JP2022087958A - 作業車両及び作業車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基準走行ラインに平行な設定走行ラインを容易に設定することのできる作業車両及び作業車両制御方法を提供する。
【解決手段】コンバインは、操作を受け付ける操作部と、画像を表示する表示部と、自動操舵による走行の方向を示す基準走行ラインを取得する基準走行ライン取得部と、自車の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、圃場内の未作業地の外縁の位置を示す圃場情報を取得する圃場情報取得部と、圃場情報が示す未作業地の外縁と、基準走行ラインに平行、且つ、最新の位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインと、を表示部に表示させる表示制御部と、手動操舵から自動操舵に切り替える操作を操作部が受け付けた時点の設定走行ラインに沿って、自動操舵により自車を走行させる走行制御部と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、圃場で作業を行う作業車両及び作業車両制御方法に関する。

従来、コンバインの作業効率を向上させる技術が検討されている。例えば、特許文献１では、手動操舵による手動走行と、基準走行ラインに平行に設定される設定走行ラインに沿って自動操舵により走行する自動走行と、を切替自在な走行機体と、手動走行と自動走行とを切替自在な切替スイッチと、切替スイッチによって手動走行から自動走行への切り替えを行った時点における走行機体の平面位置を、設定走行ラインの始点として設定する始点設定部と、を備える農作業機が提案されている。

特開２０１７－１２３８０３号公報

しかし、特許文献１で提案された構成では、設定走行ラインがどの位置に設定されるのかが、自動操舵を開始するまでわからない。そのため、設定走行ラインの位置がずれていることが自動操舵の開始後に判明し、設定走行ラインの設定のやり直しが必要になるおそれがある。

本発明は、上記事情を考慮し、基準走行ラインに平行な設定走行ラインを容易に設定することのできる作業車両及び作業車両制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る作業車両は、操作を受け付ける操作部と、画像を表示する表示部と、自動操舵による走行の方向を示す基準走行ラインを取得する基準走行ライン取得部と、自車の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、圃場内の未作業地の外縁の位置を示す圃場情報を取得する圃場情報取得部と、前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁と、前記基準走行ラインに平行、且つ、最新の前記位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインと、を前記表示部に表示させる表示制御部と、手動操舵から自動操舵に切り替える操作を前記操作部が受け付けた時点の前記設定走行ラインに沿って、自動操舵により自車を走行させる走行制御部と、を備えることを特徴とする。

前記表示制御部は、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた場合と前記条件が満たされていない場合とで、前記設定走行ラインの表示を異ならせるように構成されていてもよい。

前記表示制御部は、前記設定走行ラインに基づいて自車の作業領域の外縁を表示させるように構成されていてもよい。

前記表示制御部は、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた後、前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁に対して前記作業領域がずれている場合に、前記作業領域のずれを示す情報を表示させるように構成されていてもよい。

前記走行制御部は、前記表示制御部が前記作業領域のずれを示す情報を表示させた後、自動操舵による走行を許可する操作を前記操作部が受け付けた場合に、前記設定走行ラインに沿って自動操舵により自車を走行させるように構成されていてもよい。

前記表示制御部は、前記未作業地の外縁と自車の作業領域とから求められる推奨走行ラインを表示させ、前記設定走行ラインが前記推奨走行ラインに重なった場合に、自車が前記推奨走行ラインに到達した旨を表示させるように構成されていてもよい。

前記作業車両は、自動操舵による走行中に前記設定走行ラインに交差する方向に自車の位置が変更された場合に、自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線に平行になるように、前記設定走行ラインの方向を補正する補正部を備えていてもよい。

また、本発明に係る作業車両制御方法は、自動操舵による走行の方向を示す基準走行ラインと、自車の位置を示す位置情報と、圃場内の未作業地の外縁の位置を示す圃場情報と、を取得する情報取得工程と、前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁と、前記基準走行ラインに平行、且つ、最新の前記位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインと、を表示部に表示させる表示制御工程と、手動操舵から自動操舵に切り替える操作を操作部が受け付けた時点の前記設定走行ラインに沿って、自動操舵により自車を走行させる走行制御工程と、を備えることを特徴とする。

前記表示制御工程において、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた場合と前記条件が満たされていない場合とで、前記設定走行ラインの表示を異ならせてもよい。

前記表示制御工程において、前記設定走行ラインに基づいて自車の作業領域の外縁を表示させてもよい。

前記表示制御工程において、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた後、前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁に対して前記作業領域の外縁がずれている場合に、前記作業領域のずれを示す情報を表示させてもよい。

前記表示制御工程において前記作業領域のずれを示す情報を表示させた後、自動操舵による走行を許可する操作を前記操作部が受け付けた場合に、前記走行制御工程において前記設定走行ラインに沿って自動操舵により自車を走行させてもよい。

前記表示制御工程において、前記未作業地の外縁と自車の作業領域とから求められる推奨走行ラインを表示させ、前記設定走行ラインが前記推奨走行ラインに重なった場合に、自車が前記推奨走行ラインに到達した旨を表示させてもよい。

前記作業車両制御方法は、自動操舵による走行中に前記設定走行ラインに交差する方向に自車の位置が変更された場合に、自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線に平行になるように前記基準走行ラインの方向を補正する補正工程を備えていてもよい。

本発明によれば、基準走行ラインに平行な設定走行ラインを容易に設定することができる。

本発明の一実施形態に係るコンバインの左側面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの構成を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る測位部及び基地局を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの制御の流れ図である。 本発明の一実施形態に係る基準走行ラインの設定画面を示す図である。 基準走行ライン設定後に第１領域に表示される図形である。 基準走行ライン設定後の第２領域を示す図である。 開始位置への移動中に第１領域に表示される図形である。 開始位置への移動中の第２領域を示す図である。 開始位置への移動中に第１領域に表示される図形の拡大図である。 開始位置への移動中に第１領域に表示される図形の拡大図である。 開始位置への移動後に第１領域に表示される図形の拡大図である。 自動刈取開始条件が満たされた場合に第１領域に表示される図形である。 自動刈取開始条件が満たされた場合の第２領域を示す図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係る処理の流れ図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係る設定画面の第１領域に表示される図形である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係る設定画面の第２領域を示す図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る処理の流れ図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る設定画面の第１領域に表示される図形である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る設定画面の第２領域を示す図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る設定画面の第１領域に表示される図形である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る設定画面の第２領域を示す図である。 本発明の一実施形態の第３変形例に係る処理の流れ図である。 本発明の一実施形態の第３変形例に係る設定画面の第１領域に表示される図形である。 本発明の一実施形態の第３変形例に係る設定画面の第２領域を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るコンバイン１（作業車両の一例）について説明する。

最初に、コンバイン１の概要について説明する。図１は、コンバイン１の左側面図である。図２は、コンバイン１の構成を模式的に示す平面図である。図３は、コンバイン１の電気的構成を示すブロック図である。図４は、測位部３４及び基地局３９を示すブロック図である。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

［コンバインの概要］
コンバイン１は、自動操舵で走行しながら穀稈の刈取作業を行う自動刈取作業の機能を備えている。自動操舵の場合、速度制御は、自動でも手動でも可能である。また、コンバイン１は、操舵と速度制御を手動で行うことも可能である。

図１に示されるように、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、を備えている。コンバイン１は、いわゆる自脱型コンバインであって、走行部２によって走行しながら、刈取部３で刈り取った穀稈（刈取対象物）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。また、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から供給された動力によって、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。なお、普通型コンバインに本発明が適用されてもよい。

走行部２は、機体フレーム１０の下方に設けられている。刈取部３は、機体フレーム１０の前方に設けられている。脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７、動力部８及び操縦部９は、機体フレーム１０の上方に設けられている。刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７、動力部８及び操縦部９は、機体フレーム１０に設けられている。本体部１２は、機体フレーム１０、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７、動力部８及び操縦部９を含み、走行部２に支持されている。つまり、コンバイン１は、走行部２が本体部１２を支持して走行するように構成されている。

走行部２は、機体フレーム１０の下方に設けられた左右一対のクローラ式走行装置１１を備えている。クローラ式走行装置１１は、トランスミッション（図示省略）を介してエンジン２７に接続され、エンジン２７が発生する動力によって回転する。左右のクローラ式走行装置１１の回転駆動が独立制御されることで、前進、後進及び旋回を行う。

刈取部３は、走行部２の前方に設けられている。刈取部３は、圃場Ｈの穀稈を刈取可能とする下降位置と、穀稈を刈取不能とする上昇位置と、の間で昇降可能に設けられている。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、を備えている。デバイダ１３は、圃場Ｈ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の後側上方、且つ、本体部１２の左側に設けられており、切断装置１５によって切断された穀稈を後方へ搬送する。

脱穀部４は、刈取部３の後方、且つ、本体部１２の左側に設けられている。脱穀部４は、フィードチェーン１８と、扱胴１９と、を備えている。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、さらに脱穀後の穀稈、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の下方に設けられている。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（図示省略）と、藁屑排出装置（図示省略）と、を備えている。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さら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の右方に設けられている。貯留部６は、グレンタンク２４と、排出装置２５、とを備えている。グレンタンク２４は、選別部５から搬送されてきた穀粒を貯留する。排出装置２５は、オーガ等で構成され、グレンタンク２４に貯留されている穀粒を任意の場所に排出する。

排藁処理部７は、脱穀部４の後方に設けられている。排藁処理部７は、排藁搬送装置（図示省略）と、排藁切断装置（図示省略）と、を備えている。排藁搬送装置は、脱穀部４のフィードチェーン１８から搬送された排藁を排藁切断装置へ搬送する。排藁切断装置は、排藁搬送装置によって搬送された排藁を切断して機外へ排出する。

動力部８は、走行部２の前側上方に設けられている。動力部８は、回転動力を発生させるエンジン２７を備えている。動力部８は、エンジン２７が発生させた回転動力を、走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６及び排藁処理部７に伝達する。

操縦部９は、動力部８の上方に設けられている。操縦部９は、運転席２９と、タッチパネルを備える端末３０（図３参照）と、複数の操作具（図示省略）と、を備えている。運転席２９は、例えば、本体部１２の右側に設けられ、作業者が着座する椅子等を含んでいる。端末３０は、運転席２９に着座した作業者によって操作可能な位置（例えば、作業者の右前方又は左前方）に設けられている。端末３０は、後述する機体カメラ３２、固定カメラ４３、空撮カメラ５７で撮影された画像等を表示する表示部６４であるとともに、コンバイン１に対する操作を受け付ける操作部６３でもある。複数の操作具は、運転席２９に着座した作業者によって操作されるものであり、コンバイン１の操向を操作するハンドル、エンジン２７の回転速度（コンバイン１の走行速度）を調整するアクセル、刈取部３を昇降させる昇降スイッチ等を含んでいる。

コンバイン１は、機体カメラ３２と、測位部３４と、方位計測部３３と、を備えている（図２、３参照）。

［機体カメラ］
機体カメラ３２は、例えば、操縦部９の前側上部に設けられており、圃場Ｈを撮影する。

［測位部］
測位部３４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムを利用してコンバイン１の位置を示す位置情報を取得する。測位部３４（図３参照）は、移動通信機３５と、移動ＧＰＳアンテナ３６と、データ受信アンテナ３７と、を備えている。移動通信機３５は、移動ＧＰＳアンテナ３６を介してＧＰＳ衛星から信号を受信し、受信した信号を用いてコンバイン１の位置（厳密には、移動ＧＰＳアンテナ３６の位置）を算出することで、コンバイン１の位置情報を取得する。移動通信機３５は、所定の時間間隔で繰り返し位置情報を取得する。移動ＧＰＳアンテナ３６は、例えば、操縦部９の左側方、且つ、本体部１２の左右方向の略中央に設けられている。

［方位計測部］
方位計測部３３は、例えば、角速度センサ（ジャイロセンサ）、３軸加速度センサ、地磁気センサ等であり、コンバイン１の方位を計測することで、コンバイン１の方位を示す方位情報を取得する。方位計測部３３は、所定の時間間隔で繰り返し方位情報を取得する。

［基地局］
コンバイン１の作業対象となる圃場Ｈの周囲の畦等には、基地局３９が設置されている。基地局３９は、固定通信機４０と、固定ＧＰＳアンテナ４１と、データ送信アンテナ４２と、固定カメラ４３と、を備えている。固定通信機４０は、固定ＧＰＳアンテナ４１を介してＧＰＳ衛星と通信することによって、基地局３９の位置情報を取得する。固定通信機４０は、基地局３９の位置情報に基づく補正情報を、データ送信アンテナ４２を介して移動通信機３５へ送信する。固定カメラ４３は、圃場Ｈを撮影する。固定通信機４０は、固定カメラ４３によって撮影された画像（圃場画像）を取得し、データ送信アンテナ４２を介して圃場画像を移動通信機３５へ送信する。測位部３４の移動通信機３５は、データ受信アンテナ３７を介して基地局３９の固定通信機４０から送信された補正情報及び圃場画像を受信する。移動通信機３５は、補正情報に基づいてコンバイン１の位置情報を補正する。なお、基地局３９は設置されなくてもよく、基地局３９による位置情報の補正は行われなくてもよい。

［制御装置］
制御装置４５は、演算部５０と、記憶部５１と、通信部５２と、を備えている。上記したコンバイン１の各種構成要素は、通信インターフェースを介して制御装置４５に接続されている。制御装置４５は、操縦部９を介した作業者からの入力操作に応じてコンバイン１の各種構成要素を制御する。

記憶部５１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等であり、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ている。演算部５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部５１に記憶されたプログラムやデータを用いて演算処理を実行することで、コンバイン１の各種構成要素及び各種機能を制御する。なお、制御装置４５は、プログラム等を実行するプロセッサ等に代えて、プログラムを用いない集積回路によって実現されてもよい。

通信部５２は、作業者が所持する携帯端末５３と無線通信を行う。携帯端末５３は、例えば、タッチパネルを備えるタブレットであって、コンバイン１を遠隔操作する機能を備えている。携帯端末５３は、圃場Ｈを撮影する携帯カメラ５４を備えている。また、通信部５２は、ドローン等の空撮装置５６と無線通信を行う。空撮装置５６は、圃場Ｈを撮影する空撮カメラ５７を備えている。作業者が端末３０又は携帯端末５３に空撮装置５６への動作指示を入力すると、空撮装置５６は通信部５２から送信された動作指示に応じて動作する。なお、空撮装置５６は、通信部５２に代えて／加えて、携帯端末５３と無線通信を行ってもよい。なお、携帯端末５３と空撮装置５６は、省略されてもよい。

［端末］
端末３０は、演算部６０と、記憶部６１と、通信部６２と、操作部６３と、表示部６４と、を備えている。

記憶部６１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等であり、端末３０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ている。演算部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部６１に記憶されたプログラムやデータを用いて演算処理を実行することで、端末３０の各種構成要素及び各種機能を制御する。

通信部５２は、コンバイン１の制御装置４５と通信を行う。コンバイン１の走行に用いられる情報が通信部６２を介して制御装置４５に供給される。また、コンバイン１の状態を示す情報が通信部６２を介して制御装置４５から取得される。

作業者がコンバイン１の機体カメラ３２，基地局３９の固定カメラ４３，空撮装置５６の空撮カメラ５７への撮影指示を端末３０又は携帯端末５３（以下、端末３０等という。）に入力すると、制御装置４５は、機体カメラ３２，固定カメラ４３，空撮カメラ５７を制御して圃場Ｈを撮影させる。制御装置４５は、機体カメラ３２，固定カメラ４３，空撮カメラ５７によって撮影された圃場画像を端末３０等に表示させる。作業者が携帯端末５３の携帯カメラ５４で撮影した圃場画像の表示指示を端末３０等に入力すると、制御装置４５は通信部５２を介して携帯端末５３を制御して圃場画像を端末３０等に表示させる。なお、圃場画像の表示は行われなくてもよい。

次に、コンバイン１の制御について詳細に説明する。図５は、コンバイン１の制御の流れ図である。図６は、基準走行ラインＢＬの設定画面を示す図である。図７Ａは、基準走行ラインＢＬ設定後に第１領域Ａ１に表示される図形である。

コンバイン１（図３参照）は、操作を受け付ける操作部６３と、画像を表示する表示部６４と、自動操舵による走行の方向を示す基準走行ラインＢＬを取得する基準走行ライン取得部７１と、自車の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部７２と、圃場内の未作業地の外縁の位置を示す圃場情報を取得する圃場情報取得部７４と、圃場情報が示す未作業地の外縁と、基準走行ラインＢＬに平行、且つ、最新の位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインＳＬと、を表示部６４に表示させる表示制御部７５と、手動操舵から自動操舵に切り替える操作を操作部６３が受け付けた時点の設定走行ラインＳＬに沿って、自動操舵により自車を走行させる制御装置４５（走行制御部の一例）と、備える。

操作部６３、表示部６４、基準走行ライン取得部７１、位置情報取得部７２、圃場情報取得部７４、表示制御部７５は、端末３０の演算部６０が記憶部６１に記憶されたプログラムやデータを用いて演算処理を実行することで実現される機能である。走行制御部は、制御装置４５の演算部５０が記憶部５１に記憶されたプログラムやデータを用いて演算処理を実行することで実現される機能である。

［基準走行ライン取得部］
基準走行ラインＢＬは、始点Ａと終点Ｂとを結ぶ直線で表される（図７Ａ参照）。手動操舵でコンバイン１を走行させて未刈り地Ｈ０（未作業地の一例）で刈取を行いながら、作業者が端末３０に始点Ａと終点Ｂを設定する操作を行うと（図６参照）、端末３０が始点Ａと終点Ｂの位置情報を取得することで基準走行ラインＢＬが設定される。あるいは、作業者が始点Ａと終点Ｂの座標を端末３０に入力することで、基準走行ラインＢＬが設定されてもよい。

［位置情報取得部、方位情報取得部、圃場情報取得部］
端末３０は、コンバイン１の制御装置４５経由で測位部３４からコンバイン１の位置情報を所定の時間間隔で繰り返し取得し、記憶部５１に格納する（位置情報取得部７２の一例）。また、端末３０は、方位計測部３３からコンバイン１の方位情報を所定の時間間隔で繰り返し取得し、記憶部５１に格納する（方位情報取得部７３の一例）。また、端末３０は、圃場Ｈの外縁の位置と、圃場Ｈ内の未刈り地Ｈ０及び既刈り地Ｈ１の外縁の位置と、を含む圃場情報を取得し、記憶部５１に格納する（圃場情報取得部７４の一例）。

具体的には、手動運転で圃場Ｈの回り刈りを１周だけ行い、１周する間に測位部３４を用いて取得した位置情報によって、圃場Ｈの外縁が表される。あるいは、端末３０に表示された地図上で作業者が圃場Ｈの外縁を指定することで、圃場Ｈの外縁が取得されてもよい。コンバイン１の走行中の位置情報は、所定の時間間隔で更新され、更新されるたびに記憶部５１に格納される。端末３０は、圃場Ｈ内でコンバイン１が走行した経路（コンバイン１の位置情報の履歴）と刈取部３の刈取幅とから既刈り地Ｈ１の外縁を算出し、圃場Ｈの外縁と既刈り地Ｈ１の外縁とから未刈り地Ｈ０の外縁を算出する。

［表示制御部］
表示制御部７５は、圃場情報が示す未刈り地Ｈ０の外縁を端末３０の表示部６４に表示させる。また、表示制御部７５は、基準走行ラインＢＬに平行且つ最新の位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインＳＬを表示部６４に表示させる。このとき、表示制御部７５は、コンバイン１の上方からの外観を模したアイコンを設定走行ラインＳＬの基準点に表示させる。また、表示制御部７５は、取得した方位情報が示す方位に応じてアイコンの姿勢を変化させる。

［走行制御部］
自動刈取作業において、制御装置４５は、位置情報、方位情報を用いて、後述する設定走行ラインＳＬに沿って走行部２を自動操舵させながら走行させる。また、制御装置４５は、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６及び排藁処理部７を制御して、穀稈の刈取、刈取後の穀稈の脱穀、穀粒や藁屑の選別、穀粒の貯留、排藁の処理等を実行させる。

次に、コンバイン１の動作について説明する。コンバイン１は、手動操舵により未刈り地Ｈ０の刈取開始位置に移動する。刈取開始位置において作業者が端末３０に表示されたメニュー画面（図示省略）で基準走行ライン取得を選択すると、端末３０は、図５の流れ図に示される処理を開始する。図５において、ステップＳ０１、Ｓ０２は、情報取得工程の一例である。ステップＳ０２乃至Ｓ０５は、表示制御工程の一例である。ステップＳ０６乃至Ｓ１０は、走行制御工程の一例である。

最初に、端末３０は、圃場情報と基準走行ラインＢＬを取得する（ステップＳ０１）。圃場情報の取得については、前述のとおりである。端末３０は、基準走行ラインＢＬの設定画面を表示部６４に表示させる（図６参照）。設定画面において、端末３０は、未刈り地Ｈ０の外縁を示す図形と、コンバイン１のアイコンと、基準走行ラインＢＬの始点Ａを設定するためのボタンＢ１と、終点Ｂを設定するためのボタンＢ２と、を表示させる。また、端末３０は、コンバイン１の移動による位置情報及び方位情報の変化に応じてアイコンの位置と姿勢を更新する。また、端末３０は、位置情報と刈取部３の刈取幅とから既刈り地Ｈ１の外縁を算出し、既刈り地Ｈ１と未刈り地Ｈ０との境界線を更新する。作業者は、手動操舵によりコンバイン１を未刈り地Ｈ０の外縁に沿って直進させながら刈取を行い、ボタンＢ１、Ｂ２を操作して始点Ａと終点Ｂを設定する。始点Ａと終点Ｂは、直進の最初と最後の地点でもよく、その途中の２つの地点でもよい。

始点Ａと終点Ｂが設定されると、端末３０は、設定画面を更新する（図７Ａ参照）。具体的には、端末３０は、始点Ａと終点Ｂとを結ぶ線分により基準走行ラインＢＬを表示する。図７Ｂは、基準走行ラインＢＬ設定後の第２領域Ａ２を示す図である。端末３０は、基準走行ラインＢＬが設定された旨と、自動刈取の開始位置への移動を促す旨と、を示すメッセージを表示させる。なお、基準走行ラインＢＬの取得は、前述した圃場情報取得のための回り刈りと並行して行われてもよい。

次に、端末３０は、手動操舵による移動と並行して、位置情報の取得、方位情報の取得、設定走行ラインＳＬの表示、作業領域ＷＡの外縁の表示を実行する（ステップＳ０２）。具体的には、作業者が手動操舵による移動を開始すると、端末３０は、自動刈取開始位置の設定画面を表示させる。図８Ａは、開始位置への移動中に第１領域Ａ１に表示される図形である。図８Ｂは、開始位置への移動中の第２領域Ａ２を示す図である。設定画面において、端末３０は、未刈り地Ｈ０と既刈り地Ｈ１の外縁を示す図形と、コンバイン１のアイコンと、基準走行ラインＢＬと、設定走行ラインＳＬと、作業領域ＷＡの外縁と、を表示させる。設定走行ラインＳＬは、基準走行ラインＢＬに平行、且つ、最新の位置情報が示すコンバイン１の位置を基準点とする線分である。ここで、線分の基準点は、例えば、コンバイン１の移動ＧＰＳアンテナ３６であるが、コンバイン１の内部の他の点を設定走行ラインＳＬの基準点としてもよい。作業領域ＷＡの外縁は、基準走行ラインＢＬに平行、且つ、刈取部３の左右の端部を通る線分で示される。なお、作業領域ＷＡは、少なくとも外縁が表示されればよいが、作業領域ＷＡの全体が着色された帯状の図形が表示されてもよい。

端末３０は、コンバイン１の移動による位置情報及び方位情報の変化に応じてアイコンの位置、姿勢及び設定走行ラインＳＬの位置を更新する。図９、１０は、開始位置への移動中に第１領域Ａ１に表示される図形の拡大図である。図１１は、開始位置への移動後に第１領域Ａ１に表示される図形の拡大図である。図９乃至１１は、コンバイン１の移動につれてアイコンと設定走行ラインＳＬの表示が変化する様子を示している。図示のとおり、アイコンの位置の変化に伴って、設定走行ラインＳＬは平行移動（並進運動）する。一方、アイコンの姿勢が変化しても、設定走行ラインＳＬの姿勢は変化せず、基準走行ラインＢＬに対して平行な姿勢が保たれる。作業者は、作業領域ＷＡの端部（この例では、左端部）が未刈り地Ｈ０の外縁と一致するように、コンバイン１を手動操舵する。また、作業者は、アイコンの向きが設定走行ラインＳＬと一致するように、コンバイン１を手動操舵する。

次に、端末３０は、コンバイン１の車速が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ０３）。車速が閾値以下でないと判定した場合には（ステップＳ０３：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ０２以降の処理を繰り返す。一方、車速が閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、端末３０は、自動操舵開始条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ０４）。なお、ステップＳ０３は、省略されてもよい。

自動操舵開始条件とは、第１に、設定走行ラインＳＬに対するコンバイン１の方位の偏差が許容値以下であること、第２に、コンバイン１の各部（走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７、動力部８）の状態が正常であること、である。コンバイン１の各部の状態は、各部に設けられているセンサ（図示省略）の検知結果等により判定される。

自動操舵開始条件が満たされていないと判定した場合には（ステップＳ０４：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ０２以降の処理を繰り返す。一方、自動操舵開始条件が満たされたと判定した場合には（ステップＳ０４：ＹＥＳ）、端末３０は、設定画面の表示を変更する（ステップＳ０５）。具体的には、端末３０は、設定走行ラインＳＬと作業領域ＷＡの色を、自動操舵開始条件が満たされる前と異ならせる。例えば、自動操舵開始条件が満たされる前には、設定走行ラインＳＬと作業領域ＷＡを青色で表示させ、自動操舵開始条件が満たされた後には、赤色で表示させてもよい。あるいは、自動操舵開始条件が満たされる前と後で表示の明るさを異ならせてもよい。あるいは、自動操舵開始条件が満たされた後に、設定走行ラインＳＬと作業領域ＷＡを明滅させてもよい。

次に、端末３０は、自動操舵による作業を開始する操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ０６）。図１２Ａは、自動刈取開始条件が満たされた場合に第１領域Ａ１に表示される図形である。図１２Ｂは、自動刈取開始条件が満たされた場合の第２領域Ａ２を示す図である。具体的には、端末３０は、自動刈取の準備ができた旨と、自動刈取を開始するか否かを問う旨と、を示すメッセージと、自動刈取を開始するためのボタンＢ３と、を表示させる。ボタンＢ３が操作されない場合には、端末３０は、自動操舵による作業を開始する操作が行われていないと判定し（ステップＳ０６：ＮＯ）、ステップＳ０２以降の処理を繰り返す。一方、ボタンＢ３が操作された場合には、端末３０は、自動操舵による作業を開始する操作が行われたと判定し（ステップＳ０６：ＹＥＳ）、自動操舵による作業、すなわち、自動刈取作業を開始する（ステップＳ０７）。

次に、端末３０は、自動操舵による作業を停止する操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ０８）。具体的には、端末３０は、表示部６４に停止ボタン（図示省略）を表示させる。停止ボタンが操作されなかった場合には（ステップＳ０８：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ０８の処理を繰り返す。一方、停止ボタンが操作された場合には（ステップＳ０８：ＹＥＳ）、端末３０は、自動操舵による作業を停止させ、手動操舵に切り替え（ステップＳ０９）、運転を終了させる操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１０）。運転を終了する操作が行われていないと判定した場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ０２以降の処理を繰り返す。一方、運転を終了する操作が行われたと判定した場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、端末３０は、コンバイン１の制御を終了する。

以上説明した本実施形態に係るコンバイン１によれば、圃場情報が示す未作業地の外縁と、基準走行ラインＢＬに平行、且つ、最新の位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインＳＬと、を表示部６４に表示させる表示制御部７５を備える。この構成によれば、手動操舵による走行中に表示される設定走行ラインＳＬが自車の移動に追従して移動する。例えば、既刈り地Ｈ１の幅のおよそ２分の１だけ、未刈り地Ｈ０の外縁から設定走行ラインＳＬを右側にずらすようにコンバイン１を移動させることで、刈取部３の左端部を未刈り地Ｈ０の外縁に合わせることができる。よって、本実施形態に係るコンバイン１によれば、基準走行ラインＢＬに平行な設定走行ラインＳＬを容易に設定することができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、表示制御部７５は、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた場合と条件が満たされていない場合とで、設定走行ラインＳＬ及び作業領域ＷＡの表示を異ならせる。この構成によれば、自動操舵の開始が可能か否かを視覚的に判断することができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、表示制御部７５は、設定走行ラインＳＬに基づいて自車の作業領域ＷＡの外縁を表示させる。この構成によれば、作業領域ＷＡと未作業地との位置関係を確認しながら自動操舵の開始位置を設定することができる。

上記実施形態が以下のように変形されてもよい。

［第１変形例］
上記実施形態に以下の処理が追加されてもよい。第１変形例では、上記実施形態のステップＳ０５の次に、以下の処理が実行される。図１３は、第１変形例に係る処理の流れ図である。ステップＳ２１、Ｓ２２は、表示制御工程の一例である。図１４Ａは、第１変形例に係る設定画面の第１領域Ａ１に表示される図形である。図１４Ｂは、第１変形例に係る設定画面の第２領域Ａ２を示す図である。ステップＳ０５に続いて、端末３０は、圃場情報が示す未刈り地Ｈ０の外縁に対して作業領域ＷＡの外縁がずれているか否かを判定する（ステップＳ２１）。図１４Ａの例では、作業領域ＷＡの左外縁が右にずれている例が示されている。端末３０は、作業領域ＷＡの左右の外縁のうち未刈り地Ｈ０の外縁に近い方の外縁（この例では、左外縁）と、未刈り地Ｈ０の外縁との距離を算出し、算出した距離が閾値以上である場合に、作業領域ＷＡの外縁がずれていると判定する。

作業領域ＷＡの外縁がずれていると判定した場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、端末３０は、作業領域ＷＡのずれを示す情報を表示させ（ステップＳ２２）、ステップＳ０６の処理に移行する。この例では、作業領域ＷＡのずれを示す情報として、作業領域ＷＡがずれている旨のメッセージが表示されている。一方、作業領域ＷＡの外縁がずれていないと判定した場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ０６の処理に移行する。ステップＳ０６以降は、上記実施形態と同様である。

本変形例によれば、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた後、圃場情報が示す未作業地の外縁に対して作業領域ＷＡの外縁がずれている場合に、作業領域ＷＡのずれを示す情報を表示させるから、作業領域ＷＡのずれを認識しやすくすることができる。

また、本変形例によれば、表示制御部７５が作業領域ＷＡのずれを示す情報を表示させた後、自動操舵による走行を許可する操作を操作部６３が受け付けた場合に、設定走行ラインＳＬに沿って自動操舵により自車を走行させるから、作業者が作業領域ＷＡのずれを容認できると判断した場合に自動操舵による走行を開始させることができる。

［第２変形例］
上記実施形態に以下の処理が追加されてもよい。第２変形例では、上記実施形態のステップＳ０２の次に、以下の処理が実行される。図１５は、第２変形例に係る処理の流れ図である。ステップＳ３１乃至Ｓ３３は、表示制御工程の一例である。図１６Ａ、１７Ａは、第２変形例に係る設定画面の第１領域Ａ１に表示される図形である。図１６Ｂ、１７Ｂは、第２変形例に係る設定画面の第２領域Ａ２を示す図である。ステップＳ０２に続いて、端末３０は、推奨走行ラインＲＬを表示させる（ステップＳ３１）。推奨走行ラインＲＬは、例えば、未刈り地Ｈ０の外縁と作業領域ＷＡの外縁（この例では、左外縁）とを重ねた場合の設定走行ラインＳＬに相当する。

次に、端末３０は、設定走行ラインＳＬが推奨走行ラインＲＬに重なったか否かを判定する（ステップＳ３２）。図１６Ａの例では、設定走行ラインＳＬが推奨走行ラインＲＬに重なっていない。この場合、端末３０は、設定走行ラインＳＬが推奨走行ラインＲＬに重なっていないと判定し（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３２の処理を繰り返す。一方、図１７Ａの例では、設定走行ラインＳＬが推奨走行ラインＲＬに重なっている。この場合、端末３０は、設定走行ラインＳＬが推奨走行ラインＲＬに重なったと判定し（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、自車が推奨走行ラインＲＬに到達した旨のメッセージを表示させる。ステップＳ０３以降は、上記実施形態と同様である。

本変形例によれば、未作業地の外縁と自車の作業領域ＷＡとから求められる推奨走行ラインＲＬを表示させ、設定走行ラインＳＬが推奨走行ラインＲＬに重なった場合に、自車が推奨走行ラインＲＬに到達した旨を表示させるから、推奨走行ラインＲＬに設定走行ラインＳＬを接近させることで、自動操舵の開始位置を容易に設定することができる。

［第３変形例］
上記実施形態に以下の処理が追加されてもよい。第３変形例では、上記実施形態のステップＳ０７の次に、以下の処理が実行される。図１８は、第３変形例に係る処理の流れ図である。ステップＳ４１乃至Ｓ４６は、補正工程の一例である。図１９Ａは、第３変形例に係る設定画面の第１領域Ａ１に表示される図形である。図１９Ｂは、第３変形例に係る設定画面の第２領域Ａ２を示す図である。ステップＳ０７に続いて、端末３０は、パスオフセットの指示が受付部に受け付けられたか否かを判定する（ステップＳ４１）。バスオフセットとは、自動操舵による走行中に設定走行ラインＳＬを所定距離だけ平行移動させる処理である（図１９Ａ参照）。バスオフセットの指示が受け付けられなかった場合には（ステップＳ４１：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ０８の処理に移行する。一方、バスオフセットの指示が受け付けられた場合には（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、端末３０は、所定距離だけ設定走行ラインＳＬを並行移動させて走行するように、制御装置４５に指示を送る（ステップＳ４２）。

次に、端末３０は、自動操舵による作業を停止する操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４３）。具体的には、端末３０は、表示部６４に停止ボタン（図示省略）を表示させる。停止ボタンが操作されなかった場合には（ステップＳ４３：ＮＯ）、端末３０は、ステップＳ４１以降の処理を繰り返す。一方、停止ボタンが操作された場合には（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、端末３０は、作業を停止させ、手動操舵に切り替え（ステップＳ４４）、基準走行ラインＢＬを補正する操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４５）。具体的には、基準走行ラインＢＬを補正するか否かを問うメッセージと、基準走行ラインＢＬを補正するためのボタンＢ４と、を表示させる（図１９Ｂ参照）。ボタンＢ４が操作されなかった場合には、端末３０は、基準走行ラインＢＬを補正する操作が行われなかったと判定し（ステップＳ４５：ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に移行する。一方、ボタンＢ４が操作された場合には、端末３０は、基準走行ラインＢＬを補正する操作が行われたと判定し（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、直前の自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線ＣＬに平行になるように基準走行ラインＢＬの方向を補正し（ステップＳ４６）、ステップＳ１０の処理に移行する。なお、ステップＳ４５の処理は省略されてもよい。

本変形例によれば、自動操舵による走行中に設定走行ラインＳＬに交差する方向に自車の位置が変更された場合に、自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線ＣＬに平行になるように基準走行ラインＢＬの方向を補正する補正部７６を備えるから、基準走行ラインＢＬの方向を容易に補正することができる。

上記実施形態では、設定走行ラインＳＬに加えて作業領域ＷＡを表示させる例が示されたが、設定走行ラインＳＬだけを表示させてもよく、設定走行ラインＳＬに代えて作業領域ＷＡを表示させてもよい。

第１変形例では、作業領域ＷＡがずれている場合に作業領域ＷＡがずれている旨のメッセージを表示させる例が示されたが、これに加えて、作業領域ＷＡのずれ量を表示させてもよい。この構成によれば、作業領域ＷＡのずれを修正する作業が容易になる。

第２変形例では、設定走行ラインＳＬと推奨走行ラインＲＬを表示させる例が示されたが、これに加えて、設定走行ラインＳＬと推奨走行ラインＲＬとのずれ量を表示させてもよい。この構成によれば、設定走行ラインＳＬを推奨走行ラインＲＬに重ねる作業が容易になる。

上記実施形態では、コンバイン１に本発明を適用した例が示されたが、コンバイン１以外の作業車両、例えば、田植機、耕運機等に本発明が適用されてもよい。

１ コンバイン
４５ 制御装置（走行制御部）
６３ 操作部
６４ 表示部
７１ 基準走行ライン取得部
７２ 位置情報取得部
７４ 圃場情報取得部
７５ 表示制御部
７６ 補正部
ＢＬ 基準走行ライン
ＳＬ 設定走行ライン
ＷＡ 作業領域
ＲＬ 推奨走行ライン
ＣＬ 自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線

Claims (14)

1. 操作を受け付ける操作部と、
   画像を表示する表示部と、
   自動操舵による走行の方向を示す基準走行ラインを取得する基準走行ライン取得部と、
   自車の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
   圃場内の未作業地の外縁の位置を示す圃場情報を取得する圃場情報取得部と、
   前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁と、前記基準走行ラインに平行、且つ、最新の前記位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインと、を前記表示部に表示させる表示制御部と、
   手動操舵から自動操舵に切り替える操作を前記操作部が受け付けた時点の前記設定走行ラインに沿って、自動操舵により自車を走行させる走行制御部と、を備えることを特徴とする作業車両。
2. 前記表示制御部は、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた場合と前記条件が満たされていない場合とで、前記設定走行ラインの表示を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
3. 前記表示制御部は、前記設定走行ラインに基づいて自車の作業領域の外縁を表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車両。
4. 前記表示制御部は、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた後、前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁に対して前記作業領域の外縁がずれている場合に、前記作業領域のずれを示す情報を表示させることを特徴とする請求項３に記載の作業車両。
5. 前記走行制御部は、前記表示制御部が前記作業領域のずれを示す情報を表示させた後、自動操舵による走行を許可する操作を前記操作部が受け付けた場合に、前記設定走行ラインに沿って自動操舵により自車を走行させることを特徴とする請求項４に記載の作業車両。
6. 前記表示制御部は、前記未作業地の外縁と自車の作業領域とから求められる推奨走行ラインを表示させ、前記設定走行ラインが前記推奨走行ラインに重なった場合に、自車が前記推奨走行ラインに到達した旨を表示させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の作業車両。
7. 自動操舵による走行中に前記設定走行ラインに交差する方向に自車の位置が変更された場合に、自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線に平行になるように前記基準走行ラインの方向を補正する補正部を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の作業車両。
8. 自動操舵による走行の方向を示す基準走行ラインと、自車の位置を示す位置情報と、圃場内の未作業地の外縁の位置を示す圃場情報と、を取得する情報取得工程と、
   前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁と、前記基準走行ラインに平行、且つ、最新の前記位置情報が示す自車の位置を基準点とする設定走行ラインと、を表示部に表示させる表示制御工程と、
   手動操舵から自動操舵に切り替える操作を操作部が受け付けた時点の前記設定走行ラインに沿って、自動操舵により自車を走行させる走行制御工程と、を備えることを特徴とする作業車両制御方法。
9. 前記表示制御工程において、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた場合と前記条件が満たされていない場合とで、前記設定走行ラインの表示を異ならせることを特徴とする請求項８に記載の作業車両制御方法。
10. 前記表示制御工程において、前記設定走行ラインに基づいて自車の作業領域の外縁を表示させることを特徴とする請求項８又は９に記載の作業車両制御方法。
11. 前記表示制御工程において、自動操舵の開始に必要な条件が満たされた後、前記圃場情報が示す前記未作業地の外縁に対して前記作業領域の外縁がずれている場合に、前記作業領域のずれを示す情報を表示させることを特徴とする請求項１０に記載の作業車両制御方法。
12. 前記表示制御工程において前記作業領域のずれを示す情報を表示させた後、自動操舵による走行を許可する操作を前記操作部が受け付けた場合に、前記走行制御工程において前記設定走行ラインに沿って自動操舵により自車を走行させることを特徴とする請求項１１に記載の作業車両制御方法。
13. 前記表示制御工程において、前記未作業地の外縁と自車の作業領域とから求められる推奨走行ラインを表示させ、前記設定走行ラインが前記推奨走行ラインに重なった場合に、自車が前記推奨走行ラインに到達した旨を表示させることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の作業車両制御方法。
14. 自動操舵による走行中に前記設定走行ラインに交差する方向に自車の位置が変更された場合に、自動操舵による走行の始点と終点とを結ぶ直線に平行になるように前記基準走行ラインの方向を補正する補正工程を備えることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の作業車両制御方法。

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