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Description

本発明は、システムに関する。 The present invention relates to a system.

特許文献1には、作業車自動走行システムが開示されている。このシステムでは、衛星測位により取得された作業車の走行軌跡に基づいて作業対象領域が設定される。そして、作業対象領域の内部で作業車の自動走行が行われる。 Patent Document 1 discloses an automatic driving system for a work vehicle. In this system, a work target area is set based on the driving trajectory of the work vehicle acquired by satellite positioning. Then, the work vehicle automatically drives within the work target area.

特開2018-038291号公報JP 2018-038291 A

特許文献1のシステムでは、まず最初に圃場の外周部で3~4周の周回走行が手動走行により行われ、その際の走行軌跡から作業対象領域が設定される。すなわち、作業対象領域の設定のために、オペレータの操縦による3~4周の走行を必要とする。この点で、特許文献1のシステムには、オペレータの労力を軽減する余地がある。 In the system of Patent Document 1, first, three to four laps are manually driven around the outer periphery of the field, and the work area is set from the driving trajectory at that time. In other words, to set the work area, the operator needs to drive three to four laps at his/her discretion. In this respect, the system of Patent Document 1 has room to reduce the operator's workload.

本発明の目的は、圃場の作業におけるオペレータの労力を軽減することにある。 The purpose of this invention is to reduce the operator's labor when working in fields.

上述した課題を解決する手段として、本発明のシステムは、作業車の走行を管理するシステムであって、前記作業車が圃場の最外周を走行する最外周走行における前記作業車の走行軌跡を取得する取得部と、前記走行軌跡に基づいて圃場における未作業地に外接しかつ前記最外周走行における主要走行方位に沿って延びる3つ以上の外縁直線を算出する直線算出部と、前記外縁直線に囲まれる領域を前記作業車のための作業領域として算出する作業領域算出部と、を備え、前記直線算出部は、前記走行軌跡における方位毎の走行の頻度を算出し、算出された前記頻度に基づいて前記主要走行方位を特定することを特徴とする。 As a means for solving the above-mentioned problems, the system of the present invention is a system for managing the travel of a work vehicle, and includes an acquisition unit that acquires the travel trajectory of the work vehicle during the outermost travel of the field, a straight line calculation unit that calculates three or more outer edge straight lines that circumscribe an unworked area in the field and extend along the main travel direction during the outermost travel based on the travel trajectory, and a work area calculation unit that calculates an area surrounded by the outer edge straight lines as a work area for the work vehicle, and the straight line calculation unit calculates the frequency of travel for each direction on the travel trajectory, and identifies the main travel direction based on the calculated frequency.

上記の特徴によれば、最外周走行における走行軌跡に基づいて作業領域が算出されるので、最外周走行が終了すれば作業領域を利用して自動走行を実行することが可能となる。
従って、圃場の作業におけるオペレータの労力を軽減することが可能となる。
According to the above feature, the working area is calculated based on the travel trajectory during the outermost circumference travel, so that once the outermost circumference travel is completed, it becomes possible to perform automatic travel using the working area.
Therefore, it is possible to reduce the labor required by the operator when working in the field.

主要走行方位とは、最外周走行における主要な走行の方位である。最外周走行は圃場の外形に沿った走行であるから、主要走行方位は、圃場の辺に沿った直線状の走行の方位となる。本実施形態では、主要走行方位に沿って延びる外縁直線が算出され、外縁直線に囲まれる領域が作業領域として設定されるので、最外周走行の軌跡が複雑であっても、作業領域が単純な多角形となるという利点がある。 The main driving direction is the direction of the main driving in the outermost driving. Since the outermost driving follows the outline of the field, the main driving direction is the direction of linear driving along the edge of the field. In this embodiment, an outer edge line extending along the main driving direction is calculated, and the area surrounded by the outer edge line is set as the working area, so there is an advantage that the working area is a simple polygon even if the trajectory of the outermost driving is complex.

本発明において、前記直線算出部は、3つ以上の前記主要走行方位を特定すると好ましい。 In the present invention, it is preferable that the straight line calculation unit identifies three or more of the main driving directions.

作業車は、最外周走行を実行する間に様々な方位に向かって走行する。特に、圃場の角の領域においては方向転換が行われるので、走行の方位が様々に変化する。しかし、最外周走行の全体を考慮すれば、圃場の辺に沿った方位の直線走行の頻度が高くなる。「走行の頻度が高い」とは、例えば、走行距離や走行時間が大きいことを意味する。上記の特徴によれば、走行軌跡における方位毎の走行の頻度が算出され、頻度に基づいて主要走行方位が特定されるので、特定される主要走行方位は最外周走行の軌跡における直線走行の方位に沿った適切なものとなる。 The work vehicle travels in various directions while performing the outermost travel. In particular, direction changes are made in the corner areas of the field, causing the travel direction to change in various ways. However, when the entire outermost travel is considered, the frequency of straight-line travel in a direction along the edge of the field increases. "High frequency of travel" means, for example, a long travel distance or a long travel time. According to the above characteristics, the frequency of travel for each direction on the travel trajectory is calculated, and the main travel direction is identified based on the frequency, so that the identified main travel direction is appropriate and aligned with the direction of straight-line travel on the trajectory of the outermost travel.

本発明において、前記直線算出部は、算出された前記走行軌跡における方位毎の走行の前記頻度の分布において、1つのピークに1つの前記主要走行方位が対応するように、前記主要走行方位を特定すると好ましい。 In the present invention, it is preferable that the straight line calculation unit identifies the main driving direction such that one of the main driving directions corresponds to one peak in the distribution of the frequency of driving for each direction on the calculated driving trajectory.

最外周走行において作業車は圃場の辺に沿って直進走行するが、圃場の凹凸や傾斜に影響され、走行の方位は変動する。そうすると、走行軌跡における方位毎の走行の頻度の分布において、ピークの幅はある程度広くなる。1つのピークから複数の主要走行方位を特定した場合、それらは近接する方位となるため、徒にデータ処理の負荷が増大し好ましくない。 When traveling on the outermost perimeter, the work vehicle travels straight along the edge of the field, but the traveling direction fluctuates due to the unevenness and slope of the field. As a result, the width of the peak in the distribution of the frequency of traveling for each direction on the traveling trajectory becomes somewhat wide. If multiple main traveling directions are identified from one peak, these will be close to each other, which undesirably increases the load on data processing.

上記の特徴によれば、1つのピークに1つの主要走行方位が対応するように主要走行方位が特定されるので、データ処理の負荷の増大が抑制される。 According to the above feature, the main driving direction is identified so that one peak corresponds to one main driving direction, thereby suppressing an increase in the load of data processing.

本発明において、前記直線算出部は、特定される前記主要走行方位の間の角度が所定の閾値よりも大きくなるように前記主要走行方位を特定すると好ましい。 In the present invention, it is preferable that the straight line calculation unit identifies the main driving directions so that the angle between the identified main driving directions is greater than a predetermined threshold value.

上記の特徴によれば、近接する方位が主要走行方位として特定され難くなるので、データ処理の負荷の増大が抑制される。 The above feature makes it difficult for nearby directions to be identified as the main driving direction, thereby preventing an increase in the load of data processing.

本発明において、前記走行軌跡に基づいて前記未作業地に対応する未作業領域を算出する未作業領域算出部を更に備えると好ましい。 In the present invention, it is preferable to further include an unworked area calculation unit that calculates an unworked area corresponding to the unworked land based on the travel trajectory.

上記の特徴によれば、算出された未作業領域を用いた様々な処理を実行することができ、システムの性能や利便性を向上させたり、システムを用いた作業の効率を高めることができる。例えば、算出された作業領域において作業を行うにあたり、算出された未作業領域の外部での作業を省略して、作業効率を高めることができる。 According to the above features, various processes can be executed using the calculated unworked area, improving the performance and convenience of the system and increasing the efficiency of work using the system. For example, when working in the calculated work area, work outside the calculated unworked area can be omitted, thereby increasing work efficiency.

本発明は、作業車の走行を管理するシステムであって、前記作業車が圃場の最外周を走行する最外周走行における前記作業車の走行軌跡を取得する取得部と、前記走行軌跡に基づいて圃場における未作業地に外接しかつ前記最外周走行における主要走行方位に沿って延びる3つ以上の外縁直線を算出する直線算出部と、前記外縁直線に囲まれる領域を前記作業車のための作業領域として算出する作業領域算出部と、前記走行軌跡に基づいて前記未作業地に対応する未作業領域を算出する未作業領域算出部と、を備え、前記直線算出部は、特定された前記主要走行方位に沿って延びる仮想直線を算出された前記未作業領域の外に配置し、配置された前記仮想直線を前記未作業領域に近づくように平行移動させ、前記未作業領域に接触する状態となった前記仮想直線を前記外縁直線として算出することを特徴とする。 The present invention is a system for managing the travel of a work vehicle, and comprises an acquisition unit that acquires the travel trajectory of the work vehicle during the outermost travel of the work vehicle traveling around the outermost periphery of a field, a straight line calculation unit that calculates three or more outer edge straight lines that circumscribe an unworked area in the field and extend along the main travel direction during the outermost travel based on the travel trajectory, a work area calculation unit that calculates an area surrounded by the outer edge straight lines as a work area for the work vehicle, and an unworked area calculation unit that calculates an unworked area corresponding to the unworked area based on the travel trajectory, and is characterized in that the straight line calculation unit places a virtual straight line extending along the identified main travel direction outside the calculated unworked area, translates the placed virtual straight line so as to approach the unworked area, and calculates the virtual straight line that is in contact with the unworked area as the outer edge straight line.

上記の特徴によれば、簡便な処理により、作業領域を、未作業領域を包含する適切な形状とすることができる。 The above features allow the work area to be shaped appropriately to encompass the unworked area through simple processing.

本発明において、前記作業車が作業走行するための複数の目標経路を前記作業領域の内部に生成する経路生成部と、生成された前記目標経路に沿って前記作業車に作業走行を行なわせる走行制御部と、を更に備えると好ましい。 In the present invention, it is preferable to further include a route generation unit that generates a plurality of target routes within the work area for the work vehicle to travel for work, and a travel control unit that causes the work vehicle to travel for work along the generated target routes.

上記の特徴によれば、作業領域の内部の作業を自動的に実行することができる。従って、圃場の作業におけるオペレータの労力を更に軽減することが可能となる。 The above features allow work inside the work area to be carried out automatically. This makes it possible to further reduce the operator's workload when working in the field.

コンバインの左側面を示す図である。FIG. 制御部に関する構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration relating to a control unit. 最外周走行の走行軌跡、未作業地、及び主要走行方位を示す図である。1 is a diagram showing the driving trajectory, unworked areas, and main driving directions of the outermost circumference driving. FIG. 主要走行方位、仮想直線、外縁直線、及び作業領域を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing main driving directions, imaginary straight lines, outer edge straight lines, and working areas. 作業領域および目標経路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a working area and a target route. 最外周走行の走行軌跡の一部を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a part of the running locus of the outermost circumference running. 方位毎の走行の頻度の分布を示すグラフである。1 is a graph showing the distribution of travel frequency for each direction. 最外周走行の走行軌跡の一部を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a part of the running locus of the outermost circumference running. 走行制御フローのフローチャートである。4 is a flowchart of a travel control flow.

以下、本発明のシステムの実施形態としての走行管理システムAについて、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 The following describes a driving management system A as an embodiment of the system of the present invention, with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.

〔コンバインの全体構成〕
図1に、作業車の一例として、普通型のコンバイン1が示されている。コンバイン1は、収穫部H、クローラ式の走行装置11、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14、搬送部16、穀粒排出装置18、衛星測位モジュール80を備えている。
[Overall configuration of the combine]
1 shows a normal type combine harvester 1 as an example of a work vehicle. The combine harvester 1 includes a harvesting section H, a crawler-type traveling device 11, a driving section 12, a threshing device 13, a grain tank 14, a conveying section 16, a grain discharge device 18, and a satellite positioning module 80.

コンバイン1の前進する方向を「前」、後進する方向を「後」と定義する。コンバイン1の前進する方向を向いたときの右側を「右」、左側を「左」と定義する。図面において「前」が矢印F、「後」が矢印B、「上」が矢印U、「下」が矢印Dにより、それぞれ示されている。 The forward direction of the combine harvester 1 is defined as "forward", and the backward direction as "rear". When facing the forward direction of the combine harvester 1, the right side is defined as "right" and the left side as "left". In the drawings, "forward" is indicated by arrow F, "rear" by arrow B, "up" by arrow U, and "down" by arrow D.

走行装置11は、コンバイン1における下部に備えられている。また、走行装置11は、コンバイン1に搭載されたエンジン(図示せず)からの動力によって駆動する。そして、コンバイン1は、走行装置11によって走行可能である。 The traveling device 11 is provided at the bottom of the combine harvester 1. The traveling device 11 is driven by power from an engine (not shown) mounted on the combine harvester 1. The combine harvester 1 can travel using the traveling device 11.

また、運転部12、脱穀装置13、穀粒タンク14は、走行装置11より上側に備えられている。運転部12は運転座席12a及び人為操作具12b(図2)を有している。人為操作具12bは、具体的には、変速操作具、操舵操作具等である。運転部12にはオペレータが搭乗可能である。 The driving section 12, threshing device 13, and grain tank 14 are provided above the traveling device 11. The driving section 12 has a driver's seat 12a and manual operation tools 12b (Figure 2). Specifically, the manual operation tools 12b are a gear shift operation tool, a steering operation tool, etc. An operator can ride in the driving section 12.

穀粒排出装置18は、穀粒タンク14の上側に設けられている。また、衛星測位モジュール80は、運転部12の上面に取り付けられている。 The grain discharge device 18 is provided on the upper side of the grain tank 14. The satellite positioning module 80 is attached to the upper surface of the driving unit 12.

収穫部Hは、コンバイン1における前部に備えられている。そして、搬送部16は、収穫部Hの後側に設けられている。また、収穫部Hは、左右の分草具10、刈刃15、リール17を含んでいる。左右の分草具10は、収穫部Hの前端部における左端部及び右端部に設けられている。 The harvesting section H is provided at the front of the combine 1. The transport section 16 is provided at the rear of the harvesting section H. The harvesting section H also includes left and right weed splitting tools 10, a cutting blade 15, and a reel 17. The left and right weed splitting tools 10 are provided at the left and right ends of the front end of the harvesting section H.

刈刃15は、植立穀稈を刈り取る。また、リール17は、機体左右方向に沿うリール軸芯17b周りに回転駆動しながら植立穀稈を掻き込む。刈刃15により刈り取られた刈取穀稈は、搬送部16へ送られる。 The cutting blade 15 cuts the planted culms. The reel 17 rotates around the reel axis 17b that runs along the left-right direction of the machine body to scrape in the planted culms. The cut culms cut by the cutting blade 15 are sent to the conveying section 16.

この構成により、収穫部Hは、圃場の穀物を収穫する。そして、コンバイン1は、刈刃15によって圃場の植立穀稈を刈り取りながら走行装置11によって走行する刈取走行が可能である。尚、圃場の植立穀稈の刈り取りが、本発明の「作業」の具体例である。刈取走行を「作業走行」と記載する場合がある。 With this configuration, the harvesting section H harvests grains in the field. The combine harvester 1 is capable of reaping travel, traveling on the traveling device 11 while reaping planted culms in the field with the cutting blade 15. The reaping of planted culms in the field is a specific example of "work" in the present invention. Reaping travel may be referred to as "work travel."

収穫部Hにより収穫された刈取穀稈は、搬送部16によって機体後方へ搬送される。これにより、刈取穀稈は脱穀装置13へ搬送される。 The harvested stalks harvested by the harvesting section H are transported to the rear of the machine by the transport section 16. This transports the harvested stalks to the threshing device 13.

脱穀装置13において、刈取穀稈は脱穀処理される。脱穀処理により得られた穀粒は、穀粒タンク14に貯留される。穀粒タンク14に貯留された穀粒は、必要に応じて、穀粒排出装置18によって機外に排出される。 The harvested stalks are threshed in the threshing device 13. The grains obtained by the threshing process are stored in the grain tank 14. The grains stored in the grain tank 14 are discharged outside the machine by the grain discharge device 18 as necessary.

また、図1に示すように、運転部12には、通信端末4が配置されている。通信端末4は、種々の情報を表示可能に構成されている。本実施形態において、通信端末4は、運転部12に固定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、通信端末4は、運転部12に対して着脱可能に構成されていても良いし、通信端末4は、コンバイン1の機外に位置していても良い。 As shown in FIG. 1, a communication terminal 4 is disposed in the driving unit 12. The communication terminal 4 is configured to be able to display various information. In this embodiment, the communication terminal 4 is fixed to the driving unit 12. However, the present invention is not limited to this, and the communication terminal 4 may be configured to be detachable from the driving unit 12, or the communication terminal 4 may be located outside the combine harvester 1.

〔走行管理システム〕
コンバイン1の走行は、図2に示される走行管理システムAにより制御される。走行管理システムAは、制御部40及び衛星測位モジュール80を備えている。
[Drive Management System]
The traveling of the combine harvester 1 is controlled by a traveling management system A shown in Fig. 2. The traveling management system A includes a control unit 40 and a satellite positioning module 80.

制御部40は、後述する機能モジュールに対応するプログラムを記憶するメモリ(HDDや不揮発性RAMなど。図示省略)と、当該プログラムを実行するCPU(図示省略)と、を備えている。プログラムがCPUにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。すなわち、制御部40は、プログラムを記憶した一次的ではない(non-transitory)記録媒体を備える。 The control unit 40 includes a memory (HDD, non-volatile RAM, etc., not shown) that stores programs corresponding to the functional modules described below, and a CPU (not shown) that executes the programs. The functions of each functional unit are realized by the CPU executing the programs. In other words, the control unit 40 includes a non-transitory recording medium that stores the programs.

制御部40は、コンバイン1に搭載された1つ又は複数のECUにより構成されてもよい。制御部40の一部又は全部が、通信端末4に設けられてもよいし、コンバイン1の外部のコンピュータやサーバ等に設けられてもよい。 The control unit 40 may be configured with one or more ECUs mounted on the combine harvester 1. A part or all of the control unit 40 may be provided in the communication terminal 4, or in a computer, server, or the like external to the combine harvester 1.

制御部40は、機能モジュールとして、取得部41、未作業領域算出部42、直線算出部43、作業領域算出部44、経路生成部45、及び走行制御部46を備えている。これら機能モジュールの機能・動作については後述する。 The control unit 40 includes the following functional modules: an acquisition unit 41, an unworked area calculation unit 42, a straight line calculation unit 43, a working area calculation unit 44, a route generation unit 45, and a driving control unit 46. The functions and operations of these functional modules will be described later.

なお、制御部40は、各機能モジュールの動作により生成されるデータを記憶する記憶装置49を備えている。 The control unit 40 also includes a storage device 49 that stores data generated by the operation of each functional module.

衛星測位モジュール80は、人工衛星GS(図1)からGNSS(Global Navigation Satellite System)の信号を受信して、受信した信号に基づいてコンバイン1の自車位置を示す測位データを生成する。GNSSとしては、GPS、QZSS、Galileo、GLONASS、BeiDou、等を利用可能である。 The satellite positioning module 80 receives GNSS (Global Navigation Satellite System) signals from the artificial satellite GS (Figure 1) and generates positioning data indicating the vehicle position of the combine harvester 1 based on the received signals. GNSS can be GPS, QZSS, Galileo, GLONASS, BeiDou, etc.

〔走行管理システムによる収穫作業〕
本実施形態では、作物が一面に植えられた圃場FIでの収穫作業が走行管理システムAにより制御される。この収穫作業について、図3-5を参照しながら説明する。
[Harvesting operation using a driving management system]
In this embodiment, harvesting work in a farm field FI where crops are planted all over is controlled by the driving management system A. This harvesting work will be described with reference to FIGS.

本実施形態では、圃場FIの外形が矩形である例が説明される。図示例では、圃場FIの長辺が東西方向に平行であり、圃場FIの短辺が南北方向である。図面において東西南北の方位が「E」「W」「S」「N」の略語で示される。以下の説明では、方位が、北を0°、東を90°とする角度で示される場合がある。 In this embodiment, an example is described in which the outer shape of the field FI is rectangular. In the illustrated example, the long sides of the field FI are parallel to the east-west direction, and the short sides of the field FI are in the north-south direction. In the drawings, the directions of east, west, north, and south are indicated by the abbreviations "E", "W", "S", and "N". In the following description, directions may be indicated as angles with north being 0° and east being 90°.

〔最外周走行〕
まず、図3に示されるように、作物を収穫しながら、コンバイン1が圃場FIの最外周を走行する。この走行を「最外周走行」と称する。
[Outermost track]
First, as shown in Fig. 3, the combine 1 travels along the outermost periphery of the farm field FI while harvesting crops. This travel is referred to as "outermost periphery travel".

図示例では、コンバイン1が、圃場FIの北東の角から出発し、圃場FIの境界に沿って西へ直進する。コンバイン1が圃場FIの西の端へ到達すると、北西角の隅刈りが実行される。隅刈りでは、後進、僅かな左旋回、及び前進を繰り返して、作物を収穫しながら南への方向転換が行われる。 In the illustrated example, the combine harvester 1 starts from the northeast corner of the field FI and travels straight west along the boundary of the field FI. When the combine harvester 1 reaches the western edge of the field FI, corner cutting of the northwest corner is performed. In corner cutting, the combine harvester 1 repeatedly moves backward, makes a slight left turn, and moves forward to change direction to the south while harvesting the crop.

続いて、圃場FIの境界に沿った南への直進が行われる。以下、南西角の隅刈り、東への直進、南東角の隅刈り、北への直進、及び北東角の隅刈りが実行される。 Next, a straight run to the south is made along the boundary of field FI. Then, corner cutting at the southwest corner, a straight run to the east, corner cutting at the southeast corner, a straight run to the north, and corner cutting at the northeast corner are performed.

最外周走行は、その全てが人為操作により行われてもよい。人為操作による走行とは、オペレータからの人為操作(操縦)に従ったコンバイン1の走行である。オペレータからの人為操作は、オペレータが運転部12に搭乗した状態で行われる人為操作具12bを通じた操作であってもよいし、コンバイン1の外にいるオペレータからの遠隔操作であってもよい。 The outermost circumference travel may be entirely performed by manual operation. Traveling by manual operation means travel of the combine harvester 1 according to manual operation (steering) by the operator. The manual operation by the operator may be performed through the manual operation tool 12b while the operator is seated in the driving section 12, or may be remote operation by an operator outside the combine harvester 1.

最外周走行の一部又は全部が、人為操作によらない走行であってもよい。人為操作に寄らない走行とは、例えば、自動走行や、自動操舵走行などである。自動走行は、速度制御(前進、後進、及び停止を含む制御)及び操舵制御を自動で行う走行である。自動走行が、設定された目標経路に沿った自動的な走行であってもよいし、センサによる周囲環境の走査結果に基づく自動的な走行であってもよい。自動操舵走行とは、走行基準(方位や経路等)に沿った自動的な操舵を伴う走行である。 A part or all of the outermost circumference travel may be travel without human operation. Travel without human operation is, for example, automatic travel or automatic steering travel. Automatic travel is travel in which speed control (control including forward, reverse, and stopping) and steering control are performed automatically. Automatic travel may be automatic travel along a set target route, or automatic travel based on the results of scanning the surrounding environment by a sensor. Automatic steering travel is travel with automatic steering along a travel standard (direction, route, etc.).

〔作業領域の算出〕
最外周走行におけるコンバイン1の走行軌跡TRに基づいて、作業領域WAの算出が行われる。作業領域WAの算出は、最外周走行が終了した後に行われると好ましい。以下、作業領域WAの算出の具体的手順について説明する。
[Working area calculation]
The working area WA is calculated based on the travel path TR of the combine harvester 1 during the outermost travel. The calculation of the working area WA is preferably performed after the outermost travel is completed. A specific procedure for calculating the working area WA will be described below.

〔走行軌跡の取得〕
取得部41が、コンバイン1が圃場FIの最外周を走行する最外周走行におけるコンバイン1の走行軌跡TRを取得する。
[Acquisition of driving trajectory]
The acquisition unit 41 acquires the travel trajectory TR of the combine 1 during the outermost travel in which the combine 1 travels around the outermost periphery of the field FI.

具体的には、取得部41は、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて、コンバイン1の位置座標を経時的に算出する。取得部41は、最外周走行の間のコンバイン1の位置座標を示すデータの集合を、走行軌跡TRを示す走行軌跡データTDとして取得し、記憶装置49に記憶させる。 Specifically, the acquisition unit 41 calculates the position coordinates of the combine harvester 1 over time based on the positioning data output by the satellite positioning module 80. The acquisition unit 41 acquires a set of data indicating the position coordinates of the combine harvester 1 during the outermost running as running trajectory data TD indicating the running trajectory TR, and stores the data in the storage device 49.

詳しくは、取得部41は、衛星測位モジュール80により出力された測位データから、コンバイン1における所定の点の地理的位置を「コンバイン1の位置座標」として算出する。「所定の点」は、本実施形態では、走行装置11の左右のクローラに対して、左右方向の中央、かつ前後方向の中央となる点(以下「中央基準点」と称する。)である。すなわち、走行軌跡TRは、「所定の点」の移動の軌跡であり、中央基準点の移動の軌跡である。 In detail, the acquisition unit 41 calculates the geographical position of a predetermined point on the combine 1 as the "position coordinates of the combine 1" from the positioning data output by the satellite positioning module 80. In this embodiment, the "predetermined point" is a point that is the center in the left-right direction and the center in the front-rear direction with respect to the left and right crawlers of the traveling device 11 (hereinafter referred to as the "central reference point"). In other words, the traveling trajectory TR is the trajectory of movement of the "predetermined point" and is the trajectory of movement of the central reference point.

「コンバイン1の位置座標」の基準となる「所定の点」は、収穫部Hの中央の点であってもよいし、衛星測位モジュール80の中央の点であってもよいし、右または左の分草具10の中央の点であってもよい。 The "predetermined point" that serves as the basis for the "position coordinates of the combine 1" may be the center point of the harvesting section H, the center point of the satellite positioning module 80, or the center point of the right or left weeding tool 10.

なお、走行軌跡TRはコンバイン1が走行した道程を示す概念的な図形である。走行軌跡データTDは記憶装置49に記憶されるデータである。図3には、走行軌跡TRと走行軌跡データTDとが同一の実線で示されている。このように、実空間での物体や概念と、仮想的なデータとが図面において同一の図形等で示される場合がある。また、実空間での物体や概念(走行軌跡TRなど)に対して機能モジュールが処理を行う旨の記載は、対応するデータに対して機能モジュールが処理を行うことを意味する場合がある。 The travel trajectory TR is a conceptual diagram showing the route traveled by the combine harvester 1. The travel trajectory data TD is data stored in the storage device 49. In FIG. 3, the travel trajectory TR and the travel trajectory data TD are shown by the same solid line. In this way, real-space objects or concepts and virtual data may be shown by the same diagram or the like in the drawing. Furthermore, a description that a functional module processes real-space objects or concepts (such as the travel trajectory TR) may mean that the functional module processes the corresponding data.

〔未作業領域の算出〕
未作業領域算出部42が、走行軌跡TRに基づいて未作業地UAに対応する未作業領域データUDを算出する。
[Calculation of unworked area]
The unworked area calculation unit 42 calculates unworked area data UD corresponding to the unworked area UA based on the travel trajectory TR.

圃場FIにおいて、コンバイン1が走行していない領域は、作物が刈られていない領域であり、未作業地UAである。未作業領域算出部42は、走行軌跡TRに基づいて、コンバイン1が刈取走行していない領域を算出し、当該領域を示すデータを未作業領域データUDとして記憶装置49に記憶させる。未作業領域データUDは、換言すれば、未作業地UAを示す未作業領域マップである。 In the farm field FI, the area where the combine harvester 1 is not traveling is an area where crops have not been cut, and is the unworked area UA. The unworked area calculation unit 42 calculates the area where the combine harvester 1 is not traveling to cut crops based on the traveling trajectory TR, and stores data indicating that area as unworked area data UD in the storage device 49. In other words, the unworked area data UD is an unworked area map that indicates the unworked area UA.

具体的には、未作業領域算出部42は、走行軌跡TRに基づいて、左右の分草具10のうち内側に位置する分草具10の移動軌跡を算出する。未作業領域算出部42は、算出された移動軌跡の内側の領域を未作業地UAと見なして、当該領域を示す未作業領域データUDを算出し、記憶装置49へ記憶させる。 Specifically, the unworked area calculation unit 42 calculates the movement trajectory of the grass dividing tool 10 located on the inside of the left and right grass dividing tools 10 based on the travel trajectory TR. The unworked area calculation unit 42 regards the area inside the calculated movement trajectory as an unworked area UA, calculates unworked area data UD indicating that area, and stores it in the storage device 49.

なお、未作業領域算出部42は、最外周走行が右回りと左回りの何れであるかを走行軌跡データTDに基づいて判定する。右回りの場合、右の分草具10の移動軌跡から未作業領域データUDが算出される。左回りの場合、左の分草具10の移動軌跡から未作業領域データUDが算出される。なお、分草具10の移動軌跡は、衛星測位モジュール80と分草具10との位置関係に基づいて、走行軌跡TRから算出可能である。 The unworked area calculation unit 42 determines whether the outermost circumference travel is clockwise or counterclockwise based on the travel trajectory data TD. If it is clockwise, the unworked area data UD is calculated from the movement trajectory of the right weeding tool 10. If it is counterclockwise, the unworked area data UD is calculated from the movement trajectory of the left weeding tool 10. The movement trajectory of the weeding tool 10 can be calculated from the travel trajectory TR based on the positional relationship between the satellite positioning module 80 and the weeding tool 10.

〔外縁直線の算出〕
直線算出部43が、走行軌跡TRに基づいて圃場FIにおける未作業地UAに外接しかつ最外周走行における主要走行方位MBに沿って延びる3つ以上の外縁直線OLを算出する。
[Calculation of the outer edge line]
The straight line calculation unit 43 calculates three or more outer edge straight lines OL that circumscribe the unworked land UA in the field FI based on the travel trajectory TR and extend along the main travel direction MB in the outermost circumference travel.

主要走行方位MBは、最外周走行の間のコンバイン1の走行の方位のうち、走行の頻度の高いものである。図3に示されるように、コンバイン1は最外周走行を実行する間に様々な方位に向かって走行する。特に、圃場FIの角の領域においては複数回の方向転換が行われるので、走行の方位が様々に変化する。しかし、最外周走行の全体を考慮すれば、西向き、南向き、東向き、及び北向きの走行の頻度が高い。「走行の頻度が高い」とは、走行距離や走行時間が大きいことを意味する。図示例では、主要走行方位MBは、西、南、東、北である。換言すれば、主要走行方位MBは、270°、180°、90°、0°である。 The main running direction MB is the direction in which the combine harvester 1 runs most frequently during the outermost run. As shown in FIG. 3, the combine harvester 1 runs in various directions while performing the outermost run. In particular, multiple direction changes are made in the corner areas of the field FI, so the running direction changes in various ways. However, when the entire outermost run is considered, the frequency of running in the westward, southward, eastward, and northward directions is high. "High frequency of running" means that the running distance or running time is long. In the illustrated example, the main running directions MB are west, south, east, and north. In other words, the main running directions MB are 270°, 180°, 90°, and 0°.

直線算出部43は、走行軌跡データTDに基づいて、3つ以上の主要走行方位MBを特定し、主要走行方位MBを示す方位データMD生成して記憶装置49へ記憶させる。走行軌跡TRに基づく主要走行方位MBの特定は、走行時間や走行距離等、様々な手法により可能である。直線算出部43による主要走行方位MBの特定の具体的手法については、後述する。 The straight line calculation unit 43 identifies three or more main driving directions MB based on the driving trajectory data TD, generates direction data MD indicating the main driving directions MB, and stores the direction data in the storage device 49. Identification of the main driving direction MB based on the driving trajectory TR can be performed by various methods, such as driving time or driving distance. A specific method for identifying the main driving direction MB by the straight line calculation unit 43 will be described later.

直線算出部43による外縁直線OLの算出は、具体的には次のようにして行われる。 Specifically, the calculation of the outer edge straight line OL by the straight line calculation unit 43 is performed as follows.

直線算出部43は、主要走行方位MBに沿って延びる仮想直線ILを未作業地UAの外に仮想的に配置する。換言すれば、仮想的な空間内で、未作業領域データUDが示す未作業地UAから十分に離れた位置(例えば、無限遠)に仮想直線ILを配置する。そして、直線算出部43は、仮想直線ILを示す仮想直線データIDを生成して記憶装置49へ記憶させる。図4の例では、未作業地UAの外に直交する4本の仮想直線ILが配置されている。 The line calculation unit 43 virtually places a virtual line IL extending along the main driving direction MB outside the unworked area UA. In other words, the virtual line IL is placed in a virtual space at a position (e.g., at infinity) sufficiently far away from the unworked area UA indicated by the unworked area data UD. The line calculation unit 43 then generates virtual line data ID indicating the virtual line IL and stores it in the storage device 49. In the example of Figure 4, four orthogonal virtual lines IL are placed outside the unworked area UA.

直線算出部43は、仮想直線ILを未作業地UAに近づくように平行移動させ、未作業地UAに接触する状態となった仮想直線ILを外縁直線OLとして算出する。具体的には、直線算出部43は、仮想直線ILを微少距離だけ平行移動させ、未作業地UAとの交点の有無を判定する。交点が無い場合、直線算出部43は平行移動と交点の有無の判定とを繰り返す。交点がある場合、その位置の仮想直線ILを外縁直線OLとして決定し、外縁直線OLを示す直線データODを生成して記憶装置49に記憶させる。図4の例では、直交する4本の外縁直線OLが算出されている。 The line calculation unit 43 translates the virtual line IL so that it approaches the unworked area UA, and calculates the virtual line IL that is in contact with the unworked area UA as the outer edge line OL. Specifically, the line calculation unit 43 translates the virtual line IL a small distance and determines whether there is an intersection with the unworked area UA. If there is no intersection, the line calculation unit 43 repeats the translation and the determination of whether there is an intersection. If there is an intersection, the virtual line IL at that position is determined to be the outer edge line OL, and line data OD indicating the outer edge line OL is generated and stored in the storage device 49. In the example of Figure 4, four orthogonal outer edge lines OL are calculated.

〔作業領域の算出〕
作業領域算出部44は、外縁直線OLに囲まれる領域をコンバイン1のための作業領域WAとして算出する。具体的には、作業領域算出部44は、外縁直線OLに囲まれる多角形状の領域を作業領域WAとして決定し、作業領域WAを示す作業領域データWDを記憶装置49に記憶させる。作業領域データWDは、換言すれば、作業領域WAを示す作業領域マップである。
[Working area calculation]
The working area calculation unit 44 calculates an area surrounded by the outer edge straight line OL as a working area WA for the combine harvester 1. Specifically, the working area calculation unit 44 determines a polygonal area surrounded by the outer edge straight line OL as the working area WA, and stores working area data WD indicating the working area WA in the storage device 49. In other words, the working area data WD is a working area map indicating the working area WA.

図4の例では、直交する4本の外縁直線OLに囲まれた、長方形の作業領域WAが算出されている。作業領域WAの内側に未作業地UAが位置している。換言すれば、作業領域WAは未作業地UAを包含している。 In the example of Figure 4, a rectangular work area WA is calculated, surrounded by four perpendicular outer boundary straight lines OL. The unworked area UA is located inside the work area WA. In other words, the work area WA contains the unworked area UA.

〔コンバインの自動走行〕
生成された作業領域データWDを用いて、作業領域WAの内部でのコンバイン1の自動走行が行われる。
[Automatic driving of combine harvesters]
Using the generated work area data WD, the combine 1 is automatically driven within the work area WA.

具体的には、経路生成部45が、コンバイン1が刈取走行するための複数の目標経路LIを作業領域WAの内部に生成する。詳しくは、経路生成部45は、作業領域WAの全体が網羅されるように複数の目標経路LIを生成し、目標経路LIを示す目標経路データLDを生成して記憶装置49へ記憶させる。 Specifically, the path generating unit 45 generates multiple target paths LI for the combine harvester 1 to travel for harvesting within the work area WA. In more detail, the path generating unit 45 generates multiple target paths LI so that the entire work area WA is covered, and generates target path data LD indicating the target paths LI and stores it in the storage device 49.

図5の例では、目標経路LIは東西方向及び南北方向に延びる複数のメッシュ状の直線である。目標経路LIは、互いに平行な複数の平行線であってもよい。目標経路LIが曲線であってもよい。 In the example of FIG. 5, the target route LI is a mesh of straight lines extending in the east-west and north-south directions. The target route LI may also be a parallel line that is parallel to one another. The target route LI may also be a curved line.

走行制御部46は、生成された目標経路LIに沿ってコンバイン1に刈取走行を行なわせる。具体的には、走行制御部46は、走行装置11を制御することによりコンバイン1の走行を制御する。 The travel control unit 46 causes the combine harvester 1 to perform harvesting travel along the generated target route LI. Specifically, the travel control unit 46 controls the travel of the combine harvester 1 by controlling the travel device 11.

走行制御部46は、複数の目標経路LIのうちから次に走行する目標経路LIを選択し、コンバイン1が選択された目標経路LIに沿って走行するように、衛星測位モジュール80により出力された測位データに基づいて走行装置11を制御する。 The driving control unit 46 selects the next target route LI to be traveled from among the multiple target routes LI, and controls the traveling device 11 based on the positioning data output by the satellite positioning module 80 so that the combine harvester 1 travels along the selected target route LI.

次に走行する目標経路LIの選択は、予め設定されたルールに従って行われる。例えば、走行制御部46は、渦巻き走行のルールに従って、コンバイン1が渦巻き状に走行するように走行装置11を制御する。例えば、走行制御部46は、Uターン走行のルールに従って、互いに平行な目標経路LIをUターンで接続しながら作業領域WAの内部を往復走行するように、走行装置11を制御する。 The selection of the next target route LI to travel is performed according to preset rules. For example, the travel control unit 46 controls the travel device 11 so that the combine harvester 1 travels in a spiral shape according to the spiral travel rules. For example, the travel control unit 46 controls the travel device 11 so that the combine harvester 1 travels back and forth within the work area WA while connecting the parallel target routes LI with U-turns according to the U-turn travel rules.

走行のルールが、作業領域WAの内部での作業の途中で切り替えられてもよい。例えば、走行制御部46が、まず渦巻き走行のルールに従ってコンバイン1を刈取走行させ、続いてUターン走行のルールに従ってコンバイン1を刈取走行させてもよい。 The driving rules may be switched during work within the work area WA. For example, the driving control unit 46 may first cause the combine harvester 1 to drive for harvesting according to the spiral driving rules, and then cause the combine harvester 1 to drive for harvesting according to the U-turn driving rules.

〔主要走行方位の特定の手法〕
本実施形態では、主要走行方位MBは、最外周走行における各方位の走行の頻度に基づいて特定される。すなわち、直線算出部43は、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度を算出し、算出された頻度に基づいて3つ以上の主要走行方位MBを特定する。
[Method of determining main driving direction]
In this embodiment, the main traveling direction MB is identified based on the frequency of traveling in each direction in the outermost traveling direction. That is, the straight line calculation unit 43 calculates the frequency of traveling in each direction in the traveling trajectory TR, and identifies three or more main traveling directions MB based on the calculated frequency.

以下、図6、図7に基づいて詳しく説明する。図6に、取得部41が取得した、最外周走行でのコンバイン1の走行軌跡TRの一部が示されている。図示された点P1~点P7は、コンバイン1が西向きに走行している時に取得された位置座標に対応する点である。 The following is a detailed explanation based on Figures 6 and 7. Figure 6 shows a portion of the travel trajectory TR of the combine harvester 1 during the outermost travel, acquired by the acquisition unit 41. The illustrated points P1 to P7 correspond to the position coordinates acquired when the combine harvester 1 was traveling westward.

点P1から点P7までの走行は、概ね西向きの走行である。しかし、圃場の凹凸や傾斜等によりコンバイン1の走行の方位は細かく変化しうる。以下述べる手法により。走行軌跡TRにおける走行の方位の数値化、方位毎の走行の頻度の算出、及び主要走行方位MBの特定が可能である。 The travel from point P1 to point P7 is generally in a westward direction. However, the direction of travel of the combine 1 can change slightly due to the unevenness and slope of the field. Using the method described below, it is possible to quantify the travel direction on the travel trajectory TR, calculate the frequency of travel in each direction, and identify the main travel direction MB.

点P1から点P7までの走行を、走行T1~走行T6の6つの短い走行に区切る。走行T1の方位は、点1及び点2の位置座標から算出することができる。図示例では、走行T1の方位は270°である。 The run from point P1 to point P7 is divided into six short runs, run T1 to run T6. The direction of run T1 can be calculated from the position coordinates of points 1 and 2. In the illustrated example, the direction of run T1 is 270°.

同様にして、走行T2~走行T6の方位が算出可能である。図示例では、走行T2の方位は270°である。走行T3の方位は272°である。走行T4の方位は268°である。走行T5の方位は272°である。走行T6の方位は268°である。 In the same manner, the orientation of runs T2 to T6 can be calculated. In the illustrated example, the orientation of run T2 is 270°. The orientation of run T3 is 272°. The orientation of run T4 is 268°. The orientation of run T5 is 272°. The orientation of run T6 is 268°.

走行軌跡TRの全体を短い走行に細分化し、それぞれの走行の方位を算出する。最外周走行の間に取得されるコンバイン1の位置座標は数千個に上る。従って、走行軌跡TRを数千個の走行に分割し、数千個の走行の方位を取得可能である。 The entire travel trajectory TR is divided into short runs, and the direction of each run is calculated. The position coordinates of the combine 1 obtained during the outermost run amount to several thousand. Therefore, it is possible to divide the travel trajectory TR into several thousand runs and obtain the direction of each of the several thousand runs.

取得された走行の方位の度数分布を算出可能である。例えば、全方位(0°から360°)を1°毎に区分し、区分された各方位毎に、方位がその区分に属する走行の数(度数)を計上する。なお、区分の幅は任意であり、1°未満でもよいし2°、5°などでもよい。 It is possible to calculate the frequency distribution of the acquired driving directions. For example, all directions (0° to 360°) are divided into 1° increments, and for each divided direction, the number of runs (degrees) whose directions belong to that division is recorded. The width of the division is arbitrary, and may be less than 1°, or may be 2°, 5°, etc.

図7に、度数分布を示すグラフの一例が示されている。このグラフは、図2に示される走行軌跡TRに対応して描かれている。 Figure 7 shows an example of a graph showing frequency distribution. This graph is drawn corresponding to the driving trajectory TR shown in Figure 2.

このグラフでは、0°(北)、90°(東)、180°(南)、及び270°(西)に頻度のピークが生じている。これは、図2の圃場FIが長方形であり、4つの辺が東西方向及び南北方向に延びていることに対応している。最外周走行では、圃場FIの各辺に沿う走行の距離が長い。換言すれば、圃場FIの各辺に沿って長時間走行する。従って、各辺に沿う方位の走行の頻度が高くなる。 In this graph, frequency peaks occur at 0° (north), 90° (east), 180° (south), and 270° (west). This corresponds to the fact that the field FI in Figure 2 is rectangular with four sides extending in the east-west and north-south directions. When traveling on the outermost perimeter, the distance traveled along each side of the field FI is long. In other words, traveling is carried out for a long period of time along each side of the field FI. Therefore, the frequency of traveling in a direction along each side is high.

また、0°及び180°のピークの高さは、90°及び270°のピークの高さの半分程度である。これは、図2の圃場FIの短辺(東の辺及び西の辺)の長さが、長辺(北の辺及び南の辺)の長さの半分程度であることに対応している。各辺に沿う走行の距離及び時間は、各辺の長さに応じて長くなる。 The heights of the peaks at 0° and 180° are approximately half the heights of the peaks at 90° and 270°. This corresponds to the fact that the length of the short sides (eastern and western sides) of field FI in Figure 2 is approximately half the length of the long sides (northern and southern sides). The distance and time traveled along each side increases according to the length of each side.

従って、方位毎の走行の頻度の分布において、頻度の高い方位は、走行軌跡TRにおける主要な移動の方位であり、圃場FIの概形に対応する方位である可能性が高い。頻度の低い方位は、走行軌跡TRにおける主要ではない移動の方位であり、圃場FIの概形に対応する方位ではない可能性が高い。頻度の低い方位は、例えば、圃場FIの角での隅刈り中の走行方位に対応する。 Therefore, in the distribution of the frequency of travel for each direction, a highly frequent direction is likely to be the main direction of movement on the travel trajectory TR and the direction that corresponds to the general shape of the field FI. A less frequent direction is likely to be a non-main direction of movement on the travel trajectory TR and not the direction that corresponds to the general shape of the field FI. A less frequent direction corresponds, for example, to the travel direction during corner cutting at the corner of the field FI.

本実施形態では、直線算出部43は、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度を算出し、算出された頻度に基づいて3つ以上の主要走行方位MBを特定する。例えば、直線算出部43は、度数分布のピークの頂点に対応する方位を、主要走行方位MBとして特定する。例えば、直線算出部43は、度数分布のピークの中央値に対応する方位を、主要走行方位MBとして特定する。 In this embodiment, the straight line calculation unit 43 calculates the frequency of travel for each direction on the travel trajectory TR, and identifies three or more main travel directions MB based on the calculated frequency. For example, the straight line calculation unit 43 identifies the direction corresponding to the apex of the peak of the frequency distribution as the main travel direction MB. For example, the straight line calculation unit 43 identifies the direction corresponding to the median of the peak of the frequency distribution as the main travel direction MB.

図7に示される度数分布であれば、直線算出部43は、0°(北)、90°(東)、180°(南)、及び270°(西)の4つの方位を、主要走行方位MBとして特定する。 For the frequency distribution shown in FIG. 7, the straight line calculation unit 43 identifies four directions, 0° (north), 90° (east), 180° (south), and 270° (west), as the main driving directions MB.

直線算出部43が、算出された走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度の分布において、1つのピークに1つの主要走行方位MBが対応するように、主要走行方位MBを特定するように構成されると好ましい。コンバイン1が圃場FIの辺に沿って走行しているとき、図6に示されるように、走行の方位は細かく変動する。そうすると、方位毎の走行の頻度の分布において、ピークの幅はある程度広くなる。1つのピークから複数の主要走行方位MBが特定されると、仮想直線ILや外縁直線OL、作業領域WAを算出する際の演算量が過度に大きくなる可能性がある。すなわち、直線算出部43が上掲のように構成されると、制御部40での演算量を低減でき好ましい。 It is preferable that the straight line calculation unit 43 is configured to identify the main running direction MB so that one peak corresponds to one main running direction MB in the distribution of the frequency of running for each direction in the calculated running trajectory TR. When the combine 1 runs along the edge of the field FI, the running direction fluctuates finely as shown in FIG. 6. In that case, the width of the peak becomes somewhat wide in the distribution of the frequency of running for each direction. If multiple main running directions MB are identified from one peak, the amount of calculation when calculating the virtual straight line IL, the outer edge straight line OL, and the working area WA may become excessively large. In other words, it is preferable that the straight line calculation unit 43 is configured as described above, since the amount of calculation in the control unit 40 can be reduced.

なお、圃場FIが三角形である場合には、3つの辺に対応する3つのピークが、方位毎の走行の頻度の分布に現れる。圃場FIが多角形の場合には、圃場FIの辺の数と同数のピークが、方位毎の走行の頻度の分布に現れる。 When the field FI is triangular, three peaks corresponding to the three sides appear in the distribution of the frequency of travel in each direction. When the field FI is polygonal, the same number of peaks as the number of sides of the field FI appear in the distribution of the frequency of travel in each direction.

直線算出部43が、特定される主要走行方位MBの間の角度が所定の閾値よりも大きくなるように、主要走行方位MBを特定するよう構成されると好ましい。この場合、算出される複数の外縁直線OLの間の角度が所定の閾値よりも大きくなるので、作業領域WAが単純な形状となる。従って、制御部40での演算量を低減でき好ましい。所定の角度は、例えば15°である。 It is preferable that the straight line calculation unit 43 is configured to identify the main driving direction MB so that the angle between the identified main driving directions MB is greater than a predetermined threshold. In this case, the angle between the calculated multiple outer edge straight lines OL is greater than a predetermined threshold, so the working area WA has a simple shape. This is therefore preferable as it reduces the amount of calculation in the control unit 40. The predetermined angle is, for example, 15°.

〔走行制御フロー〕
走行管理システムAの制御部40は、図9に示される走行制御フローに従って、コンバイン1の走行を制御するように構成されている。この走行制御フローは、最外周走行の開始前に実行される。
[Driving control flow]
The control unit 40 of the running management system A is configured to control the running of the combine 1 in accordance with the running control flow shown in Fig. 9. This running control flow is executed before the start of the outermost periphery running.

まず、取得部41が、コンバイン1が圃場FIの最外周を走行する最外周走行におけるコンバイン1の走行軌跡TRを取得する(ステップS01)。走行軌跡TRの取得は、最外周走行の実行中にリアルタイムに行われてもよいし、一定の時間間隔で断続的に行われてもよいし、最外周走行の終了後に行われてもよい。 First, the acquisition unit 41 acquires the travel trajectory TR of the combine harvester 1 during the outermost travel in which the combine harvester 1 travels around the outermost periphery of the field FI (step S01). The travel trajectory TR may be acquired in real time while the outermost travel is being performed, may be acquired intermittently at regular time intervals, or may be acquired after the outermost travel is completed.

ステップS01の終了後、未作業領域算出部42が、走行軌跡TRに基づいて未作業地UAに対応する未作業領域データUDを算出する(ステップS02)。 After step S01 is completed, the unworked area calculation unit 42 calculates the unworked area data UD corresponding to the unworked area UA based on the driving trajectory TR (step S02).

ステップS02の終了後、直線算出部43は、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度を算出する(ステップS03) After step S02 is completed, the straight line calculation unit 43 calculates the frequency of travel for each direction on the travel trajectory TR (step S03).

ステップS03の終了後、直線算出部43は、ステップS02で算出された頻度に基づいて3つ以上の主要走行方位MBを特定する(ステップS04)。 After step S03 is completed, the straight line calculation unit 43 identifies three or more main driving directions MB based on the frequency calculated in step S02 (step S04).

ステップS02(未作業領域の算出)は、ステップS03(頻度の算出)及びステップS04(主要走行方位MBの特定)と同時並行で行われてもよいし、ステップS03及びステップS04の後で行われてもよい。 Step S02 (calculating the unworked area) may be performed simultaneously with step S03 (calculating the frequency) and step S04 (identifying the main driving direction MB), or may be performed after step S03 and step S04.

ステップS04の終了後、直線算出部43が、外縁直線OLを算出する(ステップS05)。 After step S04 is completed, the straight line calculation unit 43 calculates the outer edge straight line OL (step S05).

ステップS05の終了後、作業領域算出部44は、作業領域WAを算出する(ステップS06)。 After step S05 is completed, the work area calculation unit 44 calculates the work area WA (step S06).

ステップS06の終了後、経路生成部45が、目標経路LIを生成する(ステップS07)。 After step S06 is completed, the route generation unit 45 generates the target route LI (step S07).

ステップS07の終了後、走行制御部46は、生成された目標経路LIに沿ってコンバイン1に刈取走行を行なわせる(ステップS08)。 After step S07 is completed, the travel control unit 46 causes the combine 1 to perform harvesting travel along the generated target route LI (step S08).

ステップS08の終了後、すなわち、作業領域WAを網羅する刈取走行の終了後、走行制御フローは終了する。 After step S08 is completed, i.e., after the mowing drive covering the work area WA is completed, the drive control flow ends.

〔他の実施形態〕
(1)直線算出部43が、演算量の低減のために、走行軌跡TRにおける方位毎の走行の頻度の分布の算出において以下の処理を行ってもよい。図8に、走行軌跡TRの別の例が示されている。図示された点Q1~点Q8は、コンバイン1が西向きに走行している時に取得された位置座標に対応する点である。
Other Embodiments
(1) In order to reduce the amount of calculation, the straight line calculation unit 43 may perform the following process in calculating the distribution of the frequency of travel for each direction on the travel trajectory TR. Another example of the travel trajectory TR is shown in Figure 8. The illustrated points Q1 to Q8 are points corresponding to position coordinates acquired when the combine harvester 1 is traveling westward.

点Q1から点Q8までの走行は、概ね西向きの走行である。点Q1から点Q8までの走行を、走行U1~走行U7の7つの短い走行に区切り、それぞれの走行の方位を算出する。走行U4、U5、U6の方位は、270°で同一である。走行の方位が同一である走行U4、U5、U6を、1つの走行U4’に統合する。これにより、頻度の分布の算出の対象となる走行の数を削減でき、制御部40での演算量を低減できる。ただし走行U4’に対応する度数を「3」(統合した走行の数)に変更して、頻度の分布の算出を実行する必要がある。 The run from point Q1 to point Q8 is generally heading west. The run from point Q1 to point Q8 is divided into seven short runs, run U1 to run U7, and the direction of each run is calculated. The directions of runs U4, U5, and U6 are the same at 270°. Runs U4, U5, and U6, which have the same direction, are integrated into a single run U4'. This reduces the number of runs that are the subject of the frequency distribution calculation, and reduces the amount of calculations in the control unit 40. However, it is necessary to change the frequency corresponding to run U4' to "3" (the number of integrated runs) and execute the frequency distribution calculation.

すなわち、直線算出部43が、走行の方位が同一または近接する複数の走行を1つに統合し、統合先の走行の度数を統合した走行の総数に変更した上で、頻度の分布の算出を行うように構成されると好ましい。 In other words, it is preferable that the straight line calculation unit 43 is configured to integrate multiple runs that have the same or close running directions into one, change the frequency of the integrated run to the total number of integrated runs, and then calculate the frequency distribution.

(2)走行管理システムAが、未作業領域算出部42を備えていなくてもよい。すなわち、未作業領域データUDの算出を伴わずに、直線算出部43が外縁直線OLを算出するよう走行管理システムAが構成されてもよい。 (2) The driving management system A may not be equipped with an unworked area calculation unit 42. In other words, the driving management system A may be configured so that the straight line calculation unit 43 calculates the outer edge straight line OL without calculating the unworked area data UD.

例えば、直線算出部43が、走行軌跡TRから圃場FIの辺に沿った走行に対応する部位を抽出し、当該部位における最も内側の点に基づいて未作業地UAの外端を特定し、特定された外端と主要走行方位MBとに基づいて外縁直線OLを算出するように、構成されてもよい。 For example, the straight line calculation unit 43 may be configured to extract a portion from the travel trajectory TR that corresponds to travel along the edge of the field FI, identify the outer edge of the unworked area UA based on the innermost point in that portion, and calculate the outer edge straight line OL based on the identified outer edge and the main travel direction MB.

(3)直線算出部43が、走行軌跡TRにおける方位毎の走行距離を算出し、算出された走行距離に基づいて主要走行方位MBを特定するよう構成されてもよい。具体的には、走行距離が大きい方位を主要走行方位MBとして特定するよう、直線算出部43が構成されてもよい。 (3) The straight line calculation unit 43 may be configured to calculate the travel distance for each direction on the travel trajectory TR and identify the main travel direction MB based on the calculated travel distance. Specifically, the straight line calculation unit 43 may be configured to identify the direction with the largest travel distance as the main travel direction MB.

(4)直線算出部43が、走行軌跡TRにおける方位毎の走行時間を算出し、算出された走行時間に基づいて主要走行方位MBを特定する構成されてもよい。具体的には、行時間が長い方位を主要走行方位MBとして特定するよう、直線算出部43が構成されてもよい。なお、方位毎の走行時間は、コンバイン1の位置座標の取得時刻、またはコンバイン1の位置座標の取得の時間間隔に基づいて算出可能である。 (4) The straight line calculation unit 43 may be configured to calculate the travel time for each direction on the travel trajectory TR and identify the main travel direction MB based on the calculated travel time. Specifically, the straight line calculation unit 43 may be configured to identify the direction with the longest travel time as the main travel direction MB. The travel time for each direction can be calculated based on the time when the position coordinates of the combine 1 are acquired or the time interval for acquiring the position coordinates of the combine 1.

(5)走行制御部46が、作業領域算出部44によって算出された作業領域データWDと、未作業領域算出部42によって算出された未作業領域データUDと、の両方に基づいてコンバイン1の自動走行を制御するよう、構成されてもよい。 (5) The driving control unit 46 may be configured to control the automatic driving of the combine harvester 1 based on both the working area data WD calculated by the working area calculation unit 44 and the unworked area data UD calculated by the unworked area calculation unit 42.

作業領域データWDが示す作業領域WAは、図5に示されるように、未作業地UAの全体を包含し、且つ、未作業地UAの外側の領域を含む場合がある。すなわち、作業領域WAは、既に作業が終了している領域を含む。これは、作業領域WAが、演算量の低減のために、主要走行方位MB及び外縁直線OLにより可及的単純な形状にて算出されていることに起因する。一方、未作業領域算出部42によって算出される未作業領域データUDは、コンバイン1が実際に走行した領域の内側の領域として算出されるので、実際の未作業地UAの形状を反映している。 The working area WA indicated by the working area data WD, as shown in FIG. 5, encompasses the entire unworked land UA and may also include areas outside the unworked land UA. In other words, the working area WA includes areas where work has already been completed. This is because the working area WA is calculated in as simple a shape as possible using the main travel direction MB and the outer edge straight line OL in order to reduce the amount of calculations. On the other hand, the unworked area data UD calculated by the unworked area calculation unit 42 is calculated as the area inside the area where the combine 1 has actually traveled, and therefore reflects the actual shape of the unworked land UA.

例えば、図5に示される目標経路LI1の刈取走行において、走行制御部46が、未作業領域データUDを利用して、目標経路LI1の東端ではなく未作業地UAの東端からコンバイン1に刈取走行を開始させる。走行制御部46が、目標経路LI1の西端ではなく未作業地UAの西端で刈取走行を終了させる。これにより、既に作業が終了している領域で作業走行を行うことを抑制でき、作業効率が向上する。 For example, in the case of mowing travel on the target route LI1 shown in FIG. 5, the travel control unit 46 uses the unworked area data UD to cause the combine harvester 1 to start mowing travel from the eastern end of the unworked land UA instead of the eastern end of the target route LI1. The travel control unit 46 ends the mowing travel at the western end of the unworked land UA instead of the western end of the target route LI1. This makes it possible to prevent work travel in areas where work has already been completed, improving work efficiency.

(6)「最外周走行」は、圃場の外端を厳密になぞる走行でなくてもよい。例えば、圃場の外端に凹部が存在する場合や、圃場の外端が曲線状である場合に、それらを無視した直線状の走行が、最外周走行の概念に含まれてもよい。換言すれば、最外周走行が終了したときに、走行軌跡TRの外側に未作業の領域が残っていてもよい。 (6) "Outermost perimeter travel" does not have to mean travel that strictly follows the outer edge of the field. For example, if there is a depression at the outer edge of the field, or if the outer edge of the field is curved, the concept of outermost perimeter travel may include travel in a straight line that ignores these. In other words, when outermost perimeter travel is completed, unworked areas may remain outside the travel trajectory TR.

(7)走行軌跡TRの取得、未作業領域データUDの算出、主要走行方位MBの特定、及び外縁直線OLの算出等の処理が、2周目以降の周回走行(圃場の外周部での周回状の走行)における走行軌跡に基づいて実行されてもよい。すなわち、取得部41が、コンバイン1が圃場FIの外周部を走行する周回走行におけるコンバイン1の走行軌跡を取得するように構成されてもよい。直線算出部43が、走行軌跡に基づいて圃場FIにおける未作業地UAに外接しかつ周回走行における主要走行方位MBに沿って延びる3つ以上の外縁直線OLを算出するように構成されてもよい。 (7) Processing such as obtaining the travel trajectory TR, calculating the unworked area data UD, identifying the main travel direction MB, and calculating the outer edge straight line OL may be performed based on the travel trajectory during the second or subsequent lap (circular travel around the outer periphery of the field). That is, the acquisition unit 41 may be configured to obtain the travel trajectory of the combine 1 during a circular run in which the combine 1 runs around the outer periphery of the field FI. The straight line calculation unit 43 may be configured to calculate three or more outer edge straight lines OL that circumscribe the unworked area UA in the field FI and extend along the main travel direction MB during the circular run based on the travel trajectory.

本発明は、作業車の走行の管理に利用可能である。作業車は、普通型のコンバインだけでなく、自脱型のコンバイン、各種の収穫機(トウモロコシ収穫機、ジャガイモ収穫機、ニンジン収穫機など)、田植機、圃場管理機、建設作業機等であってもよい。 The present invention can be used to manage the travel of work vehicles. Work vehicles can be not only regular combine harvesters, but also head-feeding combine harvesters, various harvesters (corn harvesters, potato harvesters, carrot harvesters, etc.), rice transplanters, field management machines, construction work machines, etc.

1 :コンバイン(作業車)
41 :取得部
42 :未作業領域算出部
43 :直線算出部
44 :作業領域算出部
45 :経路生成部
46 :走行制御部
A :走行管理システム
FI :圃場
IL :仮想直線
LI :目標経路
MB :主要走行方位
OL :外縁直線
TR :走行軌跡
UA :未作業地
WA :作業領域
1: Combine (work vehicle)
41: Acquisition unit 42: Unworked area calculation unit 43: Straight line calculation unit 44: Working area calculation unit 45: Route generation unit 46: Travel control unit A: Travel management system FI: Field IL: Virtual straight line LI: Target route MB: Main travel direction OL: Outer edge straight line TR: Travel trajectory UA: Unworked area WA: Working area

Claims (7)

作業車の走行を管理するシステムであって、
前記作業車が圃場の最外周を走行する最外周走行における前記作業車の走行軌跡を取得する取得部と、
前記走行軌跡に基づいて圃場における未作業地に外接しかつ前記最外周走行における主要走行方位に沿って延びる3つ以上の外縁直線を算出する直線算出部と、
前記外縁直線に囲まれる領域を前記作業車のための作業領域として算出する作業領域算出部と、を備え、
前記直線算出部は、前記走行軌跡における方位毎の走行の頻度を算出し、算出された前記頻度に基づいて前記主要走行方位を特定するシステム。
A system for managing the travel of a work vehicle,
an acquisition unit that acquires a travel trajectory of the work vehicle when the work vehicle travels around the outermost periphery of a field;
a straight line calculation unit that calculates three or more outer edge straight lines that circumscribe an unworked area in the field based on the travel trajectory and extend along a main travel direction in the outermost circumference travel;
a working area calculation unit that calculates an area surrounded by the outer boundary straight line as a working area for the work vehicle,
The straight line calculation unit is a system that calculates a frequency of travel in each direction on the travel trajectory, and identifies the main travel direction based on the calculated frequency.
前記直線算出部は、3つ以上の前記主要走行方位を特定する請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the straight line calculation unit identifies three or more of the main driving directions. 前記直線算出部は、算出された前記走行軌跡における方位毎の走行の前記頻度の分布において、1つのピークに1つの前記主要走行方位が対応するように、前記主要走行方位を特定する請求項1または2に記載のシステム。 The system according to claim 1 or 2, wherein the straight line calculation unit identifies the main driving direction such that one of the main driving directions corresponds to one peak in the distribution of the frequency of driving for each direction on the calculated driving trajectory. 前記直線算出部は、特定される前記主要走行方位の間の角度が所定の閾値よりも大きくなるように前記主要走行方位を特定する請求項1から3の何れか一項に記載のシステム。 The system according to any one of claims 1 to 3, wherein the straight line calculation unit identifies the main driving directions such that the angle between the identified main driving directions is greater than a predetermined threshold value. 前記走行軌跡に基づいて前記未作業地に対応する未作業領域を算出する未作業領域算出部を更に備える請求項1からのいずれか1項に記載のシステム。 The system according to claim 1 , further comprising an unworked area calculation unit that calculates an unworked area corresponding to the unworked land based on the travel trajectory. 作業車の走行を管理するシステムであって、
前記作業車が圃場の最外周を走行する最外周走行における前記作業車の走行軌跡を取得する取得部と、
前記走行軌跡に基づいて圃場における未作業地に外接しかつ前記最外周走行における主要走行方位に沿って延びる3つ以上の外縁直線を算出する直線算出部と、
前記外縁直線に囲まれる領域を前記作業車のための作業領域として算出する作業領域算出部と、
前記走行軌跡に基づいて前記未作業地に対応する未作業領域を算出する未作業領域算出部と、を備え、
前記直線算出部は、特定された前記主要走行方位に沿って延びる仮想直線を算出された前記未作業領域の外に配置し、配置された前記仮想直線を前記未作業領域に近づくように平行移動させ、前記未作業領域に接触する状態となった前記仮想直線を前記外縁直線として算出するシステム。
A system for managing the travel of a work vehicle,
an acquisition unit that acquires a travel trajectory of the work vehicle when the work vehicle travels around the outermost periphery of a field;
a straight line calculation unit that calculates three or more outer edge straight lines that circumscribe an unworked area in the field based on the travel trajectory and extend along a main travel direction in the outermost circumference travel;
a working area calculation unit that calculates an area surrounded by the outer boundary straight line as a working area for the work vehicle;
an unworked area calculation unit that calculates an unworked area corresponding to the unworked land based on the travel trajectory ,
The straight line calculation unit places a virtual straight line extending along the identified main driving direction outside the calculated unworked area, translates the placed virtual straight line so as to approach the unworked area, and calculates the virtual straight line that is in contact with the unworked area as the outer edge straight line.
前記作業車が作業走行するための複数の目標経路を前記作業領域の内部に生成する経路生成部と、
生成された前記目標経路に沿って前記作業車に作業走行を行なわせる走行制御部と、を更に備える請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。
a route generating unit that generates a plurality of target routes for the work vehicle to travel within the work area;
The system according to claim 1 , further comprising: a travel control unit that causes the work vehicle to perform work travel along the generated target route.
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