JP2023097979A - system - Google Patents

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Osamu Yoshida
亮輔 伊原
Ryosuke Ihara
隆志 中林
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Abstract

To reduce labor of an operator in operation on a farm field.SOLUTION: A system managing traveling of a work vehicle includes: an acquisition part which acquires a travel track of the work vehicle in an outermost periphery travel in which the work vehicle travels on an outermost periphery of a farm field FI; a straight line calculation part which calculates three or more outer edge straight lines OL which are circumscribed on an unworked land UA on the farm field FI on the basis of a travel trajectory along a major travel direction MB in the outermost peripheral travel; and a work area calculation part calculating an area encircled by the outer edge straight line OL as a work area WA for the work vehicle.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、システムに関する。 The present invention relates to systems.

特許文献1には、作業車自動走行システムが開示されている。このシステムでは、衛星測位により取得された作業車の走行軌跡に基づいて作業対象領域が設定される。そして、作業対象領域の内部で作業車の自動走行が行われる。 Patent Literature 1 discloses an automatic working vehicle traveling system. In this system, a work target area is set based on the travel locus of the work vehicle obtained by satellite positioning. Then, the work vehicle automatically travels inside the work target area.

特開2018-038291号公報JP 2018-038291 A

特許文献1のシステムでは、まず最初に圃場の外周部で3~4周の周回走行が手動走行により行われ、その際の走行軌跡から作業対象領域が設定される。すなわち、作業対象領域の設定のために、オペレータの操縦による3~4周の走行を必要とする。この点で、特許文献1のシステムには、オペレータの労力を軽減する余地がある。 In the system of Patent Literature 1, first, the robot manually travels around the outer circumference of the field for 3 to 4 rounds, and the work target area is set from the travel locus at that time. That is, in order to set the work target area, it is necessary to run three or four rounds under the control of the operator. In this respect, the system of Patent Literature 1 has room for reducing the labor of the operator.

本発明の目的は、圃場の作業におけるオペレータの労力を軽減することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the labor of an operator in field work.

上述した課題を解決する手段として、本発明のシステムは、作業車の走行を管理するシステムであって、前記作業車が圃場の最外周を走行する最外周走行における前記作業車の走行軌跡を取得する取得部と、前記走行軌跡に基づいて圃場における未作業地に外接しかつ前記最外周走行における主要走行方位に沿って延びる3つ以上の外縁直線を算出する直線算出部と、前記外縁直線に囲まれる領域を前記作業車のための作業領域として算出する作業領域算出部と、を備えることを特徴とする。 As a means for solving the above-described problems, the system of the present invention is a system for managing the travel of a work vehicle, which obtains the travel locus of the work vehicle during outermost travel in which the work vehicle travels on the outermost periphery of a field. a straight line calculation unit that calculates three or more outer edge straight lines that circumscribe the unworked land in the field based on the traveling locus and extend along the main traveling direction in the outermost circumference traveling, and the outer edge straight line and a work area calculation unit that calculates the enclosed area as a work area for the work vehicle.

上記の特徴によれば、最外周走行における走行軌跡に基づいて作業領域が算出されるので、最外周走行が終了すれば作業領域を利用して自動走行を実行することが可能となる。従って、圃場の作業におけるオペレータの労力を軽減することが可能となる。 According to the above feature, since the work area is calculated based on the travel locus in the outermost travel, automatic travel can be executed using the work area when the outermost travel is completed. Therefore, it is possible to reduce the labor of the operator in field work.

主要走行方位とは、最外周走行における主要な走行の方位である。最外周走行は圃場の外形に沿った走行であるから、主要走行方位は、圃場の辺に沿った直線状の走行の方位となる。本実施形態では、主要走行方位に沿って延びる外縁直線が算出され、外縁直線に囲まれる領域が作業領域として設定されるので、最外周走行の軌跡が複雑であっても、作業領域が単純な多角形となるという利点がある。 The main running azimuth is the main running azimuth in the outermost circumference running. Since the outermost circumference running is running along the outline of the field, the main running direction is the direction of linear running along the side of the field. In this embodiment, the outer edge straight line extending along the main traveling direction is calculated, and the area surrounded by the outer edge straight line is set as the work area. It has the advantage of being polygonal.

本発明において、前記直線算出部は、前記走行軌跡における方位毎の走行の頻度を算出し、算出された前記頻度に基づいて3つ以上の前記主要走行方位を特定すると好ましい。 In the present invention, it is preferable that the straight line calculation unit calculates the frequency of travel for each direction on the travel locus, and specifies three or more of the main travel directions based on the calculated frequencies.

作業車は、最外周走行を実行する間に様々な方位に向かって走行する。特に、圃場の角の領域においては方向転換が行われるので、走行の方位が様々に変化する。しかし、最外周走行の全体を考慮すれば、圃場の辺に沿った方位の直線走行の頻度が高くなる。「走行の頻度が高い」とは、例えば、走行距離や走行時間が大きいことを意味する。上記の特徴によれば、走行軌跡における方位毎の走行の頻度が算出され、頻度に基づいて主要走行方位が特定されるので、特定される主要走行方位は最外周走行の軌跡における直線走行の方位に沿った適切なものとなる。 The work vehicle travels in various directions while performing outermost travel. In particular, in the area of the corners of the field, a change of direction takes place, so that the direction of travel changes in various ways. However, if the entire outermost circumference travel is taken into consideration, the frequency of straight travel in the direction along the side of the field increases. “High frequency of travel” means, for example, a large travel distance or travel time. According to the above feature, the frequency of travel for each direction in the travel locus is calculated, and the main travel direction is specified based on the frequency. be appropriate in line with

本発明において、前記直線算出部は、算出された前記走行軌跡における方位毎の走行の前記頻度の分布において、1つのピークに1つの前記主要走行方位が対応するように、前記主要走行方位を特定すると好ましい。 In the present invention, the straight line calculation unit specifies the main traveling azimuth so that one main traveling azimuth corresponds to one peak in the frequency distribution of travel for each azimuth on the calculated travel trajectory. It is preferable to do so.

最外周走行において作業車は圃場の辺に沿って直進走行するが、圃場の凹凸や傾斜に影響され、走行の方位は変動する。そうすると、走行軌跡における方位毎の走行の頻度の分布において、ピークの幅はある程度広くなる。1つのピークから複数の主要走行方位を特定した場合、それらは近接する方位となるため、徒にデータ処理の負荷が増大し好ましくない。 While the work vehicle runs straight along the edge of the field during outermost travel, the direction of travel changes due to the unevenness and slope of the field. Then, in the distribution of the frequency of travel for each direction in the travel locus, the width of the peak is widened to some extent. If a plurality of main driving directions are identified from one peak, they are adjacent directions, which undesirably increases the data processing load.

上記の特徴によれば、1つのピークに1つの主要走行方位が対応するように主要走行方位が特定されるので、データ処理の負荷の増大が抑制される。 According to the above feature, the main traveling azimuth is specified so that one main traveling azimuth corresponds to one peak, so an increase in the data processing load is suppressed.

本発明において、前記直線算出部は、特定される前記主要走行方位の間の角度が所定の閾値よりも大きくなるように前記主要走行方位を特定すると好ましい。 In the present invention, it is preferable that the straight line calculation unit identifies the main traveling directions such that an angle between the identified main traveling directions is larger than a predetermined threshold value.

上記の特徴によれば、近接する方位が主要走行方位として特定され難くなるので、データ処理の負荷の増大が抑制される。 According to the above feature, it becomes difficult for the adjacent direction to be specified as the main traveling direction, so an increase in the data processing load is suppressed.

本発明において、前記走行軌跡に基づいて前記未作業地に対応する未作業領域を算出する未作業領域算出部を更に備えると好ましい。 In the present invention, it is preferable to further include an unworked area calculation unit that calculates an unworked area corresponding to the unworked land based on the travel locus.

上記の特徴によれば、算出された未作業領域を用いた様々な処理を実行することができ、システムの性能や利便性を向上させたり、システムを用いた作業の効率を高めることができる。例えば、算出された作業領域において作業を行うにあたり、算出された未作業領域の外部での作業を省略して、作業効率を高めることができる。 According to the above feature, it is possible to execute various processes using the calculated unworked area, improve the performance and convenience of the system, and improve the efficiency of work using the system. For example, when performing work in the calculated work area, it is possible to omit work outside the calculated unworked area, thereby improving work efficiency.

本発明において、前記直線算出部は、特定された前記主要走行方位に沿って延びる仮想直線を算出された前記未作業領域の外に配置し、配置された前記仮想直線を前記未作業領域に近づくように平行移動させ、前記未作業領域に接触する状態となった前記仮想直線を前記外縁直線として算出すると好ましい。 In the present invention, the straight line calculation unit arranges a virtual straight line extending along the specified main traveling direction outside the calculated unworked area, and moves the arranged virtual straight line closer to the unworked area. It is preferable to calculate the imaginary straight line that is in contact with the unworked area as the outer edge straight line.

上記の特徴によれば、簡便な処理により、作業領域を、未作業領域を包含する適切な形状とすることができる。 According to the above feature, the work area can be made into an appropriate shape including the unworked area by simple processing.

本発明において、前記作業車が作業走行するための複数の目標経路を前記作業領域の内部に生成する経路生成部と、生成された前記目標経路に沿って前記作業車に作業走行を行なわせる走行制御部と、を更に備えると好ましい。 In the present invention, a route generating unit that generates a plurality of target routes for the work vehicle to travel for work within the work area, and a travel that causes the work vehicle to perform work travel along the generated target routes. It is preferable to further include a control unit.

上記の特徴によれば、作業領域の内部の作業を自動的に実行することができる。従って、圃場の作業におけるオペレータの労力を更に軽減することが可能となる。 According to the above features, the work inside the working area can be automatically performed. Therefore, it is possible to further reduce the labor of the operator in field work.

コンバインの左側面を示す図である。It is a figure which shows the left side of a combine. 制御部に関する構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing the configuration of a control unit; FIG. 最外周走行の走行軌跡、未作業地、及び主要走行方位を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a travel locus of outermost travel, an unworked area, and main travel directions; 主要走行方位、仮想直線、外縁直線、及び作業領域を示す図である。FIG. 3 shows the main driving directions, imaginary straight lines, outer edge straight lines, and working areas; 作業領域および目標経路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a work area and a target path; 最外周走行の走行軌跡の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of driving|running|working locus|trajectory of outermost periphery driving|running|working. 方位毎の走行の頻度の分布を示すグラフである。4 is a graph showing the distribution of frequency of travel for each azimuth. 最外周走行の走行軌跡の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of driving|running|working locus|trajectory of outermost periphery driving|running|working. 走行制御フローのフローチャートである。It is a flow chart of a traveling control flow.

以下、本発明のシステムの実施形態としての走行管理システムAについて、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 Hereinafter, a travel management system A as an embodiment of the system of the present invention will be described based on the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

〔コンバインの全体構成〕
図1に、作業車の一例として、普通型のコンバイン1が示されている。コンバイン1は、収穫部H、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、搬送部16、穀粒排出装置18、衛星測位モジュール80を備えている。
[Overall configuration of combine harvester]
FIG. 1 shows an ordinary combine harvester 1 as an example of a work vehicle. The combine 1 includes a harvesting section H, a crawler-type traveling device 11 , an operating section 12 , a threshing device 13 , a grain tank 14 , a conveying section 16 , a grain discharging device 18 and a satellite positioning module 80 .

コンバイン1の前進する方向を「前」、後進する方向を「後」と定義する。コンバイン1の前進する方向を向いたときの右側を「右」、左側を「左」と定義する。図面において「前」が矢印F、「後」が矢印B、「上」が矢印U、「下」が矢印Dにより、それぞれ示されている。 The forward direction of the combine 1 is defined as "forward", and the backward direction is defined as "rear". The right side and the left side of the combine 1 are defined as "right" and "left", respectively, when facing the forward direction of the combine 1. In the drawings, the “front” is indicated by an arrow F, the “rear” by an arrow B, the “up” by an arrow U, and the “down” by an arrow D, respectively.

走行装置11は、コンバイン1における下部に備えられている。また、走行装置11は、コンバイン1に搭載されたエンジン(図示せず)からの動力によって駆動する。そして、コンバイン1は、走行装置11によって走行可能である。 The travel device 11 is provided in the lower portion of the combine harvester 1 . Further, the traveling device 11 is driven by power from an engine (not shown) mounted on the combine 1 . The combine 1 can be driven by the traveling device 11 .

また、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11より上側に備えられている。運転部12は運転座席12a及び人為操作具12b(図2)を有している。人為操作具12bは、具体的には、変速操作具、操舵操作具等である。運転部12にはオペレータが搭乗可能である。 Further, the driving unit 12, the threshing device 13, and the grain tank 14 are provided above the traveling device 11. As shown in FIG. The operating section 12 has a driver's seat 12a and a manipulator 12b (FIG. 2). The artificial operation tool 12b is, specifically, a shift operation tool, a steering operation tool, or the like. An operator can board the operation unit 12 .

穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の上側に設けられている。また、衛星測位モジュール80は、運転部12の上面に取り付けられている。 The grain discharging device 18 is provided above the grain tank 14 . Also, the satellite positioning module 80 is attached to the upper surface of the operating section 12 .

収穫部Hは、コンバイン1における前部に備えられている。そして、搬送部16は、収穫部Hの後側に設けられている。また、収穫部Hは、左右の分草具10、刈刃15、リール17を含んでいる。左右の分草具10は、収穫部Hの前端部における左端部及び右端部に設けられている。 A harvesting section H is provided at the front of the combine 1 . The conveying section 16 is provided on the rear side of the harvesting section H. As shown in FIG. The harvesting section H includes left and right weed dividing tools 10 , cutting blades 15 and reels 17 . The left and right weed dividers 10 are provided at the left and right ends of the front end of the harvesting section H. As shown in FIG.

刈刃15は、植立穀稈を刈り取る。また、リール17は、機体左右方向に沿うリール軸芯17b周りに回転駆動しながら植立穀稈を掻き込む。刈刃15により刈り取られた刈取穀稈は、搬送部16へ送られる。 The cutting blade 15 cuts planted grain culms. In addition, the reel 17 rakes planted culms while being rotationally driven around a reel axis 17b along the left-right direction of the machine body. The harvested grain culms harvested by the cutting blade 15 are sent to the conveying section 16 .

この構成により、収穫部Hは、圃場の穀物を収穫する。そして、コンバイン1は、刈刃15によって圃場の植立穀稈を刈り取りながら走行装置11によって走行する刈取走行が可能である。尚、圃場の植立穀稈の刈り取りが、本発明の「作業」の具体例である。刈取走行を「作業走行」と記載する場合がある。 With this configuration, the harvesting section H harvests the grains in the field. The combine 1 is capable of reaping travel in which the travel device 11 travels while the reaping blade 15 reaps planted grain stalks in a field. It should be noted that cutting planted grain culms in a field is a specific example of the "work" of the present invention. Reaping travel is sometimes referred to as "work travel."

収穫部Hにより収穫された刈取穀稈は、搬送部16によって機体後方へ搬送される。これにより、刈取穀稈は脱穀装置13へ搬送される。 The reaping grain culms harvested by the harvesting unit H are conveyed to the rear of the machine body by the conveying unit 16 . As a result, the harvested grain culms are conveyed to the threshing device 13 .

脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。 In the threshing device 13, harvested grain culms are threshed. Grains obtained by the threshing process are stored in the grain tank 14 . The grains stored in the grain tank 14 are discharged out of the machine by the grain discharging device 18 as required.

また、図1に示すように、運転部12には、通信端末4が配置されている。通信端末4は、種々の情報を表示可能に構成されている。本実施形態において、通信端末4は、運転部12に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末4は、運転部12に対して着脱可能に構成されていても良いし、通信端末4は、コンバイン1の機外に位置していても良い。 Further, as shown in FIG. 1 , the communication terminal 4 is arranged in the operating section 12 . The communication terminal 4 is configured to be able to display various information. In this embodiment, the communication terminal 4 is fixed to the operating section 12 . However, the present invention is not limited to this, and the communication terminal 4 may be configured to be detachable from the operation unit 12, or the communication terminal 4 may be positioned outside the combine harvester 1. .

〔走行管理システム〕
コンバイン1の走行は、図2に示される走行管理システムAにより制御される。走行管理システムAは、制御部40及び衛星測位モジュール80を備えている。
[Driving management system]
Traveling of the combine harvester 1 is controlled by a travel management system A shown in FIG. The travel management system A has a control section 40 and a satellite positioning module 80 .

制御部40は、後述する機能モジュールに対応するプログラムを記憶するメモリ(HDDや不揮発性RAMなど。図示省略)と、当該プログラムを実行するCPU(図示省略)と、を備えている。プログラムがCPUにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。すなわち、制御部40は、プログラムを記憶した一次的ではない(non-transitory)記録媒体を備える。 The control unit 40 includes a memory (HDD, non-volatile RAM, etc., not shown) that stores programs corresponding to function modules, which will be described later, and a CPU (not shown) that executes the programs. The functions of each functional unit are realized by executing the program by the CPU. That is, the control unit 40 has a non-transitory recording medium storing the program.

制御部40は、コンバイン1に搭載された1つ又は複数のECUにより構成されてもよい。制御部40の一部又は全部が、通信端末4に設けられてもよいし、コンバイン1の外部のコンピュータやサーバ等に設けられてもよい。 The control unit 40 may be configured by one or more ECUs mounted on the combine 1 . A part or all of the control unit 40 may be provided in the communication terminal 4 or may be provided in a computer, a server, or the like outside the combine harvester 1 .

制御部40は、機能モジュールとして、取得部41、未作業領域算出部42、直線算出部43、作業領域算出部44、経路生成部45、及び走行制御部46を備えている。これら機能モジュールの機能・動作については後述する。 The control unit 40 includes an acquisition unit 41, an unworked area calculation unit 42, a straight line calculation unit 43, a work area calculation unit 44, a route generation unit 45, and a travel control unit 46 as functional modules. Functions and operations of these functional modules will be described later.

なお、制御部40は、各機能モジュールの動作により生成されるデータを記憶する記憶装置49を備えている。 Note that the control unit 40 includes a storage device 49 that stores data generated by the operation of each functional module.

衛星測位モジュール80は、人工衛星GS(図1)からGNSS(Global Navigation Satellite System)の信号を受信して、受信した信号に基づいてコンバイン1の自車位置を示す測位データを生成する。GNSSとしては、GPS、QZSS、Galileo、GLONASS、BeiDou、等を利用可能である。 The satellite positioning module 80 receives GNSS (Global Navigation Satellite System) signals from artificial satellites GS (FIG. 1) and generates positioning data indicating the position of the combine 1's own vehicle based on the received signals. As GNSS, GPS, QZSS, Galileo, GLONASS, BeiDou, etc. can be used.

〔走行管理システムによる収穫作業〕
本実施形態では、作物が一面に植えられた圃場FIでの収穫作業が走行管理システムAにより制御される。この収穫作業について、図3-5を参照しながら説明する。
[Harvesting work by driving management system]
In this embodiment, the travel management system A controls the harvesting work in the field FI where crops are planted all over. This harvesting operation will be described with reference to FIGS. 3-5.

本実施形態では、圃場FIの外形が矩形である例が説明される。図示例では、圃場FIの長辺が東西方向に平行であり、圃場FIの短辺が南北方向である。図面において東西南北の方位が「E」「W」「S」「N」の略語で示される。以下の説明では、方位が、北を0°、東を90°とする角度で示される場合がある。 In this embodiment, an example in which the outer shape of the field FI is rectangular will be described. In the illustrated example, the long sides of the field FI are parallel to the east-west direction, and the short sides of the field FI are north-south. In the drawings, the north, south, east, and west directions are indicated by the abbreviations "E", "W", "S", and "N". In the following description, azimuths may be indicated in angles where north is 0° and east is 90°.

〔最外周走行〕
まず、図3に示されるように、作物を収穫しながら、コンバイン1が圃場FIの最外周を走行する。この走行を「最外周走行」と称する。
[Outermost circumference run]
First, as shown in FIG. 3, the combine 1 travels the outermost circumference of the field FI while harvesting crops. This travel is called "outermost circumference travel".

図示例では、コンバイン1が、圃場FIの北東の角から出発し、圃場FIの境界に沿って西へ直進する。コンバイン1が圃場FIの西の端へ到達すると、北西角の隅刈りが実行される。隅刈りでは、後進、僅かな左旋回、及び前進を繰り返して、作物を収穫しながら南への方向転換が行われる。 In the illustrated example, the combine 1 starts from the northeast corner of the field FI and goes straight west along the boundary of the field FI. When the combine harvester 1 reaches the western edge of the field FI, corner cutting of the northwest corner is performed. A corner cut consists of a reverse, slight left turn, and forward cycle to turn south while harvesting the crop.

続いて、圃場FIの境界に沿った南への直進が行われる。以下、南西角の隅刈り、東への直進、南東角の隅刈り、北への直進、及び北東角の隅刈りが実行される。 Subsequently, a straight run to the south along the boundary of the field FI is performed. Subsequently, southwest corner cutting, straight east, southeast corner cutting, straight north, and northeast corner cutting are performed.

最外周走行は、その全てが人為操作により行われてもよい。人為操作による走行とは、オペレータからの人為操作(操縦)に従ったコンバイン1の走行である。オペレータからの人為操作は、オペレータが運転部12に搭乗した状態で行われる人為操作具12bを通じた操作であってもよいし、コンバイン1の外にいるオペレータからの遠隔操作であってもよい。 The outermost circumference travel may be performed entirely by manual operation. Traveling by manual operation means traveling of the combine harvester 1 according to the manual operation (steering) by the operator. The manual operation by the operator may be an operation through the manual operation tool 12b performed while the operator is on the operation unit 12, or may be a remote operation by the operator outside the combine harvester 1.

最外周走行の一部又は全部が、人為操作によらない走行であってもよい。人為操作に寄らない走行とは、例えば、自動走行や、自動操舵走行などである。自動走行は、速度制御(前進、後進、及び停止を含む制御)及び操舵制御を自動で行う走行である。自動走行が、設定された目標経路に沿った自動的な走行であってもよいし、センサによる周囲環境の走査結果に基づく自動的な走行であってもよい。自動操舵走行とは、走行基準(方位や経路等)に沿った自動的な操舵を伴う走行である。 Part or all of the outermost circumference traveling may be traveling without manual operation. The traveling that does not rely on human operation includes, for example, automatic traveling, automatic steering traveling, and the like. Automatic travel is travel in which speed control (control including forward, reverse, and stop) and steering control are automatically performed. Automatic driving may be automatic driving along a set target route or automatic driving based on the results of scanning the surrounding environment by a sensor. Automatic steering driving is driving accompanied by automatic steering along a driving reference (direction, route, etc.).

〔作業領域の算出〕
最外周走行におけるコンバイン1の走行軌跡TRに基づいて、作業領域WAの算出が行われる。作業領域WAの算出は、最外周走行が終了した後に行われると好ましい。以下、作業領域WAの算出の具体的手順について説明する。
[Calculation of work area]
The work area WA is calculated based on the travel locus TR of the combine harvester 1 during outermost travel. It is preferable that the calculation of the work area WA is performed after the outermost travel is finished. A specific procedure for calculating the work area WA will be described below.

〔走行軌跡の取得〕
取得部41が、コンバイン1が圃場FIの最外周を走行する最外周走行におけるコンバイン1の走行軌跡TRを取得する。
[Acquisition of travel locus]
The acquisition unit 41 acquires the travel locus TR of the combine 1 in the outermost travel in which the combine 1 travels on the outermost periphery of the field FI.

具体的には、取得部41は、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて、コンバイン1の位置座標を経時的に算出する。取得部41は、最外周走行の間のコンバイン1の位置座標を示すデータの集合を、走行軌跡TRを示す走行軌跡データTDとして取得し、記憶装置49に記憶させる。 Specifically, the acquisition unit 41 temporally calculates the position coordinates of the combine harvester 1 based on the positioning data output from the satellite positioning module 80 . The acquisition unit 41 acquires a set of data indicating the position coordinates of the combine harvester 1 during the outermost travel as travel locus data TD indicating the travel locus TR, and stores the data in the storage device 49 .

詳しくは、取得部41は、衛星測位モジュール80により出力された測位データから、コンバイン1における所定の点の地理的位置を「コンバイン1の位置座標」として算出する。「所定の点」は、本実施形態では、走行装置11の左右のクローラに対して、左右方向の中央、かつ前後方向の中央となる点(以下「中央基準点」と称する。)である。すなわち、走行軌跡TRは、「所定の点」の移動の軌跡であり、中央基準点の移動の軌跡である。 Specifically, the acquisition unit 41 calculates the geographical position of a predetermined point on the combine harvester 1 from the positioning data output by the satellite positioning module 80 as "positional coordinates of the combine harvester 1". In the present embodiment, the "predetermined point" is a point (hereinafter referred to as a "central reference point") that is the center in the left-right direction and the center in the front-rear direction with respect to the left and right crawlers of the traveling device 11 . That is, the travel trajectory TR is the trajectory of the movement of the "predetermined point" and the trajectory of the movement of the central reference point.

「コンバイン1の位置座標」の基準となる「所定の点」は、収穫部Hの中央の点であってもよいし、衛星測位モジュール80の中央の点であってもよいし、右または左の分草具10の中央の点であってもよい。 The “predetermined point” that serves as a reference for the “positional coordinates of the combine harvester 1” may be the central point of the harvesting section H, the central point of the satellite positioning module 80, or the right or left may be the central point of the weeder 10.

なお、走行軌跡TRはコンバイン1が走行した道程を示す概念的な図形である。走行軌跡データTDは記憶装置49に記憶されるデータである。図3には、走行軌跡TRと走行軌跡データTDとが同一の実線で示されている。このように、実空間での物体や概念と、仮想的なデータとが図面において同一の図形等で示される場合がある。また、実空間での物体や概念(走行軌跡TRなど)に対して機能モジュールが処理を行う旨の記載は、対応するデータに対して機能モジュールが処理を行うことを意味する場合がある。 Note that the travel locus TR is a conceptual diagram showing the distance traveled by the combine harvester 1 . The travel locus data TD is data stored in the storage device 49 . In FIG. 3, the running locus TR and the running locus data TD are indicated by the same solid line. In this way, an object or concept in real space and virtual data may be shown in the same figure or the like in a drawing. Also, a statement that a functional module processes an object or concept (running trajectory TR, etc.) in the real space may mean that the functional module processes the corresponding data.

〔未作業領域の算出〕
未作業領域算出部42が、走行軌跡TRに基づいて未作業地UAに対応する未作業領域データUDを算出する。
[Calculation of unworked area]
An unworked area calculation unit 42 calculates unworked area data UD corresponding to the unworked area UA based on the travel locus TR.

圃場FIにおいて、コンバイン1が走行していない領域は、作物が刈られていない領域であり、未作業地UAである。未作業領域算出部42は、走行軌跡TRに基づいて、コンバイン1が刈取走行していない領域を算出し、当該領域を示すデータを未作業領域データUDとして記憶装置49に記憶させる。未作業領域データUDは、換言すれば、未作業地UAを示す未作業領域マップである。 In the farm field FI, the area where the combine harvester 1 is not running is an area where crops are not mowed and is an unworked land UA. The unworked area calculator 42 calculates an area where the combine harvester 1 is not traveling for reaping based on the travel locus TR, and stores data indicating the area in the storage device 49 as unworked area data UD. The unworked area data UD is, in other words, an unworked area map indicating the unworked area UA.

具体的には、未作業領域算出部42は、走行軌跡TRに基づいて、左右の分草具10のうち内側に位置する分草具10の移動軌跡を算出する。未作業領域算出部42は、算出された移動軌跡の内側の領域を未作業地UAと見なして、当該領域を示す未作業領域データUDを算出し、記憶装置49へ記憶させる。 Specifically, the unworked area calculating unit 42 calculates the moving locus of the weed dividing tool 10 located inside of the left and right weed dividing tools 10 based on the running locus TR. The unworked area calculation unit 42 regards the area inside the calculated movement trajectory as the unworked area UA, calculates unworked area data UD indicating the area, and stores the unworked area data UD in the storage device 49 .

なお、未作業領域算出部42は、最外周走行が右回りと左回りの何れであるかを走行軌跡データTDに基づいて判定する。右回りの場合、右の分草具10の移動軌跡から未作業領域データUDが算出される。左回りの場合、左の分草具10の移動軌跡から未作業領域データUDが算出される。なお、分草具10の移動軌跡は、衛星測位モジュール80と分草具10との位置関係に基づいて、走行軌跡TRから算出可能である。 The unworked area calculation unit 42 determines whether the outermost circumference travel is clockwise or counterclockwise based on the travel locus data TD. In the case of clockwise rotation, the unworked area data UD is calculated from the movement locus of the right weed dividing tool 10 . In the counterclockwise direction, the unworked area data UD is calculated from the movement locus of the left weed dividing tool 10 . The movement trajectory of the weeding tool 10 can be calculated from the running trajectory TR based on the positional relationship between the satellite positioning module 80 and the weeding tool 10 .

〔外縁直線の算出〕
直線算出部43が、走行軌跡TRに基づいて圃場FIにおける未作業地UAに外接しかつ最外周走行における主要走行方位MBに沿って延びる3つ以上の外縁直線OLを算出する。
[Calculation of outer edge straight line]
A straight line calculation unit 43 calculates three or more outer edge straight lines OL circumscribing the unworked land UA in the field FI and extending along the main traveling direction MB in the outermost circumference traveling based on the traveling locus TR.

主要走行方位MBは、最外周走行の間のコンバイン1の走行の方位のうち、走行の頻度の高いものである。図3に示されるように、コンバイン1は最外周走行を実行する間に様々な方位に向かって走行する。特に、圃場FIの角の領域においては複数回の方向転換が行われるので、走行の方位が様々に変化する。しかし、最外周走行の全体を考慮すれば、西向き、南向き、東向き、及び北向きの走行の頻度が高い。「走行の頻度が高い」とは、走行距離や走行時間が大きいことを意味する。図示例では、主要走行方位MBは、西、南、東、北である。換言すれば、主要走行方位MBは、270°、180°、90°、0°である。 The main traveling azimuth MB is one of the azimuths in which the combine 1 travels during the outermost circumference travel, in which the frequency of travel is high. As shown in FIG. 3, the combine 1 travels in various directions during the outermost travel. In particular, in the corner area of the field FI, since the direction is changed multiple times, the direction of travel changes variously. However, considering the entire outermost circumference travel, the frequency of westward, southward, eastward, and northward travel is high. “High frequency of travel” means that travel distance or travel time is long. In the illustrated example, the main driving directions MB are west, south, east and north. In other words, the main driving directions MB are 270°, 180°, 90°, 0°.

直線算出部43は、走行軌跡データTDに基づいて、3つ以上の主要走行方位MBを特定し、主要走行方位MBを示す方位データMD生成して記憶装置49へ記憶させる。走行軌跡TRに基づく主要走行方位MBの特定は、走行時間や走行距離等、様々な手法により可能である。直線算出部43による主要走行方位MBの特定の具体的手法については、後述する。 The straight line calculator 43 identifies three or more main traveling directions MB based on the traveling locus data TD, generates direction data MD indicating the main traveling directions MB, and stores the data in the storage device 49 . Various methods such as travel time and travel distance can be used to specify the main travel direction MB based on the travel locus TR. A specific method for specifying the main traveling direction MB by the straight line calculation unit 43 will be described later.

直線算出部43による外縁直線OLの算出は、具体的には次のようにして行われる。 Calculation of the outer edge straight line OL by the straight line calculator 43 is specifically performed as follows.

直線算出部43は、主要走行方位MBに沿って延びる仮想直線ILを未作業地UAの外に仮想的に配置する。換言すれば、仮想的な空間内で、未作業領域データUDが示す未作業地UAから十分に離れた位置(例えば、無限遠)に仮想直線ILを配置する。そして、直線算出部43は、仮想直線ILを示す仮想直線データIDを生成して記憶装置49へ記憶させる。図4の例では、未作業地UAの外に直交する4本の仮想直線ILが配置されている。 The straight line calculator 43 virtually arranges a virtual straight line IL extending along the main traveling direction MB outside the unworked land UA. In other words, the virtual straight line IL is placed at a position (for example, infinite distance) sufficiently distant from the unworked area UA indicated by the unworked area data UD in the virtual space. Then, the straight line calculator 43 generates a virtual straight line data ID indicating the virtual straight line IL and stores it in the storage device 49 . In the example of FIG. 4, four imaginary straight lines IL are arranged perpendicularly outside the unworked land UA.

直線算出部43は、仮想直線ILを未作業地UAに近づくように平行移動させ、未作業地UAに接触する状態となった仮想直線ILを外縁直線OLとして算出する。具体的には、直線算出部43は、仮想直線ILを微少距離だけ平行移動させ、未作業地UAとの交点の有無を判定する。交点が無い場合、直線算出部43は平行移動と交点の有無の判定とを繰り返す。交点がある場合、その位置の仮想直線ILを外縁直線OLとして決定し、外縁直線OLを示す直線データODを生成して記憶装置49に記憶させる。図4の例では、直交する4本の外縁直線OLが算出されている。 The straight line calculator 43 translates the imaginary straight line IL closer to the unworked land UA, and calculates the imaginary straight line IL in contact with the unworked land UA as the outer edge straight line OL. Specifically, the straight line calculator 43 translates the imaginary straight line IL by a small distance and determines whether or not there is an intersection with the unworked land UA. If there is no intersection, the straight line calculator 43 repeats the parallel movement and the determination of the presence or absence of the intersection. If there is an intersection, the virtual straight line IL at that position is determined as the outer edge straight line OL, and straight line data OD representing the outer edge straight line OL is generated and stored in the storage device 49 . In the example of FIG. 4, four orthogonal outer edge straight lines OL are calculated.

〔作業領域の算出〕
作業領域算出部44は、外縁直線OLに囲まれる領域をコンバイン1のための作業領域WAとして算出する。具体的には、作業領域算出部44は、外縁直線OLに囲まれる多角形状の領域を作業領域WAとして決定し、作業領域WAを示す作業領域データWDを記憶装置49に記憶させる。作業領域データWDは、換言すれば、作業領域WAを示す作業領域マップである。
[Calculation of work area]
The work area calculator 44 calculates an area surrounded by the outer edge straight line OL as the work area WA for the combine harvester 1 . Specifically, the work area calculator 44 determines a polygonal area surrounded by the outer edge straight line OL as the work area WA, and causes the storage device 49 to store work area data WD indicating the work area WA. The work area data WD is, in other words, a work area map indicating the work area WA.

図4の例では、直交する4本の外縁直線OLに囲まれた、長方形の作業領域WAが算出されている。作業領域WAの内側に未作業地UAが位置している。換言すれば、作業領域WAは未作業地UAを包含している。 In the example of FIG. 4, a rectangular work area WA surrounded by four orthogonal outer edge straight lines OL is calculated. An unworked area UA is positioned inside the work area WA. In other words, the work area WA includes the unworked area UA.

〔コンバインの自動走行〕
生成された作業領域データWDを用いて、作業領域WAの内部でのコンバイン1の自動走行が行われる。
[Automatic operation of combine harvesters]
Using the generated work area data WD, the combine harvester 1 automatically travels within the work area WA.

具体的には、経路生成部45が、コンバイン1が刈取走行するための複数の目標経路LIを作業領域WAの内部に生成する。詳しくは、経路生成部45は、作業領域WAの全体が網羅されるように複数の目標経路LIを生成し、目標経路LIを示す目標経路データLDを生成して記憶装置49へ記憶させる。 Specifically, the route generator 45 generates a plurality of target routes LI for the combine 1 to reap within the work area WA. Specifically, the path generation unit 45 generates a plurality of target paths LI so as to cover the entire work area WA, generates target path data LD indicating the target paths LI, and stores the target path data LD in the storage device 49 .

図5の例では、目標経路LIは東西方向及び南北方向に延びる複数のメッシュ状の直線である。目標経路LIは、互いに平行な複数の平行線であってもよい。目標経路LIが曲線であってもよい。 In the example of FIG. 5, the target route LI is a plurality of mesh straight lines extending in the east-west direction and the north-south direction. The target path LI may be a plurality of parallel lines parallel to each other. The target path LI may be curved.

走行制御部46は、生成された目標経路LIに沿ってコンバイン1に刈取走行を行なわせる。具体的には、走行制御部46は、走行装置11を制御することによりコンバイン1の走行を制御する。 The traveling control unit 46 causes the combine harvester 1 to travel for reaping along the generated target route LI. Specifically, the travel control unit 46 controls travel of the combine harvester 1 by controlling the travel device 11 .

走行制御部46は、複数の目標経路LIのうちから次に走行する目標経路LIを選択し、コンバイン1が選択された目標経路LIに沿って走行するように、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて走行装置11を制御する。 The travel control unit 46 selects a target route LI to travel next from among a plurality of target routes LI, and outputs the output from the satellite positioning module 80 so that the combine 1 travels along the selected target route LI. The traveling device 11 is controlled based on the positioning data.

次に走行する目標経路LIの選択は、予め設定されたルールに従って行われる。例えば、走行制御部46は、渦巻き走行のルールに従って、コンバイン1が渦巻き状に走行するように走行装置11を制御する。例えば、走行制御部46は、Uターン走行のルールに従って、互いに平行な目標経路LIをUターンで接続しながら作業領域WAの内部を往復走行するように、走行装置11を制御する。 The target route LI to be traveled next is selected according to preset rules. For example, the traveling control unit 46 controls the traveling device 11 so that the combine 1 travels in a spiral according to the spiral traveling rule. For example, the travel control unit 46 controls the travel device 11 so as to reciprocate within the work area WA while connecting parallel target routes LI with U-turns according to the U-turn travel rule.

走行のルールが、作業領域WAの内部での作業の途中で切り替えられてもよい。例えば、走行制御部46が、まず渦巻き走行のルールに従ってコンバイン1を刈取走行させ、続いてUターン走行のルールに従ってコンバイン1を刈取走行させてもよい。 The travel rule may be switched during the work inside the work area WA. For example, the travel control unit 46 may first cause the combine harvester 1 to travel for reaping according to the spiral travel rule, and then cause the combine harvester 1 to reap travel according to the U-turn travel rule.

〔主要走行方位の特定の手法〕
本実施形態では、主要走行方位MBは、最外周走行における各方位の走行の頻度に基づいて特定される。すなわち、直線算出部43は、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度を算出し、算出された頻度に基づいて3つ以上の主要走行方位MBを特定する。
[Method for identifying the main running direction]
In this embodiment, the main running direction MB is specified based on the frequency of running in each direction in the outermost periphery running. That is, the straight line calculator 43 calculates the frequency of travel for each direction in the travel locus TR, and identifies three or more main travel directions MB based on the calculated frequencies.

以下、図6、図7に基づいて詳しく説明する。図6に、取得部41が取得した、最外周走行でのコンバイン1の走行軌跡TRの一部が示されている。図示された点P1~点P7は、コンバイン1が西向きに走行している時に取得された位置座標に対応する点である。 A detailed description will be given below with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. FIG. 6 shows a part of the travel locus TR of the combine harvester 1 in the outermost circumference traveling acquired by the acquisition unit 41 . The illustrated points P1 to P7 correspond to the position coordinates obtained when the combine 1 is running westward.

点P1から点P7までの走行は、概ね西向きの走行である。しかし、圃場の凹凸や傾斜等によりコンバイン1の走行の方位は細かく変化しうる。以下述べる手法により。走行軌跡TRにおける走行の方位の数値化、方位毎の走行の頻度の算出、及び主要走行方位MBの特定が可能である。 Travel from point P1 to point P7 is generally westward travel. However, the running direction of the combine harvester 1 may change minutely due to irregularities, slopes, etc. of the field. By the method described below. It is possible to quantify the running direction in the running trajectory TR, calculate the frequency of running for each direction, and specify the main running direction MB.

点P1から点P7までの走行を、走行T1~走行T6の6つの短い走行に区切る。走行T1の方位は、点1及び点2の位置座標から算出することができる。図示例では、走行T1の方位は270°である。 The run from point P1 to point P7 is divided into six short runs T1 to T6. The azimuth of the travel T1 can be calculated from the position coordinates of the points 1 and 2. FIG. In the illustrated example, the azimuth of travel T1 is 270°.

同様にして、走行T2~走行T6の方位が算出可能である。図示例では、走行T2の方位は270°である。走行T3の方位は272°である。走行T4の方位は268°である。走行T5の方位は272°である。走行T6の方位は268°である。 Similarly, the azimuths of the runs T2 to T6 can be calculated. In the illustrated example, the azimuth of travel T2 is 270°. The azimuth of run T3 is 272°. The azimuth of run T4 is 268°. The azimuth of run T5 is 272°. The azimuth of run T6 is 268°.

走行軌跡TRの全体を短い走行に細分化し、それぞれの走行の方位を算出する。最外周走行の間に取得されるコンバイン1の位置座標は数千個に上る。従って、走行軌跡TRを数千個の走行に分割し、数千個の走行の方位を取得可能である。 The entire running locus TR is subdivided into short runs, and the direction of each run is calculated. Thousands of position coordinates of the combine 1 are acquired during the outermost travel. Therefore, it is possible to divide the running trajectory TR into thousands of runs and obtain thousands of running azimuths.

取得された走行の方位の度数分布を算出可能である。例えば、全方位(0°から360°)を1°毎に区分し、区分された各方位毎に、方位がその区分に属する走行の数(度数)を計上する。なお、区分の幅は任意であり、1°未満でもよいし2°、5°などでもよい。 It is possible to calculate the frequency distribution of the acquired directions of travel. For example, all azimuths (0° to 360°) are divided into 1° increments, and for each divided azimuth, the number of trips (frequency) in which the azimuth belongs to that division is recorded. Note that the width of the segment is arbitrary, and may be less than 1°, 2°, 5°, or the like.

図7に、度数分布を示すグラフの一例が示されている。このグラフは、図2に示される走行軌跡TRに対応して描かれている。 FIG. 7 shows an example of a graph showing frequency distribution. This graph is drawn corresponding to the running locus TR shown in FIG.

このグラフでは、0°(北)、90°(東)、180°(南)、及び270°(西)に頻度のピークが生じている。これは、図2の圃場FIが長方形であり、4つの辺が東西方向及び南北方向に延びていることに対応している。最外周走行では、圃場FIの各辺に沿う走行の距離が長い。換言すれば、圃場FIの各辺に沿って長時間走行する。従って、各辺に沿う方位の走行の頻度が高くなる。 In this graph, frequency peaks occur at 0° (North), 90° (East), 180° (South), and 270° (West). This corresponds to the fact that the farm field FI in FIG. 2 is a rectangle with four sides extending in the east-west direction and the north-south direction. In the outermost circumference traveling, the traveling distance along each side of the field FI is long. In other words, it runs for a long time along each side of the field FI. Therefore, the frequency of azimuth travel along each side increases.

また、0°及び180°のピークの高さは、90°及び270°のピークの高さの半分程度である。これは、図2の圃場FIの短辺(東の辺及び西の辺)の長さが、長辺(北の辺及び南の辺)の長さの半分程度であることに対応している。各辺に沿う走行の距離及び時間は、各辺の長さに応じて長くなる。 Also, the height of the peaks at 0° and 180° is about half the height of the peaks at 90° and 270°. This corresponds to the fact that the length of the short sides (east and west sides) of the field FI in FIG. 2 is about half the length of the long sides (north and south sides). . The distance and time of travel along each side increases with the length of each side.

従って、方位毎の走行の頻度の分布において、頻度の高い方位は、走行軌跡TRにおける主要な移動の方位であり、圃場FIの概形に対応する方位である可能性が高い。頻度の低い方位は、走行軌跡TRにおける主要ではない移動の方位であり、圃場FIの概形に対応する方位ではない可能性が高い。頻度の低い方位は、例えば、圃場FIの角での隅刈り中の走行方位に対応する。 Therefore, in the distribution of the frequency of running for each direction, the direction with the highest frequency is the main direction of movement in the running trajectory TR, and is likely to be the direction corresponding to the general shape of the field FI. The orientation with low frequency is the orientation of movement that is not the main movement in the running trajectory TR, and it is highly likely that it is not the orientation corresponding to the general shape of the field FI. The less frequent orientation corresponds to, for example, the travel orientation during edge cutting at the corner of the field FI.

本実施形態では、直線算出部43は、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度を算出し、算出された頻度に基づいて3つ以上の主要走行方位MBを特定する。例えば、直線算出部43は、度数分布のピークの頂点に対応する方位を、主要走行方位MBとして特定する。例えば、直線算出部43は、度数分布のピークの中央値に対応する方位を、主要走行方位MBとして特定する。 In the present embodiment, the straight line calculator 43 calculates the frequency of travel for each direction in the travel locus TR, and identifies three or more main travel directions MB based on the calculated frequencies. For example, the straight line calculator 43 identifies the direction corresponding to the apex of the peak of the frequency distribution as the main running direction MB. For example, the straight line calculator 43 identifies the direction corresponding to the median value of the peaks of the frequency distribution as the main running direction MB.

図7に示される度数分布であれば、直線算出部43は、0°(北)、90°(東)、180°(南)、及び270°(西)の4つの方位を、主要走行方位MBとして特定する。 In the case of the frequency distribution shown in FIG. 7, the straight line calculator 43 calculates four azimuths of 0° (north), 90° (east), 180° (south), and 270° (west) as main driving azimuths. Identifies as MB.

直線算出部43が、算出された走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度の分布において、1つのピークに1つの主要走行方位MBが対応するように、主要走行方位MBを特定するように構成されると好ましい。コンバイン1が圃場FIの辺に沿って走行しているとき、図6に示されるように、走行の方位は細かく変動する。そうすると、方位毎の走行の頻度の分布において、ピークの幅はある程度広くなる。1つのピークから複数の主要走行方位MBが特定されると、仮想直線ILや外縁直線OL、作業領域WAを算出する際の演算量が過度に大きくなる可能性がある。すなわち、直線算出部43が上掲のように構成されると、制御部40での演算量を低減でき好ましい。 The straight line calculation unit 43 is configured to specify the main traveling direction MB such that one main traveling direction MB corresponds to one peak in the distribution of the frequency of travel for each direction in the calculated traveling trajectory TR. is preferred. When the combine 1 is running along the side of the field FI, as shown in FIG. 6, the direction of running changes finely. As a result, the width of the peak is widened to some extent in the distribution of the frequency of travel for each azimuth. If a plurality of main traveling azimuths MB are specified from one peak, the amount of computation for calculating the virtual straight line IL, the outer edge straight line OL, and the work area WA may become excessively large. That is, when the straight line calculating section 43 is configured as shown above, the amount of calculation in the control section 40 can be reduced, which is preferable.

なお、圃場FIが三角形である場合には、3つの辺に対応する3つのピークが、方位毎の走行の頻度の分布に現れる。圃場FIが多角形の場合には、圃場FIの辺の数と同数のピークが、方位毎の走行の頻度の分布に現れる。 Note that when the field FI is triangular, three peaks corresponding to three sides appear in the frequency distribution of running for each direction. When the field FI is polygonal, the same number of peaks as the number of sides of the field FI appear in the distribution of the running frequency for each direction.

直線算出部43が、特定される主要走行方位MBの間の角度が所定の閾値よりも大きくなるように、主要走行方位MBを特定するよう構成されると好ましい。この場合、算出される複数の外縁直線OLの間の角度が所定の閾値よりも大きくなるので、作業領域WAが単純な形状となる。従って、制御部40での演算量を低減でき好ましい。所定の角度は、例えば15°である。 Preferably, the straight line calculator 43 is configured to identify the main driving directions MB such that the angle between the identified main driving directions MB is greater than a predetermined threshold. In this case, since the calculated angle between the plurality of outer edge straight lines OL is larger than the predetermined threshold value, the work area WA has a simple shape. Therefore, the amount of calculation in the control unit 40 can be reduced, which is preferable. The predetermined angle is, for example, 15°.

〔走行制御フロー〕
走行管理システムAの制御部40は、図9に示される走行制御フローに従って、コンバイン1の走行を制御するように構成されている。この走行制御フローは、最外周走行の開始前に実行される。
[Driving control flow]
The control unit 40 of the running management system A is configured to control the running of the combine harvester 1 according to the running control flow shown in FIG. This travel control flow is executed before the start of outermost travel.

まず、取得部41が、コンバイン1が圃場FIの最外周を走行する最外周走行におけるコンバイン1の走行軌跡TRを取得する(ステップS01)。走行軌跡TRの取得は、最外周走行の実行中にリアルタイムに行われてもよいし、一定の時間間隔で断続的に行われてもよいし、最外周走行の終了後に行われてもよい。 First, the acquisition unit 41 acquires the travel locus TR of the combine 1 in the outermost travel in which the combine 1 travels on the outermost periphery of the farm field FI (step S01). Acquisition of the travel locus TR may be performed in real time during execution of the outermost circumference travel, may be performed intermittently at regular time intervals, or may be performed after the outermost circumference travel is completed.

ステップS01の終了後、未作業領域算出部42が、走行軌跡TRに基づいて未作業地UAに対応する未作業領域データUDを算出する(ステップS02)。 After step S01 is completed, the unworked area calculation unit 42 calculates unworked area data UD corresponding to the unworked area UA based on the travel locus TR (step S02).

ステップS02の終了後、直線算出部43は、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度を算出する(ステップS03) After the end of step S02, the straight line calculation unit 43 calculates the frequency of running for each direction on the running trajectory TR (step S03).

ステップS03の終了後、直線算出部43は、ステップS02で算出された頻度に基づいて3つ以上の主要走行方位MBを特定する(ステップS04)。 After step S03 is completed, the straight line calculator 43 identifies three or more main traveling directions MB based on the frequencies calculated in step S02 (step S04).

ステップS02(未作業領域の算出)は、ステップS03(頻度の算出)及びステップS04(主要走行方位MBの特定)と同時並行で行われてもよいし、ステップS03及びステップS04の後で行われてもよい。 Step S02 (calculation of unworked area) may be performed in parallel with step S03 (calculation of frequency) and step S04 (identification of main driving direction MB), or may be performed after step S03 and step S04. may

ステップS04の終了後、直線算出部43が、外縁直線OLを算出する(ステップS05)。 After the end of step S04, the straight line calculator 43 calculates the outer edge straight line OL (step S05).

ステップS05の終了後、作業領域算出部44は、作業領域WAを算出する(ステップS06)。 After step S05 ends, the work area calculator 44 calculates the work area WA (step S06).

ステップS06の終了後、経路生成部45が、目標経路LIを生成する(ステップS07)。 After the end of step S06, the route generation unit 45 generates the target route LI (step S07).

ステップS07の終了後、走行制御部46は、生成された目標経路LIに沿ってコンバイン1に刈取走行を行なわせる(ステップS08)。 After the end of step S07, the traveling control unit 46 causes the combine harvester 1 to travel for reaping along the generated target route LI (step S08).

ステップS08の終了後、すなわち、作業領域WAを網羅する刈取走行の終了後、走行制御フローは終了する。 After step S08 ends, that is, after the reaping travel covering the work area WA ends, the travel control flow ends.

〔他の実施形態〕
(1)直線算出部43が、演算量の低減のために、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度の分布の算出において以下の処理を行ってもよい。図8に、走行軌跡TRの別の例が示されている。図示された点Q1~点Q8は、コンバイン1が西向きに走行している時に取得された位置座標に対応する点である。
[Other embodiments]
(1) In order to reduce the amount of calculation, the straight line calculation unit 43 may perform the following processing in calculating the distribution of the frequency of travel for each direction in the travel trajectory TR. FIG. 8 shows another example of the travel locus TR. The illustrated points Q1 to Q8 are points corresponding to the position coordinates acquired when the combine 1 is traveling westward.

点Q1から点Q8までの走行は、概ね西向きの走行である。点Q1から点Q8までの走行を、走行U1~走行U7の7つの短い走行に区切り、それぞれの走行の方位を算出する。走行U4、U5、U6の方位は、270°で同一である。走行の方位が同一である走行U4、U5、U6を、1つの走行U4’に統合する。これにより、頻度の分布の算出の対象となる走行の数を削減でき、制御部40での演算量を低減できる。ただし走行U4’に対応する度数を「3」(統合した走行の数)に変更して、頻度の分布の算出を実行する必要がある。 Travel from point Q1 to point Q8 is generally westward travel. The travel from point Q1 to point Q8 is divided into seven short runs U1 to U7, and the direction of each run is calculated. The azimuths of runs U4, U5, U6 are identical at 270°. Runs U4, U5, and U6 having the same running direction are integrated into one run U4'. As a result, the number of trips for which the frequency distribution is calculated can be reduced, and the amount of calculation in the control unit 40 can be reduced. However, it is necessary to change the frequency corresponding to the run U4' to "3" (the number of integrated runs) and execute the calculation of the frequency distribution.

すなわち、直線算出部43が、走行の方位が同一または近接する複数の走行を1つに統合し、統合先の走行の度数を統合した走行の総数に変更した上で、頻度の分布の算出を行うように構成されると好ましい。 That is, the straight line calculation unit 43 integrates a plurality of runs with the same or close running direction into one, changes the frequency of the integrated runs to the total number of integrated runs, and calculates the frequency distribution. preferably configured to do so.

(2)走行管理システムAが、未作業領域算出部42を備えていなくてもよい。すなわち、未作業領域データUDの算出を伴わずに、直線算出部43が外縁直線OLを算出するよう走行管理システムAが構成されてもよい。 (2) The travel management system A does not have to include the unworked area calculator 42 . That is, the travel management system A may be configured such that the straight line calculator 43 calculates the outer edge straight line OL without calculating the unworked area data UD.

例えば、直線算出部43が、走行軌跡TRから圃場FIの辺に沿った走行に対応する部位を抽出し、当該部位における最も内側の点に基づいて未作業地UAの外端を特定し、特定された外端と主要走行方位MBとに基づいて外縁直線OLを算出するように、構成されてもよい。 For example, the straight line calculation unit 43 extracts a portion corresponding to travel along the side of the field FI from the travel locus TR, specifies the outer end of the unworked land UA based on the innermost point in the portion, and specifies The outer edge straight line OL may be calculated based on the calculated outer edge and the main traveling direction MB.

(3)直線算出部43が、走行軌跡TRにおける方位毎の走行距離を算出し、算出された走行距離に基づいて主要走行方位MBを特定するよう構成されてもよい。具体的には、走行距離が大きい方位を主要走行方位MBとして特定するよう、直線算出部43が構成されてもよい。 (3) The straight line calculation unit 43 may be configured to calculate the travel distance for each direction on the travel locus TR and specify the main travel direction MB based on the calculated travel distance. Specifically, the straight line calculator 43 may be configured to identify the direction with the longer travel distance as the main travel direction MB.

(4)直線算出部43が、走行軌跡TRにおける方位毎の走行時間を算出し、算出された走行時間に基づいて主要走行方位MBを特定する構成されてもよい。具体的には、行時間が長い方位を主要走行方位MBとして特定するよう、直線算出部43が構成されてもよい。なお、方位毎の走行時間は、コンバイン1の位置座標の取得時刻、またはコンバイン1の位置座標の取得の時間間隔に基づいて算出可能である。 (4) The straight line calculation unit 43 may be configured to calculate the travel time for each direction on the travel locus TR and specify the main travel direction MB based on the calculated travel time. Specifically, the straight line calculator 43 may be configured to identify the direction with the longest travel time as the main traveling direction MB. The travel time for each azimuth can be calculated based on the acquisition time of the position coordinates of the combine harvester 1 or the time interval of acquisition of the position coordinates of the combine harvester 1 .

(5)走行制御部46が、作業領域算出部44によって算出された作業領域データWDと、未作業領域算出部42によって算出された未作業領域データUDと、の両方に基づいてコンバイン1の自動走行を制御するよう、構成されてもよい。 (5) The traveling control unit 46 automatically operates the combine harvester 1 based on both the work area data WD calculated by the work area calculation unit 44 and the unworked area data UD calculated by the unworked area calculation unit 42. It may be configured to control travel.

作業領域データWDが示す作業領域WAは、図5に示されるように、未作業地UAの全体を包含し、且つ、未作業地UAの外側の領域を含む場合がある。すなわち、作業領域WAは、既に作業が終了している領域を含む。これは、作業領域WAが、演算量の低減のために、主要走行方位MB及び外縁直線OLにより可及的単純な形状にて算出されていることに起因する。一方、未作業領域算出部42によって算出される未作業領域データUDは、コンバイン1が実際に走行した領域の内側の領域として算出されるので、実際の未作業地UAの形状を反映している。 The work area WA indicated by the work area data WD includes the entire unworked area UA and may include an area outside the unworked area UA, as shown in FIG. In other words, the work area WA includes areas where work has already been completed. This is because the work area WA is calculated with the simplest possible shape by the main traveling direction MB and the outer edge straight line OL in order to reduce the amount of calculation. On the other hand, the unworked area data UD calculated by the unworked area calculation unit 42 is calculated as an area inside the area where the combine harvester 1 actually traveled, so it reflects the actual shape of the unworked area UA. .

例えば、図5に示される目標経路LI1の刈取走行において、走行制御部46が、未作業領域データUDを利用して、目標経路LI1の東端ではなく未作業地UAの東端からコンバイン1に刈取走行を開始させる。走行制御部46が、目標経路LI1の西端ではなく未作業地UAの西端で刈取走行を終了させる。これにより、既に作業が終了している領域で作業走行を行うことを抑制でき、作業効率が向上する。 For example, in the reaping travel on the target route LI1 shown in FIG. to start. The travel control unit 46 ends the reaping travel at the west end of the unworked land UA instead of the west end of the target route LI1. As a result, it is possible to suppress traveling for work in an area where work has already been completed, and work efficiency is improved.

(6)「最外周走行」は、圃場の外端を厳密になぞる走行でなくてもよい。例えば、圃場の外端に凹部が存在する場合や、圃場の外端が曲線状である場合に、それらを無視した直線状の走行が、最外周走行の概念に含まれてもよい。換言すれば、最外周走行が終了したときに、走行軌跡TRの外側に未作業の領域が残っていてもよい。 (6) "Outermost circumference travel" does not have to be travel that strictly traces the outer edge of the field. For example, when there is a concave portion at the outer edge of the farm field or when the outer edge of the farm field is curved, the concept of the outermost circumference traveling may include linear travel ignoring them. In other words, an unworked area may remain outside the travel locus TR when the outermost travel is completed.

(7)走行軌跡TRの取得、未作業領域データUDの算出、主要走行方位MBの特定、及び外縁直線OLの算出等の処理が、2周目以降の周回走行(圃場の外周部での周回状の走行)における走行軌跡に基づいて実行されてもよい。すなわち、取得部41が、コンバイン1が圃場FIの外周部を走行する周回走行におけるコンバイン1の走行軌跡を取得するように構成されてもよい。直線算出部43が、走行軌跡に基づいて圃場FIにおける未作業地UAに外接しかつ周回走行における主要走行方位MBに沿って延びる3つ以上の外縁直線OLを算出するように構成されてもよい。 (7) Acquisition of the travel locus TR, calculation of the unworked area data UD, specification of the main travel direction MB, and calculation of the outer edge straight line OL, etc. are carried out after the second lap (the lap around the outer circumference of the field). It may be executed based on the running trajectory in (running in the shape of a vehicle). That is, the acquisition unit 41 may be configured to acquire the travel locus of the combine 1 in the round trip in which the combine 1 travels around the outer circumference of the field FI. The straight line calculation unit 43 may be configured to calculate three or more outer edge straight lines OL circumscribing the unworked land UA in the field FI and extending along the main traveling direction MB in the circular traveling based on the traveling locus. .

本発明は、作業車の走行の管理に利用可能である。作業車は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型のコンバイン、各種の収穫機(トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機など)、田植機、圃場管理機、建設作業機等であってもよい。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for management of traveling of work vehicles. Work vehicles include not only ordinary combine harvesters, but also self-throwing combine harvesters, various harvesters (corn harvesters, potato harvesters, carrot harvesters, etc.), rice transplanters, field management machines, and construction machines. may

1 :コンバイン(作業車)
41 :取得部
42 :未作業領域算出部
43 :直線算出部
44 :作業領域算出部
45 :経路生成部
46 :走行制御部
A :走行管理システム
FI :圃場
IL :仮想直線
LI :目標経路
MB :主要走行方位
OL :外縁直線
TR :走行軌跡
UA :未作業地
WA :作業領域
1: Combine (work vehicle)
41 : Acquisition unit 42 : Unworked area calculation unit 43 : Straight line calculation unit 44 : Work area calculation unit 45 : Route generation unit 46 : Travel control unit A : Travel management system FI : Farm field IL : Virtual straight line LI : Target route MB : Main traveling direction OL: Outer edge straight line TR: Traveling locus UA: Unworked area WA: Work area

Claims (7)

作業車の走行を管理するシステムであって、
前記作業車が圃場の最外周を走行する最外周走行における前記作業車の走行軌跡を取得する取得部と、
前記走行軌跡に基づいて圃場における未作業地に外接しかつ前記最外周走行における主要走行方位に沿って延びる3つ以上の外縁直線を算出する直線算出部と、
前記外縁直線に囲まれる領域を前記作業車のための作業領域として算出する作業領域算出部と、を備えるシステム。
A system for managing travel of a working vehicle,
an acquisition unit that acquires a travel locus of the work vehicle during outermost travel in which the work vehicle travels on the outermost periphery of a field;
a straight line calculation unit that calculates three or more outer edge straight lines that circumscribe the unworked land in the field based on the running locus and extend along the main running azimuths in the outermost circumference running;
and a work area calculation unit that calculates an area surrounded by the outer edge straight lines as a work area for the work vehicle.
前記直線算出部は、前記走行軌跡における方位毎の走行の頻度を算出し、算出された前記頻度に基づいて3つ以上の前記主要走行方位を特定する請求項1に記載のシステム。 2. The system according to claim 1, wherein the straight line calculation unit calculates the frequency of travel for each direction in the travel locus, and identifies three or more of the main travel directions based on the calculated frequencies. 前記直線算出部は、算出された前記走行軌跡における方位毎の走行の前記頻度の分布において、1つのピークに1つの前記主要走行方位が対応するように、前記主要走行方位を特定する請求項2に記載のシステム。 2. The straight line calculation unit specifies the main traveling azimuth so that one peak corresponds to one main traveling azimuth in the frequency distribution of travel for each azimuth on the calculated travel locus. The system described in . 前記直線算出部は、特定される前記主要走行方位の間の角度が所定の閾値よりも大きくなるように前記主要走行方位を特定する請求項2または3に記載のシステム。 4. The system according to claim 2 or 3, wherein the straight line calculator identifies the main driving directions such that an angle between the identified main driving directions is greater than a predetermined threshold. 前記走行軌跡に基づいて前記未作業地に対応する未作業領域を算出する未作業領域算出部を更に備える請求項1から4のいずれか1項に記載のシステム。 The system according to any one of claims 1 to 4, further comprising an unworked area calculator that calculates an unworked area corresponding to the unworked land based on the travel locus. 前記直線算出部は、特定された前記主要走行方位に沿って延びる仮想直線を算出された前記未作業領域の外に配置し、配置された前記仮想直線を前記未作業領域に近づくように平行移動させ、前記未作業領域に接触する状態となった前記仮想直線を前記外縁直線として算出する請求項5に記載のシステム。 The straight line calculation unit arranges a virtual straight line extending along the specified main traveling direction outside the calculated unworked area, and translates the arranged virtual straight line so as to approach the unworked area. 6. The system according to claim 5, wherein the imaginary straight line in contact with the unworked area is calculated as the outer edge straight line. 前記作業車が作業走行するための複数の目標経路を前記作業領域の内部に生成する経路生成部と、
生成された前記目標経路に沿って前記作業車に作業走行を行なわせる走行制御部と、を更に備える請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。
a route generation unit that generates a plurality of target routes for the work vehicle to travel within the work area;
The system according to any one of claims 1 to 6, further comprising a travel control unit that causes the work vehicle to perform work travel along the generated target route.
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