WO2022185792A1 - 自動運転方法、コンバイン及び自動運転システム - Google Patents

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WO2022185792A1
WO2022185792A1 PCT/JP2022/002781 JP2022002781W WO2022185792A1 WO 2022185792 A1 WO2022185792 A1 WO 2022185792A1 JP 2022002781 W JP2022002781 W JP 2022002781W WO 2022185792 A1 WO2022185792 A1 WO 2022185792A1
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WO
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automatic
discharge
travel
route
field
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Application number
PCT/JP2022/002781
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English (en)
French (fr)
Inventor
康人 西井
昌章 村山
Original Assignee
ヤンマーホールディングス株式会社
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Publication date
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    • 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
    • A01D41/1274—Control or measuring arrangements specially adapted for combines for drives
    • 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
    • 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
    • G05D1/648—
    • G05D2105/15—
    • G05D2107/21—
    • G05D2109/10—

Definitions

  • the present invention relates to an automatic operation method, a combine harvester, and an automatic operation system that enable automatic discharge traveling to a discharge position after completion of harvesting of a field.
  • a combine harvester that reaps grain culms while traveling in a field automatically reaps and travels along a preset travel route based on its own position information acquired using a satellite positioning system such as GPS. can be done. Further, some combine harvesters automatically travel to a discharge position in order to discharge grains when the storage amount of grains reaches a predetermined amount or more during automatic reaping travel.
  • the automatic traveling system disclosed in Patent Document 1 includes a route setting unit that sets a traveling route for automatic traveling, and an automatic traveling control unit that performs automatic traveling control of the aircraft based on the position of the aircraft and the traveling route. , a state detection unit that detects the state of the harvester, and an interruption determination unit that can determine interruption of automatic traveling based on the detection result of the state detection unit.
  • the route setting unit determines the position of the midway work in the field where the work is to be performed after the suspension of the automatic travel, the position of the machine body when the suspension of the automatic travel is determined, and the An intermediate work path for moving to an intermediate work position is generated based on the harvesting conditions of the .
  • the burden of moving the combine is placed on the operator, and the work efficiency may be lowered because the discharge work cannot be started immediately after the automatic reaping travel is completed.
  • the automatic discharge travel cannot be appropriately performed in accordance with the intention of the operator and the state of the field.
  • the present invention aims to provide an automatic operation method, a combine harvester, and an automatic operation system that can reduce the burden on workers and improve work efficiency by appropriately performing automatic discharge travel after completion of automatic reaping travel. aim.
  • an automatic operation method of the present invention is an automatic operation method for a combine harvester that automatically reaps and travels according to a travel route, and includes travel route creation for creating the travel route for an uncut area of a field. a discharge route creating step of creating a discharge route from the end position of the travel route that completes the automatic reaping of the uncut area to a discharge position preset for the agricultural field; and an automatic operation control step of controlling the automatic reaping traveling or the automatic discharging traveling along the discharging route.
  • the combine of the present invention is a combine that automatically reaps and travels according to a travel route, and includes a travel route creation unit that creates the travel route for an uncut area of a field; a discharge route creation unit that creates a discharge route from an end position of the travel route that completes automatic reaping of an uncut area to a discharge position preset for the agricultural field; and the automatic reaping according to the travel route. and an automatic operation control unit that controls traveling or automatic discharge traveling along the discharge route.
  • the automatic operation system of the present invention is an automatic operation system for a combine harvester that performs automatic reaping travel according to a traveling route, and is a traveling system that creates the traveling route for an uncut area of a field.
  • a route creation unit a discharge route creation unit that creates a discharge route from an end position of the travel route that completes automatic reaping of the uncut area to a discharge position preset for the field, and the travel route and an automatic operation control unit that controls the automatic reaping travel according to the above or the automatic discharge travel according to the discharge route.
  • an automatic operation method, a combine harvester, and an automatic operation system are provided that can reduce the burden on workers and improve work efficiency by appropriately performing automatic discharge travel after completion of automatic reaping travel. .
  • 4 is a flow chart showing an operation example after automatic reaping travel in the combine according to the embodiment of the present invention.
  • a combine harvester 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the combine 1 runs in a field to be worked by automatic operation or manual operation, and performs work such as reaping to harvest crops from stalks planted in the field.
  • the combine 1 is configured to perform automatic work in which the steering direction is controlled by automatic operation and the travel speed is controlled in response to manual operation, and unmanned work in which the steering direction and travel speed are controlled by automatic operation. It can run, turn and work autonomously in the field.
  • the combine harvester 1 is configured to perform automatic reaping travel for automatically reaping while automatically traveling along a travel route R (see FIGS. 3 to 5) having a predetermined travel pattern.
  • the combine harvester 1 can perform reciprocating cutting in which a plurality of strokes are reciprocated in an area having uncut grain culms (hereinafter referred to as an uncut area) in a field, or a cycle of a stroke along the inner periphery of the uncut area.
  • Automatic reaping travel is performed with a travel pattern such as circular reaping that is repeated while shifting.
  • the combine 1 follows the discharge route D (see FIGS. 3 to 5) to the discharge position C (see FIGS. 3 to 5) in order to discharge the grains stored during the reaping travel at the discharge position C (see FIGS. 3 to 5).
  • Configured for automatic ejection travel In the vicinity of the discharge position C, a grain transport truck or the like for performing the discharge work is provided on a ridge or the like outside the headland of the farm field.
  • the discharging device 24 composed of, for example, an auger is provided on the right side of the machine body.
  • the discharge position C is preferably set with a predetermined distance in the front-rear direction along the outer circumference of the headland.
  • the combine 1 includes a traveling section 2, a reaping section 3, a threshing section 4, a sorting section 5, a storage section 6, a waste straw processing section 7, a power section 8, and a control section. 9, and is composed of a so-called self-threshing combine.
  • the combine 1 threshes the culms harvested by the reaping unit 3 in the threshing unit 4 while traveling by the traveling unit 2 , sorts the grains in the sorting unit 5 , and stores them in the storage unit 6 .
  • the combine 1 processes the waste straw after threshing by the waste straw processing unit 7 .
  • the combine 1 drives the traveling section 2 , the reaping section 3 , the threshing section 4 , the sorting section 5 , the storage section 6 and the waste straw processing section 7 by the power supplied by the power section 8 .
  • the traveling unit 2 is provided below the body 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 power (for example, rotational power) transmitted from the engine 26 of the power unit 8, thereby causing the combine 1 to travel in the front-rear direction or in the left-right direction. or rotate it.
  • the transmission transmits the power (rotational power) of the power section 8 to the crawler traveling device 11, and can also change the speed of the rotational power.
  • the reaping part 3 is provided in front of the running part 2, and reaps rows within the maximum number of reaping rows, and the reaping width is determined by the number of rows to be reaping.
  • the reaping unit 3 includes a divider 13 , a lifting device 14 , a cutting device 15 and a conveying device 16 .
  • the divider 13 divides the grain culms in the field row by row, and guides the grain culms for a predetermined number of rows within the maximum number of harvested rows to the raising device 14 .
  • a lifting device 14 lifts the culm guided by the divider 13 .
  • the cutting device 15 cuts the culms raised by the raising device 14 .
  • the conveying device 16 conveys the culms cut by the cutting device 15 to the threshing section 4 .
  • the threshing section 4 is provided behind the reaping section 3.
  • the threshing section 4 includes a feed chain 18 and a threshing cylinder 19 .
  • the feed chain 18 conveys the culms conveyed from the conveying device 16 of the reaping unit 3 for threshing, and further conveys the culms after threshing, that is, the removed straw to the removed straw processing unit 7 .
  • the threshing cylinder 19 threshes the culms being conveyed by the feed chain 18 .
  • the sorting section 5 is provided below the threshing section 4 .
  • the sorting unit 5 includes a swing sorting device 21, an air sorting device 22, a grain conveying device (not shown), and a straw waste discharging device (not shown).
  • the swing sorting device 21 sieves the threshed grains dropped from the threshing section 4 to sort them into grains, straw scraps, and the like.
  • the wind sorting device 22 further sorts the degrained grains sorted by the rocking sorting device 21 into grains, straw scraps, and the like by blowing air.
  • the grain conveying device conveys the grains sorted by the swing sorting device 21 and the wind sorting device 22 to the storage section 6 .
  • the straw waste discharging device discharges the straw waste and the like sorted by the swing sorting device 21 and the air 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 reservoir 6 includes a grain tank 23 and a discharge device 24 .
  • the grain tank 23 stores grains conveyed from the sorting section 5 .
  • the discharging device 24 is composed of an auger or the like, performs a grain discharging operation, and discharges the grain stored in the grain tank 23 to an arbitrary place.
  • the discharge device 24 is automatically controlled by the control device 50 (see FIG. 2), or manually according to the operation of the control unit 9. Carry out the discharge work.
  • the combine 1 also includes a grain sensor 25 that detects the amount of grain stored in the grain tank 23 of the storage unit 6 (hereinafter referred to as the storage amount) (see FIG. 2).
  • the grain sensor 25 may be composed of, for example, a plurality of kneading sensors arranged at a plurality of positions in the height direction of the grain tank 23 at predetermined intervals. Each rice sensor turns on when there is grain at the height where it is placed and turns off when there is no grain.
  • the grain sensor 25 detects the integrated harvest amount of grains based on the height of the on-kneading sensor or the height of the off-kneading sensor.
  • the grain sensor 25 may be composed of a weight sensor or other sensors to detect the integrated harvest amount of grains.
  • the straw removal processing unit 7 is provided behind the threshing unit 4 .
  • the waste straw processing unit 7 includes a waste straw conveying device (not shown) and a waste straw cutting device (not shown).
  • the waste straw processing unit 7 may switch between a first discharge mode and a second discharge mode regarding discharge of waste straw according to the operation of the control unit 9 or the mobile terminal 53 by the operator.
  • the waste straw processing unit 7 discharges the waste straw conveyed from the feed chain 18 of the threshing unit 4 to the outside of the machine as it is by the waste straw conveying device, so that the uncut waste straw can be used. do.
  • the waste straw processing unit 7 discharges the waste straw between a pair of crawler type traveling devices 11 of the traveling unit 2 behind or below the combine 1 .
  • the waste straw processing unit 7 conveys the waste straw by the waste straw conveying device to the waste straw cutting device, cuts the waste straw by the waste straw cutting device, and then discharges the cut waste straw to the outside of the machine. Make it easier to process.
  • the waste straw processing unit 7 discharges it to the rear right side of the combine harvester 1 .
  • the power section 8 is provided above the traveling section 2 and in front of the storage section 6 .
  • the power unit 8 includes an engine 26 that generates rotational power.
  • the power unit 8 transmits the rotational power generated by the engine 26 to the traveling unit 2 , the reaping unit 3 , the threshing unit 4 , the sorting unit 5 , the storage unit 6 and the waste straw processing unit 7 .
  • the combine 1 also includes a fuel tank that stores fuel to be supplied to the engine 26 of the power section 8 .
  • the control section 9 is provided above the power section 8.
  • the control unit 9 includes a driver's seat (not shown) and a plurality of operating tools (not shown).
  • a driver's seat is a seat on which an operator sits, and is provided on the right side, for example.
  • the operating tool includes a handle for changing the traveling direction of the combine harvester 1, that is, for steering the combine harvester 1.
  • An operator operates the operating tool such as the handle to control the running and work of the combine harvester 1. can.
  • the operation tool includes a mechanism for adjusting the traveling speed of the traveling section 2 of the combine 1 and an elevation switch for raising and lowering the reaping section 3 .
  • the combine 1, as shown in FIG. 2, includes a positioning unit 34 that acquires position information of the combine 1 using a satellite positioning system such as GPS.
  • the positioning unit 34 receives positioning signals from positioning satellites via a positioning antenna, and acquires position information of the positioning unit 34, that is, position information of the combine 1, based on the positioning signals.
  • the combine harvester 1 may be configured to be able to communicate with a base station (not shown) installed on a ridge or the like around the field.
  • a base station receives a positioning signal from a positioning satellite via a positioning antenna and acquires position information of the base station based on the positioning signal.
  • the base station transmits correction information based on the location information of the base station to combine 1 (eg, positioning unit 34).
  • the combine 1 receives the correction information from the base station and corrects the position information of the positioning unit 34, ie, the position information of the combine 1, based on the correction information.
  • control device 50 of the combine harvester 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, hard disk drive, flash memory, etc., and a communication unit 52 that communicates with external devices.
  • the storage unit 51 stores programs and data for controlling various components and 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 functions.
  • the control device 50 acquires the position information of the combine harvester 1 by controlling the positioning unit 34, for example.
  • the control device 50 controls the grain sensor 25 to detect and acquire the amount of grain stored in the grain tank 23 .
  • the storage unit 51 stores, for example, farm field information of the farm field to be worked by the combine harvester 1 .
  • Field information includes the type or variety of crops planted in the field, the shape, size, and position information (coordinates, etc.) of the edge of the field that constitutes the perimeter of the field, and the shape, size, and position information of the uncut area of the field. (coordinates, etc.), etc.
  • the field information also includes an entry/exit position F (see FIGS. 3 to 5) in the vicinity of the entrance/exit where the combine 1 enters and exits the field, and a discharge position C at which the grain is discharged.
  • the storage unit 51 may store field information for each field. Note that even when the combine harvester 1 performs harvesting work for one field, the storage unit 51 may store the field information for that field.
  • the communication unit 52 can wirelessly communicate with external devices such as the mobile terminal 53 owned by the worker and the management server 54 that manages the work of the combine harvester 1 via a wireless communication antenna.
  • the control device 50 controls the communication unit 52 to wirelessly communicate with the mobile terminal 53 and the management server 54 to transmit and receive various information to and from the mobile terminal 53 and the management server 54 .
  • the mobile terminal 53 is one of the constituent elements of the combine harvester 1, and is a terminal capable of remotely operating the combine harvester 1.
  • the mobile terminal 53 is composed of a tablet terminal equipped with a touch panel, a notebook personal computer, or the like. Note that an operation device similar to the mobile terminal 53 may be provided in the control section 9 .
  • the mobile terminal 53 is configured to receive input operations such as touch operations on a touch panel for field information related to the field to be worked, and displays, for example, a field information setting screen on which field information can be set.
  • the portable terminal 53 can also display the traveling route R of the combine 1 on the field map so that the traveling direction can be known while displaying the field map based on the field information on the field information setting screen.
  • the portable terminal 53 has a function of accepting a selection of a travel pattern for automatic reaping travel of the combine 1, and a travel selection screen for selecting a reciprocating reaping or circular reaping travel pattern when creating a travel route R for automatic reaping travel. is displayed on the touch panel.
  • the portable terminal 53 transmits the travel pattern (reciprocating or circular cutting) input according to the operation of the travel selection screen to the combine harvester 1 and instructs the creation of the travel route R.
  • the mobile terminal 53 is configured to accept input operations such as touch operations on a touch panel for various information related to discharge of grains stored by the combine harvester 1. For example, as shown in FIG. 6, various information can be set.
  • a discharge setting screen 70 is displayed.
  • the portable terminal 53 may display the farm field map M based on the farm field information and the traveling route R of the combine harvester 1 on the discharge setting screen 70 .
  • the portable terminal 53 allows setting of the ejection position C on the ejection setting screen 70 .
  • a discharge position candidate is selected according to the touch operation of the field map M, and the selected discharge position candidate is set as the discharge position C according to the operation of the discharge position setting button 71 .
  • the discharge position C may be set on the field information setting screen, or may be set on the discharge setting screen 70 .
  • the mobile terminal 53 also has an automatic right shift button 72 for setting any one of the automatic right shift mode, the automatic shortest mode, and the manual mode as the discharge drive mode after the automatic reaping drive of the combine 1 on the discharge setting screen 70 , and the automatic right shift button 72 .
  • a shortest button 73 and a manual button 74 are provided.
  • the combine 1 is automatically discharged and traveled from the end position E (the end of the final stroke) of the travel route R where automatic reaping travel is completed to the discharge position C where the discharge work is performed, and the right side of the combine 1 is tilted. This is a discharge travel mode in which the vehicle is stopped at the discharge position C while facing the outside of the ground.
  • the automatic shortest mode is a mode in which the combine 1 is automatically discharged and traveled along the shortest route from the end position E to the discharge position C regardless of the orientation of the combine 1 .
  • the manual mode is a mode in which the combine 1 stops at the end position E of the travel route R after completion of the automatic reaping travel, and the combine 1 is manually discharged from the end position E to the discharge position C.
  • the automatic right-side mode, the automatic shortest mode, and the manual mode are not limited to travel when going from the end position E to the discharge position C at the completion of automatic reaping travel, but also when the grain tank 23 becomes full during work. may be applied to travel when going to the ejection position C for the ejection operation of .
  • the completion position is set to the reaping travel end position E, and the combine 1 is automatically discharged from the end position E to the discharge position C.
  • an ejection position movement button 75 may be provided on the ejection setting screen 70 . Regardless of whether the harvesting travel of the combine 1 is automatic or manual, the combine 1 may be automatically discharged and traveled to the discharge position C according to the operation of the discharge position movement button 75 .
  • the discharge setting screen 70 of the portable terminal 53 enables various operations related to grain discharge before the combine 1 starts automatic reaping travel. An operation of the move button 75 is accepted.
  • the mobile terminal 53 follows the straight line traveled during the reaping travel so as not to trample the uncut straw discharged by the straw processing unit 7 in the first discharge mode.
  • the discharge setting screen 70 may be provided with a straw discharge avoidance button (not shown).
  • the mobile terminal 53 may accept a selection operation as to whether or not the combine harvester 1 is to automatically exit toward the entrance/exit of the field after the combine harvester 1 completes the automatic reaping travel and discharge work.
  • the portable terminal 53 stores in the storage unit 51 the selection of ON/OFF of the automatic leaving running.
  • the mobile terminal 53 may select ON/OFF of automatic leaving travel for each farm field.
  • the combine 1 stores in the storage unit 51 the maximum capacity (hereinafter referred to as the set harvest amount [kg]) that the grain tank 23 can store grains. Furthermore, the combine 1 determines the distance at which automatic reaping travel can be executed (hereinafter referred to as the reapable distance), the integrated harvested amount of grain in the grain tank 23, or the free space for storing grains (hereinafter referred to as the reapable harvested amount). [kg]), the amount of grain that can be harvested per unit distance (for example, 0.1 m) (hereinafter referred to as unit harvest [kg / 0.1 m]) is stored in the storage unit 51 is stored.
  • the set harvest amount [kg] the set harvest amount that the grain tank 23 can store grains. Furthermore, the combine 1 determines the distance at which automatic reaping travel can be executed (hereinafter referred to as the reapable distance), the integrated harvested amount of grain in the grain tank 23, or the free space for storing grains (hereinafter referred to as the reapable harvested amount). [kg]), the amount of grain that can be harvested per
  • the combine 1 may use, for example, a bale/kg conversion coefficient [kg/bale] for converting the yield [kg] into bales, or a unit yield coefficient [0.1 bales/1000 2 ] may be stored in the storage unit 51 .
  • the harvesting capacity value of the combine harvester 1 is the cutting width for each row, the cutting width per stroke (for example, the cutting width of the row with the maximum number of cuttings), the number of cuttings per stroke (for example, (maximum mowing number of rows) is set in advance and stored in the storage unit 51 . Note that the cutting width per stroke may be grasped based on the cutting width for each row.
  • the control device 50 controls the farm field information setting unit 60, the travel route creation unit 61, the discharge route creation unit 62, the exit route creation unit 63, and the automatic operation control unit 64. works as The travel route creation unit 61, the discharge route creation unit 62, the exit route creation unit 63, and the automatic driving control unit 64 perform the travel route creation process, the discharge route creation process, the exit route creation process, and the exit route creation process of the automatic driving method according to the present invention. It realizes an automatic operation control process.
  • the control device 50 based on the operation of the portable terminal 53 functions as a selection unit that selects the necessity of automatic discharge driving, and implements the selection process of the automatic driving method according to the present invention.
  • the field information setting unit 60 automatically or manually sets field information related to the field to be worked on and stores it in the storage unit 51 .
  • the farm field information setting unit 60 manually sets the farm field information according to the farm field information input operation on the farm field information setting screen of the mobile terminal 53 .
  • the farm field information setting unit 60 may receive farm field information stored in the management server 54 from the management server 54 through communication with the management server 54 and automatically set the farm field information. Further, the farm field information setting unit 60 may edit the farm field information received from the management server 54 using the farm field information setting screen of the mobile terminal 53 .
  • the field information setting unit 60 may set field information for each field and store it in the storage unit 51 .
  • the field information setting unit 60 may receive the field information of each field from the management server 54 .
  • the farm field information setting unit 60 sets the farm field information of the succeeding farm field (next work farm field) when the reaping work such as automatic reaping travel is completed in the farm field where the reaping work is currently being performed (current work farm field). It may be possible to set it on the information setting screen.
  • the field information setting unit 60 may, for example, allow the worker to set the type and variety of crops for each field via a field information setting screen, or may receive field information stored in the management server 54. Alternatively, it may be set based on the data of the previous year stored in the storage unit 51 of the combine harvester 1 or the management server 54 .
  • the farm field information setting unit 60 may acquire a farm field image obtained by photographing the farm field to be worked on, and set the farm field information based on the result of image analysis of the farm field image.
  • the farm field information setting unit 60 matches the farm field information set according to the operation of the mobile terminal 53, the farm field information received from the management server 54, and the farm field information analyzed from the farm field image to make the information more accurate. field information may be acquired.
  • the image of the farm field may be captured by a body camera provided in the combine harvester 1, may be received by the communication unit 52 as an image captured by a fixed camera provided in the base station, or may be captured by a mobile camera provided in the mobile terminal 53.
  • the communication unit 52 may receive the image, or an image captured by an aerial camera provided in an aerial imaging device such as a drone may be received by the communication unit 52 .
  • the field information setting unit 60 may analyze the field information from the field image of one of the aircraft camera, the fixed camera, the mobile camera, or the aerial camera, or obtain the field information from the field images of two or more cameras. may be analyzed.
  • the control device 50 causes the monitor of the operation unit 9 to display the field image taken by the aircraft camera, fixed camera, portable camera, or aerial camera, or transmits it to the mobile terminal 53 to display it on the monitor of the mobile terminal 53 . You can
  • the travel route creation unit 61 creates a travel route R (see broken lines in FIGS. 3 to 5) that the combine harvester 1 refers to in order to perform automatic travel and automatic reaping (automatic reaping travel) in the field, and stores it in the storage unit. 51.
  • the travel route R includes not only travel settings related to travel, but also work settings related to work such as harvesting.
  • the travel settings include the travel speed and traveling direction (steering direction and forward or backward) at each travel position in addition to the travel positions in the field.
  • Job settings include information about whether to start or stop mowing at each travel position, mowing speed and mowing height, number of mowing rows, and other job information.
  • the travel route creation unit 61 sets a linear path for reaping while traveling in an uncut area in the field, and sets a travel route R by combining a plurality of straight paths.
  • the traveling route creation unit 61 creates a traveling route R according to a traveling pattern (reciprocating cutting or circular cutting) selected according to the operation of the mobile terminal 53 or the like.
  • the traveling route generation unit 61 may create a traveling route R for loop cutting that repeats while shifting the circumference of the stroke along the inner periphery of the uncut area toward the center, or a round trip cutting route R that reciprocates a plurality of strokes in the uncut area.
  • the travel route generator 61 sets a start position S at which automatic reaping travel is started and an end position E at which automatic reaping travel is completed in a series of travel routes R composed of a plurality of straight strokes.
  • the discharge route creation unit 62 moves from the end position E of the travel route R created by the travel route creation unit 61 to the preset discharge position C of the agricultural field information, as shown in FIG. A discharge route D is created.
  • the discharge route D is a route toward the discharge position C by automatic discharge travel after completion of the automatic reaping travel, and includes travel settings related to travel.
  • the discharge route creation unit 62 creates a discharge route D (see dashed lines in FIGS. 3 to 5) at a predetermined timing during automatic reaping travel and stores it in the storage unit 51 . For example, at a timing before reaching the end position E of the travel route R of the automatic reaping travel, the discharge route creation unit 62 approaches the end position E of the plurality of straight lines forming the travel route R of the automatic reaping travel. In a stroke (for example, a stroke one or two strokes before the final stroke) or in the final stroke, the discharge route D is created while automatic reaping travel is being performed.
  • the discharge route creation unit 62 may create the discharge route D at the timing when the travel route R is created by the travel route creation unit 61, or create the discharge route D at another timing during automatic reaping travel. may be created.
  • the discharge route creation unit 62 automatically It is preferable to recreate the discharge route D when the reaping travel is resumed.
  • the discharge route creation unit 62 transmits the data of the created discharge route D to the mobile terminal 53 and displays it on the touch panel, and notifies the worker of the shift to the discharge work and the completion of the automatic reaping travel.
  • the discharge route creation unit 62 causes the discharge route D to be displayed when the combine 1 starts automatic discharge travel along the discharge route D after the automatic reaping travel of the combine harvester 1 is completed.
  • the display of the discharge route D by the portable terminal 53 may end when the movement to the discharge position C is completed.
  • the discharge route creation unit 62 creates the discharge route D according to the discharge travel mode set on the discharge setting screen 70 of the mobile terminal 53 .
  • the discharge route generation unit 62 includes a discharge stroke in which the combine harvester 1 faces the discharge position C with the right side of the machine body facing the outside of the headland of the field. Then, a discharge route D including the shortest route from the end position E of the travel route R to this discharge stroke is created. Further, when the automatic shortest mode is set as the discharge travel mode, the discharge route creation unit 62 creates the shortest discharge route D from the end position E to the discharge position C regardless of the orientation of the combine harvester 1 at the discharge position C. create.
  • the discharge route generation unit 62 changes the position of the combine harvester 1 at the time of the operation, that is, the completion position of the reaping travel to the end position E , a discharge route D along which the combine 1 is automatically discharged from the end position E to the discharge position C is created.
  • the discharge route D in this case, either the right-side mode or the shortest mode may be automatically selected, or either the right-side mode or the shortest mode may be selected according to the operator's operation. good.
  • the discharge route generator 62 sets the discharge route D so that the turning distance and the turning time are shortened by setting a sufficient turning radius. should be created.
  • the discharge route generator 62 sets, for example, a turning circle with a predetermined turning radius that advances while turning from the end position E, and a turning circle with a predetermined turning radius that advances while turning toward the discharge position C, and sets these turning circles.
  • a discharge route D is created by connecting the circles with straight lines.
  • the turning radius of the turning circle may be set to a predetermined minimum turning radius as an initial value, and may be changed according to the width of the headland. For example, the wider the headland, the larger the turning radius.
  • the turning circle at the end position E is set as a circle whose tangent is a virtual line extending in the traveling direction of the combine 1 when reaching the end position E (that is, a virtual line along the linear stroke of the end position E).
  • the turning circle of the discharge position C is set as a circle whose tangent is an imaginary line extending in the traveling direction of the combine harvester 1 in the state of discharging work at the discharge position C (that is, an imaginary line along the straight path entering the discharge position C). be done.
  • the discharge route creation unit 62 creates a plurality of patterns of discharge routes from the end position E to the discharge position C in consideration of various conditions of the field, and discharges the shortest one of the plurality of patterns of discharge routes.
  • Route D may be used.
  • the ejection path creation unit 62 creates an ejection path D (see FIG. 3) that advances forward from the end position E and an ejection path D (see FIG. 4) that moves backward from the end position E. may be used as the discharge route D.
  • FIG. 4 shows a discharge path D that moves forward to the discharge position C after retreating from the end position E to the turning-back position B. As shown in FIG.
  • the discharge route creation unit 62 when the straw processing unit 7 is discharging the straw in the first discharge mode during automatic reaping traveling, or when the straw avoidance button is operated on the discharge setting screen 70 of the portable terminal 53, the discharge route creation unit 62 If so, the discharge route D is created so as to follow any straight line traveled during the automatic reaping travel (proceed along the straight line) so as not to trample the uncut discharged straw (Fig. 5 reference). Note that when the straw processing unit 7 discharges the discharged straw in the second discharge mode during automatic reaping travel, the discharge route creation unit 62 sets the discharge route regardless of the travel route R during automatic reaping travel. You can create D.
  • the exit route creation unit 63 determines the end position of the travel route R created by the travel route creation unit 61 when the combine harvester 1 automatically travels toward the entrance/exit of the field after completing the automatic reaping travel and discharge work.
  • An exit route from E or the discharge position C based on the field information to the entry/exit position F based on the field information is created.
  • the exit route includes travel settings related to travel.
  • the exit route creation unit 63 determines the difference between the field in which the automatic reaping travel has been completed (current work field) and the succeeding field (next work field). In between, an exit route from the end position E of the travel route R to the entry/exit position F is created when the grain discharge work is not performed.
  • the automatic driving control unit 64 controls the power unit 8 and the traveling unit 2 and the reaping unit 3 based on the traveling setting and work setting of the traveling route R created by the traveling route creating unit 61, and according to the traveling route R Then, automatic traveling and automatic harvesting are executed.
  • the automatic operation control unit 64 automatically reaps the uncut culms on the travel route R by the reaping unit 3 .
  • the automatic operation control unit 64 controls the threshing unit 4, the sorting unit 5, the storage unit 6, and the straw processing unit 7 along with the automatic harvesting, so that the culms after harvesting are threshed, the grains after threshing are Sorting of straw scraps, storage of grains after sorting, processing of waste straw after threshing, etc. are automatically executed.
  • the combine 1 is provided with a gyro sensor and a direction sensor to acquire displacement information and direction information of the combine 1, and the automatic operation control unit 64 adjusts the automatic running of the combine 1 based on the displacement information and the direction information. good too.
  • the automatic driving control unit 64 controls the power unit 8 and the traveling unit 2 based on the travel setting of the discharge route D created by the discharge route creation unit 62, and executes automatic travel according to the discharge route D.
  • the discharge travel mode set on the discharge setting screen 70 of the portable terminal 53 is the automatic right side mode or the automatic shortest mode
  • the automatic operation control unit 64 completes the automatic reaping travel along the travel route R
  • the automatic reaping travel on the travel route R is switched to the automatic discharge travel on the discharge route D.
  • the automatic operation control unit 64 ends the automatic discharge travel of the discharge route D.
  • the automatic operation control unit 64 causes the combine harvester 1 to operate at the end position E where the automatic reaping travel along the travel route R is completed. Stop.
  • the automatic operation control unit 64 determines whether or not there is a field (next working field) following the field (current working field) for which automatic reaping travel has been completed, field information (type/variety, harvest amount, etc.) of the next working field, and the like. It may be determined whether or not to perform the automatic discharge travel based on information related to the next working field.
  • the automatic operation control unit 64 determines whether or not to perform automatic discharge traveling according to the work situation. .
  • the automatic operation control unit 64 determines whether or not the current working field and the next working field have different types or varieties of crops based on the field information of the current working field and the next working field. The determination of whether or not the types or varieties of crops differ between fields may be made before the start of automatic reaping travel in the current work field, or during the execution of automatic reaping travel and before the completion of automatic reaping travel. You can go to
  • the automatic operation control unit 64 determines that automatic discharge traveling is to be performed regardless of the amount of grains stored in the grain tank 23 of the combine harvester 1 when the types or varieties of crops differ between fields.
  • the automatic operation control unit 64 may determine that the automatic discharge running is not performed when the types and varieties of crops are the same between fields.
  • the combine 1 determines whether or not to perform automatic discharge traveling after completion of the automatic reaping traveling in the current working field based on the field information (for example, the type and variety of crops) of the current working field and the next working field. It may be determined in advance and stored in the storage unit 51 or the management server 54 . In this case, the automatic operation control unit 64 may acquire information on whether to perform automatic discharge traveling from the storage unit 51 or the management server 54 .
  • the automatic operation control unit 64 may determine that the automatic discharge travel will be performed when the reaping of the current working field is completed.
  • the automatic operation control unit 64 detects the grain storage amount in the grain tank 23 at the time of completion of harvesting of the current work field by the grain sensor 25, and the storage amount is a predetermined storage amount. Determine whether or not the threshold is exceeded. When the storage amount exceeds the storage threshold value, the automatic operation control unit 64 determines that automatic discharge travel is to be performed at the completion of reaping of the current working field.
  • the automatic operation control unit 64 determines that the automatic discharge travel will not be performed when the harvesting of the current working field is completed.
  • the storage threshold may be set in advance based on the planned harvest amount of grains in the next work field, for example, the planned harvest amount for one round of the circumference of the next work field, It may be set to the planned harvest amount up to the end position E of the travel route R to be created. Alternatively, the full position at which the grain tank 23 is full on the travel route R created for the automatic reaping travel in the next working field is predicted in advance, and the full position is predicted before the full position. Then, the end of the process closest to the discharge position C of the next work field may be predicted, and the storage threshold may be set to the expected harvest amount up to the predicted end.
  • the harvested amount per unit distance for calculating the scheduled harvested amount of the next work field and the scheduled harvested amount may be set according to the operation of the operator using the mobile terminal 53, or the combine 1 It may be set based on the data of the previous year stored in the storage unit 51 or the management server 54 .
  • the retention threshold may be a variable value, as described above, or it may be a fixed value.
  • the automatic operation control unit 64 determines that the discharge operation is not to be performed after the automatic reaping travel of the combine harvester 1 is completed, the automatic operation control unit 64 automatically exits to the entrance/exit position F according to the exit route created by the exit route creation unit 63.
  • the power section 8 and the traveling section 2 may be controlled so as to travel. For example, when the automatic operation control unit 64 determines that the discharge work will not be performed and the automatic discharge travel will not be performed when the automatic reaping travel of the current work field is completed, the automatic operation control unit 64 immediately shifts to the reaping work of the next work field. For this reason, it is better to perform automatic exit driving.
  • the combine harvester 1 is controlled by the automatic operation control unit 64 according to the travel route R created by the travel route creation unit 61 and performs automatic reaping travel.
  • the automatic operation control unit 64 continues automatic reaping travel until reaching the end position E of the travel route R (step S1: No), and when reaching the end position E of the travel route R (step S1: Yes), automatic reaping travel. to complete.
  • the automatic operation control unit 64 determines whether the set discharge travel mode is the automatic right side mode or the automatic shortest mode in which automatic discharge travel is performed (step S2).
  • step S2 When the discharge travel mode is a manual mode in which automatic discharge travel is not performed (step S2: No), the automatic operation control unit 64 stops the combine harvester 1 at the end position E and waits for the operator to operate the operation unit 9. state.
  • step S3 the automatic operation control unit 64 determines whether the next work field is set.
  • step S3 If the next work field is not set (step S3: No), it is necessary to finish the reaping work across all fields. According to D, automatic discharge travel is performed from the end position E of the travel route R to the discharge position C (step S4).
  • step S3 if the next work field is set (step S3: Yes), the automatic operation control unit 64 determines whether the current work field and the next work field will produce crops based on the field information of the current work field and the next work field. It is determined whether or not the types and varieties are the same (step S5).
  • step S5 If the types and varieties of crops are different between fields (step S5: No), the grain tank 23 needs to be emptied for the reaping work in the next work field. Automatic discharge travel is performed from the end position E of the travel route R to the discharge position C according to the discharge route D created by the unit 62 (step S4).
  • step S6 determines that the storage amount of grains in the grain tank 23 at the time of completion of harvesting in the current working field is a predetermined storage threshold value. is exceeded (step S6).
  • step S6 If the storage amount exceeds the storage threshold value (step S6: Yes), the grain tank 23 will soon become full because the grain tank 23 does not have enough free space to store grains even when the harvesting work in the next working field is started. It may be the quantity. Therefore, the automatic operation control unit 64 performs automatic discharge travel from the end position E of the travel route R to the discharge position C according to the discharge route D created by the discharge route creation unit 62 (step S4).
  • step S6 if the storage amount is equal to or less than the storage threshold (step S6: No), the grain tank 23 has sufficient free space for storing grains, and the grains harvested in the next harvesting work in the working field can be stored. Therefore, the automatic operation control unit 64 follows the exit route created by the exit route creation unit 63 in order to move to the next work field without performing automatic discharge travel and discharge work in the current work field, and ends the travel route R. Automatic exit traveling from position E to entry/exit position F is performed (step S7).
  • the determination of the automatic discharge traveling is performed after the combine harvester 1 reaches the end position E of the travel route R, but the present invention is not limited to this operation example.
  • the combine harvester 1 performs the determinations shown in steps S3 to S6 before or during reaping travel to create a discharge route for automatic discharge travel or an exit route for automatic exit travel.
  • the judgments shown in the above steps S1 and S2 may be performed to carry out automatic discharge travel or automatic exit travel.
  • the combine 1 may perform automatic discharge traveling from the end position E to the discharge position C regardless of the presence or absence of the next working field and the grain storage amount.
  • the combine harvester 1 includes the control device 50 , and the control device 50 functions as the travel route creation unit 61 , discharge route creation unit 62 and automatic operation control unit 64 .
  • the travel route creation unit 61 creates a travel route R for an uncut area of the field.
  • the discharge route creation unit 62 creates a discharge route D from the end position E of the travel route R for completing the automatic reaping of the uncut area to the discharge position C preset for the field.
  • the automatic operation control unit 64 controls automatic reaping travel along the travel route R or automatic discharge travel along the discharge route D.
  • the combine 1 automatically moves to the discharge position C where the harvested grains are discharged after completing the automatic reaping travel in the field, thereby determining whether the combine 1 is moved to the discharge position C.
  • Manual operation of the combine harvester 1 to the discharge position C can be omitted without forcing the operator to make the determination.
  • the time from the completion of the automatic reaping travel to the start of movement to the discharge position C can be shortened. In this way, the combine 1 can reduce the burden on the operator and improve the work efficiency by appropriately performing the automatic discharge travel after the completion of the automatic reaping travel.
  • the automatic operation control unit 64 determines whether or not to perform automatic discharge travel based on information related to the next work field (whether or not there is a next work field, field information of the next work field, etc.). do. For example, the automatic operation control unit 64 performs automatic discharge traveling when the type or variety of crops differs between the current work field and the next work field.
  • the combine harvester 1 can determine automatic discharge travel for the current working field, taking into consideration the next working field. For example, without forcing the operator to determine whether the types or varieties of crops are different between fields, it is possible to more reliably prevent grains of different types or varieties from being mixed and stored in the grain tank 23. can do. In addition, even if the types or varieties of crops differ between fields, it is possible to smoothly shift to the work in the next working field. Therefore, an operator's burden can be reduced and the work efficiency of the combine 1 can be improved.
  • the automatic operation control unit 64 performs automatic discharge traveling when the grain storage amount exceeds a predetermined storage threshold when there is a next work field, When the storage amount is equal to or less than the storage threshold, automatic discharge travel is not performed.
  • the amount of grains stored in the grain tank 23 at the time of completion of harvesting of the current working field is relatively large, and even if harvesting of the next working field is started without discharging work, the grain tank 23 is immediately full.
  • automatic discharge traveling is performed, so that the work in the next work field can be started with sufficient free space in the grain tank 23 .
  • the automatic discharge traveling is not performed, when the grain tank 23 has sufficient free space, it is possible to smoothly shift to the work in the next work field. In this way, the operator is not forced to determine whether or not to perform automatic discharge traveling, the burden on the operator can be reduced, and the work efficiency of the combine harvester 1 can be improved.
  • the automatic operation control unit 64 presets the storage threshold value based on the planned grain yield in the next work field.
  • the combine 1 of the present embodiment creates an exit route from the end position E of the travel route R to the entry/exit position F preset for the field when the automatic operation control unit 64 does not perform automatic discharge travel.
  • An exit route creation unit 63 is further provided.
  • the automatic operation control unit 64 performs automatic exit travel according to the exit route when the automatic discharge travel is not performed.
  • the operator is not forced to determine whether or not to move the combine harvester 1 to the entrance/exit position F when the automatic discharge traveling is not performed, and manual operation of the combine harvester 1 to the entrance/exit position F is omitted. be able to.
  • the time from the completion of automatic reaping travel to the start of movement to the entrance/exit position F can be shortened. In this way, the combine 1 appropriately performs the automatic leaving travel after the completion of the automatic reaping travel, thereby reducing the burden on the operator and improving the work efficiency.
  • the discharge route creation unit 62 creates a discharge route D along at least a portion of the travel route R (for example, any stroke in an area where automatic reaping travel has already been performed).
  • control device 50 based on the operation of the mobile terminal 53 functions as a selection unit that selects whether or not automatic discharge traveling is necessary.
  • the worker can select whether or not automatic discharge travel is necessary, so it is possible to set automatic discharge travel according to the conditions of the field and the worker. can be adapted to the situation.
  • the control device 50 of the combine harvester 1 functions as the farm field information setting unit 60, the travel route creation unit 61, the discharge route creation unit 62, the exit route creation unit 63, and the automatic operation control unit 64 is explained.
  • the invention is not limited to this example.
  • the mobile terminal 53 may be configured to function as the field information setting unit 60, the travel route creation unit 61, the discharge route creation unit 62, the exit route creation unit 63, or the automatic operation control unit 64. good.
  • the management server 54 may determine whether or not automatic discharge travel or automatic exit travel is necessary.
  • the automatic operation system applies at least one of the control device 50 of the combine harvester 1, the portable terminal 53 and the management server 54 to set the field information setting unit 60, the travel route creation unit 61, the discharge route It may function as the generation unit 62, the exit route generation unit 63, or the automatic driving control unit 64, and determine whether or not automatic discharge driving or automatic exit driving is necessary.
  • the present invention is not limited to this example, and the combine 1 may be configured as a normal combine.

Abstract

【課題】自動刈取走行の完了後に自動排出走行を適切に行うことで、作業者の負担を軽減すると共に作業効率を向上させることができる自動運転方法、コンバイン及び自動運転システムを提供する。 【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、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２及び自動運転制御部６４として機能する。走行経路作成部６１は、圃場の未刈領域に対して走行経路Ｒを作成する。排出経路作成部６２は、未刈領域の自動刈取を完了する走行経路Ｒの終了位置Ｅから、圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路Ｄを作成する。自動運転制御部６４は、走行経路Ｒに従った自動刈取走行又は排出経路Ｄに従った自動排出走行を制御する。

Description

自動運転方法、コンバイン及び自動運転システム
　本発明は、圃場の刈取完了後に排出位置まで自動排出走行を行うことが可能な自動運転方法、コンバイン及び自動運転システムに関する。
　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刈取走行を行うことができる。また、コンバインは、自動刈取走行中に穀粒の貯留量が所定量以上に到達すると、穀粒の排出作業を行うために排出位置まで自動走行するものがある。
　例えば、特許文献１に開示される自動走行システムは、自動走行を行う走行経路を設定する経路設定部と、機体の位置と走行経路とに基づいて機体の自動走行制御を行う自動走行制御部と、収穫機の状態を検出する状態検出部と、状態検出部の検出結果に基づいて自動走行の中断を判定可能な中断判定部とを備えている。経路設定部は、中断判定部によって自動走行の中断が判定されると、圃場内において自動走行の中断後に作業する途中作業位置と、自動走行の中断が判定されたときの機体の位置と、圃場の収穫状況とに基づいて、途中作業位置へ移動する途中作業経路を生成する。
特開２０２０－２２４２９号公報
　しかしながら、特許文献１のような従来のコンバインでは、自動刈取走行の途中で排出作業へ移行する動作のみが考慮されている。従来のコンバインでは、圃場に対して予め設定された走行経路の終了位置に到達して自動刈取走行を完了した場合に、その後、排出作業へ移行するための動作や、次に作業する圃場へ移動するための動作について考慮されていない。そのため、従来のコンバインは、自動刈取走行を完了したとき、走行経路の終了位置に停止したままとなり、作業者は、その停止位置から穀粒の排出作業を行う排出位置まで手動でコンバインを移動させる必要がある。このとき、コンバインを移動させる負担が作業者に掛かり、また、自動刈取走行を完了した後、即座に排出作業に移行できないために作業効率が低下するおそれがある。このように、従来のコンバインでは、自動刈取走行の完了後に、作業者の意図や圃場の状態に合わせた自動排出走行を適切に行うことができない。
　本発明は、自動刈取走行の完了後に自動排出走行を適切に行うことで、作業者の負担を軽減すると共に作業効率を向上させることができる自動運転方法、コンバイン及び自動運転システム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、本発明の自動運転方法は、走行経路に従って自動刈取走行を行うコンバインの自動運転方法であって、圃場の未刈領域に対して前記走行経路を作成する走行経路作成工程と、前記未刈領域の自動刈取を完了する前記走行経路の終了位置から、前記圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路を作成する排出経路作成工程と、前記走行経路に従った前記自動刈取走行又は前記排出経路に従った自動排出走行を制御する自動運転制御工程と、を有することを特徴とする。
　また、上記課題を解決するために、本発明のコンバインは、走行経路に従って自動刈取走行を行うコンバインであって、圃場の未刈領域に対して前記走行経路を作成する走行経路作成部と、前記未刈領域の自動刈取を完了する前記走行経路の終了位置から、前記圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路を作成する排出経路作成部と、前記走行経路に従った前記自動刈取走行又は前記排出経路に従った自動排出走行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。
　また、上記課題を解決するために、本発明の自動運転システムは、走行経路に従って自動刈取走行を行うコンバインの自動運転システムであって、圃場の未刈領域に対して前記走行経路を作成する走行経路作成部と、前記未刈領域の自動刈取を完了する前記走行経路の終了位置から、前記圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路を作成する排出経路作成部と、前記走行経路に従った前記自動刈取走行又は前記排出経路に従った自動排出走行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。
　本発明によれば、自動刈取走行の完了後に自動排出走行を適切に行うことで、作業者の負担を軽減すると共に作業効率を向上させることができる自動運転方法、コンバイン及び自動運転システムを提供する。
本発明の実施形態に係るコンバインの側面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインのブロック図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて走行経路の終了位置から排出位置までの排出経路が設定される圃場の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて走行経路の終了位置から排出位置までの排出経路が設定される圃場の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて走行経路の終了位置から排出位置までの排出経路が設定される圃場の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて排出設定画面の例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るコンバインにおいて自動刈取走行後の動作例を示すフローチャートである。
　本発明の実施形態によるコンバイン１について図１等を参照して説明する。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、圃場に植えられた穀稈から作物の収穫作業を行うために刈取等の作業を行うものである。コンバイン１は、例えば、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。
　コンバイン１は、所定の走行パターンの走行経路Ｒ（図３～図５参照）に従って自動走行しながら自動刈取する自動刈取走行を行うように構成される。例えば、コンバイン１は、圃場の未刈穀稈を有する領域（以下、未刈領域と称する）において複数の行程を往復する往復刈りや、未刈領域の内周に沿った行程の周回を中央側にずらしながら繰り返す回り刈り等の走行パターンの自動刈取走行を行う。
　また、コンバイン１は、刈取走行で貯留した穀粒の排出作業を排出位置Ｃ（図３～図５参照）で行うために、排出位置Ｃまでの排出経路Ｄ（図３～図５参照）に従って自動排出走行を行うように構成される。排出位置Ｃの近傍には、排出作業を行うための穀粒の搬送トラック等が圃場の枕地の外側の畔等に設けられる。コンバイン１は、排出作業を行う場合、例えば、オーガ等で構成される排出装置２４が機体右側に設けられるため、機体右側を枕地の外側に向けた状態で排出位置Ｃに停止することが好ましい。なお、コンバイン１が排出位置Ｃに対して円滑に進入及び退出できるように、排出位置Ｃは、枕地の外周に沿って前後方向に所定距離を有して設定されるとよい。
　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２６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、最大刈取条数以内の条列の刈取作業を行い、刈取作業の対象の条列数によって刈取幅が定まる。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、圃場の穀稈を一条毎に分草して、最大刈取条数以内の所定条数分の穀稈を引起装置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２３と、排出装置２４とを備える。グレンタンク２３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２４は、オーガ等で構成され、穀粒の排出作業を行い、グレンタンク２３に貯留されている穀粒を任意の場所に排出する。排出装置２４は、コンバイン１が排出位置Ｃに到達して排出作業の準備を完了すると、制御装置５０（図２参照）に制御されて自動的に、又は操縦部９の操作に応じて手動で排出作業を行う。
　また、コンバイン１は、貯留部６のグレンタンク２３内に貯留されている穀粒の量（以下、貯留量と称する）を検出する穀粒センサー２５を備える（図２参照）。穀粒センサー２５は、例えば、グレンタンク２３の高さ方向の複数の位置に所定間隔を空けて配置された複数のもみセンサーで構成されてもよい。各もみセンサーは、配置された高さに穀粒がある場合にオンになり、穀粒がない場合にオフになる。穀粒センサー２５は、オンのもみセンサーの高さ又はオフのもみセンサーの高さに基づいて穀粒の収穫積算量を検出する。あるいは、穀粒センサー２５は、重量センサーやその他のセンサーで構成されて穀粒の収穫積算量を検出してもよい。
　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。排藁処理部７は、排藁の排出に関する第１の排出モードと第２の排出モードとを、作業者による操縦部９又は携帯端末５３の操作に応じて切り替え可能にしてよい。
　排藁処理部７は、第１の排出モードでは、脱穀部４のフィードチェーン１８から搬送された排藁を、排藁搬送装置によってそのまま機外へ排出し、未切断の排藁を利用可能にする。例えば、排藁処理部７は、排藁をそのまま排出する場合、コンバイン１の後方や下方で走行部２の一対のクローラ式走行装置１１の間に排藁を排出する。あるいは、排藁処理部７は、第２の排出モードでは、排藁搬送装置によって排藁切断装置へ搬送して、排藁切断装置によって切断した後で機外へ排出し、切断した排藁を処理し易くする。例えば、排藁処理部７は、排藁を切断して排出する場合、コンバイン１の後方の右側寄りに排出する。
　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２６を備える。動力部８は、エンジン２６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。また、コンバイン１は、動力部８のエンジン２６へ供給する燃料を収容する燃料タンクを備える。
　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（図示せず）と、複数の操作具（図示せず）とを備える。運転席は、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、コンバイン１の走行部２の走行速度を調整する機構や、刈取部３を昇降させる昇降スイッチを含む。
　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測位ユニット３４を備えている。測位ユニット３４は、測位アンテナを介して測位衛星から測位信号を受信し、測位信号に基づいて測位ユニット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。
　なお、コンバイン１は、圃場の周囲の畦等に設置された基地局（図示せず）と通信可能に構成されてもよい。基地局は、測位アンテナを介して測位衛星から測位信号を受信し、測位信号に基づいて基地局の位置情報を取得する。基地局は、基地局の位置情報に基づく補正情報を、コンバイン１（例えば、測位ユニット３４）へ送信する。コンバイン１（例えば、測位ユニット３４）は、補正情報を基地局から受信し、補正情報に基づいて測位ユニット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。
　次に、コンバイン１の制御装置５０について図２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や、外部機器と通信を行う通信部５２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。
　制御装置５０は、例えば、測位ユニット３４を制御してコンバイン１の位置情報を取得する。制御装置５０は、穀粒センサー２５を制御してグレンタンク２３内の穀粒の貯留量を検出させて取得する。
　記憶部５１は、例えば、コンバイン１の作業対象である圃場の圃場情報を記憶する。圃場情報は、圃場に植えられた作物の種類又は品種、圃場外周を構成する圃場端の形状、大きさ及び位置情報（座標等）等や、圃場の未刈領域の形状、大きさ及び位置情報（座標等）等を含む。また、圃場情報は、コンバイン１が圃場に入退場する出入口付近の入退場位置Ｆ（図３～図５参照）や穀粒の排出作業を行う排出位置Ｃを含む。コンバイン１が２つ以上の圃場に亘って刈取作業を行う場合、記憶部５１は、各圃場の圃場情報を記憶するとよい。なお、コンバイン１が１つの圃場の刈取作業を行う場合でも、記憶部５１は、その圃場の圃場情報を記憶してよい。
　通信部５２は、無線通信アンテナを介して、作業者の保有する携帯端末５３や、コンバイン１の作業を管理する管理サーバ５４等の外部機器と無線通信可能となる。制御装置５０は、通信部５２を制御して携帯端末５３や管理サーバ５４と無線通信を行い、携帯端末５３や管理サーバ５４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の構成要素の一つであって、コンバイン１を遠隔操作可能な端末であり、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と同様の操作装置が操縦部９に備えられてもよい。
　携帯端末５３は、作業対象の圃場に係る圃場情報について、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、例えば、圃場情報を設定可能な圃場情報設定画面を表示する。携帯端末５３は、圃場情報設定画面において、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Ｒを進行方向が分かるように表示することもできる。
　携帯端末５３は、コンバイン１の自動刈取走行の走行パターンの選択を受け付ける機能を有し、自動刈取走行の走行経路Ｒを作成する場合に、往復刈り又は回り刈りの走行パターンを選択する走行選択画面をタッチパネルに表示する。携帯端末５３は、走行選択画面の操作に応じて入力された走行パターン（往復刈り又は回り刈り）をコンバイン１へ送信して走行経路Ｒの作成を指示する。
　また、携帯端末５３は、コンバイン１が貯留した穀粒の排出に関する各種情報について、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、例えば、図６に示すように、各種情報を設定可能な排出設定画面７０を表示する。携帯端末５３は、排出設定画面７０において、圃場情報に基づく圃場マップＭ及びコンバイン１の走行経路Ｒを表示してよい。例えば、携帯端末５３は、排出設定画面７０において、排出位置Ｃを設定可能にする。排出設定画面７０では、圃場マップＭのタッチ操作に応じて、排出位置候補を選択させ、排出位置設定ボタン７１の操作に応じて、選択されている排出位置候補を排出位置Ｃとして設定する。なお、排出位置Ｃは、圃場情報設定画面で設定してもよく、排出設定画面７０で設定してもよい。
　また、携帯端末５３は、排出設定画面７０において、コンバイン１の自動刈取走行後の排出走行モードとして、自動右寄モード、自動最短モード及び手動モードの何れかを設定する自動右寄ボタン７２、自動最短ボタン７３及び手動ボタン７４を備える。自動右寄モードは、自動刈取走行を完了する走行経路Ｒの終了位置Ｅ（最終行程の終端）から排出作業を行う排出位置Ｃまでコンバイン１を自動排出走行させて、コンバイン１の機体右側を枕地の外側に向けた状態で排出位置Ｃに停止させる排出走行モードである。自動最短モードは、コンバイン１の向きに拘わらず、終了位置Ｅから排出位置Ｃまで最短の経路でコンバイン１を自動排出走行させるモードである。手動モードは、自動刈取走行の完了後に走行経路Ｒの終了位置Ｅで停止し、終了位置Ｅから排出位置Ｃまでコンバイン１を手動で排出走行させるモードである。なお、自動右寄モード、自動最短モード及び手動モードは、自動刈取走行の完了時に終了位置Ｅから排出位置Ｃに行く際の走行に限らず、作業途中でグレンタンク２３が満量になった場合の排出作業のために排出位置Ｃに行く際の走行に適用されてよい。
　更に、携帯端末５３は、手動でコンバイン１を操縦して刈取走行を完了した後、その完了位置を刈取走行の終了位置Ｅとして、終了位置Ｅから排出位置Ｃまでコンバイン１を自動排出走行させるために、排出設定画面７０において、排出位置移動ボタン７５を備えてもよい。なお、コンバイン１の刈取走行が自動か手動かに拘わらず、排出位置移動ボタン７５の操作に応じて、排出位置Ｃまでコンバイン１を自動排出走行させてもよい。
　携帯端末５３の排出設定画面７０は、コンバイン１の自動刈取走行の開始前に、穀粒の排出に関する各種操作を受け付け可能にしていて、一方、コンバイン１の自動刈取走行の開始後では、排出位置移動ボタン７５の操作を受け付ける。
　なお、携帯端末５３は、排藁処理部７が第１の排出モードで排出した未切断の排藁を踏み荒らさないように、刈取走行時に通った直線行程を辿って（直線行程に沿って進んで）排出位置Ｃまでコンバイン１を自動排出走行させるために、排出設定画面７０において、排藁回避ボタン（図示せず）を備えてもよい。
　また、携帯端末５３は、コンバイン１が自動刈取走行や排出作業を完了した後、コンバイン１を圃場の出入口へ向かって自動退場走行させるか否かの選択操作を受け付けてもよい。携帯端末５３は、自動退場走行のオン／オフの選択を記憶部５１に記憶しておく。コンバイン１が２つ以上の圃場に亘って刈取作業を行う場合、携帯端末５３は、圃場毎に自動退場走行のオン／オフを選択させてよい。
　コンバイン１は、グレンタンク２３が穀粒を貯留できる最大容量（以下、設定収穫量［ｋｇ］と称する）を記憶部５１に記憶している。更に、コンバイン１は、自動刈取走行を実行できる距離（以下、刈取可能距離と称する）を、グレンタンク２３内の穀粒の収穫積算量又は穀粒を貯留できる空き容量（以下、刈取可能収穫量［ｋｇ］と称する）に基づいて算出するために、単位距離（例えば、０．１ｍ）当たりで収穫できる穀粒の量（以下、単位収穫量［ｋｇ／０．１ｍ］と称する）を記憶部５１に記憶している。あるいは、コンバイン１は、単位収穫量を算出するために、例えば、収穫係数として、収穫量［ｋｇ］を俵に変換する俵・ｋｇ変換係数［ｋｇ／俵］や、単位収穫係数［０．１俵／１０００２］を記憶部５１に記憶していてもよい。
　コンバイン１は、刈取部３の刈取能力値として条列毎の刈取幅や一行程当たりの刈取幅（例えば、最大刈取条数の条列の刈取幅）、一行程当たりの刈取条数（例えば、最大刈取条数）を予め設定して記憶部５１に記憶している。なお、一行程当たりの刈取幅は、条列毎の刈取幅に基づいて把握してもよい。
　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、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２、退場経路作成部６３及び自動運転制御部６４として動作する。なお、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２、退場経路作成部６３及び自動運転制御部６４は、本発明に係る自動運転方法の走行経路作成工程、排出経路作成工程、退場経路作成工程及び自動運転制御工程を実現するものである。なお、携帯端末５３の操作に基づく制御装置５０が、自動排出走行の要否を選択する選択部として機能し、本発明に係る自動運転方法の選択工程を実現する。
　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、管理サーバ５４との通信によって、管理サーバ５４が記憶している圃場情報を管理サーバ５４から受信して自動で設定してもよい。また、圃場情報設定部６０は、管理サーバ５４から受信した圃場情報を、携帯端末５３の圃場情報設定画面によって編集可能にしてもよい。
　コンバイン１が２つ以上の圃場に亘って刈取作業を行う場合、圃場情報設定部６０は、各圃場の圃場情報を設定して記憶部５１に記憶してよい。なお、管理サーバ５４が２つ以上の圃場に亘る刈取作業スケジュールを記憶している場合には、圃場情報設定部６０は、各圃場の圃場情報を管理サーバ５４から受信するとよい。また、圃場情報設定部６０は、現在、刈取作業を行っている圃場（現在作業圃場）で自動刈取走行等の刈取作業を完了したときに、後続の圃場（次回作業圃場）の圃場情報を圃場情報設定画面によって設定可能にしてもよい。
　圃場情報設定部６０は、例えば、各圃場の作物の種類及び品種を、圃場情報設定画面を介して作業者に設定させてもよく、又は管理サーバ５４に記憶した圃場情報を受信してもよく、あるいは、コンバイン１の記憶部５１や管理サーバ５４に記憶されている前年のデータに基づいて設定されてもよい。
　なお、他の例として、圃場情報設定部６０は、作業対象の圃場を撮影した圃場画像を取得し、圃場画像を画像解析した結果に基づいて圃場情報を設定してもよい。また、圃場情報設定部６０は、携帯端末５３の操作に応じて設定した圃場情報や、管理サーバ５４から受信した圃場情報と、圃場画像から解析した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してもよい。
　圃場画像は、コンバイン１に備わる機体カメラによって撮影してもよく、基地局に備わる固定カメラによって撮影した画像を通信部５２で受信してもよく、携帯端末５３に備わる携帯カメラによって撮影した画像を通信部５２で受信してもよく、ドローン等の空撮装置に備わる空撮カメラによって撮影した画像を通信部５２で受信してもよい。圃場情報設定部６０は、機体カメラ、固定カメラ、携帯カメラ又は空撮カメラのうち、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。なお、制御装置５０は、機体カメラ、固定カメラ、携帯カメラ又は空撮カメラによって撮影した圃場画像を操縦部９のモニタに表示させたり、携帯端末５３へ送信して携帯端末５３のモニタに表示させたりしてもよい。
　走行経路作成部６１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（自動刈取走行）を行うために参照する走行経路Ｒ（図３～図５の破線参照）を作成して記憶部５１に記憶する。走行経路Ｒ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、刈取条数、他の作業に関する情報を含む。
　走行経路作成部６１は、圃場内の未刈領域に対して、走行しながら刈取を行う行程を直線状に設定し、複数の直線行程を組み合わせて走行経路Ｒを設定する。走行経路作成部６１は、携帯端末５３等の操作に応じて選択された走行パターン（往復刈り又は回り刈り）に応じた走行経路Ｒを作成する。例えば、走行経路作成部６１は、未刈領域の内周に沿った行程の周回を中央側にずらしながら繰り返す回り刈りの走行経路Ｒや、未刈領域において複数の行程を往復する往復刈りの行程を作成する。走行経路作成部６１は、複数の直線行程からなる一連の走行経路Ｒにおいて、自動刈取走行を開始する開始位置Ｓと、自動刈取走行を完了する終了位置Ｅとを設定する。
　排出経路作成部６２は、排出作業を行うために、図３に示すように、走行経路作成部６１によって作成した走行経路Ｒの終了位置Ｅから、予め設定された圃場情報の排出位置Ｃへと向かう排出経路Ｄを作成する。排出経路Ｄは、自動刈取走行の完了後に、自動排出走行で排出位置Ｃへ向かう経路であり、走行に関する走行設定を含む。
　排出経路作成部６２は、自動刈取走行における所定のタイミングで、排出経路Ｄ（図３～図５の一点鎖線参照）を作成して記憶部５１に記憶する。例えば、排出経路作成部６２は、自動刈取走行の走行経路Ｒの終了位置Ｅへ到達する前のタイミングで、自動刈取走行の走行経路Ｒを構成する複数の直線行程のうち、終了位置Ｅに近付く行程（例えば、最終行程よりも１本又は２本前の行程）において、又は最終行程において、自動刈取走行を行っている間に排出経路Ｄを作成する。あるいは、排出経路作成部６２は、走行経路作成部６１によって走行経路Ｒを作成したタイミングで排出経路Ｄを作成してもよく、自動刈取走行を行っている間のその他のタイミングで排出経路Ｄを作成してもよい。なお、コンバイン１が最終行程よりも数本前の行程又は最終行程を走行中に、刈り取った穀稈等の詰まり等が生じて、自動刈取走行を中断した場合、排出経路作成部６２は、自動刈取走行の再開時に排出経路Ｄを再作成するとよい。
　排出経路作成部６２は、作成した排出経路Ｄのデータを携帯端末５３へ送信してタッチパネルに表示させると共に、排出作業への移行や自動刈取走行の完了を作業者へ通知する。例えば、排出経路作成部６２は、コンバイン１の自動刈取走行の完了後、コンバイン１が排出経路Ｄに従って自動排出走行を開始するときに、排出経路Ｄを表示させる。なお、携帯端末５３による排出経路Ｄの表示は、排出位置Ｃへの移動を完了したときに終了してよい。
　排出経路作成部６２は、携帯端末５３の排出設定画面７０で設定された排出走行モードに応じて排出経路Ｄを作成する。排出走行モードとして自動右寄モードが設定されている場合、排出経路作成部６２は、コンバイン１が機体右側を圃場の枕地の外側に向けた状態で排出位置Ｃに臨むような排出行程を含んでいて、走行経路Ｒの終了位置Ｅからこの排出行程へ至る最短の経路を含む排出経路Ｄを作成する。また、排出走行モードとして自動最短モードが設定されている場合、排出経路作成部６２は、排出位置Ｃにおけるコンバイン１の向きに拘わらず、終了位置Ｅから排出位置Ｃまで最短となる排出経路Ｄを作成する。
　更に、排出経路作成部６２は、携帯端末５３の排出設定画面７０において排出位置移動ボタンが操作された場合には、その操作時のコンバイン１の位置、すなわち、刈取走行の完了位置を終了位置Ｅとして、終了位置Ｅから排出位置Ｃまでコンバイン１を自動排出走行させる排出経路Ｄを作成する。この場合の排出経路Ｄは、右寄モード及び最短モードの何れかが自動的に選択されてもよく、あるいは、作業者の操作に応じて右寄モード及び最短モードの何れかが選択されてもよい。
　排出経路作成部６２は、コンバイン１が終了位置Ｅから排出位置Ｃへ至るまでに旋回を要する場合には、十分な旋回半径を取り、旋回距離及び旋回時間がより短くなるように排出経路Ｄを作成するとよい。排出経路作成部６２は、例えば、終了位置Ｅから旋回しながら進行する所定旋回半径の旋回円と、排出位置Ｃへと旋回しながら進行する所定旋回半径の旋回円とを設定し、これらの旋回円を直線で繋いで排出経路Ｄを作成する。
　なお、旋回円の旋回半径は、初期値として所定の旋回半径最小値に設定されてよく、枕地の幅に応じて変更してよい。例えば、枕地の幅が大きいほど、旋回半径を大きくしてよい。終了位置Ｅの旋回円は、終了位置Ｅに到達したときのコンバイン１の進行方向に延びる仮想線（すなわち、終了位置Ｅの直線行程に沿う仮想線）を接線とする円で設定される。排出位置Ｃの旋回円は、排出位置Ｃで排出作業を行う状態のコンバイン１の進行方向に延びる仮想線（すなわち、排出位置Ｃへ進入する直線経路に沿う仮想線）を接線とする円で設定される。
　排出経路作成部６２は、圃場の様々な状態を考慮して終了位置Ｅから排出位置Ｃへ至る複数パターンの排出経路を作成して、これらの複数パターンの排出経路のうち、最短のものを排出経路Ｄとしてもよい。例えば、排出経路作成部６２は、終了位置Ｅから前方へ進行する排出経路Ｄ（図３参照）と、終了位置Ｅから後方へ後退する排出経路Ｄ（図４参照）とを作成して、最短のものを排出経路Ｄとしてもよい。なお、図４では、終了位置Ｅから切り返し位置Ｂまで後退した後、前進して排出位置Ｃへ向かう排出経路Ｄを示す。
　また、排出経路作成部６２は、自動刈取走行において排藁処理部７が排藁を第１の排出モードで排出していた場合、又は携帯端末５３の排出設定画面７０において排藁回避ボタンが操作された場合には、未切断の排藁を踏み荒らさないように、自動刈取走行時に通った何れかの直線行程を辿る（直線行程に沿って進む）ように排出経路Ｄを作成する（図５参照）。なお、排出経路作成部６２は、自動刈取走行において排藁処理部７が排藁を第２の排出モードで排出していた場合には、自動刈取走行時の走行経路Ｒに拘わらず、排出経路Ｄを作成してよい。
　退場経路作成部６３は、コンバイン１が自動刈取走行や排出作業を完了した後、圃場の出入口へ向かって自動退場走行を行う場合に、走行経路作成部６１で作成された走行経路Ｒの終了位置Ｅや圃場情報に基づく排出位置Ｃから、圃場情報に基づく入退場位置Ｆへと向かう退場経路を作成する。退場経路は、走行に関する走行設定を含む。
　退場経路作成部６３は、例えば、コンバイン１が２つ以上の圃場に亘って刈取作業を行う場合において、自動刈取走行を完了した圃場（現在作業圃場）と後続の圃場（次回作業圃場）との間で、穀粒の排出作業を行わない場合に、走行経路Ｒの終了位置Ｅから入退場位置Ｆまでの退場経路を作成する。
　自動運転制御部６４は、走行経路作成部６１で作成された走行経路Ｒ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Ｒ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６４は、刈取部３によって走行経路Ｒ上の未刈穀稈を自動的に刈り取る。また、自動運転制御部６４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６４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。
　また、自動運転制御部６４は、排出経路作成部６２で作成された排出経路Ｄの走行設定に基づいて、動力部８並びに走行部２を制御して、排出経路Ｄに応じた自動走行を実行させる。自動運転制御部６４は、携帯端末５３の排出設定画面７０で設定された排出走行モードが自動右寄モード又は自動最短モードである場合、走行経路Ｒに従った自動刈取走行を完了したときに、走行経路Ｒの自動刈取走行を排出経路Ｄの自動排出走行に切り替える。自動排出走行によってコンバイン１が排出位置Ｃに到達すると、自動運転制御部６４は、排出経路Ｄの自動排出走行を終了する。
　一方、自動運転制御部６４は、携帯端末５３の排出設定画面７０で設定された排出走行モードが手動モードである場合、走行経路Ｒに従った自動刈取走行を完了した終了位置Ｅでコンバイン１を停止する。
　ところで、自動運転制御部６４は、自動刈取走行を完了した圃場（現在作業圃場）の後続の圃場（次回作業圃場）の有無や、次回作業圃場の圃場情報（種類・品種、収穫量等）等の、次回作業圃場に係る情報に基づいて、自動排出走行を行うか否かを判定してもよい。コンバイン１が２つ以上の圃場に亘って刈取作業を行う場合において、次回作業圃場がある場合には、自動運転制御部６４は、作業状況に応じて自動排出走行を行うか否かを判定する。例えば、自動運転制御部６４は、現在作業圃場及び次回作業圃場の圃場情報に基づいて、現在作業圃場と次回作業圃場とで作物の種類又は品種が異なるか否かを判定する。圃場間で作物の種類又は品種が異なるか否かの判定は、現在作業圃場の自動刈取走行の開始前に行ってもよく、あるいは、自動刈取走行の実行中であって自動刈取走行の完了前に行ってもよい。
　圃場間で作物の種類又は品種が異なる場合、現在作業圃場と次回作業圃場との間で排出作業を行わなければ、次回作業圃場の刈取作業によってグレンタンク２３内に異なる種類又は品種の穀粒が貯留されてしまう。そこで、自動運転制御部６４は、圃場間で作物の種類又は品種が異なる場合には、コンバイン１のグレンタンク２３内の穀粒の貯留量に拘わらず、自動排出走行を行うと判定する。
　一方、圃場間で作物の種類及び品種が同じ場合には、現在作業圃場と次回作業圃場との間で排出作業を行わずに次回作業圃場の刈取作業を行っても、グレンタンク２３内には同じ種類及び品種の穀粒が貯留される。そこで、自動運転制御部６４は、圃場間で作物の種類及び品種が同じ場合には、自動排出走行を行わないと判定してもよい。
　なお、コンバイン１は、現在作業圃場の自動刈取走行の完了後に自動排出走行を行うか否かの情報を、現在作業圃場及び次回作業圃場の圃場情報（例えば、作物の種類及び品種）に基づいて予め判定して記憶部５１や管理サーバ５４に記憶していてもよい。この場合、自動運転制御部６４は、自動排出走行を行うか否かの情報を、記憶部５１や管理サーバ５４から取得すればよい。
　ところで、圃場間で作物の種類及び品種が同じ場合であっても、現在作業圃場の刈取完了時のグレンタンク２３内の穀粒の貯留量が比較的多く、排出作業を行わずに次回作業圃場の刈取を開始してもグレンタンク２３が直ぐに満量になってしまうような場合には、自動運転制御部６４は、現在作業圃場の刈取完了時に自動排出走行を行うと判定してよい。
　例えば、自動運転制御部６４は、次回作業圃場が存在するとき、穀粒センサー２５によって現在作業圃場の刈取完了時のグレンタンク２３内の穀粒の貯留量を検出し、貯留量が所定の貯留閾値を超えているか否かを判定する。貯留量が貯留閾値を超えている場合、自動運転制御部６４は、現在作業圃場の刈取完了時に自動排出走行を行うと判定する。
　一方、貯留量が貯留閾値以下である場合、自動運転制御部６４は、現在作業圃場の刈取完了時に自動排出走行を行わないと判定する。
　貯留閾値は、次回作業圃場における穀粒の予定収穫量に基づいて予め設定されるとよく、例えば、次回作業圃場の外周１周分の予定収穫量や、次回作業圃場の自動刈取走行に対して作成される走行経路Ｒの終了位置Ｅまでの予定収穫量に設定されてよい。あるいは、次回作業圃場の自動刈取走行に対して作成される走行経路Ｒ上でグレンタンク２３が満量になる満量位置を予め予測し、満量位置を含む行程より前の行程の終端であって、次回作業圃場の排出位置Ｃに最も近い行程の終端を予測し、貯留閾値は、予測した終端までの予定収穫量に設定されてもよい。なお、次回作業圃場の予定収穫量及び予定収穫量を算出するための単位距離当たりの収穫量は、携帯端末５３を用いた作業者の操作に応じて設定されてもよく、あるいは、コンバイン１の記憶部５１や管理サーバ５４に記憶されている前年のデータに基づいて設定されてもよい。貯留閾値は、上記のように変動値でもよく、あるいは固定値でもよい。
　なお、自動運転制御部６４は、コンバイン１の自動刈取走行の完了後、排出作業を行わないと判定した場合には、退場経路作成部６３で作成された退場経路に従って入退場位置Ｆまで自動退場走行するように動力部８並びに走行部２を制御してもよい。例えば、自動運転制御部６４は、現在作業圃場の自動刈取走行を完了したときに、排出作業を行わず、自動排出走行を行わないと判定した場合、即座に次回作業圃場の刈取作業へ移行するために、自動退場走行を行うとよい。
　次に、コンバイン１による自動刈取走行後の動作例を図７のフローチャートを参照して説明する。
　本動作例において、先ず、コンバイン１は、走行経路作成部６１で作成された走行経路Ｒに従って自動運転制御部６４に制御されて自動刈取走行を行っている。
　自動運転制御部６４は、走行経路Ｒの終了位置Ｅに到達するまで（ステップＳ１：Ｎｏ）自動刈取走行を継続し、走行経路Ｒの終了位置Ｅに到達すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）自動刈取走行を完了する。
　自動刈取走行の完了後、自動運転制御部６４は、設定されている排出走行モードが自動排出走行を行う自動右寄モード又は自動最短モードであるか否かを判定する（ステップＳ２）。
　排出走行モードが自動排出走行を行わない手動モードである場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、自動運転制御部６４は、コンバイン１を終了位置Ｅで停止させて、作業者による操縦部９の操縦を待機した状態になる。
　一方、排出走行モードが自動排出走行を行う自動右寄モード又は自動最短モードである場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、自動運転制御部６４は、次回作業圃場が設定されているか否かを判定する（ステップＳ３）。
　次回作業圃場が設定されていない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、全ての圃場に亘って刈取作業を終了する必要があるので、自動運転制御部６４は、排出経路作成部６２で作成された排出経路Ｄに従って、走行経路Ｒの終了位置Ｅから排出位置Ｃまでの自動排出走行を行う（ステップＳ４）。
　一方、次回作業圃場が設定されている場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、自動運転制御部６４は、現在作業圃場及び次回作業圃場の圃場情報に基づいて、現在作業圃場と次回作業圃場とで作物の種類及び品種が同じか否かを判定する（ステップＳ５）。
　圃場間で作物の種類及び品種が異なる場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、次回作業圃場での刈取作業のためにグレンタンク２３を空にする必要があるので、自動運転制御部６４は、排出経路作成部６２で作成された排出経路Ｄに従って、走行経路Ｒの終了位置Ｅから排出位置Ｃまでの自動排出走行を行う（ステップＳ４）。
　一方、圃場間で作物の種類及び品種が同じ場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、自動運転制御部６４は、現在作業圃場の刈取完了時のグレンタンク２３内の穀粒の貯留量が所定の貯留閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。
　貯留量が貯留閾値を超えている場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、次回作業圃場の刈取作業を開始しても、グレンタンク２３が穀粒を貯留できる空き容量が少ないので、直ぐにグレンタンク２３が満量になるおそれがある。そのため、自動運転制御部６４は、排出経路作成部６２で作成された排出経路Ｄに従って、走行経路Ｒの終了位置Ｅから排出位置Ｃまでの自動排出走行を行う（ステップＳ４）。
　一方、貯留量が貯留閾値以下である場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、グレンタンク２３が穀粒を貯留できる空き容量が十分あり、次回作業圃場の刈取作業で収穫した穀粒を貯留できることになる。そのため、自動運転制御部６４は、現在作業圃場の自動排出走行及び排出作業を行うことなく次回作業圃場へ移動するために、退場経路作成部６３で作成された退場経路に従って、走行経路Ｒの終了位置Ｅから入退場位置Ｆまでの自動退場走行を行う（ステップＳ７）。
　なお、本実施形態において、上記したコンバイン１の動作例では、コンバイン１が走行経路Ｒの終了位置Ｅに到達してから自動排出走行の判定を行ったが、本発明はこの動作例に限定されない。例えば、他の動作例では、コンバイン１は、刈取走行前又は刈取走行中に上記のステップＳ３～Ｓ６に示す判定を行って自動排出走行の排出経路又は自動退場走行の退場経路を作成しておき、コンバイン１が終了位置Ｅに到達した際に上記のステップＳ１及びＳ２に示す判定を行って自動排出走行又は自動退場走行を行ってもよい。
　また、本実施形態において、上記したコンバイン１の動作例では、次回作業圃場の有無や穀粒貯留量に基づいて自動排出走行の判定を行ったが、本発明はこの動作例に限定されない。例えば、他の動作例では、コンバイン１は、次回作業圃場の有無や穀粒貯留量に関わらず終了位置Ｅから排出位置Ｃまで自動排出走行を行ってもよい。
　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、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２及び自動運転制御部６４として機能する。走行経路作成部６１は、圃場の未刈領域に対して走行経路Ｒを作成する。排出経路作成部６２は、未刈領域の自動刈取を完了する走行経路Ｒの終了位置Ｅから、圃場に対して予め設定された排出位置Ｃまでの排出経路Ｄを作成する。自動運転制御部６４は、走行経路Ｒに従った自動刈取走行又は排出経路Ｄに従った自動排出走行を制御する。
　これにより、コンバイン１は、圃場の自動刈取走行の完了後に、刈り取った穀粒の排出作業を行う排出位置Ｃへと自動的に移動することで、コンバイン１を排出位置Ｃへ移動させるか否かの判断を作業者に強いることがなく、コンバイン１の排出位置Ｃまでの手動操縦を省くことができる。また、自動刈取走行を完了してから、排出位置Ｃへの移動を開始するまでの時間を短縮することができる。このように、コンバイン１は、自動刈取走行の完了後に自動排出走行を適切に行うことで、作業者の負担を軽減すると共に作業効率を向上させることができる。
　本実施形態のコンバイン１において、自動運転制御部６４は、次回作業圃場に係る情報（次回作業圃場の有無や、次回作業圃場の圃場情報等）に基づいて自動排出走行を行うか否かを判定する。例えば、自動運転制御部６４は、現在作業圃場と次回作業圃場とで作物の種類又は品種が異なる場合に自動排出走行を行う。
　これにより、コンバイン１は、次回作業圃場も考慮した上で、現在作業圃場の自動排出走行を判定することができる。例えば、圃場間で作物の種類又は品種が異なるか否かの判断を作業者に強いることがなく、種類又は品種の異なる穀粒がグレンタンク２３に混在して貯留されることをより確実に回避することができる。また、圃場間で作物の種類又は品種が異なる場合でも、円滑に次回作業圃場の作業へ移行することができる。そのため、作業者の負担を軽減することができ、コンバイン１の作業効率を向上することができる。
　本実施形態のコンバイン１において、自動運転制御部６４は、次回作業圃場が存在するとき、穀粒の貯留量が所定の貯留閾値を超えている場合には、自動排出走行を行い、穀粒の貯留量が貯留閾値以下の場合には、自動排出走行を行わない。
　これにより、現在作業圃場の刈取完了時のグレンタンク２３内の穀粒の貯留量が比較的多く、排出作業を行わずに次回作業圃場の刈取を開始してもグレンタンク２３が直ぐに満量になってしまうような場合には、自動排出走行を行うため、グレンタンク２３の空き容量が十分な状態で次回作業圃場の作業に移行することができる。また、自動排出走行を行わなくてもグレンタンク２３の空き容量が十分な場合には、円滑に次回作業圃場の作業へ移行することができる。このように、自動排出走行を行うか否かの判断を作業者に強いることがなく、作業者の負担を軽減することができ、コンバイン１の作業効率を向上することができる。
　本実施形態のコンバイン１において、自動運転制御部６４は、貯留閾値を次回作業圃場における穀粒の予定収穫量に基づいて予め設定する。
　これにより、次回作業圃場における穀粒の予定収穫量を考慮することで自動排出走行を行うか否かをより適切に判断することができ、コンバイン１の作業効率を向上することができる。
　本実施形態のコンバイン１は、自動運転制御部６４が自動排出走行を行わない場合、走行経路Ｒの終了位置Ｅから、圃場に対して予め設定された入退場位置Ｆまでの退場経路を作成する退場経路作成部６３を更に備える。自動運転制御部６４は、自動排出走行を行わない場合、退場経路に従った自動退場走行を行う。
　これにより、自動排出走行を行わない場合には、コンバイン１を入退場位置Ｆへ移動させるか否かの判断を作業者に強いることがなく、コンバイン１の入退場位置Ｆまでの手動操縦を省くことができる。また、自動刈取走行を完了してから、入退場位置Ｆへの移動を開始するまでの時間を短縮することができる。このように、コンバイン１は、自動刈取走行の完了後に自動退場走行を適切に行うことで、作業者の負担を軽減すると共に作業効率を向上させることができる。
　本実施形態のコンバイン１は、排出経路作成部６２は、走行経路Ｒの少なくとも一部（例えば、自動刈取走行を既に行った領域における何れかの行程）に沿った排出経路Ｄを作成する。
　これにより、コンバイン１が排藁を踏み荒らすことを抑制することができるので、排藁を用いたロールベールが作り易くなる等、排藁を有効利用することができる。
　本実施形態のコンバイン１は、自動排出走行の要否を選択する選択部として、携帯端末５３の操作に基づく制御装置５０が機能する。
　これにより、作業者が自動排出走行の要否を選択することができるので、圃場や作業者の状況に応じて自動排出走行を設定することができ、穀粒の排出作業を圃場や作業者の状況に合わせることができる。
　なお、上記した実施形態では、コンバイン１の制御装置５０が圃場情報設定部６０、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２、退場経路作成部６３及び自動運転制御部６４として機能する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、携帯端末５３が圃場情報設定部６０、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２、退場経路作成部６３又は自動運転制御部６４として機能するように構成されてもよい。また、自動排出走行や自動退場走行の要否を管理サーバ５４によって判断してもよい。換言すれば、本発明に係る自動運転システムは、コンバイン１の制御装置５０、携帯端末５３及び管理サーバ５４の少なくとも一つを適用して、圃場情報設定部６０、走行経路作成部６１、排出経路作成部６２、退場経路作成部６３又は自動運転制御部６４として機能し、自動排出走行や自動退場走行の要否を判定すればよい。
　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。
　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自動運転方法、コンバイン及び自動運転システム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
　５０　制御装置
　５１　記憶部
　５２　通信部
　５３　携帯端末
　５４　管理サーバ
　６０　圃場情報設定部
　６１　走行経路作成部
　６２　排出経路作成部
　６３　退場経路作成部
　６４　自動運転制御部
　Ｒ　　走行経路
　Ｃ　　排出位置
　Ｄ　　排出経路
　Ｅ　　終了位置
　Ｆ　　入退場位置
 

Claims (10)

  1. 　走行経路に従って自動刈取走行を行うコンバインの自動運転方法であって、
    　圃場の未刈領域に対して前記走行経路を作成する走行経路作成工程と、
    　前記未刈領域の自動刈取を完了する前記走行経路の終了位置から、前記圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路を作成する排出経路作成工程と、
    　前記走行経路に従った前記自動刈取走行又は前記排出経路に従った自動排出走行を制御する自動運転制御工程と、
    　を有することを特徴とする自動運転方法。
     
  2. 　前記自動運転制御工程は、次回作業圃場に係る情報に基づいて前記自動排出走行を行うか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の自動運転方法。
     
  3. 　前記自動運転制御工程は、現在作業圃場と次回作業圃場とで作物の種類又は品種が異なる場合に前記自動排出走行を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動運転方法。
     
  4. 　前記自動運転制御工程は、次回作業圃場が存在するとき、穀粒の貯留量が所定の貯留閾値を超えている場合には、前記自動排出走行を行い、前記貯留量が前記貯留閾値以下の場合には、前記自動排出走行を行わないことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の自動運転方法。
     
  5. 　前記自動運転制御工程は、前記貯留閾値を次回作業圃場における穀粒の予定収穫量に基づいて予め設定することを特徴とする請求項４に記載の自動運転方法。
     
  6. 　前記自動運転制御工程が前記自動排出走行を行わない場合、前記走行経路の前記終了位置から、前記圃場に対して予め設定された入退場位置までの退場経路を作成する退場経路作成工程を更に有し、
    　前記自動運転制御工程は、前記自動排出走行を行わない場合、前記退場経路に従った自動退場走行を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の自動運転方法。
     
  7. 　前記排出経路作成工程は、前記走行経路の少なくとも一部に沿った前記排出経路を作成することを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の自動運転方法。
     
  8. 　前記自動排出走行の要否を選択する選択工程を更に有することを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の自動運転方法。
     
  9. 　走行経路に従って自動刈取走行を行うコンバインであって、
    　圃場の未刈領域に対して前記走行経路を作成する走行経路作成部と、
    　前記未刈領域の自動刈取を完了する前記走行経路の終了位置から、前記圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路を作成する排出経路作成部と、
    　前記走行経路に従った前記自動刈取走行又は前記排出経路に従った自動排出走行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。
     
  10. 　走行経路に従って自動刈取走行を行うコンバインの自動運転システムであって、
    　圃場の未刈領域に対して前記走行経路を作成する走行経路作成部と、
    　前記未刈領域の自動刈取を完了する前記走行経路の終了位置から、前記圃場に対して予め設定された排出位置までの排出経路を作成する排出経路作成部と、
    　前記走行経路に従った前記自動刈取走行又は前記排出経路に従った自動排出走行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自動運転システム。
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