KR102523426B1

KR102523426B1 - 작업차 자동 주행 시스템, 주행 경로 관리 장치, 주행 경로 생성 장치, 주행 경로 결정 장치

Info

Publication number: KR102523426B1
Application number: KR1020187032477A
Authority: KR
Inventors: 사쿠라 도미타; 도모히코 사노; 가즈오 사카구치; 데츠야 나카지마; 마코토 오시타니; 겐이치 이와미; 오사무 요시다
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2023-04-20
Also published as: EP3508045A4; CN109310042A; CN109310042B; KR20190051892A; US20190146513A1; EP3508045A1; US11726485B2; WO2018042853A1

Abstract

작업차 자동 주행 시스템은, 작업차(1)의 자차 위치를 나타내는 측위 데이터를 출력하는 위성 측위 모듈(80)과, 작업지의 작업 대상 영역(CA)을 설정하는 영역 설정부와, 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와, 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부와, 다음 주행 경로 요소와 자차 위치에 기초하여 작업차(1)를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부를 구비하고 있다.

Description

작업차 자동 주행 시스템, 주행 경로 관리 장치, 주행 경로 생성 장치, 주행 경로 결정 장치

본 발명은 작업지를 작업하면서 주행하는 작업차의 자동 주행을 관리하는 작업차 자동 주행 시스템, 및 작업차의 주행 경로를 관리하는 주행 경로 관리 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 작업지를 작업하면서 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에 의한 포장 작업기는, 자동 주행하면서 포장 작업을 행하기 위해서, 경로 산출부와 운전 지원 유닛을 구비하고 있다. 경로 산출부는, 지형 데이터로부터 포장의 외형을 구하고, 이 외형과 포장 작업기의 작업폭에 기초하여, 설정된 주행 개시 지점으로부터 시작하여 주행 종료 지점에서 끝나는 주행 경로를 산출한다. 운전 지원 유닛은, GPS 모듈로부터 얻어지는 측위 데이터(위도 경도 데이터)에 기초하여 구해진 자차 위치와, 경로 산출부에 의해 산출된 주행 경로를 비교하고, 주행 기체가 주행 경로를 따라서 주행하도록 조타 기구를 제어한다.

특허문헌 1에서는, 1대의 작업차를 자동 주행 제어하는 시스템이 개시되어 있었지만, 특허문헌 2에서는, 2대의 작업차를 병주 주행시키면서 작업을 행하는 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템에서 사용되고 있는 주행 경로 설정 장치에서는, 제1 작업차와 제2 작업차의 배치 위치를 선택함으로써 주행 경로가 설정된다. 주행 경로가 설정되면, 각각, 자차의 위치를 측위하고, 상기 주행 경로를 따라서 주행하면서 작업을 행한다.

일본 특허 공개 제2015-112071호 공보 일본 특허 공개 제2016-093125호 공보

[1] 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 있어서의 작업차의 자동 작업 주행에서는, 작업지의 외형이나 작업차 사양에 기초하여, 당해 작업지의 작업을 위한 주행 경로가 산출된다. 그리고, 이 산출된 주행 경로를 따라, 1대 또는 복수대의 작업차가 자동 주행한다. 그런데, 이러한 작업차의 자동 작업 주행에 있어서는, 광대한 포장을 주행하고 있는 동안에, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나, 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인에 따라, 미리 설정된 주행 경로로부터의 이탈, 작업 도중에서의 주행 경로의 변경 등이 필요하게 되는 경우가 적지 않다. 그러나, 미리 설정된 주행 경로를 따라서 작업차가 주행하도록 자동 주행 제어하는 시스템에서는, 작업 도중에서의 주행 경로의 변경 등을 유연하게 행할 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 실정을 감안하여, 작업 도중에서의 경로 변경을 유연하게 행할 수 있는 작업차 자동 주행 시스템 및 그러한 시스템에 사용되는 주행 경로 관리 장치가 요망되고 있다.

[2] 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 있어서의 작업차 자동 작업 주행에서는, 작업지의 외형이나 작업차 사양에 기초하여, 당해 작업지의 작업을 위한 주행 경로가 산출된다. 그리고, 이 산출된 주행 경로를 따라, 1대 또는 복수대의 작업차가 자동 주행한다. 그런데, 이러한 작업차의 자동 작업 주행에 있어서는, 광대한 포장을 주행하고 있는 동안에, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나, 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인 등에 기인하는 작업차의 작업 환경 변동에 따라, 미리 설정된 주행 경로로부터의 이탈, 작업 도중에서의 주행 경로의 변경 등이 필요하게 되는 경우가 적지 않다. 그러나, 미리 설정된 주행 경로를 따라서 작업차가 주행하도록 자동 주행 제어하는 시스템에서는, 작업 도중에서의 주행 경로의 변경 등을 유연하게 행할 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 실정을 감안하여, 작업차가 작업 주행 도중이더라도, 그 주행 경로의 변경을 유연하게 행할 수 있는 주행 경로 생성 장치가 요망되고 있다.

[3] 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 있어서의 작업차의 자동 작업 주행에서는, 작업지의 외형이나 작업차 사양에 기초하여, 당해 작업지의 작업을 위한 주행 경로가 산출된다. 그리고, 이 산출된 주행 경로를 따라, 1대 또는 복수대의 작업차가 자동 주행한다. 그런데, 이러한 작업차의 자동 작업 주행에 있어서는, 광대한 포장을 주행하고 있는 동안에, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나, 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인 등에 기인하는 작업차의 작업 환경 변동에 따라, 미리 설정된 주행 경로로부터의 이탈, 작업 도중에서의 주행 경로의 변경 등이 필요하게 되는 경우가 적지 않다. 그러나, 미리 설정된 주행 경로를 따라서 작업차가 주행하도록 자동 주행 제어하는 시스템에서는, 작업 도중에서의 주행 경로의 변경 등을 유연하게 행할 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 실정을 감안하여, 작업차의 작업 환경 변동에 대처하기 위해서, 작업 도중에서의 경로 변경을 유연하게 행할 수 있는 주행 경로 결정 장치가 요망되고 있다.

[1] 과제 [1]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

작업지를 작업하면서 주행하는 작업차의 자동 주행을 관리하는 작업차 자동 주행 시스템이며, 상기 작업차의 자차 위치를 나타내는 측위 데이터를 출력하는 위성 측위 모듈과, 상기 작업지의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와, 상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와, 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부와, 상기 다음 주행 경로 요소와 상기 자차 위치에 기초하여 상기 작업차를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부가 구비되어 있다.

이 구성에 의하면, 영역 설정부에 의해, 작업지의 작업 대상 영역이 설정된다. 그리고, 실질적인 자동 주행의 대상 영역이 되는 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로로서, 예를 들어, 다수의 세로선 또는 가로선인 주행 경로 요소가 산출된다. 여기에서는, 이 다수의 주행 경로 요소의 집합체는, 주행 경로 요소군이라 칭해진다. 본 발명에서는, 작업 전에 실행되는 주행 경로의 생성 처리는, 이 주행 경로 요소군의 생성이다. 실제의 작업 대상 영역에 있어서의 작업 주행에서는, 이 주행 경로 요소군에서 순차, 적절한 주행 경로 요소를 선택하고, 작업차는 선택된 주행 경로 요소를 따라서 주행한다. 이와 같이, 본 발명의 시스템에서는, 작업을 완결하기 위하여 필요한 주행 경로의 전체 행정을 미리 정해 두는 것은 아니고, 그러한 주행 경로를 다수의 주행 경로 요소로 분할하고 있어, 작업 주행을 행하면서, 그 도중에 적절하다고 평가되는 주행 경로 요소를 선택하고, 그 선택된 주행 경로 요소를 따르도록 주행을 계속해 간다. 이에 의해, 작업 도중에 있어서 주행할 경로를 용이하게 변경할 수 있어, 유연성이 높은 주행이 실현된다.

또한, 이 출원에서 사용되고 있는 「작업 주행」이라는 어구는, 실제로 작업을 행하면서 주행하고 있는 것뿐만 아니라, 실제로 작업을 행하고 있지 않은 상태에 있어서, 작업 도중의 방향 전환을 위하여 행하여지는 주행 등도 포함한 광의의 의미에서 사용되고 있다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 영역 설정부는, 상기 작업차가 주회한 상기 작업지의 외주측의 영역을 외주 영역으로서 설정함과 함께, 상기 외주 영역의 내측을 상기 작업 대상 영역으로서 설정한다.

이 구성에 의하면, 영역 설정부는, 작업차가 주회한 상기 작업지의 외주측의 영역을 외주 영역으로서 설정함과 함께, 외주 영역의 내측을 작업 대상 영역으로서 설정하고, 작업지를 외주 영역과 작업 대상 영역으로 구분한다. 외주 영역은, 약제의 보급, 비료의 보급, 수확물의 배출, 연료 보급을 위한 이동이나 방향 전환 등을 위한 주행 경로로서 이용 가능하다. 즉, 이 구성에 의하면, 약제의 보급, 비료의 보급, 수확물의 배출, 연료 보급을 위한 이동이나 방향 전환 등을 위한 주행 경로로서 이용 가능한 외주 영역을 확보할 수 있다.

작업 주행의 경과와 함께, 순차 주행할 주행 경로 요소를 선택하기 위하여 사용되는 적합한 인자는, 작업차의 작업 환경이다. 또한, 본 명세서에서는, 작업차의 작업 환경이라는 어구에는, 작업차의 상태, 작업지의 상태, 관리자의 명령 등도 포함할 수 있고, 이 작업 환경을 평가함으로써 상태 정보가 구해진다. 이 상태 정보로서, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인, 나아가, 불측의 작업 중단 명령 등의 인적 요구를 들 수 있다. 또한, 복수의 작업차가 협조하면서 작업 주행하는 경우에는, 작업차끼리의 위치 관계 등도, 작업 환경 또는 상태 정보의 하나가 된다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 작업차의 작업 환경을 평가하여 구해지는 상태 정보를 출력하는 작업 상태 평가부가 구비되고, 또한, 상기 경로 요소 선택부는, 상기 자차 위치와 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 다음 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택하도록 구성되어 있다. 이 구성에서는, 주행 경로 요소의 선택은, 작업차에 의한 작업지의 작업 주행 상태를 평가함으로써 얻어지는 상태 정보에 기초하여 행하여진다. 이러한 상태 정보에 기초하여 순차 선택된 주행 경로 요소를 따라서 실시되는 작업 주행은, 작업차의 상태, 작업지의 상태, 관리자의 명령에 적합한 것이 된다.

소정의 폭으로, 작업지를 망라하기 위한 주행 경로의 베이스가 되는 주행 경로 요소군의 구조, 즉 다수의 주행 경로 요소의 배치 패턴으로서, 예를 들어, 바둑판의 눈과 같은 직교하는 선에 의한 격자 패턴이나 사선에 의한 메쉬 패턴, 또는 서로 평행한 선열로 이루어지는 평행선 패턴이 생각된다. 작업 대상 영역에 설정되는, 이러한 주행 경로 요소군을 작업차가 주행함으로써, 작업 대상 영역은, 빠짐없이 작업되게 된다. 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 직사각형으로 분할하는 서로 평행한 평행선으로 이루어지는 평행선군이며, 상기 작업차의 유턴 주행에 의해, 하나의 주행 경로 요소의 일단부로부터 다른 주행 경로 요소의 일단부로의 이행이 실행된다.

본 발명에서는, 순차 주행할 주행 경로 요소로서, 작업차의 주행의 경과에 따라 변화하는 상황에 가장 적절한 주행 경로 요소가 경로 요소 선택부에 의해 주행 경로 요소군에서 선택된다. 평행선군에 있어서의 1개의 선에 기초하는 주행 경로 요소를 따른 주행의 종료 후에는, 인접하는 선에 기초하는 주행 경로 요소가 선택되는 경우도 있고, 1개 이상의 주행 경로 요소를 건너서 떨어진 위치의 주행 경로 요소가 선택되는 경우도 있다. 이에 의해, 임기응변적인 주행이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 적합한 실시 형태의 다른 하나에서는, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이며, 상기 메쉬선끼리의 교점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점이 된다. 여기에서도, 순차 주행할 주행 경로 요소로서, 작업차의 주행의 경과에 따라 변화하는 상황에 가장 적절한 주행 경로 요소가, 경로 요소 선택부에 의해 주행 경로 요소군에서 선택된다. 이 구성이라면, 작업차는, 베이스가 되는 주행 경로 요소가 되는 메쉬선의 교점에서 경로 변경 가능하므로, 지그재그 주행이나 와권(소용돌이) 주행이 가능하게 되어, 상황에 따른 임기응변적인 주행이 가능하게 된다.

본 발명의 대상에는, 상술한 작업차 자주 주행 시스템에서 사용되는 주행 경로 관리 장치도 포함되어 있다. 이 주행 경로 관리 장치는, 작업지를 작업하면서 자동 주행하기 위한 자동 주행 제어부를 구비한 작업차의 주행 경로를 관리한다. 주행 경로 관리 장치는, 상기 작업지의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와, 상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와, 주행할 다음 주행 경로 요소를, 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부를 구비하고 있다. 경로 요소 선택부에서 선택된 주행 경로 요소는, 작업차의 자동 주행 제어에 있어서의 목표 주행 경로로서 사용된다. 이 경로 관리부나 경로 요소 선택부에 의해, 상술한 바와 같은 작용 효과를 발휘한다.

[2] 과제 [2]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

작업지를 작업하면서 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성 장치는, 상기 작업지의 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부를 구비하고 있다. 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이며, 상기 메쉬선끼리의 교점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 설정된다.

이 구성에 의하면, 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이 산출되어, 메쉬선끼리의 교점이 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 설정된다. 이 메쉬선군의 각 메쉬선이 작업차의 주행 목표로 설정할 수 있는 주행 경로 요소가 되므로, 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군이 판독 가능하게 저장된다. 작업 주행 도중이더라도 주행 경로 요소군에서 적절한 주행 경로 요소를 선택하고, 작업차의 주행 목표로 설정해 감으로써, 주행 경로를 유연하게 변경하면서도 작업 대상 영역을 망라하는 작업 주행이 가능하게 된다. 또한, 작업 주행 도중에 있어서의 주행 경로의 변경은, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나, 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인 등에 기인하는 작업차의 작업 환경의 변동 시에 요구된다.

또한, 본 명세서에서는, 작업차의 작업 환경이라는 어구에는, 작업차의 상태, 작업지의 상태, 사람(감시자, 운전자, 관리자 등)에 의한 명령 등도 포함할 수 있고, 이 작업 환경을 평가함으로써 상태 정보가 구해진다. 이 상태 정보로서, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인, 나아가, 불측의 작업 중단 명령 등의 인적 요구를 들 수 있다. 또한, 복수대의 작업차가 협조하면서 작업 주행하는 경우에는, 작업차끼리의 위치 관계 등도, 작업 환경 또는 상태 정보의 하나가 된다. 또한, 감시자나 관리자는, 작업차에 탑승하고 있어도 되고, 작업차의 근처에, 또는 작업차로부터 멀리 떨어져 있어도 된다.

작업 대상 영역의 작업 주행 시에 있어서, 연료 보급이나 다른 작업차와의 연계 작업 등을 위하여, 또는, 작업 대상 영역 외로 나와서 행하여지는 방향 전환을 위해서, 작업차는, 작업 대상 영역 외의 영역을 주행하는 경우가 있다. 이러한 주행을 실현하기 위해서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 메쉬선의 양쪽 단부점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 설정된다. 이 메쉬선의 양쪽 단부점, 즉 주행 경로 요소의 단부점을, 작업 대상 영역 외의 영역에 있어서의 주행 경로 요소와 접속함으로써, 작업 대상 영역 내에서의 주행으로부터 작업 대상 영역 외의 영역의 주행, 및 작업 대상 영역 외의 영역의 주행으로부터 작업 대상 영역 내에서의 주행이 원활하게 행하여진다.

메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군을 구하는 연산, 결과적으로는 주행 경로 요소군의 생성을 간단화하기 위해서는, 작업 대상 영역의 기하 형상을 간단한 것으로 하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 작업 대상 영역이, N을 3 이상의 정수로 했을 때의 N각 형상이며, 또한 상기 주행 경로 요소군은, 제1 선군부터 제N 선군까지의 N개의 선군으로 구성되고, 각 상기 선군은, 상기 N각 형상의 어느 변에 평행하게 소정 간격으로 배열된 선을 포함하고 있다. 이에 의해, 주행 경로 요소군은, 비교적 간단한 연산에 의해, 고속으로 생성된다.

특히, 작업 대상 영역을 사각 형상으로 하면 바람직하며, 그 때에는, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 사각 형상의 제1 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제1 선군과, 상기 사각 형상의 상기 제1 변에 인접하는 제2 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제2 선군과, 상기 사각 형상의 상기 제1 변의 대변인 제3 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제3 선군과, 상기 사각 형상의 상기 제2 변의 대변인 제4 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제4 선군으로 이루어진다. 이 구성에서는, 사각 형상이 변형 사각형이더라도, 제1부터 제4까지 4개의 선군을 산출하면 되고, 사각 형상이 정사각형 또는 직사각형이라면, 서로 직교하는 2개의 선군을 산출하기만 해도 된다.

주행 경로 요소군을 나타내는 저장 데이터는, 기억 매체에 판독 가능하게 저장된다. 그리고, 이 저장 데이터에는, 각 주행 경로 요소를 식별하는 경로 식별자(예를 들어 경로 번호)와, 각 주행 경로 요소의 작업지(작업 대상 영역)에서의 위치를 특정하는 위치 좌표가 포함된다. 예를 들어, 주행 경로 요소가 직선으로 표현되는 경우, 주행 경로 요소의 작업 대상 영역에 있어서의 위치를 특정하기 위해서는, 당해 직선이 2점의 위치 좌표로부터 산출되므로, 당해 주행 경로 요소를 나타내는 직선 상의 적어도 2점의 위치 좌표가 저장 데이터에 포함된다. 저장 데이터에 포함되는 2점의 위치 좌표를, 주행 경로 요소의 양쪽 단부점의 위치 좌표로 하면, 당해 위치 좌표가 작업 대상 영역의 외측 테두리에 있어서의 주행 경로 요소의 위치 좌표로서 사용되므로, 바람직하다. 물론, 복수의 부분 직선(예를 들어 교점 간의 직선)의 연결에 의해 하나의 직선을 나타낸다는 구성을 채용하는 것이라면, 연결점을 나타내는 다수의 점의 위치 좌표가 저장 데이터에 포함된다. 또한, 각 주행 경로 요소의 속성값으로서, 당해 주행 경로 요소가 미주행인지, 또는 기주행인지를 나타내는 값이 부여되어, 저장 데이터에 포함되면, 주행 경로 요소를 판독하는 것만으로, 미주행의 영역 또는 기주행의 영역 파악이 가능하게 된다. 이 때문에, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 경로 요소는 상기 작업지에 있어서의 적어도 2점의 위치 좌표에 의해 정의되고, 상기 주행 경로 요소에는, 상기 주행 경로 요소를 식별하기 위한 경로 식별자, 및 상기 주행 경로 요소가 미주행 또는 기주행인지를 나타내는 속성값이 부여된다.

[3] 과제 [3]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치이며, 상기 작업지의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와, 상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와, 상기 작업지 내에서의 상기 작업차의 주행중에, 상기 작업차의 작업 환경 평가 결과인 상태 정보에 기초하여, 다음으로 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부가 구비되어 있다.

이 구성에 의하면, 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로로서, 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군이 작업 전에 산출된다. 주행 경로 요소군에서 순차 선택된 주행 경로 요소를 따라서 작업차가 작업 주행함으로써, 작업 대상 영역에 대한 작업이 진행한다. 작업 주행의 도중에, 작업차의 작업 환경 평가 결과인 상태 정보가 얻어지고, 이 상태 정보가 작업차가 특별한 주행을 요구하고 있는 경우, 그 특별한 주행을 실현하기 위하여 적합한 주행 경로 요소가 다음으로 주행할 다음 주행 경로 요소로서, 경로 요소 선택부에 의해 선택된다. 이에 의해, 작업차는, 작업차의 작업 환경 변동에 대처하도록, 작업 도중에 주행 경로를 변경할 수 있다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 작업차는, 주행하면서 농작물을 수확하고, 수확물 탱크에 저류하는 수확기이며, 상기 상태 정보에, 상기 수확물 탱크로부터 수확물을 배출하는 배출 요구가 포함되어 있고, 상기 경로 요소 선택부는, 상기 배출 요구에 응답하여, 상기 작업차를 수확물의 배출용 주차 위치로 유도하기 위한 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택한다. 작업차가 수확기인 경우, 작업 주행에 따라 수확물 탱크가 포화에 근접하면, 수확물을 배출할 필요가 있게 되므로, 수확물의 배출을 요구하는 배출 요구가 상태 정보로서 나온다. 이 수확기에서는, 이 배출 요구에 응답하여, 수확기를 수확물의 배출용 주차 위치로 유도하기 위한 주행 경로 요소가 경로 요소 선택부에 의해 선택된다. 이에 의해, 수확기는, 통상의 작업 주행을 일시적으로 정지하고, 적절하게, 수확물의 배출용 주차 위치를 향하여 주행한다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 다른 하나에서는, 상기 상태 정보에 상기 작업차에의 연료 보급 요구가 포함되어 있고, 상기 경로 요소 선택부는, 상기 연료 보급 요구에 응답하여, 상기 작업차를 연료 보급용 주차 위치로 유도하기 위한 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택한다. 작업지가 광대한 경우, 연료를 가득 채웠더라도, 작업 주행의 도중에 있어서, 적어도 1회는 연료 보급이 필요해진다. 이 작업차에서는, 작업 주행에 수반하여, 연료 잔량이 적어지면, 연료 보급 요구가 상태 정보로서 나온다. 이 연료 보급 요구에 응답하여, 작업차를 수확물의 배출용 주차 위치로 유도하기 위한 주행 경로 요소가 경로 요소 선택부에 의해 선택된다. 이에 의해, 수확기는, 통상의 작업 주행을 일시적으로 정지하고, 적절하게, 연료 보급용 주차 위치를 향하여 주행한다.

작업지에 복수대의 작업차가 투입되어 있는 경우, 각 작업차는, 다른 작업차와의 위치 관계를 고려하여 주행할 필요가 있다. 이 때문에, 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 경로 요소 선택부는, 다른 작업차로부터 수취한 상기 상태 정보에 포함되어 있는 상기 다른 작업차의 자차 위치에 기초하여, 상기 다음 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택한다. 이 구성에서는, 하나의 작업지를 복수의 작업차가 협조하면서 작업 주행하는 경우에는, 작업차끼리의 위치 관계 등도, 상태 정보의 하나로서 얻어진다. 따라서, 작업 주행 중에 있어서, 다른 작업차와의 접촉 가능성이 예상되면, 경로 요소 선택부는, 긴급 피난적으로 다른 작업차와의 접촉 등을 회피하는 주행 경로 요소를 선택할 수 있다.

또한, 본 발명의 적합한 실시 형태의 다른 하나에서는, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이며, 상기 메쉬선끼리의 교점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점이 된다. 이러한 주행 경로 요소군을 채용한 경우, 순차 주행할 주행 경로 요소로서, 작업차의 작업 주행의 경과에 따라 변동하는 작업차의 작업 환경에 대처하기 위해, 작업차의 현재 위치로부터 선택 가능한 복수의 주행 경로 중에서 가장 적절한 주행 경로 요소가, 경로 요소 선택부에 의해, 주행 경로 요소군에서 선택된다. 작업차는, 베이스가 되는 주행 경로 요소가 되는 메쉬선의 교점에서 경로 변경 가능하므로, 지그재그 주행이나 와권 주행이 가능하게 되어, 상황에 따른 임기응변적인 주행이 가능하게 된다.

농작업차에 의한 농작업에서는, 하나의 선으로 나타나는 주행 경로로부터, 유턴 주행하고, 다른 선으로 나타나는 별도의 주행 경로로 이행하는 주행 패턴이 자주 사용된다. 이러한 주행 패턴을 간단하게 실현하기 위해서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 다른 하나에서는, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 직사각형으로 분할하는 서로 평행한 평행선으로 이루어지는 평행선군이며, 상기 작업차의 유턴 주행에 의해, 하나의 주행 경로 요소의 일단부로부터 다른 주행 경로 요소의 일단부로의 이행이 실행된다. 이러한 주행 경로 요소군을 사용한 작업 주행에 있어서도, 특별한 작업 주행을 요구하는 상태 정보가 나오면, 경로 요소 선택부는, 통상의 주행 경로와는 다른 특별한 주행 경로를 따른 주행을 실현하는 주행 경로 요소를 주행 경로 요소군에서 선택할 수 있다.

도 1은 작업 대상 영역에서의 작업차의 작업 주행을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 2는 자동 주행 제어의 기본적인 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 3은 유턴과 직진을 반복하는 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 4는 메쉬상 경로를 따르는 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 5는 작업차의 실시 형태의 하나인 수확기의 측면도이다.
도 6은 작업차 자동 주행 시스템에 있어서의 제어 기능 블록도이다.
도 7은 주행 경로 요소군의 일례인 메쉬 직선의 산출 방법을 설명하는 설명도이다.
도 8은 직사각 부분 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 9는 노멀 유턴과 스위치백 턴을 도시하는 설명도이다.
도 10은 도 8에 의한 주행 경로 요소군에 있어서의 주행 경로 요소의 선택례를 도시하는 설명도이다.
도 11은 메쉬 경로 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군에 있어서의 와권 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 12는 메쉬 경로 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군에 있어서의 직선 왕복 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 13은 유턴 주행 경로의 기본적인 생성 원리를 설명하는 설명도이다.
도 14는 도 13의 생성 원리에 기초하여 생성된 유턴 주행 경로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 15는 도 13의 생성 원리에 기초하여 생성된 유턴 주행 경로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 16은 도 13의 생성 원리에 기초하여 생성된 유턴 주행 경로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 17은 메쉬상의 주행 경로 요소군에 있어서의 α턴 주행 경로의 설명도이다.
도 18은 작업 대상 영역으로부터 이탈 후에 재개되는 작업 주행이 이탈 전의 작업 주행의 계속으로부터 행하여지지 않는 케이스를 도시하는 설명도이다.
도 19는 협조 제어된 복수대의 수확기에 의한 작업 주행을 도시하는 설명도이다.
도 20은 메쉬 경로 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용한 협조 제어 주행의 기본적인 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 21은 협조 제어 주행에 있어서의 이탈 주행 및 복귀 주행을 도시하는 설명도이다.
도 22는 직사각 부분 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용한 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 23은 직사각 부분 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용한 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 24는 중할 과정을 도시하는 설명도이다.
도 25는 중할된 포장에 있어서의 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 26은 격자상으로 구분된 포장에 있어서의 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 27은 마스터 수확기로부터 슬레이브 수확기의 파라미터를 조정할 수 있는 구성을 도시하는 설명도이다.
도 28은 주차 위치 주변에 유턴 주행 스페이스를 만들어 내기 위한 자동 주행을 설명하는 설명도이다.
도 29는 작업폭이 상이한 2대의 수확기에 의한 경로 선택의 구체예를 도시하는 설명도이다.
도 30은 작업폭이 상이한 2대의 수확기에 의한 경로 선택의 구체예를 도시하는 설명도이다.
도 31은 직선 왕복 주행으로 작업할 때의 특수한 경로 선택 알고리즘의 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 32는 만곡된 평행선으로 이루어지는 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 도면이다.
도 33은 만곡된 메쉬선을 포함하는 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 도면이다.
도 34는 만곡된 메쉬선으로 이루어지는 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 도면이다.

〔자동 주행의 개요〕

도 1에는, 본 발명의 작업차 자동 주행 시스템에 의한 작업 주행이 모식적으로 도시되어 있다. 이 실시 형태에서는, 작업차는, 작업 주행으로서, 주행하면서 농작물을 수확하는 수확 작업(예취 작업)을 행하는 수확기(1)이며, 일반적으로 보통형 콤바인이라고 부르고 있는 기종이다. 수확기(1)에 의해 작업 주행되는 작업지는 포장이라고 불린다. 포장에 있어서의 수확 작업에서는, 수확기(1)가 두렁이라고 불리는 포장의 경계선을 따라서 작업을 행하면서 주회 주행한 영역이 외주 영역(SA)으로서 설정된다. 외주 영역(SA)의 내측은 작업 대상 영역(CA)으로서 설정된다. 외주 영역(SA)은, 수확기(1)가 수확물의 배출이나 연료 보급을 행하기 위한 이동용 스페이스 및 방향 전환용 스페이스 등으로서 이용된다. 외주 영역(SA)의 확보를 위해, 수확기(1)는 최초의 작업 주행으로서, 포장의 경계선을 따라서 3 내지 4주의 주회 주행을 행한다. 주회 주행에서는, 일주마다 수확기(1)의 작업폭만큼 포장이 작업되게 되므로, 외주 영역(SA)은 수확기(1)의 작업폭의 3 내지 4배 정도의 폭을 갖는다. 이것으로부터, 특별히 주기하지 않는 한, 외주 영역(SA)은 기예지(기작업지)로서 취급되고, 작업 대상 영역(CA)은 미예지(미작업지)로서 다루어진다. 또한, 이 실시 형태에서는, 작업폭은, 예취폭에 오버랩양을 감산한 값으로서 취급된다. 그러나, 작업폭의 개념은 작업차의 종류에 따라 상이하다. 본 발명에서의 작업폭은, 작업차의 종류나 작업 종류에 따라 규정되는 것이다.

수확기(1)는 GPS(글로벌 포지셔닝 시스템)에서 사용되는 인공위성(GS)으로부터의 GPS 신호에 기초하여 측위 데이터를 출력하는 위성 측위 모듈(80)을 구비하고 있다. 수확기(1)는 측위 데이터로부터, 수확기(1)에 있어서의 특정 개소의 위치 좌표인 자차 위치를 산출하는 기능을 갖는다. 수확기(1)는 산출된 자차 위치를 목표가 되는 주행 경로에 맞도록 조종함으로써 주행 수확 작업을 자동화하는 자동 주행 기능을 갖고 있다. 또한, 수확기(1)는 주행하면서 수확한 수확물을 배출할 때에는, 두렁가에 주차하고 있는 운반차(CV)의 주변에 접근하여 주차할 필요가 있다. 운반차(CV)의 주차 위치가 미리 정해져 있는 경우에는, 이러한 접근 주행, 즉 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 작업 주행으로부터의 일시적인 이탈, 및 작업 주행으로의 복귀도 자동 주행으로 행하는 것도 가능하다. 이 작업 대상 영역(CA)으로부터의 이탈 및 작업 대상 영역(CA)으로의 복귀를 위한 주행 경로는, 외주 영역(SA)이 설정된 시점에서 생성된다. 또한, 운반차(CV) 대신 연료 보급차나 기타의 작업 지원차도 주차 가능하다.

〔작업차 자동 주행 시스템의 기본적인 흐름〕

본 발명의 작업차 자동 주행 시스템에 내장된 수확기(1)가 수확 작업을 자동 주행으로 행하기 위해서는, 주행의 목표가 되는 주행 경로를 생성하고, 그 주행 경로를 관리하는 주행 경로 관리 장치가 필요해진다. 이 주행 경로 관리 장치의 기본적인 구성과, 이 주행 경로 관리 장치를 사용한 자동 주행 제어의 기본적인 흐름을, 도 2를 사용하여 설명한다.

포장에 도착한 수확기(1)는 포장의 경계선 내측을 따라서 주회하면서 수확을 행한다. 이 작업은 주위 베기라고 불리며, 수확 작업에서는 잘 알려진 작업이다. 그 때, 코너 영역에서는, 미예곡간이 남지 않도록 전진과 후진을 반복하는 주행이 행하여진다. 본 형태에서는, 적어도 최외주 일주는, 베고 남은 것이 없도록, 또한, 두렁에 부딪치지 않도록, 수동 주행에 의해 행하여진다. 내주측의 나머지 몇주는, 주위 베기 전용의 자동 주행 프로그램에 의해 자동 주행해도 되고, 또한, 최외주의 주위 베기에 이어서 수동 주행에 의해 행해도 된다. 이러한 주회 주행의 주행 궤적 내측에 남겨지는 작업 대상 영역(CA)의 형상으로서는, 자동 주행에 의한 작업 주행에 있어서 편리하도록, 가능한 한 간단한 다각 형상, 바람직하게는 사각 형상이 채용된다.

또한, 이 주회 주행의 주행 궤적은, 자차 위치 산출부(53)가 위성 측위 모듈(80)의 측위 데이터로부터 산출한 자차 위치에 기초하여 얻을 수 있다. 또한, 이 주행 궤적으로부터 포장의 외형 데이터, 특히 주회 주행의 주행 궤적 내측에 위치하는 미예지인 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터가, 외형 데이터 생성부(43)에 의해 생성된다. 포장은, 영역 설정부(44)에 의해 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)으로 나누어서 관리된다.

작업 대상 영역(CA)에 대한 작업 주행은 자동 주행에 의해 실시된다. 이 때문에, 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 주행(작업폭으로 다 뒤덮는 주행)을 위한 주행 경로인 주행 경로 요소군이 경로 관리부(60)에 의해 관리된다. 이 주행 경로 요소군은, 다수의 주행 경로 요소의 집합체이다. 경로 관리부(60)는 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터에 기초하여 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 메모리에 저장해 둔다.

이 작업차 자동 주행 시스템에서는, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행 전에, 미리 전체 주행 경로가 결정되어 있는 것은 아니고, 주행 도중에, 작업차의 작업 환경 등의 사정에 따라서 주행 경로의 변경이 가능하다. 또한, 주행 경로의 변경이 가능한 점(노드)과 점(노드) 사이의 최소 단위(링크)가 주행 경로 요소이다. 지정된 장소로부터 자동 주행이 개시되면, 다음으로 주행할 다음 주행 경로 요소가, 순차, 경로 요소 선택부(63)에 의해 주행 경로 요소군에서 선택된다. 자동 주행 제어부(511)는 선택된 주행 경로 요소와 자차 위치에 기초하여, 차체가 당해 주행 경로 요소를 따르도록 자동 주행 데이터를 생성하고, 자동 주행을 실행한다.

도 2에서는, 외형 데이터 생성부(43)와, 영역 설정부(44)와, 경로 관리부(60)에 의해, 수확기(1)를 위한 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성 장치가 구축되어 있다. 또한, 자차 위치 산출부(53), 영역 설정부(44)와, 경로 관리부(60)와, 경로 요소 선택부(63)에 의해, 수확기(1)를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치가 구축되어 있다. 이러한 주행 경로 생성 장치나 주행 경로 결정 장치는, 종래의 자동 주행 가능한 수확기(1)의 제어계에 내장하는 것이 가능하다. 또는, 주행 경로 생성 장치나 주행 경로 결정 장치를 컴퓨터 단말기에 구축하고, 당해 컴퓨터 단말기와 수확기(1)의 제어계를 데이터 교환 가능하게 접속하여, 자동 주행을 실현하는 것도 가능하다.

〔주행 경로 요소군의 개요〕

주행 경로 요소군의 일례로서, 도 3에는, 작업 대상 영역(CA)을 직사각형으로 분할하는 다수의 평행 직선을 주행 경로 요소로 하는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 이 주행 경로 요소군은 2개의 노드(양쪽 단부점이며, 여기서 경로 변경 가능한 경로 변경 가능점이라 칭한다)를 1개의 링크로 연결한 직선형 주행 경로 요소를 평행하게 배열한 것이다. 주행 경로 요소는, 작업폭의 오버랩양을 조정함으로써, 등간격을 두고 배열되도록 설정된다. 하나의 직선으로 나타내어지는 주행 경로 요소의 단부점으로부터 다른 직선으로 나타내어지는 주행 경로 요소의 단부점으로의 이행에는, 유턴 주행(예를 들어 180°의 방향 전환 주행)이 행하여진다. 이러한 평행한 주행 경로 요소를 유턴 주행에 의해 연결하면서 자동 주행하는 것을, 이후는, 『직선 왕복 주행』이라 칭한다. 이 유턴 주행에는, 노멀 유턴 주행과, 스위치백 턴 주행이 포함된다. 노멀 유턴 주행은, 수확기(1)의 전진만으로 행하여져, 그 주행 궤적은 U자상으로 된다. 스위치백 턴 주행은, 수확기(1)의 전진과 후진을 사용하여 행하여져, 그 주행 궤적은 U자상으로는 되지 않지만, 결과적으로는, 수확기(1)는 노멀 유턴 주행과 동일한 방향 전환 주행이 얻어진다. 노멀 유턴 주행을 행하기 위해서는, 방향 전환 주행 전의 경로 변경 가능점과 방향 전환 주행 후의 경로 변경 가능점 사이에 2개 이상의 주행 경로 요소를 사이에 두는 거리가 필요해진다. 그것보다 짧은 거리에서는, 스위치백 턴 주행이 사용된다. 즉, 스위치백 턴 주행은, 노멀 유턴 주행과 달리 후진을 행하기 때문에, 수확기(1)의 선회 반경의 영향이 없어, 이행처가 되는 주행 경로 요소의 선택지가 많다. 그러나, 스위치백 턴 주행에서는 전후진의 전환이 행해지기 때문에, 스위치백 턴 주행은, 기본적으로는, 노멀 유턴 주행과 비교하여 시간이 걸린다.

주행 경로 요소군의 다른 예로서, 도 4에는, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 분할하는, 종횡 방향으로 연장된 다수의 메쉬 직선(본 발명에 따른 「메쉬선」에 상당)으로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 메쉬 직선끼리의 교점(경로 변경 가능점) 및 메쉬 직선의 양쪽 단부점(경로 변경 가능점)에 있어서, 경로 변경이 가능하다. 즉, 이 주행 경로 요소군은, 메쉬 직선의 교점 및 단부점을 노드로 하여, 메쉬 직선에 의해 구획된 각 메쉬의 변이 링크로서 기능하는 경로망을 구축하여, 자유도가 높은 주행을 가능하게 한다. 상술한 직선 왕복 주행뿐만 아니라, 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같은 밖으로부터 안으로 향하는 『와권 주행』이나, 『지그재그 주행』도 가능하고, 또한, 작업 도중에 있어서, 와권 주행으로부터 직선 왕복 주행으로 변경하는 것도 가능하다.

〔주행 경로 요소를 선택할 때의 사고 방식〕

경로 요소 선택부(63)가 순차, 다음으로 주행할 주행 경로 요소인 다음 주행 경로 요소를 선택할 때의 선택 룰은, 작업 주행 전에 미리 설정되는 정적 룰과, 작업 주행중에 실시간으로 이용되는 동적 룰로 나눌 수 있다. 정적 룰에는, 미리 결정된 기본적인 주행 패턴에 기초하여 주행 경로 요소를 선택하는 것, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같은 유턴 주행을 행하면서 직선 왕복 주행을 실현하도록 주행 경로 요소를 선택하는 룰이나, 도 4에 도시한 바와 같은 밖으로부터 안으로 향하는 반시계 방향의 와권 주행을 실현하도록 주행 경로 요소를 선택하는 룰 등이 포함된다. 동적 룰에는, 실시간의 수확기(1)의 상태, 작업지의 상태, 감시자(운전자나 관리자도 포함한다)의 명령 등이 포함된다. 원칙적으로, 동적 룰은, 정적 룰에 우선하여 사용된다. 이 때문에, 수확기(1)의 상태, 작업지의 상태, 감시자의 명령 등을 평가하여 구해지는 상태 정보를 출력하는 작업 상태 평가부(55)가 구비된다. 그러한 평가를 위하여 필요한 입력 파라미터로서 여러가지 1차 정보(작업 환경)가 작업 상태 평가부(55)에 입력된다. 이 1차 정보에는, 수확기(1)에 설치되어 있는 각종 센서나 스위치로부터의 신호뿐만 아니라, 날씨 정보나 시각 정보나 건조 시설 등의 외부 시설 정보 등도 포함되어 있다. 또한, 복수대의 수확기(1)로 협조 작업을 행하는 경우에는, 이 1차 정보에, 다른 수확기(1)의 상태 정보도 포함된다.

〔수확기의 개요〕

도 5는, 이 실시 형태에서의 설명에 채용되어 있는 작업차로서의 수확기(1)의 측면도이다. 이 수확기(1)는 크롤러식의 주행 기체(11)를 구비하고 있다. 주행 기체(11)의 전방부에는, 운전부(12)가 설치되어 있다. 운전부(12)의 후방에는, 탈곡 장치(13) 및 수확물을 저류하는 수확물 탱크(14)가 좌우 방향으로 병설되어 있다. 또한, 주행 기체(11)의 전방에는, 수확부(15)가 높이 조정 가능하게 설치되어 있다. 수확부(15)의 상방에는, 곡간을 일으키는 릴(17)이 높이 조절 가능하게 설치되어 있다. 수확부(15)와 탈곡 장치(13) 사이에는 예취곡간을 반송하는 반송 장치(16)가 설치되어 있다. 또한, 수확기(1)의 상부에는, 수확물 탱크(14)로부터 수확물을 배출하는 배출 장치(18)가 설치되어 있다. 수확물 탱크(14)의 하부에 수확물의 중량(수확물의 저류 상태)을 검출하는 로드 센서가 장비되고, 수확물 탱크(14)의 내부나 주변에, 수량계나 식미계가 장비되어 있다. 식미계로부터는, 품질 데이터로서 수확물의 수분값과 단백값의 측정 데이터가 출력된다. 수확기(1)에는, GNSS 모듈이나 GPS 모듈 등으로서 구성되는 위성 측위 모듈(80)이 설치되어 있다. 위성 측위 모듈(80)의 구성 요소로서, GPS 신호나 GNSS 신호를 수신하기 위한 위성용 안테나가 주행 기체(11)의 상부에 설치되어 있다. 또한, 위성 측위 모듈(80)에는, 위성 항법을 보완하기 위해서, 자이로 가속도 센서나 자기 방위 센서를 내장한 관성 항법 모듈을 포함할 수 있다.

도 5에서는, 수확기(1)의 움직임을 감시하는 감시자가 당해 수확기(1)에 탑승하고, 또한, 감시자가 조작하는 통신 단말기(4)가 수확기(1)에 들어가 있다. 단, 통신 단말기(4)는 수확기(1)에 설치되어 있는 구성이어도 된다. 또한, 감시자 및 통신 단말기(4)는 수확기(1)의 기 외에 존재하고 있어도 된다.

수확기(1)는 자동 조타에 의한 자동 주행과, 수동 조타에 의한 수동 주행이 가능하다. 또한, 자동 주행으로서는, 종래와 같이 미리 전체 주행 경로를 정하여 주행하는 자동 주행과, 상태 정보에 기초하여 실시간으로 다음 주행 경로를 정해 가는 자동 주행이 가능하다. 본 발명에 있어서는, 미리 전체 주행 경로를 정하여 주행하는 전자를 관행 주행이라 칭하는 동시에, 실시간으로 다음 주행 경로를 정해 가는 후자를 자동 주행이라 칭하고, 양자를 다른 것으로서 취급한다. 관행 주행의 경로는, 예를 들어, 미리 몇 가지의 패턴을 등록하거나, 또는, 통신 단말기(4) 등에 있어서 감시자가 임의로 설정할 수 있도록 구성한다.

〔자동 주행의 기능 제어 블록에 대해서〕

도 6에는, 이 수확기(1)에 구축되어 있는 제어계와, 통신 단말기(4)의 제어계가 도시되어 있다. 이 실시 형태에서는, 수확기(1)를 위한 주행 경로를 관리하는 주행 경로 관리 장치는, 통신 단말기(4)에 구축된 제1 주행 경로 관리 모듈(CM1)과, 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 구축된 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)로 구성되어 있다.

통신 단말기(4)는 통신 제어부(40)나 터치 패널(41) 등을 구비하고 있고, 컴퓨터 시스템의 기능이나, 제어 유닛(5)에 의해 실현되는 자동 주행에 필요한 조건을 입력하는 사용자 인터페이스로서의 기능을 갖는다. 통신 단말기(4)는 통신 제어부(40)를 사용함으로써 무선 회선이나 인터넷을 통하여 관리 컴퓨터(100)와 데이터 교환 가능함과 함께, 무선 LAN이나 유선 LAN 또는 기타의 통신 방식에 의해 수확기(1)의 제어 유닛(5)과 데이터 교환 가능하다. 관리 컴퓨터(100)는 원격지의 관리 센터(KS)에 설치된 컴퓨터 시스템이며, 클라우드 컴퓨터로서 기능하고 있다. 관리 컴퓨터(100)는 각 농가나 농업 조합이나 농업 기업체로부터 보내져 오는 정보를 저장하고, 요구에 따라서 송출할 수 있다. 도 6에서는, 그러한 서버 기능을 실현하는 것으로서, 작업지 정보 저장부(101)와 작업 계획 관리부(102)가 도시되어 있다. 통신 단말기(4)에서는, 통신 제어부(40)를 통하여 관리 컴퓨터(100)나 수확기(1)의 제어 유닛(5)으로부터 취득한 외부 데이터, 및 터치 패널(41)을 통하여 입력된 유저 지시(자동 주행에 필요한 조건) 등의 입력 데이터에 기초하여, 데이터 처리가 행하여진다. 그리고, 이 데이터 처리의 결과는, 터치 패널(41)의 표시 패널부에 표시됨과 함께, 통신 단말기(4)로부터 통신 제어부(40)를 통하여 관리 컴퓨터(100)나 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 송신 가능하다.

작업지 정보 저장부(101)에는, 포장 주변의 지형도나 포장의 속성 정보(포장의 출입구, 조 방향 등) 등을 포함하는 포장 정보가 저장되어 있다. 관리 컴퓨터(100)의 작업 계획 관리부(102)에서는, 지정된 포장에서의 작업 내용을 기술한 작업 계획서가 관리되어 있다. 감시자의 조작을 통해서, 또는 자동적으로 실행되는 프로그램을 통해서, 포장 정보 및 작업 계획서는, 통신 단말기(4)나 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 다운로드 가능하다. 작업 계획서에는, 작업 대상으로 되는 포장에 있어서의 작업에 대해서, 각종 정보(작업 조건)가 포함되어 있다. 이 정보(작업 조건)로서는, 예를 들어, 이하의 것을 들 수 있다.

(a) 주행 패턴(직선 왕복 주행, 와권 주행, 지그재그 주행 등).

(b) 운반차(CV)의 지원차의 주차 위치나 수확물의 배출 등을 위한 수확기(1)의 주차 위치.

(c) 작업 형태(1대의 수확기(1)에 의한 작업, 복수대의 수확기(1)에 의한 작업).

(d) 소위 중할 라인.

(e) 수확 대상으로 되는 작물종(벼(자포니카쌀, 인디카쌀), 보리, 대두, 유채씨, 메밀 등)에 따른 차속이나 탈곡 장치(13)의 회전 속도값 등.

특히 (e)의 정보로부터, 작물종에 따른 주행 기기 파라미터의 설정이나 수확기기 파라미터의 설정이 자동적으로 실행되므로, 설정 오류가 방지된다.

또한, 수확물을 운반차(CV)에 배출하기 위하여 수확기(1)가 주차하는 위치가 수확물 배출용 주차 위치이며, 연료 보급차로부터 연료를 보급받기 위해 수확기(1)가 주차하는 위치가 연료 보급용 주차 위치이며, 이 실시 형태에서는, 실질적으로 동일한 위치로 설정된다.

상기 정보 (a)-(e)는 사용자 인터페이스로서의 통신 단말기(4)를 통해서, 감시자에 의해 입력되어도 된다. 통신 단말기(4)에는, 자동 주행의 개시나 정지를 지시하는 입력 기능이나, 상술한 바와 같이, 자동 주행과 관행 주행 중 어느 것으로 작업 주행할지의 입력 기능이나, 주행 변속 장치 등을 포함하는 차량 주행 기기군(71)이나 수확부(15) 등을 포함하는 작업 장치 기기군(72)(도 6 참조)에 대한 파라미터의 값을 미세 조정하는 입력 기능 등도 구축되어 있다. 작업 장치 기기군(72)의 파라미터 중, 값을 미세 조정할 수 있는 것으로서는, 릴(17)의 높이나, 수확부(15)의 높이 등을 들 수 있다.

통신 단말기(4)의 상태는, 인위적인 전환 조작에 의해, 자동 주행 경로나 관행 주행 경로의 애니메이션 표시 상태, 상기 파라미터 표시/미세 조정 상태 등으로 전환 가능하다. 또한, 이 애니메이션 표시란, 미리 전체 주행 경로가 정해져 있는 자동 주행이나 관행 주행에 있어서의 주행 경로인 자동 주행 경로나 관행 주행 경로를 따라서 주행하는 수확기(1)의 주행 궤적을 애니메이션화하고, 터치 패널(41)의 표시 패널부에 표시하는 것이다. 이러한 애니메이션 표시에 의해, 운전자는, 주행 전에, 이제부터 주행할 주행 경로를 직감적으로 확인할 수 있다.

작업지 데이터 입력부(42)는 관리 컴퓨터(100)로부터 다운로드된 포장 정보나 작업 계획서나 통신 단말기(4)로부터 취득한 정보를 입력한다. 그리고, 포장 정보에 포함되어 있는 포장 개략도나 포장 출입구의 위치가 터치 패널(41)에 표시된다. 이에 의해, 운전자에 의해 행하여지는 외주 영역(SA)의 형성을 위한 주회 주행을 지원할 수 있다. 포장 출입구 등의 데이터가 포장 정보에 포함되어 있지 않은 경우에는, 유저가 터치 패널(41)을 통하여 입력할 수 있다. 외형 데이터 생성부(43)는 제어 유닛(5)으로부터 수취한 수확기(1)의 주회 주행 시의 주행 궤적 데이터(자차 위치의 시계열 데이터)로부터, 정밀도가 좋은 포장의 외형 형상 및 외형 치수와 작업 대상 영역(CA)의 외형 형상 및 외형 치수를 산출한다. 영역 설정부(44)는 수확기(1)의 주회 주행의 주행 궤적 데이터로부터 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)을 설정한다. 설정된 외주 영역(SA) 및 작업 대상 영역(CA)의 위치 좌표, 즉 외주 영역(SA) 및 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터는, 자동 주행을 위한 주행 경로의 생성에 사용된다. 이 실시 형태에서는, 주행 경로의 생성은, 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 구축된 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)로 행하여지므로, 설정된 외주 영역(SA) 및 작업 대상 영역(CA)의 위치 좌표는, 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)에 보내진다.

포장이 큰 경우에는, 중앙 돌파의 주행 경로로 포장을 복수의 구획으로 구분하는 중할 영역을 만들어 내는 작업이 행하여진다. 이 작업은 중할이라고 불린다. 이 중할 위치 지정도, 터치 패널(41)의 화면에 표시된 작업지의 외형도에 대한 터치 조작으로 행할 수 있다. 물론, 중할의 위치 설정은, 자동 주행을 위한 주행 경로 요소군의 생성에도 영향을 미치므로, 주행 경로 요소군의 생성 시에 자동적으로 행해도 된다. 그 때, 중할 영역의 연장선 상에 운반차(CV) 등의 작업 지원차의 지원을 받기 위한 수확기(1)의 주차 위치가 배치되면, 전체 구획으로부터의 수확물 배출의 주행이 효율적으로 행하여진다.

제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)에는, 경로 관리부(60)와, 경로 요소 선택부(63)와, 경로 설정부(64)가 구비되어 있다. 경로 관리부(60)는 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장한다. 주행 경로 요소군을 산출하는 기능부로서, 이 경로 관리부(60)에는, 메쉬 경로 요소 산출부(601)와 직사각 경로 요소 산출부(602)와 유턴 경로 산출부(603)가 포함되어 있다. 경로 요소 선택부(63)는 나중에 상세하게 설명하는 여러가지 선택 룰에 기초하여, 다음으로 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택한다. 경로 설정부(64)는 선택된 다음 주행 경로 요소를, 자동 주행을 위한 목표 주행 경로로서 설정한다.

메쉬 경로 요소 산출부(601)는 주행 경로 요소로서, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 분할하는 메쉬 직선으로 이루어지는 메쉬 직선군(본 발명에 따른 「메쉬선군」에 상당)인 주행 경로 요소군을 산출하고, 그 메쉬 직선끼리의 교점 및 단부점의 위치 좌표도 산출할 수 있다. 이 주행 경로 요소가 수확기(1)의 자동 주행 시의 목표 주행 경로가 되므로, 수확기(1)는 메쉬 직선끼리의 교점 및 단부점에서, 한쪽 주행 경로 요소로부터 다른 쪽 주행 경로 요소로 경로 변경하는 것이 가능하다. 즉, 메쉬 직선끼리의 교점 및 단부점이 수확기(1)의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 기능한다.

도 7에, 주행 경로 요소군의 일례인 메쉬 직선군의 작업 대상 영역(CA)에의 배치의 개략이 도시되어 있다. 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해, 수확기(1)의 작업폭을 메쉬 간격으로 하여, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 직선으로 다 뒤덮도록 주행 경로 요소군이 산출된다. 작업 대상 영역(CA)은, 상술한 바와 같이, 포장의 경계로부터 내측을 향하여 작업폭으로 3 내지 4주의 주회 주행에 의해 형성된 외주 영역(SA)의 내측의 영역이다. 그 때문에, 기본적으로는, 작업 대상 영역(CA)의 외형은, 포장의 외형과 상사하게 된다. 그러나, 메쉬 직선의 산출을 용이하게 하기 위해서, 작업 대상 영역(CA)이 거의 다각형, 바람직하게는 거의 사각형이 되도록, 외주 영역(SA)을 만들어 내는 경우도 있다. 도 7에서는, 작업 대상 영역(CA)의 형상은, 제1 변(S1)과 제2 변(S2)과 제3 변(S3)과 제4 변(S4)으로 이루어지는 변형 사각형이다.

메쉬 경로 요소 산출부(601)는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 작업 대상 영역(CA)의 제1 변(S1)으로부터 수확기(1)의 작업폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제1 변(S1)에 평행임과 동시에, 수확기(1)의 작업폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 배열되는 제1 직선군(본 발명에 따른 「제1 선군」에 상당)을 산출한다. 마찬가지로, 제2 변(S2)으로부터 수확기(1)의 작업폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제2 변(S2)에 평행임과 동시에, 수확기(1)의 작업폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 배열되는 제2 직선군(본 발명에 따른 「제2 선군」에 상당), 제3 변(S3)으로부터 수확기(1)의 작업폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제3 변(S3)에 평행임과 동시에, 수확기(1)의 작업폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 배열되는 제3 직선군(본 발명에 따른 「제3 선군」에 상당), 제4 변(S4)으로부터 수확기(1)의 작업폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제4 변(S4)에 평행임과 동시에, 수확기(1)의 작업폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 배열되는 제4 직선군(본 발명에 따른 「제4 선군」에 상당)을 산출한다. 이렇게 제1 변(S1)으로부터 제4 변(S4)이, 주행 경로 요소군으로서의 직선군을 생성하는 기준선으로 되어 있다. 직선 상에 2점의 위치 좌표가 있으면 그 직선을 정의할 수 있으므로, 주행 경로 요소인 각 직선은, 각 직선의 2점의 위치 좌표로 규정되는 직선으로서 데이터화되어, 미리 정해진 데이터 포맷으로 메모리에 저장된다. 이 데이터 포맷에는, 각 주행 경로 요소를 식별하기 위한 경로 식별자로서의 경로 번호 이외에, 각 주행 경로 요소의 속성값으로서, 경로종, 기준이 된 외형 사각형의 변, 미주행/기주행 등이 포함되어 있다.

물론, 사각형 이외의 다각형의 작업 대상 영역(CA)에 있어서도, 상술한 직선군의 산출을 적용할 수 있다. 즉, 작업 대상 영역(CA)이 N을 3 이상의 정수로 했을 때의 N각 형상으로 하면, 주행 경로 요소군은, 제1 직선군부터 제N 직선군(본 발명에 따른 「제N 선군」에 상당)까지의 N개의 직선군으로 이루어진다. 각 직선군은, 이 N각형의 어느 변에 평행하게 소정 간격(작업폭)으로 배열된 직선을 포함하게 된다.

또한, 외주 영역(SA)에 있어서도, 경로 관리부(60)에 의해 주행 경로 요소군이 설정되어 있다. 외주 영역(SA)에 있어서 설정된 주행 경로 요소는, 수확기(1)가 외주 영역(SA)을 주행할 때에 사용된다. 외주 영역(SA)에 있어서 설정된 주행 경로 요소에는, 이탈 경로, 복귀 경로, 유턴 주행용 중간 직진 경로 등의 속성값이 부여된다. 이탈 경로는, 수확기(1)가 작업 대상 영역(CA)을 이탈하여 외주 영역(SA)에 들어가기 위하여 사용되는 주행 경로 요소군을 의미한다. 복귀 경로는, 수확기(1)가 외주 영역(SA)으로부터 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로 복귀하기 위하여 사용되는 주행 경로 요소군을 의미한다. 유턴 주행용 중간 직진 경로(이하 간단히 중간 직진 경로라고 약칭한다)는 외주 영역(SA)에서의 유턴 주행에 사용되는 유턴 주행 경로의 일부를 구성하는 직선상의 경로이다. 즉, 중간 직진 경로는, 유턴 주행의 개시측의 선회 경로와 유턴 주행의 종료측의 선회 경로를 접속하는 직선 부분을 구성하는 직선형 주행 경로 요소군이며, 외주 영역(SA)에 있어서 작업 대상 영역(CA)의 각 변에 평행하게 설치된 경로이다. 또한, 당초에는 와권 주행을 행하고, 도중에 직선 왕복 주행으로 전환하여 작업 주행을 행하는 경우, 와권 주행에 의해, 미예지는, 전체 변에 있어서 작업 대상 영역(CA)보다도 작아지기 때문에, 효율적으로 작업 주행을 행하기 위해서는, 작업 대상 영역(CA) 내에서 유턴 주행을 하는 쪽이, 일부러 외주 영역(SA)까지 이동하지 않아도 되기 때문에, 쓸데없는 주행이 없어, 효율적이다. 그래서, 작업 대상 영역(CA)에서 유턴 주행이 실행되는 경우에는, 중간 직진 경로는, 미예지의 외주 라인의 위치에 따라, 내주측으로 평행 이동된다.

도 7에서는, 작업 대상 영역(CA)의 형상이 변형 사각형이다. 그 때문에, 메쉬 경로 요소군의 생성 기준이 되는 변은 4개이다. 여기서, 작업 대상 영역(CA)의 형상이 직사각형 또는 정사각형일 경우, 메쉬 경로 요소군의 생성 기준이 되는 변은 2개가 된다. 이 경우, 메쉬 경로 요소군의 구조는 보다 간단해진다.

이 실시 형태에서는, 경로 관리부(60)에, 옵션의 주행 경로 요소 산출부로서 직사각 경로 요소 산출부(602)가 구비되어 있다. 이 직사각 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출되는 주행 경로 요소군은, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 작업 대상 영역(CA)의 외형을 구성하는 변으로부터 선택된 기준 변, 예를 들어 최장변에 평행하게 연장됨과 함께, 작업폭으로 작업 대상 영역(CA)을 망라하는(작업폭으로 다 뒤덮는) 평행 직선군(본 발명에 따른 「평행선군」에 상당)이다. 직사각 경로 요소 산출부(602)로 산출된 주행 경로 요소군은, 작업 대상 영역(CA)을 직사각형으로 분할한다. 또한, 주행 경로 요소군은, 수확기(1)가 유턴 주행하기 위한 유턴 주행 경로에 의해 순차 접속되어 가는 평행 직선의 집합체이다. 즉, 평행 직선인 하나의 주행 경로 요소의 주행이 종료되면, 다음으로 선택된 주행 경로 요소로의 이행을 위한 유턴 주행 경로가 유턴 경로 산출부(603)에 의해 결정된다.

유턴 경로 산출부(603)는 직사각 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출되는 주행 경로 요소군에서 선택된 2개의 주행 경로 요소를 유턴 주행에서 접속하기 위한 유턴 주행 경로를 산출한다. 유턴 경로 산출부(603)는 외주 영역(SA) 등이 설정되면, 외주 영역(SA)의 외형 형상 및 외형 치수와 작업 대상 영역(CA)의 외형 형상 및 외경 치수와 수확기(1)의 선회 반경 등에 기초하여, 외주 영역(SA) 중, 작업 대상 영역(CA)의 외주의 각 변에 대응하는 영역마다, 작업 대상 영역(CA)의 외주변에 평행한 하나의 중간 직진 경로를 산출한다. 또한, 유턴 경로 산출부(603)는 노멀 유턴 주행 및 스위치백 턴 주행이 행하여질 때, 현재 주행하고 있는 주행 경로 요소와 대응하는 중간 직진 경로를 연결하는 개시측의 선회 경로와, 대응하는 중간 직진 경로와 이행처의 주행 경로 요소를 연결하는 종료측의 선회 경로를 산출한다. 또한, 유턴 주행 경로의 생성 원리에 대해서는 후술한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)을 구축하고 있는 수확기(1)의 제어 유닛(5)에는, 작업 주행을 행하기 위해서 여러가지 기능이 구축되어 있다. 제어 유닛(5)은 컴퓨터 시스템으로서 구성되어 있고, 입출력 인터페이스로서, 출력 처리부(7), 입력 처리부(8), 통신 처리부(70)가 구비되어 있다. 출력 처리부(7)는 수확기(1)에 장비되어 있는 차량 주행 기기군(71), 작업 장치 기기군(72), 통지 디바이스(73) 등과 접속하고 있다. 차량 주행 기기군(71)에는, 주행 기체(11)의 좌우의 크롤러의 속도를 조정하여 조타를 행하는 조타 기기를 비롯하여, 도시되어 있지 않으나 변속 기구나 엔진 유닛 등 차량 주행을 위하여 제어되는 기기가 포함되어 있다. 작업 장치 기기군(72)에는, 수확부(15), 탈곡 장치(13), 배출 장치(18) 등을 구성하는 기기가 포함되어 있다. 통지 디바이스(73)에는, 디스플레이나 램프나 스피커가 포함되어 있다. 특히, 디스플레이에는, 포장의 외형과 함께, 주행 완료된 주행 경로(주행 궤적)나 이제부터 주행할 주행 경로 등, 여러가지 통지 정보가 표시된다. 램프나 스피커는, 주행 주의 사항이나 자동 조타 주행에서의 목표 주행 경로로부터의 빗나감 등, 주의 정보나 경고 정보를 탑승자(운전자나 감시자)에게 통지하기 위하여 사용된다.

통신 처리부(70)는 통신 단말기(4)로 처리된 데이터를 수취함과 함께, 제어 유닛(5)으로 처리된 데이터의 송신을 행하는 기능을 갖는다. 이에 의해, 통신 단말기(4)는 제어 유닛(5)의 사용자 인터페이스로서 기능할 수 있다. 통신 처리부(70)는 또한, 관리 컴퓨터(100)와의 사이에서의 데이터 교환을 행하기 위해서도 사용되므로, 여러가지 통신 포맷을 취급하는 기능을 갖는다.

입력 처리부(8)는 위성 측위 모듈(80), 주행계 검출 센서군(81), 작업계 검출 센서군(82), 자동/수동 전환 조작구(83) 등과 접속하고 있다. 주행계 검출 센서군(81)에는, 엔진 회전수나 변속 상태 등의 주행 상태를 검출하는 센서가 포함되어 있다. 작업계 검출 센서군(82)에는, 수확부(15)의 높이 위치를 검출하는 센서나 수확물 탱크(14)의 저류량을 검출하는 센서 등이 포함되어 있다. 자동/수동 전환 조작구(83)는 자동 조타로 주행하는 자동 주행 모드와 수동 조타로 주행하는 수동 주행 모드 중 어느 하나를 선택하는 스위치이다. 또한, 자동 주행과 관행 주행을 전환하는 스위치가, 운전부(12)에 구비되어 있거나, 또는, 통신 단말기(4)에 구축되어 있다.

또한, 제어 유닛(5)에는, 주행 제어부(51), 작업 제어부(52), 자차 위치 산출부(53), 통지부(54)가 구비되어 있다. 자차 위치 산출부(53)는 위성 측위 모듈(80)로부터 출력되는 측위 데이터에 기초하여, 자차 위치를 산출한다. 이 수확기(1)가 자동 주행(자동 조타)과 수동 주행(수동 조타)의 양쪽에서 주행 가능하게 구성되어 있기 때문에, 차량 주행 기기군(71)을 제어하는 주행 제어부(51)에는, 자동 주행 제어부(511)와 수동 주행 제어부(512)가 포함되어 있다. 수동 주행 제어부(512)는 운전자에 의한 조작에 기초하여 차량 주행 기기군(71)을 제어한다. 자동 주행 제어부(511)는 경로 설정부(64)로 설정된 주행 경로와 자차 위치 사이의 방위 어긋남 및 위치 어긋남을 산출하고, 자동 조타 명령을 생성하고, 출력 처리부(7)를 통하여 조타 기기에 출력한다. 작업 제어부(52)는 수확기(1)를 구성하는 수확부(15), 탈곡 장치(13), 배출 장치(18) 등에 설치되어 있는 동작 기기의 움직임을 제어하기 위해서, 작업 장치 기기군(72)에 제어 신호를 부여한다. 통지부(54)는 디스플레이 등의 통지 디바이스(73)를 통하여 운전자나 감시자에게 필요한 정보를 통지하기 위한 통지 신호(표시 데이터나 음성 데이터)를 생성한다.

자동 주행 제어부(511)는 조타 제어뿐만 아니라, 차속 제어도 가능하다. 차속에 대해서는, 상술한 바와 같이, 예를 들어, 탑승자가, 작업 개시 전에 통신 단말기(4)를 통하여 설정한다. 설정 가능한 차속에는, 수확 주행 시의 차속, 비작업 선회(유턴 주행 등) 시의 차속, 수확물의 배출 시나 연료 보급 시의 작업 대상 영역(CA)으로부터 이탈하여 외주 영역(SA)을 주행할 때의 차속 등이 포함된다. 자동 주행 제어부(511)는 위성 측위 모듈(80)에 의해 얻어진 측위 데이터에 기초하여 실제 차속을 산출한다. 출력 처리부(7)는 실제 차속이 설정된 차속에 맞게, 주행 변속 장치에 대한 변속 조작 명령 등을 차량 주행 기기군(71)에 보낸다.

〔자동 주행의 경로에 대해서〕

작업차 자동 주행 시스템에 있어서의 자동 주행의 예를, 직선 왕복 주행을 행하는 예와, 와권 주행을 행하는 예로 나누어서 설명한다.

먼저, 직사각 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여 직선 왕복 주행하는 예에 대하여 설명한다. 도 8에는, 모식화에 의해, 직선 길이를 짧게 한 직사각으로 표현된 21개의 주행 경로 요소로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있고, 각 주행 경로 요소의 상측에 경로 번호가 부여되어 있다. 작업 주행 개시 시의 수확기(1)는 14번의 주행 경로 요소에 위치하고 있다. 수확기(1)가 위치하고 있는 주행 경로 요소와, 다른 주행 경로 요소의 이격도가 부호 첨부 정수로, 각 경로의 하측에 부여되어 있다. 14번의 주행 경로 요소에 위치하고 있는 수확기(1)가 다음 주행 경로 요소로 이행하기 위한 우선도가, 도 8에 있어서, 주행 경로 요소의 하부에 정수값으로 나타내어져 있다. 값이 작을수록 우선도가 높고, 우선적으로 선택된다. 이 수확기(1)는 주행 완료한 주행 경로 요소로부터 다음 주행 경로 요소로 이행할 때에 도 9에 도시되는 노멀 유턴 주행과, 스위치백 턴 주행이 가능하다. 여기서, 노멀 유턴 주행은, 적어도 2개의 주행 경로 요소를 사이에 두고 다음 주행 경로 요소로 이행하는 주행이다. 또한, 스위치백 턴 주행은, 2개 이하의 주행 경로 요소를 사이에 두고, 즉 인접하는 주행 경로 요소로 이행할 수 있는 주행이다. 노멀 유턴 주행에 있어서, 수확기(1)는 이행원의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 외주 영역(SA)에 들어가면, 약 180°의 방향 전환을 행하고, 이행처의 주행 경로 요소의 단부점에 들어간다. 또한, 이행원의 주행 경로 요소와 이행처의 주행 경로 요소의 간격이 큰 경우에는, 약 90°의 선회 후, 상응한 거리의 직진이 행하여지고, 다시 약 90°의 선회가 행하여지게 된다. 즉, 노멀 유턴 주행은, 전진 주행만으로 실행된다. 이에 반해, 스위치백 턴 주행에 있어서, 수확기(1)는 이행원의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 외주 영역(SA)에 들어가면, 일단 약 90° 선회한 후, 약 90° 선회로 원활하게 이행처의 주행 경로 요소에 보내는 위치까지 후진하고 나서, 이행처의 주행 경로 요소의 단부점을 향한다. 이에 의해, 조타 제어는 복잡해지지만, 서로의 간격이 짧은 주행 경로 요소로의 이행도 가능하다.

다음으로 주행할 주행 경로 요소의 선택은, 경로 요소 선택부(63)에 의해 행하여진다. 이 실시 형태에서는, 주행 경로 요소의 선택의 기본적인 우선도가 설정된다. 이 기본적인 우선도에 있어서는, 적정 이격 주행 경로 요소의 우선도가 가장 높게 설정된다. 또한, 이 적정 이격 주행 경로 요소란, 순서 원인이 되는 주행 경로 요소로부터 소정 거리만큼 이격되어 있는 주행 경로 요소이다. 또한, 이 적정 이격 주행 경로 요소에 비하여 순서 원인이 되는 주행 경로 요소로부터 이격될수록, 우선도는 낮아지도록 설정된다. 예를 들어, 다음 주행 경로 요소로의 이행에 대해서는, 주행 거리가 짧은 노멀 유턴 주행이 주행 시간도 짧고, 효율이 좋다. 따라서, 2개 건너의 좌우 양이웃의 주행 경로 요소의 우선도가 가장 높게 설정된다(우선도= 「1」). 그리고, 수확기(1)로부터 보아서, 그들의 주행 경로 요소보다도 멀리 위치하는 주행 경로 요소에 대해서는, 수확기(1)로부터의 거리가 멀수록, 노멀 유턴 주행의 주행 시간이 길어진다. 따라서, 수확기(1)로부터의 거리가 멀수록, 우선도가 낮게 설정된다(우선도= 「2」, 「3」,···). 즉, 우선도의 수치는 우선 순위를 나타내고 있다. 단, 8개 건너의 이웃의 주행 경로 요소로의 이행에 있어서는, 노멀 유턴 주행의 주행 시간이 길어져, 스위치백 턴 주행보다 효율이 나빠진다. 따라서, 8개 건너의 이웃의 주행 경로 요소로의 이행의 우선도는, 스위치백 턴 주행보다 낮아진다. 또한, 스위치백 턴 주행에서는, 인접한 주행 경로 요소로 이행하는 우선도보다, 1개 건너의 주행 경로 요소로 이행하는 우선도쪽이 높게 되어 있다. 이것은 인접한 주행 경로 요소로의 스위치백 턴 주행은 급선회가 필요하게 되어, 포장을 황폐하게 할 가능성이 높기 때문이다. 또한, 다음 주행 경로 요소로의 이행은, 좌우 어느 방향도 가능하지만, 종래의 작업 관습에 따라서, 좌측의 주행 경로 요소로의 이행이 우측의 주행 경로 요소로의 이행에 우선한다는 룰이 채용된다. 따라서, 도 8의 예에서는, 경로 번호: 14에 위치하는 수확기(1)는 다음으로 주행하는 주행 경로 요소로서, 경로 번호: 17의 주행 경로 요소를 선택한다. 이러한 우선도의 설정이, 수확기(1)가 새로운 주행 경로 요소에 들어갈 때마다 행하여진다.

이미 작업이 완료된 주행 경로 요소는, 원칙적으로 선택 금지로 된다. 따라서, 도 10에서 도시하는 바와 같이, 예를 들어, 우선도가 「1」인 경로 번호: 11이나 경로 번호: 17이 기작업지(기예지)라면, 경로 번호: 14에 위치하는 수확기(1)는 다음으로 주행하는 주행 경로 요소로서, 우선도가 「2」인 경로 번호: 18의 주행 경로 요소를 선택한다.

도 11에는, 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해 산출된 주행 경로 요소를 사용하여 와권 주행하는 예가 도시되어 있다. 도 11에서 도시된 포장의 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)은 도 7의 것과 동일하며, 작업 대상 영역(CA)에 설정된 주행 경로 요소군도 동일하다. 여기에서는 설명을 위해서, 제1 변(S1)을 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L11, L12…라 나타내고, 제2 변(S2)을 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L21, L22…라 나타내고, 제3 변(S3)을 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L31, L32…라 나타내고, 제4 변(S4)을 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L41, L42…라 나타내고 있다.

도 11의 굵은선은, 수확기(1)의 외측부터 내측을 향해서 와권상으로 주행하는 주행 경로를 나타내고 있다. 작업 대상 영역(CA)의 최외주에 위치하는 주행 경로 요소 L11이 최초의 주행 경로로서 선택된다. 주행 경로 요소 L11과 주행 경로 요소 L21의 교점에서 거의 90°의 경로 변경이 행하여져, 주행 경로 요소 L21을 주행한다. 또한, 주행 경로 요소 L21과 주행 경로 요소 L31의 교점에서 거의 70°의 경로 변경이 행하여져, 주행 경로 요소 L31을 주행한다. 주행 경로 요소 L31과 주행 경로 요소 L41의 교점에서 거의 110°의 경로 변경이 행하여져, 주행 경로 요소 L41을 주행한다. 이어서, 주행 경로 요소 L11의 내측 주행 경로 요소 L12와 주행 경로 요소 L41의 교점에서 주행 경로 요소 L12로 이행한다. 이러한 주행 경로 요소의 선택을 반복함으로써, 수확기(1)는 포장의 작업 대상 영역(CA)을 밖으로부터 안으로의 와권상으로 작업 주행한다. 이와 같이, 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 미주행의 속성을 가짐과 함께 작업 대상 영역(CA)의 최외주에 위치하는 주행 경로 요소끼리의 교점에서 경로 변경이 행하여져, 수확기(1)는 방향 전환을 한다.

도 12에는, 도 11에서 도시된 동일한 주행 경로 요소군을 이용한 유턴 주행의 주행례가 도시되어 있다. 먼저, 작업 대상 영역(CA)의 최외주에 위치하는 주행 경로 요소 L11이 최초의 주행 경로로서 선택된다. 수확기(1)는 주행 경로 요소 L11의 종단부(단부점)를 넘어서, 외주 영역(SA)에 들어가고, 제2 변(S2)을 따르도록 90°턴을 행하고, 또한, 주행 경로 요소 L11과 평행하게 연장하는 주행 경로 요소 L14의 시단부(단부점)에 진입하도록 다시 90턴을 행한다. 결과적으로는, 180°의 노멀 유턴 주행을 거쳐서, 주행 경로 요소 L11로부터, 2개분의 주행 경로 요소를 건너뛰어서 주행 경로 요소 L14로 이행한다. 또한, 주행 경로 요소 L14를 주행하고, 외주 영역(SA)에 들어가면, 180°의 노멀 유턴 주행을 거쳐, 주행 경로 요소 L14와 평행하게 연장하는 주행 경로 요소 L17로 이행한다. 이와 같이 하여, 수확기(1)는 주행 경로 요소 L17로부터 주행 경로 요소 L110으로, 또한 주행 경로 요소 L110으로부터 주행 경로 요소 L16으로 이행하고, 최종적으로, 포장의 작업 대상 영역(CA) 전체의 작업 주행을 완료한다. 이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 도 8과 도 9와 도 10을 사용하여 설명된, 직사각 경로 요소 산출부(602)에 의한 주행 경로 요소군을 사용한 직선 왕복 주행의 예는, 이 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해 산출된 주행 경로 요소를 사용한 직선 왕복 주행에도 적용 가능하다.

이와 같이, 직선 왕복 주행은, 작업 대상 영역(CA)을 직사각형으로 분할하는 주행 경로 요소군이든, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬상으로 분할하는 주행 경로 요소군이든 실현 가능하다. 바꾸어 말하면, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬상으로 분할하는 주행 경로 요소군이라면, 직선 왕복 주행에도 와권 주행에도 지그재그 주행에도 사용할 수 있고, 또한, 작업 도중에 주행 패턴을 와권 주행으로부터 직선 왕복 주행으로 변경하는 것도 가능하다.

〔유턴 주행 경로의 생성 원리〕

도 13을 사용하여, 유턴 경로 산출부(603)가 유턴 주행 경로를 생성하는 기본 원리를 설명한다. 도 13에서는, LS0으로 나타난 선회원의 주행 경로 요소로부터 LS1로 나타난 선회처의 주행 경로 요소로 이행하는 유턴 주행 경로가 도시되어 있다. 통상의 주행에서는, LS0이 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소라면, LS1이 외주 영역(SA)에서의 주행 경로 요소(=중간 직진 경로)가 되고, 반대로, LS1이 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소라면, LS0이 외주 영역(SA)에서의 주행 경로 요소(=중간 직진 경로)가 되는 것이 일반적이다. 주행 경로 요소 LS0과 LS1의 직선식(또는 직선 상의 2점)이 메모리에 기록되어 있고, 이들의 직선식으로부터 그 교점(도 13에서는 PX로 도시되어 있음) 및 교차각(도 13에서는 θ로 도시되어 있음)이 산출된다. 이어서, 주행 경로 요소 LS0 및 주행 경로 요소 LS1에 접하는 동시에, 수확기(1)의 최소 선회 반경과 동등한 반경(도 13에서는 r로 도시되어 있음)의 접원이 산출된다. 이 접원과 주행 경로 요소 LS0 및 LS1과의 접점(도 13에서는 PS0, PS1로 도시되어 있음)을 연결하는 원호(접원의 일부)가 선회 경로가 된다. 그래서, 주행 경로 요소 LS0과 LS1의 교점 PX와, 이 접원의 접점까지의 거리 Y를,

Y=r/(tan(θ/2))

로 구한다. 최소 선회 반경이 수확기(1)의 사양에 따라 실질적으로 결정되어 있기 때문에, r은 규정값이다. 또한, r은, 최소 선회 반경과 동일한 값이 아니어도 되고, 무리 없는 선회 반경을 미리 통신 단말기(4) 등에 의해 설정하고, 그 선회 반경이 되는 선회 조작을 프로그래밍하고 있으면 된다. 주행 제어적으로는, 선회원의 주행 경로 요소 LS0을 주행중에, 교점까지의 거리가 Y인 위치 좌표(PS0)에 도달하면, 선회 주행을 개시하고, 이어서, 선회 주행중에 수확기(1)의 방위와 선회처의 주행 경로 요소 LS1의 방위의 차가 허용값에 수렴되면 선회 주행을 종료한다. 그 때, 수확기(1)의 선회 반경은 정확하게 반경 r에 일치하지 않아도 된다. 선회처의 주행 경로 요소 LS1과의 거리 및 방위차에 기초하여 조타 제어됨으로써, 수확기(1)는 선회처의 주행 경로 요소 LS1로 이행할 수 있다.

도 14, 도 15, 도 16에, 구체적인 세 유턴 주행이 도시되어 있다. 도 14에서는, 선회원의 주행 경로 요소 LS0 및 선회처의 주행 경로 요소 LS1이 작업 대상 영역(CA)의 외변으로부터 경사 상태로 연장되어 있지만, 연직으로 연장되어 있어도 된다. 여기에서는, 외주 영역(SA)에 있어서의 유턴 주행 경로는, 주행 경로 요소 LS0 및 주행 경로 요소 LS1의 외주 영역(SA)에의 연장선, 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소의 일부(선분)인 중간 직진 경로와, 2개의 원호상의 선회 경로로 이루어진다. 이 유턴 주행 경로도, 도 13을 사용하여 설명된 기본 원리에 준하여 생성할 수 있다. 중간 직진 경로와 선회원의 주행 경로 요소 LS0의 교차각 θ1 및 교점 PX1, 이 중간 직진 경로와 선회처의 주행 경로 요소 LS1의 교차각 θ2 및 교점 PX2가 산출된다. 나아가, 선회원의 주행 경로 요소 LS0과 중간 직진 경로에 접하는 반경 r(=수확기(1)의 선회 반경)의 접원의 접점 PS10, PS11의 위치 좌표, 및 중간 직진 경로와 선회처의 주행 경로 요소 LS1에 접하는 반경 r의 접원의 접점 PS20, PS21의 위치 좌표가 산출된다. 이들 접점 PS10, PS20에서, 수확기(1)는 선회를 개시하게 된다. 마찬가지로, 도 15에서 도시된, 삼각 형상의 돌기를 형성한 작업 대상 영역(CA)에 대하여 그 삼각 형상의 돌기를 우회하는 유턴 주행 경로도 마찬가지로 생성할 수 있다. 주행 경로 요소 LS0 및 LS1과, 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소의 일부(선분)인 2개의 중간 직진 경로의 교점이 구해진다. 각각의 교점의 산출에는, 도 13을 사용하여 설명된 기본 원리가 적용된다.

도 16에는, 스위치백 턴 주행에 의한 선회 주행이 도시되어 있어, 수확기(1)는 선회원의 주행 경로 요소 LS0으로부터 선회처의 주행 경로 요소 LS1로 이행한다. 이 스위치백 턴 주행에 있어서는, 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소의 일부(선분)인 작업 대상 영역(CA)의 변에 평행한 중간 직진 경로와 주행 경로 요소 LS0에 접하는 반경 r의 접원과, 당해 중간 직진 경로와 주행 경로 요소 LS1에 접하는 반경 r의 접원이 산출된다. 도 13을 사용하여 설명된 기본 원리에 준하여, 이 2개의 접원과 중간 직진 경로와의 접점의 위치 좌표, 선회원의 주행 경로 요소 LS0과 접원의 접점의 위치 좌표, 선회처의 주행 경로 요소 LS1과 접원의 접점의 위치 좌표가 산정된다. 이에 의해, 스위치백 턴 주행에 있어서의 유턴 주행 경로가 생성된다. 또한, 스위치백 턴 주행에 있어서의 중간 직진 경로에서는, 수확기(1)는 후진 주행한다.

〔와권 주행에 있어서의 방향 전환 주행에 대해서〕

도 17에는, 상술한 와권 주행에 있어서, 주행 경로 요소의 경로 변경 가능점인 교점에서의 경로 변경에 사용되는 방향 전환 주행의 일례가 도시되어 있다. 이후, 이 방향 전환 주행을 α턴 주행이라 칭한다. 이 α턴 주행에 있어서의 주행 경로(α턴 주행 경로)는 소위 트랜지션 주행 경로의 1종이며, 주행원의 주행 경로 요소(도 17에서는 LS0으로 도시되어 있음)와 선회처의 주행 경로 요소(도 17에서는 LS1로 도시되어 있음)의 교점으로부터, 전진에서의 선회 경로를 거쳐, 후진에서의 선회 경로로 선회처의 주행 경로 요소에 접하는 경로이다. α턴 주행 경로는 기준화되어 있으므로, 주행원의 주행 경로 요소와 선회처의 주행 경로 요소의 교차각에 따라서 생성된 α턴 주행 경로가 미리 등록되어 있다. 따라서, 경로 관리부(60)는 산출된 교차각에 기초하여 적정한 α턴 주행 경로를 판독하고, 경로 설정부(64)에 부여한다. 이 구성 대신에, 교차각마다의 자동 제어 프로그램을 자동 주행 제어부(511)에 등록해 두고, 경로 관리부(60)에 의해 산출된 교차각에 기초하여, 자동 주행 제어부(511)가 적정한 자동 제어 프로그램을 판독하는 구성을 채용해도 된다.

〔경로 선택의 룰〕

경로 요소 선택부(63)는 관리 센터(KS)로부터 수취한 작업 계획서나 통신 단말기(4)로부터 인위적으로 입력된 주행 패턴(예를 들어, 직선 왕복 주행 패턴이나 와권 주행 패턴)과, 자차 위치와, 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보에 기초하여, 주행 경로 요소를 순차 선택한다. 즉, 설정된 주행 패턴만을 기준으로 하여 사전에 전체 주행 경로를 형성해버리는 경우와는 달리, 작업 전에는 예측할 수 없는 사태에 대응한 적합한 주행 경로가 형성되게 된다. 또한, 경로 요소 선택부(63)에는, 상술한 기본적인 룰 이외에, 이하와 같은 경로 선택 룰이 미리 등록되어 있어, 주행 패턴과 상태 정보에 따라, 적합한 경로 선택 룰이 적용된다.

(A1) 감시자(탑승자)에 의한 조작에 의해, 자동 주행으로부터 수동 주행으로의 이행이 요구된 경우, 수동 주행의 준비가 완료한 후, 경로 요소 선택부(63)에 의한 주행 경로 요소의 선택이 정지된다. 그러한 조작에는, 자동/수동 전환 조작구(83)의 조작, 제동 조작구의 조작(특히 급정차 조작), 조타 조작구(스티어링 레버 등)에 의한 소정 조타각 이상의 조작, 등이 포함된다. 또한, 주행계 검출 센서군(81)에, 자동 주행 시에 탑승할 것이 요구되는 감시자의 부재를 검출하는 센서, 예를 들어, 좌석에 설치된 착석 검출 센서나 시트벨트의 장착 검출 센서가 포함되어 있는 경우, 이 센서로부터의 신호에 기초하여, 자동 주행 제어를 정지시킬 수 있다. 즉, 감시자의 부재가 검지되면, 자동 주행 제어의 개시, 또는 수확기(1)의 주행 자체가 정지된다. 또한, 조타 조작구에 있어서의 소정 조타각보다 작은 조타각의 조작이며, 미소한 조타각의 조작이 행하여진 때에는, 자동 주행 제어를 정지시키는 일 없이, 주행 방향의 미세 조정만을 행하는 구성을 채용해도 된다.

(A2) 자동 주행 제어부(511)는 포장의 외형 라인 위치와 측위 데이터에 기초하는 자차 위치와의 관계(거리)를 감시하고 있다. 그리고, 자동 주행 제어부(511)는 외주 영역(SA)에 있어서의 선회 시에, 두렁과 기체의 접촉을 회피하도록 자동 주행을 제어한다. 구체적으로는, 자동 주행을 정지하여 수확기(1)를 정차시키거나, 턴 주행의 형태를 변경(노멀 유턴 주행으로부터 스위치백 턴 주행이나 α턴 주행으로 변경)하거나, 그 영역을 통과하지 않는 주행 경로 설정을 행하거나 한다. 또한, 『선회 에어리어가 좁습니다. 주의하세요.』 등과 같은 통지를 행하도록 구성되어 있어도 된다.

(A3) 수확물 탱크(14)의 수확물의 저류량이 포화 또는 포화에 근접하여, 수확물의 배출이 필요한 경우, 작업 상태 평가부(55)로부터 경로 요소 선택부(63)에, 상태 정보의 하나로서, 배출 요구(작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터의 이탈 요구의 1종)가 나온다. 이 경우, 두렁가의 운반차(CV)에의 배출 작업을 행하기 위한 주차 위치와 자차 위치에 기초하여, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하여, 외주 영역(SA)을 주행하여 그 주차 위치를 향하는, 적정한 주행 경로 요소(예를 들어, 최단 경로가 되는 주행 경로 요소)가 외주 영역(SA)에 설정된 주행 경로 요소군 중 이탈 경로의 속성값이 부여된 것과, 작업 대상 영역(CA)에 설정된 주행 경로 요소군으로부터 선택된다.

(A4) 연료 잔량 센서로부터의 신호 등에 의해 산출되는 연료 탱크의 잔량값에 기초하여, 연료 고갈의 절박이 평가된 경우, 연료 보급 요구(이탈 요구의 1종)가 나온다. 이 경우에도, (A3)과 마찬가지로, 미리 설정되어 있는 연료 보급 위치인 주차 위치와 자차 위치에 기초하여, 연료 보급 위치에의 적정한 주행 경로 요소(예를 들어, 최단 경로가 되는 주행 경로 요소)가 선택된다.

(A5) 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하여, 외주 영역(SA)에 들어갔을 경우, 다시 작업 대상 영역(CA)으로 복귀할 필요가 있다. 이 작업 대상 영역(CA)으로의 복귀의 시점이 되는 주행 경로 요소로서, 이탈점에 가장 가까운 주행 경로 요소, 또는, 외주 영역(SA)에 있어서의 현재 위치로부터 가장 가까운 주행 경로 요소가, 외주 영역(SA)에 설정된 주행 경로 요소군 중 복귀 경로의 속성값이 부여된 것과, 작업 대상 영역(CA)에 설정된 주행 경로 요소군으로부터 선택된다.

(A6) 수확물의 배출이나 연료 보급을 위해, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하여, 다시 작업 대상 영역(CA)으로 되돌아가는 주행 경로를 결정할 때, 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 기작업(기주행)이 되어서 주행 금지의 속성이 부여된 주행 경로 요소를, 주행 가능한 주행 경로 요소로서 부활시킨다. 기작업의 주행 경로 요소를 선택함으로써 소정 이상의 시간 단축이 가능한 경우에는, 당해 주행 경로 요소가 선택된다. 또한, 작업 대상 영역(CA)으로부터 이탈할 때의 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행에는 후진을 사용하는 것도 가능하다.

(A7) 수확물의 배출이나 연료 보급을 위해, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하는 타이밍은, 각각의 여유도와 주차 위치까지의 주행 시간 또는 주행 거리로부터 결정된다. 여유도는, 여기에서는, 수확물의 배출이라면, 수확물 탱크(14)에 있어서의 현상의 저류량으로부터 포화될 때까지 예측되는 주행 시간 또는 주행 거리이다. 연료 보급이라면, 연료 탱크에 있어서의 현상의 잔량으로부터 완전히 연료가 떨어질 때까지 예측되는 주행 시간 또는 주행 거리이다. 예를 들어, 자동 주행중에 배출용의 주차 위치의 근처를 통과할 때에 여유도나 배출 작업에 요하는 시간 등에 기초하여, 주차 위치를 통과해서 지나가고, 포화가 되고 나서 이탈하여 주차 위치로 복귀되어 오는 경우와, 주차 위치의 근처를 통과하는 김에 배출도 행하는 경우 중, 어느 것이, 최종적으로 효율적인 주행인지(총 작업 시간이 짧다든지, 총 주행 거리가 짧다든지)를 판정한다. 너무 적은 양인 때에 배출 작업을 행하면, 전체적으로 배출 횟수가 증가해버려 효율적이지 않고, 거의 포화라면, 차제에 배출해버리는 쪽이 효율적이다.

(A8) 도 18에는, 작업 대상 영역(CA)으로부터 이탈 후에 재개되는 작업 주행에서 선택되는 주행 경로 요소가, 이탈 전의 작업 주행의 계속이 아닌 케이스가 도시되어 있다. 이 케이스에서는, 도 3, 도 12에서 도시된 직선 왕복 주행 패턴이 미리 설정되어 있다. 도 18에서는, 주차 위치는 부호 PP로 도시되어 있고, 또한, 비교예로서, 작업 대상 영역(CA)을 180°의 유턴 주행을 수반하는 직선 왕복 주행으로 순조롭게 작업 주행을 마친 경우의 주행 경로가 점선으로 도시되어 있다. 실제의 주행 궤적은 굵은 실선으로 도시되어 있다. 작업 주행의 진행에 수반하여, 순차, 직선형 주행 경로 요소와 유턴 주행 경로가 선택된다(스텝 #01).

작업 주행의 도중에(스텝 #02) 이탈 요구가 발생하면, 작업 대상 영역(CA)으로부터 외주 영역(SA)으로 진행하는 주행 경로가 산출된다. 이 지점에서는, 현재 주행중인 주행 경로 요소를 따라서 그대로 직진하여 외주 영역(SA)으로 나오는 경로와, 현재 주행중인 주행 경로 요소로부터 90° 선회하여, 기예지(=기주행의 속성을 갖는 주행 경로 요소의 집합 부분)를 통과하여 주차 위치가 존재하는 외주 영역(SA)으로 나오는 경로가 생각된다. 여기에서는, 보다 주행 거리가 짧은 후자의 경로가 선택된다(스텝 #03). 이 후자의 이탈 주행에서는, 90° 선회 후의 작업 대상 영역(CA)에서의 이탈 주행 경로 요소로서, 외주 영역(SA)에 설정되어 있는 주행 경로 요소를 이탈점까지 평행 이동시킨 것이 사용된다. 단, 시간적인 여유를 갖고서 이탈 요구가 이루어지는 것이라면, 전자의 경로가 선택된다. 이 전자의 이탈 주행에서는, 작업 대상 영역(CA)에서의 이탈 주행 중에 있어서, 수확 작업이 속행되므로, 작업 효율의 점에서 이점이 있다.

수확기(1)는 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하여, 작업 대상 영역(CA) 및 외주 영역(SA)을 이탈 주행하여 주차 위치에 도착하면, 작업 지원차로부터 지원을 받는다. 이 예에서는, 수확물 탱크(14)에 저류된 수확물이 운반차(CV)에 배출된다.

수확물의 배출이 완료되면, 작업 주행으로 복귀하기 위해, 이탈 요구가 발생한 지점으로 되돌아갈 필요가 있다. 도 18의 예에서는, 이탈 요구가 발생한 때에 주행하고 있던 주행 경로 요소가 미작업 부분을 남기고 있으므로, 당해 주행 경로 요소로 되돌아간다. 이 때문에, 수확기(1)는 주차 위치로부터 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소를 선택하고, 좌회전으로 주행하여, 목적으로 하는 주행 경로 요소의 단부점에 달하면, 그곳에서 90° 선회하여 당해 주행 경로 요소에 들어가서, 작업 주행을 행한다. 이탈 요구가 발생한 지점을 지나면, 수확기(1)는 비작업으로 주행하고, 유턴 주행 경로를 거쳐서, 다음 주행 경로 요소를 작업 주행한다(스텝 #04). 이후에는, 직선 왕복 주행을 속행하고, 이 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행을 완료한다(스텝 #05).

(A9) 포장 내의 주행 장해물의 위치가, 입력되어 있는 작업지 데이터에 포함되어 있는 경우, 또는 수확기(1)에 장해물 위치 검출 장치가 장비되어 있는 경우, 장해물의 위치와 자차 위치에 기초하여, 장해물 회피 주행을 위한 주행 경로 요소가 선택된다. 이 장해물 회피 목적의 선택 룰로서, 장해물에 가능한 한 근접한 우회 경로가 되도록 주행 경로 요소를 선택하는 룰이나, 일단 외주 영역(SA)에 나오고 나서 작업 대상 영역(CA)에 들어가는 때에 장해물이 존재하지 않는 직선 경로를 취할 수 있는 주행 경로 요소를 선택하는 룰이 있다.

(A10) 도 4, 도 11에서 도시된 바와 같은 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 선택 대상으로 되는 주행 경로 요소의 길이가 짧아지면, 자동적으로, 와권 주행 패턴으로부터 직선 왕복 주행 패턴으로 변경된다. 면적이 좁아졌을 경우에는, 전후진을 행하는 α턴 주행을 포함하는 와권 주행은 비효율적으로 되는 경향이 있기 때문이다.

(A11) 관행 주행으로 주행하고 있는 경우에 있어서, 미작업지, 즉 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소군에 있어서의 미작업(미주행)의 주행 경로 요소의 수가 소정값 이하로 된 경우, 관행 주행으로부터 자동 주행으로 자동적으로 전환된다. 또한, 수확기(1)가 메쉬 직선군으로 망라된 작업 대상 영역(CA)을 밖으로부터 안으로의 와권 주행으로 작업하고 있는 경우, 남은 미작업지의 면적이 적어져서, 미작업 주행 경로 요소의 수가 소정값 이하로 된 경우, 와권 주행으로부터 직선 왕복 주행으로 전환된다. 이 경우에는, 상술한 바와 같이, 쓸데없는 주행을 피하기 위해서, 중간 직진 경로의 속성을 갖는 주행 경로 요소가, 외주 영역(SA)으로부터 작업 대상 영역(CA)의 미작업지 부근까지 평행 이동된다.

(A12) 벼 농사나 보리 농사 등의 포장에서는, 모종의 작부열인 조(이랑)에 평행하게 수확기(1)를 주행시킴으로써, 수확 작업의 효율을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 경로 요소 선택부(63)에 의한 주행 경로 요소의 선택에 있어서, 조에 평행한 주행 경로 요소일수록 선택되기 쉽게 한다. 단, 작업 주행 개시 시에, 기체의 자세가 조 방향에 평행한 자세나 위치가 아닐 경우에는, 조 방향과 교차하는 방향을 따른 주행이더라도, 조에 평행한 자세로 하기 위한 주행에 의해 작업을 행하도록 구성한다. 이에 의해, 조금이라도 쓸데없는 주행(비작업 주행)을 저감시켜서, 일찍 작업을 종료할 수 있다.

〔협조 주행 제어〕

상술한 실시 형태에서는, 포장의 작업 주행은 1대의 수확기(1)로 행하여지고 있었다. 물론, 본 발명은 복수대의 작업차의 사용에도 적용 가능하다. 여기에서는, 이해의 용이함을 위해서, 2대의 수확기(1)에 의해 작업 주행(자동 주행)하는 형태를 설명한다. 도 19에는, 마스터 수확기(1m)로서 기능하는 제1 작업차와, 슬레이브 수확기(1s)로서 기능하는 제2 작업차가 협조하여, 하나의 포장에 있어서 작업 주행을 행하는 모습이 도시되어 있다. 마스터 수확기(1m)에는, 감시자가 탑승하고 있고, 감시자는, 마스터 수확기(1m)에 가져온 통신 단말기(4)를 조작한다. 편의적으로, 마스터 및 슬레이브라는 용어를 사용했지만, 이들에 주종 관계는 없고, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)는 상술한 주행 경로 설정 루틴(주행 경로 요소의 선택 룰)에 기초하여 각각 독자적으로 루트 설정하여 자동 주행을 행한다. 단, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s) 사이는 각각의 통신 처리부(70)를 통하여 데이터 통신 가능하여, 상태 정보의 교환을 행한다. 통신 단말기(4)는 마스터 수확기(1m)에 감시자의 명령이나 주행 경로에 관한 데이터 등을 부여할뿐만 아니라, 통신 단말기(4)와 마스터 수확기(1m)를 통하여, 슬레이브 수확기(1s)에도 감시자의 명령이나 주행 경로에 관한 데이터를 부여할 수 있다. 예를 들어, 슬레이브 수확기(1s)의 작업 상태 평가부(55)로부터 출력된 상태 정보는 마스터 수확기(1m)에도 전송되고, 마스터 수확기(1m)의 작업 상태 평가부(55)로부터 출력된 상태 정보는 슬레이브 수확기(1s)에도 전송된다. 따라서, 양쪽 경로 요소 선택부(63)는 양쪽 상태 정보와 양쪽 자차 위치를 고려하여 다음 주행 경로 요소를 선택하는 기능을 갖는다. 또한, 통신 단말기(4)에, 경로 관리부(60)와 경로 요소 선택부(63)가 구축되어 있는 경우에는, 양쪽 수확기(1)가 상태 정보를 통신 단말기(4)에 부여하고, 거기서 선택된 다음 주행 경로 요소를 수취하게 된다.

도 20에는, 도 7과 마찬가지로, 작업폭으로 메쉬 분할하는 메쉬 직선으로 이루어지는 메쉬 직선군으로 망라된 작업 대상 영역(CA)이 도시되어 있다. 여기에서는, 마스터 수확기(1m)는 작업 대상 영역(CA)을 나타내는 변형 사각형의 우측 하단의 정점 부근으로부터 주행 경로 요소 L11에 들어가고, 주행 경로 요소 L11과 주행 경로 요소 L21의 교점에서 좌선회하여 주행 경로 요소 L21에 들어간다. 또한, 주행 경로 요소 L21과 주행 경로 요소 L32의 교점에서 좌선회하여 주행 경로 요소 L32에 들어간다. 이와 같이 하여, 마스터 수확기(1m)는 좌선회의 와권 주행을 행한다. 이에 반해, 슬레이브 수확기(1s)는 작업 대상 영역(CA)의 좌측 상단의 정점 부근으로부터 주행 경로 요소 L31에 들어가고, 주행 경로 요소 L31과 주행 경로 요소 L41의 교점에서 좌선회하여 주행 경로 요소 L41에 들어간다. 또한, 주행 경로 요소 L41과 주행 경로 요소 L12의 교점에서 좌선회하여 주행 경로 요소 L12에 들어간다. 이와 같이 하여, 슬레이브 수확기(1s)는 좌선회의 와권 주행을 행한다. 도 20으로부터 명백해진 바와 같이, 마스터 수확기(1m)의 주행 궤적의 사이에 슬레이브 수확기(1s)의 주행 궤적이 들어가는 협조 제어가 행하여진다. 따라서, 마스터 수확기(1m)의 주행은, 자기의 작업폭과 슬레이브 수확기(1s)의 작업폭을 맞춘 폭만큼 간격을 둔 와권 주행이 된다. 또한, 슬레이브 수확기(1s)의 주행은, 자기의 작업폭과 마스터 수확기(1m)의 작업폭을 맞춘 폭만큼 간격을 둔 와권 주행이 된다. 마스터 수확기(1m)의 주행 궤적과 슬레이브 수확기(1s)의 주행 궤적은, 2중 와권을 만들어 내고 있다.

또한, 작업 대상 영역(CA)은, 외측의 주회 주행에 의해 형성되는 외주 영역(SA)에 의해 규정되므로, 처음에 외주 영역(SA)을 형성하기 위한 주회 주행을, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s) 중 어느 하나에 의해 행할 필요가 있다. 이 주회 주행도, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 협조 제어로 행하는 것도 가능하다.

도 20에서 도시된 주행 궤적은 이론적인 것이다. 실제로는, 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보에 대응하여, 마스터 수확기(1m)의 주행 궤적과 슬레이브 수확기(1s)의 주행 경로는 수정되고, 그 주행 궤적도, 완전한 2중 와권은 되지 않는다. 그러한 수정 주행의 일례가, 도 21을 사용하여 이하에 설명된다. 도 21에서는, 포장의 외측(두렁)에 있어서, 제1 변(S1)의 중앙 외측에 대응하는 위치에, 수확기(1)에 의해 수확된 수확물을 반송하는 운반차(CV)가 주차하고 있다. 그리고, 외주 영역(SA)에 있어서의 운반차(CV)에 인접하는 위치에, 운반차(CV)에의 수확물의 배출 작업을 위하여 수확기(1)가 주차되는 주차 위치가 설정되어 있다. 도 21은, 슬레이브 수확기(1s)가 작업 주행의 도중에, 작업 대상 영역(CA)에서의 주행 경로 요소로부터 이탈하여, 외주 영역(SA)을 주회 주행하고, 수확물을 운반차(CV)에 배출하고, 다시 외주 영역(SA)을 주회 주행하고, 작업 대상 영역(CA)에서의 주행 경로 요소로 복귀하는 모습을 나타내고 있다.

먼저, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)는 이탈 요구(수확물의 배출)가 발생하면, 저류량의 여유와, 주차 위치까지의 주행 거리 등에 기초하여, 외주 영역(SA)에 있어서의 이탈 경로의 속성값을 갖는 주행 경로 요소와, 그 이탈 경로 속성의 주행 경로 요소에의 이탈원이 되는 주행 경로 요소를 선택한다. 본 형태에서는, 외주 영역(SA) 중 주차 위치가 설정된 영역에 설정되어 있는 주행 경로 요소와, 현재 주행하고 있는 주행 경로 요소 L41이 선택되어 있고, 주행 경로 요소 L41과 주행 경로 요소 L12의 교점이 이탈점으로 되어 있다. 외주 영역(SA)으로 진행한 슬레이브 수확기(1s)는 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소(이탈 경로)를 따라서 주차 위치까지 주행하고, 주차 위치에서 운반차(CV)에 수확물을 배출한다.

마스터 수확기(1m)는 슬레이브 수확기(1s)가 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행을 이탈하여 수확물의 배출을 행하고 있는 동안에도, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행을 계속한다. 단, 마스터 수확기(1m)는 주행 경로 요소 L42의 주행 중에 있어서, 원래라면 주행 경로 요소 L42와 주행 경로 요소 L13의 교점에서 주행 경로 요소 L13을 선택할 예정이었다. 그러나, 슬레이브 수확기(1s)의 이탈에 의해, 슬레이브 수확기(1s)에 의한 주행 경로 요소 L12의 주행이 캔슬되었으므로, 주행 경로 요소 L12는 미예지(미주행)로 되어 있다. 이 때문에, 마스터 수확기(1m)의 경로 요소 선택부(63)는 주행 경로 요소 L13 대신에 주행 경로 요소 L12를 선택한다. 즉, 마스터 수확기(1m)는 주행 경로 요소 L42와 주행 경로 요소 L12의 교점까지 주행하고, 그곳에서 좌회전하여, 주행 경로 요소 L12를 주행한다.

슬레이브 수확기(1s)가 수확물의 배출을 마치면, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)는 슬레이브 수확기(1s)의 현위치 및 자동 주행 속도와, 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소의 속성(미주행/기주행)과, 마스터 수확기(1m)의 현위치 및 자동 주행 속도 등에 기초하여, 복귀할 주행 경로 요소를 선택한다. 본 형태에서는, 가장 외측에 위치하는 미작업 주행 경로 요소인 주행 경로 요소 L43이 선택되어 있다. 슬레이브 수확기(1s)는 주차 위치로부터, 외주 영역(SA)을, 복귀 경로의 속성을 갖는 주행 경로 요소를 따라서 좌회전으로 주행하고, 주행 경로 요소 L43의 좌측 단부로부터 주행 경로 요소 L43에 들어간다. 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)가 주행 경로 요소 L43을 선택하면, 그 정보가, 상태 정보로서 마스터 수확기(1m)에 송신된다. 마스터 수확기(1m)의 경로 요소 선택부(63)는 주행 경로 요소 L33까지 주행 경로를 선택하고 있었다면, 다음 주행 경로 요소로서, 주행 경로 요소 L43의 내측 인접한 주행 경로 요소 L44를 선택한다. 이것은, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 주행 경로 요소 L33과 주행 경로 요소 L44의 교점 부근에서 근접할 가능성이 있음을 의미한다. 그래서, 양쪽 수확기(1m, 1s)의 주행 제어부(51) 또는 어느 한쪽 주행 제어부(51)는 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 당해 교점 부근의 통과 시간차를 산출하고, 그 통과 시간차가 소정값 이하라면, 통과 시간이 늦은 쪽의 수확기(1)(여기에서는 마스터 수확기(1m))가 충돌 회피를 위해 일시 정차하도록 제어한다. 슬레이브 수확기(1s)가 당해 교점을 통과한 후에, 마스터 수확기(1m)가 다시 자동 주행을 개시한다. 이렇게 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 서로 자차 위치나 선택한 주행 경로 요소 등의 정보를 교환하고 있으므로, 충돌 회피 행동이나 지연 회피 행동을 실행할 수 있다.

이러한 충돌 회피 행동이나 지연 회피 행동은, 도 22 및 도 23에서 도시하는 바와 같이, 직선 왕복 주행에 있어서도 실행된다. 또한, 도 22 및 도 23에서는, 서로 평행한 직선으로 이루어지는 평행 직선군은, L01, L02, ···L10으로 도시되어 있고, L01-L04가 기작업의 주행 경로 요소이며, L05-L10이 미작업의 주행 경로 요소이다. 도 22에서는, 마스터 수확기(1m)가 주차 위치를 향하기 위하여 외주 영역(SA)을 주행하고, 슬레이브 수확기(1s)가 작업 대상 영역(CA)의 하단에서, 상세하게는 주행 경로 요소 L04의 하단에서 일시정지하고 있다. 슬레이브 수확기(1s)가 주행 경로 요소 L04로부터 유턴 주행으로 주행 경로 요소 L07로 이행하기 위하여 외주 영역(SA)에 진입하면, 마스터 수확기(1m)와 충돌하므로, 슬레이브 수확기(1s)가 충돌 회피 행동으로서 일시 정차하고 있는 것이다. 그리고, 주차 위치에 마스터 수확기(1m)가 주차한 경우, 주행 경로 요소 L05, L06, L07을 사용한 작업 대상 영역(CA)에의 진입이나 작업 대상 영역(CA)으로부터의 이탈은 불가능하게 되므로, 주행 경로 요소 L05, L06, L07은 일시적으로 주행 금지(선택 금지)로 된다. 마스터 수확기(1m)가 배출 작업을 마치고, 주차 위치로부터 이동하면, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)가 마스터 수확기(1m)의 주행 경로를 가미하여, 주행 경로 요소 L05-L10으로부터, 다음으로 이행할 주행 경로 요소를 선택하고, 슬레이브 수확기(1s)는 자동 주행을 재개한다.

또한, 주차 위치에서 마스터 수확기(1m)가 배출 작업을 행하고 있는 동안에도, 슬레이브 수확기(1s)가 작업을 계속하는 것도 가능하다. 그 예를 도 23에 도시하고 있다. 이 케이스에서는, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)는 통상이라면, 주행 경로 요소 우선도가 「1」인 3레인 앞의 주행 경로 요소 L07을, 이행처의 주행 경로 요소로서 선택하는데, 주행 경로 요소 L07은, 도 22의 예와 마찬가지로 주행 금지가 되어 있다. 그래서, 다음으로 우선도가 높은 주행 경로 요소 L08이 선택된다. 주행 경로 요소 L04로부터 주행 경로 요소 L08로의 이동 경로로서는, 기주행이 된 현재의 주행 경로 요소 L04를 후진하는 경로(도 23에서 실선으로 도시되어 있음)나, 주행 경로 요소 L04의 하단으로부터 우회전으로 전진하여 외주 영역(SA)으로 나가는 경로(도 23에서 점선으로 도시되어 있음) 등의 복수의 경로가 산출되어, 가장 효율이 좋은 경로, 예를 들어 최단이 되는 경로(이 형태에서는 실선의 경로)가 선택된다.

상술한 바와 같이, 복수대의 수확기(1)가 협조하여, 하나의 포장에 있어서 작업 주행하는 경우에도, 각각의 경로 요소 선택부(63)는 관리 센터(KS)로부터 수취한 작업 계획서나 통신 단말기(4)로부터 인위적으로 입력된 주행 패턴(예를 들어, 직선 왕복 주행 패턴이나 와권 주행 패턴)과, 자차 위치와, 각각의 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보와, 미리 등록되어 있는 선택 룰에 기초하여, 주행 경로 요소를 순차 선택해 간다. 이하에, 상술한 (A1)-(A12) 이외의 룰이며, 복수대의 수확기(1)가 협조하여 작업 주행하는 경우에 특유한 선택 룰을 열거한다.

(B1) 협조하여 작업 주행하는 복수의 수확기(1)는 동일한 주행 패턴으로 자동 주행한다. 예를 들어, 한쪽 수확기(1)에 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에는, 다른 쪽 수확기(1)에도 직선 왕복 주행 패턴이 설정된다.

(B2) 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 한쪽 수확기(1)가 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하여 외주 영역(SA)에 들어가면, 다른 쪽 수확기(1)는 보다 외측의 주행 경로 요소를 선택한다. 그 결과, 이탈한 수확기(1)의 주행 예정 경로를 남겨 두는 것이 아니라, 이탈한 수확기(1)가 주행할 예정의 주행 경로 요소를 선취한다.

(B3) 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 이탈한 수확기(1)가 다시 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로 복귀하는 때에는, 작업 주행중의 수확기(1)로부터 멀고, 또한, 미작업의 속성을 갖는 주행 경로 요소를 선택한다.

(B4) 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 선택 대상으로 되는 주행 경로 요소의 길이가 짧아지면, 1대만의 수확기(1)로 작업 주행을 실행하고, 나머지 수확기(1)는 작업 주행으로부터 이탈한다.

(B5) 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 충돌 위험성을 회피하기 위해서, 복수의 수확기(1)가 작업 대상 영역(CA)의 외형을 나타내는 다각형의 변에 평행한 주행 경로 요소군에서 주행 경로 요소를 동시에 선택하는 것을 금지한다.

(B6) 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 어느 수확기(1)가 유턴 주행하고 있을 때는, 다른 수확기(1)는 외주 영역(SA) 중 유턴 주행이 실행되고 있는 영역에 진입하지 않도록 자동 주행 제어된다.

(B7) 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 다음 주행 경로 요소로서는, 다른 수확기(1)가 다음으로 주행 예정된 주행 경로 요소 또는 현재 주행하고 있는 주행 경로 요소로부터 적어도 2개 이상 이격된 위치에 있는 주행 경로 요소가 선택된다.

(B8) 수확물의 배출이나 연료 보급을 위해, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하는 타이밍의 결정, 및 주행 경로 요소의 선택은, 여유도와 주차 위치까지의 주행 시간뿐만 아니라, 복수의 수확기(1)가 동시에 이탈하지 않을 것을 조건에 첨가하여 행하여진다.

(B9) 마스터 수확기(1m)에서 관행 주행이 설정되어 있는 경우, 슬레이브 수확기(1s)는 마스터 수확기(1m)에 추종하는 자동 주행을 행한다.

(B10) 마스터 수확기(1m)의 수확물 탱크(14)의 용량과 슬레이브 수확기(1s)의 수확물 탱크(14)의 용량이 상이한 경우에, 동시 또는 거의 동시에 배출 요구가 나오면, 용량이 적은 수확기(1)가 먼저 배출 작업을 행한다. 배출할 수 없는 수확기(1)의 배출 대기 시간(비작업 시간)이 짧아져, 포장의 수확 작업을 조금이라도 일찍 종료할 수 있다.

(B11) 하나의 포장이 상당히 넓을 경우에는, 하나의 포장을 중할에 의해 복수의 구획으로 구분하고, 각 구획에 1대의 수확기(1)를 투입한다. 도 24는, 작업 대상 영역(CA)의 중앙에 띠상의 중할 영역(CC)을 형성하고, 작업 대상 영역(CA)을 2개의 구획(CA1과 CA2)으로 구분하는 중할 과정의 도중을 도시하는 설명도이며, 도 25는, 중할 과정의 종료 후를 도시하는 설명도이다. 이 실시 형태에서는, 마스터 수확기(1m)가 중할 영역(CC)을 형성한다. 마스터 수확기(1m)가 중할을 행하고 있는 동안, 슬레이브 수확기(1s)는 구획(CA2)에서, 예를 들어 직선 왕복 주행 패턴으로 작업 주행을 행한다. 이 작업 주행에 앞서, 구획(CA2)을 위한 주행 경로 요소군이 생성된다. 그 때, 구획(CA2)에 있어서, 중할 영역(CC)에 가장 가까운 위치의 작업폭 1개분에 대응하는 주행 경로 요소를 선택하는 것은, 중할 과정이 종료될 때까지 금지된다. 이에 의해, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 접촉을 회피할 수 있다.

중할 과정이 종료되면, 마스터 수확기(1m)는 구획(CA1)을 위하여 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여, 단독 작업 주행과 같이 주행 제어되고, 슬레이브 수확기(1s)는 구획(CA2)을 위하여 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여, 단독 작업 주행과 같이 주행 제어된다. 어느 한쪽의 수확기(1)가 먼저 작업을 완료한 경우, 작업이 남아있는 구획에 들어가서, 당해 수확기(1)와 다른 수확기(1)의 협조 제어가 개시된다. 담당하는 구획에서의 작업이 종료한 수확기(1)는 다른 수확기(1)의 작업 서포트를 하기 위해서, 다른 수확기(1)의 담당 구획을 향하도록 자동 주행한다.

포장의 규모가 더욱 큰 경우에는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 포장이 격자상으로 중할된다. 이 중할은, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)로 행할 수 있다. 격자상 중할로 형성된 구획에 마스터 수확기(1m)에 의한 작업과 슬레이브 수확기(1s)에 의한 작업이 할당되고, 각각의 구획에 있어서, 단독의 수확기(1)에 의한 작업 주행이 실시된다. 단, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 거리가 소정값 이상에 이격되지 않는다는 조건에서, 주행 경로 요소가 선택된다. 이것은, 슬레이브 수확기(1s)가 마스터 수확기(1m)로부터 너무 이격되면, 마스터 수확기(1m)에 탑승하고 있는 감시자에 의한 슬레이브 수확기(1s)의 작업 주행의 감시나, 서로의 상태 정보의 교신이 곤란해지기 때문이다. 도 26과 같은 형태의 경우에는, 담당하는 구획에서의 작업이 종료한 수확기(1)는 다른 수확기(1)의 작업 서포트를 하기 위해서, 다른 수확기(1)의 담당 구획을 향하도록 자동 주행해도 되고, 자차의 담당인 다음 구획을 향하도록 자동 주행해도 된다.

운반차(CV)의 주차 위치나, 연료 보급차의 주차 위치는, 외주 영역(SA)의 외측이 되므로, 작업 주행하고 있는 구획에 따라서는, 수확물의 배출이나 연료 보급을 위한 주행 경로가 길어져, 그 주행 시간이 낭비된다. 이 때문에, 주차 위치로의 앞으로 가기 주행 및 주차 위치로부터의 되돌아 가기 주행 시에, 통과로가 되는 구획의 작업 주행을 실시하는 주행 경로 요소와 주회 주행 경로 요소가 선택된다.

〔협조 자동 주행 시에 있어서의 작업 장치 기기군 등의 파라미터의 미세 조정에 대해서〕

마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 협조하여 작업 주행하는 경우, 통상 마스터 수확기(1m)에는 감시자가 탑승하고 있다. 그 때문에, 감시자는, 마스터 수확기(1m)에 대해서는, 필요에 따라, 통신 단말기(4)를 통해서, 자동 주행 제어에 있어서의 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)에 대한 파라미터의 값을 미세 조정할 수 있다. 마스터 수확기(1m)의 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)에 대한 파라미터의 값을, 슬레이브 수확기(1s)에 있어서도 실현하기 위해서, 도 27에 도시하는 바와 같이, 마스터 수확기(1m)로부터 슬레이브 수확기(1s)의 파라미터를 조정할 수 있는 구성을 채용할 수 있다. 단, 통신 단말기(4)는 슬레이브 수확기(1s)에도 구비되어 있더라도 전혀 문제는 없다. 왜냐하면, 슬레이브 수확기(1s)도, 단독 자동 주행을 하는 경우도, 마스터 수확기(1m)로서 사용되는 경우도 있기 때문이다.

도 27에 도시된 통신 단말기(4)에는, 파라미터 취득부(45)와, 파라미터 조정 명령 생성부(46)가 구축되어 있다. 파라미터 취득부(45)는 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)로 설정되어 있는 기기 파라미터를 취득한다. 이에 의해, 통신 단말기(4)의 터치 패널(41)의 표시 패널부에 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)의 기기 파라미터의 설정값을 표시시킬 수 있다. 마스터 수확기(1m)에 탑승하고 있는 감시자는, 터치 패널(41)을 통해서, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)의 기기 파라미터를 조정하기 위한 기기 파라미터 조정량을 입력한다. 파라미터 조정 명령 생성부(46)는 입력된 기기 파라미터 조정량에 기초하여, 대응하는 기기 파라미터를 조정하는 파라미터 조정 명령을 생성하고, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)에 송신한다. 이러한 통신을 위한 통신 인터페이스로서, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)의 제어 유닛(5)에는 통신 처리부(70)가 구비되어 있고, 통신 단말기(4)에는 통신 제어부(40)가 구비되어 있다. 마스터 수확기(1m)의 기기 파라미터의 조정에 대해서는, 감시자가 마스터 수확기(1m)에 장비되어 있는 각종 조작구를 사용하여 직접 행해도 된다. 기기 파라미터는, 주행 기기 파라미터와 작업 기기 파라미터로 나뉜다. 주행 기기 파라미터에는, 차속과 엔진 회전수가 포함된다. 또한, 작업 기기 파라미터에는, 수확부(15)의 높이나 릴(17)의 높이가 포함되어 있다.

상술한 바와 같이, 자동 주행 제어부(511)는 위성 측위 모듈(80)에 의해 얻어진 측위 데이터에 기초하여 실제 차속을 산출하는 기능을 갖는다. 협조 자동 주행에 있어서, 이 기능을 이용하여, 동일한 방향으로 선행하는 수확기(1)의 측위 데이터에 기초하는 실제 사용하는 차속과, 후속의 수확기(1)의 측위 데이터에 기초하는 실제 사용하는 차속을 비교하고, 차속차가 있으면, 후속의 수확기(1)의 차속이 선행하는 수확기(1)의 차속과 일치하도록 차속 조정이 행하여진다. 이에 의해, 선행하는 수확기(1)와 후속의 수확기(1)의 차속의 차이에 기인하는 이상 접근이나 접촉이 방지된다.

수확기(1)의 통신 처리부(70)나 통신 단말기(4)의 통신 제어부(40)에, 등록되어 있는 휴대 전화 등의 휴대 통신 단말기와 통화나 메일을 보내는 통신 통화 기능을 구비할 수 있다. 그러한 통신 통화 기능이 구비되어 있는 경우, 수확물의 저류량이 소정량을 초과하면, 수확물의 배출처가 되는 운반차(CV)의 운전자에게, 수확물의 배출을 행하는 취지의 통화(인공 음성) 또는 메일이 송출된다. 마찬가지로, 연료 잔량이 소정량 이하로 되면, 연료 보급차의 운전자에게, 연료 보급을 의뢰하는 취지의 통화(인공 음성) 또는 메일이 송출된다.

〔다른 실시 형태〕

(1) 상술한 실시 형태에서는, 사전의 주회 주행에 의해, 직선 왕복 주행에 있어서의 유턴 주행에 있어서도, 와권 주행에 있어서의 α턴 주행에 있어서도 충분한 넓이의 스페이스가 확보되는 것을 전제로 자동 주행의 설명을 하였다. 그러나, 일반적으로는, 유턴 주행에 요하는 스페이스는, α턴 주행에 요하는 스페이스보다도 넓다. 그 때문에, 사전의 주회 주행에 의해 형성되는 스페이스는, 유턴 주행에 있어서 충분하지 않은 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 28에 도시하는 바와 같이, 1대의 수확기(1)에 의해 작업을 행하고 있을 때에, 유턴 주행을 할 때에, 두렁에 디바이더 등이 접촉하여, 두렁을 무너뜨려버릴 우려가 있다. 그래서, 주행 패턴으로서 직선 왕복 주행 패턴이 설정된 경우에는, 전술한 바와 같이 두렁을 무너뜨려버리는 사태를 회피하기 위해, 작업 주행이 개시되면, 우선은, 작업 대상 영역(CA)의 최외주 부분에 있어서, 적어도 일주를 자동으로 작업 주행함으로써, 외주 영역(SA)을 내주측으로 확장한다. 사전의 주회 주행에 의해 형성된 외주 영역(SA)의 폭이 유턴 주행에 있어서 불충분했다고 해도, 이와 같이, 외주 영역(SA)을 내주측으로 확장함으로써, 문제없이 유턴 주행을 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 포장의 주위에 정차된 작업 지원차에의 수확물의 배출 등을 위하여 수확기(1)를 규정된 주차 위치에 정차시킬 때는, 효율 좋은 작업을 위해서, 수확기(1)를 주차 위치에, 어느 정도 정확하게, 또한, 지원 작업에 적합한 자세(방향)로 정차시킬 필요가 있다. 이것은, 자동 주행이든 수동 주행이든 동일하다. 작업 대상 영역(CA)의 외주 라인 중 유턴 주행이 행하여지는 측의 외주 라인은 직선 왕복 주행에 따라서는 변동하지 않기 때문에, 외주 영역(SA)이 좁으면, 수확기(1)가 미작업지인 작업 대상 영역(CA)에 돌입하여 농작물 등에 손상을 끼치거나, 두렁에 접촉하여 두렁을 무너뜨려버리거나 할 가능성이 있다. 이 때문에, 직선 왕복 주행에 의한 작업 대상 영역(CA)의 주행 작업을 개시하기 전에, 추가적인 주회 주행(추가 주회 주행)을 행하는 것이 적합하다. 이러한 추가 주회 주행은, 감시자의 지시에 의해 행하여져도 되고, 자동적으로 행하여져도 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 외주 영역(SA)을 만들어 내는 사전의 주회 주행은, 통상 복수주, 와권상으로 행하여진다. 가장 외측의 주회 주행 경로는, 주행 경로가 복잡하고, 포장마다 상이하므로, 인위 조타가 채용된다. 그 이후의 주회 주행은, 자동 조타 또는 인위 조타로 행하여진다. 또한, 도 28에 도시하는 바와 같이, 주차 위치(PP)와 유턴 경로군(UL)이 중복되어 있는 경우, 수확기(1)가 주차 위치(PP)에 주차하고 있는 동안에는, 그 수확기(1)에 의해, 별도의 수확기(1)의 유턴 주행이 저해되어버리는 사태가 상정된다. 그 때문에, 사전의 주회 주행이 완료한 시점에서, 주차 위치(PP)와 유턴 경로군(UL)이 중복되어 있는 경우에는, 상술한 추가 주회 주행을 행하는 것이 바람직하다.

추가 주회 주행을 위한 주행 경로는, 사전의 주회 주행에 있어서의 수확기(1)의 주행 궤적이나, 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터 등에 기초하여 산출할 수 있다. 따라서, 추가 주회 주행은, 자동 조타에 의해 행하는 것이 가능하다. 이하에, 도 28을 사용하여, 자동 주행에서의 추가 주회 주행의 흐름의 일례를 설명한다.

<스텝 #01>

사전의 주회 주행에 의해, 포장은, 수확 작업이 끝난 외주 영역(SA)과, 이제부터 수확 작업이 행하여지는 작업 대상 영역(CA)으로 구분된다. 사전의 주회 주행 후에 있어서는, 도 28의 스텝 #01에 도시하는 바와 같이, 주차 위치(PP)와 유턴 경로군(UL)이 외주 영역(SA)에 있어서 중복되어 있다. 그리고, 외주 영역(SA)에 있어서의 유턴 경로군(UL)이 설정되어 있는 부분의 폭은, 직선 왕복 주행만으로는 확장되는 일은 없다. 따라서, 이 부분의 폭을 확장하기 위해서, 자동적으로, 또는 감시자의 지시에 기초하여, 도 28의 스텝 #02라 나타내는 추가 주회 주행이 실행된다.

<스텝 #02>

이 추가 주회 주행에서는, 직사각상의 주회 주행 경로를 구성하는 복수의 주회 주행 경로 요소(도 28로 굵은선)가 산출된다. 이 주회 주행 경로 요소에는, 직선 왕복 주행을 위하여 산출된 주행 경로 요소에 있어서의 좌측 단부의 주행 경로 요소 Ls와 우측 단부의 주행 경로 요소 Le이 포함된다. 또한, 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le은 모두 직선상이다. 또한, 직사각상의 주회 주행 경로에 있어서, 주행 경로 요소 Ls와 주행 경로 요소 Le는 대변이 된다. 또한, 여기에서는, 주회 주행 경로 요소는, 주행 경로 요소 Ls와, 주행 경로 요소 Le과, 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le의 상단끼리를 접속하는 주행 경로 요소와, 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le의 하단끼리를 접속하는 주행 경로 요소이다. 자동 주행이 개시되면, 이 추가적인 주회 주행 경로에 적합한 주회 주행 경로 요소가 경로 요소 선택부(63)에 의해 선택되어, 자동 주행(주회 주행에서의 작업 주행)이 실행된다.

<스텝 #03>

도 28의 스텝 #03에서 도시하는 바와 같이, 이 추가 주회 주행에 의해, 외주 영역(SA)이 확대된다. 이에 의해, 주차 위치(PP)와 미작업지 사이에, 적어도 수확기(1)의 작업폭에 상당하는 폭을 갖는 스페이스가 새롭게 형성된다. 이어서, 작업 대상 영역(CA)이, 이 추가 주회 주행에서의 주회수의 작업폭만큼 축소된 것에 의해, 좌측 단부의 주행 경로 요소 Ls와 우측 단부의 주행 경로 요소 Le는, 작업 대상 영역(CA)이 축소된 만큼 내측으로 이동한다. 그리고, 이동된 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le을 대변으로 하는 직사각형인 새로운 작업 대상 영역(CA)에 대하여 직선 왕복 주행 패턴에 의한 작업 주행 경로가 결정되어, 새로운 작업 대상 영역(CA)의 자동 작업 주행이 개시된다.

또한, 도 28의 스텝 #01에 있어서, 주차 위치(PP)가 유턴 경로군(UL)에 중복되지 않고, 또한, 주차 위치(PP)가 유턴 경로군(UL)을 서로 마주보고 있지 않은 경우가 있다. 예를 들어, 주차 위치(PP)가, 좌측 단부의 주행 경로 요소 Ls에 마주보고 위치하는 경우가 있다. 이 경우에는, 주행 경로 요소 Ls가 처음에 선택되는 직선 왕복 주행이 행해짐으로써, 주차 위치의 주변 영역이 확대되어 가므로, 상술한 추가 주회 주행은, 이제는 실행되지 않는다. 또는, 1주 정도의 추가 주회 주행만이 행하여져도 된다.

또한, 복수대의 수확기(1)에 의해 협조적으로 작업 주행하는 경우에도, 상술한 추가 주회 주행이 자동적으로 행해지도록 구성되어 있어도 된다. 협조 작업의 경우, 주행 패턴으로서 직선 왕복 주행 패턴이 설정됨과 함께, 주차 위치(PP)가 유턴 경로군(UL)을 서로 향하는 위치로 설정되면, 작업 주행 개시 후 바로, 복수 주(3 내지 4주 정도)분의 추가 주회 주행이 자동적으로 행하여진다. 이에 의해, 작업 대상 영역(CA)이 축소되어, 주차 위치(PP)의 내주측에 넓은 스페이스가 확보된다. 따라서, 1대의 수확기(1)가 주차 위치(PP)에 정차하고 있더라도, 다른 수확기(1)는 여유를 갖고, 주차 위치(PP)의 내주측에서 유턴하거나, 주차 위치(PP)의 내주측을 통과할 수 있다.

(2) 상술한 실시 형태에서는, 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 외주 영역(SA)에 있어서 유턴 주행이 행하여지는 영역에, 운반차(CV) 등의 지원차에의 작업을 위한 주차 위치(PP)가 설정되어 있으면, 배출 작업 등을 위하여 정차하고 있는 수확기(1)와는 다른 수확기(1)는 배출 작업 등의 종료를 정지하여 대기하거나, 주차 위치(PP)를 우회하는 주행 경로 요소가 선택되거나 하도록 구성되어 있었다. 그러나, 이러한 경우에, 주차 위치(PP)보다도 내주측에 유턴 주행을 행하기에 충분한 스페이스를 확보하기 위해서, 자동 주행(작업 주행)이 개시되면, 1대 또는 복수대의 수확기(1)가 자동으로 작업 대상 영역(CA)의 외주부를 몇주정도 주회 주행하도록 구성되어 있어도 된다.

(3) 상술한 실시 형태에서는, 제1 작업차인 마스터 수확기(1m)와 제2 작업차인 슬레이브 수확기(1s)의 작업폭이 동일하다고 간주하고, 주행 경로 요소의 설정 및 선택에 대하여 설명하였다. 여기에서는, 마스터 수확기(1m)의 작업폭과 슬레이브 수확기(1s)의 작업폭이 상이한 경우에, 어떻게 주행 경로 요소의 설정 및 선택이 이루어지는지에 대해서, 2개의 예를 들어서 설명한다. 마스터 수확기(1m)의 작업폭을 제1 작업폭이라 하고, 슬레이브 수확기(1s)의 작업폭을 제2 작업폭이라 하여 설명한다. 이해하기 쉽도록, 구체적으로, 제1 작업폭을 「6」이라 하고, 제2 작업폭을 「4」라 하고 있다.

(3-1) 도 29에는, 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우의 예가 도시되어 있다. 이 케이스에서는, 경로 관리부(60)는 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출한다. 이때, 각 주행 경로 요소의 폭은, 제1 작업폭과 제2 작업폭의 최대공약수 또는 근사 최대공약수인 기준폭으로 설정된다. 제1 작업폭이 「6」, 제2 작업폭이 「4」이기 때문에, 기준폭은 「2」가 된다. 도 29에서는, 주행 경로 요소를 식별하기 위해서, 01부터 20까지의 수를, 경로 번호로서 각 주행 경로 요소에 붙여 두었다.

경로 번호(17)의 주행 경로 요소로부터 마스터 수확기(1m)가 출발하고, 경로 번호(12)의 주행 경로 요소로부터 슬레이브 수확기(1s)가 출발하는 것으로 한다. 경로 요소 선택부(63)는 도 6에 도시하는 바와 같이, 마스터 수확기(1m)의 주행 경로 요소를 선택하는 기능을 갖는 제1 경로 요소 선택부(631)와, 슬레이브 수확기(1s)의 주행 경로 요소를 선택하는 기능을 갖는 제2 경로 요소 선택부(632)로 나뉘어 있다. 경로 요소 선택부(63)가 마스터 수확기(1m)의 제어 유닛(5)에 구축되어 있는 경우, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 선택된 다음 주행 경로 요소는, 마스터 수확기(1m)의 통신 처리부(70)와 슬레이브 수확기(1s)의 통신 처리부(70)를 통하여 슬레이브 수확기(1s)의 경로 설정부(64)에 부여된다. 또한, 작업폭의 중심 또는 수확기(1)의 중심과 주행 경로 요소는 반드시 일치하지는 않아도 되고, 편차가 있으면, 그 편차를 고려한 자동 주행 제어가 행하여진다.

도 29에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 경로 요소 선택부(631)는 제1 작업폭 또는 제2 작업폭의 정수배 영역(미주행이든 기주행이든 가능), 또는, 제1 작업폭의 정수배와 제2 작업폭의 정수배의 합계의 영역(미주행이든 기주행이든 가능)을 남기도록, 미주행으로 되어 있는 주행 경로 요소군에서, 다음 주행 경로 요소를 선택한다. 선택된 다음 주행 경로 요소는, 마스터 수확기(1m)의 경로 설정부(64)에 부여된다. 마찬가지로, 제2 경로 요소 선택부(632)는 제1 작업폭 또는 제2 작업폭의 정수배의 영역(미주행이든 기주행이든 가능), 또는, 제1 작업폭의 정수배와 제2 작업폭의 정수배의 합계의 영역(미주행이든 기주행이든 가능)을 남기도록, 미주행으로 되어 있는 주행 경로 요소군에서, 다음 주행 경로 요소를 선택한다.

즉, 제1 경로 요소 선택부(631) 또는 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 주어진 다음 주행 경로 요소를 따라서 마스터 수확기(1m) 또는 슬레이브 수확기(1s)가 자동 주행한 후에는, 작업 대상 영역(CA)에는, 제1 작업폭 또는 제2 작업폭의 정수배의 폭을 갖는 미주행의 영역이 계속하여 남게 된다. 그러나, 최종적으로는, 제2 작업폭 미만의 좁은 폭을 갖는 미작업 영역이 남을 가능성이 있는데, 그러한 마지막으로 남은 미작업 영역은, 마스터 수확기(1m) 또는 슬레이브 수확기(1s) 중 어느 것으로 작업 주행된다.

(3-2) 도 30에는, 와권 주행 패턴이 설정되어 있는 경우의 예가 도시되어 있다. 이 케이스에서는, 작업 대상 영역(CA)에, 종횡의 간격이 제1 작업폭인 세로 직선군과 가로 직선군에 의해 구성되는 주행 경로 요소군이 설정된다. 가로 직선군에 속하는 주행 경로 요소에는, 그 경로 번호로서, X1 내지 X9의 기호가 부여되어 있다. 또한, 세로 직선군에 속하는 주행 경로 요소에는, 그 경로 번호로서, Y1 내지 Y9의 기호가 부여되어 있다.

도 30은, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 밖으로부터 안에 걸쳐 좌회전의 이중 와권선을 그리는 와권 주행 패턴이 설정되어 있다. 경로 번호 Y1의 주행 경로 요소로부터 마스터 수확기(1m)가 출발하고, 경로 번호 X1의 주행 경로 요소로부터 슬레이브 수확기(1s)가 출발하는 것으로 한다. 경로 요소 선택부(63)는 이 케이스에서도, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)로 나뉘어 있다.

도 30에 도시하는 바와 같이, 마스터 수확기(1m)는 먼저, 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 처음에 선택된 경로 번호 Y1의 주행 경로 요소를 주행한다. 그러나, 도 30에서 도시된 주행 경로 요소군은, 당초 제1 작업폭을 간격으로 하여 산출되어 있으므로, 제1 작업폭보다 좁은 제2 작업폭을 갖는 슬레이브 수확기(1s)를 위해서, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 처음에 선택된 경로 번호 X1의 주행 경로 요소는, 제1 작업폭과 제2 작업폭의 차이를 메우기 위해서, 그 위치 좌표가 수정된다. 즉, 제1 작업폭과 제2 작업폭의 차(이후, 이 차를 폭차라 칭한다)의 0.5배 만큼, 경로 번호 X1의 주행 경로 요소는 외측으로 치우쳐서 수정된다(도 30, #01). 마찬가지로, 슬레이브 수확기(1s)의 주행에 따라 선택된 다음 주행 경로 요소인 경로 번호 Y2, X8, Y8도 수정된다(도 30, #02와 #03과 #04). 마스터 수확기(1m)는 당초대로의 경로 번호 Y1로부터 경로 번호 X9, Y9의 주행 경로 요소를 주행하지만(도 30, #03과 #04), 그 다음으로 선택되는 경로 번호 X2의 주행 경로 요소는, 그 외측을 슬레이브 수확기(1s)가 주행하고 있으므로 폭차만큼 위치 수정이 행하여진다(도 30, #04). 슬레이브 수확기(1s)를 위해서, 경로 번호 X3의 주행 경로 요소가 선택되었을 때에는, 경로 번호 X3의 외측에 위치하는 경로 번호 X1의 주행 경로 요소를 슬레이브 수확기(1s)가 이미 주행하고 있으므로, 폭차의 1.5배 만큼 위치 수정이 행하여진다(도 30, #05). 이와 같이 하여, 다음은, 순차, 선택된 주행 경로 요소의 외측에 슬레이브 수확기(1s)가 주행한 주행 경로 요소가 존재하는 수에 따라, 제1 작업폭과 제2 작업폭의 차를 상쇄하도록, 선택된 주행 경로 요소의 위치 수정이 행하여진다(도 30, #06). 주행 경로 요소의 위치 수정은, 여기에서는, 경로 관리부(60)에 의해 행하여지지만, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)가 행하는 것도 가능하다.

도 29와 도 30을 사용한 주행례에서는, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)가 마스터 수확기(1m)의 제어 유닛(5)에 구축되어 있는 것으로서 설명하였다. 그러나, 제2 경로 요소 선택부(632)는 슬레이브 수확기(1s)에 구축되어 있어도 된다. 그 때는, 슬레이브 수확기(1s)가 주행 경로 요소군을 나타내는 데이터를 수취하고, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)가 각각이 선택한 주행 경로 요소를 교환하면서, 자기의 다음 주행 경로 요소를 선택하고, 필요한 위치 좌표 수정을 행하면 된다. 또한, 경로 관리부(60), 제1 경로 요소 선택부(631), 제2 경로 요소 선택부(632)를 모두, 통신 단말기(4)에 구축하고, 통신 단말기(4)로부터, 선택된 주행 경로 요소를 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)에 보내는 구성도 가능하다.

(4) 작업 대상 영역(CA)을 직선 왕복 주행으로 작업할 때의 특수한 경로 선택 알고리즘을, 도 31을 사용하여 설명한다. 여기에서는, 직선형 주행 경로 요소가 21개 도시되어 있고, 각 경로의 상측에 경로 번호가 부여되어 있지만, 주행 경로 요소의 중앙에는, 우선도를 대신하여, 선택한 순서, 즉 주행한 순서가 부여되어 있다. 또한, 각 스텝의 시점에서 기작업지(기주행)가 된 주행 경로 요소는 검게 칠해져 있다.

<스텝 #01>

상술한 바와 같이, 주회 주행에 의한 작업에 의해 외주 영역(SA)이 만들어지면, 영역 설정부(44)에 의해, 포장이, 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)으로 구분된다. 또한, 작업 대상 영역(CA)에는, 직사각 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출되는 주행 경로 요소군이 설정된다. 이 단계에서, 도 8 내지 도 10에 기초하여 설명한 경로 선택 알고리즘에 기초하여, 가상의 전체 주행 경로가 설정된다. 그리고, 임의의 시점으로부터 수확 작업이 개시된다. 일반적으로는, 시점으로서, 수확기(1)의 현위치, 또는, 감시자가 통신 단말기(4)를 통하여 입력한 위치가 채용된다. 여기에서는, 경로 번호: 16의 일단부가 시점으로서 선택되어 있다.

<스텝 #02>

자동 주행의 개시가 명령되면, 경로 번호: 16의 주행 경로 요소를 따른 작업 주행이 실행된다.

<스텝 #03>

가설정된 전체 주행 경로에 기초하여, 경로 번호: 13의 주행 경로 요소가 선택되어, 그 주행 경로 요소를 따른 작업 주행이 실행된다.

<스텝 #04>

마찬가지로, 이후의 작업 주행은, 임시로 설정된 전체 주행 경로에 기초하여 순차 진행된다. 단, 임시로 설정된 전체 주행 경로는, 현재의 주행 경로 요소와 다음 주행 경로 요소의 관계만에 의해 결정된 것이기 때문에, 반드시 적정한 선택 순서, 즉 작업 시간이 짧은 선택 순서로 되는 것은 아니다. 이 때문에, 작업 주행을 개시한 시점부터, 이하의 스텝에 나타내는 알고리즘에 의한 경로 선택이 별도 실행되기 시작하고 있다.

<스텝 #05>

임시로 설정된 전체 주행 경로에 있어서 선택 순서가 최종의 주행 경로 요소로부터 거슬러 올라서 3개분의 주행 경로 요소를 추출하고, 그 주행 경로 요소들간에서의 최적의 주행순을 재산출하기 시작한다. 이 실시 형태에서는, 실제 주행이 경로 번호: 10(가상의 전체 주행 경로에 있어서의 선택 순서 3번째)까지 진행했을 때에, 이들 최종의 3개분의 주행 경로 요소의 선택 순서가 산출된 것으로 한다. 이 산출에 있어서는, 최종의 주행 경로 요소로부터 거슬러 올라서 세번째 주행 경로 요소를 시점으로 했을 때, 나머지 2개의 주행 경로 요소를 주행하기 위한 최적의 선택 순서가 산출된다. 여기에서는, 최종의 3개분의 주행 경로 요소의 최적의 선택 순서로서, 『경로 번호: 19→경로 번호: 12→경로 번호: 9(주행 시간/이동량: 10)』가 산출된 것으로 한다. 여기서, 도 31에 도시하는 바와 같이, 임시로 설정된 전체 주행 경로에 있어서의 최종의 3개분의 주행 경로 요소의 선택 순서는, 『경로 번호: 19→경로 번호: 9→경로 번호: 12(주행 시간/이동량: 13)』이다. 그리고, 이들의 선택 순서는 비교되어, 이 스텝 #05에서 재산출된 선택 순서쪽이, 주행 시간(이동량)이 짧다고 판정된다. 즉, 이 스텝 #05에서 재산출된 선택 순서가 최적이게 된다.

<스텝 #06>

스텝 #05에서 재산출된 선택 순서에 의해, 임시로 설정된 전체 주행 경로에 있어서 대응하는 주행 경로 요소의 선택 순서가 치환된다. 이 동안에, 수확기(1)는 임시로 설정된 전체 주행 경로에 있어서의 선택 순서 4번째인 경로 번호: 7로 이동하고 있다. 그러나, 실제 주행하고 있는 수확기(1)가 치환되지 않은 원래의 선택 차례에 따라, 치환된 선택 순서 19번째의 경로 번호: 19에 도달하기 위해서는, 아직 시간적인 여유가 있다. 그래서, 임시로 설정된 전체 주행 경로에 있어서 선택 순서가 최종의 주행 경로 요소로부터 거슬러 올라서 추출되는 주행 경로 요소의 개수를 하나씩 증가시키면서, 선택 순서의 재산출이 반복된다. 이 재산출의 반복은, 수확기(1)가 실제 주행하고 있는 주행 경로 요소가, 재산출을 위하여 추출되는 주행 경로 요소에 포함될 때까지 계속된다. 이에 의해, 보다 많은 주행 경로 요소가 최적의 선택 순서가 된다. 단, 재산출된 선택 순서가, 임시로 설정된 전체 주행 경로의 선택 순서와 동일한 경우도 있고, 이 경우에는, 상기 치환은 스킵된다. 또한, 본 형태는, 상기 알고리즘을 설명하기 위한 예시에 지나지 않고, 예를 들어, 임시로 설정된 전체 주행 경로에 있어서의 선택 순서에 있어서는, 도 8 내지 도 10에 기초하여 설명한 기본 룰대로 되어 있지 않은 개소가 포함되어 있어도 된다.

(5) 상술한 실시 형태에 있어서 도 6에 기초하여 설명한 제어 기능 블록은 어디까지나 일례에 지나지 않고, 각 기능부를 더 분할하는 것이나 복수의 기능부를 통합하는 것도 가능하다. 또한, 기능부는, 상부 제어 장치로서의 제어 유닛(5)과 통신 단말기(4)와 관리 컴퓨터(100)에 할당되었지만, 이 기능부의 배분도 일례이며, 각 기능부는, 임의의 상부 제어 장치에 할당하는 것도 가능하다. 상부 제어 장치끼리 데이터 교환 가능하게 연결되면, 별도의 상부 제어 장치에 할당하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 6에서 도시된 제어 기능 블록도에서는, 작업지 데이터 입력부(42), 외형 데이터 생성부(43), 영역 설정부(44)가 제1 주행 경로 관리 모듈(CM1)로서, 통신 단말기(4)에 구축되어 있다. 또한, 경로 관리부(60), 경로 요소 선택부(63), 경로 설정부(64)가 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)로서, 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 구축되어 있다. 이 대신에, 경로 관리부(60)가 제1 주행 경로 관리 모듈(CM1)에 포함되어도 된다. 또한, 외형 데이터 생성부(43)나 영역 설정부(44)가 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)에 포함되어도 된다. 제1 주행 경로 관리 모듈(CM1)의 모두를 제어 유닛(5)에 구축해도 되고, 제2 주행 경로 관리 모듈(CM2)의 모두를 통신 단말기(4)에 구축해도 된다. 주행 경로 관리에 관한 가능한 한 많은 제어 기능부를 반출 가능한 통신 단말기(4)에 구축한 편이, 메인터넌스 등의 자유도가 높아져서, 바람직하다. 이 기능부의 배분은, 통신 단말기(4) 및 제어 유닛(5)의 데이터 처리 능력이나, 통신 단말기(4)와 제어 유닛(5) 간의 통신 속도에 따라서 제한된다.

(6) 본 발명에서 산정되고, 설정되는 주행 경로는, 자동 주행의 목표 주행 경로로서 사용되지만, 수동 주행의 목표 주행 경로로서 사용하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명은 자동 주행뿐만 아니라 수동 주행에도 적용 가능하며, 물론, 자동 주행과 수동 주행을 혼재시킨 운용도 가능하다.

(7) 상술한 실시 형태에서는, 관리 센터(KS)로부터 보내져 오는 포장 정보에, 애당초 포장 주변의 지형도가 포함되어 있고, 포장의 경계를 따른 주회 주행에 의해, 포장의 외형 형상 및 외형 치수의 정밀도를 향상시키는 예를 나타냈다. 그러나, 포장 정보에는 포장 주변의 지형도, 적어도 포장의 지형도가 포함되어 있지 않고, 주회 주행에 의해 비로서, 포장의 외형 형상 및 외형 치수가 산정되도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 관리 센터(KS)로부터 보내져 오는 포장 정보나 작업 계획서의 내용이나, 통신 단말기(4)를 통하여 입력되는 항목은, 상술한 형태의 것에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

(8) 상술한 실시 형태에서는, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 메쉬 경로 요소 산출부(601)와는 별도로, 직사각 경로 요소 산출부(602)가 구비되고, 직사각 경로 요소 산출부(602)에 의해, 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 평행 직선군인 주행 경로 요소군이 산출되는 예를 나타냈다. 그러나, 직사각 경로 요소 산출부(602)를 구비하지 않고, 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해 산출된 메쉬상의 직선군인 주행 경로 요소를 사용하여, 직선 왕복 주행을 실현해도 된다.

(9) 상술한 실시 형태에서는, 협조 주행 제어가 행하여지고 있을 때, 감시자의 목시 결과에 기초하여, 슬레이브 수확기(1s)의 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)의 파라미터를 변경하는 예를 나타냈다. 그러나, 마스터 수확기(1m)나 슬레이브 수확기(1s)에 탑재된 카메라에 의해 촬영된 영상(동화상이나 일정 간격으로 촬영되는 정지 화상)이 마스터 수확기(1m)에 탑재된 모니터 등에 비추어지도록 구성하고, 감시자가 이 영상을 보고, 슬레이브 수확기(1s)의 작업 상황을 판단하여, 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)의 파라미터를 변경해도 된다. 또는, 마스터 수확기(1m)의 파라미터가 변경되는 데 연동하여, 슬레이브 수확기(1s)의 파라미터가 변경되도록 구성해도 된다.

(10) 상술한 실시 형태에서는, 협조하여 작업 주행하는 복수의 수확기(1)는 동일한 주행 패턴으로 자동 주행하도록 구성한 예를 나타냈지만, 다른 주행 패턴으로 자동 주행하도록 구성하는 것도 가능하다.

(11) 상술한 실시 형태에서는, 2대의 수확기(1)에 의해 협조 자동 주행을 행하는 예를 나타냈지만, 3대 이상의 수확기(1)에 의한 협조 자동 주행도, 동일한 작업차 자동 주행 시스템 및 주행 경로 관리 장치에 의해 실현 가능하다.

(12) 상술한 실시 형태에서는, 포장에 있어서의 수확 작업의 처음에, 수확기(1)가 주위 베기를 행한다. 또한, 주위 베기란, 포장의 경계선 내측을 따라서 주회하면서 수확을 행하는 작업이다. 그리고, 이 주위 베기 후, 영역 설정부(44)는 수확기(1)가 주회한 포장의 외주측의 영역을 외주 영역(SA)으로서 설정함과 함께, 외주 영역(SA)의 내측을 작업 대상 영역(CA)으로서 설정한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 수확기(1)에 의한 주위 베기는 본 발명에 있어서 필수적인 작업은 아니다. 그리고, 영역 설정부(44)는 외주 영역(SA)을 설정하지 않고, 작업 대상 영역(CA)을 설정하도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 영역 설정부(44)는 통신 단말기(4)를 개재한 감시자에 의한 조작 입력에 따라서 작업 대상 영역(CA)을 설정하도록 구성되어 있어도 된다.

(13) 도 3에서는, 주행 경로 요소군의 일례로서, 작업 대상 영역(CA)을 직사각형으로 분할하는 다수의 평행 직선을 주행 경로 요소로 하는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 「평행선」은, 직선이 아니어도 된다. 예를 들어, 도 32에 도시되는 주행 경로 요소군은, 만곡된 평행선을 주행 경로 요소로 하고 있다. 이와 같이, 평행선은 만곡되어 있어도 된다. 또한, 평행선군에는, 만곡된 평행선이 포함되어 있어도 된다.

(14) 도 4에서는, 주행 경로 요소군의 일례로서, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 분할하는, 종횡 방향으로 연장된 다수의 메쉬 직선으로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 「메쉬선」은, 직선이 아니어도 된다. 예를 들어, 도 33에 도시되는 주행 경로 요소군에서는, 지면에 있어서의 가로 방향의 메쉬선은 직선이며, 지면에 있어서의 세로 방향의 메쉬선은 만곡되어 있다. 또한, 도 34에 도시되는 주행 경로 요소군에서는, 지면에 있어서의 가로 방향의 메쉬선 및 세로 방향의 메쉬선은 모두 만곡되어 있다. 이와 같이, 메쉬선은 만곡되어 있어도 된다. 또한, 메쉬선군에는, 만곡된 메쉬선이 포함되어 있어도 된다.

본 발명의 작업차 자동 주행 시스템, 주행 경로 관리 장치, 주행 경로 생성 장치, 주행 경로 결정 장치는, 작업차로서 보통형 콤바인인 수확기(1) 이외에도, 작업지를 자동 작업하면서 주행할 수 있는 작업차라면, 자탈형 콤바인이나 옥수수 수확기 등 다른 수확기(1)나, 경운 장치 등의 작업 장치를 설치한 트랙터, 수전 작업기 등에도 적용 가능하다.

1: 수확기(작업차)
1m: 마스터 수확기
1s: 슬레이브 수확기
4: 통신 단말기
5: 제어 유닛
41: 터치 패널
42: 작업지 데이터 입력부
43: 외형 데이터 생성부
44: 영역 설정부
50: 통신 처리부
51: 주행 제어부
511: 자동 주행 제어부
512: 수동 주행 제어부
52: 작업 제어부
53: 자차 위치 산출부
54: 통지부
55: 작업 상태 평가부
60: 경로 관리부
601: 메쉬 경로 요소 산출부
603: 유턴 경로 산출부
62: 직사각 경로 요소 산출부
63: 경로 요소 선택부
64: 경로 설정부
70: 통신 처리부
80: 위성 측위 모듈
CM1: 제1 주행 경로 관리 모듈
CM2: 제2 주행 경로 관리 모듈
CV: 운반차
S1: 제1 변
S2: 제2 변
S3: 제3 변
S4: 제4 변
SA: 외주 영역
CA: 작업 대상 영역

Claims

작업지를 작업하면서 주행하는 작업차의 자동 주행을 관리하는 작업차 자동 주행 시스템이며,
상기 작업차의 자차 위치를 나타내는 측위 데이터를 출력하는 위성 측위 모듈과,
상기 작업지의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와,
상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와,
상기 작업차의 현재 주행 경로 요소에서의 주행 도중에, 상기 현재 주행 경로 요소에 대해 주행이 완료된 이후에 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부와,
상기 다음 주행 경로 요소와 상기 자차 위치에 기초하여 상기 작업차를 자동 주행시키는 자동 주행 제어부
를 구비하고,
상기 선택된 다음 주행 경로 요소는 상기 작업 영역의 나머지 전부를 망라하지 않는, 작업차 자동 주행 시스템.
제1항에 있어서, 상기 영역 설정부는, 상기 작업차가 주회한 상기 작업지의 외주측의 영역을 외주 영역으로서 설정함과 함께, 상기 외주 영역의 내측을 상기 작업 대상 영역으로서 설정하는 작업차 자동 주행 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작업차의 작업 환경을 평가하여 구해지는 상태 정보를 출력하는 작업 상태 평가부가 구비되고, 또한
상기 경로 요소 선택부는, 상기 자차 위치와 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 다음 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 작업차 자동 주행 시스템.
제3항에 있어서, 상기 작업지에는 복수대의 작업차가 투입되어 있고, 상기 경로 요소 선택부는, 각 작업차의 자차 위치와 각 작업차의 상기 상태 정보에 기초하여, 상기 다음 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 작업차 자동 주행 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 직사각형으로 분할하는 서로 평행한 평행선으로 이루어지는 평행선군이며, 상기 작업차의 유턴 주행에 의해, 하나의 주행 경로 요소의 일단부로부터 다른 주행 경로 요소의 일단부로의 이행이 실행되는 작업차 자동 주행 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이며, 상기 메쉬선끼리의 교점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점이 되는 작업차 자동 주행 시스템.
작업지를 작업하면서 자동 주행하기 위한 자동 주행 제어부를 구비한 작업차의 주행 경로를 관리하는 주행 경로 관리 장치이며,
상기 작업지의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와,
상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와,
상기 작업차의 현재 주행 경로 요소에서의 주행 도중에, 상기 현재 주행 경로 요소에 대해 주행이 완료된 이후에 주행할 다음 주행 경로 요소를, 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부
를 구비하고,
상기 선택된 다음 주행 경로 요소는 상기 작업 영역의 나머지 전부를 망라하지 않는, 주행 경로 관리 장치.
제7항에 있어서, 상기 영역 설정부는, 상기 작업차가 주회한 상기 작업지의 외주측의 영역을 외주 영역으로서 설정함과 함께, 상기 외주 영역의 내측을 상기 작업 대상 영역으로서 설정하는 주행 경로 관리 장치.
작업지를 작업하면서 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성 장치이며,
상기 작업지의 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부를 구비하고,
상기 주행 경로 요소군이, 상기 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이며, 상기 메쉬선끼리의 교점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 설정되고,
상기 작업차의 현재 주행 경로 요소에서의 주행 도중에, 상기 현재 주행 경로 요소에 대해 주행이 완료된 이후에 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하고, 상기 선택된 다음 주행 경로 요소는 상기 작업 영역의 나머지 전부를 망라하지 않는, 주행 경로 생성 장치.
제9항에 있어서, 상기 메쉬선의 양쪽 단부점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 설정되는 주행 경로 생성 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 작업 대상 영역이, N을 3 이상의 정수로 했을 때의 N각 형상이며, 또한
상기 주행 경로 요소군은, 제1 선군부터 제N 선군까지의 N개의 선군으로 구성되고,
각 상기 선군은, 상기 N각 형상의 어느 변에 평행하게 소정 간격으로 배열된 선을 포함하고 있는 주행 경로 생성 장치.
제11항에 있어서, 상기 작업 대상 영역이 사각 형상이며, 또한
상기 주행 경로 요소군은, 상기 사각 형상의 제1 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제1 선군과, 상기 사각 형상의 상기 제1 변에 인접하는 제2 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제2 선군과, 상기 사각 형상의 상기 제1 변의 대변인 제3 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제3 선군과, 상기 사각 형상의 상기 제2 변의 대변인 제4 변에 평행하게 소정 간격으로 배열되는 제4 선군으로 이루어지는 주행 경로 생성 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 주행 경로 요소는 상기 작업지에 있어서의 적어도 2점의 위치 좌표에 의해 정의되고, 상기 주행 경로 요소에는, 상기 주행 경로 요소를 식별하기 위한 경로 식별자, 및 상기 주행 경로 요소가 미주행 또는 기주행인지를 나타내는 속성값이 부여되는 주행 경로 생성 장치.
작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치이며,
상기 작업지의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와,
상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하여, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와,
상기 작업지 내에서의 상기 작업차의 현재 주행 경로 요소에서의 주행 도중에, 상기 작업차의 작업 환경 평가 결과인 상태 정보에 기초하여, 상기 현재 주행 경로 요소에 대해 주행이 완료된 이후에 다음으로 주행할 다음 주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 경로 요소 선택부
를 구비하고,
상기 선택된 다음 주행 경로 요소는 상기 작업 영역의 나머지 전부를 망라하지 않는, 주행 경로 결정 장치.
제14항에 있어서, 상기 작업차는, 주행하면서 농작물을 수확하고, 수확물 탱크에 저류하는 수확기이며,
상기 상태 정보에, 상기 수확물 탱크로부터 수확물을 배출하는 배출 요구가 포함되어 있고,
상기 경로 요소 선택부는, 상기 배출 요구에 응답하여, 상기 작업차를 수확물의 배출용 주차 위치로 유도하기 위한 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 주행 경로 결정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 상태 정보에 상기 작업차에의 연료 보급 요구가 포함되어 있고,
상기 경로 요소 선택부는, 상기 연료 보급 요구에 응답하여, 상기 작업차를 연료 보급용 주차 위치로 유도하기 위한 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 주행 경로 결정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 작업지에는 복수대의 작업차가 투입되어 있고,
상기 경로 요소 선택부는, 다른 작업차로부터 수취한 상기 상태 정보에 포함되어 있는 상기 다른 작업차의 자차 위치에 기초하여, 상기 다음 주행 경로 요소를 상기 주행 경로 요소군에서 선택하는 주행 경로 결정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 메쉬 분할하는 메쉬선으로 이루어지는 메쉬선군이며, 상기 메쉬선끼리의 교점이, 상기 작업차의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점이 되는 주행 경로 결정 장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 직사각형으로 분할하는 서로 평행한 평행선으로 이루어지는 평행선군이며, 상기 작업차의 유턴 주행에 의해, 하나의 주행 경로 요소의 일단부로부터 다른 주행 경로 요소의 일단부로의 이행이 실행되는 주행 경로 결정 장치.