KR20190091262A

KR20190091262A - 주행 경로 관리 시스템 및 주행 경로 결정 장치

Info

Publication number: KR20190091262A
Application number: KR1020197012706A
Authority: KR
Inventors: 사쿠라 도미타; 도모히코 사노; 가즈오 사카구치; 데츠야 나카지마; 마코토 오시타니; 겐이치 이와미; 오사무 요시다
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-08-05
Also published as: CN109936975B; EP3549419A1; KR102586896B1; CN109936975A; EP3549419B1; EP3549419A4

Abstract

주행 경로 관리 시스템은, 작업지를 외주 영역(SA)과 외주 영역(SA)의 내측인 작업 대상 영역(CA)에 설정하는 영역 설정부와, 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 주행 경로를 구성하는 서로 평행한 다수의 주행 경로 요소로부터 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 순차 선택하는 경로 요소 선택부를 구비하고 있다. 경로 요소 선택부는, 이행원으로서의 주행 경로 요소로부터 이행처로서의 차주행 경로 요소로 이행하기 위한 유턴 주행 경로를, 이행원과 이행처의 간격에 기초하여 선택한다.

Description

주행 경로 관리 시스템 및 주행 경로 결정 장치

본 발명은 작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 관리 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 작업지를 작업하면서 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치에 관한 것이다.

[1] 특허문헌 1에 의한 포장 작업기는, 자동 주행에 의해 포장 작업을 행하기 위해, 경로 산출부와 운전 지원 유닛을 구비하고 있다. 경로 산출부는 지형 데이터로부터 포장의 외형을 구한다. 그리고, 경로 산출부는 이 외형과 포장 작업기의 작업 폭에 기초하여, 주행 개시 지점으로부터 개시되고 주행 종료 지점에서 종료되는 주행 경로를 산출한다. 운전 지원 유닛은 GPS 모듈로부터 얻어지는 측위 데이터(위도 경도 데이터)로부터 구해진 자차 위치와, 경로 산출부에 의해 산출된 주행 경로를 비교한다. 그리고, 주행 기체가 주행 경로를 따라 주행하도록, 조타 기구가 제어된다.

특허문헌 1에는 1대의 작업차를 자동 주행 제어하는 시스템이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는 2대의 작업차를 병주 주행시키면서 작업을 행하는 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템에서 사용되어 있는 주행 경로 설정 장치에서는, 제1 작업차와 제2 작업차의 배치 위치를 선택함으로써 주행 경로가 산출된다. 주행 경로가 산출되면, 각각의 작업차는 자차의 위치를 측위하고, 상기 주행 경로를 따라 주행하면서 작업을 행한다.

[2] 특허문헌 1에 의한 포장 작업기는 자동 주행을 사용하여 포장 작업을 행하기 위해, 경로 산출부와 운전 지원 유닛을 구비하고 있다. 경로 산출부는 지형 데이터로부터 포장의 외형을 구한다. 그리고, 경로 산출부는 이 외형과 포장 작업기의 작업 폭에 기초하여, 설정된 주행 개시 지점부터 개시되어 주행 종료 지점에서 종료되는 주행 경로를 산출한다. 운전 지원 유닛은 GPS 모듈로부터 얻어지는 측위 데이터(위도 경도 데이터)에 기초하여 구해진 자차 위치와, 경로 산출부에 의해 산출된 주행 경로를 비교한다. 그리고, 주행 기체가 주행 경로를 따라 주행하도록 조타 기구가 제어된다.

특허문헌 1에서는 포장을 망라하는 전체 주행 경로를 주행 전에 산출하고, 당해 전체 주행 경로를 따라 작업 주행을 행한다. 이와 같은 전체 주행 경로의 산출에 있어서, 다양한 조건을 고려하여, 최적화 연산을 행하면, 연산 부하가 무거워진다. 그 때문에, 연산 결과를 얻을 때까지 많은 시간이 걸려, 작업 주행의 개시가 지연된다. 반대로, 다양한 조건을 할애하여, 연산 부하를 가볍게 하면, 단시간에 전체 주행 경로가 얻어진다. 그러나, 결과적으로 효율이 나쁜 작업이 될 가능성이 높다.

일본 특허 공개 제2015-112071호 공보 일본 특허 공개 제2016-093125호 공보

[1] 배경기술 [1]에 대응하는 과제 중 하나는 이하와 같다.

특허문헌 1이나 특허문헌 2에 의한 작업차의 자동 작업 주행에서는, 작업지의 외형이나 작업차 사양에 기초하여, 당해 작업지를 작업하기 위한 주행 경로가 산출된다. 그리고, 이 산출된 주행 경로를 따라, 1대 또는 복수대의 작업차가 자동 주행한다. 산출되는 주행 경로는, 일필 쓰기로 작업지를 망라하도록 연장되는 형태를 갖고 있다. 긴 거리의 직진 주행과 진행 방향을 변경하는 유턴 주행을 반복하면서 작업지를 망라하는 주행 경로는, 산출되는 주행 경로의 대표적인 것이다. 이와 같은 주행 경로의 경우, 유턴 주행 경로로서, 선회 주행 경로만으로 구성되는 것, 선회 주행 경로와 직선 주행 경로로 이루어지는 것, 후진을 포함하는 전후진 주행 경로로 이루어지는 것 등, 다종의 것이 사용되어 있다. 또한, 농작업 등을 행하는 작업차는 직진 주행 시에 작업을 행하고, 유턴 주행 시에는 작업을 일시 정지하는 경우가 많다. 또한, 유턴 주행에서, 작은 선회 반경으로 선회하면 지면을 손상시키게 되고, 큰 선회 반경으로 선회하면 유턴 주행에 필요한 스페이스가 커져, 작업 효율을 저하시킨다는 문제가 발생한다. 그러나, 종래의 자동 작업 주행을 위한 주행 경로에서는, 이와 같은 문제는 고려되어 있지 않았다.

이와 같은 실정을 감안하여, 유턴 주행 경로를 합리적으로 선택할 수 있는 주행 경로 관리 시스템이 요망되고 있다.

[2] 배경기술 [1]에 대응하는 과제 중 다른 하나는 이하와 같다.

특허문헌 1이나 특허문헌 2에 의한 작업차의 자동 작업 주행에서는, 작업지의 외형이나 작업차 사양에 기초하여, 당해 작업지의 작업을 위한 주행 경로가 산출된다. 그리고, 이 산출된 주행 경로를 따라, 1대 또는 복수대의 작업차가 자동 주행한다. 또한, 작업차가 주행하는 경로는 주행 패턴에 의해 규정된다. 주행 패턴이란, 주행 경로의 기본적인 형태이다. 특허문헌 1이나 특허문헌 2에서는, 주행 패턴으로서, 긴 거리의 직진 주행과 진행 방향을 변경하는 유턴 주행을 반복하면서 작업지를 망라하는 왕복 주행이 사용되어 있다. 왕복 주행 이외의 주행 패턴으로서, 예를 들어 외부로부터 내부를 향하는 반시계 방향 또는 시계 방향 회전의 소용돌이 주행이나, 내부로부터 외부를 향하는 반시계 방향 또는 시계 방향 회전의 소용돌이 주행도 알려져 있다. 실제의 자동 주행에 적합한 주행 패턴은 작업지의 상태나 작업종에 의존한다. 또한, 유저의 기호에 맞추어 주행 패턴을 결정할 수 있는 것이 요망되고 있다. 또한, 작업지의 상태는 경시적으로 변화된다. 그럼에도, 종래의 자동 주행 시스템에서는, 주행 경로의 생성의 기초가 되는 주행 패턴은 미리 결정되어 있다. 그 때문에, 당일의 작업지의 상태나 유저의 의향에 따라 주행 패턴을 결정하는 것은 불가능했다.

이와 같은 실정을 감안하여, 작업지의 상태나 유저의 기호에 따라, 자동 주행을 위한 주행 패턴을 선택할 수 있는 시스템이 요망되고 있다.

[3] 배경기술 [2]에 대응하는 과제는 이하와 같다.

이와 같은 실정을 감안하여, 작업 주행의 개시가 지연되는 일 없이, 가능한 한 적정한 주행 경로에서의 작업 주행이 실현되는 기술이 요망되고 있다.

[1] 과제 [1]에 대응하는 해결 수단은, 이하와 같다.

작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는, 본 발명에 의한 주행 경로 관리 시스템은, 상기 작업지를 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측인 작업 대상 영역에 설정하는 영역 설정부와, 상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 서로 평행한 다수의 주행 경로 요소로부터 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 순차 선택하는 경로 요소 선택부를 구비하고 있고, 상기 경로 요소 선택부는, 이행원으로서의 상기 주행 경로 요소로부터 이행처로서의 상기 차주행 경로 요소로 이행하기 위한 유턴 주행 경로를, 상기 이행원과 상기 이행처의 간격에 기초하여 선택한다.

이 구성에 의하면, 작업차는 작업 대상 영역의 전부를 작업 주행하기 위해, 단순하게 인접하는 주행 경로 요소끼리를 유턴 주행 경로로 연결하는 것은 아니고, 이행원의 주행 경로 요소로부터 연결해야 할 이행처의 주행 경로 요소까지의 간격에 따라, 유턴 주행 경로가 선택된다. 이로써, 가능한 한, 작업지의 상태나 작업의 종류에 따른 적정한 간격으로, 작업 대상 영역에 설정된 서로 평행한 다수의 주행 경로 요소가 유턴 주행 경로에 의해 순차 연결된다. 주행 경로 요소끼리를 연결할 수 없는 간격밖에 보이지 않는 경우에는, 당해 간격으로 연결하는 유턴 주행 경로가 선택된다. 작업 대상 영역에 설정된 서로 평행한 다수의 주행 경로 요소를, 그 간격을 따른 유턴 주행 경로를 선택하여 연결할 수 있다. 이로써, 자동 주행을 위한 합리적인 주행 경로를 사용한 작업 주행이 실현된다.

그런데, 농작업용의 작업차가 투입되는 포장과 같은 작업지에서는, 작업지의 작업 대상 영역의 외측에 위치하는 외주 영역을, 작업차가 자유롭게 주행할 수 있는 영역으로서 이용하는 것이, 관례적으로 행해지고 있다. 이 때문에, 유턴 주행 경로는 외주 영역 내에 설정하면 바람직하다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 유턴 주행 경로는 상기 외주 영역에 설정되는 주행 경로이다.

본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 유턴 주행 경로로서, 전진만으로 행해지는 노멀 유턴 주행을 실현하는 제1 유턴 주행 경로와, 전진 및 후진으로 행해지는 스위치백턴 주행을 실현하는 제2 유턴 주행 경로가 산출 가능하고, 또한 상기 경로 요소 선택부는, 상기 간격이 큰 경우에 상기 제1 유턴 주행 경로를 선택하고, 상기 간격이 작은 경우에 상기 제2 유턴 주행 경로를 선택한다. 이 구성에서는, 이행원의 주행 경로 요소로부터 이행처의 주행 경로 요소까지의 간격이 노멀 유턴 주행에 의해 작업지가 허용 이상으로 거칠어질만큼 짧은 경우, 혹은 노멀 유턴 주행이 불가능한 경우, 후진을 사용한 전후진을 포함하는 스위치백턴 주행을 선택할 수 있다. 또한, 이 구성에서는, 스위치백턴 주행을 필요로 하는 간격을 갖는 주행 경로 요소를, 가능한 한 이행처의 주행 경로 요소로서 선택하지 않도록 하는 것도 가능하다. 이로써, 복잡한 조타 제어를 필요로 하는 스위치백턴 주행을 가능한 한 억제하면서도, 그 간격에 따라서는 스위치백턴 주행도 실행할 수 있으므로, 합리적인 주행 경로를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 제1 유턴 주행 경로에는, 우회전의 유턴 주행 경로와 좌회전의 유턴 주행 경로가 포함되어 있고, 또한 상기 경로 요소 선택부는, 상기 우회전의 유턴 주행 경로보다 좌회전의 유턴 주행 경로를 우선하여 선택한다. 트랙터 등의 농작업차에서는, 종래부터, 좌회전(좌측 선회)에서의 주행이 주로 행해지고 있다. 그 때문에, 상기한 구성이라면, 자동 주행하는 작업차에 감시 목적으로 사람이 올라탈 때에, 위화감이 발생하지 않는다. 또한, 자동 주행하고 있는 작업차를 외부로부터 감시하고 있을 때에도, 위화감이 발생하지 않는다는 이점이 있다.

[2] 과제 [2]에 대응하는 해결 수단은 이하와 같다.

본 발명은, 작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 관리 시스템이며, 상기 작업지를 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측인 작업 대상 영역에 설정하는 영역 설정부와, 상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하고, 판독 가능하게 관리함과 함께, 하나의 상기 주행 경로 요소로부터 다른 상기 주행 경로 요소로의 이행을 위한 복수 종류의 방향 전환용 경로를 판독 가능하게 관리하는 경로 관리부와, 상기 주행 경로 요소와 상기 방향 전환용 경로의 조합으로 규정되는 복수 종류의 주행 패턴의 내로부터 설정된 주행 패턴에 기초하여, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택함과 함께, 당해 차주행 경로 요소로 이행하기 위한 상기 방향 전환 주행 경로를 선택하는 경로 요소 선택부가 구비되고, 상기 주행 패턴의 설정이 유저 지시에 의해 인위적으로 행해지도록 구성되어 있다. 또한, 「유저 지시에 의한 주행 패턴의 설정」에는 유저가 직접, 작업차의 제어 유닛에 설정하는 것뿐만 아니라, 유저로부터의 요구에 기초하여 작성된 작업 계획이 작업차의 제어 유닛에 다운로드됨으로써 주행 패턴이 설정되는 것도 포함된다.

이 시스템에서는, 복수의 주행 패턴이 준비되어 있다. 그리고, 각 주행 패턴에 기초하여, 실제로 작업차가 주행하는 주행 경로의 형태가 결정된다. 또한, 그 주행 패턴을, 유저의 지시에 따라 결정할 수 있다. 주행 패턴을, 작업지의 상태나 유저의 기호에 따라 결정할 수 있다. 그 결과, 작업차는 유저의 의사로 결정된 주행 패턴에 기초한 주행 경로를 목표 경로로 하여 자동 주행한다.

작업지가 농작물을 생육시키는 포장인 경우, 많은 농작물은 열을 이루도록 이식된다. 이 때문에, 포장의 경운 작업이나 수확 작업에 있어서는, 다수의 평행이고 거리가 긴 전진 주행을 유턴으로 연결하는 왕복 주행이 적합하다. 그 때문에, 그와 같은 왕복 주행을 위한 경로 형태를 규정하는 주행 패턴이 필요하다. 또한, 작업지에 있어서의 정지 작업이나 풀베기 작업이나 액제 살포 작업 등에서는, 특히 그 작업지가 오각형 이상의 다각 형상인 경우에는, 내부로부터 또는 외부로부터 소용돌이상으로 주행하는 소용돌이 주행이 적합하다. 그 때문에, 그와 같은 소용돌이 주행을 위한 경로를 규정하는 주행 패턴도 필요하다. 이 점에서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 패턴의 종류의 하나가, 상기 작업 대상 영역을 외부로부터 내부로의 소용돌이상으로 작업 주행하는 소용돌이 주행이고, 상기 주행 패턴의 종류의 다른 하나가, 상기 주행 경로 요소의 단부점으로부터 다른 상기 주행 경로 요소의 단부점으로의 이행을 위한 상기 방향 전환용 경로로서 상기 외주 영역에 있어서의 유턴 주행 경로가 사용되는 왕복 주행이다. 이로써, 작업지의 상태나 유저의 기호에 따라, 소용돌이 주행 또는 왕복 주행을 유저의 의사로 선택할 수 있다.

유턴 주행에서는, 2개의 90° 턴 사이에 직진 주행을 두는 주행 패턴(노멀 유턴)이나, 부분적으로 후진을 도입한, 소위 전후진 턴인 주행 패턴(스위치백턴)이 사용된다. 작업차의 선회 반경은 크기 때문에, 노멀 유턴으로 선회하는 경우는, 유턴 전의 직진 주행 궤적과 유턴 후에 들어가는 직진 주행 궤적의 간격이 길어진다. 그 간격은 작업차의 작업 폭에 비해 배 이상으로 되므로, 인접하는 주행 경로 사이를 노멀 유턴으로 연결할 수는 없다. 이에 비해, 스위치백턴은 후진을 포함하는 전후진 주행을 도입하고 있기 때문에, 유턴 전의 직진 주행 궤적과 유턴 후에 들어가는 직진 주행 궤적의 간격을 짧게 할 수 있다. 따라서, 인접하는 주행 경로는 스위치백턴으로 연결하는 것이 가능하다. 단, 스위치백턴은 후진을 포함하므로, 스위치백턴에 필요로 하는 시간이 노멀 유턴에 필요로 하는 시간보다 길어지는 경향이 있다. 따라서, 유턴 전의 직진 주행 궤적과 유턴 후에 들어가는 직진 주행 궤적의 간격이 지나치게 짧고, 노멀 유턴이 불가능할 때에, 스위치백턴을 채용하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 본 발명의 적합한 실시 형태에서는, 상기 유턴 주행 경로에는, 전진만으로 행해지는 노멀 유턴 주행을 실현하는 제1 유턴 주행 경로와, 전진 및 후진으로 행해지는 스위치백턴 주행을 실현하는 제2 유턴 주행 경로가 포함되고, 상기 경로 요소 선택부는 상기 이행의 대상이 되는 서로 평행한 이행원의 상기 주행 경로 요소와 이행처의 상기 주행 경로 요소의 간격이 큰 경우에 상기 제1 유턴 주행 경로를 선택하고, 상기 간격이 작은 경우에 상기 제2 유턴 주행 경로를 선택한다.

하나의 포장에 대한 작업 주행에 있어서, 최초부터 최후까지, 동일한 주행 패턴에 의해 규정된 주행 경로를 사용할 필요는 없다. 예를 들어, 작업 주행의 최초에는, 소용돌이 주행으로 작업 주행이 행해지고, 작업의 도중에 유턴 주행이 설정되고, 남은 미작업지를 유턴 주행으로 작업 주행이 행해져도 된다. 이 점에서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 작업 대상 영역에 대한 작업 주행의 도중에 있어서, 상기 주행 패턴을 변경 가능하게 구성되어 있다. 이로써, 자유도가 높은 자동 주행이 실현한다.

작업차의 자동 주행을 행하기 위해서는, 주행 패턴의 설정 이외에, 차속의 설정, 작업 사양의 설정 등이 필요하다. 이와 같은, 유저의 확인이 필요한 설정은 유저 스스로가, 터치 패널이나 계기를 조작하여, 필요한 정보를 입력하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 패턴은 유저 입력을 통해 인위적으로 설정되도록 구성되어 있다.

[3] 과제 [3]에 대응하는 해결 수단은 이하와 같다.

작업지를 작업하면서 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치는, 상기 작업지에 있어서의 상기 작업차의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와, 상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하고, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와, 상기 작업차의 작업 주행 전에, 기본 우선 룰에 기초하여, 전체 주행 경로분의 상기 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출하는 제1 경로 요소 선택부와, 상기 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번에 기초하는 상기 작업차의 작업 주행 중에, 상기 주행 경로 요소군으로부터 미주행의 주행 경로 요소를 재연산 주행 경로 요소로서 추출하고, 비용 평가 룰에 기초하여 상기 재연산 주행 경로 요소의 선택 순번을 재산출하는 제2 경로 요소 선택부와, 상기 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번을 상기 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번으로 수정하는 경로 설정부를 구비하고 있다.

이 구성에 의하면, 먼저, 설정된 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로 요소군이 산출된다. 이 주행 경로 요소군을 구성하는 주행 경로 요소를 순차 선택하고, 선택된 주행 경로 요소를 목표 주행 경로로 하여 작업 주행해 감으로써, 작업 대상 영역의 작업이 완료된다. 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출하는 기능은, 제1 경로 요소 선택부와 제2 경로 요소 선택부에 의해 실현된다. 제1 경로 요소 선택부는 작업 주행에 앞서, 기본 우선 룰에 기초하여 전체 주행 경로분의 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출한다. 당해 선택 순번이 산출되면, 즉시, 작업차는 작업 주행을 개시한다. 제1 경로 요소 선택부는 기본 우선 룰에 기초하여 선택 순번을 산출할 뿐이므로, 연산 부담이 가볍고, 단시간에 산출 결과인 선택 순번이 얻어진다. 그러나, 이 선택 순번은 작업성이나 주행성이나 경제성에 관하여 반드시 적정하지는 않다. 적정한 선택 순번을 얻기 위해서는, 작업성이나 주행성이나 경제성에 관한 다양한 조건을 더할 필요가 있다. 여기서는, 그와 같은 조건을 고려하여 더 적절한 이익이 있는 주행 경로 요소의 선택 순번을 산정하는 룰을 비용 평가 룰이라고 칭하고 있다. 이 구성에서는, 제1 경로 요소 선택부에 의한 선택 순번의 산출이 종료된 시점에서, 즉 작업 주행이 개시되는 시점에서, 제2 경로 요소 선택부가, 아직 주행되어 있지 않은 주행 경로 요소를 재연산 주행 경로 요소로서 추출하고, 비용 평가 룰에 기초하여, 선택 순번을 산출한다. 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번은 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번보다 적정한 것이 되므로, 경로 설정부가, 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번을 갖고 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번을 수정한다. 제2 경로 요소 선택부의 연산 중에 있어서, 이미, 작업차는 주행 작업을 행하고 있으므로, 제2 경로 요소 선택부의 연산 시간이, 작업 주행을 지연시키는 것은 피할 수 있다. 그리고, 수정된 선택 순번에서의 작업 주행의 분만큼은, 비용을 고려한 더 적절한 작업 주행이 된다.

또한, 이 출원에서 사용되어 있는 「작업 주행」이라는 어구는, 실제로 작업을 행하면서 주행하고 있는 것뿐만 아니라, 작업 시에 있어서의 방향 전환을 위한 작업을 행하지 않는 주행 등도 포함한 광의의 의미로 사용되어 있다.

또한, 본 명세서에서는 작업차의 작업 환경이라는 어구에는 작업차의 상태, 작업지의 상태, 사람(감시자, 운전자, 관리자 등)에 의한 명령 등도 포함할 수 있다. 이 작업 환경을 평가함으로써 상태 정보가 요구된다. 이 상태 정보로서, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인, 나아가, 예측할 수 없는 작업 중단 명령 등의 인적 요구를 들 수 있다. 또한, 복수대의 작업차가 협조하면서 작업 주행하는 경우에는, 작업차끼리의 위치 관계 등도, 작업 환경 또는 상태 정보의 하나가 된다. 또한, 감시자나 관리자는 작업차에 올라타고 있어도 되고, 작업차의 근처에, 혹은 작업차로부터 멀리 떨어져 있어도 된다.

제2 경로 요소 선택부에 의한 재연산 주행 경로 요소의 선택 순번의 산출 중에, 재연산 주행 경로 요소의 하나가 주행된 경우, 작업 주행 완료된 당해 주행 경로 요소를 다시 주행해야만 하게 되어, 낭비가 발생한다. 이것을 피하기 위해, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 제2 경로 요소 선택부는, 상기 재연산 주행 경로 요소로서, 상기 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번의 최후로부터 소정수의 주행 경로 요소를 추출한다. 이 구성에서는, 선택 순번의 최후의 주행 경로 요소로부터 소정수의 주행 경로 요소가 선택 순번의 재연산의 대상이 된다. 따라서, 연산 시간과 주행 시간을 고려하여, 이 소정수를, 재연산 주행 경로 요소가 작업차에 의해 주행되어 버릴 가능성이 없는 수로 하면, 상술한 문제는 해소된다.

작업차의 작업 주행 시간 및 제2 경로 요소 선택부에 의한 연산 시간은 일정하지는 않으므로, 재연산 중에 재연산 주행 경로 요소가 작업차에 의해 주행되지 않는 것이 보증되는 소정수를 정확하게 결정하는 것은 어렵다. 안전을 예측하여, 소정수를 작게 설정하면, 적정한 선택 순번을 갖는 주행 경로 요소의 수는 적어져 버린다. 이 문제를 합리적으로 해소하기 위해, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 제2 경로 요소 선택부는, 상기 재연산 주행 경로 요소를 추출하여 선택 순번을 재산출하는 처리를, 선택 순번이 느린 주행 경로 요소를 새롭게 추가 추출함으로써, 상기 소정수를 인크리먼트하면서 반복하고, 최후에 추가 추출된 주행 경로 요소가 주행 중의 주행 경로 요소라면, 상기 반복 처리를 정지한다. 이 구성에서는, 소정수를, 재연산 주행 경로 요소가 작업차에 의해 주행되어 버릴 가능성이 없는 수로서, 선택 순번의 재연산을 행하고, 또한 시간적으로 여유가 있으면, 소정수를 인크리먼트하고, 재연산 주행 경로 요소의 수를 증가시키고, 또한 선택 순번의 재연산을 행한다. 이와 같이 소정수를 인크리먼트해 갈 때에, 새롭게 인크리먼트됨으로써 재연산 주행 경로 요소로서 추가 추출된 주행 경로 요소가 주행 중으로 되어 있으면, 그 재연산은 정지한다. 이로써, 그것까지의 사이에 얻어진 재연산의 결과를 갖고 수정된 선택 순번이 그대로 유효해지고, 가능한 한 적절한 주행 경로를 따른 작업 주행이 실현된다. 또한, 이 출원에서 사용된 인크리먼트 되는 어구는 소정수를 1씩 증가시킨다는 한정적인 의미는 아니고, 그 증가수로서, 1뿐만 아니라 2 이상의 수가 사용되어도 된다. 또한, 실제의 작업 주행 시간과 연산 시간을 비교하여, 일정한 증가수를 사용하는 것은 아니고, 인크리먼트의 타이밍에서 그 증가수를 바꾸어도 된다.

작업 대상 영역은 다양한 형태의 주행 경로로 망라할 수 있다. 농작업 등에서 자주 사용되는 것은, 평행한 주행 경로를 유턴 주행 경로로 연결하는 주행 경로이다. 평행한 주행 경로의 간격은 작업 폭에 따라 규정된다. 또한, 유턴 주행 경로의 유턴 폭은 최소 선회 반경에 의해 규정된다. 일반적으로, 유턴 폭은 작업 폭보다 크기 때문에, 인접하는 주행 경로를 유턴 주행 경로로 연결하는 주행 경로를 채용할 수 없다. 이 때문에, 하나의 주행 경로로부터 몇 가지의 주행 경로를 사이에 두고 다음의 주행 경로를 선택할 필요가 있다. 이와 같은 경로의 선택에 있어서, 본 발명에 의한 선택 순번의 기술을 유효하게 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 적합한 실시 형태의 하나에서는, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 스트립상으로 분할하는 서로 평행한 평행선으로 이루어지는 평행선군이고, 상기 작업차의 유턴 주행에 의해, 하나의 주행 경로 요소의 일단으로부터 다른 주행 경로 요소의 일단으로의 이행이 실행된다.

상술한 바와 같이, 주행 경로 요소군으로서 평행선군을 채용한 경우에 적합한 기본 우선 룰에서는, 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 순번처가 되는 주행 경로 요소로의 우선도가 미리 설정된다. 그리고, 이 우선도는, 상기 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 소정 거리만큼 이격되어 있는 적정 이격 주행 경로 요소가 상기 순번처로서 가장 우선되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 상기 순번처가 되는 주행 경로 요소까지의 이격 거리가 커질수록, 이 우선도가 낮아지도록 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같은 기본 우선 룰을 사용하면, 차례차례로 간단하게 주행 경로 요소의 선택 순번을 결정할 수 있으므로, 주행 경로 요소의 수가 많아도, 그 연산은 단시간에 종료된다.

또한, 기본 우선 룰에서의 선택 순번의 산출에 이어서 사용되는 비용 평가 룰에 관해서는, 상기 비용 평가 룰로 평가되는 비용이, 상기 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번으로 상기 주행 경로 요소를 상기 작업차가 주행한 때에 발생하는 비용이고, 또한 상기 비용이 가장 낮아지는 선택 순번이 상기 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출되도록 구성하는 것이 바람직하다. 경로 검색의 분야에 있어서는, 비용 평가 룰을 사용하여, 각 주행 경로 요소를 통과할 때에 필요한 비용의 적산값이 최소가 되는 선택 순번을 산출함으로써, 더 적절한 선택 순번이 얻어진다.

작업 주행에서는, 비용 평가의 대상 항목으로서, 주행 거리, 특히 유턴 주행의 주행 거리의 장단에 의한 연료 소비의 우열, 적정 조타각으로부터의 어긋남에 의한 작업차나 작업지에 대한 영향, 주행 방향에 의한 작업 품질의 우열 등이 적합하다. 이와 같은 비용 평가 룰에 의한 선택 순번의 산출에는 시간을 필요로 한다고 해도, 기본 우선 룰에 의한 선택 순번에 비해, 그 선택 순번은 더 적정한 것이 된다.

도 1은 작업 대상 영역에서의 작업차의 작업 주행을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 2는 주행 경로 결정 장치를 사용한 자동 주행 제어의 기본적인 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 3은 주행 경로 결정 장치를 사용한 자동 주행 제어의 기본적인 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 4는 자동 주행 제어의 기본적인 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 5는 유턴과 직진을 반복하는 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 6은 메쉬상 경로를 따르는 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 7은 작업차의 실시 형태의 하나인 수확기의 측면도이다.
도 8은 주행 경로 관리 시스템에 있어서의 제어 기능 블록도이다.
도 9는 주행 경로 요소군의 일례인 메쉬 직선의 산출 방법을 설명하는 설명도이다.
도 10은 스트립 부분 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 11은 노멀 유턴과 스위치백턴을 도시하는 설명도이다.
도 12는 도 10에 의한 주행 경로 요소군에 있어서의 주행 경로 요소의 선택예를 도시하는 설명도이다.
도 13은 직선 왕복 주행으로 작업할 때의 특수한 경로 선택 알고리즘의 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 14는 주행 경로 요소의 선택 순번을 재기입하는 경로 선택 수정 알고리즘의 흐름을 도시하는 설명도이다.
도 15는 메쉬 경로 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군에 있어서의 소용돌이 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 16은 메쉬 경로 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군에 있어서의 직선 왕복 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 17은 유턴 주행 경로의 기본적인 생성 원리를 설명하는 설명도이다.
도 18은 도 17의 생성 원리에 기초하여 생성된 유턴 주행 경로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 19는 도 17의 생성 원리에 기초하여 생성된 유턴 주행 경로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 20은 도 17의 생성 원리에 기초하여 생성된 유턴 주행 경로의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 21은 메쉬상의 주행 경로 요소군에 있어서의 α턴 주행 경로의 설명도이다.
도 22는 작업 대상 영역으로부터 이탈 후에 재개되는 작업 주행이 이탈 전의 작업 주행의 이어짐으로부터 행해지지 않는 케이스를 도시하는 설명도이다.
도 23은 협조 제어된 복수대의 수확기에 의한 작업 주행을 도시하는 설명도이다.
도 24는 메쉬 경로 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용한 협조 제어 주행의 기본적인 주행 패턴을 도시하는 설명도이다.
도 25는 협조 제어 주행에 있어서의 이탈 주행 및 복귀 주행을 도시하는 설명도이다.
도 26은 스트립 부분 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용한 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 27은 스트립 부분 요소 산출부에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용한 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 28은 중간 분할 과정을 도시하는 설명도이다.
도 29는 중간 분할된 포장에 있어서의 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 30은 격자상으로 구분된 포장에 있어서의 협조 제어 주행의 예를 도시하는 설명도이다.
도 31은 마스터 수확기로부터 슬레이브 수확기의 파라미터를 조정할 수 있는 구성을 도시하는 설명도이다.
도 32는 주차 위치 주변에 유턴 주행 스페이스를 만들어 내기 위한 자동 주행을 설명하는 설명도이다.
도 33은 작업 폭이 상이한 2대의 수확기에 의한 경로 선택의 구체예를 도시하는 설명도이다.
도 34는 작업 폭이 상이한 2대의 수확기에 의한 경로 선택의 구체예를 도시하는 설명도이다.
도 35는 만곡된 평행선으로 이루어지는 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 도면이다.
도 36은 만곡된 메쉬선을 포함하는 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 도면이다.
도 37은 만곡된 메쉬선으로 이루어지는 주행 경로 요소군의 일례를 도시하는 도면이다.

〔자동 주행의 개요〕

도 1에는 주행 경로 관리 시스템을 사용한 작업 주행이 모식적으로 도시되어 있다. 이 실시 형태에서는, 작업차는 작업 주행으로서, 주행하면서 농작물을 수확하는 수확 작업(예취 작업)을 행하는 수확기(1)이고, 일반적으로 보통형 콤바인이라고 불리고 있는 기종이다. 수확기(1)에 의해 작업 주행되는 작업지는 포장이라고 불린다. 포장에 있어서의 수확 작업에서는, 수확기(1)가 두렁이라고 불리는 포장의 경계선을 따라 작업을 행하면서 주회 주행한 영역이 외주 영역(SA)으로서 설정된다. 외주 영역(SA)의 내측은 작업 대상 영역(CA)으로서 설정된다. 외주 영역(SA)은 수확기(1)가 수확물의 배출이나 연료 보급을 행하기 위한 이동용 스페이스 및 방향 전환용 스페이스 등으로서 이용된다. 외주 영역(SA)의 확보를 위해, 수확기(1)는 최초의 작업 주행으로서, 포장의 경계선을 따라 3 내지 4주의 주회 주행을 행한다. 주회 주행에서는, 일주마다 수확기(1)의 작업 폭 분만큼, 포장이 작업되게 되므로, 외주 영역(SA)은 수확기(1)의 작업 폭의 3 내지 4배 정도의 폭을 갖는다. 이 점에서, 특별히 주기하지 않는 한, 외주 영역(SA)은 기예지(기작업지)로서 취급되고, 작업 대상 영역(CA)은 미예취지(미작업지)로서 취급된다. 또한, 이 실시 형태에서는, 작업 폭은 예취 폭에 오버랩 양을 감산한 값으로서 취급된다. 그러나, 작업 폭의 개념은 작업차의 종류에 따라 상이하다. 본 발명에서의 작업 폭은 작업차의 종류나 작업 종류에 따라 규정되는 것이다.

또한, 이 출원에서 사용되고 있는 「작업 주행」이라는 어구는, 실제로 작업을 행하면서 주행하고 있는 것뿐만 아니라, 작업 시에 있어서의 방향 전환을 위한 작업을 행하지 않는 주행 등도 포함한 광의의 의미로 사용되고 있다.

또한, 본 명세서에서는, 작업차의 작업 환경이라는 어구에는, 작업차의 상태, 작업지의 상태, 사람(감시자, 운전자, 관리자 등)에 의한 명령 등도 포함할 수 있고, 이 작업 환경을 평가함으로써 상태 정보가 구해진다. 이 상태 정보에는, 연료 보급이나 수확물의 배출 등의 기계적 요인이나 날씨의 변동이나 작업지 상태 등의 환경적 요인, 나아가, 예측할 수 없는 작업 중단 명령 등의 인적 요구가 포함된다. 또한, 복수대의 작업차가 협조하면서 작업 주행하는 경우에는, 작업차끼리의 위치 관계 등도, 작업 환경 또는 상태 정보의 하나가 된다. 또한, 감시자나 관리자는 작업차에 올라타고 있어도 되고, 작업차의 근처에, 혹은 작업차로부터 멀리 떨어져 있어도 된다.

수확기(1)는 GPS(글로벌·포지셔닝·시스템)에서 사용되는 인공위성 GS로부터 GPS 신호에 기초하여 측위 데이터를 출력하는 위성 측위 모듈(80)을 구비하고 있다. 수확기(1)는 측위 데이터로부터, 수확기(1)에 있어서의 특정 개소의 위치 좌표인 자차 위치를 산출하는 기능을 갖는다. 수확기(1)는 산출된 자차 위치를 목표가 되는 주행 경로에 맞추도록 조종함으로써 주행 수확 작업을 자동화하는 자동 주행 기능을 갖고 있다. 또한, 수확기(1)는 주행하면서 수확한 수확물을 배출할 때에는, 두렁가에 주차하고 있는 운반차 CV의 주변에 접근하여, 주차할 필요가 있다. 운반차 CV의 주차 위치가 미리 정해져 있는 경우에는, 이와 같은 접근 주행, 즉 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 작업 주행으로부터의 일시적인 이탈, 및 작업 주행으로의 복귀도 자동 주행으로 행하는 것도 가능하다. 이 작업 대상 영역(CA)으로부터의 이탈 및 작업 대상 영역(CA)으로의 복귀를 위한 주행 경로는, 외주 영역(SA)이 설정된 시점에서 생성된다. 또한, 운반차 CV 대신에 연료 보급차나 그 밖의 작업 지원차도 주차 가능하다.

〔작업차 자동 주행의 기본적인 흐름〕

본 발명의 주행 경로 관리 시스템에 내장된 수확기(1)가, 수확 작업을 자동 주행으로 행하기 위해서는, 주행의 목표가 되는 주행 경로를 생성하고, 그 주행 경로를 관리하는 주행 경로 관리 장치가 필요해진다. 이 주행 경로 관리 장치의 기본적인 구성과, 이 주행 경로 관리 장치를 사용한 자동 주행 제어의 기본적인 흐름을, 도 2 내지 도 4를 사용하여 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 포장에 도착한 수확기(1)는 포장의 경계선의 내측을 따라 주회하면서 수확을 행한다. 이 작업은 주위 예취라고 불리고, 수확 작업에서는 잘 알려진 작업이다. 그때, 코너 영역에서는, 미예취 곡간이 남지 않도록 전진과 후진을 반복하는 주행이 행해진다. 본 형태에서는, 적어도 최외주 일주는 예취 잔류가 없도록, 또한 두렁에 부딪치지 않도록, 수동 주행에 의해 행해진다. 내주측의 남은 몇 주는, 주위 예취 전용의 자동 주행 프로그램에 의해 자동 주행해도 되고, 또한 최외주의 주위 예취에 이어서 수동 주행에 의해 행해도 된다. 이와 같은 주회 주행의 주행 궤적 내측에 남겨지는 작업 대상 영역(CA)의 형상으로서는, 자동 주행에 의한 작업 주행에 있어서 상태가 양호하도록, 가능한 한 간단한 다각형, 바람직하게는 사각형이 채용된다.

또한, 이 주회 주행의 주행 궤적은 자차 위치 산출부(53)가 위성 측위 모듈(80)의 측위 데이터로부터 산출한 자차 위치에 기초하여 얻을 수 있다. 또한, 이 주행 궤적으로부터 포장의 외형 데이터, 특히 주회 주행의 주행 궤적 내측에 위치하는 미예취지인 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터가, 외형 데이터 생성부(43)에 의해 생성된다. 포장은 영역 설정부(44)에 의해 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)으로 나누어 관리된다.

작업 대상 영역(CA)에 대한 작업 주행은 자동 주행에 의해 실시된다. 이 때문에, 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 주행(작업 폭으로 완전히 메우는 주행)을 위한 주행 경로인 주행 경로 요소군이 경로 관리부(60)에 의해 관리된다. 이 주행 경로 요소군은 다수의 주행 경로 요소의 집합체이다. 경로 관리부(60)는 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터에 기초하여 주행 경로 요소군을 산출하고, 판독 가능하게 메모리에 저장해 둔다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 작업 대상 영역(CA)에 대한 작업 주행의 경로의 형태는 유저의 지시에 의해 설정되는 주행 패턴에 의해 규정된다. 경로 관리부(60)는 이 주행 패턴에 기초하는 주행 경로를 만들어 낼 수 있는 주행 경로 요소군을 관리한다. 유저에 의해 설정되는 주행 패턴이 복수종 준비되어 있는 경우는, 어느 주행 패턴에도 적용 가능한 주행 경로 요소군이 관리된다. 유저에 의해 설정되는 주행 패턴이 하나로 한정되는 경우는, 당해 주행 패턴에만 적용 가능한 주행 경로 요소군을 관리해도 된다.

이 주행 경로 관리 시스템에서는, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행 전에, 주행 패턴이 유저의 지시에 기초하여 인위적으로 설정된다. 이 실시 형태에서는, 기본적인 주행 패턴으로서, 작업 대상 영역을 외부로부터 내부로의 소용돌이상으로 작업 주행하는 소용돌이 주행을 위한 패턴과, 직선상의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 유턴 주행 경로를 통해 다른 직선상의 주행 경로 요소로의 이행하는 직선 왕복 주행(본 발명에 관한 「왕복 주행」에 상당)을 위한 주행 패턴이 채택되어 있다. 이 주행 패턴에 관해서는, 나중에 상세하게 설명된다. 또한, 이 주행 경로 관리 시스템에서는, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행 전에, 미리 전체 주행 경로가 결정되어 있는 것은 아니고, 주행 도중에, 작업차의 작업 환경 등의 사정에 따라 주행 경로의 변경이 가능하다. 또한, 주행 경로의 변경이 가능한 점(노드)과 점(노드) 사이의 최소 단위(링크)가 주행 경로 요소이다. 지정된 장소로부터 자동 주행이 개시되면, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소가, 순차, 경로 요소 선택부(63)에 의해, 주행 경로 요소군에서 선택된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 경로 요소 선택부(63)는, 기본적으로는, 설정되어 있는 주행 패턴에 기초하는 형태를 갖는 주행 경로를 만들어 내도록, 주행 경로 요소를 선택한다. 이 때문에, 유저의 지시에 기초하여 설정된 주행 패턴은, 경로 요소 선택부(63) 등에 의해 판독할 수 있는 메모리 번지에 저장되어 있다. 자동 주행 제어부(511)는 선택된 주행 경로 요소와 자차 위치에 기초하여, 차체가 당해 주행 경로 요소를 따르도록 자동 주행 데이터를 생성하고, 자동 주행을 실행한다. 또한, 작업 상태 평가부(55)에 의해 기본적인 주행 경로로부터의 이탈을 요구하는 상태 정보가 출력되면, 당해 상태 정보에 적용하는 주행 경로 요소가 선택된다.

도 4에 도시하는 작업차 자동 주행 시스템에서는, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행 전에, 전체 주행 경로를 결정하기 위해, 주행 경로 요소군으로부터 주행해야 할 주행 경로 요소의 순번이 선택된다. 경로 요소 선택부(63)는 주행 경로 요소군으로부터 주행 경로 요소를 주행순으로 선택하여 전체 주행 경로 또는 부분적인 주행 경로를 만들어 내는 기능을 갖는다. 이 때문에, 시간을 들이지 않고 타당한 결과를 출력하는 기본적인 경로 선택 알고리즘과, 시간을 들여 더 정밀한 결과를 출력하는 본격적인 경로 선택 알고리즘이, 경로 요소 선택부(63)에 도입되어 있다. 또한, 주행 경로의 변경이 가능한 점(노드)과 점(노드) 사이의 최소 단위(링크)가 주행 경로 요소이다. 지정된 장소로부터 자동 주행이 개시되면, 경로 요소 선택부(63)에 의해 산출된 선택 순번에 기초하여, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소가, 순차, 자동 주행 제어부(511)로 보내진다. 자동 주행 제어부(511)는 선택된 주행 경로 요소와 자차 위치에 기초하여, 차체가 당해 주행 경로 요소를 따르도록 자동 주행 데이터를 생성하고, 자동 주행을 실행한다.

도 2 내지 도 4에서는, 외형 데이터 생성부(43)와, 영역 설정부(44)와, 경로 관리부(60)에 의해, 수확기(1)를 위한 주행 경로를 생성하는 주행 경로 생성 장치가 구축되어 있다. 또한, 자차 위치 산출부(53), 영역 설정부(44)와, 경로 관리부(60)와, 경로 요소 선택부(63)에 의해, 수확기(1)를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치가 구축되어 있다. 이와 같은 주행 경로 생성 장치나 주행 경로 결정 장치는 종래의 자동 주행 가능한 수확기(1)의 제어계에 내장하는 것이 가능하다. 혹은, 주행 경로 생성 장치나 주행 경로 결정 장치를 컴퓨터 단말기에 구축하고, 당해 컴퓨터 단말기와 수확기(1)의 제어계를 데이터 교환 가능하게 접속하여, 자동 주행을 실현하는 것도 가능하다. 유저 지시에 기초하는 주행 패턴은, 네트워크를 통해 다운로드되는 데이터를 통해, 작업차의 제어계에 입력되는 것도 가능하다. 또한, 수확기(1)에 장비되어 있는 유저 입력 디바이스를 통해, 유저에 의해 직접 입력되는 것도 가능하다.

〔주행 경로 요소군의 개요〕

주행 경로 요소군의 일례로서, 도 5에는 작업 대상 영역(CA)을 스트립상으로 분할하는 다수의 평행 분할 직선을 주행 경로 요소로 하는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 이 주행 경로 요소군은 2개의 노드(양 단부점이며, 여기서 경로 변경 가능한 경로 변경 가능점이라고 칭함)를 하나의 링크로 연결한 직선상의 주행 경로 요소를 평행하게 나열된 것이다. 주행 경로 요소는, 작업 폭의 오버랩 양을 조정함으로써, 등간격을 두고 나열되도록 설정된다. 하나의 직선으로 나타나는 주행 경로 요소의 단부점으로부터 다른 직선으로 나타나는 주행 경로 요소의 단부점으로의 이행에는, 유턴 주행(예를 들어, 180°의 방향 전환 주행)이 행해진다. 이와 같은 평행한 주행 경로 요소를 유턴 주행에 의해 연결하면서 자동 주행하는 것을, 이후에는 『직선 왕복 주행』이라고 칭한다. 이 유턴 주행에는 노멀 유턴 주행과, 스위치백턴 주행이 포함된다. 노멀 유턴 주행은 수확기(1)의 전진만으로 행해지고, 그 주행 궤적은 U자 형상이 된다. 스위치백턴 주행은, 수확기(1)의 전진과 후진을 사용하여 행해지고, 그 주행 궤적은 U자상으로 되지는 않지만, 결과적으로는, 수확기(1)는 노멀 유턴 주행과 동일한 방향 전환 주행이 얻어진다. 노멀 유턴 주행을 행하기 위해서는, 방향 전환 주행 전의 경로 변경 가능점과 방향 전환 주행 후의 경로 변경 가능점 사이에 2개 이상의 주행 경로 요소를 두는 거리가 필요해진다. 그것보다 짧은 거리에서는, 스위치백턴 주행이 사용된다. 즉, 스위치백턴 주행은 노멀 유턴 주행과 상이하게 후진을 행하기 때문에, 수확기(1)의 선회 반경의 영향이 없고, 이행처가 되는 주행 경로 요소의 선택지가 많다. 그러나, 스위치백턴 주행에서는 전후진의 전환이 행해지기 때문에, 스위치백턴 주행은, 기본적으로는, 노멀 유턴 주행에 비해 시간이 걸린다.

주행 경로 요소군의 다른 예로서, 도 6에는 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 분할하는, 종횡 방향으로 연장된 다수의 메쉬 직선으로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 메쉬 직선끼리의 교점(경로 변경 가능점) 및 메쉬 직선의 양 단부점(경로 변경 가능점)에 있어서, 경로 변경이 가능하다. 즉, 이 주행 경로 요소군은 메쉬 직선의 교점 및 단부점을 노드로 하고, 메쉬 직선에 의해 구획된 각 메쉬의 변이 링크로서 기능하는 경로망을 구축하고, 자유도가 높은 주행을 가능하게 한다. 상술한 직선 왕복 주행뿐만 아니라, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같은 외부로부터 내부를 향하는 『소용돌이 주행』이나, 『지그재그 주행』도 가능하고, 또한 작업 도중에 있어서, 소용돌이 주행으로부터 직선 왕복 주행으로 변경하는 것도 가능하다.

〔주행 경로 요소를 선택할 때의 사고 방식〕

경로 요소 선택부(63)가, 순차, 다음에 주행해야 할 주행 경로 요소인 차주행 경로 요소를 선택할 때의 선택 룰은, 작업 주행 전에 미리 설정되는 정적 룰(설정된 주행 패턴에 기초하는 룰)과, 작업 주행 중에 실시간으로 이용되는 동적 룰로 나눌 수 있다. 정적 룰에는 미리 결정된 기본적인 주행 패턴에 기초하여 주행 경로 요소를 선택하는 것, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같은 유턴 주행을 행하면서 직선 왕복 주행을 실현하도록 주행 경로 요소를 선택하는 룰이나, 도 6에 도시한 바와 같은 외부로부터 내부를 향하는 반시계 방향의 소용돌이 주행을 실현하도록 주행 경로 요소를 선택하는 룰 등이 포함된다. 동적 룰에는 실시간에서의 수확기(1)의 상태, 작업지의 상태, 감시자(운전자나 관리자도 포함함)의 명령 등이 포함된다. 원칙적으로, 동적 룰은 정적 룰에 우선하여 사용된다. 이 때문에, 수확기(1)의 상태, 작업지의 상태, 감시자의 명령 등을 평가하여 구해지는 상태 정보를 출력하는 작업 상태 평가부(55)가 구비된다. 그와 같은 평가를 위해 필요해지는 입력 파라미터로서 다양한 1차 정보(작업 환경)가 작업 상태 평가부(55)에 입력된다. 이 1차 정보에는, 수확기(1)에 마련되어 있는 각종 센서나 스위치로부터의 신호뿐만 아니라, 날씨 정보나 시각 정보나 건조 시설 등의 외부 시설 정보 등도 포함되어 있다. 또한, 복수대의 수확기(1)로 협조 작업을 행하는 경우에는, 이 1차 정보에, 다른 수확기(1)의 상태 정보도 포함된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 경로 요소 선택부(63)는 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)를 갖는다. 제1 경로 요소 선택부(631)는 시간을 들이지 않고 타당한 결과를 출력하는 기본적인 경로 선택 알고리즘을 룰화한 기본 우선 룰에 기초하여, 전체 주행 경로분의 상기 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출한다. 제2 경로 요소 선택부(632)는 시간을 들여 더 정밀한 결과를 출력하는 본격적인 경로 선택 알고리즘을 룰화한 비용 평가 룰에 기초하여 상기 재연산 주행 경로 요소의 선택 순번을 재산출한다. 또한, 경로 요소 선택부(63)에 의한 선택 순번의 산출 전에, 작업 대상 영역에 대하여 행해지는 작업 주행의 주행 패턴이 설정된다. 이 주행 패턴에는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같은 유턴 주행을 행하면서 직선 왕복 주행을 실현하도록 직선 왕복 주행 패턴이 있다. 작업 주행에 앞서, 제1 경로 요소 선택부(631)는 전체 주행 경로분의 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출한다. 작업차는 선택된 주행 경로 요소를 목표 주행 경로로 하여, 자동 주행할 수 있다. 제1 경로 요소 선택부(631)에 의한 선택 순번의 산출이 완료되면, 작업차의 자동 주행이 개시됨과 함께, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의한, 주행 경로 요소의 선택 순번의 재산출이 행해진다. 제2 경로 요소 선택부(632)에 있어서의 선택 순번의 재산출의 대상이 되는 주행 경로 요소(재연산 주행 경로 요소)는 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 선택된 주행 경로 요소 내에서 미주행의 주행 경로 요소이다. 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산출된 선택 순번은, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 재산출된 선택 순번에 의해 재기입된다.

〔수확기의 개요〕

도 7은 이 실시 형태에서의 설명에 채용되어 있는 작업차로서의 수확기(1)의 측면도이다. 이 수확기(1)는 크롤러식의 주행 기체(11)를 구비하고 있다. 주행 기체(11)의 전방부에는 운전부(12)가 마련되어 있다. 운전부(12)의 후방에는 탈곡 장치(13) 및 수확물을 저류하는 수확물 탱크(14)가 좌우 방향으로 병설되어 있다. 또한, 주행 기체(11)의 전방에는 수확부(15)가 높이 조정 가능하게 마련되어 있다. 수확부(15)의 상방에는 곡간을 일으키는 릴(17)이 높이 조절 가능하게 마련되어 있다. 수확부(15)와 탈곡 장치(13) 사이에는 예취 곡간을 반송하는 반송 장치(16)가 마련되어 있다. 또한, 수확기(1)의 상부에는 수확물 탱크(14)로부터 수확물을 배출하는 배출 장치(18)가 마련되어 있다. 수확물 탱크(14)의 하부에 수확물의 중량(수확물의 저류 상태)을 검출하는 로드 센서가 장비되고, 수확물 탱크(14)의 내부나 주변에, 수량계나 식미계가 장비되어 있다. 식미계로부터는, 품질 데이터로서 수확물의 수분값과 단백값의 측정 데이터가 출력된다. 수확기(1)에는 GNSS 모듈이나 GPS 모듈 등으로서 구성되는 위성 측위 모듈(80)이 마련되어 있다. 위성 측위 모듈(80)의 구성 요소로서, GPS 신호나 GNSS 신호를 수신하기 위한 위성용 안테나가 주행 기체(11)의 상부에 설치되어 있다. 또한, 위성 측위 모듈(80)에는 위성 항법을 보완하기 위해, 자이로 가속도 센서나 자기 방위 센서를 내장한 관성 항법 모듈을 포함할 수 있다.

도 7에서는 수확기(1)의 움직임을 감시하는 감시자(운전자나 관리자도 포함함)가 당해 수확기(1)에 탑승하고, 또한 감시자가 조작하는 통신 단말기(4)가 수확기(1)에 반입되어 있다. 단, 통신 단말기(4)는 수확기(1)에 설치되어 있는 구성이어도 된다. 또한, 감시자 및 통신 단말기(4)는 수확기(1)의 기외에 존재하고 있어도 된다.

수확기(1)는 자동 조타에 의한 자동 주행과, 수동 조타에 의한 수동 주행이 가능하다. 또한, 자동 주행으로서는, 종래와 같이 미리 전체 주행 경로를 정하여 주행하는 자동 주행과, 상태 정보에 기초하여 실시간으로 다음의 주행 경로를 정해 가는 자동 주행이 가능하다. 본 출원에 있어서는, 미리 전체 주행 경로를 정하여 주행하는 전자를 관행 주행이라고 칭함과 함께, 실시간으로 다음의 주행 경로를 정해 가는 후자를 자동 주행이라고 칭하고, 양자를 다른 것으로서 취급한다. 관행 주행의 경로는, 예를 들어 미리 몇 가지의 패턴을 등록하거나, 혹은 통신 단말기(4) 등에 있어서 감시자가 임의로 설정할 수 있도록 구성한다.

〔자동 주행의 기능 제어 블록에 대하여〕

도 8에는 이 수확기(1)에 구축되어 있는 제어계와, 통신 단말기(4)의 제어계가 도시되어 있다. 이 실시 형태에서는 수확기(1)를 위한 주행 경로를 관리하는 주행 경로 관리 장치는, 통신 단말기(4)에 구축된 제1 주행 경로 관리 모듈 CM1과, 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 구축된 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2로 구성되어 있다.

통신 단말기(4)는 통신 제어부(40)나 터치 패널(41) 등을 구비하고 있고, 컴퓨터 시스템의 기능이나, 제어 유닛(5)에 의해 실현되는 자동 주행에 필요한 조건을 입력하는 사용자 인터페이스로서의 기능을 갖는다. 통신 단말기(4)는 통신 제어부(40)를 사용함으로써 무선 회선이나 인터넷을 통해 관리 컴퓨터(100)와 데이터 교환 가능함과 함께, 무선 LAN이나 유선 LAN 혹은 그 밖의 통신 방식에 의해 수확기(1)의 제어 유닛(5)과 데이터 교환 가능하다. 관리 컴퓨터(100)는 원격지의 관리 센터 KS에 설치된 컴퓨터 시스템이고, 클라우드 컴퓨터로서 기능하고 있다. 관리 컴퓨터(100)는 각 농가나 농업 조합이나 농업 기업체로 보내져 오는 정보를 저장하고, 요구에 따라 송출할 수 있다. 도 8에서는, 그와 같은 서버 기능을 실현하는 것으로서, 작업지 정보 저장부(101)와 작업 계획 관리부(102)가 도시되어 있다. 통신 단말기(4)에서는, 통신 제어부(40)를 통해 관리 컴퓨터(100)나 수확기(1)의 제어 유닛(5)으로부터 취득한 외부 데이터 및 터치 패널(41)을 통해 입력된 유저 지시(주행 패턴 등의 자동 주행에 필요한 조건) 등의 입력 데이터에 기초하여, 데이터 처리가 행해진다. 그리고, 이 데이터 처리의 결과는 터치 패널(41)의 표시 패널부에 표시됨과 함께, 통신 단말기(4)로부터 통신 제어부(40)를 통해 관리 컴퓨터(100)나 수확기(1)의 제어 유닛(5)으로 송신 가능하다.

작업지 정보 저장부(101)에는 포장 주변의 지형도나 포장의 속성 정보(포장의 출입구, 조방향 등) 등을 포함하는 포장 정보가 저장되어 있다. 관리 컴퓨터(100)의 작업 계획 관리부(102)에서는, 지정된 포장에서의 작업 내용을 기술한 작업 계획서가 관리되어 있다. 감시자의 조작을 통해, 혹은 자동적으로 실행되는 프로그램을 통해, 포장 정보 및 작업 계획서는, 통신 단말기(4)나 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 다운로드 가능하다. 작업 계획서에는, 작업 대상이 되는 포장에 있어서의 작업에 관하여, 각종 정보(작업 조건)가 포함되어 있다. 이 정보(작업 조건)로서는, 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.

(a) 주행 패턴(직선 왕복 주행, 소용돌이 주행, 지그재그 주행 등).

(b) 운반차 CV의 지원차의 주차 위치나 수확물 배출 등을 위한 수확기(1)의 주차 위치.

(c) 작업 형태[1대의 수확기(1)에 의한 작업, 복수대의 수확기(1)에 의한 작업].

(d) 소위 중간 분할 라인.

(e) 수확 대상이 되는 작물종[벼(자포니카쌀, 인디카쌀), 보리, 대두, 유채씨, 메밀 등]에 따른 차속이나 탈곡 장치(13)의 회전 속도의 값 등.

특히 (e)의 정보로부터, 작물종에 따른 주행 기기 파라미터의 설정이나 수확기기 파라미터의 설정이 자동적으로 실행되므로, 설정 미스가 방지된다.

또한, 수확물을 운반차 CV에 배출하기 위해 수확기(1)가 주차하는 위치가 수확물 배출용 주차 위치이고, 연료 보급차로부터 연료가 보급되기 때문에 수확기(1)가 주차하는 위치가 연료 보급용 주차 위치이고, 이 실시 형태에서는, 실질적으로 동일한 위치에 설정된다.

상기한 정보 (a)-(e)는 사용자 인터페이스로서의 통신 단말기(4)를 통해, 감시자에 의해 입력되어도 된다. 통신 단말기(4)에는 자동 주행의 개시나 정지를 지시하는 입력 기능이나, 상술한 바와 같이, 자동 주행과 관행 주행의 어느 것으로 작업 주행하는지의 입력 기능이나, 주행 변속 장치 등을 포함하는 차량 주행 기기군(71)이나 수확부(15) 등을 포함하는 작업 장치 기기군(72)(도 8 참조)에 대한 파라미터의 값을 미세 조정하는 입력 기능 등도 구축되어 있다. 작업 장치 기기군(72)의 파라미터 중, 값을 미세 조정할 수 있는 것으로서는, 릴(17)의 높이나, 수확부(15)의 높이 등을 들 수 있다.

통신 단말기(4)의 상태는 인위적인 전환 조작에 의해, 자동 주행 경로나 관행 주행 경로의 애니메이션 표시 상태, 상기 파라미터 표시/미세 조정 상태 등으로 전환 가능하다. 또한, 이 애니메이션 표시란, 미리 전체 주행 경로가 정해져 있는 자동 주행이나 관행 주행에 있어서의 주행 경로인 자동 주행 경로나 관행 주행 경로를 따라 주행하는 수확기(1)의 주행 궤적을 애니메이션화하고, 터치 패널(41)의 표시 패널부에 표시하는 것이다. 이와 같은 애니메이션 표시에 의해, 운전자는 주행 전에, 이제부터 주행하는 주행 경로를 직감적으로 확인할 수 있다.

작업지 데이터 입력부(42)는 관리 컴퓨터(100)로부터 다운로드된 포장 정보나 작업 계획서나 통신 단말기(4)로부터 취득한 정보를 입력한다. 그리고, 포장 정보에 포함되어 있는 포장 개략도나 포장 출입구의 위치나 작업 지원차로부터 지원을 받기 위한 주차 위치가 터치 패널(41)에 표시된다. 이로써, 운전자에 의해 행해지는 외주 영역(SA)의 형성을 위한 주회 주행을 지원할 수 있다. 포장 출입구나 주차 위치 등의 데이터가 포장 정보에 포함되어 있지 않은 경우는, 유저가 터치 패널(41)을 통해 입력할 수 있다. 외형 데이터 생성부(43)는 제어 유닛(5)으로부터 수취한 수확기(1)의 주회 주행 시의 주행 궤적 데이터(자차 위치의 시계열 데이터)로부터, 정밀도가 양호한 포장의 외형상 및 외형 치수와 작업 대상 영역(CA)의 외형상 및 외형 치수를 산출한다. 영역 설정부(44)는 수확기(1)의 주회 주행의 주행 궤적 데이터로부터 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)을 설정한다. 설정된 외주 영역(SA) 및 작업 대상 영역(CA)의 위치 좌표, 즉 외주 영역(SA) 및 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터는 자동 주행을 위한 주행 경로의 생성에 사용된다. 이 실시 형태에서는, 주행 경로의 생성은 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 구축된 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2에서 행해지므로, 설정된 외주 영역(SA) 및 작업 대상 영역(CA)의 위치 좌표는 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2로 보내진다.

포장이 큰 경우에는, 중앙 돌파의 주행 경로에서 포장을 복수의 구획으로 구분하는 중간 분할 영역을 만들어 내는 작업이 행해진다. 이 작업은 중간 분할이라고 불린다. 이 중간 분할 위치 지정도, 터치 패널(41)의 화면에 표시된 작업지의 외형도에 대한 터치 조작으로 행할 수 있다. 물론, 중간 분할의 위치 설정은 자동 주행을 위한 주행 경로 요소군의 생성에도 영향을 미치므로, 주행 경로 요소군의 생성 시에 자동적으로 행해도 된다. 그때, 중간 분할 영역의 연장선 상에 운반차 CV 등의 작업 지원차의 지원을 받기 위한 수확기(1)의 주차 위치가 배치되면, 전체 구획으로부터의 수확물 배출의 주행이 효율적으로 행해진다.

제2 주행 경로 관리 모듈 CM2에는 경로 관리부(60)와, 경로 요소 선택부(63)와, 경로 설정부(64)가 구비되어 있다. 경로 관리부(60)는 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하고, 판독 가능하게 저장한다. 주행 경로 요소군을 산출하는 기능부로서, 이 경로 관리부(60)에는 메쉬 경로 요소 산출부(601)와 스트립 경로 요소 산출부(602)와 유턴 경로 산출부(603)가 포함되어 있다. 경로 요소 선택부(63)는 나중에 상세하게 설명하는 다양한 선택 룰에 기초하여, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택한다. 또한, 경로 요소 선택부(63)는, 상술한 기능을 갖는, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)를 구비하고 있다. 경로 설정부(64)는 선택된 차주행 경로 요소를, 자동 주행을 위한 목표 주행 경로로서 설정한다.

메쉬 경로 요소 산출부(601)는 주행 경로 요소로서, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 분할하는 메쉬 직선으로 이루어지는 메쉬 직선군인 주행 경로 요소군을 산출하고, 그 메쉬 직선끼리의 교점 및 단부점의 위치 좌표도 산출할 수 있다. 이 주행 경로 요소가 수확기(1)의 자동 주행 시의 목표 주행 경로가 되므로, 수확기(1)는 메쉬 직선끼리의 교점 및 단부점에서, 한쪽의 주행 경로 요소로부터 다른 쪽의 주행 경로 요소로 경로 변경하는 것이 가능하다. 즉, 메쉬 직선끼리의 교점 및 단부점이 수확기(1)의 경로 변경을 허용하는 경로 변경 가능점으로서 기능한다.

도 9에, 주행 경로 요소군의 일례인 메쉬 직선군의 작업 대상 영역(CA)으로의 배치의 개략이 도시되어 있다. 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해, 수확기(1)의 작업 폭을 메쉬 간격으로 하고, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 직선으로 완전히 메우도록 주행 경로 요소군이 산출된다. 작업 대상 영역(CA)은, 상술한 바와 같이 포장의 경계로부터 내측을 향해 작업 폭으로 3 내지 4주의 주회 주행에 의해 형성된 외주 영역(SA)의 내측의 영역이다. 그 때문에, 기본적으로는, 작업 대상 영역(CA)의 외형은 포장의 외형과 상사하게 된다. 그러나, 메쉬 직선의 산출을 용이하게 하기 위해, 작업 대상 영역(CA)이 대략 다각형, 바람직하게는 대략 사각형이 되도록, 외주 영역(SA)을 만들어 내는 경우도 있다. 도 9에서는, 작업 대상 영역(CA)의 형상은 제1 변 S1과 제2 변 S2와 제3 변 S3과 제4 변 S4로 이루어지는 변형 사각형이다.

메쉬 경로 요소 산출부(601)는, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 작업 대상 영역(CA)의 제1 변 S1로부터 수확기(1)의 작업 폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제1 변 S1에 평행임과 함께, 수확기(1)의 작업 폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 나열되는 제1 직선군을 산출한다. 마찬가지로, 제2 변 S2로부터 수확기(1)의 작업 폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제2 변 S2에 평행임과 함께, 수확기(1)의 작업 폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 나열되는 제2 직선군, 제3 변 S3으로부터 수확기(1)의 작업 폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제3 변 S3에 평행임과 함께, 수확기(1)의 작업 폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 나열되는 제3 직선군, 제4 변 S4로부터 수확기(1)의 작업 폭의 절반의 거리를 둔 위치로부터, 제4 변 S4에 평행임과 함께, 수확기(1)의 작업 폭분의 간격을 두고 작업 대상 영역(CA) 상에 나열되는 제4 직선군을 산출한다. 이와 같이 제1 변 S1로부터 제4 변 S4가, 주행 경로 요소군으로서의 직선군을 생성하는 기준선으로 되어 있다. 직선 상의 2점의 위치 좌표가 있으면 그 직선을 정의할 수 있으므로, 주행 경로 요소인 각 직선은 각 직선의 2점의 위치 좌표로 규정되는 직선으로서 데이터화되고, 미리 정해진 데이터 포맷으로 메모리에 저장된다. 이 데이터 포맷에는 각 주행 경로 요소를 식별하기 위한 경로 식별자로서의 경로 번호 외에, 각 주행 경로 요소의 속성값으로서, 경로종, 기준이 된 외형 사각형의 변, 미주행/기주행 등이 포함되어 있다.

물론, 사각형 이외의 다각형의 작업 대상 영역(CA)에 있어서도, 상술한 직선군의 산출을 적용할 수 있다. 즉, 작업 대상 영역(CA)이 N을 3 이상의 정수로 한 때의 N각 형상으로 하면, 주행 경로 요소군은 제1 직선군으로부터 제N 직선군까지의 N개의 직선군으로 이루어진다. 각 직선군은 이 N각형의 어느 변에 평행하게 소정 간격(작업 폭)으로 나열된 직선을 포함하게 된다.

또한, 외주 영역(SA)에 있어서도, 경로 관리부(60)에 의해 주행 경로 요소군이 설정되어 있다. 외주 영역(SA)에 있어서 설정된 주행 경로 요소는 수확기(1)가 외주 영역(SA)을 주행할 때에 사용된다. 외주 영역(SA)에 있어서 설정된 주행 경로 요소에는, 이탈 경로, 복귀 경로, 유턴 주행용 중간 직진 경로 등의 속성값이 부여된다. 이탈 경로는 수확기(1)가 작업 대상 영역(CA)을 이탈하고 외주 영역(SA)으로 들어가기 위해 사용되는 주행 경로 요소군을 의미한다. 복귀 경로는 수확기(1)가 외주 영역(SA)으로부터 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로 복귀하기 위해 사용되는 주행 경로 요소군을 의미한다. 유턴 주행용 중간 직진 경로(이하 단순히 중간 직진 경로라고 약칭함)는 외주 영역(SA)에서의 유턴 주행에 사용되는 유턴 주행 경로의 일부를 구성하는 직선상의 경로이다. 즉, 중간 직진 경로는 유턴 주행의 개시측의 선회 경로와 유턴 주행의 종료측의 선회 경로를 접속하는 직선 부분을 구성하는 직선상의 주행 경로 요소군이며, 외주 영역(SA)에 있어서 작업 대상 영역(CA)의 각 변에 평행하게 마련된 경로이다. 또한, 당초는 소용돌이 주행을 행하고, 도중에 직선 왕복 주행으로 전환하여 작업 주행을 행하는 경우, 소용돌이 주행에 의해, 미예취지는 전체 변에 있어서 작업 대상 영역(CA)보다도 작아지기 때문에, 효율적으로 작업 주행을 행하기 위해서는, 작업 대상 영역(CA) 내에서 유턴 주행을 하는 쪽이, 일부러 외주 영역(SA)까지 이동하지 않아도 되기 때문에, 불필요한 주행이 없어, 효율적이다. 그래서, 작업 대상 영역(CA)에서 유턴 주행이 실행되는 경우에는, 중간 직진 경로는 미예취지의 외주 라인의 위치에 따라, 내주측으로 평행 이동된다.

도 9에서는, 작업 대상 영역(CA)의 형상이 변형 사각형이다. 그 때문에, 메쉬 경로 요소군의 생성의 기준이 되는 변은 4개이다. 여기서, 작업 대상 영역(CA)의 형상이 직사각형 또는 정사각형인 경우, 메쉬 경로 요소군의 생성의 기준이 되는 변은 2개로 된다. 이 경우, 메쉬 경로 요소군의 구조는 더 간단해진다.

이 실시 형태에서는, 경로 관리부(60)에, 옵션의 주행 경로 요소 산출부로서 스트립 경로 요소 산출부(602)가 구비되어 있다. 이 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출되는 주행 경로 요소군은, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 작업 대상 영역(CA)의 외형을 구성하는 변으로부터 선택된 기준 변, 예를 들어 가장 긴 변에 평행하게 연장됨과 함께, 작업 폭으로 작업 대상 영역(CA)을 망라하는(작업 폭으로 완전히 메움) 평행 직선군(본 발명에 관한 「평행선군」에 상당)이다. 스트립 경로 요소 산출부(602)에서 산출된 주행 경로 요소군은 작업 대상 영역(CA)을 스트립상으로 분할한다. 또한, 주행 경로 요소군은 수확기(1)가 유턴 주행하기 위한 유턴 주행 경로에 따라 순차 접속되어 가는 평행 직선(본 발명에 관한 「평행선」에 상당)의 집합체이다. 즉, 평행 직선인 하나의 주행 경로 요소의 주행이 종료되면, 다음에 선택된 주행 경로 요소로의 이행을 위한 유턴 주행 경로가 유턴 경로 산출부(603)에 의해 결정된다.

유턴 경로 산출부(603)는 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출되는 주행 경로 요소군에서 선택된 2개의 주행 경로 요소를 유턴 주행으로 접속하기 위한 유턴 주행 경로를 산출한다. 유턴 경로 산출부(603)는 외주 영역(SA) 등이 설정되면, 외주 영역(SA)의 외형상 및 외형 치수와 작업 대상 영역(CA)의 외형상 및 외경 치수와 수확기(1)의 선회 반경 등에 기초하여, 외주 영역(SA) 중, 작업 대상 영역(CA)의 외주의 각 변(외변)에 대응하는 영역마다, 작업 대상 영역(CA)의 외변에 평행한 하나의 중간 직진 경로를 산출한다. 또한, 유턴 경로 산출부(603)는 노멀 유턴 주행 및 스위치백턴 주행이 행해질 때에, 현재 주행하고 있는 주행 경로 요소와 대응하는 중간 직진 경로를 연결하는 개시측의 선회 경로와, 대응하는 중간 직진 경로와 이행처의 주행 경로 요소를 연결하는 종료측의 선회 경로를 산출한다. 즉, 유턴 경로 산출부(603)는 유턴 주행 경로로서, 전진만으로 행해지는 노멀 유턴 주행을 실현하는 제1 유턴 주행 경로와, 전진 및 후진으로 행해지는 스위치백턴 주행을 실현하는 제2 유턴 주행 경로를 산출한다. 경로 요소 선택부(63)는, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 주행 경로 요소군에서 선택함과 함께, 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출된 유턴 주행 경로(제1 유턴 주행 경로 또는 제2 유턴 주행 경로)를 선택한다. 또한, 제1 유턴 주행 경로에는, 우회전의 유턴 주행 경로와 좌회전의 유턴 주행 경로가 포함되어 있다. 나중에도 상세하게 설명되지만, 경로 요소 선택부(63)는 현재 선택하고 있는 주행 경로 요소(이행원의 주행 경로 요소)로부터 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소(이행처의 주행 경로 요소)까지의 간격이 큰 경우에 상기 제1 유턴 주행 경로를 선택하고, 그 간격이 작은 경우에 제2 유턴 주행 경로를 선택하는 룰을 갖는다. 또한, 경로 요소 선택부는 우회전의 유턴 주행 경로보다 좌회전의 유턴 주행 경로를 우선하여 선택하는 룰도 갖고 있다. 또한, 유턴 주행 경로의 생성 원리에 대해서는 후술한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2를 구축하고 있는 수확기(1)의 제어 유닛(5)에는, 작업 주행을 행하기 위해, 다양한 기능이 구축되어 있다. 제어 유닛(5)은 컴퓨터 시스템으로서 구성되어 있고, 입출력 인터페이스로서, 출력 처리부(7), 입력 처리부(8), 통신 처리부(70)가 구비되어 있다. 출력 처리부(7)는 수확기(1)에 장비되어 있는 차량 주행 기기군(71), 작업 장치 기기군(72), 통지 디바이스(73) 등과 접속되어 있다. 차량 주행 기기군(71)에는 주행 기체(11)의 좌우의 크롤러 속도를 조정하여 조타를 행하는 조타 기기를 비롯해, 도시되어 있지 않지만 변속 기구나 엔진 유닛 등 차량 주행을 위해 제어되는 기기가 포함되어 있다. 작업 장치 기기군(72)에는 수확부(15), 탈곡 장치(13), 배출 장치(18) 등을 구성하는 기기가 포함되어 있다. 통지 디바이스(73)에는 디스플레이나 램프나 스피커가 포함되어 있다. 특히, 디스플레이에는 포장의 외형과 함께, 주행 완료된 주행 경로(주행 궤적)나 이제부터 주행해야 할 주행 경로 등, 다양한 통지 정보가 표시된다. 램프나 스피커는 주행 주의 사항이나 자동 조타 주행에서의 목표 주행 경로로부터의 어긋남 등, 주의 정보나 경고 정보를 탑승자(운전자나 감시자)에게 통지하기 위해 사용된다.

통신 처리부(70)는 통신 단말기(4)에서 처리된 데이터를 수취함과 함께, 제어 유닛(5)에서 처리된 데이터의 송신을 행하는 기능을 갖는다. 이로써, 통신 단말기(4)는 제어 유닛(5)의 사용자 인터페이스로서 기능할 수 있다. 통신 처리부(70)는, 또한, 관리 컴퓨터(100)와의 사이에서의 데이터 교환을 행하기 위해서도 사용되므로, 다양한 통신 포맷을 취급하는 기능을 갖는다.

입력 처리부(8)는 위성 측위 모듈(80), 주행계 검출 센서군(81), 작업계 검출 센서군(82), 자동/수동 전환 조작구(83) 등과 접속되어 있다. 주행계 검출 센서군(81)에는 엔진 회전수나 변속 상태 등의 주행 상태를 검출하는 센서가 포함되어 있다. 작업계 검출 센서군(82)에는 수확부(15)의 높이 위치를 검출하는 센서나 수확물 탱크(14)의 저류량을 검출하는 센서 등이 포함되어 있다. 자동/수동 전환 조작구(83)는 자동 조타로 주행하는 자동 주행 모드와 수동 조타로 주행하는 수동 주행 모드의 어느 하나를 선택하는 스위치이다. 또한, 자동 주행과 관행 주행을 전환하는 스위치가, 운전부(12)에 구비되어 있거나, 혹은 통신 단말기(4)에 구축되어 있다.

또한, 제어 유닛(5)에는 주행 제어부(51), 작업 제어부(52), 자차 위치 산출부(53), 통지부(54)가 구비되어 있다. 자차 위치 산출부(53)는 위성 측위 모듈(80)로부터 출력되는 측위 데이터에 기초하여, 자차 위치를 산출한다. 이 수확기(1)가 자동 주행(자동 조타)과 수동 주행(수동 조타)의 양쪽에서 주행 가능하게 구성되어 있기 때문에, 차량 주행 기기군(71)을 제어하는 주행 제어부(51)에는, 자동 주행 제어부(511)와 수동 주행 제어부(512)가 포함되어 있다. 수동 주행 제어부(512)는 운전자에 의한 조작에 기초하여 차량 주행 기기군(71)을 제어한다. 자동 주행 제어부(511)는 경로 설정부(64)에서 설정된 주행 경로와 자차 위치 사이의 방위 어긋남 및 위치 어긋남을 산출하고, 자동 조타 명령을 생성하고, 출력 처리부(7)를 통해 조타 기기에 출력한다. 작업 제어부(52)는 수확기(1)를 구성하는 수확부(15), 탈곡 장치(13), 배출 장치(18) 등에 마련되어 있는 동작 기기의 움직임을 제어하기 위해, 작업 장치 기기군(72)에 제어 신호를 부여한다. 통지부(54)는 디스플레이 등의 통지 디바이스(73)를 통해 운전자나 감시자에게 필요한 정보를 통지하기 위한 통지 신호(표시 데이터나 음성 데이터)를 생성한다.

자동 주행 제어부(511)는 조타 제어뿐만 아니라, 차속 제어도 가능하다. 차속에 대해서는, 상술한 바와 같이, 예를 들어 탑승자가, 작업 개시 전에 통신 단말기(4)를 통해 설정한다. 설정 가능한 차속에는, 수확 주행 시의 차속, 비작업 선회(유턴 주행 등) 시의 차속, 수확물 배출 시나 연료 보급 시의 작업 대상 영역(CA)으로부터 이탈하여 외주 영역(SA)을 주행할 때의 차속 등이 포함된다. 자동 주행 제어부(511)는 위성 측위 모듈(80)에 의해 얻어진 측위 데이터에 기초하여 실차속을 산출한다. 출력 처리부(7)는 실차속이 설정된 차속에 맞도록, 주행 변속 장치로의 변속 조작 명령 등을 차량 주행 기기군(71)으로 보낸다.

〔자동 주행의 경로에 대하여〕

주행 경로 관리 시스템에 있어서의 자동 주행의 예를, 직선 왕복 주행을 행하는 예와, 소용돌이 주행을 행하는 예로 나누어 설명한다.

먼저, 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여 직선 왕복 주행하는 예에 대하여 설명한다. 도 10에는 모식화에 의해, 직선 길이를 짧게 한 스트립으로 표현된 21개의 주행 경로 요소로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있고, 각 주행 경로 요소의 상측에 경로 번호가 부여되어 있다. 작업 주행 개시 시의 수확기(1)는 14번의 주행 경로 요소에 위치하고 있다. 수확기(1)가 위치하고 있는 주행 경로 요소와, 다른 주행 경로 요소의 이격도가 부호가 붙은 정수로, 각 경로의 하측에 부여되어 있다. 14번의 주행 경로 요소에 위치하고 있는 수확기(1)가, 다음의 주행 경로 요소로 이행하기 위한 우선도가, 도 10에 있어서, 주행 경로 요소의 하부에 정수 값으로 나타나 있다. 값이 작을수록 우선도가 높고, 우선적으로 선택된다. 이 수확기(1)는 주행 완료된 주행 경로 요소로부터 다음의 주행 경로 요소로 이행할 때에, 도 11에 도시하는 노멀 유턴 주행과, 스위치백턴 주행이 가능하다. 여기서, 노멀 유턴 주행은, 적어도 2개의 주행 경로 요소를 사이에 두고 다음의 주행 경로 요소로 이행하는 주행이다. 또한, 스위치백턴 주행은 2개 이하의 주행 경로 요소를 사이에 두고, 즉 인접하는 주행 경로 요소로 이행할 수 있는 주행이다. 노멀 유턴 주행에 있어서, 수확기(1)는 이행원의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 외주 영역(SA)으로 들어가면, 약 180°의 방향 전환을 행하고, 이행처의 주행 경로 요소의 단부점으로 들어간다. 또한, 이행원의 주행 경로 요소와 이행처의 주행 경로 요소의 간격이 큰 경우는, 약 90°의 선회 후, 상응한 거리의 직진이 행해지고, 다시 약 90°의 선회가 행해지게 된다. 즉, 노멀 유턴 주행은 전진 주행만으로 실행된다. 이에 비해, 스위치백턴 주행에 있어서, 수확기(1)는 이행원의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 외주 영역(SA)으로 들어가면, 일단 약 90° 선회한 후, 약 90° 선회로 매끄럽게 이행처의 주행 경로 요소에 들어가는 위치까지 후진하고 나서, 이행처의 주행 경로 요소의 단부점을 향한다. 이로써, 조타 제어는 복잡해지지만, 서로의 간격이 짧은 주행 경로 요소로의 이행도 가능하다.

다음에 주행해야 할 주행 경로 요소의 선택은 경로 요소 선택부(63)에 의해 행해진다. 이 실시 형태에서는, 주행 경로 요소의 선택의 기본적인 우선도가 설정된다. 이 기본적인 우선도에 있어서는, 적정 이격 주행 경로 요소의 우선도가 가장 높게 설정된다. 또한, 이 적정 이격 주행 경로 요소란, 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 소정 거리만큼 이격되어 있는 주행 경로 요소이다. 또한, 이 적정 이격 주행 경로 요소에 비해 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 이격될수록, 우선도는 낮아지도록 설정된다. 예를 들어, 다음의 주행 경로 요소로의 이행에 관해서는, 주행 거리가 짧은 노멀 유턴 주행이 주행 시간도 짧고, 효율이 좋다. 따라서, 2개 비운 좌우 양 이웃의 주행 경로 요소의 우선도가 가장 높게 설정된다(우선도＝「1」). 그리고, 수확기(1)로부터 보아, 그들의 주행 경로 요소보다도 멀리 위치하는 주행 경로 요소에 대해서는, 수확기(1)로부터의 거리가 멀수록, 노멀 유턴 주행의 주행 시간이 길어진다. 따라서, 수확기(1)로부터의 거리가 멀수록, 우선도가 낮게 설정된다(우선도＝「2」, 「3」, …). 즉, 우선도의 수치는 우선 순위를 나타내고 있다. 단, 8개 비운 이웃의 주행 경로 요소로의 이행에 있어서는, 노멀 유턴 주행의 주행 시간이 길어져, 스위치백턴 주행보다 효율이 나빠진다. 따라서, 8개 비운 이웃의 주행 경로 요소로의 이행의 우선도는 스위치백턴 주행보다 낮아진다. 또한, 스위치백턴 주행에서는, 이웃의 주행 경로 요소로 이행하는 우선도보다, 1개 비운 주행 경로 요소로 이행하는 우선도의 쪽이 높게 되어 있다. 이것은 이웃의 주행 경로 요소로의 스위치백턴 주행은, 급선회가 필요해지고, 포장을 거칠게 할 가능성이 높기 때문이다. 또한, 다음의 주행 경로 요소로의 이행은, 좌우 어느 방향도 가능하지만, 종래의 작업의 관습에 따라, 상술한 바와 같이, 좌측의 주행 경로 요소로의 이행(좌회전의 유턴 주행 경로)이 우측의 주행 경로 요소(우회전의 유턴 주행 경로)로의 이행에 우선한다는 룰이 채용된다. 따라서, 도 10의 예에서는, 경로 번호:14에 위치하는 수확기(1)는, 다음에 주행하는 주행 경로 요소로서, 경로 번호:17의 주행 경로 요소를 선택한다. 이와 같은 우선도의 설정이 수확기(1)가 새로운 주행 경로 요소에 들어갈 때마다 행해진다.

이미 선택된 주행 경로 요소, 즉, 이미 작업이 완료되어 있는 주행 경로 요소는, 원칙적으로 선택 금지로 된다. 따라서, 도 12에 도시한 바와 같이, 예를 들어 우선도가 「1」인 경로 번호:11이나 경로 번호:17이 기작업지(기예지)라면, 경로 번호:14에 위치하는 수확기(1)는 다음에 주행하는 주행 경로 요소로서, 우선도가 「2」인 경로 번호:18의 주행 경로 요소를 선택한다.

이어서, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 이용한 자동 주행에 대하여 설명한다. 여기서는, 작업차 자동 주행 시스템에 있어서의 자동 주행의 예를, 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여 직선 왕복 주행하는 예를 들어 설명한다.

먼저, 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여 직선 왕복 주행하는 예에 대하여 설명한다. 도 10에는 모식화에 의해, 직선 길이를 짧게 한 스트립으로 표현된 21개의 주행 경로 요소로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있고, 각 주행 경로 요소의 상측에 경로 번호가 부여되어 있다. 작업 주행 개시 시의 수확기(1)는 14번의 주행 경로 요소에 위치하고 있다. 수확기(1)가 위치하고 있는 주행 경로 요소와, 다른 주행 경로 요소의 이격도가 부호가 붙은 정수로, 각 경로의 하측에 부여되어 있다. 14번의 주행 경로 요소에 위치하고 있는 수확기(1)가, 다음의 주행 경로 요소로 이행하기 위한 우선도가, 도 10에 있어서, 주행 경로 요소의 하부에 정수 값으로 나타나 있다. 값이 작을수록 우선도가 높고, 우선적으로 선택된다. 이 우선도는, 경로 요소 선택부(63)의 제1 경로 요소 선택부(631)에서 채용되어 있는 기본 우선 룰에 기초하고 있고, 이행원의 주행 경로 요소로부터 이행처가 되는 주행 경로 요소로의 우선 순위를 나타내고 있다. 이 수확기(1)는 주행 완료된 주행 경로 요소로부터 다음의 주행 경로 요소로 이행할 때에, 도 11에 도시한 바와 같이, 적어도 2개의 주행 경로 요소를 사이에 두고 다음의 주행 경로 요소로 이행하는 노멀 유턴 주행과, 2개 이하의 주행 경로 요소를 사이에 두고, 즉 인접하는 주행 경로 요소로 이행할 수 있는 스위치백턴 주행이 가능하다. 노멀 유턴 주행은 이행원의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 외주 영역(SA)에 들어가면, 약 180°의 방향 전환을 행하고, 이행처의 주행 경로 요소의 단부점에 들어간다. 또한, 이행원의 주행 경로 요소와 이행처의 주행 경로 요소의 간격이 큰 경우는, 약 90°의 선회 사이에 상응한 직진이 들어가게 된다. 즉, 노멀 유턴 주행은 전진 주행만으로 실행된다. 이에 비해, 스위치백턴 주행은 이행원의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 외주 영역(SA)으로 들어가면, 일단 약 90° 선회한 후, 약 90° 선회로 매끄럽게 이행처의 주행 경로 요소에 들어가는 위치까지 후진하고 나서, 이행처의 주행 경로 요소의 단부점을 향한다. 이로써, 조타 제어는 복잡해지지만, 서로의 간격이 짧은 주행 경로 요소로의 이행도 가능하다.

다음에 주행해야 할 주행 경로 요소의 선택은, 경로 요소 선택부(63)의 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 행해진다. 제1 경로 요소 선택부(631)에 채용되어 있는 기본 우선 룰에서는, 기본적인 선택의 우선도로서, 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 소정 거리만큼 이격되어 있는 적정 이격 주행 경로 요소를 최고 우선도로 하고, 이 적정 이격 주행 경로 요소에 비해 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 이격될수록, 우선도는 낮아지도록 설정된다. 예를 들어, 다음의 주행 경로 요소로의 이행에 관해서는, 주행 거리가 짧은 노멀 유턴 주행이 주행 시간도 짧고, 효율이 좋다. 따라서, 2개 비운 좌우 양 이웃의 주행 경로 요소의 우선도가 가장 높게 설정된다(우선도＝「1」). 그것보다 수확기(1)로부터 이격될수록, 노멀 유턴 주행의 주행 시간이 길어지므로, 우선도가 낮아진다(우선도＝「2」, 「3」, …). 즉, 우선도의 수치는 우선 순위를 나타내고 있다. 단, 노멀 유턴 주행의 주행 시간이 길어져, 스위치백턴 주행보다 효율이 나빠지는 8개 비운 이웃의 주행 경로 요소로의 이행의 우선도는, 스위치백턴 주행보다 낮아진다. 스위치백턴 주행에서는, 이웃의 주행 경로 요소로 이행하는 우선도보다, 1개 비운 주행 경로 요소로 이행하는 우선도의 쪽이 높게 되어 있다. 이것은 이웃의 주행 경로 요소로의 스위치백턴 주행은, 급선회가 필요해져, 포장을 거칠게 할 가능성이 높기 때문이다. 또한, 다음의 주행 경로 요소로의 이행은 좌우 어느 방향도 가능하지만, 종래의 작업의 관습에 따라, 좌측의 주행 경로 요소로의 이행이 우측의 주행 경로 요소로의 이행에 우선한다는 룰이 채용된다. 따라서, 도 10의 예에서는, 경로 번호:14에 위치하는 수확기(1)는, 다음에 주행하는 주행 경로 요소로서, 경로 번호:17의 주행 경로 요소를 선택한다. 이와 같은 우선도의 설정이 수확기(1)가 새로운 주행 경로 요소에 들어갈 때마다 행해진다.

이미 선택된 주행 경로 요소, 실제에 입각하여 바꾸어 말하면, 작업이 완료되어 있는 주행 경로 요소는 원칙적으로 선택 금지로 된다. 따라서, 도 12에 도시한 바와 같이, 예를 들어 우선도가 「1」인 경로 번호:11이나 경로 번호:17이 기작업지(기예지)라면, 경로 번호:14에 위치하는 수확기(1)는, 다음에 주행하는 주행 경로 요소로서, 우선도가 「2」인 경로 번호:18의 주행 경로 요소를 선택한다.

〔자동 주행 경로의 적정화에 대하여〕

이어서, 경로 요소 선택부(63)의 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)에 의한 주행 경로 요소의 선택 순번을 결정하는 구체적인 처리 공정의 일례를 설명한다.

이제부터 설명하는 예에서도, 설명을 간단하게 하기 위해, 도 10에 도시된 바와 같은 주행 경로 요소군으로부터 순차, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소가 선택됨으로써, 직선 왕복 주행하는 수확기(1)의 주행 경로가 결정되는 것으로 한다. 따라서, 도 12는 제1 경로 요소 선택부(631)에 의한 주행 경로 요소 선택 순번 산출 과정의 도중의 상태가 도시되어 있게 된다. 도 12 및 도 13에서는, 도 10에 도시된 주행 경로 요소군과 마찬가지로, 스트립상의 주행 경로 요소가 21개 도시되어 있고, 각 경로의 상측에 경로 번호가 부여되어 있다. 도 13에서는, 주행 경로 요소의 중앙에, 우선도가 아니라, 지금까지 선택한 순번이 부여되어 있다. 또한, 선택된 주행 경로 요소, 즉 가상적으로는 기작업이 된 주행 경로 요소는 검게 칠해져 있다. 이와 같이, 이행처의 주행 경로 요소가 결정될 때마다, 당해 주행 경로 요소를 수확기(1)의 현재 위치로 하여, 도 10에 도시한 바와 같은 우선도가 설정되고, 그 우선도에 기초하여, 다음으로 이행하는 주행 경로 요소가 결정된다. 이것을 반복함으로써, 전체 주행 경로가 만들어진다.

제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 주행 경로 요소의 선택 순번이 산출되고, 산출된 선택 순번에 기초하는 주행 경로 요소가 경로 설정부(64)에 의해 설정되면, 작업 주행이 개시 가능해진다. 또한, 제1 경로 요소 선택부(631)는 수확기(1)가 위치하고 있는 주행 경로 요소와, 다른 주행 경로 요소의 이격도(간격, 거리)에 의해 선택 우선도가 결정되는, 연산 부하가 가벼운 기본 우선 룰을 채용하고 있다. 따라서, 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산정된 선택 순번은 반드시 적정한 선택 순번이라고는 할 수 없다. 이 때문에, 제1 경로 요소 선택부(631)에 의한 주행 경로 요소의 선택 순번이 산출되면, 더 적절한 선택 순번의 산출이 가능한 제2 경로 요소 선택부(632)에 의한 주행 경로 요소의 선택 순번의 산출이 개시된다. 이 제2 경로 요소 선택부(632)는, 상술한 바와 같이 더 높은 작업 효율이 얻어지도록 비용 평가를 행하면서 주행 경로 요소를 선택하는 비용 평가 룰을 채용하고 있다. 이 제2 경로 요소 선택부(632)에서는, 제1 경로 요소 선택부(631)에 의한 주행 경로 요소의 선택 순번의 최후로부터 추출된 소정수(3개 이상)의 주행 경로 요소가 연산 대상이 된다.

이어서, 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 전체 주행 경로 요소의 선택 순번이 산출되고, 전체 주행 경로가 만들어진 후의 작업 주행 과정과, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의한 주행 경로 요소의 선택 순번에 의해, 미작업의 주행 경로 요소의 선택 순번을 재기입하는 수정 과정을, 도 13과 도 14를 사용하여 설명한다.

<스텝 #01>

상술한 바와 같이, 주회 주행에 의한 작업에 의해 외주 영역(SA)이 만들어지면, 영역 설정부(44)에 의해, 포장이, 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)으로 구분되고, 또한 작업 대상 영역(CA)에는 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해 산출되는 주행 경로 요소군이 설정된다. 작업 주행 개시점은 수확기(1)의 현재 위치, 또는 감시자가 통신 단말기(4)를 통해 입력한 위치가 채용된다. 여기서는, 경로 번호:16의 일단이 작업 주행 개시점으로서 선택되어 있다.

<스텝 #02>

자동 주행의 개시가 명령되면, 주행 작업 개시점인 경로 번호:16의 주행 경로 요소의 단부점으로부터 이 주행 경로 요소를 따른 작업 주행이 실행된다.

<스텝 #03>

제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산정되고, 경로 설정부(64)에 의해 설정된 전체 주행 경로에 기초하여, 경로 번호:13의 주행 경로 요소가 선택되고, 그 주행 경로 요소를 따른 작업 주행이 실행된다.

<스텝 #04>

마찬가지로, 이후의 작업 주행은 경로 설정부(64)에 설정된 전체 주행 경로에 기초하여 순차 진행된다.

<스텝 #05>

이 단계에서, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의한 주행 경로 요소의 선택 순번의 산출이 종료되었다고 한다. 제2 경로 요소 선택부(632)는 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산정된 선택 순번의 최후가 되는 주행 경로 요소로부터 거슬러 올라가 3개분의 주행 경로 요소를 추출하고, 이들 주행 경로 요소 사이에서의 최적의 주행순을 산정하기 시작하고, 실주행이 경로 번호:10(가상의 전체 주행 경로에 있어서의 선택 순번 3번째)까지 진행된 때에, 라스트 세번째의 주행 경로 요소로부터 남은 주행 경로 요소 2개를 주행하는 데 최적인 선택 순번이 산출되어 있다. 도 13의 스텝 #05에서 나타나 있는 예에서는, 원래의 선택 순번이, 『경로 번호:19→경로 번호:9→경로 번호:12(주행 시간/이동량:13)』인 것에 비해, 재산출된 선택 순번이, 『경로 번호:19→경로 번호:12→경로 번호:9(주행 시간/이동량:10)』이고, 이들이 비교되어, 재산출된 선택 순번의 쪽이, 주행 시간(이동량)이 작다고 판정된다. 즉, 재산출된 선택 순번이 최적의 경로 선택인 것이 된다.

<스텝 #06>

스텝 #05에서 재산출된 선택 순번에 의해, 대응하는 주행 경로 요소의 선택 순번이 치환된다. 이 사이에, 수확기(1)는 가상의 전체 주행 경로에 있어서의 선택 순번 4번째인 경로 번호:7로 이동하고 있다. 그러나, 실주행하고 있는 수확기(1)가, 치환되어 있지 않은 원래의 선택 순번에 준하고, 치환된 선택 순번 19번째의 경로 번호:19에 도달하는 데는, 아직 시간적인 여유가 있다. 그래서, 즉, 선택 순번의 재산출은 추출하는 소정수를, 가상의 전체 주행 경로의 최종 주행 경로 요소측으로부터 하나씩 증가시키면서, 실주행하고 있는 주행 경로 요소가, 재산출을 위해 추출되는 주행 경로 요소에 포함될 때까지 반복된다. 이로써, 더 많은 주행 경로 요소가 적정 선택 순번이 된다. 단, 재산출된 선택 순번이, 가상의 전체 주행 경로의 선택 순번과 동일한 경우도 있고, 이 경우는 상기한 치환은 스킵된다. 또한, 이 실시 형태는 상기 알고리즘을 설명하기 위한 예시에 지나지 않고, 예를 들어 가상의 전체 주행 경로에 있어서의 선택 순번은 도 10 내지 도 12에 기초하여 설명한 기본 룰대로 되어 있지 않은 개소가 있다.

이어서, 도 14를 사용하여, 상술한 스텝 #05와 #06에서 행해진 선택 순번의 변경 알고리즘을 상세하게 설명한다.

도 14에서는, 9개의 주행 경로 요소가, C1…C9로 나타나 있다. 최초의 상태인 A상태는, 상술한 기본 우선 룰을 사용하는 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산출되어 가는 선택 순번이다. 출발 주행 경로 요소는 C2이고, 그것으로부터의 선택 순번, 즉 주행하는 순번은 C2-C4-C6-C8-C5-C7-C9-C1-C3으로 산출되어 가는 것으로 한다. 작업 주행이 개시되고, 주행 경로 요소가 순차 선택되고, 수확기(1)가 주행하면 동시에, 선택 순번의 변경 알고리즘에 기초하여, 제2 경로 요소 선택부(632)가, 선택 순번을 부분적으로 재산출한다.

여기서의 변경 알고리즘에서는, 먼저 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산출되는 선택 순번의 최하위로부터 3개의 주행 경로 요소, C9-C1-C3이 추출된다. 이 3개의 주행 경로 요소를 주행할 때의 비용을 비용 평가 룰에 기초하여 산출한다. 비용 평가 룰로 채용되는 비용으로서, 연료 소비나 주행 시간 등을 들 수 있지만, 보다 계산이 용이한, 주행 경로 요소 사이를 이행(유턴 주행)하는 이행 거리가 바람직하다. 이 산출된 비용으로부터, 더 비용이 낮은 선택 순번이 발견되면, 당해 선택 순번에 의해, 추출되어 있는 3개의 주행 경로 요소의 선택 순번이 변경된다. 따라서, 새로운 선택 순번은 C9-C3-C1이 된다(연산 1).

또한, 최하위로부터 4번째의 주행 경로 요소 C7이 선택 순번의 변경 대상으로서 추가 추출되고, 4개의 주행 경로 요소, C7-C9-C3-C1의 선택 순번을 비용 평가 룰에 기초하여 평가한다. 도시된 예에서는, 선택 순번, C7-C9-C3-C1은 C7-C1-C3-C9로 변경된다(연산 2). 이와 같은 연산이, 선택 순번의 변경 대상으로서 새로운 주행 경로 요소를 추가 추출하면서 순차 행해진다(연산 3). 이 비용 평가 룰에 기초하는 반복 연산은 추가 추출된 주행 경로 요소가 실제로 주행된다는 상태로 된 때에 정지된다. 도 14의 예에서는, B상태에 있어서, 주행 경로 요소 C8이 주행 중으로 되어 있고, 연산(4)에 있어서, 주행 경로 요소 C8이 최신의 추가 추출 주행 경로 요소로서 추출되어 있다. 따라서, 이 시점에서, 연산(4)은 정지되고, 경로 설정부(64)가 연산(3)의 연산 결과인 선택 순번 C5-C1-C3-C7-C9를, 주행 경로 요소 C8로 이어지는 선택 순번으로 하는 변경을 행한다. 결과적으로, 수확기(1)가 주행하는 주행 경로 요소 순번은, 기본 우선 룰에 기초하여 산출되는 당초의 선택 순번, C2-C4-C6-C8-C5-C7-C9-C1-C3으로부터, 비용을 고려하여 C2-C4-C6-C8-C5-C1-C3-C7-C9로 변경되게 된다.

이와 같이, 연산 부하가 가벼운 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 산출된 선택 순번을, 연산 부하는 무겁지만 더 작업 효율이 좋은 경로 선택이 가능한 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 산출된 선택 순번으로 수정함으로써, 가능한 한 적정한 주행 경로에서의 작업 주행이 실현된다. 제2 경로 요소 선택부의 연산 중에, 이미, 작업차는 주행 작업을 행하고 있으므로, 2경로 요소 선택부의 연산 시간이 작업 주행을 지연시키는 경우는 없다.

도 15에는 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해 산출된 주행 경로 요소를 사용하여 소용돌이 주행하는 예가 도시되어 있다. 도 15에 도시된 포장의 외주 영역(SA)과 작업 대상 영역(CA)은 도 9의 것과 동일하고, 작업 대상 영역(CA)에 설정된 주행 경로 요소군도 동일하다. 여기서는 설명을 위해, 제1 변 S1을 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L11, L12…로 나타내고, 제2 변 S2를 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L21, L22…로 나타내고, 제3 변 S3을 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L31, L32…로 나타내고, 제4 변 S4를 기준선으로 하는 주행 경로 요소를 L41, L42…로 나타내고 있다.

도 15의 굵은 선은 수확기(1)의 외측부터 내측을 향해 소용돌이상으로 주행하는 주행 경로를 나타내고 있다. 작업 대상 영역(CA)의 최외주에 위치하는 주행 경로 요소 L11이 최초의 주행 경로로서 선택된다. 주행 경로 요소 L11과 주행 경로 요소 L21의 교점에서 대략 90°의 경로 변경이 행해지고, 수확기(1)는 주행 경로 요소 L21을 주행한다. 또한, 주행 경로 요소 L21과 주행 경로 요소 L31의 교점에서 대략 70°의 경로 변경이 행해지고, 수확기(1)는 주행 경로 요소 L31을 주행한다. 주행 경로 요소 L31과 주행 경로 요소 L41의 교점에서 대략 110°의 경로 변경이 행해지고, 수확기(1)는 주행 경로 요소 L41을 주행한다. 이어서, 수확기(1)는, 주행 경로 요소 L11의 내측의 주행 경로 요소 L12와 주행 경로 요소 L41의 교점에서 주행 경로 요소 L12로 이행한다. 이와 같은 주행 경로 요소의 선택을 반복함으로써, 수확기(1)는 포장의 작업 대상 영역(CA)을 외부로부터 내부로의 소용돌이상으로 작업 주행한다. 이와 같이, 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 미주행의 속성을 가짐과 함께 작업 대상 영역(CA)의 최외주에 위치하는 주행 경로 요소끼리의 교점에서 경로 변경이 행해지고, 수확기(1)는 방향 전환을 한다.

도 16에는 도 15에 도시된 동일한 주행 경로 요소군을 이용한 유턴 주행의 주행예가 도시되어 있다. 먼저, 작업 대상 영역(CA)의 최외주에 위치하는 주행 경로 요소 L11이 최초의 주행 경로로서 선택된다. 수확기(1)는 주행 경로 요소 L11의 종단(단부점)을 넘어, 외주 영역(SA)에 들어가고, 제2 변 S2를 따르도록 90° 턴을 행하고, 또한 주행 경로 요소 L11과 평행하게 연장되는 주행 경로 요소 L14의 시단(단부점)에 진입하도록 다시 90° 턴을 행한다. 결과적으로는, 180°의 노멀 유턴 주행을 거쳐서, 주행 경로 요소 L11로부터, 2개분의 주행 경로 요소를 비우고 주행 경로 요소 L14로 이행한다. 또한, 주행 경로 요소 L14를 주행하고, 외주 영역(SA)에 들어가면, 180°의 노멀 유턴 주행을 거쳐서, 주행 경로 요소 L14와 평행하게 연장되는 주행 경로 요소 L17로 이행한다. 이와 같이 하여, 수확기(1)는 주행 경로 요소 L17로부터 주행 경로 요소 L110으로, 다시 주행 경로 요소 L110으로부터 주행 경로 요소 L16으로 이행하고, 최종적으로, 포장의 작업 대상 영역(CA) 전체의 작업 주행을 완료한다. 이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 도 10과 도 11과 도 12를 사용하여 설명된, 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의한 주행 경로 요소군을 사용한 직선 왕복 주행의 예는, 이 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해 산출된 주행 경로 요소를 사용한 직선 왕복 주행에도 적용 가능하다.

이와 같이, 직선 왕복 주행은 작업 대상 영역(CA)을 스트립상으로 분할하는 주행 경로 요소군이라도, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬상으로 분할하는 주행 경로 요소군이라도 실현 가능하다. 바꾸어 말하면, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬상으로 분할하는 주행 경로 요소군이라면, 직선 왕복 주행에도 소용돌이 주행에도, 지그재그 주행에도 사용할 수 있고, 또한 작업 도중에 주행 패턴을 소용돌이 주행으로부터 직선 왕복 주행으로 변경하는 것도 가능하다. 또한, 도 16에 도시된 주행 경로 요소군을 사용한 직선 왕복 주행에 있어서도, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 사용한 주행 경로 요소의 선택 순번 기술을 적용할 수 있다.

〔유턴 주행 경로의 생성 원리〕

도 17을 사용하여, 유턴 경로 산출부(603)가 유턴 주행 경로를 생성하는 기본 원리를 설명한다. 도 17에는, LS0으로 나타난 선회원의 주행 경로 요소로부터 LS1로 나타난 선회처의 주행 경로 요소로 이행하는 유턴 주행 경로가 도시되어 있다. 통상의 주행에서는, LS0이 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소라면, LS1이 외주 영역(SA)에서의 주행 경로 요소(＝중간 직진 경로)가 되고, 반대로, LS1이 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소라면, LS0이 외주 영역(SA)에서의 주행 경로 요소(＝중간 직진 경로)가 되는 것이 일반적이다. 주행 경로 요소 LS0과 LS1의 직선식(또는 직선 상의 2점)이 메모리에 기록되어 있고, 이들 직선식으로부터 그 교점(도 17에서는 PX로 나타나 있음) 및 교차각(도 17에서는 θ로 나타나 있음)이 산출된다. 이어서, 주행 경로 요소 LS0 및 주행 경로 요소 LS1에 접함과 함께, 수확기(1)의 최소 선회 반경과 동등한 반경(도 17에서는 r로 나타나 있음)의 접원이 산출된다. 이 접원과 주행 경로 요소 LS0 및 LS1의 접점(도 17에서는 PS0, PS1로 나타나 있음)을 연결하는 원호(접원의 일부)가, 선회 경로가 된다. 그래서, 주행 경로 요소 LS0과 LS1의 교점 PX와, 이 접원의 접점까지의 거리 Y를,

Y＝r/(tan(θ/2))

로 구한다. 최소 선회 반경이 수확기(1)의 사양에 의해 실질적으로 정해져 있기 때문에, r은 규정값이다. 또한, r은 최소 선회 반경과 동일한 값은 아니어도 되고, 무리가 없는 선회 반경을 미리 통신 단말기(4) 등에 의해 설정하고, 그 선회 반경이 되는 선회 조작을 프로그래밍하고 있으면 된다. 주행 제어적으로는, 수확기(1)는, 선회원의 주행 경로 요소 LS0을 주행 중에, 교점까지의 거리가 Y인 위치 좌표(PS0)에 도달하면, 선회 주행을 개시하고, 이어서, 선회 주행 중에 수확기(1)의 방위와 선회처의 주행 경로 요소 LS1의 방위의 차가 허용값에 들어가면 선회 주행을 종료한다. 그 때, 수확기(1)의 선회 반경은 정확하게 반경 r에 일치하지 않아도 된다. 선회처의 주행 경로 요소 LS1과의 거리 및 방위차에 기초하여 조타 제어됨으로써, 수확기(1)는 선회처의 주행 경로 요소 LS1로 이행할 수 있다.

도 18, 도 19, 도 20에 구체적인 3개의 유턴 주행이 도시되어 있다. 도 18에서는, 선회원의 주행 경로 요소 LS0 및 선회처의 주행 경로 요소 LS1이 작업 대상 영역(CA)의 외변으로부터 경사 상태로 연장되어 있지만, 연직으로 연장되어 있어도 된다. 여기서는, 외주 영역(SA)에 있어서의 유턴 주행 경로는, 주행 경로 요소 LS0 및 주행 경로 요소 LS1의 외주 영역(SA)으로의 연장선, 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소의 일부(선분)인 중간 직진 경로와, 2개의 원호상의 선회 경로로 이루어진다. 이 유턴 주행 경로도, 도 17을 사용하여 설명된 기본 원리에 준하여 생성할 수 있다. 중간 직진 경로와 선회원의 주행 경로 요소 LS0의 교차각 θ1 및 교점 PX1, 이 중간 직진 경로와 선회처의 주행 경로 요소 LS1의 교차각 θ2 및 교점 PX2가 산출된다. 나아가, 선회원의 주행 경로 요소 LS0과 중간 직진 경로에 접하는 반경 r(＝수확기(1)의 선회 반경)의 접원의 접점 PS10, PS11의 위치 좌표 및 중간 직진 경로와 선회처의 주행 경로 요소 LS1에 접하는 반경 r의 접원의 접점 PS20, PS21의 위치 좌표가 산출된다. 이들 접점 PS10, PS20에서, 수확기(1)는 선회를 개시하게 된다. 마찬가지로, 도 19에 도시된, 삼각 형상의 돌기를 형성한 작업 대상 영역(CA)에 대하여, 그 삼각 형상의 돌기를 우회하는 유턴 주행 경로도 마찬가지로 생성할 수 있다. 주행 경로 요소 LS0 및 LS1과, 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소의 일부(선분)인 2개의 중간 직진 경로의 교점이 구해진다. 각각의 교점의 산출에는 도 17을 사용하여 설명된 기본 원리가 적용된다.

도 20에는 스위치백턴 주행에 의한 선회 주행이 도시되어 있고, 수확기(1)는 선회원의 주행 경로 요소 LS0으로부터 선회처의 주행 경로 요소 LS1로 이행한다. 이 스위치백턴 주행에 있어서는, 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소의 일부(선분)인 작업 대상 영역(CA)의 외변에 평행인 중간 직진 경로와 주행 경로 요소 LS0에 접하는 반경 r의 접원과, 당해 중간 직진 경로와 주행 경로 요소 LS1에 접하는 반경 r의 접원이 산출된다. 도 17을 사용하여 설명된 기본 원리에 준하여, 이 2개의 접원과 중간 직진 경로의 접점의 위치 좌표, 선회원의 주행 경로 요소 LS0과 접원의 접점의 위치 좌표, 선회처의 주행 경로 요소 LS1과 접원의 접점의 위치 좌표가 산정된다. 이로써, 스위치백턴 주행에 있어서의 유턴 주행 경로가 생성된다. 또한, 스위치백턴 주행에 있어서의 중간 직진 경로에서는, 수확기(1)는 후진 주행한다.

〔소용돌이 주행에 있어서의 방향 전환 주행에 대하여〕

도 21에는 상술한 소용돌이 주행에 있어서, 주행 경로 요소의 경로 변경 가능점인 교점에서의 경로 변경에 사용되는 방향 전환 주행의 일례가 도시되어 있다. 이후, 이 방향 전환 주행을 α턴 주행이라고 칭한다. 이 α턴 주행에 있어서의 주행 경로(α턴 주행 경로)는, 소위 전후진 주행 경로의 1종이고, 주행원의 주행 경로 요소(도 21에서는 LS0으로 나타나 있음)와 선회처의 주행 경로 요소(도 21에서는 LS1로 나타나 있음)의 교점으로부터, 전진에서의 선회 경로를 거쳐서, 후진에서의 선회 경로에서 선회처의 주행 경로 요소에 접하는 경로이다. α턴 주행 경로는 기준화되어 있으므로, 주행원의 주행 경로 요소와 선회처의 주행 경로 요소의 교차각에 따라 생성된 α턴 주행 경로가 미리 등록되어 있다. 따라서, 경로 관리부(60)는 산출된 교차각에 기초하여 적정한 α턴 주행 경로를 판독하고, 경로 설정부(64)에 부여한다. 이 구성 대신에, 교차각마다의 자동 제어 프로그램을 자동 주행 제어부(511)에 등록해 두고, 경로 관리부(60)에 의해 산출된 교차각에 기초하여, 자동 주행 제어부(511)가 적정한 자동 제어 프로그램을 판독하는 구성을 채용해도 된다. 이 α턴 주행 경로가, 소용돌이 주행을 만들어 내는 주행 패턴이 설정되어 있을 때에, 경로 요소 선택부(63)에 의해 선택되는 방향 전환 주행 경로이다.

〔경로 선택의 룰〕

경로 요소 선택부(63)는 관리 센터 KS로부터 수취한 작업 계획서나 통신 단말기(4)로부터 인위적으로 입력된 주행 패턴(예를 들어, 직선 왕복 주행 패턴이나 소용돌이 주행 패턴)과, 자차 위치와, 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보에 기초하여, 주행 경로 요소를 순차 선택한다. 즉, 설정된 주행 패턴만을 기준으로 하여 사전에 전체 주행 경로를 형성해 버리는 경우와는 달리, 작업 전에는 예측할 수 없는 사태에 대응한 적합한 주행 경로가 형성되게 된다. 또한, 경로 요소 선택부(63)에는 상술한 기본적인 룰 이외에, 이하와 같은 경로 선택 룰 A1부터 A12가 미리 등록 가능하고, 주행 패턴과 상태 정보에 따라, 적합한 경로 선택 룰이 적용된다.

(A1) 감시자(탑승자)에 의한 조작에 의해, 자동 주행으로부터 수동 주행으로의 이행이 요구된 경우, 수동 주행의 준비가 완료된 후, 경로 요소 선택부(63)에 의한 주행 경로 요소의 선택이 정지된다. 그와 같은 조작에는, 자동/수동 전환 조작구(83)의 조작, 제동 조작구의 조작(특히 급정차 조작), 조타 조작구(스티어링 레버 등)에 의한 소정 조타각 이상의 조작 등이 포함된다. 또한, 주행계 검출 센서군(81)에, 자동 주행 시에 탑승하는 것이 요구되는 감시자의 부재를 검출하는 센서, 예를 들어 좌석에 마련된 착석 검출 센서나 시트 벨트의 장착 검출 센서가 포함되어 있는 경우, 이 센서로부터의 신호에 기초하여, 자동 주행 제어를 정지시킬 수 있다. 즉, 감시자의 부재가 검지되면, 자동 주행 제어의 개시, 혹은 수확기(1)의 주행 자체가 정지된다. 또한, 조타 조작구에 있어서의 소정 조타각보다 작은 조타각의 조작이며, 미소한 조타각의 조작이 행해진 때에는, 자동 주행 제어를 정지시키는 일 없이, 주행 방향의 미세 조정만을 행하는 구성을 채용해도 된다.

(A2) 자동 주행 제어부(511)는 포장의 외형 라인 위치와 측위 데이터에 기초하는 자차 위치의 관계(거리)를 감시하고 있다. 그리고, 자동 주행 제어부(511)는 외주 영역(SA)에 있어서의 선회 시에, 두렁과 기체의 접촉을 방지하도록 자동 주행을 제어한다. 구체적으로는, 자동 주행을 정지하여 수확기(1)를 정차시키거나, 턴 주행의 형태를 변경(노멀 유턴 주행으로부터 스위치백턴 주행이나 α턴 주행으로 변경)하거나, 그 영역을 통과하지 않는 주행 경로 설정을 행하거나 한다. 또한, 『선회 에어리어가 좁아지고 있습니다. 주의하십시오.』 등과 같은 통지를 행하도록 구성되어 있어도 된다.

(A3) 수확물 탱크(14)의 수확물의 저류량이 만탱크 또는 만탱크 가깝게 되어 잇고, 수확물 배출이 필요한 경우, 작업 상태 평가부(55)로부터 경로 요소 선택부(63)로, 상태 정보의 하나로서, 배출 요구[작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터의 이탈 요구의 일종]가 나온다. 이 경우, 두렁가의 운반차 CV로의 배출 작업을 행하기 위한 주차 위치와 자차 위치에 기초하여, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하고, 외주 영역(SA)을 주행하여 해당 주차 위치를 향하는, 적정한 주행 경로 요소(예를 들어, 최단 경로가 되는 주행 경로 요소)가, 외주 영역(SA)에 설정된 주행 경로 요소군 중 이탈 경로의 속성값이 부여된 것과, 작업 대상 영역(CA)에 설정된 주행 경로 요소군에서 선택된다.

(A4) 연료 잔량 센서로부터의 신호 등에 의해 산출되는 연료 탱크의 잔량값에 기초하여, 연료 단절의 절박이 평가된 경우, 연료 보급 요구(이탈 요구의 일종)가 나온다. 이 경우도, (A3)과 마찬가지로, 미리 설정되어 있는 연료 보급 위치인 주차 위치와 자차 위치에 기초하여, 연료 보급 위치로의 적정한 주행 경로 요소(예를 들어, 최단 경로가 되는 주행 경로 요소)가 선택된다.

(A5) 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하고, 외주 영역(SA)에 들어간 경우, 다시 작업 대상 영역(CA)으로 복귀할 필요가 있다. 이 작업 대상 영역(CA)으로의 복귀의 시점이 되는 주행 경로 요소로서, 이탈점에 가장 가까운 주행 경로 요소, 혹은 외주 영역(SA)에 있어서의 현재 위치로부터 가장 가까운 주행 경로 요소가, 외주 영역(SA)에 설정된 주행 경로 요소군 중 복귀 경로의 속성값이 부여된 것과, 작업 대상 영역(CA)에 설정된 주행 경로 요소군에서 선택된다.

(A6) 수확물 배출이나 연료 보급을 위해, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하고, 다시 작업 대상 영역(CA)으로 복귀되는 주행 경로를 결정할 때, 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 기작업(기주행)이 되어 주행 금지의 속성이 부여된 주행 경로 요소를, 주행 가능한 주행 경로 요소로서 부활시킨다. 기작업의 주행 경로 요소를 선택함으로써 소정 이상의 시간 단축이 가능한 경우에는, 당해 주행 경로 요소가 선택된다. 또한, 작업 대상 영역(CA)으로부터 이탈할 때의 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행에는 후진을 사용하는 것도 가능하다.

(A7) 수확물 배출이나 연료 보급을 위해, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하는 타이밍은, 각각의 여유도와 주차 위치까지의 주행 시간 또는 주행 거리로부터 결정된다. 여유도는, 여기서는, 수확물 배출이라면, 수확물 탱크(14)에 있어서의 현상의 저류량으로부터 가득찰 때까지 예측되는 주행 시간 또는 주행 거리이다. 연료 보급이라면, 연료 탱크에 있어서의 현상의 잔량으로부터 완전히 연료 단절이 될 때까지 예측되는 주행 시간 또는 주행 거리이다. 예를 들어, 자동 주행 중에 배출용의 주차 위치의 근처를 통과할 때에, 여유도나 배출 작업에 필요로 하는 시간 등에 기초하여, 주차 위치를 지나치고, 만탱크로 되고 나서 이탈하여 주차 위치로 복귀되어 오는 경우와, 주차 위치의 근처를 지나는 김에 배출도 행하는 경우에서, 어느 것이, 최종적으로 효율적인 주행인지(총 작업 시간이 짧은지, 총 주행 거리가 짧은지)를 판정한다. 매우 적은 양일 때에 배출 작업을 행하면, 전체적으로 배출 횟수가 증가해 버려, 효율적이지 않고, 거의 만탱크이라면, 하는 김에 배출해 버리는 쪽이 효율적이다.

(A8) 도 22에는, 작업 대상 영역(CA)으로부터 이탈 후에 재개되는 작업 주행에서 선택되는 주행 경로 요소가, 이탈 전의 작업 주행의 이어짐이 없는 케이스가 도시되어 있다. 이 케이스에서는, 도 5, 도 16에 도시한 바와 같은 직선 왕복 주행 패턴이 미리 설정되어 있다. 도 22에서는, 주차 위치는 부호 PP로 나타나 있고, 또한 비교예로서, 작업 대상 영역(CA)을 180°의 유턴 주행을 수반하는 직선 왕복 주행으로 순조롭게 완전히 작업 주행한 경우의 주행 경로가 점선으로 나타나 있다. 실제의 주행 궤적은 굵은 실선으로 나타나 있다. 작업 주행의 진행에 수반하여, 순차, 직선상의 주행 경로 요소와 유턴 주행 경로가 선택된다(스텝 #01).

작업 주행의 도중에(스텝 #02), 이탈 요구가 발생하면, 작업 대상 영역(CA)으로부터 외주 영역(SA)으로 진행하는 주행 경로가 산출된다. 이 지점에서는, 현재 주행 중인 주행 경로 요소를 따라 그대로 직진하여 외주 영역(SA)으로 나오는 경로와, 현재 주행 중인 주행 경로 요소로부터 90° 선회하고, 기예지(＝기주행의 속성을 갖는 주행 경로 요소의 집합 부분)를 통과하여 주차 위치가 존재하는 외주 영역(SA)으로 나오는 경로가 생각된다. 여기서는, 더 주행 거리가 짧은 후자의 경로가 선택된다(스텝 #03). 이 후자의 이탈 주행에서는, 90° 선회 후의 작업 대상 영역(CA)에서의 이탈 주행 경로 요소로서, 외주 영역(SA)에 설정되어 있는 주행 경로 요소를 이탈점까지 평행 이동시킨 것이 사용된다. 단, 시간적인 여유를 갖고 이탈 요구가 이루어지는 것이라면, 전자의 경로가 선택된다. 이 전자의 이탈 주행에서는, 작업 대상 영역(CA)에서의 이탈 주행 중에 있어서, 수확 작업이 속행되므로, 작업 효율의 점에서 이점이 있다.

수확기(1)는 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하고, 작업 대상 영역(CA) 및 외주 영역(SA)을 이탈 주행하여 주차 위치에 도착하면, 작업 지원차로부터 지원을 받는다. 이 예에서는, 수확물 탱크(14)에 저류된 수확물이, 운반차 CV로 배출된다.

수확물의 배출이 완료되면, 작업 주행으로 복귀하기 위해, 이탈 요구가 발생한 지점으로 복귀될 필요가 있다. 도 22의 예에서는, 이탈 요구가 발생한 때에 주행하고 있던 주행 경로 요소에 미작업 부분이 남겨져 있으므로, 당해 주행 경로 요소로 복귀된다. 이 때문에, 수확기(1)는 주차 위치로부터 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소를 선택하여, 좌회전으로 주행하고, 목적으로 하는 주행 경로 요소의 단부점에 도달하면, 거기서 90° 선회하여 당해 주행 경로 요소에 들어가고, 작업 주행을 행한다. 이탈 요구가 발생한 지점을 지나면, 수확기(1)는 비작업으로 주행하여, 유턴 주행 경로를 거쳐서, 다음의 주행 경로 요소를 작업 주행한다(스텝 #04). 이후는, 수확기(1)는 직선 왕복 주행을 속행하고, 이 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행을 완료한다(스텝 #05).

(A9) 입력되어 있는 작업지 데이터에 포장 내의 주행 장해물의 위치가 포함되어 있는 경우, 혹은 수확기(1)에 장해물 위치 검출 장치가 장비되어 있는 경우, 장해물의 위치와 자차 위치에 기초하여, 장해물 회피 주행을 위한 주행 경로 요소가 선택된다. 이 장해물 회피 목적의 선택 룰로서, 장해물에 가능한 한 근접한 우회 경로가 되도록 주행 경로 요소를 선택하는 룰이나, 일단 외주 영역(SA)으로 나오고 나서 작업 대상 영역(CA)으로 들어갈 때에 장해물이 존재하지 않는 직선 경로를 취할 수 있는 주행 경로 요소를 선택하는 룰이 있다.

(A10) 도 6, 도 15에 도시된 바와 같은 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 선택 대상이 되는 주행 경로 요소의 길이가 짧아지면, 자동적으로, 소용돌이 주행 패턴으로부터 직선 왕복 주행 패턴으로 변경된다. 면적이 좁아진 경우는, 전후진을 행하는 α턴 주행을 포함하는 소용돌이 주행은 비효율적으로 된다는 경향이 있기 때문이다.

(A11) 관행 주행으로 주행하고 있는 경우에 있어서, 미작업지, 즉 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소군에 있어서의 미작업(미주행)의 주행 경로 요소의 수가 소정값 이하로 된 경우, 관행 주행으로부터 자동 주행으로 자동적으로 전환된다. 또한, 수확기(1)가, 메쉬 직선군으로 망라된 작업 대상 영역(CA)을 외부로부터 내부로의 소용돌이 주행으로 작업하고 있는 경우, 남겨진 미작업지의 면적이 적어지고, 미작업 주행 경로 요소의 수가 소정값 이하로 된 경우, 소용돌이 주행으로부터 직선 왕복 주행으로 전환된다. 이 경우에는, 상술한 바와 같이, 불필요한 주행을 피하기 위해, 중간 직진 경로의 속성을 갖는 주행 경로 요소가, 외주 영역(SA)으로부터 작업 대상 영역(CA)의 미작업지 부근까지 평행 이동된다.

(A12) 벼농사나 보리 농사 등의 포장에서는, 모종의 작부 열인 조(묘)에 평행하게 수확기(1)를 주행시킴으로써, 수확 작업의 효율을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 경로 요소 선택부(63)에 의한 주행 경로 요소의 선택에 있어서, 조에 평행한 주행 경로 요소일수록 선택되기 쉽게 한다. 단, 작업 주행 개시 시에, 기체의 자세가 조방향에 평행한 자세나 위치가 아닌 경우에는, 조방향과 교차하는 방향을 따른 주행이라도, 조에 평행한 자세로 하기 위한 주행에 의해 작업을 행하도록 구성한다. 이로써, 조금이라도 불필요한 주행(비작업 주행)을 줄여, 빠르게 작업을 종료할 수 있다.

또한, 주로, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 이용한 자동 주행이 행해지는 경우에는, 상술한 경로 선택 룰 A1 내지 A12는, 예외 처리로서 이용할 수 있다. 이 경우, 경로 요소 선택부(63)는, 상술한 바와 같은 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)에 의한 주행 경로 요소의 선택 기능 이외에, 긴급 피난적인 주행 경로 요소를 선택하는 기능으로서, 상술한 경로 선택 룰 A1 내지 A12와 같은 예외 처리를 갖게 된다. 이와 같은 예외 처리에 있어서는, 제1 경로 요소 선택부(631) 또는 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 산출된 주행 경로 요소의 선택 순번에 기초하는 주행이 일시적으로 정지되고, 다른 주행 경로 요소를 선택하여 예외적인 주행이 행해진다. 이와 같은 예외 처리는 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보에 기초하여 결정된다.

그리고, 이와 같은 예외 처리가 종료되면, 다시, 제1 경로 요소 선택부(631) 또는 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 산출된 주행 경로 요소의 선택 순번에 기초하는 주행으로 복귀해도 된다. 혹은, 복귀가 곤란한 경우, 그 시점에서, 다시 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출하고, 당해 선택 순번에 기초하는 주행을 재개해도 된다.

〔협조 주행 제어〕

이어서, 복수의 작업차가 투입되는 작업차 자동 주행 시스템에 의한 작업 주행에 대하여 설명한다. 여기서는, 이해의 용이를 위해, 2대의 수확기(1)에 의한 작업 주행(자동 주행)을 설명한다. 도 23에는 마스터 수확기(1m)로서 기능하는 제1 작업차와, 슬레이브 수확기(1s)로서 기능하는 제2 작업차가 협조하고, 하나의 포장을 작업 주행하는 모습이 도시되어 있다. 2대의 수확기(1)를 구별하기 위해, 각각에 대하여 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)라는 명칭이 부여되어 있지만, 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에는, 단순히 수확기(1)라고 칭한다. 또한, 마스터 수확기(1m)에는 감시자가 올라타 있고, 감시자는 마스터 수확기(1m)에 반입된 통신 단말기(4)를 조작한다. 편의적으로, 마스터 및 슬레이브라는 용어를 사용했지만, 엄밀한 주종 관계를 나타내는 것은 아니다. 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s) 사이는 각각의 통신 처리부(70)를 통해 데이터 통신 가능하고, 상태 정보의 교환을 행한다. 통신 단말기(4)는 마스터 수확기(1m)에 감시자의 명령이나 주행 경로에 관한 데이터 등을 부여할 뿐만 아니라, 통신 단말기(4)와 마스터 수확기(1m)를 통해, 슬레이브 수확기(1s)에도 감시자의 명령이나 주행 경로에 관한 데이터를 부여할 수 있다. 예를 들어, 슬레이브 수확기(1s)의 작업 상태 평가부(55)로부터 출력된 상태 정보는 마스터 수확기(1m)로도 전송되고, 마스터 수확기(1m)의 작업 상태 평가부(55)로부터 출력된 상태 정보는 슬레이브 수확기(1s)로도 전송된다. 따라서, 양쪽의 경로 요소 선택부(63)는 양쪽의 상태 정보와 양쪽의 자차 위치를 고려하여 차주행 경로 요소를 선택하는 기능을 갖는다. 또한, 통신 단말기(4)에, 경로 관리부(60)와 경로 요소 선택부(63)가 구축되어 있는 경우에는, 양쪽의 수확기(1)가, 상태 정보를 통신 단말기(4)에 부여하고, 거기에서 선택된 차주행 경로 요소를 수취하게 된다. 또한, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)는 상술한 주행 경로 설정 루틴(주행 경로 요소의 선택 룰)에 기초하여 각각 독자적으로 루트 설정하여 자동 주행을 행하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 주로, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 이용한 자동 주행이 행해지는 경우, 협조 주행에 있어서는, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)에 구비된, 제1 경로 요소 선택부(631)에, 최초에 선택 순번의 산출 대상이 되는 주행 경로 요소를 할당해 둠으로써, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 동일한 주행 경로 요소를 주행하는 문제를 피할 수 있다. 또한, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 수확기(1)측이 아니라, 통신 단말기(4)측에 구축하고, 통신 단말기(4)에서 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 주행해야 할 주행 경로 요소의 선택순을 산출하고, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)로 송신하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)는 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 동일한 주행 경로 요소를 선택하지 않는 것뿐만 아니라, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 인접하여 주행하지 않도록, 주행 시간도 고려하여, 선택 순번을 산출하는 알고리즘을 채용할 필요가 있다.

도 24에는 도 9와 마찬가지로, 작업 폭으로 메쉬 분할하는 메쉬 직선으로 이루어지는 메쉬 직선군으로 망라된 작업 대상 영역(CA)이 도시되어 있다. 여기서는, 마스터 수확기(1m)는 작업 대상 영역(CA)을 나타내는 변형 사각형의 우측 하부의 정점 부근으로부터 주행 경로 요소 L11에 들어가고, 주행 경로 요소 L11과 주행 경로 요소 L21의 교점에서 좌측 선회하여 주행 경로 요소 L21에 들어간다. 또한, 주행 경로 요소 L21과 주행 경로 요소 L32의 교점에서 좌측 선회하여 주행 경로 요소 L32에 들어간다. 이와 같이 하여, 마스터 수확기(1m)는 좌측 선회의 소용돌이 주행을 행한다. 이에 비해, 슬레이브 수확기(1s)는 작업 대상 영역(CA)의 좌측 상부의 정점 부근으로부터 주행 경로 요소 L31에 들어가고, 주행 경로 요소 L31과 주행 경로 요소 L41의 교점에서 좌측 선회하여 주행 경로 요소 L41에 들어간다. 또한, 주행 경로 요소 L41과 주행 경로 요소 L12의 교점에서 좌측 선회하여 주행 경로 요소 L12에 들어간다. 이와 같이 하여, 슬레이브 수확기(1s)는 좌측 선회의 소용돌이 주행을 행한다. 도 24로부터 명백해진 바와 같이, 마스터 수확기(1m)의 주행 궤적 사이에 슬레이브 수확기(1s)의 주행 궤적이 들어가는 협조 제어가 행해진다. 따라서, 마스터 수확기(1m)의 주행은 자기의 작업 폭과 슬레이브 수확기(1s)의 작업 폭을 합한 폭만큼 간격을 둔 소용돌이 주행이 된다. 또한, 슬레이브 수확기(1s)의 주행은 자기의 작업 폭과 마스터 수확기(1m)의 작업 폭을 합한 폭만큼 간격을 둔 소용돌이 주행이 된다. 마스터 수확기(1m)의 주행 궤적과 슬레이브 수확기(1s)의 주행 궤적은, 2중 소용돌이를 만들어 내고 있다.

또한, 작업 대상 영역(CA)은 외측의 주회 주행에 의해 형성되는 외주 영역(SA)에 의해 규정되므로, 최초에 외주 영역(SA)을 형성하기 위한 주회 주행을, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 어느 것에 의해 행할 필요가 있다. 이 주회 주행도, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 협조 제어로 행하는 것도 가능하다.

도 24에 도시된 주행 궤적은 이론적인 것이다. 실제로는, 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보에 대응하여, 마스터 수확기(1m)의 주행 궤적과 슬레이브 수확기(1s)의 주행 경로는 수정되고, 그 주행 궤적도, 완전한 2중 소용돌이는 되지 않는다. 그와 같은 수정 주행의 일례가, 도 25를 사용하여 이하에 설명된다. 도 25에서는, 포장의 외측(두렁)에 있어서, 제1 변 S1의 중앙 외측에 대응하는 위치에, 수확기(1)에 의해 수확된 수확물을 반송하는 운반차 CV가 주차되어 있다. 그리고, 외주 영역(SA)에 있어서의 운반차 CV에 인접하는 위치에, 운반차 CV로의 수확물 배출 작업을 위해 수확기(1)가 주차되는 주차 위치가 설정되어 있다. 도 25는 슬레이브 수확기(1s)가, 작업 주행의 도중에, 작업 대상 영역(CA)에서의 주행 경로 요소로부터 이탈하고, 외주 영역(SA)을 주회 주행하고, 수확물을 운반차 CV로 배출하고, 다시 외주 영역(SA)을 주회 주행하고, 작업 대상 영역(CA)에서의 주행 경로 요소로 복귀하는 모습을 도시하고 있다.

먼저, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)는, 이탈 요구(수확물 배출)가 발생하면, 저류량의 여유와, 주차 위치까지의 주행 거리 등에 기초하여, 외주 영역(SA)에 있어서의 이탈 경로의 속성값을 갖는 주행 경로 요소와, 그 이탈 경로 속성의 주행 경로 요소로의 이탈원이 되는 주행 경로 요소를 선택한다. 본 형태에서는, 외주 영역(SA) 중 주차 위치가 설정된 영역에 설정되어 있는 주행 경로 요소와, 현재 주행하고 있는 주행 경로 요소 L41이 선택되어 있고, 주행 경로 요소 L41과 주행 경로 요소 L12의 교점이 이탈점으로 되어 있다. 외주 영역(SA)으로 진행된 슬레이브 수확기(1s)는 외주 영역(SA)의 주행 경로 요소(이탈 경로)를 따라 주차 위치까지 주행하고, 주차 위치에서 운반차 CV로 수확물을 배출한다.

마스터 수확기(1m)는 슬레이브 수확기(1s)가 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행을 이탈하여 수확물의 배출을 행하고 있는 동안에도, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행을 계속한다. 단, 마스터 수확기(1m)는 주행 경로 요소 L42의 주행 중에 있어서, 본래라면 주행 경로 요소 L42와 주행 경로 요소 L13의 교점에서 주행 경로 요소 L13을 선택할 예정이었다. 그러나, 슬레이브 수확기(1s)의 이탈에 의해, 슬레이브 수확기(1s)에 의한 주행 경로 요소 L12의 주행이 캔슬되었으므로, 주행 경로 요소 L12는 미예취지(미주행)로 되어 있다. 이 때문에, 마스터 수확기(1m)의 경로 요소 선택부(63)는, 주행 경로 요소 L13 대신에 주행 경로 요소 L12를 선택한다. 즉, 마스터 수확기(1m)는 주행 경로 요소 L42와 주행 경로 요소 L12의 교점까지 주행하고, 거기에서 좌회전하고, 주행 경로 요소 L12를 주행한다.

슬레이브 수확기(1s)가 수확물 배출을 종료하면, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)는 슬레이브 수확기(1s)의 현재 위치 및 자동 주행 속도와, 작업 대상 영역(CA)에 있어서의 주행 경로 요소의 속성(미주행/기주행)과, 마스터 수확기(1m)의 현재 위치 및 자동 주행 속도 등에 기초하여, 복귀해야 할 주행 경로 요소를 선택한다. 본 형태에서는, 가장 외측에 위치하는 미작업 주행 경로 요소인 주행 경로 요소 L43이 선택되어 있다. 슬레이브 수확기(1s)는 주차 위치로부터, 외주 영역(SA)을, 복귀 경로의 속성을 갖는 주행 경로 요소를 따라 좌회전으로 주행하고, 주행 경로 요소 L43의 좌측단으로부터 주행 경로 요소 L43으로 들어간다. 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)가 주행 경로 요소 L43을 선택하면, 그 정보가, 상태 정보로서 마스터 수확기(1m)로 송신된다. 마스터 수확기(1m)의 경로 요소 선택부(63)는 주행 경로 요소 L33까지 주행 경로를 선택하고 있었다고 하면, 다음의 주행 경로 요소로서, 주행 경로 요소 L43의 내측 이웃의 주행 경로 요소 L44를 선택한다. 이것은, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가, 주행 경로 요소 L33과 주행 경로 요소 L44의 교점 부근에서 근접할 가능성이 있는 것을 의미한다. 그래서, 양 수확기(1m, 1s)의 주행 제어부(51) 또는 어느 한쪽의 주행 제어부(51)는 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 당해 교점 부근의 통과 시간차를 산출하고, 그 통과 시간차가 소정값 이하라면, 통과 시간이 느린 쪽의 수확기(1)[여기서는 마스터 수확기(1m)]가 충돌 회피를 위해 일시 정차하도록 제어한다. 슬레이브 수확기(1s)가 당해 교점을 통과한 후에, 마스터 수확기(1m)가 다시 자동 주행을 개시한다. 이와 같이 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가, 서로 자차 위치나 선택한 주행 경로 요소 등의 정보를 교환하고 있으므로, 충돌 회피 행동이나 지연 회피 행동을 실행할 수 있다.

이와 같은 충돌 회피 행동이나 지연 회피 행동은, 도 26 및 도 27에 도시한 바와 같이, 직선 왕복 주행에 있어서도 실행된다. 또한, 도 26 및 도 27에서는, 서로 평행한 직선으로 이루어지는 평행 직선군은 L01, L02, …L10으로 나타나 있고, L01-L04가 기작업의 주행 경로 요소이고, L05-L10이 미작업의 주행 경로 요소이다. 도 26에서는, 마스터 수확기(1m)가 주차 위치를 향하기 위해 외주 영역(SA)을 주행하고, 슬레이브 수확기(1s)가 작업 대상 영역(CA)의 하단에서, 상세하게는 주행 경로 요소 L04의 하단에서 일시 정지하고 있다. 슬레이브 수확기(1s)가 주행 경로 요소 L04로부터 유턴 주행으로 주행 경로 요소 L07로 이행하기 위해 외주 영역(SA)에 진입하면, 마스터 수확기(1m)와 충돌하므로, 슬레이브 수확기(1s)가, 충돌 회피 행동으로서 일시 정차하고 있는 것이다. 그리고, 주차 위치에 마스터 수확기(1m)가 주차된 경우, 주행 경로 요소 L05, L06, L07을 사용한 작업 대상 영역(CA)으로의 진입이나 작업 대상 영역(CA)으로부터의 이탈은 불가능해지므로, 주행 경로 요소 L05, L06, L07은 일시적으로 주행 금지(선택 금지)가 된다. 마스터 수확기(1m)가 배출 작업을 종료하고, 주차 위치로부터 이동하면, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)가, 마스터 수확기(1m)의 주행 경로를 가미하고, 주행 경로 요소 L05-L10으로부터, 다음에 이행해야 할 주행 경로 요소를 선택하고, 슬레이브 수확기(1s)는 자동 주행을 재개한다.

또한, 주차 위치에서 마스터 수확기(1m)가 배출 작업을 행하고 있는 동안에도, 슬레이브 수확기(1s)가 작업을 계속하는 것도 가능하다. 그 예를 도 27에 도시하고 있다. 이 케이스에서는, 슬레이브 수확기(1s)의 경로 요소 선택부(63)는, 통상이라면, 주행 경로 요소 우선도가 「1」인 3레인 앞의 주행 경로 요소 L07을, 이행처의 주행 경로 요소로서 선택하지만, 주행 경로 요소 L07은, 도 26의 예와 마찬가지로 주행 금지로 되어 있다. 그래서, 다음으로 우선도가 높은 주행 경로 요소 L08이 선택된다. 주행 경로 요소 L04로부터 주행 경로 요소 L08로의 이동 경로로서는, 기주행이 된 현재의 주행 경로 요소 L04를 후진하는 경로(도 27에서 실선으로 나타나 있음)나, 주행 경로 요소 L04의 하단으로부터 우회전으로 전진하여 외주 영역(SA)으로 나오는 경로(도 27에서 점선으로 나타나 있음) 등의 복수의 경로가 산출되고, 가장 효율이 좋은 경로, 예를 들어 최단이 되는 경로(이 형태에서는 실선의 경로)가 선택된다.

또한, 주로, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 이용한 자동 주행이 행해지는 경우, 복수대의 수확기(1)에 의한 직선 왕복 주행에 있어서도, 상술한 바와 같은 긴급 피난적인 주행 경로 요소를 선택하고, 예외적인 주행을 행하는 예외 처리의 실행도 가능하다. 협조 주행에 있어서의 예외 처리로서는, 예를 들어 상술한 도 26 및 도 27에 도시한 바와 같은 처리를 이용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 복수대의 수확기(1)가 협조하고, 하나의 포장에 있어서 작업 주행하는 경우라도, 각각의 경로 요소 선택부(63)는 관리 센터 KS로부터 수취한 작업 계획서나 통신 단말기(4)로부터 인위적으로 입력된 주행 패턴(예를 들어, 직선 왕복 주행 패턴이나 소용돌이 주행 패턴)과, 자차 위치와, 각각의 작업 상태 평가부(55)로부터 출력되는 상태 정보와, 미리 등록되어 있는 선택 룰에 기초하여, 주행 경로 요소를 순차 선택해 간다. 이하에, 상술한 (A1)부터 (A12) 이외의 룰이며, 복수대의 수확기(1)가 협조하여 작업 주행하는 경우에 특유의 선택 룰(B1) 내지 (B11)을 열거한다.

(B1) 협조하여 작업 주행하는 복수의 수확기(1)는 동일한 주행 패턴으로 자동 주행한다. 예를 들어, 한쪽의 수확기(1)에 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우는, 다른 쪽의 수확기(1)에도 직선 왕복 주행 패턴이 설정된다.

(B2) 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 한쪽의 수확기(1)가 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하여 외주 영역(SA)에 들어가면, 다른 쪽의 수확기(1)는 더 외측의 주행 경로 요소를 선택한다. 그 결과, 이탈한 수확기(1)의 주행 예정 경로를 남겨 두는 것은 아니고, 이탈한 수확기(1)가 주행할 예정인 주행 경로 요소를 먼저 취한다.

(B3) 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 이탈한 수확기(1)가 다시 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로 복귀할 때에는, 작업 주행 중의 수확기(1)로부터 멀게, 또한 미작업의 속성을 갖는 주행 경로 요소를 선택한다.

(B4) 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 선택 대상이 되는 주행 경로 요소의 길이가 짧아지면, 1대만의 수확기(1)로 작업 주행을 실행하고, 남은 수확기(1)는 작업 주행으로부터 이탈한다.

(B5) 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 충돌 위험성을 피하기 위해, 복수의 수확기(1)가, 작업 대상 영역(CA)의 외형을 나타내는 다각형의 변에 평행한 주행 경로 요소군으로부터 주행 경로 요소를 동시에 선택하는 것을 금지한다.

(B6) 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 어느 수확기(1)가 유턴 주행하고 있을 때는, 다른 수확기(1)는, 외주 영역(SA) 중 유턴 주행이 실행되어 있는 영역에 진입하지 않도록 자동 주행 제어된다.

(B7) 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우, 다음의 주행 경로 요소로서는, 다른 수확기(1)가 다음에 주행 예정인 주행 경로 요소 또는 현재 주행하고 있는 주행 경로 요소로부터 적어도 2개 이상 이격된 위치에 있는 주행 경로 요소가 선택된다.

(B8) 수확물 배출이나 연료 보급을 위해, 작업 대상 영역(CA)에서의 작업 주행으로부터 이탈하는 타이밍의 결정, 및 주행 경로 요소의 선택은 여유도와 주차 위치까지의 주행 시간뿐만 아니라, 복수의 수확기(1)가 동시에 이탈하지 않는 것을 조건에 더하여 행해진다.

(B9) 마스터 수확기(1m)에서 관행 주행이 설정되어 있는 경우, 슬레이브 수확기(1s)는 마스터 수확기(1m)에 추종하는 자동 주행을 행한다.

(B10) 마스터 수확기(1m)의 수확물 탱크(14)의 용량과 슬레이브 수확기(1s)의 수확물 탱크(14)의 용량이 상이한 경우에, 동시 또는 거의 동시에 배출 요구가 나오면, 용량이 적은 수확기(1)가 먼저 배출 작업을 행한다. 배출할 수 없는 수확기(1)의 배출 대기 시간(비작업 시간)이 짧아져, 포장의 수확 작업을 조금이라도 빠르게 종료할 수 있다.

(B11) 하나의 포장이 상당히 넓은 경우는, 하나의 포장을 중간 분할에 의해 복수의 구획으로 구분하고, 각 구획에 1대의 수확기(1)를 투입한다. 도 28은 작업 대상 영역(CA)의 중앙에 띠상의 중간 분할 영역 CC를 형성하고, 작업 대상 영역(CA)을 2개의 구획 CA1과 CA2로 구분하는 중간 분할 과정의 도중을 도시하는 설명도이고, 도 29는 중간 분할 과정의 종료 후를 도시하는 설명도이다. 이 실시 형태에서는, 마스터 수확기(1m)가 중간 분할 영역 CC를 형성한다. 마스터 수확기(1m)가 중간 분할을 행하고 있는 동안, 슬레이브 수확기(1s)는, 구획 CA2에서, 예를 들어 직선 왕복 주행 패턴으로 작업 주행을 행한다. 이 작업 주행에 앞서, 구획 CA2를 위한 주행 경로 요소군이 생성된다. 그때, 구획 CA2에 있어서, 중간 분할 영역 CC에 가장 가까운 위치의 작업 폭 1개분에 대응하는 주행 경로 요소를 선택하는 것은, 중간 분할 과정이 종료될 때까지 금지된다. 이로써, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 접촉을 피할 수 있다.

중간 분할 과정이 종료되면, 마스터 수확기(1m)는 구획 CA1을 위해 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여, 단독 작업 주행과 같이 주행 제어되고, 슬레이브 수확기(1s)는 구획 CA2를 위해 산출된 주행 경로 요소군을 사용하여, 단독 작업 주행과 같이 주행 제어된다. 어느 수확기(1)가 먼저 작업을 완료한 경우, 작업이 남아 있는 구획에 들어가고, 당해 수확기(1)와 다른 수확기(1)의 협조 제어가 개시된다. 담당하는 구획에서의 작업이 종료된 수확기(1)는 다른 수확기(1)의 작업의 서포트를 하기 위해, 다른 수확기(1)의 담당 구획을 향하도록 자동 주행한다.

또한, 주로, 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 이용한 자동 주행이 행해지는 경우, 이와 같은 단독 작업 주행으로서, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)가 각각의 구획에서 직선 왕복 주행하는 경우에는, 각 구획에 대하여 상술한 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 사용한 작업 주행이 가능하다.

포장의 규모가 더 큰 경우에는, 도 30에 도시한 바와 같이, 포장이 격자상으로 중간 분할된다. 이 중간 분할은, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)에서 행할 수 있다. 격자상의 중간 분할로 형성된 구획에 마스터 수확기(1m)에 의한 작업과 슬레이브 수확기(1s)에 의한 작업이 할당되고, 각각의 구획에 있어서, 단독의 수확기(1)에 의한 작업 주행이 실시된다. 단, 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)의 거리가 소정값 이상으로 이격되지 않는다는 조건에서, 주행 경로 요소가 선택된다. 이것은, 슬레이브 수확기(1s)가 마스터 수확기(1m)로부터 지나치게 이격되면, 마스터 수확기(1m)에 탑승하고 있는 감시자에 의한 슬레이브 수확기(1s)의 작업 주행의 감시나, 서로의 상태 정보의 교신이 곤란해지기 때문이다. 도 30과 같은 형태의 경우는, 담당하는 구획에서의 작업이 종료된 수확기(1)는, 다른 수확기(1)의 작업 서포트를 하기 위해, 다른 수확기(1)의 담당 구획을 향하도록 자동 주행해도 되고, 자차의 담당인 다음의 구획을 향하도록 자동 주행해도 된다. 이 경우라도, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)가 각각의 구획에서 직선 왕복 주행하는 경우에는, 각 구획에 대하여 상술한 제1 경로 요소 선택부(631) 및 제2 경로 요소 선택부(632)를 사용한 작업 주행이 가능하다.

운반차 CV의 주차 위치나, 연료 보급차의 주차 위치는 외주 영역(SA)의 외측이 되므로, 작업 주행하고 있는 구획에 따라서는, 수확물 배출이나 연료 보급을 위한 주행 경로가 길어져, 그 주행 시간이 낭비가 된다. 이 때문에, 주차 위치로의 진행 주행 및 주차 위치로부터의 복귀 주행 시에, 통과로가 되는 구획의 작업 주행을 실시하는 주행 경로 요소와 주회 주행 경로 요소가 선택된다.

〔협조 자동 주행 시에 있어서의 작업 장치 기기군 등의 파라미터의 미세 조정에 대하여〕

마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 협조하여 작업 주행하는 경우, 통상 마스터 수확기(1m)에는 감시자가 탑승하고 있다. 그 때문에, 감시자는 마스터 수확기(1m)에 대해서는, 필요에 따라, 통신 단말기(4)를 통해, 자동 주행 제어에 있어서의 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)에 대한 파라미터의 값을 미세 조정할 수 있다. 마스터 수확기(1m)의 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)에 대한 파라미터의 값을, 슬레이브 수확기(1s)에 있어서도 실현하기 위해, 도 31에 도시한 바와 같이, 마스터 수확기(1m)로부터 슬레이브 수확기(1s)의 파라미터를 조정할 수 있는 구성을 채용할 수 있다. 단, 통신 단말기(4)는 슬레이브 수확기(1s)에도 구비되어 있어도 전혀 문제는 없다. 왜냐하면, 슬레이브 수확기(1s)도, 단독 자동 주행을 하는 경우도, 마스터 수확기(1m)로서 사용되는 경우도 있기 때문이다.

도 31에 도시된 통신 단말기(4)에는 파라미터 취득부(45)와, 파라미터 조정 명령 생성부(46)가 구축되어 있다. 파라미터 취득부(45)는 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)에서 설정되어 있는 기기 파라미터를 취득한다. 이로써, 통신 단말기(4)의 터치 패널(41)의 표시 패널부에 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)의 기기 파라미터의 설정값을 표시시킬 수 있다. 마스터 수확기(1m)에 탑승하고 있는 감시자는 터치 패널(41)을 통해, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)의 기기 파라미터를 조정하기 위한 기기 파라미터 조정량을 입력한다. 파라미터 조정 명령 생성부(46)는 입력된 기기 파라미터 조정량에 기초하여, 대응하는 기기 파라미터를 조정하는 파라미터 조정 명령을 생성하고, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)로 송신한다. 이와 같은 통신을 위한 통신 인터페이스로서, 마스터 수확기(1m) 및 슬레이브 수확기(1s)의 제어 유닛(5)에는 통신 처리부(70)가 구비되어 있고, 통신 단말기(4)에는 통신 제어부(40)가 구비되어 있다. 마스터 수확기(1m)의 기기 파라미터의 조정에 관해서는, 감시자가 마스터 수확기(1m)에 장비되어 있는 각종 조작구를 사용하여, 직접 행해도 된다. 기기 파라미터는 주행 기기 파라미터와 작업 기기 파라미터로 나뉜다. 주행 기기 파라미터에는 차속과 엔진 회전수가 포함된다. 또한, 작업 기기 파라미터에는 수확부(15)의 높이나 릴(17)의 높이가 포함되어 있다.

상술한 바와 같이, 자동 주행 제어부(511)는 위성 측위 모듈(80)에 의해 얻어진 측위 데이터에 기초하여 실차속을 산출하는 기능을 갖는다. 협조 자동 주행에 있어서, 이 기능을 이용하여, 동일한 방향에서 선행하는 수확기(1)의 측위 데이터에 기초하는 실차속과, 후속의 수확기(1)의 측위 데이터에 기초하는 실차속을 비교하여, 차속차가 있으면, 후속의 수확기(1)의 차속이 선행하는 수확기(1)의 차속과 일치하도록, 차속 조정이 행해진다. 이로써, 선행하는 수확기(1)와 후속의 수확기(1)의 차속의 차이에 기인하는 이상 접근이나 접촉이 방지된다.

수확기(1)의 통신 처리부(70)나 통신 단말기(4)의 통신 제어부(40)에, 등록되어 있는 휴대 전화 등의 휴대 통신 단말기와 통화나 메일을 보내는 통신 통화 기능을 구비할 수 있다. 그와 같은 통신 통화 기능이 구비되어 있는 경우, 수확물의 저류량이 소정량을 초과하면, 수확물의 배출처가 되는 운반차 CV의 운전자에게, 수확물 배출을 행하는 취지의 통화(인공 음성) 또는 메일이 송출된다. 마찬가지로, 연료 잔량이 소정량 이하로 되면, 연료 보급차의 운전자에게, 연료 보급을 의뢰하는 취지의 통화(인공 음성) 또는 메일이 송출된다.

〔다른 실시 형태〕

(1) 상술한 실시 형태에서는, 노멀 유턴 주행을 행하기 위해서는, 방향 전환 주행 전의 경로 변경 가능점과 방향 전환 주행 후의 경로 변경 가능점 사이에 2개 이상의 주행 경로 요소를 두는 거리를 필요로 하고, 그것보다 짧은 거리에서는, 스위치백턴 주행이 사용되어 있었다. 나아가, 다음의 주행 경로 요소로서, 2개 비운 주행 경로 요소가, 가장 우선도가 높게 설정되어 있었다. 그러나, 노멀 유턴 주행에 요구되는 2개의 주행 경로 요소의 거리는, 수확기(1)의 선회 성능에 의존하므로, 물론 그 밖의 수확기(1)(작업차)에서는, 상이한 거리가 된다. 따라서, 노멀 유턴 주행이 사용되는 한계가 되는 2개의 주행 경로 요소의 적정한 거리는, 이용되는 수확기(1)(작업차)마다 설정된다.

(2) 상술한 실시 형태에서는, 사전의 주회 주행에 의해, 직선 왕복 주행에 있어서의 유턴 주행에 있어서도, 소용돌이 주행에 있어서의 α턴 주행에 있어서도 충분한 넓이의 스페이스가 확보되는 것을 전제로 자동 주행의 설명을 했다. 그러나, 일반적으로는, 유턴 주행에 필요로 하는 스페이스는 α턴 주행에 필요로 하는 스페이스보다도 넓다. 그 때문에, 사전의 주회 주행에 의해 형성되는 스페이스는, 유턴 주행에 있어서 충분하지 않은 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 32에 도시한 바와 같이, 1대의 수확기(1)에 의해 작업을 행하고 있을 때에, 유턴 주행을 할 때에, 두렁에 디바이더 등이 접촉하여, 두렁을 무너뜨려 버릴 우려가 있다. 그래서, 주행 패턴으로서 직선 왕복 주행 패턴이 설정된 경우에는, 전술한 바와 같이 두렁을 무너뜨려 버리는 사태를 피하기 위해, 작업 주행이 개시되면, 우선은, 작업 대상 영역(CA)의 최외주 부분에 있어서, 적어도 일주를 자동으로 작업 주행함으로써, 외주 영역(SA)을 내주측으로 확장한다. 사전의 주회 주행에 의해 형성된 외주 영역(SA)의 폭이 유턴 주행에 있어서 불충분했다고 해도, 이와 같이, 외주 영역(SA)을 내주측으로 확장함으로써, 문제없이 유턴 주행을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 포장의 주위에 정차된 작업 지원차로의 수확물 배출 등을 위해 수확기(1)를 규정의 주차 위치에 정차시킬 때는, 효율 좋은 작업을 위해, 수확기(1)를 주차 위치에, 어느 정도 정확하고, 또한 지원 작업에 적합한 자세(방향)로 하여 정차시킬 필요가 있다. 이것은, 자동 주행이든 수동 주행이든 동일하다. 작업 대상 영역(CA)의 외주 라인 중 유턴 주행이 행해지는 측의 외주 라인은 직선 왕복 주행에 따라서는 변동되지 않기 때문에, 외주 영역(SA)이 좁으면, 수확기(1)가 미작업지인 작업 대상 영역(CA)에 돌입하여 농작물 등에 손상을 끼치거나, 두렁에 접촉하여 두렁을 무너뜨려 버리거나 할 가능성이 있다. 이 때문에, 직선 왕복 주행에 의한 작업 대상 영역(CA)의 주행 작업을 개시하기 전에, 추가적인 주회 주행(추가 주회 주행)을 행하는 것이 적합하다. 이와 같은 추가 주회 주행은, 감시자의 지시에 의해 행해져도 되고, 자동적으로 행해져도 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 외주 영역(SA)을 만들어 내는 사전의 주회 주행은, 통상 복수 주, 소용돌이상으로 행해진다. 가장 외측의 주회 주행 경로는 주행 경로가 복잡하고, 포장마다 상이하므로, 인위 조타가 채용된다. 그 이후의 주회 주행은 자동 조타 또는 인위 조타로 행해진다. 또한, 도 32에 도시한 바와 같이, 주차 위치 PP와 유턴 경로군 UL이 중복되어 있는 경우, 수확기(1)가 주차 위치 PP에 주차되어 있는 동안은, 그 수확기(1)에 의해, 별도의 수확기(1)의 유턴 주행이 저해되어 버리는 사태가 상정된다. 그 때문에, 사전의 주회 주행이 완료된 시점에서, 주차 위치 PP와 유턴 경로군 UL이 중복되어 있는 경우는, 상술한 추가 주회 주행을 행하는 것이 바람직하다.

추가 주회 주행을 위한 주행 경로는, 사전의 주회 주행에 있어서의 수확기(1)의 주행 궤적이나, 작업 대상 영역(CA)의 외형 데이터 등에 기초하여 산출할 수 있다. 따라서, 추가 주회 주행은 자동 조타에 의해 행하는 것이 가능하다. 이하에, 도 32를 사용하여, 자동 주행에서의 추가 주회 주행의 흐름의 일례를 설명한다.

<스텝 #01>

사전의 주회 주행에 의해, 포장은 수확 작업이 종료된 외주 영역(SA)과, 이제부터 수확 작업이 행해지는 작업 대상 영역(CA)으로 구분된다. 사전의 주회 주행 후에 있어서는, 도 32의 스텝 #01에 나타낸 바와 같이, 주차 위치 PP와 유턴 경로군 UL이 외주 영역(SA)에 있어서 중복되어 있다. 그리고, 외주 영역(SA)에 있어서의 유턴 경로군 UL이 설정되어 있는 부분의 폭은, 직선 왕복 주행만으로는 확장되는 일은 없다. 따라서, 이 부분의 폭을 확장하기 위해, 자동적으로, 혹은 감시자의 지시에 기초하여, 도 32의 스텝 #02에서 나타내는 추가 주회 주행이 실행된다.

<스텝 #02>

이 추가 주회 주행에서는, 직사각 형상의 주회 주행 경로를 구성하는 복수의 주회 주행 경로 요소(도 32에서 굵은 선)가 산출된다. 이 주회 주행 경로 요소에는, 직선 왕복 주행을 위해 산출된 주행 경로 요소에 있어서의 좌측단의 주행 경로 요소 Ls와 우측단의 주행 경로 요소 Le가 포함된다. 또한, 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le는 모두 직선상이다. 또한, 직사각 형상의 주회 주행 경로에 있어서, 주행 경로 요소 Ls와 주행 경로 요소 Le는 대변으로 된다. 또한, 여기서는, 주회 주행 경로 요소는 주행 경로 요소 Ls와, 주행 경로 요소 Le와, 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le의 상단끼리를 접속하는 주행 경로 요소와, 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le의 하단끼리를 접속하는 주행 경로 요소이다. 자동 주행이 개시되면, 이 추가적인 주회 주행 경로에 적합한 주회 주행 경로 요소가 경로 요소 선택부(63)에 의해 선택되고, 자동 주행(주회 주행에서의 작업 주행)이 실행된다.

<스텝 #03>

도 32의 스텝 #03에서 나타낸 바와 같이, 이 추가 주회 주행에 의해, 외주 영역(SA)이 확대된다. 이로써, 주차 위치 PP와 미작업지 사이에, 적어도 수확기(1)의 작업 폭에 상당하는 폭을 갖는 스페이스가 새롭게 형성된다. 이어서, 작업 대상 영역(CA)이, 이 추가 주회 주행에서의 주회수의 작업 폭 분만큼 축소된 것에 의해, 좌측단의 주행 경로 요소 Ls와 우측단의 주행 경로 요소 Le는, 작업 대상 영역(CA)이 축소된 분만큼 내측으로 이동한다. 그리고, 이동된 주행 경로 요소 Ls 및 주행 경로 요소 Le를 대변으로 하는 직사각형인 새로운 작업 대상 영역(CA)에 대하여, 직선 왕복 주행 패턴에 의한 작업 주행 경로가 결정되고, 새로운 작업 대상 영역(CA)의 자동 작업 주행이 개시된다.

또한, 도 32의 스텝 #01에 있어서, 주차 위치 PP가 유턴 경로군 UL에 중복되어 있지 않고, 또한 주차 위치 PP가 유턴 경로군 UL을 마주보고 있지 않은 경우가 있다. 예를 들어, 주차 위치 PP가, 좌측단의 주행 경로 요소 Ls를 마주보고 위치하는 경우가 있다. 이 경우는, 주행 경로 요소 Ls가 최초에 선택되는 직선 왕복 주행이 행해짐으로써, 주차 위치의 주변 영역이 확대되어 가므로, 상술한 추가 주회 주행은, 이제는 실행되지 않는다. 혹은, 1주 정도의 추가 주회 주행만이 행해져도 된다.

또한, 복수대의 수확기(1)에 의해 협조적으로 작업 주행하는 경우에도, 상술한 추가 주회 주행이 자동적으로 행해지도록 구성되어 있어도 된다. 협조 작업의 경우, 주행 패턴으로서 직선 왕복 주행 패턴이 설정됨과 함께, 주차 위치 PP가 유턴 경로군 UL을 마주보는 위치로 설정되면, 작업 주행 개시 후 바로, 복수 주(3 내지 4주 정도)분의 추가 주회 주행이 자동적으로 행해진다. 이로써, 작업 대상 영역(CA)이 축소되어, 주차 위치 PP의 내주측에 넓은 스페이스가 확보된다. 따라서, 1대의 수확기(1)가 주차 위치 PP에 정차하고 있어도, 다른 수확기(1)는, 여유를 갖고, 주차 위치 PP의 내주측에서 유턴할 수 있거나, 주차 위치 PP의 내주측을 통과할 수 있다.

(3) 상술한 실시 형태에서는, 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우에, 외주 영역(SA)에 있어서 유턴 주행이 행해지는 영역에, 운반차 CV 등의 지원차로의 작업을 위한 주차 위치가 설정되어 있으면, 배출 작업 등을 위해 정차하고 있는 수확기(1)와는 별도의 수확기(1)는, 배출 작업 등의 종료까지 정지하여 대기하거나, 주차 위치 PP를 우회하는 주행 경로 요소가 선택되거나 하도록 구성되어 있었다. 그러나, 이와 같은 경우에, 주차 위치 PP보다도 내주측에 유턴 주행을 행하는 데 충분한 스페이스를 확보하기 위해, 자동 주행(작업 주행)이 개시되면, 1대 또는 복수대의 수확기(1)가 자동으로 작업 대상 영역(CA)의 외주부를 몇 주나 주회 주행하도록 구성되어 있어도 된다.

(4) 상술한 실시 형태에서는, 제1 작업차인 마스터 수확기(1m)와 제2 작업차인 슬레이브 수확기(1s)의 작업 폭이 동일하다고 간주하고, 주행 경로 요소의 설정 및 선택에 대하여 설명했다. 여기서는, 마스터 수확기(1m)의 작업 폭과 슬레이브 수확기(1s)의 작업 폭이 상이한 경우에, 어떻게 주행 경로 요소의 설정 및 선택이 이루어지는지에 대하여, 둘의 예를 들어 설명한다. 마스터 수확기(1m)의 작업 폭을 제1 작업 폭으로 하고, 슬레이브 수확기(1s)의 작업 폭을 제2 작업 폭으로 하여 설명한다. 이해하기 쉽도록, 구체적으로, 제1 작업 폭을 「6」으로 하고, 제2 작업 폭을 「4」로 하고 있다.

(4-1) 도 33에는 직선 왕복 주행 패턴이 설정되어 있는 경우의 예가 도시되어 있다. 이 케이스에서는, 경로 관리부(60)는 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출한다. 이때, 각 주행 경로 요소의 폭은 제1 작업 폭과 제2 작업 폭의 최대공약수 또는 근사 최대공약수인 기준 폭으로 설정된다. 제1 작업 폭이 「6」, 제2 작업 폭이 「4」이기 때문에, 기준 폭은 「2」가 된다. 도 33에서는, 주행 경로 요소를 식별하기 위해, 01부터 20까지의 수를, 경로 번호로 하여 각 주행 경로 요소에 붙이고 있다.

경로 번호 17의 주행 경로 요소로부터 마스터 수확기(1m)가 출발하고, 경로 번호 12의 주행 경로 요소로부터 슬레이브 수확기(1s)가 출발하는 것으로 한다. 경로 요소 선택부(63)는, 도 8에 도시한 바와 같이 마스터 수확기(1m)의 주행 경로 요소를 선택하는 기능을 갖는 제1 경로 요소 선택부(631)와, 슬레이브 수확기(1s)의 주행 경로 요소를 선택하는 기능을 갖는 제2 경로 요소 선택부(632)로 나뉘어 있다. 경로 요소 선택부(63)가 마스터 수확기(1m)의 제어 유닛(5)에 구축되어 있는 경우, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 선택된 차주행 경로 요소는, 마스터 수확기(1m)의 통신 처리부(70)와 슬레이브 수확기(1s)의 통신 처리부(70)를 통해 슬레이브 수확기(1s)의 경로 설정부(64)에 부여된다. 또한, 작업 폭의 중심 또는 수확기(1)의 중심과 주행 경로 요소는 반드시 일치하지 않아도 되고, 편차가 있으면, 그 편차를 고려한 자동 주행 제어가 행해진다.

도 33에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 경로 요소 선택부(631)는, 제1 작업 폭 또는 제2 작업 폭의 정수배의 영역(미주행이라도 기주행이라도 가능), 혹은 제1 작업 폭의 정수배와 제2 작업 폭의 정수배의 합계의 영역(미주행이라도 기주행이라도 가능)을 남기도록, 미주행으로 되어 있는 주행 경로 요소군으로부터, 다음의 주행 경로 요소를 선택한다. 선택된 차주행 경로 요소는, 마스터 수확기(1m)의 경로 설정부(64)에 부여된다. 마찬가지로, 제2 경로 요소 선택부(632)는 제1 작업 폭 또는 제2 작업 폭의 정수배의 영역(미주행이라도 기주행이라도 가능), 혹은 제1 작업 폭의 정수배와 제2 작업 폭의 정수배의 합계의 영역(미주행이라도 기주행이라도 가능)을 남기도록, 미주행으로 되어 있는 주행 경로 요소군으로부터, 다음의 주행 경로 요소를 선택한다.

즉, 제1 경로 요소 선택부(631) 또는 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 부여된 차주행 경로 요소를 따라 마스터 수확기(1m) 또는 슬레이브 수확기(1s)가 자동 주행한 후에는, 작업 대상 영역(CA)에는, 제1 작업 폭 또는 제2 작업 폭의 정수배의 폭을 갖는 미주행의 영역이 계속해서 남겨지게 된다. 그러나, 최종적으로는, 제2 작업 폭 미만의 좁은 폭을 갖는 미작업 영역이 남을 가능성이 있지만, 그와 같은 최후에 남은 미작업 영역은 마스터 수확기(1m) 또는 슬레이브 수확기(1s)의 어느 하나로 작업 주행된다.

(4-2) 도 34에는 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있는 경우의 예가 도시되어 있다. 이 케이스에서는, 작업 대상 영역(CA)에, 종횡의 간격이 제1 작업 폭인 종직선군과 횡직선군으로 구성되는 주행 경로 요소군이 설정된다. 횡직선군에 속하는 주행 경로 요소에는, 그 경로 번호로서, X1 내지 X9의 기호가 부여되어 있다. 또한, 종직선군에 속하는 주행 경로 요소에는, 그 경로 번호로서, Y1 내지 Y9의 기호가 부여되어 있다.

도 34는 마스터 수확기(1m)와 슬레이브 수확기(1s)가 외부로부터 내부에 걸쳐서 좌회전의 이중 소용돌이선을 그리는 소용돌이 주행 패턴이 설정되어 있다. 경로 번호 Y1의 주행 경로 요소로부터 마스터 수확기(1m)가 출발하고, 경로 번호 X1의 주행 경로 요소로부터 슬레이브 수확기(1s)가 출발하는 것으로 한다. 경로 요소 선택부(63)는 이 케이스에서도, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)로 나뉘어 있다.

도 34에 도시한 바와 같이, 마스터 수확기(1m)는 먼저, 제1 경로 요소 선택부(631)에 의해 최초에 선택된 경로 번호 Y1의 주행 경로 요소를 주행한다. 그러나, 도 34에 도시된 주행 경로 요소군은, 당초 제1 작업 폭을 간격으로 하여 산출되어 있으므로, 제1 작업 폭보다 좁은 제2 작업 폭을 갖는 슬레이브 수확기(1s)를 위해, 제2 경로 요소 선택부(632)에 의해 최초에 선택된 경로 번호 X1의 주행 경로 요소는, 제1 작업 폭과 제2 작업 폭의 차이를 메우기 위해, 그 위치 좌표가 수정된다. 즉, 제1 작업 폭과 제2 작업 폭의 차(이후, 이 차를 폭 차라고 칭함)의 0.5배분만큼, 경로 번호 X1의 주행 경로 요소는 외측 근처로 수정된다(도 34, #01). 마찬가지로, 슬레이브 수확기(1s)의 주행에 수반하여 선택된 차주행 경로 요소인 경로 번호 Y2, X8, Y8도 수정된다(도 34, #02와 #03과 #04). 마스터 수확기(1m)는 당초와 같은 경로 번호 Y1로부터 경로 번호 X9, Y9의 주행 경로 요소를 주행하지만(도 34, #03과 #04), 그 다음에 선택되는 경로 번호 X2의 주행 경로 요소는, 그 외측을 슬레이브 수확기(1s)가 주행하고 있으므로 폭 차만큼 위치 수정이 행해진다(도 34, #04). 슬레이브 수확기(1s)를 위해, 경로 번호 X3의 주행 경로 요소가 선택된 때에는, 경로 번호 X3의 외측에 위치하는 경로 번호 X1의 주행 경로 요소를 슬레이브 수확기(1s)가 이미 주행하고 있으므로, 폭 차의 1.5배분만큼, 위치 수정이 행해진다(도 34, #05). 이와 같이 하여, 이후에는 순차, 선택된 주행 경로 요소의 외측에 슬레이브 수확기(1s)가 주행한 주행 경로 요소가 존재하는 수에 따라, 제1 작업 폭과 제2 작업 폭의 차를 상쇄하기 위해, 선택된 주행 경로 요소의 위치 수정이 행해진다(도 34, #06). 주행 경로 요소의 위치 수정은, 여기서는, 경로 관리부(60)에 의해 행해지지만, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)가 행하는 것도 가능하다.

도 33과 도 34를 사용한 주행예에서는, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)가, 마스터 수확기(1m)의 제어 유닛(5)에 구축되어 있는 것으로 하여 설명했다. 그러나, 제2 경로 요소 선택부(632)는 슬레이브 수확기(1s)에 구축되어 있어도 된다. 그때는, 슬레이브 수확기(1s)가 주행 경로 요소군을 나타내는 데이터를 수취하고, 제1 경로 요소 선택부(631)와 제2 경로 요소 선택부(632)가, 각각이 선택한 주행 경로 요소를 교환하면서, 자기의 차주행 경로 요소를 선택하고, 필요한 위치 좌표 수정을 행하면 된다. 또한, 경로 관리부(60), 제1 경로 요소 선택부(631), 제2 경로 요소 선택부(632)를 모두, 통신 단말기(4)에 구축하고, 통신 단말기(4)로부터, 선택된 주행 경로 요소를 경로 설정부(64)로 보내는 구성도 가능하다.

(5) 상술한 실시 형태에 있어서 도 8에 기초하여 설명한 제어 기능 블록은 어디까지나 일례에 지나지 않고, 각 기능부를 더 분할하는 것이나 복수의 기능부를 통합하는 것도 가능하다. 또한, 기능부는 상부 제어 장치로서의 제어 유닛(5)과 통신 단말기(4)와 관리 컴퓨터(100)에 할당되었지만, 이 기능부의 할당도 일례이고, 각 기능부는 임의의 상부 제어 장치에 할당하는 것도 가능하다. 상부 제어 장치끼리 데이터 교환 가능하게 연결되어 있으면, 별도의 상부 제어 장치에 할당하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 8에 도시된 제어 기능 블록도에서는, 작업지 데이터 입력부(42), 외형 데이터 생성부(43), 영역 설정부(44)가, 제1 주행 경로 관리 모듈 CM1로서, 통신 단말기(4)에 구축되어 있다. 또한, 경로 관리부(60), 경로 요소 선택부(63), 경로 설정부(64)가, 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2로서, 수확기(1)의 제어 유닛(5)에 구축되어 있다. 이것 대신에, 경로 관리부(60)가 제1 주행 경로 관리 모듈 CM1에 포함되어도 된다. 또한, 외형 데이터 생성부(43)나 영역 설정부(44)가, 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2에 포함되어도 된다. 제1 주행 경로 관리 모듈 CM1 모두를 제어 유닛(5)에 구축해도 되고, 제2 주행 경로 관리 모듈 CM2 모두를 통신 단말기(4)에 구축해도 된다. 주행 경로 관리에 관한 가능한 한 많은 제어 기능부를 반출 가능한 통신 단말기(4)에 구축한 쪽이, 메인터넌스 등의 자유도가 높아져, 바람직하다. 이 기능부의 할당은 통신 단말기(4) 및 제어 유닛(5)의 데이터 처리 능력이나, 통신 단말기(4)와 제어 유닛(5) 사이의 통신 속도에 의해 제한된다.

(6) 본 발명에서 산정되고, 설정되는 주행 경로는, 자동 주행의 목표 주행 경로로서 사용되지만, 수동 주행의 목표 주행 경로로서 사용하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명은 자동 주행뿐만 아니라 수동 주행에도 적용 가능하고, 물론, 자동 주행과 수동 주행을 혼재시킨 운용도 가능하다.

(7) 상술한 실시 형태에서는, 관리 센터 KS로부터 보내져 오는 포장 정보에, 애당초 포장 주변의 지형도가 포함되어 있고, 포장의 경계를 따른 주회 주행에 의해, 포장의 외형상 및 외형 치수의 정밀도를 향상시키는 예를 나타냈다. 그러나, 포장 정보에는 포장 주변의 지형도, 적어도 포장의 지형도가 포함되어 있지 않고, 주회 주행에 의해 비로소, 포장의 외형상 및 외형 치수가 산정되도록 구성되어 있어도 된다. 또한, 관리 센터 KS로부터 보내져 오는 포장 정보나 작업 계획서의 내용이나, 통신 단말기(4)를 통해 입력되는 항목은 상술한 형태의 것에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.

(8) 상술한 실시 형태에서는, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 메쉬 경로 요소 산출부(601)와는 별도로, 스트립 경로 요소 산출부(602)가 구비되고, 스트립 경로 요소 산출부(602)에 의해, 작업 대상 영역(CA)을 망라하는 평행 직선군인 주행 경로 요소군이 산출되는 예를 도시했다. 그러나, 스트립 경로 요소 산출부(602)를 구비하지 않고, 메쉬 경로 요소 산출부(601)에 의해 산출된 메쉬상의 직선군인 주행 경로 요소를 사용하여, 직선 왕복 주행을 실현해도 된다.

(9) 상술한 실시 형태에서는, 협조 주행 제어가 행해지고 있을 때에, 감시자의 목시 결과에 기초하여, 슬레이브 수확기(1s)의 차량 주행 기기군(71)이나 작업 장치 기기군(72)의 파라미터를 변경하는 예를 나타냈다. 그러나, 마스터 수확기(1m)나 슬레이브 수확기(1s)에 탑재된 카메라에 의해 촬영된 영상(동화상이나 일정 간격으로 촬영되는 정지 화상)이 마스터 수확기(1m)에 탑재된 모니터 등에 비추어지도록 구성하고, 감시자가 이 영상을 보고, 슬레이브 수확기(1s)의 작업 상황을 판단하여, 차량 주행 기기군(71)나 작업 장치 기기군(72)의 파라미터를 변경해도 된다. 혹은, 마스터 수확기(1m)의 파라미터가 변경되는 데 연동하여, 슬레이브 수확기(1s)의 파라미터가 변경되도록 구성해도 된다.

(10) 상술한 실시 형태에서는, 협조하여 작업 주행하는 복수의 수확기(1)가 서로 동일한 주행 패턴으로 자동 주행하는 예를 나타냈다. 그러나, 서로 다른 주행 패턴으로 자동 주행하는 구성이어도 된다. 이 경우, 예를 들어 작업 도중에 주행 패턴의 설정 바꿈을 행함으로써, 복수의 수확기(1)의 주행 패턴이 서로 다른 주행 패턴이 되는 구성이어도 된다.

(11) 상술한 실시 형태에서는, 2대의 수확기(1)에 의해 협조 자동 주행을 행하는 예를 나타냈지만, 3대 이상의 수확기(1)에 의한 협조 자동 주행도 실현 가능하다.

(12) 상술한 실시 형태에서는, 포장에 있어서의 수확 작업의 최초에, 수확기(1)가 주위 예취를 행한다. 또한, 주위 예취란, 포장의 경계선의 내측을 따라 주회하면서 수확을 행하는 작업이다. 그리고, 이 주위 예취 후, 영역 설정부(44)는 수확기(1)가 주회한 포장의 외주측의 영역을 외주 영역(SA)으로서 설정함과 함께, 외주 영역(SA)의 내측을 작업 대상 영역(CA)으로서 설정한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 수확기(1)에 의한 주위 예취는 본 발명에 있어서 필수의 작업은 아니다. 그리고, 영역 설정부(44)는 외주 영역(SA)을 설정하지 않고, 작업 대상 영역(CA)을 설정하도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 영역 설정부(44)는 통신 단말기(4)를 통한 감시자에 의한 조작 입력에 따라 작업 대상 영역(CA)을 설정하도록 구성되어 있어도 된다.

(13) 도 5에는, 주행 경로 요소군의 일례로서, 작업 대상 영역(CA)을 스트립상으로 분할하는 다수의 평행 분할 직선을 주행 경로 요소로 하는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 35에 도시하는 주행 경로 요소군은 만곡된 평행선을 주행 경로 요소로 하고 있다. 이와 같이, 본 발명에 관한 「평행선」은 만곡되어 있어도 된다. 또한, 본 발명에 관한 「평행선군」에는 만곡된 평행선이 포함되어 있어도 된다.

(14) 도 6에는, 주행 경로 요소군의 일례로서, 작업 대상 영역(CA)을 메쉬 분할하는, 종횡 방향으로 연장된 다수의 메쉬 직선으로 이루어지는 주행 경로 요소군이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 36에 도시하는 주행 경로 요소군에서는, 지면에 있어서의 횡방향의 메쉬선은 직선이고, 지면에 있어서의 종방향의 메쉬선은 만곡되어 있다. 또한, 도 37에 도시하는 주행 경로 요소군에서는, 지면에 있어서의 횡방향의 메쉬선 및 종방향의 메쉬선은 모두 만곡되어 있다. 이와 같이, 메쉬선은 만곡되어 있어도 된다. 또한, 메쉬선군에는 만곡된 메쉬선이 포함되어 있어도 된다.

(15) 상술한 실시 형태에서는, 직선상의 주행 경로 요소를 따른 주행과, 유턴 주행을 반복함으로써, 직선 왕복 주행이 행해진다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 도 35 내지 도 37에 도시한 바와 같은 만곡된 주행 경로 요소를 따른 주행과, 유턴 주행을 반복함으로써, 왕복 주행이 행해지도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 주행 경로 관리 시스템 및 주행 경로 결정 장치는, 작업차로서 보통형 콤바인인 수확기(1) 이외에도, 작업지를 자동 작업하면서 주행할 수 있는 작업차라면, 자탈형 콤바인이나 옥수수 수확기 등 다른 수확기(1)나, 경운 장치 등의 작업 장치를 설치한 트랙터, 수전 작업기 등에도 적용 가능하다.

1 : 수확기(작업차)
1m : 마스터 수확기
1s : 슬레이브 수확기
4 : 통신 단말기
41 : 터치 패널
42 : 작업지 데이터 입력부
43 : 외형 데이터 생성부
44 : 영역 설정부
5 : 제어 유닛
50 : 통신 처리부
51 : 주행 제어부
511 : 자동 주행 제어부
512 : 수동 주행 제어부
52 : 작업 제어부
53 : 자차 위치 산출부
54 : 통지부
55 : 작업 상태 평가부
60 : 경로 관리부
601 : 메쉬 경로 요소 산출부
603 : 유턴 경로 산출부
62 : 스트립 경로 요소 산출부
63 : 경로 요소 선택부
631 : 제1 경로 요소 선택부
632 : 제2 경로 요소 선택부
64 : 경로 설정부
70 : 통신 처리부
80 : 위성 측위 모듈
SA : 외주 영역
CA : 작업 대상 영역

Claims

작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 관리 시스템이며,
상기 작업지를 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측인 작업 대상 영역에 설정하는 영역 설정부와,
상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 서로 평행한 다수의 주행 경로 요소로부터 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 순차 선택하는 경로 요소 선택부를 구비하고,
상기 경로 요소 선택부는, 이행원으로서의 상기 주행 경로 요소로부터 이행처로서의 상기 차주행 경로 요소로 이행하기 위한 유턴 주행 경로를, 상기 이행원과 상기 이행처의 간격에 기초하여 선택하는, 주행 경로 관리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유턴 주행 경로는 상기 외주 영역에 설정되는 주행 경로인, 주행 경로 관리 시스템.
제2항에 있어서, 상기 유턴 주행 경로로서, 전진만으로 행해지는 노멀 유턴 주행을 실현하는 제1 유턴 주행 경로와, 전진 및 후진으로 행해지는 스위치백턴 주행을 실현하는 제2 유턴 주행 경로가 산출 가능하고, 또한
상기 경로 요소 선택부는, 상기 간격이 큰 경우에 상기 제1 유턴 주행 경로를 선택하고, 상기 간격이 작은 경우에 상기 제2 유턴 주행 경로를 선택하는, 주행 경로 관리 시스템.
제3항에 있어서, 상기 제1 유턴 주행 경로에는, 우회전의 유턴 주행 경로와 좌회전의 유턴 주행 경로가 포함되어 있고, 또한
상기 경로 요소 선택부는, 상기 우회전의 유턴 주행 경로보다 좌회전의 유턴 주행 경로를 우선하여 선택하는, 주행 경로 관리 시스템.
작업지를 작업하면서 자동 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 관리 시스템이며,
상기 작업지를 외주 영역과 상기 외주 영역의 내측인 작업 대상 영역에 설정하는 영역 설정부와,
상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하고, 판독 가능하게 관리함과 함께, 하나의 상기 주행 경로 요소로부터 다른 상기 주행 경로 요소로의 이행을 위한 복수 종류의 방향 전환용 경로를 판독 가능하게 관리하는 경로 관리부와,
상기 주행 경로 요소와 상기 방향 전환용 경로의 조합으로 규정되는 복수 종류의 주행 패턴의 내로부터 설정된 주행 패턴에 기초하여, 다음에 주행해야 할 차주행 경로 요소를 순차 상기 주행 경로 요소군에서 선택함과 함께, 당해 차주행 경로 요소로 이행하기 위한 상기 방향 전환 주행 경로를 선택하는 경로 요소 선택부가 구비되고,
상기 주행 패턴의 설정이 유저 지시에 의해 인위적으로 행해지는, 주행 경로 관리 시스템.
제5항에 있어서, 상기 주행 패턴의 종류의 하나가, 상기 작업 대상 영역을 외부로부터 내부로의 소용돌이상으로 작업 주행하는 소용돌이 주행이고, 상기 주행 패턴의 종류의 다른 하나가, 상기 주행 경로 요소의 단부점으로부터 다른 상기 주행 경로 요소의 단부점으로의 이행을 위한 상기 방향 전환용 경로로서 상기 외주 영역에 있어서의 유턴 주행 경로가 사용되는 왕복 주행인, 주행 경로 관리 시스템.
제6항에 있어서, 상기 유턴 주행 경로에는, 전진만으로 행해지는 노멀 유턴 주행을 실현하는 제1 유턴 주행 경로와, 전진 및 후진으로 행해지는 스위치백턴 주행을 실현하는 제2 유턴 주행 경로가 포함되고,
상기 경로 요소 선택부는, 상기 이행의 대상이 되는 서로 평행한 이행원의 상기 주행 경로 요소와 이행처의 상기 주행 경로 요소의 간격이 큰 경우에 상기 제1 유턴 주행 경로를 선택하고, 상기 간격이 작은 경우에 상기 제2 유턴 주행 경로를 선택하는, 주행 경로 관리 시스템.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 대상 영역에 대한 작업 주행의 도중에 있어서, 상기 주행 패턴을 변경 가능한, 주행 경로 관리 시스템.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 패턴은 유저 입력을 통해 인위적으로 설정되는, 주행 경로 관리 시스템.
작업지를 작업하면서 주행하는 작업차를 위한 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정 장치이며,
상기 작업지에 있어서의 상기 작업차의 작업 대상 영역을 설정하는 영역 설정부와,
상기 작업 대상 영역을 망라하는 주행 경로를 구성하는 다수의 주행 경로 요소의 집합체인 주행 경로 요소군을 산출하고, 판독 가능하게 저장하는 경로 관리부와,
상기 작업차의 작업 주행 전에, 기본 우선 룰에 기초하여, 전체 주행 경로 분의 상기 주행 경로 요소의 선택 순번을 산출하는 제1 경로 요소 선택부와,
상기 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번에 기초하는 상기 작업차의 작업 주행 중에, 상기 주행 경로 요소군으로부터 미주행의 주행 경로 요소를 재연산 주행 경로 요소로서 추출하고, 비용 평가 룰에 기초하여 상기 재연산 주행 경로 요소의 선택 순번을 재산출하는 제2 경로 요소 선택부와,
상기 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번을 상기 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번으로 수정하는 경로 설정부를 구비한, 주행 경로 결정 장치.
제10항에 있어서, 상기 제2 경로 요소 선택부는, 상기 재연산 주행 경로 요소로서, 상기 제1 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번의 최후로부터 소정수의 주행 경로 요소를 추출하는, 주행 경로 결정 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 경로 요소 선택부는, 상기 재연산 주행 경로 요소를 추출하여 선택 순번을 재산출하는 처리를, 선택 순번이 느린 주행 경로 요소를 새롭게 추가 추출함으로써, 상기 소정수를 인크리먼트하면서 반복하고, 최후에 추가 추출된 주행 경로 요소가 주행 중의 주행 경로 요소라면, 상기 반복 처리를 정지하는, 주행 경로 결정 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주행 경로 요소군은, 상기 작업 대상 영역을 스트립상으로 분할하는 서로 평행한 평행선으로 이루어지는 평행선군이고, 상기 작업차의 유턴 주행에 의해, 하나의 주행 경로 요소의 일단으로부터 다른 주행 경로 요소의 일단으로의 이행이 실행되는, 주행 경로 결정 장치.
제13항에 있어서, 상기 기본 우선 룰에서는, 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 순번처가 되는 주행 경로 요소로의 우선도가 미리 설정되어 있고,
상기 우선도는, 상기 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 소정 거리만큼 이격되어 있는 적정 이격 주행 경로 요소가 상기 순번처로서 가장 우선되도록, 또한 상기 순번원이 되는 주행 경로 요소로부터 상기 순번처가 되는 주행 경로 요소까지의 이격 거리가 커질수록, 낮아지도록 설정되어 있는, 주행 경로 결정 장치.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 비용 평가 룰로 평가되는 비용은, 상기 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출된 선택 순번으로 상기 주행 경로 요소를 상기 작업차가 주행한 때에 발생하는 비용이고,
상기 비용이 가장 낮아지는 선택 순번이 상기 제2 경로 요소 선택부에 의해 산출되는, 주행 경로 결정 장치.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비용은 상기 유턴 주행의 주행 거리에 의존하는, 주행 경로 결정 장치.