WO2021246106A1 - コンバイン - Google Patents
コンバイン Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021246106A1 WO2021246106A1 PCT/JP2021/017532 JP2021017532W WO2021246106A1 WO 2021246106 A1 WO2021246106 A1 WO 2021246106A1 JP 2021017532 W JP2021017532 W JP 2021017532W WO 2021246106 A1 WO2021246106 A1 WO 2021246106A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- lodging
- cutting
- traveling
- region
- route
- Prior art date
Links
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 6
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 68
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 18
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 11
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 9
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 8
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 8
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 8
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 8
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
- A01D41/12—Details of combines
- A01D41/133—Drying devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
- A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
- A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
- A01D41/12—Details of combines
- A01D41/127—Control or measuring arrangements specially adapted for combines
- A01D41/1278—Control or measuring arrangements specially adapted for combines for automatic steering
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0219—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface
Definitions
- the present invention relates to a combine that automatically travels and cuts according to a traveling route, and that creates a traveling route according to the lodging state of the grain culm in the field.
- a combine that cuts culms while running in a field automatically runs and cuts according to a preset running route based on the position information of its own device acquired by using a satellite positioning system such as GPS. It can be carried out.
- a field is used for an autonomous multicobutor that flies over the front of a combine harvester that autonomously travels based on a previously input cutting route on a flight route corresponding to the cutting route.
- An electronic camera is provided to show the image of the field, and the field image taken by the electronic camera is transmitted to the control unit of the combine on the combine side.
- the combine analyzes the field image with the control unit of this machine to form a modified cutting route that avoids the lodging area where the degree of lodging of obstacles and culms exceeds a predetermined limit, and autonomously travels according to the modified cutting route.
- the combine allows the worker to input the collapsed state of the grain culm and automatically operates at a speed according to the collapsed state.
- the crop cutting direction is preferable depending on the type of crop and the lodging state of the culm.
- the crop to be harvested is rice or wheat, and the culm has a large lodging angle.
- the traveling route is automatically created based on the shape of the field, so that the cutting corresponding to the traveling route may be suitable in the lodging area where the grain culm is lying down by a predetermined angle or more. be. In such an inverted area where the traveling path is facing and mowing is difficult, automatic mowing becomes difficult.
- the steering is controlled by automatic operation, while the speed is controlled according to the manual operation. It was necessary to deal with manual operations such as detouring by operation and reaping by manual operation.
- some combines perform unmanned work in which steering and speed are controlled by automatic operation. In this unmanned work, it is possible to perform automatic cutting at a low speed in the lodging area where the traveling path is facing and cutting, but it is difficult to perform the work accurately as compared with the follow-up cutting.
- the combine can avoid the lodging area and continue the automatic operation, but cannot cut the lodging area. Therefore, the operator needs to manually operate the combine in the lodging area, for example, to reap the fallen rice and wheat, which takes time and effort to switch between automatic operation and manual operation, and also requires manual operation. It will be a burden.
- the combine can automatically operate at a speed corresponding to the collapsed state, but the collapsed state and the cutting direction cannot be appropriately matched. Therefore, even if the cutting direction is not suitable for the fallen crop, automatic cutting is performed. For example, even if the felled rice or wheat is cut in the opposite direction, the automatic cutting is performed as it is, so that the fallen crop can be accurately cut. I can't reap.
- the combine of the present invention has a lodging information setting unit that automatically or manually sets the lodging information related to the lodging area where the culm is lying down in the field, and a traveling route corresponding to the field.
- a travel route creating unit that creates the traveling route including the cutting of the grain culm in the lodging region based on the lodging information, and an automatic driving control unit that controls automatic traveling and automatic cutting according to the traveling route. And prepare.
- the lodging information setting unit sets the lodging direction of the grain culm as the lodging information
- the traveling route creating unit sets the grain culm in the lodging region with respect to the lodging direction.
- the travel route is created so as to mow in a predetermined recommended mowing direction.
- the traveling route creating unit when the cutting direction corresponding to the traveling path in the lodging region is different from the recommended cutting direction, the traveling route creating unit is concerned based on the traveling route and the lodging information.
- the unidirectional cutting compatible area including the lodging area is determined, and the traveling route is modified so that the cutting direction in the unidirectional cutting compatible area becomes the recommended cutting direction.
- the traveling route creating unit is affected by traveling on the traveling route due to the modification of the traveling route in the one-way mowing corresponding region based on the traveling route and the lodging information.
- the area affected by the lodging is determined, and the area affected by the lodging is divided into the area corresponding to the one-way cutting and the area not required for the one-way cutting other than the area corresponding to the one-way cutting. Based on the position of, the region that does not include the lodging region in the one-way cutting compatible region is further divided as the one-way cutting unnecessary region.
- the above-mentioned combine of the present invention further includes a field information setting unit that automatically sets field information related to the field based on a field image obtained by photographing the field, and the lodging information setting unit is based on the field image.
- the lodging information is automatically set.
- a combine capable of appropriately performing automatic operation even in a lodging area by creating a traveling route according to the lodging state of the grain culm is provided.
- the combine 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
- the combine 1 travels in the field to be worked by automatic operation or manual operation, and also performs work such as cutting of grain culms in the field.
- the combine 1 is configured to perform automatic work in which the steering is controlled by automatic driving while the running speed is controlled in response to manual operation, and unmanned work in which the steering and running speed are controlled by automatic driving. It can run, turn and work autonomously in the field.
- the combine 1 includes a traveling unit 2, a harvesting unit 3, a threshing unit 4, a sorting unit 5, a storage unit 6, a straw disposal unit 7, a power unit 8, and a control unit. It is equipped with a 9 and is composed of a so-called head-feeding combine. While traveling by the traveling unit 2, the combine 1 threshs the grain culms cut by the cutting unit 3 in the threshing unit 4, selects the grains in the sorting unit 5, and stores them in the storage unit 6. The combine 1 processes the straw after threshing by the straw processing unit 7. The combine 1 drives the traveling unit 2, the harvesting unit 3, the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the straw waste processing unit 7 by the power supplied by the power unit 8.
- the traveling unit 2 is provided below the machine frame 10, and includes a pair of left and right crawler type traveling devices 11 and a transmission (not shown).
- the traveling unit 2 rotates the crawler of the crawler type traveling device 11 by the power transmitted from the engine 27 of the power unit 8 (for example, rotational power), whereby the combine 1 is traveled in the front-rear direction or in the left-right direction. I turn it.
- the transmission transmits the power (rotational power) of the power unit 8 to the crawler type traveling device 11, and can also shift the rotational power.
- the cutting unit 3 is provided in front of the traveling unit 2.
- the cutting unit 3 includes a divider 13, a raising device 14, a cutting device 15, and a transport device 16.
- the divider 13 guides the grain culm in the field to the raising device 14.
- the elevating device 14 causes the grain culm guided by the divider 13.
- the cutting device 15 cuts the culm caused by the raising device 14.
- the transport device 16 transports the grain culms cut by the cutting device 15 to the threshing section 4.
- the threshing section 4 is provided behind the cutting section 3.
- the threshing unit 4 includes a feed chain 18 and a handling cylinder 19.
- the feed chain 18 conveys the grain culms conveyed from the transfer device 16 of the cutting unit 3 for threshing, and further conveys the grain culms after threshing, that is, the straw discharged to the straw processing unit 7.
- the handling cylinder 19 threshes the culm carried by the feed chain 18.
- the sorting unit 5 is provided below the threshing unit 4.
- the sorting unit 5 includes a swing sorting device 21, a wind sorting device 22, a grain transport device (not shown), and a straw waste discharging device (not shown).
- the rocking sorting device 21 sifts the threshed grains that have fallen from the threshing section 4 and sorts them into grains, straw debris, and the like.
- the wind sorting device 22 further sorts the threshed grains sorted by the rocking sorting device 21 into grains, straw debris, and the like by blowing air.
- the grain transporting device transports the grains sorted by the rocking sorting device 21 and the wind sorting device 22 to the storage unit 6.
- the straw waste discharging device discharges the straw waste and the like sorted by the rocking sorting device 21 and the wind sorting device 22 to the outside of the machine.
- the storage section 6 is provided on the right side of the threshing section 4.
- the storage unit 6 includes a grain tank 24 and a discharge device 25.
- the grain tank 24 stores the grains transported from the sorting unit 5.
- the discharging device 25 is composed of an auger or the like, and discharges the grains stored in the grain tank 24 to an arbitrary place.
- the straw waste processing unit 7 is provided behind the threshing unit 4.
- the straw discharge processing unit 7 includes a straw discharge transport device (not shown) and a straw discharge cutting device (not shown).
- the straw-removing transport device transports the straw-removed straw transported from the feed chain 18 of the threshing unit 4 to the straw-discharging cutting device.
- the straw-removing cutting device cuts the straw transported by the straw-removing transport device and discharges it to the outside of the machine.
- the power unit 8 is provided above the traveling unit 2 and in front of the storage unit 6.
- the power unit 8 includes an engine 27 that generates rotational power.
- the power unit 8 transmits the rotational power generated by the engine 27 to the traveling unit 2, the cutting unit 3, the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the straw waste processing unit 7.
- the control unit 9 is provided above the power unit 8.
- the control unit 9 includes a driver's seat 29 and a plurality of operating tools (not shown).
- the driver's seat 29 is a seat on which an operator sits, and is provided on the right side, for example.
- the operation tool includes a handle for changing the traveling direction of the combine 1, that is, steering the combine 1, and the operator controls the traveling and work of the combine 1 by operating the operation tool such as the handle. can.
- the operating tool includes an accelerator for adjusting the rotation speed of the engine 27, that is, the traveling speed of the traveling unit 2 of the combine harvester, and an elevating switch for raising and lowering the cutting unit 3.
- the operation tool includes a monitor capable of displaying a field image or the like taken by the following aircraft camera 32, fixed camera 43, mobile camera 54 or aerial photography camera 57.
- the combine 1 is equipped with an airframe camera 32 (see FIG. 3) that captures an image of the surroundings of the combine 1.
- the machine camera 32 photographs the field to be worked on and acquires a field image.
- the combine 1 includes a mobile station 34 that acquires the position information of the combine 1 by using a satellite positioning system such as GPS.
- the mobile station 34 includes, for example, a mobile communication device 35, a mobile GPS antenna 36, and a data receiving antenna 37.
- the mobile communication device 35 acquires the position information of the mobile station 34, that is, the position information of the combine 1 by communicating with the GPS satellite by the mobile GPS antenna 36.
- a base station 39 is installed on the ridges and the like around the field to be worked on by the combine 1, and the base station 39 includes a fixed communication device 40 and a fixed GPS antenna 41.
- a data transmission antenna 42 is provided.
- the fixed communication device 40 acquires the position information of the base station 39 by communicating with the GPS satellite by the fixed GPS antenna 41.
- the fixed communication device 40 transmits correction information based on the position information of the base station 39 to the mobile communication device 35 via the data transmission antenna 42.
- the base station 39 is provided with a fixed camera 43 for photographing the field.
- the fixed camera 43 photographs the field to be worked on and acquires a field image.
- the fixed communication device 40 acquires an image taken by the fixed camera 43 and transmits it to the mobile communication device 35 via the data transmission antenna 42.
- the mobile communication device 35 of the mobile station 34 wirelessly communicates with the fixed communication device 40 of the base station 39 via the data receiving antenna 37.
- the mobile communication device 35 receives the correction information from the fixed communication device 40, and corrects the position information of the mobile station 34, that is, the position information of the combine 1 based on the correction information.
- the mobile communication device 35 receives the field image taken by the fixed camera 43 from the fixed communication device 40.
- control device 50 of the combine 1 will be described with reference to FIG.
- the control device 50 is composed of a computer such as a CPU, and is connected to a storage unit 51 such as a ROM, RAM, a hard disk drive, and a flash memory.
- the storage unit 51 stores programs and data for controlling various components and various functions of the combine 1, and the control device 50 executes arithmetic processing based on the programs and data stored in the storage unit 51. Controls various components and various functions. For example, the control device 50 controls the mobile station 34 to acquire the position information of the combine 1 from the mobile communication device 35.
- the combine 1 includes a communication unit 52, and the control device 50 wirelessly communicates with an external device such as a mobile terminal 53 owned by the operator via the communication unit 52, and various types are performed with the mobile terminal 53. Send and receive information.
- the mobile terminal 53 is a terminal capable of remotely controlling the combine 1, and is composed of, for example, a tablet terminal provided with a touch panel, a notebook-type personal computer, or the like.
- the control unit 9 may be provided with an operation tool similar to that of the mobile terminal 53.
- the mobile terminal 53 includes a mobile camera 54 that captures an image.
- the mobile camera 54 for example, captures a field to be worked on and acquires a field image.
- the mobile terminal 53 is configured to accept input operations such as touch operation of the touch panel for field information related to the field to be worked on and lodging information related to a lodging area where the culm is lying down by a predetermined angle or more in the field.
- the mobile terminal 53 can set, for example, the shape of the field edge constituting the outer periphery of the field (hereinafter referred to as the field shape), the position information (coordinates, etc.) of the field edge, the row direction of the grain culm in the field, and the like as the field information.
- the field information setting screen is displayed, and the lodging information setting screen that can set the shape of the lodging area, the position information (coordinates, etc.) of the outer circumference of the lodging area, the lodging direction of the grain culm, the lodging angle of the grain culm, etc. as the lodging information is displayed. do.
- the mobile terminal 53 can display the field map based on the field information, display the traveling route of the combine 1 on the field map so that the traveling direction can be understood, and further display the lodging area on the field map. ..
- the mobile terminal 53 may display the field map on the lodging information setting screen and have the field map specify the lodging area.
- the control device 50 wirelessly communicates with an aerial photography device 56 such as a drone equipped with an aerial photography camera 57 via a communication unit 52.
- the aerial photography device 56 may perform wireless communication with the mobile terminal 53.
- the control device 50 or the mobile terminal 53 receives an operation instruction of the aerial photography device 56 by the operator, and the aerial photography device 56 operates according to the operation instruction received from the communication unit 52 or the mobile terminal 53. Further, the control device 50 or the mobile terminal 53 receives a shooting instruction of the field by the operator, and the aerial shooting device 56 receives the shooting instruction from the communication unit 52 or the mobile terminal 53.
- the aerial photography device 56 controls the aerial photography camera 57 in response to a shooting instruction, and the aerial photography camera 57 photographs the field and acquires a field image.
- the aerial photography device 56 transmits the field image taken by the aerial photography camera 57 to the communication unit 52 or the mobile terminal 53.
- the control device 50 controls the airframe camera 32 to capture a field image and displays it on the monitor of the control unit 9. Further, the control device 50 controls the mobile communication device 35, receives the field image taken by the fixed camera 43 from the fixed communication device 40, and displays it on the monitor of the control unit 9. The control device 50 controls the communication unit 52, receives the field image taken by the mobile camera 54 from the mobile terminal 53, and displays it on the monitor of the control unit 9. The control device 50 controls the communication unit 52, receives the field image taken by the aerial photography camera 57 from the aerial photography device 56, and displays it on the monitor of the control unit 9.
- control device 50 operates as a field information setting unit 60, a lodging information setting unit 61, a traveling route creation unit 62, and an automatic operation control unit 63 by executing a program stored in the storage unit 51.
- the field information setting unit 60 automatically or manually sets the field information related to the field to be worked and stores it in the storage unit 51.
- the field information setting unit 60 manually sets the field information in response to the field information input operation on the field information setting screen of the mobile terminal 53.
- the field information setting unit 60 acquires a field image of the field taken by the machine camera 32 of the combine 1, the fixed camera 43 of the base station 39, the mobile camera 54 of the mobile terminal 53, or the aerial camera 57 of the aerial photography device 56. Then, the field information is automatically acquired by analyzing the field image.
- the field information setting unit 60 may analyze field information from the field image of one camera among the machine camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54, or the aerial camera 57, and may analyze the field information of two or more cameras. The field information may be analyzed from the field image.
- the field information setting unit 60 is automatically set from the field information manually set via the mobile terminal 53 and the field image of the machine camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54 or the aerial camera 57. It is also possible to obtain more accurate field information by taking consistency with the information.
- the lodging information setting unit 61 automatically or manually sets the lodging information related to the lodging region where the grain culm has fallen by a predetermined angle or more in the field and stores it in the storage unit 51.
- the lodging area is not limited to the fallen culm, and may be set in a rectangular shape extending in the row direction of the grain culm and the crossing direction with respect to the strip direction within the range including the fallen culm. .. As a result, it becomes easy to clearly distinguish the cutting area including the lodging area and the cutting area not including the lodging area, and it becomes easy to set a traveling route suitable for each.
- the lodging information setting unit 61 manually sets the lodging information in response to the input operation of the lodging information on the lodging information setting screen of the mobile terminal 53.
- the lodging information setting unit 61 acquires a field image of the field taken by the machine camera 32 of the combine 1, the fixed camera 43 of the base station 39, the mobile camera 54 of the mobile terminal 53, or the aerial camera 57 of the aerial photography device 56. Then, by analyzing the field image, the lodging information such as the shape of the lodging area, the position information of the outer circumference of the lodging area, the lodging direction and the lodging angle of the grain camera is automatically acquired.
- the lodging information is analyzed by registering an image of a field made of normal grain culms that have not fallen in advance and comparing the registered image of the normal field with the captured field image.
- the lodging information setting unit 61 may analyze the lodging information from the field image of one of the aircraft camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54, or the aerial photography camera 57, and may analyze the lodging information of two or more cameras. The lodging information may be analyzed from the field image.
- the lodging information setting unit 61 is automatically set from the lodging information manually set via the mobile terminal 53 and the field image of the aircraft camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54 or the aerial camera 57. It is also possible to obtain more accurate lodging information by taking consistency with the information.
- the travel route creation unit 62 creates a travel route to be referred to for the combine 1 to automatically travel and mow the field by automatic operation, and stores it in the storage unit 51.
- the travel route includes not only travel settings related to travel but also work settings related to work such as mowing.
- the travel setting includes the travel speed and the traveling direction (steering direction and forward or backward) at each traveling position in addition to the traveling position in the field.
- the work settings include information about the operation or stop of cutting at each running position, cutting speed and height, and other work.
- the traveling route creating unit 62 may set a linear route for cutting while traveling, and may set a traveling route by combining a plurality of linear routes with respect to a region consisting of uncut culms in the field.
- the travel route creating unit 62 may create a travel route so that cutting proceeds from the periphery toward the center in the uncut culm region, and travels so that the driver's seat 29 side is outside the uncut culm region. Create a route.
- the travel route creation unit 62 may temporarily create a plurality of candidate travel routes and select a travel route with higher work efficiency. It should be noted that the work efficiency is determined by considering not only the running accompanied by cutting but also the free running distance and turning.
- the travel route creation unit 62 creates in advance a travel route corresponding to the field to be worked.
- the travel route creation unit 62 may manually set the travel route in response to an input operation using the mobile terminal 53, or automatically sets the travel route based on the field information set by the field information setting unit 60. It may be set.
- the travel route creation unit 62 sets a travel route of a predetermined travel pattern such as reciprocating mowing travel and roundabout mowing travel.
- the travel route includes an idle route that moves from one linear route to another linear route in addition to the linear route for cutting the grain culm. It is advisable to create a travel route so that the free travel distance is shorter.
- the travel route creation unit 62 determines whether or not cutting corresponding to the travel route in the lodging region is appropriate based on the set travel route and the lodging information set by the field information and the lodging information setting unit 61. If it is not appropriate, the travel route is modified so that the culm in the lodging area is properly cut. The travel route creation unit 62 may analyze the modified travel route and modify the travel route so that the free travel distance of the idle route becomes shorter.
- the traveling route creating unit 62 determines the cutting direction for the grain culm in the lodging region based on the traveling direction of the traveling route in the lodging region and the lodging direction of the grain culm in the lodging region. If the traveling direction is the same as the lodging direction of the grain culm, the cutting direction is additional cutting, and if the traveling direction is opposite to the lodging direction of the grain culm, the cutting direction is facing. Further, when the traveling direction faces the left-falling culm, the cutting direction is left-falling cutting, and when the traveling direction faces the right-turning grain culm, the cutting direction is right-falling cutting. When the crop is rice, wheat or the like, follow-up cutting or left-sided cutting is the preferred cutting direction, and in other cases, facing cutting may be the recommended cutting direction.
- the traveling route creating unit 62 may cut the grain culm such as rice or wheat in a different direction from the left-sided cutting or the like. If this is the case, it is determined that it is necessary to correct the traveling path of the lodging area, and the traveling path is corrected so that the cutting direction of the lodging area is the recommended cutting direction.
- the travel route creation unit 62 should preferentially set the follow-up cutting, and in order to shorten the free running distance, set the left-sided cutting instead of the follow-up cutting. You may.
- the traveling route creating unit 62 corrects the traveling route so that the traveling direction is opposite to the cutting direction of the lodging region, so that the cutting direction of the lodging region is the recommended cutting direction. Can be modified to.
- the automatic driving control unit 63 controls the power unit 8, the traveling unit 2, and the cutting unit 3 based on the traveling setting and the work setting of the traveling route created by the traveling route creating unit 62, and automatically according to the traveling route. Run and run and automatically mow.
- the automatic operation control unit 63 automatically cuts uncut culms on the traveling route by the cutting unit 3. Further, the automatic operation control unit 63 controls the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6 and the straw waste processing unit 7 in accordance with the automatic cutting, and threshing the culm after cutting, the grain after threshing, and the like. Sorting of straw waste, storage of grains after sorting, processing of straw after threshing, etc. are automatically executed.
- the combine 1 is provided with a gyro sensor and a directional sensor to acquire displacement information and directional information of the combine 1, and the automatic operation control unit 63 adjusts the automatic traveling of the combine 1 based on the displacement information and the directional information. May be good.
- the travel route creation unit 62 creates a travel route for reciprocating mowing in advance and then corrects the travel route based on the lodging information
- the fields H1 and H2 which are formed in a rectangular shape as shown in FIGS. 4 and 5 and whose crops are rice, wheat, etc., are targeted for work, and the vertical direction of the paper surface of FIGS. 4 and 5. Is the direction of the grain of the fields H1 and H2.
- the uncut culm regions of the fields H1 and H2 are shown by diagonal lines rising to the right.
- the field H2 shown in FIG. 5 has a longer row arrangement direction and a larger number of rows than the field H1 shown in FIG.
- the combine 1 is manually operated to run and mow in order to secure a turning space during the reciprocating mowing run. And as shown in FIG. 7, a headland along the outer periphery of the fields H1 and H2 is created.
- the route after cutting is shown by a alternate long and short dash line.
- the operator manually controls the power unit 8, the traveling unit 2, and the harvesting unit 3 of the combine 1 to travel and mow the inside of the fields H1 and H2 so as to orbit along the field edge.
- a headland for turning by automatic running is created along the edge of the field.
- the uncut grain culm region to be automatically operated may be divided by the middle division C.
- the field information setting unit 60 automatically or manually uses the shape of the uncut culm region, which is the shape of the field, and the uncut culm, which is the edge of the field, as the field information of the uncut culm region of the fields H1 and H2. Set the position information of the edge of the area, the direction of the uncut culm, etc.
- the travel route creation unit 62 automatically travels and automatically cuts the uncut culm region by reciprocating cutting based on the field information of the uncut culm region, as shown in FIGS. 9 and 10.
- Is created in advance and stored in the storage unit 51. 9 and 10 show traveling paths S1 and S2 in which a linear path reciprocates along the strip direction.
- the uncut grain culm region is divided in the row arrangement direction, and reciprocating cutting is performed in each of the divided regions.
- the travel path S2 may be set as such.
- the traveling route may be set so as to mow the regions divided by the middle division C in order.
- the lodging information setting unit 61 automatically detects the lodging area from the field H1 or H2 based on the field image acquired by the aircraft camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54, or the aerial camera 57. Or when the operator visually recognizes the field H1 or H2 and detects the lodging area, the lodging information is manually set according to the input operation of the mobile terminal 53 by the worker and stored in the storage unit 51. do.
- the lodging information of T2 is set.
- the lodging regions T1 and T2 are indicated by diagonal lines rising to the left, and the lodging direction of the culm is indicated by a white arrow.
- the traveling route creating unit 62 corrects the traveling routes S1 and S2 of the reciprocating mowing travel based on the lodging information.
- the traveling route creating unit 62 corrects the traveling routes S1 and S2 of the reciprocating mowing travel based on the lodging information.
- the cutting direction of the traveling paths S1 and S2 before the correction is recommended. Since the cutting direction is different from the cutting direction, the traveling paths S1 and S2 are modified so that the traveling directions of the lodging areas T1 and T2 are reversed and the cutting is performed.
- the traveling route creating unit 62 sets the traveling settings and work settings peculiar to the lying down culms with respect to the traveling paths S1 and S2 in the lodging areas T1 and T2. Set. For example, the traveling route creating unit 62 sets the traveling speed to a low speed as a traveling setting peculiar to the fallen culm, and sets the cutting speed to a high speed as a work setting peculiar to the fallen culm. The traveling route creating unit 62 may set the traveling speed and the cutting speed according to the lodging angle of the grain culm with respect to the traveling paths S1 and S2 of the lodging regions T1 and T2.
- the traveling route creating unit 62 determines a linear route passing through the lodging regions T1 and T2 whose cutting direction is different from the recommended cutting direction as a one-way cutting compatible route.
- the area including the one-way cutting corresponding path is determined as the one-way cutting corresponding area P1 and P2.
- P1 and P2 corresponding to one-way cutting are indicated by thick lines.
- the unidirectional cutting corresponding areas P1 and P2 set at the beginning have the same length as the rows of the uncut culm region in the row direction.
- the traveling route creating unit 62 sets the recommended cutting direction to be set in the lodging areas T1 and T2 for the entire one-way cutting corresponding route regardless of whether the lodging areas T1 and T2 are used.
- the traveling paths S1 and S2 are modified so that the traveling directions to be set in the lodging areas T1 and T2 are set over the entire route corresponding to the one-way cutting, and the traveling directions S1 and S2 are modified so as to perform the one-way cutting in the traveling direction. do.
- the traveling route creating unit 62 modifies the traveling routes S1 and S2 so that the traveling direction of the one-way cutting corresponding route is reversed and the cutting is performed. ..
- the traveling route creating unit 62 sets the end position at the end on the lodging direction side of the grain culm in the one-way cutting compatible route, and sets the start position at the end on the opposite side to the end position.
- the traveling route creating unit 62 has a plurality of one-way cutting compatible routes.
- the one-way cutting corresponding areas P1 and P2 having the above are determined.
- the traveling route creating unit 62 starts automatic cutting from the one-way cutting compatible route on one end side in the row arrangement direction, and the start position of the one-way cutting compatible route.
- the traveling routes S1 and S2 are modified so as to retreat from the end position to the start position and shift to one-way cutting of another adjacent one-way cutting compatible route. In each of the figures such as FIGS. 15 and 16, the retreat is indicated by a broken line.
- the modification of the traveling paths S1 and S2 of the lodging areas T1 and T2 is not only a linear path including the lodging areas T1 and T2, but also another linear path connected to the linear path and the lodging area T1. And it will affect the running of the straight route not including T2.
- the one-way cutting corresponding route which is a linear route including the lodging regions T1 and T2
- the non-straight route is the return route or the outward route. Modifying such a one-way mowing corresponding route on the outward route or the return route will affect the traveling of the linear route on the return route or the outward route connected to the route.
- the travel route creation unit 62 determines the linear route to which the travel is affected due to the modification of the travel routes S1 and S2 in the lodging regions T1 and T2 as the lodging influence route. Then, the regions including the lodging influence route are determined as the lodging influence regions F1 and F2. Therefore, the lodging influence route includes the one-way cutting corresponding route, and the lodging influence regions F1 and F2 include the one-way cutting corresponding regions P1 and P2.
- the traveling route creation unit 62 determines a route other than the one-way cutting-compatible route as a one-way cutting unnecessary route among the lodging-affected routes, and in the lodging-affected areas F1 and F2, the area other than the one-way cutting-compatible areas P1 and P2.
- the one-way cutting unnecessary regions N1 and N2 are shown by ordinary lines.
- the unidirectional cutting unnecessary areas N1 and N2 set at the beginning have the same length as the rows of the uncut culm region in the row direction.
- the travel route creation unit 62 corrects the travel routes S1 and S2 for the one-way mowing compatible route among the lodging influence routes, and then performs one-way cutting. It is advisable to modify the traveling routes S1 and S2 of the one-way mowing-free route that is not restricted to mowing.
- the traveling route creating unit 62 modifies the traveling routes S1 and S2 so that the traveling route creating section 62 reciprocates the one-way cutting-unnecessary route in the one-way cutting-unnecessary regions N1 and N2.
- the modification of the mowing-free areas N1 and N2 is not limited to the reciprocating mowing run, and the travel path creation unit 62 may modify the travel paths S1 and S2 so as to perform a circular mowing run in the one-way mowing-free areas N1 and N2. ..
- the travel paths S1 and S2 before the modification are started from the one-way mowing unnecessary areas N1 and N2
- the travel paths S1 and S2 after the modification are also used in order to shorten the free running distance.
- the traveling paths S1 and S2 before the correction are started from the one-way cutting corresponding areas P1 and P2
- the traveling paths S1 and S2 after the correction also start. It may start from the one-way cutting corresponding areas P1 and P2.
- the traveling route creating unit 62 is a region (1) and T2 that does not include the lodging regions T1 and T2 in the one-way cutting compatible regions P1 and P2, based on the positions of the lodging regions T1 and T2 in the one-way cutting compatible regions P1 and P2.
- a normal area is determined. Then, the traveling route creating unit 62 provides better work efficiency when the normal area is cut independently of the lodging areas T1 and T2 as compared with the case where the normal area is cut continuously with the lodging areas T1 and T2.
- the initially set unidirectional cutting corresponding areas P1 and P2 are modified, and the normal area is further determined as the unidirectional cutting unnecessary area N1 and N2.
- the mowing of the normal area independent of the lodging areas T1 and T2 is the mowing with a running pattern different from the one-way mowing of the lodging areas T1 and T2, and is a predetermined running such as a reciprocating mowing run or a roundabout mowing run only in the normal area. It is the cutting when the pattern is set.
- the one-way cutting corresponding regions P1 and P2 are the lodging regions T1 in the arrangement direction of the rows. It has the same width as T2 and is formed along the strip direction. Therefore, in the unidirectional cutting corresponding areas P1 and P2, the lodging areas T1 and T2 and the normal area are arranged side by side in the row direction.
- the normal region is arranged before and after the lodging region T1, but the length of the normal region in the row direction is relatively short.
- the travel route creation unit 62 considers the free running distance to the normal region and turning in the normal region, rather than setting an independent travel pattern in the normal region and performing automatic operation in the normal region. It can be determined that the work efficiency is better when the continuous one-way mowing is set in the lodging area T1 and the automatic operation in the normal area is performed because the free running distance is short and the turning is reduced.
- the travel route creation unit 62 does not modify the initially set unidirectional cutting compatible region P1 and does not set the independent traveling route S1 in the normal region, and as described above, the unidirectional cutting compatible region P1
- the traveling path S1 for one-way cutting will be set over the entire area.
- the traveling route creating unit 62 sets the traveling route S4 based on the field information, and sets the one-way cutting compatible area P4 and the one-way cutting unnecessary area N4.
- the travel route creation unit 62 cannot set an independent travel route S4 with respect to the normal region behind the lodging region T4 with high work efficiency, but is independent of the normal region in front of the lodging region T4.
- the travel path S4 can be set efficiently. Therefore, as shown in FIG. 18, the traveling route creating unit 62 modifies the one-way cutting corresponding area P4 set at the beginning, and sets the one-way cutting unnecessary area N4 in the front normal area. Then, as shown in FIG. 19, the traveling path S4 for one-way cutting is set for the one-way cutting corresponding area P4 consisting of the lodging area T4 and the rear normal area, and the one-way cutting not required is composed of the front normal area.
- a traveling route S4 independent of the lodging region T4 is set for the region N4.
- the lodging area T4 and the rear normal area are cut, but in another example, the lodging area T4 and the rear are cut according to the strip direction.
- the normal area in front may be cut.
- the reciprocating cutting may be set.
- the traveling route creating unit 62 sets the traveling route S5 based on the field information, and sets the one-way cutting compatible area P5 and the one-way cutting unnecessary area N5.
- the travel route creation unit 62 cannot set an independent travel route S5 with respect to the normal region in front of the lodging region T5 with high work efficiency, but is independent of the normal region behind the lodging region T5.
- the travel path S5 can be set efficiently. Therefore, as shown in FIG. 21, the traveling route creating unit 62 modifies the one-way cutting corresponding area P5 set at the beginning, and sets the one-way cutting unnecessary area N5 in the rear normal area. Then, as shown in FIG. 22, the traveling path S5 for one-way cutting is set for the one-way cutting corresponding region P5 consisting of the lodging region T5 and the front normal region, and the one-way cutting not required is composed of the rear normal region.
- a traveling route S5 independent of the lodging region T5 is set for the region N5.
- round-trip cutting is set for the normal area behind, but reciprocating cutting may be set.
- the traveling route creating unit 62 sets the traveling route S6 based on the field information, and sets the one-way cutting compatible area P6 and the one-way cutting unnecessary area N6.
- the travel route creation unit 62 can set independent travel routes S6 for both the normal regions before and after the lodging region T6 with high work efficiency. Therefore, as shown in FIG. 24, the traveling route creating unit 62 modifies the initially set one-way cutting corresponding area P6, and sets the one-way cutting unnecessary area N6 in the front and rear normal areas. Then, as shown in FIG.
- the traveling path S6 for one-way cutting is set for the one-way cutting corresponding area P6 consisting of the lodging area T6, and for each of the one-way cutting unnecessary areas N6 consisting of the front and rear normal areas. Therefore, a traveling route S6 independent of the lodging region T6 is set.
- cutting is performed in the order of the rear normal region, the front normal region, and the lodging region T6, but in other examples, the rear normal region and the lodging region T6 are cut according to the strip direction. Mowing may be performed in the order of the normal area in front. Further, in the example shown in FIG. 25, the roundabout cutting is set for each normal area, but the reciprocating cutting may be set.
- the automatic driving control unit 63 causes the traveling unit 63 according to the traveling route S1, S2, S4, S5 or S6. 2 and the cutting unit 3 are controlled to perform automatic running and automatic cutting on the uncut culm region of the fields H1, H2, H4, H5 or H6.
- the lodging information setting unit 61 sets the lodging information and the traveling routes S1, S2, based on the lodging information.
- An example of modifying S4, S5 or S6 has been described, but in the present invention, the timing of setting the lodging information and the timing of creating or modifying the traveling route S1, S2, S4, S5 or S6 based on the lodging information are examples of this.
- the lodging information setting unit 61 may set the lodging information when the lodging area T1, T2, T4, T5 or T6 is detected during the execution of the automatic running and the automatic cutting.
- the traveling route creating unit 62 may modify the traveling route S1, S2, S4, S5 or S6 based on the lodging information during the execution of the automatic traveling and the automatic cutting. Even if the travel route creation unit 62 corrects the travel route S1, S2, S4, S5 or S6 while executing automatic driving before the combine 1 reaches the lodging region T1, T2, T4, T5 or T6. However, the automatic operation may be temporarily stopped to correct the travel path S1, S2, S4, S5 or S6.
- the lodging information setting unit 61 detects the lodging region T1, T2, T4, T5 or T6 before the traveling route S1, S2, S4, S5 or S6 is created in advance by the traveling route creating unit 62, the lodging information setting unit 61 collapses. Information may be set. In this case, the traveling route creating unit 62 previously cuts the traveling route S1, S2, S4, S5 or S6 so as to mow the lodging region T1, T2, T4, T5 or T6 in one direction based on the field information and the lodging information. You may create it.
- the process ends from the start position of the one-way cutting compatible route.
- An example of performing one-way cutting to a position, then retreating from the end position to the start position, and shifting to one-way cutting of another adjacent one-way cutting compatible path has been described.
- the one-way cutting compatible area P1 , P2, P4, P5 or P6 travel paths S1, S2, S4, S5 or S6 modifications are not limited to this example.
- each one-way cutting corresponding route of the one-way cutting corresponding area P1, P2, P4, P5 or P6 is set as the outbound route of one-way cutting, while the return route corresponding to this outbound route is the one-way cutting unnecessary area N1, N2, N4.
- N5 or N6 may be modified to modify the travel path S1, S2, S4, S5 or S6.
- the one-way mowing compatible area P1, P2, P4, P5 or P6 and the one-way mowing unnecessary area N1, N2, N4, N5 or N6 are alternately mowed, and the free running distance of retreat is omitted. be able to.
- the second embodiment and the third embodiment an example of modifying the traveling route based on the lodging information after creating the traveling route of the round-cutting traveling in advance by the traveling route creating unit 62 will be described as the second embodiment and the third embodiment.
- the fields H7 and H8 which are formed in a rectangular shape and whose crops are rice, wheat and the like are targeted for work, and FIGS.
- the vertical direction of the paper in FIG. 27 is the direction of the grain culms of the fields H7 and H8.
- the combine 1 is automatically or manually operated by the field information setting unit 60 as the field information of the fields H7 and H8, such as the field shape, the position information of the field edge, and the grain culm. Set the direction etc.
- the lodging information setting unit 61 may use the aircraft camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54, or the aerial photography camera. When the lodging area is detected based on the field image of 57, the lodging information is automatically set, or when the operator visually detects the lodging area, the lodging information is manually set according to the input operation of the mobile terminal 53. Set.
- the lodging information setting unit 61 sets the lodging information of the lodging regions T7 and T8 that are lying in opposite directions.
- the lodging information setting unit 61 may automatically or manually set the lodging information while the automatic running and the automatic cutting of the turning cutting run are being executed.
- the travel route creation unit 62 creates in advance travel routes S7 and S8 that automatically travel and automatically mow the fields H7 and H8 by cutting around the fields H7 and H8, based on the field information. It is stored in the storage unit 51.
- the traveling route creating unit 62 starts the orbit along the edge of the field, repeats the orbit toward the center side of the fields H7 and H8, and repeats the mowing along the outer periphery of the uncut culm region as a roundabout running.
- the traveling routes S7 and S8 are created.
- the traveling paths S7 and S8 of the roundabout traveling are configured by connecting a plurality of linear paths while changing the traveling direction.
- the travel route creation unit 62 may set the orbital direction of the round-cutting so as to orbit the field while arranging the driver's seat 29 side on the outside of the fields H7 and H8.
- the traveling paths S7 and S8 that circulate counterclockwise are shown.
- the travel route creation unit 62 determines the uncut culm region while traveling without creating the travel routes S7 and S8 of the entire field in advance, and the travel route S7 along the outer periphery of the uncut culm region. And S8 may be created. Since the shape of the uncut culm region changes as the automatic operation progresses, the traveling route creating unit 62 redetermines the uncut culm region at predetermined intervals such as the time and distance of the automatic operation, and determines the uncut culm region. The traveling routes S7 and S8 along the region are recreated (updated).
- the automatic driving control unit 63 controls the traveling unit 2 and the cutting unit 3 according to the traveling routes S7 and S8, and the fields H7 and H8. Performs automatic running and automatic cutting around the uncut culm area.
- the fields having the same field shape are targeted for work, and the lodging areas T7 and T8 having the same lodging area shape are detected.
- the traveling direction when the traveling path S7 created in advance approaches the lodging region T7 and the lodging direction of the grain culm in the lodging region T7 are in the same direction.
- the traveling direction when the traveling path S8 created in advance approaches the lodging region T8 and the lodging direction of the grain culm in the lodging region T8 are opposite directions.
- the travel route creation unit 62 corrects the travel routes S7 and S8 of the roundabout traveling based on the lodging information set by the lodging information setting unit 61.
- the travel route creation unit 62 compares the traveling direction of the linear route currently traveling in the traveling route S7 with the lodging direction of the lodging region T7 on the traveling direction side, and corrects the traveling route S7 based on the comparison result. Determine if it should be done.
- the traveling route creating unit 62 corrects the traveling setting of the traveling route S7 until the traveling direction is changed, as shown in FIG. It can be maintained without any shavings, which allows additional cutting in the lodging area T7.
- the travel route creation unit 62 corrects the work setting of the lodging region T7 to the work setting peculiar to the lodging grain culm even when the traveling setting of the lodging region T7 is not modified.
- the traveling route creating unit 62 compares the lodging direction of the lodging region T7 with the traveling direction after the change. Then, it is determined whether or not the traveling route S7 should be corrected based on the comparison result. In the case of the second embodiment in which the lodging direction of the lodging region T7 is different from the traveling direction after the change, the traveling route creating unit 62 uses the traveling route S7 based on the field information of the uncut culm region and the lodging information of the lodging region T7. To fix.
- the traveling route creating unit 62 sets the one-way cutting corresponding route and the one-way cutting corresponding area for the strip passing through the lodging area T7, while passing through the lodging area T7, as in the correction of the reciprocating cutting running.
- One-way cutting-free route and one-way cutting-free area may be set for the non-one-way cutting.
- the traveling route creating unit 62 bypasses the lodging area T7 and shifts to the one-way cutting unnecessary area, and the automatic driving control unit 63 moves to the one-way cutting unnecessary area as shown in FIG.
- the traveling unit 2 and the cutting unit 3 are controlled according to the traveling route S7 to execute automatic traveling and automatic cutting in the one-way cutting unnecessary area.
- the traveling route creation unit 62 modifies the traveling route S7 so as to shift to the one-way cutting compatible area after the cutting of the one-way cutting unnecessary area is completed.
- the traveling route creating unit 62 starts automatic cutting from the one-way cutting compatible route on one end side in the row arrangement direction with respect to the one-way cutting compatible area.
- the traveling route S7 retreats from the end position to the start position and shifts to one-way cutting of another adjacent one-way cutting compatible route.
- the traveling route creating unit 62 modifies the work setting of the lodging region T7 to the working setting peculiar to the lodging grain culm for the one-way cutting compatible route.
- the travel route creation unit 62 compares the traveling direction of the linear route currently traveling in the traveling route S8 with the lodging direction of the lodging region T8 on the traveling direction side, and corrects the traveling route S8 based on the comparison result. Determine if it should. In the case of the third embodiment in which the lodging direction of the lodging region T8 is different from the traveling direction, the traveling route creating unit 62 corrects the traveling route S8 before reaching the lodging region T8.
- the current position of the combine 1 is on the lodging direction side with respect to the lodging region T8. You need to go around to the other side. Therefore, in the third embodiment, the work efficiency is good if the cutting on the current position side is performed before the cutting on the lodging region T8 side. It is preferable to set the one-way cutting compatible path and the one-way cutting compatible area on the lodging area T8 side, while setting the one-way cutting unnecessary route and the one-way cutting unnecessary area on the current position side.
- the travel route creation unit 62 shifts to the one-way mowing unnecessary area on the current position side, modifies the travel route S8 so as to mow around as shown in FIG. 33, and the automatic driving control unit 63 shows in FIG. 34.
- the traveling unit 2 and the cutting unit 3 are controlled according to the traveling path S8 of the one-way cutting unnecessary area, and automatic traveling and automatic cutting are executed for the one-way cutting unnecessary area.
- the traveling route creation unit 62 modifies the traveling route S8 so as to shift to the one-way cutting unnecessary area after the cutting of the one-way cutting unnecessary area is completed.
- the traveling route creation unit 62 starts automatic cutting from the one-way cutting compatible route on one end side in the row arrangement direction with respect to the one-way cutting compatible area, as shown in FIG. 35.
- the traveling route S8 retreats from the end position to the start position and shifts to one-way cutting of another adjacent one-way cutting compatible route.
- the travel route creation unit 62 modifies the work setting of the lodging area to the work setting peculiar to the lodging grain culm for the one-way cutting compatible route.
- the automatic driving control unit 63 causes the traveling unit 2 according to the modified traveling routes S7 and S8.
- the cutting unit 3 is controlled to perform automatic running and automatic cutting on the uncut culm areas of the fields H7 and H8.
- the combine 1 includes a control device 50, and the control device 50 automatically travels according to a travel route creation unit 62 that creates a travel route corresponding to a field, and a travel route. And functions as an automatic operation control unit 63 that controls automatic cutting. Further, the control device 50 functions as an lodging information setting unit 61 that automatically or manually sets the lodging information related to the lodging region where the grain culm is lying down in the field. Then, the traveling route creating unit 62 creates a traveling route including cutting of the grain culm in the lodging region based on the lodging information.
- the combine 1 creates a traveling route for cutting suitable for the collapsed culm in consideration of the collapsed state of the crop in the field. Therefore, the harvesting work including the collapsed culm regardless of the collapsed state of the crop It is possible to create a travel route that is possible. By using the traveling route created in this way, the combine 1 can appropriately perform automatic operation even in the lodging region. Therefore, the operator does not need to manually mow the lodging area, and can reduce the trouble of switching between the automatic operation and the manual operation and the burden of the manual operation.
- the lodging information setting unit 61 can set the lodging information not only when the traveling route is first created but also during the automatic driving according to the traveling route. As a result, it is possible to set the lodging information after approaching the lodging region and grasping the lodging state more accurately, so that more accurate name lodging information can be set. Further, since the lodging information setting unit 61 can automatically set the lodging information when the lodging region is detected based on the field image of the aircraft camera 32, the fixed camera 43, the mobile camera 54 or the aerial camera 57, the combine 1 can be used. It is possible to operate automatically by unmanned work.
- the lodging information setting unit 61 sets the lodging direction of the grain culm as the lodging information
- the traveling route creating unit 62 determines the grain culm in the lodging region with respect to the lodging direction. Create a travel route so that the harvester cuts in the recommended cutting direction.
- the combine 1 targets only the lodging area where the cutting direction is not suitable for the correction target of the traveling route, so that the traveling route can be created and corrected by a relatively simple algorithm.
- the combine 1 can create a traveling route so as to mow the fallen grain culm in an appropriate mowing direction, and can perform an appropriate mowing operation in the fallen area by automatic operation.
- the traveling route creating unit 62 sets the lodging region when the cutting direction corresponding to the traveling route in the lodging region is different from the recommended cutting direction based on the traveling route and the lodging information.
- the area corresponding to one-way cutting is determined, and the traveling route is corrected so that the cutting direction in the area corresponding to one-way cutting becomes the recommended cutting direction.
- the correction of the traveling route depends on the position of the lodging area, but the combine 1 is the same not only in the lodging area but also in the one-way cutting corresponding area including the lodging area. Since the correction is performed on the travel route, the dependence on the position of the lodging region can be reduced and the travel route can be corrected, and a travel route with good work efficiency can be created.
- the traveling route creating unit 62 has an lodging effect in which the traveling of the traveling route is affected by the correction of the traveling route in the one-way mowing corresponding area based on the traveling route and the lodging information. Determine the area.
- the traveling route creation unit 62 divides the lodging affected area into a one-way cutting compatible area and a one-way cutting unnecessary area other than the one-way cutting compatible area. Then, the traveling route creating unit 62 further divides the region not including the lodging region in the one-way cutting compatible region into the one-way cutting unnecessary region based on the position of the lodging region in the one-way cutting compatible region.
- the combine 1 can make the one-way mowing compatible area relatively small, so that the free running distance is relatively small. Can be shortened. Further, in the one-way mowing-free area where the traveling direction is not restricted, it is possible to set a traveling route with good work efficiency, so that it is possible to create a traveling route with good work efficiency as a whole.
- the traveling route creating unit 62 sets the traveling setting and the work setting peculiar to the lodging grain culm for the traveling route in the lodging region, for example, setting the traveling speed to a low speed and setting the cutting speed. Set to high speed.
- the traveling route creating unit 62 sets the traveling speed and the cutting speed according to the lodging angle of the grain culm with respect to the traveling route in the lodging region. As a result, the work efficiency can be further improved because the cutting is performed appropriately according to the collapsed state of the grain culm.
- the combine 1 composed of a head-feeding combine has been described, but the present invention is not limited to this example, and the combine 1 may be composed of a normal combine.
- the recommended cutting direction is set to follow-up cutting has been described, but the present invention is not limited to this example, and the recommended cutting direction is determined according to the type of crop and the lodging state of the culm. , Left culm mowing, right culm mowing, facing mowing, etc. may be set in other mowing directions.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
- Harvester Elements (AREA)
- Combines (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
【課題】穀稈の倒伏状態に応じた走行経路を作成して、倒伏領域でも適切に自動運転を行うことができるコンバインを提供する。 【解決手段】 コンバイン1は、制御装置50を備えていて、制御装置50は、圃場に対応する走行経路を作成する走行経路作成部62、並びに走行経路に従って自動走行及び自動刈取を制御する自動運転制御部63として機能する。また、制御装置50は、圃場内で穀稈が倒伏している倒伏領域に係る倒伏情報を自動又は手動で設定する倒伏情報設定部61として機能する。そして、走行経路作成部62は、倒伏情報に基づいて、倒伏領域内の穀稈の刈取を含む走行経路を作成する。
Description
本発明は、走行経路に従って自動走行及び自動刈取を行うコンバインであって、圃場の穀稈の倒伏状態に応じた走行経路を作成するコンバインに関する。
従来、圃場を走行しながら穀稈の刈取を行うコンバインは、GPS等の衛星測位システムを利用して取得した自装置の位置情報に基づいて、予め設定された走行経路に従って自動走行及び自動刈取を行うことができる。
例えば、特許文献1に開示される自律走行コンバインの収穫システムでは、事前に入力した刈取経路に基づいて自律走行するコンバインの機体前方上空を刈取経路に対応した飛行経路で飛行する自律式マルチコブターに圃場を映す電子カメラを設け、電子カメラで映した圃場映像をコンバイン側の本機制御部に電送する。コンバインは、本機制御部で圃場映像を映像分析して、障害物や穀稈倒伏程度が所定限度以上の倒伏域を回避する修正刈取経路を形成し、修正刈取経路に従って自律走行する。
また、特許文献2に開示される農作業支援システムでは、コンバインは、作業者に穀稈の倒伏状態を入力可能にし、倒伏状態に応じた速度で自動運転を行う。
コンバインが作物の収穫作業を行うとき、作物の刈取方向は作物の種類や穀稈の倒伏状態によって好ましい方向があり、例えば、収穫する作物が稲や麦であって、穀稈の倒伏角度が大きい場合、作物を追い刈りでゆっくりと刈り取ることが好ましい。従来の自律走行コンバインでは、圃場形状をベースにして走行経路を自動的に作成するので、穀稈が所定角度以上倒伏している倒伏領域において、走行経路に対応する刈取が向い刈りになることがある。このように走行経路が向い刈りとなる倒伏領域では、自動刈取が困難となる。
なお、コンバインには、自動運転によって操向を制御する一方、手動操作に応じて速度を制御するオート作業を行うものがあるが、このオート作業では、走行経路が向い刈りとなる倒伏領域を手動操作で迂回したり、手動操作で追い刈りしたりする等の、手動操作の対応が必要であった。また、コンバインには、自動運転によって操向及び速度を制御する無人作業を行うものがある。この無人作業では、走行経路が向い刈りとなる倒伏領域に対して、低速で自動刈取を行うことができるが、追い刈りに比べて的確に作業することが困難である。
特許文献1に記載される技術では、コンバインは倒伏領域を回避して自動運転を継続することはできるが、倒伏領域の刈取を行うことができない。そのため、作業者はコンバインを倒伏領域で手動運転して、例えば、倒伏した稲や麦に対して追い刈りを行う必要があり、自動運転と手動運転とを切り替える手間が掛かり、また、手動運転の負担が掛かることになる。
また、特許文献2に記載される技術では、コンバインは倒伏状態に応じた速度で自動運転を行うことはできるが、倒伏状態と刈取方向とを適切に対応させることはできない。そのため、倒伏した作物に対して刈取方向が適していない場合でも自動刈取を行い、例えば、倒伏した稲や麦に対して向い刈りとなる場合でもそのまま自動刈取を行うので、倒伏した作物を的確に刈り取ることができない。
本発明は、穀稈の倒伏状態に応じた走行経路を作成して、倒伏領域でも適切に自動運転を行うことができるコンバインを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のコンバインは、圃場内で穀稈が倒伏している倒伏領域に係る倒伏情報を自動又は手動で設定する倒伏情報設定部と、前記圃場に対応する走行経路であって、前記倒伏領域内の前記穀稈の刈取を含む前記走行経路を前記倒伏情報に基づいて作成する走行経路作成部と、前記走行経路に従って自動走行及び自動刈取を制御する自動運転制御部と、を備える。
上記の本発明のコンバインにおいて、前記倒伏情報設定部は、前記倒伏情報として前記穀稈の倒伏方向を設定し、前記走行経路作成部は、前記倒伏領域内の前記穀稈を前記倒伏方向に対して所定の推奨刈取方向に刈り取るように前記走行経路を作成する。
上記の本発明のコンバインにおいて、前記走行経路作成部は、前記走行経路及び前記倒伏情報に基づいて、前記倒伏領域内の前記走行経路に対応する刈取方向が前記推奨刈取方向と異なる場合に、当該倒伏領域を含む一方向刈対応領域を判定し、前記一方向刈対応領域内の刈取方向が前記推奨刈取方向となるように前記走行経路を修正する。
上記の本発明のコンバインにおいて、前記走行経路作成部は、前記走行経路及び前記倒伏情報に基づいて、前記一方向刈対応領域の前記走行経路の修正に起因して前記走行経路の走行が影響を受ける倒伏影響領域を判定し、前記倒伏影響領域を、前記一方向刈対応領域と、前記一方向刈対応領域以外の一方向刈不要領域とに分割し、前記一方向刈対応領域における前記倒伏領域の位置に基づいて、前記一方向刈対応領域の中で前記倒伏領域を含まない領域を、更に前記一方向刈不要領域として分割する。
上記の本発明のコンバインは、前記圃場を撮影した圃場画像に基づいて前記圃場に係る圃場情報を自動で設定する圃場情報設定部を更に備え、前記倒伏情報設定部は、前記圃場画像に基づいて前記倒伏情報を自動で設定する。
本発明によれば、穀稈の倒伏状態に応じた走行経路を作成して、倒伏領域でも適切に自動運転を行うことができるコンバインを提供する。
本発明の実施形態によるコンバイン1について説明する。コンバイン1は、自動運転又は手動操作によって、作業対象の圃場を走行すると共に、圃場の穀稈の刈取等の作業を行うものである。例えば、コンバイン1は、自動運転によって操向を制御する一方、手動操作に応じて走行速度を制御するオート作業や、自動運転によって操向及び走行速度を制御する無人作業を行うように構成され、圃場内で自律して走行、旋回及び作業することができる。
図1に示すように、コンバイン1は、走行部2と、刈取部3と、脱穀部4と、選別部5と、貯留部6と、排藁処理部7と、動力部8と、操縦部9とを備え、いわゆる自脱型コンバインで構成される。コンバイン1は、走行部2によって走行しつつ、刈取部3によって刈り取った穀稈を脱穀部4で脱穀し、選別部5で穀粒を選別して貯留部6に貯える。コンバイン1は、脱穀後の排藁を排藁処理部7によって処理する。コンバイン1は、動力部8が供給する動力によって、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6及び排藁処理部7を駆動する。
走行部2は、機体フレーム10の下方に設けられていて、左右一対のクローラ式走行装置11と、トランスミッション(図示せず)とを備える。走行部2は、動力部8のエンジン27から伝達される動力(例えば、回転動力)によって、クローラ式走行装置11のクローラを回転することで、コンバイン1を前後方向に走行させたり、左右方向に旋回させたりする。トランスミッションは、動力部8の動力(回転動力)をクローラ式走行装置11へ伝達するものであり、回転動力を変速することもできる。
刈取部3は、走行部2の前方に設けられる。刈取部3は、デバイダ13と、引起装置14と、切断装置15と、搬送装置16とを備える。デバイダ13は、圃場の穀稈を引起装置14へ案内する。引起装置14は、デバイダ13によって案内された穀稈を引き起こす。切断装置15は、引起装置14によって引き起こされた穀稈を切断する。搬送装置16は、切断装置15によって切断された穀稈を脱穀部4へ搬送する。
脱穀部4は、刈取部3の後方に設けられる。脱穀部4は、フィードチェーン18と、扱胴19とを備える。フィードチェーン18は、刈取部3の搬送装置16から搬送された穀稈を脱穀のために搬送し、更に脱穀後の穀稈、すなわち排藁を排藁処理部7へと搬送する。扱胴19は、フィードチェーン18によって搬送されている穀稈を脱穀する。
選別部5は、脱穀部4の下方に設けられる。選別部5は、揺動選別装置21と、風選別装置22と、穀粒搬送装置(図示せず)と、藁屑排出装置(図示せず)とを備える。揺動選別装置21は、脱穀部4から落下した脱穀物をふるいにかけて穀粒と藁屑等に選別する。風選別装置22は、揺動選別装置21によって選別された脱穀物を送風によって更に穀粒と藁屑等に選別する。穀粒搬送装置は、揺動選別装置21及び風選別装置22によって選別された穀粒を貯留部6へ搬送する。藁屑排出装置は、揺動選別装置21及び風選別装置22によって選別された藁屑等を機外へ排出する。
貯留部6は、脱穀部4の右側方に設けられる。貯留部6は、グレンタンク24と、排出装置25とを備える。グレンタンク24は、選別部5から搬送されてきた穀粒を貯留する。排出装置25は、オーガ等で構成され、グレンタンク24に貯留されている穀粒を任意の場所に排出する。
排藁処理部7は、脱穀部4の後方に設けられる。排藁処理部7は、排藁搬送装置(図示せず)と、排藁切断装置(図示せず)とを備える。排藁搬送装置は、脱穀部4のフィードチェーン18から搬送された排藁を排藁切断装置へ搬送する。排藁切断装置は、排藁搬送装置によって搬送された排藁を切断して機外へ排出する。
動力部8は、走行部2の上方、且つ、貯留部6の前方に設けられる。動力部8は、回転動力を発生させるエンジン27を備える。動力部8は、エンジン27が発生させた回転動力を、走行部2、刈取部3、脱穀部4、選別部5、貯留部6及び排藁処理部7に伝達する。
操縦部9は、動力部8の上方に設けられる。操縦部9は、運転席29と、複数の操作具(図示せず)とを備える。運転席29は、作業者が座る座席であり、例えば、右側に設けられる。操作具は、コンバイン1の進行方向を変更し、すなわちコンバイン1を操向操作するためのハンドルを含み、作業者は、ハンドル等の操作具を操作することにより、コンバイン1の走行や作業を操縦できる。また、操作具は、エンジン27の回転速度、すなわちコンバイン1の走行部2の走行速度を調整するアクセルや、刈取部3を昇降させる昇降スイッチを含む。また、操作具は、下記の機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57が撮影した圃場画像等を表示可能なモニタを備える。
コンバイン1は、コンバイン1の周囲の画像を撮影する機体カメラ32(図3参照)を備えている。機体カメラ32は、作業対象の圃場を撮影して圃場画像を取得する。
コンバイン1は、図2に示すように、GPS等の衛星測位システムを利用してコンバイン1の位置情報を取得する移動局34を備えている。移動局34は、例えば、移動通信機35と、移動GPSアンテナ36と、データ受信アンテナ37とを備える。移動通信機35は、移動GPSアンテナ36によってGPS衛星と通信することにより、移動局34の位置情報、すなわちコンバイン1の位置情報を取得する。
また、コンバイン1の作業対象となる圃場の周囲の畦等には、図2に示すように、基地局39が設置されていて、基地局39は、固定通信機40と、固定GPSアンテナ41と、データ送信アンテナ42とを備える。固定通信機40は、固定GPSアンテナ41によってGPS衛星と通信することにより、基地局39の位置情報を取得する。固定通信機40は、基地局39の位置情報に基づく補正情報を、データ送信アンテナ42を介して移動通信機35へ送信する。
また、基地局39は、圃場を撮影する固定カメラ43を備えている。固定カメラ43は、作業対象の圃場を撮影して圃場画像を取得する。固定通信機40は、固定カメラ43が撮影した画像を取得して、データ送信アンテナ42を介して移動通信機35へ送信する。
移動局34の移動通信機35は、データ受信アンテナ37を介して基地局39の固定通信機40と無線通信を行う。移動通信機35は、補正情報を固定通信機40から受信し、補正情報に基づいて移動局34の位置情報、すなわちコンバイン1の位置情報を補正する。移動通信機35は、固定カメラ43が撮影した圃場画像を固定通信機40から受信する。
次に、コンバイン1の制御装置50について図3を参照して説明する。
制御装置50は、CPU等のコンピュータで構成され、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶部51に接続されている。記憶部51は、コンバイン1の各種構成要素及び各種機能を制御するためのプログラムやデータを記憶し、制御装置50が、記憶部51に記憶されたプログラムやデータに基づいて演算処理を実行することにより、各種構成要素及び各種機能を制御する。例えば、制御装置50は、移動局34を制御して移動通信機35からコンバイン1の位置情報を取得する。
コンバイン1は、通信部52を備えていて、制御装置50は、通信部52を介して、作業者の保有する携帯端末53等の外部機器と無線通信を行い、携帯端末53との間で各種情報を送受信する。携帯端末53は、コンバイン1を遠隔操作可能な端末であって、例えば、タッチパネルを備えるタブレット端末やノート型のパーソナルコンピュータ等で構成される。なお、携帯端末53と同様の操作具が操縦部9に備えられてもよい。携帯端末53は、画像を撮影する携帯カメラ54を備えている。携帯カメラ54は、例えば、作業対象の圃場を撮影して圃場画像を取得する。
携帯端末53は、作業対象の圃場に係る圃場情報や、圃場内で穀稈が所定角度以上倒伏している倒伏領域に係る倒伏情報について、タッチパネルのタッチ操作等による入力操作を受け付けるように構成される。携帯端末53は、例えば、圃場外周を構成する圃場端の形状(以下、圃場形状と称する)、圃場端の位置情報(座標等)、圃場における穀稈の条方向等を圃場情報として設定可能な圃場情報設定画面を表示し、また、倒伏領域形状、倒伏領域外周の位置情報(座標等)、穀稈の倒伏方向及び穀稈の倒伏角度等を倒伏情報として設定可能な倒伏情報設定画面を表示する。
また、携帯端末53は、圃場情報に基づく圃場マップを表示しつつ、圃場マップ上にコンバイン1の走行経路を進行方向が分かるように表示し、更に圃場マップ上に倒伏領域を表示することもできる。なお、携帯端末53は、倒伏情報設定画面に圃場マップを表示して、圃場マップに対して倒伏領域を指定させてもよい。
制御装置50は、通信部52を介して、空撮カメラ57を備えたドローン等の空撮装置56と無線通信を行う。なお、空撮装置56は、携帯端末53と無線通信を行ってもよい。制御装置50又は携帯端末53は、作業者による空撮装置56の動作指示を受け付け、空撮装置56は、通信部52又は携帯端末53から受信した動作指示に応じて動作する。また、制御装置50又は携帯端末53は、作業者による圃場の撮影指示を受け付け、空撮装置56は、通信部52又は携帯端末53から撮影指示を受信する。空撮装置56は、撮影指示に応じて空撮カメラ57を制御し、空撮カメラ57は、圃場を撮影して圃場画像を取得する。空撮装置56は、空撮カメラ57が撮影した圃場画像を通信部52又は携帯端末53へ送信する。
制御装置50は、機体カメラ32を制御して圃場画像を撮影し、操縦部9のモニタに表示する。また、制御装置50は、移動通信機35を制御して固定カメラ43が撮影した圃場画像を固定通信機40から受信し、操縦部9のモニタに表示する。制御装置50は、通信部52を制御して携帯カメラ54が撮影した圃場画像を携帯端末53から受信し、操縦部9のモニタに表示する。制御装置50は、通信部52を制御して空撮カメラ57が撮影した圃場画像を空撮装置56から受信し、操縦部9のモニタに表示する。
また、制御装置50は、記憶部51に記憶されたプログラムを実行することにより、圃場情報設定部60、倒伏情報設定部61、走行経路作成部62、自動運転制御部63として動作する。
圃場情報設定部60は、作業対象の圃場に係る圃場情報を自動又は手動で設定して記憶部51に記憶する。例えば、圃場情報設定部60は、携帯端末53の圃場情報設定画面に対する圃場情報の入力操作に応じて、圃場情報を手動で設定する。あるいは、圃場情報設定部60は、コンバイン1の機体カメラ32、基地局39の固定カメラ43、携帯端末53の携帯カメラ54又は空撮装置56の空撮カメラ57によって圃場を撮影した圃場画像を取得し、圃場画像を画像解析することによって圃場情報を自動で取得する。なお、圃場情報設定部60は、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57のうち、1つのカメラの圃場画像から圃場情報を解析してもよく、2つ以上のカメラの圃場画像から圃場情報を解析してもよい。
また、圃場情報設定部60は、携帯端末53を介して手動で設定される圃場情報と、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57の圃場画像から自動で設定される圃場情報と整合性をとることでより正確な圃場情報を取得することもできる。
倒伏情報設定部61は、圃場内で穀稈が所定角度以上倒伏している倒伏領域に係る倒伏情報を自動又は手動で設定して記憶部51に記憶する。なお、倒伏領域は、倒伏した穀稈だけに限定されず、倒伏した穀稈を含む範囲であって、穀稈の条方向と、条方向に対する交差方向とに延びる矩形状に設定されるとよい。これにより、倒伏領域を含む刈取領域と、倒伏領域を含まない刈取領域とを明確に識別しやすくなり、それぞれに適した走行経路を設定し易くなる。
例えば、倒伏情報設定部61は、携帯端末53の倒伏情報設定画面に対する倒伏情報の入力操作に応じて、倒伏情報を手動で設定する。あるいは、倒伏情報設定部61は、コンバイン1の機体カメラ32、基地局39の固定カメラ43、携帯端末53の携帯カメラ54又は空撮装置56の空撮カメラ57によって圃場を撮影した圃場画像を取得し、圃場画像を画像解析することによって、倒伏領域形状、倒伏領域外周の位置情報、穀稈の倒伏方向及び倒伏角度等の倒伏情報を自動で取得する。例えば、倒伏していない正常な穀稈からなる圃場の画像を予め登録しておいて、登録した正常な圃場の画像と撮影した圃場画像とを比較することで、倒伏情報を解析する。なお、倒伏情報設定部61は、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57のうち、1つのカメラの圃場画像から倒伏情報を解析してもよく、2つ以上のカメラの圃場画像から倒伏情報を解析してもよい。
また、倒伏情報設定部61は、携帯端末53を介して手動で設定される倒伏情報と、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57の圃場画像から自動で設定される倒伏情報と整合性をとることでより正確な倒伏情報を取得することもできる。
走行経路作成部62は、圃場をコンバイン1が自動運転で自動走行及び自動刈取を行うために参照する走行経路を作成して記憶部51に記憶する。走行経路は、走行に関する走行設定だけでなく、刈取等の作業に関する作業設定も含む。走行設定は、圃場における走行位置に加えて、各走行位置での走行速度及び進行方向(操向方向及び前進又は後退)を含む。作業設定は、各走行位置での刈取の稼働又は停止、刈取速度及び刈取高さ、他の作業に関する情報を含む。走行経路作成部62は、走行しながら刈取を行う経路を直線状に設定し、圃場内の未刈穀稈からなる領域に対して、複数の直線状経路を組み合わせて走行経路を設定するとよい。
走行経路作成部62は、未刈穀稈領域において周囲から中央側に向かって刈取を進めるように走行経路を作成するとよく、また、運転席29側が未刈穀稈領域の外側になるように走行経路を作成するとよい。なお、走行経路作成部62は、走行経路の新規作成又は修正において、複数候補の走行経路を仮作成して、より作業効率の良い走行経路を選択してもよい。なお、作業効率は、刈取を伴う走行だけでなく、空走距離や旋回等も考慮して判断される。
先ず、走行経路作成部62は、作業対象の圃場に対応する走行経路を予め作成する。走行経路作成部62は、携帯端末53を用いた入力操作に応じて手動で走行経路を設定してもよく、あるいは、圃場情報設定部60で設定された圃場情報に基づいて自動で走行経路を設定してもよい。走行経路作成部62は、往復刈り走行や回り刈り走行等の所定の走行パターンの走行経路を設定する。走行経路には、穀稈の刈取を行う直線状経路以外に、一の直線状経路から他の直線状経路へ移動する空走経路が含まれるところ、走行経路作成部62は、空走経路の空走距離がより短くなるように走行経路を作成するとよい。
また、走行経路作成部62は、設定されている走行経路と、圃場情報及び倒伏情報設定部61で設定された倒伏情報とに基づいて、倒伏領域内の走行経路に対応する刈取が適切か否かを判定し、適切でない場合には、その倒伏領域内の穀稈を適切に刈り取るように、走行経路を修正する。走行経路作成部62は、修正後の走行経路を解析して、空走経路の空走距離がより短くなるように走行経路を修正するとよい。
例えば、走行経路作成部62は、倒伏領域内の走行経路の進行方向と、倒伏領域内の穀稈の倒伏方向とに基づいて、倒伏領域内の穀稈に対する刈取方向を判定する。進行方向が穀稈の倒伏方向と同方向である場合、刈取方向は追い刈りとなり、進行方向が穀稈の倒伏方向と逆方向である場合、刈取方向は向い刈りとなる。また、進行方向が左倒伏の穀稈に対向している場合、刈取方向は左倒伏刈りとなり、進行方向が右倒伏の穀稈に対向している場合、刈取方向は右倒伏刈りとなる。作物が稲や麦等の場合には、追い刈り又は左倒伏刈りが好ましい推奨刈取方向であり、その他の場合には、向い刈りが推奨刈取方向であってもよい。
そして、走行経路作成部62は、倒伏領域の走行経路の刈取方向が所定の推奨刈取方向と異なる場合、例えば、稲や麦等の穀稈に対して追い刈り又は左倒伏刈りと異なる向い刈り等である場合、倒伏領域の走行経路の修正が必要であると判定して、倒伏領域の刈取方向が推奨刈取方向となるように走行経路を修正する。稲や麦等を刈り取る走行経路を修正する場合、走行経路作成部62は、追い刈りを優先的に設定するとよく、空走距離をより短くするために、追い刈りに代えて左倒伏刈りを設定してもよい。走行経路作成部62は、例えば、倒伏領域の刈取方向が向い刈りであれば、進行方向が逆方向となるように走行経路を修正することで、倒伏領域の刈取方向を推奨刈取方向の追い刈りに修正することができる。
自動運転制御部63は、走行経路作成部62で作成された走行経路の走行設定及び作業設定に基づいて、動力部8並びに走行部2及び刈取部3を制御して、走行経路に応じた自動走行及び自動刈取を実行させる。自動運転制御部63は、刈取部3によって走行経路上の未刈穀稈を自動的に刈り取る。また、自動運転制御部63は、自動刈取に伴い、脱穀部4、選別部5、貯留部6及び排藁処理部7を制御して、刈取後の穀稈の脱穀、脱穀後の穀粒や藁屑の選別、選別後の穀粒の貯留、脱穀後の排藁の処理等を自動的に実行させる。なお、コンバイン1は、ジャイロセンサ及び方位センサを備えてコンバイン1の変位情報及び方位情報を取得し、自動運転制御部63は、変位情報及び方位情報に基づいてコンバイン1の自動走行を調整してもよい。
次に、走行経路作成部62によって、往復刈り走行の走行経路を予め作成した後、倒伏情報に基づいて走行経路を修正する例を第1実施例として説明する。なお、第1実施例では、図4及び図5に示すように矩形状に形成されていて稲や麦等を作物とする圃場H1及びH2を作業対象とし、図4及び図5の紙面縦方向が圃場H1及びH2の穀稈の条方向である。図4及び図5等の各図において、圃場H1及びH2の未刈穀稈領域は、右肩上がりの斜線で示す。図5に示す圃場H2は、図4に示す圃場H1よりも条の配列方向が長く、条の数が多い。
第1実施例では、先ず、往復刈り走行の自動運転を開始する前に、往復刈り走行時の旋回スペースを確保するために、コンバイン1を手動で操作して走行及び刈取させることにより、図6及び図7に示すように圃場H1及びH2の外周に沿った枕地を作成する。図6及び図7等の各図において、刈取後の経路は、一点鎖線で示す。作業者は、手動操作によってコンバイン1の動力部8並びに走行部2及び刈取部3を制御して、圃場H1及びH2の内側を圃場端に沿って周回するように走行及び刈取を行う。これにより、自動走行で旋回するための枕地が圃場端に沿って作成される。なお、図8に示すように、条の配列方向が長い圃場H3では、自動運転を行う未刈穀稈領域を中割Cで分割してもよい。
次に、圃場情報設定部60は、自動又は手動で、圃場H1及びH2の未刈穀稈領域の圃場情報として、圃場形状となる未刈穀稈領域の形状、圃場端となる未刈穀稈領域の端部の位置情報、未刈穀稈の条方向等を設定する。
走行経路作成部62は、未刈穀稈領域の圃場情報に基づいて、図9及び図10に示すように、未刈穀稈領域を往復刈り走行で自動走行及び自動刈取する走行経路S1及びS2を予め作成して記憶部51に記憶する。図9及び図10では、条方向に沿って直線状経路が往復する走行経路S1及びS2を示す。なお、図4に示す圃場H1よりも条の配列方向が長い図5に示す圃場H2では、未刈穀稈領域を条の配列方向に分割して、分割した領域のそれぞれで往復刈り走行を行うように走行経路S2を設定してよい。また、図8に示すように条の配列方向が長い圃場H3では、中割Cで分割した領域を順に刈り取るように走行経路を設定してよい。
また、倒伏情報設定部61は、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57が取得した圃場画像に基づいて圃場H1又はH2から倒伏領域を検出した場合に、自動で倒伏情報を設定し、あるいは作業者が圃場H1又はH2を視認して倒伏領域を検出した場合に、作業者による携帯端末53の入力操作に応じて手動で倒伏情報を設定して、記憶部51に記憶する。第1実施例では、図11及び図12に示すように、倒伏情報設定部61によって、圃場H1及びH2の未刈穀稈領域において穀稈が進行方向と逆方向に倒伏している倒伏領域T1及びT2の倒伏情報が設定される。図11及び図12等の各図において、倒伏領域T1及びT2は、左肩上がりの斜線で示し、穀稈の倒伏方向は、白抜き矢印で示す。
倒伏情報設定部61によって倒伏情報が設定されると、走行経路作成部62は、この倒伏情報に基づいて往復刈り走行の走行経路S1及びS2を修正する。第1実施例では、図11及び図12に示すように、倒伏領域T1及びT2の穀稈が進行方向と逆方向に倒伏しているので、修正前の走行経路S1及びS2の刈取方向が推奨刈取方向と異なる向い刈りとなるため、倒伏領域T1及びT2の進行方向を逆方向にして追い刈りになるように走行経路S1及びS2を修正することになる。走行経路作成部62は、倒伏領域T1及びT2において倒伏した穀稈を適切に刈り取るために、倒伏穀稈に特有の走行設定及び作業設定を倒伏領域T1及びT2の走行経路S1及びS2に対して設定する。例えば、走行経路作成部62は、倒伏穀稈に特有の走行設定として走行速度を低速に設定し、倒伏穀稈に特有の作業設定として刈取速度を高速に設定する。走行経路作成部62は、穀稈の倒伏角度に合わせた走行速度や刈取速度を倒伏領域T1及びT2の走行経路S1及びS2に対して設定してよい。
ところで、倒伏領域T1及びT2の走行経路S1及びS2の修正は、倒伏領域T1及びT2を含む条の全体に亘って走行に影響を及ぼし、換言すれば、倒伏領域T1及びT2を通過する直線状経路の全体に亘って走行に影響を及ぼすことになる。そこで、走行経路作成部62は、図13及び図14に示すように、刈取方向が推奨刈取方向と異なる倒伏領域T1及びT2を通過する直線状経路を、一方向刈対応経路として判定し、この一方向刈対応経路を含む領域を一方向刈対応領域P1及びP2として判定する。図13及び図14等の各図において、一方向刈対応領域P1及びP2は、太線で示す。初めに設定される一方向刈対応領域P1及びP2は、条方向において未刈穀稈領域の条を同じ長さを有する。
走行経路作成部62は、一方向刈対応領域P1及びP2では、倒伏領域T1及びT2か否かに拘わらず、倒伏領域T1及びT2に設定すべき推奨刈取方向を一方向刈対応経路の全体に亘って設定し、すなわち、倒伏領域T1及びT2に設定すべき進行方向を一方向刈対応経路の全体に亘って設定し、この進行方向の一方向刈を行うように走行経路S1及びS2を修正する。第1実施例では、図15及び図16に示すように、走行経路作成部62は、一方向刈対応経路の進行方向を逆方向にして追い刈りになるように走行経路S1及びS2を修正する。このとき、走行経路作成部62は、一方向刈対応経路において穀稈の倒伏方向側の端部に終了位置を設定し、終了位置と反対側の端部に開始位置を設定する。
また、第1実施例の圃場H1及びH2は、複数の条に亘って穀稈が倒伏した倒伏領域T1及びT2を有しているので、走行経路作成部62は、複数の一方向刈対応経路を有する一方向刈対応領域P1及びP2を判定する。この場合、走行経路作成部62は、例えば、図15及び図16に示すように、条の配列方向の一端側の一方向刈対応経路から自動刈取を開始し、一方向刈対応経路の開始位置から終了位置まで一方向刈を行った後、終了位置から開始位置まで後退し、隣接する他の一方向刈対応経路の一方向刈に移行するように、走行経路S1及びS2を修正する。図15及び図16等の各図において、後退は破線で示す。
ところで、倒伏領域T1及びT2の走行経路S1及びS2の修正は、倒伏領域T1及びT2を含む直線状経路だけでなく、この直線状経路と連結される他の直線状経路であって倒伏領域T1及びT2を含まない直線状経路の走行にも影響を及ぼすことになる。図15及び図16に示す走行経路S1及びS2の往復刈り走行では、倒伏領域T1及びT2を含む直線状経路である一方向刈対応経路を往路又は復路とした場合、倒伏領域T1及びT2を含まない直線状経路が復路又は往路となる。このような往路又は復路の一方向刈対応経路を修正すると、これに連結される復路又は往路の直線状経路の走行に影響を及ぼすことになる。
そこで、走行経路作成部62は、図15及び図16に示すように、倒伏領域T1及びT2の走行経路S1及びS2の修正に起因して走行が影響を受ける直線状経路を倒伏影響経路として判定し、この倒伏影響経路を含む領域を倒伏影響領域F1及びF2として判定する。従って、倒伏影響経路には一方向刈対応経路が含まれ、倒伏影響領域F1及びF2には一方向刈対応領域P1及びP2が含まれる。走行経路作成部62は、倒伏影響経路のうち、一方向刈対応経路以外の経路を一方向刈不要経路として判定し、倒伏影響領域F1及びF2において、一方向刈対応領域P1及びP2以外の領域を一方向刈不要領域N1及びN2として判定する。図13及び図14等の各図において、一方向刈不要領域N1及びN2は、通常線で示す。初めに設定される一方向刈不要領域N1及びN2は、条方向において未刈穀稈領域の条を同じ長さを有する。
一方向刈不要領域N1及びN2は倒伏領域T1及びT2を含まないので、一方向刈不要経路では一方向刈を行う必要はなく刈取方向を自在に設定できる。一方向刈対応経路は一方向刈に制限されるので、走行経路作成部62は、倒伏影響経路のうち、一方向刈対応経路について上記のように走行経路S1及びS2を修正した後、一方向刈に制限されない一方向刈不要経路の走行経路S1及びS2を修正するとよい。
なお、第1実施例では、走行経路作成部62が一方向刈不要領域N1及びN2において一方向刈不要経路を往復刈り走行するように走行経路S1及びS2を修正する例を示すが、一方向刈不要領域N1及びN2の修正は往復刈り走行に限定されず、走行経路作成部62は、一方向刈不要領域N1及びN2において回り刈り走行するように走行経路S1及びS2を修正してもよい。また、第1実施例では、修正前の走行経路S1及びS2が一方向刈不要領域N1及びN2から開始されていたので、空走距離を短くするために、修正後の走行経路S1及びS2でも一方向刈不要領域N1及びN2から開始しているが、修正前の走行経路S1及びS2が一方向刈対応領域P1及びP2から開始されていた場合には、修正後の走行経路S1及びS2でも一方向刈対応領域P1及びP2から開始してよい。
更に、走行経路作成部62は、一方向刈対応領域P1及びP2における倒伏領域T1及びT2の位置に基づいて、一方向刈対応領域P1及びP2の中で倒伏領域T1及びT2を含まない領域(以下、通常領域と称する)を判定する。そして、走行経路作成部62は、通常領域を倒伏領域T1及びT2と連続して刈り取る場合に比べて、通常領域を倒伏領域T1及びT2とは独立して刈り取る場合に、より良好な作業効率を奏するとき、初めに設定された一方向刈対応領域P1及びP2を修正して、通常領域を更に一方向刈不要領域N1及びN2として判定する。倒伏領域T1及びT2と独立した通常領域の刈取とは、倒伏領域T1及びT2の一方向刈と異なる走行パターンによる刈取であって、通常領域のみに往復刈り走行や回り刈り走行等の所定の走行パターンを設定した場合の刈取である。
図15及び図16に示すように、一方向刈対応経路が、条方向に沿った直線状経路で構成されている場合、一方向刈対応領域P1及びP2は、条の配列方向において倒伏領域T1及びT2と同じ幅を有し、条方向に沿って形成されている。そのため、一方向刈対応領域P1及びP2には、倒伏領域T1及びT2と通常領域とが条方向に並んで配置されることになる。
例えば、図15に示す例の圃場H1では、通常領域が倒伏領域T1の前後に配置されているが、通常領域の条方向の長さが比較的短い。この場合、走行経路作成部62は、通常領域までの空走距離や通常領域での旋回を考慮すると、独立した走行パターンを通常領域に設定して通常領域の自動運転を行うよりも、通常領域と倒伏領域T1とに連続した一方向刈を設定して通常領域の自動運転を行う方が、空走距離が短く、旋回が少なくなるので、作業効率が良いと判定できる。そのため、走行経路作成部62は、初めに設定された一方向刈対応領域P1を修正せず、独立した走行経路S1を通常領域に設定することなく、上記したように一方向刈対応領域P1の全体に亘って一方向刈の走行経路S1を設定することになる。
あるいは、図17に示す例の圃場H4では、通常領域が倒伏領域T4の前後に配置されているところ、倒伏領域T4の後方の通常領域の条方向の長さは比較的短く、倒伏領域T4の前方の通常領域の条方向の長さは比較的長い。この圃場H4でも、走行経路作成部62は、圃場情報に基づいて走行経路S4を設定し、一方向刈対応領域P4及び一方向刈不要領域N4を設定する。
走行経路作成部62は、倒伏領域T4の後方の通常領域に対しては、独立した走行経路S4を作業効率良く設定することができないが、倒伏領域T4の前方の通常領域に対しては、独立した走行経路S4を作業効率良く設定することができる。そのため、走行経路作成部62は、図18に示すように、初めに設定された一方向刈対応領域P4を修正し、前方の通常領域に一方向刈不要領域N4を設定する。そして、図19に示すように、倒伏領域T4と後方の通常領域とからなる一方向刈対応領域P4に対して一方向刈の走行経路S4を設定し、前方の通常領域からなる一方向刈不要領域N4に対して、倒伏領域T4とは独立した走行経路S4を設定する。
なお、図19に示す例では、前方の通常領域の刈取をした後で、倒伏領域T4及び後方の通常領域の刈取をしているが、他の例では、条方向に従って、倒伏領域T4及び後方の通常領域の刈取をした後で、前方の通常領域の刈取をしてもよい。また、図19に示す例では、前方の通常領域に対して、回り刈りを設定しているが、往復刈りを設定してもよい。
あるいは、図20に示す例の圃場H5では、通常領域が倒伏領域T5の前後に配置されているところ、倒伏領域T5の前方の通常領域の条方向の長さは比較的短く、倒伏領域T5の後方の通常領域の条方向の長さは比較的長い。この圃場H5でも、走行経路作成部62は、圃場情報に基づいて走行経路S5を設定し、一方向刈対応領域P5及び一方向刈不要領域N5を設定する。
走行経路作成部62は、倒伏領域T5の前方の通常領域に対しては、独立した走行経路S5を作業効率良く設定することができないが、倒伏領域T5の後方の通常領域に対しては、独立した走行経路S5を作業効率良く設定することができる。そのため、走行経路作成部62は、図21に示すように、初めに設定された一方向刈対応領域P5を修正し、後方の通常領域に一方向刈不要領域N5を設定する。そして、図22に示すように、倒伏領域T5と前方の通常領域とからなる一方向刈対応領域P5に対して一方向刈の走行経路S5を設定し、後方の通常領域からなる一方向刈不要領域N5に対して、倒伏領域T5とは独立した走行経路S5を設定する。
なお、図22に示す例では、後方の通常領域に対して、回り刈りを設定しているが、往復刈りを設定してもよい。
あるいは、図23に示す例の圃場H6では、通常領域が倒伏領域T6の前後に配置されているところ、通常領域の条方向の長さが比較的長い。この圃場H6でも、走行経路作成部62は、圃場情報に基づいて走行経路S6を設定し、一方向刈対応領域P6及び一方向刈不要領域N6を設定する。走行経路作成部62は、倒伏領域T6の前後の通常領域の両方に対して、独立した走行経路S6を作業効率良く設定することができる。そのため、走行経路作成部62は、図24に示すように、初めに設定された一方向刈対応領域P6を修正し、前後の通常領域に一方向刈不要領域N6を設定する。そして、図25に示すように、倒伏領域T6からなる一方向刈対応領域P6に対して一方向刈の走行経路S6を設定し、前後の通常領域からなる一方向刈不要領域N6のそれぞれに対して、倒伏領域T6とは独立した走行経路S6を設定する。
なお、図25に示す例では、後方の通常領域、前方の通常領域、倒伏領域T6の順で刈取を行っているが、他の例では、条方向に従って、後方の通常領域、倒伏領域T6、前方の通常領域の順で刈取を行ってもよい。また、図25に示す例では、各通常領域に対して、回り刈りを設定しているが、往復刈りを設定してもよい。
第1実施例において、走行経路作成部62が走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を作成及び修正すると、自動運転制御部63は、走行経路S1、S2、S4、S5又はS6に従って走行部2及び刈取部3を制御して、圃場H1、H2、H4、H5又はH6の未刈穀稈領域に対して自動走行及び自動刈取を実行する。
なお、上記した第1実施例では、走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を予め作成するときに倒伏情報設定部61で倒伏情報を設定すると共に倒伏情報に基づいて走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を修正する例を説明したが、本発明において倒伏情報を設定するタイミングや、倒伏情報に基づいて走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を作成又は修正するタイミングはこの例に限定されない。例えば、倒伏情報設定部61は、自動走行及び自動刈取の実行中に倒伏領域T1、T2、T4、T5又はT6を検出したときに倒伏情報を設定してもよい。この場合、走行経路作成部62は、自動走行及び自動刈取の実行中に、倒伏情報に基づいて走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を修正してよい。走行経路作成部62は、コンバイン1が倒伏領域T1、T2、T4、T5又はT6に差し掛かる前に、自動運転を実行しながら走行経路S1、S2、S4、S5又はS6の修正を行ってもよいが、自動運転を一時停止して走行経路S1、S2、S4、S5又はS6の修正を行ってもよい。
若しくは、倒伏情報設定部61は、走行経路作成部62で走行経路S1、S2、S4、S5又はS6が予め作成される前に倒伏領域T1、T2、T4、T5又はT6を検出したときに倒伏情報を設定してもよい。この場合、走行経路作成部62は、圃場情報及び倒伏情報に基づいて、倒伏領域T1、T2、T4、T5又はT6を一方向刈するように走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を予め作成してよい。
なお、上記した第1実施例では、一方向刈対応領域P1、P2、P4、P5又はP6の走行経路S1、S2、S4、S5又はS6の修正として、一方向刈対応経路の開始位置から終了位置まで一方向刈を行った後、終了位置から開始位置まで後退し、隣接する他の一方向刈対応経路の一方向刈に移行する例を説明したが、本発明において一方向刈対応領域P1、P2、P4、P5又はP6の走行経路S1、S2、S4、S5又はS6の修正はこの例に限定されない。例えば、走行経路作成部62は、一方向刈対応領域P1、P2、P4、P5又はP6と一方向刈不要領域N1、N2、N4、N5又はN6とが、条の配列方向に並んでいる場合に、一方向刈対応領域P1、P2、P4、P5又はP6の各一方向刈対応経路を一方向刈の往路とする一方、この往路に対応する復路を一方向刈不要領域N1、N2、N4、N5又はN6に設定するように、走行経路S1、S2、S4、S5又はS6を修正してもよい。これにより、一方向刈対応領域P1、P2、P4、P5又はP6と一方向刈不要領域N1、N2、N4、N5又はN6とで交互に刈取を行うことになり、後退の空走距離を省くことができる。
次に、走行経路作成部62によって、回り刈り走行の走行経路を予め作成した後、倒伏情報に基づいて走行経路を修正する例を、第2実施例及び第3実施例として説明する。なお、第2実施例及び第3実施例でも、図26及び図27に示すように、矩形状に形成されていて稲や麦等を作物とする圃場H7及びH8を作業対象とし、図26及び図27の紙面縦方向が圃場H7及びH8の穀稈の条方向である。
第2実施例及び第3実施例では、先ず、コンバイン1は、圃場情報設定部60によって自動又は手動で、圃場H7及びH8の圃場情報として、圃場形状、圃場端の位置情報、穀稈の条方向等を設定する。また、第2実施例及び第3実施例では、走行経路作成部62が走行経路を予め作成する前に、倒伏情報設定部61は、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57の圃場画像に基づいて倒伏領域を検出した場合に自動で倒伏情報を設定し、あるいは作業者が視認して倒伏領域を検出した場合に携帯端末53の入力操作に応じて手動で倒伏情報を設定する。第2実施例及び第3実施例では、図26及び図27に示すように、倒伏情報設定部61によって、互いに逆方向に倒伏している倒伏領域T7及びT8の倒伏情報が設定される。なお、倒伏情報設定部61は、回り刈り走行の自動走行及び自動刈取を実行している間に、自動又は手動で倒伏情報を設定してもよい。
次に、走行経路作成部62は、圃場情報に基づいて、図28及び図29に示すように、圃場H7及びH8を回り刈り走行で自動走行及び自動刈取する走行経路S7及びS8を予め作成して記憶部51に記憶する。走行経路作成部62は、回り刈り走行として、圃場端に沿って周回を開始して圃場H7及びH8の中央側に向かって周回を繰り返し、未刈穀稈領域の外周に沿った刈取を繰り返す渦巻状の走行経路S7及びS8を作成する。回り刈り走行の走行経路S7及びS8は、進行方向を変えながら複数の直線状経路を連結して構成される。走行経路作成部62は、運転席29側を圃場H7及びH8の外側に配置しつつ圃場を周回するように、回り刈り走行の周回方向を設定するとよい。第2実施例及び第3実施例では、運転席29が右側に設けられるため、反時計回りに周回する走行経路S7及びS8の例を示す。
あるいは、走行経路作成部62は、圃場全体の走行経路S7及びS8を予め作成せずに、走行しながらの未刈穀稈領域を判定して未刈穀稈領域の外周に沿った走行経路S7及びS8を作成してもよい。自動運転が進行すると未刈穀稈領域の形状が変化するので、走行経路作成部62は、自動運転の時間や距離等の所定間隔毎に未刈穀稈領域を再判定して未刈穀稈領域に沿った走行経路S7及びS8を再作成(更新)する。
走行経路作成部62によって回り刈り走行の走行経路S7及びS8が作成されると、自動運転制御部63は、走行経路S7及びS8に従って走行部2及び刈取部3を制御して、圃場H7及びH8の未刈穀稈領域を回り刈り走行する自動走行及び自動刈取を実行する。
第2実施例及び第3実施例では、同じ圃場形状の圃場を作業対象としていて、同じ倒伏領域形状の倒伏領域T7及びT8が検出される。図28に示す第2実施例では、予め作成した走行経路S7が倒伏領域T7に差し掛かるときの進行方向と、倒伏領域T7の穀稈の倒伏方向とが同方向である。図29に示す第3実施例では、予め作成した走行経路S8が倒伏領域T8に差し掛かるときの進行方向と、倒伏領域T8の穀稈の倒伏方向とが逆方向である。走行経路作成部62は、倒伏情報設定部61で設定された倒伏情報に基づいて回り刈り走行の走行経路S7及びS8を修正する。
先ず、第2実施例において回り刈り走行の走行経路S7を修正する動作を説明する。走行経路作成部62は、走行経路S7において現在走行中の直線状経路の進行方向と、進行方向側の倒伏領域T7の倒伏方向とを比較して、その比較結果に基づいて走行経路S7を修正すべきか否かを判定する。倒伏領域T7の倒伏方向が進行方向と同じである第2実施例の場合、走行経路作成部62は、図30に示すように、進行方向を変更するまで走行経路S7の走行設定を修正することなく維持し、これにより倒伏領域T7で追い刈りを行うことができる。走行経路作成部62は、倒伏領域T7の走行設定を修正しない場合でも、倒伏領域T7の作業設定を、倒伏穀稈に特有の作業設定に修正する。
回り刈り走行の走行経路S7が現在の直線状経路から他の直線状経路へ進行方向を変更するとき、走行経路作成部62は、倒伏領域T7の倒伏方向と変更後の進行方向とを比較して、その比較結果に基づいて走行経路S7を修正すべきか否かを判定する。倒伏領域T7の倒伏方向と変更後の進行方向とが異なる第2実施例の場合、走行経路作成部62は、未刈穀稈領域の圃場情報及び倒伏領域T7の倒伏情報に基づいて走行経路S7を修正する。
このとき、走行経路作成部62は、往復刈り走行の修正と同様に、倒伏領域T7を通過する条に対して一方向刈対応経路及び一方向刈対応領域を設定する一方、倒伏領域T7を通過しない条に対して一方向刈不要経路及び一方向刈不要領域を設定してよい。走行経路作成部62は、図30に示すように、倒伏領域T7を迂回して一方向刈不要領域へ移行し、自動運転制御部63は、図31に示すように、一方向刈不要領域の走行経路S7に従って走行部2及び刈取部3を制御して、一方向刈不要領域に対して自動走行及び自動刈取を実行する。
走行経路作成部62は、一方向刈不要領域の刈取完了後に一方向刈対応領域へ移行するように走行経路S7を修正する。第2実施例では、走行経路作成部62は、一方向刈対応領域に対して、図32に示すように、条の配列方向の一端側の一方向刈対応経路から自動刈取を開始し、一方向刈対応経路の開始位置から終了位置まで一方向刈を行った後、終了位置から開始位置まで後退し、隣接する他の一方向刈対応経路の一方向刈に移行するように、走行経路S7を修正する。また、走行経路作成部62は、一方向刈対応経路について、倒伏領域T7の作業設定を、倒伏穀稈に特有の作業設定に修正する。
次に、第3実施例において回り刈り走行の走行経路S8を修正する動作を説明する。走行経路作成部62は、走行経路S8において現在走行中の直線状経路の進行方向と、進行方向側の倒伏領域T8の倒伏方向とを比較して、その比較結果に基づいて走行経路S8を修正すべきか否かを判定する。倒伏領域T8の倒伏方向が進行方向と異なる第3実施例の場合、走行経路作成部62は、倒伏領域T8に差し掛かる前に走行経路S8を修正する。
この場合、図33に示すように、コンバイン1の現在位置は倒伏領域T8に対して倒伏方向側にあるので、倒伏領域T8の追い刈りをするためには、現在位置から倒伏領域T8を挟んで反対側に回り込む必要がある。そのため、第3実施例では、倒伏領域T8側の刈取よりも前に現在位置側の刈取を行うと作業効率が良いので、走行経路作成部62は、未刈穀稈領域のうち、条方向において倒伏領域T8側に一方向刈対応経路及び一方向刈対応領域を設定する一方、現在位置側に一方向刈不要経路及び一方向刈不要領域を設定するとよい。
走行経路作成部62は、現在位置側の一方向刈不要領域へ移行し、図33に示すように、回り刈りするように走行経路S8を修正し、自動運転制御部63は、図34に示すように、一方向刈不要領域の走行経路S8に従って走行部2及び刈取部3を制御して、一方向刈不要領域に対して自動走行及び自動刈取を実行する。
走行経路作成部62は、一方向刈不要領域の刈取完了後に一方向刈不要領域へ移行するように走行経路S8を修正する。第3実施例では、走行経路作成部62は、一方向刈対応領域に対して、図35に示すように、条の配列方向の一端側の一方向刈対応経路から自動刈取を開始し、一方向刈対応経路の開始位置から終了位置まで一方向刈を行った後、終了位置から開始位置まで後退し、隣接する他の一方向刈対応経路の一方向刈に移行するように、走行経路S8を修正する。走行経路作成部62は、一方向刈対応経路について、倒伏領域の作業設定を、倒伏穀稈に特有の作業設定に修正する。
第2実施例及び第3実施例の何れにおいても、走行経路作成部62によって走行経路S7及びS8が修正されると、自動運転制御部63は、修正後の走行経路S7及びS8に従って走行部2及び刈取部3を制御して、圃場H7及びH8の未刈穀稈領域に対して自動走行及び自動刈取を実行する。
上記のように、本実施形態によれば、コンバイン1は、制御装置50を備えていて、制御装置50は、圃場に対応する走行経路を作成する走行経路作成部62、並びに走行経路に従って自動走行及び自動刈取を制御する自動運転制御部63として機能する。また、制御装置50は、圃場内で穀稈が倒伏している倒伏領域に係る倒伏情報を自動又は手動で設定する倒伏情報設定部61として機能する。そして、走行経路作成部62は、倒伏情報に基づいて、倒伏領域内の穀稈の刈取を含む走行経路を作成する。
これにより、コンバイン1は、圃場の作物の倒伏状態を考慮して、倒伏穀稈に適した刈取を行う走行経路を作成するので、作物の倒伏状態に拘わらず、倒伏した穀稈を含む刈取作業が可能な走行経路を作成することができる。コンバイン1は、このように作成された走行経路を用いることにより、倒伏領域でも適切に自動運転を行うことができる。従って、作業者は倒伏領域を手動運転で刈取作業する必要がなく、自動運転と手動運転とを切り替える手間や、手動運転の負担を抑制することができる。
なお、倒伏情報設定部61は、走行経路を最初に作成するときだけでなく、走行経路に応じた自動運転を実行中でも、倒伏情報を設定することができる。これにより、倒伏領域に近付いて倒伏状態をより正確に把握してから倒伏情報を設定できるので、より正確名倒伏情報を設定することができる。また、倒伏情報設定部61は、機体カメラ32、固定カメラ43、携帯カメラ54又は空撮カメラ57の圃場画像に基づいて倒伏領域を検出した場合に自動で倒伏情報を設定できるので、コンバイン1を無人作業で自動運転させることが可能となる。
また、本実施形態のコンバイン1において、倒伏情報設定部61は、倒伏情報として穀稈の倒伏方向を設定し、走行経路作成部62は、倒伏領域内の穀稈を倒伏方向に対して所定の推奨刈取方向に刈り取るように走行経路を作成する。
これにより、コンバイン1は、刈取方向が適していない倒伏領域のみを走行経路の修正対象とするので、比較的単純なアルゴリズムで走行経路の作成及び修正が可能になる。コンバイン1は、倒伏した穀稈に対して適切な刈取方向で刈取を行うように走行経路を作成することができ、倒伏領域に適切な刈取作業を自動運転で行うことができる。
更に、本実施形態のコンバイン1において、走行経路作成部62は、走行経路及び倒伏情報に基づいて、倒伏領域内の走行経路に対応する刈取方向が推奨刈取方向と異なる場合に、この倒伏領域を含む一方向刈対応領域を判定し、一方向刈対応領域内の刈取方向が推奨刈取方向となるように走行経路を修正する。
倒伏領域では進行方向が制限されるので、走行経路の修正は倒伏領域の位置に依存することになるが、コンバイン1は、倒伏領域だけでなく、倒伏領域を含む一方向刈対応領域にも同じ修正を走行経路に行うので、倒伏領域の位置に対する依存を軽減して走行経路を修正できるようになり、作業効率の良い走行経路を作成することができる。
また、本実施形態のコンバイン1において、走行経路作成部62は、走行経路及び倒伏情報に基づいて、一方向刈対応領域の走行経路の修正に起因して走行経路の走行が影響を受ける倒伏影響領域を判定する。走行経路作成部62は、倒伏影響領域を、一方向刈対応領域と、一方向刈対応領域以外の一方向刈不要領域とに分割する。そして、走行経路作成部62は、一方向刈対応領域における倒伏領域の位置に基づいて、一方向刈対応領域の中で倒伏領域を含まない領域を、更に一方向刈不要領域として分割する。
進行方向が制限される一方向刈対応領域では、空走距離が必要になることがあるが、コンバイン1は、一方向刈対応領域を比較的小さくすることができるので、空走距離を比較的短くすることができる。また、進行方向が制限されない一方向刈不要領域では、作業効率の良い走行経路を設定することができるので、全体として作業効率の良い走行経路を作成することができる。
また、コンバイン1では、走行経路作成部62が、倒伏領域の走行経路に対して、倒伏穀稈に特有の走行設定及び作業設定を設定し、例えば、走行速度を低速に設定し、刈取速度を高速に設定する。これにより、コンバイン1が走行経路作成部62で作成された走行経路で自動運転を行う場合、倒伏領域で自動的に倒伏穀稈に適した走行及び刈取を行うので、オート作業において、作業者の熟練な操作に依存することなく、作業効率を向上することができる。また、コンバイン1を無人作業で自動運転させる場合でも、倒伏領域で適切な作業を行うことができる。
更に、コンバイン1では、走行経路作成部62が、倒伏領域の走行経路に対して、穀稈の倒伏角度に合わせた走行速度や刈取速度を設定する。これにより、穀稈の倒伏状態により適切に合わせて刈取を行うため、作業効率をより向上することができる。
上記した実施形態では、自脱型コンバインで構成されるコンバイン1の例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、コンバイン1は、普通型コンバインで構成されてもよい。また、上記した実施形態では、推奨刈取方向を追い刈りに設定する例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、推奨刈取方向は、作物の種類や穀稈の倒伏状態に応じて、左倒伏刈り、右倒伏刈り、向い刈り等の他の刈取方向に設定してもよい。
なお、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うコンバインもまた本発明の技術思想に含まれる。
1 コンバイン
2 走行部
3 刈取部
32 機体カメラ
34 移動局
39 基地局
43 固定カメラ
50 制御装置
52 通信部
53 携帯端末
54 携帯カメラ
57 空撮カメラ
60 圃場情報設定部
61 倒伏情報設定部
62 走行経路作成部
63 自動運転制御部
2 走行部
3 刈取部
32 機体カメラ
34 移動局
39 基地局
43 固定カメラ
50 制御装置
52 通信部
53 携帯端末
54 携帯カメラ
57 空撮カメラ
60 圃場情報設定部
61 倒伏情報設定部
62 走行経路作成部
63 自動運転制御部
Claims (5)
- 圃場内で穀稈が倒伏している倒伏領域に係る倒伏情報を自動又は手動で設定する倒伏情報設定部と、
前記圃場に対応する走行経路であって、前記倒伏領域内の前記穀稈の刈取を含む前記走行経路を前記倒伏情報に基づいて作成する走行経路作成部と、
前記走行経路に従って自動走行及び自動刈取を制御する自動運転制御部と、
を備えることを特徴とするコンバイン。 - 前記倒伏情報設定部は、前記倒伏情報として前記穀稈の倒伏方向を設定し、
前記走行経路作成部は、前記倒伏領域内の前記穀稈を前記倒伏方向に対して所定の推奨刈取方向に刈り取るように前記走行経路を作成することを特徴とする請求項1に記載のコンバイン。 - 前記走行経路作成部は、前記走行経路及び前記倒伏情報に基づいて、前記倒伏領域内の前記走行経路に対応する刈取方向が前記推奨刈取方向と異なる場合に、当該倒伏領域を含む一方向刈対応領域を判定し、
前記一方向刈対応領域内の刈取方向が前記推奨刈取方向となるように前記走行経路を修正することを特徴とする請求項2に記載のコンバイン。 - 前記走行経路作成部は、前記走行経路及び前記倒伏情報に基づいて、前記一方向刈対応領域の前記走行経路の修正に起因して前記走行経路の走行が影響を受ける倒伏影響領域を判定し、
前記倒伏影響領域を、前記一方向刈対応領域と、前記一方向刈対応領域以外の一方向刈不要領域とに分割し、
前記一方向刈対応領域における前記倒伏領域の位置に基づいて、前記一方向刈対応領域の中で前記倒伏領域を含まない領域を、更に前記一方向刈不要領域として分割することを特徴とする請求項3に記載のコンバイン。 - 前記圃場を撮影した圃場画像に基づいて前記圃場に係る圃場情報を自動で設定する圃場情報設定部を更に備え、
前記倒伏情報設定部は、前記圃場画像に基づいて前記倒伏情報を自動で設定することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のコンバイン。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/925,030 US20230172090A1 (en) | 2020-06-02 | 2021-05-07 | Combine Harvester |
EP21817752.5A EP4159015A4 (en) | 2020-06-02 | 2021-05-07 | HARVESTER |
KR1020227041911A KR20230018385A (ko) | 2020-06-02 | 2021-05-07 | 콤바인 |
CN202180038109.2A CN115666220A (zh) | 2020-06-02 | 2021-05-07 | 联合收割机 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-095932 | 2020-06-02 | ||
JP2020095932A JP2021185852A (ja) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | コンバイン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021246106A1 true WO2021246106A1 (ja) | 2021-12-09 |
Family
ID=78830878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/017532 WO2021246106A1 (ja) | 2020-06-02 | 2021-05-07 | コンバイン |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230172090A1 (ja) |
EP (1) | EP4159015A4 (ja) |
JP (1) | JP2021185852A (ja) |
KR (1) | KR20230018385A (ja) |
CN (1) | CN115666220A (ja) |
WO (1) | WO2021246106A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024018128A (ja) | 2022-07-29 | 2024-02-08 | ヤンマーホールディングス株式会社 | 自動走行方法、作業車両及び自動走行システム |
JP7461612B1 (ja) | 2022-09-27 | 2024-04-04 | 井関農機株式会社 | 穀稈の刈取作業方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016010371A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 井関農機株式会社 | コンバイン |
JP2017136035A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | ヤンマー株式会社 | 追従型コンバイン |
JP2018201342A (ja) | 2017-05-30 | 2018-12-27 | 井関農機株式会社 | 農作業支援システム |
JP2019028688A (ja) | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 井関農機株式会社 | 自律走行コンバインの収穫システム |
JP2019080496A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | 井関農機株式会社 | コンバインの操縦アシスト装置 |
JP2019216744A (ja) * | 2019-09-03 | 2019-12-26 | ヤンマー株式会社 | コンバイン |
JP2020018255A (ja) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 井関農機株式会社 | 収穫作業システム |
JP2021007386A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社クボタ | 自動走行システム |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9696162B2 (en) * | 2015-09-17 | 2017-07-04 | Deere & Company | Mission and path planning using images of crop wind damage |
CN110209153A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-09-06 | 丰疆智能科技股份有限公司 | 自动收割机的倒伏行驶规划系统及其方法 |
-
2020
- 2020-06-02 JP JP2020095932A patent/JP2021185852A/ja active Pending
-
2021
- 2021-05-07 US US17/925,030 patent/US20230172090A1/en active Pending
- 2021-05-07 WO PCT/JP2021/017532 patent/WO2021246106A1/ja unknown
- 2021-05-07 EP EP21817752.5A patent/EP4159015A4/en active Pending
- 2021-05-07 KR KR1020227041911A patent/KR20230018385A/ko unknown
- 2021-05-07 CN CN202180038109.2A patent/CN115666220A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016010371A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 井関農機株式会社 | コンバイン |
JP2017136035A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | ヤンマー株式会社 | 追従型コンバイン |
JP2018201342A (ja) | 2017-05-30 | 2018-12-27 | 井関農機株式会社 | 農作業支援システム |
JP2019028688A (ja) | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 井関農機株式会社 | 自律走行コンバインの収穫システム |
JP2019080496A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-30 | 井関農機株式会社 | コンバインの操縦アシスト装置 |
JP2020018255A (ja) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 井関農機株式会社 | 収穫作業システム |
JP2021007386A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社クボタ | 自動走行システム |
JP2019216744A (ja) * | 2019-09-03 | 2019-12-26 | ヤンマー株式会社 | コンバイン |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP4159015A4 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115666220A (zh) | 2023-01-31 |
JP2021185852A (ja) | 2021-12-13 |
US20230172090A1 (en) | 2023-06-08 |
EP4159015A1 (en) | 2023-04-05 |
EP4159015A4 (en) | 2024-07-03 |
KR20230018385A (ko) | 2023-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2021246106A1 (ja) | コンバイン | |
JP7062602B2 (ja) | 経路生成システム | |
WO2022118572A1 (ja) | コンバイン及び走行経路補正方法 | |
WO2022118568A1 (ja) | 作業車両および圃場外形生成方法 | |
WO2022118573A1 (ja) | コンバイン及び走行経路作成方法 | |
US20230165192A1 (en) | Automatic Traveling Method, Work Vehicle, And Automatic Traveling System | |
WO2022118571A1 (ja) | コンバイン及び自動運転方法 | |
WO2022118570A1 (ja) | コンバイン及び走行経路作成方法 | |
WO2022185792A1 (ja) | 自動運転方法、コンバイン及び自動運転システム | |
WO2022196116A1 (ja) | 自動運転方法、コンバイン及び自動運転システム | |
US20240168482A1 (en) | Autonomous Travel Method, Work Vehicle, And Autonomous Travel System | |
WO2022118569A1 (ja) | コンバインおよび未作業地算出方法 | |
JP2022103193A (ja) | 経路生成システム | |
JP2024045934A (ja) | コンバイン | |
JP2022096321A (ja) | 到達情報設定方法及びコンバイン | |
KR20230100618A (ko) | 자동 주행 방법, 작업 차량, 및 자동 주행 시스템 | |
KR20240017317A (ko) | 자동 주행 방법, 작업 차량 및 자동 주행 시스템 | |
JP2023097567A (ja) | 自動走行方法、作業車両及び自動走行システム | |
JP2023097568A (ja) | 自動走行方法、作業車両及び自動走行システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21817752 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021817752 Country of ref document: EP Effective date: 20230102 |