JP7386396B2

JP7386396B2 - 穀稈の刈取作業方法

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Publication number: JP7386396B2
Application number: JP2020214730A
Authority: JP
Inventors: 浩喜三宅; 光樹貝梅
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2023-11-27
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: JP2022100638A

Description

本発明は、操縦者がコンバインを操縦して圃場の外周部の穀稈の刈取りを行った後、コンバインが自動走行して圃場の内周部の穀稈の刈取りを行う穀稈の刈取作業方法に関するものである。

従来の穀稈の刈取作業方法では、圃場内に搬入されたコンバインが、測位衛星の信号に基づいて設定された刈取経路を走行しながら穀稈の刈取作業を行う方法が知られている。（特許文献１参照）

特開２０１７－１６２３７３号公報

しかし、従来の穀稈の刈取作業方法では、自動走行するコンバインを作業領域の外側に設けられた枕地でＵターンさせて作業領域内に植立する穀稈の刈取作業を行なわせるので、穀稈の刈取作業効率が低く、また、コンバインの走行経路を設定する処理部の計算量が過度に多くなるという問題があった。

そこで、本発明は、穀稈の刈取作業効率が高く、コンバインの走行経路を設定する処理部の計算量を軽減することができる穀稈の刈取作業方法を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次のとおりである。

すなわち、請求項１記載の発明は、圃場に植立された穀稈の刈取りを行う刈取装置（３）と、該刈取装置（３）の後方左側に穀稈の脱穀を行う脱穀装置（４）と、前記刈取装置（３）の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部（５）を設けたコンバインを使用して圃場に植立する穀稈を刈取る穀稈の刈取作業方法であって、
前記コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、予め設定された四角形状の第１領域（Ａ）の４隅の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）の位置に基づいて該第１領域（Ａ）のいずれかの辺がコントローラ（２０）上の仮想座標系の座標軸に一致するように座標回転を行って、この座標回転後の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）からコンバインが自動走行して刈取作業を行う長方形状又は正方形状の第２領域（Ｂ）を設定した後に、前記処理部（２１）は、前記第２領域（Ｂ）の４隅の第２ポイント（Ｂ１～Ｂ４）の位置と刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）に基づいて、コンバインが自動走行する反時計方向に周回する走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）を前記仮想座標系上で設定し、
前記座標回転および前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の設定を行う際には、前記コンバインの位置が取得されると共に、前記第１領域（Ａ）を構成する外周の４辺のうち最もコンバインの位置に近い辺が特定され、
前記最もコンバインの位置に近い辺の反時計方向での終点である前記第１ポイント（Ａ１～Ａ４）が基準点として指定され、かつ、この基準点が自律作業の開始点に設定され、
前記座標回転は、前記基準点から反時計方向に延びる辺を基準に実行され、
第１周回目の前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）は、前記第２領域（Ｂ）の外周縁よりも内側に刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）の半分の位置に設定し、第２周回目以降の走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）は、直前周回の走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）よりも内側に刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）の位置に設定し、
新たに設定する前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の走行ポイント（Ｃ１～Ｃ４）が、直前周回の前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の内側に位置する未刈取領域の外周縁よりも外側に位置する場合には、前記処理部（２１）は、新たに設定する前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の設定を停止することを特徴とする穀稈の刈取作業方法である。

請求項１記載の発明によれば、コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、予め設定された四角形状の第１領域（Ａ）の４隅の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）の位置に基づいて該第１領域（Ａ）のいずれかの辺がコントローラ（２０）上の仮想座標系の座標軸に一致するように座標回転を行って、この座標回転後の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）からコンバインが自動走行して刈取作業を行う長方形状又は正方形状の第２領域（Ｂ）を設定した後に、処理部（２１）は、第２領域（Ｂ）の４隅の第２ポイント（Ｂ１～Ｂ４）の位置と刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）に基づいて、コンバインが自動走行する反時計方向に周回する走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）を仮想座標系上で設定し、座標回転は、４隅の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）のうち、予め基準点として指定された第１ポイント（Ａ１～Ａ４）から反時計方向に延びる辺を基準に実行されるので、コンバインを反時計方向に周回させて未刈穀稈の刈取作業が効率良く行え、また、コントローラ（２０）の処理部（２１）がコンバインを自動走行する走行経路を設定する計算量を軽減して設定作業を迅速に行うことができる。

また、第２領域（Ｂ）内の未刈穀稈の刈取作業をより効率良く行うことができる。

また、未刈穀稈の刈取り終了時に速やかにコンバインの自動走行を停止して、第２領域（Ｂ）の外側に移動させることができる。

コンバインの左側面図である。コンバインの平面図である。コンバインの測位ユニットの接続図である。コンバインのコントローラの接続図である。圃場と未刈穀稈が植立する第１領域の説明図である。第１領域の辺を測位ユニットから送信される方向に一致させる説明図である。第１領域とコンバインが自動走行する第２領域の説明図である。コンバインが自動走行する走行経路を設定する説明図である。図８の拡大図である。コンバインが自動走行する走行経路を設定を停止する説明図である。コンバインによる穀稈の刈取作業方法の説明図である。

図１，２に示すように、コンバインは、機体フレーム１の下側に土壌面を走行する左右一対のクローラからなる走行装置２が設けられ、機体フレーム１の前側に圃場の穀稈を刈取る刈取装置３が設けられ、刈取装置３の後方左側に刈取られた穀稈を脱穀・選別処理する脱穀装置４が設けられ、刈取装置３の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部５が設けられている。

操縦部５の下側にはエンジンＥを搭載するエンジンルーム６が設けられ、操縦部５の後側には脱穀・選別処理された穀粒を貯留するグレンタンク７が設けられ、グレンタンク７の後側に穀粒を外部に排出する上下方向に延在する揚穀部と前後方向に延在する横排出からなる排出オーガ８が設けられている。

図３に示すように、ＲＴＫ－ＧＰＳ測位方式である測位ユニット１０は、測位衛星１１と、既知の位置に設けられた基地局１２と、コンバインに設けられた移動局１６で構成されている。これにより、測位衛星１１から移動局１６に送信されてくる位置情報と基地局１２から移動局１６に送信されてくる補正用の位置情報から移動局１６の位置、すなわちコンバインの位置を正確に得ることができる。

基地局１２は、固定用通信機１３と、測位衛星１１からの位置情報を受信する固定用ＧＰＳアンテナ１４と、移動局１６に補正用の位置情報を送信する固定用データ送信アンテナ１５で構成されている。

移動局１６は、移動用通信機１７と、測位衛星１１からの位置情報を受信する移動用ＧＰＳアンテナ１８と、基地局１２からの補正用の位置情報を受信する移動用データ送信アンテナ１９で構成されている。

図４に示すように、コンバインのコントローラ２０は、ＣＰＵ等からなる処理部２１と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等からなる記憶部２２と、外部とのデータ通信用の通信部２３から形成されている。

処理部２１は、後述する第２領域ＢのポイントＢ１等から走行経路のポイント１Ｃ１の設定や、ねじれ現象の発生を判断して、コンバインの自動走行スイッチ３５等に切換を行う。

記憶部２２には、操縦者がモニタ５Ａを介して入力した後述する第１領域ＡのポイントＡ１等が保存され、定期的の更新されている。

コントローラ２０の入力側には、モニタ５Ａと、移動用通信機１７と、移動用ＧＰＳアンテナ１８と、移動用データ送信アンテナ１９が所定の入力インターフェース回路を介して接続されている。

コントローラ２０の出力側には、自動走行スイッチ３５と、自動刈取スイッチ３６と、
離脱スイッチ３７が所定の出るインターフェース回路を介して接続されている。

図５に示すように、操縦者がコンバインを操縦して、コンバインを圃場３０の外周部を反時計回りに周回させて圃場の畦際の穀稈の刈取り作業を行う。また、最終周回時に、操縦者は、操縦部５に設けられたタッチパネルのモニタ５Ａの表示に従ってコンバインが圃場の左下部の通過時にポイント（請求項における「第１ポイント」）Ａ１を入力し、圃場の右下部の通過時にポイントＡ２を入力し、圃場の右上部の通過時にポイントＡ３を入力し、圃場の左上部の通過時にポイントＡ４を入力する。操縦者によって入力されたポイントＡ１～Ａ４は、コントローラ２０の記憶部２２に保存される。なお、これらのポイントの設定はコンバインを走行させずに行うものとしても良い。

ポイントＡ１とポイントＡ２等を結んだ直線で区画される略台形上の内周部には、未刈穀稈が残存しており、本明細書ではこれを第１領域Ａという。また、ポイントＡ１とポイントＡ２を結んだ直線を第１辺ＡＬ１、ポイントＡ２とポイントＡ３を結んだ直線を第２辺ＡＬ２、ポイントＡ３とポイントＡ４を結んだ直線を第３辺ＡＬ３、ポイントＡ４とポイントＡ１を結んだ直線を第４辺ＡＬ４という。

図５では、測位衛星１１から移動局１６に送信される座標情報の座標系（以後、「測位座標系」ということがある）に基づく第１領域Ａを示している。すなわち、方位の東西方向がＸａ軸と一致しており、方位の南北方向がＹａ軸と一致している。しかしながら、このような測位座標系に基づいて後述する座標回転やポイント設定を行うと、コントローラ２０の処理部２１の計算負荷が増大してしまう。

そのため、本実施形態では、第１領域Ａを測位座標系から記憶部２２内に保持する仮想座標系に座標変換等の変換を行い、この仮想座標系上で後述する第２領域Ｂの設定や各種ポイント設定を行う。これにより領域やポイントの設定に係る計算負荷を削減することができる。図６～図１０では仮想座標系での領域・ポイントを示している。

なお、仮想座標系上で得られたポイントは、後述するコンバインの走行ルート生成が完了した時点で、仮想座標系から測位座標系への座標変換（所謂「逆変換」）が行われ、測位座標系でのポイント座標と測位ユニット１０から移動局１６に送信される座標との比較により自律走行の操舵制御が行われる。

第１領域Ａの仮想座標系への座標変換では、特定の基準辺（本実施形態では第１辺ＡＬ１）を基準として座標を回転させる。その際にコンバインの自機位置や操縦者の意思表示に基づいて第１辺を決定するので、計算負荷の削減や作業の容易化を実現できる。

なお、第１領域Ａが設定された後、自律走行による刈取作業（自律作業）が行われるが、圃場３０の外周部の刈取作業を行ったコンバインにより自律作業を行わせることも、他の自律作業が可能なコンバインに行わせることも可能である。

第１領域Ａの仮想座標系への座標変換が開始される前に、ポイントＡ１～Ａ４のいずれかのポイントが作業者により自律作業の開始点として指定されると、そのポイントから反時計方向に延びる辺を座標変換の基準辺とする。

このような作業者による開始点の指定操作が無い場合には、コンバインの自機位置を取得し、その位置に最も近い辺における反時計方向での終点側のポイントを開始点とし、基準辺を決定する。

なお、作業者により自律作業を行うコンバインとして別の機体が指定されている場合は、そのコンバインの位置に基づき基準辺を決定する。

また、開始点をポイントＡ１～Ａ４以外の地点として指定させることもでき、その場合は上述したコンバインの自機位置に基づく基準辺決定と同様に設定する。

走行ルートの生成指示は、コンバインに搭載された操作装置により行うことも、可搬式の携帯端末により行うこともできる。携帯端末により生成指示をする場合であって、開始点が指定されていない場合には、自律作業を担当するコンバインが特定されている場合、
そのコンバインの自機位置に基づいて基準辺を決定し、特定されていない場合には、携帯端末の位置に基づいて基準辺を決定する。また、データベース登録されているコンバインのうち最も第１領域Ａに近いコンバインを自律作業を担当するコンバインとし、基準辺を設定することもできる。

なお、第１領域Ａを構成する辺の中で平行な２辺が存在する場合には、上記のような開始点の指定や自機位置に基づかずに、２辺のいずれかを基準辺とすることもできる。それにより、計算負荷を削減することができる。

図６に示すように、本実施形態では、第１領域Ａの第１辺ＡＬ１をＸ軸上に一致させる。これにより、コンバインが自動走行しながら自動刈取を行う第２領域Ｂや、コンバインが第２領域Ｂ内を走行する走行経路を算出する計算量を削減することができる。なお、第１領域Ａの第２辺ＡＬ２をＹ軸上に一致させることもできる。

図７に示すように、コンバインが自動走行しながら自動刈取を行う領域を、本明細書では第２領域Ｂという。第２領域Ｂの左下部のポイント（請求項における「第２ポイント」）Ｂ１の座標Ｂ１Ｘは、第１辺ＡＬ１をＸ軸上に一致させた第１領域ＡのポイントＡ４の座標Ａ４ＸとポイントＡ１の座標Ａ１Ｘの大きいＸ座標に設定し、ポイントＢ１の座標Ｂ１Ｙは、第１領域ＡのポイントＡ１の座標Ａ１ＹとポイントＡ２の座標Ａ２Ｙの大きいＹ座標に設定される。図７に図示された本実施形態では、ポイントＢ１の座標Ｂ１Ｘは座標Ａ１Ｘに、座標Ｂ１Ｙは座標Ａ１Ｙ又は座標Ａ２Ｙに設定される。

次に、第２領域Ｂの右下部のポイントＢ２の座標Ｂ２Ｘは、第１領域ＡのポイントＡ２の座標Ａ２ＸとポイントＡ３の座標Ａ３Ｘの小さいＸ座標に設定し、ポイントＢ２の座標Ｂ２Ｙは、第１領域ＡのポイントＡ１の座標Ａ１ＹとポイントＡ２の座標Ａ２Ｙの大きいＹ座標に設定される。図７に図示された本実施形態では、ポイントＢ２の座標Ｂ２Ｘは座標Ａ３Ｘに、座標Ｂ２Ｙは座標Ａ１Ｙ又は座標Ａ２Ｙに設定される。これにより、ポイントＢ１とポイントＢ２を直線状に結んだ辺ＢＬ１をＸ軸上に一致させて延在させることができる。

次に、第２領域Ｂの右上部のポイントＢ３の座標Ｂ３Ｘは、第１領域ＡのポイントＡ２の座標Ａ２ＸとポイントＡ３の座標Ａ３Ｘの小さいＸ座標に設定し、ポイントＢ３の座標Ｂ３Ｙは、第１領域ＡのポイントＡ３の座標Ａ３ＹとポイントＡ４の座標Ａ４Ｙの小さいＹ座標に設定される。図７に図示された本実施形態では、ポイントＢ３の座標Ｂ３Ｘは座標Ａ３Ｘに、座標Ｂ３Ｙは座標Ａ３Ｙに設定される。これにより、ポイントＢ２とポイントＢ３を直線状に結んだ辺ＢＬ２をＸ軸に直交するＹ軸に平行に延在させることができる。

次に、第２領域Ｂの左上部のポイントＢ４の座標Ｂ４Ｘは、第１領域ＡのポイントＡ４の座標Ａ４ＸとポイントＡ１の座標Ａ１Ｘの大きいＸ座標に設定し、ポイントＢ４の座標Ｂ４Ｙは、第１領域ＡのポイントＡ３の座標Ａ３ＹとポイントＡ４の座標Ａ４Ｙの小さいＹ座標に設定される。図７に図示された本実施形態では、ポイントＢ４の座標Ｂ３Ｘは座標Ａ１Ｘに、座標Ｂ４Ｙは座標Ａ３Ｙに設定される。これにより、ポイントＢ３とポイントＢ４を直線状に結んだ辺ＢＬ３を測位ユニット１０から移動局１６に送信される東西方向であるＸ軸に平行に延在させることができ、ポイントＢ４とポイントＢ１を直線状に結んだ辺ＢＬ４をＸ軸に直交するＹ軸に平行に延在させることができる。

また、辺ＢＬ１と、辺ＢＬ２と、辺ＢＬ３と、辺ＢＬ４で区画された第２領域Ｂは矩形状に形成され、コンバインを自動走行させて自動刈取を効率良く行うことができる。

図８，９に図示された本実施形態では、コンバインは第２領域Ｂの右下部から侵入して第２領域Ｂ内を自動走行して自動刈取を行う。

コンバインの第１周回目の走行経路の第２領域Ｂの右下部のポイント（請求項における「走行ポイント」）１Ｃ１の座標１Ｃ１Ｘと座標１Ｃ１Ｙは、以下の式で算出される。なお、ポイント１Ｃ１のＣの前の１は便宜的に第１周回目を示し、以下に同じである。

座標１Ｃ１Ｘ＝ポイントＢ２の座標Ｂ２Ｘ－１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
座標１Ｃ１Ｙ＝ポイントＢ２の座標Ｂ２Ｙ
コンバインの第１周回目の走行経路の第２領域Ｂの右上部のポイント１Ｃ２の座標１Ｃ２Ｘと座標１Ｃ２Ｙは、以下の式で算出される。

座標１Ｃ２Ｘ＝ポイントＢ２の座標Ｂ３Ｘ－１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
座標１Ｃ２Ｙ＝ポイントＢ２の座標Ｂ３Ｙ－１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント１Ｃ１とポイント１Ｃ２を結んだ走行経路１ＣＬ１を辺ＢＬ２と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂの辺ＢＬ２上を移動させて、第２領域Ｂ内の未刈穀稈の刈残しを抑制することができる。なお、走行経路１ＣＬ１のＣの前の１は便宜的に第１周回目を示し、以下に同じである。

コンバインの第１周回目の走行経路の第２領域Ｂの左上部のポイント１Ｃ３の座標１Ｃ３Ｘと座標１Ｃ３Ｙは、以下の式で算出される。

座標１Ｃ３Ｘ＝ポイントＢ２の座標Ｂ４Ｘ＋１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
座標１Ｃ３Ｙ＝ポイントＢ２の座標Ｂ４Ｙ－１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント１Ｃ２とポイント１Ｃ３を結んだ走行経路１ＣＬ２を辺ＢＬ３と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂの辺ＢＬ３上を移動させて、第２領域Ｂ内の未刈穀稈の刈残しを抑制することができる。

コンバインの第１周回目の走行経路の第２領域Ｂの左下部のポイント１Ｃ４の座標１Ｃ４Ｘと座標１Ｃ４Ｙは、以下の式で算出される。

座標１Ｃ４Ｘ＝ポイントＢ２の座標Ｂ１Ｘ＋１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
座標１Ｃ４Ｙ＝ポイントＢ２の座標Ｂ１Ｙ＋１／２×刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント１Ｃ３とポイント１Ｃ４を結んだ走行経路１ＣＬ３を辺ＢＬ４と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂの辺ＢＬ４上を移動させて、第２領域Ｂ内の未刈穀稈の刈残しを抑制することができる。

コンバインの第２周回目の走行経路の第２領域Ｂの右下部のポイント２Ｃ１の座標２Ｃ１Ｘと座標２Ｃ１Ｙは、以下の式で算出される。

座標２Ｃ１Ｘ＝座標１Ｃ１Ｘ－刈取装置３の刈幅Ｗ
座標２Ｃ１Ｙ＝座標１Ｃ１Ｙ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント１Ｃ４とポイント２Ｃ１を結んだ走行経路１ＣＬ４を辺ＢＬ１と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂの辺ＢＬ１上を移動させて、第２領域Ｂ内の未刈穀稈の刈残しを抑制することができる。

コンバインの第２周回目の走行経路の第２領域Ｂの右上部のポイント２Ｃ２の座標２Ｃ２Ｘと座標２Ｃ２Ｙは、以下の式で算出される。

座標２Ｃ２Ｘ＝座標１Ｃ２Ｘ－刈取装置３の刈幅Ｗ
座標２Ｃ２Ｙ＝座標１Ｃ２Ｙ－刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント２Ｃ１とポイント２Ｃ２を結んだ２周回目の走行経路２ＣＬ１を1周回目の走行経路１ＣＬ１と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂ内の未刈穀稈の外周部に位置させて、第２領域Ｂ内の刈残しを抑制することができる。

コンバインの第２周回目の走行経路の第２領域Ｂの左上部のポイント２Ｃ３の座標２Ｃ３Ｘと座標２Ｃ３Ｙは、以下の式で算出される。

座標２Ｃ３Ｘ＝座標１Ｃ３Ｘ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
座標２Ｃ３Ｙ＝座標１Ｃ３Ｙ－刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント２Ｃ２とポイント２Ｃ３を結んだ２周回目の走行経路２ＣＬ２を1周回目の走行経路１ＣＬ２と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂ内の未刈穀稈の外周部に位置させて、第２領域Ｂ内の刈残しを抑制することができる。

コンバインの第２周回目の走行経路の第２領域Ｂの左下部のポイント２Ｃ４の座標２Ｃ４Ｘと座標２Ｃ４Ｙは、以下の式で算出される。

座標２Ｃ４Ｘ＝座標１Ｃ４Ｘ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
座標２Ｃ４Ｙ＝座標１Ｃ４Ｙ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
これにより、ポイント２Ｃ３とポイント２Ｃ４を結んだ２周回目の走行経路２ＣＬ３を１周回目の走行経路１ＣＬ３と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂ内の未刈穀稈の外周部に位置させて、第２領域Ｂ内の刈残しを抑制することができる。

コンバインの第３周回目以降の走行経路のポイント３Ｃ１～３Ｃ４の座標等は、コンバインの第２周回目の走行経路のポイント２Ｃ２～２Ｃ４の座標と同様に算出される。これにより、ポイント２Ｃ４とポイント３Ｃ１を結んだ２周回目の走行経路２ＣＬ４を１周回目の走行経路１ＣＬ４と平行に延在させ、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂ内の未刈穀稈の外周部に位置させて、第２領域Ｂ内の刈残しを抑制することができる。

図１０に図示した本実施形態では、第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの右下部のポイント４Ｃ１の座標４Ｃ１Ｘと座標４Ｃ１Ｙは、以下の式で算出される。

座標４Ｃ１Ｘ＝座標３Ｃ１Ｘ－刈取装置３の刈幅Ｗ
座標４Ｃ１Ｙ＝座標３Ｃ１Ｙ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
処理部２１は、ポイント４Ｃ１の座標４Ｃ１Ｘと記憶部２２に保存されているポイント３Ｃ４の座標３Ｃ４Ｘを比較して、座標４Ｃ１Ｘが座標３Ｃ４Ｘよりも大きい場合には、
コンバインの第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの右上部のポイント４Ｃ２の座標４Ｃ２Ｘと座標４Ｃ２Ｙの算出を行い、座標４Ｃ１Ｘが座標３Ｃ４Ｘ以下の場合には、刈取経路の作成を中止してコンバインを侵入位置であるポイント１Ｃ１に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。なお、図１０に図示された本実施形態では、座標４Ｃ１Ｘが座標３Ｃ４Ｘよりも大きいので、処理部２１は、ポイント４Ｃ２の算出を引続いて行う。また、処理部２１は、コンバインの自動走行スイッチ３５と自動刈取スイッチ３６をＯＮにして、コンバインを自動走行させて自動刈取を続行させる。また、本明細書では、座標４Ｃ１Ｘが座標３Ｃ４Ｘ以下、すなわち、座標４Ｃ１Ｘが座標３Ｃ４Ｘよりも第２領域Ｂにおける外側にある場合をねじれ現象という。

コンバインの第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの右上部のポイント４Ｃ２の座標４Ｃ２Ｘと座標４Ｃ２Ｙは、以下の式で算出される。

座標４Ｃ２Ｘ＝座標３Ｃ２Ｘ－刈取装置３の刈幅Ｗ
座標４Ｃ２Ｙ＝座標３Ｃ２Ｙ－刈取装置３の刈幅Ｗ
処理部２１は、ポイント４Ｃ２の座標４Ｃ２Ｙと記憶部２２に保存されているポイント４Ｃ１の座標４Ｃ１Ｙを比較して、座標４Ｃ２Ｙが座標４Ｃ１Ｙよりも大きい場合には、
コンバインの第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの左上部のポイント４Ｃ３の座標４Ｃ３Ｘと座標４Ｃ３Ｙの算出を行い、座標４Ｃ２Ｙが座標４Ｃ１Ｙ以下の場合には、刈取経路の作成を中止してコンバインを侵入位置であるポイント１Ｃ１に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。なお、図１０に図示された本実施形態では、座標４Ｃ２Ｙが座標４Ｃ１Ｙよりも大きいので、処理部２１は、ポイント４Ｃ３の算出を引続いて行う。また、処理部２１は、コンバインの自動走行スイッチ３５と自動刈取スイッチ３６をＯＮにして、コンバインを自動走行させて自動刈取を続行させる。また、本明細書では、座標４Ｃ２Ｙが座標４Ｃ１Ｙ以下、すなわち、座標４Ｃ２Ｙが座標４Ｃ１Ｙよりも第２領域Ｂにおける外側にある場合をねじれ現象という。

コンバインの第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの左上部のポイント４Ｃ３の座標４Ｃ３Ｘと座標４Ｃ３Ｙは、以下の式で算出される。

座標４Ｃ３Ｘ＝座標３Ｃ３Ｘ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
座標４Ｃ３Ｙ＝座標３Ｃ３Ｙ－刈取装置３の刈幅Ｗ
処理部２１は、ポイント４Ｃ３の座標４Ｃ３Ｘと記憶部２２に保存されているポイント４Ｃ２の座標４Ｃ２Ｘを比較して、座標４Ｃ３Ｘが座標４Ｃ２Ｘよりも小さい場合には、
コンバインの第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの左下部のポイント４Ｃ４の座標４Ｃ４Ｘと座標４Ｃ４Ｙの算出を行い、座標４Ｃ３Ｘが座標４Ｃ２Ｘ以上の場合には、刈取経路の作成を中止してコンバインを侵入位置であるポイント１Ｃ１に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。なお、図１０に図示された本実施形態では、座標４Ｃ３Ｘが座標４Ｃ２Ｘよりも大きいので、処理部２１は、ポイント４Ｃ４の算出を引続いて行う。また、処理部２１は、コンバインの自動走行スイッチ３５と自動刈取スイッチ３６をＯＮにして、コンバインを自動走行させて自動刈取を続行させる。また、本明細書では、座標４Ｃ３Ｘが座標４Ｃ２Ｘ以上、すなわち、座標４Ｃ３Ｘが座標４Ｃ２Ｘよりも第２領域Ｂにおける外側にある場合をねじれ現象という。

コンバインの第４周回目の走行経路の第２領域Ｂの左下部のポイント４Ｃ４の座標４Ｃ４Ｘと座標４Ｃ４Ｙは、以下の式で算出される。

座標４Ｃ４Ｘ＝座標３Ｃ３Ｘ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
座標４Ｃ４Ｙ＝座標３Ｃ３Ｙ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
処理部２１は、ポイント４Ｃ４の座標４Ｃ４Ｙと記憶部２２に保存されているポイント４Ｃ３の座標４Ｃ３Ｙを比較して、座標４Ｃ４Ｙが座標４Ｃ３Ｙよりも小さい場合には、
コンバインの第５周回目の走行経路の第２領域Ｂの右下部のポイント５Ｃ１の座標５Ｃ１Ｘと座標５Ｃ１Ｙの算出を行い、座標４Ｃ４Ｙが座標４Ｃ３Ｙ以上の場合には、刈取経路の作成を中止してコンバインを侵入位置であるポイント１Ｃ１に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。なお、図１０に図示された本実施形態では、座標４Ｃ４Ｙが座標４Ｃ３Ｙよりも小さいので、処理部２１は、ポイント５Ｃ１の算出を引続いて行う。また、処理部２１は、コンバインの自動走行スイッチ３５と自動刈取スイッチ３６をＯＮにして、コンバインを自動走行させて自動刈取を続行させる。また、本明細書では、座標４Ｃ４Ｙが座標４Ｃ３Ｙ以上、すなわち、座標４Ｃ４Ｙが座標４Ｃ３Ｙよりも第２領域Ｂにおける外側にある場合をねじれ現象という。

コンバインの第５周回目の走行経路の第２領域Ｂの右下部のポイント５Ｃ１の座標５Ｃ１Ｘと座標５Ｃ１Ｙは、以下の式で算出される。

座標５Ｃ１Ｘ＝座標４Ｃ１Ｘ－刈取装置３の刈幅Ｗ
座標５Ｃ１Ｙ＝座標４Ｃ１Ｙ＋刈取装置３の刈幅Ｗ
処理部２１は、ポイント５Ｃ１の座標５Ｃ１Ｘと記憶部２２に保存されているポイント４Ｃ４の座標４Ｃ４Ｘを比較して、座標５Ｃ１Ｘが座標４Ｃ４Ｘよりも大きい場合には、
コンバインの第５周回目の走行経路の第２領域Ｂの右上部のポイント５Ｃ２の座標５Ｃ２Ｘと座標５Ｃ２Ｙの算出を行い、座標５Ｃ１Ｘが座標４Ｃ４Ｘ以下の場合には、刈取経路の作成を中止してコンバインを侵入位置であるポイント１Ｃ１に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。なお、図１０に図示された本実施形態では、座標５Ｃ１Ｘが座標４Ｃ４Ｘよりも大きいので、処理部２１は、ポイント５Ｃ２の算出を引続いて行う。また、処理部２１は、コンバインの自動走行スイッチ３５と自動刈取スイッチ３６をＯＮにして、コンバインを自動走行させて自動刈取を続行させる。

コンバインの第５周回目の走行経路の第２領域Ｂの右上部のポイント５Ｃ２の座標５Ｃ２Ｘと座標５Ｃ２Ｙは、以下の式で算出される。

座標５Ｃ２Ｘ＝座標４Ｃ２Ｘ－刈取装置３の刈幅Ｗ
座標５Ｃ２Ｙ＝座標４Ｃ２Ｙ－刈取装置３の刈幅Ｗ
処理部２１は、ポイント５Ｃ２の座標５Ｃ２Ｙと記憶部２２に保存されているポイント５Ｃ１の座標５Ｃ１Ｙを比較して、座標５Ｃ２Ｙが座標５Ｃ４Ｘよりも大きい場合には、
コンバインの第５周回目の走行経路の第２領域Ｂの左上部のポイント５Ｃ３の座標５Ｃ３Ｘと座標５Ｃ３Ｙの算出を行い、座標５Ｃ２Ｙが座標５Ｃ１Ｙ以下の場合には、刈取経路の作成を中止してコンバインを侵入位置であるポイント１Ｃ１に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。なお、図１０に図示された本実施形態では、座標５Ｃ２Ｙが座標５Ｃ１Ｙ以下、すなわち、ねじれ現象が発生したので、処理部２１は、走行経路の作成を中止する。また、処理部２１は、コンバインの自動走行スイッチ３５と自動刈取スイッチ３６をＯＦＦにして、離脱スイッチ３７をＯＮにしてコンバインを侵入位置である第２領域Ｂの右下部のポイント１Ｃ１に移動させる。

＜コンバインによる穀稈の刈取作業方法＞
図１１に示すように、ステップＳ１で、操縦者は、コンバインを圃場３０の外周部を反時計回りに周回させて圃場の畦際の穀稈の刈取り作業を行い、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２で、操縦者は、圃場の左下部と、右下部と、右上部と、左上部を通過時に第１領域ＡのポイントＡ１～Ａ４の位置をモニタ５Ａに入力して、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３で、コントローラ２０の処理部２１は、第１領域ＡのポイントＡ１～Ａ４に基づいてコンバインが自動走行して自動刈取を行う長方形形状状又は正方形形状の第２領域ＢのポイントＢ１～Ｂ４を設定して、ステップＳ４に進む。これにより、コンバインが自動走行して自動刈取を行う第２領域を設定することができる。

ステップＳ４で、処理部２１は、ポイントＢ１とポイントＢ２を直線状に結ぶ辺ＢＬ１をＸ軸上に一致させて、ステップＳ５に進む。これにより、コンバインが自動走行を行う走行経路のポイントＣ１～Ｃ４の算出や、走行経路のねじれ現象の有無に係る計算量を抑制することができる。なお、第１領域Ａの第２辺ＡＬ２をＹ軸上に一致させることもできる。

ステップＳ５で、処理部２１は、第２領域ＢのポイントＢ１～Ｂ４と、コンバインの刈取装置３の１／２刈幅Ｗに基づいて、コンバインの第１周回目の走行経路のポイント１Ｃ１～１Ｃ４を設定して、ステップＳ６に進む。これにより、刈取装置３の右側部を第２領域Ｂの外周縁に沿って移動させることができ、第２領域Ｂ内の未刈穀稈の刈残しを抑制することができる。

ステップＳ６で、処理部２１は、ねじれ現象の有無を判断し、ねじれ現象が無いと判断した場合には、ステップＳ７に進み、ねじれ現象が有ると判断した場合には、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ７で、処理部２１は、コンバインを侵入位置に移動させる離脱スイッチ３７をＯＦＦにして、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８で、処理部２１は、コンバインも走行装置２を自動走行させる自動走行スイッチ３５と、コンバインの刈取装置３を自動刈取させる自動刈取スイッチ３６をＯＮにして、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９で、処理部２１は、１周前の周回目（ｎ－１周回目という）のポイントｎ－１Ｃ１～ｎ－１Ｃ４と、コンバインの刈取装置３の刈幅Ｗに基づいて、コンバインの原周回目（ｎ周回目という）のポイントｎＣ１～ｎＣ４を設定して、ステップＳ１０に進む。これにより、コンバインの刈取装置３の右側部を第２領域Ｂ内の未刈穀稈の外周縁に沿って移動させることができ、第２領域Ｂ内の未刈穀稈の刈残しを抑制することができる。

ステップＳ１０で、処理部２１は、ねじれ現象の有無を判断し、ねじれ現象が無いと判断した場合には、ステップＳ８に戻り、ねじれ現象が有ると判断した場合には、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１で、処理部２１は、コンバインも走行装置２を自動走行させる自動走行スイッチ３５と、コンバインの刈取装置３を自動刈取させる自動刈取スイッチ３６をＯＦＦにして、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、処理部２１は、コンバインを侵入位置に移動させる離脱スイッチ３７をＯＮにして、コンバインを侵入位置に移動させる。これにより、コンバインを未刈穀稈の刈取り終了時に速やかに侵入位置に移動させて、他の圃場に移動させることができる。

３刈取装置
４脱穀装置
５操縦部
２０コントローラ
２１処理部
Ａ第１領域
Ａ１ポイント（第１ポイント）
Ａ２ポイント（第１ポイント）
Ａ３ポイント（第１ポイント）
Ａ４ポイント（第１ポイント）
Ｂ第２領域
Ｂ１ポイント（第２ポイント）
Ｂ２ポイント（第２ポイント）
Ｂ３ポイント（第２ポイント）
Ｂ４ポイント（第２ポイント）
ＢＬ１辺
ＢＬ２辺
ＢＬ３辺
ＢＬ４辺
Ｃ１ポイント（走行ポイント）
Ｃ２ポイント（走行ポイント）
Ｃ３ポイント（走行ポイント）
Ｃ４ポイント（走行ポイント）
ＣＬ１走行経路
ＣＬ２走行経路
ＣＬ３走行経路
ＣＬ４走行経路
Ｗ刈幅

Claims

圃場に植立された穀稈の刈取りを行う刈取装置（３）と、該刈取装置（３）の後方左側に穀稈の脱穀を行う脱穀装置（４）と、前記刈取装置（３）の後方右側に操縦者が搭乗する操縦部（５）を設けたコンバインを使用して圃場に植立する穀稈を刈取る穀稈の刈取作業方法であって、
前記コンバインのコントローラ（２０）の処理部（２１）は、予め設定された四角形状の第１領域（Ａ）の４隅の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）の位置に基づいて該第１領域（Ａ）のいずれかの辺がコントローラ（２０）上の仮想座標系の座標軸に一致するように座標回転を行って、この座標回転後の第１ポイント（Ａ１～Ａ４）からコンバインが自動走行して刈取作業を行う長方形状又は正方形状の第２領域（Ｂ）を設定した後に、前記処理部（２１）は、前記第２領域（Ｂ）の４隅の第２ポイント（Ｂ１～Ｂ４）の位置と刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）に基づいて、コンバインが自動走行する反時計方向に周回する走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）を前記仮想座標系上で設定し、
前記座標回転および前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の設定を行う際には、前記コンバインの位置が取得されると共に、前記第１領域（Ａ）を構成する外周の４辺のうち最もコンバインの位置に近い辺が特定され、
前記最もコンバインの位置に近い辺の反時計方向での終点である前記第１ポイント（Ａ１～Ａ４）が基準点として指定され、かつ、この基準点が自律作業の開始点に設定され、
前記座標回転は、前記基準点から反時計方向に延びる辺を基準に実行され、
第１周回目の前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）は、前記第２領域（Ｂ）の外周縁よりも内側に刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）の半分の位置に設定し、第２周回目以降の走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）は、直前周回の走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）よりも内側に刈取装置（３）の刈幅（Ｗ）の位置に設定し、
新たに設定する前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の走行ポイント（Ｃ１～Ｃ４）が、直前周回の前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の内側に位置する未刈取領域の外周縁よりも外側に位置する場合には、前記処理部（２１）は、新たに設定する前記走行経路（ＣＬ１～ＣＬ４）の設定を停止することを特徴とする穀稈の刈取作業方法。