JP7609617B2 - コンバイン及び走行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、穀稈を刈り取るコンバイン及び走行制御方法に関する。

従来、コンバインの作業効率を向上させる技術が検討されている。例えば、特許文献１では、予め設定された走行経路の情報及び圃場端の情報と、ＧＰＳを用いて取得する位置情報と、ジャイロセンサで検出される傾斜角度の情報とに基づいて、刈取部の高さ位置を変更することが提案されている。特許文献２では、タンク内に貯留された穀粒の収穫量を検出し、収穫した穀粒の単位走行距離当たりの収穫量を検出し、直線走行経路上のいずれの位置でタンクが満杯状態になるかを予測し、予測した位置の直前にある転回位置において刈取作業を中断して排出可能位置に自律走行させることが提案されている。特許文献３では、作業領域内にて渦巻き状に外周側から内側に農作物が収穫されていくようにコンバインの走行コースを生成し、生成された走行コースを通るようにコンバインを走行させ、コンバインに農作物を収穫するための動作を行わせることが提案されている。

特開２０１７－１７６００８号公報 特開２０１９－２１６７４４号公報 特開２０１５－１７０２２３号公報

しかし、特許文献１乃至３には、自動刈取作業中にコンバインに異常が発生した際にどのような対応をするのかが記載されていない。

本発明は、上記事情を考慮し、自動刈取作業中にコンバインに異常が発生した場合に、異常を解消するための作業をしやすくすることのできるコンバイン及び走行制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るコンバインは、穀稈を刈り取る刈取部を含む本体部と、前記本体部を支持して走行する走行部と、前記本体部の異常を検知する検知部と、前記走行部を自律走行させながら前記刈取部に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部を第１所定距離後進させるように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

前記検知部は、前記本体部の異常と、前記本体部の異常の予兆と、を検知し、前記制御部は、前記自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常の予兆を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部を前記第１所定距離後進させるように制御してもよい。

前記コンバインは、圃場の外形と、前記圃場内の未刈り地又は既刈り地の外形と、を含む圃場情報を取得する圃場情報取得部を備え、前記制御部は、前記本体部の左右の一方が前記未刈り地であり、他方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、前記第１所定距離後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ第２所定距離離間させるように、制御してもよい。

前記制御部は、前記検知部が前記本体部の前記未刈り地側の部分に異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、前記第１所定距離後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ前記第２所定距離離間させるように、制御してもよい。

前記コンバインは、前記刈取部により刈り取られた前記穀稈を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送された前記穀稈を脱穀する脱穀部と、を前記本体部の左側に備え、前記制御部は、前記本体部の左方が前記未刈り地であり、前記右方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記検知部が前記搬送装置又は前記脱穀部の異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、前記第１所定距離後進させるとともに、前記未刈り地から右方へ前記第２所定距離離間させるように、制御してもよい。

前記コンバインは、操作を受け付ける操作部を備え、前記制御部は、前記走行部を後進させた後、前記検知部で検知された異常又は異常の予兆が解消し、且つ、前記自動刈取作業の再開を許可する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、前記自動刈取作業を中断した中断位置に移動させた後、前記自動刈取作業を再開させるように、前記走行部及び前記本体部を制御してもよい。

前記制御部は、前記自動刈取作業における設定速度よりも遅い速度で前記中断位置に移動させるように前記走行部を制御してもよい。

前記コンバインは、操作を受け付ける操作部を備え、前記制御部は、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部の後進を許可する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、前記走行部を後進させるように制御してもよい。

また、本発明に係る走行制御方法は、刈取部を含む本体部を支持して走行する走行部を自律走行させながら前記刈取部に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業を行う自動刈取工程と、前記自動刈取作業の実行中に検知部が前記本体部の異常を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部を第１所定距離後進させるように制御する後進制御工程と、を備えることを特徴とする。

前記後進制御工程において、前記自動刈取作業の実行中に前記検知部が前記本体部の異常の予兆を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部を前記第１所定距離後進させるように制御してもよい。

前記後進制御工程において、前記本体部の左右の一方が前記未刈り地であり、他方が前記既刈り地であることを圃場情報が示し、且つ、前記自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、前記第１所定距離後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ第２所定距離離間させるように、制御してもよい。

前記後進制御工程において、前記検知部が前記本体部の前記未刈り地側の部分に異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、前記第１所定距離後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ前記第２所定距離離間させるように、制御してもよい。

前記後進制御工程において、前記本体部の左方が前記未刈り地であり、前記右方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記検知部が、前記刈取部により刈り取られた前記穀稈を搬送する前記本体部の左側に備えられた搬送装置、又は、前記搬送装置により搬送された前記穀稈を脱穀する前記本体部の左側に備えられた脱穀部の異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、前記第１所定距離後進させるとともに、前記未刈り地から右方へ前記第２所定距離離間させるように制御してもよい。

前記走行制御方法は、前記後進制御工程において前記走行部を後進させた後、前記検知部で検知された異常又は異常の予兆が解消し、且つ、前記自動刈取作業の再開を許可する操作が操作部により受け付けられた場合に、前記自動刈取作業を中断した中断位置に移動させた後、前記自動刈取作業を再開させるように、前記走行部及び前記本体部を制御する自動刈取再開工程を備えていてもよい。

前記自動刈取再開工程において、前記自動刈取作業における設定速度よりも遅い速度で前記中断位置に移動させるように前記走行部を制御してもよい。

前記後進制御工程において、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部の後進を許可する操作が前記操作部により受け付けられた場合に、前記走行部を後進させるように制御してもよい。

本発明によれば、自動刈取作業中にコンバインに異常が発生した場合に、異常を解消するための作業をしやすくすることができる。

本発明の一実施形態に係るコンバインの左側面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの構成を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る測位部及び基地局を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制御部が実行する制御の流れ図である。 本発明の一実施形態に係る制御部が実行する後進制御の流れ図である。 本発明の一実施形態に係る自動刈取実行中の画面を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの走行動作を示す図である。 本発明の一実施形態に係る自動刈取の一時停止中の画面を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの走行動作を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの走行動作を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの走行動作を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンバインの走行動作を示す図である。 本発明の一実施形態に係る自動刈取再開スタンバイ中の画面を示す図である。

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

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

［コンバインの概要］
コンバイン１は、作業対象となる圃場Ｈにおいて、自律走行しながら穀稈の刈取作業を行う自動刈取作業の機能を備えている。また、コンバイン１は、作業員の手動操作による走行も可能である。また、コンバイン１は、操向を自律制御しながら、走行速度を手動操作で制御することも可能である。

図１に示されるように、コンバイン１は、走行部２と、刈取部３と、脱穀部４と、選別部５と、貯留部６と、排藁処理部７と、動力部８と、操縦部９と、を備えている。コンバイン１は、いわゆる自脱型コンバインであって、走行部２によって走行しながら、刈取部３で刈り取った穀稈（刈取対象物）を脱穀部４で脱穀し、選別部５で穀粒を選別して貯留部６に貯える。また、コンバイン１は、脱穀後の排藁を排藁処理部７によって処理する。コンバイン１は、動力部８から供給された動力によって、走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６及び排藁処理部７を駆動する。なお、普通型コンバインに本発明が適用されてもよい。

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

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

刈取部３は、走行部２の前方に設けられている。刈取部３は、圃場Ｈの穀稈を刈取可能とする下降位置と、穀稈を刈取不能とする上昇位置と、の間で昇降可能に設けられている。刈取部３は、デバイダ１３と、引起装置１４と、切断装置１５と、搬送装置１６と、を備えている。デバイダ１３は、圃場Ｈの穀稈を引起装置１４へ案内する。引起装置１４は、デバイダ１３によって案内された穀稈を引き起こす。切断装置１５は、引起装置１４によって引き起こされた穀稈を切断する。搬送装置１６は、切断装置１５の後側上方、且つ、本体部１２の左側に設けられており、切断装置１５によって切断された穀稈を後方へ搬送する。

脱穀部４は、刈取部３の後方、且つ、本体部１２の左側に設けられている。脱穀部４は、フィードチェーン１８と、扱胴１９と、を備えている。フィードチェーン１８は、刈取部３の搬送装置１６から搬送された穀稈を脱穀のために搬送し、さらに脱穀後の穀稈、すなわち排藁を排藁処理部７へと搬送する。扱胴１９は、フィードチェーン１８によって搬送されている穀稈を脱穀する。

選別部５は、脱穀部４の下方に設けられている。選別部５は、揺動選別装置２１と、風選別装置２２と、穀粒搬送装置（図示省略）と、藁屑排出装置（図示省略）と、を備えている。揺動選別装置２１は、脱穀部４から落下した脱穀物をふるいにかけて穀粒と藁屑等に選別する。風選別装置２２は、揺動選別装置２１によって選別された脱穀物を送風によってさらに穀粒と藁屑等に選別する。穀粒搬送装置は、揺動選別装置２１及び風選別装置２２によって選別された穀粒を貯留部６へ搬送する。藁屑排出装置は、揺動選別装置２１及び風選別装置２２によって選別された藁屑等を機外へ排出する。

貯留部６は、脱穀部４の右方に設けられている。貯留部６は、グレンタンク２４と、排出装置２５、とを備えている。グレンタンク２４は、選別部５から搬送されてきた穀粒を貯留する。排出装置２５は、オーガ等で構成され、グレンタンク２４に貯留されている穀粒を任意の場所に排出する。

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

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

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

コンバイン１は、機体カメラ３２と、測位部３４と、方位計測部３３と、を備えている（図２、３参照）。
［機体カメラ］
機体カメラ３２は、例えば、操縦部９の前側上部に設けられており、圃場Ｈを撮影する。

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

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

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

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

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

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

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

制御部４５は、測位部３４からコンバイン１の位置情報を取得し、記憶部５１に格納する。また、制御部４５は、圃場Ｈの外形（圃場Ｈの外縁の形状）と、圃場Ｈ内の未刈り地Ｈ０及び既刈り地Ｈ１の外形と、を含む圃場情報を取得し、記憶部５１に格納する（圃場情報取得部の一例）。具体的には、手動運転で圃場Ｈの周刈りを１周だけ行い、１周する間に測位部３４を用いて取得した位置情報によって、圃場Ｈの外形が表される。あるいは、端末３０に表示された地図上で作業者が圃場Ｈの外形を指定することで、圃場Ｈの外形が取得されてもよい。コンバイン１の走行中の位置情報は、所定の時間間隔で更新され、更新されるたびに記憶部５１に格納される。制御部４５は、圃場Ｈ内でコンバイン１が走行した経路（コンバイン１の位置情報の履歴）と刈取部３の刈取幅とから既刈り地Ｈ１の外形を算出し、圃場Ｈの外形と既刈り地Ｈ１の外形とから未刈り地Ｈ０の外形を算出する。

制御部４５は、予定されるコンバイン１の走行経路を表す経路情報を取得する。具体的には、制御部４５は、端末３０等を用いて作業者が手動で入力した走行経路を取得し、記憶部５１に格納する。あるいは、制御部４５が圃場情報に基づいて所定のアルゴリズムに従って走行経路を設定するように構成されていてもよい。

制御部４５は、経路情報に従って走行部２を自律走行させながら刈取部３に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業をコンバイン１に実行させる。また、制御部４５は、脱穀部４、選別部５、貯留部６及び排藁処理部７を制御して、刈取後の穀稈の脱穀、穀粒や藁屑の選別、穀粒の貯留、排藁の処理等を実行させる。

次に、本実施形態に係るコンバイン１について詳細に説明する。コンバイン１は、穀稈を刈り取る刈取部３を含む本体部１２と、本体部１２を支持して走行する走行部２と、本体部１２の異常を検知する検知部６２乃至６８と、走行部２を自律走行させながら刈取部３に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業の実行中に検知部６２乃至６８が異常を検知した場合に、自動刈取作業を中断させた後、走行部２を第１所定距離Ｄ１後進させるように制御する制御部４５と、を備える。本体部１２と走行部２については、前述のとおりである。以下、検知部６２乃至６８の構成と、制御部４５が制御するコンバイン１の動作について詳述する。

［検知部］
検知部６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８は、それぞれ走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７、動力部８の異常を検知するセンサである。検知部６２乃至６８は、例えば、加速度センサ、トルクセンサ、光センサ、画像センサ等である。走行部２、刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７及び動力部８には、これらの複数種類のセンサのうち少なくとも１種類のセンサが設けられている。

一例として、刈取部３の搬送装置１６の異常検知について説明する。例えば、加速度センサは、搬送装置１６のフレーム等の非可動部分に設けられている。搬送装置１６に穀稈が詰まると、搬送装置１６に通常よりも大きな振動が発生する。加速度センサが検知した加速度の振幅が閾値に達した場合、制御部４５が、搬送装置１６の異常を検知したと判定する。

トルクセンサの例を示すと、トルクセンサは、搬送装置１６を駆動する駆動部に設けられている。搬送装置１６に穀稈が詰まった場合、穀稈の搬送が停止することで駆動部のトルクが上昇する。トルクセンサが検知したトルクが閾値に達した場合、制御部４５が、搬送装置１６の異常を検知したと判定する。

光センサ（透過型）の例を示すと、搬送装置１６の搬送路を挟んで発光部と受光部が対向しており、発光部が発生した光を受光部が検知する。搬送装置１６に穀稈が詰まった場合、穀稈が光を遮ることで受光部が光を検知しなくなる。受光部が光を検知しなくなった場合、制御部４５が、搬送装置１６に異常が発生したと判定する。

画像センサの例を示すと、画像センサは、搬送装置１６の搬送路を撮影する。記憶部５１には、穀稈が詰まっていない場合の搬送路の画像が記憶されており、撮影された画像が記憶部５１に記憶されている画像と異なるパターンを示した場合、制御部４５が、搬送装置１６に異常が発生したと判定する。

検知部６２乃至６８は、本体部１２と走行部２の異常に加えて、異常の予兆を検知する。例えば、搬送装置１６の加速度に対して上記の閾値（第１閾値）よりも小さい第２閾値が設定されており、振幅が第２閾値に達した場合に、制御部４５は、搬送装置１６の異常の予兆が検知されたと判定する。また、異常の検知と、異常の予兆の検知とが、別々のセンサで行われてもよい。例えば、穀稈の詰まりが画像センサを用いて検知され、穀稈の詰まりの予兆がトルクセンサを用いて検知されるように構成されていてもよい。

［コンバインの動作］
次に、コンバイン１の動作について説明する。図５は、制御部４５が実行する制御の流れ図である。図６は、制御部４５が実行する後進制御の流れ図である。図７は、自動刈取実行中の画面Ｇ１を示す図である。図８は、コンバイン１の走行動作を示す図である。図９は、自動刈取一時停止中の画面Ｇ２を示す図である。図１０乃至１３は、コンバイン１の走行動作を示す図である。図１４は、自動刈取再開スタンバイ中の画面Ｇ３を示す図である。図５において、ステップＳ０１、Ｓ０２は、自動刈取工程の一例である。ステップＳ０３乃至Ｓ０６は、後進制御工程の一例である。ステップＳ０７乃至Ｓ０９は、自動刈取再開工程の一例である。

コンバイン１は、自律走行又は手動走行により圃場Ｈの刈取開始位置に移動する。刈取開始位置において作業者が端末３０等に表示されたメニュー画面（図示省略）で自動刈取作業を選択すると、制御部４５は、コンバイン１の各部の状態を検知部６２乃至６８を用いて確認し、各部の状態に異常がない場合に、図５の流れ図に従って自動刈取作業の制御を開始する。なお、自動刈取作業は、作業者がコンバイン１に乗車していなくても可能であるが、作業者が乗車している方が、異常の解消のための作業に迅速に取り掛かることができる。

最初に、制御部４５は、圃場情報を参照して、未刈り地Ｈ０があるか否かを判定する。未刈り地Ｈ０がない場合には（ステップＳ０１：ＮＯ）、制御部４５は、自動刈取作業の制御を終了する。未刈り地Ｈ０がある場合には（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、制御部４５は、経路情報に従って走行部２を自律走行させながら刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７及び動力部８を制御して自動刈取作業を実行させる（ステップＳ０２）。図８の例は、Ｒ１方向とその逆方向の走行を交互に繰り返す往復刈りを右から左に向かって行う例である。斜線部が未刈り地Ｈ０であり、未刈り地Ｈ０の右方が既刈り地Ｈ１である。

自動刈取作業の実行中に、制御部４５は、図７に示される画面Ｇ１を端末３０等に表示させる。画面Ｇ１の第１領域Ａ１には、圃場Ｈ内とコンバイン１の挿絵が表示され、コンバイン１の位置と、未刈り地Ｈ０及び既刈り地Ｈ１の外縁が、所定時間毎に更新される。画面Ｇ１の第２領域Ａ２には、「停止」ボタンＢ１が表示され、作業者の判断により自動刈取作業を停止させることができる。

次に、制御部４５は、検知部６３乃至６８により本体部１２（刈取部３、脱穀部４、選別部５、貯留部６、排藁処理部７及び動力部８）の異常又は異常の予兆が検知されたか否かを判定する（ステップＳ０３）。いずれの部分でも異常又は異常の予兆が検知されなかった場合には（ステップＳ０３：ＮＯ）、制御部４５は、ステップＳ０１以降の処理を繰り返す。一方、いずれかの部分で異常又は異常の予兆が検知されたと判定した場合には（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、制御部４５は、本体部１２及び走行部２を制御して自動刈取作業を中断させる（ステップＳ０４）。例えば、図８に示されるＰ１地点で異常が検知されたとすると、制御部４５は、Ｐ１地点（中断位置）で自動刈取作業を中断させる。このとき、制御部４５は、刈取部３を上昇させる。

次に、制御部４５は、端末３０等に後進が許可されたか否かを判定する（ステップＳ０５）具体的には、制御部４５は、図９に示される画面Ｇ２を端末３０等に表示させる。画面Ｇ２では、詰まりが検知された旨と、詰まりが検知された位置を示す挿絵と、後進の可否を作業者に問う質問文と、「はい」ボタンＢ２及び「いいえ」ボタンＢ３が表示される。作業者が「いいえ」ボタンＢ３を操作すると、制御部４５は、後進が許可されなかったと判定し（ステップＳ０５：ＮＯ）、手動走行に変更した後（ステップＳ１０）、自動刈取作業の制御を終了する。一方、作業者が「はい」ボタンＢ２を操作すると、制御部４５は、後進が許可されたと判定し（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、後進制御に移行する（ステップＳ０６）。なお、センサ（図示省略）により後方の障害物が検知された場合に後進を停止させることで安全確保が図られているため、ステップＳ０５、Ｓ１０の処理は省略されてもよい。

次に、図６を参照して、後進制御について説明する。最初に、制御部４５は、圃場情報を参照して、コンバイン１の左方が未刈り地Ｈ０、且つ、右方が既刈り地Ｈ１であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。図８の例では、制御部４５は、左方が未刈り地Ｈ０、且つ、右方が既刈り地Ｈ１であると判定する（ステップＳ１１：ＹＥＳ）。

次に、制御部４５は、コンバイン１の未刈り地Ｈ０側の部分（例えば、搬送装置１６、脱穀部４）で異常が検知されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。コンバイン１の未刈り地Ｈ０側の部分で異常が検知された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部４５は、コンバイン１をＰ１地点から右後方のＰ２地点に移動させる（ステップＳ１３）。具体的には、制御部４５は、走行部２を、第１所定距離Ｄ１（例えば、５ｍ）後進させるとともに、未刈り地Ｈ０から右方へ第２所定距離Ｄ２（例えば、２ｍ）離間させるように、制御する。第１所定距離Ｄ１と第２所定距離Ｄ２は、予め設定された固定値でもよく、ユーザーが設定する設定値でもよい。また、各カメラ３２，４３、５７によって撮影されたコンバイン１の周辺の状況や、コンバイン１の機体の大きさ等に応じて、制御部４５が第１所定距離Ｄ１と第２所定距離Ｄ２を設定するように構成されていてもよい。また、第１所定距離Ｄ１と第２所定距離Ｄ２は、互いに異なる値でもよく、同じ値でもよい。

一方、コンバイン１の既刈り地Ｈ１側の部分（例えば、貯留部６、動力部８）で異常が検知された場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部４５は、コンバイン１を後方に移動させる（ステップＳ１４）。具体的には、制御部４５は、走行部２を第１所定距離Ｄ１後進させるように制御する。

別の例を示すと、図１０の例は、往復刈りを左から右に向かって行う例である。この場合、制御部４５は、ステップＳ１１においてＮＯと判定するため、ステップＳ２１において、右方が未刈り地Ｈ０、且つ、左方が既刈り地Ｈ１であるか否かを判定する。図１０の場合、制御部４５は、右方が未刈り地Ｈ０、且つ、左方が既刈り地Ｈ１であると判定する（ステップＳ２１：ＹＥＳ）。

次に、制御部４５は、コンバイン１の未刈り地Ｈ０側の部分（例えば、貯留部６、動力部８）で異常が検知されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。コンバイン１の未刈り地Ｈ０側の部分で異常が検知された場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、制御部４５は、コンバイン１をＰ１地点から左後方のＰ２地点に移動させる（ステップＳ２３）。具体的には、制御部４５は、走行部２を、第１所定距離Ｄ１後進させるとともに、未刈り地Ｈ０から左方へ第２所定距離Ｄ２離間させるように、制御する。

一方、コンバイン１の既刈り地Ｈ１側の部分（例えば、搬送装置１６、脱穀部４）で異常が検知された場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、制御部４５は、コンバイン１を後方に移動させる（ステップＳ２４）。

さらに別の例を示すと、図１１では、往復刈りの開始時におけるコンバイン１の側方に既刈り地Ｈ１のない状態が示されている。図１２では、圃場Ｈの中央寄りの位置から圃場端に沿わずに刈取を開始した様子が示されており、この場合も、コンバイン１の側方に既刈り地Ｈ１がない。図１３の例では、コンバイン１の左右に既刈り地Ｈ１があるため、コンバイン１を側方に移動させる必要がない。これらの場合、制御部４５は、ステップＳ１１及びステップＳ２１においてＮＯと判定するため、コンバイン１を第１所定距離Ｄ１後方に移動させる（ステップＳ３１）。なお、例えば旋回時のように、前方の未刈り地Ｈ０との距離が所定距離以上ある場合は、後進させる必要はない。そのため、例えば、制御部４５が、機体カメラ３２で撮影した画像から前方の未刈り地Ｈ０との距離を算出し、算出した距離が所定距離以上ある場合にはコンバイン１を後進させないように構成されていてもよい。

上記の後進制御によりコンバイン１を少なくとも後進させた後、作業者は、異常を解消するための作業を行う。例えば、搬送装置１６や脱穀部４で穀稈が詰まった場合、作業者は、詰まった穀稈を除去し、脱穀部４を用いて所定の手順で手こぎによる脱穀を行う。

後進制御が終了すると、制御部４５は、本体部１２で異常が検知されたか否かを判定する（図５、ステップＳ０７）。いずれかの部分で異常が検知されたと判定した場合には（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、制御部４５は、ステップＳ０７の処理を繰り返す。

一方、いずれの部分でも異常が検知されなかった場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、制御部４５は、自動刈取作業の再開が許可されたか否かを判定する（ステップＳ０８）。具体的には、制御部４５は、図１４に示される画面Ｇ３を端末３０等に表示させる。画面Ｇ３では、詰まりが解消した旨と、自動刈取作業の再開と手動走行での刈取とのいずれかを選択させる質問文と、「自動」ボタンＢ４及び「手動」ボタンＢ５が表示される。作業者が「手動」ボタンＢ５を操作すると、制御部４５は、自動刈取作業の再開が許可されずに手動走行での刈取が選択されたと判定し（ステップＳ０８：手動）、手動走行に変更する（ステップＳ１０）。一方、作業者が「自動」ボタンＢ４を操作すると、制御部４５は、自動刈取作業の再開が許可されたと判定し（ステップＳ０８：ＹＥＳ）、コンバイン１をＰ２地点からＰ１地点（中断位置）に移動させ、刈取部３を下降させて自動刈取作業を再開させる（ステップＳ０９）。このとき、制御部４５は、自動刈取作業における設定速度よりも遅い速度で中断位置に移動させるように走行部２を制御してもよい。なお、走行部２の異常が検知された場合は、上記の制御を中止し、自動刈取作業を停止させてコンバイン１を停車させる。

以上説明した本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、走行部２を自律走行させながら刈取部３に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業を実行させ、自動刈取作業の実行中に走行部２の検知部６２を除く、検知部６３乃至６８が異常を検知した場合に、自動刈取作業を中断させた後、走行部２を第１所定距離Ｄ１後進させるように制御する。この構成によれば、自動刈取作業中にコンバイン１に異常が発生した場合にコンバイン１の前方に空間が設けられるから、異常を解消するための作業をしやすくすることができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、自動刈取作業の実行中に検知部６３乃至６８が異常の予兆を検知した場合に、自動刈取作業を中断させた後、走行部２を第１所定距離Ｄ１後進させるように制御する。この構成によれば、異常の予兆が発生した場合にもコンバイン１の前方に空間が設けられるから、異常を予防するための作業をしやすくすることができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、本体部１２の左右の一方が未刈り地Ｈ０であり、他方が既刈り地Ｈ１であることを圃場情報が示し、且つ、自動刈取作業の実行中に検知部６３乃至６８が異常又は異常の予兆を検知した場合に、走行部２を、第１所定距離Ｄ１後進させるとともに、未刈り地Ｈ０から側方へ第２所定距離Ｄ２離間させるように、制御する。この構成によれば、前方に加えて未刈り地Ｈ０側の側方にも空間が設けられるので、異常を解消又は予防するための作業をしやすくすることができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、検知部６３乃至６８が本体部１２の未刈り地Ｈ０側の部分に異常又は異常の予兆を検知した場合に、走行部２を、第１所定距離Ｄ１後進させるとともに、未刈り地Ｈ０から側方へ第２所定距離Ｄ２離間させるように、制御する。この構成によれば、前方に加えて、未刈り地Ｈ０側且つ異常が検知された側の側方にも空間が設けられるので、異常を解消するための作業をしやすくすることができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、本体部１２の左方が未刈り地Ｈ０であり、右方が既刈り地Ｈ１であることを圃場情報が示し、且つ、検知部６３乃至６８が搬送装置１６又は脱穀部４の異常又は異常の予兆を検知した場合に、走行部２を、第１所定距離Ｄ１後進させるとともに、未刈り地Ｈ０から右方へ第２所定距離Ｄ２離間させるように制御する。この構成によれば、前方に加えて左方にも空間ができるので、搬送装置１６と脱穀部４の異常を解消又は予防するための作業をしやすくすることができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、走行部２を後進させた後、異常又は異常の予兆が解消し、且つ、自動刈取作業の再開を許可する操作が端末３０等により受け付けられた場合に、自動刈取作業を中断した中断位置に移動させた後、自動刈取作業を再開させるように、走行部２及び本体部１２を制御する。この構成によれば、自動刈取作業を再開させる操作の負担を軽減することができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、自動刈取作業における設定速度よりも遅い速度で中断位置に移動させるように走行部２を制御する。この構成によれば、異常の再発の有無をユーザーが確認しながらコンバイン１を中断位置に移動させることができる。

また、本実施形態に係るコンバイン１によれば、制御部４５は、自動刈取作業を中断させた後、走行部２の後進を許可する操作が端末３０等により受け付けられた場合に、走行部２を後進させるように制御する。この構成によれば、コンバイン１を後進させるか否かをユーザーの判断に委ねることができる。例えば、ユーザーが経験則により異常ではないと判断した場合には直ちに自動刈取作業を再開させることができる。あるいは、後方に障害物を発見した場合に後進を中止することができる。

上記実施形態が以下のように変形されてもよい。

上記実施形態に加えて、ユーザーが異常の予兆を感じた場合にコンバイン１を後進させる機能を備えてもよい。例えば、自動刈取作業中に端末３０に「一旦バック」ボタンが表示される。ユーザーが搬送装置１６等を観察していて穀稈が詰まる予兆を感じた場合に、「一旦バック」ボタンを操作する。すると、制御部４５が、刈取部３を上昇させて自動刈取作業を中断させ、コンバイン１を第１所定距離Ｄ１後進させた後、自動刈取作業の走行速度よりも遅い速度で中断位置まで前進させ、刈取部３を下降させて自動刈取作業を再開させる。第１所定距離Ｄ１は、前方の未刈り地Ｈ０と既刈り地Ｈ１との境界が目視可能な程度の距離に設定される。この構成によれば、ユーザーが異常の予兆を感じた場合に、異常の発生を未然に防ぐことができる。

上記実施形態では、図６のステップＳ１４で制御部４５がコンバイン１を後方に移動させる例が示されたが、同ステップでコンバイン１を右後方に移動させるように構成されていてもよい。この場合、ステップＳ１２、Ｓ１４は省略されてもよい。

上記実施形態では、図６のステップＳ２４で制御部４５がコンバイン１を後方に移動させる例が示されたが、同ステップでコンバイン１を左後方に移動させるように構成されていてもよい。この場合、ステップＳ２２、Ｓ２４は省略されてもよい。

また、ステップＳ２４では、作業者がコンバイン１に乗車している場合にのみ、コンバイン１を左後方に移動させるように構成されていてもよい。未刈り地Ｈ０側（右側）で異常検知されていなくても、作業者が降車する空間があった方が、異常を解消するための作業に迅速且つ安全に移ることができるからである。具体的には、運転席２９に作業者を検知するセンサ（図示省略）を設け、作業者が検知された場合に、制御部４５が、走行部２を、第１所定距離Ｄ１後進させるとともに、未刈り地Ｈ０から左方へ第２所定距離Ｄ２離間させるように、制御する。なお、未刈り地Ｈ０側には降車のための空間が確保されればよいから、左方への移動距離は、第２所定距離Ｄ２（上記実施形態では、２ｍ）よりも少ない距離（例えば、１ｍ）でもよい。

１ コンバイン
２ 走行部
３ 刈取部
４ 脱穀部
１２ 本体部
１６ 搬送装置
３０ 端末（操作部）
４５ 制御部
６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８ 検知部
Ｄ１ 第１所定距離
Ｄ２ 第２所定距離

Claims (16)

1. 穀稈を刈り取る刈取部を含む本体部と、
   前記本体部を支持して走行する走行部と、
   前記本体部の異常、又は、前記本体部の異常の予兆を検知する検知部と、
   圃場内の未刈り地又は既刈り地の情報、を含む圃場情報を取得する圃場情報取得部と、
   前記走行部を自律走行させながら前記刈取部に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記圃場情報に基づいて前記走行部を後進させるように制御する制御部と、を備えることを特徴とするコンバイン。
2. 前記制御部は、前記圃場情報に基づいて前記走行部を、後進のみを行う第１後進と、後進を行うとともに前記本体部の左右への旋回を行う第２後進と、のいずれかを行わせるように制御することを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
3. 前記制御部は、前記本体部の左右の一方が前記未刈り地であり、他方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ離間させるように制御することを特徴とする請求項２に記載のコンバイン。
4. 前記制御部は、前記検知部が前記本体部の前記未刈り地側の部分に異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ離間させるように、制御することを特徴とする請求項３に記載のコンバイン。
5. 前記刈取部により刈り取られた前記穀稈を搬送する搬送装置と、
   前記搬送装置により搬送された前記穀稈を脱穀する脱穀部と、を前記本体部の左側に備え 、
   前記制御部は、前記本体部の左方が前記未刈り地であり、右方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記検知部が前記搬送装置又は前記脱穀部の異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、後進させるとともに、前記未刈り地から右方へ離間させるように、制御することを特徴とする請求項４に記載のコンバイン。
6. 穀稈を刈り取る刈取部を含む本体部と、
   前記本体部を支持して走行する走行部と、
   前記本体部の異常、又は、前記本体部の異常の予兆を検知する検知部と、
   前記走行部を自律走行させながら前記刈取部に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部を後進させるように制御する制御部と、
   前記自動刈取作業の再開を許可する操作を受け付ける再開許可操作部を備え、
   前記制御部は、前記走行部を後進させた後、前記検知部で検知された異常又は異常の予兆が解消し、且つ、前記自動刈取作業の再開を許可する操作が前記再開許可操作部により受け付けられた場合に、前記自動刈取作業を中断した中断位置に移動させた後、前記自動刈取作業を再開させるように、前記走行部及び前記本体部を制御することを特徴とするコンバイン。
7. 前記制御部は、前記自動刈取作業における設定速度よりも遅い速度で前記中断位置に移動させるように前記走行部を制御する請求項６に記載のコンバイン。
8. 前記制御部は、前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した際に前方の前記未刈り地との距離が所定距離以上ある場合には、前記走行部を後進させないように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンバイン。
9. 穀稈を刈り取る刈取部を含む本体部を支持して走行する走行部を自律走行させながら前記刈取部に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業を行う自動刈取工程と、
   圃場内の未刈り地又は既刈り地の情報、を含む圃場情報を取得する圃場情報取得工程と、
   前記自動刈取作業の実行中に検知部が前記本体部の異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記圃場情報に基づいて前記走行部を後進させるように制御する後進制御工程と、を備えることを特徴とする走行制御方法。
10. 前記後進制御工程において、前記圃場情報に基づいて前記走行部を、後進のみを行う第１後進と、後進を行うとともに前記本体部の左右への旋回を行う第２後進と、のいずれかを行わせるように制御することを特徴とする請求項９に記載の走行制御方法。
11. 前記後進制御工程において、前記本体部の左右の一方が前記未刈り地であり、他方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記自動刈取作業の実行中に前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ離間させるように制御することを特徴とする請求項１０に記載の走行制御方法。
12. 前記後進制御工程において、前記検知部が前記本体部の前記未刈り地側の部分に異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、後進させるとともに、前記未刈り地から側方へ離間させるように、制御することを特徴とする請求項１１に記載の走行制御方法。
13. 前記後進制御工程において、前記本体部の左方が前記未刈り地であり、右方が前記既刈り地であることを前記圃場情報が示し、且つ、前記検知部が、前記刈取部により刈り取られた前記穀稈を搬送する前記本体部の左側に備えられた搬送装置、又は、前記搬送装置により搬送された前記穀稈を脱穀する前記本体部の左側に備えられた脱穀部の異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記走行部を、後進させるとともに、前記未刈り地から右方へ離間させるように、制御することを特徴とする請求項１２に記載の走行制御方法。
14. 穀稈を刈り取る刈取部を含む本体部を支持して走行する走行部を自律走行させながら前記刈取部に穀稈を刈り取らせる自動刈取作業を行う自動刈取工程と、
    前記自動刈取作業の実行中に検知部が前記本体部の異常又は異常の予兆を検知した場合に、前記自動刈取作業を中断させた後、前記走行部を後進させるように制御する後進制御工程と、
    前記後進制御工程において前記走行部を後進させた後、前記検知部で検知された異常又は異常の予兆が解消し、且つ、前記自動刈取作業の再開を許可する操作が再開許可操作部により受け付けられた場合に、前記自動刈取作業を中断した中断位置に移動させた後、前記自動刈取作業を再開させるように、前記走行部及び前記本体部を制御する自動刈取再開工程を備えることを特徴とする走行制御方法。
15. 前記自動刈取再開工程において、前記自動刈取作業における設定速度よりも遅い速度で前記中断位置に移動させるように前記走行部を制御する請求項１４に記載の走行制御方法。
16. 前記自動刈取工程において前記検知部が異常又は異常の予兆を検知した際に前方の前記未刈り地との距離が所定距離以上ある場合には、前記走行部を後進させないように制御することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の走行制御方法。

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