JP7275010B2 - 自動走行制御システム、及び、コンバイン - Google Patents

Description

本発明は、圃場の未刈領域を往復走行しながら作物を刈り取るとともに前記未刈領域よりも外側の既刈領域で前記往復走行のための旋回走行を行うコンバインのための自動走行制御システム、及び、コンバインに関する。

例えば特許文献１に、コンバインが未刈領域よりも外側の既刈領域でＵターン走行を行う旋回経路が開示されている。特許文献１の図１８に、コンバインが往復走行経路（文献では「走行経路要素」）を刈り抜けた後の次の往復走行経路の端部へ繋げる旋回経路が示されている。この旋回経路に、コンバインが前進旋回走行を行う経路と、コンバインが後進走行を行う経路と、が含まれる。

特開２０１８－９２６２０号公報

特許文献１の図１８に示された旋回経路のうちの後進走行の経路は、未刈領域の外周形状に沿ってコンバインが後進走行を行う経路である。しかし、特許文献１の構成だと、当該後進走行の経路でコンバインが旋回せずに、コンバインは前進走行だけで旋回するため、旋回経路は長くなりがちである。このため、コンバインの旋回走行を短縮する観点で、旋回経路に改善の余地がある。

本発明の目的は、コンバインが既刈領域で旋回走行を素早く行うようにするための自動走行制御システムを提供することにある。

本発明は、圃場の未刈領域を往復走行しながら作物を刈り取るとともに前記未刈領域よりも外側の既刈領域で前記往復走行のための旋回走行を行うコンバインのための自動走行制御システムであって、互いに平行な複数の往復走行経路を前記未刈領域に設定可能な往復走行経路設定部と、前記コンバインが前記往復走行経路を刈り抜けた後の次の前記往復走行経路の端部へ繋げる旋回経路を前記既刈領域に設定可能な旋回経路設定部と、が備えられ、前記旋回経路は、前記コンバインが刈り抜けた前記往復走行経路の延長線に対して第一接点で接する第一接円に沿って前記コンバインに前進旋回走行を行わせる経路と、前記第一接点から前記コンバインが前進する側において前記第一接円に対して第二接点で接する第二接円に沿って前記コンバインに後進旋回走行を行わせる経路と、を含み、前記旋回経路設定部は、前記コンバインが左右一方へ前記前進旋回走行を行った後に左右他方へ前記後進旋回走行を行うように、前記旋回経路を設定可能に構成され、かつ、前記コンバインが前記後進旋回走行を終了すると、前記コンバインが前記次の往復走行経路の延長線上に位置するように、前記旋回経路を設定するように構成され、前記前進旋回走行を行わせる経路は、前記第一接円における前記第一接点から始まり前記第二接点で終わる円弧であり、かつ、前記後進旋回走行を行わせる経路は、前記第二接円における前記第二接円から始まる円弧であり、かつ、前記第一接円の半径及び前記第二接円の半径は最小旋回半径に設定されていることを特徴とする。

本発明によると、コンバインが前進旋回走行した後に、旋回の向きが切り返されて後進旋回走行が行われるため、コンバインが前進走行だけで旋回する構成と比較して、素早く旋回が行われる。また、コンバインが後進走行を行いつつ旋回可能な構成によって、コンバインが後進走行で旋回しない構成と比較して、旋回スペースがコンパクト化される。これにより、コンバインが既刈領域で旋回走行を素早く行うようにするための自動走行制御システムが実現される。また、本発明による自動走行制御システムが搭載されたコンバインも権利の対象に含まれる。

また、本構成であれば、コンバインが後進旋回走行を完了すると、コンバインが次の往復走行経路の延長線上に位置するため、コンバインが容易に次の往復走行経路に沿って未刈領域へ進入できる。なお、本発明において、『前記コンバインが前記次の往復走行経路の延長線上に位置する』という意味は、コンバインの位置が次の往復走行経路の延長線と完全に一致する状態で位置するという意味に限定されない。本発明は、コンバインの位置が次の往復走行経路の延長線と略重複する状態で位置するという意味や、コンバインの位置が次の往復走行経路の延長線と概ね重複する状態で位置するという意味も含む。

本発明において、前記旋回経路設定部は、前記コンバインが前記後進旋回走行を終了すると、前記コンバインの前進方位が前記次の往復走行経路の走行方位に沿うように、前記旋回経路を設定すると好適である。

本構成であれば、コンバインが後進旋回走行を完了すると、コンバイン前進方位が次の往復走行経路の走行方位に沿うため、コンバインが容易に次の往復走行経路に沿って未刈領域へ進入できる。なお、本発明において、『前記コンバインの前進方位が前記次の往復走行経路の走行方位に沿う』という意味は、コンバインの前進方位が次の往復走行経路の走行方位と完全に一致するという意味に限定されない。本発明は、コンバインの前進方位が次の往復走行経路の走行方位と略一致するという意味や、コンバインの前進方位が次の往復走行経路の走行方位と概ね一致するという意味も含む。

本発明において、前記旋回経路の設定に用いられる複数の旋回パターンが備えられ、前記旋回経路設定部は、圃場の状況に応じて前記複数の旋回パターンを切換えるように構成されていると好適である。

本構成であれば、旋回経路設定部が、未刈領域の形状や既刈領域のスペースに応じて旋回パターンを選択できる。これにより、コンバインが既刈領域で旋回走行を一層素早く行える。

本発明において、前記複数の旋回パターンに、前記コンバインが前記往復走行経路を刈り抜けた後の最初の前記前進旋回走行で、前記コンバインに前記次の往復走行経路の位置する側に旋回させるパターンが含まれていると好適である。

本構成であれば、コンバインが最初の前進旋回走行で次の往復走行経路の位置する側に旋回するパターンが旋回パターンに含まれる。このため、後進旋回走行での旋回走行距離が短くなって、コンバインが後進旋回走行を終了する際に、コンバインの位置が次の往復走行経路の延長線上に位置し易くなり、コンバインの前進方位が次の往復走行経路の走行方位に沿い易くなる。これにより、後進旋回走行後の前進走行で次の往復走行経路に沿ってコンバインが未刈領域へ進入し易くなる。

本発明において、前記複数の旋回パターンに、前記コンバインが前記往復走行経路を刈り抜けた後の最初の前記前進旋回走行で、前記コンバインに前記次の往復走行経路の位置する側と反対側に旋回させるパターンが含まれていると好適である。

本構成であれば、コンバインが最初の前進旋回走行で次の往復走行経路の位置する側と反対側に旋回するパターンが旋回パターンに含まれる。このため、次の往復走行経路の位置する側における旋回スペースに余裕がない場合であっても、コンバインが既刈領域で旋回走行を素早く行える。

コンバインの左側面図である。 圃場における周回走行を示す図である。 内側領域における往復走行経路を示す図である。 制御部に関する構成を示すブロック図である。 従来技術における往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 従来技術における往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 従来技術における往復走行経路間の旋回経路を示す図である。 本発明による往復走行経路間の旋回経路を示す図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明においては、特に断りがない限り、図１に示す矢印Ｆの方向を「前」、矢印Ｂの方向を「後」とする。

〔コンバインの全体構成〕
図１に示されるように、本発明の自動走行制御システムを適用可能なコンバインの一形態である自脱型のコンバイン１は、左右一対に構成されたクローラ式の走行装置１１，１１、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４、刈取部Ｈ、穀粒排出装置１８、衛星測位モジュール８０を備えている。

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、エンジン（不図示）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によって自走可能である。

また、運転部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４は、走行装置１１よりも上側に備えられている。運転部１２には、コンバイン１の作業を監視するオペレータが搭乗可能である。なお、オペレータは、コンバイン１の機外からコンバイン１の作業を監視していても良い。

穀粒排出装置１８は、穀粒タンク１４に接続している。また、衛星測位モジュール８０は、運転部１２を覆うキャビンの屋根部に取り付けられている。

刈取部Ｈは、コンバイン１における機体前部に備えられ、圃場の作物、具体的には植立穀稈を刈り取る。刈取部Ｈは、バリカン型の切断装置１５、及び、搬送装置１６を有する。なお、本実施形態では６条刈りの刈取部Ｈが備えられている。

切断装置１５は、圃場の作物の株元を切断する。そして、搬送装置１６は、切断装置１５によって切断された穀稈を後側へ搬送する。

この構成によって、刈取部Ｈは、圃場の作物を刈り取る。コンバイン１は、刈取部Ｈによって圃場の作物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。

搬送装置１６によって搬送された穀稈は、脱穀装置１３において脱穀処理される。脱穀処理によって得られた穀粒は、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。

また、運転部１２には、通信端末４（図４参照）が配置されている。通信端末４は、例えばタッチパネル式の画面を備えた情報端末であって、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、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。

ここで、コンバイン１は、図２及び図３に示されるように圃場における外周領域ＳＡで穀物を収穫しながら周回走行を行った後、内側領域ＣＡで刈取走行を行うことによって、圃場の穀物を収穫するように構成されている。

また、運転部１２には、主変速レバー１９（図４参照）が設けられている。主変速レバー１９は、人為操作可能である。コンバイン１が手動走行しているとき、オペレータが主変速レバー１９を操作すると、コンバイン１の車速が変化する。即ち、コンバイン１が手動運転しているとき、オペレータは、主変速レバー１９を操作することによって、コンバイン１の車速を変更することができる。

なお、オペレータは、通信端末４を操作することによって、エンジンの回転速度を変更することができる。

作物の状態によって、適切な作業速度は異なる。オペレータが通信端末４を操作し、エンジンの回転速度を適切な回転速度に設定すれば、作物の状態に適した作業速度での作業が可能となる。

図２において、圃場の外周側における周回走行のためのコンバイン１の走行経路が矢印で示されている。図２に示す例では、コンバイン１は、３周の周回走行を行う。そして、この走行経路に沿った刈取走行が完了すると、圃場は、図３に示す状態となる。

つまり、コンバイン１は、最初に外周領域ＳＡにおいて渦巻き状の周回走行を行いながら刈取走行を行う。その後、コンバイン１は、図３に示されるように、外周領域ＳＡよりも内側における内側領域ＣＡにおいて、往復走行経路ＬＳに沿って前進しながら行われる刈取走行と、外周領域ＳＡにおいて旋回経路に沿って走行する方向転換と、を繰り返す。これにより、コンバイン１は、外周領域ＳＡ及び内側領域ＣＡの全体を網羅するように作物を刈り取る。本発明では、前進しながらの刈取走行と、方向転換と、を繰り返す走行を、「往復走行」と称する。

本実施形態においては、図２に示す周回走行は手動走行によって行われる。また、図３に示す内側の領域での刈取走行は、自動走行によって行われる。なお、本発明はこれに限定されず、図２に示す周回走行は自動走行によって行われても良い。

コンバイン１における左右一対の走行装置１１，１１のうち、左側の走行装置１１が、右側の走行装置１１よりも機体横内側に偏倚している場合が多い。このため、機体左側部よりも左側に未刈領域があり、かつ、機体右側部よりも右側に既刈領域がある状態で刈取走行が行われると、未刈領域の作物が走行装置１１によって踏まれる虞が軽減される。本実施形態では、往復走行経路ＬＳは、機体右側部が出来るだけ既刈領域と隣接するように設定される。つまり、往復走行では、未刈領域の外周形状のうち、条方向に沿う二辺の部分をコンバイン１が交互に刈取走行し、コンバイン１は図３の紙面反時計回りに走行する。

図３において、内側領域ＣＡが部分作業領域ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３で区切られている。コンバイン１は、部分作業領域ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の夫々の紙面上下両端部の往復走行経路ＬＳから紙面上下内側の往復走行経路ＬＳに向かって順番に刈取走行する。このため、コンバイン１が最初の往復走行経路ＬＳから２番目の往復走行経路ＬＳへ移動する際のＵターンの距離が長くなると、コンバイン１の空走距離が長くなって作業効率が悪くなる。また、コンバイン１が部分作業領域ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３を刈取走行している途中で穀粒タンク１４が満杯になって、コンバイン１が穀粒の排出のための往復走行経路ＬＳを離脱すると作業効率が悪くなる。このため、部分作業領域ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の夫々の広さや作業対象条数が、内側領域ＣＡの外周形状のうちの条方向に沿う二辺間の距離や穀粒タンク１４の容量等を勘案して決定される。

このように、コンバイン１が内側領域ＣＡで刈取走行を行う際、コンバイン１は、圃場における外周部の既刈領域を自動走行するとともに、既刈領域よりも内側における未刈領域を自動走行しながら未刈領域の植立穀稈を刈り取る。

〔制御部に関する構成〕
本実施形態におけるコンバイン１の制御系は、多数のＥＣＵと呼ばれる電子制御ユニットと、各種動作機器、センサ群やスイッチ群、それらの間のデータ伝送を行う車載ＬＡＮなどの配線網から構成されている。コンバイン１に制御ユニット２０が備えられ、制御ユニット２０は当該制御系の一部として構成されている。制御ユニット２０に、自車位置算出部２１、圃場データ取得部２２、走行経路設定部２３、自動走行制御部２４、車速設定部２５、記憶部２６、等が備えられている。

衛星測位モジュール８０は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）で用いられる人工衛星からのＧＰＳ信号を受信する。そして衛星測位モジュール８０は、受信したＧＰＳ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自車位置算出部２１へ送る。

自車位置算出部２１は、衛星測位モジュール８０によって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。なお、コンバイン１の位置座標は、コンバイン１の機体の位置を示している。算出されたコンバイン１の経時的な位置座標は、自動走行制御部２４と車速算出部２１Ｂと走行軌跡算出部２１Ａとへ送られる。

なお、自車位置算出部２１は、コンバイン１の位置座標を算出することによって、コンバイン１の位置座標を取得する。即ち、コンバイン１は、機体の位置を示す位置座標を取得する自車位置算出部２１を備えている。自車位置算出部２１は、走行軌跡算出部２１Ａと車速算出部２１Ｂとを有する。

走行軌跡算出部２１Ａは、コンバイン１の経時的な位置座標に基づいて、圃場の外周側における周回走行でのコンバイン１の走行軌跡を算出する。算出された走行軌跡は、走行経路設定部２３へ送られる。

車速設定部２５は、主変速レバー１９の操作量に基づいて走行装置１１が駆動する速度、即ち車速を設定する。車速算出部２１Ｂは、コンバイン１の経時的な位置座標に基づいて単位時間当たりの位置座標の変化量を算出し、当該変化量からコンバイン１の車速を検出する。車速算出部２１Ｂによって検出された車速は、自動走行制御部２４へ送られる。

圃場データ取得部２２は、管理コンピュータ５から通信部３０を介して圃場形状データ及び作物植付情報等を取得する。

走行経路設定部２３は、圃場データ取得部２２から圃場形状や作物植付情報を受け取り、自動走行用の走行経路を設定する。走行経路設定部２３は、圃場形状データに基づいて外周領域ＳＡと内側領域ＣＡとを判別するとともに、内側領域ＣＡを往復走行しながら作物を刈り取る往復走行経路ＬＳを設定する。

走行経路設定部２３に、往復走行経路設定部２３Ａと、旋回経路設定部２３Ｂと、が備えられている。往復走行経路設定部２３Ａは、内側領域ＣＡを往復走行する自動走行用の複数の往復走行経路ＬＳを設定し、これら複数の往復走行経路ＬＳは互いに平行である。つまり、往復走行経路設定部２３Ａは、未刈領域に互いに平行な複数の往復走行経路ＬＳを設定可能に構成されている。旋回経路設定部２３Ｂは、コンバイン１が往復走行経路ＬＳに沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の次の往復走行経路ＬＳの端部へ繋げる旋回経路を既刈領域に設定可能に構成されている。

因みに、走行経路設定部２３は、走行軌跡算出部２１Ａによって算出されたコンバイン１の走行軌跡データを受け取り可能に構成され、当該走行軌跡データに基づいて往復走行経路ＬＳ及び旋回経路を変更できる。

旋回経路には複数の旋回パターンが用いられ、旋回元の往復走行経路ＬＳ１から旋回先の往復走行経路ＬＳ２に移行する旋回経路の旋回パターンが、図５乃至図１４に示されている。これら複数の旋回パターンが図４に示された制御ユニット２０の記憶部２６に記憶されている。つまり、旋回経路の設定に用いられる複数の旋回パターンが備えられている。これらの旋回パターンに関しては後述する。

また、通信端末４に、第一設定スイッチ４Ａと、第二設定スイッチ４Ｂと、が備えられている。第一設定スイッチ４Ａは、後述する第一旋回パターンの有効と無効とを切換えるＯＮ／ＯＦＦスイッチである。また、第二設定スイッチ４Ｂは、後述する第二旋回パターンの有効と無効とを切換えるＯＮ／ＯＦＦスイッチである。第一設定スイッチ４Ａ及び第二設定スイッチ４Ｂは、例えばタッチパネルの画面に表示される設定ボタンである。

自動走行制御部２４は、走行装置１１を制御可能に構成されている。そして、自動走行制御部２４は、自車位置算出部２１から受け取ったコンバイン１の位置座標及び検出車速と、走行経路設定部２３から受け取った往復走行経路ＬＳ及び旋回経路と、車速設定部２５から受け取った設定車速と、に基づいて、コンバイン１の自動走行を制御する。より具体的には、自動走行制御部２４は、図３に示されるように、往復走行経路ＬＳに沿った自動走行によって刈取走行が行われるように、コンバイン１の走行を制御する。即ち、コンバイン１は、自動走行可能である。

〔旋回経路について〕
図５乃至図１４に示される内側領域ＣＡに往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２が設定され、往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２の夫々は互いに平行であって、かつ、互いに隣接する。図５乃至図１４に示される内側領域ＣＡは、例えば図３に示される部分作業領域ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の何れか一つうち、コンバイン１の作業幅の二倍に亘って刈り残された未刈領域である。この未刈領域に、コンバイン１が最後に走行する往復走行経路ＬＳ２と、往復走行経路ＬＳ２に隣接する往復走行経路ＬＳ１と、が設定される。往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２の離間距離は、コンバイン１の最小旋回半径では旋回し切れないため、コンバイン１は旋回の途中で一旦後進走行する。つまり、図５乃至図１４に示される旋回走行では、スイッチバックによる旋回走行が外周領域ＳＡ、即ち既刈領域で行われる。

図５には、従来技術で設定される旋回経路が示される。往復走行経路ＬＳ１の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ１と、往復走行経路ＬＳ２の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ２と、が旋回経路設定部２３Ｂ（図４参照、以下同じ）によって設定される。接円ＣＦ１は、往復走行経路ＬＳ２の位置する側から往復走行経路ＬＳ１の延長線と接点ＰＳで接する。また、接円ＣＦ２は、往復走行経路ＬＳ１の位置する側から往復走行経路ＬＳ２の延長線と接点ＰＥで接する。

接点ＰＥは、内側領域ＣＡの外周形状のうちの往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２と交差する辺部Ｓ１から設定距離Ｄ１だけ離間した位置に設定される。設定距離Ｄ１に亘る領域は、コンバイン１が旋回走行を完了して旋回先の往復走行経路ＬＳ２に沿って走行を開始する際に、自動走行制御部２４がコンバイン１の位置ずれや方位ずれを修正するためのマージン領域として確保される。

接円ＣＦ１，ＣＦ２の夫々の円心は辺部Ｓ１から設定距離Ｄ１だけ離間した位置に並んで設定される。接円ＣＦ１，ＣＦ２の夫々はコンバイン１の最小旋回半径と等しい半径を有する。接円ＣＦ１，ＣＦ２の夫々の半径は互いに同じ径に設定されている。コンバイン１の最小旋回半径は規定値であって、コンバイン１の仕様によって値が異なる。なお、接円ＣＦ１，ＣＦ２の夫々の半径は、最小旋回半径と同一の値でなくても良く、例えば作業者が通信端末４等（図４参照）を用いて無理のない旋回半径を予め設定する構成であっても良い。このことは、後述する図６乃至図１４に関しても同様である。

接円ＣＦ１の円弧上に前進旋回経路ＬＣ１が設定され、接円ＣＦ２の円弧上に前進旋回経路ＬＣ２が設定される。前進旋回経路ＬＣ１と前進旋回経路ＬＣ２とを繋ぐ直線経路として後進中間経路ＬＭが設定されている。前進旋回経路ＬＣ１と後進中間経路ＬＭとは接点Ｐ１で接し、前進旋回経路ＬＣ２と後進中間経路ＬＭとは接点Ｐ２で接する。後進中間経路ＬＭは、内側領域ＣＡの外周形状のうちの往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２と交差する辺部Ｓ１と平行な経路である。また、後進中間経路ＬＭは接円ＣＦ１，ＣＦ２に対して接線方向に延びる経路である。

コンバイン１は、旋回元の往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後、そのまま前進して接点ＰＳに到達すると、旋回走行を開始する。旋回走行はコンバイン１が接点ＰＥに到達するまで継続する。コンバイン１が接点ＰＥに到達するまでに、コンバイン１は、前進旋回経路ＬＣ１に沿って前進旋回走行を行い、次に後進中間経路ＬＭに沿って後進走行を行い、最後に前進旋回経路ＬＣ２に沿って前進旋回走行を行う。

このように、コンバイン１は前進旋回経路ＬＣ１と後進中間経路ＬＭと前進旋回経路ＬＣ２とを順番に経由してスイッチバック走行を行う。そして、接点ＰＥ付近において、コンバイン１の方位と、旋回先の往復走行経路ＬＳ２の方位と、の差が許容値に収まれば旋回走行が終了する。

因みに、旋回先の往復走行経路ＬＳ２との距離及び方位差に基づいて操舵制御されることによって、コンバイン１は旋回先の往復走行経路ＬＳ２に移行できる。このため、コンバイン１の旋回走行の際、前進旋回走行及び後進走行の走行軌跡は、前進旋回経路ＬＣ１，ＬＣ２や後進中間経路ＬＭ等と厳密に一致しなくてもよい。このことは、後述する図６乃至図１４に関しても同様である。

図６に、本発明における旋回経路の構成の一例が示されている。図６に示された旋回パターンは、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の最初の前進旋回走行において、コンバイン１に次の往復走行経路ＬＳ２の位置する側に旋回させるパターンである。この旋回パターンを、『第一旋回パターン』と称する。

往復走行経路ＬＳ１の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ１（本発明の『第一接円』、以下同じ）と、往復走行経路ＬＳ２の延長線と円弧上で接する接円ＣＢ１（本発明の『第二接円』、以下同じ）と、が旋回経路設定部２３Ｂによって設定される。図５で示された前進旋回経路ＬＣ１，ＬＣ２と後進中間経路ＬＭとが、図６では破線ＬＣ０で示されており、図６に示される本発明の旋回経路と図５に示される従来技術の旋回経路とを比較し易くしている。後述の図７乃至図９においても、図５で示された前進旋回経路ＬＣ１，ＬＣ２と後進中間経路ＬＭとが破線ＬＣ０で示されている。

接円ＣＦ１は、往復走行経路ＬＳ２の位置する側から往復走行経路ＬＳ１の延長線と接点ＰＳ（本発明の『第一接点』、以下同じ）で接する。また、接円ＣＢ１は、往復走行経路ＬＳ１の位置する側と反対側から往復走行経路ＬＳ２の延長線と接点ＰＥで接する。この状態で、接円ＣＦ１と接円ＣＢ１との夫々の円弧同士が接点Ｐ１（本発明の『第二接点』、以下同じ）で接する。接点Ｐ１は、接点ＰＥよりも内側領域ＣＡの位置する側に位置するとともに、往復走行経路ＬＳ２の延長線に対して往復走行経路ＬＳ１の位置する側と反対側に位置する。つまり、接円ＣＢ１は、往復走行経路ＬＳ２の延長線と接円ＣＦ１との両方に対して円弧上で接する。

仮想点ＰＳ０は、図５で示された接点ＰＳである。図６に示される接点ＰＳは、仮想点ＰＳ０よりも内側領域ＣＡの位置する側に位置し、図５に示される旋回経路よりもコンバイン１の旋回開始地点が内側領域ＣＡの位置する側に設定されている。接点ＰＳは、コンバイン１が旋回を開始する際に未刈領域の作物が走行装置１１の旋回内側部分に踏まれないような位置に設定される。

図６に示された接点ＰＥは、図５に示された接点ＰＥよりも内側領域ＣＡから離れて設定されている。つまり、図６に示された接点ＰＥは、辺部Ｓ１から設定距離Ｄ１だけ離間した位置よりも更に内側領域ＣＡから離れて設定されている。

接円ＣＦ１の円弧上に前進旋回経路ＬＣ１が設定され、接円ＣＢ１の円弧上に後進旋回経路ＬＢが設定される。前進旋回経路ＬＣ１と後進旋回経路ＬＢとは接点Ｐ１で接する。前進旋回経路ＬＣ１は接点ＰＳと接点Ｐ１とに亘って設定され、後進旋回経路ＬＢは接点Ｐ１と接点ＰＥとに亘って設定される。

コンバイン１は、旋回元の往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後、そのまま前進して接点ＰＳに到達すると、旋回走行を開始する。コンバイン１は、接点Ｐ１まで前進旋回経路ＬＣ１に沿って前進旋回走行を行って、途中で往復走行経路ＬＳ２の延長線を横切る。前進旋回経路ＬＣ１は左旋回の経路であって、コンバイン１、は往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の前進旋回走行で次の往復走行経路ＬＳ２の位置する側に旋回する。

コンバイン１が接点Ｐ１に到達すると、コンバイン１の旋回方向が前進旋回経路ＬＣ１の旋回方向と逆方向に切り返され、コンバイン１は後進旋回経路ＬＢに沿って後進旋回走行を行う。コンバイン１が接点ＰＥに到達すると、コンバイン１は、次の往復走行経路ＬＳ２の延長線上に位置し、コンバイン１の前進方位が往復走行経路ＬＳ２の前進方位に沿っている。

図６に示された接点ＰＥは、図５に示された接点ＰＥよりも内側領域ＣＡから離れて設定されているが、コンバイン１が後進旋回経路ＬＢに沿って走行する距離は、図５においてコンバイン１が後進中間経路ＬＭに沿って走行する距離と同等程度か、これ以下である。このため、図６に示された第一旋回パターンに基づく旋回経路の走行距離は、図５に示された旋回経路の走行距離と比較して、前進旋回経路ＬＣ１が内側領域ＣＡの位置する側に近寄った分だけ短くなる。

図７に、本発明における旋回経路の構成の一例が示されている。図７に示された旋回パターンは、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の最初の前進旋回走行において、コンバイン１に次の往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側に旋回させるパターンである。この旋回パターンを、『第二旋回パターン』と称する。図６に基づいて上述した通り、往復走行経路ＬＳ１の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ１と、往復走行経路ＬＳ２の延長線と円弧上で接する接円ＣＢ１と、が旋回経路設定部２３Ｂによって設定される。

接円ＣＦ１は、往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側から往復走行経路ＬＳ１の延長線と接点ＰＳで接する。また、接円ＣＢ１は、往復走行経路ＬＳ１の位置する側から往復走行経路ＬＳ２の延長線と接点ＰＥで接する。この状態で、接円ＣＦ１と接円ＣＢ１との夫々の円弧同士が接点Ｐ１で接する。接点Ｐ１は、接点ＰＥよりも内側領域ＣＡの位置する側に位置するとともに、往復走行経路ＬＳ１の延長線に対して往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側に位置する。つまり、接円ＣＢ１は、往復走行経路ＬＳ２の延長線と接円ＣＦ１との両方に対して円弧上で接する。

仮想点ＰＳ０は、図５で示された接点ＰＳである。図７に示される接点ＰＳは、仮想点ＰＳ０よりも内側領域ＣＡの位置する側に位置し、図５に示される旋回経路よりもコンバイン１の旋回開始地点が内側領域ＣＡの位置する側に設定されている。接円ＣＦ１の円弧上に前進旋回経路ＬＣ１が設定され、前進旋回経路ＬＣ１は接点ＰＳと接点Ｐ１とに亘って設定される。前進旋回経路ＬＣ１は右旋回の経路であって、コンバイン１、は往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の前進旋回走行で次の往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側に旋回する。接点ＰＳは、コンバイン１が旋回を開始する際に未刈領域の作物が走行装置１１の旋回外側部分に踏まれないような位置に設定される。

図７に示された接点ＰＥは、図５に示された接点ＰＥよりも内側領域ＣＡから離れて設定されている。つまり、図７に示された接点ＰＥは、辺部Ｓ１から設定距離Ｄ１だけ離間した位置よりも更に内側領域ＣＡから離れて設定されている。

接円ＣＢ１の円弧上に後進旋回経路ＬＢが設定される。前進旋回経路ＬＣ１と後進旋回経路ＬＢとは接点Ｐ１で接する。後進旋回経路ＬＢは接点Ｐ１と接点ＰＥとに亘って設定される。図７に示された後進旋回経路ＬＢの経路途中の領域のうち、接点Ｐ１よりも内側領域ＣＡの位置する側に近寄る領域が存在する。このため、図７に示された実施形態では、コンバイン１が後進旋回経路ＬＢに沿って後進旋回走行する際に、内側領域ＣＡにおいて刈り残された作物が走行装置１１の旋回外側部分に踏まれないように、接点ＰＳ，Ｐ１の設定位置は考慮される。

コンバイン１は、旋回元の往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後、そのまま前進して接点ＰＳに到達すると、旋回走行を開始する。コンバイン１は、接点Ｐ１まで前進旋回経路ＬＣ１に沿って前進旋回走行を行う。

コンバイン１が接点Ｐ１に到達すると、コンバイン１の旋回方向が前進旋回経路ＬＣ１の旋回方向と逆方向に切り返され、コンバイン１は、後進旋回経路ＬＢに沿って後進旋回走行を行う。このとき、コンバイン１は往復走行経路ＬＳ１の延長線を途中で横切る。コンバイン１が接点ＰＥに到達すると、コンバイン１は、次の往復走行経路ＬＳ２の延長線上に位置し、コンバイン１の前進方位が往復走行経路ＬＳ２の前進方位に沿っている。

図７に示された第二旋回パターンに基づく旋回経路の走行距離は、図６に示された第一旋回パターンに基づく旋回経路の走行距離と略同等である。このため、図７に示された第二旋回パターンに基づく旋回経路の走行距離は、図５に示された旋回経路の走行距離と比較して、旋回経路が全体的に内側領域ＣＡの位置する側に近寄った分だけ短くなる。

図６及び図７に示される実施形態では、コンバイン１が後進旋回経路ＬＢに沿った後進旋回走行を終了すると、コンバイン１の位置が次の往復走行経路ＬＳ２の延長線と一致または略一致し、コンバイン１の前進方位が次の往復走行経路ＬＳ２の走行方位と一致または略一致する。このため、自動走行制御部２４は、コンバイン１を接点ＰＥからそのまま前進走行させるだけで、往復走行経路ＬＳ２に沿って自動走行制御を可能である。つまり、図６及び図７に示される実施形態では、図５に示された旋回経路と比較して、自動走行制御部２４は、内側領域ＣＡへ進入する前にコンバイン１の位置ずれや方位ずれを修正し易い。

第一設定スイッチ４Ａ（図４参照、以下同じ）がＯＦＦ設定であれば、旋回経路設定部２３Ｂは、図６に示される第一旋回パターンを選択しない。また、第二設定スイッチ４Ｂ（図４参照、以下同じ）がＯＦＦ設定であれば、旋回経路設定部２３Ｂは、図７に示される第二旋回パターンを選択しない。第一設定スイッチ４Ａ及び第二設定スイッチ４Ｂはオペレータによって操作され、オペレータは、自身の好みに合わせて第一旋回パターンと第二旋回パターンとの夫々の有効／無効を設定できる。

第一設定スイッチ４Ａと第二設定スイッチ４Ｂとの夫々がＯＦＦ設定であれば、旋回経路設定部２３Ｂは、図５に示される従来の旋回パターンを選択する。第一設定スイッチ４Ａと第二設定スイッチ４Ｂとの少なくとも一方がＯＮであれば、旋回経路設定部２３Ｂは、圃場の状況に応じて複数の旋回パターンを切換える。圃場の状況とは、旋回走行を行う外周領域ＳＡの広さや、コンバイン１の旋回走行時にコンバイン１が圃場の畦際と接触する虞や、コンバイン１の旋回走行時にコンバイン１が未刈領域の作物を踏み倒す虞等が例示される。

旋回経路設定部２３Ｂが旋回パターンを選択する際の優先順位は、優先順位の高い順に、第一旋回パターン、第二旋回パターン、従来技術の旋回パターンの順であって、これら三つの旋回パターンが何れも選択可能な場合、原則として第一旋回パターンが旋回経路設定部２３Ｂによって選択される。なお、第二旋回パターンの旋回距離が第一旋回パターンの旋回距離よりも短い場合、第二旋回パターンが旋回経路設定部２３Ｂによって選択される場合もある。

図６及び図７に基づいて上述した第一旋回パターン及び第二旋回パターンは、図８及び図９に示されるものであっても良い。図８に第一旋回パターンが示され、図９に第二旋回パターンが示されている。図６で示された第一旋回パターンと、図７で示された第二旋回パターンと、ではコンバイン１の後進旋回走行終了時に、コンバイン１が次の往復走行経路ＬＳ２の延長線上に位置する。一方、図８で示された第一旋回パターンと、図９で示された第二旋回パターンと、ではコンバイン１の後進旋回走行終了後に、再度コンバイン１の前進旋回走行が行われる。

図８及び図９に示された実施形態では、図５に基づいて上述したように、往復走行経路ＬＳ１の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ１と、往復走行経路ＬＳ２の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ２と、が旋回経路設定部２３Ｂによって設定される。更に、接円ＣＦ１，ＣＦ２の夫々に対して円弧同士で接する接円ＣＢ１が、旋回経路設定部２３Ｂによって設定される。

図８における接円ＣＦ１は往復走行経路ＬＳ２の位置する側から往復走行経路ＬＳ１の延長線と接点ＰＳで接し、図９における接円ＣＦ１は往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側から往復走行経路ＬＳ１の延長線と接点ＰＳで接する。また、図８における接円ＣＦ２は往復走行経路ＬＳ１の位置する側から往復走行経路ＬＳ２の延長線と接点ＰＥで接し、図９における接円ＣＦ２は往復走行経路ＬＳ１の位置する側と反対側から往復走行経路ＬＳ２の延長線と接点ＰＥで接する。

この状態で、接円ＣＦ１と接円ＣＢ１との夫々の円弧同士が接点Ｐ１で接し、接円ＣＦ２と接円ＣＢ１との夫々の円弧同士が接点Ｐ２で接する。図８において、往復走行経路ＬＳ２の延長線を挟んで、往復走行経路ＬＳ１の位置する側と反対側に接点Ｐ１が位置するとともに往復走行経路ＬＳ１の位置する側に接点Ｐ２が位置する。図９において、往復走行経路ＬＳ１の延長線を挟んで往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側に接点Ｐ１が位置し、往復走行経路ＬＳ２の延長線を挟んで往復走行経路ＬＳ１の位置する側と反対側に接点Ｐ２が位置する。

図８及び図９において、仮想点ＰＳ０は、図５で示された接点ＰＳである。接点ＰＳは、仮想点ＰＳ０よりも内側領域ＣＡの位置する側に位置し、図５に示される旋回経路よりもコンバイン１の旋回開始地点が内側領域ＣＡの位置する側に設定されている。接点ＰＳは、コンバイン１が旋回を開始する際に未刈領域の作物が走行装置１１の旋回内側部分に踏まれないような位置に設定される。そして、接円ＣＦ１の円弧上に接点ＰＳと接点Ｐ１とに亘る前進旋回経路ＬＣ１が設定される。

図８及び図９に示された接点ＰＥは、図５に示された接点ＰＥと同じ位置に設定されている。つまり、図８及び図９に示された接点ＰＥは、辺部Ｓ１から設定距離Ｄ１だけ離間した位置に設定されている。そして、接円ＣＦ２の円弧上に接点ＰＥと接点Ｐ２とに亘る前進旋回経路ＬＣ２が設定される。更に、接円ＣＢ１の円弧上に接点Ｐ１と接点Ｐ２とに亘る後進旋回経路ＬＢが設定される。

図８において、コンバイン１は、旋回元の往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後、そのまま前進して接点ＰＳに到達すると、旋回走行を開始する。コンバイン１は、接点Ｐ１まで前進旋回経路ＬＣ１に沿って左旋回の前進旋回走行を行って、途中で往復走行経路ＬＳ２の延長線を横切る。

コンバイン１が接点Ｐ１に到達すると、コンバイン１の旋回方向が前進旋回経路ＬＣ１の旋回方向と逆方向に切り返され、コンバイン１は、後進旋回経路ＬＢに沿って後進旋回走行を行って、途中で往復走行経路ＬＳ２の延長線を横切る。コンバイン１が接点Ｐ２に到達すると、コンバイン１の旋回方向が後進旋回経路ＬＢの旋回方向と逆方向、即ち前進旋回経路ＬＣ１の旋回方向と同じ旋回方向に切り返され、コンバイン１は、接点ＰＥまで前進旋回経路ＬＣ２に沿って左旋回の前進旋回走行を行う。

図９において、コンバイン１は、旋回元の往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後、そのまま前進して接点ＰＳに到達すると、旋回走行を開始する。コンバイン１は、接点Ｐ１まで前進旋回経路ＬＣ１に沿って右旋回の前進旋回走行を行う。

コンバイン１が接点Ｐ１に到達すると、コンバイン１の旋回方向が前進旋回経路ＬＣ１の旋回方向と逆方向に切り返され、コンバイン１は、後進旋回経路ＬＢに沿って後進旋回走行を行って、途中で往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２の延長線を横切る。コンバイン１が接点Ｐ２に到達すると、コンバイン１の旋回方向が後進旋回経路ＬＢの旋回方向と逆方向、即ち前進旋回経路ＬＣ１の旋回方向と同じ旋回方向に切り返され、コンバイン１は、接点ＰＥまで前進旋回経路ＬＣ２に沿って右旋回の前進旋回走行を行う。

図９に示された後進旋回経路ＬＢの経路途中の領域のうち、接点Ｐ１よりも内側領域ＣＡの位置する側に近寄る領域が存在する。このため、図９に示された実施形態では、コンバイン１が後進旋回経路ＬＢに沿って後進旋回走行する際に、内側領域ＣＡにおいて刈り残された作物が走行装置１１の旋回外側部分に踏まれないように、接点ＰＳ，Ｐ１の設定位置は考慮される。

図８及び図９に示された実施形態では、コンバイン１が後進旋回経路ＬＢに沿った後進旋回走行を終了すると、コンバイン１の位置が次の往復走行経路ＬＳ２の延長線と概ね一致し、コンバイン１の前進方位が次の往復走行経路ＬＳ２の走行方位と概ね一致する。また、図８及び図９に示された接点Ｐ２の位置は、図６及び図７に示された接点ＰＥよりも内側領域ＣＡの位置する側に近づけられている。このことから、図８及び図９に示された実施形態では、図６及び図７に示された実施形態と比較して、コンパクトな領域でコンバイン１の旋回走行が可能となるとともに旋回走行の走行距離が更に短くなる。

また、図８及び図９に示された実施形態では、接点Ｐ２におけるコンバイン１の前進方位の方位ずれの度合いも、図５に示される接点Ｐ２におけるコンバイン１の前進方位の方位ずれよりも小さい。このため、図５に示された従来技術と比較して、前進旋回経路ＬＣ２におけるコンバイン１の方向転換が容易となる。

このように、図６乃至図９に示された旋回経路に、コンバイン１が前進旋回走行を行う経路と、コンバイン１が後進旋回走行を行う経路と、が含まれる。そして旋回経路設定部２３Ｂは、コンバイン１が左右一方へ前進旋回走行を行った後に左右他方へ後進旋回走行を行うように、外周領域ＳＡに旋回経路を設定可能に構成されている。そして、コンバイン１が後進旋回走行を終了すると、コンバイン１が次の往復走行経路ＬＳ２の延長線上に位置するように、旋回経路設定部２３Ｂは旋回経路を設定する。また、コンバイン１が後進旋回走行を終了すると、コンバイン１の前進方位が次の往復走行経路ＬＳ２の走行方位に沿うように、旋回経路設定部２３Ｂは旋回経路を設定する。

なお、図６乃至図９に示された接円ＣＦ１，ＣＢ１の夫々の半径は互いに同じ径に設定されているが、接円ＣＦ１，ＣＢ１の夫々の半径は格別の径に設定されても良い。図８及び図９に示された接円ＣＦ２も、接円ＣＦ１，ＣＢ１の夫々の半径とは格別の径に設定されても良い。

図１０乃至図１４では、内側領域ＣＡの外周形状のうちの往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２と交差する辺部Ｓ１が、往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２に対して直交せずに斜め方向に交差する。

図１０乃至図１２に示された辺部Ｓ１のうち、往復走行経路ＬＳ２の位置する側の方が往復走行経路ＬＳ１の位置する側よりも紙面右側に位置する。このことから、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１を刈り抜ける際に、コンバイン１の進行方向左側部における刈り残しを避けるため、線Ｓ１１で示された境界までは、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って真っすぐ刈取走行する必要がある。また、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ２に沿って刈取走行を開始する際に、コンバイン１の進行方向右側部における作物の刈り取りが、コンバイン１の進行方向左側部における作物の刈り取りよりも早く開始される。このため、線Ｓ１２で示された境界までに、コンバイン１が旋回走行を完了して往復走行経路ＬＳ２に沿って真っすぐ走行しておく必要がある。

図１０には、従来技術で設定される旋回パターンが示される。往復走行経路ＬＳ１の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ１と、往復走行経路ＬＳ２の延長線と円弧上で接する接円ＣＦ２と、が旋回経路設定部２３Ｂによって設定される。接円ＣＦ１は、往復走行経路ＬＳ２の位置する側から往復走行経路ＬＳ１の延長線と接点ＰＳで接する。また、接円ＣＦ２は、往復走行経路ＬＳ１の位置する側から往復走行経路ＬＳ２の延長線と接点ＰＥで接する。

接円ＣＦ１の円弧上に前進旋回経路ＬＣ１が設定され、接円ＣＦ２の円弧上に前進旋回経路ＬＣ２が設定される。前進旋回経路ＬＣ１と前進旋回経路ＬＣ２とを繋ぐ直線経路として後進中間経路ＬＭが設定されている。前進旋回経路ＬＣ１と後進中間経路ＬＭとは接点Ｐ１で接し、前進旋回経路ＬＣ２と後進中間経路ＬＭとは接点Ｐ２で接する。後進中間経路ＬＭは、内側領域ＣＡの外周形状のうちの辺部Ｓ１と平行な経路である。また、後進中間経路ＬＭは接円ＣＦ１，ＣＦ２に対して接線方向に延びる経路である。

コンバイン１は、旋回元の往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後、そのまま前進して接点ＰＳに到達すると、旋回走行を開始する。旋回走行はコンバイン１が接点ＰＥに到達するまで継続する。コンバイン１は、前進旋回経路ＬＣ１に沿って前進旋回走行を行い、次に後進中間経路ＬＭに沿って後進走行を行い、最後に前進旋回経路ＬＣ２に沿って前進旋回走行を行い、そして接点ＰＥに到達する。

このように、コンバイン１は前進旋回経路ＬＣ１と後進中間経路ＬＭと前進旋回経路ＬＣ２とを順番に経由してスイッチバック走行を行う。そして、接点ＰＥ付近において、コンバイン１の方位と、旋回先の往復走行経路ＬＳ２の方位と、の差が許容値に収まれば旋回走行が終了する。

図１０において、接点ＰＥは、線Ｓ１２で示された境界よりも内側領域ＣＡの位置する側に設定できないため、接点ＰＥは、内側領域ＣＡの位置する側に殆ど近づけられない。図１０に示される旋回経路のうち、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後に接点ＰＳに到達するまでの空走距離が長くなっている。この空走距離を縮めるため、図１１及び図１２に、本発明における旋回経路の構成の一例が夫々示されている。

図１１に第一旋回パターンが示され、図１２に第二旋回パターンが示されている。図１１及び図１２に、図１０で示された前進旋回経路ＬＣ１，ＬＣ２と後進中間経路ＬＭとが破線ＬＣ０で示されており、図１１及び図１２に示される本発明の旋回経路と図１０に示される従来技術の旋回経路とを比較し易くしている。また、図１１及び図１２に示された仮想点ＰＳ０は、図１０で示された接点ＰＳである。

図１１に示された第一旋回パターンに基づく旋回経路は図８に基づいて上述した手法によって設定され、図１２に示された第二旋回パターンに基づく旋回経路は図９に基づいて上述した手法によって設定されている。図１１と図１２との何れにおいても、接点ＰＳが仮想点ＰＳ０よりも内側領域ＣＡの位置する側に設定され、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後に接点ＰＳに到達するまでの空走距離が、図１０の場合よりも短くなっている。

図１１に示される内側領域ＣＡにおいては、往復走行経路ＬＳ１の位置する側よりも往復走行経路ＬＳ２の位置する側の方が外周領域ＳＡへ出ている。このため、図１１に示される第一旋回パターンでは、コンバイン１が内側領域ＣＡ（未刈領域）の作物を踏み倒さない程度に、接点ＰＳ及び前進旋回経路ＬＣ１は内側領域ＣＡから離れた位置に設定される。図１１に示される第一旋回パターンでは、図１０に示される従来技術の旋回パターンと比較して、旋回経路の距離が短くなっている。

コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後に位置する外周領域ＳＡのうち、コンバイン１の右旋回側の領域が、コンバイン１の左旋回側の領域よりも広い。このため、図１２における接点ＰＳは、図１１における接点ＰＳよりも更に内側領域ＣＡの位置する側に設定されている。また、図１２に示された第二旋回パターンの走行距離は、図１０及び図１１に示された旋回パターンの走行距離よりも短くなっている。

図１０乃至図１２に示された複数の旋回パターンのうち、図１２に示された第二旋回パターンに基づく旋回経路の距離が一番短い。このため、第二設定スイッチ４ＢがＯＮ設定であれば、旋回経路設定部２３Ｂは、図１０乃至図１２に示された旋回パターンのうち、図１２に示される第二旋回パターンを選択する。

第二設定スイッチ４ＢがＯＦＦ設定であって、かつ、第一設定スイッチ４ＡがＯＮ設定であれば、旋回経路設定部２３Ｂは、図１０乃至図１２に示された旋回パターンのうち、図１１に示される第一旋回パターンを選択する。また、第一旋回パターンに基づくコンバイン１の旋回走行であると、内側領域ＣＡ（未刈領域）の作物が踏み倒されると判定されると、たとえ第一設定スイッチ４ＡがＯＮ設定であっても、旋回経路設定部２３Ｂは、図１０に示される従来の旋回パターンを選択する場合もある。

なお、図１２に示される第二旋回パターンは、図７に示されるように、前進旋回経路ＬＣ１と後進旋回経路ＬＢとによって構成され、前進旋回経路ＬＣ２を有さない構成であっても良い。この場合、コンバイン１の後進旋回走行終了時に、コンバイン１が次の往復走行経路ＬＳ２の延長線上に位置し、コンバイン１の前進方位が次の往復走行経路ＬＳ２の走行方位に沿う。

図１３及び図１４に示された辺部Ｓ１のうち、往復走行経路ＬＳ１の位置する側の方が往復走行経路ＬＳ２の位置する側よりも紙面右側に位置する。このことから、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１を刈り抜ける際に、コンバイン１の進行方向右側部における刈り残しを避けるため、線Ｓ１３で示された境界までは、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って真っすぐ刈取走行する必要がある。また、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ２に沿って刈取走行を行う際に、コンバイン１の進行方向左側部における作物の刈り取りが、コンバイン１の進行方向右側部における作物の刈り取りよりも早く開始される。このため、線Ｓ１４で示された境界までに、コンバイン１が旋回走行を完了して往復走行経路ＬＳ２に沿って真っすぐ走行しておく必要がある。

図１３には、従来技術で設定される旋回経路が示される。旋回経路の設定手法に関しては、図１０に基づいて上述した通りであるため省略する。

接点ＰＳは、線Ｓ１３で示された境界よりも内側領域ＣＡの位置する側に設定できないため、図１３及び図１４に示された接点ＰＳは、図示された位置よりも内側領域ＣＡの位置する側に殆ど近づけられない。このため、図１３に示される旋回経路のうち、コンバイン１が旋回走行を完了して内側領域ＣＡへ進入するまでの空走距離が長くなっている。この空走距離を縮めるため、図１４に、本発明における旋回経路の構成の一例が示されている。

図１４に第二旋回パターンが示される。また、図１４に、図１３で示された前進旋回経路ＬＣ１，ＬＣ２と後進中間経路ＬＭとが破線ＬＣ０で示されており、図１４に示される本発明の旋回経路と図１３に示される従来技術の旋回経路とを比較し易くしている。また、図１４に示された仮想点ＰＥ０は、図１３で示された接点ＰＥである。

図１４に示された第二旋回パターンに基づく旋回経路は図９に基づいて上述した手法によって設定されている。図１４では、接点ＰＥが仮想点ＰＥ０よりも内側領域ＣＡの位置する側に設定され、コンバイン１が旋回走行を完了して内側領域ＣＡへ進入するまでの空走距離が短くなっている。このように、図１４に示された第二旋回パターンに基づく旋回経路の走行距離は、図１３に示された従来技術の走行距離よりも短くなっている。このため、第二設定スイッチ４ＢがＯＮ設定であれば、旋回経路設定部２３Ｂは、図１３及び図１４に示された旋回パターンのうち、図１４に示される第二旋回パターンを選択する。

このように、図５乃至図１４に例示されるようなスイッチバック式の旋回走行が行われる際に、旋回経路設定部２３Ｂが、内側領域ＣＡにおける未刈領域の形状や既刈領域のスペースに応じて旋回パターンを選択する。即ち、旋回経路設定部２３Ｂは、圃場の状況に応じて複数の旋回パターンを切換えるように構成されている。そして、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の最初の前進旋回走行で、コンバイン１に次の往復走行経路ＬＳ２の位置する側に旋回させるパターンが、複数の旋回パターンに含まれている。また、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１に沿って内側領域ＣＡを刈り抜けた後の最初の前進旋回走行で、コンバイン１に次の往復走行経路ＬＳ２の位置する側と反対側に旋回させるパターンが、複数の旋回パターンに含まれている。

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

（１）上述した実施形態に示された旋回経路設定部２３Ｂは、図５、図１０及び図１３に示された従来技術を排除するものではない。旋回経路設定部２３Ｂは、図５、図１０及び図１３に示された従来技術の旋回経路を生成しても良い。例えば、旋回経路は、コンバイン１に前進旋回走行を行わせる経路と、コンバイン１に後進旋回走行を行わせる経路と、を含み、更にコンバイン１に直進の後進走行を行わせる経路を含むものであっても良い。また、図５、図１０及び図１３に示された従来技術の旋回経路を設定するための旋回パターンが制御ユニット２０の記憶部２６に記憶され、旋回経路設定部２３Ｂは、圃場の状況に応じて複数の旋回パターンを切換えるように構成されても良い。

（２）図５乃至図１４に示された実施形態では、往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２は互いに隣り合っているが、この実施形態に限定されない。例えば往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２の間に、別の往復走行経路ＬＳが存在する構成であっても良く、旋回経路設定部２３Ｂは、当該別の往復走行経路ＬＳを飛ばして往復走行経路ＬＳ１，ＬＳ２に亘る旋回経路を設定する構成であっても良い。要するに、旋回経路設定部２３Ｂは、コンバイン１が往復走行経路ＬＳ１を刈り抜けた後の次の往復走行経路ＬＳ２の端部へ繋げる旋回経路を既刈領域に設定可能な構成であれば良い。

（３）上述した実施形態では、走行経路設定部２３は制御ユニット２０に備えられているが、この実施形態に限定されない。例えば、走行経路設定部２３が、通信端末４や管理コンピュータ５に備えられる構成であっても良い。

（４）上述した実施形態では、複数の旋回パターンが図４に示された制御ユニット２０の記憶部２６に記憶されているが、この実施形態に限定されない。例えば、複数の旋回パターンは通信端末４や管理コンピュータ５から送られてくる構成であっても良い。

（５）図６乃至図９、図１１及び図１２、図１４に基づいて上述した実施形態において、前進旋回経路ＬＣ１と後進旋回経路ＬＢとの間に前進と後進との少なくとも一方の直進経路が設定される構成であっても良い。また、図８及び図９、図１１及び図１２、図１４に基づいて上述した実施形態において、前進旋回経路ＬＣ２と後進旋回経路ＬＢとの間に前進と後進との少なくとも一方の直進経路が設定される構成であっても良い。

（６）上述した自動走行制御システムの技術的特徴は、自動走行制御方法にも適用可能である。この場合における自動走行制御方法に、互いに平行な複数の往復走行経路ＬＳを未刈領域に設定可能な往復走行経路設定ステップと、コンバイン１が往復走行経路ＬＳを刈り抜けた後の次の往復走行経路ＬＳの端部へ繋げる旋回経路を既刈領域に設定可能な旋回経路設定ステップと、が含まれるものであって良い。そして、旋回経路設定ステップは、コンバイン１が左右一方へ前進旋回走行を行った後に左右他方へ後進旋回走行を行うように、旋回経路を設定可能に構成されて良い。

（７）上述した自動走行制御システムの技術的特徴は、自動走行制御プログラムにも適用可能である。この場合における自動走行制御プログラムは、互いに平行な複数の往復走行経路ＬＳを未刈領域に設定可能な往復走行経路設定機能と、コンバイン１が往復走行経路ＬＳを刈り抜けた後の次の往復走行経路ＬＳの端部へ繋げる旋回経路を既刈領域に設定可能な旋回経路設定機能と、をコンピュータに実行させるものであって良い。そして、旋回経路設定機能は、コンバイン１が左右一方へ前進旋回走行を行った後に左右他方へ後進旋回走行を行うように、旋回経路を設定可能に構成されて良い。また、この技術的特徴を有する自動走行制御プログラムは、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体に記憶されるものであって良い。

なお、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、圃場の未刈領域を往復走行しながら作物を刈り取るとともに未刈領域よりも外側の既刈領域で前記往復走行のための旋回走行を行うコンバインのための自動走行制御システムに適用できる。また、当該自動走行制御システムが搭載されたコンバインにも適用できる。

１ ：コンバイン
２３Ａ ：往復走行経路設定部
２３Ｂ ：旋回経路設定部
ＬＳ ：往復走行経路
ＬＳ１ ：往復走行経路
ＬＳ２ ：往復走行経路

Claims (6)

1. 圃場の未刈領域を往復走行しながら作物を刈り取るとともに前記未刈領域よりも外側の既刈領域で前記往復走行のための旋回走行を行うコンバインのための自動走行制御システムであって、
   互いに平行な複数の往復走行経路を前記未刈領域に設定可能な往復走行経路設定部と、
   前記コンバインが前記往復走行経路を刈り抜けた後の次の前記往復走行経路の端部へ繋げる旋回経路を前記既刈領域に設定可能な旋回経路設定部と、が備えられ、
   前記旋回経路は、前記コンバインが刈り抜けた前記往復走行経路の延長線に対して第一接点で接する第一接円に沿って前記コンバインに前進旋回走行を行わせる経路と、前記第一接点から前記コンバインが前進する側において前記第一接円に対して第二接点で接する第二接円に沿って前記コンバインに後進旋回走行を行わせる経路と、を含み、
   前記旋回経路設定部は、前記コンバインが左右一方へ前記前進旋回走行を行った後に左右他方へ前記後進旋回走行を行うように、前記旋回経路を設定可能に構成され、かつ、前記コンバインが前記後進旋回走行を終了すると、前記コンバインが前記次の往復走行経路の延長線上に位置するように、前記旋回経路を設定するように構成され、
   前記前進旋回走行を行わせる経路は、前記第一接円における前記第一接点から始まり前記第二接点で終わる円弧であり、かつ、前記後進旋回走行を行わせる経路は、前記第二接円における前記第二接円から始まる円弧であり、かつ、前記第一接円の半径及び前記第二接円の半径は最小旋回半径に設定されている自動走行制御システム。
2. 前記旋回経路設定部は、前記コンバインが前記後進旋回走行を終了すると、前記コンバインの前進方位が前記次の往復走行経路の走行方位に沿うように、前記旋回経路を設定する請求項１に記載の自動走行制御システム。
3. 前記旋回経路の設定に用いられる複数の旋回パターンが備えられ、
   前記旋回経路設定部は、圃場の状況に応じて前記複数の旋回パターンを切換えるように構成されている請求項１または２に記載の自動走行制御システム。
4. 前記複数の旋回パターンに、前記コンバインが前記往復走行経路を刈り抜けた後の最初の前記前進旋回走行で、前記コンバインに前記次の往復走行経路の位置する側に旋回させるパターンが含まれている請求項３に記載の自動走行制御システム。
5. 前記複数の旋回パターンに、前記コンバインが前記往復走行経路を刈り抜けた後の最初の前記前進旋回走行で、前記コンバインに前記次の往復走行経路の位置する側と反対側に旋回させるパターンが含まれている請求項３または４に記載の自動走行制御システム。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の自動走行制御システムが搭載されたコンバイン。

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