JP2023039132A - 自動走行方法、作業車両及び自動走行システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業機に拘わらず適切な設定走行ラインを設定して適切な自動直進作業を行うことができる自動走行方法、作業車両及び自動走行システムを提供する。【解決手段】コンバイン１は、制御装置４０と携帯端末５０とを備えている。携帯端末５０の制御装置５１によれば、基準走行ライン設定部６０は、コンバイン１の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ライン７５を設定し、作業機情報取得部６１は、作業機に関する作業機情報を取得し、基準点設定部６２は、作業機情報に基づいて作業機基準点７８の位置を設定し、設定走行ライン設定部６３は、基準走行ライン７５と作業機基準点７８とに基づいて基準走行ライン７５に平行な設定走行ライン７６を設定する。コンバイン１の制御装置４０によれば、自動走行部４５は、設定走行ライン７６に沿ったコンバイン１の自動走行を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、基準走行ラインに基づいて自動直進作業を行う自動走行方法、作業車両及び自動走行システムに関する。

従来、コンバイン等の作業車両は、予め設定した基準走行ラインに基づいて、この基準走行ラインに平行な自動直進作業を行うものがある。

例えば、特許文献１に開示される農作業機は、手動操舵による手動走行と基準走行ラインに平行に設定される設定走行ラインに沿って自動操舵により走行する自動走行とを切替自在な走行機体と、手動走行と自動走行とを切替自在な切替スイッチと、切替スイッチによって手動走行から自動走行への切り替えを行った時点における走行機体の平面位置を設定走行ラインの始点として設定する始点設定部と、を備えている。

特開２０１７－１２３８０３号公報

特許文献１のような従来の作業車両は、走行機体の平面位置を設定走行ラインの始点として設定するが、走行機体におけるどの位置を設定するかが明確でない。例えば、従来技術では、自動直進作業を開始するときの作業車両の旋回中心等を基準点にして基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定し、この設定走行ラインに沿った自動直進作業を行う。なお、自動直進作業は、作業車両の基準点が設定走行ラインの幅方向中心を通るように行われる。自動直進作業を開始するとき、作業者は、作業車両の作業機が作業領域における所望の作業ライン上に配置されるように、作業車両を作業領域に進入させることになる。しかしながら、進入時の作業車両の旋回中心等の基準点が、所望の作業ラインの幅方向中心上にない場合があり、この場合、所望の作業ラインからずれた設定走行ラインが設定されてしまう。

例えば、作業車両がコンバイン等の場合、作業機である刈取部は機体前方に設けられるので、作業者は、作業車両の旋回中心等の基準点よりも前方の刈取部が所望の作業ライン上になるように、作業車両を進入させることになる。また、作業車両が田植機等の場合、作業機である移植部は機体後方に設けられるので、作業者は、作業車両の旋回中心等の基準点よりも後方の移植部が所望の作業ライン上になるように、作業車両を進入させることになる。そのため、所望の作業ラインに対して斜めに作業車両を進入させていると、作業車両の旋回中心等の基準点は、所望の作業ラインの幅方向中心からずれてしまい、所望の作業ラインからずれた設定走行ラインが設定されることになる。なお、作業車両には、作業機を取り換え可能に構成されたものがあるが、作業機の型式や種類が異なれば、作業車両の旋回中心等の基準点に対する作業機の位置も異なるので、適切な設定走行ラインを設定することが困難である。

本発明は、作業機に拘わらず適切な設定走行ラインを設定して適切な自動直進作業を行うことができる自動走行方法、作業車両及び自動走行システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の自動走行方法は、作業機を備える作業車両の自動走行方法であって、前記作業車両の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ラインを設定する基準走行ライン設定工程と、前記作業機に関する作業機情報を取得する作業機情報取得工程と、前記作業機情報に基づいて作業機基準点の位置を設定する基準点設定工程と、前記基準走行ラインと前記作業機基準点とに基づいて前記基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定する設定走行ライン設定工程と、前記設定走行ラインに沿った前記作業車両の自動走行を実行する自動走行工程と、を有することを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の作業車両は、作業機を備える作業車両であって、当該作業車両の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ラインを設定する基準走行ライン設定部と、前記作業機に関する作業機情報を取得する作業機情報取得部と、前記作業機情報に基づいて作業機基準点の位置を設定する基準点設定部と、前記基準走行ラインと前記作業機基準点とに基づいて前記基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定する設定走行ライン設定部と、前記設定走行ラインに沿った前記作業機の自動走行を実行する自動走行部と、を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の自動走行システムは、作業機を備える作業車両の自動走行システムであって、前記作業車両の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ラインを設定する基準走行ライン設定部と、前記作業機に関する作業機情報を取得する作業機情報取得部と、前記作業機情報に基づいて作業機基準点の位置を設定する基準点設定部と、前記基準走行ラインと前記作業機基準点とに基づいて前記基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定する設定走行ライン設定部と、前記設定走行ラインに沿った前記作業機の自動走行を実行する自動走行部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、作業機に拘わらず適切な設定走行ラインを設定して適切な自動直進作業を行うことができる自動走行方法、作業車両及び自動走行システムを提供する。

本発明の実施形態に係るコンバインの側面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインのブロック図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて、携帯端末に表示される作業画面の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて設定走行ラインの設定動作例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態において、作業車両をトラクタとする例を示す説明図である。

本発明の実施形態に係る作業車両として、コンバイン１について図１等を参照して説明する。コンバイン１は、自動運転又は手動操作によって、作業対象の圃場を走行すると共に、圃場に植えられた穀稈から作物の収穫作業を行うために刈取等の作業を行うものである。コンバイン１は、例えば、自動運転によって操向を制御する一方、手動操作に応じて走行速度を制御するオート作業（自動直進作業）や、自動運転によって操向及び走行速度を制御する無人作業を行うように構成され、圃場内で自律して走行、旋回及び作業することができる。

本実施形態では特に、コンバイン１は、所定の基準走行ライン７５（図３参照）に平行な設定走行ライン７６に沿って自動走行しながら自動刈取する自動直進作業を行うように構成される。

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、いわゆる普通型コンバインで構成される。コンバイン１は、走行部２によって走行しつつ、刈取部３によって刈り取った穀稈を脱穀部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。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が供給する動力によって、走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６及び排藁処理部７を駆動する。

走行部２は、機体フレーム１０の下方に設けられていて、左右一対のクローラ式走行装置１１と、トランスミッション（図示せず）とを備える。走行部２は、動力部８のエンジン３１から伝達される動力（例えば、回転動力）によって、クローラ式走行装置１１のクローラを回転することで、コンバイン１を前後方向に走行させたり、左右方向に旋回させたりする。トランスミッションは、動力部８の動力（回転動力）をクローラ式走行装置１１へ伝達するものであり、回転動力を変速することもできる。

刈取部３は、走行部２の前方に設けられ、未刈領域における所定の刈取幅の穀稈の刈取を行う。刈取部３は、デバイダ１３と、掻込リール１４と、刈刃１５と、掻込オーガ１６と、フィーダハウス１７と、搬送コンベヤ１８とを備える。

デバイダ１３は、刈取部３の左前端及び右前端から前方に突出して設けられ、未刈領域の穀稈を刈取幅内に案内する。掻込リール１４は、デバイダ１３の後方に配置され、左右方向に延びた回転軸周りに回転可能に設けられる。掻込リール１４は、デバイダ１３によって案内された穀稈の刈取を補助するために、回転駆動することで、穀稈を引き起こしながら穀稈の穂先側を掻き込む。刈刃１５は、掻込リール１４の下方に配置され、掻込リール１４によって掻き込まれた穀稈の稈元側を切断して穀稈の刈取を行う。

掻込オーガ１６は、掻込リール１４及び刈刃１５の後方に配置され、左右方向に延びた回転軸周りに回転可能に設けられる。掻込オーガ１６は、回転駆動することで、刈刃１５によって刈り取った穀稈を掻き込んで後方へ搬送する。

フィーダハウス１７は、機体フレーム１０から前方に延びていて掻込オーガ１６の後方に配置され、搬送コンベヤ１８の駆動軸１８ａ周りに回動可能に機体フレーム１０に支持される。また、フィーダハウス１７が回動することでフィーダハウス１７の前方に設けられたデバイダ１３、掻込リール１４、刈刃１５及び掻込オーガ１６が昇降し、すなわち刈取部３が昇降する。なお、コンバイン１は、フィーダハウス１７を回動させて刈取部３を昇降させる昇降装置１９を機体フレーム１０に備えている。昇降装置１９は、例えば、エンジン３１から動力を受けて稼動する油圧シリンダ等で構成される。

搬送コンベヤ１８は、フィーダハウス１７内に回転可能に設けられ、フィーダハウス１７の回動に伴って移動する。搬送コンベヤ１８は、回転駆動することで、掻込オーガ１６によってフィーダハウス１７内に搬送された穀稈を更に後方に向かって脱穀部４へと搬送する。

刈取部３のヘッダ部分は、機種や型番の異なる様々な種類の作業機をコンバイン１の機体に対して取り換え可能に構成されてよく、例えば、稲等を収穫対象とする通常汎用ヘッダや、とうもろこし等を収穫対象とするコーンヘッダや、大豆等を収穫対象とするロークロップヘッダ等の何れかに取り換えることができる。なお、コンバイン１は、様々な種類の通常汎用ヘッダの何れかを刈取部３のヘッダ部分として取り換え可能に構成されてもよい。本実施形態では、図１に示すように、刈取部３のヘッダ部分として所定の通常汎用ヘッダをコンバイン１の機体に取り付ける場合について説明する。

脱穀部４は、刈取部３のフィーダハウス１７の後方に設けられ、フィーダハウス１７から搬送された穀稈を脱穀する。脱穀部４は、扱胴２２と、受網２３とを備える。扱胴２２は、フィーダハウス１７から搬送された穀稈から穀粒を脱穀すると共に、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。受網２３は、扱胴２２によって搬送される穀稈を支持すると共に、穀粒をふるいにかけて落下させる。

選別部５は、脱穀部４の下方に設けられる。選別部５は、揺動選別装置２５と、送風選別装置２６と、穀粒搬送装置（図示せず）と、藁屑排出装置（図示せず）とを備える。揺動選別装置２５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。送風選別装置２６は、脱穀部４から落下した脱穀物や揺動選別装置２５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２５及び送風選別装置２６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２５及び送風選別装置２６によって選別された穀粒以外の藁屑等を機外へ排出する。

貯留部６は、脱穀部４の右側方に設けられる。貯留部６は、グレンタンク２８と、穀粒排出装置２９とを備える。グレンタンク２８は、選別部５から搬送されてきた穀粒を貯留する。穀粒排出装置２９は、排出オーガ等を有して構成され、穀粒の排出作業を行い、グレンタンク２８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の後方に設けられる。排藁処理部７は、例えば、排藁搬送装置（図示せず）と、排藁切断装置（図示せず）とを備える。排藁処理部７は、脱穀部４から搬送された排藁を排藁搬送装置によって排藁切断装置へ搬送して、排藁切断装置によって切断した後でコンバイン１の後方に排出する。

動力部８は、走行部２の上方、且つ、貯留部６の前方に設けられる。動力部８は、回転動力を発生させるエンジン３１を備える。動力部８は、エンジン３１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及び排藁処理部７に伝達する。また、コンバイン１は、動力部８のエンジン３１へ供給する燃料を収容する燃料タンク（図示せず）を備える。

操縦部９は、動力部８の上方に設けられる。操縦部９は、作業者が座る座席である運転席の周囲に、コンバイン１の走行を操縦するための操作具として、コンバイン１の機体の旋回を指示するためのハンドルや、コンバイン１の前後進の速度変更を指示するための主変速レバー及び副変速レバー等を備える。コンバイン１の手動走行は、操縦部９のハンドルや主変速レバー及び副変速レバーの操作を受け付けた走行部２によって実行される。また、操縦部９は、刈取部３による刈取作業、脱穀部４による脱穀作業、貯留部６の穀粒排出装置２９による排出作業等を操作するための機構を備える。

コンバイン１は、図２に示すように、ＧＰＳ等の衛星測位システムを利用してコンバイン１の位置情報を取得する測位ユニット３３を備えている。測位ユニット３３は、測位アンテナを介して測位衛星から測位信号を受信し、測位信号に基づいて測位ユニット３３の位置情報、すなわち、コンバイン１の位置情報を取得する。

次に、コンバイン１の制御装置４０について図２を参照して説明する。制御装置４０は、ＣＰＵ等のコンピュータで構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部４１や、外部機器と通信を行う通信部４２に接続されている。

記憶部４１は、コンバイン１の各種構成要素及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、制御装置４０が、記憶部４１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により、各種構成要素及び各種機能を制御する。制御装置４０は、例えば、測位ユニット３３を制御してコンバイン１の位置情報（例えば、測位アンテナの位置座標）を取得する。

通信部４２は、無線通信アンテナを介して、作業者の保有する携帯端末５０等の外部機器と無線通信可能となる。制御装置４０は、通信部４２を制御して携帯端末５０と無線通信を行い、携帯端末５０との間で各種情報を送受信する。

また、制御装置４０は、記憶部４１に記憶されたプログラムを実行することにより、自動走行部４５として動作する。なお、自動走行部４５は、本発明に係る自動走行方法の自動走行工程を実現するものである。

自動走行部４５は、圃場に対して設定された設定走行ライン７６に沿ってコンバイン１が自動直進するように、コンバイン１の自動刈取走行を制御するものである。例えば、自動走行部４５は、携帯端末５０から設定走行ライン７６を取得し、また、測位ユニット３３で測位したコンバイン１の位置情報（例えば、測位アンテナの位置座標）に基づいてコンバイン１の走行基準点を取得する。

なお、走行基準点は、コンバイン１の位置情報若しくは当該位置情報に基づくコンバイン１の走行部２の旋回中心等のようなコンバイン１の機体基準点７７でもよく、あるいは、当該位置情報に基づく刈取部３の作業機基準点７８でもよい（図３参照）。コンバイン１は、走行基準点を機体基準点７７と作業機基準点７８との何れかにするかを作業者により選択可能にしてもよく、例えば、携帯端末５０の操作に応じて走行基準点を選択可能にする。そして、自動走行部４５は、コンバイン１の走行基準点が設定走行ライン７６を通る自動直進作業を行うように、動力部８並びに走行部２及び刈取部３を制御して、自動刈取走行を実行する。

携帯端末５０は、コンバイン１の構成要素の一つであって、コンバイン１を遠隔操作可能な端末であり、例えば、タッチパネルを備えるタブレット端末やノート型のパーソナルコンピュータ等で構成される。なお、携帯端末５０と同様の操作装置が操縦部９に備えられてもよい。本発明では、コンバイン１や携帯端末５０によって自動走行システムが構成される。

携帯端末５０は、図３に示すように、ＣＰＵ等のコンピュータで構成される制御装置５１を備えていて、制御装置５１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部５２や、外部機器と通信を行う通信部５３に接続されている。また、携帯端末５０は、様々な情報を表示して作業者に出力するためのタッチパネルやモニタ等の表示部５４を備え、また、作業者からの様々な情報の入力操作を受け付けるためのタッチパネルや操作キー等の入力部５５を備える。

記憶部５２は、携帯端末５０の各種構成要素及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、制御装置５１が、記憶部５２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により、携帯端末５０の各種構成要素及び各種機能を制御する。記憶部５２は、例えば、コンバイン１の作業対象である圃場の圃場情報を記憶する。圃場情報は、圃場外周を構成する圃場端の形状、大きさ及び位置情報（座標等）等や、圃場の作業領域の形状、大きさ及び位置情報（座標等）等を含む。

また、記憶部５２は、コンバイン１の作業機である刈取部３に関する作業機情報を記憶する。作業機情報は、例えば、作業機の機種、型番、作業幅、刈取可能条数等の情報を含む。本実施形態では特に、作業機情報は、設定走行ライン７６を設定する際に、コンバイン１の設定走行ライン７６の基準となる基準点として、刈取部３における所定の位置（例えば、刈取部３の前端且つ刈取部３の左右方向中央部）を示す作業機基準点７８を設定するために、コンバイン１の機体基準点７７（例えば、旋回中心又は測位ユニット３３の位置）に対する作業機基準点７８の距離や方向等の位置情報を作業機位置情報として含む。

なお、様々な種類の作業機のそれぞれについて、各作業機に固有の作業機情報を記憶部５２に記憶していてよく、あるいは、外部サーバ（図示せず）に記憶していてもよい。コンバイン１では、刈取部３として通常汎用ヘッダ、コーンヘッダ、ロークロップヘッダ等を取り付け可能であるところ、通常汎用ヘッダの機種や型番によって作業機情報が異なり、コーンヘッダの機種や型番によって作業機情報が異なり、ロークロップヘッダの機種や型番によって作業機情報が異なることもある。

通信部５３は、無線通信アンテナを介して、コンバイン１の通信部４２と通信可能に接続される。制御装置５１は、通信部５３を制御してコンバイン１と無線通信を行い、コンバイン１との間で各種情報を送受信する。

携帯端末５０の制御装置５１は、記憶部５２に記憶されたプログラムを実行することにより、基準走行ライン設定部６０、作業機情報取得部６１、基準点設定部６２、設定走行ライン設定部６３及び作業表示部６４として動作する。なお、基準走行ライン設定部６０、作業機情報取得部６１、基準点設定部６２、設定走行ライン設定部６３及び作業表示部６４は、本発明に係る自動走行方法の基準走行ライン設定工程、作業機情報取得工程、基準点設定工程、設定走行ライン設定工程及び作業表示工程を実現するものである。

基準走行ライン設定部６０は、コンバイン１の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ライン７５を設定する。基準走行ライン設定部６０は、圃場に対して始点７９及び終点８０からなる基準走行ライン７５を設定するために、圃場における始点７９及び終点８０の設定を受け付け可能にし、例えば、圃場での手動走行時に、始点７９及び終点８０を設定可能な基準走行ライン設定画面（図示せず）を表示部５４に表示する。

基準走行ライン設定部６０は、始点７９の設定を受け付けると、その時点でコンバイン１の測位ユニット３３が測位したコンバイン１の位置情報をコンバイン１から受信して、当該位置情報に基づいて始点７９を設定する。また、基準走行ライン設定部６０は、終点８０の設定を受け付けると、その時点でコンバイン１の測位ユニット３３が測位したコンバイン１の位置情報をコンバイン１から受信して、当該位置情報に基づいて終点８０を設定する。

なお、始点７９及び終点８０は、コンバイン１の位置情報に基づくコンバイン１の機体基準点７７の位置（座標）でもよく、あるいは、当該位置情報に基づく刈取部３の作業機基準点７８の位置（座標）でもよい。携帯端末５０は、始点７９及び終点８０を機体基準点７７と作業機基準点７８との何れかにするかを作業者により選択可能にしてもよい。そして、基準走行ライン設定部６０は、設定された始点７９及び終点８０を直線で結ぶことにより、基準走行ライン７５を設定して記憶部５２に記憶する。

作業機情報取得部６１は、コンバイン１に取り付けられている刈取部３等の作業機の作業機情報を取得し、例えば、コンバイン１に取り付けられている通常汎用ヘッダ、コーンヘッダ、ロークロップヘッダ等に応じた作業機情報を取得する。作業機情報取得部６１は、所定の手段によって刈取部３を識別して、その識別結果に基づいて刈取部３に固有の作業機情報を記憶部５２又は外部サーバから検索することで、自動的に取得して記憶部５２に記憶する。

例えば、作業機情報取得部６１は、携帯端末５０に備わるカメラ等の撮像部（図示せず）で刈取部３自体を撮影した作業機画像を画像認識して刈取部３を自動的に識別してもよく、若しくは、撮像部で刈取部３に付加されたＱＲコード（登録商標）等の二次元コードを読み取った読取結果に基づいて刈取部３を自動的に識別してもよい。あるいは、刈取部３をコンバイン１の機体に取り付ける機構において、刈取部３と制御装置４０とのハーネス接続の接続状況に基づいて刈取部３を自動的に識別して、その識別結果を携帯端末５０へ送信してもよい。

または、作業機情報取得部６１は、作業機情報を手動で取得するために、作業機情報の入力を受け付け可能にし、例えば、作業機情報を入力可能な作業機情報入力画面（図示せず）を表示部５４に表示する。作業機情報取得部６１は、作業機情報の入力を受け付けることで、入力された作業機情報を手動で取得して記憶部５２に記憶する。

なお、刈取部３が取り換えられた際には、作業機情報取得部６１は、取り換え後の刈取部３の作業機情報を再取得する。また、作業機情報を再取得できない場合には、作業機情報取得部６１は、以前の作業機情報を削除する。

基準点設定部６２は、作業機情報取得部６１で取得した作業機情報に基づいて、設定走行ライン７６を設定する際に基準となるコンバイン１の作業機基準点７８の位置（座標）を設定する。基準点設定部６２は、コンバイン１の測位ユニット３３が測位したコンバイン１の位置情報をコンバイン１から受信し、また、作業機情報に対応する作業機位置情報を取得する。基準点設定部６２は、位置情報に基づくコンバイン１の機体基準点７７と、機体基準点７７から刈取部３の作業機基準点７８までの位置情報である作業機位置情報とに基づいて、作業機基準点７８の位置（座標）を算出し、コンバイン１の作業機基準点７８に設定する。

なお、刈取部３が取り換えられた際には、基準点設定部６２は、作業機情報取得部６１によって再取得された作業機情報に基づいて作業機基準点７８の位置を変更する。また、作業機情報を取得できない場合には、基準点設定部６２は、作業機情報を取得できない旨を表示部５４に表示して報知してもよく、若しくは、機体基準点７７に基づいて作業機基準点７８の位置を設定してもよい。

設定走行ライン設定部６３は、基準走行ライン７５と作業機基準点７８とに基づいて基準走行ライン７５に平行な設定走行ライン７６を設定する。設定走行ライン設定部６３は、設定走行ライン７６の設定を受け付け可能にし、例えば、設定走行ライン７６を設定指示可能な設定走行ライン設定画面（図示せず）を表示部５４に表示する。

設定走行ライン設定部６３は、設定走行ライン７６の設定を受け付けると、その時点で基準点設定部６２によって設定した作業機基準点７８を取得し、また、基準走行ライン設定部６０で設定された基準走行ライン７５を記憶部５２から取得する。そして、設定走行ライン設定部６３は、基準走行ライン７５に平行であって作業機基準点７８を通る直線を設定走行ライン７６として設定し、記憶部５２に記憶し、また、コンバイン１の制御装置４０へ送信する。

作業表示部６４は、コンバイン１が行う自動直進作業に関する作業画面７０を表示部５４に表示する。例えば、作業表示部６４は、作業画面７０において、圃場情報に基づいて圃場外周７１や未作業地７２を表示し、また、コンバイン１の最新の位置情報に基づく作業機基準点７８に基づいて設定走行ライン設定部６３で設定された設定走行ライン７６を未作業地７２に重ねて表示する。なお、作業表示部６４は、作業画面７０において、コンバイン１の最新の位置情報に基づいて、コンバイン１の模擬図８１（アイコン）を表示するとよい。また、作業表示部６４は、設定走行ライン７６に沿って自動直進作業が行われる作業領域の外縁８２を表示してもよい。

あるいは、作業表示部６４は、上記した設定走行ライン設定画面に代えて、作業画面７０において、設定走行ライン７６を設定可能にしてもよく、この場合、設定走行ライン設定部６３によって設定走行ライン７６を設定する前に、作業表示部６４は、コンバイン１の位置情報に基づく作業機基準点７８を通って基準走行ライン７５に平行な作業ラインを作業画面７０に常時表示し、また、コンバイン１の移動に応じて、コンバイン１の最新の位置情報に基づいて作業ラインを更新して作業画面７０に表示する。そして、設定走行ライン設定部６３は、作業画面７０の操作に応じて、設定走行ライン７６の設定を受け付けると、その時点で作業画面７０に表示されている作業ラインを設定走行ライン７６として設定する。

なお、作業表示部６４は、上記した基準走行ライン設定画面に代えて、作業画面７０において、基準走行ライン７５の始点７９及び終点８０を設定可能にしてもよく、この場合、基準走行ライン設定部６０は、作業画面７０での始点７９及び終点８０の設定操作に応じて始点７９及び終点８０の設定を受け付ける。また、作業表示部６４は、上記した作業機情報入力画面に代えて、作業画面７０において、作業機情報を入力可能にしてもよく、この場合、作業機情報取得部６１は、作業画面７０での作業機情報の入力操作に応じて作業機情報の入力を受け付ける。

次に、コンバイン１による設定走行ライン７６の設定動作例を図４のフローチャートを参照して説明する。

本動作例において、先ず、コンバイン１の携帯端末５０では、基準走行ライン設定部６０によって、コンバイン１の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ライン７５を設定する（ステップＳ１）。

次に、作業機情報取得部６１によって、コンバイン１の作業機である刈取部３に関する作業機情報を取得する（ステップＳ２）。

作業者が手動走行でコンバイン１を走行させて、圃場の所望の作業ライン上に配置されるようにコンバイン１を進入させた後、携帯端末５０を操作して、設定走行ライン７６の設定を指示する。すると、基準点設定部６２は、コンバイン１の測位ユニット３３が測位したコンバイン１の位置情報をコンバイン１から受信する。刈取部３の作業機情報を取得できた場合には、基準点設定部６２は、コンバイン１の位置情報と作業機情報とに基づいて作業機基準点７８の位置を設定する（ステップＳ３）。

また、設定走行ライン設定部６３は、基準走行ライン７５と作業機基準点７８とに基づいて、基準走行ライン７５に平行していて作業機基準点７８を通る設定走行ライン７６を設定する（ステップＳ４）。

作業表示部６４は、圃場外周７１や未作業地７２に重ねて設定走行ライン７６を作業画面７０に表示する（ステップＳ５）。

コンバイン１では、制御装置４０において、携帯端末５０から設定走行ライン７６を受信すると共に、自動直進作業の指示を受けると、自動走行部４５は、設定走行ライン７６に沿ってコンバイン１が自動直進するように、コンバイン１の自動刈取走行を制御する（ステップＳ６）。

なお、コンバイン１による設定走行ライン７６の設定動作において、基準走行ライン７５の始点７９及び終点８０を設定する際に、作業機基準点７８を用いる場合には、基準走行ライン７５の設定（ステップＳ１）の前に、ステップＳ２及びＳ３と同様にして、作業機情報の取得、及びコンバイン１の位置情報と作業機情報とに基づく作業機基準点７８の設定を行うことになる。この場合、以降のフローにおいて、作業機情報の取得（ステップＳ２）は省略してもよく、作業機基準点７８の設定（ステップＳ３）では、基準走行ライン７５の設定（ステップＳ１）の前に取得した作業機情報を適用すればよい。

上記のように、本実施形態によれば、作業機を備える作業車両であるコンバイン１は、制御装置４０と携帯端末５０とを備えている。コンバイン１の制御装置４０は、自動走行部４５として機能し、携帯端末５０の制御装置５１は、基準走行ライン設定部６０、作業機情報取得部６１、基準点設定部６２、設定走行ライン設定部６３及び作業表示部６４として機能する。基準走行ライン設定部６０は、コンバイン１の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ライン７５を設定する。作業機情報取得部６１は、作業機に関する作業機情報を取得する。基準点設定部６２は、作業機情報に基づいて作業機基準点７８の位置を設定する。設定走行ライン設定部６３は、基準走行ライン７５と作業機基準点７８とに基づいて基準走行ライン７５に平行な設定走行ライン７６を設定する。そして、自動走行部４５は、設定走行ライン７６に沿ったコンバイン１の自動走行を実行する。

これにより、自動直進作業に用いられる設定走行ライン７６の作業機基準点７８が作業機の位置に基づいて設定されるため、作業者は、コンバイン１の旋回中心等の機体基準点７７を意識する必要はなく、所望の作業ラインに対する作業機の位置を確認しながらコンバイン１を所望の作業ラインに対して進入させて、所望の作業ラインに対して適切な設定走行ライン７６を設定することができる。そのため、適切な設定走行ライン７６に沿って自動直進作業を行うことができ、作業精度を向上することができる。

本実施形態によれば、作業機は、作業車両に対して取り換え可能である。また、作業機情報取得部６１は、作業機が取り換えられた際に、取り換え後の作業機の作業機情報を再取得し、基準点設定部６２は、再取得した作業機情報に基づいて作業機基準点７８の位置を変更する。

これにより、様々な種類の作業機の何れを使用する場合でも、各作業機に固有の作業機情報を利用することができるので、機体基準点７７から各作業機に固有の作業機基準点６８までの位置情報を適用することができ、各作業機に固有の作業機基準点７８を設定することができる。そのため、より精度よく設定走行ライン７６を設定することができ、作業精度をより向上することができる。

本実施形態によれば、作業車両は、コンバイン１であり、作業機は、コンバイン１に対して取り換え可能な刈取部３である。また、作業機情報取得部６１は、刈取部３が取り換えられた際に、取り換え後の刈取部３の作業機情報を再取得し、基準点設定部６２は、刈取部３について再取得した作業機情報に基づいて作業機基準点７８の位置を変更する。

これにより、様々な種類の刈取部３の何れを使用する場合でも、各刈取部３に固有の作業機情報を利用することができるので、機体基準点７７から各刈取部３に固有の作業機基準点７８までの位置情報を適用することができ、各刈取部３に固有の作業機基準点７８を設定することができる。そのため、より精度よく設定走行ライン７６を設定することができ、作業精度をより向上することができる。

本実施形態のコンバイン１において、基準点設定部６２は、刈取部３の前端且つ刈取部３の中央部に作業機基準点７８を設定する。

これにより、設定走行ライン７６の作業機基準点７８が刈取部３の前端且つ刈取部３の中央部に設定されることで、作業者は、前方の刈取部３の位置を確認しながらコンバイン１を所望の作業ラインに対して進入させて、所望の作業ラインに対して適切な設定走行ライン７６を設定することができる。そのため、適切な設定走行ライン７６に沿って自動直進作業を行うことができ、作業精度を向上することができる。

なお、上記した実施形態では、刈取部３の前端且つ刈取部３の左右方向中央部を作業機基準点７８とするように、コンバイン１の機体基準点７７から刈取部３の作業機基準点７８までの位置情報である作業機位置情報を予め設定して、基準点設定部６２が刈取部３の前端且つ刈取部３の中央部に作業機基準点７８を設定する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。他の例では、基準点設定部６２は、刈取部３の前端且つ刈取部３の左右方向の一方の端部（例えば、デバイダ１３の先端且つ左端又は右端）に作業機基準点７８を設定してもよい。この場合、刈取部３の前端且つ刈取部３の左右方向の一方の端部を作業機基準点７８とするように、コンバイン１の機体基準点７７から刈取部３の作業機基準点７８までの位置情報である作業機位置情報を予め設定する。

これにより、刈取部３の前端且つ刈取部３の左右方向の一方の端部（例えば、デバイダ１３の先端且つ左端又は右端）を基準にして、コンバイン１の自動操舵を精度よく制御することが可能となり、刈取幅のラップ代や条合わせの精度を向上することが可能となる。

本実施形態によれば、基準走行ライン設定部６０は、手動走行時の操作に応じて始点７９と終点８０とを設定し、設定された始点７９と終点８０とを結ぶことで基準走行ライン７５を設定し、始点７９及び終点８０は、作業機情報に基づく作業機基準点７８の位置に基づいて設定される。

これにより、基準走行ライン７５を構成する始点７９及び終点８０が、作業機の位置に応じた作業機基準点７８の位置に基づいて設定されるため、作業者は、コンバイン１の旋回中心等の機体基準点７７を意識する必要はなく、作業機の位置を確認しながら基準走行ライン７５を設定することができるので、作業精度を向上することができる。

本実施形態によれば、携帯端末５０の制御装置５１は、作業表示部６４として機能する。作業表示部６４は、作業車両が作業を行う圃場の未作業地７２と、作業車両の最新の位置情報に基づく作業機基準点７８を通って基準走行ライン７５に平行な作業ラインとを表示部５４に表示させ、設定走行ライン設定部６３は、作業ラインを設定走行ライン７６として設定する。

これにより、未作業地７２と作業車両の最新の位置情報に基づく作業ラインとを表示部５４に表示させることで、作業者は、未作業地７２に対して設定走行ライン７６とすべき作業ラインを確認することができ、より適切な設定走行ライン７６を設定させることができる。

なお、上記した実施形態では、作業車両が、作業機である刈取部３が機体の前方に設けられるコンバイン１で構成される例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、作業車両は、作業機であるロータリ耕耘装置９１が機体の後方に設けられるトラクタ９０（図５参照）、作業機である植付作業機が機体の後方に設けられる田植機等で構成されてもよい。

トラクタ９０は、通常は機体の後方にロータリ耕耘装置９１が作業機として取り付けられているところ、トラクタ９０の機体基準点７７に対して、作業機基準点７８が後方に位置している。なお、トラクタ９０の作業機基準点７８は、ロータリ耕耘装置９１の後端かつロータリ耕耘装置９１の左右方向中央部でよく、あるいは、ロータリ耕耘装置９１の後端且つロータリ耕耘装置９１の左右方向の一方の端部でもよい。トラクタ９０は、様々な種類のロータリ耕耘装置９１の何れかに取り換え可能であり、また、ロータリ耕耘装置９１に代えて、うね立て機、播種・移植機、飼料作成機等の何れかの作業機を取り付けることができる。なお、作業機は、トラクタ９０の機体に対して真後ろに限らず、斜め後ろに取り付けられることもある。

本発明によれば、トラクタ９０に取り付けられる様々な種類のロータリ耕耘装置９１、うね立て機、播種・移植機、飼料作成機等の作業機のそれぞれに固有の作業機情報を利用することができる。作業機情報取得部６１は、トラクタ９０に取り付けられるロータリ耕耘装置９１、うね立て機、播種・移植機、飼料作成機等に応じて作業機情報を取得するので、基準点設定部６２は、トラクタ９０に取り付けられるロータリ耕耘装置９１、うね立て機、播種・移植機、飼料作成機等に応じた作業機基準点７８を設定することができる。これにより、基準走行ライン７５に対して、トラクタ９０に取り付けられる作業機に応じた設定走行ライン７６を設定することができる。

同様に、田植機は、通常は機体の後方に植付作業機が作業機として取り付けられているところ、田植機の機体基準点７７に対して、作業機基準点７８が後方に位置している。田植機は、様々な種類の植付作業機の何れかに取り換え可能であり、また、更に、薬剤散布機や側条施薬機等の何れかの作業機を取り付けることができる。

本発明によれば、田植機に取り付けられる様々な種類の植付作業機、薬剤散布機、側条施薬機等の作業機のそれぞれに固有の作業機情報を利用することができる。作業機情報取得部６１は、田植機に取り付けられる植付作業機、薬剤散布機、側条施薬機等に応じて作業機情報を取得するので、基準点設定部６２は、田植機に取り付けられる植付作業機、薬剤散布機、側条施薬機等に応じた作業機基準点７８を設定することができる。これにより、田植機に取り付けられる作業機に応じた設定走行ライン７６を設定することができる。

上記した実施形態では、自動直進作業の基準走行ライン７５として、基準走行ライン設定部６０が、始点７９と終点８０とを結ぶ基準走行ライン７５を設定する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、基準走行ライン設定部６０は、圃場外周７１の一辺を基準走行ライン７５として設定してもよい。

なお、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自動走行方法、作業車両及び自動走行システムもまた本発明の技術思想に含まれる。

１ コンバイン（作業車両）
２ 走行部
３ 刈取部
１１ クローラ式走行装置
３３ 測位ユニット
４０ 制御装置
４５ 自動走行部
５０ 携帯端末
５１ 制御装置
５４ 表示部
６０ 基準走行ライン設定部
６１ 作業機情報取得部
６２ 基準点設定部
６３ 設定走行ライン設定部
６４ 作業表示部
７２ 未作業地
７５ 基準走行ライン
７６ 設定走行ライン
７８ 作業機基準点
７９ 始点
８０ 終点

Claims (9)

1. 作業機を備える作業車両の自動走行方法であって、
   前記作業車両の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ラインを設定する基準走行ライン設定工程と、
   前記作業機に関する作業機情報を取得する作業機情報取得工程と、
   前記作業機情報に基づいて作業機基準点の位置を設定する基準点設定工程と、
   前記基準走行ラインと前記作業機基準点とに基づいて前記基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定する設定走行ライン設定工程と、
   前記設定走行ラインに沿った前記作業車両の自動走行を実行する自動走行工程と、を有することを特徴とする自動走行方法。
   
2. 前記作業機は、前記作業車両に対して取り換え可能であり、
   前記作業機情報取得工程は、前記作業機が取り換えられた際に、取り換え後の前記作業機の前記作業機情報を再取得し、
   前記基準点設定工程は、再取得した前記作業機情報に基づいて前記作業機基準点の位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の自動走行方法。
   
3. 前記作業車両は、コンバインであり、
   前記作業機は、前記コンバインに対して取り換え可能な刈取部であり、
   前記作業機情報取得工程は、前記刈取部が取り換えられた際に、取り換え後の前記刈取部の前記作業機情報を再取得し、
   前記基準点設定工程は、前記刈取部について再取得した前記作業機情報に基づいて前記作業機基準点の位置を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動走行方法。
   
4. 前記基準点設定工程は、前記刈取部の前端且つ前記刈取部の中央部に前記作業機基準点を設定することを特徴とする請求項３に記載の自動走行方法。
   
5. 前記基準点設定工程は、前記刈取部の前端且つ前記刈取部の左右方向の一方の端部に前記作業機基準点を設定することを特徴とする請求項３に記載の自動走行方法。
   
6. 前記基準走行ライン設定工程は、手動走行時の操作に応じて始点と終点とを設定し、設定された前記始点と前記終点とを結ぶことで前記基準走行ラインを設定し、
   前記始点及び前記終点は、前記作業機情報に基づく前記作業機基準点の位置に基づいて設定されることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の自動走行方法。
   
7. 前記作業車両が作業を行う圃場の未作業地と、前記作業車両の最新の位置情報に基づく前記作業機基準点を通って前記基準走行ラインに平行な作業ラインとを表示部に表示させる作業表示工程を有し、
   前記設定走行ライン設定工程は、前記作業ラインを前記設定走行ラインとして設定することを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の自動走行方法。
   
8. 作業機を備える作業車両であって、
   当該作業車両の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ラインを設定する基準走行ライン設定部と、
   前記作業機に関する作業機情報を取得する作業機情報取得部と、
   前記作業機情報に基づいて作業機基準点の位置を設定する基準点設定部と、
   前記基準走行ラインと前記作業機基準点とに基づいて前記基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定する設定走行ライン設定部と、
   前記設定走行ラインに沿った前記作業機の自動走行を実行する自動走行部と、
   を備えることを特徴とする作業車両。
   
9. 作業機を備える作業車両の自動走行システムであって、
   前記作業車両の自動直進作業の走行方向を示す基準走行ラインを設定する基準走行ライン設定部と、
   前記作業機に関する作業機情報を取得する作業機情報取得部と、
   前記作業機情報に基づいて作業機基準点の位置を設定する基準点設定部と、
   前記基準走行ラインと前記作業機基準点とに基づいて前記基準走行ラインに平行な設定走行ラインを設定する設定走行ライン設定部と、
   前記設定走行ラインに沿った前記作業機の自動走行を実行する自動走行部と、
   を備えることを特徴とする自動走行システム。
   

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