JP2022011846A - 収穫機及び収穫機の自動走行方法 - Google Patents

Abstract

【課題】収穫作業を行いながらも、ティーチング走行による基準方位が得られる収穫機を提供する。【解決手段】収穫機は、衛星測位を用いて機***置を算出する機***置算出部４０と、収穫作業中において手動操作によって生成された第１信号に応答して取得した機***置を第１機***置とする第１機***置取得部４１と、収穫作業中において第１機***置から離れた場所での手動操作によって生成された第２信号に応答して取得した機***置を第２機***置とする第２機***置取得部４２と、第１機***置と第２機***置とを結ぶ直線の方位を基準方位として算出する基準方位算出部４３と、基準方位、または、基準方位に基づいて算出された走行経路に基づいて機体の自動走行を制御する走行制御部５０を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、自動走行が可能な収穫機と、収穫機の自動走行方法に関する。

農作業車の１つである、田植機は、圃場を外周領域とその内側に位置する中央領域とに分けて、苗植付け作業を行う。例えば、特許文献１による自動走行可能な田植機では、苗植付け作業を行う前に、外周領域で畔に沿うように手動操舵による直線状のティーチング走行が行われる。ティーチング走行によって得られたティーチング経路に沿う方向が目標方位（基準方位）として設定される。自動操舵では、目標方位と目標走行経路とが用いられる。苗植付け作業は、中央領域から自動操舵で行われる。最初の目標走行経路に沿って自動操舵で直進しながら苗植付け作業が行われ、畔際付近で行われる手動操舵での旋回走行で機体の方向転換が行われ、再び目標方位と次の目標走行経路とを用いた自動操舵での苗植付け作業が行われる。このような直進走行と旋回走行とが繰り返されることで、中央領域に対する苗植付け作業が終了すると、外周領域に対する苗植付け作業が行われ、外周領域に対する苗植付け作業の終了後に、田植機は、圃場外に出る。

特開２０１７－１２３８０４号公報

収穫機において、特許文献１で開示されているようなティーチング走行を通じて算出される基準方位を用いた自動操舵で自動走行を行うには、ティーチング走行が必須となる。しかしながら、圃場作業車の１つである収穫機は、圃場内に進入すると、すぐに収穫作業を行わないと、収穫物を押し倒すことになる。このため、考えられる方法は、最初に、手動操舵で収穫機が圃場に進入し、一定の収穫作業が行われることで形成された既作業領域でティーチング走行を行うことである。このような方法では、収穫作業を伴わない収穫機の走行時間が増加して、収穫作業の効率が悪くなる欠点が生じる。
このため、本発明の目的は、収穫作業を行いながらも、ティーチング走行による基準方位が得られる収穫機を提供することである。

本発明による収穫機は、走行装置を有する機体と、衛星測位を用いて機***置を算出する機***置算出部と、収穫作業中において手動操作によって生成された第１信号に応答して取得した前記機***置を第１機***置とする第１機***置取得部と、前記収穫作業中において前記第１機***置から離れた場所での手動操作によって生成された第２信号に応答して取得した前記機***置を第２機***置とする第２機***置取得部と、前記第１機***置と前記第２機***置とを結ぶ直線の方位を基準方位として算出する基準方位算出部と、前記基準方位、または、前記基準方位に基づいて算出された走行経路に基づいて前記機体の自動走行を制御する走行制御部と、を備える。

この構成では、収穫機は圃場に進入し、手動運転で収穫作業を行う。その際、運転者の操作に応答して衛星測位で算出された第１機***置と第２機***置が取得される。間隔をあけて取得された第１機***置と第２機***置とを結ぶ直線の方位が基準方位として算出される。算出された基準方位または、この基準方位に基づいて算出された走行経路に基づいて、自動走行が開始される。つまり、第１機***置と第２機***置を取得する間だけ手動運転で収穫作業が行われると、その後は、自動走行での収穫作業が可能となる。なお、ここでの「収穫作業中」なる語句は、機体が走行しながら収穫作業を行っている状態、及び機体が停止して収穫作業を行っている状態を含むものである。

基準方位を利用した自動操舵は、複数の制御モードで実現可能である。その一つは、基準方位を自動走行の目標方位として、自動走行の開始指令が発せられた時点から、目標方位を維持するように操舵が行われることである。他の１つは、自動走行の開始指令が発せられた時点の機***置から基準方位で延びる走行経路が自動操舵のための目標経路として設定され、この目標経路に沿うように操舵が行われることである。前者の制御モードでは、途中でスリップなどで位置ずれが生じた場合、この位置ずれの補正ができないという問題点があるが、操舵制御のアルゴリズムが簡単となる利点がある。後者の制御モードでは、衛星測位による機***置を用いて算出される走行経路に対する機体の位置ずれ（横ずれ）を解消するように操舵される方法と、位置ずれと方位ずれとを組み合わせて操舵される方法とがあるが、いずれ方法であっても、前者の制御モードの問題点は解消される。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、自動走行開始時に前記基準方位に基づいて前記走行経路が設定され、前記走行制御部は前記走行経路に沿うように前記機体の自動走行を制御する。

第１機***置と第２機***置とを取得するためのティーチング走行は、同時に収穫作業が行われていても安定した走行であることが好ましい。また、所望する基準方位を獲得するためには、第１機***置に対する適正な機***置で、第２機***置を取得する必要がある。このため、第１機***置から第２機***置に達する際の手動走行には、正確な手動操舵が要求される。この課題を解決するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第１機***置から前記第２機***置に向かう前記機体の走行軌跡を生成する表示情報生成部と、前記走行軌跡を表示する表示デバイスが備えられている。この構成では、運転者は、表示デバイスに表示される走行軌跡で、走行の様子を確認することができ、正確な走行が容易となる。

表示デバイスに運転の支援情報が表示される場合、表示デバイスは、運転中に運転者によって常時チェックされるので、運転者が走行に関する指令を収穫機に与える操作入力デバイスとしても効果的である。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記表示デバイスがタッチパネルであり、前記第１信号を生成する前記手動操作は、前記タッチパネルに表示された第１ボタンに対するタッチ操作であり、前記第２信号を生成する前記手動操作は、前記タッチパネルに表示された第２ボタンに対するタッチ操作である。

衛星測位によって算出される第１機***置と第２機***置とを結ぶ直線で基準方位を算出する場合、衛星測位の誤差を考慮すると、第１機***置と第２機***置との間の距離が大きいほど方位算出の精度が高くなる。所望の基準方位算出精度と衛星測位の誤差とから、最低限必要とされる第１機***置と第２機***置との間の距離が推定できる。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第２信号が生成される条件として、前記第１機***置から所定距離以上の走行または所定時間以上の走行が設定されている。所定距離は、所望の基準方位算出精度と衛星測位の誤差とから決定される。また、収穫作業に適した車速は、ほぼ決まっているので、所定距離を走行するための時間も同様に求めることができる。

本発明による好適な実施形態の１つでは、前記第２ボタンは、前記第１機***置から所定距離以上の走行または所定時間以上の走行前記条件が満たされた場合に前記タッチパネルに表示される。この構成により、第１機***置が設定されてから、基準方位の算出精度が保証される条件（走行距離や走行時間）が成立した時に、第２機***置を設定するための第２ボタンがタッチパネルに表示されるので、条件の成立前に第２機***置を設定するといった運転者のミスが回避される。

第２機***置を正しい位置で設定するために、運転者が表示デバイスに表示される走行軌跡を見ながら収穫機の走行状態を確認する場合、目安となる標識も表示デバイスに表示されると好都合である。特に、収穫機は、収穫作業地（圃場）の境界線や収穫作物の植付け条を示す線を目安として走行するので、そのような目安を具現化した線が表示デバイスに表示されると適正な基準方位を算出するための良き支援となる。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記表示情報生成部は、収穫作業地の境界線または収穫作物の植付け条に平行な標識線を生成し、前記境界線又は前記標識線は前記走行軌跡とともに前記表示デバイスに表示される。

第１機***置を取得するための操作が、収穫作業開始時又は収穫作業開始の直後に行われると、第２機***置を取得するための操作も収穫作業開始から早い時期に行うことができ、結果的に自動走行の開始を早めることができる。従って、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記第１信号を生成する前記手動操作は、収穫機器による収穫動作を開始する収穫開始操作具に対する操作である。この構成により、収穫作業の開始と同時であっても、第１機***置を取得するための操作が容易となる。

本発明は、収穫機だけでなく、収穫機のための自動走行方法も対象としている。本発明による、走行装置を有する機体を備えた収穫機の自動走行方法は、衛星測位を用いて機***置を算出する機***置算出ステップと、手動操舵による収穫作業中の手動操作によって生成された第１信号に応答して取得した前記機***置を第１機***置とする第１機***置取得ステップと、前記収穫作業中において前記第１機***置から離れた場所での手動操作によって生成された第２信号に応答して取得した前記機***置を第２機***置とする第２機***置取得ステップと、前記第１機***置と前記第２機***置とを結ぶ直線の方位を基準方位として算出する基準方位算出ステップと、前記基準方位、または、前記基準方位に基づいて算出された走行経路に基づいて前記機体の自動走行を制御する走行制御ステップと、を備える。本発明による自動走行方法でも、上述した収穫機での作用効果、及び実施形態例が適用可能である。

コンバインの側面図である。 自動走行に関する制御系の機能ブロック図である。 収穫作業における走行パターンを示す模式図である。 収穫作業における他の走行パターンを示す模式図である。 ティーチング走行を示す模式図である。 手動操舵走行から自動操舵走行への移行を示す模式図である。 自動操作制御の基本を説明するための模式図である。 収穫作業走行の一例を示すフローチャートである。

本発明に係る収穫機の一例としての普通型のコンバインの実施形態が、図面に基づいて以下に記載されている。

〔収穫機の基本構成〕
図１に示されるように、このコンバインは、機体１と、操向可能な左右一対のクローラ式の走行装置１１と、搭乗部１２と、脱穀装置１３と、穀粒タンク１４と、収穫装置１５と、搬送装置１６と、穀粒排出装置１８とを備えている。

走行装置１１は、コンバインの下部に備えられている。走行装置１１は左右一対のクローラ走行機構を有し、コンバインは、走行装置１１によって収穫作業地としての圃場を走行可能である。搭乗部１２、脱穀装置１３、穀粒タンク１４は、走行装置１１よりも上側に備えられ、これらは機体１の上部として構成されている。コンバインの運転者が、搭乗部１２に搭乗する。搭乗部１２の下方に駆動用のエンジン（不図示）が備えられている。穀粒排出装置１８は、穀粒タンク１４の後下部に連結されている。

コンバインは、収穫装置１５によって圃場の作物を収穫しながら走行装置１１によって走行する。搬送装置１６は収穫装置１５よりも後側に隣接して設けられている。収穫装置１５及び搬送装置１６は、機体１の前部に上下昇降可能に支持されている。

収穫装置１５によって収穫された作物は、搬送装置１６によって脱穀装置１３へ搬送され、脱穀装置１３によって脱穀処理される。脱穀処理によって得られた収穫物としての穀粒は、穀粒タンク１４に貯留される。穀粒タンク１４に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置１８によって機外に排出される。穀粒排出装置１８は機体後部の縦軸芯回りに揺動可能に構成されている。即ち、穀粒排出装置１８の遊端部が機体１よりも機体横外側へ張り出して作物を排出可能な排出状態と、穀粒排出装置１８の遊端部が機体１の機体横幅の範囲内に位置する収納状態と、に切換可能なように穀粒排出装置１８は構成されている。

搭乗部１２の天井部には、衛星測位モジュール８０が設けられている。衛星測位モジュール８０は、人工衛星ＧＳからのＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の信号を受信して、コンバインの機***置を示す衛星測位データを出力する。ＧＮＳＳの信号として、ＧＰＳ、ＱＺＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ、等の信号が含まれる。

衛星測位データに基づいて算出される２点間の機***置から、機体１の方位（向き）の算出が可能であるが、短い距離における瞬時の機体１の方位を正確に算出することは困難である。このため、機体１の方位（向き）を検出するために、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）と呼ばれる慣性計測モジュール８１も、機体１に備えられている。慣性計測モジュール８１は、ジャイロセンサや加速度センサを有する。慣性計測モジュール８１は、機体１の旋回角度の角速度を検出可能であり、角速度を積分することで機体１の方位変化角を算出できる。このことから、慣性計測モジュール８１によって計測される計測データには機体１の方位（向き）を示すことができるデータが含まれている。詳述はしないが、慣性計測モジュール８１は、機体１の旋回角度の角速度の他、機体１の左右傾斜角度、機体１の前後傾斜角度の角速度等も計測可能である。

〔制御ユニットの構成〕
図２は、このコンバインの自動走行制御に関する機能を示す走行制御系の機能ブロック図である。この走行制御系は、データ通信可能なタブレットコンピュータである汎用端末ＶＴと、制御ユニット４とを備えている。制御ユニット４は、走行制御系の中核要素であり、車載ＬＡＮ等で接続される複数のＥＣＵの集合体である。制御ユニット４は、自動走行制御が実行される自動走行モードと、手動操作で走行制御が行われる手動走行モードとを有する。

汎用端末ＶＴは、表示デバイスとしてのタッチパネル３と、タッチパネル３を通じて情報の入出力を管理するグラフィックユーザインターフェースとを備えている。タッチパネル３の画面領域には、走行支援画像が表示される支援画像表示領域３ａとソフトウエアボタンやランプなどが表示される操作画像表示領域３ｂとを含む。この実施形態では、操作画像表示領域３ｂに、ソフトウエアボタンとして、あとで詳しく説明する第１ボタン３１と第２ボタン３２が配置されている。さらに、汎用端末ＶＴには、このコンバインによる収穫作業に関する情報を処理する各種アプリケーションがインストールされている。アプリケーションの１つは、支援画像表示領域３ａに表示される情報を生成する表示情報生成部３０である。

制御ユニット４には、機***置算出部４０と、第１機***置取得部４１と、第２機***置取得部４２と、基準方位算出部４３と、走行経路作成部４４と、走行軌跡作成部４５、機体方位算出部４６と、走行制御部５０と、が備えられている。制御ユニット４には、衛星測位モジュール８０、慣性計測モジュール８１、汎用端末ＶＴからの信号が入力される。また、図示はしないが、制御ユニット４には、車速センサ、エンジンのトルクセンサ、障害物検知センサ、などの信号も入力される。

機***置算出部４０は、衛星測位モジュール８０から出力された衛星測位データに基づいて、機体１の地図位置座標である機***置を、所定の繰り返し周波数で算出する。

走行軌跡作成部４５は、機***置算出部４０から経時的に取得する機***置に基づいて、機体１の走行軌跡を作成する。作成された走行軌跡は、表示情報生成部３０に送られ、画像処理されることで、タッチパネル３の支援画像表示領域３ａに、コンバインのアイコンともに、線状ラインまたは収穫幅に対応する幅を有する帯状ラインＢＬとして表示される。

機体方位算出部４６は、慣性計測モジュール８１によって出力された計測データに基づいて機体１の方位を算出する。なお、機体方位算出部４６は、慣性計測モジュール８１が搭載されていない場合、例えば電子コンパス等に基づいて機体１の方位を算出するように構成することも可能である。

このコンバインは、収穫作業を行いながら、自動走行のためのティーチング走行を行う。例えば、コンバインが圃場に進入すると、直ちに、あるいは必要な姿勢変更の後にティーチング走行を行うことができる。第１機***置取得部４１は、収穫作業中において、運転者が第１ボタン３１をクリック操作（タッチ操作）することによって生成される第１信号を汎用端末ＶＴから受け取る。第１ボタン３１をクリック操作はティーチング走行の開始を意味する。第１機***置取得部４１は、第１信号を受け取ったタイミングでの機***置を、機***置算出部４０から取得し、当該機***置を第１機***置として記憶する。

第２機***置取得部４２は、ティーチング走行を継続し、機体１が第１機***置から離れた場所まで作業走行を行った際に、運転者が第２ボタン３２をクリック操作(タッチ操作)することで生成される第２信号を受け取る。第２機***置取得部４２は、汎用端末ＶＴから第２信号を受け取ったタイミングでの機***置を、機***置算出部４０から取得し、当該機***置を第２機***置として記憶する。第２ボタン３２のクリック操作はティーチング走行の終了を意味する。なお、このコンバインは、既に収穫作業を終えた既作業領域や既作業領域と未作業領域とを含む混在領域で、ティーチング走行を行うことも可能である。

基準方位算出部４３は、第１機***置取得部４１から読み出された第１機***置と、第２機***置取得部４２から読み出された第２機***置とを結ぶ直線の方位を基準方位として算出する。この基準方位は、記憶され、自動操舵制御において利用される。

走行経路作成部４４は、車***置（収穫装置１５の刈取中心などの車体基準点の位置）を通って基準方位で延びる直線を目標ラインとして算出する機能を有する。後で詳説するように、この目標ラインは、自動操舵開始具７１の操作に基づいて自動操舵開始指令が出力された時点で、自動操舵制御における目標経路として決定され、固定される。走行経路作成部４４は、変形例として、自動操舵開始指令が出力された時点で、車***置を通って基準方位で延びる直線を目標ラインとして算出し、この目標ラインを目標経路として決定し、固定するように構成されてもよい。

走行制御部５０は、自動操舵モジュール５１、手動操舵モジュール５２、車速制御モジュール５３を有する。自動操舵モジュール５１は、自動走行時において、後述する方法で機体１の自動走行を制御する。手動操舵モジュール５２は、手動走行時において、運転者の操作に基づいて機体１の走行を制御する。車速制御モジュール５３は、機体１の前進時及び後進時の車速、機体１の停止を制御する。このコンバインの走行装置１１は、クローラ式の左走行機構１１ａと右走行機構１１bとから構成されている。このため、走行制御部５０は、左変速機構１０ａに変速制御信号を与えて、左走行機構１１ａの速度を調整するともに、右変速機構１０bに変速制御信号を与えて、右走行機構１１bの速度を調整する。左走行機構１１ａと右変速機構１０bとを異なる速度で駆動することにより、機体１が操舵される。

〔収穫作業経路について〕
このコンバインは、麦や米などの植立穀桿を収穫するために、圃場を収穫幅でくまなく走行する。その際、頻繁に用いられている収穫走行パターンが、模式的に図３と図４とに示されている。図３に示されたパターンでは、圃場に進入したコンバインが、圃場を境界付けている畔などの境界線（圃場の一辺）に沿って収穫作業を行いながら走行する。一辺の走行が終了すると、機体１が次の一辺に沿うように方向転換（図３では９０度旋回）を行う。この方向転換は、図では簡単化されているが、実際はアルファターン（スイッチバックターン）と呼ばれる後進を伴う旋回走行である。このように、直線状の走行と旋回走行を組み合わせて、圃場を周回する走行が行われる。機体１が出発点に到達すると、収穫幅分だけ、内側に入り込んだ経路で、次の周回の走行が行われる。このように、渦巻状に内側に向かう周回走行を繰り返すことで、圃場全体の収穫作業走行が完了する。

図４に示されたパターンは、圃場に進入したコンバインが、２～３周程度の周回走行と、この周回走行により残された内側の未作業領域（内側領域）に対して、直線状の経路とＵターンでの方向転換（図４では１８０°Ｕターン旋回）とを繰り返す往復走行とからなる。１８０°Ｕターン旋回は既作業地（外周領域）で行われる。なお、前進だけ用いた１８０°Ｕターン旋回では、走行を終えた直線状の経路から次の直線状の経路までの距離は大きくなるが、スイッチバックターンを用いた１８０°Ｕターン旋回では、その距離は短く、走行を終えた直線状の経路と次の直線状の経路とが隣接するような走行パターンも可能となる。

上記の２つの収穫走行パターンでは、方向転換のための旋回経路以外では、長い直線状経路が存在する。本発明の自動走行制御は、この直線状経路をできるだけ自動操舵で走行するための制御である。なお、ここでの直線状経路は、厳密な直線経路だけでなく、折れ線からなる直線経路、さらには大きな湾曲を描く経路も含まれている。

〔自動操舵制御について〕
図５で示されているように、圃場に進入したコンバインが収穫作業走行の間に行うティーチング走行を通じて第１機***置（図５ではＡ点で示されている）と第２機***置（図５ではＢ点で示されている）とが取得される。さらに、第１機***置と第２機***置とを結ぶ直線の方位である基準方位が算出される。本発明の自動走行は、この基準方位、又は、この基準方位に基づいて算出される目標経路としての走行経路に基づいて行われる。なお、第１機***置及び第２機***置は、機体１が走行しながら収穫作業を行っているときに取得することもできるし、機体１が停止して収穫作業を行っているときに取得することもできる。機体１が静止した状態では、衛星測位データに基づく機***置の算出精度が悪くなることを考慮すれば、第１機***置及び第２機***置は、機体１が走行しながら収穫作業を行っているときに取得するのが好ましい。

自動操舵の目標経路となる走行経路の決定方法は、図６に示されている。運転者が、手動操舵を行い、機体１を次に直線状に走行させようとするための所望経路（走行経路が決定される前の仮想的な経路である）に、最終的に達する位置合わせ経路を想定しながら、走行する。機体１が自動走行を開始するために適切である位置に達すると、運転者は自動操舵開始具７１を操作する。この実施形態では、収穫装置１５の刈取中心（前もって設定されている機体１の基準点の１つ）を通る基準方位の向きの目標ラインが常時算出されており、自動操舵が開始される時に（自動操舵開始具７１が操作された時に）、その目標ラインが走行経路として決定され、固定される構成を採用している。したがって、運転者による自動操舵開始具７１の操作に応答して、走行経路が決定され、固定される。これにより、自動走行の開始が可能となる。例えば、図４で示されたような収穫走行パターンでは、周囲領域で１８０°Ｕターン旋回を通じて次の直線状の経路に向かう走行が位置合わせ走行である。１８０°Ｕターン旋回では、収穫装置１５を上昇させた非収穫作業走行が行われ、次の直線状の経路に入ると、収穫装置１５を下降させた収穫作業走行が開始され、このタイミングで自動操舵も開始されると好都合である。収穫装置１５の下降を伴う収穫作業の開始は収穫作業操作具によって行われるので、収穫作業操作具が自動操舵開始具７１として用いられると、収穫作業と自動操舵との開始が、１つの操作具の操作で可能となり、便利である。なお、目標ラインが常時算出され、自動操舵が開始される時にその目標ラインが走行経路として決定され、固定されるのではなく、自動操舵が開始される時に、その時点での基準点を通る基準方位の向きの目標ラインが作成され、走行経路として固定される構成を採用してもよい。

自動走行のための自動操舵制御は、次の３つの操舵モードで行うことが可能であり、そのうちの少なくとも１つのモードが、自動操舵モジュール５１に組み込まれる。複数のモードが組み込まれた場合、選択して用いられる。

（第１操舵モード）
このモードでは、図７に示されているように、走行経路作成部４４によって決定され、固定される走行経路と、機体方位算出部４６によって算出される機体方位、機***置算出部４０によって算出される機***置が用いられる。基準方位で延びている走行経路（目標経路）と機体方位線（機体１の基準点を通る機体１の向きを示す線）とがなす角度が方位ずれ：θであり、走行経路に対する機体１のずれ（機体１の基準点から走行経路までの距離）が、位置ずれ：ｄである。操舵制御では、方位ずれと位置ずれとを制御入力とし、方位ずれが方位許容範囲内に入るように操舵制御信号が出力されるとともに、位置ずれが位置許容範囲を超えた場合には、優先的に位置ずれが位置許容範囲内に入るように操舵制御信号が出力される。また、方位ずれと位置ずれとを個別に取り扱うのではなく、センサーフィージュン技術を用いることで、方位ずれと位置ずれとの両方を入力することで直接操舵制御信号が出力される制御が採用されてもよい。このモードでは、自動走行開始時に、走行経路が設定される。

（第２操舵モード）
このモードでは、方位ずれは操舵制御の入力として用いられず、位置ずれだけが操舵制御の入力として用いられる。つまり、位置ずれを解消するように操舵制御信号が出力され、機体１の基準点が走行経路上に乗るように操舵される。このモードでは、自動走行開始時に、走行経路が設定される。

（第３操舵モード）
このモードでは、位置ずれは操舵制御の入力値として用いられず、基準方位に対する機体方位のずれである方位ずれだけが操舵制御の入力として用いられる。従って、自動走行開始時に走行経路を作成する必要がない。自動操舵開始時点から、機体方位が基準方位となるように操舵制御信号が出力される。自動操舵制御の途中でスリップや計測誤差の集積などにより位置ずれが生じた場合には、その修正は行われないので、このモードはスリップの少ない圃場や直線距離の短い走行に主に用いられる。

〔収穫作業の流れ〕
次に、図８のフローチャートを用いて、収穫作業走行の一例を説明する。この収穫作業走行では、周回作業走行の最初の一辺の走行の一部をティーチング走行として、第１機***置（Ａ点）と第２機***置（Ｂ点）とを取得して、基準方位を算出する（図５参照）。その後の直線状経路は、上記の第１操縦モードによる自動操舵で自動走行を行う。図４で示された走行パターンが採用され、一辺と直交している二辺の走行時には、基準方位を９０度回転させた方位が基準方位として用いられる。

コンバインは、出入口を通じて圃場に進入すると（＃０１）、手動操舵での収穫走行を開始する（＃０２）。次いで、自動操舵に必要な基準方位を得るためのティーチング走行が行われる。ティーチング走行を開始するため、運転者は、タッチパネル３の操作画像表示領域３ｂに表示されている第１ボタン３１（図２参照）をクリックする（＃１１）。このクリック操作に応答して、その時点での機***置である第１機***置が取得される（＃１２）。同時に、タッチパネル３の支援画像表示領域３ａには、第１機***置を示すＡ点が表示される（＃１３）。収穫作業走行にともなって、図２に示されているように、支援画像表示領域３ａには、Ａ点からのコンバインの走行軌跡を示す帯状ラインＢＬが収穫幅でコンバインのアイコンとともに表示される（＃１４）。さらに、支援画像表示領域３ａには、正確なティーチング走行を行うために、圃場の畔又は畦に平行な線を示す標識線ＧＬが表示されている。もし、収穫作物の植付け条の方位が分かっている場合には、植付け条に平行な線を標識線ＧＬとして表示してもよい。

ティーチング走行の終了条件は、第１機***置からコンバインが所定距離（例えば５ｍ）以上走行すること、あるいは、所定距離の走行に必要な所定時間を経過したかどうかである。ここでは、所定距離以上の走行距離を条件として、十分なティーチング走行が行われたかどうかが判定される（＃１５）。

十分なティーチング走行を示す条件が満たされると（＃１５Ｙｅｓ分岐）、タッチパネル３の操作画像表示領域３ｂに第２ボタン３２が表示される（＃１６）。運転者が、第２ボタン３２をクリックすると（＃１７Ｙｅｓ分岐）、このクリック操作に応答して、その時点での機***置である第２機***置が取得され（＃１８）、支援画像表示領域３ａに表示されている走行軌跡上に第２機***置を示すＢ点が表示される（＃１９）。運転者は、支援画像表示領域３ａに表示されているＡ点とＢ点とその間の走行軌跡とによってティーチング走行を確認することができる。さらに、第１機***置と第２機***置と結ぶ直線の方位が基準方位として算出され、記憶される（＃２０）。

手動操舵での収穫作業走行であるティーチング走行が終了すれば、コンバインは手動操舵から自動操舵への移行が可能となる。自動操舵での自動走行を開始するための操作には、自動操舵開始具７１が用いられる。この自動操舵開始具７１が操作されたかどうかチェックされる（＃３０）。機体１が自動操舵を開始すべき位置にあると運転者が判断し、自動操舵開始具７１が操作された場合（＃３０Ｙｅｓ分岐）、図６を用いて説明されたように、その時点の機***置と基準方位とに基づいて走行経路が決定され、固定される（＃３１）。そして、この例では、第１操舵モードでの自動操舵が開始される（＃３２）。

自動操舵が開始されると、方向転換などの理由で、自動操舵が中止されるかどうかのチェックが行われる（＃３３）。自動操舵から手動操舵へ移行には、種々の条件があるが、方向転換を行うための操向レバー(非図示)の操作もその１つである。自動操舵が中止されると（＃３３Ｙｅｓ分岐）、コンバインは手動操舵状態となる（＃３４）。運転者は、手動操舵により、機体１の方向転換、次の条での収穫作業のための位置合わせなどを行う。次いで、再び、手動操舵から自動操舵への移行を行うべく、自動操舵開始具７１の操作による自動操舵の開始が要求されているかどうかがチェックされる（＃３５）。

自動操舵開始具７１の操作により、自動操舵の開始が要求された場合（＃３５Ｙｅｓ分岐）、ステップ＃３１にジャンプして、その時点の機***置と基準方位とに基づいて走行経路が決定され、固定され、自動操舵が開始される。なお、基準方位として異なる方位の基準方位が記憶されている場合には、自動操舵の開始が要求された時点での、機体１の方位に近い方位を有する基準方位が走行経路の決定のために用いられる。もちろん、走行経路の決定のために用いる基準方位を運転者が選択するような構成を採用してもよい。

自動操舵の再開は、通常、収穫装置１５を上昇させた手動操舵での方向転換走行（非収穫作業走行）に続いて行われる収穫装置１５を下降させた収穫作業走行から行われる。このことから、自動操舵開始具７１に併用して、あるいは自動操舵開始具７１に代えて、収穫装置１５などの収穫機器による収穫動作を開始する収穫開始操作具が用いられてもよい。

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

（１）上述の実施形態では、慣性計測モジュール８１の計測データに基づいて機体１の方位を算出する機体方位算出部４６が備えられていたが、機***置算出部４０によって経時的に算出される機***置から、機体１の方位が算出される構成を採用してもよい。

（２）図２の機能ブロック図で示された各機能部は、他の機能部と合体させてもよいし、１つの機能部を複数の機能部に分離させてもよい。

（３）上述の実施形態では、第１機***置及び第２機***置は、それぞれ第１ボタン３１及び第２ボタン３２の操作タイミングでの機***置であったが、これに代えて、第１ボタン３１及び第２ボタン３２の操作タイミングの前後における複数の機***置も含めたそれらの代表値（平均値など）であってもよい。

（４）上述の実施形態では、走行装置１１は、クローラ式の左走行機構１１ａと右走行機構１１bとから構成されており、左走行機構１１ａと右走行機構１１bとの速度差により、機体１が操舵されたが、操向輪の操向角度を変えることにより機体１が操舵される走行装置１１を採用してもよい。

（５）上述の実施形態では、ティーチング走行は、収穫作業を行いながら行われたが、収穫作業を行わない状態でティーチング走行を行って、基準方位を算出することも可能である。

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

本発明は、普通型コンバイン以外にも、自脱型コンバイン、とうもろこし収穫機など、他の収穫機にも適用できる。

１ ：機体
３ ：タッチパネル
３ａ ：支援画像表示領域
３ｂ ：操作画像表示領域
４ ：制御ユニット
１５ ：収穫装置
３０ ：表示情報生成部
３１ ：第１ボタン
３２ ：第２ボタン
４０ ：機***置算出部
４１ ：第１機***置取得部
４２ ：第２機***置取得部
４３ ：基準方位算出部
４４ ：走行経路作成部
４５ ：走行軌跡作成部
４６ ：機体方位算出部
５０ ：走行制御部
５１ ：自動操舵モジュール
５２ ：手動操舵モジュール
５３ ：車速制御モジュール
７１ ：自動操舵開始具
８０ ：衛星測位モジュール
８１ ：慣性計測モジュール
ＢＬ ：帯状ライン（走行軌跡）
ＧＬ ：標識線
ＧＳ ：人工衛星
ＶＴ ：汎用端末

Claims (9)

1. 走行装置を有する機体と、
   衛星測位を用いて機***置を算出する機***置算出部と、
   収穫作業中において手動操作によって生成された第１信号に応答して取得した前記機***置を第１機***置とする第１機***置取得部と、
   前記収穫作業中において前記第１機***置から離れた場所での手動操作によって生成された第２信号に応答して取得した前記機***置を第２機***置とする第２機***置取得部と、
   前記第１機***置と前記第２機***置とを結ぶ直線の方位を基準方位として算出する基準方位算出部と、
   前記基準方位、または、前記基準方位に基づいて算出された走行経路に基づいて前記機体の自動走行を制御する走行制御部と、
   を備えた収穫機。
2. 自動走行開始時に前記基準方位に基づいて前記走行経路が設定され、前記走行制御部は前記走行経路に沿うように前記機体の自動走行を制御する請求項１に記載の収穫機。
3. 前記第１機***置から前記第２機***置に向かう前記機体の走行軌跡を生成する表示情報生成部と、前記走行軌跡を表示する表示デバイスが備えられている請求項１又は２に記載の収穫機。
4. 前記表示デバイスがタッチパネルであり、前記第１信号を生成する前記手動操作は、前記タッチパネルに表示された第１ボタンに対するタッチ操作であり、前記第２信号を生成する前記手動操作は、前記タッチパネルに表示された第２ボタンに対するタッチ操作である請求項３に記載の収穫機。
5. 前記第２信号が生成される条件として、前記第１機***置から所定距離以上の走行または所定時間以上の走行が設定されている請求項４に記載の収穫機。
6. 前記第２ボタンは、前記条件が満たされた場合に前記タッチパネルに表示される請求項５に記載の収穫機。
7. 前記表示情報生成部は、収穫作業地の境界線または収穫作物の植付け条に平行な標識線を生成し、前記境界線又は前記標識線は前記走行軌跡とともに前記表示デバイスに表示される請求項３から６のいずれか一項に記載の収穫機。
8. 前記第１信号を生成する前記手動操作は、収穫機器による収穫動作を開始する収穫開始操作具に対する操作である請求項１から７のいずれか一項に記載の収穫機。
9. 走行装置を有する機体を備えた収穫機の自動走行方法であって、
   衛星測位を用いて機***置を算出する機***置算出ステップと、
   手動操舵による収穫作業中の手動操作によって生成された第１信号に応答して取得した前記機***置を第１機***置とする第１機***置取得ステップと、
   前記収穫作業中において前記第１機***置から離れた場所での手動操作によって生成された第２信号に応答して取得した前記機***置を第２機***置とする第２機***置取得ステップと、
   前記第１機***置と前記第２機***置とを結ぶ直線の方位を基準方位として算出する基準方位算出ステップと、
   前記基準方位、または、前記基準方位に基づいて算出された走行経路に基づいて前記機体の自動走行を制御する走行制御ステップと、
   を備えた収穫機の自動走行方法。

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