自动行驶控制系统、自动行驶路径生成系统、联合收割机的制作方法

文档序号:25238262发布日期:2021-06-01 14:42阅读:158来源:国知局
自动行驶控制系统、自动行驶路径生成系统、联合收割机的制作方法

本发明涉及自动行驶控制系统。

本发明涉及自动行驶路径生成系统。

本发明涉及在田地的外周区域一边绕圈行驶一边割取作物、且在比外周区域更靠内侧的内侧区域一边往复行驶一边割取作物的联合收割机所用的自动行驶控制系统,以及搭载有该自动行驶控制系统的联合收割机。



背景技术:

<背景技术1>

专利文献1中记载了一种一边收获田地的作物一边行驶的收获机所用的自动行驶系统。在基于该自动行驶系统的收获作业中,首先沿着田地的分界线进行3~4周的绕圈行驶。该作业被称作环绕收割,在此期间,作业车行驶过的区域被设定为外周区域。而且,外周区域的内侧的区域被设定为作业对象区域,通过自动行驶对该作业对象区域执行作业行驶。

<背景技术2>

专利文献1中记载了一种在作业地上一边作业一边行驶的作业车所用的自动行驶系统。在基于该自动行驶系统的收获作业中,首先沿着田地的分界线进行3~4周的绕圈行驶。该作业被称作环绕收割,在此期间,作业车行驶过的区域被设定为外周区域。而且,外周区域的内侧的区域被设定为作业对象区域,通过自动行驶对该作业对象区域执行作业行驶。

专利文献2中记载了一种能够在田地的角部自动进行割取未收割谷秆的角部收割作业的联合收割机。在该联合收割机中,若执行自动角部收割模式,则控制装置实施进行设定次数的下述作业动作的控制:使割取部上升然后使机体后退规定距离并停止,使割取部下降然后使机体以规定角度转弯,一边进行割取一边前进规定距离并停止。如其图6、图10所示,将机体的转弯角度设定成使停止前进的位置每次位移割取部的收割宽度。由此,通过重复作业动作来执行自动的角部收割,以逐渐扩大己收割地。然后,在生成的己收割地上改变机体的方向(其图7、图11),沿下一个边进行割取。

<背景技术3>

例如在专利文献3公开的联合收割机所用的自动行驶控制系统中,联合收割机一边在比外周区域靠内侧的内侧区域(在文献中为“作業対象領域(中文译文:作业对象区域)”)往复行驶一边割取作物。在内侧区域中,通过行驶路径设定部设定多个平行行驶路径。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-73399号公报

专利文献2:日本特开2011-24427号公报

专利文献3:日本特开2019-110762号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

<技术问题1>

就背景技术1的技术而言,收获机的谷粒箱装满之前,需要向在田埂边驻车的运输车的附近停车并向运输车排出作物。在作业对象区域大的情况下,需要在对该作业对象区域进行收获作业的中途离开作业对象区域而朝向运输车行驶。根据作业对象区域的形状、运输车的位置的不同,为了进行该排出的从作业对象区域的脱离有可能导致作业效率降低。

本发明的第一个目的是提供一种能够抑制作业效率降低的自动行驶控制系统。

<技术问题2>

就背景技术2的技术而言,根据专利文献1的记载,环绕收割的至少最外周的一周,为了避免有切割残留,并且为了避免撞到田埂,是通过手动行驶来进行的。在田地的角落区域中,为了不残留未收割谷秆,进行将前进与后退重复多次的行驶。因此,环绕收割不仅需要较长时间,而且需要操作人员的手动操作,作业效率较低。

在专利文献2所记载的方式的角部收割中,一边一点一点地改变方向,一边重复前进和后退而逐渐扩大己收割地,从而确保较宽的己收割地,在该己收割地上改变方向。为此,需要非常多的前进和后退的切换(在其图6~7的例子中为7次,在其图10~11的例子中为8次)。于是,角部收割作业虽然是自动进行的,但需要较长的时间,作业效率较低。

本发明的第二个目的是提供一种使田地角部的自动收获行驶高效的方法。

<技术问题3>

就背景技术3的技术而言,如果田地的形状为规整地形,则在联合收割机一边沿田地的外周绕圈行驶一边割取植立谷秆之后,联合收割机能够容易地直接沿平行行驶路径割取内侧区域的作物。但是,如果田地是不规整地形,则要考虑联合收割机割取田地的外周区域的作物之后的未收割区域的外周边完全不沿着平行行驶路径的情况。一般来说,为了提高联合收割机的割取作业的效率和脱粒处理的精度,期望未收割区域的外周边中的相对于平行行驶路径位于左右外侧的边是沿着平行行驶路径的。

本发明的第三个目的是提供一种能够提高联合收割机的割取作业的效率和脱粒处理的精度的自动行驶控制系统。

用于解决技术问题的手段

<解决手段1>

用于实现上述第一个目的自动行驶控制系统的特征结构为,一种自动行驶控制系统,控制对未作业地的作物进行收获的联合收割机的自动行驶,其中,具备:预计总产量取得部,其取得通过收获所述未作业地的作物而预计可得的谷粒的预计总产量;行驶路径生成部,其生成所述未作业地中的所述联合收割机的行驶路径;所述行驶路径生成部在由所述预计总产量取得部取得的预计总产量超过特定量的情况下,设定部分作业区域,并在所述部分作业区域的内部生成所述联合收割机的行驶路径,所述部分作业区域为所述未作业地的一部分区域,所述部分作业区域被设定为,通过收获该部分作业区域的作物而预计可得的谷粒的预计总产量不超过所述特定量。

根据上述的特征结构,当在部分作业区域的内部生成的行驶路径上完成了自动行驶时,所获得的谷粒的总产量不会超过特定量,因此例如通过将特定量设定为比联合收割机的谷粒箱的容量小,能够抑制在对部分作业区域进行收获作业的中途从部分作业区域脱离。因而,能够抑制收获作业中的作业效率的降低。

在本发明中,优选的是,所述自动行驶控制系统具备:产量率取得部,其取得产量率,所述产量率是所述未作业地中的每单位面积的谷粒的产量;面积取得部,其取得所述未作业地的面积;所述预计总产量取得部基于由所述产量率取得部取得的产量率以及由所述面积取得部取得的所述未作业地的面积,计算所述预计总产量。

根据上述的特征结构,可高精度地计算预计总产量,预计总产量与实际的总产量的误差变小,因此能够适当地抑制作业中途的从部分作业区域的脱离,能够可靠地抑制收获作业中的作业效率的降低。

在本发明中,优选的是,所述特定量是预先设定的规定量、或者预先设定的规定量减去存储于所述联合收割机的谷粒存储部的谷粒的存储量而得的量。

根据上述的特征结构,在特定量为预先设定的规定量的情况下,能够利用简易的结构可靠地抑制作业效率的降低。在特定量是预先设定的规定量减去存储于联合收割机的谷粒存储部的谷粒的存储量而得的量的情况下,由于特定量根据当前的谷粒的存储量而变化,因此所设定的部分作业区域与当前的谷物的存储量相应。因而,能够更适当地抑制作业中途的从部分作业区域的脱离,能够可靠地抑制收获作业中的作业效率的降低。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部将用与行方向平行的直线分割所述未作业地而产生的一区域设定为所述部分作业区域。

根据上述的特征结构,部分作业区域的至少一边与行方向平行,因此能够使部分作业区域中的行驶路径的至少一部分与该一边平行。由此,能够使在部分作业区域的内部通过自动行驶进行的收获作业沿着行方向,能够提高收获作业的效率。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部以使所述部分作业区域的内部的所述行驶路径与行方向平行的方式设定所述行驶路径。

根据上述的特征结构,能够使在部分作业区域的内部通过自动行驶进行的收获作业沿着行方向,能够提高收获作业的效率。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部以如下方式设定所述行驶路径:使所述联合收割机在所述部分作业区域中的位于与行方向正交的方向的一端部的行驶路径上行驶之后,紧接着在所述部分作业区域中的位于与行方向交叉的方向的另一端部的行驶路径上行驶。

根据上述的特征结构,由于联合收割机在部分作业区域中的与行方向正交的方向的两端部的行驶路径上交替地行驶,因此能够使在部分作业区域的内部通过自动行驶进行的收获作业沿着行方向,能够提高收获作业的效率。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部以使所述部分作业区域的与行方向正交的方向的宽度小于规定的阈值宽度的方式设定所述部分作业区域。

根据上述的特征结构,部分作业区域的宽度(与行方向正交的方向的宽度)较小,因此通过沿着行方向的自动行驶进行的收获较多,能够提高收获作业的效率。特别是,在仅通过沿着行方向的自动行驶进行收获的情况下(例如基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶),在自动收获行驶与自动收获行驶之间进行的不伴随收获的转弯行驶的距离变小,能够提高收获作业的效率。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部将从所述未作业地中去除所述部分作业区域后的剩余区域作为新的未作业地而设定接下来的部分作业区域。

根据上述的特征结构,能够对田地的未作业地逐个设定部分作业区域而推进作业,能够在整个田地的收获作业中抑制作业效率的降低。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部在收获完所述部分作业区域的作物时的谷粒存储部的存储量超过了规定存储量的情况下,生成到达谷粒排出位置的所述联合收割机的行驶路径,在收获完所述部分作业区域的作物时的谷粒存储部的存储量为所述规定存储量以下的情况下,在所述接下来的部分作业区域的内部生成所述联合收割机的行驶路径。

根据上述的特征结构,根据收获完部分作业区域的作物时的谷粒存储部的存储量来选择进行谷粒的排出还是在接下来的部分作业区域进行收获。即,能够根据谷粒存储部的存储量选择适当的作业,能够高效地推进收获作业。

在本发明中,优选的是,所述行驶路径生成部基于通过收获所述部分作业区域的作物而已经获得的谷粒的产量设定所述接下来的部分作业区域。

根据上述的特征结构,接下来设定的部分作业区域的宽窄变得适当,能够抑制收获作业中的作业效率的降低。

<解决手段2>

用于实现上述第二个目的自动行驶路径生成系统的特征结构为,一种自动行驶路径生成系统,生成对田地的作物进行收获的收获机的自动行驶的路径,其中,具备:田地形状取得部,其取得田地的角部的形状;角部行驶路径生成部,其生成所述角部的自动收获行驶的路径即角部行驶路径;所述角部行驶路径包含:第一路径,其是沿形成所述角部的边中的一个边一边收获作物一边前进的路径;第二路径,其是沿所述第一路径后退的路径;第三路径,其是在与所述第一路径之间留有未作业地的、沿与所述第一路径交叉的方向一边收获作物一边前进的路径;第四路径,其是沿所述第三路径后退的路径;第五路径,其是一边收获所述第一路径与所述第三路径之间的未作业地的作物一边前进的路径,沿所述第一路径与所述第三路径之间的方向行进并转弯而达到沿形成所述角部的边中的另一个边行进的状态。

根据上述的特征结构,能够通过沿着第一路径到第五路径这五个路径的较少的前进后退来进行田地角部的收获。而且,由于通过沿着第一~第五路径的自动行驶来进行角部的收获,因此与操作人员的操纵相比可更精密地控制收获机的行进路线,能够减小路径间的重叠并抑制收割残留(未作业地)的产生。因而,能够使田地角部的自动收获行驶高效。

在本发明中,优选的是,所述角部行驶路径生成部基于所述收获机的收割宽度生成所述第三路径。

根据上述的特征结构,由于基于收获机的收割宽度生成第三路径,因此残留于第一路径与第三路径之间的未作业地的宽度为与收割宽度相应的适当的宽度。因而,能够减小在角部行驶路径的自动收获行驶结束后残留于角部的未作业地。

在本发明中,优选的是,所述角部行驶路径生成部基于所述收获机的转弯半径生成所述第三路径。

若收获机的转弯半径变化,则需要使第五路径中的转弯轨迹变化,转弯轨迹的内侧的区域的大小以及位置将发生变化。若在第五路径的转弯轨迹的内侧较大地残留有未作业地,则有可能因收获机的转弯而压倒或碾压该未作业地的作物,产生作物的损失。根据上述的特征结构,由于基于收获机的转弯半径生成第三路径,因此能够适当地使第五路径中的转弯轨迹的内侧的区域成为已作业地,能够减少作物的损失。

在本发明中,优选的是,所述角部行驶路径生成部基于存储于所述收获机的谷粒存储部的谷粒的存储量生成所述第三路径。

若存储于谷粒存储部的谷粒的存储量大,则收获机的重量增加,因此需要增大收获机的转弯半径。根据上述的特征结构,由于基于存储于谷粒存储部的谷粒的存储量生成第三路径,因此能够适当地使第五路径中的转弯轨迹的内侧的区域成为已作业地,能够减少作物的损失。

在本发明中,优选的是,所述角部行驶路径生成部基于田地的状态生成所述第三路径。

收获机的转弯半径需要根据田地的状态而变化。例如,在田地是松软的湿田的情况下,需要增大转弯半径。根据上述的特征结构,由于基于田地的状态生成第三路径,因此能够适当地使第五路径中的转弯轨迹的内侧的区域成为已作业地,能够减少作物的损失。

<解决手段3>

对应第三个目的本发明为一种自动行驶控制系统,该自动行驶控制系统用于联合收割机,该联合收割机在田地的外周区域一边进行绕圈行驶一边割取作物,且在比所述外周区域更靠内侧的内侧区域一边往复行驶一边割取作物,所述自动行驶控制系统的特征在于,具备:绕圈行驶路径设定部,其能够在所述外周区域设定绕圈行驶路径;平行行驶路径设定部,其能够在所述内侧区域设定相互平行的多个平行行驶路径;自动行驶控制部,其使所述联合收割机沿所述绕圈行驶路径与所述多个平行行驶路径进行自动行驶;在构成田地形状的边中的相对于所述平行行驶路径位于左右一外侧的边不与所述平行行驶路径平行的情况下,所述绕圈行驶路径设定部将所述绕圈行驶路径设定为:通过使所述联合收割机在所述绕圈行驶路径上一边进行割取作业一边行驶,使构成所述内侧区域的外周形状的边中的相对于所述平行行驶路径位于所述左右一外侧的边变为与所述平行行驶路径平行。

如果仅通过在田地的外周区域一边绕圈行驶一边割取作物的话,则也有可能存在作为未收割区域而留下的内侧区域的外周边完全不沿着平行行驶路径的情况。如果是本发明,则即使在构成田地形状的边中的相对于平行行驶路径位于左右一外侧的边不与平行行驶路径平行的情况下,在联合收割机沿绕圈行驶路径在外周区域进行绕圈行驶之后,内侧区域的外周形状中的该位于左右一外侧的边也将变为沿平行行驶路径平行地延伸。也就是说,即使田地是不规整地形,内侧区域的外周边中的相对于平行行驶路径位于左右外侧的边也会沿着平行行驶路径。由此,可实现能够提高联合收割机的割取作业的效率和脱粒处理的精度的自动行驶控制系统。另外,搭载有本发明的自动行驶控制系统的联合收割机也包含在权利的对象中。

在本发明中,优选的是,所述自动行驶控制系统具备能够取得作物的行方向的行信息取得部,所述绕圈行驶路径设定部以使构成所述内侧区域的外周形状的边中的相对于所述平行行驶路径位于所述左右一外侧的边沿着所述行方向的方式设定所述绕圈行驶路径。

即使田地为不规整地形,也期望由联合收割机在田地的外周区域一边绕圈行驶一边割取植立谷秆之后的未收割区域的外周形状尽可能为能够沿行方向进行割取的形状。如果是本结构,则由于内侧区域的外周边中的相对于平行行驶路径位于左右外侧的边沿着行方向,因此联合收割机能够在内侧区域一边沿行方向往复行驶一边割取植立谷秆。因此,联合收割机的脱粒处理的精度进一步提高。

在本发明中,优选的是,所述行信息取得部能够取得行位置及行间隔,所述平行行驶路径设定部基于所述行位置及所述行间隔,与所述联合收割机的割取行数对应地设定所述多个平行行驶路径。

根据本结构,由于与联合收割机的割取行数对应地设定多个平行行驶路径,因此平行行驶路径设定部能够与联合收割机的割取行数对应而更高效地设定平行行驶路径。

在本发明中,优选的是,所述绕圈行驶路径设定部以使所述内侧区域的外周形状变为矩形的方式设定所述绕圈行驶路径。

通过本结构,内侧区域的外周形状变得简单,容易通过平行行驶路径设定部设定平行行驶路径。

在本发明中,优选的是,所述自动行驶控制系统具备设于所述联合收割机的机体前部并对田地的作物进行割取的割取部,所述绕圈行驶路径设定部能够将所述绕圈行驶路径设定为:在所述联合收割机进行所述绕圈行驶时,作物相对于所述割取部偏向左右一侧地进入所述割取部的比例伴随着所述联合收割机的前进而增加或减少。

根据本结构,若联合收割机沿构成田地形状的边中的相对于平行行驶路径位于左右一外侧的边所对应的绕圈行驶路径在外周区域进行绕圈行驶,则作物偏向左右一侧地进入割取部。而且,割取部中的作物偏向地进入的部分的比例伴随着联合收割机的前进而增加或减少。因此,沿该绕圈行驶路径进行割取之后的未收割区域的外周形状中的相对于平行行驶路径位于该左右一外侧的边的延伸方向将会变得接近平行行驶路径的延伸方向,或者变得与平行行驶路径的延伸方向一致。

在本发明中,优选的是,所述自动行驶控制系统具备割取倾斜变更机构,该割取倾斜变更机构设于所述联合收割机,能够使所述割取部侧倾而变更所述割取部的左右的倾斜度,所述自动行驶控制系统具备倾斜控制部,在作物相对于所述割取部偏向左右一侧地进入所述割取部的情况下,该倾斜控制部能够进行倾斜控制,在该倾斜控制中,使所述割取倾斜变更机构变更所述割取部的左右的倾斜度,以使所述割取部中的没有作物进入的左右另一侧的部分的高度位置比所述割取部中的所述左右一侧的部分的高度位置高。

如果是本结构,则割取部中的有作物偏向地进入的一侧的相反侧的部分变得比割取部中的有作物偏向地进入的一侧的部分高,因此可减少散乱于己收割区域的秸秆屑等被割取部拾起的隐患。

附图说明

图1是实施方式1的联合收割机的左侧视图。

图2是表示实施方式1的田地中的初期绕圈行驶的图。

图3是表示实施方式1的基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图4是表示实施方式1的部分作业区域中的基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图5是表示实施方式1的部分作业区域中的基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图6是表示实施方式1的剩余未作业地中的基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图7是表示实施方式1的部分作业区域中的基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图8是表示实施方式1的与控制部相关的结构的框图。

图9是实施方式2的联合收割机的左侧视图。

图10是表示实施方式2的田地中的初期绕圈行驶的图。

图11是表示实施方式2的基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图12是表示实施方式2的基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的图。

图13是表示实施方式2的与控制部相关的结构的框图。

图14是表示实施方式2的角部行驶路径的一个例子的图。

图15是表示实施方式2的角部行驶路径的一个例子的图。

图16是实施方式3的联合收割机的左侧视图。

图17是表示实施方式3的与控制部相关的结构的框图。

图18是表示实施方式3的田地的外周区域中的联合收割机的割取行驶的图。

图19是表示实施方式3的田地的外周区域中的联合收割机的割取行驶的图。

图20是表示实施方式3的田地的外周区域中的联合收割机的割取行驶的图。

图21是表示实施方式3的田地的内侧区域中的联合收割机的割取行驶的图。

图22是表示实施方式3的倾斜控制的处理的流程的流程图。

图23是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图24是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图25是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图26是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图27是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图28是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图29是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图30是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图31是表示实施方式3的割取部通过倾斜控制而倾斜的状态的图。

图32是表示田地的外周区域中的联合收割机的割取行驶的其他实施方式的图。

图33是表示田地的外周区域中的联合收割机的割取行驶的其他实施方式的图。

图34是表示田地的外周区域中的联合收割机的割取行驶的其他实施方式的图。

附图标记说明

<实施方式1>

1:联合收割机

17:谷粒箱(谷粒存储部)

80:控制部(行驶路径生成部)

85:预计总产量取得部

85a:产量率取得部

85b:面积取得部

a1:区域(未作业地)

a2:区域(未作业地)

d1:部分作业区域

d2:部分作业区域

l:收获行驶路径(行驶路径)

ns1:直线

ns2:直线

pp:排出位置

ul:排出行驶路径(行驶路径)

w1:宽度

w2:宽度

<实施方式2>

1:联合收割机(收获机)

82:田地形状取得部

85:路径计算部(角部行驶路径生成部)

cl:角部行驶路径

l1:边(一个边)

l2:边(另一个边)

ny:未作业地

r1:第一路径

r2:第二路径

r3:第三路径

r4:第四路径

r5:第五路径

ra1:转弯半径

ra2:转弯半径

w:收割宽度

<实施方式3>

1:联合收割机

22a:行信息取得部

23:行驶路径设定部

23a:绕圈行驶路径设定部

23b:平行行驶路径设定部

24:自动行驶控制部

25:倾斜控制部

29:升降装置(割取倾斜变更机构)

ca:内侧区域

h:割取部

l1~l8:绕圈行驶路径

l51~l66:绕圈行驶路径

ls:平行行驶路径

sa:外周区域

s0:内侧区域的外周形状

具体实施方式

<实施方式1>

以下,基于附图,说明对收获未作业地的作物的联合收割机的自动行驶进行控制的自动行驶控制系统的一个例子。注意,在以下的说明中,将箭头f的方向设为“机体前侧”,将箭头b的方向设为“机体后侧”,将箭头u的方向设为“上侧”,将箭头d的方向设为“下侧”。在表示左右的情况下,将朝向机体前侧的状态下的右手侧设为“右”,将左手侧设为“左”。

〔联合收割机的整体结构〕

图1中示出了作为联合收割机的一个例子的半喂入型的联合收割机。该联合收割机1中具备机体10和履带式的行驶装置11。在机体10的前部设有将田地的植立谷秆割取并收获的收获部12。

在机体10上,在收获部12的后方设有驾驶部13。驾驶部13在机体10的前部位于右侧。在驾驶部13的左方,设有对由收获部12收获的收获物进行输送的输送部14。

在输送部14的后方,设有对由输送部14输送的收获物进行脱粒处理的脱粒装置15。在脱粒装置15的后部,设有对排出秸秆进行切断处理的排出秸秆处理装置16。

在驾驶部13的后方且脱粒装置15的右方,设有将由脱粒装置15获得的谷粒存储的谷粒箱17(“谷粒存储部”的一个例子)。在谷粒箱17设有检测存储于谷粒箱17的谷粒的量的存储量传感器17a(参照图8)。

在谷粒箱17的后方,设有将存储于谷粒箱17的谷粒向外部排出的排出装置18。排出装置18能够绕沿上下方向延伸的回转轴心回转。

在驾驶部13的前部的左侧部分设有卫星定位模块19。卫星定位模块19接收来自gps(globalpositioningsystem:全球定位系统)卫星的信号,基于该信号生成表示联合收割机1的本车位置的定位数据。

在驾驶部13配置有管理终端21(参照图8)。管理终端21构成为能够显示各种信息。管理终端21也可以构成为能够接收与联合收割机1的自动行驶相关的各种设定(后述的排出位置pp的设定、优先行驶模式的设定等)的输入操作。

设有能够连接于外部的通信网络的通信部23(参照图8)。通信部23构成为能够通过该通信网络与外部的服务器等通信。

联合收割机1构成为能够通过行驶装置11而自行,并构成为能够进行一边利用收获部12割取田地的植立谷秆一边利用行驶装置11行驶的收获行驶。

〔联合收割机的收获作业〕

参照图2~6说明半喂入型的联合收割机1在田地中的收获作业。在本实施方式中,如图2所示,说明田地的外形为矩形的例子。在图示例中,田地的长边与东西方向平行,田地的短边与南北方向,行方向为南北方向。在田地的北侧停有对从联合收割机1排出的谷粒进行运输的运输车cv,在田地内的运输车cv附近的位置设定排出位置pp(参照图3~6)。

首先,最初如图2所示,在田地中的外周侧的区域中以沿田地的分界线绕圈的方式进行收获行驶(初期绕圈行驶)。通过该初期绕圈行驶成为已作业地的区域被设定为外周区域sa(参照图3),外周区域sa的内侧的未作业地被设定为作业对象区域ca(参照图3)。

在通过自动行驶进行作业对象区域ca的植立谷秆的收获时,外周区域sa被用作联合收割机1改变方向(后述的转弯行驶)所用的空间。另外,外周区域sa也被用作向排出位置pp移动、向燃料补给场所移动所用的空间。

为了以某种程度宽阔地确保外周区域sa的宽度,初期绕圈行驶进行2周~4周左右。初期绕圈行驶可以通过手动行驶进行,也可以通过自动行驶进行。初期绕圈行驶以作业对象区域ca的一边(优选的是对置的两边)与行方向平行的方式进行。在本实施方式中,对作业对象区域ca为矩形、作业对象区域ca的对置的两个短边与行方向平行的情况进行说明。

在初期绕圈行驶之后,紧接着通过自动行驶收获作业对象区域ca的植立谷秆。在该自动行驶中,重复进行自动收获行驶和转弯行驶,自动收获行驶是一边在设定于作业对象区域ca的收获行驶路径l(行驶路径的一个例子)上自动行驶一边收获植立谷秆的行驶,转弯行驶是在一个自动收获行驶与接下来的自动收获行驶之间进行的行驶。转弯行驶是将两个收获行驶路径l之间相连的转弯行驶路径t上的自动行驶。

上述的自动收获行驶及转弯行驶按照规定的行驶模式来进行。作为行驶模式,例示了图3所示的α形转弯绕圈行驶模式和图4~6所示的u形转弯绕圈行驶模式。

α形转弯绕圈行驶模式(图3)是依次在与矩形的作业对象区域ca的四个边平行的收获行驶路径l上行驶并通过α形转弯行驶进行转弯行驶的行驶模式。α形转弯行驶通过沿着在先的收获行驶路径l的延伸方向的前进、包含转弯行驶的后退行驶和沿着接下来的收获行驶路径l的延伸方向的前进而执行。基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶如图3所示为漩涡状的行驶。

u形转弯绕圈行驶模式(图4~6)是依次从外侧交替地在与矩形区域的对置的两边平行的收获行驶路径l上行驶并通过u形转弯行驶进行转弯行驶的行驶模式。在本实施方式中,对于用与行方向平行的直线ns1、ns2将矩形的作业对象区域ca分割而产生的矩形的部分作业区域d1(图4)、部分作业区域d2(图5)以及区域a2(图6),进行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶。u形转弯行驶仅通过包含转弯行驶的前进行驶执行。如图4~6所示,基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶与α形转弯绕圈行驶模式相同,为漩涡状的行驶。

在本实施方式中,将以u形转弯绕圈行驶模式行驶的收获行驶路径l设为与作业对象区域ca的平行于行方向的两边平行的路径。即,在基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶中,仅在与行方向平行的路径上进行自动收获行驶。因而,作为半喂入型联合收割机的联合收割机1可适当地进行脱粒处理,较为优选。

在外周区域sa的宽度窄而难以执行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的情况下,先于u形转弯绕圈行驶模式而进行基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶。在外周区域sa的宽度充分大,能够进行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的情况下,也可以不执行基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶。

若谷粒箱17的谷粒的存储量变大,则执行从收获中断位置ip(图5、图6)自动行驶至排出谷粒时的排出位置pp的排出行驶,在排出位置pp利用排出装置18进行谷粒的排出。在完成谷粒的排出后,在作业对象区域ca中残留有未作业地的情况下,执行从排出位置pp自动行驶至再次开始收获植立谷秆的收获再次开始位置rp(图5、图6)的恢复行驶。在作业对象区域ca中未残留有未作业地的情况下,结束收获作业。

如图5、图6所示,排出行驶可以在一个收获行驶路径l上的自动行驶结束之后执行。在该情况下,收获再次开始位置rp为接下来的收获行驶路径l的起点。也可以中断收获行驶路径l上的自动行驶来执行排出行驶。在该情况下,收获再次开始位置rp为中断了收获行驶路径l中的自动行驶的位置。

〔与控制相关的结构〕

如图8所示,联合收割机1的控制部80(“行驶路径生成部”的一个例子)具备本车位置计算部81、区域计算部82、路径计算部83、行驶控制部84、预计总产量取得部85以及排出控制部86。

本车位置计算部81基于由卫星定位模块19生成的定位数据,随时间经过而计算联合收割机1的位置坐标。

区域计算部82基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算外周区域sa以及作业对象区域ca。具体而言,区域计算部82基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算田地的外周侧的绕圈行驶(初期绕圈行驶)中的联合收割机1的行驶轨迹。然后,区域计算部82基于计算出的联合收割机1的行驶轨迹,将联合收割机1一边收获植立谷秆一边行驶过的田地的外周侧的区域设定为外周区域sa。另外,区域计算部82将比计算出的外周区域sa更靠田地内侧的区域设定为作业对象区域ca。

例如,在图2中,用箭头表示了联合收割机1在田地的外周侧的绕圈行驶(初期绕圈行驶)中行驶的路径。在图示例中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。并且,在完成该初期绕圈行驶时,田地为图3所示的状态。

如图3所示,区域计算部82计算联合收割机1一边收获植立谷秆一边行驶过的田地的外周侧的区域并将其作为外周区域sa,且计算比计算出的外周区域sa更靠田地内侧的区域并将其作为作业对象区域ca。

路径计算部83基于区域计算部82的计算结果,在作业对象区域ca的内侧计算用于自动收获行驶的收获行驶路径l。在本实施方式中,收获行驶路径l是与作业对象区域ca的四个边平行地延伸的多个网格线。另外,路径计算部83计算用于转弯行驶(α形转弯行驶、u形转弯行驶)的、将两个收获行驶路径l之间相连的转弯行驶路径t。另外,路径计算部83基于由排出控制部86设定的收获中断位置ip以及收获再次开始位置rp,计算用于排出行驶的排出行驶路径ul和用于恢复行驶的恢复行驶路径rl。排出行驶路径ul是将收获中断位置ip与排出位置pp相连的路径。恢复行驶路径rl是将排出位置pp与收获再次开始位置rp相连的路径。

此外,路径计算部83在预计总产量取得部85取得的预计总产量超过特定量的情况下,设定部分作业区域,并在部分作业区域的内部计算收获行驶路径l,所述部分作业区域为未作业地的一部分区域。在图4~图6所示的例子中,路径计算部83设定部分作业区域d1、d2,并在这些区域的内部计算收获行驶路径l11~l24。路径计算部83以如下方式设定部分作业区域:通过收获部分作业区域的作物而预计可得的谷粒的预计总产量不会超过特定量。这里,特定量是预先设定的规定量,或者是预先设定的规定量减去存储于联合收割机1的谷粒箱17的谷粒的存储量而得的量。例如,特定量是预先设定的规定量,并且是谷粒箱17的装满量的90%的量。例如,特定量是预先设定的规定量(例如,谷粒箱17的装满量的90%的量)减去存储于联合收割机1的谷粒箱17的谷粒的存储量而得的量。

此外,路径计算部83以使部分作业区域的与行方向正交的方向的宽度(宽度w1、w2。参照图4~6)小于规定的阈值宽度的方式设定部分作业区域。

行驶控制部84构成为能够控制行驶装置11以及收获部12。行驶控制部84从由路径计算部83计算出的行驶路径(收获行驶路径l、转弯行驶路径t、排出行驶路径ul、恢复行驶路径rl等)中设定接下来行驶的行驶路径。行驶控制部84基于上述的行驶模式(α形转弯绕圈行驶、u形转弯绕圈行驶模式)、由排出控制部86设定的排出时机(后述)来执行行驶路径的设定。在本实施方式中,在利用路径计算部83设定了部分作业区域的情况下,行驶控制部84从部分作业区域的内部的收获行驶路径l中设定接下来行驶的行驶路径。然后,行驶控制部84基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的位置坐标和所设定的行驶路径而控制联合收割机1的自动行驶。具体而言,行驶控制部84以使联合收割机1沿所设定的行驶路径行驶的方式控制联合收割机1的行驶装置11。并且,行驶控制部84在联合收割机1在收获行驶路径l上行驶时使收获部12动作。

预计总产量取得部85取得通过收获未作业地的作物而预计可得的谷粒的预计总产量。

预计总产量取得部85具备产量率取得部85a以及面积取得部85b。产量率取得部85a取得产量率,该产量率是未作业地中的每单位面积的谷粒的产量。具体而言,产量率取得部85a基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的位置坐标的随时间经过的变化,计算经过了收获行驶的未作业地的面积,并基于由存储量传感器17a检测出的谷粒箱17的谷物的存储量的随时间经过的变化,计算从该未作业地获得的谷粒的量。然后,产量率取得部85a将从未作业地获得的谷粒的量除以未作业地的面积而计算产量率。既可以是在每次进行规定的面积(或者距离)的收获行驶时利用产量率取得部85a执行产量率的计算,也可以对于规定的区域整体利用产量率取得部85a执行产量率的计算。例如,可以对于外周区域sa进行计算,也可以对于作业对象区域ca、部分作业区域d1、d2等进行计算。

面积取得部85b取得未作业地的面积。具体而言,面积取得部85b基于区域计算部82或路径计算部83的设定结果(作业对象区域ca、部分作业区域d1、d2等)来计算成为预计总产量计算对象的未作业地的面积。

并且,预计总产量取得部85基于由产量率取得部85a取得的产量率以及由面积取得部85b取得的未作业地的面积,计算预计总产量。具体而言,预计总产量取得部85将由产量率取得部85a取得的产量率和由面积取得部85b取得的未作业地的面积相乘而计算预计总产量。

排出控制部86进行与存储于谷粒箱17的谷粒的排出相关的控制。具体而言,排出控制部86基于由存储量传感器17a检测出的存储于谷粒箱17的谷粒的量,设定谷粒的排出时机。然后,基于所设定的排出时机,设定收获中断位置ip以及收获再次开始位置rp。排出控制部86在联合收割机1位于排出位置pp时,控制排出装置18而使存储于谷粒箱17的谷粒排出。

例如,排出控制部86根据存储于谷粒箱17的谷粒的量超过了规定的阈值这一情况,将排出时机设定为“当前执行的自动收获行驶结束后”。在该情况下,排出控制部86将当前行驶的收获行驶路径l的终点设定为收获中断位置ip,将接下来将要行驶的收获行驶路径l的起点设定为收获再次开始位置rp。

例如,排出控制部86在收获完部分作业区域的作物时的谷粒箱17的存储量超过了规定存储量的情况下(或者,超过的可能性较高的情况下),将排出时机设定为“该部分作业区域的自动收获行驶结束后”。在该情况下,排出控制部86将部分作业区域内的最终的收获行驶路径l的终点设定为收获中断位置ip,将接下来的部分作业区域的最初的收获行驶路径l的起点设定为收获再次开始位置rp。

排出控制部86也可以基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的位置坐标、由行驶控制部84设定的行驶路径、所设定的排出位置pp等设定排出时机。例如,排出控制部86也可以在当前行驶的收获行驶路径l的终点离排出位置pp远的情况下将排出时机设定为“接下来执行的自动收获行驶结束后”。在该情况下,排出控制部86将接下来行驶的收获行驶路径l的终点设定为收获中断位置ip,将再接下来行驶的收获行驶路径l的起点设定为收获再次开始位置rp。

例如,在当前的联合收割机1的位置与排出位置pp之间的距离比当前行驶的收获行驶路径l的终点与排出位置pp之间的距离小的情况下,排出控制部86也可以将排出时机设定为“当前”。在该情况下,排出控制部86将收获中断位置ip以及收获再次开始位置rp设定为当前的联合收割机1的位置。

也可以将排出控制部86设定了排出时机这一情况通过管理终端21报告给操作人员。也可以将路径计算部83、行驶控制部84、排出控制部86构成为,根据操作人员通过配置于驾驶部13的操作按钮(未图示)或管理终端21进行的手动操作而执行排出行驶。

〔联合收割机的收获作业的流程〕

以下,对联合收割机1在图2所示的田地中进行的收获作业的流程进行说明。

最初,操作人员手动操作联合收割机1,如图2所示,在田地内的外周部分以沿田地的分界线绕圈的方式进行收获行驶(初期绕圈行驶)。在图示例中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。在完成该初期绕圈行驶时,田地为图3所示的状态。

区域计算部82基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算图2的初期绕圈行驶中的联合收割机1的行驶轨迹。然后,如图3所示,区域计算部82基于计算出的联合收割机1的行驶轨迹,将联合收割机1一边收获植立谷秆一边绕圈行驶过的田地的外周侧的区域设定为外周区域sa。此外,区域计算部82将比计算出的外周区域sa更靠田地内侧的区域设定为作业对象区域ca。

接下来,路径计算部83基于区域计算部82的计算结果,如图3所示计算作业对象区域ca中的收获行驶路径l。在图示例中,计算了与作业对象区域ca的短边平行的多个收获行驶路径l和与长边平行的多个收获行驶路径l。平行于作业对象区域ca的短边的收获行驶路径l与行方向平行。

然后,操作人员通过按下自动行驶开始按钮(未图示),使沿着收获行驶路径l的自动行驶开始。在该例子中,首先,进行基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶(图3)。行驶控制部84将位于作业对象区域ca的最外周的收获行驶路径l01、l02、l03、l04设定为行驶的路径。路径计算部83计算α形转弯行驶用的转弯行驶路径t01、t02、t03。行驶控制部84控制行驶装置11而使联合收割机1按照收获行驶路径l01、转弯行驶路径t01、收获行驶路径l02、转弯行驶路径t02、收获行驶路径l03、转弯行驶路径t03、收获行驶路径l04的顺序自动行驶。

若通过以α形转弯绕圈行驶模式进行的绕圈状的自动收获行驶,使田地外周侧的已作业地扩大,成为能够进行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶(图4~6)的状态,则行驶控制部84将行驶模式切换为u形转弯绕圈行驶模式。以下,将进行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的作业对象区域ca的内部的未作业地设为区域a1(图4)。

预计总产量取得部85取得通过收获区域a1的作物而预计可得的谷粒的预计总产量。首先,产量率取得部85a取得外周区域sa的收获行驶中的产量率。具体而言,产量率取得部85a基于由存储量传感器17a检测出的谷粒箱17的谷物存储量,计算从外周区域sa获得的谷粒的量,计算由区域计算部82设定的外周区域sa的面积,用谷粒的量除以面积而计算外周区域sa中的产量率。接着,面积取得部85b基于区域计算部82的计算结果,计算区域a1的面积。然后,预计总产量取得部85将由产量率取得部85a计算出的外周区域sa中的产量率与由面积取得部85b计算出的区域a1的面积相乘,计算出区域a1的预计总产量。

路径计算部83比较由预计总产量取得部85取得的区域a1的预计总产量和预先设定的特定量v1。在以下的说明中,特定量v1是谷粒箱17的装满量的90%的量,假定区域a1的预计总产量设为超过了特定量v1。路径计算部83根据区域a1的预计总产量超过了特定量v1这一情况而如图4所示那样设定作为区域a1的一部分区域的部分作业区域d1。在本实施方式中,路径计算部83将用与南北方向(行方向)平行的直线ns1分割区域a1而产生的区域中的东侧的区域设定为部分作业区域d1。这里,路径计算部83以通过收获部分作业区域d1的作物而预计可得的谷粒的预计总产量不超过特定量v1、以及部分作业区域d1的东西方向(与行方向正交的方向)的宽度w1不超过规定的阈值宽度作为条件,设定部分作业区域d1。注意,部分作业区域d1的预计总产量由预计总产量取得部85通过将由路径计算部83设定的部分作业区域d1的面积和由产量率取得部85a计算出的外周区域sa中的产量率相乘而计算。然后,路径计算部83在部分作业区域d1的内侧以与南北方向(行方向)平行的方式计算收获行驶路径l11~l17。

行驶控制部84将部分作业区域d1的收获行驶路径l11~l17依次设定为行驶的路径。路径计算部83计算u形转弯行驶用的转弯行驶路径t作为将收获行驶路径l11~l17的终点与起点连接的路径。注意,在图4中,省略了将收获行驶路径l13与收获行驶路径l14相连的转弯行驶路径t以后的转弯行驶路径t的图示。行驶控制部84控制行驶装置11,使使联合收割机1在收获行驶路径l11~l17上以在收获行驶路径l11~l17之间夹有转弯行驶路径t的方式进行自动行驶。

如图4所示,联合收割机1的行驶轨迹为一边以漩涡状绕圈一边交替地在部分作业区域d1的未作业地中的东西端部进行收获行驶的轨迹。即,行驶控制部84以如下方式设定行驶路径:使联合收割机1在部分作业区域d1中的位于东侧端部(与行方向正交的方向的一端部)的收获行驶路径l11上行驶之后,紧接着在部分作业区域d1中的位于西侧端部(与行方向交叉的方向的另一端部)的收获行驶路径l12上行驶,然后接下来在部分作业区域d1的未作业地的位于东侧端部的收获行驶路径l13上行驶,再在部分作业区域d1的未作业地的位于西侧端部的收获行驶路径l14上行驶。

排出控制部86在行驶于部分作业区域d1的最后的行驶路径(收获行驶路径l17)的期间,基于由存储量传感器17a检测出的存储于谷粒箱17的谷粒的量,设定谷粒的排出时机。在本例中,假设收获完部分作业区域d1的作物时的谷粒箱17的存储量超过了规定存储量v2(例如,谷粒箱17的装满量的95%)。排出控制部86将排出时机设定为“部分作业区域d1的自动收获行驶结束后”,并如图5所示那样将收获行驶路径l17的终点设定为收获中断位置ip(图5)。

如图5所示,路径计算部83计算排出行驶路径ul,该排出行驶路径ul是将由排出控制部86设定的收获中断位置ip与排出位置pp相连的路径。若联合收割机1完成收获行驶路径l17的自动收获行驶,则行驶控制部84控制行驶装置11而使其在由路径计算部83计算出的排出行驶路径ul上自动行驶。若联合收割机1到达排出位置pp,则排出控制部86控制排出装置18而使其将存储于谷粒箱17的谷粒排出。

与已经完成部分作业区域d1的自动收获行驶这一情况相应地,将从区域a1中去除部分作业区域d1后的剩余的区域a2(区域a1中的未作业地,图4、图5)作为对象,取得预计总产量,判断是否超过特定量v1,并设定部分作业区域。

预计总产量取得部85对区域a2取得谷粒的预计总产量。具体而言,预计总产量取得部85将由产量率取得部85a计算的部分作业区域d1中的产量率与由面积取得部85b计算的区域a2的面积相乘而计算区域a2的预计总产量。

路径计算部83比较由预计总产量取得部85取得的区域a2的预计总产量与特定量v1,根据区域a2的预计总产量超过了特定量v1这一情况,如图5所示那样设定作为区域a2的一部分区域的部分作业区域d2。在本实施方式中,路径计算部83将用与南北方向(行方向)平行的直线ns2分割区域a2而产生的区域中的东侧的区域设定为部分作业区域d2。这里,与部分作业区域d1的情况相同,路径计算部83以通过收获部分作业区域d2的作物而预计可得的谷粒的预计总产量不超过特定量v1、以及部分作业区域d2的东西方向(与行方向正交的方向)的宽度w2不超过规定的阈值宽度作为条件,设定部分作业区域d2。然后,路径计算部83在部分作业区域d2的内侧以与南北方向(行方向)平行的方式计算收获行驶路径l18~l24。

行驶控制部84将部分作业区域d2的收获行驶路径l18~l24依次设定为行驶的路径。排出控制部86将部分作业区域d2的最初的行驶路径即收获行驶路径l18的起点设定为收获再次开始位置rp。路径计算部83计算将排出位置pp与收获再次开始位置rp相连的恢复行驶路径rl。此外,路径计算部83计算u形转弯行驶用的转弯行驶路径t作为将收获行驶路径l18~l24的终点与起点连接的路径。注意,在图5中,省略了将收获行驶路径l20与收获行驶路径l21相连的转弯行驶路径t以后的转弯行驶路径t的图示。行驶控制部84控制行驶装置11而使其首先在恢复行驶路径rl上进行自动行驶,接着使其在收获行驶路径l18~l24上以在收获行驶路径l18~l24之间夹有转弯行驶路径t的方式进行自动行驶。

排出控制部86在行驶于部分作业区域d2的最后的行驶路径(收获行驶路径l24)的期间,基于由存储量传感器17a检测出的存储于谷粒箱17的谷粒的量,设定谷粒的排出时机。在本例中,假设收获完部分作业区域d2的作物时的谷粒箱17的存储量不超过规定存储量v2。在该情况下,不在该时刻利用排出控制部86设定排出时机。并且,与已经完成部分作业区域d2的自动收获行驶这一情况相应地,将从区域a2中去除部分作业区域d2后的区域a3(区域a2中的未作业地,图5、图6)作为对象,取得预计总产量,并判断是否超过特定量v1等。

预计总产量取得部85对区域a3取得谷粒的预计总产量。具体而言,预计总产量取得部85将由产量率取得部85a计算的部分作业区域d2中的产量率和由面积取得部85b计算的区域a3的面积相乘而计算区域a3的预计总产量。在图5的图示例中,区域a3与区域a1、a2相比面积更小,区域a3的预计总产量不超过特定量v1。在该情况下,如图6所示,路径计算部83在区域a3的内侧以与南北方向(行方向)平行的方式计算收获行驶路径l25~l31。

行驶控制部84将区域a3的收获行驶路径l25~l31依次设定为行驶的路径。路径计算部83计算u形转弯行驶用的转弯行驶路径t作为将收获行驶路径l25~l31的终点与起点连接的路径。注意,在图6中,省略了将收获行驶路径l27与收获行驶路径l28相连的转弯行驶路径t以后的转弯行驶路径t的图示。行驶控制部84控制行驶装置11,使联合收割机1在收获行驶路径l25~l31上以在收获行驶路径l25~l31之间夹有转弯行驶路径t的方式进行自动行驶。

假设在沿收获行驶路径l25进行自动收获行驶的中途,谷粒箱17的存储量超过了规定存储量v2。排出控制部86根据由存储量传感器17a检测出的存储于谷粒箱17的谷粒的量超过了规定存储量v2这一情况,将排出时机设定为“收获行驶路径l25的自动收获行驶结束后”,将收获行驶路径l25的终点设定为收获中断位置ip,将收获行驶路径l26的起点设定为收获再次开始位置rp。

如图6所示,路径计算部83计算将收获中断位置ip与排出位置pp相连的排出行驶路径ul、以及将排出位置pp与收获再次开始位置rp相连的恢复行驶路径rl。若联合收割机1完成收获行驶路径l25的自动收获行驶,则行驶控制部84控制行驶装置11而使其在排出行驶路径ul上自动行驶。若联合收割机1到达排出位置pp,则排出控制部86控制排出装置18而使其将存储于谷粒箱17的谷粒排出。若完成谷粒的排出,则行驶控制部84控制行驶装置11而使其在恢复行驶路径rl上自动行驶。然后,行驶控制部84执行收获行驶路径l26以后的自动收获行驶。

在图5的例子中,在完成部分作业区域d1的自动收获行驶之后,行驶控制部84控制行驶装置11而使联合收割机1沿排出行驶路径ul自动行驶,进行谷粒的排出。这里,控制部80构成为:在收获完部分作业区域的作物时的谷粒箱17的存储量为规定存储量以下的情况下,在接下来的部分作业区域的内部生成联合收割机1的行驶路径,并在接下来的部分作业区域中进行自动收获行驶。在图7的例子中,在完成部分作业区域d1中的收获行驶路径l17的自动收获行驶之后,由存储量传感器17a检测出的谷粒箱17的存储量为规定存储量v2以下,相应地,行驶控制部84控制行驶装置11而使联合收割机1沿转弯行驶路径t、收获行驶路径l18、转弯行驶路径t、收获行驶路径l19自动行驶。

然后,在收获行驶路径l19的自动收获行驶的中途,由存储量传感器17a检测出的存储于谷粒箱17的谷粒的量超过了规定存储量v2,相应地,排出控制部86将排出时机设定为“收获行驶路径l19的自动收获行驶结束后”,将收获行驶路径l19的终点设定为收获中断位置ip,将收获行驶路径l20的起点设定为收获再次开始位置rp。路径计算部83计算排出行驶路径ul以及恢复行驶路径rl。若联合收割机1完成收获行驶路径l19的自动收获行驶,则行驶控制部84控制行驶装置11而使联合收割机1沿排出行驶路径ul自动行驶。在排出位置pp排出谷粒,沿恢复行驶路径rl自动行驶,开始收获行驶路径l20的自动收获行驶,再次开始部分作业区域d2的收获作业。

这里,在完成部分作业区域d1中的收获行驶路径l17的自动收获行驶之后由存储量传感器17a检测出的谷粒箱17的存储量为规定存储量v2以下这一情况意味着来自部分作业区域d1的谷粒的收获量比预计(由预计总产量取得部85计算出的预计总产量)少。在本实施方式中,路径计算部83基于通过收获部分作业区域的作物而已经获得的谷粒的实际产量,设定接下来的部分作业区域。在图7的例子中,计算出的部分作业区域d1的产量率比上述实施方式小,因此接下来设定的部分作业区域d2的面积及宽度w2比上述实施方式的部分作业区域d2(图5)大。伴随于此,图7的例子的在部分作业区域d2生成的收获行驶路径l(收获行驶路径l19~l25)比图5的例子的在部分作业区域d2生成的收获行驶路径l(收获行驶路径l19~l24)多。

〔其他实施方式〕

〔1〕在上述实施方式中,说明了利用预计总产量取得部85基于由产量率取得部85a取得的产量率与由面积取得部85b取得的未作业地的面积来取得预计总产量的例子,但也可以通过其他方法取得预计总产量、产量率、面积。例如,也可以取得同一田地过去收获时的实绩值、从类似田地的实绩值的推测值等,用作预计总产量、产量率、未作业地的面积。此外,预计总产量、产量率、面积的取得也可以通过经由通信部23从数据服务器或其他联合收割机下载来执行,还可以通过从管理终端21的操作输入来执行。

〔2〕在上述实施方式中,根据预计总产量超过特定量v1这一情况来设定部分作业区域,但即使在预计总产量未超过特定量v1的情况下也可以设定部分作业区域。例如,也可以根据未作业地(作业对象区域ca、区域a1、区域a2等)的东西方向(与行方向正交的方向)的宽度超过了规定的阈值宽度这一情况来设定部分作业区域。

〔3〕设定部分作业区域时所参照的产量率在上述实施方式中是针对最近的收获行驶计算出的产量率,但并不限定于此。例如,也可以始终参照针对初期绕圈行驶计算出的产量率。另外,也可以在部分作业区域的设定时参照针对多个区域计算出的产量率的平均值。

〔4〕在上述实施方式中,说明了设定两个部分作业区域(部分作业区域d1、d2)的例子,但部分作业区域的数量并不局限于此,可以是一个,也可以是三个以上。

〔5〕在上述实施方式中,每当对一个部分作业区域完成收获时,设定接下来的部分作业区域。也可以在基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶结束后,未作业地(区域a1)的基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶开始时,对整个未作业地(区域a1)一次性设定多个部分作业区域。

〔6〕在上述实施方式中,说明了由排出控制部86设定排出时机并执行排出行驶的例子。排出行驶也可以基于来自操作人员的操作输入而进行。例如,也可以将控制部80构成为:与谷粒箱17的存储量超过了规定的阈值这一情况相应地,排出控制部86使设于驾驶部13的按钮开关(未图示)点亮,并对应于操作人员按压该按钮开关而执行排出行驶。

〔7〕在上述实施方式中,说明了田地的外形与作业对象区域ca为矩形的例子。田地的外形并不限定于矩形,也可以是三角形、五边形等多边形,其外周形状的一部分或者全部也可以是曲线。作业对象区域ca从作业效率的角度来看优选的是矩形,但也可以是三角形、五边形等多边形,其外周形状的一部分或者全部也可以是曲线。

〔8〕在上述实施方式中,说明了收获行驶路径l是直线的例子,但收获行驶路径l的一部分或者全部也可以是曲线。

工业实用性

本发明不仅能够应用于半喂入型的联合收割机,还能够应用于全喂入型的联合收割机等各种收获机。

<实施方式2>

以下,基于附图说明生成对田地的作物进行收获的收获机的自动行驶路径的自动行驶路径生成系统的一个例子。注意,在以下的说明中,将箭头f的方向设为“机体前侧”,将箭头b的方向设为“机体后侧”。在表示左右的情况下,将朝向机体前侧的状态下的右手侧设为“右”,将左手侧设为“左”。将使机体配置于地面的状态下的铅垂方向上侧设为“上”,将铅垂方向下侧设为“下”。

〔联合收割机的整体结构〕

图9中示出了作为收获机的一个例子的半喂入型的联合收割机。该联合收割机1具备机体10和履带式的行驶装置11。在机体10的前部设有将田地的植立谷秆割取并收获的收获部12。

在机体10上,在收获部12的后方设有驾驶部13。驾驶部13在机体10的前部位于右侧。在驾驶部13的左方,设有对由收获部12收获的收获物进行输送的输送部14。

在输送部14的后方,设有对由输送部14输送的收获物进行脱粒处理的脱粒装置15。在脱粒装置15的后部,设有对排出秸秆进行切断处理的排出秸秆处理装置16。

在驾驶部13的后方且脱粒装置15的右方,设有将由脱粒装置15获得的谷粒存储的谷粒箱17(“谷粒存储部”的一个例子)。在谷粒箱17设有检测存储于谷粒箱17的谷粒的量的存储量传感器17a(参照图13)。

在谷粒箱17的后方,设有将存储于谷粒箱17的谷粒向外部排出的排出装置18。排出装置18能够绕沿上下方向延伸的回转轴心回转。

在驾驶部13的前部的左侧部分设有卫星定位模块19。卫星定位模块19接收来自gps(globalpositioningsystem:全球定位系统)卫星的信号,基于该信号生成表示联合收割机1的本车位置的定位数据。

在驾驶部13配置有管理终端22(参照图13)。管理终端22构成为能够显示各种信息。管理终端22也可以构成为能够接收与联合收割机1的自动行驶相关的各种设定(优先的行驶模式的设定等)的输入操作。

设有能够连接于外部的通信网络的通信部23(参照图13)。通信部23构成为能够通过该通信网络与外部的服务器等通信。

联合收割机1构成为能够通过行驶装置11而自行,并构成为能够进行一边利用收获部12割取田地的植立谷秆一边利用行驶装置11行驶的收获行驶。

〔联合收割机的收获作业〕

参照图10~12说明半喂入型的联合收割机1在田地中的收获作业。在本实施方式中,如图10所示,说明田地为矩形的例子。

首先,最初如图10所示,在田地中的外周侧的区域中以沿田地的分界线绕圈的方式进行收获行驶(初期绕圈行驶)。通过该初期绕圈行驶成为已作业地的区域被设定为外周区域sa,外周区域sa的内侧的未作业地被设定为作业对象区域ca(参照图11)。

在通过自动行驶进行作业对象区域ca的植立谷秆的收获时,外周区域sa被用作联合收割机1改变方向(后述的转弯行驶)所用的空间。另外,外周区域sa也被用作向谷粒排出场所、燃料补给场所移动所用的空间。

为了以某种程度宽阔地确保外周区域sa的宽度,初期绕圈行驶进行2周~4周左右。在本实施方式中,通过自动行驶来进行初期绕圈行驶。

在初期绕圈行驶之后,紧接着通过自动行驶收获作业对象区域ca的植立谷秆。注意,在本实施方式中,将在田地中一边收获植立谷秆一边自动行驶记载为“自动收获行驶”,将在一自动收获行驶与接下来的自动收获行驶之间进行的、包含转弯的自动行驶记载为“转弯行驶”。

作业对象区域ca中的自动收获行驶及转弯行驶按照规定的行驶模式来进行。作为行驶模式,例示了图11所示的α形转弯绕圈行驶模式和图12所示的u形转弯绕圈行驶模式。

α形转弯绕圈行驶模式是依次在与矩形的作业对象区域ca的四个边平行的行驶路径上行驶并通过α形转弯行驶进行转弯行驶的行驶模式。α形转弯行驶通过前进、包含转弯行驶的后退行驶和前进而执行。基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶如图11所示为漩涡状的行驶。

u形转弯绕圈行驶模式是依次从外侧交替地在与矩形的作业对象区域ca的对置的两边平行的行驶路径上行驶并通过u形转弯行驶进行转弯行驶的行驶模式。u形转弯行驶仅通过包含转弯行驶的前进行驶执行。如图12所示,基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶与α形转弯绕圈行驶模式相同,为漩涡状的行驶。在本实施方式中,将以u形转弯绕圈行驶模式行驶的行驶路径设为与作业对象区域ca的平行于行方向的两边平行的路径。

在外周区域sa的宽度窄而难以执行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的情况下,先于u形转弯绕圈行驶模式而进行基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶。在外周区域sa的宽度充分大,能够进行基于u形转弯绕圈行驶模式的自动行驶的情况下,也可以不执行基于α形转弯绕圈行驶模式的自动行驶。

〔与控制相关的结构〕

如图13所示,联合收割机1的控制部80具备本车位置计算部81、田地形状取得部82、区域计算部83、信息取得部84、路径计算部85(“角部行驶路径生成部”的一个例子)以及行驶控制部86。

本车位置计算部81基于由卫星定位模块19生成的定位数据,随时间经过而计算联合收割机1的位置坐标。

田地形状取得部82取得进行收获作业的田地的形状。特别是,田地形状取得部82取得田地的角部的形状。详细地说,田地形状取得部82取得形成田地的角部的边的形状。

可以通过经过通信部23的、与外部服务器的通信来利用田地形状取得部82取得田地的形状,也可以通过操作人员向管理终端22的输入操作来利用田地形状取得部82取得田地的形状,也可以通过来自usb存储器等的数据的传输来利用田地形状取得部82取得田地的形状,还可以通过由搭载于机体10的相机或者搭载于无人机(无线飞行器)的相机对田地进行拍摄来利用田地形状取得部82取得田地的形状。

区域计算部83基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算外周区域sa以及作业对象区域ca。更具体而言,区域计算部83基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算田地的外周侧的绕圈行驶(初期绕圈行驶)中的联合收割机1的行驶轨迹。然后,区域计算部83基于计算出的联合收割机1的行驶轨迹,将联合收割机1一边收获植立谷秆一边行驶过的田地的外周侧的区域设定为外周区域sa。另外,区域计算部83将比计算出的外周区域sa更靠田地内侧的区域设定为作业对象区域ca。

例如,在图10中,用箭头表示了联合收割机1在田地的外周侧的绕圈行驶(初期绕圈行驶)中行驶的路径。在图示例中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。并且,在完成该初期绕圈行驶时,田地为图11所示的状态。

如图11所示,区域计算部83计算联合收割机1一边收获植立谷秆一边行驶的田地的外周侧的区域并将其作为外周区域sa,且计算比计算出的外周区域sa更靠田地内侧的区域并将其作为作业对象区域ca。

信息取得部84取得路径计算部85为了生成角部行驶路径(后述)而使用的信息。详细地说,信息取得部84取得联合收割机1的收割宽度、联合收割机1的转弯半径、存储于联合收割机1的谷粒箱17的谷粒的存储量以及进行收获作业的田地的状态。例如,信息取得部84从存储有联合收割机1的技术规格的存储器(未图示)取得联合收割机1的收割宽度以及转弯半径。信息取得部84从谷粒箱17的存储量传感器17a取得存储于谷粒箱17的谷粒的存储量。信息取得部84通过通信部23与外部服务器进行通信,取得表示进行收获作业的田地的状态的信息。所谓田地的状态,例如是田地的干燥状态(是否为湿田)、软硬、土质等。

路径计算部85计算(生成)联合收割机1进行自动行驶所用的行驶路径。详细地说,路径计算部85计算在田地的外周侧的区域中进行初期绕圈行驶(图10)所用的初期行驶路径fl、在作业对象区域ca中以α形转弯绕圈行驶模式进行自动行驶(图11)所用的α形行驶路径al和在作业对象区域ca中以u形转弯绕圈行驶模式进行自动行驶(图12)所用的u形行驶路径ul。以下具体进行说明。

路径计算部85基于由田地形状取得部82取得的田地的形状,生成初期行驶路径fl。如图10所示,由路径计算部85计算的初期绕圈行驶所用的初期行驶路径fl是沿田地的分界线呈漩涡状绕圈的路径,并且其最外周的路径包含角部行驶路径cl,角部行驶路径cl为在田地的角部进行自动收获行驶的路径。路径计算部85基于由信息取得部84取得的信息、即联合收割机1的收割宽度、联合收割机1的转弯半径、存储于联合收割机1的谷粒箱17的谷粒的存储量以及进行收获作业的田地的状态,计算角部行驶路径cl。关于由路径计算部85计算的角部行驶路径cl,详见后述。

路径计算部85基于区域计算部83的计算结果,在作业对象区域ca的内侧计算α形行驶路径al以及u形行驶路径ul。在本实施方式中,α形行驶路径al以及u形行驶路径ul包含与作业对象区域ca的四个边平行地延伸的网格状的直线路径和将两个直线路径相连的转弯路径。

行驶控制部86构成为能够控制行驶装置11以及收获部12。而且,行驶控制部86基于由本车位置计算部81计算出的联合收割机1的位置坐标和由路径计算部85计算出的初期行驶路径fl、α形行驶路径al以及α形行驶路径al,控制联合收割机1的自动行驶。具体而言,行驶控制部86从由区域计算部83计算出的路径中依次设定接下来行驶的路径,控制联合收割机1的行驶装置11以使联合收割机1沿设定的行驶路径行驶。

〔角部行驶路径〕

如图14所示,由路径计算部85计算的角部行驶路径cl包含第一路径r1、第二路径r2、第三路径r3、第四路径r4以及第五路径r5。在以下的说明中,将形成角部的边中的一个边设为边l1,将另一个边设为边l2。

第一路径r1是一边沿边l1收获作物一边前进的路径。在本实施方式中,第一路径r1是前进至与边l2相抵的路径。第二路径r2是沿第一路径r1后退的路径。联合收割机1在第一路径r1上进行自动收获行驶,使得联合收割机1所通过的区域a1的植立谷秆被收获,成为己收割地。

第三路径r3是在与第一路径r1之间留有未作业地ny的、一边沿与第一路径r1交叉的方向收获作物一边前进的路径。在本实施方式中,第三路径r3是首先沿边l1前进,从地点p3向离开边l1的方向一边转弯一边前进,并向与边l1以及边l2交叉的方向前进至与l2相抵的路径。第三路径r3中的转弯的半径比第五路径r5中的转弯的半径(转弯半径ra1)大。优选的是,第三路径r3中的转弯的半径大到不会将转弯的内侧的作物压倒或碾压的程度。第四路径r4是沿第三路径r3后退的路径。

联合收割机1在第三路径r3上进行自动收获行驶,使得联合收割机1所通过的区域a3的植立谷秆被收获,成为己收割地。然后,区域a1、区域a3以及边l2所包围的区域作为未作业地ny而留下。在本实施方式中,利用路径计算部85计算第三路径r3,以使通过第五路径r5的自动收获行驶而成为己收割地的区域a5的田地内侧的区域、特别是区域a5的弧状部分的内侧区域in通过第三路径r3的自动收获行驶而成为已作业地。

第五路径r5是一边收获第一路径r1与第三路径r3之间的未作业地ny的作物一边前进的路径,并且是沿第一路径r1与第三路径r3之间的方向行进并转弯而达到沿形成角部的边l2行进的状态的路径。在本实施方式中,第三路径r3是首先沿边l1前进,从地点p3向离开边l1的方向一边转弯一边前进,并沿边l2前进的路径。

第五路径r5中开始转弯的地点p5比第三路径r3中开始转弯的地点p3更靠近边l2。另外,第五路径r5中的转弯的半径(转弯半径ra1)比第三路径r3中的转弯的半径小。即,当在第五路径r5上进行自动收获行驶时,联合收割机1在比地点p3更接近边l2以后,以比第三路径r3中的转弯小的转弯半径ra1进行转弯。

联合收割机1在第五路径r5上进行自动收获行驶,使得联合收割机1所通过的区域a5的植立谷秆被收获,成为己收割地。即,收获未作业地ny中的与区域a5重叠的区域的植立谷秆。因而,在未作业地ny中,存在未能通过第五路径r5的自动收获行驶而收获的作物。

考虑角部行驶路径cl不包含第三路径r3以及第四路径r4的情况。在这种情况下,若联合收割机1在第五路径r5上进行自动收获行驶,则联合收割机1也成为沿边l2行进的状态,能够继续进行初期绕圈行驶。但是,若在第五路径r5上行驶的过程中,联合收割机1在地点p5开始转弯,由于联合收割机1的机体左右方向的左侧为未收割地,而且转弯半径ra1较小,因此有可能压倒联合收割机1左侧的植立谷秆,或者导致行驶装置11碾压植立谷秆。虽然可考虑为了抑制植立谷秆的倒伏、碾压而增大转弯半径ra1,但需要使开始转弯的地点p5远离边l2,与边l2之间的未收割地变得极大,因此不实用。

本实施方式的角部行驶路径cl包含在第五路径r5之前供行驶的第三路径r3,因此通过第五路径r5的自动收获行驶而成为己收割地的区域a5的田地内侧的区域、特别是区域a5的弧状部分的内侧区域in已经是己收割地。由此,可抑制在沿第五路径r5进行自动收获行驶的过程中以转弯半径ra1转弯时引起的植立谷秆的倒伏、碾压。

路径计算部85基于联合收割机1的收割宽度w(图14),生成角部行驶路径cl。具体而言,路径计算部85基于收割宽度w,确定第一路径r1~第五路径r5与田地的端部(边l1、边l2)的距离。另外,通过第五路径r5的自动收获行驶而成为己收割地的区域a5的田地内侧的区域(内侧区域in)的位置等根据收割宽度w而变化。路径计算部85计算第三路径r3,以使位置等根据收割宽度w而变化的内侧区域in通过第三路径r3的自动收获行驶成为已作业地。例如,在收割宽度w大于图14的例子的情况下,由路径计算部85计算的第一路径r1、第二路径r2向图中的下方移动。第五路径r5向图中的右下方移动。伴随着第五路径r5的移动,第三路径r3向图中的右下方移动。

路径计算部85基于联合收割机1的转弯半径,生成角部行驶路径cl、特别是第三路径r3~第五路径r5。这里,联合收割机1的转弯半径、特别是如第五路径r5那样通过自动行驶一边前进一边转弯的情况下的转弯半径在规格上被确定为规定值。但是,在存储于谷粒箱17的谷粒的量多的情况下,联合收割机1的总重量变大。在该情况下,若以与谷粒量少的情况相同的转弯半径转弯,则有可能在田地上形成较大的凹凸,因此优选增大转弯半径。另外,在田地的水气多的情况下或松柔的情况下,容易产生车辙,因此优选增大转弯半径。在本实施方式中,路径计算部85基于由信息取得部84取得的联合收割机1的转弯半径(由技术规格决定的转弯半径)、谷粒箱17的谷粒的存储量以及进行收获作业的田地的状态,确定第五路径r5的转弯的半径,并基于所确定的转弯半径生成第三路径r3~第五路径r5。

图15中示出了基于比图14的第五路径r5的转弯半径ra1大的转弯半径ra2生成的角部行驶路径cl。图示例中的地点p5(在第五路径r5中开始转弯的点)与图14的例子相比,距边l2的距离更大。第五路径r5的转弯半径ra2比图14的第五路径r5的转弯半径ra1大。伴随于此,区域a5的弧状部分的内侧区域in的位置与图14的情况相比向图中的右下方移动,第三路径r3与图14的情况相比向图中的右下方移动。

〔其他实施方式〕

〔1〕在上述实施方式中,说明了路径计算部85计算初期行驶路径fl且通过自动收获行驶进行整个初期绕圈行驶的例子,但也可以通过手动行驶进行初期绕圈行驶的一部分。

〔2〕信息取得部84对信息的取得并不限定于上述实施方式所示的例子。例如,信息取得部84也可以通过通信部23从外部服务器等取得联合收割机1的收割宽度、转弯半径,也可以基于操作人员通过操作输入部(例如管理终端22)进行的操作输入而取得。信息取得部84也可以从设置于联合收割机1的相机、传感器等取得田地的状态。

〔3〕在上述实施方式中,第五路径r5中的转弯的半径由路径计算部85基于联合收割机1的转弯半径(由技术规格决定的转弯半径)、谷粒箱17的谷粒的存储量以及进行收获作业的田地的状态来确定,但也可以基于操作人员通过操作输入部(例如管理终端22)进行的操作输入来确定。

〔4〕在上述实施方式中,说明了田地为矩形且角部由正交的两个边形成的例子,但田地以及角部的形状并不限定于此。例如,田地也可以是多边形,田地的边的一部分或者全部也可以是曲线。田地的角部也可以由三个以上的边形成,两个边交叉的角度也可以是锐角或者钝角。形成角部的边的一部分或者全部也可以是曲线。在该情况下,例如,能够通过用多个直线近似该曲线来进行角部行驶路径的计算。

〔5〕在上述实施方式中,另外,通过第五路径r5的自动收获行驶来收获第一路径r1与第三路径r3之间的未作业地ny的作物,但并非必须收获所有作物,而是允许未被收获的残留的作物的存在(即未作业地的存在)。另外,第五路径r5中的转弯轨迹的内侧通过第三路径r3的自动收获行驶而成为已作业地,但并非第五路径r5中的转弯轨迹的内侧的所有区域都必须是已作业地。

〔6〕在上述实施方式中,说明了角部行驶路径cl包含第一路径r1~第五路径r5的例子。也可以包含第三路径r3以及第四路径r4的组。

另外,角部行驶路径也可以是不包含第一路径r1以及第二路径r2的形态。例如,路径计算部85也可以使由路径计算部85计算的角部行驶路径包含:

前进路径(与第三路径r3对应),其为在与形成角部的边中的一个边之间留有未作业地的、向与该一个边交叉的方向一边收获作物一边前进的路径;

后退路径(与第四路径r4对应),其为沿所述前进路径后退的路径;

转弯路径(与第五路径r5对应),其为一边收获所述一个边与所述前进路径之间的未作业地的作物一边前进的路径,沿所述一个边与所述前进路径之间的方向行进并转弯而达到沿形成角部的边中的另一个边行进的状态。

根据本实施方式,虽然在田地的角部残留较大的未作业地,但是能够在角部迅速进行转弯,能够使田地角部的自动收获行驶高效。

工业实用性

本发明不仅能够应用于半喂入型的联合收割机,还能够应用于全喂入型的联合收割机等各种收获机。

<实施方式3>

基于附图对本发明的实施方式进行说明。注意,在以下的说明中,只要没有特别说明,就将图16所示的箭头f的方向设为“前”,将箭头b的方向设为“后”。

〔联合收割机的整体结构〕

如图16所示,半喂入型的联合收割机1为能够应用本发明的自动行驶控制系统的联合收割机的一方式,该半喂入型的联合收割机1具备左右一对的履带式的行驶装置11、11、驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14、割取部h、谷粒排出装置18、卫星定位模块80。

行驶装置11配备于联合收割机1的下部。另外,行驶装置11由来自发动机(未图示)的动力驱动。而且,联合收割机1能够通过行驶装置11而自行。

左右的升降装置29、29分别设于左右的行驶装置11、11。升降装置29也被通称为“monroe”,能够分别变更机体主体相对于左右的行驶装置11、11各自的高度位置。因此,升降装置29、29能够变更机体主体相对于左右的行驶装置11、11各自的高度位置而使机体主体侧倾。在本实施方式中,利用升降装置29构成本发明的“割取倾斜变更机构”。

驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14配备于比行驶装置11更靠上侧的位置。监视联合收割机1的作业的操作人员能够搭乘于驾驶部12。注意,操作人员也可以从联合收割机1的机体外部监视联合收割机1的作业。

谷粒排出装置18连接于谷粒箱14。另外,卫星定位模块80安装于覆盖驾驶部12的驾驶舱的棚顶部。

割取部h配备于联合收割机1的机体前部,割取田地的作物、具体而言是植立谷秆。割取部h具有推子型的切断装置15及输送装置16。注意,在本实施方式中具备6行收割型的割取部h。

切断装置15切断田地的作物的株根。然后,输送装置16向后侧输送利用切断装置15切断的谷秆。通过该结构,割取部h割取田地的作物。联合收割机1能够进行一边利用割取部h割取田地的作物一边利用行驶装置11行驶的割取行驶。

利用输送装置16输送的谷秆在脱粒装置13中被进行脱粒处理。通过脱粒处理而获得的谷粒被存储于谷粒箱14。存储于谷粒箱14的谷粒根据需要而由谷粒排出装置18向机体外部排出。

另外,在驾驶部12配置有通信终端4(参照图17)。通信终端4能够显示各种信息。在本实施方式中,通信终端4固定于驾驶部12。但是,本发明并不限定于此,通信终端4也可以能够相对于驾驶部12装卸,通信终端4也可以位于联合收割机1的机体外部。

这里,如图18至图21所示,联合收割机1在田地中的外周区域sa一边收获谷物一边进行绕圈行驶之后,在内侧区域ca进行割取行驶,从而收获田地的谷物。

另外,在驾驶部12设有主变速杆19(参照图17)。主变速杆19能够被人为操作。在使联合收割机1手动行驶时,若操作人员操作了主变速杆19,则联合收割机1的车速变化。即,在使联合收割机1手动驾驶时,操作人员能够通过操作主变速杆19来变更联合收割机1的车速。

注意,操作人员能够通过操作通信终端4来变更发动机的旋转速度。

根据作物的状态的不同,适当的作业速度是不同的。如果操作人员操作通信终端4,将发动机的旋转速度设定为适当的旋转速度,则能够以与作物的状态相适应的作业速度进行作业。

〔与控制部相关的结构〕

联合收割机1在田地的外周区域sa(参照图18等)一边绕圈行驶一边割取作物,之后在比外周区域sa更靠内侧的内侧区域ca(参照图21等)一边往复行驶一边割取作物。图17示出了与用于该联合收割机1的自动行驶控制系统相关的控制模块。

本实施方式中的联合收割机1的控制系统由多个被称作ecu的电子控制单元、各种动作设备、传感器组、开关组、在它们之间进行数据传输的车载lan等配线网构成。联合收割机1具备控制单元20,控制单元20构成为该控制系统的一部分。控制单元20中具备本车位置计算部21、田地数据取得部22、行驶路径设定部23、自动行驶控制部24、倾斜控制部25、作物区域判定部27、车速设定部31、收割高度设定部32等。

卫星定位模块80接收来自gps(全球定位系统)中使用的导航卫星的定位信号。并且,卫星定位模块80基于接收到的定位信号,将表示联合收割机1的本车位置的定位数据发送到本车位置计算部21。

本车位置计算部21基于由卫星定位模块80输出的定位数据,随时间经过计算联合收割机1的位置坐标。注意,联合收割机1的位置坐标表示联合收割机1的机体的位置。计算出的联合收割机1的随时间经过的位置坐标被发送到行驶路径设定部23、自动行驶控制部24及作业状况检测部26。

行驶轨迹计算部21a基于联合收割机1的随时间经过的位置坐标,计算田地的外周侧的绕圈行驶中的联合收割机1的行驶轨迹。计算出的行驶轨迹被发送到行驶路径设定部23、自动行驶控制部24、作业状况检测部26。

车速检测部21b基于联合收割机1的随时间经过的位置坐标计算每单位时间的位置坐标的变化量,并根据该变化量检测联合收割机1的车速。由车速检测部21b检测出的车速被发送到自动行驶控制部24及倾斜控制部25。

田地数据取得部22经由通信部30从管理计算机5取得田地形状数据及作物种植信息等。这些田地形状数据及作物种植信息等被从田地数据取得部22发送到行驶路径设定部23。

田地数据取得部22具备行信息取得部22a。行信息取得部22a基于田地形状数据以及作物种植信息等取得与作物的行相关的行信息(例如行方向、行位置、行间隔等)。行信息被从行信息取得部22a发送到作物区域判定部27。关于作物区域判定部27,详见后述。

例如,图18至图20所示,联合收割机1最初在外周区域sa中一边进行漩涡状的绕圈行驶一边进行割取行驶。之后,如图21所示,联合收割机1重复进行割取行驶和方向转换,割取行驶是在比外周区域sa更靠内侧的内侧区域ca中一边沿平行行驶路径ls前进一边进行割取的行驶,方向转换是在外周区域sa中通过u形转弯来进行的。由此,联合收割机1以覆盖外周区域sa以及内侧区域ca的整体的方式割取作物。在本实施方式中,将重复进行伴有前进的割取行驶和方向转换的行驶称作“往复行驶”。

在图18至图20中,用箭头示出了联合收割机1在田地中的外周侧进行绕圈行驶所用的行驶路径。在图18至图20所示的例子中,联合收割机1进行3周的绕圈行驶。并且,在完成沿着该行驶路径的割取行驶时,田地为图21所示的状态。

作业状况检测部26基于由本车位置计算部21计算出的联合收割机1的位置信息、由行驶轨迹计算部21a计算出的联合收割机1的行驶轨迹,检测田地中的已经完成作业行驶的己收割区域与未作业的未收割区域。

具体而言,如图18至图20所示,作业状况检测部26将联合收割机1一边割取作物一边进行了绕圈行驶的田地的外周侧的区域作为己收割区域sa1、sa2、sa3而检测出。另外,作业状况检测部26将比检测出的己收割区域sa1、sa2、sa3更靠田地内侧的区域作为未收割区域而检测出。然后,如图17所示,作业状况检测部26的检测结果被发送到作物区域判定部27。

车速设定部31基于主变速杆19的操作量设定行驶装置11的驱动速度、即车速。设定车速被从车速设定部31发送到自动行驶控制部24。

行驶路径设定部23从田地数据取得部22接收田地形状、行信息,并设定自动行驶用的行驶路径。行驶路径设定部23基于田地形状数据划分外周区域sa与内侧区域ca,并设定绕圈行驶路径和平行行驶路径ls,绕圈行驶路径是在外周区域sa一边绕圈行驶一边割取作物的路径,平行行驶路径ls是在内侧区域ca一边往复行驶一边割取作物的路径。注意,在统称绕圈行驶路径和平行行驶路径ls的情况下,简称作“行驶路径”。

行驶路径设定部23具备绕圈行驶路径设定部23a和平行行驶路径设定部23b。绕圈行驶路径设定部23a能够在外周区域sa设定自动行驶用的绕圈行驶路径。平行行驶路径设定部23b能够在内侧区域ca设定相互平行的多个平行行驶路径ls。多个平行行驶路径ls是在内侧区域ca进行往复行驶的自动行驶用的路径。

此外,行驶路径设定部23能够接收由行驶轨迹计算部21a计算出的联合收割机1的行驶轨迹数据,并能够基于该行驶轨迹数据变更绕圈行驶路径以及平行行驶路径ls。

自动行驶控制部24能够控制行驶装置11。而且,自动行驶控制部24基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的位置坐标、从行驶路径设定部23接收到的行驶路径和从车速设定部31接收到的设定车速,使联合收割机1沿绕圈行驶路径与多个平行行驶路径ls进行自动行驶。更具体而言,如图19至图21所示,自动行驶控制部24将联合收割机1的行驶控制为:通过沿着行驶路径的自动行驶进行割取行驶。即,联合收割机1能够自动行驶。

若在联合收割机1的行进方向前方的左右一侧存在未收割区域,在联合收割机1的行进方向前方的左右另一侧存在己收割区域,则作物相对于割取部h偏向左右一侧地进入割取部h。作物区域判定部27基于作业状况检测部26的检测结果,判定作物在左右方向上正在进入割取部h的哪个区域。这样,作物区域判定部27能够判定作物相对于割取部h偏向左右一侧地进入割取部h的状态。在本实施方式中,将作物偏向左右一侧地进入割取部h的状态称作“偏向状态”。也就是说,若通过作业状况检测部26检测出在行进方向前方存在己收割区域以及未收割区域,则作物区域判定部27判定为偏向状态。作物区域判定部27的判定结果被发送到倾斜控制部25。

倾斜控制部25以由收割高度设定部32设定的收割高度为基准对升降装置29进行控制。割取部h的收割高度是由收割高度设定部32基于设定操作件33的人为操作而设定的。倾斜控制部25能够基于作物区域判定部27的判定结果使升降装置29变更机体主体的高度位置,关于这一点,将在后文中详细叙述。

〔关于绕圈行驶路径〕

图18至图21中示出了形成为梯形形状的田地,作为在外周区域sa进行绕圈行驶的自动行驶用的绕圈行驶路径的一个例子,示出了绕圈行驶路径l1~l8。在矩形形状的外周形状s0的外侧、即田地的外周部设定了外周区域sa。另外,在外周形状s0的内侧、即比外周区域sa更靠内侧的位置设定了内侧区域ca。在图18至图21所示的田地中,内侧区域ca中的作物的行方向沿着纸面上下方向。换言之,外周形状s0的左右的纵边沿着作物的行方向。由行信息取得部22a取得的行信息中包含行方向。

如图18所示,联合收割机1沿田地的田埂进行割取行驶,该割取行驶是一边进行绕圈行驶一边割取田地的作物的行驶。此时的割取行驶通过手动行驶来进行。若联合收割机1完成了一周的割取行驶,则在外周区域sa中,作为联合收割机1的绕圈行驶的割取轨迹,形成己收割区域sa1,在比己收割区域sa1靠田地内侧的位置形成未收割区域的外周形状s1。

注意,为了以某种程度宽阔地确保外周区域sa的宽度,操作人员可以手动操作联合收割机1两周或三周。在该情况下,己收割区域sa1的宽度为联合收割机的作业宽度的2倍到3倍左右的宽度。

外周形状s1的内侧的虚线为内侧区域ca的外周形状s0,外周区域sa与内侧区域ca由行驶路径设定部23(参照图17)预先划分出。

未收割区域的外周形状s1中,沿纸面上下方向延伸的两个边以越向纸面上侧则越位于纸面左右中央侧的方式倾斜,沿纸面横向延伸的两个边相互平行。也就是说,未收割区域的外周形状s1形成为梯形形状。

绕圈行驶路径设定部23a以使构成内侧区域ca的外周形状s0的边中的相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边沿着行方向的方式设定绕圈行驶路径。所谓相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边,在图18至图21中指的是沿纸面上下方向延伸的左右的至少某一个纵边。如图18所示,未收割区域的外周形状s1的左右的纵边不沿着行方向,不与内侧区域ca的外周形状s0的沿纸面上下方向延伸的左右的纵边平行。因此,绕圈行驶路径设定部23a能够将绕圈行驶路径l1~l8设定为:在联合收割机1进行绕圈行驶时,作物相对于割取部h偏向左右一侧地进入割取部h的比例伴随着联合收割机1的前进而增加或减少。

在图19中,通过绕圈行驶割取比己收割区域sa1更靠内侧的作物。此时的绕圈行驶是通过自动行驶而进行的,自动行驶用的绕圈行驶路径l1~l4是由绕圈行驶路径设定部23a设定的。

绕圈行驶路径l1是用于在己收割区域sa1的外周形状s1中的纸面右纵边部分进行割取行驶的自动行驶路径。另外,绕圈行驶路径l3是用于在己收割区域sa1的外周形状s1中的纸面左纵边部分进行割取行驶的自动行驶路径。绕圈行驶路径l2、l4分别是用于在己收割区域sa1的外周形状s1中的上下两边的部分进行割取行驶的自动行驶路径。注意,在各绕圈行驶路径l1~l4的路径间的角部,联合收割机1进行被称作“α形转弯”的、伴有前进与后退的折返式转弯行驶,但也可以使用其他转弯方法。

联合收割机1沿绕圈行驶路径l1~l4一边自动地绕圈行驶一边割取作物。联合收割机1沿绕圈行驶路径l1前进时的行进方位比沿着外周形状s1中的纸面右纵边的方向更向行进方向右侧偏离。因此,在联合收割机1沿绕圈行驶路径l1进行割取行驶时,联合收割机1的割取部h中的与己收割区域sa1重叠的部分伴随着联合收割机1的前进而增加。此时,偏向左右一侧地进入割取部h的作物的比例伴随着联合收割机1的前进而减少。

另外,联合收割机1沿绕圈行驶路径l3前进时的行进方位比沿着外周形状s1中的纸面左纵边的方向更向行进方向左侧偏离。因此,在联合收割机1沿绕圈行驶路径l3进行割取行驶时,联合收割机1的割取部h中的与己收割区域sa1重叠的部分伴随着联合收割机1的前进而减少。此时,偏向左右一侧地进入割取部h的作物的比例伴随着联合收割机1的前进而增加。

若通过自动行驶控制使联合收割机1沿绕圈行驶路径l1~l4进行割取行驶,则作为外周区域sa中的比己收割区域sa1靠内侧的联合收割机1的割取行驶的割取轨迹,形成梯形形状的己收割区域sa2。另外,在比己收割区域sa2靠田地内侧的位置形成未收割区域的外周形状s2。

未收割区域的外周形状s2为比形成为梯形形状的外周形状s1更接近矩形形状的形状。但是,如图19所示,未收割区域的外周形状s2的左右的纵边不沿着行方向,不与内侧区域ca的外周形状s0的左右的纵边平行。在该情况下,如图20所示,绕圈行驶路径设定部23a将绕圈行驶路径l5~l8设定为:在联合收割机1进行绕圈行驶时,作物偏向左右一侧地进入割取部h的比例伴随着联合收割机1的前进而增加或减少。

在图20中,通过绕圈行驶割取比己收割区域sa2更靠内侧的作物。此时的绕圈行驶是通过自动行驶而进行的,自动行驶用的绕圈行驶路径l5~l8是由绕圈行驶路径设定部23a设定的。绕圈行驶路径l5是用于在己收割区域sa2的外周形状s2中的纸面右纵边部分进行割取行驶的自动行驶路径,绕圈行驶路径l7用于在己收割区域sa2的外周形状s2中的纸面左纵边部分进行割取行驶的自动行驶路径。联合收割机1分别沿绕圈行驶路径l5、l7前进时的行进方位沿着纸面上下方向。注意,在各绕圈行驶路径l5~l8的路径间的角部,与各绕圈行驶路径l1~l4的角部的情况相同,联合收割机1也进行α形转弯。

联合收割机1沿绕圈行驶路径l5~l8一边自动地绕圈行驶一边割取作物。联合收割机1沿绕圈行驶路径l5、l7前进时的行进方位沿着纸面上下方向。因此,在联合收割机1沿外周形状s2的该右纵边进行割取行驶时,联合收割机1的割取部h中的与己收割区域sa2重叠的部分伴随着联合收割机1的前进而增加。此时,偏向左右一侧地进入割取部h的作物的比例伴随着联合收割机1的前进而减少。

另外,在联合收割机1沿外周形状s2的该左纵边进行割取行驶时,联合收割机1的割取部h中的与己收割区域sa2重叠的部分伴随着联合收割机1的前进而减少。此时,偏向左右一侧地进入割取部h的作物的比例伴随着联合收割机1的前进而增加。

若通过自动行驶控制使联合收割机1沿绕圈行驶路径l5~l8完成了一周的割取行驶,则作为外周区域sa中的比己收割区域sa2靠内侧的联合收割机1的割取行驶的割取轨迹,形成己收割区域sa3,在比己收割区域sa3靠田地内侧的位置,呈矩形形状地形成未收割区域的外周形状s3。外周形状s3与内侧区域ca的外周形状s0为同一形状,绕圈行驶路径设定部23a以使内侧区域ca的实际的外周形状为矩形的方式设定绕圈行驶路径l1~l8。若完成了图20所示的绕圈行驶,则外周区域sa中的作物的割取完成。

如此,绕圈行驶路径设定部23a以每次重复进行绕圈行驶时都使割取作物之后的未收割区域的外周形状接近内侧区域ca的矩形形状的外周形状s0的方式在外周区域sa设定多个绕圈行驶路径。换言之,在构成田地形状的边中的相对于平行行驶路径ls(参照图21)至少位于左右一外侧的边不与平行行驶路径ls平行的情况下,绕圈行驶路径设定部23a设定绕圈行驶路径,以便通过使联合收割机1在绕圈行驶路径上一边进行割取作业一边行驶,使构成内侧区域ca的外周形状s0的边中的相对于平行行驶路径ls位于该左右一外侧的边变得与平行行驶路径ls平行。

自动行驶控制部24输出控制信号,以使外周区域sa中的联合收割机1沿着由绕圈行驶路径设定部23a设定的绕圈行驶路径一边呈漩涡状地前进一边进行割取行驶。外周形状s3的左右的纵边沿着内侧区域ca中的作物的行方向。

在沿图19及图20所示的绕圈行驶路径l1、l5进行割取行驶的情况下,在绕圈行驶路径l1、l5的起始端,割取部h割取6行作物,在绕圈行驶路径l1、l5的终止端,割取部h仅割取左端的1行作物,但并不限定于此。在绕圈行驶路径l1、l5的起始端,割取部h也可以割取左侧的5行以下的作物,在绕圈行驶路径l1、l5的终止端,割取部h也可以割取左侧的2行以上的作物。

在沿图19及图20所示的绕圈行驶路径l3、l7进行割取行驶的情况下,在绕圈行驶路径l3、l7的起始端,割取部h仅割取左端的1行作物,在绕圈行驶路径l3、l7的终止端,割取部h割取6行作物,但并不限定于此。在绕圈行驶路径l3、l7的起始端,割取部h也可以割取左侧的2行以上的作物,在绕圈行驶路径l3、l7的终端,割取部h也可以割取左侧的5行以下的作物。

如此,在外周区域sa中的未收割区域的外周形状中的相对于平行行驶路径ls位于左右外侧的边不沿着行方向的情况下,绕圈行驶路径设定部23a能够将绕圈行驶路径l1~l8设定成:在联合收割机1进行所述绕圈行驶时,作物偏向左右一侧地进入割取部h的比例伴随着联合收割机1的前进而增加或减少。

在通过联合收割机1在绕圈行驶路径上进行割取行驶的期间,如上所述,由切断装置15割取到的割取谷秆被输送装置16向脱粒装置13输送。然后,割取谷秆在脱粒装置13中被进行脱粒处理。另外,通过在绕圈行驶路径上重复进行联合收割机1的绕圈行驶,确保在进行往复行驶时能够在外周区域sa进行方向转换(例如u形转弯用的路径)的空间。

〔关于平行行驶路径〕

如图21所示,平行行驶路径设定部23b将在内侧区域ca进行往复行驶的自动行驶用的多个平行行驶路径ls设定为沿着左右的纵边的延伸方向、即行方向。即,自动行驶控制部24将联合收割机1的行驶控制为:在呈漩涡状地在田地上绕圈的割取行驶之后,进入往复行驶。在往复行驶中,联合收割机1交替地重复进行在内侧区域ca中沿平行行驶路径ls一边前进一边割取的割取行驶和外周区域sa中的方向转换。

联合收割机1中的左右一对行驶装置11、11中,左侧的行驶装置11比右侧的行驶装置11偏向机体横向内侧的情况较多。因此,若以在机体左侧部的左侧存在未收割区域且在机体右侧部的右侧存在己收割区域的状态进行割取行驶,则未收割区域的作物难以被行驶装置11碾压。

在本实施方式中,平行行驶路径设定部23b将平行行驶路径ls设定为:使机体右侧部尽量与己收割区域邻接。也就是说,在往复行驶中,联合收割机1交替地在未收割区域的外周形状中的沿行方向延伸的一对边部分进行割取行驶,联合收割机1沿着图21的纸面逆时针行驶。

在图21中,内侧区域ca被划分为部分作业区域ca1、ca2、ca3。联合收割机1从部分作业区域ca1、ca2、ca3各自的纸面左右两端部的平行行驶路径ls朝向纸面左右内侧的平行行驶路径ls依次进行割取行驶。因此,若联合收割机1从最初的平行行驶路径ls向第二个平行行驶路径ls移动时的距离长,则联合收割机1的空走距离变长,作业效率变差。另外,若联合收割机1在部分作业区域ca1、ca2、ca3进行割取行驶的中途,谷粒箱14装满,联合收割机1在中途脱离用于排出谷粒的平行行驶路径ls,则作业效率变差。因此,平行行驶路径设定部23b考虑内侧区域ca的外周形状s0中的沿行方向延伸的一对边的对置的分离距离、谷粒箱14的容量等来计算部分作业区域ca1、ca2、ca3各自的宽度、作业对象行数。

在本实施方式中,具备收割6行的割取部h。部分作业区域ca1、ca2、ca3各自的作业对象行数只要是6的倍数就较为适宜,在作业对象行数不是6的倍数的情况下,如图28所示,以割取部h的右端部与己收割区域重叠1行的状态进行割取行驶。根据作业对象行数除以割取部h的额定割取行数而得的余数,进行1次或多次该与己收割区域重叠1行的割取行驶。

为了尽可能避免割取部h拾起己收割区域的秸秆屑等的不良情况,在本实施方式中,割取部h在平行行驶路径ls上与己收割区域重叠的左右范围被限制为左右各1行的区域。如果在部分作业区域ca1、ca2、ca3各自的最后的平行行驶路径ls上,割取部h中的左右任一个2行以上的区域与己收割区域重叠,则较为不便。因此,平行行驶路径设定部23b将平行行驶路径ls设定为:在部分作业区域ca1、ca2、ca3各自的最后的平行行驶路径ls之前的平行行驶路径ls中调整割取部h的割取行数。换言之,平行行驶路径设定部23b基于行位置及行间隔,与联合收割机1的割取行数对应地设定多个平行行驶路径ls。由此,可避免在部分作业区域ca1、ca2、ca3各自的最后的平行行驶路径ls中割取行数变得过少,使得割取部h中的左右任一个2行以上的区域与己收割区域重叠的隐患。

在通过联合收割机1在平行行驶路径ls中进行割取行驶的期间,如上所述,由切断装置15割取到的割取谷秆被输送装置16向脱粒装置13输送。然后,割取谷秆在脱粒装置13中被进行脱粒处理。

〔关于割取行驶中的倾斜控制〕

例如,在沿图19及图20所示的绕圈行驶路径l1、l3、l5、l7进行割取行驶的情况下,联合收割机1的割取部h中的向己收割区域sa1或己收割区域sa2突出的部分伴随着联合收割机1的前进而增加。因此,若在割取部h的左右任一个端部向己收割区域sa1、sa2突出的状态下利用割取部h对作物进行割取,则作物相对于割取部h偏向左右一侧地进入割取部h,割取部h中的左右另一侧的部分中没有作物进入。

另一方面,割取部h中的没有作物进入的该左右另一侧的部分的前方为己收割区域sa1、sa2,在己收割区域sa1、sa2中散乱有割取后的秸秆屑等。因此,可以想象这些散乱的秸秆屑等会被割取部h拾取。这样的话,该秸秆屑等有可能与割取谷秆一同被输送装置16(参照图16)向脱粒装置13(参照图16)输送,细小的秸秆屑等向存储于谷粒箱14的谷粒中混入,脱粒装置13的脱粒负荷不必要地增大。为了避免这种不良情况,在本实施方式中,具备能够进行倾斜控制的倾斜控制部25(参照图17,以下相同)。

倾斜控制是如下控制:若由作物区域判定部27(参照图17,以下相同)判定为偏向状态,则使作为割取倾斜变更机构的升降装置29变更割取部h的左右的倾斜度,以使割取部h中的没有作物进入的一侧的部分的高度位置比割取部h中的有作物进入的一侧的部分的高度位置高。

如在上文基于图17说明的那样,升降装置29能够变更机体主体相对于左右的行驶装置11、11各自的高度位置而使机体主体侧倾。割取部h以与机体主体通过升降装置29实现的侧倾动作一体地侧倾的方式支承于机体主体。因此,作为割取倾斜变更机构的升降装置29能够使割取部h侧倾而变更割取部h的左右的倾斜度。

另外,如上所述,作物区域判定部27能够基于作业状况检测部26的检测结果判定偏向状态。另外,作物区域判定部27能够从行信息取得部22a取得行信息,与作物的行间距相关的信息也包含在行信息中。因此,作物区域判定部27基于存在于割取部h的前方的作物的行数,判定割取部h中有作物进入的范围的宽度和割取部h中没有作物进入的范围的宽度。

基于图22,对倾斜控制部25的倾斜控制的流程进行说明。在联合收割机1沿绕圈行驶路径l1~l8或平行行驶路径ls一边割取田地的作物一边开始前进行驶时,首先,倾斜控制部25取得割取部h的前方的作物的行数(步骤#01)。然后,作物区域判定部27判定所取得的作物的行数是否小于割取部h可割取的最大行数,从而判定偏向状态(步骤#02)。例如,如果割取部h为6行收割规格,并且所取得的作物的行数为5行以下,则步骤#02判定为“是”。

如果从作物区域判定部27取得的作物的行数与割取部h可割取的最大行数相同,则作物区域判定部27不判定为偏向状态,步骤#02判定为“否”,使处理进入后述的步骤#06。如果作物区域判定部27判定为偏向状态,则步骤#02判定为“是”,倾斜控制部25根据割取部h的前方的作物的行数计算己收割区域侧的升降装置29的动作量(步骤#03)。

己收割区域侧的升降装置29的动作量被计算为足以使割取部h中的没有作物进入的一侧的部分的高度位置不会拾起己收割区域的秸秆屑等、且使割取部h中的有作物进入的一侧的部分的高度位置不会不必要地升高的程度。注意,若在割取部h的左右两端存在作物未进入的部分,则倾斜控制部25计算左右两方的升降装置29、29的动作量。

若计算完升降装置29的动作量,则倾斜控制部25取得由收割高度设定部32设定的割取部h的当前的收割高度(步骤#04)。然后,倾斜控制部25使己收割区域侧的升降装置29上升,以使割取部h中的没有作物进入的一侧的高度位置以该收割高度为基准而变化(步骤#05)。注意,在机体左右两侧为己收割区域的情况下,倾斜控制部25使左右两方的升降装置29、29双方都上升。

在联合收割机1沿一个行驶路径一边割取田地的作物一边开始前进行驶时,执行步骤#01~#05的处理。这里,“开始时”可以是开始前,也可以是开始的瞬间。在联合收割机1沿一个行驶路径一边割取田地的作物一边进行前进行驶的期间,执行步骤#06以后的处理。

在联合收割机1的割取行驶中,倾斜控制部25判定联合收割机1是否已到达一个行驶路径的终止端(步骤#06)。如果联合收割机1已到达一个行驶路径的终止端(步骤#06:是),则结束倾斜控制部25的倾斜控制。

如果联合收割机1未到达一个行驶路径的终止端(步骤#06:否),则倾斜控制部25取得割取部h的前方的作物的行数(步骤#07)。作物的行数是由作物区域判定部27判定的,倾斜控制部25例如取得割取部h的前方10米的范围内的作物的行数。然后,倾斜控制部25判定割取部h的前方的作物的行数是否在中途有变化(步骤#08)。

如果取得了该范围内的作物的行数,作物的行数在整个范围内相同(步骤#08:否),则进入步骤#06,从步骤#06重复进行倾斜控制部25的倾斜控制。在作物的行数在中途有变化的情况下(步骤#08:是),如图19及图20的绕圈行驶路径l1、l3、l5、l7所例示,考虑在到达该行驶路径的终止端之前,越靠联合收割机1的前方,割取部h中的没有作物进入的范围越增大或越缩小的情况。然后,倾斜控制部25与割取部h中的没有作物未进入的范围的增大或缩小对应地执行以下的倾斜控制。

在使升降装置29工作之前,倾斜控制部25取得联合收割机1的当前的位置坐标及车速(步骤#09)。联合收割机1的当前的位置坐标由本车位置计算部21计算,联合收割机1的当前的车速由车速检测部21b计算。

接着,倾斜控制部25基于联合收割机1的当前的位置坐标及车速,以使升降装置29的工作时机不产生延迟的方式,计算升降装置29应该开始工作的开始坐标(步骤#10)。车速越快,越将开始坐标设定为从作物的行数的变化地点向行驶路径的起始端侧远离,车速越慢,越将开始坐标设定为接近作物的行数的变化地点。即,倾斜控制部25根据车速来变更作为割取倾斜变更机构的升降装置29的工作开始时机。然后,倾斜控制部25判定联合收割机1是否已到达开始坐标(步骤#11)。

如果联合收割机1未到达开始坐标(步骤#11:否),则重复步骤#09及步骤#10的处理。通过该结构,即使在联合收割机1的车速发生了变化的情况下,倾斜控制部25也能够与联合收割机1的车速的变化对应地实时地变更开始坐标。

若联合收割机1已到达开始坐标(步骤#11:是),则倾斜控制部25取得由收割高度设定部32设定的割取部h的当前的收割高度(步骤#12)。然后,倾斜控制部25进行倾斜控制,以使割取部h中的己收割区域侧的部分的高度位置以由收割高度设定部32设定的收割高度为基准而变化。即,倾斜控制部25使升降装置29上升或下降以变更机体主体相对于己收割区域侧的行驶装置11的高度位置,使机体主体侧倾(步骤#13)。注意,在己收割区域与机体左右两侧邻接的情况下,倾斜控制部25使左右的升降装置29、29中的作物行数变化的一侧的升降装置29上升或下降,在机体左右两侧的作物行数变化的情况下,使左右两方的升降装置29、29上升或下降。

重复步骤#06~#13的处理,直到该行驶路径的终点。由此,即使在作物行数的变化地点存在多处的情况下,也可执行倾斜控制部25的倾斜控制,直到联合收割机1通过该行驶路径中的最后的变化地点。

〔倾斜控制的模式的详细情况〕

图23至图25中示意地表示了沿图19及图20所示的绕圈行驶路径l1、l5进行割取行驶的情况。在进行图23至图25所示的割取行驶的时刻,图22所示的步骤#01~#05的处理已经完成,正在进行步骤#06以后的处理。注意,在本实施方式中,具备收割6行的割取部h。割取部h的收割高度由收割高度设定部32设定为第一收割高度v1。

本发明中的“左右一侧”在图23至图28中是未收割区域所在的一侧,本发明中的“左右另一侧”在图23至图28中是己收割区域所在的一侧。因此,在本发明中,割取部h中的左右一侧的部分是图23至图28所示的割取部h中的未收割区域侧的部分,割取部h中的左右另一侧的部分是图23至图28所示的割取部h中的己收割区域侧的部分。即,作物相对于割取部h偏向未收割区域所在的一侧地进入割取部h。

在图23中,有6行的作物被割取部h割取,越是从割取部h向前方远离,割取部h中的没有作物进入的范围越扩大。若联合收割机1从图23所示的状态进行前进行驶,则如图24所示,割取部h的行进方向右侧部分向己收割区域突出1行的量,割取部h中有左侧5行作物被割取。在联合收割机1的行进方向右方的己收割区域散乱有割取之后的秸秆屑等。

在图23中,联合收割机1未到达行驶路径的终止端,因此图22中的步骤#06判定为“否”,执行步骤#07的处理。在图23中,割取部h的前方的作物的行数在中途从6行变化为5行,因此图22中的步骤#08判定为“是”。然后,倾斜控制部25基于图22中的步骤#09~#13的处理执行倾斜控制。

然后,倾斜控制部25进行倾斜控制的结果是,如图24所示,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分相对于行驶装置11的高度位置利用升降装置29上升至比第一收割高度v1高δv1。倾斜控制部25以使割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分比割取部h的预先设定的第一收割高度v1高的方式进行倾斜控制。

如此,若由作物区域判定部27判定为作物偏向未收割区域所在的一侧地进入割取部h的状态、即偏向状态,则倾斜控制部25进行如下倾斜控制:使升降装置29变更割取部h的左右的倾斜度,以使割取部h的没有作物进入的己收割区域所在的一侧的部分的高度位置比割取部h中的有作物进入的未收割区域所在的一侧的部分的高度位置高。

若联合收割机1从图24所示的状态进一步前进行驶,则如图25所示,割取部h的行进方向右侧部分向己收割区域突出2行的量,割取部h中有左侧4行的作物被割取。当在该区域进行割取行驶时,散乱于己收割区域的秸秆屑等被从联合收割机1的机体后部的左右中央区域排出,因此容易集中在联合收割机1的行驶轨迹的左右中央附近。因此,越是远离未收割区域的一侧,散乱于己收割区域的秸秆屑等越容易堆积得较高。因此,如果还是图24所示的联合收割机1的倾斜姿势,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分有可能拾取秸秆屑等。因此,倾斜控制部25与割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分向己收割区域的进一步突出对应地进一步执行倾斜控制。

倾斜控制部25进行倾斜控制的结果是,如图25所示,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分相对于行驶装置11的高度位置利用升降装置29上升至比第一收割高度v1高δv2。δv2被设定为比δv1高,例如δv2被设定为δv1的2倍。注意,只要δv2的值比δv1的值高即可,可适当变更δv2的值。

图26及图27中示意地表示了沿图19及图20所示的绕圈行驶路径l3、l7进行割取行驶的情况。在开始沿绕圈行驶路径l3、l7行驶时,割取部h的前方的作物的行数小于6行,因此图22中的步骤#02判定为“是”,倾斜控制部25基于图22中的步骤#03~#05的处理执行倾斜控制。在进行图26及图27所示的割取行驶的时刻,图22所示的步骤#01~#05的处理已经完成,正在进行步骤#06以后的处理。

在图26中,有4行的作物被割取部h割取,割取部h的行进方向右侧部分向己收割区域突出2行的量。割取部h的收割高度被收割高度设定部32设定为第一收割高度v1。另外,与割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分向己收割区域的突出程度相应地,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分相对于行驶装置11的高度位置利用升降装置29上升至比第一收割高度v1高δv3。

在图26中,越是从割取部h向前方远离,割取部h中的有作物进入的范围越扩大。若联合收割机1从图26所示的状态进行前进行驶,则如图27所示,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分中的向己收割区域的突出程度从2行的量减少为1行的量,割取部h中有左侧5行的作物被割取。

在图26中,联合收割机1未到达行驶路径的终止端,因此图22中的步骤#06判定为“否”,执行步骤#07的处理。在图26中,割取部h的前方的作物的行数在中途从4行变化为5行,因此图22中的步骤#08判定为“是”。然后,倾斜控制部25基于图22中的步骤#09~#13的处理执行倾斜控制。

倾斜控制部25进行倾斜控制的结果是,如图27所示,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分相对于行驶装置11的高度位置从比第一收割高度v1高δv3的状态,下降至比第一收割高度v1高δv4的状态。该下降动作通过升降装置29而进行。δv4被设定为比δv3低,例如δv4被设定为δv3的一半的值。注意,只要δv4的值比δv3的值低即可,可以适当变更δv4的值。另外,δv3的值和图25所示的δv2的值可以相同,δv4的值和图24所示的δv1的值可以相同。

如此,割取部h中的没有作物进入的范围越宽,倾斜控制部25越是提高割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分的高度位置。

图28中示意地表示了沿图21所示的多个平行行驶路径ls中的一个进行割取行驶的情况。在图28所示的例子中,在开始沿平行行驶路径ls行驶时,割取部h的前方的作物的行数为5行。因此,图22中的步骤#02判定为“是”,倾斜控制部25基于图22中的步骤#03~#05的处理执行倾斜控制。然后,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分相对于行驶装置11的高度位置利用升降装置29上升至比第一收割高度v1高δv1。

在进行图28所示的割取行驶的时刻,图22所示的步骤#01~#05的处理已经完成,正在进行步骤#06以后的处理。在图21所示的平行行驶路径ls的情况下,作物的行数在中途不变化,因此在持续进行图28所示的割取行驶的期间,如果是通常的情况,则图22中的步骤#08始终判定为“否”。然后,原样保持到平行行驶路径ls的终止端,图22中的步骤#06判定为“是”,结束倾斜控制部25的倾斜控制。

图29中示意地表示了沿图21所示的多个平行行驶路径ls中的、部分作业区域ca1、ca2、ca3的某一个部分作业区域中的最后的平行行驶路径ls进行割取行驶的情况。在图29所示的例子中,在开始平行行驶路径ls沿行驶时,割取部h的前方的作物的行数为4行,割取部h的左右各自的与1行对应的部分存在作物未进入的区域。因此,步骤#02判定为“是”,倾斜控制部25基于图22中的步骤#03~#05的处理执行倾斜控制。然后,整个割取部h相对于行驶装置11的高度位置利用左右两个升降装置29、29上升至比第一收割高度v1高δv1。

在进行图29所示的割取行驶的时刻,图22所示的步骤#01~#05的处理已经完成,正在进行步骤#06以后的处理。如在上文中基于图28说明的那样,在持续进行图29所示的割取行驶的期间,如果是通常的情况,则图22中的步骤#08始终判定为“否”。然后,原样保持到平行行驶路径ls的终止端,步骤#06判定为“是”,结束倾斜控制部25的倾斜控制。

图30及图31中示意地表示了沿图19及图20所示的绕圈行驶路径l1、l5进行割取行驶的情况。图23及图24中也示出了沿绕圈行驶路径l1、l5进行割取行驶的情况,作为图30及图31中的与图23及图24的不同点,由于田地为湿田等原因,行驶装置11陷入田地表面的下侧进行行驶。因此,割取部h的收割高度被收割高度设定部32设定为比第一收割高度v1高的第二收割高度v2。

在进行图30至图31所示的割取行驶的时刻,图22所示的步骤#01~#05的处理已经完成,正在进行步骤#06以后的处理。在图30中,有6行的作物被割取部h割取,越是从割取部h向前方远离,割取部h中的没有作物进入的范围越扩大。如在上文中基于图23及图24说明的那样,倾斜控制部25以使割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分变得比割取部h的预先设定的第二收割高度v2高δv1的方式进行倾斜控制。

倾斜控制部25进行倾斜控制的结果是,如图31所示,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分相对于行驶装置11的高度位置利用升降装置29上升至比第二收割高度v2高δv1。该δv1的值与图24所示的δv1的值相同。

在图24中,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分从第一收割高度v1起上升δv1,在图31中,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分从第二收割高度v2起上升δv1。图24与图31的不同点仅仅是将割取部h的收割高度设定为第一收割高度v1、还是将割取部h的收割高度设定为第二收割高度v2的区别,在图24与图31的任何一个图中,割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分的上升量都同为δv1。

即,倾斜控制部25以使割取部h中的己收割区域所在的一侧的部分的高度位置以由收割高度设定部32设定的收割高度为基准而变化的方式进行倾斜控制。由此,能够进行与作物的品种、田地的状况等相适应的倾斜控制。

〔其他实施方式〕

本发明并不限定于上述实施方式所例示的结构,以下将例示本发明的其他有代表性的实施方式。

(1)在图18所示的实施方式中,通过手动行驶进行一边沿田地的田埂附近绕圈行驶一边割取田地的作物的割取行驶,但是沿着该田地的田埂的割取行驶也可以通过自动行驶而进行。

(2)在图18至图20所示的实施方式中,在田地的外周形状s1、s2中的本应沿着行方向的两个边未沿着行方向的情况下,绕圈行驶路径设定部23a以使联合收割机1的割取部h中的与己收割区域sa1、sa2重叠的部分伴随着联合收割机1的前进而增加或减少的方式设定绕圈行驶路径l1、l3、l5、l6,但并不限定于该实施方式。如图32所示,绕圈行驶路径设定部23a例如也可以设定沿着行方向的绕圈行驶路径l51、l55和沿田地的田埂对己收割区域sa1进行非作业行驶的绕圈行驶路径l52、l54。

在该结构中,未收割区域的外周形状s51、s52形成为六边形,如图33所示,利用沿着行方向的绕圈行驶路径l57、l61,进一步割取未沿着行方向的左右两个边的部分。因此,在绕圈行驶路径l58、l60中,联合收割机1空走的距离与绕圈行驶路径l52、l54相比有所减少,未收割区域的外周形状s53比外周形状s52更接近矩形。进一步地,如图34所示,利用绕圈行驶路径设定部23a设定绕圈行驶路径l63~l66,以使内侧区域ca的外周形状s0即外周形状s54成为矩形形状的方式进行环绕收割。

或者,也可以不将环绕收割进行至成为图34所示的矩形形状。例如如图33所示,也可以在外周形状s53中的利用绕圈行驶路径l58、l60割取之后的未沿着行方向的边部分,设定与己收割区域重叠的平行行驶路径ls。也就是说,即使在留有该未沿着行方向的边部分的情况下,如果进入往复行驶的做法比持续进行绕圈行驶的做法更高效,则行驶路径设定部23也可以在图33所示的外周形状s53的内侧的区域设定相互平行的多个平行行驶路径ls。

(3)在上述实施方式中,行驶路径设定部23基于田地形状数据而划分外周区域sa与内侧区域ca,但行驶路径设定部23也可以不预先划分外周区域sa与内侧区域ca。行驶路径设定部23也可以将联合收割机1进行绕圈行驶之后的未收割区域设定为内侧区域ca,每当联合收割机1重复进行绕圈行驶就更新内侧区域ca。而且,也可以构成为,一旦内侧区域ca的实际的外周形状成为图20所示那样的矩形,行驶路径设定部23就确定内侧区域ca,并设定相互平行的多个平行行驶路径ls。

(4)在上述实施方式中,绕圈行驶路径l1、l3、l5、l6被设定为直线状的行驶路径,但绕圈行驶路径l1、l3、l5、l6也可以被设定为曲线状的行驶路径。例如,在田地的外周形状形成为曲线状,未收割区域的外周形状为曲线状的情况下,也可以将绕圈行驶路径l1~l8设定为比该未收割区域的外周形状更接近直线的曲线状,使未收割区域的外周形状最终成为矩形。

(5)内侧区域ca也可以不是矩形。例如在图18至图21中,在田地的外周形状s1、s2、s3之中,也可以仅是在左端部与右端部上下延伸的两个边沿着行方向,在上端部与下端部左右延伸的两个边也可以不与行方向垂直。也就是说,在构成田地形状的边中的相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边不与平行行驶路径ls平行的情况下,绕圈行驶路径设定部23a也可以将绕圈行驶路径设定成:通过使联合收割机1在绕圈行驶路径上一边进行割取作业一边行驶,使构成内侧区域ca的外周形状s0的边中的相对于平行行驶路径ls位于该左右一外侧的边变为与平行行驶路径ls平行。

(6)在上述实施方式中,具备6行收割规格的割取部h,但割取部h也可以是5行收割规格,也可以是4行收割规格。

(7)在上述实施方式中,割取倾斜变更机构由升降装置29构成,但并不限定于该实施方式。也可以将割取倾斜变更机构作为专用的机构设于割取部h,该专用的机构相对于机体主体可侧倾。

(8)上述的自动行驶控制系统的技术特征也能够应用于自动行驶控制方法。这种情况下的自动行驶控制方法可以包含:绕圈行驶路径设定步骤,其在外周区域sa设定绕圈行驶路径;平行行驶路径设定步骤,其在内侧区域ca设定相互平行的多个平行行驶路径ls;自动行驶控制步骤,其使联合收割机1沿绕圈行驶路径与多个平行行驶路径ls进行自动行驶。而且,绕圈行驶路径设定步骤可以为:在构成田地形状的边中的相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边不与平行行驶路径ls平行的情况下,将绕圈行驶路径设定成,通过使联合收割机1在绕圈行驶路径上一边进行割取作业一边行驶,使构成内侧区域ca的外周形状s0的边中的相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边变为与平行行驶路径ls平行。

(9)上述的自动行驶控制系统的技术特征也能够应用于自动行驶控制程序。这种情况下的自动行驶控制程序可以使计算机执行:绕圈行驶路径设定功能,其能够在外周区域sa设定绕圈行驶路径;平行行驶路径设定功能,其能够在内侧区域ca设定相互平行的多个平行行驶路径ls;自动行驶控制功能,其使联合收割机1沿绕圈行驶路径与多个平行行驶路径ls进行自动行驶。而且,绕圈行驶路径设定功能也可以为:在构成田地形状的边中的相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边不与平行行驶路径ls平行的情况下,将绕圈行驶路径设定成,通过使联合收割机1在绕圈行驶路径上一边进行割取作业一边行驶,使构成内侧区域ca的外周形状s0的边中的相对于平行行驶路径ls位于左右一外侧的边变为与平行行驶路径ls平行。

(10)上述的实施方式所示的平行行驶路径ls彼此也可以不是严格平行的行驶路径,例如也可以是彼此近似平行的行驶路径,也可以是彼此大体上平行的行驶路径。另外,平行行驶路径设定部23b也可以构成为:能够在内侧区域ca设定彼此近似平行的多个平行行驶路径ls或彼此大体上平行的多个平行行驶路径ls。

(11)在上述实施方式中,如图21所示,联合收割机1在田地的外周区域sa一边进行绕圈行驶一边割取作物,之后在内侧区域ca一边进行往复行驶一边割取作物,但并不限定于该实施方式。例如,联合收割机1也可以在内侧区域ca进行绕圈行驶。此时,联合收割机1在内侧区域ca中的未收割区域的四角的角部既可以进行上述的基于α形转弯的转弯行驶,也可以以其他转弯方法进行转弯行驶。

注意,上述实施方式(包含其他实施方式,以下相同)公开的结构只要不产生矛盾,就能够与其他实施方式中公开的结构组合来应用。另外,本说明书中公开的实施方式仅为例示,本发明的实施方式并不限定于此,在不脱离本发明的目的的范围内能够适当改变。

工业实用性

本发明能够应用于在田地的外周区域一边绕圈行驶一边割取作物、且在比外周区域靠内侧的内侧区域一边行驶一边割取作物的联合收割机所用的自动行驶控制系统。另外,本发明也能够应用于搭载有该自动行驶控制系统的联合收割机,联合收割机可以是能够进行行收割的半喂入型联合收割机,也可以能够将割取谷秆的全秆喂入到脱粒装置的全喂入型联合收割机。

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