JP2022087960A - コンバインおよび未作業地算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単に未作業地を生成することができるコンバインを提供する。【解決手段】コンバイン１は、車体が直進と旋回とを繰り返しながら刈取作業を行う回り刈りによって圃場の未作業地７３を生成する。コンバイン１は、車体の位置を示す計測点を取得する測位部と、１つの刈取作業において作業開始位置Ｐ１から作業終了位置Ｐ２までの間に取得された計測点に基づいて作業直線７５を生成する直線生成部と、作業直線７５が生成される度に互いに交差する作業直線７５どうしの交点７６を算出し、少なくとも３つの作業直線７５が閉じた領域を構成するように交差した場合に、少なくとも３つの交点７６を頂点とする多角形を成す未作業地７３を生成する未作業地生成部と、を備えた。【選択図】図４

Description

本発明は、未作業地を生成するコンバインおよび未作業地算出方法に関する。

圃場を周囲刈り（回り刈り）することにより形成される既作業地の内側の未作業地の外形形状を算出する外形形状算出システムが知られている（特許文献１）。このシステムでは、圃場の回り刈りを１周した時点で、複数の第一測定位置と複数の第二測定位置の少なくとも一方を結んで形成される形状の内側に基準点（重心点）を設定し、基準点により近い測定位置を線で結ぶことで作業対象領域の外形形状を算出していた。

特開２０２０－２２３７５号公報

しかしながら、上記したシステムでは、作業対象領域の外形形状を算出するにあたり、圃場の回り刈りを１周した後、基準点を設定し、基準点に基づいて測定位置を選定し、測定位置を線で結ぶ必要があった。すなわち、多くの点（位置）を特定し、多くの工程を経なければ、作業対象領域の外形形状を算出することができなかった。

本発明は、簡単に未作業地を生成することができるコンバインおよび未作業地算出方法を提供する。

本発明は、車体が直進と旋回とを繰り返しながら刈取作業を行う回り刈りによって圃場の未作業地を生成するコンバインであって、前記車体の位置を示す計測点を取得する測位部と、１つの前記刈取作業において作業開始位置から作業終了位置までの間に取得された前記計測点に基づいて作業直線を生成する直線生成部と、前記作業直線が生成される度に互いに交差する前記作業直線どうしの交点を算出し、少なくとも３つの前記作業直線が閉じた領域を構成するように交差した場合に、少なくとも３つの前記交点を頂点とする多角形を成す前記未作業地を生成する未作業地生成部と、を備えた。

この場合、前記未作業地生成部は、最後に算出された前記交点を始点に設定し、前記始点から時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第１の多角形を生成し、前記始点から反時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第２の多角形を生成し、前記第１の多角形と前記第２の多角形の何れか一方のみが生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち生成された方を前記未作業地として設定し、前記第１の多角形と前記第２の多角形の両方が生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち面積が大きい方を前記未作業地として設定してもよい。

この場合、前記測位部は、１つの前記刈取作業において前記作業開始位置から前記作業終了位置まで継続して前記計測点を取得し、前記直線生成部は、取得された複数の前記計測点に基づいて基準直線を生成し、前記基準直線を挟んで前記未作業地から最も離れた前記計測点を通過し、且つ前記基準直線に沿うように前記作業直線を設定してもよい。

この場合、１つの前記刈取作業が中断された後に再開された場合において、前記直線生成部は、前記作業開始位置から作業中断位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第１の作業直線を生成し、前記作業中断位置から前記作業終了位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第２の作業直線を生成し、前記直線生成部は、前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲内である場合、前記作業開始位置と前記作業終了位置とを結ぶ直線を前記作業直線として生成し、前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲を超える場合、前記作業開始位置から前記作業中断位置までの区間と前記作業中断位置から前記作業終了位置までの区間とを互いに異なる前記刈取作業とし、前記第１の作業直線と前記第２の作業直線とを互いに異なる前記作業直線として設定してもよい。

この場合、前記未作業地に直進経路を生成する走行経路作成部と、前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行する自動運転制御部と、を更に備え、前記作業直線は、前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行することで生成されてもよい。

本発明は、車体が直進と旋回とを繰り返しながら刈取作業を行う回り刈りによって圃場の未作業地を生成する未作業地算出方法であって、１つの前記刈取作業において作業開始位置から作業終了位置までの間に取得された前記車体の位置を示す計測点に基づいて作業直線を生成する直線生成工程と、前記作業直線が生成される度に互いに交差する前記作業直線どうしの交点を算出し、少なくとも３つの前記作業直線が閉じた領域を構成するように交差した場合に、少なくとも３つの前記交点を頂点とする多角形を成す前記未作業地を生成する未作業地生成工程と、を備えた。

この場合、前記未作業地生成工程では、最後に算出された前記交点を始点に設定し、前記始点から時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第１の多角形を生成し、前記始点から反時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第２の多角形を生成し、前記第１の多角形と前記第２の多角形の何れか一方のみが生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち生成された方を前記未作業地として設定し、前記第１の多角形と前記第２の多角形の両方が生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち面積が大きい方を前記未作業地として設定してもよい。

この場合、前記直線生成工程では、１つの前記刈取作業において前記作業開始位置から前記作業終了位置まで継続して取得された複数の前記計測点に基づいて基準直線を生成し、前記基準直線を挟んで前記未作業地から最も離れた前記計測点を通過し、且つ前記基準直線に沿うように前記作業直線を設定してもよい。

この場合、１つの前記刈取作業が中断された後に再開された場合において、前記直線生成工程では、前記作業開始位置から作業中断位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第１の作業直線を生成し、前記作業中断位置から前記作業終了位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第２の作業直線を生成し、前記直線生成工程では、前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲内である場合、前記作業開始位置と前記作業終了位置とを結ぶ直線を前記作業直線として生成し、前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲を超える場合、前記作業開始位置から前記作業中断位置までの区間と前記作業中断位置から前記作業終了位置までの区間とを互いに異なる前記刈取作業とし、前記第１の作業直線と前記第２の作業直線とを互いに異なる前記作業直線として設定してもよい。

この場合、前記未作業地に直進経路を生成する走行経路作成工程と、前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行する自動運転制御工程と、を更に備え、前記作業直線は、前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行することで生成されてもよい。

本発明によれば、簡単に未作業地を生成することができる。

本発明の一実施形態に係るコンバインを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの測位部および基地局を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場の外形を生成した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場に枕地および自動走行可能領域を設定した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場に１つの刈取作業を実行した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場に２つの刈取作業を実行した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの作業対象となる圃場に２周目の刈取作業を開始した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る未作業地算出方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態の第１変形例に係るコンバインの作業対象となる圃場に１つの刈取作業を実行した状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係るコンバインが刈取作業を中断した後に再開した状態を示す平面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［コンバインの概要］

図１および図２を参照して、コンバイン１について説明する。図１はコンバイン１を示す側面図である。図２は測位部３４および基地局３９を示すブロック図である。

コンバイン１は、自動運転または手動操作によって、作業対象となる圃場において自律して走行および旋回しながら、圃場の穀稈の刈取等の作業を行う。例えば、コンバイン１は、自動運転によって操向を制御すると共に手動操作によって走行速度を制御するオート作業や、自動運転によって操向および走行速度を制御する無人作業を行うように構成されている。

図１に示すように、コンバイン１は、走行部２と、刈取部３と、脱穀部４と、選別部５と、貯留部６と、排藁処理部７と、動力部８と、操縦部９と、を備えている。コンバイン１は、いわゆる自脱型コンバインであって、走行部２によって走行しながら、刈取部３で刈り取った穀稈（刈取対象物）を脱穀部４で脱穀し、選別部５で穀粒を選別して貯留部６に貯える。また、コンバイン１は、脱穀後の排藁を排藁処理部７によって処理する。コンバイン１は、動力部８から供給された動力によって、走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６および排藁処理部７を駆動する。

走行部２は、機体フレーム１０の下方に設けられた左右一対のクローラ式走行装置１１を備えている。クローラ式走行装置１１は、トランスミッション（図示せず）を介してエンジン２７に接続され、エンジン２７が発生する出力によって回転する。クローラ式走行装置１１が回転駆動されることで、コンバイン１は前後方向に走行したり、左右方向に旋回したりする。

刈取部３は、走行部２の前方に設けられている。刈取部３は、圃場の穀稈を刈取可能とする下降位置と、穀稈を刈取不能とする上昇位置と、の間で昇降可能に設けられている。刈取部３は、デバイダ１３と、引起装置１４と、切断装置１５と、搬送装置１６と、を備えている。デバイダ１３は、圃場の穀稈を引起装置１４へ案内する。引起装置１４は、デバイダ１３によって案内された穀稈を引き起こす。切断装置１５は、引起装置１４によって引き起こされた穀稈を切断する。搬送装置１６は、切断装置１５によって切断された穀稈を脱穀部４へ搬送する。

脱穀部４は、刈取部３の後方に設けられている。脱穀部４は、フィードチェーン１８と、扱胴１９と、を備えている。フィードチェーン１８は、刈取部３の搬送装置１６から搬送された穀稈を脱穀のために搬送し、更に脱穀後の穀稈、すなわち排藁を排藁処理部７へと搬送する。扱胴１９は、フィードチェーン１８によって搬送されている穀稈を脱穀する。

選別部５は、脱穀部４の下方に設けられている。選別部５は、揺動選別装置２１と、風選別装置２２と、穀粒搬送装置（図示せず）と、藁屑排出装置（図示せず）と、を備えている。揺動選別装置２１は、脱穀部４から落下した脱穀物をふるいにかけて穀粒と藁屑等に選別する。風選別装置２２は、揺動選別装置２１によって選別された脱穀物を送風によって更に穀粒と藁屑等に選別する。穀粒搬送装置は、揺動選別装置２１及び風選別装置２２によって選別された穀粒を貯留部６へ搬送する。藁屑排出装置は、揺動選別装置２１及び風選別装置２２によって選別された藁屑等を機外へ排出する。

貯留部６は、脱穀部４の右方に設けられている。貯留部６は、グレンタンク２４と、排出装置２５、とを備えている。グレンタンク２４は、選別部５から搬送されてきた穀粒を貯留する。排出装置２５は、オーガ等で構成され、グレンタンク２４に貯留されている穀粒を任意の場所に排出する。

排藁処理部７は、脱穀部４の後方に設けられている。排藁処理部７は、排藁搬送装置（図示せず）と、排藁切断装置（図示せず）と、を備えている。排藁搬送装置は、脱穀部４のフィードチェーン１８から搬送された排藁を排藁切断装置へ搬送する。排藁切断装置は、排藁搬送装置によって搬送された排藁を切断して機外へ排出する。

動力部８は、走行部２の前側上方に設けられている。動力部８は、回転動力を発生させるエンジン２７を備えている。動力部８は、エンジン２７が発生させた回転動力を、走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６および排藁処理部７に伝達する。

操縦部９は、動力部８の上方に設けられている。操縦部９は、運転席２９と、タッチパネル３０（図３参照）と、複数の操作具（図示せず）と、を備えている。運転席２９は、例えば、車体の右側に設けられ、作業者が着座する椅子等を含んでいる。タッチパネル３０は、運転席２９に着座した作業者によって操作可能な位置に設けられている。タッチパネル３０は、後述する各種のカメラで撮影された画像等を表示する表示部であると共に、表示された画像に触れることで各種装置を操作する入力部でもある。複数の操作具は、運転席２９に着座した作業者によって操作されるものであり、コンバイン１を操向操作するためのハンドル、エンジン２７の回転速度（車体の走行速度）を調整するアクセル、刈取部３を昇降させる昇降スイッチ等を含んでいる。

コンバイン１は、機体カメラ３２（図３参照）と、測位部３４（図２参照）と、を備えている。機体カメラ３２は、圃場を撮影する。測位部３４は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システムを利用して車体（コンバイン１）の位置を示す計測点７１（位置情報）を取得する。

＜測位部＞
図１および図２に示すように、測位部３４は、移動通信機３５と、移動ＧＰＳアンテナ３６と、データ受信アンテナ３７と、を備えている。移動通信機３５等は、ケースに収納されてユニット化されている。移動通信機３５は、移動ＧＰＳアンテナ３６を介してＧＰＳ衛星と通信することで、車体（正確には移動ＧＰＳアンテナ３６）の位置情報を取得する。移動通信機３５は、衛星測位システム（ＧＰＳ衛星）から所定の時間間隔で計測点７１を取得する。移動ＧＰＳアンテナ３６は、例えば、操縦部９の上部の前側に配置されている。

＜基地局＞
コンバイン１の作業対象となる圃場の周囲の畦等には、基地局３９が設置されている。基地局３９は、固定通信機４０と、固定ＧＰＳアンテナ４１と、データ送信アンテナ４２と、固定カメラ４３と、を備えている。固定通信機４０は、固定ＧＰＳアンテナ４１を介してＧＰＳ衛星と通信することによって、基地局３９の位置情報を取得する。固定通信機４０は、基地局３９の位置情報に基づく補正情報を、データ送信アンテナ４２を介して移動通信機３５へ送信する。固定カメラ４３は、圃場を撮影する。固定通信機４０は、固定カメラ４３によって撮影された画像（圃場画像）を取得し、データ送信アンテナ４２を介して圃場画像を移動通信機３５へ送信する。測位部３４の移動通信機３５は、データ受信アンテナ３７を介して基地局３９の固定通信機４０から送信された補正情報および圃場画像を受信する。移動通信機３５は、補正情報に基づいて車体（コンバイン１）の位置情報を補正する。なお、基地局３９は設置されなくてもよく、基地局３９による位置情報の補正は行われなくてもよい。

［制御装置］
次に、図３を参照して、コンバイン１の制御装置４５について説明する。図３はコンバイン１を示すブロック図である。

制御装置４５は、演算処理部５０と、記憶部５１と、通信部５２と、を備えている。演算処理部５０、記憶部５１および通信部５２は、互いに電気的に接続されている。また、上記したコンバイン１の各種構成要素は、インタフェースを介して制御装置４５に電気的に接続されている。制御装置４５は、操縦部９を介した作業者からの入力操作に応じてコンバイン１の各種構成要素を制御する。

記憶部５１は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等であって、コンバイン１の各種構成要素および各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶している。演算処理部５０は、記憶部５１に記憶されたプログラムやデータに基づいて演算処理を実行することで、コンバイン１の各種構成要素および各種機能を制御する。なお、制御装置４５は、プログラム等を実行するプロセッサ等に代えて、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。

通信部５２は、作業者の保有する携帯端末５３と無線通信を行う。携帯端末５３は、例えば、タッチパネルを備えるタブレット端末であって、コンバイン１を遠隔操作するための端末である。携帯端末５３は、圃場を撮影する携帯カメラ５４を備えている。また、通信部５２は、ドローン等の空撮装置５６と無線通信を行う。空撮装置５６は、圃場を撮影する空撮カメラ５７を備えている。作業者がタッチパネル３０または携帯端末５３に空撮装置５６への動作指示を入力すると、空撮装置５６は通信部５２から送信された動作指示に応じて動作する。なお、空撮装置５６は、通信部５２に代えて／加えて、携帯端末５３と無線通信を行ってもよい。

作業者が各カメラ３２，４３，５７への撮影指示をタッチパネル３０または携帯端末５３（以下、タッチパネル３０等という。）に入力すると、制御装置４５は各カメラ３２，４３，５７を制御して圃場を撮影させる。制御装置４５は、各カメラ３２，４３、５７によって撮影された圃場画像をタッチパネル３０等に表示させる。なお、作業者が携帯カメラ５４で撮影した圃場画像の表示指示をタッチパネル３０等に入力すると、制御装置４５は通信部５２を介して携帯端末５３を制御して圃場画像をタッチパネル３０等に表示させる。なお、携帯端末５３や空撮装置５６は省略されてもよく、携帯端末５３や空撮装置５６による圃場情報の取得は行われなくてもよい。

制御装置４５は、測位部３４の移動通信機３５からコンバイン１の位置情報（計測点７１）を取得（記憶部５１に格納）する。制御装置４５は、例えば、圃場の外形７０（圃場の外縁の形状）等を含む圃場情報を設定可能な圃場情報設定画面をタッチパネル３０等に表示させる。他にも、制御装置４５は、圃場情報に基づく圃場マップと、圃場マップ上にコンバイン１の進行方向が分かる走行経路と、をタッチパネル３０等に表示させる。

［制御装置の機能］
次に、図３ないし図５を参照して、制御装置４５の機能について説明する。図４は圃場の外形７０を生成した状態を示す平面図である。図５は圃場に枕地７２Ａおよび自動走行可能領域７３Ａを設定した状態を示す平面図である。

図３に示すように、制御装置４５は、圃場情報設定部６０と、走行経路作成部６２と、自動運転制御部６３と、を備えている。圃場情報設定部６０、走行経路作成部６２および自動運転制御部６３は、制御装置４５の機能として提供されるものであり、具体的には、記憶部５１に記憶されたプログラムやデータに従って演算処理部５０が演算処理を実行することによって実現される。

＜圃場情報設定部＞
圃場情報設定部６０は、車体（コンバイン１）が直進と旋回とを繰り返しながら刈取作業を行う回り刈りによって圃場の外形７０および未作業地７３（刈取作業がされていないエリア）を生成する。なお、図４および図５等に一点鎖線で示す４つの矢印はコンバイン１の進行方向（周回方向）を示しており、１つの矢印は１つの刈取作業（１直進工程）を示している。

圃場の外形７０を生成するにあたり、作業者は圃場の外縁に沿ってコンバイン１を手動走行させる（図示せず）。コンバイン１が方向転換されながら直進を繰り返し、圃場を１周しながら刈り取りを行う（回り刈りする）ことで、圃場情報設定部６０は測位部３４を介して取得した位置情報（計測点７１）に基づいて圃場の外形７０を生成する。

圃場の外形７０が生成された後、作業者はコンバイン１を手動走行させて未作業地７３を生成する。図４に示す例では、圃場の外形７０は概ね四角形状を成すため、コンバイン１は、直進と、圃場の隅部での方向転換（旋回）と、を交互に繰り返す。１周目（圃場の外形７０を生成するための回り刈りを含めると２周目）の圃場の回り刈りが完了した跡には既作業地７２が略矩形環状を成すように形成され、既作業地７２に囲まれた範囲内（既作業地７２の内側）には未作業地７３が形成される。圃場情報設定部６０は、圃場の外形７０および未作業地７３を示す位置情報を記憶部５１に格納する（記憶させる）。

図５に示すように、既作業地７２は、圃場の回り刈りを内側に渦を巻くように繰り返すことで幅広くなる。圃場の回り刈りを所定回数繰り返すと、既作業地７２は、自動運転時においてコンバイン１を旋回（方向転換）させるための枕地７２Ａとなる。図５に示す例では、圃場の回り刈りを２周（圃場の外形７０を生成するための回り刈りを含めると３周目）した場合に形成される既作業地７２が枕地７２Ａとされる。枕地７２Ａに囲まれた未作業地７３は、後述する走行経路作成部６２によって自動運転用の走行経路等を設定するための自動走行可能領域７３Ａとされる。圃場情報設定部６０は、枕地７２Ａや自動走行可能領域７３Ａを示す位置情報を記憶部５１に格納する。なお、本明細書において、「１周目」及び「２周目」との表現は、圃場の外形７０を生成するための回り刈りを含めないこととする。また、２周目以降の圃場の回り刈りは、手動走行または自動走行によって実行される。

なお、圃場情報設定部６０は、タッチパネル３０等に表示される圃場情報設定画面に対して作業者が手動で入力した情報に基づいて、圃場の外形７０等の圃場情報を取得してもよい。また、他にも、圃場情報設定部６０は、各種のカメラ３２，４３，５４，５７によって撮影された少なくとも１つの圃場画像を取得し、少なくとも１つの圃場画像を画像解析することで圃場情報を自動で取得してもよい。

＜走行経路作成部＞
走行経路作成部６２は、枕地７２Ａを形成する（２周目の圃場の回り刈りを行う）ために、コンバイン１が自動直進（枕地直進）を行う際に参照する直進経路Ｓを生成し（図５参照）、記憶部５１に格納する。走行経路作成部６２は、圃場の外形７０や未作業地７３の位置情報に基づいて、１周目の圃場の回り刈り後に形成された未作業地７３の内側において、未作業地７３の外周辺に沿うように直進経路Ｓを生成する。コンバイン１が自動直進しながら刈取作業を行ったときに、既作業地７２との間に刈残しが発生しないように、走行経路作成部６２は既作業地７２に隣接するように直進経路Ｓを形成する。

また、走行経路作成部６２は、枕地７２Ａの内側に設定された自動走行可能領域７３Ａに、コンバイン１が自動運転（自動走行および自動刈取）を行う際に参照する走行経路（図示せず）を生成し、記憶部５１に格納する。走行経路作成部６２は、走行しながら刈取を行う経路を直線状に設定し、自動走行可能領域７３Ａに対して複数の直線状経路を組み合わせて走行経路を設定するとよい。走行経路作成部６２は、自動走行可能領域７３Ａの周囲から中央側に向かって刈取を進めるように走行経路を生成するとよい。走行経路作成部６２は、車体の左側に自動走行可能領域７３Ａを位置させるように走行経路を生成するとよい。なお、走行経路作成部６２は、走行経路の新規作成または修正において、仮に生成した複数の走行経路の中から作業効率の良い走行経路を選択してもよい。ここで、作業効率は、刈取を伴う走行だけでなく、空走距離や旋回等も考慮して判断される。

なお、走行経路作成部６２は、タッチパネル３０等を用いて作業者が手動で入力した情報に基づいて走行経路を設定してもよいし、圃場情報設定部６０で設定された圃場情報に基づいて自動で走行経路を設定してもよい。走行経路作成部６２は、往復刈り走行や回り刈り走行等の所定の走行パターンの走行経路を設定する。走行経路には、穀稈の刈取を行う直線状経路以外に、一の直線状経路から他の直線状経路へ移動する空走経路が含まれるところ、走行経路作成部６２は、空走経路（空走距離）を短くするように走行経路を生成するとよい。

なお、直進経路Ｓおよび走行経路は、走行に関する走行設定と、刈取等の作業に関する作業設定と、を含んでいる。走行設定は、圃場における走行位置に加えて、各走行位置での走行速度および進行方向（操向方向、前進、後退）を含んでいる。作業設定は、各走行位置での刈取の稼働または停止、刈取速度および刈取高さ、他の作業に関する情報を含んでいる。

＜自動運転制御部＞
自動運転制御部６３は、走行経路作成部６２で生成された走行設定および作業設定に基づいて、動力部８、走行部２および刈取部３を制御し、直進経路Ｓおよび走行経路に沿って自動走行しながら自動で刈取作業（自動運転）を実行する。また、自動運転制御部６３は、脱穀部４、選別部５、貯留部６および排藁処理部７を制御して、刈取後の穀稈の脱穀、脱穀後の穀粒や藁屑の選別、選別後の穀粒の貯留、脱穀後の排藁の処理等を自動的に実行する。なお、コンバイン１は、ジャイロセンサおよび方位センサ（地磁気センサ）を備えている（いずれも図示せず）。自動運転制御部６３は、これらのセンサから変位情報および方位情報を取得し、衛星測位システムを利用した位置情報、変位情報および方位情報に基づいてコンバイン１の自動運転を調整してもよい。

［圃場情報設定部の構成］
次に、図３ないし図８を参照して、圃場情報設定部６０の構成について説明する。図６は圃場に１つの刈取作業を実行した状態を示す平面図である。図７は圃場に２つの刈取作業を実行した状態を示す平面図である。図８は圃場に２周目の刈取作業を開始した状態を示す平面図である。

ところで、圃場の外形７０や穀稈の条向きが予め設定され、この予め設定された圃場の外形７０に基づいて枕地７２Ａや自動走行可能領域７３Ａ（走行経路）が算出されることがある。仮に、実際の穀稈の条向きが予め設定された条向きに対して傾いている場合、コンバイン１は実際の穀稈の条向きに沿って刈取作業を行うため、実際に形成された枕地７２Ａや自動走行可能領域７３Ａは、算出された枕地７２Ａや自動走行可能領域７３Ａと合わなくなる。したがって、予め設定された圃場の外形７０等から算出された自動走行可能領域７３Ａにおいて自動運転を実行した場合、刈残し等が発生する虞があった。そこで、本実施形態に係るコンバイン１では、実際に車体を直進させたときの情報に基づいて未作業地７３（自動走行可能領域７３Ａ）を生成する機能を備えている。

図３に示すように、圃場情報設定部６０は、直線生成部６５と、未作業地生成部６６と、を備えている。直線生成部６５および未作業地生成部６６は、記憶部５１に記憶されたプログラム等に従って演算処理部５０が演算処理を実行することで実現される。

＜直線生成部＞
直線生成部６５は、刈取部３を上昇位置から下降位置に下降させたことを１つの刈取作業（１直進工程）の開始と判定し、その位置を作業開始位置Ｐ１として記憶部５１に格納する。また、直線生成部６５は、刈取部３を下降位置から上昇位置に上昇させたことを１つの刈取作業の終了と判定し、その位置を作業終了位置Ｐ２として記憶部５１に格納する。他にも、直線生成部６５は、直進経路Ｓに沿って自動運転を開始・終了したことを１つの刈取作業の開始・終了と判定し、それらの位置を作業開始位置・作業終了位置Ｐ１，Ｐ２として記憶部５１に格納してもよい。さらに他にも、直線生成部６５は、作業者がタッチパネル３０等から刈取作業の開始・終了を入力した位置を作業開始位置・作業終了位置Ｐ１，Ｐ２として記憶部５１に格納してもよい。ここで、測位部３４は、１つの刈取作業において作業開始位置Ｐ１から作業終了位置Ｐ２まで継続して（所定時間間隔で）計測点７１を取得する。

図６に示すように、直線生成部６５は、手動または自動で実行された１つの刈取作業において作業開始位置Ｐ１から作業終了位置Ｐ２までの間に取得された計測点７１に基づいて作業直線７５を生成する。つまり、直線生成部６５は、直進１工程毎に作業直線７５を生成する。具体的には、直線生成部６５は、取得された複数の計測点７１から成る走行軌跡を直線近似することで作業直線７５を算出する。作業直線７５は、既作業地７２（枕地７２Ａ）と未作業地７３（自動走行可能領域７３Ａ）との境界に形成される（図４および図５参照）。走行軌跡（複数の計測点７１）は移動ＧＰＳアンテナ３６の移動軌跡であるため、直線生成部６５は、移動ＧＰＳアンテナ３６とデバイダ１３の左端部とのずれを計算結果に反映しながら作業直線７５を算出する。作業直線７５は、２点（始点と終点）の位置情報（座標データ）で構成されている。直線生成部６５は、作業直線７５の位置情報（座標データ）を記憶部５１に格納する。なお、作業直線７５は、計算誤差を考慮し、現実の２点間の位置情報で求められる距離よりも延長されるように算出され、記憶部５１には現実よりも延長された作業直線７５を示す位置情報が格納される。

なお、作業直線７５の生成法（算出法）の具体例としては、直線生成部６５は、より多くの計測点７１を通る直線を作業直線７５としてもよいし、最小二乗法を用いて近似した直線を作業直線７５としてもよい。他にも、直線生成部６５は、作業開始位置Ｐ１と作業終了位置Ｐ２との間を結んだ直線を作業直線７５としてもよいし、手動または自動で選択された複数の計測点７１の間を結んだ直線を作業直線７５としてもよい。また、作業開始位置Ｐ１と作業終了位置Ｐ２とを結んだ作業直線７５以外の作業直線７５では、作業直線７５の始点・終点が作業開始位置・作業終了位置Ｐ１，Ｐ２に一致しないこともある。

＜未作業地生成部＞
図７に示すように、直線生成部６５によって作業直線７５が生成される度に、未作業地生成部６６は、互いに交差する作業直線７５どうしの交点７６を算出する。また、未作業地生成部６６は、交点７６の位置情報（座標データ）と交点７６を算出した順番とを記憶部５１に格納する。図７に示す例では、コンバイン１は、圃場の右下隅部から右上隅部に向かって直進し、圃場の右上隅部で方向転換（旋回）した後、圃場の右上隅部から左上隅部に向かって直進する。直線生成部６５が直進１工程毎に作業直線７５を生成すると、最初の交点７６は圃場の右上隅部に設定される。その後、図４に示すように、コンバイン１は、旋回と直進とを交互に繰り返して圃場を反時計回りに１周することで、順次、作業直線７５が生成され、作業直線７５どうしの交差部分に交点７６が設定される。つまり、１周目の圃場の回り刈りが完了した状態で、圃場の右上隅部から反時計回りに順番に４つの交点７６が設定される。

また、図４に示すように、未作業地生成部６６は、４つの作業直線７５が閉じた領域を構成するように交差した場合に、４つの交点７６を頂点とする四角形を成す未作業地７３を生成する。換言すれば、４つの交点７６を算出順に結んだ範囲内に未作業地７３が生成される。

詳細には、未作業地生成部６６は、少なくとも３つの作業直線７５によって閉じた領域が構成されたか否かを判定する。作業直線７５の生成数が３つ未満、または、作業直線７５が閉じた領域を構成していない場合には、未作業地生成部６６は次の作業直線７５の生成を待つ。一方、３つ以上の作業直線７５が閉じた領域を構成した場合、未作業地生成部６６は、最後に算出された交点７６を始点７６Ａに設定する。未作業地生成部６６は、始点７６Ａから時計周りに交点７６を検索した結果、少なくとも始点７６Ａを含んで３つの交点７６を見つけ出した場合に第１の多角形７７を生成し、始点７６Ａから反時計周りに交点７６を検索した結果、少なくとも始点７６Ａを含んで３つの交点７６を見つけ出した場合に第２の多角形７８を生成する。そして、第１の多角形７７と第２の多角形７８の何れか一方のみが生成された場合には、未作業地生成部６６は、第１の多角形７７と第２の多角形７８のうち生成された方を未作業地７３として設定する。一方、第１の多角形７７と第２の多角形７８の両方が生成された場合には、未作業地生成部６６は、第１の多角形７７と第２の多角形７８のうち面積が大きい方を未作業地７３として設定する。

未作業地生成部６６は、設定した未作業地７３（交点７６）を記憶部５１に格納し、未作業地７３を構成しない交点７６を記憶部５１から削除する。また、既に説明したが、２周目の圃場の回り刈りが完了すると、未作業地生成部６６は、既作業地７２を枕地７２Ａとして設定し、削除されずに残された３つ以上の交点７６を頂点とする未作業地７３を自動走行可能領域７３Ａとして設定し、これらを記憶部５１に格納する。なお、圃場の外形７０、既作業地７２（枕地７２Ａ）、未作業地７３（自動走行可能領域７３Ａ）、作業直線７５、交点７６等は、圃場情報の一部としてタッチパネル３０等に表示される。

例えば、図４に示すように、１周目の圃場の回り刈りが完了した場合、最後に算出された交点７６（始点７６Ａ）は圃場の右下隅部の交点７６となる。この場合、始点７６Ａから時計周りに交点７６を検索しても交点７６は見つからないため、第１の多角形７７は生成されない。一方、始点７６Ａから反時計周りに交点７６を検索すると、始点７６Ａを含んで４つの交点７６が見つかるため、４つの交点７６を頂点とする第２の多角形７８が生成され、これが未作業地７３として設定される。なお、１周目の圃場の回り刈りが完了した場合、上記した交点７６の検索を省略し、４つの作業直線７５から成る閉じた領域を未作業地７３として設定してもよい。つまり、記憶部５１に記憶された４つの交点７６を読み出すだけで未作業地７３を算出してもよい。

また、例えば、図８に示すように、２周目の圃場の回り刈りを開始し、新たに１つの作業直線７５が生成された場合、この新たな作業直線７５は、２番目に生成された作業直線７５と４番目に生成された作業直線７５と交差し、圃場の右下と右上とに新たに２つの交点７６が算出される。この場合、圃場の右上隅部の交点７６が始点７６Ａとなり、始点７６Ａから時計周りに交点７６を検索すると始点７６Ａを含んで４つの交点７６が見つかり（図８に示す４つの白塗りの円参照）、始点７６Ａから反時計周りに交点７６を検索しても始点７６Ａを含んで４つの交点７６が見つかる（図８に示す２つの白塗りの円と２つの黒塗りの円参照）。このため、未作業地生成部６６は、第１の多角形７７と第２の多角形７８とを生成し、第１の多角形７７と第２の多角形７８との面積を算出して比較し、より面積が大きい第２の多角形７８を未作業地７３として設定する。なお、未作業地７３を構成しなくなった圃場の右下隅部と右上隅部の２つの交点７６（図８に示す２つの黒塗りの円）は削除される。

また、図５に示すように、２周目の圃場の回り刈りが完了すると、枕地７２Ａが形成され、その時点で残された４つの交点７６を頂点とする未作業地７３が自動走行可能領域７３Ａとして設定される。なお、１周目の回り刈り時の作業直線７５と、この内側に隣り合う２周目の回り刈り時の作業直線７５とは、互いに略平行に形成される。

［未作業地算出方法］
次に、図４ないし図９を参照して、圃場の回り刈りによって未作業地７３（自動走行可能領域７３Ａ）を生成する未作業地算出方法について説明する。図９は未作業地算出方法を示すフローチャートである。

例えば、作業者は、コンバイン１の運転席２９に搭乗し、反時計回りに圃場を回り刈りする（図４および図５参照）。既に説明したが、１周目の圃場の回り刈りは作業者による手動走行で実施され、２周目の圃場の回り刈りは作業者による手動走行または自動運転で実施される。測位部３４は、衛星測位システムから所定の時間間隔で車体（コンバイン１）の位置情報（計測点７１）を取得する。

図９に示すように、未作業地算出方法は、直線生成工程Ｓ１と、未作業地生成工程Ｓ２と、を含んでいる。

＜直線生成工程＞
直線生成工程Ｓ１では、直線生成部６５が、１工程の作業開始位置Ｐ１から作業終了位置Ｐ２までの間に取得された計測点７１に基づいて作業直線７５を生成する（図６参照）。

＜未作業地生成工程＞
図９に示すように、未作業地生成工程Ｓ２は、交差判定工程Ｓ２１と、交点算出工程Ｓ２２と、閉領域判定工程Ｓ２３と、生成実行工程Ｓ２４と、を含んでいる。

（交差判定工程、交点算出工程）
交差判定工程Ｓ２１では、作業直線７５が生成される度に、未作業地生成部６６が互いに交差する作業直線７５が存在するか否かを判定する。交差する作業直線７５が存在する場合（交差判定工程Ｓ２１でＹＥＳ）、交点算出工程Ｓ２２において、未作業地生成部６６が作業直線７５どうしの交点７６を算出する。一方、交差する作業直線７５が存在しない場合（交差判定工程Ｓ２１でＮＯ）、直線生成工程Ｓ１に戻り、未作業地生成部６６は次の作業直線７５の生成を待つ。

（閉領域判定工程、生成実行工程）
交点７６が算出された後、閉領域判定工程Ｓ２３では、未作業地生成部６６が、少なくとも３つの作業直線７５が閉じた領域を構成するように交差したか否かを判定する。閉じた領域（図４および図５参照）が構成された場合（閉領域判定工程Ｓ２３でＹＥＳ）、未作業地生成部６６は少なくとも３つの交点７６を頂点とする多角形を成す未作業地７３を生成する。一方、閉じた領域が構成されていない場合（閉領域判定工程Ｓ２３でＮＯ）、直線生成工程Ｓ１に戻り、未作業地生成部６６は次の作業直線７５の生成を待つ。

（生成実行工程の詳細）
図９に示すように、生成実行工程Ｓ２４は、検索工程Ｓ３１と、多角形生成工程Ｓ３２と、生成判定工程Ｓ３３と、設定工程Ｓ３４と、比較設定工程Ｓ３５と、を含んでいる。

（検索工程）
検索工程Ｓ３１では、未作業地生成部６６が、最後に算出された交点７６を始点７６Ａに設定し、始点７６Ａから時計周りに交点７６を検索すると共に、始点７６Ａから反時計周りに交点７６を検索する。

（多角形生成工程）
多角形生成工程Ｓ３２では、時計周りに検索した結果、少なくとも始点７６Ａを含んで３つの交点７６を見つけ出した場合に、未作業地生成部６６によって第１の多角形７７が生成される（図８参照）。また、多角形生成工程Ｓ３２では、反時計周りに検索した結果、少なくとも始点７６Ａを含んで３つの交点７６を見つけ出した場合に、未作業地生成部６６によって第２の多角形７８が生成される（図８参照）。なお、多角形生成工程Ｓ３２では、時計周りまたは反時計回りに検索した結果、少なくとも３つの交点７６を見つけられなかった場合、未作業地生成部６６は第１の多角形７７または第２の多角形７８を生成しない。

（生成判定工程、設定工程、比較設定工程）
生成判定工程Ｓ３３では、未作業地生成部６６が、第１の多角形７７と第２の多角形７８の両方が生成されたか否かを判定する。第１の多角形７７と第２の多角形７８の何れか一方のみが生成された場合（生成判定工程Ｓ３３でＮＯ）、設定工程Ｓ３４において、未作業地生成部６６が第１の多角形７７と第２の多角形７８のうち生成された方を未作業地７３として設定する。一方、第１の多角形７７と第２の多角形７８の両方が生成された場合（生成判定工程Ｓ３３でＹＥＳ）、比較設定工程Ｓ３５において、第１の多角形７７と第２の多角形７８との面積を算出し、第１の多角形７７と第２の多角形７８のうち面積が大きい方を未作業地７３として設定する。

（走行経路作成工程、自動運転制御工程）
２周目の圃場の回り刈りにおいて、自動直進を行う場合、未作業地算出方法には、走行経路作成工程Ｓ４と自動運転制御工程Ｓ５とが含まれる。走行経路作成工程Ｓ４と自動運転制御工程Ｓ５とは、直線生成工程Ｓ１に先立って実行される。なお、２周目の圃場の回り刈りは手動で行われてもよいため、図９では、走行経路作成工程Ｓ４と自動運転制御工程Ｓ５とを破線で示している。

走行経路作成工程Ｓ４では、走行経路作成部６２が、未作業地７３の内側において、未作業地７３の少なくとも一辺（または圃場の外形７０）に沿うように直進経路Ｓを生成する（図５参照）。走行経路作成工程では、直進経路Ｓが作業直線７５と略平行となるように生成される。また、自動運転制御工程では、自動運転制御部６３が、直進経路Ｓに沿って自動で刈取作業を実行する。作業直線７５は、直進経路Ｓに沿って自動で刈取作業を実行することで生成される。なお、走行経路作成工程Ｓ４は、作業者がタッチパネル３０等から入力した作業開始位置・作業終了位置Ｐ１，Ｐ２に基づいて直進経路Ｓを生成してもよい。また、１周目の回り刈りであっても、圃場の外形７０（外縁）に沿って自動直進（枕地直進）を行う場合には、上記で説明したように、走行経路作成工程Ｓ４と自動運転制御工程Ｓ５とが直線生成工程Ｓ１に先立って実行されてもよい。

以上によって、圃場の回り刈りによって未作業地７３（自動走行可能領域７３Ａ）が生成される（図５参照）。その後、走行経路作成部６２は、自動走行可能領域７３Ａの内側に自動運転を行うために参照される走行経路を生成する。なお、走行経路作成部６２は、走行経路を生成する前に、未作業地７３に当該走行経路を生成可能かを判定し、当該走行経路を生成可能である場合にはタッチパネル等に表示されたボタンの機能を有効にする。作業者がタッチパネル等に表示されたボタンにタッチすると、コンバイン１は自動走行モードに切り替わる。また、走行経路作成部６２は、直進経路Ｓや作業直線７５と略平行となる複数の直線状経路を組み合わせて走行経路を設定する。また、予めどこまで刈り込めば当該走行経路の生成が可能になるのかを示す情報（経路生成可能領域）が記憶部５１に記憶されており、タッチパネル等には経路生成可能領域が表示される。作業者はタッチパネル等に表示された経路生成可能領域を確認することができる。また、どこまで刈り込めば当該走行経路の生成が可能になるのかを作業者に通知することもできる。

以上説明した本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）によれば、１つの刈取作業が終了する度に作業直線７５を生成することができ、作業直線７５どうしの交点７６を頂点とする未作業地７３を生成することができる。これにより、例えば、圃場の回り刈りを１周した後に多数の点（位置）を設定し、これらの位置を線で結ぶことで未作業地７３を求める場合に比べて、簡単に未作業地７３を求めることができる。また、本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）によれば、実際の穀稈の条向きに沿って刈取作業を実行して枕地７２Ａや自動走行可能領域７３Ａを設定することができる。これにより、自動走行可能領域７３Ａには実際の条向きに合わせた走行経路が設定されるため、刈残しを最小限に抑えた自動運転を実現することができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）によれば、最後に算出された交点７６を基準（始点７６Ａ）にして、最新の未作業地７３を求めることができる。これにより、刈取作業を続けることで縮小する未作業地７３を、常に最新の未作業地７３に更新することができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）によれば、２周目の圃場の回り刈りに関し、自動直進（枕地直進）させながら刈取作業を行うことができ、自動で行われた刈取作業ごとに作業直線７５を求めることができる。これにより、簡単に未作業地７３を求めることができる。また、刈取作業の開始から終了までの間に継続して取得される複数の計測点７１に基づいて作業直線７５を求めることができるため、実際のコンバイン１の直進に沿ったずれの少ない作業直線７５を求めることができる。

［第１変形例］
次に、図１０を参照して、本実施形態の第１変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）について説明する。図１０は圃場に１つの刈取作業を実行した状態を示す平面図である。なお、以下の説明では、既に説明したコンバイン１（未作業地算出方法）と同一または対応する構成については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

未作業地７３の外縁部において穀稈が条向きに沿って真っすぐに植えられていないことある。つまり、未作業地７３の外縁が凹凸状に形成されていることがある。このような場合、コンバイン１は、未作業地７３の外縁が凹凸に沿うように蛇行しながら刈取作業を行うことになる。この刈取作業中に取得された複数の計測点７１を直線近似して作業直線７５を生成した場合、作業直線７５が未作業地７３の一部と重複することがある。つまり、実際には刈り取られていないエリアが既作業地７２として設定されてしまい、刈り取られなかった穀稈が既作業地７２に残ることがある。そこで、第１変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）は、既作業地７２での刈残しを予防する機能を備えている。

第１変形例に係るコンバイン１（直線生成工程Ｓ１）では、直線生成部６５が、１つの刈取作業において作業開始位置Ｐ１から作業終了位置Ｐ２まで継続して取得された複数の計測点７１に基づいて基準直線８０を生成する。なお、基準直線８０の算出法は、作業直線７５の算出法と同様である。続いて、直線生成工程Ｓ１では、直線生成部６５が、基準直線８０を挟んで未作業地７３から最も離れた計測点７１を判定する。つまり、未作業地７３から最も外側に位置する計測点７１が特定される。次に、直線生成工程Ｓ１では、直線生成部６５が、特定した計測点７１を通過し、且つ基準直線８０に沿うように（略平行に）作業直線７５を設定する。

以上説明した本実施形態の第１変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）では、作業直線７５が、未作業地７３から最も離れた計測点７１を通過するように設定されていた。この構成によれば、確実に未作業地７３の外側に既作業地７２が形成されるため、実際には刈り取っていないエリアを既作業地７２として設定することが防止される。これにより、実際の未作業地７３が既作業地７２にはみ出すことがなく、穀稈の刈残しを予防することができる。また、刈取作業中に継続して取得される複数の計測点７１に基づいて、実際のコンバイン１の移動に沿ったずれの少ない基準直線８０を求めることができる。

なお、本実施形態の第１変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）では、作業直線７５が基準直線８０と略平行に設定されていたが、本明細書において、作業直線７５が基準直線８０に沿って設定されるとは、作業直線７５が基準直線８０と平行であることに限らず、多少の傾きを許容する概念である。例えば、刈り残しが生じない程度であれば、直線生成部６５が、特定した計測点７１を通過し、且つ基準直線８０に対して傾いた作業直線７５を設定してもよい（図示せず）。また、例えば、直線生成工程Ｓ１では、直線生成部６５が、特定した計測点７１を通過するように基準直線８０を移動させ（正確には基準直線８０を移動させたときの座標を算出）、その基準直線８０を作業直線７５として設定してもよい。

［第２変形例］
次に、図１１を参照して、本実施形態の第２変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）について説明する。図１１はコンバイン１が刈取作業を中断した後に再開した状態を示す平面図である。なお、以下の説明では、既に説明したコンバイン１（未作業地算出方法）と同一または対応する構成については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

例えば、刈取部３や脱穀部４等で穀稈の詰まりが発生した場合等、１つの刈取作業（１直進工程）が中断され、当該詰まりを解消した後に刈取作業が再開されることがある。この場合、再開した刈取作業の進行方向が、中断前の刈取作業の進行方向に対して僅かに傾くことがある。そこで、第２変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）は、１つの刈取作業を途中で停止したとしても、適正な作業直線７５を生成するための機能を備えている。

第２変形例に係るコンバイン１（直線生成工程Ｓ１）では、１つの刈取作業が中断された後に再開され場合において、直線生成部６５は、作業開始位置Ｐ１から作業中断位置Ｐ３までの間に取得された計測点７１（図１１では図示せず）に基づいて第１の作業直線８１を生成し、作業中断位置Ｐ３から作業終了位置Ｐ２までの間に取得された計測点７１（図１１では図示せず）に基づいて第２の作業直線８２を生成する。

また、直線生成工程Ｓ１では、第１の作業直線８１に対する第２の作業直線８２の傾斜角度θが所定範囲内である場合、直線生成部６５は作業開始位置Ｐ１と作業終了位置Ｐ２とを結ぶ直線を作業直線７５として生成する（図１１の太い破線参照）。一方、直線生成工程Ｓ１では、第１の作業直線８１に対する第２の作業直線８２の傾斜角度θが所定範囲を超える場合、直線生成部６５は作業開始位置Ｐ１から作業中断位置Ｐ３までの区間と作業中断位置Ｐ３から作業終了位置Ｐ２までの区間とを互いに異なる刈取作業とし、第１の作業直線８１と第２の作業直線８２とを互いに異なる作業直線７５として設定する。なお、第１の作業直線８１に対する第２の作業直線８２の傾斜角度θの所定範囲は、１～１０度の範囲で設定されている。当該傾斜角度θの所定範囲は、圃場の大きさや形状、作業者の経験等に応じて自由に設定してもよく、作業者がタッチパネル３０等を介して自由な値を入力してもよい。

以上説明した本実施形態の第２変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）によれば、１つの刈取作業が途中で停止されたとしても、第１の作業直線８１に対する第２の作業直線８２の傾斜角度θが所定範囲内である場合には、１つの作業直線７５として扱うことができる。これにより、少ない計算量で簡単に未作業地７３を求めることができる。なお、第１変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）に第２変形例に係るコンバイン１（未作業地算出方法）の特徴を適用してもよい。

なお、以上説明した本実施形態（第１～第２変形例を含む。以下同じ。）に係るコンバイン１（未作業地算出方法）では、圃場の回り刈りが２周されることで、枕地７２Ａおよび自動走行可能領域７３Ａが形成されていたが、本発明はこれに限定されない。圃場の回り刈りが１周または３周以上されることで、枕地７２Ａおよび自動走行可能領域７３Ａが形成されてもよい。

また、本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）では、走行経路作成部６２が未作業地７３の外周辺（４辺）に沿うように４つの直進経路Ｓを生成していたが、本発明はこれに限定されない。走行経路作成部６２は、未作業地７３の内側において、未作業地７３の少なくとも一辺に沿うように直進経路Ｓを生成すればよい。なお、直進経路Ｓが生成されなかったルート（エリア）では、作業者は手動でコンバイン１を直進させればよい。

また、本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）では、圃場の回り刈りを２周することで形成された自動走行可能領域７３Ａに走行経路が生成されていた。自動走行可能領域７３Ａや走行経路は、自動運転時にコンバイン１が圃場の障害物（例えば、圃場への入口、用水バルブ、排水口または暗渠排気口等）に衝突しない範囲を算出して生成される。しかしながら、自動走行可能領域７３Ａに走行経路が生成された後に、作業者が手動走行によって自動走行可能領域７３Ａの一部を刈り込んでしまった場合、旋回するコンバイン１が障害物に衝突するような走行経路に変更されてしまうことがある。この場合、制御装置４５は、障害物に接触する可能性がある旨をタッチパネル３０等に表示し、作業者に警告または注意喚起を実行してもよい。また、他にも、圃場情報設定部６０が、旋回するコンバイン１が障害物に衝突しない範囲まで自動走行可能領域７３Ａを縮小（形状変更）し、走行経路作成部６２が縮小された自動走行可能領域７３Ａに走行経路に生成してもよい。なお、障害物に衝突する可能性のあるエリアでは、作業者がコンバイン１を手動走行させることが好ましい。

また、本実施形態に係るコンバイン１（未作業地算出方法）では、四角形状の圃場を回り刈りするため、４つの作業直線７５が四角形状の閉じた領域を構成し、４つの交点７６を頂点とした四角形を成す未作業地７３が形成されていたが、本発明はこれに限定されない。未作業地生成部６６は、少なくとも３つの作業直線７５が閉じた領域を構成するように交差した場合に、少なくとも３つの交点７６を頂点とする多角形を成す未作業地７３を生成すればよい。

また、本実施形態に係るコンバイン１では、情報を表示する表示部と人為操作を受け付ける入力部とが、タッチパネル３０や携帯端末５３（タブレット端末）のタッチパネルであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、操縦部９には、タッチパネル３０に代えて、ノートパソコンが備えられてもよい（図示せず）。これと同様に、例えば、携帯端末５３がノートパソコンであってもよい（図示せず）。これらの場合、液晶ディスプレイが表示部の一例であり、キーボードやマウスが入力部の一例となる。

また、本実施形態に係るコンバイン１では、タッチパネル３０が携帯端末５３と別体で設けられていたが、これに限らず、タッチパネル３０を着脱可能に設け、タッチパネル３０を携帯端末５３として用いてもよい。

また、本実施形態に係るコンバイン１では、タッチパネル３０等が、情報を表示する表示部と人為操作を入力する入力部とを兼ねていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶ディスプレイ等の表示部と、キーボード、マウス、ボタン、スイッチ等の入力部とが別体で設けられてもよい（図示せず）。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るコンバインおよび未作業地算出方法における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。

１ コンバイン
３４ 測位部
６２ 走行経路作成部
６３ 自動運転制御部
６５ 直線生成部
６６ 未作業地生成部
７１ 計測点
７３ 未作業地
７５ 作業直線
７６ 交点
７７ 第１の多角形
７８ 第２の多角形
８０ 基準直線
８１ 第１の作業直線
８２ 第２の作業直線
Ｐ１ 作業開始位置
Ｐ２ 作業終了位置
θ 傾斜角度
Ｓ１ 直線生成工程
Ｓ２ 未作業地生成工程
Ｓ４ 走行経路作成工程
Ｓ５ 自動運転制御工程

Claims (10)

1. 車体が直進と旋回とを繰り返しながら刈取作業を行う回り刈りによって圃場の未作業地を生成するコンバインであって、
   前記車体の位置を示す計測点を取得する測位部と、
   １つの前記刈取作業において作業開始位置から作業終了位置までの間に取得された前記計測点に基づいて作業直線を生成する直線生成部と、
   前記作業直線が生成される度に互いに交差する前記作業直線どうしの交点を算出し、少なくとも３つの前記作業直線が閉じた領域を構成するように交差した場合に、少なくとも３つの前記交点を頂点とする多角形を成す前記未作業地を生成する未作業地生成部と、を備えたことを特徴とするコンバイン。
2. 前記未作業地生成部は、
   最後に算出された前記交点を始点に設定し、
   前記始点から時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第１の多角形を生成し、
   前記始点から反時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第２の多角形を生成し、
   前記第１の多角形と前記第２の多角形の何れか一方のみが生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち生成された方を前記未作業地として設定し、
   前記第１の多角形と前記第２の多角形の両方が生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち面積が大きい方を前記未作業地として設定することを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記測位部は、１つの前記刈取作業において前記作業開始位置から前記作業終了位置まで継続して前記計測点を取得し、
   前記直線生成部は、取得された複数の前記計測点に基づいて基準直線を生成し、前記基準直線を挟んで前記未作業地から最も離れた前記計測点を通過し、且つ前記基準直線に沿うように前記作業直線を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のコンバイン。
4. １つの前記刈取作業が中断された後に再開された場合において、前記直線生成部は、前記作業開始位置から作業中断位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第１の作業直線を生成し、前記作業中断位置から前記作業終了位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第２の作業直線を生成し、
   前記直線生成部は、
   前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲内である場合、前記作業開始位置と前記作業終了位置とを結ぶ直線を前記作業直線として生成し、
   前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲を超える場合、前記作業開始位置から前記作業中断位置までの区間と前記作業中断位置から前記作業終了位置までの区間とを互いに異なる前記刈取作業とし、前記第１の作業直線と前記第２の作業直線とを互いに異なる前記作業直線として設定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコンバイン。
5. 前記未作業地に直進経路を生成する走行経路作成部と、
   前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行する自動運転制御部と、を更に備え、
   前記作業直線は、前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行することで生成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコンバイン。
6. 車体が直進と旋回とを繰り返しながら刈取作業を行う回り刈りによって圃場の未作業地を生成する未作業地算出方法であって、
   １つの前記刈取作業において作業開始位置から作業終了位置までの間に取得された前記車体の位置を示す計測点に基づいて作業直線を生成する直線生成工程と、
   前記作業直線が生成される度に互いに交差する前記作業直線どうしの交点を算出し、少なくとも３つの前記作業直線が閉じた領域を構成するように交差した場合に、少なくとも３つの前記交点を頂点とする多角形を成す前記未作業地を生成する未作業地生成工程と、を備えたことを特徴とする未作業地算出方法。
7. 前記未作業地生成工程では、
   最後に算出された前記交点を始点に設定し、
   前記始点から時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第１の多角形を生成し、
   前記始点から反時計周りに前記交点を検索した結果、少なくとも前記始点を含んで３つの前記交点を見つけ出した場合に第２の多角形を生成し、
   前記第１の多角形と前記第２の多角形の何れか一方のみが生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち生成された方を前記未作業地として設定し、
   前記第１の多角形と前記第２の多角形の両方が生成された場合には前記第１の多角形と前記第２の多角形のうち面積が大きい方を前記未作業地として設定することを特徴とする請求項６に記載の未作業地算出方法。
8. 前記直線生成工程では、１つの前記刈取作業において前記作業開始位置から前記作業終了位置まで継続して取得された複数の前記計測点に基づいて基準直線を生成し、前記基準直線を挟んで前記未作業地から最も離れた前記計測点を通過し、且つ前記基準直線に沿うように前記作業直線を設定することを特徴とする請求項６または７に記載の未作業地算出方法。
9. １つの前記刈取作業が中断された後に再開された場合において、前記直線生成工程では、前記作業開始位置から作業中断位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第１の作業直線を生成し、前記作業中断位置から前記作業終了位置までの間に取得された前記計測点に基づいて第２の作業直線を生成し、
   前記直線生成工程では、
   前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲内である場合、前記作業開始位置と前記作業終了位置とを結ぶ直線を前記作業直線として生成し、
   前記第１の作業直線に対する前記第２の作業直線の傾斜角度が所定範囲を超える場合、前記作業開始位置から前記作業中断位置までの区間と前記作業中断位置から前記作業終了位置までの区間とを互いに異なる前記刈取作業とし、前記第１の作業直線と前記第２の作業直線とを互いに異なる前記作業直線として設定することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の未作業地算出方法。
10. 前記未作業地に直進経路を生成する走行経路作成工程と、
    前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行する自動運転制御工程と、を更に備え、
    前記作業直線は、前記直進経路に沿って自動で前記刈取作業を実行することで生成されることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載の未作業地算出方法。

Images