成する。言い換えれば、旋回経路生成部３２は、直列状に（一列に）繋がる複数の要素経路ＥＬにより目標旋回経路Ｔが構成されるように、目標旋回経路Ｔを生成する。

【0096】

尚、目標旋回経路Ｔを構成する要素経路ＥＬの個数は、特に限定されるものではなく、三つ以下であっても良いし、五つ以上であっても良い。

【0097】

また、旋回経路生成部３２は、要素経路ＥＬが未作業領域ＵＡに入り込まないように、要素経路ＥＬを生成する。例えば、図６に示すように、各要素経路ＥＬの両端点は、未作業領域ＵＡの輪郭上、または、未作業領域ＵＡの外側に位置している。

【0098】

旋回経路生成部３２により生成された目標旋回経路Ｔは、第２経路管理部３１から走行制御部３０へ送られる。走行制御部３０は、位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標と、方位算出部２８から受け取ったコンバイン１の機体方位と、第２経路管理部３１から受け取った目標旋回経路Ｔと、に基づいて、コンバイン１の自動走行を制御する。より具体的には、走行制御部３０は、目標旋回経路Ｔに沿った自動走行によってコンバイン１が旋回しながら未作業領域ＵＡの角部ＣＮを刈取走行するように、コンバイン１の走行を制御する。

【0099】

図６及び図７に示す例では、走行制御部３０の制御により、コンバイン１は、圃場の隅部において、第１ラインＥ１に沿って前進刈取走行した後、第２ラインＥ２に沿って前進刈取走行する。次に、コンバイン１は、第３ラインＥ３に沿って前進刈取走行する。次に、コンバイン１は、第４ラインＥ４に沿って前進刈取走行する。これにより、圃場の隅部において、目標旋回経路Ｔに沿った自動走行での前進刈取走行が行われる。

【0100】

このとき、図７に示すように、走行制御部３０は、コンバイン１の有する収穫部Ｈの旋回外側端部が目標旋回経路Ｔに沿って移動するようにコンバイン１の走行を制御する。尚、このとき植立穀稈が刈り取られる領域が、図７においてハッチングにて示されている。

【0101】

以下では、互いに隣接する二つの要素経路ＥＬのうち、コンバイン１の走行方向上手側に位置する方を「第１要素経路」と呼称し、走行方向下手側に位置する方を「第２要素経路」と呼称する。

【0102】

旋回経路生成部３２は、目標旋回経路Ｔを生成する際、コンバイン１の走行方向上手側から順に、要素経路ＥＬを生成していく。このとき、旋回経路生成部３２は、第１要素経路に対する第２要素経路の傾きが大きいほど、第２要素経路の長さが長くなるように、第２要素経路を生成する。

【0103】

例えば、第１ラインＥ１と第２ラインＥ２との関係においては、第１ラインＥ１が第１要素経路であり、第２ラインＥ２が第２要素経路である。図６に示す例では、第１ラインＥ１に対する第２ラインＥ２の傾きは、角度Ｇ１である。また、第２ラインＥ２の長さは、長さＤ１である。

【0104】

これに対して、第２ラインＥ２と第３ラインＥ３との関係においては、第２ラインＥ２が第１要素経路であり、第３ラインＥ３が第２要素経路である。図６に示す例では、第２ラインＥ２に対する第３ラインＥ３の傾きは、角度Ｇ２である。また、第３ラインＥ３の長さは、長さＤ２である。角度Ｇ２は角度Ｇ１よりも大きい。また、長さＤ２は長さＤ１よりも長い。

【0105】

このように、互いに隣接する二つの要素経路ＥＬである第１要素経路及び第２要素経路のうちコンバイン１の走行方向下手側に位置する第２要素経路は、第１要素経路に対する第２要素経路の傾きが大きいほど、第２要素経路の長さが長くなるように生成される。

【0106】

〔目標前進経路の生成〕
図４に示す位置算出部２１は、最外周走行でのコンバイン１の軌跡だけではなく、自動走行中のコンバイン１の軌跡を算出可能に構成されている。自動走行中のコンバイン１の軌跡が算出されると、軌跡取得部２３は、当該軌跡を取得する。

【0107】

図４に示すように、領域管理部２２は、更新部３４を有している。更新部３４は、軌跡取得部２３により取得された軌跡に基づいて、記憶部３３に記憶されている未作業領域ＵＡの算出結果を更新する。記憶部３３は、更新後の未作業領域ＵＡを記憶する。

【0108】

この構成により、更新部３４は、圃場においてコンバイン１により行われた刈取走行に応じて未作業領域ＵＡの算出結果を更新することができる。即ち、走行管理システムＡは、圃場において行われた刈取走行に応じて未作業領域ＵＡの算出結果を更新する更新部３４を備えている。

【0109】

例えば、図７に示すように、目標旋回経路Ｔに沿った自動走行での刈取走行が行われた場合、更新部３４は、当該刈取走行で刈取済みとなった領域を未作業領域ＵＡから除外することにより、未作業領域ＵＡの算出結果を更新する。

【0110】

図４に示すように、第２経路管理部３１は、前進経路生成部３５を有している。更新部３４により更新された未作業領域ＵＡは、領域管理部２２から第２経路管理部３１へ送られる。第２経路管理部３１の前進経路生成部３５は、領域管理部２２から受け取った更新された未作業領域ＵＡに基づいて、目標前進経路ＦＬ（図８参照）を生成可能である。目標前進経路ＦＬは、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行が完了した後に未作業領域ＵＡの角部ＣＮをコンバイン１が前進しながら刈取走行するための経路である。

【0111】

即ち、走行管理システムＡは、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行が完了した後に未作業領域ＵＡの角部ＣＮをコンバイン１が前進しながら刈取走行するための目標前進経路ＦＬを、更新部３４による更新結果に基づいて生成可能な前進経路生成部３５を備えている。

【0112】

前進経路生成部３５により目標前進経路ＦＬが生成された場合、目標前進経路ＦＬは、第２経路管理部３１から走行制御部３０へ送られる。走行制御部３０は、位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標と、方位算出部２８から受け取ったコンバイン１の機体方位と、第２経路管理部３１から受け取った目標前進経路ＦＬと、に基づいて、コンバイン１が方位変更動作を行うようにコンバイン１の走行を制御する。方位変更動作とは、後進した後で目標前進経路ＦＬに沿って前進刈取走行する動作である。

【0113】

即ち、目標前進経路ＦＬが生成された場合、走行制御部３０は、コンバイン１が、後進した後で目標前進経路ＦＬに沿って前進刈取走行する動作である方位変更動作を行うようにコンバイン１の走行を制御する。

【0114】

図８から図１０に示す例では、図６及び図７に示した目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行が完了した後に、前進経路生成部３５により目標前進経路ＦＬが生成されている。また、図９及び図１０により、方位変更動作の一例が示されている。この例において、コンバイン１は、走行制御部３０の制御により、図９に示すように、目標前進経路ＦＬの延びる方向に機体方位を合わせるように、旋回しながら後進する。その後、コンバイン１は、走行制御部３０の制御により、図１０に示すように、目標前進経路ＦＬに沿って前進刈取走行を行う。

【0115】

尚、本発明はこれに限定されず、方位変更動作において、コンバイン１は、真っ直ぐに後進した後に、目標前進経路ＦＬの延びる方向に機体方位を合わせるように、旋回しながら前進しても良い。

【0116】

コンバイン１が目標前進経路ＦＬに沿って前進刈取走行を行うとき、図１０に示すように、走行制御部３０は、コンバイン１の有する収穫部Ｈの旋回外側端部が目標前進経路ＦＬに沿って移動するようにコンバイン１の走行を制御する。尚、このとき植立穀稈が刈り取られる領域が、図１０においてハッチングにて示されている。

【0117】

前進経路生成部３５は、目標前進経路ＦＬが、方位変更動作を行う前のコンバイン１の機体方位に対して旋回内側に傾くように、目標前進経路ＦＬを生成する。例えば、図８に示す例では、コンバイン１は、図６及び図７に示した目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行が完了した状態である。図６及び図７に示した目標旋回経路Ｔの旋回方向は、図６から図８における反時計回り方向である。そのため、前進経路生成部３５は、目標前進経路ＦＬが、図８に示すコンバイン１の機体方位に対して反時計回り方向に角度Ｇ３だけ傾くように、目標前進経路ＦＬを生成する。

【0118】

尚、図８に示す例では、方位変更動作を行う前のコンバイン１の機体方位は、第４ラインＥ４の延びる方向に一致している。また、角度Ｇ３は、予め決められた固定値であっても良いし、状況に応じて変化しても良い。

【0119】

以上で説明した構成により、コンバイン１が方位変更動作を行うと、コンバイン１の機体方位が旋回内側へ変化することとなる。

【0120】

このように、前進経路生成部３５は、方位変更動作によってコンバイン１の機体方位が旋回内側へ変化するように、目標前進経路ＦＬを生成する。

【0121】

また、前進経路生成部３５は、目標前進経路ＦＬを生成する時点での未作業領域ＵＡに目標前進経路ＦＬが入り込まないように、目標前進経路ＦＬを生成する。例えば、図８に示すように、目標前進経路ＦＬの両端点は、未作業領域ＵＡの輪郭上、または、未作業領域ＵＡの外側に位置している。

【0122】

〔圃場の隅部における刈取走行〕
以下では、走行管理システムＡにより実現される、圃場の隅部における刈取走行、及び、当該刈取走行の前後に行われる刈取走行について説明する。

【0123】

図４に示す走行制御部３０は、コンバイン１が、一つの目標走行経路ＬＩに沿った刈取走行を行った後、旋回走行を行い、且つ、旋回走行の後に当該一つの目標走行経路ＬＩとは異なる目標走行経路ＬＩに沿った刈取走行を行うようにコンバイン１の走行を制御する。そして、コンバイン１が当該旋回走行を行う際、走行制御部３０は、コンバイン１が目標旋回経路Ｔに沿って走行するようにコンバイン１の走行を制御可能である。

【0124】

例えば、図６から図１１に示す例では、コンバイン１は、走行制御部３０の制御により、第１目標経路Ｍ１に沿った刈取走行を、第１目標経路Ｍ１上の旋回開始地点ＳＰ（図６参照）に到達するまで行った後、目標旋回経路Ｔに沿った旋回走行を行う。次に、コンバイン１は、図９及び図１０に示す方位変更動作を行う。その後、コンバイン１は、図１０及び図１１に示すように、後進した後、第２目標経路Ｍ２に沿った刈取走行を行う。

【0125】

尚、第１目標経路Ｍ１は、複数の目標走行経路ＬＩのうちの一つである。また、第２目標経路Ｍ２は、第１目標経路Ｍ１とは異なる目標走行経路ＬＩである。

【0126】

また、図６から図１１に示すように、走行制御部３０は、コンバイン１が、複数の目標走行経路ＬＩのうちの一つである第１目標経路Ｍ１に沿って未作業領域ＵＡの角部ＣＮに到達するまで刈取走行を行った後、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行を含む方向転換走行を行い、且つ、当該方向転換走行の後、複数の目標走行経路ＬＩのうちの一つである第２目標経路Ｍ２に沿って刈取走行を行うように、コンバイン１を制御可能に構成されている。尚、第２目標経路Ｍ２に沿った刈取走行により、植立穀稈は、図１１にハッチングで示すように刈り取られていく。

【0127】

制御部２０は、図１２に示す走行制御フローに従って、コンバイン１の走行を制御するように構成されている。この走行制御フローは、最外周走行の完了後、コンバイン１の自動走行中に、コンバイン１が、目標走行経路ＬＩに沿って、圃場の隅部へ向かって走行しているときに実行される。

【0128】

この走行制御フローが開始されると、まず、ステップＳ０１の処理が実行される。ステップＳ０１では、コンバイン１が刈取済みの領域に進入した後、圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバイン１が未作業領域ＵＡに進入することなく行うことが可能であるか否かが判定される。尚、本実施形態における「所定の方向転換方法」は、具体的には、αターンである。

【0129】

ステップＳ０１での判定について詳述する。図４に示すように、領域管理部２２は、境界算出部３６を有している。また、制御部２０は、ターン判定部３７（本発明に係る「判定部」に相当）を有している。境界算出部３６は、軌跡取得部２３が取得した軌跡に基づいて、最外周走行における収穫部Ｈの圃場外側端部の軌跡を算出する。境界算出部３６は、最外周走行における収穫部Ｈの圃場外側端部の軌跡に基づいて、コンバイン１の進入が許可される領域の境界ＯＢ（図２参照）を算出する。境界ＯＢは、圃場の輪郭に一致していても良いし、一致していなくても良い。

【0130】

境界算出部３６により算出された境界ＯＢは、領域管理部２２からターン判定部３７へ送られる。また、ステップＳ０１の処理において、記憶部３３に記憶されている最新の（現在の）未作業領域ＵＡが、領域管理部２２からターン判定部３７へ送られる。

【0131】

ステップＳ０１の処理において、ターン判定部３７は、受け取った境界ＯＢ及び未作業領域ＵＡに基づいて、コンバイン１が刈取済みの領域に進入した後、圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバイン１が未作業領域ＵＡに進入することなく行うことが可能であるか否かを判定する。

【0132】

このように、走行管理システムＡは、最外周走行の完了後に、圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバイン１が未作業領域ＵＡに進入することなく行うことが可能であるか否かを判定するターン判定部３７を備えている。

【0133】

尚、図４に示すように、ターン判定部３７による判定結果は、走行制御部３０へ送られる。以下で説明するように、走行制御部３０は、図１２に示す走行制御フローに従い、当該判定結果に応じてコンバイン１の走行を制御する。

【0134】

図１３には、圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバイン１が未作業領域ＵＡに進入することなく行うことが可能である場合の例が示されている。この例のような場合、ターン判定部３７は、可能であると判定する。

【0135】

図１４には、圃場の隅部における所定の方向転換方法による方向転換を、コンバイン１が未作業領域ＵＡに進入することなく行うことが可能でない場合の例が示されている。この例のように、コンバイン１が未作業領域ＵＡに進入することなく所定の方向転換方法による方向転換を行うとコンバイン１が境界ＯＢを越えてしまうことが予測される場合、ターン判定部３７は、可能でないと判定する。

【0136】

図１２に示すように、ターン判定部３７が可能であると判定した場合（ステップＳ０１にて「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ０２へ移行する。ステップＳ０２では、コンバイン１が圃場の隅部において目標旋回経路Ｔに沿った刈取走行を行うことなく、所定の方向転換方法（本実施形態ではαターン）による方向転換を行うように、走行制御部３０によってコンバイン１の走行が制御される。

【0137】

即ち、ターン判定部３７が可能であると判定した場合、走行制御部３０は、コンバイン１が圃場の隅部において目標旋回経路Ｔに沿った刈取走行を行うことなく、所定の方向転換方法による方向転換を行うようにコンバイン１の走行を制御する。

【0138】

ステップＳ０２の次に、処理はステップＳ０３へ移行する。ステップＳ０３では、コンバイン１が次の目標走行経路ＬＩに沿った刈取走行を行うように、走行制御部３０がコンバイン１の走行を制御する。尚、「次の目標走行経路ＬＩ」とは、コンバイン１が次に走行する目標走行経路ＬＩ、即ち、経路選択部２９により選択された目標走行経路ＬＩである。

【0139】

例えば、この走行制御フローが開始された時点で、コンバイン１が、図６に示す第１目標経路Ｍ１に沿って刈取走行していた場合、ステップＳ０３では、コンバイン１が第２目標経路Ｍ２に沿った刈取走行を行うように、走行制御部３０がコンバイン１の走行を制御する。

【0140】

ステップＳ０３の後、この走行制御フローは一旦終了する。

【0141】

また、図１２に示すように、ターン判定部３７が可能でないと判定した場合（ステップＳ０１にて「Ｎｏ」）、処理はステップＳ０４へ移行する。ステップＳ０４では、図６を参照しながら説明したように、旋回経路生成部３２により、目標旋回経路Ｔが生成される。次に、図７を参照しながら説明したように、圃場の隅部において目標旋回経路Ｔに沿った自動走行での前進刈取走行が行われる（ステップＳ０５）。次に、更新部３４によって未作業領域ＵＡの算出結果が更新される（ステップＳ０６）。

【0142】

このように、ターン判定部３７が可能でないと判定した場合、走行制御部３０は、コンバイン１が圃場の隅部において目標旋回経路Ｔに沿った刈取走行を行うようにコンバイン１の走行を制御する。

【0143】

ステップＳ０６の次に、処理はステップＳ０７へ移行する。ステップＳ０７では、完了時方位と、次の目標走行経路ＬＩの延びる方向と、の角度差が閾値以上であるか否かが判定される。尚、完了時方位とは、目標旋回経路Ｔまたは目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位である。また、閾値は、予め決められた固定値であっても良いし、状況に応じて変化しても良い。閾値は、特に限定されないが、例えば２０°であっても良いし、３０°であっても良いし、４０°であっても良い。以下では、ステップＳ０７での判定について詳述する。

【0144】

図４に示すように、制御部２０は、角度差判定部３８を有している。角度差判定部３８は、第１経路管理部２６から、次の目標走行経路ＬＩを取得する。

【0145】

また、図７を参照しながら説明したように、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行が行われる場合、角度差判定部３８は、方位算出部２８から、当該前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位を取得する。この場合、図１２のステップＳ０７において、角度差判定部３８は、当該前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位と、次の目標走行経路ＬＩの延びる方向と、の角度差が閾値以上であるか否かを判定する。

【0146】

また、図１０を参照しながら説明したように、目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行が行われる場合、角度差判定部３８は、方位算出部２８から、当該前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位を取得する。この場合、図１２のステップＳ０７において、角度差判定部３８は、当該前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位と、次の目標走行経路ＬＩの延びる方向と、の角度差が閾値以上であるか否かを判定する。

【0147】

処理が初めてステップＳ０７へ移行した時点では、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行が完了した状態（完了直後の状態）である。そのため、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行の完了時点での機体方位と、次の目標走行経路ＬＩの延びる方向と、の角度差が閾値以上であるか否かが判定されることとなる。当該角度差が閾値以上である場合（ステップＳ０７にて「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ０８へ移行する。

【0148】

ステップＳ０８では、図８を参照しながら説明したように、目標前進経路ＦＬが生成される。ここで、上述の通り、前進経路生成部３５は、目標前進経路ＦＬが、方位変更動作を行う前のコンバイン１の機体方位に対して旋回内側に傾くように、目標前進経路ＦＬを生成する。即ち、処理が初めてステップＳ０８へ移行したとき、目標前進経路ＦＬは、目標旋回経路Ｔに沿った前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位に対して旋回内側に傾くように生成されることとなる。次に、処理はステップＳ０９へ移行する。

【0149】

ステップＳ０９では、図９及び図１０を参照しながら説明したように、方位変更動作が行われる。その後、処理はステップＳ０６へ戻る。即ち、処理が初めてステップＳ０６へ移行してから、ステップＳ０７でＮｏと判定されるまでの間、処理はステップＳ０６からステップＳ０９を繰り返すこととなる。

【0150】

ステップＳ０７への移行が二回目以降である場合、ステップＳ０７に移行した時点では、目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行が完了した状態（完了直後の状態）である。そのため、目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行の完了時点での機体方位と、次の目標走行経路ＬＩの延びる方向と、の角度差が閾値以上であるか否かが判定されることとなる。当該角度差が閾値以上である場合（ステップＳ０７にて「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ０８へ移行する。

【0151】

ステップＳ０８への移行が二回目以降である場合は、前回のステップＳ０８にて生成された目標前進経路ＦＬとは異なる新たな目標前進経路ＦＬが生成される。このとき、新たな目標前進経路ＦＬは、前回のステップＳ０８にて生成された目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位に対して旋回内側に傾くように、前進経路生成部３５によって生成される。

【0152】

尚、ステップＳ０６での処理は、一回目の場合と二回目以降の場合とで同じである。また、ステップＳ０９での処理も、一回目の場合と二回目以降の場合とで同じである。

【0153】

また、ステップＳ０７において、完了時方位と、次の目標走行経路ＬＩの延びる方向と、の角度差が閾値以上でないと判定された場合、処理はステップＳ０３へ移行する。ステップＳ０３では、上述の通り、コンバイン１が次の目標走行経路ＬＩに沿った刈取走行を行うように、走行制御部３０がコンバイン１の走行を制御する。ステップＳ０３の後、この走行制御フローは一旦終了する。即ち、この場合、ステップＳ０７の後にステップＳ０８は実行されないため、ステップＳ０７の後に目標前進経路ＦＬの生成は行われない。

【0154】

以上の構成により、例えば、図８に示すように、次の目標走行経路ＬＩが第２目標経路Ｍ２であるケースにおいては、完了時方位と、第２目標経路Ｍ２の延びる方向と、の角度差が閾値以上である場合（ステップＳ０７にて「Ｙｅｓ」）、前進経路生成部３５は、完了時方位に対して旋回内側に傾く目標前進経路ＦＬを生成する（ステップＳ０８）。また、このケースにおいて、完了時方位と、第２目標経路Ｍ２の延びる方向と、の角度差が閾値未満である場合（ステップＳ０７にて「Ｎｏ」）、前進経路生成部３５は目標前進経路ＦＬを生成せず、且つ、コンバイン１は走行制御部３０の制御により第２目標経路Ｍ２に沿った刈取走行を行う。

【0155】

即ち、目標旋回経路Ｔまたは目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行の完了時点でのコンバイン１の機体方位である完了時方位と、第２目標経路Ｍ２の延びる方向と、の角度差が閾値以上である場合、前進経路生成部３５は、完了時方位に対して旋回内側に傾く目標前進経路ＦＬを生成する。また、当該角度差が閾値未満である場合、前進経路生成部３５は目標前進経路ＦＬを生成せず、且つ、コンバイン１は走行制御部３０の制御により第２目標経路Ｍ２に沿った刈取走行を行う。

【0156】

〔刈取高さ制御〕
図１に示すように、コンバイン１は、収穫部Ｈを昇降させるための昇降アクチュエータ８２を備えている。本実施形態において、昇降アクチュエータ８２は、油圧シリンダにより構成されている。図４に示す制御部２０は、昇降アクチュエータ８２を制御することにより、収穫部Ｈの地上高さを制御可能に構成されている。

【0157】

コンバイン１が目標走行経路ＬＩに沿った前進刈取走行を行う際、制御部２０は、図１５に仮想線で示すように、収穫部Ｈの地上高さを高さＪ１に維持する。また、コンバイン１が目標旋回経路Ｔまたは目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行を行う際、制御部２０は、図１５に実線で示すように、収穫部Ｈの地上高さを高さＪ２に維持する。高さＪ２は、高さＪ１よりも高い。

【0158】

この構成によれば、コンバイン１が目標旋回経路Ｔまたは目標前進経路ＦＬに沿った前進刈取走行を行う際、図１５に示すように収穫部Ｈの左側部または右側部が植立穀稈に接触する場合、接触位置が比較的高くなる。これにより、植立穀稈が倒れてしまうことを回避しやすくなる。

【0159】

〔ハンチング抑制〕
図１６に示すように、コンバイン１が目標走行経路ＬＩに沿った自動走行を行っているときに、コンバイン１の位置が目標走行経路ＬＩから離れている場合、図４に示す走行制御部３０は、コンバイン１が目標走行経路ＬＩに近付くように、コンバイン１の走行を制御する。圃場表面の状態等の様々な条件によっては、このような制御の結果、コンバイン１の位置が目標走行経路ＬＩ上に収束せず、コンバイン１が目標走行経路ＬＩを中心とした蛇行を続けてしまう事態が想定される。以下では、このような現象を「ハンチング」と呼称する。

【0160】

本実施形態では、走行制御部３０は、図１７に示すハンチング抑制フローに従って、コンバイン１の走行を制御するように構成されている。このハンチング抑制フローは、コンバイン１が目標走行経路ＬＩに沿った自動走行を行っているときに、一定時間毎に繰り返し実行される。

【0161】

このハンチング抑制フローが開始されると、まず、ステップＳ１１の処理が実行される。ステップＳ１１では、コンバイン１の走行制御の履歴に基づいて、ハンチングが起こっているか否かが走行制御部３０により判定される。より具体的には、所定時間以内に、操舵方向の切り替えが所定回数以上行われたか否かが判定される。

【0162】

ハンチングが起こっていないと判定された場合（ステップＳ１１にて「Ｎｏ」）、このハンチング抑制フローは一旦終了する。ハンチングが起こっていると判定された場合（ステップＳ１１にて「Ｙｅｓ」）、処理はステップＳ１２へ移行する。

【0163】

ステップＳ１２では、走行制御部３０により、コンバイン１の車速が下げられる。その後、このハンチング抑制フローは一旦終了する。

【0164】

以上で説明した構成によれば、コンバイン１が目標旋回経路Ｔに沿って刈取走行を行うことにより、旋回しながら未作業領域ＵＡの角部ＣＮを刈取走行することができる。そして、この刈取走行により、コンバイン１の方向転換を行いやすい。即ち、以上で説明した構成によれば、コンバイン１が方向転換を行える程度の広さの既刈領域を事前に確保していなくても、目標旋回経路Ｔに沿う刈取走行により、方向転換を行いやすい。

【0165】

従って、以上で説明した構成によれば、コンバイン１が方向転換を行える程度の広さの既刈領域を確保していなくても、方向転換と、生成された目標旋回経路Ｔに沿った刈取走行と、を行いやすい走行管理システムＡを実現できる。

【0166】

〔その他の実施形態〕
（１）走行装置１１は、ホイール式であっても良いし、セミクローラ式であっても良い。

【0167】

（２）上記実施形態においては、走行経路生成部２７により生成される目標走行経路ＬＩは、縦横方向に延びる複数のメッシュ線である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、走行経路生成部２７により生成される目標走行経路ＬＩは、縦横方向に延びる複数のメッシュ線でなくても良い。例えば、走行経路生成部２７により生成される目標走行経路ＬＩは、渦巻き状の走行経路であっても良い。また、目標走行経路ＬＩは、別の目標走行経路ＬＩと直交していなくても良い。また、走行経路生成部２７により生成される目標走行経路ＬＩは、互いに平行な複数の平行線であっても良い。

【0168】

（３）走行管理システムＡは、コンバイン１以外の種類の作業車の走行を管理するように構成されていても良い。例えば、走行管理システムＡは、トラクタや田植機の走行を管理しても良い。この場合、トラクタ、田植機は、何れも本発明に係る「作業車」に相当する。また、トラクタが耕耘作業や農用資材散布作業（例えば肥料散布作業）を行う場合、耕耘作業及び農用資材散布作業は、何れも、本発明に係る「作業走行」に相当し、耕耘装置及び散布装置は、何れも、本発明に係る「作業装置」に相当する。また、田植機が苗植付作業を行う場合、苗植付作業は本発明に係る「作業走行」に相当し、苗植付装置は本発明に係る「作業装置」に相当する。

【0169】

（４）コンバイン１は自動走行できないように構成されていても良い。即ち、走行管理システムＡは、走行制御部３０を備えていなくても良い。この場合、目標走行経路ＬＩ、目標旋回経路Ｔ、目標前進経路ＦＬは、手動走行のためのガイダンスとして利用されても良い。

【0170】

（５）角度差判定部３８による判定において、方位算出部２８から取得する機体方位に代えて、目標旋回経路Ｔの下手側端部（図６に示す例では第４ラインＥ４）の延びる方向、または、目標前進経路ＦＬの延びる方向が、完了時方位として取り扱われてもよい。

【0171】

（６）目標旋回経路Ｔは、複数の要素経路ＥＬにより構成されていなくても良い。例えば、目標旋回経路Ｔは、目標旋回経路Ｔの全長に亘って一体的に生成されても良い。

【0172】

（７）要素経路ＥＬは、未作業領域ＵＡに入り込むように生成されても良い。

【0173】

（８）旋回経路生成部３２は、第１要素経路に対する第２要素経路の傾きの大きさとは無関係に、第２要素経路の長さを決定しても良い。また、第２要素経路の長さは一定値であっても良い。

【0174】

（９）走行制御部３０は、コンバイン１の左右中心位置が目標旋回経路Ｔに沿って移動するようにコンバイン１の走行を制御しても良い。

【0175】

尚、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】

【0176】

本発明は、普通型のコンバインだけではなく、自脱型のコンバイン、トラクタ、田植機、トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機、建設作業機等の種々の作業車に利用可能である。

【符号の説明】

【0177】

１ コンバイン（作業車）
２３ 軌跡取得部
２４ 未作業領域算出部
２５ 領域決定部
２７ 走行経路生成部
３０ 走行制御部
３２ 旋回経路生成部
３４ 更新部
３５ 前進経路生成部
３７ ターン判定部（判定部）
Ａ 走行管理システム
ＣＡ 作業対象領域
ＣＮ 角部
ＥＬ 要素経路
ＦＬ 目標前進経路
Ｈ 収穫部（作業装置）
ＬＩ 目標走行経路
Ｍ１ 第１目標経路
Ｍ２ 第２目標経路
ＳＡ 最外周領域
Ｔ 目標旋回経路
ＵＡ 未作業領域

【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】