JP6994831B2

JP6994831B2 - 自動操舵システム

Info

Publication number: JP6994831B2
Application number: JP2017010692A
Authority: JP
Inventors: 和央阪口; 友彦佐野; 脩吉田; 鉄弥仲島
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2037-01-24
Also published as: JP2018120364A

Description

本発明は、作業地を走行経路に沿って自動走行する作業車の自動操舵システムに関する。

自動走行する作業車では、算出された自車位置と目標となる走行経路との偏差が求められ、この偏差をなくすように制御量が求められ、この制御量に基づいて出力された操舵信号により操舵機構が制御される。例えば、特許文献１に開示された作業車は、自車位置を算定する自車位置算定部と、目標走行経路に対する自車位置との間の位置偏差を演算する位置偏差演算部と、位置偏差に基づいて出力される偏差解消の操舵値に基づいて目標走行経路に沿って走行するための目標操舵値を出力する目標操舵演算部と、目標操舵値から生成された操舵駆動信号に基づいて操向輪の操舵を行う操舵駆動部とを備えている。これにより、作業車は、設定された目標走行経路に沿うように自動操舵され、自動走行での作業が実現する。

特開２００８－１３１８８０号公報

特許文献１による作業車では、作業車中心と目標走行経路との間隔が位置偏差として求められており、この作業車の自動操舵走行制御は、作業車中心が目標走行経路上にくるように操向輪を操舵する。このため、作業車における作業部位置が作業車中心から離れて車体の前部または車体の後部に偏っている場合、位置偏差の修正過程においては、作業車中心が目標走行経路上に位置していても作業部位置がかならずしも走行経路上に位置しないため、作業性が低下することがある。これを避けるために、位置偏差を求める際の作業車の基準位置を作業部位置の近くに設定することが考えられる。例えば、車体前部に刈取部を装備した収穫機のように、作業部位置が車体の前部に位置する場合、車体前部に作業車の基準位置を設定することが考えられる。しかしながら、このような構成であると、前進の場合には、良好な効果が得られるが、後進の場合には、位置偏差の修正過程において作業車の後部が大きく振れるという逆効果が生じてしまう。

このような実情から、後進走行でも前進走行でも、精度の良い自動操舵が可能な自動操舵システムが要望されている。

本発明による、作業地を走行経路に沿って自動走行する作業車の自動操舵システムは、衛星からの衛星情報に基づいて位置情報を出力する衛星測位モジュールと、前進走行における前記作業車の操舵制御の基準位置となる前進基準位置を前記位置情報に基づいて算出する前進基準位置算出部と、後進走行における前記作業車の操舵制御の基準位置となる後進基準位置を前記位置情報に基づいて算出する後進基準位置算出部と、前進走行時に前記走行経路と前記前進基準位置との偏差に基づいて算出された前進用操舵制御信号を出力するとともに、後進走行時に前記走行経路と前記後進基準位置との偏差に基づいて算出された後進用操舵制御信号を出力する操舵制御部と、前記前進用操舵制御信号及び前記後進用操舵制御信号に基づいて前記作業車の操舵を行う操舵機構とを備え、前記前進基準位置は車体前部に設定されており、前記後進基準位置は車体後部に設定されており、前記前進基準位置及び前記後進基準位置が、前記作業車の左右中央を前後方向に延びる前後方向線上に設定されており、前記作業車の車体の中心に位置する旋回中心点は、前記前後方向線上に位置しており、前記前進基準位置と前記旋回中心点との間の距離は、前記後進基準位置と前記旋回中心点との間の距離に等しい。

この構成によれば、走行経路に対する作業車の偏差（位置ずれ）を求める際に用いられる作業車の基準位置が、前進走行時と後進走行時で異なっている。つまり、前進走行では、前進基準位置が操舵制御の基準位置として算出され、後進走行では、後進基準位置が操舵制御の基準位置として算出される。つまり、前進走行での操舵制御では、偏差の算出時に用いる基準値として、前進走行での操舵制御に適するように車体前部に設定された前進基準位置が用いられる。同様に、後進走行での操舵制御では、偏差の算出時に用いる基準値として、後進走行での操舵制御に適するように車体後部に設定された後進基準位置が用いられる。これにより、後進走行でも前進走行でも、精度の良い自動操舵が可能な自動操舵システムが実現する。

また、この構成により、前進走行と後進走行とのいずれにおいても、走行経路から位置ずれした作業車が走行経路に戻るための操舵制御の過程で、作業車の左右の側端のいずれかが走行経路から振れてしまうことを、回避することができる。

圃場で作業走行を行う作業車の１つに、車体前部に刈取部を装備するとともに車体後部に収穫物タンクを備えた収穫機がある。前進走行しながら圃場から米や小麦などの農作物を刈取り収穫するため、前進走行において走行経路に刈取部を迅速かつ正確に合わせていくことが重要である。このためには、前進基準位置は刈取部の近くに設定した方が有利となる。また、収穫機の圃場での作業走行においては、後進を用いた切り返し旋回走行（９０°旋回走行または１８０°旋回走行）が多用される。さらに、収穫機は、車体後部に収穫物タンクを備えているため、収穫機の全長が長く、かつ車体後部の幅も広くなっている。このため、後進走行において車体を走行経路に合わせていく際に、車体後部が走行経路から振れる量を小さくすることが重要である。つまり、後進基準位置は車体後部の近くに設定した方が有利となる。したがって、前記作業車が、前記車体前部に刈取部を装備するとともに前記車体後部に収穫物タンクを備えた収穫機の場合に、本発明の構成を備えていると特に好適である。

収穫機では、刈取部の状態を監視しやすいように、刈取部の真後ろに運転部が設置されている。運転部は、運転部からの見通しが良いように構成されているので、キャビンも含めての運転部の周辺が、衛星電波の受信感度がよい場所となる。また、衛星測位モジュールからの位置情報に含まれる座標位置（経緯度値）は、アンテナの位置の地図上の座標位置を示すものであるので、この座標位置を前進基準位置として用いる場合には、アンテナの位置は前進基準位置と同じ方が好都合である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記衛星測位モジュールのアンテナが前記車体前部に配置されている。さらに、本発明の好適な実施形態の１つとして、前記前進基準位置算出部は、前記衛星測位モジュールが出力する前記位置情報が示す座標位置を前記前進基準位置として算出するように構成すれば、位置情報が示す座標位置がそのまま前進基準位置として利用できるので、好都合である。

作業車の実施形態の１つである収穫機の圃場における作業走行を模式的に示す説明図である。収穫機の側面図である。収穫機の制御系を示す機能ブロック図である。前進基準位置と後進基準位置とを説明する説明図である。前進走行時の走行経路からの位置ずれを修正する操舵制御を説明する説明図である。後進走行時の走行経路からの位置ずれを修正する操舵制御を説明する説明図である。９０°の切り返し旋回走行を示す模式図である。１８０°の切り返し旋回走行を示す模式図である。９０°の切り返し旋回走行における刈取部の昇降制御を説明する説明図である。９０°の切り返し旋回走行における刈取部の昇降制御を説明する説明図である。

以下、図面を用いて、作業地を走行経路に沿って自動走行する作業車の自動操舵システムの実施形態を説明する。この実施形態では、作業地は小麦などを作付けしている圃場であり、作業車は、走行しながら農作物を収穫する収穫機１である。この収穫機１は、図１に示すように、一般に普通型コンバインと呼ばれている機種である。圃場における収穫作業では、収穫機１が畦と呼ばれる圃場の境界線に沿って作業を行いながら周回走行した領域が外周領域ＳＡとして設定される。外周領域ＳＡの内側は中央領域ＣＡとして設定される。外周領域ＳＡは、収穫機１が収穫物の排出や燃料補給のための移動用スペース及び方向転換用スペース等として利用される。外周領域ＳＡの確保のため、収穫機１は、最初の作業走行として、圃場の境界線に沿って３～４周の周回走行を行う。中央領域に対する作業走行に関しては、中央領域の外周形状の一辺に平行な直線経路と９０°旋回経路（図７参照）とからなる渦巻き状走行経路や、多角形の一辺に平行な直線経路と１８０°旋回経路（図８参照）とからなる直線往復経路が生成され、当該走行経路に沿った自動作業走行が行われる。

収穫機１は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）で用いられる人工衛星ＧＳからの衛星情報であるＧＰＳ信号に基づいて測位データを含む衛星情報を出力する衛星測位モジュール７を備えており、収穫機１は、測位データから、収穫機１の特定箇所の位置座標を基準位置として算出する機能を有する。収穫機１は、算出された基準位置を走行経路に合わせるように自動操舵機能を有している。

図２を用いて、収穫機１の概要を説明する。図２で矢印とともに示された英字「Ｆ」は、収穫機１の前方向を示しており、英字「Ｂ」は、収穫機１の後方向を示している。矢印の方向は、収穫機１に関する前後方向を示している。
この収穫機１は、走行装置１１によって支持されている車体１０を備えている。この実施形態では、走行装置１１は、左右一対のクローラ機構から構成され、左のクローラ機構のクローラ速度と右のクローラ機構のクローラ速度とを調整することにより収穫機の操舵が行われる。したがって、左右一対のクローラ機構は、本発明の『操舵機構』に相当する。車体１０の前領域である車体前部には、運転部１２が配置されている。運転部１２の後方から、車体１０の後領域である車体後部にかけて、脱穀装置１３及び収穫物を貯留する収穫物タンク１４が、左右方向（収穫機１の平面視における前後方向に直交する方向）に並んで配置されている。さらに、車体前部で、運転部１２の前方に、刈取部１５が昇降可能に配置されている。刈取部１５の上方には、穀稈を起こすリール１７が設けられている。刈取部１５と脱穀装置１３との間には刈取穀稈を搬送する搬送装置１６、収穫物タンク１４から収穫物を排出する排出装置１８が設けられている。運転部１２は、キャビンで区画されており、キャビンにおける機体中央側の前端上部に衛星測位モジュール７のアンテナ７ａが設けられている。なお、衛星航法を補完するために、衛星測位モジュール７に、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサを組み込んだ慣性航法モジュールを組み合わせることも可能である。

図３には、この収穫機１に構築されている制御系が示されている。制御系は、入力した信号（データ）を処理して、新たに生成された信号（データ）を出力する制御ユニットＣＵと、データの入力機器群やデータの出力機器群からなる周辺機器群と、に分けて示されている。実際の制御ユニットＣＵは、複数のＥＣＵから構成されるが、ここでは、説明を簡単にするため、１つのコンピュータシステムとして示されている。

制御ユニットＣＵには、作業走行を行うために、種々の機能がソフトウエアまたはハードウエアあるいはその両方で構築されている。制御ユニットＣＵは、入出力インタフェースとして、入力信号処理部８０、出力信号処理部９０、通信処理部６０が備えられている。

入力信号処理部８０は、走行状態検出センサ群８１、作業系検出センサ群８２、自動／手動切替操作具８３などと接続している。走行状態検出センサ群８１には、エンジン回転数や変速状態などの走行状態を検出するセンサが含まれている。作業系検出センサ群８２には、刈取部１５の昇降高さを検出するセンサや収穫物タンク１４の貯留量を検出するセンサなどが含まれている。自動／手動切替操作具８３は、自動操舵で走行する自動走行モードと手動操舵で走行する手動走行モードとのいずれかを選択するスイッチである。

出力信号処理部９０は、収穫機１に装備されている車両走行機器群９１、作業装置機器群９２、報知デバイス群９３などと接続されている。車両走行機器群９１には、左右のクローラ機構の速度を調整して操舵を行う操舵機器をはじめ、図示されていないが変速機構やエンジンユニットなどの動作を制御ユニットＣＵからの制御信号を通じて制御する機器が含まれている。作業装置機器群９２には、刈取部１５、脱穀装置１３、搬送装置１６、排出装置１８などの動作を制御ユニットＣＵからの制御信号に基づいて制御する機器が含まれている。報知デバイス群９３には、ランプやブザーやスピーカが含まれている。

通信処理部６０は、外部のデータ処理装置で処理されたデータを受け取るとともに、制御ユニットＣＵで処理されたデータを外部のデータ処理装置に送信する機能を有する。この実施形態では、グラフィック・ユーザ・インターフェイスを備えた汎用端末ＶＴが、通信処理部６０を介して、あるいは直接車載ＬＡＮを介して制御ユニットＣＵと接続される。汎用端末ＶＴはタッチパネルを装備したタブレット型コンピュータであり、タッチパネルに、圃場の外形、走行済の走行経路（走行軌跡）やこれから走行すべき走行経路、搭乗者への警告情報など、種々の報知情報を表示する。また、制御ユニットＣＵに対する種々の操作指令やデータを送ることもできる。さらに、通信処理部６０は、ここでは図示されていない遠隔地の管理コンピュータとの間でのデータ交換を行うためにも用いられるので、種々の通信フォーマットを取り扱う機能を有する。

制御ユニットＣＵには、自動走行に関するデータを取り扱う自動走行系機能部と、操舵制御のための演算処理を行う操舵演算系機能部と、制御信号を出力するための制御データを生成する制御系機能部とが構築されている。

自動走行系機能部には、自車位置算出部７０、走行経路生成部６１、走行経路設定部６２が含まれている。自車位置算出部７０は、衛星測位モジュール７から出力される測位データに基づいて、収穫機１の機***置（自車位置）を算出する。この機***置は、基本的には、衛星測位モジュール７のアンテナ７ａの座標位置（緯度と経度）である。走行経路生成部６１は、作業対象となる圃場の地形などを含む圃場情報を参照し、予めインストールされている走行経路生成プログラムを用いて走行経路を生成する。走行経路設定部６２は、走行経路生成部６１によって生成された走行経路を自動走行の目標となる走行経路と用いられるように、この走行経路を、読み出し可能にメモリに展開する。なお、走行経路生成部６１は、管理コンピュータや汎用端末ＶＴなどに構築して、そこで生成された走行経路を制御ユニットＣＵに入力するような構成を採用してもよい。

操舵演算系機能部には、前進基準位置算出部７１、後進基準位置算出部７２、前後進判定部７３、偏差算出部７４が含まれている。前進基準位置算出部７１は、前進走行における操舵制御の基準位置となる前進基準位置を機***置に基づいて算出する。上述したように、機***置は、衛星測位モジュール７からの位置情報に基づいて自車位置算出部７０よって算出される。後進基準位置算出部７２は、後進走行における操舵制御の基準位置となる後進基準位置を機***置に基づいて算出する。

図４に示すように、この実施形態では、衛星測位モジュール７のアンテナ７ａのほぼ真下に前進基準位置ＦＰが設定されている。したがって、自車位置算出部７０で算出される車***置（図４では、大きな白丸と符号ＶＰで示されている）と、前進基準位置ＦＰが実質的に同じ位置となっているので、前進基準位置算出部７１は、車***置を前進基準位置ＦＰとして、または車***置にわずかな補正値を加えて前進基準位置ＦＰとして算出することができる。後進基準位置ＲＰは、車体１０の後部に設定されている。

図４において、符号ＣＰで示されている点は、旋回するための操舵量によって規定される旋回基準経路ＬＳを通る点であり、ここでは、旋回基準点ＣＰ（本発明に係る「旋回中心点」に相当）と称する。この旋回基準点ＣＰは、ほぼ車体１０の中心に設定されている。図４に示されているように、この実施形態では、前進基準位置ＦＰと旋回基準点ＣＰと後進基準位置ＲＰとは、収穫機１の左右中央を前後方向に延びる前後方向線である車体基準線ＶＬ上に位置している。また、前進基準位置ＦＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離は、後進基準位置ＲＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離と実質的に同一に設定されている。

前後進判定部７３は、走行状態検出センサ群８１からの検出信号に基づいて、収穫機１が前進走行状態であるか、後進走行状態であるかを判定する。

偏差算出部７４は、前後進判定部７３によって前進走行状態が検出されている場合、つまり前進走行時には、走行経路と前進基準位置ＦＰとの偏差を算出し、前後進判定部７３によって後進走行状態が検出されている場合、つまり後進走行時には、走行経路と後進基準位置ＲＰとの偏差を算出する。

制御系機能部には、操舵制御部６４、走行制御部６５、作業制御部６６、報知制御部６３が含まれている。

操舵制御部６４は、自動走行（自動操舵）モードまたは手動走行（手動操舵）モードのいずれかで車両走行機器群９１に含まれている機器を制御する。手動走行モードでは、操舵制御部６４は、運転者による操作に基づいて走行装置１１の左右の一対のクローラ機構に速度差を作り出するように車両走行機器群９１を制御する。自動走行制御モードでは、操舵制御部６４は、偏差算出部７４によって算出された偏差に基づいて、走行装置１１の左右のクローラ機構に速度差を作り出するように車両走行機器群９１を制御する。

自動操舵制御では、操舵演算系機能部と制御系機能部とが連係し、前進走行時には、偏差算出部７４によって算出された偏差に基づいて算出された前進用操舵制御信号が車両走行機器群９１に与えられる。また、後進走行時には、偏差算出部７４によって算出された偏差に基づいて算出された後進用操舵制御信号が車両走行機器群９１に与えられる。

走行制御部６５は、手動走行モードでは運転者による手動操作に基づいて決定される車速が実現するように、自動走行モードでは予め設定された車速が実現するように、車両走行機器群９１を制御する。この実施形態では、走行装置１１は操舵機構であるので、走行制御部６５と操舵制御部６４とは、互いに連係されている。操舵制御部６４は、走行制御部６５に組み込まれてもよい。走行制御部６５は、さらに、エンジン回転数制御信号やその他の走行に関する制御信号を車両走行機器群９１に与える機能も有する。

作業制御部６６は、収穫機１を構成する刈取部１５、脱穀装置１３、排出装置１８などに設けられている動作機器の動きを制御するために、作業装置機器群９２に制御信号を与える。作業制御部６６も、手動走行モードでは運転者による操作に基づいて、自動走行モードでは設定されているプログラムに基づいて作業装置機器群９２に制御信号を与える。

報知制御部６３は、報知デバイス群９３を通じて運転者や監視者に必要な情報（視覚情報や聴覚情報）を報知するための報知信号を生成する。例えば、報知制御部６３は、収穫物タンク１４の満杯が検出されると、キャビンに備えられた作業灯９３１（図２参照）を所定パターンで点滅させるとともに、ブザーから所定パターンで間欠音を鳴す。これにより、監視者は、収穫機１が収穫物タンク１４の満杯のために自動的に走行経路を離れて、収穫物排出点に移動することを知る。収穫機１が収穫物の排出のために走行経路を離脱し、刈取部１５の駆動クラッチが遮断されると、上述した収穫物タンク１４の満杯検出に伴う報知が停止される。あるいは、収穫機１が収穫物排出点に移動するまで、満杯検出に伴う報知を続けてもよい。なお、収穫物タンク１４の満杯検出に伴う報知は、作業灯９３１の点滅だけでもよいし、ブザーの発音だけでもよい。

次に、図５と図６とを用いて、収穫機１の前進走行時（図５）における走行経路からの位置ずれ、及び、後進走行時（図６）における走行経路からの位置ずれを修正する自動操舵制御の流れを説明する。図５に示す前進走行時では、上述したように、収穫機１の走行経路からの位置ずれ距離を表す偏差は、前進基準位置ＦＰと自動走行の目標となっている走行経路との間の最短距離、つまりここでは前進基準位置ＦＰから走行経路に下した垂線の距離として算出される。この偏差を低減するための操舵量が算出され、その操舵量に基づいて決定される旋回基準経路ＬＳ（図５と図６では二点鎖線で示されている）で収穫機１が前進しながら位置ずれ修正を行う。その際、車体１０のほぼ中心に設定された旋回基準点ＣＰが、旋回基準経路ＬＳの上を移動する。

図６に示す後進走行時では、上述したように、収穫機１の走行経路からの位置ずれ距離を表す偏差は、後進基準位置ＲＰと自動走行の目標となっている走行経路との間の最短距離、つまりここでは後進基準位置ＲＰから走行経路に下した垂線の距離として算出される。この偏差を低減するための操舵量が算出され、その操舵量に基づいて決定される旋回基準経路ＬＳで収穫機１が後進しながら位置ずれ修正を行う。その際、車体１０のほぼ中心に設定された旋回基準点ＣＰが、旋回基準経路ＬＳの上を移動する。前進基準位置ＦＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離と、後進基準位置ＲＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離とは、同じに設定されているので、前進走行時の位置ずれ修正走行と後進走行時の位置ずれ修正走行は、図５と図６とから明らかなように、同じ位置ずれ修正軌跡を描くことになる。

なお、この収穫機１における後進走行は、例えば、直線状の走行経路から直線状の走行経路に移行する際に用いられる後進を用いた切り返し旋回走行において発生する。図７では、渦巻き走行での経路移行に用いられる９０°の切り返し旋回走行が示されている。この切り返し旋回走行では、その経路は、移行元走行経路Ｌ１から、前進走行経路ＭＬ１、後進走行経路ＭＬ２、前進走行経路ＭＬ３を経て、移行先走行経路Ｌ２に至る。図８では直線往復走行での経路移行で用いられる１８０°の切り返し旋回走行が示されている。この切り返し旋回走行でも同様に、その経路は、移行元走行経路Ｌ１から、前進走行経路ＭＬ４、後進走行経路ＭＬ５、前進走行経路ＭＬ６を経て、移行先走行経路Ｌ２に至る。収穫機１が後進走行となる、後進走行経路ＭＬ２及び後進走行経路ＭＬ５において、上述した自動操舵制御が有効に機能する。収穫機１の後進走行は、収穫物タンク１４が満杯になって、収穫機１が自動的に走行経路を離脱して収穫物排出点に位置合わせする排出走行時や、収穫物排出点から自動的に最適な次の走行経路に移動する復帰走行時などにも行われる、

次に、図９と図１０とを用いて、９０°の切り返し旋回走行における刈取部１５の昇降制御を説明する。上述したように、９０°の切り返し旋回走行は、移行元走行経路Ｌ１からこの移行元走行経路Ｌ１に対して直角な方向に延びている移行先走行経路Ｌ２への移行走行である。図９は、移行元走行経路Ｌ１から切り返し旋回走行に進入する前の状態を示している。図１０は、切り返し旋回走行の最後の直線状の走行で、移行先走行経路Ｌ２に進入する前の状態を示している。図９の状態で、収穫機１の刈取部１５が移行元走行経路Ｌ１を抜けると、刈取り作業を行う必要がないので、作業制御部６６は刈取部１５を作業位置（図１０ではＨ１で示されている）から、畦などへの突っ込みを回避できる程度に十分に高い上昇位置（図１０ではＨ３の高さで示されている）まで上昇させる。そして、切り返し旋回走行を終えて移行先走行経路Ｌ２に進入する前に、作業制御部６６は、刈取り作業が可能なように刈取部１５を作業位置まで下降させる。

しかしながら、図１０に示されているように、収穫機１は、移行先走行経路Ｌ２に進入する手前で、移行元走行経路Ｌ１を走行した際に走行装置１１（左右一対のクローラ機構）が作り出している轍を踏むことになる。この轍には、圃場面から盛り上がっている箇所があるので、刈取部１５が作業位置であると、刈取部１５の先端がその轍の盛り上がりに突っ込んでしまう可能性がある。その一方で、これを避けるために、轍を通過するまでは刈取部１５を、上昇位置まで上昇させたままであると、移行先走行経路Ｌ２の直前で行われる作業位置への下降が不十分なまま、移行先走行経路Ｌ２に進入し、刈取部１５の不都合な高さ位置での刈取りが行われてしまう。このため、作業制御部６６は、上昇位置と作業位置との間に中間上昇位置（図１０ではＨ２の高さで示されている）を刈取部１５の昇降制御位置として設定している。そして、作業制御部６６は、轍に進入する前に刈取部１５を上昇位置から、一旦、中間上昇位置まで下降させ、刈取部１５の先端が轍を通過した後、刈取部１５を作業位置に下降させる。これにより、９０°の切り返し旋回走行における不都合が解消する。このような轍の問題は、９０°の切り返し旋回走行以外の旋回走行でも起こり得るので、そのような場合にも、この刈取部１５の昇降制御を行っても良い。

なお、図１０において、上昇位置と中間上昇位置との間に刈取りクラッチの遮断と接続とのクラッチしきい値（図１０ではＴＨの高さで示されている）が設定されている。つまり、刈取部１５がクラッチしきい値を超えて上昇すると、刈取りクラッチが遮断され、刈取部１５の駆動（カッタなど）が停止し、刈取部１５がクラッチしきい値以下に下降すると、刈取りクラッチが接続され、刈取部１５の駆動（カッタなど）が再開する。なお、脱穀装置関係の駆動系は、自動走行の続行中はＯＮとなるが、走行経路を離脱して、収穫物排出や燃料補給のために他の場所に移動する際には、ＯＦＦとなる。

汎用端末ＶＴを取り外し可能に構成した場合、取り外した汎用端末ＶＴを他の収穫機１はもちろん、田植機やトラクタにも持ち込んで、それらの制御系と接続することができる。これにより、汎用端末ＶＴは、田植機、トラクタ、収穫機１などの農作業機の制御系の一部として共通に使用することができ、汎用端末ＶＴに、各種農作業機によって圃場で実施された作業情報を蓄積していくことができる。その結果、当該圃場に対する農作業の計画時に、各種農作業機の作業情報を利用することが可能となる。例えば、田植機に接続された際に蓄積された作業情報から、田植機によって行われた苗植付け作業での植付け条方向を読み出すことができ、この植付け条方向と収穫機１の刈取り方向とを一致させることで、より効率的な刈取り作業が可能となる。このため、走行経路生成部６１などの機能を、汎用端末ＶＴに構築することも好適な実施形態の１つである。また、このような汎用端末ＶＴの利用を行っていない場合でも、収穫機１は、外部のコンピュータ等も蓄積されている作業情報から通信やＵＳＢメモリを介して取得された苗植付け作業での植付け条方向を参照して、植付け条方向と収穫機１の刈取り方向とを一致させることも可能である。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、衛星測位モジュール７のアンテナ７ａのほぼ真下に前進基準位置ＦＰを設定し、自車位置算出部７０で算出された機***置（自車位置とも呼ばれる）をそのまま前進基準位置ＦＰとしていた。これに代えて、前進基準位置ＦＰを機***置からずらせて、機***置から補正して前進基準位置ＦＰを算出するようにしてもよい。

（２）上述した実施形態では、前進基準位置ＦＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離は、後進基準位置ＲＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離と実質的に同じに設定されていた。これに代えて、前進基準位置ＦＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離と、後進基準位置ＲＰと旋回基準点ＣＰとの間の距離とを相違させてもよい。

（３）上述した実施形態では、走行装置１１としてクローラ機構が採用されている作業車に本発明による自動操舵システムを適用させていた。これに代えて、走行装置１１として車輪走行機構を採用した作業車や、車輪とクローラとを組み合わせた走行機構を採用した作業車に本発明による自動操舵システムを適用させてもよい。

（４）図３で示された機能ブロック図における各機能部の区分けは、説明を分かりやすくするための一例であり、種々の機能部を統合したり、単一の機能部を複数に分割したりすることは自由である。

本発明は、走行経路に沿って作業走行する自動走行作業車に本発明の操舵システムは適用可能であり、普通型コンバイン以外の自動走行作業車、例えば、自脱型コンバインや、その他の農作業車（トラクタ、田植機等）、あるいは、建設機械などにも、適用可能である。

１：収穫機（作業車）
７：衛星測位モジュール
７ａ：アンテナ
１０：車体
１１：走行装置（操舵機構）
１５：刈取部
６２：走行経路設定部
６３：報知制御部
６４：操舵制御部
６５：走行制御部
６６：作業制御部
７０：自車位置算出部
７１：前進基準位置算出部
７２：後進基準位置算出部
７３：前後進判定部
７４：偏差算出部
８１：走行状態検出センサ群
８２：作業系検出センサ群
９１：車両走行機器群（操舵機器を含む）
ＣＰ：旋回基準点（旋回中心点）
ＦＰ：前進基準位置
ＬＳ：旋回基準経路
ＲＰ：後進基準位置
ＶＬ：車体基準線（前後方向線）

Claims

作業地を走行経路に沿って自動走行する作業車の自動操舵システムであって、
衛星からの衛星情報に基づいて位置情報を出力する衛星測位モジュールと、
前進走行における前記作業車の操舵制御の基準位置となる前進基準位置を前記位置情報に基づいて算出する前進基準位置算出部と、
後進走行における前記作業車の操舵制御の基準位置となる後進基準位置を前記位置情報に基づいて算出する後進基準位置算出部と、
前進走行時に前記走行経路と前記前進基準位置との偏差に基づいて算出された前進用操舵制御信号を出力するとともに、後進走行時に前記走行経路と前記後進基準位置との偏差に基づいて算出された後進用操舵制御信号を出力する操舵制御部と、
前記前進用操舵制御信号及び前記後進用操舵制御信号に基づいて前記作業車の操舵を行う操舵機構と、を備え、
前記前進基準位置は車体前部に設定されており、前記後進基準位置は車体後部に設定されており、
前記前進基準位置及び前記後進基準位置が、前記作業車の左右中央を前後方向に延びる前後方向線上に設定されており、
前記作業車の車体の中心に位置する旋回中心点は、前記前後方向線上に位置しており、
前記前進基準位置と前記旋回中心点との間の距離は、前記後進基準位置と前記旋回中心点との間の距離に等しい自動操舵システム。
前記作業車は、前記車体前部に刈取部を装備するとともに前記車体後部に収穫物タンクを備えた収穫機である請求項１に記載の自動操舵システム。
前記衛星測位モジュールのアンテナが前記車体前部に配置されている請求項２に記載の自動操舵システム。
前記前進基準位置算出部は、前記衛星測位モジュールが出力する前記位置情報が示す座標位置を前記前進基準位置として算出する請求項１から３のいずれか一項に記載の自動操舵システム。