CN109310042B - 作业车自动行驶系统、行驶路径管理装置、行驶路径生成装置、行驶路径决定装置 - Google Patents

Abstract

作业车自动行驶系统具备：卫星定位模块80，其输出表示作业车1的本车位置的定位数据；区域设定部，其设定作业地的作业对象区域CA；路径管理部，其计算构成网罗作业对象区域CA的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储；路径要素选择部，其依次从行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素；自动行驶控制部，其基于下一行驶路径要素和本车位置使作业车1自动行驶。

Description

作业车自动行驶系统、行驶路径管理装置、行驶路径生成装 置、行驶路径决定装置

技术领域

本发明涉及对一边在作业地上作业一边行驶的作业车的自动行驶进行管理的作业车自动行驶系统、以及对作业车的行驶路径进行管理的行驶路径管理装置。

并且，本发明涉及生成一边在作业地上作业一边行驶的作业车的行驶路径的行驶路径生成装置。

并且，本发明涉及决定一边在作业地上作业一边自动行驶的作业车的行驶路径的行驶路径决定装置。

背景技术

专利文献1的农田作业机为了一边进行自动行驶一边进行农田作业而具备路径计算部和驾驶辅助单元。路径计算部根据地形数据求出农田的外形，基于该外形和农田作业机的作业宽度，计算从所设定的行驶开始地点到行驶结束地点的行驶路径。驾驶辅助单元通过对基于从GPS模块得到的定位数据(经纬度数据)求出的本车位置与通过路径计算部计算出的行驶路径进行比较而对操舵机构进行控制，以使得行驶机体沿着行驶路径行驶。

在专利文献1中公开了对一台作业车进行自动行驶控制的系统，在专利文献2中公开了一边使两台作业车排列行驶一边进行作业的系统。在该系统所使用的行驶路径设定装置中，通过选择第一作业车和第二作业车的配置位置来设定行驶路径。在设定有行驶路径的情况下，对本车的位置分别进行定位，一边沿着所述行驶路径行驶一边进行作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2015－112071号公报

专利文献2：(日本)特开2016－093125号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

[1]在专利文献1和专利文献2的作业车的自动作业行驶中，基于作业地的外形和作业车规格，计算出用于该作业地的作业的行驶路径。而且，一台或多台作业车沿着该计算出的行驶路径自动行驶。然而，在这样的作业车的自动作业行驶中，在宽广的农田上行驶期间，由于燃料补给和收割物的排出等机械原因、天气变化和作业地状态等环境原因，可能会从预先设定的行驶路径脱离、需要在作业中途变更行驶路径等。然而，在以使作业车沿着预先设定的行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制的系统中，存在在作业中途不能灵活地进行行驶路径的变更等问题。

鉴于这样的实际情况，需要一种能够在作业中途灵活地进行路径变更的作业车自动行驶系统以及在这样的系统中使用的行驶路径管理装置。

[2]在专利文献1和专利文献2的作业车的自动作业行驶中，基于作业地的外形和作业车规格，计算用于该作业地的作业的行驶路径。然后，一台或多台作业车沿着该计算出的行驶路径自动行驶。然而，在这样的作业车的自动作业行驶中，在宽广的农田上行驶期间，由于燃料补给和收割物的排出等机械原因、天气变化和作业地状态等环境原因等而引起作业车的作业环境变化，可能会从预先设定的行驶路径脱离、需要在作业中途变更行驶路径等。然而，在以使作业车沿着预先设定的行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制的系统中，存在在作业中途不能灵活地进行行驶路径的变更等问题。

鉴于这样的实际情况，需要一种即使作业车在作业行驶中途也能够灵活地进行行驶路径的变更的行驶路径生成装置。

[3]在专利文献1和专利文献2的作业车的自动作业行驶中，基于作业地的外形和作业车规格，计算用于该作业地的作业的行驶路径。然后，一台或多台作业车沿着该计算出的行驶路径自动行驶。然而，在这样的作业车的自动作业行驶中，在宽广的农田上行驶期间，由于燃料补给和收割物的排出等机械原因、天气变化和作业地状态等环境原因等而引起作业车的作业环境变化，可能会从预先设定的行驶路径脱离、需要在作业中途变更行驶路径等。然而，在以使作业车沿着预先设定的行驶路径行驶的方式进行自动行驶控制的系统中，存在在作业中途不能灵活地进行行驶路径的变更等问题。

鉴于这样的实际情况，为了应对作业车的作业环境的变动，需要一种在作业中途能够灵活地进行路径变更的行驶路径决定装置。

用于解决技术问题的技术方案

[1]与课题[1]对应的解决手段如下所述。

在对一边在作业地上作业一边行驶的作业车的自动行驶进行管理的作业车自动行驶系统中，具备：卫星定位模块，其输出表示所述作业车的本车位置的定位数据；区域设定部，其设定所述作业地的作业对象区域；路径管理部，其计算构成网罗所述作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，就将其能够读出地存储；路径要素选择部，其依次从所述行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素；自动行驶控制部，其基于所述下一行驶路径要素和所述本车位置使所述作业车自动行驶。

根据该构成，通过区域设定部设定作业地的作业对象区域。然后，作为网罗实际上成为自动行驶的对象区域的作业对象区域的行驶路径，例如，计算出多条纵线或横线、即行驶路径要素。在这里，该多个行驶路径要素的集合体被称为行驶路径要素群。在本发明中，在作业前执行的行驶路径的生成处理是生成该行驶路径要素群的处理。在实际的作业对象区域中的作业行驶中，从该行驶路径要素群依次选择适当的行驶路径要素，作业车沿着所选择的行驶路径要素行驶。这样，在本发明的系统中，并不是预先决定完成作业所需的行驶路径的整个行程，而是将这样的行驶路径分割为多个行驶路径要素，一边进行作业行驶，一边在中途选择被评价为适当的行驶路径要素，沿着该所选择的行驶路径要素继续行驶。由此，在作业中途能够容易地变更应行驶的路径，能够实现高灵活性的行驶。

需要说明的是，在该申请中使用的“作业行驶”这样的语句，不仅表示一边实际地进行作业一边进行行驶，也包含在实际上不进行作业的状态下，为了在作业中途进行方向转换而进行的行驶等的含义。

在本发明优选的一个实施方式中，所述区域设定部将所述作业车所环绕的所述作业地的外周侧的区域设定为外周区域，并且并且将所述外周区域的内侧设定为所述作业对象区域。

根据该构成，区域设定部将作业车所环绕的所述作业地的外周侧的区域设定为外周区域，并且将外周区域的内侧设定为作业对象区域，将作业地分为外周区域和作业对象区域。外周区域能够作为为了进行药剂的补给、肥料的补给、收割物的排出、燃料补给而用于进行移动和/或方向转换等的行驶路径使用。即，根据该构成，能够确保作为为了进行药剂的补给、肥料的补给、收割物的排出、燃料补给而用于进行移动和/或方向转换等的行驶路径使用的外周区域。

随着作业行驶的进行，为了依次选择下一应行驶的行驶路径要素而使用的优选的因子是作业车的作业环境。需要说明的是，在本说明书中，作业车的作业环境这样的语句也能够包含作业车的状态、作业地的状态、管理者的指令等，通过对该作业环境进行评价而求出状态信息。作为该状态信息，能够举出燃料补给、收割物的排出等机械原因，天气变化、作业地状态等环境原因，以及意外的作业中断指令等人为要求。并且，在多个作业车协同进行作业行驶的情况下，作业车彼此的位置关系等也成为作业环境或状态信息之一。因此，在本发明优选的一个实施方式中，具备对所述作业车的作业环境进行评价而将所求出的状态信息输出的作业状态评价部，并且，所述路径要素选择部构成为基于所述本车位置和所述状态信息，从所述行驶路径要素群选择所述下一行驶路径要素。在该构成中，行驶路径要素的选择通过基于对作业车在作业地上的作业行驶状态进行评价而得到的状态信息进行。沿着基于这样的状态信息依次选择的行驶路径要素实施的作业行驶与作业车的状态、作业地的状态、管理者的指令相适应。

作为以规定的宽度网罗作业地的成为行驶路径的基础的行驶路径要素群的构造，即多个行驶路径要素的配置模式，例如考虑基于棋盘网格那样的正交线的格子模式、基于斜线的网状模式或者由彼此平行的线列构成的平行线模式。通过使作业车在设定于作业对象区域的、这样的行驶路径要素群上行驶，能够无遗漏地对作业对象区域进行作业。在本发明优选的一个实施方式中，所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为细长条状的彼此平行的平行线构成的平行线群，通过所述作业车的U转掉头行驶，实现从一个行驶路径要素的一端向另一行驶路径要素的一端的过渡。

在本发明中，作为下一应行驶的行驶路径要素，通过路径要素选择部从行驶路径要素群选择与伴随着作业车的行驶而变化的状况最为适合的行驶路径要素。在基于沿着平行线群中的一条线的行驶路径要素的行驶结束后，存在选择基于相邻的线的行驶路径要素或选择跨过一个以上行驶路径要素而分离的位置的行驶路径要素的情况。由此，能够实现临机应变的行驶。

并且，作为本发明优选的另一实施方式，所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为网状的网状线构成的网状线群，所述网状线彼此的交点成为容许所述作业车的路径变更的路径变更可能点。在这里，作为下一应行驶的行驶路径要素，通过路径要素选择部从行驶路径要素群选择与伴随着作业车的行驶而变化的状况最为适合的行驶路径要素。根据该构成，作业车能够在成为基础的行驶路径要素的网状线的交点变更路径，因此能够实现之形行驶或螺旋行驶，能够根据状况进行临机应变的行驶。

在本发明的对象中，也包含在上述作业车自动行驶系统中使用的行驶路径管理装置。该行驶路径管理装置对具备实现一边在作业地上作业一边进行自动行驶的自动行驶控制部的作业车的行驶路径进行管理。行驶路径管理装置具备：区域设定部，其设定所述作业地的作业对象区域；路径管理部，其计算出构成网罗所述作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储；路径要素选择部，其依次从所述行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素。路径要素选择部所选择的行驶路径要素作为在作业车的自动行驶控制中的目标行驶路径使用。通过该路径管理部和路径要素选择部，能够实现上述作用效果。

在本发明优选的一个实施方式中，所述区域设定部将所述作业车所环绕的所述作业地的外周侧的区域设定为外周区域，并且将所述外周区域的内侧设定为所述作业对象区域。

根据该构成，区域设定部将作业车所环绕的所述作业地的外周侧的区域设定为外周区域，并且将外周区域的内侧设定为作业对象区域，将作业地分为外周区域和作业对象区域。外周区域能够作为为了进行药剂的补给、肥料的补给、收割物的排出、燃料补给而进行移动和/或方向转换等的行驶路径使用。即，根据该构成，能够确保作为为了进行药剂的补给、肥料的补给、收割物的排出、燃料补给而用于进行移动和/或方向转换等的行驶路径使用的外周区域。

[2]与课题[2]对应的解决手段如下所述。

生成一边在作业地作业一边行驶的作业车的行驶路径的行驶路径生成装置具备路径管理部，该路径管理部计算出构成网罗所述作业地的作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储。所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为网状的网状线构成的网状线群，所述网状线彼此的交点被设定为容许所述作业车的路径变更的路径变更可能点。

根据该构成，计算出由将作业对象区域分割为网状的网状线构成的网状线群，网状线彼此的交点被设定为容许作业车的路径变更的路径变更可能点。该网状线群的各网状线成为能够设定为作业车的行驶目标的行驶路径要素，行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群能够读出地被存储。在作业行驶中途也能够从行驶路径要素群选择合适的行驶路径要素，将其设定为作业车的行驶目标，由此能够灵活地变更行驶路径并且实现网罗作业对象区域的作业行驶。需要说明的是，作业行驶中途的行驶路径的变更在由燃料补给、收割物的排出等机械原因，天气变化、作业地状态等环境原因引发的作业车的作业环境变化时进行。

需要说明的是，在该申请中使用的“作业行驶”这样的语句，不仅表示一边实际地进行作业一边进行行驶，也包含在实际上不进行作业的状态下，为了在作业中途进行方向转换而进行的行驶等的含义。

另外，在本说明书中，作业车的作业环境这样的语句也能够包含作业车的状态、作业地的状态、人(监视者、驾驶者、管理者等)作出的指令等，通过对该作业环境进行评价而求出状态信息。作为该状态信息，能够举出燃料补给、收割物的排出等机械原因，天气变化、作业地状态等环境原因、以及意外的作业中断指令等人为要求。并且，在多台作业车协同进行作业行驶的情况下，作业车彼此的位置关系等也成为作业环境或状态信息之一。需要说明的是，监视者或管理者可以乘坐在作业车中，也可以在作业车附近或远离作业车。

在作业对象区域的作业行驶时，为了进行燃料补给、与其他作业车的联系作业等，或者到作业对象区域外进行方向转换，存在作业车在作业对象区域外的区域行驶的情况。为了实现这样的行驶，在本发明优选的一个实施方式中，所述网状线的两端点被设定为容许所述作业车的路径变更的路径变更可能点。通过将该网状线的两端点、即行驶路径要素的端点与处于作业对象区域外的区域中的行驶路径要素连接，能够顺畅地进行从作业对象区域内到作业对象区域外的区域的行驶、以及从作业对象区域外的区域向作业对象区域内的行驶。

为使求出由网状线构成的网状线群的运算、进而使行驶路径要素群的生成简化，优选使作业对象区域的几何形状为简单的形状。因此，在本发明优选的一个实施方式中，所述作业对象区域是N为3以上的整数时的N边形形状，并且所述行驶路径要素群由从第一线群到第N线群的N个线群构成，各所述线群包含与所述N边形形状中的任一边平行且以规定间隔排列的线。由此，行驶路径要素群能够通过较为简单的运算高速生成。

为了方便而使作业对象区域为四边形形状，此时，所述行驶路径要素群由第一线群、第二线群、第三线群、第四线群构成，所述第一线群与所述四边形形状的第一边平行而以规定间隔排列，所述第二线群与邻接于所述四边形形状的所述第一边的第二边平行而以规定间隔排列，所述第三线群与所述四边形形状的所述第一边的对边即第三边平行而以规定间隔排列，所述第四线群与所述四边形形状的所述第二边的对边即第四边平行而以规定间隔排列。在该构成中，在四边形形状为变形四边形的情况下，计算出第一至第四的四个线群即可，在四边形形状为正方形或长方形的情况下，计算出彼此正交的两个线群即可。

表示行驶路径要素群的存储数据能够读出地存储于记录媒体。而且，在该存储数据中包含识别各行驶路径要素的路径识别标识(例如路径编号)、指定各行驶路径要素在作业地(作业对象区域)上的位置的位置坐标。例如，在行驶路径要素通过直线表示的情况下，为了指定行驶路径要素在作业对象区域中的位置，该直线能够根据两点的位置坐标计算出，因此表示该行驶路径要素的直线上的至少两点的位置坐标包含于存储数据中。如果使存储数据所包含的两点的位置坐标为行驶路径要素的两端点的位置坐标，则该位置坐标能够作为作业对象区域的外缘的行驶路径要素的位置坐标使用因而是合适的。当然，如果采用通过多个部分直线(例如交点间的直线)的连结来表示一条直线的构成，则表示连结点的多个点的位置坐标包含于存储数据。另外，作为各行驶路径要素的属性值，如果赋有表示该行驶路径要素为未行驶或已行驶的值而包含于存储数据，则仅通过读出行驶路径要素，就能够把握未行驶的区域或已行驶的区域。因此，在本发明优选的一个实施方式中，所述行驶路径要素由所述作业地中的至少两点的位置坐标定义，在所述行驶路径要素中赋有用于识别所述行驶路径要素的路径识别标识以及表示所述行驶路径要素是未行驶还是已行驶的属性值。

[3]与课题[3]对应的解决手段如下所述。

决定一边在作业地上作业一边进行自动行驶的作业车的行驶路径的行驶路径决定装置具备：区域设定部，其设定所述作业地的作业对象区域；路径管理部，其计算出构成网罗所述作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储；路径要素选择部，其在所述作业车在所述作业地内行驶中，基于所述作业车的作业环境的评价结果即状态信息，依次从所述行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素。

根据该构成，作为网罗作业对象区域的行驶路径，在作业前计算出多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群。通过使作业车沿着从行驶路径要素群依次选择的行驶路径要素进行作业行驶，来进行相对于作业对象区域的作业。在作业行驶的中途，在得到作业车的作业环境的评价结果即状态信息，并且该状态信息要求作业车的特别的行驶的情况下，为了实现该特别的行驶，通过路径要素选择部选择，选择适当的行驶路径要素作为应行驶的下一行驶路径要素。由此，作业车能够应对作业车的作业环境的变化而在作业中途变更行驶路径。

需要说明的是，在该申请中使用的“作业行驶”这样的语句，不仅表示一边实际地进行作业一边进行行驶，也包含在实际上不进行作业的状态下，为了在作业中途进行方向转换而进行的行驶等的含义。

另外，在本说明书中，作业车的作业环境这样的语句也能够包含作业车的状态、作业地的状态、人(监视者、驾驶者、管理者等)作出的指令等，通过对该作业环境进行评价而求出状态信息。作为该状态信息，能够举出燃料补给、收割物的排出等机械原因，天气变化、作业地状态等环境原因、以及意外的作业中断指令等人为要求。并且，在多台作业车协同进行作业行驶的情况下，作业车彼此的位置关系等也成为作业环境或状态信息之一。需要说明的是，监视者或管理者可以乘坐在作业车中，也可以在作业车附近或远离作业车。

在本发明优选的一个实施方式中，所述作业车是一边行驶一边对农作物进行收割而将其储存在收割物仓中的收割机，在所述状态信息中包含从所述收割物仓排出收割物的排出要求，所述路径要素选择部响应所述排出要求而从所述行驶路径要素群选择用于将所述作业车引导到收割物排出用驻车位置的行驶路径要素。在作业车为收割机的情况下，在伴随着作业行驶而收割物仓逐渐装满时，需要排出收割物，因此输出要求排出收割物的排出要求作为状态信息。在该收割机中，响应该排出要求，通过路径要素选择部来选择用于将收割机引导到收割物排出用驻车位置的行驶路径要素。由此，收割机能够适当地使通常的作业行驶暂停而向收割物排出用驻车位置行驶。

在本发明优选的另一实施方式中，在所述状态信息中包含向所述作业车的燃料补给要求，所述路径要素选择部响应所述燃料补给要求，从所述行驶路径要素群选择用于将所述作业车引导到燃料补给用驻车位置的行驶路径要素。在作业地较为宽广的情况下，即使将燃料加满，在作业行驶的中途至少也需要进行一次燃料补给。在该作业车中，伴随着作业行驶，燃料剩余量变少，燃料补给要求作为状态信息而输出。响应该燃料补给要求，通过路径要素选择部选择用于将作业车引导到收割物排出用驻车位置的行驶路径要素。由此，收割机能够适当地使通常的作业行驶暂停而朝向燃料补给用驻车位置行驶。

在作业地投入有多台作业车的情况下，各作业车需要考虑与其他作业车的位置关系而行驶。因此，在本发明优选的一个实施方式中，所述路径要素选择部基于从其他作业车接收到的所述状态信息所包含的所述其他作业车的本车位置，从所述行驶路径要素群选择所述下一行驶路径要素。在该构成中，在多个作业车在一个作业地上协同地进行作业行驶的情况下，作业车彼此的位置关系等能够作为状态信息的一种而得到。因此，在作业行驶中，如果预测到与其他作业车接触的可能性，则路径要素选择部能够紧急避险地选择避免与其他作业车的接触等的行驶路径要素。

并且，在本发明优选的另一实施方式中，所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为网状的网状线构成的网状线群，所述网状线彼此的交点成为容许所述作业车的路径变更的路径变更可能点。在采用这样的行驶路径要素群的情况下，作为下一应行驶的行驶路径要素，为了应对随着作业车的作业行驶而变化的作业车的作业环境，通过路径要素选择部从行驶路径要素群选择能够从作业车的当前位置选择的多个行驶路径中最佳的行驶路径要素。作业车能够在成为基础的行驶路径要素的网状线的交点变更路径，因此能够实现之形行驶或螺旋行驶，能够根据状况进行临机应变的行驶。

在农用作业车所进行的农业作业中，经常使用从通过一条线表示的行驶路径U转掉头行驶而过渡到通过另一条线表示的其他行驶路径的行驶模式。为了简单地实现这样的行驶模式，在本发明优选的另一实施方式中，所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为细长条状的彼此平行的平行线构成的平行线群，通过所述作业车的U转掉头行驶进行从一个行驶路径要素的一端向另一行驶路径要素的一端的过渡。在使用这样的行驶路径要素群的作业行驶中，如果出现要求特别的作业行驶的状态信息，则路径要素选择部能够从行驶路径要素群选择实现沿着与通常的行驶路径不同的特别的行驶路径的行驶的行驶路径要素。

附图说明

图1是示意性表示作业对象区域中的作业车的作业行驶的说明图。

图2是表示自动行驶控制的基本流程的说明图。

图3是表示反复进行U转掉头和直进的行驶模式的说明图。

图4是表示沿着网状状路径的行驶模式的说明图。

图5是作业车的一个实施方式的收割机的侧视图。

图6是作业车自动行驶系统中的控制功能框图。

图7是对行驶路径要素群的一个例子即网状直线的计算方法进行说明的说明图。

图8是表示通过细长条状部分要素计算部计算出的行驶路径要素群的一个例子的说明图。

图9是表示普通U转掉头和折返式掉头的说明图。

图10是表示基于图8的行驶路径要素群中的行驶路径要素的选择例的说明图。

图11是表示通过网状路径要素计算部计算出的行驶路径要素群中的螺旋行驶模式的说明图。

图12是表示通过网状路径要素计算部算出的行驶路径要素群中的直线往复行驶模式的说明图。

图13是对U转掉头行驶路径的基本生成原理进行说明的说明图。

图14是表示基于图13的生成原理生成的U转掉头行驶路径的一个例子的说明图。

图15是表示基于图13的生成原理生成的U转掉头行驶路径的一个例子的说明图。

图16是表示基于图13的生成原理生成的U转掉头行驶路径的一个例子的说明图。

图17是网状状的行驶路径要素群中的α转弯行驶路径的说明图。

图18是表示从作业对象区域脱离后再次开始的作业行驶不接着脱离前的作业行驶进行的情况的说明图。

图19是表示通过协同控制的多台收割机进行作业行驶的说明图。

图20是表示使用由网状路径要素计算部计算出的行驶路径要素群的协同控制行驶的基本行驶模式的说明图。

图21是表示协同控制行驶中的脱离行驶和恢复行驶的说明图。

图22是表示使用由细长条状部分要素计算部计算出的行驶路径要素群的协同控制行驶的例子的说明图。

图23是表示使用由细长条状部分要素计算部计算出的行驶路径要素群的协同控制行驶的例子的说明图。

图24是表示中央分割过程的说明图。

图25是表示被中央分割的农田中的协同控制行驶的例子的说明图。

图26是表示划分为格子状的农田中的协同控制行驶的例子的说明图。

图27是表示能够从主收割机对副收割机的参数进行调节的构成的说明图。

图28是对在驻车位置周边创造U转掉头行驶空间的自动行驶进行说明的说明图。

图29是表示作业宽度不同的两台收割机所进行的路径选择的具体例的说明图。

图30是表示作业宽度不同的两台收割机所进行的路径选择的具体例的说明图。

图31是表示通过直线往复行驶进行作业时的特殊路径选择算法的流程的说明图。

图32是表示由弯曲的平行线构成的行驶路径要素群的一个例子的图。

图33是表示包含弯曲的网状线的行驶路径要素群的一个例子的图。

图34是表示由弯曲的网状线构成的行驶路径要素群的一个例子的图。

具体实施方式

〔自动行驶的概要〕

在图1中示意性地表示本发明的作业车自动行驶系统所进行的作业行驶。在该实施方式中，作业车是作为作业行驶，一边行驶一边对农作物进行收割的收割作业(割取作业)的收割机1，一般来说，是被称为普通型联合收割机的机种。收割机1进行作业行驶的作业地称为农田。将在农田中的收割作业中，收割机1沿着被称为田埂的农田的边界线一边进行作业一边进行环绕行驶的区域设定为外周区域SA。将外周区域SA的内侧设定为作业对象区域CA。外周区域SA作为供收割机1进行收割物的排出和燃料补给的移动用空间和方向转换用空间等而被使用。为了确保外周区域SA，收割机1沿着农田的边界线进行3～4周的环绕行驶作为最初的作业行驶。在环绕行驶中，在每一周对农田进行与收割机1的作业宽度相应的作业，因此外周区域SA具有收割机1的作业宽度的3～4倍左右的宽度。由此，只要没有特别地进行注释，外周区域SA被视为已割地(已作业地)，作业对象区域CA作为未割地(未作业地)。需要说明的是，在该实施方式中，作业宽度被视为是从割取宽度减去重叠量的值。然而，作业宽度的概念根据作业车的种类而不同。本发明中的作业宽度由作业车的种类和作业种类规定。

收割机1具备基于来自在GPS(Global Positioning System)中使用的人造卫星GS的GPS信号输出定位数据的卫星定位模块80。收割机1具有根据定位数据计算收割机1中的特定部位的位置坐标即本车位置的功能。收割机1具有以使计算出的本车位置与成为目标的行驶路径一致的方式进行操纵而使行驶收割作业自动化的自动行驶功能。并且，收割机1在一边行驶一边将所收割的收割物排出时，需要接近在田埂边驻车的搬运车CV的周边而进行驻车。在预先决定了搬运车CV的驻车位置的情况下，这样的接近行驶，即从作业对象区域CA中的作业行驶暂时脱离以及向作业行驶的恢复能够通过自动行驶进行。用于从该作业对象区域CA的脱离和用于向作业对象区域CA的恢复行驶路径在设定外周区域SA时生成。需要说明的是，也可以代替搬运车CV而停放燃料补给车和其他作业支援车。

〔作业车自动行驶系统的基本流程〕

装入本发明的作业车自动行驶系统的收割机1为了以自动行驶进行收割作业，需要生成成为行驶目标的行驶路径并且对该行驶路径进行管理的行驶路径管理装置。使用图2对该行驶路径管理装置的基本构成和使用该行驶路径管理装置的自动行驶控制的基本流程进行说明。

到达农田的收割机1一边沿着农田的边界线的内侧环绕一边进行收割。该作业被称为环绕收割，是在收割作业中广为人知的作业。此时，在弯角区域，以不残留未割谷杆的方式反复进行前进和后退行驶。在本形态中，至少在最外周一周不残留且不与田埂碰撞地通过手动行驶进行。在内周侧残留的数周可以通过环绕收割专用的自动行驶程序进行自动行驶，或者也可以紧接着最外周的环绕收割地通过手动行驶进行。作为在这样的环绕行驶的行驶轨迹内侧残留的作业对象区域CA的形状，为了便于基于自动行驶的作业行驶，采用尽可能简单的多边形状，优选为四边形形状。

另外，该环绕行驶的行驶轨迹能够基于本车位置计算部53根据卫星定位模块80的定位数据计算出的本车位置而得到。另外，外形数据生成部43根据该行驶轨迹生成农田的外形数据、尤其是位于环绕行驶的行驶轨迹内侧的未割地即作业对象区域CA的外形数据。农田被区域设定部44分为外周区域SA和作业对象区域CA管理。

对作业对象区域CA的作业行驶通过自动行驶实施。因此，通过路径管理部60管理用于网罗作业对象区域CA的行驶(通过作业宽度覆盖的行驶)的行驶路径即行驶路径要素群。该行驶路径要素群是多个行驶路径要素的集合体。路径管理部60基于作业对象区域CA的外形数据计算出行驶路径要素群，将其能够读出地存储于存储器。

在该作业车自动行驶系统中，并不是在作业对象区域CA中的作业行驶之前预先决定整个行驶路径，而是能够在行驶中途根据作业车的作业环境等情况进行行驶路径的变更。需要说明的是，在能够进行行驶路径的变更的点(节点)与点(节点)之间的最小单位(连线)为行驶路径要素。在从所指定的场所开始自动行驶后，由路径要素选择部63从行驶路径要素群依次选择接下来应行驶的下一行驶路径要素。自动行驶控制部511基于所选择的行驶路径要素和本车位置，生成自动行驶数据以使得车体沿着该行驶路径要素执行自动行驶。

在图2中，通过外形数据生成部43、区域设定部44、路径管理部60来构筑生成收割机1的行驶路径的行驶路径生成装置。并且，通过本车位置计算部53、区域设定部44、路径管理部60、路径要素选择部63来构筑决定收割机1的行驶路径的行驶路径决定装置。这样的行驶路径生成装置和行驶路径决定装置能够装入可进行现有的自动行驶可能的收割机1的控制系统。或者，在计算机终端构筑行驶路径生成装置和行驶路径决定装置，将该计算机终端与收割机1的控制系统能够进行数据交换地连接，也能够实现自动行驶。

〔行驶路径要素群的概要〕

作为行驶路径要素群的一个例子，在图3中表示的是以将作业对象区域CA分割为细长条状的多条平行直线作为行驶路径要素的行驶路径要素群。该行驶路径要素群使通过一条连线将两个节点(两端点，在这里称为能够进行路径变更的路径变更可能点)连结的直线状的行驶路径要素平行排列。通过对作业宽度的重叠量进行调整，而以空出等间隔排列的方式设定行驶路径要素。在从一条直线所示的行驶路径要素的端点向另一直线所示的行驶路径要素的端点的行进中，进行U转掉头行驶(例如180°的方向转换行驶)。后文将通过U转掉头行驶连接这样的平行的行驶路径要素的自动行驶称为“直线往复行驶”。在该U转掉头行驶中包含普通U转掉头行驶和折返式掉头行驶。普通U转掉头行驶仅通过收割机1的前进进行，其行驶轨迹为U形。折返式掉头行驶使用收割机1的前进和后退进行，其行驶轨迹虽然不为U形，但收割机1最终能够进行与普通U转掉头行驶同样的方向转换行驶。为了进行普通U转掉头行驶，在方向转换行驶前的路径变更可能点与方向转换行驶后的路径变更可能点之间需要间隔两个以上行驶路径要素的距离。如果是比这短的距离，则使用折返式掉头行驶。也就是说，由于折返式掉头行驶与普通U转掉头行驶不同而进行后退，因此不受收割机1的旋转半径的影响，能够成为行进目标的行驶路径要素的选择多。然而，由于在折返式掉头行驶中进行前后退的切换，因此一般来说折返式掉头行驶与普通U转掉头行驶相比需要消耗时间。

作为行驶路径要素群的其他例子，在图4中表示的是将作业对象区域CA呈网状分割的、由沿横纵向延伸的多条网状直线(相当于本发明的“网状线”)构成的行驶路径要素群。在网状直线彼此的交点(路径变更可能点)和网状直线的两端点(路径变更可能点)能够进行路径变更。也就是说，该行驶路径要素群构筑以网状直线的交点和端点为节点、通过网状直线划分的各网状的边为连线发挥作用的路径网，能够实现自由度高的行驶。不仅是上述直线往复行驶，例如，也能够进行图4所示的从外向内的“螺旋行驶”或进行“之形行驶”，另外，在作业中途，也能够从螺旋行驶变更为直线往复行驶。

〔选择行驶路径要素时的想法〕

路径要素选择部63依次选择下一次所应行驶的行驶路径要素即下一行驶路径要素时的选择规则能够分为在作业行驶前预先设定的静态规则和在作业行驶中实时使用的动态规则。在静态规则中，基于预先决定的基本的行驶模式选择行驶路径要素，例如，包含图3所示的以进行U转掉头行驶而实现直线往复行驶的方式选择行驶路径要素的规则和图4所示的以实现从外向内的逆时针的螺旋行驶的方式选择行驶路径要素的规则等。在动态规则中，包含实时的收割机1的状态、作业地的状态、监视者(包含驾驶者和管理者)的指令等。原则上，动态规则优先于静态规则使用。因此，具备对收割机1的状态、作业地的状态、监视者的指令等进行评价而将所求出的状态信息输出的作业状态评价部55。作为这样的评价所需的输入参数，各种一次信息(作业环境)输入至作业状态评价部55。在该一次信息中，不仅包含来自在收割机1上设置的各种传感器和开关的信号，也包含天气信息、时刻信息和干燥设施等外部设置信息等。另外，在通过多台收割机1进行协同作业的情况下，该一次信息也包含其他收割机1的状态信息。

〔收割机的概要〕

图5是在该实施方式的说明中采用的作为作业车的收割机1的侧视图。该收割机1具备履带式行驶机体11。在行驶机体11的前部设有驾驶部12。在驾驶部12的后方沿左右方向排列设置脱谷装置13和储存收割物的收割物仓14。并且，在行驶机体11的前方设有能够调整高度的收割部15。在收割部15的上方设有能够调节高度的、将谷杆拨起的卷盘17。在收割部15与脱谷装置13之间设有输送割取谷杆的输送装置16。并且，在收割机1的上部设有将收割物从收割物仓14排出的排出装置18。在收割物仓14的下部装备有检测收割物的重量(收割物的储存状态)的负荷传感器，在收割物仓14的内部和周边装备有产量计和食味计。作为品质数据，从食味计输出收割物的水分值和蛋白质值的测定数据。在收割机1设有由GNSS模块和/或GPS模块等构成的卫星定位模块80。作为卫星定位模块80的构成要素，用于接收GPS信号和/或GNSS信号的卫星用天线安装在行驶机体11的上部。需要说明的是，在卫星定位模块80中为了对卫星导航进行补充，也可以包含装入陀螺加速度传感器和磁方向传感器的惯性导航模块。

在图5中，对收割机1的动作进行监视的监视者搭载于该收割机1，并且监视者将所操作的通信终端4带进收割机1。其中，也可以是通信终端4安装于收割机1的结构。另外，监视者和通信终端4可以存在于收割机1的机外。

收割机1能够进行基于自动操舵的自动行驶和基于手动操舵的手动行驶。并且，作为自动行驶，能够如现有的那样进行预先决定整个行驶路径而行驶的自动行驶和基于状态信息实时决定下一行驶路径的自动行驶。在本发明中，将预先决定整个行驶路径而行驶的前者称为常规行驶，并且将实时决定下一行驶路径的后者称为自动行驶，对两者进行区别对待。常规行驶的路径构成为例如预先录入几种模式、或者监视者能够在通信终端4等中任意地进行设定。

〔关于自动行驶的功能控制框图〕

在图6中表示的是在该收割机1中构筑的控制系统和通信终端4的控制系统。在该实施方式中，对收割机1的行驶路径进行管理的行驶路径管理装置包含构筑于通信终端4的第一行驶路径管理模块CM1和构筑于收割机1的控制单元5的第二行驶路径管理模块CM2。

通信终端4具备通信控制部40、触控面板41等，具有计算机系统的功能、用于输入通过控制单元5实现的自动行驶所需的条件的用户界面的功能。通信终端4能够通过通信控制部40经由无线电或互联网与管理计算机100进行数据交换，并且能够通过无线局域网、有限局域网或其他通信方式与收割机1的控制单元5进行数据交换。管理计算机100是设置在远程的管理中心KS的计算机系统，作为云计算机发挥作用。管理计算机100存储从各农户、农业协会或农业企业发送的信息，根据需求而将其送出。在图6中，作为实现这样的服务器功能的构成，表示的是作业地信息存储部101和作业计划管理部102。在通信终端4中，基于由通信控制部40从管理计算机100或收割机1的控制单元5获取的外部数据以及由触控面板41输入的用户指示(自动行驶所需的条件)等输入数据进行数据处理。然后，该数据处理的结果在触控面板41的显示面板部显示，并且能够通过通信控制部40从通信终端4发送到管理计算机100和收割机1的控制单元5。

在作业地信息存储部101存储有包含农田周边的地形图、农田的属性信息(农田的出入口、条方向等)等农田信息。在管理计算机100的作业计划管理部102，管理着记载所指定的农田中的作业内容的作业计划书。通过监视者的操作或自动执行的程序，农田信息和作业计划书能够下载到通信终端4或收割机1的控制单元5。在作业计划书中，关于成为作业对象的农田中的作业，包含各种信息(作业条件)。作为该信息(作业条件)，例如，例举如下。

(a)行驶模式(直线往复行驶、螺旋行驶、之形行驶等)；

(b)搬运车CV的支援车的驻车位置、用于排出收割物等的收割机1的驻车位置；

(c)作业形态(由一台收割机1进行作业、由多台收割机1进行作业)；

(d)所谓的中央分割线；

(e)与成为收割对象的作物种(水稻(日本米、印度米)、小麦，大豆、菜种、荞麦等)相对应的车速、脱谷装置13的旋转速度的值等。

尤其是根据(e)的信息，能够自动地执行与作物种类相应的行驶设备参数的设定和收割机器参数的设定，因此能够避免设定错误。

需要说明的是，收割机1为了将收割物排出到搬运车CV而驻车的位置为收割物排出用驻车位置，收割机1为了从燃料补给车补给燃料而驻车的位置为燃料补给用驻车位置，在该实施方式中，实际上设置在相同的位置。

上述信息(a)～(e)可以通过监视者经由作为用户界面的通信终端4输入。在通信终端4中也构筑有对自动行驶的开始、停止做出指示的输入功能，以如上所述中自动行驶和常规行驶中的哪一种进行作业行驶的输入功能，对包含行驶变速装置等在内的车辆行驶设备群71和包含收割部15等在内的作业装置设备群72(参照图6)的参数的值进行微调的输入功能等。作为作业装置设备群72的参数中能够进行值的微调的参数，能够举出卷盘17的高度、收割部15的高度等。

通信终端4的状态通过人为的切换操作能够切换为自动行驶路径和常规行驶路径的动画显示状态、上述参数显示/微调整状态等。需要说明的是，动画显示是指使沿着预先决定了整个行驶路径的自动行驶、常规行驶中的行驶路径即自动行驶路径、常规行驶路径行驶的收割机1的行驶轨迹动画化而在触控面板41的显示面板部显示。通过这样的动画显示，驾驶者能够在行驶前直观地确认由此行驶的行驶路径。

作业地数据输入部42输入从管理计算机100下载的农田信息、作业计划书和从通信终端4获取的信息。然后，在触控面板41显示农田信息中所包含的农田概略图和农田出入口的位置。由此，能够对驾驶者所进行的用于形成外周区域SA的环绕行驶进行辅助。在农田信息中不包含农田出入口等数据的情况下，用户能够通过触控面板41输入。外形数据生成部43根据从控制单元5接收的收割机1的环绕行驶时的行驶轨迹数据(本车位置的时序数据)计算出高精度的农田的外形形状和外形尺寸以及作业对象区域CA的外形形状和外形尺寸。区域设定部44根据收割机1的环绕行驶的行驶轨迹数据设定外周区域SA和作业对象区域CA。所设定的外周区域SA和作业对象区域CA的位置坐标、即外周区域SA和作业对象区域CA的外形数据用于生成自动行驶的行驶路径。在该实施方式中，行驶路径的生成由构筑于收割机1的控制单元5的第二行驶路径管理模块CM2进行，因此所设定的外周区域SA和作业对象区域CA的位置坐标被发送到第二行驶路径管理模块CM2。

在农田大的情况下，在中央突破的行驶路径中进行创造将农田分为多个区域的中央分割区域的作业。该作业被称为中央分割。该中央分割位置指定也能够通过对在触控面板41的画面中显示的作业地的外形图进行触摸操作来进行。当然，中央分割的位置设定也会对生成用于自动行驶的行驶路径要素群造成影响，因此可以在行驶路径要素群的生成时自动进行。此时，如果在中央分割区域的延长线上配置接受搬运车CV等作业支援车的支援的收割机1的驻车位置，则能够高效地进行来自整个区域的收割物排出行驶。

在第二行驶路径管理模块CM2中具备路径管理部60、路径要素选择部63、路径设定部64。路径管理部60计算构成网罗作业对象区域CA的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储。作为计算行驶路径要素群的功能部，在该路径管理部60包含网状路径要素计算部601、细长条状路径要素计算部602、U转掉头路径计算部603。路径要素选择部63基于后文详细说明的各种选择规则，依次从所述行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素。路径设定部64将所选择的下一行驶路径要素设定为用于实现自动行驶的目标行驶路径。

网状路径要素计算部601计算出由将作业对象区域CA分割为网状的网状直线构成的网状直线群(相当于本发明的“网状线群”)即行驶路径要素群作为行驶路径要素，也能够计算出该网状直线彼此的交点和端点的位置坐标。该行驶路径要素成为收割机1的自动行驶时的目标行驶路径，因此收割机1能够在网状直线彼此的交点和端点从一方的行驶路径要素向另一方的行驶路径要素进行路径变更。也就是说，网状直线彼此的交点和端点作为容许收割机1的路径变更的路径变更可能点发挥作用。

在图7中表示的是行驶路径要素群的一个例子即网状直线群向作业对象区域CA的配置的概略。通过网状路径要素计算部601，以收割机1的作业宽度为网状间隔，以通过网状直线覆盖作业对象区域CA的方式计算出行驶路径要素群。如上所述，作业对象区域CA是从农田的边界向内侧以作业宽度通过3～4周的环绕行驶而形成的外周区域SA的内侧的区域。因此，作业对象区域CA的外形与农田的外形基本上相似。然而，为了容易地计算网状直线，存在以使作业对象区域CA为大致多边形、优选为大致四边形的方式划定外周区域SA的情况。在图7中，作业对象区域CA的形状是由第一边S1、第二边S2、第三边S3、第四边S4构成的变形四边形。

如图7所示，网状路径要素计算部601计算出从与作业对象区域CA的第一边S1空出收割机1的作业宽度的一半的距离的位置与第一边S1平行且空出收割机1的作业宽度的间隔地在作业对象区域CA上排列的第一直线群(相当于本发明的“第一线群”)。同样，计算出从与第二边S2空出收割机1的作业宽度的一半的距离的位置而与第二边S2平行且空出收割机1的作业宽度的间隔地在作业对象区域CA上排列的第二直线群(相当于本发明的“第二线群”)、从与第三边S3空出收割机1的作业宽度的一半的距离的位置而与第三边S3平行且空出收割机1的作业宽度的间隔地在作业对象区域CA上排列的第三直线群(相当于本发明的“第三线群”)、从与第四边S4空出收割机1的作业宽度的一半的距离的位置而与第四边S4平行且空出收割机1的作业宽度的间隔地在作业对象区域CA上排列的第四直线群(相当于本发明的“第四线群”)。这样，第一边S1至第四边S4成为生成作为行驶路径要素群的直线群的基准线。如果有直线上的两点的位置坐标则能够定义该直线，因此作为行驶路径要素的各直线作为通过各直线的两点的位置坐标规定的直线而数据化，并且以预先决定的数据格式存储于存储器。在该数据格式中，除了作为用于识别各行驶路径要素的路径识别标识的路径编号之外，还包含路径种类、成为基准的外形四边形的边、未行驶/已行驶等作为各行驶路径要素的属性值。

当然，在四边形之外的多边形的作业对象区域CA中，也能够应用上述直线群的计算。即，如果作业对象区域CA为N为3以上的整数时的N边形状，则行驶路径要素群由从第一直线群到第N直线群(相当于本发明的“第N线群”)的N个直线群构成。各直线群包含与该N变形中的任一边平行而空出规定间隔(作业宽度)排列的直线。

需要说明的是，在外周区域SA，通过路径管理部60来设定行驶路径要素群。在外周区域SA设定的行驶路径要素在收割机1在外周区域SA行驶时使用。在外周区域SA设定的行驶路径要素中赋有脱离路径、恢复路径、U转掉头行驶用中间直进路径等属性值。脱离路径表示收割机1脱离作业对象区域CA而进入外周区域SA所使用的行驶路径要素群。恢复路径表示收割机1从外周区域SA回到作业对象区域CA的作业行驶所使用的行驶路径要素群。U转掉头行驶用中间直进路径(以下简称为中间直进路径)是构成在外周区域SA中的U转掉头行驶中使用的U转掉头行驶路径的一部分的直线状的路径。即，中间直进路径是构成将U转掉头行驶的开始侧的旋转路径和U转掉头行驶的结束侧的旋转路径连接的直线部分的直线状的行驶路径要素群，是在外周区域SA与作业对象区域CA的各边平行地设置的路径。并且，在最初进行螺旋行驶、中途切换为直线往复行驶而进行作业行驶的情况下，通过螺旋行驶，未割地在所有边比作业对象区域CA小，因此为了高效地进行作业行驶，在作业对象区域CA内进行U转掉头行驶的作业行驶可以不移动到外周区域SA，因此不存在无谓的行驶，因而效率高。于是，在作业对象区域CA中执行U转掉头行驶的情况下，中间直进路径根据未割地的外周线的位置而向内周侧平行移动。

在图7中，作业对象区域CA的形状为变形四边形。因此，成为网状路径要素群的生成基准的边为四条。在这里，在作业对象区域CA的形状为长方形或正方形的情况下，成为网状路径要素群的生成的基准的边为两条。在这种情况下，网状路径要素群的构造变得更加简单。

在该实施方式中，在路径管理部60中具备细长条状路径要素计算部602作为可选的行驶路径要素计算部。如图3所示，通过该细长条状路径要素计算部602计算出的行驶路径要素群是与从构成作业对象区域CA的外形的边选择的基准边、例如最长边平行地延伸并且以作业宽度网罗作业对象区域CA(以作业宽度覆盖)的平行直线群(相当于本发明的“平行线群”)。通过细长条状路径要素计算部602计算出的行驶路径要素群将作业对象区域CA分割为细长条状。另外，行驶路径要素群是通过用于使收割机1进行U转掉头行驶的U转掉头行驶路径依次连接的平行直线的集合体。也就是说，通过U转掉头路径计算部603来选择在平行直线即一个行驶路径要素的行驶结束而进入下一选择的行驶路径要素的U转掉头行驶路径。

U转掉头路径计算部603计算出通过U转掉头行驶连接从通过细长条状路径要素计算部602计算出的行驶路径要素群中选择的两个行驶路径要素的U转掉头行驶路径。U转掉头路径计算部603在设定有外周区域SA等之后，基于外周区域SA的外形状和外形尺寸、作业对象区域CA的外形状和外径尺寸、收割机1的旋转半径等，在外周区域SA中与作业对象区域CA的外周的各边对应的每个区域计算出与作业对象区域CA的外周边平行的一个中间直进路径。并且，U转掉头路径计算部603在进行普通U转掉头行驶和折返式掉头行驶时，计算出将与当前行驶的行驶路径要素与对应的中间直进路径连接的开始侧旋转路径、将对应的中间直进路径与目标行驶路径要素连接的结束侧旋转路径。需要说明的是，后文将对U转掉头行驶路径的生成原理进行说明。

如图6所示，在构筑第二行驶路径管理模块CM2的收割机1的控制单元5中为了进行作业行驶而构筑有各种功能。控制单元5作为计算机系统构成，具备输出处理部7、输入处理部8、通信处理部70作为输入输出接口。输出处理部7与在收割机1上装备的车辆行驶设备群71、作业装置设备群72、通知设备73等连接。虽然没有图示，在车辆行驶设备群71中以对行驶机体11的左右履带的速度进行调节而操舵的操舵设备为代表包含变速机构、发动机单元等用于对车辆行驶进行控制的设备。在作业装置设备群72中包含构成收割部15、脱谷装置13、排出装置18等的设备。通知设备73包含显示屏、灯、扬声器。尤其是在显示屏中表示农田的外形、已行驶的行驶路径(行驶轨迹)、之后应行驶的行驶路径等各种通知信息。灯和扬声器用于向搭乘者(驾驶者、监视者)通知行驶注意事项、从自动操舵行驶中的目标行驶路径的脱离等注意信息、警告信息。

通信处理部70具有接收在通信终端4中处理的数据，并且发送通过控制单元5处理的数据的功能。由此，通信终端4能够作为控制单元5的用户界面发挥作用。通信处理部70还能够用于在管理计算机100之间进行数据交换，因此具有处理各种通信格式的功能。

输入处理部8与卫星定位模块80、行驶系统检测传感器群81、作业系统检测传感器群82、自动/手动切换操作件83等连接。在行驶系统检测传感器群81中包含检测发动机转速、变速状态等行驶状态的传感器。在作业系统检测传感器群82中包含检测收割部15的高度位置的传感器和检测收割物仓14的储量的传感器等。自动/手动切换操作件83是选择通过自动操舵进行行驶的自动行驶模式和通过手动操舵进行行驶的手动行驶模式中的任一模式的开关。并且，切换自动行驶和常规行驶的开关设置于驾驶部12，或者构筑于通信终端4。

另外，在控制单元5中具备行驶控制部51、作业控制部52、本车位置计算部53、通知部54。本车位置计算部53基于从卫星定位模块80输出的定位数据计算本车位置。该收割机1构成为能够通过自动行驶(自动操舵)和手动行驶(手动操舵)双方行驶，因此在对车辆行驶设备群71进行控制的行驶控制部51中包含自动行驶控制部511和手动行驶控制部512。手动行驶控制部512基于驾驶者的操作对车辆行驶设备群71进行控制。自动行驶控制部511计算出通过路径设定部64设定的行驶路径与本车位置之间的方位偏差和位置偏差，生成自动操舵指令，经由输出处理部7向操舵设备输出。作业控制部52为了控制在构成收割机1的收割部15、脱谷装置13、排出装置18等设置的动作设备的动作，向作业装置设备群72发送控制信号。通知部54通过显示屏等通知设备73生成用于向驾驶者、监视者通知所需的信息的通知信号(显示数据、声音数据)。

自动行驶控制部511不仅进行操舵控制，也能够进行车速控制。关于车速，如上所述，例如，搭乘者在作业开始前通过通信终端4设定。在能够设定的车速中包含收割行驶时的车速、非作业旋转(U转掉头行驶等)时的车速、收割物排出时和燃料补给时从作业对象区域CA脱离而在外周区域SA行驶时的车速等。自动行驶控制部511基于通过卫星定位模块80得到的定位数据计算出实际车速。输出处理部7将对行驶变速装置的变速操作指令等发送到车辆行驶设备群71以使得实际车速与所设定的车速一致。

〔关于自动行驶的路径〕

将作业车自动行驶系统中的自动行驶的例子分为进行直线往复行驶的例子和进行螺旋行驶的例子进行说明。

首先，对使用通过细长条状路径要素计算部602计算出的行驶路径要素群进行直线往复行驶的例子进行进行说明。在图8中示意性地表示由将直线长度缩短的细长条状表示的21条行驶路径要素构成的行驶路径要素群，在各行驶路径要素的上侧标注路径编号。作业行驶开始时收割机1位于14号行驶路径要素。对于收割机1所在的行驶路径要素与其他行驶路径要素的分离度，在各路径的下侧标注带符号的整数。在图8中，位于14号行驶路径要素的收割机1向下一行驶路径要素过渡的优先级在行驶路径要素的下部以整数值表示。值越小则优先级越高，越优先地被选择。在该收割机1从行驶完成的行驶路径要素向下一行驶路径要素过渡时，能够进行图9所示的普通U转掉头行驶和折返式掉头行驶。在这里，普通U转掉头行驶是向隔着至少两个行驶路径要素的下一行驶路径要素过渡的行驶。并且，折返式掉头行驶是能够向隔着两个以下行驶路径要素、即邻接的行驶路径要素过渡的行驶。在普通U转掉头行驶中，收割机1在从起始的行驶路径要素的端点进入外周区域SA时进行约180°的方向转换，进入目标行驶路径要素的端点。需要说明的是，在起始行驶路径要素与目标行驶路径要素之间的间隔大的情况下，在旋转约90°后，进行相应距离的直进，再次进行约90°的旋转。也就是说，普通U转掉头行驶仅通过前进行驶执行。与此相对，在折返式掉头行驶中，在收割机1从起始行驶路径要素的端点进入外周区域SA时暂时旋转约90°后，以约90°旋转顺畅地进入目标行驶路径要素的位置而后退，再朝向目标行驶路径要素的端点行驶。由此，操舵控制变得复杂，但能够向彼此之间的间隔短的行驶路径要素过渡。

接下来应行驶行驶路径要素的选择通过路径要素选择部63进行。在该实施方式中，设定行驶路径要素的选择的基本优先级。在该基本的优先级中，将适度分离行驶路径要素的优先级设定为最高。需要说明的是适度分离行驶路径要素是与成为行驶路径要素分开规定距离的行驶路径要素。并且，与该适度分离行驶路径要素相比离成为起始顺序的行驶路径要素越远，优先级设定的越低。例如，关于向下一行驶路径要素的过渡，行驶距离短的普通U转掉头行驶的行驶时间短、效率高。因此，相距两个左右相邻的行驶路径要素的优先级被设定为最高(优先级＝“1”)。而且，从收割机1看，对于比这些行驶路径要素远的行驶路径要素，离收割机1的距离越远，普通U转掉头行驶的行驶时间越长。因此，离收割机1的距离越远，优先级设定得越低(优先级＝“2”、“3”、···)。也就是说，优先级的数值表示优先顺序。其中，在向相隔八个行驶路径要素的过渡中，普通U转掉头行驶的行驶时间变长，与折返式掉头行驶相比效率变差。因此，向相隔八个行驶路径要素的过渡的优先级比折返式掉头行驶低。并且，在折返式掉头行驶中，与向相邻行驶路径要素过渡的优先级相比，向间隔一个行驶路径要素的过渡的优先级更高。这是由于向相邻的行驶路径要素的折返式掉头行驶需要急转弯，损坏农田的可能性高。此外，向下一行驶路径要素的过渡能够向左右任一方向进行，但按照现有的作业习惯，采用向左侧的行驶路径要素的过渡比向右侧的行驶路径要素的过渡优先的规则。因此，在图8的例子中，位于路径编号:14的收割机1选择路径编号:17的行驶路径要素作为下一次行驶的行驶路径要素。这样的优先度的设定能够在每当收割机1进入新的行驶路径要素时进行。

已经完成作业的行驶路径要素原则上是禁止选择的。因此，如图10所示，例如，如果优先级为“1”、路径编号:11和路径编号:17是已作业地(已割地)，则位于路径编号:14的收割机1选择优先级为“2”的路径编号:18的行驶路径要素作为接下来行驶的行驶路径要素。

在图11中表示的是使用通过网状路径要素计算部601计算出的行驶路径要素进行螺旋行驶的例子。图11所示的农田的外周区域SA和作业对象区域CA与图7的相同，在作业对象区域CA设定的行驶路径要素群也是相同的。在这里为了便于说明，以第一边S1为基准线的行驶路径要素以L11、L12···表示，以第二边S2为基准线的行驶路径要素以L21、L22···表示，以第三边S3为基准线的行驶路径要素以L31、L32···表示，以第四边S4为基准线的行驶路径要素以L41、L42···表示。

图11的粗线是从收割机1的外侧向内侧呈螺旋状行驶的行驶路径。位于作业对象区域CA的最外周的行驶路径要素L11作为最初的行驶路径被选择。在行驶路径要素L11与行驶路径要素L21的交点进行大致90°的路径变更而在行驶路径要素L21上行驶。另外，在行驶路径要素L21与行驶路径要素L31的交点进行大致70°的路径变更而在行驶路径要素L31上行驶。在行驶路径要素L31与行驶路径要素L41的交点进行大致110°的路径变更而在行驶路径要素L41上行驶。接着，在行驶路径要素L11的内侧的行驶路径要素L12与行驶路径要素L41的交点过渡到行驶路径要素L12。通过反复进行这样的行驶路径要素的选择，收割机1在农田的作业对象区域CA以从外向内的螺旋状进行作业行驶。这样，在设定有螺旋行驶模式的情况下，在具有未行驶的属性且位于作业对象区域Ca的最外周的行驶路径要素彼此的交点进行路径变更，收割机1进行方向转换。

在图12中表示的是使用与图11相同的行驶路径要素群的U转掉头行驶的行驶例。首先，选择位于作业对象区域CA最外周的行驶路径要素L11作为最初的行驶路径。收割机1从行驶路径要素L11的终端(端点)进入外周区域SA转弯90°而沿着第二边S2的行驶，进一步转弯90度而进入与行驶路径要素L11平行延伸的行驶路径要素L14的起点(端点)。最终，经过180°的普通U转掉头行驶，从行驶路径要素L11跨过两个行驶路径要素而过渡到行驶路径要素L14。进一步在行驶路径要素L14上行驶而进入外周区域SA后，经过180°的普通U转掉头行驶，过渡到与行驶路径要素L14平行地延伸的行驶路径要素L17。这样，收割机1从行驶路径要素L17向行驶路径要素L110、进一步从行驶路径要素L110向行驶路径要素L16过渡而最终完成整个农田的作业对象区域CA的作业行驶。根据以上说明能够明确，使用图8、图9、图10说明的、使用由细长条状路径要素计算部602计算出的行驶路径要素群进行直线往复行驶的例子也能够适用于使用通过该网状路径要素计算部601计算出的行驶路径要素的直线往复行驶。

这样，直线往复行驶能够通过将作业对象区域CA分割为细长条状的行驶路径要素群或将作业对象区域CA分割为网状的行驶路径要素群实现。换言之，如果是将作业对象区域CA分割为网状的行驶路径要素群，则能够在直线往复行驶、螺旋行驶和之形行驶中使用，并且能够在作业中途将行驶模式从螺旋行驶变更为直线往复行驶。

〔U转掉头行驶路径的生成原理〕

使用图13对U转掉头路径计算部603生成U转掉头行驶路径的基本原理进行说明。在图13中表示的是从LS0所示的旋转起点的行驶路径要素过渡到LS1所示的旋转终点的行驶路径要素的U转掉头行驶路径。在通常的行驶中，如果LS0是作业对象区域CA内的行驶路径要素，则LS1是外周区域SA中的行驶路径要素(＝中间直进路径)，相反如果LS1是作业对象区域CA内的行驶路径要素，则LS0一般来说是外周区域SA中的行驶路径要素(＝中间直进路径)。行驶路径要素LS0与LS1的直线式(或直线上的两点)记录于存储器，根据这些直线式能够算出其交点(在图13中以PX表示)和交叉角(在图13中以θ表示)。接着，计算出与行驶路径要素LS0和行驶路径要素LS1相切，并且与收割机1的最小旋转半径相等的半径(在图13中以r表示)的内切圆。该内切圆中的将行驶路径要素LS0和LS1的切点(在图13中以PS0、PS1表示)连接的圆弧(内切圆的一部分)成为旋转路径。于是，行驶路径要素LS0和LS1的交点PX与该内切圆的切点的距离Y通过

Y＝r/(tan(θ/2))

求出。最小旋转半径实质上根据收割机1的规格决定，因此r为规定值。需要说明的是，r可以不是与最小旋转半径相同的值，可以预先通过通信终端4等设定合理的旋转半径，对成为该旋转半径的旋转操作进行编程。在行驶控制上，在旋转起点的行驶路径要素LS0上行驶时，在达到距交点的距离为Y的位置坐标(PS0)后，开始进行旋转行驶，接着，如果在旋转行驶中收割机1的方位与旋转终点的行驶路径要素LS1的方位的差收敛在容许值则完成旋转行驶。此时，收割机1的旋转半径可以不与半径r精确地一致。通过基于距旋转终点的行驶路径要素LS1的距离和方位差进行操舵控制，能够使收割机1过渡到旋转终点的行驶路径要素LS1。

图14、图15、图16具体地表示三种U转掉头行驶。在图14中，旋转起点的行驶路径要素LS0和旋转终点的行驶路径要素LS1从作业对象区域CA的外边以倾斜状态延伸，但也可以铅直地延伸。在这里，外周区域SA中的U转掉头行驶路径由行驶路径要素LS0和行驶路径要素LS1的向外周区域SA的延长线、外周区域SA的行驶路径要素的一部分(线段)即中间直进路径、两个圆弧状的旋转路径构成。该U转掉头行驶路径也能够基于使用图13说明的基本原理生成。计算出中间直进路径与旋转起点的行驶路径要素LS0的交叉角θ1和交点PX1、该中间直进路径与旋转终点的行驶路径要素LS1的交叉角θ2和交点PX2。进一步计算出与旋转起点的行驶路径要素LS0和中间直进路径相切的半径r(＝收割机1的旋转半径)的内切圆的切点PS10、PS11的位置坐标、以及与中间直进路径和旋转终点的行驶路径要素LS1相切的半径r的内切圆的切点PS20、PS21的位置坐标。收割机1在这些切点PS10、PS20开始旋转。同样，对于图15所示的、形成三角形状的突起的作业对象区域CA，也能够同样地生成绕过该三角形状的突起的U转掉头行驶路径。求出行驶路径要素LS0和LS1与外周区域SA的行驶路径要素的一部分(线段)即两个中间直进路径的交点。在各个交点的计算中适用使用图13进行了说明的基本原理。

在图16中表示的是通过折返式掉头行驶进行的旋转行驶，收割机1从旋转起点的行驶路径要素LS0过渡到旋转终点的行驶路径要素LS1。在该折返式掉头行驶中，计算出与平行于外周区域SA的行驶路径要素的一部分(线段)即作业对象区域CA的边的中间直进路径和行驶路径要素LS0相切的半径r的内切圆、与该中间直进路径和行驶路径要素LS1相切的半径r的内切圆。基于使用图13说明的基本原理，计算出这两个内切圆与中间直进路径的切点的位置坐标、旋转起点的行驶路径要素LS0与内切圆的切点的位置坐标、旋转终点的行驶路径要素LS1与内切圆的切点的位置坐标。由此，生成折返式掉头行驶中的U转掉头行驶路径。需要说明的是，在折返式掉头行驶中的中间直进路径中，收割机1后退行驶。

〔关于螺旋行驶中的方向转换行驶〕

在图17表示的是在上述螺旋行驶中，在能够变更行驶路径要素的路径变更可能点即交点的路径变更中使用的方向转换行驶的一个例子。之后，将该方向转换行驶称为α转弯行驶。该α转弯行驶中的行驶路径(α转弯行驶路径)是所谓的折返行驶路径的一种，是从行驶起点的行驶路径要素(在图17中以LS0表示)与旋转终点的行驶路径要素(在图17中以LS1表示)的交点经过前进的旋转路径，通过后退的旋转路径而与旋转终点的行驶路径要素连接的路径。α转弯行驶路径是基准化的，因此预先记录根据行驶起点的行驶路径要素与旋转终点的行驶路径要素的交叉角生成的α转弯行驶路径。因此，路径管理部60基于计算出的交叉角读出适当的α转弯行驶路径，发送至路径设定部64。也可以代替该构成，采用在自动行驶控制部511记录每个交叉角的自动控制程序，基于通过路径管理部60计算出的交叉角，使自动行驶控制部511读取适当的自动控制程序的结构。

〔路径选择的规则〕

路径要素选择部63基于从管理中心KS接收的作业计划书和/或从通信终端4人为输入的行驶模式(例如，直线往复行驶模式、螺旋行驶模式)、本车位置、从作业状态评价部55输出的状态信息，依次选择行驶路径要素。即，与仅以所设定的行驶模式为基准事先形成整个行驶路径的情况不同，在作业前形成应对难以预测的事态的合适的行驶路径。并且，在路径要素选择部63中除了上述基本的规则之外，还记录有以下路径选择规则，根据行驶模式和状态信息适用合适的路径选择规则。

(A1)在通过监视者(搭乘者)进行的操作要求从自动行驶过渡到手动行驶的情况下，在完成手动行驶的准备后，使路径要素选择部63进行的行驶路径要素的选择停止。在这样的操作中，包含自动/手动切换操作件83的操作、制动操作件的操作(尤其是急停车操作)、操舵操作件(转向手柄等)进行的规定操舵角以上的操作等。另外，在行驶系统检测传感器群81中包含检测在自动行驶时要求搭乘的监视者不在的传感器、例如设置于座席的落座检测传感器、安全带的佩戴检测传感器的情况下，基于来自该传感器的信号，能够使自动行驶控制停止。也就是说，在检测到监视者不在时，使自动行驶控制的开始或者收割机1的行驶自身停止。并且，采用在进行比操舵操作件中的规定操舵角小的操舵角的操作、即微小的操舵角的操作时，不使自动行驶控制停止，仅进行行驶方向的微调的构成。

(A2)自动行驶控制部511基于农田的外形线位置和定位数据对与本车位置的关系(距离)进行监视。而且，在外周区域SA中旋转时，自动行驶控制部511对自动行驶进行控制，从而避免田埂与机体接触。具体地说，停止自动行驶而使收割机1停车、变更转弯行驶的形态(从普通U转掉头行驶变更为折返式掉头行驶或α转弯行驶)或者设定不通过该区域的行驶路径。并且，可以构成为发出“旋转区域变窄，请注意”这样的通知。

(A3)在收割物仓14的收割物的储量装满或接近装满而需要排出收割物的情况下，作为状态信息的一种，从作业状态评价部55向路径要素选择部63输出排出要求(从作业对象区域CA中的作业行驶的脱离要求的一种)。在这种情况下，基于用于进行向田埂边的搬运车CV的排出作业的驻车位置和本车位置，从在外周区域SA设定的行驶路径要素群中赋有脱离路径的属性值的行驶路径要素群和在作业对象区域CA中设定的行驶路径要素群中选择从作业对象区域CA中的作业行驶脱离而在外周区域SA向该驻车位置行驶的适当的行驶路径要素(例如，成为最短路径的行驶路径要素)。

(A4)基于通过来自燃料残量传感器的信号等计算出的燃料箱的残量值，在评价为燃料即将耗尽的情况下，输出燃料补给要求(脱离要求的一种)。在该情况下，与(A3)同样地基于预先设定的燃料补给位置即驻车位置和本车位置，选择向燃料补给位置的合适的行驶路径要素(例如，成为最短路径的行驶路径要素)。

(A5)在从作业对象区域CA内的作业行驶脱离而进入外周区域SA的情况下，需要再次回到作业对象区域CA。作为成为回到该作业对象区域CA的起点的行驶路径要素，从在外周区域SA设定的行驶路径要素群中赋有恢复路径的属性值的行驶路径要素群和在作业对象区域CA中设定的行驶路径要素群中选择离脱离点最近的行驶路径要素或者离外周区域SA中的当前位置最近的行驶路径要素。

(A6)在决定为了进行收割物排出和/或燃料补给而从作业对象区域CA中的作业行驶脱离、再次回到作业对象区域CA的行驶路径时，使作业对象区域CA中的成为已作业(已行驶)而赋有行驶禁止的属性的行驶路径要素作为能够行驶的行驶路径要素复活。通过选择已作业的行驶路径要素而能够缩短规定以上的时间的情况下，选择该行驶路径要素。另外，也能够在从作业对象区域CA脱离时的作业对象区域CA中的行驶中使用后退。

(A7)为了进行收割物排出和/或燃料补给而从作业对象区域CA中的作业行驶脱离的时机根据各自的富余度、到驻车位置的行驶时间或行驶距离决定。在这里，在排出收割物的情况下，富余度是指预测出的从收割物仓14目前的储量到装满为止的行驶时间或行驶距离。在燃料补给的情况下，则为预测出的从燃料箱当前的剩余量到燃料完全耗尽为止的行驶时间或行驶距离。例如，在自动行驶中路过排出用的驻车位置附近时，基于富余度和排出作业所需的时间等，判定不在驻车位置停留而在装满后脱离再回到驻车位置的情况和在路过驻车位置附近顺便进行排出的情况中的哪一种最终能够实现高效的行驶(总作业时间短或总行驶距离短)。如果在量过少时进行排出作业则整体上排出次数增加，效率较低，在大致装满的情况下顺便排出更为高效。

(A8)在图18中表示的是从作业对象区域CA脱离后再次开始的作业行驶中选择的行驶路径要素不接着脱离前的作业行驶的情况。在该情况下，预先设定图3、图12所示的直线往复行驶模式。在图18中，驻车位置以附图标记PP表示，并且，作为比较例，以伴随着180°的U转掉头行驶的直线往复行驶在作业对象区域CA上一直顺利地进行作业行驶的情况下的行驶路径以虚线表示。实际的行驶轨迹以粗实线表示。伴随着作业行驶的进行，依次选择直线状的行驶路径要素和U转掉头行驶路径(步骤#01)。

如果在作业行驶的中途(步骤#02)发出脱离要求，则计算出从作业对象区域CA进入外周区域SA的行驶路径。在该地点，考虑沿着当前行驶中的行驶路径要素直接直进而退出到外周区域SA的路径和从当前行驶中的行驶路径要素旋转90°、通过已割地(＝具有已行驶的属性的行驶路径要素的集合部分)而退出到存在驻车位置的外周区域SA的路径。在这里，选择行驶距离更短的后者的路径(步骤#03)。在该后者的脱离行驶中，作为旋转90°后的作业对象区域CA中的脱离行驶路径要素，使用使在外周区域SA设定的行驶路径要素平行移动到脱离点的行驶路径要素。其中，如果时间上有富余而执行脱离要求，则旋转前者的路径。在该前者的脱离行驶中，在作业对象区域CA内的脱离行驶中，能够继续进行收割作业，因此在作业效率的这一点存在优点。

收割机1从作业对象区域CA中的作业行驶脱离，在作业对象区域CA和外周区域SA进行脱离行驶而到达驻车位置后，从作业支援车接收支援。在该例子中，存储在收割物仓14中的收割物被排出到搬运车CV。

在收割物的排出完成后，为了恢复作业行驶，需要返回发出脱离要求的地点。在图18的例子中，发出脱离要求时行驶的行驶路径要素残留着未作业部分，因此返回该行驶路径要素。因此，收割机1从驻车位置选择外周区域SA的行驶路径要素，向左环绕行驶，在到达成为目的的行驶路径要素的端点时，在这里旋转90°而进入该行驶路径要素，进行作业行驶。如果错过发出发出脱离要求的地点，则收割机1以非作业状态行驶，通过U转掉头行驶路径而在下一行驶路径要素进行作业行驶(步骤#04)。之后，继续进行直线往复行驶，完成该作业对象区域CA的作业行驶(步骤#05)。

(A9)在农田内的行驶障碍物的位置包含于所输入的作业地数据的情况下，或者在收割机1中装备有障碍物位置检测装置的情况下，基于障碍物的位置和本车位置，选择用于回避障碍物的行驶路径要素。作为用于回避该障碍物的选择规则，存在以成为尽可能地接近障碍物的迂回路径的方式选择行驶路径要素的规则、以及一旦脱离外周区域SA而进入作业对象区域CA时选择不存在障碍物的直线路径的行驶路径要素的规则。

(A10)在设定有图4、图11所示的螺旋行驶模式的情况下，成为选择对象的行驶路径要素的长度变短，自动地从螺旋行驶模式变更为直线往复行驶模式。这是由于，在面积狭小的情况下包含进行前后退的α转弯行驶在内的螺旋行驶存在效率变差的倾向。

(A11)在通过常规行驶行驶的情况下，在未作业地、即作业对象区域CA中的行驶路径要素群中的未作业(未行驶)的行驶路径要素的数量在规定值以下的情况下，自动地从常规行驶切换为自动行驶。并且，在收割机1在通过网状直线群网罗的作业对象区域CA中以从外向内的螺旋行驶进行作业的情况下，剩余的未作业地的面积变小，在未作业行驶路径要素的数量在规定值以下的情况下，从螺旋行驶切换为直线往复行驶。在该情况下，如上所述，能够避免无谓的行驶，具有中间直进路径的属性的行驶路径要素被从外周区域SA平行移动到作业对象区域CA的未作业地附近。

(A12)在种植水稻或小麦的农田中，通过使收割机与插秧的列即条(垄)平行地行驶，能够使收割作业的效率提高。因此，在路径要素选择部63所进行的行驶路径要素的选择中，越是与条平行的行驶路径要素越容易被选择。其中，在作业行驶开始时，在机体的姿态不是与条方向平行的姿态或位置的情况下，即使是沿着与条方向交叉的方向的行驶，也能够通过使其成为与条平行的姿态的行驶来进行作业。由此，至少能够减小无谓的行驶(非作业行驶)，尽早结束作业。

〔协同行驶控制〕

在上述实施方式中，农田的作业行驶通过一台收割机1进行。当然，本发明也能够适用于使用多台作业车的情况。在这里，为了容易理解，对通过两台收割机1进行作业行驶(自动行驶)的形态说明。在图19中表示的是作为主收割机1m发挥作用的第一作业车和作为副收割机1s发挥作用的第二作业车协同而在一块农田上进行作业行驶的情形。监视者乘坐主收割机1m，监视者对带入主收割机1m的通信终端4进行操作。为了便于说明，使用了主副这样的表述，但它们之间不存在主从关系，主收割机1m和副收割机1s基于上述行驶路径设定程序(行驶路径要素的选择规则)各自独立地设定路径而进行自动行驶。其中，主收割机1m与副收割机1s之间能够经由各自的通信处理部70进行数据通信从而进行状态信息的交换。通信终端4不仅向主收割机1m发送与监视者的指令和/或行驶路径优选的数据等，也能够经由通信终端4和主收割机1m向副收割机1s发送与监视者的指令和/或行驶路径有关的数据。例如，从副收割机1s的作业状态评价部55输出的状态信息也传送到主收割机1m，从主收割机1m的作业状态评价部55输出的状态信息也传送到副收割机1s。因此，双方的路径要素选择部63具有考虑双方的状态信息和双方的本车位置而选择下一行驶路径要素的功能。并且，在通信终端4构筑有路径管理部60和路径要素选择部63的情况下，双方的收割机1向通信终端4发送状态信息，接收由此选择的下一行驶路径要素。

在图20中与图7同样地表示通过以作业宽度进行网状分割的网状直线构成的网状直线群网罗的作业对象区域CA。在这里，主收割机1m从表示作业对象区域CA的变形四边形的右下顶点附近进入行驶路径要素L11，在行驶路径要素L11与行驶路径要素L21的交点左转而进入行驶路径要素L21。进一步在行驶路径要素L21与行驶路径要素L32的交点左转而进入行驶路径要素L32。这样，主收割机1m进行左旋的螺旋行驶。与此相对，副收割机1s从作业对象区域CA的左上的顶点附近进入行驶路径要素L31，在行驶路径要素L31与行驶路径要素L41的交点左转而进入行驶路径要素L41。进一步在行驶路径要素L41与行驶路径要素L12的交点左转而进入行驶路径要素L12。这样，副收割机1s进行左旋的螺旋行驶。由图20明确可知，进行副收割机1s的行驶轨迹进入主收割机1m的行驶轨迹之间的协同控制。因此，主收割机1m的行驶成为空出将自己的作业宽度和副收割机1s的作业宽度相加的宽度的间隔的螺旋行驶。并且，副收割机1s的行驶成为空出将自己的作业宽度与主收割机1m的作业宽度相加的宽度的间隔的螺旋行驶。主收割机1m的行驶轨迹与副收割机1s的行驶轨迹成为双重螺旋。

需要说明的是，作业对象区域CA通过由外侧的环绕行驶形成的外周区域SA规定，因此需要由主收割机1m和副收割机1s中的任一个进行最初用于形成外周区域SA的环绕行驶。该环绕行驶也能够通过主收割机1m与副收割机1s的协同控制进行。

图20所示的行驶轨迹是理论上的。实际上，与从作业状态评价部55输出的状态信息相对应地对主收割机1m的行驶轨迹和副收割机1s的行驶路径进行修正，该行驶轨迹不成为完全的双重螺旋。以下使用图21对这样的修正行驶的一个例子进行说明。在图21中，在农田的外侧(田埂)，搬运收割机1所收割的收割物的搬运车CV在与第一边S1的中央外侧对应的位置驻车。而且，在外周区域SA中的与搬运车CV相邻的位置，为了进行向搬运车CV的收割物排出作业，设定收割机1驻车的驻车位置。图21表示的是副收割机1s在作业行驶的中途从作业对象区域CA中的行驶路径要素脱离而在外周区域SA环绕行驶，将收割物排出到搬运车CV，再次在外周区域SA环绕行驶，回到作业对象区域CA中的行驶路径要素的情形。

首先，副收割机1s的路径要素选择部63在发出脱离要求(收割物排出)时，基于储量的富余和到驻车位置的行驶距离等，选择外周区域SA中的具有脱离路径的属性值的行驶路径要素和成为向该脱离路径属性的行驶路径要素的脱离起点的行驶路径要素。在本形态中，选择在外周区域SA中设定有驻车位置的区域设定的行驶路径要素和当前正在行驶的行驶路径要素L41，行驶路径要素L41与行驶路径要素L12的交点成为脱离点。进入外周区域SA的副收割机1s沿着外周区域SA的行驶路径要素(脱离路径)行驶到驻车位置，在驻车位置将收割物排出到搬运车CV。

主收割机1m在副收割机1s从作业对象区域CA中的作业行驶脱离而进行收割物的排出期间，也继续进行作业对象区域CA中的作业行驶。其中，主收割机1m在行驶路径要素L42的行驶中，原本预计在行驶路径要素L42与行驶路径要素L13的交点选择行驶路径要素L13。但是，由于副收割机1s的脱离，副收割机1s所进行的行驶路径要素L12的行驶被取消，因此行驶路径要素L12成为未割地(未行驶)。因此，主收割机1m的路径要素选择部63选择行驶路径要素L12来代替行驶路径要素L13。也就是说，主收割机1m行驶到行驶路径要素L42与行驶路径要素L12的交点，在那里左转而在行驶路径要素L12上行驶。

在副收割机1s完成收割物排出后，副收割机1s的路径要素选择部63基于副收割机1s的当前位置和自动行驶速度、作业对象区域CA中的行驶路径要素的属性(未行驶/已行驶)、主收割机1m的当前位置和自动行驶速度等，选择应恢复的行驶路径要素。在本形态中，选择位于最外侧的未作业行驶路径要素即行驶路径要素L43。副收割机1s从驻车位置在外周区域SA沿着具有恢复路径的属性的行驶路径要素向左环绕行驶，从行驶路径要素L43的左端进入行驶路径要素L43。在副收割机1s的路径要素选择部63选择行驶路径要素L43后，该信息作为状态信息发送到主收割机1m。如果主收割机1m的路径要素选择部63要在行驶路径要素L33选择行驶路径，则选择在行驶路径要素L43的内侧相邻的行驶路径要素L44作为下一行驶路径要素。这表示主收割机1m与副收割机1s在行驶路径要素L33与行驶路径要素L44的交点附近存在接近的可能性。于是，两收割机1m、1s的行驶控制部51或任一方的行驶控制部51计算出主收割机1m与副收割机1s在该交点附近的通过时间差，如果该通过时间差在规定值以下，则为了避免碰撞而对通过时间较迟的一方的收割机1(在这里为主收割机1m)进行控制使其暂时停车。在副收割机1s通过该交点后，主收割机1m再次开始自动行驶。这样，主收割机1m和副收割机1s互相交换本车位置和所选择的行驶路径要素等信息，能够执行碰撞回避动作和延迟回避动作。

如图22和图23所示，这样的碰撞回避动作和延迟回避动作也能够在直线往复行驶中执行。需要说明的是，在图22和图23中，由彼此平行的直线构成的平行直线群以L01、L02、···L10表示，L01－L04为已作业的行驶路径要素，L05－L10为未作业的行驶路径要素。在图22中，主收割机1m为了前往驻车位置而在外周区域SA行驶，副收割机1s在作业对象区域CA的下端、详细地说在行驶路径要素L04的下端暂时停止。如果副收割机1s为了从行驶路径要素L04通过U转掉头行驶过渡到行驶路径要素L07而进入外周区域SA，则会与主收割机1m碰撞，因此作为碰撞回避动作，副收割机1s暂时停车。然后，在主收割机1m在驻车位置驻车的情况下，不能进行向使用行驶路径要素L05、L06、L07的作业对象区域CA的进入和从作业对象区域CA的脱离，因此行驶路径要素L05、L06、L07暂时禁止行驶(禁止选择)。在主收割机1m结束排出作业而从驻车位置移动时，副收割机1s的路径要素选择部63考虑主收割机1m的行驶路径，从行驶路径要素L05－L10中选择应行驶的下一行驶路径要素，使副收割机1s再次进行自动行驶。

并且，在主收割机1m在驻车位置进行排出作业期间，副收割机1s能够继续进行作业。该例子如图23所示。在该情况下，副收割机1s的路径要素选择部63一般选择行驶路径要素优先级为“1”的相距三个通道的行驶路径要素L07作为目标行驶路径要素，但行驶路径要素L07与图22的例子同样地禁止行驶。于是，选择优先级第二高的行驶路径要素L08。作为从行驶路径要素L04向行驶路径要素L08的移动路径，计算出在已行驶的当前的行驶路径要素L04后退的路径(在图23中以实线表示)、从行驶路径要素L04的下端向右环绕前进而退出到外周区域SA的路径(在图23中以虚线表示)等多个路径，选择效率最高的路径、例如最短的路径(在该形态中为实线的路径)。

如上所述，在多台收割机1协同地在一片农田进行作业行驶的情况下，各自的路径要素选择部63基于从管理中心KS接收到的作业计划书和/或从通信终端4人为输入的行驶模式(例如，直线往复行驶模式、螺旋行驶模式)、本车位置、从各自的作业状态评价部55输出的状态信息、预先记录的选择规则，依次选择行驶路径要素。以下，例举上述(A1)－(A12)之外的规则，即多台收割机1协同地进行作业行驶的情况下特有的选择规则。

(B1)协同地进行作业行驶的多个收割机1以相同的行驶模式自动行驶。例如，在一方的收割机1设定直线往复行驶模式的情况下，在另一方的收割机1也设定直线往复行驶模式。

(B2)在设定螺旋行驶模式的情况下，在一方的收割机1从作业对象区域CA中的作业行驶脱离而进入外周区域SA时，另一方收割机1选择更外侧的行驶路径要素。其结果是，不残留脱离的收割机1的行驶预定路径，而使先进行脱离的收割机1所行驶的预定的行驶路径要素。

(B3)在设定螺旋行驶模式的情况下，在脱离的收割机1再次恢复到作业对象区域CA中的作业行驶时，选择从作业行驶中的收割机1离开并且具有未作业的属性的行驶路径要素。

(B4)在设定螺旋行驶模式的情况下，如果成为选择对象的行驶路径要素的长度变短，则仅通过一台收割机1执行作业行驶，其余收割机1从作业行驶脱离。

(B5)在设定螺旋行驶模式的情况下，为了避免碰撞的危险，禁止多个收割机1从与表示作业对象区域CA的外形的多边形的边平行的行驶路径要素群同时选择行驶路径要素。

(B6)在设定直线往复行驶模式的情况下，在任一收割机1进行U转掉头行驶时，对其他收割机1进行控制，使其不进入外周区域SA中执行U转掉头行驶的区域。

(B7)在设定直线往复行驶模式的情况下，作为下一行驶路径要素，选择处于与其他收割机1接下来预计行驶的行驶路径要素或当前行驶的行驶路径要素分隔至少两个以上的位置的行驶路径要素。

(B8)为了进行收割物排出和燃料补给而从作业对象区域CA中的作业行驶脱离的时机的决定和行驶路径要素的选择，不仅以富余度和到驻车位置的行驶时间为条件、也以多个收割机1不同时脱离为条件进行。

(B9)在主收割机1m设定有常规行驶的情况下，副收割机1s进行追随主收割机1m的自动行驶。

(B10)在主收割机1m的收割物仓14的容量与副收割机1s的收割物仓14的容量不同的情况下，如果同时或大致同时输出排出要求，则容量小的收割机1先进行排出作业。不能进行排出的收割机1的排出待机时间(非作业时间)变短，能够使农田的收割作业尽早结束。

(B11)在一片农田相当宽广的情况下，通过对一片农田进行中央分割而划分多个区域，在各区域投入一台收割机1。图24是表示在作业对象区域CA的中央形成带状的中央分割区域CC，将作业对象区域CA划分为两个区域CA1和CA2的中央分割过程的中途的说明图，图25是表示中央分割过程结束后的说明图。在该实施方式中，主收割机1m形成中央分割区域CC。在主收割机1m进行中央分割期间，副收割机1s在区域CA2例如以直线往复行驶模式进行作业行驶。在该作业行驶前，生成区域CA2的行驶路径要素群。此时，在区域CA2，在中央分割过程结束前禁止选择与离中央分割区域CC最近的位置的一个作业宽度对应的行驶路径要素。由此，能够避免主收割机1m与副收割机1s的接触。

在中央分割过程结束后，主收割机1m使用针对区域CA1计算出的行驶路径要素群，以单独作业行驶的方式被行驶控制，副收割机1s使用针对区域CA2计算出的行驶路径要素群，以单独作业行驶的方式被行驶控制。在任一收割机1先完成作业的情况下，进入作业未完成的区域，开始进行该收割机1与其他收割机1的协同控制。完成了所负责的区域的作业的收割机1为了支援其他收割机1的作业，以前往其他收割机1的负责区域的方式进行自动行驶。

在农田的规模更大的情况下，如图26所示，农田被中央分割为格子状。该中央分割能够通过主收割机1m和副收割机1s进行。将通过格子状的中央分割形成的区域分配给主收割机1m所进行的作业和副收割机1s所进行的作业，在各自的区域，由单独的收割机1实施作业行驶。其中，以主收割机1m与副收割机1s的距离不分开规定值以上这样的条件选择行驶路径要素。这是由于如果副收割机1s离主收割机1m过远，则搭载于主收割机1m的监视者难以进行副收割机1s的作业行驶的监视、相互的状态信息的交换。在图26这样的形态的情况下，完成所负责的区域内的作业的收割机1为了支援其他收割机1的作业，可以以前往其他收割机1的负责区域的方式进行自动行驶，也可以以前往本车负责的下一个区域的方式进行自动行驶。

搬运车CV的驻车位置、燃料补给车的驻车位置处于外周区域SA的外侧，因此取决于进行作业行驶的区域，存在用于进行收割物排出、燃料补给的行驶路径变长，该行驶时间变得无用。因此，在进行前往驻车位置的行驶和从驻车位置返回行驶时，选择实施成为通道的区域的作业行驶的行驶路径要素和环绕行驶路径要素。

〔关于协同自动行驶时的作业装置设备群等参数的微调〕

在主收割机1m和副收割机1s协同进行作业行驶的情况下，监视者通常搭载于主收割机1m。因此，对于主收割机1m来说，监视者能够根据需要通过通信终端4对自动行驶控制中的相对于车辆行驶设备群71、作业装置设备群72的参数的值进行微调。在副收割机1s中也能够实现主收割机1m的车辆行驶设备群71和作业装置设备群72的参数的值，因此如图27所示，采用从主收割机1m能够对副收割机1s的参数进行调整的构成。其中，在副收割机1s也可以设置通信终端4。这是由于副收割机1s也存在单独进行自动行驶的情况和作为主收割机1m使用的情况。

在图27所示的通信终端4中构筑有参数获取部45和参数调整指令生成部46。参数获取部45获取通过主收割机1m和副收割机1s设定的设备参数。由此，能够在通信终端4的触控面板41的显示面板部显示主收割机1m和副收割机1s的设备参数的设定值。搭乘主收割机1m的监视者通过触控面板41输入用于对主收割机1m和副收割机1s的设备参数进行调整的设备参数调整量。参数调整指令生成部46基于所输入的设备参数调整量生成对对应的设备参数进行调整的参数调整指令，从而发送到主收割机1m和副收割机1s。作为用于进行这样的通信的通信接口，在主收割机1m和副收割机1s的控制单元5具备通信处理部70，在通信终端4具备通信控制部40。关于主收割机1m的设备参数的调节，监视者可以使用装备于主收割机1m的各种操作件直接进行。设备参数分为行驶设备参数和作业机器参数。行驶设备参数包含车速和发动机转速。并且，作业机器参数包含收割部15的高度和卷盘17的高度。

如上所述，自动行驶控制部511具有基于通过卫星定位模块80得到的定位数据计算出实际车速的功能。在协同自动行驶中，利用该功能，对基于同一方向先行的收割机1的定位数据的实际车速与基于后续的收割机1的定位数据的实际车速进行比较，如果存在车速差，则以使后续的收割机1的车速与先行的收割机1的车速一致的方式进行车速调整。由此，能够避免由于先行收割机1与后续收割机1的车速差异引发的异常接近或接触。

在收割机1的通信处理部70和/或通信终端4的通信控制部40能够具备与已录入的移动电话等移动通信终端进行通话或发送信息的通信通话功能。在具备这样的通信通话功能的情况下，如果收割物的储量超过规定量，则能够向成为收割物的排出目的地的搬运车CV的驾驶者发送要进行排出收割物的通话(人工声音)或信息。同样，在燃料剩余量在规定量以下时，也能够向燃料补给车的驾驶者发送希望补给燃料的通话(人工声音)或信息。

〔其他实施方式〕

(1)在上述实施方式中，以通过事先的环绕行驶而能够为直线往复行驶中的U转掉头行驶和螺旋行驶中的α转弯行驶确保充足大小的空间为前提进行了自动行驶的说明。然而，同样U转掉头行驶所需的空间比α转弯行驶所需的空间大。因此，通过事先的环绕行驶形成的空间对于U转掉头行驶来说可能存在不足的情况。例如，如图28所示，在通过一台收割机1进行作业时，在进行U转掉头行驶时，分禾器等可能会与田埂接触而损坏田埂。于是，在设定直线往复行驶模式作为作为行驶模式的情况下，为了避免如上所述地损坏田埂的情况，在作业行驶开始后，首先在作业对象区域CA的最外周部分自动进行至少一周的作业行驶，由此使外周区域SA向内周侧扩张。即使通过事先的环绕行驶形成的外周区域SA的宽度对于U转掉头行驶来说是不足的，通过以这种方式使外周区域SA向内周侧扩张，能够毫无问题地进行U转掉头行驶。并且，在收割机1为了向在农田的周围停车的作业支援车排出收割物等而在规定的驻车位置停车时，为了实现高效的作业，需要使收割机1在驻车位置某种程度上精确且以适合支援作业的姿态(朝向)停车。关于这一点，无论是自动行驶还是手动行驶都是同样的。作业对象区域CA的外周线中进行U转掉头行驶侧的外周线不随着直线往复行驶而变化，如果外周区域SA过窄，则收割机1突入未作业地即作业对象区域CA会对农作物等造成损伤，与田埂接触而破坏田埂。因此，在开始进行基于直线往复行驶的作业对象区域CA的行驶作业之前，优选进行追加的环绕行驶(追加环绕行驶)。这样的追加环绕行驶可以通过监视者的指示进行，也可以自动进行。需要说明的是，如上所述，划定外周区域SA的事先的环绕行驶通常分多周螺旋状地进行。最外侧的环绕行驶路径的行驶路径复杂，根据每个农田而不同，因此采用人为操舵。在此之后的环绕行驶通过自动操舵或人为操舵进行。并且，如图28所示，在驻车位置PP与U转掉头路径群UL重合的情况下，在收割机1在驻车位置PP驻车期间，能够预想到该收割机1阻碍其他收割机1的U转掉头行驶的事态。因此，在完成事先的环绕行驶的时刻，在驻车位置PP与U转掉头路径群UL重合的情况下，优选进行上述追加环绕行驶。

用于进行追加环绕行驶的行驶路径能够基于事先的环绕行驶中的收割机1的行驶轨迹、作业对象区域CA的外形数据等计算。因此，追加环绕行驶能够通过自动操舵进行。以下，使用图28，对自动行驶中的追加环绕行驶的流程的一个例子进行说明。

＜步骤#01＞

通过事先的环绕行驶，农田被区分为收割作业已结束的外周区域SA和之后将要进行收割作业的作业对象区域CA。在事先的环绕行驶后，如图28的步骤#01所示，驻车位置PP与U转掉头路径群UL在外周区域SA重合。而且，在外周区域SA中的设定有U转掉头路径群UL的部分的宽度幅仅通过直线往复行驶不会扩张。因此，为了扩大该部分的宽度，自动地或基于监视者的指示执行图28的步骤#02所示的追加环绕行驶。

＜步骤#02＞

计算出该追加环绕行驶中，构成矩形状的环绕行驶路径的多个环绕行驶路径要素(在图28中为粗线)。在该环绕行驶路径要素中，包含用于计算直线往复行驶的行驶路径要素中的左端的行驶路径要素Ls和右端的行驶路径要素Le。需要说明的是，行驶路径要素Ls和行驶路径要素Le均为直线状。并且，在矩形状的环绕行驶路径中，行驶路径要素Ls与行驶路径要素Le为对边。并且，在这里，环绕行驶路径要素是行驶路径要素Ls、行驶路径要素Le、将行驶路径要素Ls和行驶路径要素Le的上端彼此连接的行驶路径要素、将行驶路径要素Ls和行驶路径要素Le的下端彼此连接的行驶路径要素。在自动行驶开始时，通过路径要素选择部63选择适合该追加的环绕行驶路径的环绕行驶路径要素，执行自动行驶(环绕行驶中的作业行驶)。

＜步骤#03＞

如图28的步骤#03所示，通过该追加环绕行驶，外周区域SA被扩大。由此，在驻车位置PP与未作业地之间，新形成至少具有与收割机1的作业宽度相当的宽度的空间。接着，作业对象区域CA缩小与该追加环绕行驶中的环绕圈数的作业宽度的量，由此左端的行驶路径要素Ls和右端的行驶路径要素Le向内侧移动作业对象区域CA缩小的量。而且，相对于以移动后的行驶路径要素Ls和行驶路径要素Le为对边的矩形即新的作业对象区域CA，决定直线往复行驶模式的作业行驶路径，开始进行新的作业对象区域CA的自动作业行驶。

需要说明的是，在图28的步骤#01中，存在驻车位置PP与U转掉头路径群UL不重合并且驻车位置PP不与U转掉头路径群UL相对的情况。例如，存在驻车位置PP朝向左端的行驶路径要素Ls的情况。在该情况下，进行最初选择的行驶路径要素Ls直线往复行驶，由此驻车位置的周边区域扩大，因此上述的追加环绕行驶不再执行。或者，可以不进行一周程度的追加环绕行驶。

并且，在通过多台收割机1协同地进行作业行驶的情况下，上述追加环绕行驶可以自动进行。在协同作业的情况下，设定直线往复行驶模式作为行驶模式，驻车位置PP设定为面向U转掉头路径群UL的位置，在作业行驶开始后立即自动进行多周(3～4周左右)的追加环绕行驶。由此，作业对象区域CA缩小，在驻车位置PP的内周侧能够确保宽广的空间。因此，即使一台收割机1在驻车位置PP停车，其他收割机1也能够有富余地在驻车位置PP的内周侧进行U转掉头或通过驻车位置PP的内周侧。

(2)在上述实施方式中，在设定了直线往复行驶模式的情况下，在外周区域SA进行U转掉头行驶的区域，设定有用于进行向搬运车CV等支援车的作业的驻车位置PP，与为了进行排出作业等而停车的收割机1的不同的收割机1停止而等待排出作业结束、或选择绕过驻车位置PP的行驶路径要素。但是，在这种情况下，为了在比驻车位置PP位于内周侧的位置确保足够进行U转掉头行驶的空间，可以开始进行自动行驶(作业行驶)，一台或多台收割机1自动地在作业对象区域CA的外周部环绕行驶数周。

(3)在上述实施方式中，认为第一作业车即主收割机1m与第二作业车即副收割机1s的作业宽度相同而对行驶路径要素的设定和选择进行了说明。在这里，举出两个例子对在主收割机1m的作业宽度与副收割机1s的作业宽度不同的情况下如何进行行驶路径要素的设定和选择进行说明。以主收割机1m的作业宽度为第一作业宽度、以副收割机1s的作业宽度为第二作业宽度而进行说明。为了容易理解，具体地说，以第一作业宽度为“6”、以第二作业宽度为“4”。

(3－1)在图29中表示的是设定直线往复行驶模式的情况的例子。在该情况下，路径管理部60计算出网罗作业对象区域CA的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群。此时，各行驶路径要素的宽度设定为第一作业宽度与第二作业宽度的最大公约数或近似于最大公约数的基准宽度。如果第一作业宽度为“6”、第二作业宽度为“4”，则基准幅为“2”。在图29中，为了识别行驶路径要素，在各行驶路径要素标注01至20的数字作为路径编号。

主收割机1m从路径编号:17的行驶路径要素出发，副收割机1s从路径编号:12的行驶路径要素出发。如图6所示，路径要素选择部63分为具有选择主收割机1m的行驶路径要素的功能的第一路径要素选择部631和具有选择副收割机1s的行驶路径要素的功能的第二路径要素选择部632。在路径要素选择部63构筑于主收割机1m的控制单元5的情况下，通过第二路径要素选择部632选择的下一行驶路径要素经由主收割机1m的通信处理部70和副收割机1s的通信处理部70发送到副收割机1s的路径设定部64。需要说明的是，作业宽度的中心或收割机1的中心不一定与行驶路径要素一致，如果存在偏差，则进行考虑该偏差的自动行驶控制。

如图29所示，第一路径要素选择部631以残留第一作业宽度或第二作业宽度的整数倍的区域(未行驶或已行驶均可)、或者第一作业宽度的整数倍与第二作业宽度的整数倍之和的区域(未行驶或已行驶均可)的方式从未行驶的行驶路径要素群选择下一行驶路径要素。所选择的下一行驶路径要素发送至主收割机1m的路径设定部64。同样，第二路径要素选择部632以残留第一作业宽度或第二作业宽度的整数倍的区域(未行驶或已行驶均可)、或者第一作业宽度的整数倍与第二作业宽度的整数倍之和的区域(未行驶或已行驶均可)的方式从未行驶的行驶路径要素群选择下一行驶路径要素。

也就是说，在主收割机1m或副收割机1s沿着由第一路径要素选择部631或第二路径要素选择部632所发送的下一行驶路径要素自动行驶后，在作业对象区域CA仍残留有具有第一作业宽度或第二作业宽度的整数倍的宽度的未行驶的区域。但是，最终存在残留具有比第二作业宽度窄的宽度的未作业区域的可能性，该最后残留的未作业区域由主收割机1m或副收割机1s中的任一个进行作业行驶。

(3－2)在图30中表示设定螺旋行驶模式的情况下的例子。在该情况下，在作业对象区域CA设定由横纵间隔为第一作业宽度的纵直线群和横直线群构成的行驶路径要素群。在属于横直线群的行驶路径要素标注有X1至X9的记号作为其路径编号。并且，在属于纵直线群的行驶路径要素中标注有Y1至Y9的记号作为其路径编号。

在图30中设定的是主收割机1m和副收割机1s从外向内描绘向左环绕的双重螺旋线的螺旋行驶模式。主收割机1m从路径编号Y1的行驶路径要素出发，副收割机1s从路径编号X1的行驶路径要素出发。路径要素选择部63在该情况下分为第一路径要素选择部631和第二路径要素选择部632。

如图30所示，主收割机1m首先在通过第一路径要素选择部631最初选择的路径编号Y1的行驶路径要素上行驶。然而，图30所示的行驶路径要素群当初以第一作业宽度为间隔计算，因此如果是具有比第一作业宽度小的第二作业宽度的副收割机1s，则通过第二路径要素选择部632最初选择的路径编号X1的行驶路径要素为了填补第一作业宽度与第二作业宽度的差异而对其位置坐标进行修正。也就是说，路径编号X1的行驶路径要素被向外侧修正第一作业宽度与第二作业宽度的差(之后将该差称为宽度差)的0.5倍(图30，#01)。同样，也对伴随着副收割机1s的行驶而选择的下一行驶路径要素即路径编号Y2、X8、Y8进行修正(图30，#02、#03、#04)。主收割机1m从当初的路径编号Y1向路径编号X9、Y9的行驶路径要素行驶(图30，#03、#04)，之后选择的路径编号X2的行驶路径要素由于副收割机1s在其外侧行驶，因此进行与宽度差对应的量的位置修正(图30，#04)。由于是副收割机1s，因此在选择路径编号X3的行驶路径要素时，位于路径编号X3的外侧的路径编号X1的行驶路径要素已经由副收割机1s行驶过，因此进行与宽度差的1.5倍的量对应的位置修正(图30#05)。这样，之后依次根据在所选择的行驶路径要素的外侧副收割机1s行驶过的行驶路径要素存在的数量，使第一作业宽度与第二作业宽度的差抵消，进行所选择的行驶路径要素的位置修正(图30#06)。行驶路径要素的位置修正在这里由路径管理部60进行，但也能够通过第一路径要素选择部631和第二路径要素选择部632进行。

在使用图29和图30的行驶例中，对第一路径要素选择部631和第二路径要素选择部632构筑于主收割机1m的控制单元5的情况进行了说明。然而，第二路径要素选择部632可以构筑于副收割机1s。此时，副收割机1s可以接收表示行驶路径要素群的数据，第一路径要素选择部631和第二路径要素选择部632一边交换各自选择的行驶路径要素，一边选择自己的下一行驶路径要素，并且进行必要的位置坐标修正。并且，路径管理部60、第一路径要素选择部631、第二路径要素选择部632均构筑于通信终端4，能够成为从通信终端4将所选择的行驶路径要素发送到第一路径要素选择部631和第二路径要素选择部632的构成。

(4)使用图31对通过直线往复行驶在作业对象区域CA进行作业时的特殊的路径选择算法进行说明。在这里，表示的是21个直线状的行驶路径要素，在各路径的上侧标注路径编号，在行驶路径要素的中央，取代优先级而标注所选择的顺序、即行驶的顺序。并且，在各步骤的时刻成为已作业地(已行驶)的行驶路径要素涂黑。

＜步骤#01＞

如上所述，在通过基于环绕行驶的作业划定外周区域SA后，通过区域设定部44将农田划分为外周区域SA和作业对象区域CA。另外，在作业对象区域CA设定有通过细长条状路径要素计算部602计算出的行驶路径要素群。在该阶段，基于图8至图10所说明的路径选择算法，设定暂定的整个行驶路径。然后，从任意的起点开始进行收割作业。一般来说，作为起点，采用收割机1的当前位置或监视者通过通信终端4输入的位置。在这里，选择路径编号为16的一端作为始点。

＜步骤#02＞

在做出自动行驶开始的指令时，执行沿着路径编号为16的行驶路径要素的作业行驶。

＜步骤#03＞

基于暂时设定的整个行驶路径，选择路径编号:13的行驶路径要素，执行沿着该行驶路径要素的作业行驶。

＜步骤#04＞

同样，之后的作业行驶基于暂时设定的整个行驶路径依次进行。其中，暂时设定的整个行驶路径仅由当前的行驶路径要素与之后的行驶路径要素的关系决定，不一定是合适的选择顺序、即作业时间短的选择顺序。因此，从开始进行作业行驶的时刻，另行开始执行基于以下的步骤所示的算法的路径选择。

＜步骤#05＞

在暂时设定的整个行驶路径中从选择顺序为最后的行驶路径要素抽取最后三个行驶路径要素，开始再次计算它们在行驶路径要素之间最佳的行驶顺序。在该实施方式中，在实际行驶进入到路径编号:10(暂时的整个行驶路径中的选择顺序为第3)时，计算出最后三个行驶路径要素的选择顺序。在该计算中，计算出以从最后的行驶路径要素回推三个的行驶路径要素为起点时，用于在其余两个行驶路径要素行驶的最佳的选择顺序。在这里，作为最终三个行驶路径要素的最佳的选择顺序，计算出“路径编号:19→路径编号:12→路径编号:9(行驶时间/移动量：10)”。在这里，如图31所示，暂时设定的整个行驶路径中的最后三个行驶路径要素的选择顺序为“路径编号:19→路径编号:9→路径编号:12(行驶时间/移动量：13)”。然后，通过对这些选择顺序进行比较，判定为通过该步骤#05再次计算出的选择顺序的行驶时间(移动量)更少。也就是说，通过该步骤#05再次计算的选择顺序是最佳的。

＜步骤#06＞

通过在步骤#05中再次计算的选择顺序来替换在暂时设定的整个行驶路径中对应的行驶路径要素的选择顺序。在此期间，收割机1移动到暂时设定的整个行驶路径中的选择顺序为第4的路径编号:7。但是，实际行驶中的收割机1按照未替换的原选择顺序到达替换后的选择顺序为第19的路径编号:19在时间上仍有富余。于是，使从在暂时设定的整个行驶路径中选择顺序为最后的行驶路径要素依次回推地抽出的行驶路径要素的个数逐个增加而反复进行选择顺序的再计算。该再计算的反复在收割机1实际行驶的行驶路径要素包含于为了进行再计算而抽出的行驶路径要素之前持续进行。由此，更多的行驶路径要素成为最优的选择顺序。其中，也存在再计算的选择顺序与暂时设定的整个行驶路径的选择顺序相同的情况，在该情况下，跳过上述置换替换。需要说明的是，本形态只不过是用于说明上述算法的例子，例如，在暂时设定的整个行驶路径中的选择顺序中，可以包含不遵循基于图8至图10说明的基本规则的部位。

(5)在上述实施方式中基于图6说明的控制功能框图只不过是一个例子，可以对各功能部进一步进行分割或将多个功能部整合。并且，功能部被分配到作为上部控制装置的控制单元5、通信终端4、管理计算机100，但功能部的分配是一个例子，各功能部能够分配到任意的上部控制装置。只要能够通过上部控制装置彼此能够进行数据交换地连接，则也能够分配到其他的上部控制装置。例如，在图6所示的控制功能框图中，作业地数据输入部42、外形数据生成部43、区域设定部44作为第一行驶路径管理模块CM1构筑于通信终端4。另外，路径管理部60、路径要素选择部63、路径设定部64作为第二行驶路径管理模块CM2构筑于收割机1的控制单元5。此外，路径管理部60可以包含于第一行驶路径管理模块CM1。并且，外形数据生成部43和/或区域设定部44可以不包含于第二行驶路径管理模块CM2。可以将整个第一行驶路径管理模块CM1构筑于控制单元5，将整个第二行驶路径管理模块CM2构筑于通信终端4。如果将与行驶路径管理有关的尽可能多控制功能部构筑于能够携带的通信终端4，则维护等自由度变高，因而优选。该功能部的分配受到通信终端4和控制单元5的数据处理能力、通信终端4与控制单元5之间的通信速度限制。

(6)通过本发明计算、设定的行驶路径作为自动行驶的目标行驶路径使用，但也能够作为手动行驶的目标行驶路径使用。也就是说，本发明不仅适用于自动行驶也能够适用于手动行驶，当然，也能够适用于将自动行驶与手动行驶混合的行驶。

(7)在上述实施方式中，表示的是在从管理中心KS发送而来的农田信息中原本包含农田周边的地形图，通过沿着农田的边界的环绕行驶来使农田的外形状和外形尺寸的精度提高的例子。然而，在农田信息中可以不包含农田周边的地形图，至少不包含农田的地形图，而是通过环绕行驶来计算农田的外形状和外形尺寸。并且，从管理中心KS发送而来的农田信息、作业计划书的内容、经由通信终端4输入的项目不限于上述形态，在不脱离本发明主旨的范围内能够实施变更。

(8)在上述实施方式中，如图6所示，表示的是除了网状路径要素计算部601之外还具备细长条状路径要素计算部602，通过细长条状路径要素计算部602来计算出网罗作业对象区域CA的平行直线群即行驶路径要素群的例子。然而，也可以不具备细长条状路径要素计算部602而使用由网状路径要素计算部601计算出的网状直线群即行驶路径要素来实现直线往复行驶。

(9)在上述实施方式中，表示的是在进行协同行驶控制时，基于监视者的目视结果，变更副收割机1s的车辆行驶设备群71和作业装置设备群72的参数的例子。然而，也可以通过在主收割机1m中搭载的显示器等显示搭载于主收割机1m和/或副收割机1s的摄像机拍摄的影像(动画或以一定间隔拍摄的静止图像)，监视者观察该影像来判断副收割机1s的作业状况，从而变更车辆行驶设备群71和/或作业装置设备群72的参数。或者，也可以构成为与主收割机1m的参数变更相连动地变更副收割机1s的参数。

(10)在上述实施方式中，表示的是协同作业行驶的多台收割机1以相同的行驶模式进行自动行驶的例子，但也可以以不同的行驶模式进行自动行驶。

(11)在上述实施方式中，表示的是由两台收割机1进行协同自动行驶的例子，但通过同样的作业车自动行驶系统和行驶路径管理装置也能够实现通过三台以上的收割机1进行的协同自动行驶。

(12)在上述实施方式中，在农田中的收割作业的最初，收割机1进行环绕收割。需要说明的是，环绕收割是一边沿着农田边界线的内侧环绕一边进行收割的作业。然后，在该环绕收割后，区域设定部44将收割机1所环绕的农田的外周侧的区域设定为外周区域SA，将外周区域SA的内侧设定为作业对象区域CA。然而，本发明不限于此。即，收割机1所进行的环绕收割在本发明中并不是必须的作业。而且，区域设定部44可以构成为不设定外周区域SA地设定作业对象区域CA。例如，区域设定部44可以构成为根据监视者经由通信终端4进行的操作输入来设定作业对象区域CA。

(13)在图3中，作为行驶路径要素群的一个例子，表示的是以将作业对象区域CA分割为细长条状的多条平行直线为行驶路径要素的行驶路径要素群。然而，本发明不限于此。即，本发明的“平行线”不限于直线。例如，图32所示的行驶路径要素群以弯曲平行线为行驶路径要素。这样，平行线可以弯曲。并且，平行线群可以包含弯曲的平行线。

(14)在图4中，作为行驶路径要素群的一个例子，表示的是将作业对象区域CA呈网状分割的、由在纵向和横向上延伸的多条网状直线构成的行驶路径要素群。然而，本发明不限于此。即，本发明的“网状线”可以不是直线。例如，在图33所示的行驶路径要素群中，纸面上的横向网状线为直线，纸面上的纵向网状线弯曲。并且，在图34所示的行驶路径要素群中，纸面上的横向网状线和纵向网状线都弯曲。这样，网状线可以弯曲。并且，在网状线群中可以包含弯曲的网状线。

工业实用性

本发明的作业车自动行驶系统、行驶路径管理装置、行驶路径生成装置、行驶路径决定装置除了作为作业车适用于普通型联合收割机即收割机1之外，只要是能够一边在作业地上进行自动作业一边行驶的作业车，也能够适用于自脱型联合收割机或玉米收割机等其他收割机1、安装耕耘装置等的作业装置的拖拉机、水田作业机等。

附图标记说明

1：收割机(作业车)；

1m：主收割机；

1s：副收割机；

4：通信终端；

5：控制单元；

41：触控面板；

42：作业地数据输入部；

43：外形数据生成部；

44：区域设定部；

50：通信处理部；

51：行驶控制部；

511：自动行驶控制部；

512：手动行驶控制部；

52：作业控制部；

53：本车位置计算部；

54：通知部；

55：作业状态评价部；

60：路径管理部；

601：网状路径要素计算部；

603：U转掉头路径计算部；

62：细长条状路径要素计算部；

63：路径要素选择部；

64：路径设定部；

70：通信处理部；

80：卫星定位模块；

CM1：第一行驶路径管理模块；

CM2：第二行驶路径管理模块；

CV：搬运车；

S1：第一边；

S2：第二边；

S3：第三边；

S4：第四边；

SA：外周区域；

CA：作业对象区域。

Claims (14)

1.一种作业车自动行驶系统，对一边在作业地上作业一边行驶的作业车的自动行驶进行管理，

该作业车自动行驶系统的特征在于，具备：

卫星定位模块，其输出表示所述作业车的本车位置的定位数据；

区域设定部，其设定所述作业地的作业对象区域；

路径管理部，其计算构成网罗所述作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储；

路径要素选择部，其并不是预先决定完成作业所需的行驶路径的整个行程，而是在所述作业车在所述作业地内的行驶中，依次从所述行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素，所选择的所述下一行驶路径要素不覆盖其余作业地的全部；

自动行驶控制部，其基于所述下一行驶路径要素和所述本车位置使所述作业车自动行驶。

2.根据权利要求1所述的作业车自动行驶系统，

所述区域设定部将所述作业车所环绕的所述作业地的外周侧的区域设定为外周区域，并且将所述外周区域的内侧设定为所述作业对象区域。

3.根据权利要求1所述的作业车自动行驶系统，

具备对所述作业车的作业环境进行评价而将所求出的状态信息输出的作业状态评价部，并且

所述路径要素选择部基于所述本车位置和所述状态信息，从所述行驶路径要素群选择所述下一行驶路径要素。

4.根据权利要求3所述的作业车自动行驶系统，

在所述作业地投入有多台作业车，所述路径要素选择部基于各作业车的本车位置和各作业车的所述状态信息，从所述行驶路径要素群选择所述下一行驶路径要素。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的作业车自动行驶系统，

所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为细长条状的彼此平行的平行线构成的平行线群，通过所述作业车的U转掉头行驶，执行从一个行驶路径要素的一端向另一行驶路径要素的一端的过渡。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的作业车自动行驶系统，

所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为网状的网状线构成的网状线群，所述网状线彼此的交点成为容许所述作业车的路径变更的路径变更可能点。

7.一种行驶路径管理装置，对具备实现一边在作业地上作业一边自动行驶的自动行驶控制部的作业车的行驶路径进行管理，

该行驶路径管理装置的特征在于，具备：

区域设定部，其设定所述作业地的作业对象区域；

路径管理部，其计算构成网罗所述作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储；

路径要素选择部，其并不是预先决定完成作业所需的行驶路径的整个行程，而是在所述作业车在所述作业地内的行驶中，依次从所述行驶路径要素群选择应行驶的下一行驶路径要素，所选择的所述下一行驶路径要素不覆盖其余作业地的全部。

8.根据权利要求7所述的行驶路径管理装置，

所述区域设定部将所述作业车所环绕的所述作业地的外周侧的区域设定为外周区域，并且将所述外周区域的内侧设定为所述作业对象区域。

9.一种行驶路径决定装置，决定一边在作业地上作业一边进行自动行驶的作业车的行驶路径，

该行驶路径决定装置的特征在于，具备：

区域设定部，其设定所述作业地的作业对象区域；

路径管理部，其计算构成网罗所述作业对象区域的行驶路径的多个行驶路径要素的集合体即行驶路径要素群，将其能够读出地存储；

路径要素选择部，其并不是预先决定完成作业所需的行驶路径的整个行程，而是在所述作业车在所述作业地内的行驶中，基于所述作业车的作业环境的评价结果即状态信息，依次从所述行驶路径要素群选择接下来应行驶的下一行驶路径要素，所选择的所述下一行驶路径要素不覆盖其余作业地的全部。

10.根据权利要求9所述的行驶路径决定装置，

所述作业车是一边行驶一边对农作物进行收割而将其储存在收割物仓中的收割机，

在所述状态信息中包含从所述收割物仓排出收割物的排出要求，

所述路径要素选择部响应所述排出要求而从所述行驶路径要素群选择用于将所述作业车引导到收割物排出用驻车位置的行驶路径要素。

11.根据权利要求9所述的行驶路径决定装置，

在所述状态信息中包含向所述作业车的燃料补给要求，

所述路径要素选择部响应所述燃料补给要求，从所述行驶路径要素群选择用于将所述作业车引导到燃料补给用驻车位置的行驶路径要素。

12.根据权利要求9所述的行驶路径决定装置，

在所述作业地投入有多台作业车，

所述路径要素选择部基于从其他作业车接收到的所述状态信息所包含的所述其他作业车的本车位置，从所述行驶路径要素群选择所述下一行驶路径要素。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的行驶路径决定装置，

所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为网状的网状线构成的网状线群，所述网状线彼此的交点成为容许所述作业车的路径变更的路径变更可能点。

14.根据权利要求9至12中任一项所述的行驶路径决定装置，

所述行驶路径要素群是由将所述作业对象区域分割为细长条状的彼此平行的平行线构成的平行线群，通过所述作业车的U转掉头行驶，执行从一个行驶路径要素的一端到另一行驶路径要素的一端的过渡。

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