CN112996378A - 收割机以及路径设定系统 - Google Patents

Abstract

收割机具备：未作业地图制作部，所述未作业地图制作部制作表示未作业区域的未作业地图数据；以及目标行驶路径设定部，所述目标行驶路径设定部基于未作业地图数据，使用依次在顺时针方向上进行作业行驶的第一行驶模式、或依次在逆时针方向上进行作业行驶的第二行驶模式、或第一行驶模式和第二行驶模式双方来设定螺旋状的目标行驶路径，所述目标行驶路径由与表示未作业区域(CA)的外形的多边形中的各边平行的作业行驶路径和伴随着机体的方向转换而将两条作业行驶路径相连的转弯行驶路径构成。

Description

收割机以及路径设定系统

技术领域

本发明涉及具备临时储存收获物的收获物箱的能够自动行驶的收割机、以及设定该收割机的目标路径的路径设定系统。

背景技术

作为联合收割机，例如已知有专利文献1中记载的联合收割机。该联合收割机能够进行一边通过行驶装置行驶一边通过收获装置(在专利文献1中为“收割装置”)收获田地的作物的收获行驶。另外，该联合收割机具备储存由收获装置收获的收获物的谷粒箱(在专利文献1中为“谷物箱”)。

在这样的联合收割机中，例如，在田地中的使用了收割机的收获作业的最初的阶段，通过周围作业行驶，形成沿着田地的边界线的内侧的已作业区域，基于作为该已作业区域的外周区域的形状，制作表示未作业区域的未作业地图数据。基于未作业地图数据，设定用于自动行驶的目标行驶路径，开始自动行驶。在自动行驶中，使用螺旋行驶(环绕行驶)模式和U转向行驶(往复行驶)模式。

在专利文献2所公开的联合收割机的行驶路径管理系统中具备区域设定部和停车位置设定部。区域设定部将作业车辆沿着所述作业地的边界线进行了作业行驶的区域设定为外周区域，并且，将该外周区域的内侧设定为作业对象区域。停车位置设定部在外周区域设定作业车辆的停车位置。停车位置是在通过用于收获物回收、燃料补给的作业辅助车来接受辅助时作业车辆停车的场所。在该行驶路径管理系统中，还考虑停车位置，直至确保用于U转向行驶模式中的U转向路径的足够的已作业区域为止，进行逆时针方向的螺旋行驶模式下的自动行驶，此后，进行U转向行驶模式下的自动行驶。

另外，如专利文献3所公开的那样，联合收割机构成为基于从GPS卫星接收到的信号进行自动行驶，并且也存在具备检测谷粒箱内的谷粒量的收获量传感器(在专利文献3中为“谷粒量检测构件”)的情况。而且，该联合收割机在由收获量传感器得到的检测值成为设定值以上时，为了从谷粒箱排出谷粒，中断收获作业而自动向搬运车的附近(排出点)移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-69836号公报

专利文献2：日本特开2018-101410号公报

专利文献3：日本特开2018-68284号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献2的行驶路径管理系统中，以逆时针方向的螺旋行驶模式下的行驶反复进行几周，从而能够确保用于U转向路径的足够的已作业区域为前提。但是，在多边形的未作业区域较大的情况下，仅进行未作业区域的不到1周的螺旋行驶，即，仅进行沿着最初的几条边的螺旋行驶，收获物箱就会装满。在这种情况下，在该螺旋行驶的中途，收割机从作业行驶路径脱离，前往收获物排出场所，从收获物箱排出收获物。接着，在排出收获物之后，收割机为了避免无用的行驶，不是返回到脱离部位重新开始收获作业，而是从附近的作业行驶路径以逆时针方向的螺旋行驶模式重新开始收获作业。这是因为螺旋行驶模式下的行驶在逆时针方向上受到限制。即便多次反复进行这样的不到1周的螺旋行驶，未作业区域的一部分的边的区域与田地的边界(田埂等)之间的距离也不增大，因此，导致未作业区域偏向田地的角落。这会给未作业区域带来无论何时都无法进行U转向行驶模式下的行驶这样的不良情况。为了避免这样的不良情况，在以往的联合收割机中，不得不进行效率低下的周围作业行驶。

另外，在以往的联合收割机的自动行驶中，根据达到应排出谷粒的谷粒量的位置，存在包括用于排出谷粒的移动在内的自动行驶效率低下的情况。例如，当在从田地的端部离开的位置达到应排出谷粒的谷粒量的情况下，联合收割机需要在后退至已经结束收获的田地的转弯区域(未作业地)后向排出点移动，需要进行效率低下的自动行驶。

为了解决以上那样的问题，本发明的目的在于进行高效的作业行驶。

用于解决课题的方案

具备临时储存收获物的收获物箱且能够自动行驶的本发明一实施方式的收割机具备：自动行驶控制部，所述自动行驶控制部基于目标行驶路径和本车位置进行自动行驶；未作业地图制作部，所述未作业地图制作部基于通过周围作业行驶而沿着田地的边界线的内侧形成的已作业区域即外周区域的形状，以及目标行驶路径设定部，所述目标行驶路径设定部基于所述未作业地图数据，使用依次在顺时针方向上进行作业行驶的第一行驶模式、或依次在逆时针方向上进行作业行驶的第二行驶模式、或所述第一行驶模式和所述第二行驶模式双方来设定螺旋状的所述目标行驶路径，所述目标行驶路径由与表示所述未作业区域的外形的多边形中的各边平行的作业行驶路径和伴随着机体的方向转换而将两条所述作业行驶路径相连的转弯行驶路径构成。

并且，本发明一实施方式的路径设定系统是用于收割机的路径设定系统，所述收割机能够自动行驶，并具有收获物箱和自动行驶控制部，所述收获物箱临时储存收获物，所述自动行驶控制部基于目标行驶路径和本车位置进行自动行驶，其中，所述路径设定系统具备：未作业地图制作部，所述未作业地图制作部基于通过所述收割机的周围作业行驶而沿着田地的边界线的内侧形成的已作业区域即外周区域的形状，制作表示未作业区域的未作业地图数据；以及目标行驶路径设定部，所述目标行驶路径设定部基于所述未作业地图数据，使用依次在顺时针方向上进行作业行驶的第一行驶模式、或依次在逆时针方向上进行作业行驶的第二行驶模式、或所述第一行驶模式和所述第二行驶模式双方来设定螺旋状的所述目标行驶路径，所述目标行驶路径由与表示所述未作业区域的外形的多边形中的各边平行的作业行驶路径和伴随着机体的方向转换而将两条所述作业行驶路径相连的转弯行驶路径构成。

根据如上所述的结构，在收割机中，能够使用第一行驶模式、或第二行驶模式、或第一行驶模式和第二行驶模式双方来进行呈螺旋状围绕未作业区域的外周的螺旋行驶。因此，收割机通过将基于自动行驶的顺时针方向的螺旋行驶和逆时针方向的螺旋行驶组合，从而能够以未作业区域不偏向田地的角落的方式推进未作业区域中的收获作业，能够进行高效的作业行驶。

在用于供油、收获状态的检查等的停车位置是作业开始点且在不到1周的螺旋行驶中需要供油、收获状态的检查等的情况下，收割机在一周的作业中途返回到作业开始点。此后，若再次进行相同方向上的螺旋行驶，则如上所述，未作业区域以偏向的形式残留，产生从所述田地的边界线到所述未作业区域的距离不会达到规定值的区域。这使得此后进行的U转向行驶模式下的作业行驶变得困难，为了避免这样的状态，需要效率低下的螺旋行驶。为了避免该问题，在本发明的一个优选实施方式中，在尽管反复实施了使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的一方的作业行驶，从所述田地的边界线到所述未作业区域的距离仍未达到规定值的情况下，所述目标行驶路径设定部至少使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的另一方来设定所述目标行驶路径。由此，能够抑制未作业区域的分布不均，并且进行高效的作业行驶。

在以第二行驶模式(逆时针方向的螺旋行驶)开始的螺旋行驶的中途，在需要排出储存于收获物箱的收获物的情况下，收割机需要脱离作业行驶路径并行驶至规定的收获物排出场所。如果未作业区域的外形大，则存在在不到1周的螺旋行驶中要求从收获物箱排出收获物的可能性。在这种情况下，为了尽可能减少无用的空行驶(不进行收获作业的行驶)，从收获物排出场所的附近重新开始作业行驶，因此，其结果是反复进行不到1周的螺旋行驶。由此，未作业区域的一部分的边的区域与田地的边界(田埂等)之间的距离不增大，因此，未作业区域以偏向的形式残留，U转向行驶模式下的作业行驶变得困难。为了避免上述那样的问题，在本发明的一个优选实施方式中，在使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的一方在所述未作业区域进行了自动行驶时，当在不到1周的作业行驶的中途产生了从所述收获物箱排出所述收获物的排出要求的情况下，所述目标行驶路径设定部为了进行所述收获物排出后的作业行驶，至少使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的另一方来设定所述目标行驶路径。在该结构中，例如，在使用第二行驶模式(逆时针方向的螺旋行驶)的不到1周的作业行驶中为了排出收获物排出而脱离，在收获物排出场所排出收获物之后，以第一行驶模式(顺时针方向的螺旋行驶)进行作业行驶。

由此，能够进行高效的螺旋行驶，在未作业区域的整周，田地的边界线与未作业区域之间的距离变大。

在本发明的一个优选实施方式中，在每次排出所述收获物时，交替地使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式。在该结构中，在排出收获物的时机，切换第一行驶模式下的螺旋行驶和第二行驶模式下的螺旋行驶，因此，田地面的行驶轨迹被分散，能够抑制未作业区域分布不均的问题、特定区域的田地面被破坏的问题。

在排出收获物之后返回到作业行驶的情况下，在收获物排出场所的附近重新开始作业行驶时，空行驶变少，作业效率提高。根据上述情况，在本发明的一个优选实施方式中，在与距所述收获物的排出位置最近的位置的所述转弯行驶路径相连的所述作业行驶路径上的该转弯行驶路径侧的端部，开始收获物排出后的作业行驶。

在稻子、麦子、大豆等的收获作业中，通过周围收割行驶而生成的未作业区域最初以螺旋行驶模式在未作业区域进行收获作业，此后采用U转向行驶模式。为了通过自动行驶来实现这样的作业行驶的形态，在本发明的一个优选实施方式中，所述目标行驶路径设定部以U转向行驶模式来设定所述目标行驶路径，所述U转向行驶模式是通过所述未作业区域中的U转向转弯路径将所述已作业区域中的相互平行的直线状作业行驶路径相连的模式，所述目标行驶路径设定部使用所述第一行驶模式、或所述第二行驶模式、或所述第一行驶模式和所述第二行驶模式双方来设定所述目标行驶路径，直至确保用于所述U转向转弯路径所需的空间为止，此后使用所述U转向行驶模式来设定所述目标行驶路径。

并且，本发明一实施方式的收割机一边通过自动行驶在行驶路径上往复行驶，一边进行作物的收获，所述行驶路径是从预先设置于未作业地的多个路径要素选择一个或多个路径要素而生成的路径，其中，所述收割机具备：收获物箱，所述收获物箱储存收获物；传感器，所述传感器检测储存于所述收获物箱的收获物的收获量；以及行驶路径生成部，所述行驶路径生成部生成包括用于排出收获物的排出路径在内的所述行驶路径，当在所述未作业地的中途由所述传感器检测到的收获物的收获量成为排出收获量时，在与行驶中的路径要素相邻的路径要素已经行驶完毕的情况下，所述行驶路径生成部生成在所述相邻的路径要素上行驶而从所述未作业地脱离的行驶路径。

另外，本发明一实施方式的路径设定系统是用于收割机的路径设定系统，所述收割机一边通过自动行驶在行驶路径上往复行驶，一边进行作物的收获，所述行驶路径是从预先设置于未作业地的多个路径要素选择一个或多个路径要素而生成的路径，所述收割机具有储存收获物的收获物箱和检测储存于所述收获物箱的收获物的收获量的传感器，其中，所述路径设定系统具备行驶路径生成部，所述行驶路径生成部生成包括用于排出收获物的排出路径在内的所述行驶路径，当在所述未作业地的中途由所述传感器检测到的收获物的收获量成为排出收获量时，在与行驶中的路径要素相邻的路径要素已经行驶完毕的情况下，所述行驶路径生成部生成在所述相邻的路径要素上行驶而从所述未作业地脱离的行驶路径。

通过以上那样的结构，即便在未作业地的中途成为排出收获量，通过在相邻的已行驶的路径要素上行驶，也能够前进而从未作业地脱离，而不用后退以便从未作业地脱离，因此，能够进行高效的自动行驶。另外，在从当前位置起在侧方直至未作业地的端部为止相邻的已行驶的路径要素持续的情况下，能够横穿该相邻的已行驶的路径要素而脱离未作业地，根据排出点的位置，能够前进而脱离未作业地，从而能够高效地进行作业行驶。

另外，也可以是，所述脱离的行驶路径包括一边前进一边向所述相邻的路径要素移动的路径，在向所述相邻的路径要素移动时，一边收获所述作物一边移动。

这样，通过一边收获一边前进行驶，能够在不轧过未收获的作物的情况下仅通过前进而从未作业地脱离，因此，能够进行高效的自动行驶。

另外，所述脱离的行驶路径也可以包括后退而向所述相邻的路径要素移动的路径。

另外，所述脱离的行驶路径也可以包括在所述行驶中的路径要素后退之后前进而向所述相邻的路径要素移动的路径。

另外，所述脱离的行驶路径也可以包括后退而移动到所述行驶中的路径要素与所述相邻的路径要素之间后前进而向所述相邻的路径要素移动的路径。

如上所述那样，通过暂时后退后在相邻的已行驶的路径要素前进而从未作业地脱离，也能够一边前进一边从未作业地脱离，因此，能够进行高效的自动行驶。

另外，也可以是，所述行驶路径生成部在所述行驶中的路径要素与所述相邻的路径要素之间生成临时路径要素，所述脱离的行驶路径包括后退而移动到所述临时路径要素后前进而向所述相邻的路径要素移动的路径。

在后退或向相邻的已行驶的路径要素移动时，有时会突出到相邻的未作业地。与此相对，通过后退到临时行驶要素，一边前进一边向相邻的已行驶的路径要素移动，能够抑制突出到行驶中的路径要素或相邻的路径要素的周围的未作业地。

附图说明

图1是联合收割机的左视图。

图2是表示联合收割机的自动行驶的概要的图。

图3是表示反复进行通过U转向相连的往复行驶的U转向行驶模式的说明图。

图4是表示用于使用α转向行驶的螺旋行驶的行驶模式的说明图。

图5是表示第二行驶模式下的螺旋行驶的示意图。

图6是表示第一行驶模式下的螺旋行驶的示意图。

图7是说明使用第二行驶模式和U转向行驶模式进行的收获作业的流程的说明图。

图8是说明使用第二行驶模式、第一行驶模式以及U转向行驶模式进行的收获作业的流程的说明图。

图9是表示第一实施方式的联合收割机的控制系统的结构的功能框图。

图10是表示第二实施方式的联合收割机的管理/控制系统的结构的功能框图。

图11是说明在收获行驶中进行的谷粒的排出的图。

图12是说明使用第二实施方式中的相邻已收割区域而脱离的结构的图。

图13是说明使用第二实施方式的另一实施方式1中的相邻已收割区域而脱离的结构的图。

图14是说明使用第二实施方式的另一实施方式2中的相邻已收割区域而脱离的结构的图。

图15是说明使用第二实施方式的另一实施方式3中的相邻已收割区域而脱离的结构的图。

具体实施方式

作为本发明的能够自动行驶的收割机的一例，列举全喂入联合收割机进行说明。需要说明的是，在本说明书中，只要没有特别说明，“前”(图1所示的箭头F的方向)是指机体前后方向(行驶方向)的前方，“后”(图1所示的箭头B的方向)是指机体前后方向(行驶方向)的后方。另外，左右方向或横向是指与机体前后方向正交的机体横向(机体宽度方向)。“上”(图1所示的箭头U的方向)以及“下”(图1所示的箭头D的方向)是机体10的铅垂方向(垂直方向)上的位置关系，表示地上高度的关系。

〔联合收割机的整体结构〕

如图1所示，该联合收割机具备机体10、履带式的行驶装置11、驾驶部12、脱粒装置13、作为收获物箱的谷粒箱14、收获部15、输送装置16、谷粒排出装置18、本车位置检测单元80。

行驶装置11设置在机体10的下部。联合收割机构成为能够通过行驶装置11自行行驶。驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14设置在行驶装置11的上侧，构成机体10的上部。在驾驶部12能够搭乘驾驶联合收割机的驾驶员以及监视联合收割机的作业的监视者。需要说明的是，监视者也可以从联合收割机的机外监视联合收割机的作业。

谷粒排出装置18与谷粒箱14连结。另外，本车位置检测单元80安装于驾驶部12的上表面。

收获部15设置在联合收割机的前部。而且，输送装置16设置在收获部15的后方。联合收割机能够进行一边通过收获部15收获田地的谷物一边通过行驶装置11行驶的作业行驶。

由收获部15收割的收割谷秆通过输送装置16向脱粒装置13输送。在脱粒装置13中，对收割谷秆进行脱粒处理。通过脱粒处理而得到的谷粒储存于谷粒箱14。在谷粒箱14设置有对储存于谷粒箱14的谷粒的收获量进行测定的收获量传感器19(相当于“传感器”)。另外，谷粒箱14具备装满传感器21(参照图4，相当于“传感器”)。装满传感器21设置在谷粒箱14内，是对储存于谷粒箱14的谷粒成为装满的状态等储存有适合于排出的量的情况进行检测的传感器。储存于谷粒箱14的谷粒根据需要(装满等)通过谷粒排出装置18向机外排出。

另外，在驾驶部12配置有通用终端(通信终端)4。在本实施方式中，通用终端4固定于驾驶部12。但是，本发明并不限于此，通用终端4也可以构成为能够相对于驾驶部12装卸，通用终端4也可以构成为能够带出到联合收割机的机外。

〔与自动行驶相关的结构〕

如图2所示，该联合收割机沿着在田地中设定的行驶路径自动行驶。因此，联合收割机需要识别本车位置。本车位置检测单元80包括卫星定位模块81和惯性测量模块82。卫星定位模块81接收从人造卫星GS发送的位置信息即GNSS(global navigation satellitesystem：全球导航卫星系统)信号(包括GPS信号)，输出用于计算本车位置的定位数据。惯性测量模块82装配有陀螺仪加速度传感器以及磁方位传感器，输出表示瞬时的行驶方向的信号。惯性测量模块82用于补充由卫星定位模块81进行的本车位置计算。惯性测量模块82也可以配置在与卫星定位模块81不同的场所。

以下对利用该联合收割机进行田地中的收获作业的情况下的顺序进行说明。首先，驾驶员兼监视者操作联合收割机，如图2所示，在田地内的外周部分，以沿着田地的边界线环绕的方式进行收获行驶(以下，也称为“周围作业行驶”、“周围收割行驶”或简称为“周围收割”)。通过周围收割而成为已收割区域(已作业地)的区域被设定为外周区域(已作业区域)SA。而且，在外周区域SA的内侧以未收割地(未作业地)的状态残留的内部区域被设定为未作业区域(作业对象区域)CA。需要说明的是，虽然通过手动行驶来进行周围收割，但此时的周围收割也可以是驾驶员搭乘于联合收割机而操纵联合收割机的行驶，也可以由监视者等通过遥控操作使联合收割机行驶。另外，在本实施方式中，以使未作业区域CA成为四边形的方式进行周围收割行驶。当然，也可以采用三角形或五边形的未作业区域CA。

当在作为作业对象区域的未作业区域CA中进行收获行驶时，外周区域SA被用作供联合收割机进行方向转换的空间。另外，外周区域SA也被用作暂时结束收获行驶而向谷粒的排出场所移动时、向燃料的补给场所移动时等的移动用的空间。因此，为了在一定程度上较宽地确保外周区域SA的宽度，驾驶员进行2～3周的周围收割行驶。

需要说明的是，图2所示的搬运车CV收集联合收割机从谷粒排出装置18排出的谷粒并向干燥设施等搬运。在谷粒排出时，联合收割机在通过外周区域SA向搬运车CV的附近移动之后，通过谷粒排出装置18将谷粒向搬运车CV排出，并通过外周区域SA返回到中断了作业的位置即作业开始点。

表示未作业区域CA的形状的未作业地图数据基于作为已作业区域的外周区域SA的内周形状而制作。基于该未作业地图数据，为了通过自动驾驶在未作业区域CA进行作业，线状(直线或曲线)的作业用行驶路径被设定于未作业区域CA，用于从一个作业用行驶路径向接下来的作业用行驶路径转移的转弯用行驶路径被设定于已作业区域。未作业地图数据伴随着对未作业区域CA的作业的进行而被更新。

作为在未作业区域CA进行作业行驶(收获行驶)时使用的行驶模式，有图3所示的往复行驶模式和图4所示的螺旋行驶模式。在往复行驶模式中，联合收割机一边将与表示未作业区域CA的外形的多边形的一边平行的两条行驶路径(作业行驶路径)用U转向转弯路径(非作业行驶路径)相连一边行驶。在螺旋行驶模式中，联合收割机在由与表示未作业区域CA的外形的多边形中的各边平行的行驶路径(作业行驶路径)和伴随着机体10的方向转换而将两条该行驶路径相连的转弯行驶路径(非作业行驶路径)构成的螺旋状的目标行驶路径依次向顺时针方向(与顺时针方向相同的方向)或依次向逆时针方向(与顺时针方向相反的方向)行驶。此时，作为在各角部区域所需的转弯行驶路径，采用使用了直行路径、后退转弯路径以及前进转弯路径的、进行α转向行驶的转弯行驶路径。不论是往复行驶模式，还是螺旋行驶模式，其转弯行驶路径都原则上设定在已作业区域。

在螺旋行驶中，以往，使用在图5所示那样的逆时针方向上围绕未作业区域CA的外周的第二行驶模式。在本发明中，为了消除在仅使用第二行驶模式的情况下产生的不良情况，还使用在图6所示那样的顺时针方向上围绕未作业区域CA的外周的第一行驶模式。

在图7中示出比较小的田地中的标准的收获作业的一例。在此，当联合收割机进入田地时(#a)，通过手动转向进行周围收割行驶，在田地的外周形成作为已作业区域的外周区域SA(#b)。若由该周围收割行驶形成的外周区域SA成为能够进行联合收割机的α转向行驶的大小，则对未作业区域CA进行第二行驶模式下的螺旋行驶(#c)。该螺旋行驶进行至未作业区域CA成为能够进行作为往复行驶模式的一种的U转向行驶模式中的U转向转弯行驶的大小为止(#d)。接着，对未作业区域CA设定以U转向行驶模式包罗未作业区域CA那样的行驶路径(#e)。沿着所设定的目标行驶路径进行U转向行驶模式下的行驶(#f)。

〔第一实施方式〕

图7所示的作业过程是标准的作业过程，根据田地的不同，这样的作业过程是不可能的。例如，在田地非常大的情况下，在步骤#c的螺旋行驶中，在半周左右，以装满等理由，要求从谷粒箱14(参照图1)排出谷粒(收获物)。该排出要求的时机由包括周围收割行驶在内的到此为止的作业行驶中的每单位行驶距离的谷粒储存量、谷粒箱14中的谷粒的储存量、谷粒箱14的容量、搬运车CV(以下，关于搬运车CV参照图2)的容量等来决定。若产生排出要求，则联合收割机暂时中断作业，前往搬运车CV停车的排出位置。谷粒排出后的收获作业尽可能从排出位置的附近重新开始是有效的，因此，在多数情况下，重新开始作业的位置不会成为中断了作业的位置。最初的出发点的附近成为重新开始作业的位置。因此，若对特定的半周区域反复进行第二行驶模式下的螺旋行驶，则在与特定的半周区域面对的半周区域，已作业区域不再被扩展。即，在一部分已作业区域中，无法设定U转向行驶路径，不能进行基于往复行驶模式的作业行驶。为了避免该问题，在本实施方式中，如图8所例示的那样，将第一行驶模式与第二行驶模式组合而设定目标行驶路径。

以下，对图8所示的作业过程进行说明。作为通常的顺序，搬运车CV在从农业用道路向田地进入的入口附近停车，联合收割机从农业用道路通过入口进入田地。

该进入位置成为收获作业的开始位置SP(#A)。从开始位置SP手动进行周围收割行驶。若在周围收割的中途谷粒箱14装满，则暂时停车，联合收割机后退而返回到搬运车CV的位置，或者搬运车CV移动至联合收割机的停车位置，进行谷粒排出。通过进行1周以上的单点划线所示的周围收割行驶，在田地的外周形成作为已作业区域的外周区域SA(#B)。

如果已作业区域成为能够进行联合收割机的α转向行驶的大小，则开始自动行驶。首先，对未作业区域CA进行第二行驶模式下的螺旋行驶(#C)。在图8的例子中，在半周的螺旋行驶结束时，谷粒箱14的谷粒储存量达到谷粒排出的等级，因此，该螺旋行驶被中断。在该中断位置IP进行机体10的方向转换，联合收割机通过虚线所示的恢复路径行驶至搬运车CV停车的排出位置。或者，联合收割机从中断位置IP起沿着来到此处的路径后退，并返回到排出位置。

若向搬运车CV的谷粒送出结束，则重新开始螺旋行驶中的收获作业。重新开始收获作业的重新开始位置RP具有尽可能缩短在非作业中行驶的距离的原则，因此，选择接近排出位置的行驶路径的靠近排出位置的端部。因此，在该例子中，采用此前的开始位置SP作为重新开始位置RP。

在该阶段，以往，联合收割机的自动行驶被限定为第二行驶模式下的螺旋行驶，因此，设定从重新开始位置RP以第二行驶模式进行螺旋行驶的目标行驶路径，重新开始收获作业(#D)。但是，若反复进行这样的半周的螺旋行驶，则在田地的上边区域以及左边区域，已作业区域增大，但在田地的下边区域以及右边区域，已作业区域不增大，因此，无法确保用于U转向转弯路径的空间，难以进行基于U转向行驶模式的作业行驶。

因此，在本实施方式中，不进行步骤#D那样的行驶，如步骤#E所示，设定从重新开始位置RP以第一行驶模式进行螺旋行驶的目标行驶路径，进行沿着该目标行驶路径的螺旋行驶。通过反复进行这样的、将第一行驶模式和第二行驶模式组合在一起的螺旋行驶，不论在已作业区域的哪个场所都能够高效地确保用于U转向行驶路径的空间。若用于U转向行驶路径的空间被确保，则开始基于往复行驶模式的作业行驶(#F)。

需要说明的是，在周围收割中，也可以进行将第一行驶模式和第二行驶模式直接相连那样的螺旋行驶，直至要求从谷粒箱14排出谷粒为止。

在图9中示出联合收割机的控制系统。该控制系统由控制单元5和在与该控制单元5之间通过车载LAN等配线网进行信号通信(数据通信)的各种输入输出设备构成，该控制单元5由一个以上的被称为ECU的电子控制单元构成。

控制单元5是该控制系统的核心要素，表示为多个ECU的集合体。来自本车位置检测单元80的信号通过车载LAN被输入到控制单元5。由构成控制单元5的ECU构建的一个以上的功能部也能够通过安装于通用终端4的程序来构建。

控制单元5具备告知部501、输入处理部502以及输出处理部503作为输入输出接口。

告知部501基于来自控制单元5的各功能部的指令等生成告知数据，并提供给告知设备62。告知设备62是用于向驾驶员等告知作业行驶状态、各种警告的设备，是蜂鸣器、灯、扬声器、显示器等。

在输入处理部502连接有行驶状态传感器组63、作业状态传感器组64、行驶操作单元90等。作业状态传感器组64包括检测谷粒箱14内的谷粒储存量的传感器。行驶操作单元90是由驾驶员手动操作并将该操作信号输入到控制单元5的操作件的总称。

输出处理部503经由设备驱动器65与各种动作设备70连接。

作为动作设备70，存在作为行驶关系的设备的行驶设备组71和作为作业关系的设备的作业设备组72。行驶设备组71包括对机体10进行转向的转向设备。该转向设备在像本实施方式那样采用履带式的行驶装置11的情况下，是变更左右的履带的速度的设备。在采用转向轮方式的行驶装置11的情况下，转向设备是变更转向轮的转向角的设备。

控制单元5具备本车位置计算部50、行驶控制部51、作业控制部52、行驶模式管理部53、行驶轨迹计算部54、作业区域决定部55、未作业地图制作部56、行驶路径计算部57。

本车位置计算部50基于从本车位置检测单元80(卫星定位模块81或惯性测量模块82)依次发送来的定位数据，以地图坐标(或田地坐标)的形式计算本车位置。此时，作为本车位置，可以设定机体10的特定部位(例如机体中心、收获部15的端部等)的位置。

行驶轨迹计算部54通过随着时间的经过对由本车位置计算部50算出的本车位置进行描绘来计算行驶轨迹。并且，根据规定时间内的行驶轨迹(瞬间行驶轨迹)计算机体10的行驶方位。另外，行驶方位也可以基于来自惯性测量模块82的输出数据所包含的方位数据来计算行驶方位。

作业区域决定部55根据以规定的作业宽度进行的收获作业，决定已作业区域、成为作业对象区域的未作业区域CA等。

向未作业地图制作部56输入联合收割机沿着田地面与田埂的边界线(田地的边界线)行驶时得到的、机体10的田埂侧的部件(收获部15的横向外侧端部)的行驶轨迹数据(外侧行驶轨迹数据)、以及与机体10的田埂相反的一侧的部件(收获部15的横向内侧端部)的行驶轨迹数据(内侧行驶轨迹数据)。未作业地图制作部56基于外侧行驶轨迹数据生成表示田地的边界线的地图位置的边界线数据。并且，未作业地图制作部56基于内侧行驶轨迹数据，生成表示外周区域SA的内周侧边界线、即已作业区域与未作业区域CA的边界线的地图位置的作业边界线数据。未作业地图制作部56根据该作业边界线数据，也制作表示未作业区域CA的未作业地图数据。

行驶路径计算部57通过所登记的路径计算算法，计算成为包罗未作业区域CA的用于自动行驶的目标行驶路径的行驶路径。如图3和图4所示，该行驶路径由与表示未作业区域CA的外形的多边形中的各边平行的作业行驶路径和伴随着机体10的方向转换而将两条作业行驶路径相连的转弯行驶路径构成。

行驶控制部51具有发动机控制功能、转向控制功能、车速控制功能等，向行驶设备组71提供行驶控制信号。作业控制部52为了控制收获作业装置(收获部15、脱粒装置13、输送装置16、谷粒排出装置18等)的动作，向作业设备组72提供作业控制信号。并且，作业控制部52也具有输出从谷粒箱14排出谷粒的排出要求的功能。

行驶控制部51包括手动行驶控制部511、自动行驶控制部512以及目标行驶路径设定部513。若设定自动行驶模式，则成为自动行驶，若设定手动行驶模式，则成为手动行驶。这样的行驶模式的切换由行驶模式管理部53管理。

在选择了手动行驶模式的情况下，基于驾驶员的操作，手动行驶控制部511生成控制信号，控制行驶设备组71，从而实现手动驾驶。

在设定了自动行驶模式的情况下，自动行驶控制部512生成包括自动转向和停止在内的车速变更的控制信号，对行驶设备组71进行控制。与自动转向相关的控制信号以消除由目标行驶路径设定部513设定的成为目标的行驶路径与由本车位置计算部50算出的本车位置之间的方位偏移以及位移偏移的方式生成。

目标行驶路径设定部513使用由行驶路径计算部57算出的作业行驶路径和转弯行驶路径来设定目标行驶路径。此时，使用在顺时针方向上进行作业行驶的第一行驶模式和在逆时针方向上进行作业行驶的第二行驶模式。

目标行驶路径设定部513可以根据田地条件、收获物条件等来设定各种方式的目标行驶路径。另外，驾驶员或管理者能够指令特定方式的目标行驶路径设定。以下，示出目标行驶路径设定的方式例。

(1)尽管反复实施了使用第一行驶模式和第二行驶模式中的任一方的螺旋行驶和从谷粒箱14排出谷粒之后返回到作业开始点的临时脱离行驶，仍存在从田地的边界线到未作业区域CA的距离未达到规定值的已作业区域的部分，在这种情况下，使用第一行驶模式和第二行驶模式中的另一方来设定所述目标行驶路径。

(2)在使用第一行驶模式和第二行驶模式中的任一方的螺旋行驶中，在不到1周的作业行驶的中途，要求从谷粒箱14排出谷粒排出，在执行了谷粒排出的情况下，在谷粒排出后的螺旋行驶中使用另一方的行驶模式。

(3)要求从谷粒箱14排出谷粒排出，在执行谷粒排出后的螺旋行驶中，交替地使用第一行驶模式和第二行驶模式。

(4)以从与距谷粒的排出位置最近的位置的转弯行驶路径相连的作业行驶路径上的该转弯行驶路径侧的端部开始谷粒排出后的作业行驶的方式，设定目标行驶路径。

(5)设定将第一行驶模式和第二行驶模式组合在一起的用于螺旋行驶的目标行驶路径，直至确保用于U转向转弯路径所需的空间为止，此后设定U转向行驶模式下的目标行驶路径。

〔第二实施方式〕

〔关于自动行驶所涉及的管理/控制〕

以下，使用图10～图11对进行自动行驶所涉及的管理/控制的结构进行说明。本实施方式的自动行驶的控制能够与第二实施方式的自动行驶一起实施或者与第二实施方式的自动行驶分开实施。

联合收割机的管理/控制系统由控制单元5和在与该控制单元5之间通过车载LAN等配线网进行信号通信(数据通信)的各种输入输出设备构成，该控制单元5由多个被称为ECU的电子控制单元构成。

通信部66用于该联合收割机的管理/控制系统与通用终端4之间、或者与设置于远程地的管理计算机之间进行数据交换。通用终端4也包括站在田地的监视者、或乘坐于联合收割机的驾驶员兼监视者操作的平板电脑、设置于自家、管理事务所的计算机等。控制单元5是该控制系统的核心要素，表示为多个ECU的集合体。来自本车位置检测单元80的信号通过车载LAN被输入到控制单元5。需要说明的是，控制单元5的构成要素的一部分也可以配置于通用终端4。

控制单元5包括输入处理部502、本车位置计算部50、车身方位计算部58、田地管理部83、收获量管理部30、行驶路径生成部59。虽未图示，但控制单元5还可以包括输出处理部、控制行驶设备组的行驶控制部、控制收获作业装置的作业控制部等。输出处理部与转向设备、发动机设备、变速设备、制动设备、收获部15(参照图1)、脱粒装置13(参照图1)、输送装置16(参照图1)、谷粒排出装置18(参照图1)等连接。

在输入处理部502连接有本车位置检测单元80、收获量输出部20、行驶状态传感器组63、作业状态传感器组64、行驶操作单元(未图示)等。输入处理部502从它们接收信息，向控制单元5内的各种功能部提供信息。行驶状态传感器组63包括发动机转速传感器、过热检测传感器、制动踏板位置检测传感器、变速位置检测传感器、转向位置检测传感器等。作业状态传感器组64包括检测收获作业装置(收获部15(参照图1))、脱粒装置13(参照图1)、输送装置16(参照图1)、谷粒排出装置18(参照图1)的驱动状态的传感器、检测谷秆、谷粒的状态的传感器等。

本车位置计算部50基于从本车位置检测单元80依次发送来的定位数据，计算本车位置、收获宽度的两端部的位置作为预先设定的机体10(参照图1)的特定部位的地图坐标(或田地坐标)。车身方位计算部58根据由本车位置计算部50依次算出的本车位置，求出微小时间内的行驶轨迹，决定表示机体10(参照图1)的行驶方向上的朝向的车身方位。另外，车身方位计算部58也可以基于来自惯性测量模块82的输出数据所包含的方位数据来决定车身方位。

田地管理部83基于本车位置计算部50算出的本车位置，计算田地的外形形状、作业对象区域(未作业区域)CA的外形形状、田地的面积、作业对象区域CA的面积等。例如，田地管理部83具备面积计算部84、形状计算部85等。形状计算部85计算田地的外形形状、作业对象区域CA的外形形状。面积计算部84计算田地的面积、作业对象区域CA的面积。需要说明的是，田地管理部83也可以具备设定向搬运车CV排出谷粒的排出点(排出位置)的排出点设定部86。

收获量管理部30对用于进行自动行驶的行驶路径的决定等的收获量进行管理。因此，收获量管理部30推定在田地的每单位面积收获作物的收获量即单位面积收获量、能够在作业对象区域CA收获的总收获量等。另外，收获量管理部30计算在收获作业对象区域CA的作物时最低限度所需的、所储存的谷粒的排出次数、应排出时的谷粒的收获量。具体而言，收获量管理部30可以具备单位面积收获量计算部31、总收获量计算部32(相当于总收获量推定部)、排出次数计算部33、排出基准收获量计算部34等。需要说明的是，收获量管理部30可以具备它们的全部，或者也可以将它们的一部分组合而具备。

单位面积收获量计算部31在周围收割中，根据在外周区域SA收获的谷粒的收获量和外周区域SA的面积，计算每单位面积的收获量即单位面积收获量。具体而言，单位面积收获量通过将在外周区域SA收获的谷粒的收获量除以外周区域SA的面积而求出。在外周区域SA收获的谷粒的收获量根据从开始基于手动行驶的周围收割到结束为止储存于谷粒箱14的谷粒的增加量求出。需要说明的是，当在周围收割中进行了谷粒的排出的情况下，累计其前后的谷粒的增加量。另外，在外周区域SA收获的谷粒的收获量也可以由单位面积收获量计算部31计算，但也可以由收获量管理部30中的其他功能部等其他功能部计算。外周区域SA的面积通过由面积计算部84从田地的面积减去作业对象区域CA的面积而求出。

总收获量计算部32根据作业对象区域CA的面积和单位面积收获量，对预想在整个作业对象区域CA收获的谷粒的总收获量进行推定。具体而言，总收获量通过将作业对象区域CA的面积与单位面积收获量相乘而求出。由此，能够参考总收获量，一边考虑谷粒的排出，一边高效地生成作业对象区域CA中的自动行驶的行驶路径。

排出次数计算部33根据排出谷粒时谷粒箱14中储存的收获量即排出收获量和作业对象区域CA的总收获量，计算作业对象区域CA中的自动行驶时最低限度所需的排出次数。具体而言，排出次数通过将总收获量除以排出收获量并提高到整数值而求出。排出收获量能够设为谷粒箱14的装满收获量或相对于装满收获量以规定的比例或规定量少的收获量、从外部要求的排出收获量、与搬运车的装载容量对应的收获量、或预先作为排出时的收获量而规定的收获量。另外，当在周围收割中进行了谷粒的排出的情况下，排出时的收获量也可以作为排出收获量。通过这样计算排出次数，如后段所例示的那样，能够一边考虑排出次数来设定高效的排出时机，一边在作业对象区域CA中的自动行驶中生成高效的行驶路径。

排出基准收获量计算部34根据作业对象区域CA的总收获量和由排出次数计算部33算出的排出次数，计算排出基准收获量。排出基准收获量是作为在自动行驶中排出谷粒的基准的、储存于谷粒箱14的谷粒的收获量。具体而言，排出基准收获量通过将总收获量除以排出次数而求出。通过这样计算排出基准收获量，如后段所例示的那样，能够一边以排出基准收获量为基准来设定高效的排出时机，一边高效地生成作业对象区域CA中的自动行驶的行驶路径。

行驶路径生成部59基于田地的外形形状、作业对象区域CA的外形形状等，生成作业对象区域CA中的自动行驶的行驶路径。在自动行驶中使用的行驶路径也可以由行驶路径生成部59通过路径计算算法自行生成，但也可以使用下载了由通用终端4或远程地的管理计算机等生成的行驶路径而得到的行驶路径。需要说明的是，即便是手动驾驶，由行驶路径生成部59算出的行驶路径也能够以用于使联合收割机沿着该行驶路径行驶的引导目的来利用。

另外，该联合收割机能够在通过自动行驶进行收获作业的自动驾驶和通过手动行驶进行收获作业的手动驾驶这两方行驶。在进行自动驾驶时，设定自动行驶模式，为了进行手动驾驶而设定手动行驶模式。行驶模式的切换由行驶模式管理部(未图示)等管理。

需要说明的是，行驶路径生成部59在生成自动行驶的行驶路径时，也可以考虑作业对象区域CA的总收获量、由排出次数计算部33算出的排出次数以及排出基准收获量中的任一方或适当地组合考虑它们。另外，行驶路径生成部59也可以考虑由排出点设定部86设定的排出点来生成行驶路径。

通过考虑作业对象区域CA的总收获量来生成在作业对象区域CA自动行驶的行驶路径，从而能够参照排出收获量高效地生成包括向排出点移动的排出行驶在内的行驶路径。另外，也可以根据在自动行驶中收获的谷粒的收获量计算剩下的收获量，随着自动行驶的进行，根据作业对象区域CA的剩下的收获量随时变更为高效的行驶路径。

另外，通过考虑排出次数来生成在作业对象区域CA自动行驶的行驶路径，从而能够根据排出次数使从排出谷粒到接下来排出谷粒为止进行的基于自动行驶的收获行驶的距离均等等，能够容易且高效地生成最佳的行驶路径。

另外，优选的是，行驶路径如下所述生成：推定成为需要排出达到排出收获量等谷粒的状态的时机，考虑向排出点移动的路径，以达到排出收获量的时机成为收割并穿过作业对象区域CA的时机的方式生成上述行驶路径。

例如，如图11所示，自动行驶中的联合收割机以在某个位置纵贯作业对象区域CA的方式行驶后，转弯而在另一位置纵贯作业对象区域CA，反复进行这样的往复行驶。联合收割机(在图中图示为机体10)在储存于谷粒箱14的谷粒的收获量达到排出收获量时，为了排出所储存的谷粒而向设定与搬运车CV附近的排出点PO移动。排出收获量例如是装满收获量，能够根据收获量传感器19(参照图1)的测定值进行判断。或者，排出收获量也可以通过设置于谷粒箱14(参照图1)的装满传感器21(参照图10)对所储存的谷粒达到了排出收获量的情况进行检测。需要说明的是，也可以构成为，在所储存的谷粒达到了排出收获量的情况下，向驾驶员告知已达到排出收获量。在达到了排出收获量时，若联合收割机在作业对象区域CA的内部的位置(例如位置PF1)行驶，则联合收割机在已经进行了收获的行驶路径后退，在外周区域SA转弯而在朝向排出点PO的排出行驶路径LO1行驶。但是，若像这样在行驶路径后退并前往排出点PO，则伴随着排出的排出行驶路径LO1变长，自动行驶的效率变差。另外，若后退的距离变长，则存在行驶的稳定性、安全性变差的情况。

与此相对，通过考虑排出基准收获量来生成在作业对象区域CA自动行驶的行驶路径，作为排出谷粒时的收获量，考虑在不超过排出基准收获量至装满收获量(排出收获量)的范围内留有余地的收获量即可。因此，能够以向排出点移动的时机成为收割并穿过作业对象区域CA的时机的方式容易地生成行驶路径。例如，如图11所示，若在作业对象区域CA的端部的位置PF2达到了排出基准收获量以上且装满收获量以下的留有余地的收获量，则能够直接前进并通过排出行驶路径LO2前往排出点PO。其结果是，能够容易地生成高效的行驶路径。

这样，在考虑排出基准收获量等，以向排出点移动的时机成为收割并穿过作业对象区域CA的时机的方式生成了行驶路径的情况下，原则上，当在作业对象区域CA的内部成为装满收获量(排出收获量)的情况下，不会新进入作业对象区域CA。但是，即便生成了这样的行驶路径，有时也会识别为在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量并向排出点移动。例如，在田地的状况、作物的培育状况在田地内不是恒定的情况下，在未预期的位置成为排出收获量，联合收割机向排出点移动。另外，在谷粒箱内的谷粒的储存状态存在偏差的情况下，有时即便装满传感器21(参照图10)未达到排出收获量也误检测为达到了排出收获量。另外，在收获量传感器19(参照图1)存在误差的情况下等，有时也会误认为在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量。在这种情况下，即便实际上未达到排出收获量，联合收割机也向排出点移动。

当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量的情况下，如上所述，联合收割机需要在已经进行了收获的行驶路径后退，在排出行驶路径LO1行驶而向排出点PO移动。于是，如上所述，不能进行高效的自动行驶。

因此，在本发明的第二实施方式中，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，在存在相邻地已经进行了收获(行驶)的区域的情况下，在该区域行驶而向排出点PO移动。

这样，通过利用相邻地已经进行了收获的区域来脱离作业对象区域CA，能够通过高效的路径极力抑制后退的行驶，通过前进而脱离作业对象区域CA并向排出点移动。其结果是，能够进行高效的自动行驶。

使用图12对这样的结构进行详细说明。

在对在已经进行了收获的区域行驶而向排出点PO移动的结构进行说明之前，对生成行驶路径的结构进行详细说明。

在生成行驶路径时，首先，设定包罗整个作业对象区域CA的多个路径要素。路径要素是行驶路径的候选。路径要素以比联合收割机的收割宽度小的间隔设定，基本上与作业对象区域CA的一边平行地设定。路径要素通常是纵贯作业对象区域CA的直线，相互平行地设置，但也可以根据田地的状态、作业对象区域CA的形状而存在弯曲部，一部分或整体也可以是曲线状。自动行驶中的行驶路径通过选择多个路径要素并附加将所选择的路径要素(作业行驶路径)相连的U转向路径(转弯行驶路径)而生成。此时，优选的是，考虑排出基准收获量等来生成行驶路径。

接着，使用图12，对在已经进行了收获的区域行驶而向排出点PO移动的结构进行说明。

如上所述，即便以向排出点移动的时机成为收割并穿过作业对象区域CA的时机的方式生成了行驶路径，也存在在作业对象区域CA的中途达到排出收获量的情况。在该情况下，确认与达到了排出收获量的路径要素LT1(路径L1)相邻的路径要素LT2是否已经收获行驶。在路径要素LT2已经收获行驶的情况下，联合收割机(机体10)并非在路径要素LT1后退而从作业对象区域CA脱离，而是利用路径要素LT2(路径L2)从作业对象区域CA脱离。

例如，联合收割机(机体10)从路径要素LT1向路径要素LT2前进行驶，在路径要素LT2前进行驶而从作业对象区域CA脱离。此时，在路径要素LT1的行进方向上残留未收割的直立谷秆，若直接前进，则会轧过未收割的直立谷秆。因此，在从路径要素LT1向路径要素LT2前进行驶时，至少在未收割区域行驶的期间，联合收割机(机体10)进行收获行驶。

这样，能够一边在与在达到了排出收获量时行驶过的路径要素LT1相邻的、收获行驶完毕的路径要素LT2收获行驶一边移动，在收获行驶完毕的路径要素LT2前进行驶而从作业对象区域CA脱离，从而不需要在路径要素LT1后退而从作业对象区域CA脱离，能够高效地移动到排出点PO。尤其是，由于不进行后退行驶，因此，能够维持行驶的稳定性、安全性。其结果是，能够进行高效的自动行驶。尤其是，存在如下情况：后退的方向的从作业对象区域CA的外周边到排出点PO的距离，比从达到了排出收获量的地点前进的方向的从作业对象区域CA的外周边到排出点PO的距离长。当在路径要素LT1后退而从作业对象区域CA脱离时，从脱离地点到达排出点PO的排出行驶路径LO3变长。在该情况下，若在路径要素LT2前进而从作业对象区域CA脱离，则排出行驶路径LO3变短而更有效。另外，排出行驶路径LO3也可以是以第二行驶模式行驶的路径，但也可以如第一实施方式所示那样，设为以第一行驶模式行驶的路径。

需要说明的是，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，联合收割机(机体10)也可以通过手动行驶经由路径要素LT2从作业对象区域CA脱离，但也可以通过自动行驶经由路径要素LT2从作业对象区域CA脱离。在手动行驶的情况下，构成为在通过装满传感器21(参照图10)或收获量传感器19(参照图10)检测到达到了排出收获量的情况下，向驾驶员告知已达到排出收获量，驾驶员根据该告知，通过手动行驶来进行经由上述那样的路径要素LT2从作业对象区域CA脱离的行驶。另外，在自动行驶的情况下，通过控制单元5(参照图10)的控制，在如下时刻即在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量的时刻使联合收割机(机体10)停止，确认路径要素LT2是否已经收获行驶，在路径要素LT2已经收获行驶的情况下，通过行驶路径生成部59(参照图10)生成经由路径要素LT2从作业对象区域CA脱离的行驶路径，从而进行自动行驶。

〔第二实施方式的另一实施方式1〕

作为第二实施方式的另一实施方式1，使用图13对从路径要素LT1向路径要素LT2移动的行驶的另一结构进行说明。

在另一实施方式1的结构中，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，首先，联合收割机(机体10)沿着路径要素LT1后退规定的距离(后退路径L3)。接着，联合收割机(机体10)通过前进行驶从路径要素LT1向路径要素LT2移动(前进路径L4)。接下来，联合收割机(机体10)在路径要素LT2上前进行驶而从作业对象区域CA脱离。需要说明的是，后退路径L3的后退行驶中的规定的距离是在前进路径L4的前进行驶中不会轧到路径要素LT1上的未收割的直立谷秆的距离。

这样，在另一实施方式1的结构中，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，联合收割机(机体10)在后退路径L3后退行驶之后，在前进路径L4前进行驶而从路径要素LT1向路径要素LT2移动。由此，联合收割机(机体10)能够不轧到路径要素LT1上的未收割的直立谷秆地向路径要素LT2移动，在路径要素LT2前进而高效地从作业对象区域CA脱离。

〔第二实施方式的另一实施方式2〕

作为第二实施方式的另一实施方式2，使用图14对从路径要素LT1向路径要素LT2移动的行驶的另一结构进行说明。

在另一实施方式2的结构中，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，首先，联合收割机(机体10)通过后退行驶从路径要素LT1向路径要素LT2移动(后退路径L5)。接下来，联合收割机(机体10)在路径要素LT2上前进行驶而从作业对象区域CA脱离(前进路径L6)。

由此，联合收割机(机体10)能够不轧到路径要素LT1上的未收割的直立谷秆地向路径要素LT2移动，在路径要素LT2前进而高效地从作业对象区域CA脱离。另外，能够容易地从路径要素LT1向路径要素LT2移动，而无需留意在路径要素LT1上的达到了排出收获量的位置的前方残留的未收割的直立谷秆。

〔第二实施方式的另一实施方式3〕

作为第二实施方式的另一实施方式3，使用图15对从路径要素LT1向路径要素LT2移动的行驶的另一结构进行说明。

在此，有时在与路径要素LT1的路径要素LT2的相反侧相邻的路径要素LT3未进行收获行驶。另外，有时在与路径要素LT2的路径要素LT1的相反侧相邻的路径要素LT4未进行收获行驶。如果在路径要素LT3未进行收获行驶，则在另一实施方式1中的后退路径L3上的后退行驶时等，有时会轧到在路径要素LT3上残留的未收割的直立谷秆。另外，如果在路径要素LT4未进行收获行驶，则在另一实施方式2中的后退路径L5上的后退行驶时等，有时会轧到在路径要素LT4上残留的未收割的直立谷秆。

在另一实施方式3的结构中，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，首先，在路径要素LT1与路径要素LT2之间、优选为中间，设定与路径要素LT1或路径要素LT2平行的临时路径要素LTP。接着，联合收割机(机体10)通过后退行驶从路径要素LT1向临时路径要素LTP移动(后退路径L7)。接着，联合收割机(机体10)通过前进行驶从临时路径要素LTP向路径要素LT2移动(前进路径L8)。接下来，联合收割机(机体10)在路径要素LT2上前进行驶而从作业对象区域CA脱离。需要说明的是，联合收割机(机体10)也可以通过后退行驶(后退路径L7)移动到路径要素LT1与路径要素LT2之间，而不设定临时路径要素LTP。

这样，在另一实施方式3的结构中，当在作业对象区域CA的中途达到了排出收获量时，设定临时路径要素LTP，联合收割机(机体10)在后退路径L7后退行驶至临时路径要素LTP之后，在前进路径L8前进行驶而向路径要素LT2移动。由此，能够抑制轧到在路径要素LT3以及路径要素LT4上残留的未收割的直立谷秆，并且能够高效地从作业对象区域CA脱离。

〔其他实施方式〕

(1)在上述实施方式中，实质的收获作业通过联合收割机的使用直线状作业行驶路径的行驶来进行。该直线状作业行驶路径并不限定于一条直线。直线状作业行驶路径既可以是弯折的路径，也可以是曲率半径大的弯曲的路径，也可以是曲折线状的路径。

(2)在上述实施方式中，未作业区域CA的形状是四边形，但未作业区域CA的形状也可以是三角形、五边形等其他多边形。

(3)能够使用程序来实现上述各实施方式中的结构的至少一部分。例如，程序被存储在设置于控制单元5的存储装置92中，通过由CPU、ECU等处理器构成的控制部91来执行。另外，存储装置92以及控制部91可以设置于控制单元5，但也可以设置于其他部位。

(4)在上述各实施方式中，用于供收割机自动行驶的行驶路径(目标行驶路径)的一部分或全部不限于由搭载于收割机的控制单元5设定的情况，也可以是在外部生成并由收割机取得的结构。对行驶路径(目标行驶路径)的一部分或全部进行设定的结构是路径设定系统，包括收割机，或者与收割机分开构成。行驶路径(目标行驶路径)包括用于螺旋行驶的行驶路径、用于向排出点PO移动的路径L1、路径L2、后退路径L3、前进路径L4、后退路径L5、前进路径L6、后退路径L7、前进路径L8等。

路径设定系统是如下结构：在机体10的外部设置有控制单元5的构成要素的至少一部分，能够在它们与机体10之间收发信息、信号。例如，目标行驶路径设定部513、行驶路径生成部59设置在机体10的外部，从机体10取得田地的信息等，并向机体10提供行驶路径(目标行驶路径)等。另外，未作业地图制作部56、田地管理部83也可以与目标行驶路径设定部513、行驶路径生成部59一起设置在机体10的外部。并且，也可以仅将未作业地图制作部56、田地管理部83设置在机体10的外部。另外，也可以将收获量管理部30设置在外部，控制单元5的哪一个结构设置于机体10的内外的哪一方是任意的。

(5)在上述实施方式(包括另外实施方式在内，以下相同)中公开的结构只要不产生矛盾，就能够与在其他实施方式中公开的结构组合而应用，另外，在本说明书中公开的实施方式是例示，本发明的实施方式并不限于此，可以在不脱离本发明的目的的范围内适当改变。

工业实用性

本发明不仅可以用于全喂入联合收割机，还可以用于半喂入联合收割机，并且还可以用于玉米收割机、甘蔗收割机等各种收割机。

附图标记说明

10：机体

14：谷粒箱(收获物箱)

19：收获量传感器(传感器)

21：装满传感器(传感器)

54：行驶路径生成部

56：未作业地图制作部

513：目标行驶路径设定部

CA：未作业区域(未作业地)

L3：路径

L4：路径

L7：路径

L8：路径

LT1：路径要素

LT2：路径要素

LTP：临时路径要素

SA：外周区域(已作业区域)。

Claims (14)

1.一种收割机，具备临时储存收获物的收获物箱且能够自动行驶，其中，所述收割机具备：

自动行驶控制部，所述自动行驶控制部基于目标行驶路径和本车位置进行自动行驶；

未作业地图制作部，所述未作业地图制作部基于通过周围作业行驶而沿着田地的边界线的内侧形成的已作业区域即外周区域的形状，制作表示未作业区域的未作业地图数据；以及

目标行驶路径设定部，所述目标行驶路径设定部基于所述未作业地图数据，使用依次在顺时针方向上进行作业行驶的第一行驶模式、或依次在逆时针方向上进行作业行驶的第二行驶模式、或所述第一行驶模式和所述第二行驶模式双方来设定螺旋状的所述目标行驶路径，所述目标行驶路径由与表示所述未作业区域的外形的多边形中的各边平行的作业行驶路径和伴随着机体的方向转换而将两条所述作业行驶路径相连的转弯行驶路径构成。

2.如权利要求1所述的收割机，其中，

在尽管反复实施了使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的一方的作业行驶，从所述田地的边界线到所述未作业区域的距离仍未达到规定值的情况下，所述目标行驶路径设定部至少使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的另一方来设定所述目标行驶路径。

3.如权利要求1或2所述的收割机，其中，

在使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的一方在所述未作业区域进行了自动行驶时，当在不到1周的作业行驶的中途产生了从所述收获物箱排出所述收获物的排出要求的情况下，所述目标行驶路径设定部为了进行所述收获物排出后的作业行驶，至少使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式中的另一方来设定所述目标行驶路径。

4.如权利要求1或2所述的收割机，其中，

在每次排出所述收获物时，交替地使用所述第一行驶模式和所述第二行驶模式。

5.如权利要求1～4中任一项所述的收割机，其中，

在与距所述收获物的排出位置最近的位置的所述转弯行驶路径相连的所述作业行驶路径上的该转弯行驶路径侧的端部，开始收获物排出后的作业行驶。

6.如权利要求1～5中任一项所述的收割机，其中，

所述目标行驶路径设定部以U转向行驶模式来设定所述目标行驶路径，所述U转向行驶模式是通过所述未作业区域中的U转向转弯路径将所述已作业区域中的相互平行的直线状作业行驶路径相连的模式，

所述目标行驶路径设定部使用所述第一行驶模式、或所述第二行驶模式、或所述第一行驶模式和所述第二行驶模式双方来设定所述目标行驶路径，直至确保用于所述U转向转弯路径所需的空间为止，此后使用所述U转向行驶模式来设定所述目标行驶路径。

7.一种收割机，所述收割机一边通过自动行驶在行驶路径上往复行驶，一边进行作物的收获，所述行驶路径是从预先设置于未作业地的多个路径要素选择一个或多个路径要素而生成的路径，其中，所述收割机具备：

收获物箱，所述收获物箱储存收获物；

传感器，所述传感器检测储存于所述收获物箱的收获物的收获量；以及

行驶路径生成部，所述行驶路径生成部生成包括用于排出收获物的排出路径在内的所述行驶路径，

当在所述未作业地的中途由所述传感器检测到的收获物的收获量成为排出收获量时，在与行驶中的路径要素相邻的路径要素已经行驶完毕的情况下，所述行驶路径生成部生成在所述相邻的路径要素上行驶而从所述未作业地脱离的行驶路径。

8.如权利要求7所述的收割机，其中，

所述脱离的行驶路径包括一边前进一边向所述相邻的路径要素移动的路径，在向所述相邻的路径要素移动时，一边收获所述作物一边移动。

9.如权利要求7所述的收割机，其中，

所述脱离的行驶路径包括后退而向所述相邻的路径要素移动的路径。

10.如权利要求7所述的收割机，其中，

所述脱离的行驶路径包括在沿所述行驶中的路径要素后退之后前进而向所述相邻的路径要素移动的路径。

11.如权利要求7所述的收割机，其中，

所述脱离的行驶路径包括后退而移动到所述行驶中的路径要素与所述相邻的路径要素之间后前进而向所述相邻的路径要素移动的路径。

12.如权利要求7所述的收割机，其中，

所述行驶路径生成部在所述行驶中的路径要素与所述相邻的路径要素之间生成临时路径要素，

所述脱离的行驶路径包括后退而移动到所述临时路径要素后前进而向所述相邻的路径要素移动的路径。

13.一种路径设定系统，是用于收割机的路径设定系统，所述收割机能够自动行驶，并具有收获物箱和自动行驶控制部，所述收获物箱临时储存收获物，所述自动行驶控制部基于目标行驶路径和本车位置进行自动行驶，其中，所述路径设定系统具备：

未作业地图制作部，所述未作业地图制作部基于通过所述收割机的周围作业行驶而沿着田地的边界线的内侧形成的已作业区域即外周区域的形状，制作表示未作业区域的未作业地图数据；以及

目标行驶路径设定部，所述目标行驶路径设定部基于所述未作业地图数据，使用依次在顺时针方向上进行作业行驶的第一行驶模式、或依次在逆时针方向上进行作业行驶的第二行驶模式、或所述第一行驶模式和所述第二行驶模式双方来设定螺旋状的所述目标行驶路径，所述目标行驶路径由与表示所述未作业区域的外形的多边形中的各边平行的作业行驶路径和伴随着机体的方向转换而将两条所述作业行驶路径相连的转弯行驶路径构成。

14.一种路径设定系统，是用于收割机的路径设定系统，所述收割机一边通过自动行驶在行驶路径上往复行驶，一边进行作物的收获，所述行驶路径是从预先设置于未作业地的多个路径要素选择一个或多个路径要素而生成的路径，所述收割机具有储存收获物的收获物箱和检测储存于所述收获物箱的收获物的收获量的传感器，其中，

所述路径设定系统具备行驶路径生成部，所述行驶路径生成部生成包括用于排出收获物的排出路径在内的所述行驶路径，

当在所述未作业地的中途由所述传感器检测到的收获物的收获量成为排出收获量时，在与行驶中的路径要素相邻的路径要素已经行驶完毕的情况下，所述行驶路径生成部生成在所述相邻的路径要素上行驶而从所述未作业地脱离的行驶路径。

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