CN114786464A - 农业作业车、自动行驶控制程序、记录有自动行驶控制程序的记录介质、自动行驶控制方法 - Google Patents

Abstract

农业作业车具备：机体位置计算部(52)，计算机体在由边界物划定了边界的田地面中的位置即机体位置；防越界控制部(57b)，基于为了避免机体与边界物接触而设定的边界线和机体位置，禁止机体越过边界线行驶；转弯轨迹推定部(57c)，推定机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及转弯时越界判定部(57d)，基于推定的转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中机体是否会越过边界线。

Description

农业作业车、自动行驶控制程序、记录有自动行驶控制程序的 记录介质、自动行驶控制方法

技术领域

本发明涉及在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶的农业作业车。

背景技术

专利文献1的农业作业车具备：测量装置，使用卫星定位系统来检测行驶机体的位置；自动行驶控制部，使行驶机体沿着设定的作业行驶路线自动行驶；以及自动减速部，当行驶机体接近田地面与田埂之间的边界线即梗际线时，使行驶机体停止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－117559号公报

发明内容

发明所要解决的问题

农业作业车为了在由田埂等边界物划定了边界的整个田地上行驶，反复进行朝向边界物的前进行驶和在接近边界物的情况下进行的转弯行驶(方向转换行驶)。在转弯行驶的情况下，根据转弯的开始时间点、田地的路面状态、转弯时车速等，有时机体会以与假定的转弯轨迹不同的转弯轨迹转弯。如专利文献1所述的自动行驶的农业作业车中，在于边界线附近转弯行驶的情况下，当机体比假定的转弯轨迹靠边界线地进行转弯时，机体的位置会到达边界线，机体会紧急停止。若机体在自动行驶中紧急停止，则切换至手动驾驶，需要通过手动以不越过边界线的方式进行转弯行驶。这样的越界回避转弯行驶很花工夫，因此作业会延迟。

因此，期望一种农业作业车，其能在自动行驶中的转弯行驶中尽可能地避免由于机体超过边界线而导致机体紧急停止的事态。

用于解决问题的方案

本发明的农业作业车能以自动行驶的方式在由边界物划定了边界的田地面上行驶，其具备：机体位置计算部，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；防越界控制部，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线行驶；转弯轨迹推定部，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及转弯时越界判定部，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

根据该结构，在机体转弯行驶时，会预先推定该转弯行驶中的转弯轨迹，因此，会基于该推定的转弯轨迹来判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。由转弯轨迹推定部实现的转弯轨迹的推定和由转弯时越界判定部实现的判定能在实际的转弯行驶之前和实际的转弯行驶的中途中的任一方或者在双方进行。在出现了会越过边界线的判定结果的情况下，在机体的行驶被防越界控制部禁止之前，进行恢复处理。该恢复处理既可以是手动也可以是自动。这样的恢复处理与在机体的行驶被防越界控制部禁止后进行恢复处理的情况相比，不仅容易进行，还能得到减少时间上的损失的好处。

恢复处理是指，在机体越过边界线之前，中止预定的转弯行驶，进行通过转弯行驶开始点的移动、转弯半径的变更等来实现的越界回避转弯行驶。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，在由所述转弯时越界判定部判定为所述机体会越过所述边界线的情况下，进行越界回避转弯行驶。

在越界回避转弯行驶的一例中，若预定的转弯行驶的转向角小于最大转向角，则推定使用了最大转向角的转弯行驶中的转弯轨迹，若基于该推定的转弯轨迹而进行的转弯时越界判定的结果为良好，则能通过最大转向角下的转弯行驶来避免越过边界线。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，所述越界回避转弯行驶包括最大转向角下的转弯行驶。为了更可靠地避免越过边界线，优选一般被称为折返行驶的利用了后退的方向转换行驶(转弯行驶的一种)。据此，在本发明的优选的实施方式之一中，所述越界回避转弯行驶包括后退。

在由农业作业车实现的田地中的多数农业作业中，作为作业对象的田地面被分为外周区域和位于该外周区域的内侧的内部区域，内部区域的作业通过进行作业的直行行驶和用于方向转换而不进行作业的转弯行驶(主要是U形转弯行驶)的反复来进行。据此，在从内部区域中的直行行驶转变为外周区域中的转弯行驶之前，控制机体暂时停的情况并不少。为了利用这样的控制，在本发明的优选的实施方式之一中，所述田地面被分为沿着所述边界线的外周区域和位于所述外周区域的内侧的内部区域，所述内部区域中的自动行驶作业通过反复进行所述内部区域中的直行行驶和所述外周区域中的所述转弯行驶来进行，在从所述直行行驶转变为所述转弯行驶时，进行所述机体的暂时停止，在所述暂时停止的期间，进行所述转弯轨迹的推定和转弯时越界判定。由此，能有效利用从直行行驶转变为转弯行驶时发生的机体的暂时停止。需要说明的是，本发明中使用的直行行驶的术语不仅意味着直线行驶，还包括以较大的曲率半径弯曲的弯曲行驶等。

即使在转弯行驶之前推定该转弯行驶的行驶轨迹并判定为机体不会越界，也可能会在转弯行驶的中途由于打滑等而导致发生机体越界。为了避免这种情况，即使在转弯行驶的中途也进行基于在该时间点推定的转弯轨迹的越界判定，在判定为会发生越界的情况下，需要暂时停止机体，切换至避免越界的新的转弯行驶。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，在所述转弯行驶的中途通过所述转弯时越界判定部判定为所述机体会越过所述边界线的情况下，所述机体停止，探索新的回避转弯。

由于基于边界线和机体位置来进行避免与边界物干涉的控制，因此，边界线的计算和机体位置优选以相同的方式来计算。因此，在本发明的优选的实施方式之一中，所述机体位置计算部使用卫星定位来计算所述机体位置，所述边界线的位置基于沿着所述田地面的最外周的环绕行驶时的所述机体位置(行驶轨迹)来计算。

此外，本发明的自动行驶控制程序用于在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶的农业作业车，包括：机体位置计算功能，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；防越界控制功能，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线；转弯轨迹推定功能，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及转弯时越界判定功能，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

此外，本发明的记录有自动行驶控制程序的记录介质记录有在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶的农业作业车用的自动行驶控制程序，包括：机体位置计算功能，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；防越界控制功能，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线；转弯轨迹推定功能，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及转弯时越界判定功能，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

此外，本发明的自动行驶控制方法用于在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶的农业作业车，包括：机体位置计算步骤，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；防越界控制步骤，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线；转弯轨迹推定步骤，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及转弯时越界判定步骤，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

附图说明

图1是作为农业作业车的一例的插秧机的侧视图。

图2是表示通过自动行驶来实现的秧苗插植作业的流程的流程图。

图3是表示障碍物检测器的配置的示意图。

图4是表示供设定行驶路径的田地的区域分割的说明图。

图5是对设定于外周区域的环绕行驶路径和插秧机的行驶进行说明的说明图。

图6是对设定于内部区域的往复行驶路径和插秧机的行驶进行说明的说明图。

图7是表示插秧机的控制系统的功能框图。

图8是表示防越界例程的一例的流程图。

具体实施方式

作为本发明的农业作业车的实施方式，采纳乘坐型的插秧机如下进行说明。该插秧机能在由边界物划定了边界的田地面上自动行驶。需要说明的是，在本说明书中，只要没有特别限定，“前”是指关于机体前后方向(行驶方向)的前方，“后”是指关于机体前后方向(行驶方向)的后方。此外，左右方向或横向是指与机体前后方向正交的机体横断方向(机体宽度方向)。“上”或“下”是机体的铅垂方向(垂直方向)上的位置关系，表示离地高度的关系。

图1是插秧机的侧视图。插秧机为乘坐型且具备四轮驱动式的行驶机体(以下，称为机体1)。机体1具备：以能升降摆动的方式连结于机体1的后部的平行四连杆式的连杆机构11、对连杆机构11进行摆动驱动的液压式的升降缸11a、以能左右摆动的方式连结于连杆机构11的后端部的秧苗插植装置3(农用物资投放装置的一例)；以及从机体1的后端部架设至秧苗插植装置3的施肥装置4等。

作为用于行驶的机构，机体1具备车轮12、发动机13以及液压式的无级变速装置14。车轮12具有可转向的左右前轮12A和不可转向的左右后轮12B。发动机13和无级变速装置14搭载于机体1的前部。来自发动机13的动力经由无级变速装置14等供给至前轮12A、后轮12B等。

秧苗插植装置3的一例配置为八行插植式。秧苗插植装置3具备载秧台31、八行量的插植机构32等。需要说明的是，该秧苗插植装置3通过未图示的各行离合器的控制，能够变更为两行插植、四行插植、六行插植等形式。

载秧台31是载置八行量的毯状秧苗的台座。载秧台31以与毯状秧苗的左右宽度对应的固定行程在左右方向上往复移动，纵向输送机构33在每次载秧台31到达左右的行程端时将载秧台31上的各毯状秧苗以规定间距纵向输送向载秧台31的下端。八个插植机构32为旋转式，以与插植行距对应的固定间隔在左右方向上配置。并且，各插植机构32通过来自机体1的动力，从载置于载秧台31的各毯状秧苗的下端切取一株量的秧苗将其插植于整地后的泥土部。

在秧苗插植装置3具备对插植机构32的取苗量进行调节的取苗量调节功能。插植机构32穿过形成于对载秧台31的下端进行滑动引导的导轨的秧苗取出口，取出一株量的秧苗进行插植。通过上下变更载秧台31和对载秧台31的下端进行滑动引导的导轨的位置来调节取苗量。

如图1所示，施肥装置4具备：横长的料斗41、送出机构42、电动式的鼓风机43、多个施肥软管44以及设置于每一行的开沟器45。料斗41储留粒状或粉状的肥料。送出机构42利用从发动机13传递的动力来工作，从料斗41按规定量逐次送出两行量的肥料。该施肥装置4具有对送出机构42的肥料的送出量进行变更的送出量调节功能。

鼓风机43利用来自搭载于机体1的电池(未图示)的电力进行工作，产生将由各送出机构42送出的肥料输送向田地的泥面的输送风。施肥装置4能通过鼓风机43等的间歇操作在将储留于料斗41的肥料按规定量逐次供给至田地的工作状态与停止供给的非工作状态间进行切换。

各施肥软管44将利用输送风输送的肥料引导至各开沟器45。各开沟器45配备于各整地浮板15。并且，各开沟器45与各整地浮板15一起升降，在各整地浮板15接地的作业行驶时，在水田的泥土部中形成施肥沟并将肥料引导至施肥沟内。

机体1在其后部侧具备驾驶部20。在驾驶部20，作为手动行驶操作件，具备：前轮转向用的方向盘21、通过进行无级变速装置14的变速操作来调整车速的主变速杆22、能进行副变速装置的变速操作的副变速杆23、能进行秧苗插植装置3的升降操作和工作状态的切换等的作业操作杆25等。而且，在驾驶席16的前方设有通用终端9。通用终端9具备显示各种信息来报知操作员的报知设备、接受各种信息的输入的触摸面板。在方向盘21的周边设有由驾驶者操作的驾驶模式切换操作件24。而且，在驾驶部20的前方设有容纳预备苗的预备苗框架17。

方向盘21经由未图示的转向机构与前轮12A连结，通过方向盘21的旋转操作，对前轮12A的转向角进行调整。转向机构还连接有转向马达M1，自动行驶时，转向马达M1基于转向信号来工作，由此调整前轮12A的转向角。而且，还具备用于自动操作主变速杆22的变速操作用马达M2，自动行驶时，变速操作用马达M2基于变速信号来工作，由此调整无级变速装置14的变速位置。

在预备苗框架17的上部设有向上方延伸的延长框架17a。

在该延长框架17a装配有由沿纵向排列有向外部报知插秧机的状态的多个彩灯而成的层叠灯18和定位单元8。定位单元8输出用于计算机体1的位置和方位(机体方位)的定位数据。定位单元8中包括接收来自全球导航卫星系统(GNSS)的卫星的电波的卫星定位模块8A和对机体1的三轴的倾斜、加速度进行检测的惯性测量模块8B。

图2示出了由该插秧机实现的组合了自动行驶和手动行驶的秧苗插植作业中的处理流程的一例。在图2的例子中，该秧苗插植作业中包括作业前处理#A、地图制作处理#B、边界线计算处理#C、路径生成处理#D、作业开始点引导处理#E、内侧往复插植处理#F、外周插植处理#H。

在作业前处理#A中，进行插秧机的控制系统的各单元间的通信检查、定位单元8的通信检查等。而且，在插秧机中，进行使用遥控器90(参照图1)的远程控制、由障碍物检测器80(参照图3)实现的障碍物检测，因此，遥控器90、障碍物检测器80的功能检查也作为前处理来进行。如图3所示，该实施方式中的障碍物检测器80是声纳型，包括将机体1的前方设为检测范围的四个前声纳80f、将机体1的左右设为检测范围的两个侧声纳80s以及将机体1的后方设为检测范围的两个后声纳80r。

地图制作处理#B是测定作为作业对象的田地的地图即田地面的外形的处理。插秧机沿着对田地面赋予边界的田埂等边界物即田地面的最外周，基于能在手动行驶(地图制作示教行驶)时得到的来自定位单元8的位置信号来计算行驶轨迹。根据该行驶轨迹，能得到作为田地面的地图信息的田地轮廓线即田地地图。

如图4所示，在边界线计算处理#C中，根据通过地图制作处理#B计算出的行驶轨迹，计算出作为用于避免插秧机与田地的边界物接触的界限的表示机体1的位置的边界线。在插秧机的通常的行驶中，只要机体1的位置不越过该边界线(也称为越界线)，插秧机就不会与田埂等边界物接触。若机体1的位置到达边界线，则机体1强制性停止。由于该插秧机能自动行驶，因此会加入安全距离来确定最终的边界线的位置，以便即使发生意外的打滑、转向的摇晃等，插秧机也不会与田埂等边界物接触。

在路径生成处理#D中，根据规定的算法来制作设定于地图制作处理#B中制作出的田地地图内的作为自动行驶的目标的行驶路径。以下，对为了进行自动行驶下的秧苗插植作业而生成的行驶路径进行说明。

如图4所示，由田地地图限定的田地面被划分为外周区域和内部区域。生成的行驶路径包括设定于外周区域的环绕行驶路径(参照图5)和设定于内部区域的往复行驶路径(参照图6)。插秧机最初沿往复行驶路径对内部区域进行秧苗插植作业(自动行驶作业的一种)(称为内部作业行驶模式)，然后，沿环绕行驶路径对外周区域进行秧苗插植作业(称为环绕作业行驶模式)。

环绕行驶路径包括与田地边界物(田埂)平行地延伸的环绕直线路径和为了将环绕直线路径彼此相连而采取了前进和后退的方向转换路径。需要说明的是，在图5中，对环绕直线路径赋予符号R1，对方向转换路径赋予符号R2。往复行驶路径包括许多相互大致平行的直行路径和将直行路径彼此相连的转弯路径(U形转弯路径)。在各个直行路径中，从插植开始位置(也是转弯结束位置)开始插植秧苗，在插植结束位置(也是转弯开始位置)结束插植秧苗。需要说明的是，在图6中，对插植开始位置赋予符号US，对插植结束位置赋予符号UF，对直行路径赋予R3，对转弯路径赋予符号R5。在图5和图6中，对用于从往复行驶路径向环绕行驶路径转变的转变路径赋予符号R4。在此处的例子中，转变路径与转弯路径相似。而且，在图5和图6中，插秧机的作业宽度用符号W表示，插秧机进出田地的出入口用斜线描出并赋予符号GA。图6中示出了从出入口到往复行驶路径的行驶开始位置(在图6中赋予符号S)的开始引导路径(在图6中赋予符号R6)。在转弯路径、方向转换路径、开始引导路径、转变路径中，插秧机以不进行作业的方式行驶，因此，这些路径用虚线表示。在环绕直线路径和直行路径中，插秧机一边进行作业一边行驶，因此这些路径用实线表示。

在作业开始点引导处理#E中，首先，插秧机通过手动行驶来经过出入口进入田地并在规定位置停止。然后，插秧机沿着作为至秧苗插植作业的开始点即行驶开始位置为止的行驶路径的开始引导路径，通过自动行驶的方式行驶至行驶开始位置。

在内侧往复插植处理#F中，行驶模式为内部作业行驶模式，沿着图6所示的往复行驶路径自动行驶，进行内部区域的秧苗插植作业。在需要补给秧苗的情况下，进行秧苗补给处理#G。

当内侧往复插植处理#F结束时，行驶模式为环绕作业行驶模式，执行沿着图5所示的环绕行驶路径的秧苗插植作业即外周插植处理#H。在该实施方式中，环绕行驶路径包括最初行驶的内侧一周的内环绕行驶路径和之后行驶的外侧一周的外环绕行驶路径。基本上，外环绕行驶路径的结束位置为田地的出入口，因此在沿着外环绕行驶路径的秧苗插植作业之后，插秧机经过出入口离开田地。沿着内环绕行驶路径的秧苗插植作业在自动行驶下进行。沿着外环绕行驶路径的秧苗插植作业需要精密的行驶，因此即使是自动行驶，也优选作为监视者的驾驶员搭乘的有人自动行驶。

图7示出了该插秧机的控制系统的控制框图。插秧机的控制系统包括控制插秧机的各种动作的控制装置100、能与控制装置100进行数据交换的通用终端9和遥控器90。控制装置100中被输入来自定位单元8、驾驶模式切换操作件24、行驶传感器组28、作业传感器组29、障碍物检测器80的信号。来自控制装置100的控制信号被输出至行驶设备组1A和作业设备组1B。

行驶设备组1A中例如包括转向马达M1、变速操作用马达M2，基于来自控制装置100的控制信号，通过控制转向马达M1来调节转向角，通过控制变速操作用马达M2来调节车速。

作业设备组1B中例如包括对秧苗插植装置3进行升降调整的升降缸11a、对插植机构32的取苗量进行调节的取苗量调节设备、对送出机构42的肥料的送出量进行变更的送出量调节设备等。

行驶传感器组28中包括检测转向角、车速、发动机转速等状态以及与之相对的设定值的各种传感器。作业传感器组29中包括检测连杆机构11、秧苗插植装置3、施肥装置4的状态的各种传感器。

控制装置100中具备行驶控制部6、作业控制部51、机体位置计算部52、行驶路径管理部53、驾驶控制状态感测部55、越界管理部57、输入信号处理部50a以及通信部50b。

输入信号处理部50a对来自设于插秧机的各种传感器、开关、杆等的信号进行处理并转发给构筑于控制装置100的功能部。通信部50b具有无线通信功能，进行与外部的数据通信，例如与遥控器90的数据通信，将接收数据转发给输入信号处理部50a。

行驶控制部6中具备自动行驶控制部6A、手动行驶控制部6B以及控制管理部6C。自动行驶控制部6A进行自动行驶时的速度控制、转向控制。基于对由行驶路径管理部53设定的作为目标的行驶路径和由机体位置计算部52计算出的机体位置进行比较而计算出的横偏差和方位偏差，以使横偏差和方位偏差缩小的方式进行转向控制。

在该插秧机中，除了沿着作为目标的行驶路径自动行驶的自动行驶模式以外，还具备以维持由至少两点限定的基准线的方位的方式自动进行直行行驶的直线维持驾驶模式。作为直线维持驾驶模式中使用的基准线，能援用由行驶路径管理部53管理的直行行驶路径。

在手动驾驶模式下，手动行驶控制部6B基于方向盘21的操作量来控制转向马达M1。控制管理部6C基于来自驾驶模式切换操作件24的信号来选择自动行驶模式、直线维持驾驶模式、手动驾驶模式中的某个模式。

作业控制部51在自动行驶中基于预先提供的程序来自动控制作业设备组1B，在手动行驶中基于驾驶者的操作来控制作业设备组1B。机体位置计算部52基于从定位单元8依次发送来的卫星定位数据来计算机体1的地图坐标(机体位置)。

在该实施方式中，通用终端9中具备田地信息储存部91、田地地图制作部92、行驶路径生成部93、边界线计算部94、行驶轨迹生成部95。田地信息储存部91储存有种植种类、田地的入口(出口)位置、可补给秧苗的位置等与田地有关的信息。田地地图制作部92进行用图2说明过的地图制作处理。行驶路径生成部93基于由田地地图制作部92制作的田地地图来将田地划分为外周区域和内部区域，生成用于在外周区域行驶的环绕行驶路径和内部区域的往复行驶路径。边界线计算部94进行用图2说明过的边界线计算处理。在由田地地图制作部92实现的地图制作处理、由边界线计算部94实现的边界线计算处理中，需要地图制作示教行驶中的行驶轨迹。行驶轨迹生成部95基于由机体位置计算部52计算出的机体位置来生成机体1的行驶轨迹。

行驶路径管理部53从通用终端9接收由行驶路径生成部93生成的行驶路径来进行管理，依次设定自动行驶模式下的作为机体转向的目标的行驶路径。

驾驶控制状态感测部55基于由控制装置100处理的控制信息，感测行驶控制状态、作业控制状态。

越界管理部57具有用于避免因机体1越过由边界线计算部94计算出的边界线(边界线数据)而导致机体1与田埂等边界物接触的功能。

因此，越界管理部57具备边界线存储部57a、防越界控制部57b、转弯轨迹推定部57c、转弯时越界判定部57d。

边界线存储部57a储存从边界线计算部94接收到的边界线。防越界控制部57b基于机体位置来判定机体1是否不会越过边界线，并将禁止机体1越过边界线行驶的停止指令发给行驶控制部6。防越界控制部57b具有对直行行驶的机体1进行防越界的直行防越界模式和对转弯行驶的机体1进行防越界的转弯防越界模式。

在直行防越界模式中，防越界控制部57b根据从机体位置计算部52发来的机体位置和从边界线存储部57a读取的与机体进行方向相对向的边界线来计算出机体1与边界线之间的间距。若计算出的间距在规定距离以内，则防越界控制部57b将停止指令发给行驶控制部6。

在转弯行驶时，机体1的后端部或前端部横向摆动，因此不使用如直行防越界模式的基于间距的计算的防越界控制，而进行由转弯防越界模式实现的防越界控制。在该转弯防越界模式中，基于机体1的推定的转弯轨迹而进行的防越界控制使用转弯轨迹推定部57c和转弯时越界判定部57d来进行。转弯轨迹推定部57c推定机体1转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹。转弯时越界判定部57d基于推定的转弯轨迹来判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

接着，使用图8的流程图，对由越界管理部57实现的防越界的控制例程(防越界例程)进行说明。在该例程中，首先，根据设定的用于自动行驶的行驶路径来检查转弯行驶的开始是否迫近(#01)。

若转弯行驶的开始尚未迫近，则重复步骤#01。若马上要开始转弯(#01是分支)，则进一步检查机体1的至少一部分是否已进入预先设定的防越界区域(在实施方式中，可以是设定于比越界线靠内部区域侧的防越界线与田埂等边界物之间的区域，或者上述的外周区域)(#02)。若机体1在防越界区域之外(#02“外”分支)，则返回步骤#01。若机体1在防越界区域之内(#02“内”分支)，则进行以下的转弯行驶前越界判定处理。

在转弯行驶前越界判定处理中，根据机体位置和转弯行驶中使用的转向角，通过转弯轨迹推定部57c来推定转弯行驶时的转弯轨迹(#11)。接着，通过转弯时越界判定部57d，基于推定的转弯轨迹来判定此后实际的转弯行驶中机体1是否会越过边界线(#12)。若该越界判定的结果为“不越界”(#12“不越界”分支)，则允许本次转弯行驶(#21)，开始转弯行驶(#22)。

若越界判定的结果为“越界”(#12“越界”分支)，则防越界控制部57b设定避免越界的第一越界回避转弯行驶(#13)，该设定的越界回避转弯行驶下的转弯轨迹由转弯轨迹推定部57c来推定(#14)。基于推定的转弯轨迹来判定在该越界回避转弯行驶中机体1是否会越过边界线(#12)。若该越界判定的结果为“不越界”(#12“不越界”分支)，则允许越界回避转弯行驶(#21)，开始转弯行驶(#22)。若越界判定的结果为“越界”(#12“越界”分支)，则返回步骤#13，设定第二越界回避转弯行驶。利用了后退的越界回避行驶(所谓的折返行驶)是可靠的越界回避，但会发生时间损失。只有前进的越界回避行驶(使用了最大转向角、左右轮的速度差进行的转弯行驶)不是可靠的越界回避，但没有时间损失。因此，在第一越界回避转弯行驶中使用只有前进的越界回避行驶，在第二越界回避转弯行驶中使用利用了后退的越界回避行驶。

当转弯行驶开始时，基于来自驾驶控制状态感测部55的信息来检查转弯行驶是否已结束(#23)。当转弯行驶结束(#23是分支)时，返回步骤#01，重复该防越界例程。若处于转弯行驶的中途(#23否分支)，则进行以下的转弯中越界判定处理。

在转弯中越界判定处理中，首先，进行对当前位置下机体1的至少一部分是否已越界进行判定的实际越界判定(#31)。若实际越界判定的结果为“不越界”(#31“不越界”分支)，则返回步骤#23，继续进行转弯行驶。若实际越界判定的结果为“越界”(#12“越界”分支)，则防越界控制部57b将停车指令发给行驶控制部6，机体1停止(#33)。接着，防越界控制部57b设定利用后退来从越界线脱离的越界回避转弯行驶(#34)，该设定的越界回避转弯行驶下的转弯轨迹由转弯轨迹推定部57c来推定(#35)。基于推定的转弯轨迹来判定在该越界回避转弯行驶中机体1是否会越过边界线(#36)。若该越界判定的结果是“不越界”(#36“不越界”分支)，则允许该越界回避转弯行驶，恢复转弯行驶(#37)，控制返回步骤#23。

若越界判定的结果为“越界”(#12“越界”分支)，则通过通用终端9来报知机体1在自动行驶下无法从边界线脱离的警告(#41)。同时，解除自动驾驶(#42)，结束该防越界例程。然后，断开防越界控制，通过手动行驶，谨慎地一边避免机体1与边界物干涉一边使机体1脱离至边界线之外。

在步骤#02中，若机体1的状态为马上要开始转弯且机体1已进入防越界区域，则也可以暂且使机体1暂时停止后进入下一个步骤。

〔其他实施方式〕

(1)在上述实施方式中，在步骤#13、#14、#15中，作为越界回避转弯行驶，依次采用了只有前进的第一越界回避转弯行驶和利用了后退的第二越界回避转弯行驶，但也可以只采用第二越界回避转弯行驶。

(2)在上述实施方式中，田地地图制作部92、行驶路径生成部93、边界线计算部94以及行驶轨迹生成部95构筑于通用终端9，但也可以是其中的至少一部分构筑于控制装置100。而且，还可以构筑于能与控制装置100之间进行数据交换的外部的管理计算机。

(3)由自动行驶控制部6A实现的转弯路径中的转向角可以通过沿着生成的转弯路径的控制来进行，或者也可以通过使用预先确定的转向角的控制来进行，以便得到规定的转弯路径。

(4)在上述实施方式中，采用了插秧机来作为作业车，但也可以是联合收割机、拖拉机、直播机、喷雾(散布)用管理机等农业作业车。

(5)也可以配置为使计算机实现上述实施方式中的各构件的功能的自动行驶控制程序。此外，也可以配置为记录有使计算机实现上述实施方式中的各构件的功能的自动行驶控制程序的记录介质。此外，也可以配置为将上述实施方式中由各构件进行的工作通过一个或多个步骤来进行的自动行驶控制方法。

需要说明的是，上述实施方式(包括其他实施方式，以下同样如此)所公开的结构只要不发生冲突，可以与其他实施方式所公开的结构组合使用，此外，本说明书中公开的实施方式是例示，本发明的实施方式不限定于此，能在不脱离本发明的目的的范围内适当改变。

产业上的可利用性

本发明可以应用于能自动行驶的农业作业车。

附图标记说明：

1：机体

6：行驶控制部

8：定位单元

8A：卫星定位模块

8B：惯性测量模块

9：通用终端

52：机体位置计算部

53：行驶路径管理部

55：驾驶控制状态感测部

57：越界管理部

57a：边界线存储部

57b：防越界控制部

57c：转弯轨迹推定部

57d：转弯时越界判定部

94：边界线计算部

95：行驶轨迹生成部

100：控制装置。

Claims (10)

1.一种农业作业车，在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶，其特征在于，具备：

机体位置计算部，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；

防越界控制部，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线行驶；

转弯轨迹推定部，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及

转弯时越界判定部，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

2.根据权利要求1所述的农业作业车，其特征在于，

在由所述转弯时越界判定部判定为所述机体会越过所述边界线的情况下，进行越界回避转弯行驶。

3.根据权利要求2所述的农业作业车，其特征在于，

所述越界回避转弯行驶包括最大转向角下的转弯行驶。

4.根据权利要求2或3所述的农业作业车，其特征在于，

所述越界回避转弯行驶包括后退。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的农业作业车，其特征在于，

所述田地面被分为沿着所述边界线的外周区域和位于所述外周区域的内侧的内部区域，所述内部区域中的自动行驶作业通过反复进行所述内部区域中的直行行驶和所述外周区域中的所述转弯行驶来进行，在从所述直行行驶转变为所述转弯行驶时，进行所述机体的暂时停止，在所述暂时停止的期间，进行所述转弯轨迹的推定和转弯时越界判定。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的农业作业车，其特征在于，

在所述转弯行驶的中途由所述转弯时越界判定部判定为所述机体会越过所述边界线的情况下，所述机体停止，探索新的回避转弯。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的农业作业车，其特征在于，

所述机体位置计算部使用卫星定位来计算所述机体位置，所述边界线的位置基于沿着所述田地面的最外周的环绕行驶时的所述机体位置来计算。

8.一种自动行驶控制程序，用于在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶的农业作业车，其特征在于，包括：

机体位置计算功能，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；

防越界控制功能，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线；

转弯轨迹推定功能，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及

转弯时越界判定功能，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

9.一种记录有自动行驶控制程序的记录介质，记录有用于在由边界物划定了边界的田地面上行驶并能自动行驶的农业作业车的自动行驶控制程序，其特征在于，所述自动行驶控制程序包括：

机体位置计算功能，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；

防越界控制功能，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线；

转弯轨迹推定功能，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及

转弯时越界判定功能，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

10.一种自动行驶控制方法，用于在由边界物划定了边界的田地面行上驶并能自动行驶的农业作业车，其特征在于，包括：

机体位置计算步骤，计算机体在所述田地面中的位置即机体位置；

防越界控制步骤，基于为了避免所述机体与所述边界物接触而设定的边界线和所述机体位置，禁止所述机体越过所述边界线；

转弯轨迹推定步骤，推定所述机体的转弯行驶时的轨迹即转弯轨迹；以及

转弯时越界判定步骤，基于推定的所述转弯轨迹，判定在实际的转弯行驶中所述机体是否会越过所述边界线。

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