KR20200091859A - 수확기 및 주행 모드 전환 방법 - Google Patents

Abstract

자동 운전과 상기 수동 운전을 전환하는 모드 조작구(93)를 포함하고, 수동 조작되는 주행 조작 유닛(90)과, 주행 조작 유닛(90)으로부터의 조작 신호에 기초하여 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드를 갖는 수동 주행 제어부(511)와, 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와, 자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로의 이행을 위해 자동 운전 중에 기체(10)의 일시 정지를 행하는 일시 정지 모드와, 일시 정지 모드로부터 수동 주행 모드로의 이행 시에 주행 조작 유닛(90)의 상태가 수동 운전의 개시를 위해 요구되는 수동 이행 조건을 만족시키는 것을 확인하는 견제 모드를 갖는 자동 주행 제어부(512)가 구비되어 있다.

Description

수확기 및 주행 모드 전환 방법

본 발명은, 자동 운전과 수동 운전이 가능한 수확기 및 주행 모드 전환 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 설정 경로를 따라서 차량을 자동 주행시키는 자동 주행 모드와, 인위적 조작에 따라서 차량을 주행시키는 수동 주행 모드와, 자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로의 천이 모드인 수동 주행 준비 모드와, 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로의 천이 모드인 자동 주행 준비 모드를 구비하는 주행 차량이 개시되어 있다. 자동 주행 준비 모드에서는, 엔진이 아이들 회전수로 됨과 함께, 주행 정지로 되고, 자동 주행 작업 개시 명령이 내려질 때까지 대기한다. 수동 주행 준비 모드에서는, 엔진이 아이들 회전수로 됨과 함께, 주행 정지로 되고, 수동 주행 작업 개시 명령이 내려질 때까지 대기한다.

특허문헌 2에는, 자차 위치와 목표 주행 경로에 기초하여 자동 주행을 실행하는 자동 주행 제어부와, 수동 조작되는 주행 조작 유닛으로부터의 조작 신호에 기초하여 수동 주행을 실행하는 수동 주행 제어부와, 차량의 수동 정지를 조건으로 하여 수동 주행으로부터 자동 주행으로의 이행을 실행하는 제1 제어부와, 자동 주행으로부터 수동 주행으로의 이행 시에 차량의 강제 정지를 실행하는 제2 제어부를 구비한 작업 차량이 개시되어 있다. 이 구성에서는, 수동 주행으로부터 자동 주행으로의 이행 시에는, 탑승자의 조작에 의해 차량이 정지되는 상태로 되고, 자동 주행으로부터 수동 주행 이행 시에는, 자동적으로 차량이 강제 정지되는 상태로 되므로, 자동 주행으로부터 수동 주행 혹은 수동 주행으로부터 자동 주행으로의 이행 시에 차량의 불측의 움직임이 억제된다.

일본 특허 공개 제2014-180894호 공보 일본 특허 공개 제2016-168883호 공보

특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있는, 자동 주행과 수동 주행이 가능한 작업 차량에서는, 수동 주행으로부터 자동 주행으로의 이행 시 또는 자동 주행으로부터 수동 주행 이행 시에는, 그 이행 프로세스 동안에 하나의 천이 모드가 설정되어 있을 뿐이다. 따라서, 수확 작업 장치를 구성하는 다양한 작업 기기의 제어가 필요해지는 수확기에서는, 자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로의 이행 조건, 및 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로의 이행 조건이 복잡해지므로, 하나의 천이 모드에서는, 수확기에 고유의 다양한 작업 기기에 적응시킨 이행이 곤란해진다.

이와 같이 실정으로부터, 자동 운전이 행해지는 자동 주행 모드로부터 수동 운전이 행해지는 수동 주행 모드로의 이행에 있어서, 구분된 복수의 이행 조건을 갖는 천이 모드를 사용한 단계적인 이행이 가능한 수확기가 요망되고 있다.

마찬가지로, 수동 운전이 행해지는 수동 주행 모드로부터 자동 운전이 행해지는 자동 주행 모드로의 이행에 있어서, 구분된 복수의 이행 조건을 갖는 천이 모드를 사용한 단계적인 이행이 가능한 수확기가 요망되고 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 수확기는, 수확 작업 장치를 갖고, 자동 운전과 수동 운전이 가능하고, 상기 자동 운전과 상기 수동 운전을 전환하는 모드 조작구를 포함하고, 수동 조작되는 주행 조작 유닛과, 상기 주행 조작 유닛으로부터의 조작 신호에 기초하여 상기 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드를 갖는 수동 주행 제어부를 구비하고, 또한, 자차 위치와 목표 주행 경로에 기초하여 상기 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와, 상기 자동 주행 모드로부터 상기 수동 주행 모드로의 이행을 위해 상기 자동 운전 중에 기체의 일시 정지를 행하는 일시 정지 모드와, 상기 일시 정지 모드로부터 상기 수동 주행 모드로의 이행 시에 상기 주행 조작 유닛의 상태가 상기 수동 운전의 개시를 위해 요구되는 수동 이행 조건을 만족시키는 것을 확인하는 견제 모드를 갖는 자동 주행 제어부를 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 주행 모드 전환 방법은, 수확 작업 장치를 갖고, 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드 사이에서 전환이 가능한 수확기의 주행 모드 전환 방법이며, 상기 자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로 전환할 때, 제1 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 자동 주행 모드로부터, 상기 자동 운전 중에 기체의 일시 정지를 행하는 일시 정지 모드로 이행하는 공정과, 상기 수동 운전의 개시를 위해 요구되는 제2 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 일시 정지 모드로부터 견제 모드로 이행하는 공정과, 수동 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 견제 모드로부터 상기 수동 주행 모드로 이행하는 공정을 구비한다.

이들 구성에서는, 포장에 있어서 자동 운전을 실행하고 있는 자동 주행 모드로부터 수동 운전을 실행하는 수동 주행 모드로 이행할 때 경유하는 모드로서, 기체의 일시 정지를 수반하는 2개의 천이 모드, 즉 일시 정지 모드와 견제 모드가 준비되어 있다. 일시 정지 모드가 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 이행의 준비 모드이며, 견제 모드가 일시 정지 상태로부터 수동 운전으로의 이행의 최종 모드가 된다. 이에 의해, 수확기의 다양한 기능을 순서있게 구분된 수순으로 설정하면서, 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 전환을 적정하게 진행시켜 갈 수 있다.

자동 운전과 수동 운전 사이의 큰 차이는, 조타 및 차속의 조정이 자동 제어로부터 수동 조작으로 되는 것이다. 예를 들어, 중립 이외의 변속 상태이며 또한 중립 이외의 조타 상태(선회 상태)에 있어서 자동 운전으로부터 수동 운전으로 전환되면, 기체는 선회 주행 상태이므로, 수동 운전을 맡은 운전자가 당황할 우려가 있다. 또한, 수확 작업 장치도 구동 상태이면, 수동 주행 개시 시에 적절한 수확 작업을 할 수 없을 가능성도 있다. 반대로 말하면, 변속 상태 및 조타 상태가 중립이며, 또한 수확 작업 장치도 정지 상태이면, 수동 운전을 행하는 운전자도 침착하게 작업 주행을 개시할 수 있다. 이것으로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고, 상기 수동 이행 조건은, 상기 모드 조작구에 의한 자동 운전 중지 요구의 출력, 상기 주변속 조작구의 중립 위치, 상기 조타 조작구의 중립 위치, 상기 수확 작업 장치의 구동 정지이다.

자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로 이행하기 위한 준비를 행하는 천이 모드인 일시 정지 모드에서는, 실제의 수동 운전을 개시하기 위해서는, 또한 견제 모드로 이행하게 된다. 이와 같이, 자동 주행 모드로부터 일시 정지 모드 및 견제 모드를 경유하여 수동 주행 모드로 이행하므로, 각 모드에 대하여 다양한 조건을 나누어 부여할 수 있다. 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 전환은, 감시자로부터 운전자로의 역할의 전환이기도 하므로, 그 이행 조건으로서, 감시자의 의사가 중요하다. 이것으로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고, 상기 자동 주행 모드로부터 상기 일시 정지 모드로의 이행 조건(제1 이행 조건)은, 상기 주변속 조작구의 중립 위치와 상기 조타 조작구의 중립 위치이다.

견제 모드는, 수동 운전으로 전환되기 전의 최종 모드이므로, 자동 운전을 속행할 수 없는 긴급 사태로 되는 거동이 발생한 경우에는, 자동 주행 모드로부터 바로 견제 모드로 이행하는 것이 바람직하다. 그러나, 긴급 사태가 아닌 통상 상태에서는, 운전자의 의사를 확인하기 위해, 운전자에 의해 조작되는 조작구의 상태를 확인하는 것이, 견제 모드로의 이행의 조건으로서 바람직하다. 이것으로부터, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 일시 정지 모드로부터 상기 견제 모드로의 이행 조건(제2 이행 조건)은, 상기 모드 조작구에 의한 자동 운전 중지 요구의 출력, 차속 이상, 측위 부적정, 자차 위치 어긋남, 수확 작업 장치의 트러블(이상) 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 일시 정지 모드에는, 서로 이행 가능한 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드가 포함되고, 상기 자동 주행 모드로부터 상기 일시 정지 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 상기 일시 정지 제1 모드이며, 상기 일시 정지 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 상기 일시 정지 제2 모드이다. 이 구성에서는, 일시 정지 모드는, 또한 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드로 구분되어 있으므로, 수확기의 다양한 기능이 순서있게 구분된 수순으로 설정되면서, 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 전환이 진행된다. 마찬가지로, 일시 정지 모드로부터 자동 주행 모드로의 복귀도, 순서있게 구분된 수순으로 행해지게 된다. 즉, 이 구성에 의해, 자동 운전과 수동 운전 사이의 상호 이행에 있어서도, 적절하게 기기의 제어가 행해진다.

상술한 일시 정지 모드의 구성에서는, 자동 주행 모드가 일시 정지 모드로 이행하기 위해서는, 일시 정지 제1 모드를 경유하고, 일시 정지 모드로부터 자동 주행 모드로 이행하기 위해서는, 일시 정지 제2 모드를 경유하게 된다. 이 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드 사이의 이행 조건의 구체예의 하나로는, 상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고, 상기 일시 정지 제1 모드로부터 상기 일시 정지 제2 모드로의 이행 조건(제3 이행 조건)은, 상기 주변속 조작구의 중립 벗어남과 상기 조타 조작구의 중립 벗어남이며, 상기 일시 정지 제2 모드로부터 상기 일시 정지 제1 모드로의 이행 조건(제4 이행 조건)은, 상기 주변속 조작구의 중립 위치와 상기 조타 조작구의 중립 위치이다. 이에 의해, 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 전환 시에 있어서의 예기치 못한 수확기의 움직임을 방지를 억제할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 수확기는, 자동 운전과 수동 운전이 가능한 수확기이며, 상기 자동 운전과 상기 수동 운전을 전환하는 모드 조작구 및 자동 개시 조작구를 포함하고, 수동 조작되는 주행 조작 유닛과, 자차 위치와 목표 주행 경로에 기초하여 상기 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드를 갖는 자동 주행 제어부와, 상기 주행 조작 유닛으로부터의 조작 신호에 기초하여 상기 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드와, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행을 위한 자동 대기 모드를 갖는 수동 주행 제어부를 구비하고, 상기 자동 대기 모드에는, 서로 이행 가능한 자동 대기 제1 모드와 자동 대기 제2 모드가 포함되고, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 대기 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 상기 자동 대기 제1 모드이고, 상기 자동 대기 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 상기 자동 대기 제2 모드이며, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로의 이행 조건에는, 상기 모드 조작구에 의한 상기 자동 운전으로의 모드 전환 요구가 포함되어 있고, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행 조건에는, 상기 자동 개시 조작구에 의한 자동 개시 요구가 포함되어 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 주행 모드 전환 방법은, 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드 사이에서 전환이 가능한 수확기의 주행 모드 전환 방법이며, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 주행 모드로 전환할 때는, 자동 대기 제1 모드와 자동 대기 제2 모드를 포함하는 자동 대기 모드를 개재하고, 제5 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로 이행하는 공정과, 제6 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 자동 대기 제1 모드로부터 상기 자동 대기 제2 모드로 이행하는 공정과, 제7 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 주행 모드로 이행하는 공정을 구비하고, 상기 제5 이행 조건에는, 상기 자동 운전으로의 모드 전환 요구가 포함되어 있고, 상기 제7 이행 조건에는, 자동 개시 요구가 포함되어 있다.

이들 구성에 의하면, 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로 이행하기 위해서는, 자동 주행의 개시를 대기시키는 역할을 갖는 자동 대기 모드를 경유하게 된다. 게다가, 자동 대기 모드에는, 서로 이행 가능한 자동 대기 제1 모드와 자동 대기 제2 모드가 포함되고, 수동 주행 모드로부터, 우선은 자동 대기 제1 모드로 이행한 후에, 자동 대기 제1 모드로부터 자동 대기 제2 모드로 이행함으로써, 비로소 자동 주행 모드로의 이행이 실현한다. 즉, 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로 이행하기 위해서는, 2단계의 모드 이행이 필요해진다. 이에 의해, 수동 운전으로부터 자동 운전으로의 전환이, 수확기의 다양한 기능이 순서있게 구분된 수순으로 설정되면서, 적정하게 진행되어 간다. 그때, 수동 주행 모드로부터 자동 대기 제1 모드로의 이행에는, 모드 조작구에 대한 조작이 필요해지고, 나아가, 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행에는, 자동 개시 조작구에 대한 조작이 필요해진다. 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로 이행하기 위해서는, 2단계의 수동 조작이 필요해지므로, 보다 확실하게, 또한 적정하게 자동 주행이 개시된다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 자동 개시 조작구에는 복수의 조작기가 구비되고, 상기 복수의 조작기에 대한 조작에 의해 상기 자동 개시 요구가 출력된다. 이 구성에서는, 자동 주행을 개시하기 위한 최후의 요건이 자동 개시 요구의 출력이며, 이 자동 개시 요구의 출력에는, 자동 개시 조작구를 구성하는 복수의 조작기에 대한 조작이 필요해진다. 이에 의해, 무의식의 조작에 의한 예기치 못한 자동 주행의 개시가 억제된다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고, 상기 자동 대기 제1 모드로부터 상기 자동 대기 제2 모드로의 이행 조건(제6 이행 조건)은, 상기 목표 주행 경로의 설정, 상기 주변속 조작구의 중립 위치, 상기 조타 조작구의 중립 위치, 자차 위치의 확정을 포함하는 자동 운전 예비 조건의 성립이며, 상기 자동 대기 제2 모드일 때 상기 자동 운전 예비 조건에 포함되는 조건 요소 중 적어도 하나가 불성립으로 된 경우, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로의 이행이 행해진다. 이 구성에서는, 조타되지 않은 상태에서 정차되어 있는 것, 및 자동 주행에 필요한 목표 주행 경로가 설정되어 있는 것, 즉, 수확기의 기기 상태가 자동 주행에 적합한 것이, 자동 운전 개시의 예비 조건이며, 자동 대기 제1 모드로부터 자동 대기 제2 모드로의 이행 조건으로 되어 있다. 따라서, 모드 이행의 의사가 준비 단계로서 어느 정도 추측되어, 불측의 모드 변경을 방지할 수 있다. 이 이행 조건이 성립되면, 수확기의 기기가 자동 주행을 행할 상태로 되어 있으므로, 그 후에는, 자동 대기 제2 모드로 이행하여, 탑승원에 의한 사람의 판단을 기다리게 된다. 이와 같은 2단계의 모드 이행에 의해, 보다 확실하고 적정한 자동 주행의 개시가 실현된다. 또한, 자동 대기 제2 모드에서, 자동 운전 예비 조건으로부터 하나의 조건 요소라도 불성립으로 되면, 바로 자동 대기 제1 모드로 되므로, 부주의한 자동 주행의 개시가 회피된다.

도 1은 수확기의 일례로서의 보통형 콤바인의 측면도이다.
도 2는 보통형 콤바인의 자동 주행의 개요를 도시하는 도면이다.
도 3은 자동 주행에 있어서의 주행 경로를 도시하는 도면이다.
도 4는 콤바인의 제어계의 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 5는 자동 운전과 수동 운전 사이의 전환에 있어서의 각 모드의 이행을 도시하는 모식도이다.
도 6은 수동 운전으로부터 자동 운전으로의 모드 이행에 있어서의 각 이행 조건을 설명하는 모식도이다.
도 7은 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 모드 이행에 있어서의 각 이행 조건을 설명하는 모식도이다.

다음에, 본 발명에 의한, 자동 운전과 수동 운전이 가능한 수확기의 일례로서, 보통형 콤바인을 예로 들어 설명한다. 또한, 본 명세서에서는, 특별히 언급하지 않는 한, 「전」(도 1에 도시한 화살표 F의 방향)은 기체 전후 방향(주행 방향)에 관하여 전방을 의미하고, 「후」(도 1에 도시한 화살표 B의 방향)는 기체 전후 방향(주행 방향)에 관하여 후방을 의미한다. 또한, 좌우 방향 또는 가로 방향은, 기체 전후 방향에 직교하는 기체 횡단 방향(기체 폭 방향)을 의미한다.

「상」(도 1에 도시한 화살표 U의 방향) 및 「하」(도 1에 도시한 화살표 D의 방향)는 기체의 연직 방향(수직 방향)에서의 위치 관계이며, 지상 높이에 있어서의 관계를 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이, 이 콤바인은, 기체(10), 크롤러식의 주행 장치(11), 운전부(12), 탈곡 장치(13), 곡립 탱크(14), 수확부 H, 반송 장치(16), 곡립 배출 장치(18), 자차 위치 검출 모듈(80)을 구비하고 있다.

주행 장치(11)는, 기체(10)의 하부에 구비되어 있다. 콤바인은, 주행 장치(11)에 의해 자주 가능하게 구성되어 있다. 운전부(12), 탈곡 장치(13), 곡립 탱크(14)는, 주행 장치(11)의 상측에 구비되어, 기체(10)의 상부를 구성하고 있다. 운전부(12)에는, 콤바인을 운전하는 운전자 및 콤바인의 작업을 감시하는 감시자가 탑승 가능하다. 여기서, 감시자는, 콤바인의 기체 외부로부터 콤바인의 작업을 감시하고 있어도 된다.

곡립 배출 장치(18)는, 곡립 탱크(14)의 상측에 마련되어 있다. 또한, 자차 위치 검출 모듈(80)은, 운전부(12)의 상면에 설치되어 있다.

수확부 H는, 콤바인에 있어서의 전방부에 구비되어 있다. 그리고, 반송 장치(16)는, 수확부 H의 후방측에 마련되어 있다. 또한, 수확부 H는, 절단 기구(15) 및 릴(17)을 갖고 있다. 절단 기구(15)는, 포장의 식립 곡간을 예취한다. 또한, 릴(17)은, 회전 구동하면서 수확 대상의 식립 곡간을 긁어모은다. 이 구성에 의해, 수확부 H는, 포장의 곡물(농작물의 일종)을 수확한다. 그리고, 콤바인은, 수확부 H에 의해 포장의 곡물을 수확하면서 주행 장치(11)에 의해 주행하는 작업 주행이 가능하다.

절단 기구(15)에 의해 예취된 예취곡간은, 반송 장치(16)에 의해 탈곡 장치(13)로 반송된다. 탈곡 장치(13)에 있어서, 예취곡간은 탈곡 처리된다. 탈곡 처리에 의해 얻어진 곡립은, 곡립 탱크(14)에 저류된다. 곡립 탱크(14)에 저류된 곡립은, 필요에 따라서, 곡립 배출 장치(18)에 의해 기체 외부로 배출된다.

또한, 운전부(12)에는, 통신 단말기(4)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 통신 단말기(4)는 운전부(12)에 고정되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 통신 단말기(4)는, 운전부(12)에 대하여 착탈 가능하게 구성되어 있어도 되고, 통신 단말기(4)는, 콤바인의 기체 외부에 위치하고 있어도 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 이 콤바인은, 포장에 있어서 설정된 주행 경로를 따라서 자동 주행한다. 이를 위해서는, 자차 위치가 필요하다. 자차 위치 검출 모듈(80)에는, 위성 항법 모듈(81)과 관성 항법 모듈(82)이 포함되어 있다. 위성 항법 모듈(81)은, 인공 위성 GS로부터 송신되는 GNSS(global navigation satellite system) 신호(GPS 신호를 포함함)를 수신하여, 자차 위치를 산출하기 위한 측위 데이터를 출력한다. 관성 항법 모듈(82)은, 자이로 가속도 센서 및 자기 방위 센서를 내장하고 있어, 순시의 주행 방향을 나타내는 위치 벡터를 출력한다. 관성 항법 모듈(82)은, 위성 항법 모듈(81)에 의한 자차 위치 산출을 보완하기 위해 사용된다. 관성 항법 모듈(82)은, 위성 항법 모듈(81)과는 다른 장소에 배치해도 된다.

이 콤바인에 의해 포장에서의 수확 작업을 행하는 경우의 수순은, 이하에 설명하는 바와 같다.

먼저, 운전자 겸 감시자는, 콤바인을 수동으로 조작하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 포장 내의 외주 부분에 있어서, 포장의 경계선을 따라서 주위 회전하도록 수확 주행을 행한다. 이에 의해 기예지(기작업지)로 된 영역은, 외주 영역 SA로서 설정된다. 그리고, 외주 영역 SA의 내측에 미예지(미작업지)인 채로 남겨진 영역은, 작업 대상 영역 CA로서 설정된다.

또한, 이때, 외주 영역 SA의 폭을 어느 정도 넓게 확보하기 위해, 운전자는, 콤바인을 2 내지 3바퀴 주행시킨다. 이 주행에 있어서는, 콤바인이 일주할 때마다, 콤바인의 작업 폭만큼 외주 영역 SA의 폭이 확대된다. 최초의, 3 내지 4바퀴의 주행이 종료되면, 외주 영역 SA의 폭은, 콤바인의 작업 폭의 2 내지 3배 정도의 폭으로 된다.

외주 영역 SA는, 작업 대상 영역 CA에 있어서 수확 주행을 행할 때, 콤바인이 방향 전환하기 위한 스페이스로서 이용된다. 또한, 외주 영역 SA는, 수확 주행을 일단 종료하고, 곡립의 배출 장소로 이동할 때나, 연료의 보급 장소로 이동할 때 등의 이동용 스페이스로서도 이용된다.

또한, 도 2에 도시한 운반차 CV는, 콤바인이 곡립 배출 장치(18)로부터 배출한 곡립을 수집하여, 운반할 수 있다. 곡립 배출 시, 콤바인은 운반차 CV의 근방으로 이동한 후, 곡립 배출 장치(18)에 의해 곡립을 운반차 CV로 배출한다.

외주 영역 SA 및 작업 대상 영역 CA가 설정되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 작업 대상 영역 CA에 있어서의 주행 경로가 산정된다. 산정된 주행 경로는, 작업 주행의 패턴에 기초하여 순차적으로 설정되고, 설정된 주행 경로를 따라서 주행하도록, 콤바인이 자동 주행 제어된다.

도 4에, 본 발명에 의한 주행 경로 생성 시스템을 이용하는 콤바인의 제어계가 도시되어 있다. 콤바인의 제어계는, 다수의 ECU라 불리는 전자 제어 유닛으로 이루어지는 제어 유닛(5), 및 이 제어 유닛(5)과의 사이에서 차량 탑재 LAN 등의 배선망을 통해 신호 통신(데이터 통신)을 행하는 각종 입출력 기기로 구성되어 있다.

장애물 검출부(61)는, 레이저 레이다 및 초음파 센서, 나아가 카메라를 사용하여 콤바인의 주위에 존재하는 장애물을 검출한다. 장애물이 검출되면, 당해 검출물의 기체(10)(이하 모두 도 1 참조)와의 위치 관계를 나타내는 장애물 검출 정보가 제어 유닛(5)에 출력된다.

통지 디바이스(62)는, 운전자 등에게 작업 주행 상태나 다양한 경고를 통지하기 위한 디바이스이며, 버저, 램프, 스피커, 디스플레이 등이다. 통신부(66)는, 이 콤바인의 제어계가, 원격지에 설치되어 있는 관리 컴퓨터 및 통신 단말기(4)와의 사이에서 데이터 교환하기 위해 사용된다. 통신 단말기(4)에는, 포장에 서 있는 감시자, 또는 콤바인에 올라타 있는 감시자(운전자도 포함함)가 조작하는 태블릿 컴퓨터, 자택이나 관리 사무소에 설치되어 있는 컴퓨터가 포함된다. 제어 유닛(5)은, 이 제어계의 핵심 요소이며, 복수의 ECU의 집합체로서 나타내어져 있다. 자차 위치 검출 모듈(80)로부터의 신호는, 차량 탑재 LAN을 통해 제어 유닛(5)에 입력된다.

제어 유닛(5)은, 입출력 인터페이스로서, 출력 처리부(58)와 입력 처리부(57)를 구비하고 있다. 출력 처리부(58)는, 기기 드라이버(65)를 통해 다양한 동작 기기(70)와 접속되어 있다. 동작 기기(70)로서, 주행 관계의 기기인 주행 기기군(71)과 작업 관계의 기기인 작업 기기군(72)이 있다. 주행 기기군(71)에는, 예를 들어 엔진 제어 기기, 변속 제어 기기, 제동 제어 기기, 조타 제어 기기 등이 포함되어 있다. 작업 기기군(72)에는, 도 1을 사용하여 설명한, 수확부 H, 탈곡 장치(13), 반송 장치(16), 곡립 배출 장치(18)에 있어서의 동력 제어 기기 등이 포함되어 있다.

입력 처리부(57)에는, 주행 상태 센서군(63), 작업 상태 센서군(64), 주행 조작 유닛(90) 등이 접속되어 있다. 주행 상태 센서군(63)에는, 차속 센서, 엔진 회전수 센서, 오버히트 검출 센서, 브레이크 페달 위치 검출 센서, 주차 브레이크 검출 센서, 변속 위치 검출 센서, 조타 위치 검출 센서 등이 포함되어 있다. 작업 상태 센서군(64)에는, 수확 작업 장치(도 1을 사용하여 설명한, 수확부 H, 탈곡 장치(13), 반송 장치(16), 곡립 배출 장치(18))의 구동 상태를 검출하는 센서, 및 곡간이나 곡립의 상태를 검출하는 센서가 있고, 예를 들어 예취 탈곡 센서나 곡립 용량 센서 등을 들 수 있다.

주행 조작 유닛(90)은, 운전자에 의해 수동 조작되고, 그 조작 신호가 제어 유닛(5)에 입력되는 조작구의 총칭이다. 주행 조작 유닛(90)에는, 주변속 조작구(91), 조타 조작구(92), 모드 조작구(93), 자동 개시 조작구(94) 등이 포함되어 있다. 모드 조작구(93)는, 자동 운전과 수동 운전을 전환하기 위한 명령을 제어 유닛(5)에 송출하는 기능을 갖는다. 자동 개시 조작구(94)는, 자동 주행을 개시하기 위한 최종적인 자동 개시 명령을 제어 유닛(5)에 보내는 기능을 갖는다. 이 실시 형태에서는, 자동 개시 조작구(94)는 2버튼식이며, 제1 버튼(제1 조작기)과 제2 버튼(제2 조작기)을 동시에 조작하지 않으면 자동 개시 명령이 송출되지 않는다.

제어 유닛(5)에는, 자차 위치 산출부(50), 주행 제어부(51), 작업 제어부(52), 주행 모드 관리부(53), 경로 산출부(54), 작업 주행 관리부(55)가 구비되어 있다. 자차 위치 산출부(50)는, 자차 위치 검출 모듈(80)로부터 축차적으로 보내져 오는 측위 데이터에 기초하여, 자차 위치를 지도 좌표(또는 포장 좌표)의 형식으로 산출한다. 그때, 자차 위치로서, 기체(10)의 특정 개소(예를 들어 기체 중심이나 수확부 H의 중심 등)의 위치를 설정할 수 있다. 통지부(56)는, 제어 유닛(5)의 각 기능부로부터의 명령 등에 기초하여 통지 데이터를 생성하고, 통지 디바이스(62)에 부여한다.

주행 제어부(51)는, 엔진 제어 기능, 조타 제어 기능, 차속 제어 기능 등을 갖고, 주행 기기군(71)에 주행 제어 신호를 부여한다. 작업 제어부(52)는, 수확 작업 장치(도 1을 사용하여 설명한, 수확부 H, 탈곡 장치(13), 반송 장치(16), 곡립 배출 장치(18) 등)의 움직임을 제어하기 위해, 작업 기기군(72)에 작업 제어 신호를 부여한다.

이 콤바인은, 자동 주행으로 수확 작업을 행하는 자동 운전과, 수동 주행으로 수확 작업을 행하는 수동 운전의 양쪽에서 주행 가능하다. 이 때문에, 주행 제어부(51)에는, 수동 주행 제어부(511)와 자동 주행 제어부(512)와 주행 경로 설정부(513)가 포함되어 있다. 또한, 자동 운전을 행하기 위해, 자동 주행 모드가 설정되고, 수동 운전을 행하기 위해서는 수동 주행 모드가 설정된다. 이와 같은 주행 모드는, 주행 모드 관리부(53)에 의해 관리된다.

자동 주행 모드가 설정되어 있는 경우, 자동 주행 제어부(512)는, 자동 조타 및 정지를 포함하는 차속 변경의 제어 신호를 생성하여, 주행 기기군(71)을 제어한다. 자동 조타에 관한 제어 신호는, 주행 경로 설정부(513)에 의해 설정된 목표가 되는 주행 경로와, 자차 위치 산출부(50)에 의해 산출된 자차 위치 사이의 방위 어긋남 및 위치 어긋남을 해소하도록 생성된다. 차속 변경에 관한 제어 신호는, 미리 설정된 차속값에 기초하여 생성된다. 주행 경로 설정부(513)에 의해 설정되는 주행 경로는, 경로 산출부(54)에 등록되어 있는 경로 산출 알고리즘에 의해 산출된다.

수동 주행 모드가 선택되어 있는 경우, 운전자에 의한 조작에 기초하여, 수동 주행 제어부(511)가 제어 신호를 생성하여, 주행 기기군(71)을 제어함으로써, 수동 운전이 실현된다. 또한, 경로 산출부(54)에 의해 산출된 주행 경로는, 수동 운전이라도, 콤바인이 당해 주행 경로를 따라서 주행하기 위한 가이던스를 위해 이용할 수 있다.

도 5에 모식적으로 도시되어 있는 바와 같이, 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드 사이의 이행은, 직접 행해지는 것이 아니라, 그 사이에는 천이 모드가 개재된다.

수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로 이행할 때의 천이 모드로서, 자동 대기 모드가 준비되어 있다. 자동 대기 모드에는, 서로 이행 가능한 자동 대기 제1 모드와 자동 대기 제2 모드가 포함되어 있다. 수동 주행 모드로부터 자동 대기 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 자동 대기 제1 모드이다. 자동 대기 모드로부터 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 자동 대기 제2 모드이다.

자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로 이행할 때의 천이 모드로서, 자동 운전 중에 기체(10)의 일시 정지를 행하는 일시 정지 모드와, 이 일시 정지 모드로부터 수동 주행 모드로의 이행의 최종 관문으로서의 견제 모드가 준비되어 있다. 일시 정지 모드에는, 서로 이행 가능한 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드가 포함되어 있다. 자동 주행 모드로부터 일시 정지 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 일시 정지 제1 모드이며, 일시 정지 모드로부터 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 일시 정지 제2 모드이다.

자동 주행 모드와, 수동 주행 모드와, 그것들을 연결하는 천이 모드 사이의 이행에는 각각 이행 조건이 설정되어 있다. 이 이행 조건의 성립을 판정하고, 각 모드로의 이행을 관리하는 것이, 주행 모드 관리부(53)(이하 모두 도 4 참조)이다. 이하, 도 6과 도 7을 사용하여, 주행 모드 관리부(53)에 의해 관리되고 있는 이행 조건을 설명한다.

우선은, 수동 운전으로부터 자동 운전으로의 전환 시에 있어서의 주행 모드의 이행, 및 그 이행 시에 필요한 자동 이행 조건을, 도 4와 도 5를 참조하면서, 도 6을 사용하여 설명한다.

[조건 11]

수동 주행 모드로부터 자동 대기 제1 모드로의 이행 조건(조건 11이라 함)은, 운전자에 의해 모드 조작구(93)가 ON 조작됨으로써 자동 주행 모드로의 모드 전환 요구가 출력되는 것이다. 수동 주행 모드에서, 조건 11(모드 조작구(93)의 ON)이 성립되면, 자동 대기 제1 모드로 이행한다.

[조건 12]

자동 대기 제1 모드로부터 자동 대기 제2 모드로의 이행 조건(조건 12라 함)은, 이하의 (12-1) 내지 (12-8)의 성립이다.

(12-1): 주행 경로의 포착(자동 주행 제어부(512)가, 자차 위치 근방의 목표 주행 경로를 결정하고, 자차 위치와의 사이의 위치 어긋남을 산출할 수 있는 것) (12-2): 주변속 조작구(91)의 중립(차속 조절 범위에 있어서의 차속 제로가 되는 중립 위치로 조절되어 있는 것) (12-3): 조타 조작구(92)의 중립(조타각 제로가 되는 중립 위치로 조정되어 있는 것) (12-4): 예취·탈곡 SW(예탈 스위치(도시하지 않음))의 OFF(도 1을 사용하여 설명한, 수확부 H, 탈곡 장치(13)의 구동이 정지되어 있는 것) (12-5): 자차 위치 검출 모듈(80)의 정상 동작으로 자차 위치 확정(위성 항법 모듈(81)로부터 적정한 측위 데이터가 출력되고, 관성 항법 모듈(82)로부터 적정한 위치 벡터 데이터가 출력되어 있는 것) (12-6): 곡립 탱크(14)에 여유(12-7): 연료에 여유(12-8): 미예지 있음(미예지인 작업 대상 영역 CA가 남아 있는 것)

즉, 조건 12는, 자동 운전 예비 조건군이며, 이것이 성립됨으로써, 자동 운전을 위해 필요한 주행 기기군(71) 및 작업 기기군(72)의 준비가 갖추어지게 된다. 따라서, 콤바인의 사양 등이 변화되면, 조건 12를 구성하는 조건 요소도 변화될 가능성이 있다.

자동 대기 제1 모드에서, 이러한 조건이 모두 성립되면, 주행 모드는, 자동 대기 제1 모드로부터 자동 대기 제2 모드로 이행한다.

[조건 13]

자동 대기 제2 모드로부터 자동 주행 모드로의 이행 조건(조건 13이라 함)은, 자동 개시 조작구(94)가 ON 조작됨으로써 자동 개시 요구가 출력되는 것이다. 자동 대기 제2 모드에서, 조건 13(자동 개시 조작구(94)의 ON)이 성립되면, 자동 주행 모드로 이행하여, 자동 주행이 개시된다.

[조건 14]

자동 대기 제2 모드로부터 자동 대기 제1 모드로 되돌아가 버리는 복귀 이행 조건(조건 14)은, 상술한 자동 운전 예비 조건인 조건 12를 구성하는 조건 요소 중 적어도 하나가 불성립으로 되는 것이다. 즉, 자동 대기 제2 모드에서 자동 운전 예비 조건이 성립하지 않게 되면, 자동 대기 제1 모드로 되돌아간다.

[조건 15]

일단, 자동 운전을 의도하여 수동 주행 모드로부터 자동 대기 제1 모드로 이행해도, 다시 수동 운전으로 되돌아가고 싶은 경우에는, 자동 대기 제1 모드로부터 수동 주행 모드로 이행할 필요가 있다. 이 이행 조건(조건 15)은, 운전자에 의해 모드 조작구(93)가 OFF 조작됨으로써 수동 주행 모드로의 모드 전환 요구가 출력되는 것이다. 자동 대기 제1 모드에서, 모드 조작구(93)가 OFF 조작되어, 자동 운전 중지 요구가 명령되면, 조건 15(모드 조작구(93)의 OFF)가 성립되게 된다. 이에 의해, 주행 모드는 수동 주행 모드로 이행한다.

다음에, 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 전환 시에 있어서의 주행 모드의 이행, 및 그 이행 시에 필요한 자동 이행 조건을, 도 4와 도 5를 참조하면서, 도 7을 사용하여 설명한다.

[조건 1]

자동 주행 모드로부터 일시 정지 제1 모드로의 이행 조건(조건 1이라 함)은, 주변속 조작구(91)의 중립(차속 조절 범위에 있어서의 차속 제로가 되는 중립 위치로 조절되어 있는 것), 및 조타 조작구(92)의 중립(조타각 제로가 되는 중립 위치로 조정되어 있는 것)이다. 자동 주행 모드에서, 조건 1이 성립되면, 일시 정지 제1 모드로 이행하여, 기체(10)는 일시 정지한다. 이 조건 1은, 통상, 자동 운전 중에 기체(10)를 일시 정지시키고 싶을 때 행해지는 감시자의 조작에 의해 성립되게 된다.

[조건 2]

일시 정지 제1 모드로부터 일시 정지 제2 모드로의 이행 조건(조건 2라 함)은, 주변속 조작구(91)가 중립으로부터 벗어나는 것, 및 조타 조작구(92)가 중립으로부터 벗어나는 것이다.

여기에서는, 주변속 조작구(91)가 중립으로부터 벗어나도, 브레이크가 작동하고 있어, 기체(10)는 정지 상태이다. 일시 정지 제1 모드에서, 조건 2가 성립되면, 일시 정지 제2 모드로 이행한다.

[조건 3]

일시 정지 제2 모드로부터 일시 정지 제1 모드로의 이행 조건(조건 3이라 함)은, 주변속 조작구(91)가 중립으로 되돌아가는 것, 및 조타 조작구(92)가 중립으로 되돌아가는 것이다. 일시 정지 제2 모드에서, 조건 3이 성립되면, 일시 정지 제1 모드로 이행한다. 즉, 주변속 조작구(91)와 조타 조작구(92)의 조작 위치에 따라, 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드 중 어느 모드로 된다. 단, 어느 쪽으로 해도 일시 정지 모드이므로, 기체(10)는 정지 상태이다.

[조건 4]

일시 정지 모드로부터 다시 자동 주행 모드로의 복귀는, 일시 정지 제2 모드를 기점으로 하여 행해진다. 일시 정지 제2 모드로부터 자동 주행 모드로의 이행 조건(조건 4라 함)은, 자동 개시 조작구(94)를 ON 조작함으로써 자동 개시 요구가 출력되는 것이다. 수동 주행 모드에서, 조건 4(자동 개시 조작구(94)의 ON)가 성립되면, 자동 주행 모드로 이행하여, 자동 주행이 재개된다.

[조건 5]

일시 정지 모드에서, 특정 조건이 성립되면, 견제 모드로 이행하여, 수동 운전 직전의 상태로 이행한다. 일시 정지 모드로부터 견제 모드로의 이행 조건(조건 5라 함)은, 이하의 (5-1) 내지 (5-10)의 조건 요소 중 적어도 하나가 성립되는 것이다. 또한, 조건 요소 (5-1)의 성립은, 정상적인 자동 운전으로부터, 감시자의 의사에 의해 수동 운전으로 전환하는 것을 의미하고 있다. 이에 반해, 조건 요소 (5-2) 내지 조건 요소 (5-10)은, 자동 운전이 불가능하게 되는 사상의 발생이며, 이들 사상이 발생하면, 통상은, 견제 모드를 거쳐, 수동 운전으로 되돌려진다.

(5-1): 모드 조작구(93)의 OFF(수동 주행 모드로의 모드 전환 요구가 출력되는 것) (5-2): 기체(10)가 포장 밖으로 나와 있는 것(허용외 위치 어긋남의 하나) (5-3): 목표 주행 경로에 대한 자차 위치의 위치 어긋남이 허용 범위 외인 것(허용외 위치 어긋남의 하나) (5-4): 차속 이상 (5-5): 엔진 오버히트 (5-6): 곡립 탱크(14)의 만량(滿量) 검출(곡립 탱크 만량) (5-7): 반송 장치(16)에서의 막힘 검출(반송 막힘) (5-8): 작업 기기군(72)의 이상 (5-9): 차량 탑재 LAN의 통신 불량 (5-10): 자차 위치 검출 모듈(80)의 이상으로 자차 위치 검출 불량(위성 항법 모듈(81)로부터 적정한 측위 데이터가 출력되지 않거나, 혹은 관성 항법 모듈(82)로부터 적정한 위치 벡터 데이터가 출력되지 않은 것)

[조건 6]

자동 주행 모드로부터 직접 견제 모드로 이행하는 것도 가능하고, 그 이행 조건(조건 6이라 함)은, 상술한 조건 5와 동일하다. 감시자의 의사로 자동 운전으로부터 수동 운전으로 전환하는 예로서는, 곡립 탱크(14)에 수납된 곡립을 배출하기 위해, 운반차 CV가 정차할 위치로 이동할 때 행해지는 자동 운전으로부터 수동 운전으로의 전환이다.

[조건 7]

견제 모드로부터 수동 주행 모드로의 이행 조건(조건 7)은, 이하의 (7-1) 내지 (7-3)의 성립이다.

(7-1): 모드 조작구(93)의 ON(자동 주행 모드로의 모드 전환 요구가 출력되어 있는 것) (7-2): 주변속 조작구(91)의 중립(차속 조절 범위에 있어서의 차속 제로가 되는 중립 위치로 조절되어 있는 것) (7-3): 예취·탈곡 SW(예탈 스위치(도시하지 않음))의 OFF(도 1을 사용하여 설명한, 수확부 H, 탈곡 장치(13)의 구동이 정지되어 있는 것)

즉, 조건 7의 성립에 의해, 자동 주행 모드로 이행해도, 갑자기 작업 주행이 개시되는 일은 없다.

이와 같이, 감시자에 의한 모드 조작구(93)나 자동 개시 조작구(94) 등의 조작구를 통해, 자동 주행 모드로부터 수동 주행 모드로의 이행, 또는 수동 주행 모드로부터 자동 주행 모드로의 이행이 요구되었을 때, 조건 불성립으로 이행이 행해지지 않는 경우, 그 취지의 통지가 통지부(56)와 통지 디바이스(62)에 의해 행해진다.

도 4에 도시한 바와 같이, 작업 주행 관리부(55)는, 주행 궤적 산출부(551)와 작업 영역 결정부(552)를 구비하고 있다. 주행 궤적 산출부(551)는, 자차 위치 산출부(50)에 의해 산출된 자차 위치에 기초하여 주행 궤적을 산출한다. 작업 영역 결정부(552)는, 주행 궤적을 따라서, 소정의 작업 폭으로 행해진 수확 작업으로부터, 포장 형상, 기예지(외주 영역 SA), 미예지(작업 대상 영역 CA) 등을 결정한다.

작업 주행 관리부(55)에 의해 관리되는 항목을 이하에 열거한다.

(1) 도 2에 도시한 바와 같이, 콤바인이 포장을 몇 바퀴 수동 주행함으로써, 외주 영역 SA와 작업 대상 영역 CA로서 설정된다. 외주 영역 SA의 최외선에 의해 포장의 외형(포장 형상)이 산출되고, 외주 영역 SA의 최내선에 의해, 자동 주행을 행하는 작업 대상 영역 CA의 형상이 산출된다. 다음에, 외주 영역 SA를 방향 전환 영역으로 하고, 작업 대상 영역 CA를 작업 주행 영역으로 하여, 자동 주행을 행하기 위한 주행 경로가 산출된다. 이 때문에, 외주 영역 SA의 수동 주행이 종료된 것을, 운전자가, 제어 유닛(5)에 지시함으로써, 경로 산출이 산출된다.

(2) 최초의 수동 주행에 있어서는, 주행 경로를 산출하기 위한 주행 궤적의 취득 개시와 취득 종료의 지시가, 운전자에 의한 버튼 등의 조작을 통해 행해진다. 취득 개시 지시와 취득 종료 지시 사이에서 취득된 주행 궤적에 기초하여, 외주 영역 SA 및 작업 대상 영역 CA가 결정된다. 이에 의해, 콤바인의 주행이 주행 경로의 산출을 위한 주행인 것이 작업 주행 관리부(55)에서 파악된다. 또한, 주행 경로의 산출에 필요한 주행 궤적을 취득하기 위해서만, 콤바인을 주행시키는 것도 가능하다. 또한, 작업을 행하지 않는 비작업 주행에 있어서의 주행 궤적이라도, 이 주행 궤적의 취득 개시와 취득 종료의 지시를 내림으로써, 포장의 외형을 결정하는 것, 및 주행 경로를 산출하는 것이 가능하다. 또한, 취득 종료의 지시를 운전자가 잊고 있었던 경우라도, 적시에 주행 궤적을 산출하고, 작업 대상 영역 CA가 결정된 단계에서, 작업 경로가 산출되는 기능이 작업 주행 관리부(55)에 마련되어도 된다. 또한, 취득 개시 지시 및 취득 종료 지시가 없더라도, 주행 상태 센서군(63)이나 작업 상태 센서군(64)으로부터의 신호에 기초하여, 자동적으로, 주행 궤적의 산출, 또는 주행 경로의 산출, 혹은 그 양쪽의 산출이 행해지는 구성을 채용해도 된다. 외주 영역 SA, 작업 대상 영역 CA, 주행 경로의 산출에 필요해지는 주행 궤적에 결락이 발생한 경우에는, 에러 통지하여, 운전자에게 추가 주행을 촉구하는 것도 가능하다. 마찬가지로, 콤바인의 선회에 필요한 외주 영역 SA가 확보될 때까지, 주행 경로를 산출하기 위한 주행 궤적의 취득을 행한다는 안내를 통지하는 기능이 구비되어도 된다.

(3) 자동 주행을 위한 주행 경로를 산출하기 위해서는, 외주 영역 SA가 방향 전환하기 위한 넓이를 가질 필요가 있다. 이 때문에, 제어 유닛(5)에 있어서, 주행 경로의 산출이 가능한 외주 영역 SA가 확보되었는지 여부를 체크하고, 그 체크 결과를 통지하는 가이던스 기능이 구비되어도 된다. 방향 전환을 위해 필요한 넓이가 없는 개소를 검지하고, 당해 개소의 수확 작업을 촉구하는 통지가 행해진다.

(4) 외주 영역 SA의 형성은, 코너부의 방향 전환의 조타가 어려우므로, 원칙적으로는, 수동 주행으로 행해진다. 그러나, 외주 영역 SA의 주행에 있어서도, 긴 직선 경로가 포함되는 경우도 있고, 그와 같은 경로에서는 자동 주행이 바람직하다. 이 때문에, 외주 영역 SA의 형성을 위한 주행에 있어서, 수동 주행과 자동 주행을 조합하여, 양자의 주행 궤적으로부터, 포장 형상 및 작업 대상 영역 CA의 형상을 산출해도 된다.

(5) 직선형 주행 경로를 따른 자동 주행의 반복으로, 직사각형 작업 대상 영역 CA를 작업 주행하는 경우, 하나의 주행 경로의 일단으로부터 타단까지 주파함으로써, 당해 주행 경로에 대하여 수확 완료 플래그가 부여되고, 작업 폭으로의 그 주행 궤적이 작업 완료 영역으로서 추가된다. 그러나, 직선형 주행 경로를 따른 자동 주행의 도중에, 수동 주행으로 전환된 경우에는, 자동 주행에서의 주행 궤적이 도중에 끊어지므로 수확 완료 플래그가 부여되지 않는다는 문제가 발생한다. 이 때문에, 자동 주행의 도중에 수동 주행으로 전환된 경우라도, 정상적으로 작업 주행이 속행되고 있다고 간주하고, 당해 주행 경로의 종단에 도달한 단계에서 수확 완료 플래그가 부여되고, 그 주행 경로를 따른 작업 폭으로의 주행 궤적을 작업 완료 영역으로서 추가하는 기능도 구비된다.

이하에, 자동 운전을 행하는 수확기에 있어서 바람직한 구성을 열거한다.

(a) 자동 운전 중에는, 감시자(운전자)는, 오동작을 야기할 가능성이 있으므로, 함부로 조작구 등을 잡는 것을 피한다. 이 때문에, 감시자의 손이 프리한 상태로 되어, 요철이 있는 주행면을 주행하는 경우에는, 몸이 안정되지 않는다는 문제가 발생한다. 이 때문에, 좌석의 근방에, 감시자가 앉으면서 잡을 수 있는 그립 등이 마련되면 좋다. 감시자는, 그립을 잡음으로써, 자동 운전 중에 있어서의 자세를, 안정시킬 수 있다.

동일한 목적으로, 그립 대신에, 혹은 그립과 함께 암 레스트를 마련해도 된다.

(b) 자동 운전 중에 있어서는, 자동 주행 제어부(512)의 제어에 의해, 기체(10)의 움직임의 변화, 즉 기체(10)의 가속, 감속, 정지, 발진, 선회 등이 발생한다. 그때, 관리자가 허를 찔리지 않도록, 통지부(56) 및 통지 디바이스(62)에 의해, 기체(10)의 움직임의 변화가 미리 통지된다(예를 들어, 「곧 선회합니다」). 통지 디바이스(62)는, 운전부(12)의 내부 또는 운전부(12)의 외부, 혹은 운전부(12)의 내외부에 설치해도 된다.

(c) 자동 운전 중에서는, 조타는 자동 주행 제어부(512)에 일임한다고 해도, 수확물의 상태 등에 따라서, 수동으로의 차속의 조정이 필요한 경우가 있다. 이와 같은 자동 운전 중의 차속 조정을 원활하게 행하기 위해, 주변속 조작구(91)를 사용하는 것이 제안된다. 자동 운전 중에서의, 주변속 조작구(91)의 조작량에 따라서 차속이 조정된다. 수확기에 있어서, 일반적으로는, 주변속 조작구(91)가 전후 요동식이며, 중립 위치로부터 전방으로의 요동으로 전진 차속이 조정되고, 중립 위치로부터 후방으로의 요동으로 후진 차속이 조정된다. 이 경우, 전방으로의 요동으로 차속이 설정값보다 빨라지고, 후방으로의 요동으로 차속이 설정값보다 느려지도록 구성함으로써, 인간 공학적으로 적응한 차속 조정이 실현된다. 또한, 요동각과 속도 변화량의 관계는, 선형뿐만 아니라 비선형이어도 된다. 또한, 통신 단말기(4)가 터치 패널을 구비하고 있는 경우, 터치 패널에 증속용 상향 삼각형과 감속용 하향 삼각형의 소프트웨어 스위치를 표시하고, 터치 패널 조작으로 차속 조정 가능한 구성을 채용해도 된다. 터치 패널의 이용에 관하여, 차속의 변화량을 수치로 입력하는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 차속의 조정 범위는, 2.0m/초 정도가 바람직하다.

(d) 자동 운전에서는, 감시자는, 수동 운전에 비해, 좌석에 앉는 시간이 길어진다. 이 때문에, 착석 환경이 쾌적하게 되도록, 좌석에 히터나 냉기 방출기가 구비되는 것이 바람직하다. 특히 동계의 추위를 견디기 위해서는, 엔진으로부터의 열기를 좌석 아래로 보내주는 덕트 구조가 유효하다.

〔다른 실시 형태〕

이하, 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 상술한 설명에서 사용한 도 1 내지 도 4에 부여된 부호를 사용한다.

(1) 상기 제어 유닛(5)이 행하는 제어 동작, 예를 들어 모드 변경 제어는, 하드웨어가 실시하는 경우에 한하지 않고, 소프트웨어가 실시해도 된다. 또한, 제어 동작을 규정한 프로그램을 실행함으로써 실시해도 된다. 이 경우, 프로그램은 도시하지 않은 기억 장치에 기억되고, 도시하지 않은 CPU나 ECU에 의해 실행된다.

(2) 자동 운전 중에는, 운전부(12)에 탑승하고 있는 감시자가 자동 운전 상태를 감시하는 것이 전제로 되어 있는 경우, 운전부(12)가 무인 상태에서, 자동 운전되는 것은 피해야만 한다. 이 때문에, 운전부(12) 내의 메인 스위치가 조작된 후, 도어가 개방되는 것을 검출하는 도어 스위치를 마련하고, 이 도어 스위치가 도어의 해방을 검출한 시점에서, 자동 주행의 정지 또는 기체(10)의 정지 혹은 그 양쪽을 행하면 된다. 이 도어 스위치에 의한 감시자의 부재 검지 대신에, 감시자용 좌석(운전 좌석)에 착석 스위치를 마련하여, 이 착석 스위치에 의해 감시자의 부재가 검지되도록 해도 된다. 나아가, 감시자용 좌석에 시트 벨트와, 시트 벨트가 사용되고 있는 것을 검출하는 시트 벨트 스위치가 구비되고, 시트 벨트 스위치로부터의 신호에 기초하여, 감시자 부재가 검지되면, 자동 주행이 중지되고, 기체(10)가 정지되는 구성을 채용해도 된다. 물론 상술한 감시자 부재를 검지하는 구성 모두, 또는 몇몇을 동시에 채용해도 된다.

(3) 상술한 실시 형태에 있어서의, 이행 조건을 구성하는 조건 요소로서, 또한, 주차 브레이크의 ON·OFF, 시스템 이상, 엔진 상태, 탈곡량 등을 추가해도 된다. 혹은, 상술한 조건 요소로부터 일부를 삭제해도 된다.

(4) 도 4에서 도시된 각 기능부는, 주로 설명 목적으로 구분되어 있다. 실제로는, 각 기능부는 다른 기능부와 통합해도 되고, 또는 복수의 기능부로 나누어도 된다. 또한, 제어 유닛(5)에 구축되어 있는 기능부 중, 주행 모드 관리부(53), 경로 산출부(54), 작업 주행 관리부(55)는, 휴대 가능한 휴대형 통신 단말기(4)(태블릿 컴퓨터 등)에 구축하고, 수확기에 가지고 와, 무선이나 차량 탑재 LAN을 경유하여 제어 유닛(5)과 데이터 교환하는 구성을 채용해도 된다.

(5) 상술한 실시 형태에 있어서는, 감시자는, 콤바인을 수동 운전하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 포장 내의 외주 부분에 있어서, 포장의 경계선을 따라서 주위 회전하도록 수확 주행을 행하고, 그 후, 주행 경로를 산출하여, 자동 운전으로 전환한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 처음부터, 콤바인이 자동 운전되고, 특별한 사태가 발생하였을 때, 수동 운전으로 전환되는 운전 방법이어도 된다. 또한, 직선형 또는 거의 직선형 주행 경로는 자동 운전되고, 방향 전환 등 급선회를 수반하는 주행 경로는, 수동 운전되는 운전 방법이어도 된다.

또한, 상술한 실시 형태(다른 실시 형태를 포함함, 이하 동일함)에서 개시되는 구성은, 모순이 발생하지 않는 한, 다른 실시 형태에서 개시되는 구성과 조합하여 적용하는 것이 가능하고, 또한, 본 명세서에 있어서 개시된 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 실시 형태는 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 개변하는 것이 가능하다.

본 발명은, 보통형 콤바인뿐만 아니라, 자탈형 콤바인에도 이용 가능하다.

또한, 옥수수 수확기, 감자 수확기, 당근 수확기, 사탕수수 수확기 등의 다양한 수확기에도 이용할 수 있다.

4: 통신 단말기
10: 기체
5: 제어 유닛
50: 자차 위치 산출부
51: 주행 제어부
511: 수동 주행 제어부
512: 자동 주행 제어부
513: 주행 경로 설정부
52: 작업 제어부
53: 주행 모드 관리부
54: 경로 산출부
55: 작업 주행 관리부
551: 주행 궤적 산출부
552: 작업 영역 결정부
80: 자차 위치 검출 모듈
81: 위성 항법 모듈
82: 관성 항법 모듈
90: 주행 조작 유닛
91: 주변속 조작구
92: 조타 조작구
93: 모드 조작구
94: 자동 개시 조작구
H: 수확부
SA: 외주 영역

Claims (17)

1. 수확 작업 장치를 갖고, 자동 운전과 수동 운전이 가능한 수확기이며,
   상기 자동 운전과 상기 수동 운전을 전환하는 모드 조작구를 포함하고, 수동 조작되는 주행 조작 유닛과,
   상기 주행 조작 유닛으로부터의 조작 신호에 기초하여 상기 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드를 갖는 수동 주행 제어부와,
   자차 위치와 목표 주행 경로에 기초하여 상기 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와, 상기 자동 주행 모드로부터 상기 수동 주행 모드로의 이행을 위해 상기 자동 운전 중에 기체의 일시 정지를 행하는 일시 정지 모드와, 상기 일시 정지 모드로부터 상기 수동 주행 모드로의 이행 시에 상기 주행 조작 유닛의 상태가 상기 수동 운전의 개시를 위해 요구되는 수동 이행 조건을 만족시키는 것을 확인하는 견제 모드를 갖는 자동 주행 제어부를 구비한 수확기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
   상기 수동 이행 조건은, 상기 모드 조작구에 의한 자동 운전 중지 요구의 출력, 상기 주변속 조작구의 중립 위치, 상기 조타 조작구의 중립 위치, 상기 수확 작업 장치의 구동 정지인 수확기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
   상기 자동 주행 모드로부터 상기 일시 정지 모드로의 이행 조건은, 상기 주변속 조작구의 중립 위치와 상기 조타 조작구의 중립 위치인 수확기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일시 정지 모드로부터 상기 견제 모드로의 이행 조건은, 상기 모드 조작구에 의한 자동 운전 중지 요구의 출력, 차속 이상, 측위 부적정, 자차 위치 어긋남, 수확 작업 장치의 트러블 중 적어도 하나를 포함하는 수확기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 일시 정지 모드에는, 서로 이행 가능한 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드가 포함되고,
   상기 자동 주행 모드로부터 상기 일시 정지 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 상기 일시 정지 제1 모드이며, 상기 일시 정지 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 상기 일시 정지 제2 모드인 수확기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
   상기 일시 정지 제1 모드로부터 상기 일시 정지 제2 모드로의 이행 조건은, 상기 주변속 조작구의 중립 벗어남과 상기 조타 조작구의 중립 벗어남이고,
   상기 일시 정지 제2 모드로부터 상기 일시 정지 제1 모드로의 이행 조건은, 상기 주변속 조작구의 중립 위치와 상기 조타 조작구의 중립 위치인 수확기.
7. 자동 운전과 수동 운전이 가능한 수확기이며,
   상기 자동 운전과 상기 수동 운전을 전환하는 모드 조작구 및 자동 개시 조작구를 포함하고, 수동 조작되는 주행 조작 유닛과,
   자차 위치와 목표 주행 경로에 기초하여 상기 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드를 갖는 자동 주행 제어부와,
   상기 주행 조작 유닛으로부터의 조작 신호에 기초하여 상기 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드와, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행을 위한 자동 대기 모드를 갖는 수동 주행 제어부를 구비하고,
   상기 자동 대기 모드에는, 서로 이행 가능한 자동 대기 제1 모드와 자동 대기 제2 모드가 포함되고,
   상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 대기 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 상기 자동 대기 제1 모드이고, 상기 자동 대기 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 상기 자동 대기 제2 모드이며,
   상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로의 이행 조건에는, 상기 모드 조작구에 의한 상기 자동 운전으로의 모드 전환 요구가 포함되어 있고, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행 조건에는, 상기 자동 개시 조작구에 의한 자동 개시 요구가 포함되어 있는 수확기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 자동 개시 조작구에는 복수의 조작기가 구비되고, 상기 복수의 조작기에 대한 조작에 의해 상기 자동 개시 요구가 출력되는 수확기.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 주행 조작 유닛에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
   상기 자동 대기 제1 모드로부터 상기 자동 대기 제2 모드로의 이행 조건은, 상기 목표 주행 경로의 설정, 상기 주변속 조작구의 중립 위치, 상기 조타 조작구의 중립 위치, 자차 위치의 확정을 포함하는 자동 운전 예비 조건의 성립이며,
   상기 자동 대기 제2 모드일 때 상기 자동 운전 예비 조건에 포함되는 조건 요소 중 적어도 하나가 불성립으로 된 경우, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로의 이행이 행해지는 수확기.
10. 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드 사이에서 전환이 가능한 수확기의 주행 모드 전환 방법이며,
    상기 자동 주행 모드로부터 상기 수동 주행 모드로 전환할 때,
    제1 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 자동 주행 모드로부터, 상기 자동 운전 중에 기체의 일시 정지를 행하는 일시 정지 모드로 이행하는 공정과,
    상기 수동 운전의 개시를 위해 요구되는 제2 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 일시 정지 모드로부터 견제 모드로 이행하는 공정과,
    수동 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 견제 모드로부터 상기 수동 주행 모드로 이행하는 공정을 구비하는 주행 모드 전환 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 수확기에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
    상기 수동 이행 조건은, 자동 운전 중지 요구의 출력, 상기 주변속 조작구의 중립 위치, 상기 조타 조작구의 중립 위치, 상기 수확 작업 장치의 구동 정지인 주행 모드 전환 방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 수확기에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
    상기 제1 이행 조건은, 상기 주변속 조작구의 중립 위치와 상기 조타 조작구의 중립 위치인 주행 모드 전환 방법.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 이행 조건은, 자동 운전 중지 요구의 출력, 차속 이상, 측위 부적정, 자차 위치 어긋남, 수확 작업 장치의 트러블 중 적어도 하나를 포함하는 주행 모드 전환 방법.
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일시 정지 모드에는, 서로 이행 가능한 일시 정지 제1 모드와 일시 정지 제2 모드가 포함되고,
    상기 자동 주행 모드로부터 상기 일시 정지 모드로의 이행에 있어서의 이행처는 상기 일시 정지 제1 모드이고, 상기 일시 정지 모드로부터 상기 자동 주행 모드로의 이행에 있어서의 이행원은 상기 일시 정지 제2 모드인 주행 모드 전환 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 수확기에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
    제3 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 일시 정지 제1 모드로부터 상기 일시 정지 제2 모드로 이행하는 공정과,
    제4 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 일시 정지 제2 모드로부터 상기 일시 정지 제1 모드로 이행하는 공정을 구비하고,
    상기 제3 이행 조건은 상기 주변속 조작구의 중립 벗어남과 상기 조타 조작구의 중립 벗어남이고, 상기 제4 이행 조건은 상기 주변속 조작구의 중립 위치와 상기 조타 조작구의 중립 위치인 주행 모드 전환 방법.
16. 자동 운전을 행하는 자동 주행 모드와 수동 운전을 행하는 수동 주행 모드 사이에서 전환이 가능한 수확기의 주행 모드 전환 방법이며,
    상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 주행 모드로 전환할 때는, 자동 대기 제1 모드와 자동 대기 제2 모드를 포함하는 자동 대기 모드를 개재하고,
    제5 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 수동 주행 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로 이행하는 공정과,
    제6 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 자동 대기 제1 모드로부터 상기 자동 대기 제2 모드로 이행하는 공정과,
    제7 이행 조건을 만족시킴으로써, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 주행 모드로 이행하는 공정을 구비하고,
    상기 제5 이행 조건에는, 상기 자동 운전으로의 모드 전환 요구가 포함되어 있고, 상기 제7 이행 조건에는, 자동 개시 요구가 포함되어 있는 주행 모드 전환 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 수확기에는, 주변속 조작구 및 조타 조작구가 포함되고,
    상기 제6 이행 조건은, 목표 주행 경로의 설정, 상기 주변속 조작구의 중립 위치, 상기 조타 조작구의 중립 위치, 자차 위치의 확정을 포함하는 자동 운전 예비 조건의 성립이며,
    상기 자동 대기 제2 모드일 때 상기 자동 운전 예비 조건에 포함되는 조건 요소 중 적어도 하나가 불성립으로 된 경우, 상기 자동 대기 제2 모드로부터 상기 자동 대기 제1 모드로의 이행이 행해지는 주행 모드 전환 방법.

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