特許 7603481 自動走行制御システム

(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】2024-12-12

(45)【発行日】2024-12-20

(54)【発明の名称】自動走行制御システム

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241213BHJP

   G05D 1/00 20240101ALI20241213BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303Z

A01B69/00 303V

G05D1/00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021031768

(22)【出願日】2021-03-01

(65)【公開番号】P2022132989

(43)【公開日】2022-09-13

【審査請求日】2023-06-23

(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】渡邉 俊樹

(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】川畑 翔太郎

(72)【発明者】

【氏名】堀内 真幸

(72)【発明者】

【氏名】奥平 淳人

(72)【発明者】

【氏名】松永 俊

(72)【発明者】

【氏名】藤本 淳

【審査官】小島 洋志

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１３３５８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－２１６７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０６９８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１３５１９０（ＵＳ，Ａ１）

(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】

未作業地の作物を収穫するコンバインの自動走行を制御する自動走行制御システムであって、
前記未作業地における前記コンバインの走行経路を生成する走行経路生成部と、
前記走行経路生成部が生成した前記走行経路から次に走行する次走行経路を選択する走行経路選択部と、
前記未作業地における単位面積当たりの穀粒の収量である収量率を取得する収量率取得部と、
前記コンバインが前記次走行経路を走行完了した場合に前記コンバインの穀粒貯留部に貯留される穀粒の総量である予想貯留量を前記収量率に基づいて算出する算出部と、
人為操作により入力された比率を満杯貯留量に乗じた値を排出移動目標量として設定する設定部と、
前記予想貯留量と前記排出移動目標量とを比較して、排出停車位置への自動走行である排出移動走行を実行するか否かを決定する決定部と、
前記コンバインの前記穀粒貯留部に供給される穀粒の流量を測定する流量センサの出力に基づいて前記満杯貯留量を変更する変更部と、を備える自動走行制御システム。

【請求項2】

前記決定部は、前記予想貯留量が前記排出移動目標量よりも大きい場合に前記排出移動走行を実行すると決定し、
前記走行経路生成部は、前記決定部が前記排出移動走行を実行すると決定したことに応じて、前記コンバインの現在位置から前記排出停車位置までの排出移動走行経路を生成し、
前記走行経路選択部は、前記排出移動走行経路を前記次走行経路として選択する請求項１に記載の自動走行制御システム。

【請求項3】

前記変更部は、前記満杯貯留量を、前記流量センサの出力が大きいほど前記満杯貯留量が大きくなるように変更する請求項１または２に記載の自動走行制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動走行制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自動走行を行なうコンバインが開示されている。このコンバインは、グレンタンク内の穀粒量を検出する穀粒量検出手段を備えている。コンバインは、穀粒量検出手段が予め設定された設定値以上を検出すると、刈取作業を中断してトラックへ自動的に移動するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－６９８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のコンバインは、図７に示されるように、刈取作業の途中であっても穀粒量検出手段が設定値以上を検出するとトラックへ自動的に移動する。図示例の場合、未刈稈領域の長辺に沿った走行途中のＡ点において、穀粒量検出手段が設定値以上を検出している。Ａ点から前進した場合には収穫前の穀稈を踏み潰してしまうので、コンバインは地点Ａから地点Ｂへ後進走行し、地点Ｃへ前進走行する。すなわち、特許文献１の技術には、後進により作業効率が低下する可能性を有する。

【0005】

本発明の目的は、コンバインの自動走行による作物の収穫の作業効率を改善することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決する手段として、本発明の自動走行制御システムは、未作業地の作物を収穫するコンバインの自動走行を制御する自動走行制御システムであって、前記未作業地における前記コンバインの走行経路を生成する走行経路生成部と、前記走行経路生成部が生成した前記走行経路から次に走行する次走行経路を選択する走行経路選択部と、前記未作業地における単位面積当たりの穀粒の収量である収量率を取得する収量率取得部と、前記コンバインが前記次走行経路を走行完了した場合に前記コンバインの穀粒貯留部に貯留される穀粒の総量である予想貯留量を前記収量率に基づいて算出する算出部と、人為操作により入力された比率を満杯貯留量に乗じた値を排出移動目標量として設定する設定部と、前記予想貯留量と前記排出移動目標量とを比較して、排出停車位置への自動走行である排出移動走行を実行するか否かを決定する決定部と、前記コンバインの前記穀粒貯留部に供給される穀粒の流量を測定する流量センサの出力に基づいて前記満杯貯留量を変更する変更部と、を備えることを特徴とする。

【0007】

本構成によれば、予想貯留量と排出移動目標量とが比較されて排出移動走行を実行するか否かが決定される。すなわち、次走行経路を走行する前に排出移動走行を実行するか否かが決定されるので、走行経路の走行中に穀粒貯留部が満杯になることが回避され、自動走行による収穫作業の効率を改善することができる。

【0008】

加えて、排出移動目標量が人為操作に基づいて設定されるので、排出移動目標量が適切に調整されて、自動走行による収穫作業の効率を更に改善することができる。例えば、決定部の決定に沿って排出移動走行を行なったときに穀粒貯留部に実際に貯留されていた穀粒の量が想定より少なかった場合、排出移動目標量を増加させるとよい。この場合、以降の自動走行においては更に多くの穀粒を穀粒貯留部に貯留させることができ、排出移動走行の回数を削減して作業効率を改善することができる。例えば、走行経路の走行中に穀粒貯留部が満杯になる事態が発生した場合、排出移動目標量を減少させるとよい。この場合、以降の自動走行においては更に早いタイミングで排出移動走行を実行するよう決定されるので、走行経路の走行中に穀粒貯留部が満杯になることを適切に回避することができる。
また、本構成によれば、入力された比率に満杯貯留量を乗じた値が排出移動目標量として設定されるので、排出移動目標量の設定を容易且つ直感的に行なうことができ好ましい。
また、穀粒貯留部に供給される穀粒の流量に応じて、穀粒貯留部における穀粒の貯まり方が変化する。例えば、流量が大きい場合には穀粒は供給口から離れた位置に多く貯まる。流量が小さい場合には穀粒は供給口に近い位置に多く貯まる。穀粒貯留部に配置される満杯を検知するセンサが、穀粒が多く貯まる位置に配置されていると、当該センサが穀粒を検知するのが比較的早くなるので、センサ検知時に穀粒貯留部に実際に貯留されている穀粒の量は比較的少なくなる。センサが、穀粒が多く貯まる位置から離れて配置されていると、当該センサが穀粒を検知するのが比較的遅くなるので、センサ検知時に穀粒貯留部に実際に貯留されている穀粒の量は比較的多くなる。本構成によれば、流量センサの出力に応じて満杯貯留量が変更されるので、排出移動走行の実行決定が適切に行なわれる。

【0009】

本発明において、前記決定部は、前記予想貯留量が前記排出移動目標量よりも大きい場合に前記排出移動走行を実行すると決定し、前記走行経路生成部は、前記決定部が前記排出移動走行を実行すると決定したことに応じて、前記コンバインの現在位置から前記排出停車位置までの排出移動走行経路を生成し、前記走行経路選択部は、前記排出移動走行経路を次走行経路として選択すると好適である。

【0010】

本構成によれば、予想貯留量が排出移動目標量よりも大きい場合に排出移動走行が実行されるので、走行経路の走行中に穀粒貯留部が満杯になることを適切に回避することができる。また、排出移動走行の実行が決定されると、排出移動走行経路が生成され、排出移動走行経路が次走行経路として選択されるので、穀粒貯留部の穀粒の排出を適切に実行することができる。

【0011】

【0012】

【0013】

【0014】

【0015】

本発明において、前記変更部は、前記満杯貯留量を、前記流量センサの出力が大きいほど前記満杯貯留量が大きくなるように変更すると好適である。

【0016】

本構成は、穀粒貯留部における穀粒の供給口と満杯を検知するセンサとが近接している場合に好適に用いられる。穀粒貯留部に供給される穀粒の流量が大きい場合、供給口及びセンサから離れた位置に穀粒が多く貯まる。従って、センサが穀粒を検知するのが比較的遅くなるので、満杯貯留量が大きいと好ましい。本構成によれば、排出移動走行の実行決定が更に適切に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】自動走行制御システムの動作の概要を示す図である。

【図2】コンバインの右側面図である。

【図3】圃場における初期周回走行を示す図である。

【図4】αターン周回走行パターンによる自動走行を示す図である。

【図5】Ｕターン周回走行パターンによる自動走行、及び排出移動走行を示す図である。

【図6】制御に関する構成を示す制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る自動走行制御システムの実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0019】

図１に、自動走行制御システムの動作の概要が示されている。本システムは、未作業地の作物を収穫するコンバインの自動走行を制御する。本システムでは、予想貯留量と排出移動目標量とを比較して、排出停車位置ＰＰ（図５）への自動走行である排出移動走行をコンバインに実行させるか否かが決定部８５ｄにより決定される。決定部８５ｄは、予想貯留量が排出移動目標量よりも大きい場合に排出移動走行を実行すると決定する。

【0020】

予想貯留量は、算出部８５ｂにより算出される。予想貯留量は、コンバインが次走行経路を走行完了した場合にコンバインの穀粒タンク７（穀粒貯留部の一例）に貯留される穀粒の総量である。次走行経路は、走行制御部８４（走行経路選択部の一例、図６参照）により選択される、コンバインが次に走行する経路である。図１、図５の例では、次走行経路は収穫走行経路Ｌ０７である。

【0021】

予想貯留量は、収量率に基づいて算出される。詳しくは、予想貯留量は、現在収量と、収量率に基づいて算出される予想増加量と、の和である。

【0022】

現在収量は、現時点（次走行経路の走行の開始前）で穀粒タンク７に貯留されている穀粒の量である。現在収量は、穀粒タンク７から荷重を受ける荷重センサ１０の出力に基づいて算出される。本実施形態では、現在収量は、荷重センサ１０の出力と、流量センサ５０により測定される穀粒タンク７に供給される穀粒の流量と、に基づいて算出される。

【0023】

予想増加量は、次走行経路（収穫走行経路Ｌ０７）の走行による穀粒タンク７の貯留量の増加量の予想値である。予想増加量は、次走行経路の走行により収穫が行なわれる圃場の面積と、収量率と、の乗算により算出される。収量率は、未作業地における単位面積当たりの穀粒の収量である。収量率は、後述する初期周回走行の間に算出される。

【0024】

排出移動目標量は、排出移動走行を実行するか否かの決定の基準となる値である。排出移動目標量は、人為操作に基づいて設定部８５ｃにより設定される。詳しくは、排出移動目標量は、人為操作により入力された比率を満杯貯留量に乗じた値に設定される。比率は、管理端末６０を通じて人為操作により入力される。比率は、５０％から１５０％までの範囲で変更可能である。

【0025】

満杯貯留量は、穀粒タンク７が穀粒で満杯になるときの、穀粒タンク７に貯留されている穀粒の重量である。満杯貯留量は、穀粒タンク７に設けられたモミセンサ１１のうち最も上に位置するモミセンサ１１ａが穀粒を検出するときの、穀粒タンク７に貯留されている穀粒の重量である。本実施形態では、満杯貯留量は、穀粒タンク７に供給される穀粒の流量を測定する流量センサ５０の出力に基づいて変更部８５ｅにより変更される。具体的には、満杯貯留量は、流量センサ５０により測定される穀粒タンク７に供給される穀粒の流量に基づいて変更される。

【0026】

満杯貯留量の変更が、穀粒タンク７に供給される穀粒の流量に基づいて行なわれる理由を説明する。本実施形態では、図１、図２に示されるように、穀粒を穀粒タンク７の内部に拡散放出する穀粒放出装置１３が、穀粒タンク７の内部における前端部の上部に配置されている。モミセンサ１１が、穀粒タンク７の内部における前寄りに配置されている。

【0027】

穀粒放出装置１３から放出される穀粒の流量が比較的小さい場合、図１の左上イラストに示されるように、穀粒は穀粒タンク７の前寄りに落下する。そうすると、図１の左上イラストの二点鎖線で示されるように、穀粒は穀粒タンク７の前寄りに溜まっていく。最も上のモミセンサ１１ａが穀粒を検知するとき、溜まった穀粒の上面は太い実線で示される形状となる。この状態において穀粒タンク７の後部に穀粒が貯留される余裕があるが、モミセンサ１１ａが穀粒を検知しているので、穀粒タンク７は満杯であると判定される。換言すれば、穀粒放出装置１３から放出される穀粒の流量が比較的小さい場合、満杯貯留量は比較的小さくなる。

【0028】

穀粒放出装置１３から放出される穀粒の流量が比較的大きい場合、穀粒は穀粒タンク７の後寄りに落下する。そうすると、穀粒は穀粒タンク７の後寄りに溜まっていく。上述の場合と異なり、最も上のモミセンサ１１ａが穀粒を検知するとき、穀粒タンク７の後部に穀粒が貯留される余裕が無い（又は少ない）状態となる。モミセンサ１１ａが穀粒を検知しているので、穀粒タンク７は満杯であると判定される。この場合に穀粒タンク７に貯留される穀粒の量は、穀粒放出装置１３から放出される穀粒の流量が小さい場合に比べて、多くなる。換言すれば、穀粒放出装置１３から放出される穀粒の流量が比較的大きい場合、満杯貯留量は比較的大きくなる。以上の理由に鑑み、本実施形態では、変更部８５ｅが、満杯貯留量を、流量センサ５０の出力が大きいほど満杯貯留量が大きくなるように変更する。

【0029】

〔コンバインの全体構成〕
図２に、自動走行制御システムが搭載される普通型のコンバインが示されている。コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置１によって自走する走行機体２と、植立穀稈を収穫する収穫装置３と、を備えている。収穫装置３は、走行機体２の前部に設けられている。

【0030】

走行機体２の前部右側に、キャビン４にて周囲が覆われた運転部５が備えられている。運転部５の後方には、収穫装置３にて収穫された穀稈を脱穀処理する脱穀装置６と、脱穀処理にて得られた穀粒を貯留する穀粒タンク７とが、横方向に並ぶ状態で配備されている。穀粒タンク７は機体右側に位置し、脱穀装置６は機体左側に位置している。つまり、運転部５は穀粒タンク７の前方に位置している。

【0031】

走行機体２の後部であって穀粒タンク７の後方に、穀粒タンク７に貯留された穀粒を機外に排出する穀粒排出装置９が備えられている。脱穀された穀粒は、穀粒搬送機構１６により、脱穀装置６から穀粒タンク７の内部に搬送される。穀粒タンク７の内部における前端部に、穀粒搬送機構１６により搬送された穀粒を穀粒タンク７の内部に拡散放出する穀粒放出装置１３が設けられている。

【0032】

穀粒タンク７の下に、荷重を計測する荷重センサ１０が設けられている。荷重センサ１０は、穀粒タンク７から受ける荷重を検出して出力する。荷重センサ１０の出力に基づいて、穀粒タンク７に貯留されている穀粒の質量（現在収量）が算出される。

【0033】

コンバインは、穀粒タンク７に供給される穀粒の流量を計測する流量センサ５０を備えている。本実施形態では、流量センサ５０は、一時貯留部５１と、計測部５２と、を備えており、穀粒の品質を計測する品質計測装置を兼ねる。

【0034】

一時貯留部５１は、穀粒放出装置１３から放出される穀粒の一部を、計測用の穀粒として受止めて貯留する。計測部５２は、一時貯留部５１に貯留された穀粒に光を照射して、透過光を分析して穀粒の品質（水分量など）を計測する。

【0035】

一時貯留部５１は、一定量の穀粒を貯留する。一時貯留部５１に一定量の穀粒が貯留されるまでの時間を計測することにより、穀粒タンク７に供給される穀粒の流量（単位時間当たりの供給量）が算出される。流量センサ５０は、算出された穀粒の流量を制御装置８０（後述）へ出力する。

【0036】

運転部５には、管理端末６０が配置されている。管理端末６０は、人為操作を受け付けると共に情報を表示可能な装置である。本実施形態において、管理端末６０は、運転部５に固定されている。管理端末６０が運転部５に対して着脱可能に構成されていても良いし、管理端末６０がコンバインの機外に位置していても良い。

【0037】

衛星測位モジュール７０が、運転部５の上に取り付けられている。衛星測位モジュール７０は、人工衛星からのＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の信号を受信して、受信した信号に基づいてコンバインの自車位置を示す測位データを生成し、測位データを自車位置算出部８１へ送る。ＧＮＳＳとしては、ＧＰＳ、ＱＺＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ、等を利用可能である。

【0038】

〔コンバインによる収穫作業〕
コンバインによる圃場での収穫作業について、図３、図４、図５を参照しながら説明する。本実施形態では、図２に示されるように、圃場の外形が矩形である例が説明される。図示例では、圃場の長辺が東西方向に平行であり、圃場の短辺が南北方向である。圃場の北側には、コンバインから排出された穀粒を運搬する運搬車ＣＶが駐車しており、圃場内の運搬車ＣＶの近傍位置に排出停車位置ＰＰが設定される。

【0039】

まず最初に、図３に示されるように、圃場における外周側の領域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が行われる（初期周回走行）。この初期周回走行によって既作業地となった領域は外周領域ＳＡ（図４参照）として設定され、外周領域ＳＡの内側の未作業地は作業対象領域ＣＡ（図４参照）として設定される。

【0040】

外周領域ＳＡは、作業対象領域ＣＡの植立穀稈の収穫を自動走行により行う際に、コンバインが方向転換（後述するターン走行）するためのスペースとして用いられる。また、外周領域ＳＡは、排出停車位置ＰＰへの移動や、燃料の補給場所への移動を行うためのスペースとしても用いられる。

【0041】

初期周回走行は、外周領域ＳＡの幅をある程度広く確保するために、２周～４周程度行われる。初期周回走行は、手動走行により行われてもよいし、自動走行により行われてもよい。初期周回走行は、作業対象領域ＣＡの１辺（好ましくは対向する２辺）が条方向と平行になるように行われる。

【0042】

初期周回走行に続いて、自動走行により作業対象領域ＣＡの植立穀稈が収穫される。この自動走行においては、作業対象領域ＣＡに設定された収穫走行経路Ｌ（走行経路の一例）上を自動走行しながら植立穀稈を収穫する自動収穫走行と、１つの自動収穫走行と次の自動収穫走行との間に行われるターン走行とが繰り返し行われる。ターン走行は、２つの収穫走行経路Ｌの間を繋ぐターン走行経路Ｔ上の自動走行である。

【0043】

上述の自動収穫走行及びターン走行は、所定の走行パターンに沿って行われる。走行パターンとしては、図４に示されるαターン周回走行パターンと、図５に示されるＵターン周回走行パターンが例示される。

【0044】

αターン周回走行パターン（図４）は、矩形の作業対象領域ＣＡの４つの辺に平行な収穫走行経路Ｌを順に走行し、ターン走行をαターン走行にて行う走行パターンである。αターン走行は、先の収穫走行経路Ｌの延びる方向に沿った前進と、旋回走行を含む後進走行と、次の収穫走行経路Ｌの延びる方向に沿った前進と、により実行される。αターン周回走行パターンによる自動走行は、渦巻き状の走行となる。図示例では、コンバインは、収穫走行経路Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、Ｌ０４、ターン走行経路Ｔ０１、Ｔ０２、Ｔ０３、Ｔ０４を順次走行する。

【0045】

αターン周回走行パターンによる自動走行は、外周領域ＳＡの幅が狭くてＵターン周回走行パターンによる自動走行が実行し難い場合に、Ｕターン周回走行パターンに先立って行われる。外周領域ＳＡの幅が十分に大きく、Ｕターン周回走行パターンによる自動走行が可能な場合には、αターン周回走行パターンによる自動走行は実行されなくてもよい。

【0046】

Ｕターン周回走行パターン（図５）は、矩形の領域の対向する２辺に平行な収穫走行経路Ｌを交互に外側から順に走行し、ターン走行をＵターン走行にて行う走行パターンである。Ｕターン走行は、旋回走行を含む前進走行のみにより実行される。Ｕターン周回走行パターンによる自動走行は、αターン周回走行パターンと同様に渦巻き状の走行となる。図示例では、コンバインは、収穫走行経路Ｌ０５の収穫走行、ターン走行経路Ｔ０５のＵターン走行、及び収穫走行経路Ｌ０６の収穫走行を終えて、ターン走行経路Ｔ０６を走行中の状態である。

【0047】

圃場に条方向が存在する場合、Ｕターン周回走行パターンで走行する収穫走行経路Ｌを、作業対象領域ＣＡの条方向に平行な２辺に平行な経路とすると好ましい。すなわち、Ｕターン周回走行パターンによる自動走行では、自動収穫走行は条方向に平行な経路においてのみ行われると好ましい。

【0048】

本実施形態では、１つの収穫走行経路Ｌの収穫走行を終了した後、次の収穫走行経路Ｌの収穫走行を開始する前に、排出移動走行を実行するか否かが決定される。すなわち、収穫走行経路Ｌの収穫走行が終了する度に、排出移動走行を実行するか否かが決定される。

【0049】

図５の例では、コンバインは、収穫走行経路Ｌ０６の収穫走行を終了し、収穫走行経路Ｌ０７の収穫走行を開始する前の状態である。算出部８５ｂが、コンバインが次走行経路である収穫走行経路Ｌ０７を走行完了した場合にコンバインの穀粒タンク７に貯留される穀粒の総量である予想貯留量を収量率に基づいて算出する。決定部８５ｄが、予想貯留量と排出移動目標量とを比較して、排出停車位置ＰＰへの自動走行である排出移動走行をコンバインに実行させるか否かを決定する。

【0050】

予想貯留量が排出移動目標量よりも大きい場合には、排出移動走行を実行すると決定される。その理由は、予想貯留量が排出移動目標量よりも大きい場合、次走行経路である収穫走行経路Ｌ０７を収穫走行している途中で、穀粒タンク７が満杯になる（モミセンサ１１ａが穀粒を検出する）可能性が高いからである。

【0051】

排出移動走行を実行すると決定されると、排出移動走行経路ＬＵが生成され、コンバインは排出移動走行経路ＬＵを自動走行して排出停車位置ＰＰへ移動する。予想貯留量が排出移動目標量以下である場合には、排出移動走行を実行しないと決定される。この場合、コンバインは、ターン走行経路Ｔ０６を走行し、収穫走行経路Ｌ０７を収穫走行する。

【0052】

〔制御に関する構成〕
コンバインは、制御装置８０を備える。制御装置８０は、所謂ＥＣＵであって、後述する機能部に対応するプログラムを記憶するメモリ（ＨＤＤや不揮発性ＲＡＭなど。図示省略）と、当該プログラムを実行するＣＰＵ（図示省略）と、を備えている。プログラムがＣＰＵにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。すなわち、制御装置８０は、プログラムを記憶した一次的ではない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体を備える。

【0053】

制御装置８０は、機能部として、自車位置算出部８１、領域算出部８２、経路算出部８３、走行制御部８４、及び排出制御部８５を備える。

【0054】

自車位置算出部８１は、衛星測位モジュール７０が生成した測位データに基づいて、コンバインの位置座標を経時的に算出する。

【0055】

領域算出部８２は、自車位置算出部８１が算出したコンバインの経時的な位置座標に基づいて、外周領域ＳＡ及び作業対象領域ＣＡを算出する。具体的には、領域算出部８２は、自車位置算出部８１が算出したコンバインの経時的な位置座標に基づいて、圃場の外周側における周回走行（初期周回走行）でのコンバインの走行軌跡を算出する。そして、領域算出部８２は、算出されたコンバインの走行軌跡に基づいて、コンバインが植立穀稈を収穫しながら走行した圃場の外周側の領域を外周領域ＳＡとして設定する。また、領域算出部８２は、算出された外周領域ＳＡよりも圃場内側の領域を作業対象領域ＣＡとして設定する。

【0056】

例えば、図３においては、圃場の外周側における周回走行（初期周回走行）においてコンバインが手動走行した経路が矢印で示されている。図示例では、コンバインは、３周の周回走行を行っている。そして、この初期周回走行が完了すると、圃場は図４に示される状態となる。

【0057】

領域算出部８２は、図４に示されるように、コンバインが植立穀稈を収穫しながら手動走行した圃場の外周側の領域を外周領域ＳＡとして算出し、算出された外周領域ＳＡよりも圃場内側の領域を作業対象領域ＣＡとして算出する。

【0058】

経路算出部８３は、領域算出部８２の算出結果に基づいて、作業対象領域ＣＡの内側において、自動収穫走行のための収穫走行経路Ｌを算出する。すなわち経路算出部８３は、未作業地におけるコンバインの走行経路を生成する走行経路生成部として機能する。本実施形態では、収穫走行経路Ｌは、作業対象領域ＣＡの４つの辺に平行に延びる複数のメッシュ線である。また、経路算出部８３は、ターン走行（αターン走行、Ｕターン走行）のための、２つの収穫走行経路Ｌの間を繋ぐターン走行経路Ｔを算出する。また、経路算出部８３は、決定部８５ｄが排出移動走行を実行すると決定したことに応じて、排出移動走行の走行経路である排出移動走行経路ＬＵを算出する。排出移動走行経路ＬＵは、現在のコンバインの位置から排出停車位置ＰＰまでの走行経路である。排出移動走行経路ＬＵが、ターン走行経路Ｔに対して滑らかに接続する経路であってもよいし、収穫走行経路Ｌの終点から排出停車位置ＰＰまでの走行経路であってもよい。

【0059】

走行制御部８４は、走行装置１及び収穫装置３を制御可能に構成されている。走行制御部８４は、経路算出部８３が算出した走行経路（収穫走行経路Ｌ、ターン走行経路Ｔ、排出移動走行経路ＬＵ等）の内から次に走行する走行経路を設定する。すなわち走行制御部８４は、経路算出部８３が生成した走行経路から次に走行する次走行経路を選択する走行経路選択部として機能する。走行制御部８４は、走行経路の設定を、上述の走行パターン（αターン周回走行パターン、Ｕターン周回走行パターン）や、排出制御部８５の決定部８５ｄによる排出移動走行の決定に基づいて実行する。そして走行制御部８４は、自車位置算出部８１が算出したコンバインの位置座標と、設定した走行経路と、に基づいて、コンバインの自動走行を制御する。具体的には、走行制御部８４は、設定した走行経路に沿ってコンバインが走行するように、コンバインの走行装置１を制御する。そして走行制御部８４は、コンバインが収穫走行経路Ｌを走行する時に収穫装置３を動作させる。

【0060】

走行制御部８４は、決定部８５ｄが排出移動走行を実行すると決定したことに応じて、経路算出部８３が算出した排出移動走行経路ＬＵを次走行経路として選択する。そして走行制御部８４は、コンバインに排出移動走行経路ＬＵを自動走行させる。

【0061】

排出制御部８５は、収量率取得部８５ａ、算出部８５ｂ、設定部８５ｃ、決定部８５ｄ、及び変更部８５ｅを備える。

【0062】

収量率取得部８５ａは、未作業地（作業対象領域ＣＡ）における単位面積当たりの穀粒の収量である収量率を取得する。具体的には、収量率取得部８５ａは、自車位置算出部８１が算出したコンバインの位置座標の経時変化に基づいて、収穫走行した未作業地の面積を算出し、荷重センサ１０が検出した穀粒タンク７の穀物の貯留量の経時変化に基づいて、当該未作業地から得られた穀粒の量を算出する。そして収量率取得部８５ａは、未作業地から得られた穀粒の量を未作業地の面積で除して、収量率を算出する。本実施形態では、収量率取得部８５ａは、初期周回走行を行なった面積及び初期周回走行により得られた穀粒の量に基づいて収量率を算出する。収量率取得部８５ａによる収量率の算出は、所定の面積（又は距離）の収穫走行を行う都度実行されてもよいし、所定の領域全体について実行されてもよい。

【0063】

算出部８５ｂは、コンバインが次走行経路を走行完了した場合にコンバインの穀粒貯留部に貯留される穀粒の総量である予想貯留量を収量率に基づいて算出する。具体的には、算出部８５ｂは、現在収量と予想増加量との和を予想貯留量として算出する。

【0064】

算出部８５ｂは、荷重センサ１０の出力と、流量センサ５０により測定される穀粒タンク７に供給される穀粒の流量と、に基づいて現在収量を算出する。制御装置８０のメモリには、荷重センサ１０の出力及び流量センサ５０の出力と現在収量との関係を示すテーブル（又は関数）が予め記憶されている。算出部８５ｂは、制御装置８０のメモリに記憶されたテーブルを参照して現在収量を算出する。

【0065】

算出部８５ｂは、収量率取得部８５ａが取得した収量率と、次走行経路の走行により収穫が行なわれる圃場の面積と、を乗算して、予想増加量を算出する。なお、算出部８５ｂは、次走行経路の走行により収穫が行なわれる圃場の面積を、次走行経路の長さと、収穫装置３の刈幅と、を乗算して算出する。

【0066】

設定部８５ｃは、人為操作に基づいて排出移動目標量を設定する。具体的には、設定部８５ｃは、排出移動目標量を、人為操作により入力された比率と満杯貯留量とを乗じた値に設定する。設定部８５ｃは、管理端末６０の表示装置に比率の入力を促す画面を表示させ、オペレータから比率の入力を受け付ける。設定部８５ｃは、変更部８５ｅにより変更された満杯貯留量と、入力された比率と、を乗算した値に排出移動目標量を設定する。

【0067】

決定部８５ｄは、算出部８５ｂが算出した予想貯留量と、設定部８５ｃが設定した排出移動目標量とを比較して、排出停車位置ＰＰへの自動走行である排出移動走行を実行するか否かを決定する。決定部８５ｄは、予想貯留量が排出移動目標量よりも大きい場合に排出移動走行を実行すると決定し、予想貯留量が排出移動目標量以下である場合に排出移動走行を実行しないと決定する。

【0068】

変更部８５ｅは、コンバインの穀粒タンク７に供給される穀粒の流量を測定する流量センサ５０の出力に基づいて満杯貯留量を変更する。変更部８５ｅは、満杯貯留量を、流量センサ５０の出力が大きいほど満杯貯留量が大きくなるように変更する。制御装置８０のメモリには、流量センサ５０の出力と満杯貯留量との関係を示すテーブル（又は関数）が予め記憶されている。変更部８５ｅは、制御装置８０のメモリに記憶されたテーブルを参照して満杯貯留量を変更する。

【0069】

〔変形例〕（１）収量率取得部８５ａが、他の手法により収量率を取得してもよい。例えば、収量率取得部８５ａが、他のコンバインや外部の営農システムから収量率を取得してもよい。

【0070】

（２）変更部８５ｅが、満杯貯留量を、流量センサ５０の出力が大きいほど満杯貯留量が小さくなるように変更するよう、構成されてもよい。この構成は、モミセンサ１１ａと穀粒放出装置１３との間の距離が比較的大きい場合、例えばモミセンサ１１ａが穀粒タンク７の後ろ寄りに設けられている場合に、好適に用いられる。

【0071】

（３）満杯貯留量が、変更されない一定の値であってもよい。すなわち、制御装置８０が変更部８５ｅを備えない形態も可能である。

【0072】

（４）排出移動目標量が、変更されない一定の値であってもよい。すなわち、制御装置８０が設定部８５ｃを備えない形態も可能である。

【0073】

（５）流量センサ５０の形態は、上述の例に限られない。例えば、流量センサ５０が、穀粒放出装置１３から放出される穀粒から受ける力を検出して流量を出力するセンサであってもよい。

【0074】

（６）排出制御部８５が、モミセンサ１１ａが穀粒を検出したことに基づいて、排出移動走行を実行することを決定するよう構成されてもよい。コンバインが収穫走行経路Ｌの収穫走行の途中であっても、モミセンサ１１ａが穀粒を検出すると、収穫走行を中断して排出移動走行を実行する。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明は、未作業地の作物を収穫するコンバインの自動走行を制御する自動走行制御システムに適用可能である。コンバインは、普通型コンバインであってもよいし、自脱型コンバインであってもよし。

【符号の説明】

【0076】

７ ：穀粒タンク（穀粒貯留部）
５０ ：流量センサ
８３ ：経路算出部（走行経路生成部）
８４ ：走行制御部（走行経路選択部）
８５ａ ：収量率取得部
８５ｂ ：算出部
８５ｃ ：設定部
８５ｄ ：決定部
８５ｅ ：変更部
ＣＡ ：作業対象領域（未作業地）
ＬＵ ：排出移動走行経路
ＰＰ ：排出停車位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】