自动行驶控制系统、自动行驶控制程序、记录有自动行驶控制程序的记录介质、自动行驶控制方法、控制装置、控制程序、记录有控制程序的记录介质、控制方法

摘要

自动行驶控制系统(2)具备：路径计算部(23)，所述路径计算部(23)对通过未作业区域的目标行驶路径进行计算；行驶控制部(24)，所述行驶控制部(24)通过基于目标行驶路径与作业车辆之间的距离即横向偏差计算转弯输出来控制作业车辆的行驶，以使作业车辆沿着目标行驶路径自动行驶；以及检测部(25)，所述检测部(25)检测作业车辆的状态，行驶控制部(24)在作业车辆从已作业区域进入未作业区域时，基于由检测部(25)检测到的状态，决定横向偏差与转弯输出的对应关系。

说明书

技术领域

本发明涉及对作业车辆的自动行驶进行控制的自动行驶控制系统。

另外，本发明涉及用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制装置。

背景技术

[1]在专利文献1中记载有能够进行自动行驶的作业车辆(在专利文献1中为“联合收割机”)的发明。在利用该作业车辆的收获作业中，操作者在收获作业的最初手动操作联合收割机，以环绕田地内的外周部分一周的方式进行收割行驶。

在该外周部分的行驶中，记录作业车辆的应行驶的方位。接着，通过基于所记录的方位的自动行驶，进行田地中的未收割区域中的收割行驶。

[2]在专利文献2中公开了一种沿着预先设定的目标行驶路径自动行驶的农业用作业车辆。在该农业用作业车辆中，以使用GPS算出的本车位置朝向在目标行驶路径上设定的目标点的方式控制转向机构。此时，从车身前侧部分到目标点的距离被设定为，从车身前侧部分向目标行驶路径引出的垂线的长度(横向偏差)越大，则从车身前侧部分到目标点的距离越小。

在专利文献3所公开的作业车辆中，基于相对于目标行驶路径的横向偏差和相对于目标行驶路径的方位偏差来运算目标转向值。接着，基于该目标转向值，输出转向驱动信号。具体而言，根据第一转向值和第二转向值来运算目标转向值。基于横向偏差来运算第一转向值。基于通过权重系数对基于方位偏差而导出的运算值进行调整而得到的值来运算第二转向值。横向偏差越大，该权重系数越小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平2-107911号公报

专利文献2：日本特开2002-182741号公报

专利文献3：日本特开2016-155491号公报

发明内容

发明要解决的课题

[1]与背景技术[1]对应的课题如下所述。

在专利文献1中，没有对作业车辆的转弯输出的计算进行详述。另外，转弯输出是用于决定用于使作业车辆转弯的行驶装置的控制量的输出值。基于转弯输出来决定行驶装置的控制量。

在此，在专利文献1所记载的作业车辆中，可考虑具备如下的行驶控制部，该行驶控制部通过基于目标行驶路径与作业车辆之间的距离即横向偏差计算转弯输出来控制作业车辆的行驶，以使作业车辆沿着目标行驶路径自动行驶。若为该结构，则基于横向偏差来计算转弯输出。

但是，根据作业车辆的状态，适当的转弯输出不同。即，在横向偏差与转弯输出的对应关系不论作业车辆的状态如何都恒定的结构中，设想转弯输出不会成为适当的值的情形。

本发明的目的在于提供一种能够计算与作业车辆的状态相应的转弯输出的自动行驶控制系统。

[2]与背景技术[2]对应的课题如下所述。

在专利文献2的作业车辆中，在车身从目标行驶路径向横向大幅偏离的情况下，通过较大的转向角来消除位移偏移。另外，在车身从目标行驶路径向横向较小地偏离的情况下，通过较小的转向角来消除位移偏移。通过使用较大的转向角，能够迅速消除位移偏移。但是，会产生因行驶装置(车轮、履带)而破坏作业地的问题。尤其是，在作业地为田地等的情况下，该问题严重。

在专利文献3的作业车辆中，在横向偏差较大的情况下，在一定程度上忽略方位偏差，并输出重视横向偏差的消除而算出的目标转向值。因此，在该作业车辆中，在横向偏差较大的情况下，也使用较大的转向角。其结果是，产生与专利文献2的作业车辆相同的问题。即，因行驶装置(车轮、履带)而破坏作业地。

鉴于上述实际情形，期待一种用于使从目标行驶路径偏离的自动行驶作业车辆复原的得到改善的控制装置。

用于解决课题的方案

[1]与课题[1]对应的解决方案如下所述。

本发明的特征在于，具备：路径计算部，所述路径计算部对通过未作业区域的目标行驶路径进行计算；行驶控制部，所述行驶控制部通过基于所述目标行驶路径与所述作业车辆之间的距离即横向偏差计算转弯输出来控制所述作业车辆的行驶，以使作业车辆沿着所述目标行驶路径自动行驶；以及检测部，所述检测部检测所述作业车辆的状态，所述行驶控制部在所述作业车辆从已作业区域进入所述未作业区域时，基于由所述检测部检测到的状态，决定所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系。

根据本发明，基于作业车辆的状态来决定横向偏差与转弯输出的对应关系。因此，能够实现能够计算与作业车辆的状态相应的转弯输出的自动行驶控制系统。

并且，在本发明中，优选的是，所述检测部检测所述横向偏差，在所述作业车辆从所述已作业区域进入所述未作业区域时，在所述横向偏差超过第一阈值的情况下，所述行驶控制部将所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系决定为第一对应关系，在所述作业车辆从所述已作业区域进入所述未作业区域时，在所述横向偏差未超过所述第一阈值的情况下，所述行驶控制部将所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系决定为第二对应关系，所述第一对应关系中的所述转弯输出比所述第二对应关系中的所述转弯输出小。

根据该结构，在作业车辆以使横向偏差接近0(零)的方式一边在机体左右方向上靠近目标行驶路径一边前进的情况下，在横向偏差超过第一阈值的期间，转弯输出容易变得比较小。

由此，在横向偏差超过第一阈值的期间，作业车辆容易平缓地靠近目标行驶路径。因此，不容易引起因作业车辆向目标行驶路径急剧地接近而导致超过目标行驶路径的过冲。

并且，在本发明中，优选的是，在所述作业车辆一边转弯一边从所述已作业区域进入所述未作业区域时，在所述横向偏差超过第二阈值的情况下，所述行驶控制部使所述作业车辆进行重试行驶，所述重试行驶是暂时后退后再次前进而尝试进入所述未作业区域的行驶。

根据该结构，在作业车辆一边转弯一边从已作业区域进入未作业区域时，若横向偏差超过第二阈值，则作业车辆进行自动重试行驶。由此，能够避免在横向偏差大于第二阈值的状态下作业车辆从已作业区域进入未作业区域的情形。

而且，根据该结构，通过重试行驶，能够在使横向偏差缩小后尝试进入未作业区域。

并且，在本发明中，优选的是，所述行驶控制部在进行所述重试行驶的情况下，将所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系决定为第三对应关系，所述第三对应关系中的所述转弯输出比所述第一对应关系中的所述转弯输出大。

根据该结构，在进行重试行驶的情况下，转弯输出容易变得比较大。由此，在重试行驶中，作业车辆容易迅速接近目标行驶路径。

并且，在本发明中，优选的是，在自动行驶开始时，在所述横向偏差超过所述第二阈值的情况下，所述行驶控制部不使所述作业车辆进行所述重试行驶。

当在自动行驶开始时进行了重试行驶的情况下，设想如下情形：搭乘于作业车辆的操作者因作业车辆后退而感到不适。

在此，根据上述结构，在自动行驶开始时，不进行重试行驶。由此，能够避免如上所述操作者感到不适的情形。

另外，本发明的另一特征在于，一种自动行驶控制程序，使计算机实现如下功能：路径计算功能，所述路径计算功能对通过未作业区域的目标行驶路径进行计算；行驶控制功能，所述行驶控制功能通过基于所述目标行驶路径与所述作业车辆之间的距离即横向偏差计算转弯输出来控制所述作业车辆的行驶，以使作业车辆沿着所述目标行驶路径自动行驶；以及检测功能，所述检测功能检测所述作业车辆的状态，所述行驶控制功能在所述作业车辆从已作业区域进入所述未作业区域时，基于由所述检测功能检测到的状态，决定所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系。

另外，本发明的另一特征在于，一种记录有自动行驶控制程序的记录介质，所述自动行驶控制程序使计算机实现如下功能：路径计算功能，所述路径计算功能对通过未作业区域的目标行驶路径进行计算；行驶控制功能，所述行驶控制功能通过基于所述目标行驶路径与所述作业车辆之间的距离即横向偏差计算转弯输出来控制所述作业车辆的行驶，以使作业车辆沿着所述目标行驶路径自动行驶；以及检测功能，所述检测功能检测所述作业车辆的状态，所述行驶控制功能在所述作业车辆从已作业区域进入所述未作业区域时，基于由所述检测功能检测到的状态，决定所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系。

另外，本发明的另一特征在于，一种自动行驶控制方法，具备：路径计算步骤，在所述路径计算步骤中，对通过未作业区域的目标行驶路径进行计算；行驶控制步骤，在所述行驶控制步骤中，通过基于所述目标行驶路径与所述作业车辆之间的距离即横向偏差计算转弯输出来控制所述作业车辆的行驶，以使作业车辆沿着所述目标行驶路径自动行驶；以及检测步骤，在所述检测步骤中检测所述作业车辆的状态，在所述行驶控制步骤中，在所述作业车辆从已作业区域进入所述未作业区域时，基于通过所述检测步骤检测到的状态来决定所述横向偏差与所述转弯输出的对应关系。

[2]与课题[2]对应的解决方案如下所述。

为了解决上述问题，用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制装置具备：本车位置计算部，所述本车位置计算部计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定部，所述目标点推定部计算规定时间后的所述目标行驶路径上的推定目标点；修正方位运算单元，所述修正方位运算单元运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算单元，所述控制运算单元将所述修正方位作为输入参数，输出用于变更所述作业车辆的行驶方向的控制量，以使所述偏差缩小。

在该结构中，在进行使作业车辆沿着目标行驶路径行驶的控制时，首先计算推定目标点。推定目标点是推定为在规定时间后成为目标行驶路径上的控制目标点的点。接着，运算并输出用于缩小推定目标点与本车位置之间的偏差的控制量。根据被输出的控制量，控制车轮、履带等转向设备。在进行使作业车辆沿着目标行驶路径行驶的控制时，规定时间后的目标行驶路径上的作业车辆的位置成为推定目标点。换言之，位于从现状的本车位置向作业车辆的行进方向离开的地点且位于目标行驶路径上的位置成为推定目标点。并且，该规定时间越长，则相对于推定目标点的车身方位(车身前后方向的朝向)的偏移越小。因此，该规定时间越长，用于控制转向设备的控制量越小。通过根据搭载该控制装置的作业车辆适当地设定该规定时间，实现适于作业车辆的转向控制。

本发明的控制中的适当的规定时间根据作业车辆的种类而不同。另外，适当的规定时间有可能根据作业地的作业车辆的行驶面的状态、作业车辆的行驶状态等各种条件而不同。在此，将这样的作业车辆的种类、作业状态、田地状态等总称为作业车辆的状态。优选的是，所述规定时间根据所述作业车辆的状态而变更。当然，也可以基于驾驶员对作业车辆设定的操作设备的状态，自动设定所述规定时间。

当本车以朝向目标行驶路径上的推定目标点的方式调节行驶方向时，作业车辆从目标行驶路径的位移偏移缩小。根据上述情况，在本发明的一个优选实施方式中，具备推定方位偏差计算部，所述推定方位偏差计算部计算通过所述推定目标点和所述本车位置的直线与所述目标行驶路径所成的角度作为推定方位偏差，所述修正方位运算单元具备将所述推定方位偏差作为输入参数而输出第一修正方位的第一控制器，基于所述第一修正方位来运算所述修正方位。所述修正方位运算单元具备将通过所述推定目标点和所述本车位置的直线与所述目标行驶路径所成的推定方位偏差作为输入参数而输出第一修正方位的第一控制器，基于所述第一修正方位来运算所述修正方位。

推定方位偏差越大，用于变更车身的行驶方向的控制量越大。因此，为了顺畅地进行该控制，优选的是，所述第一控制器由比例控制器构成。

与仅将推定方位偏差作为输入参数来运算用于变更车身的行驶方向的修正方位相比，在将目标行驶路径的左右方向上的车身与目标行驶路径之间的距离(称为横向偏差)也用作输入参数来运算用于变更车身的行驶方向的修正方位时，能够使从目标行驶路径偏离的车身更适当地返回。因此，在本发明的一个优选实施方式中，具备横向偏差计算部，所述横向偏差计算部计算与所述目标行驶路径的路径方位正交的方向上的从所述本车位置到所述目标行驶路径的距离作为横向偏差，所述修正方位运算单元具备将所述横向偏差作为输入参数而输出第二修正方位的第二控制器，基于所述第一修正方位和所述第二修正方位来运算所述修正方位。

在求出用于变更基于横向偏差的车身的行驶方向的修正方位时，在使用简单的比例运算的结构中，在横向偏差大的情况下，作为运算结果的修正方位有时变得过大。为了避免该问题，在本发明的一个优选实施方式中，所述第二控制器由积分控制器构成。

在变更车身的行驶方向的情况下，该车身的动作根据车速而不同。需要避免高车速下的行驶方向的较大变更。因此，优选的是，车速越大，推定目标点越远离车身。根据上述情况，在本发明的一个优选实施方式中，具备计算所述作业车辆的车速的车速计算部，所述目标点推定部将从所述本车位置向所述目标行驶路径投影的投影点作为出发点，将以所述车速在所述目标行驶路径上移动了所述规定时间的点的位置作为所述推定目标点。由此，车速越高，推定目标点就越从车身向行驶方向离开。上述投影点这样的语句，严格来说，是从某个点向目标行驶路径引出垂线时的垂线与目标行驶路径的交点。但是，在此，从某个点相对于目标行驶路径不垂直而稍微倾斜地引出的线与目标行驶路径的交点也包含在投影点中。

在变更车身的行驶方向的情况下，如果也考虑此时的车身的朝向即车身方位，则从目标行驶路径偏离的车身能够更适当地返回到目标行驶路径。根据上述情况，在本发明的一个优选实施方式中，具备对表示车身的朝向的车身方位进行计算的车身方位计算部，所述控制运算单元还将所述车身方位用作输入参数。

在到此为止的本发明的说明中，考虑规定时间后的作业车辆的位置来计算推定目标点。通过将规定时间与车速相乘，能够得到规定时间内的作业车辆的移动距离。例如联合收割机、插秧机等在田地中行驶的作业车辆的作业时的车速并不怎么大。如果预先决定了大致的车速，则能够预先计算作业车辆在规定时间移动的距离。在该情况下，目标点推定部仅通过将预先设定的规定距离与出发点相加，就能够计算推定目标点。利用该情况的、本发明的用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制装置具备：本车位置计算部，所述本车位置计算部计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定部，所述目标点推定部计算从投影点在所述目标行驶路径上向所述作业车辆的行驶方向侧离开规定距离的位置作为推定目标点，所述投影点是从所述本车位置向所述目标行驶路径投影的投影点；修正方位运算单元，所述修正方位运算单元运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算单元，所述控制运算单元将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。该结构的控制装置也能够得到实质上与上述作用效果相同的作用效果。

另外，本发明的另一特征在于，一种控制程序，是用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制程序，其中，所述控制程序使计算机实现如下功能：本车位置计算功能，所述本车位置计算功能计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定功能，所述目标点推定功能计算规定时间后的所述目标行驶路径上的推定目标点；修正方位运算功能，所述修正方位运算功能运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算功能，所述控制运算功能将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。

另外，本发明的另一特征在于，一种记录介质，记录有用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制程序，其中，所述控制程序使计算机实现如下功能：本车位置计算功能，所述本车位置计算功能计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定功能，所述目标点推定功能计算规定时间后的所述目标行驶路径上的推定目标点；修正方位运算功能，所述修正方位运算功能运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算功能，所述控制运算功能将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。

另外，本发明的另一特征在于，一种控制方法，是用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制方法，其中，所述控制方法具备：本车位置计算步骤，在所述本车位置计算步骤中，计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定步骤，在所述目标点推定步骤中，计算规定时间后的所述目标行驶路径上的推定目标点；修正方位运算步骤，在所述修正方位运算步骤中，运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算步骤，在所述控制运算步骤中，将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。

另外，本发明的另一特征在于，一种控制程序，是用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制程序，其中，所述控制程序使计算机实现如下功能：本车位置计算功能，所述本车位置计算功能计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定功能，所述目标点推定功能计算从投影点在所述目标行驶路径上向所述作业车辆的行驶方向侧离开规定距离的位置作为推定目标点，所述投影点是从所述本车位置向所述目标行驶路径投影的投影点；修正方位运算功能，所述修正方位运算功能运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算功能，所述控制运算功能将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。

另外，本发明的另一特征在于，一种记录介质，记录有用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制程序，其中，所述控制程序使计算机实现如下功能：本车位置计算功能，所述本车位置计算功能计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定功能，所述目标点推定功能计算从投影点在所述目标行驶路径上向所述作业车辆的行驶方向侧离开规定距离的位置作为推定目标点，所述投影点是从所述本车位置向所述目标行驶路径投影的投影点；修正方位运算功能，所述修正方位运算功能运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算功能，所述控制运算功能将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。

另外，本发明的另一特征在于，一种控制方法，是用于沿着目标行驶路径自动行驶的作业车辆的控制方法，其中，所述控制方法具备：本车位置计算步骤，在所述本车位置计算步骤中，计算所述作业车辆的本车位置；目标点推定步骤，在所述目标点推定步骤中，计算从投影点在所述目标行驶路径上向所述作业车辆的行驶方向侧离开规定距离的位置作为推定目标点，所述投影点是从所述本车位置向所述目标行驶路径投影的投影点；修正方位运算步骤，在所述修正方位运算步骤中，运算消除所述推定目标点与所述本车位置之间的偏差的修正方位；以及控制运算步骤，在所述控制运算步骤中，将所述修正方位作为输入参数，输出用于控制所述作业车辆的控制量，以使所述偏差缩小。

附图说明

图1是表示第一实施方式的图(以下，到图13都相同)，是联合收割机的左视图。

图2是表示田地中的环绕行驶的图。

图3是表示沿着收割行驶路径的收割行驶的图。

图4是表示与控制部相关的结构的框图。

图5是表示横向偏差与转弯输出的对应关系的图。

图6是表示联合收割机从外周区域进入作业对象区域的情况的例子的图。

图7是表示进行重试行驶的情况的例子的图。

图8是表示不进行重试行驶的情况的例子的图。

图9是表示转弯输出与输出等级的对应关系的图。

图10是表示输出等级为A1的情况下的转弯内侧的侧离合器的通断状态的推移的图。

图11是表示输出等级为B3的情况下的转弯内侧的侧离合器的通断状态的推移的图。

图12是表示输出等级为B2的情况下的转弯内侧的侧离合器的通断状态的推移的图。

图13是表示输出等级为B1的情况下的转弯内侧的侧离合器的通断状态的推移的图。

图14是表示第二实施方式的图(以下，到图22都相同)，是作为田地作业车辆的一例的全喂入联合收割机的侧视图。

图15是表示联合收割机的周围收割行驶的说明图。

图16是表示反复进行通过U转向相连的往复行驶的U转向行驶模式的说明图。

图17是表示用于使用α转向行驶的螺旋行驶的行驶模式的说明图。

图18是表示联合收割机的控制系统的结构的功能框图。

图19是对修正方位运算单元和控制运算单元的结构、以及输入到修正方位运算单元的数据进行说明的功能框图。

图20是示意性地表示修正方位运算单元中的偏差的消除原理的说明图。

图21是表示转向输入与转向输出的关系的图表。

图22是表示为了改善转向控制特性而改良的转向输入与转向输出的关系的图表。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照图1～图13，说明第一实施方式。另外，关于方向的记载，只要未特别说明，则将图1所示的箭头F的方向设为“前”，将箭头B的方向设为“后”。另外，将图1所示的箭头U的方向设为“上”，将箭头D的方向设为“下”。

〔联合收割机的整体结构〕

如图1所示，全喂入联合收割机1(相当于本发明的“作业车辆”)具备履带式的行驶装置11、驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14、收获装置H、输送装置16、谷粒排出装置18、卫星定位模块80、发动机E。

行驶装置11设置在联合收割机1的下部。另外，行驶装置11通过来自发动机E的动力进行驱动。而且，联合收割机1能够通过行驶装置11自行行驶。

另外，驾驶部12、脱粒装置13、谷粒箱14设置在行驶装置11的上侧。在驾驶部12，能够搭乘对联合收割机1的作业进行监视的操作者。另外，操作者也可以从联合收割机1的机外监视联合收割机1的作业。

谷粒排出装置18设置在谷粒箱14的上侧。另外，卫星定位模块80安装于驾驶部12的上表面。

收获装置H设置在联合收割机1的前部。而且，输送装置16设置在收获装置H的后侧。另外，收获装置H具有收割装置15以及拨禾轮17。

收割装置15收割田地的直立谷秆。另外，拨禾轮17一边旋转驱动一边扒拢收获对象的直立谷秆。根据该结构，收获装置H收获田地的谷物。而且，联合收割机1能够进行一边通过收割装置15收割田地的直立谷秆一边通过行驶装置11行驶的收割行驶。

由收割装置15收割的收割谷秆通过输送装置16向脱粒装置13输送。在脱粒装置13中，对收割谷秆进行脱粒处理。通过脱粒处理而得到的谷粒储存于谷粒箱14。储存于谷粒箱14的谷粒根据需要通过谷粒排出装置18向机外排出。

另外，如图1所示，在驾驶部12配置有通信终端4。通信终端4构成为能够显示各种信息。在本实施方式中，通信终端4固定于驾驶部12。但是，本发明并不限于此，通信终端4也可以构成为能够相对于驾驶部12装卸，通信终端4也可以位于联合收割机1的机外。

在此，联合收割机1构成为，如图2所示，在田地中的外周侧的区域一边收获谷物一边环绕行驶之后，如图3所示，在田地中的内侧的区域进行收割行驶，从而收获田地的谷物。

在本实施方式中，图2所示的环绕行驶通过手动行驶来进行。另外，图3所示的内侧的区域中的收割行驶通过自动行驶来进行。

另外，本发明并不限于此，图2所示的环绕行驶也可以通过自动行驶来进行。

另外，操作者通过对通信终端4进行操作，从而能够变更发动机E的旋转速度。

根据作物的种类，脱粒容易度、倒伏容易度等生长特性不同。因此，根据作物的种类，适当的作业速度不同。如果操作者对通信终端4进行操作，将发动机E的旋转速度设定为适当的旋转速度，则能够以适于作物的种类的作业速度进行作业。

在田地中的收获作业中，联合收割机1由自动行驶控制系统2控制。以下，对自动行驶控制系统2的结构进行说明。

〔自动行驶控制系统的结构〕

如图4所示，自动行驶控制系统2具备控制部20以及卫星定位模块80。另外，控制部20设置于联合收割机1。另外，如上所述，卫星定位模块80也设置于联合收割机1。

另外，从发动机E输出的动力被输入到行驶装置11。由此，如上所述，行驶装置11通过来自发动机E的动力进行驱动。

另外，控制部20具备本车位置计算部21、区域计算部22、路径计算部23、行驶控制部24。

如图1所示，卫星定位模块80接收来自在GPS(全球定位系统)中使用的人造卫星GS的GPS信号。而且，如图4所示，卫星定位模块80基于接收到的GPS信号，将表示联合收割机1的本车位置的定位数据向本车位置计算部21发送。

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，随着时间的经过而计算联合收割机1的位置坐标。算出的联合收割机1的随着时间的经过的位置坐标向区域计算部22以及行驶控制部24发送。

区域计算部22基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的随着时间的经过的位置坐标，如图3所示，对外周区域SA(相当于本发明的“已作业区域”)以及作业对象区域CA(相当于本发明的“未作业区域”)进行计算。

更具体地说，区域计算部22基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的随着时间的经过的位置坐标，对田地的外周侧的环绕行驶中的联合收割机1的行驶轨迹进行计算。接着，区域计算部22基于算出的联合收割机1的行驶轨迹，计算联合收割机1一边收获谷物一边环绕行驶的田地的外周侧的区域作为外周区域SA。另外，区域计算部22计算比算出的外周区域SA靠田地内侧的区域作为作业对象区域CA。

例如，在图2中，用箭头表示用于田地的外周侧的环绕行驶的联合收割机1的行驶路径。在图2所示的例子中，联合收割机1进行3周的环绕行驶。而且，当沿着该行驶路径的收割行驶完成时，田地成为图3所示的状态。

如图3所示，区域计算部22计算联合收割机1一边收获谷物一边环绕行驶的田地的外周侧的区域作为外周区域SA。另外，区域计算部22计算比算出的外周区域SA靠田地内侧的区域作为作业对象区域CA。接着，如图4所示，区域计算部22的计算结果向路径计算部23以及行驶控制部24发送。

路径计算部23基于从区域计算部22接收到的计算结果，如图3所示，计算作业对象区域CA中的用于收割行驶的行驶路径即收割行驶路径LI(相当于本发明的“目标行驶路径”)。另外，如图3所示，在本实施方式中，收割行驶路径LI是相互平行的多条平行线。另外，多条平行线可以不是直线，也可以弯曲。

这样，路径计算部23计算通过作业对象区域CA的收割行驶路径LI。

如图4所示，由路径计算部23算出的收割行驶路径LI向行驶控制部24发送。

行驶控制部24构成为能够控制行驶装置11。而且，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、从区域计算部22接收到的计算结果、以及从路径计算部23接收到的收割行驶路径LI，对联合收割机1的自动行驶进行控制。更具体地说，如图3所示，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶，以便通过沿着收割行驶路径LI的自动行驶进行收割行驶。

另外，路径计算部23基于从区域计算部22接收到的计算结果，如图3所示，计算外周区域SA中的用于非收割行驶的行驶路径即脱离恢复路径LW。另外，如图3所示，在本实施方式中，脱离恢复路径LW是沿着田地的外形的形状的线。

如图4所示，由路径计算部23算出的脱离恢复路径LW向行驶控制部24发送。

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的位置坐标和从路径计算部23接收到的脱离恢复路径LW，控制联合收割机1的自动行驶。更具体地说，行驶控制部24在联合收割机1从收割行驶路径LI脱离的情况下，控制联合收割机1的行驶，以便通过沿着脱离恢复路径LW的自动行驶进行非收割行驶。

〔利用自动行驶控制系统的收获作业的流程〕

以下，作为利用自动行驶控制系统2的收获作业的例子，对联合收割机1在图2所示的田地中进行收获作业的情况下的流程进行说明。

首先，操作者手动操作联合收割机1，如图2所示，在田地内的外周部分，以沿着田地的边界线环绕的方式进行收割行驶。在图2所示的例子中，联合收割机1进行3周的环绕行驶。当该环绕行驶完成时，田地成为图3所示的状态。

区域计算部22基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的随着时间的经过的位置坐标，计算图2所示的环绕行驶中的联合收割机1的行驶轨迹。接着，如图3所示，区域计算部22基于算出的联合收割机1的行驶轨迹，计算联合收割机1一边收割直立谷秆一边环绕行驶的田地的外周侧的区域作为外周区域SA。另外，区域计算部22计算比算出的外周区域SA靠田地内侧的区域作为作业对象区域CA。

接着，路径计算部23基于从区域计算部22接收到的计算结果，如图3所示，设定作业对象区域CA中的收割行驶路径LI。另外，此时，路径计算部23基于从区域计算部22接收到的计算结果，计算外周区域SA中的脱离恢复路径LW。

接着，操作者通过按压自动行驶开始按钮(未图示)，如图3所示，开始沿着收割行驶路径LI的自动行驶。此时，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶，以便通过沿着收割行驶路径LI的自动行驶进行收割行驶。

当开始自动行驶时，如图3所示，联合收割机1通过反复进行沿着收割行驶路径LI的行驶和基于U转向的转弯，以包罗作业对象区域CA的整体的方式进行收割行驶。

在此，在通过联合收割机1进行收割行驶的期间，如上所述，由收割装置15收割的收割谷秆通过输送装置16向脱粒装置13输送。接着，在脱粒装置13中，对收割谷秆进行脱粒处理。

另外，在本实施方式中，如图2以及图3所示，搬运车CV停在田地外。而且，在外周区域SA中，在搬运车CV的附近位置设定有停车位置PP。如图3所示，停车位置PP设定在与脱离恢复路径LW重叠的位置。

搬运车CV可以收集并搬运联合收割机1从谷粒排出装置18排出的谷粒。在谷粒排出时，联合收割机1在停车位置PP停车，通过谷粒排出装置18将谷粒向搬运车CV排出。

联合收割机1继续进行收割行驶，当谷粒箱14内的谷粒的量达到规定量时，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶以便从收割行驶路径LI脱离。

在联合收割机1从收割行驶路径LI脱离后，行驶控制部24控制联合收割机1以便朝向脱离恢复路径LW行驶。而且，在联合收割机1到达脱离恢复路径LW的附近时，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶，以便通过沿着脱离恢复路径LW的自动行驶进行非收割行驶。

接着，联合收割机1在停车位置PP停车，通过谷粒排出装置18将谷粒向搬运车CV排出。

〔与转弯输出的计算相关的结构〕

如图4所示，行驶控制部24具有横向偏差检测部25(相当于本发明的“检测部”)、转弯输出计算部26、输出转换部27、重试判定部28、进入判定部29、开始时判定部30。

横向偏差检测部25构成为检测联合收割机1的状态。更具体地说，横向偏差检测部25基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的位置坐标和从路径计算部23接收到的收割行驶路径LI，检测横向偏差。另外，横向偏差是指收割行驶路径LI与联合收割机1之间的距离。

由横向偏差检测部25检测到的横向偏差向转弯输出计算部26发送。转弯输出计算部26基于从横向偏差检测部25接收到的横向偏差，计算转弯输出。横向偏差越大，由转弯输出计算部26算出的转弯输出越大。

另外，转弯输出是指用于决定输出等级的输出值。另外，输出等级是指用于使联合收割机1转弯的行驶装置11的控制量。

由转弯输出计算部26算出的转弯输出向输出转换部27发送。输出转换部27基于从转弯输出计算部26接收到的转弯输出，决定输出等级。

接着，行驶控制部24根据由输出转换部27决定的输出等级控制行驶装置11，从而控制联合收割机1的行驶。此时，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶，以使联合收割机1沿着收割行驶路径LI自动行驶。

即，行驶控制部24通过基于横向偏差计算转弯输出来控制联合收割机1的行驶，以使联合收割机1沿着收割行驶路径LI自动行驶。

另外，转弯输出越大，由输出转换部27决定的输出等级越高。而且，行驶控制部24以输出等级越高则联合收割机1的转弯半径越小的方式控制行驶装置11。

另外，进入判定部29基于从本车位置计算部21接收到的联合收割机1的位置坐标和从区域计算部22接收到的计算结果，判定联合收割机1是否处于欲从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态。进入判定部29的判定结果向转弯输出计算部26发送。

接着，在通过进入判定部29判定为联合收割机1处于欲从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态的情况下，转弯输出计算部26基于从横向偏差检测部25接收到的横向偏差，决定横向偏差与转弯输出的对应关系。

这样，行驶控制部24在联合收割机1从外周区域SA进入作业对象区域CA时，基于由横向偏差检测部25检测到的状态，决定横向偏差与转弯输出的对应关系。

更具体地说，如图6所示，在通过进入判定部29判定为联合收割机1处于欲从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态时，在横向偏差超过第一阈值d1的情况下，转弯输出计算部26将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第一对应关系M1。

另外，在通过进入判定部29判定为联合收割机1处于欲从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态时，在横向偏差未超过第一阈值d1的情况下，转弯输出计算部26将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第二对应关系M2。

而且，如图5所示，图表的横轴为横向偏差、纵轴为转弯输出时的第一对应关系M1的斜率比第二对应关系M2的斜率小。即，第一对应关系M1中的转弯输出比第二对应关系M2中的转弯输出小。

这样，在联合收割机1从外周区域SA进入作业对象区域CA时，在横向偏差超过第一阈值d1的情况下，行驶控制部24将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第一对应关系M1。

另外，在联合收割机1从外周区域SA进入作业对象区域CA时，在横向偏差未超过第一阈值d1的情况下，行驶控制部24将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第二对应关系M2。

另外，如图4所示，由横向偏差检测部25检测到的横向偏差向重试判定部28发送。另外，进入判定部29的判定结果也向重试判定部28发送。

另外，开始时判定部30基于上述的自动行驶开始按钮的操作等信息，判定是否为自动行驶的开始时。开始时判定部30的判定结果也向重试判定部28发送。

重试判定部28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、从路径计算部23接收到的收割行驶路径LI、以及从进入判定部29接收到的判定结果，判定联合收割机1是否处于欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态。

另外，重试判定部28基于从横向偏差检测部25接收到的横向偏差，判定横向偏差是否超过第二阈值d2。

接着，重试判定部28基于重试判定部28的上述判定结果和从开始时判定部30接收到的判定结果，判定是否满足重试条件。另外，重试条件是指用于使联合收割机1进行重试行驶的条件。在本实施方式中，重试条件是“不是自动行驶开始时，并且，联合收割机1处于欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态，且横向偏差超过第二阈值d2”。另外，重试行驶是指，暂时后退后再次前进而尝试进入作业对象区域CA的行驶。

另外，如图6所示，联合收割机1的机体的朝向与作为目标的收割行驶路径LI的延伸方向相同或大致相同，一边朝向收割行驶路径LI前进一边在机体左右方向上使机体靠近收割行驶路径LI的位置的情形不符合“联合收割机1欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态”。

另外，如图7所示，联合收割机1从收割行驶路径LI的终端开始U转向行驶，并朝向其他收割行驶路径LI的始端行驶的情形符合“联合收割机1欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态”。

而且，在由重试判定部28判定为满足重试条件的情况下，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶，以使联合收割机1进行重试行驶。

这样，行驶控制部24在联合收割机1一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA时，在横向偏差超过第二阈值d2的情况下，使联合收割机1进行重试行驶，该重试行驶是暂时后退后再次前进而尝试进入作业对象区域CA的行驶。

在此，在处于自动行驶开始时的情况下，不满足上述的重试条件。即，即便在联合收割机1处于欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态且横向偏差超过第二阈值d2的情况下，在自动行驶开始时，重试判定部28也判定为不满足重试条件。因此，在该情况下，行驶控制部24不使联合收割机1进行重试行驶。

这样，在自动行驶开始时，在横向偏差超过第二阈值d2的情况下，行驶控制部24不使联合收割机1进行重试行驶。

另外，如图4所示，重试判定部28的判定结果向转弯输出计算部26发送。转弯输出计算部26基于重试判定部28的判定结果，决定横向偏差与转弯输出的对应关系。

更具体地说，在由重试判定部28判定为满足重试条件的情况下，转弯输出计算部26将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第三对应关系M3。

即，行驶控制部24在进行重试行驶的情况下，将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第三对应关系M3。

而且，如图5所示，图表的横轴为横向偏差、纵轴为转弯输出时的第三对应关系M3的斜率比第一对应关系M1的斜率大，比第二对应关系M2的斜率小。即，第三对应关系M3中的转弯输出比第一对应关系M1中的转弯输出大，比第二对应关系M2中的转弯输出小。

另外，在本实施方式中，转弯输出计算部26通过决定基于横向偏差的控制中的增益(系数)，从而决定横向偏差与转弯输出的对应关系。即，决定该增益相当于本发明的“决定横向偏差与转弯输出的对应关系”。另外，在图5所示的图表中，该增益越大，斜率越大。

〔基于自动行驶控制系统的行驶控制〕

以下，作为基于自动行驶控制系统2的行驶控制的例子，对联合收割机1如图6至图8所示行驶的情况进行说明。

在图6所示的例子中，联合收割机1从外周区域SA中的位置P1朝向作为收割行驶路径LI的起点的位置P3行驶。即，在图6所示的例子中，联合收割机1从外周区域SA进入作业对象区域CA。此时，进入判定部29判定为联合收割机1处于欲从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态。进入判定部29的判定结果向转弯输出计算部26以及重试判定部28发送。

在此，位置P1处的横向偏差比第一阈值d1大。此时的横向偏差由横向偏差检测部25检测，并向转弯输出计算部26以及重试判定部28发送。

另外，如上所述，联合收割机1的机体的朝向与作为目标的收割行驶路径LI的延伸方向相同或大致相同，一边朝向收割行驶路径LI前进一边在机体左右方向上使机体靠近收割行驶路径LI的位置的情形不符合“联合收割机1欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态”。

因此，在图6所示的例子中，重试判定部28判定为不满足重试条件。重试判定部28的判定结果向转弯输出计算部26发送。

根据以上内容，在联合收割机1位于位置P1时，转弯输出计算部26将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第一对应关系M1。

此后，伴随联合收割机1的行驶，横向偏差减少。而且，当联合收割机1到达位置P2时，横向偏差与第一阈值d1相等。此时，转弯输出计算部26将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第二对应关系M2。

即，直至联合收割机1即将到达位置P2之前为止，横向偏差与转弯输出的对应关系为第一对应关系M1。而且，在联合收割机1到达位置P2时，横向偏差与转弯输出的对应关系变化为第二对应关系M2。

此后，直至联合收割机1到达位置P3为止，横向偏差与转弯输出的对应关系维持在第二对应关系M2不变。

另外，在图7所示的例子中，联合收割机1从作为收割行驶路径LI中的一条路径的第一路径LI1的终端开始U转向行驶，朝向作为其他收割行驶路径LI的第二路径LI2的始端行驶。

在此，图7中的位置P4是第一路径LI1的终端。另外，位置P7是第二路径LI2的始端。即，联合收割机1从位置P4朝向位置P7进行U转向行驶。

在图7中，此时的目标转弯线由连接位置P4和位置P7的虚线表示。但是，在图7所示的例子中，联合收割机1脱离该目标转弯线，到达位置P5。在此，位置P5处的横向偏差比第二阈值d2大。此时的横向偏差由横向偏差检测部25检测，并向转弯输出计算部26以及重试判定部28发送。

另外，在该U转向行驶中，进入判定部29判定为联合收割机1处于欲从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态。进入判定部29的判定结果向转弯输出计算部26以及重试判定部28发送。

另外，在该U转向行驶中，开始时判定部30判定为不是自动行驶的开始时。开始时判定部30的判定结果向重试判定部28发送。

另外，如上所述，联合收割机1从收割行驶路径LI的终端开始U转向行驶，朝向其他收割行驶路径LI的始端行驶的情形符合“联合收割机1欲一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA的状态”。

因此，在联合收割机1到达位置P5时，重试判定部28判定为满足重试条件。由此，行驶控制部24控制联合收割机1的行驶，以使联合收割机1进行重试行驶。因此，联合收割机1从位置P5进行重试行驶。

另外，重试判定部28的判定结果向转弯输出计算部26发送。由于由重试判定部28判定为满足重试条件，因此，转弯输出计算部26将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第三对应关系M3。

在该重试行驶中，联合收割机1从位置P5暂时后退，并到达位置P6。接着，从位置P6再次前进，尝试进入作业对象区域CA。其结果是，联合收割机1到达位置P7，并且进入作业对象区域CA。

另外，从联合收割机1从位置P5开始后退的时刻起直至联合收割机1到达位置P7为止，横向偏差与转弯输出的对应关系维持在第三对应关系M3不变。

另外，在图8所示的例子中，联合收割机1从外周区域SA中的位置P8开始自动行驶。此时，开始时判定部30判定为是自动行驶的开始时。开始时判定部30的判定结果向重试判定部28发送。

在位置P8，联合收割机1的机体的朝向是与作为目标的收割行驶路径LI的延伸方向垂直的方向。因此，联合收割机1从位置P8一边转弯一边朝向收割行驶路径LI的起点行驶。

接着，联合收割机1到达位置P9。位置P9处的横向偏差比第二阈值d2大。此时的横向偏差由横向偏差检测部25检测，并向转弯输出计算部26以及重试判定部28发送。

即，在联合收割机1到达位置P9时，横向偏差超过第二阈值d2。但是，如上所述，开始时判定部30判定为是自动行驶的开始时。

因此，重试判定部28判定为不满足重试条件。因此，在图8所示的例子中，不进行重试行驶。

另外，在本实施方式中，在由开始时判定部30判定为是自动行驶的开始时，并且由横向偏差检测部25检测到的横向偏差超过了第二阈值d2的情况下，行驶控制部24停止联合收割机1的行驶。

因此，在图8所示的例子中，联合收割机1在位置P9停车。

〔关于输出等级〕

如上所述，输出转换部27基于从转弯输出计算部26接收到的转弯输出，决定输出等级。接着，行驶控制部24根据由输出转换部27决定的输出等级控制行驶装置11，从而控制联合收割机1的行驶。

在图9中，示出转弯输出与由输出转换部27决定的输出等级的对应关系。

如图9所示，在转弯输出为0(零)以上且小于Y1时，输出等级为0(零)。

另外，在转弯输出为Y1以上且小于Y2时，输出等级为B1。

另外，在转弯输出为Y2以上且小于Y3时，输出等级为B2。

另外，在转弯输出为Y3以上且小于X1时，输出等级为B3。

另外，在转弯输出为X1以上且小于X2时，输出等级为A1。

另外，在转弯输出为X2以上且小于X3时，输出等级为A2。

以后，同样地，转弯输出越大，则输出等级越高，为A3、A4、A5……。另外，在图9中，输出等级仅表示至A3。

在输出等级为A2以上的情况下，行驶控制部24将行驶装置11中的转弯内侧的驻车制动器(未图示)控制为制动状态。此时，行驶控制部24控制驻车制动器，使得输出等级越高，驻车制动器的制动力越大。

另外，在输出等级为A1以下的情况下，行驶控制部24将行驶装置11中的转弯内侧的侧离合器(未图示)控制为切断状态。另外，此时，驻车制动器未被控制为制动状态。

以下，对输出等级为A1以下的情况进行详细叙述。

在输出等级为A1以下的情况下，如图10至图13所示，行驶控制部24周期性地控制行驶装置11中的转弯内侧的侧离合器。另外，各周期的长度为T。

在输出等级为A1的情况下，如图10所示，在各周期中，转弯内侧的侧离合器始终被控制为切断状态。即，在输出等级为A1的期间，转弯内侧的侧离合器被维持为切断状态。

在输出等级为B3的情况下，如图11所示，在各周期中，首先，在时间t1，转弯内侧的侧离合器被控制为切断状态。此后，在时间s1，转弯内侧的侧离合器被控制为接通状态。另外，时间t1比时间s1长。

由此，在输出等级为B3的情况下，与输出等级为A1的情况相比，联合收割机1平缓地转弯。

在输出等级为B2的情况下，如图12所示，在各周期中，首先，在时间t2，转弯内侧的侧离合器被控制为切断状态。此后，在时间s2，转弯内侧的侧离合器被控制为接通状态。另外，时间t2比时间s2长，比时间t1短。

由此，在输出等级为B2的情况下，与输出等级为B3的情况相比，联合收割机1平缓地转弯。

在输出等级为B1的情况下，如图13所示，在各周期中，首先，在时间t3，转弯内侧的侧离合器被控制为切断状态。此后，在时间s3，转弯内侧的侧离合器被控制为接通状态。另外，时间t3比时间s3短，比时间t2短。

由此，在输出等级为B1的情况下，与输出等级为B2的情况相比，联合收割机1平缓地转弯。

另外，在本实施方式中，如图11至图13所示，时间t1是时间t3的3倍的长度。另外，时间t2是时间t3的2倍的长度。

另外，在输出等级为0(零)的情况下，左右的侧离合器都被维持为接通状态。即，在输出等级为0(零)的情况下，联合收割机1不转弯而直行。

若为以上说明的结构，则基于联合收割机1的状态来决定横向偏差与转弯输出的对应关系。因此，能够实现能够计算与联合收割机1的状态相应的转弯输出的自动行驶控制系统2。

[第一实施方式的其他实施方式]

以下，对变更上述实施方式而得到的其他实施方式进行说明。除了在以下的各其他实施方式中说明的事项以外，与在上述实施方式中说明的事项相同。上述实施方式以及以下的各其他实施方式也可以在不产生矛盾的范围内适当组合。需要说明的是，本发明的范围并不限定于上述实施方式以及以下的各其他实施方式。

(1)行驶装置11既可以是轮式，也可以是半履带式。

(2)在上述实施方式中，由路径计算部23算出的收割行驶路径LI是相互平行的多条平行线。但是，本发明并不限于此，由路径计算部23算出的收割行驶路径LI也可以不是相互平行的多条平行线。例如，由路径计算部23算出的收割行驶路径LI也可以是在纵横方向上延伸的多个网格线，也可以是螺旋状的行驶路径。

(3)在上述实施方式中，操作者手动操作联合收割机1，如图2所示，在田地内的外周部分，以沿着田地的边界线环绕的方式进行收割行驶。但是，本发明并不限于此，也可以构成为，联合收割机1自动行驶，在田地内的外周部分，以沿着田地的边界线环绕的方式进行收割行驶。另外，此时的环绕数也可以是3周以外的数。例如，此时的环绕数也可以是2周。

(4)本车位置计算部21、区域计算部22、路径计算部23、行驶控制部24中的一部分或全部也可以设置于联合收割机1的外部，例如，也可以设置于在联合收割机1的外部设置的管理服务器。

(5)在图7所示的例子中，从联合收割机1从位置P5开始后退的时刻起直至联合收割机1到达位置P7为止，横向偏差与转弯输出的对应关系维持在第三对应关系M3不变。但是，本发明并不限于此，从联合收割机1从位置P5开始后退的时刻起直至联合收割机1到达位置P6为止，横向偏差与转弯输出的对应关系也可以是第三对应关系M3以外的对应关系。在该情况下，也可以在联合收割机1从位置P6开始前进的时刻，横向偏差与转弯输出的对应关系变化为第三对应关系M3。

(6)行驶控制部24也可以构成为，在自动行驶开始时，在横向偏差超过第二阈值d2的情况下，使联合收割机1进行重试行驶。

(7)第三对应关系M3中的转弯输出也可以比第一对应关系M1中的转弯输出小。

(8)行驶控制部24也可以也在进行重试行驶的情况下，将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第三对应关系M3以外的对应关系。例如，行驶控制部24也可以在进行重试行驶的情况下，将横向偏差与转弯输出的对应关系决定为第一对应关系M1。

(9)行驶控制部24也可以构成为，在联合收割机1一边转弯一边从外周区域SA进入作业对象区域CA时，在横向偏差超过第二阈值d2的情况下，不使联合收割机1进行重试行驶，而使联合收割机1停车。

(10)第一对应关系M1中的转弯输出也可以比第二对应关系M2中的转弯输出大。

(11)本发明的“检测部”并不限定于上述实施方式中的横向偏差检测部25。例如，作为相当于本发明的“检测部”的部件，也可以具备检测联合收割机1的车速的车速检测部。在该情况下，行驶控制部24也可以构成为，在联合收割机1从外周区域SA进入作业对象区域CA时，基于由车速检测部检测到的车速来决定横向偏差与转弯输出的对应关系。

另外，例如，作为相当于本发明的“检测部”的部件，也可以具备检测联合收割机1的作业内容的作业内容检测部。作业内容例如是收获对象作物的种类等。在该情况下，行驶控制部24也可以构成为，在联合收割机1从外周区域SA进入作业对象区域CA时，基于由作业内容检测部检测到的作业内容来决定横向偏差与转弯输出的对应关系。

(12)第一阈值d1可以比第二阈值d2大，也可以比第二阈值d2小，也可以与第二阈值d2相同。

(13)也可以不设置输出转换部27。

(14)也可以不设置重试判定部28。

(15)也可以不设置开始时判定部30。

(16)也可以构成为使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的自动行驶控制程序。另外，也可以构成为记录有使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的自动行驶控制程序的记录介质。另外，也可以构成为自动行驶控制方法，该自动行驶控制方法通过一个或多个步骤进行在上述实施方式中由各部件进行的动作。

[第二实施方式]

以下，参照图14～图22，作为搭载有本发明的控制装置的能够自动行驶的作业车辆的一例，列举全喂入联合收割机，作为本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是，以下，只要未特别说明，“前”(图14所示的箭头F的方向)是指在车身前后方向(行驶方向)上的前方，“后”(图14所示的箭头B的方向)是指在车身前后方向(行驶方向)上的后方。另外，左右方向或横向是指与车身前后方向正交的车身横向(车身宽度方向)。“上”(图14所示的箭头U的方向)以及“下”(图14所示的箭头D的方向)是车身110的铅垂方向(垂直方向)上的位置关系，表示地上高度的关系。

如图14所示，该联合收割机具备车身110、履带式的行驶装置111、驾驶部112、脱粒装置113、作为收获物箱的谷粒箱114、收获部115、输送装置116、谷粒排出装置118、本车位置检测单元180。

行驶装置111设置在车身110的下部。联合收割机构成为能够通过行驶装置111自行行驶。驾驶部112、脱粒装置113、谷粒箱114设置在行驶装置111的上方。在驾驶部112，能够搭乘驾驶联合收割机的驾驶员以及监视联合收割机的作业的监视者。需要说明的是，监视者也可以从联合收割机的机外监视联合收割机的作业。

谷粒排出装置118与谷粒箱114的后下部连结。另外，本车位置检测单元180安装于驾驶部112的上表面。

收获部115设置在联合收割机的前部。而且，输送装置116设置在收获部115的后方。联合收割机能够进行一边通过收获部115收获田地的谷物一边通过行驶装置111行驶的作业行驶。

由收获部115收割的收割谷秆通过输送装置116向脱粒装置113输送。在脱粒装置113中，对收割谷秆进行脱粒处理。通过脱粒处理而得到的谷粒储存于谷粒箱114。谷粒箱114中储存的谷粒根据需要(装满等)通过谷粒排出装置118向机外排出。

另外，在驾驶部112配置有通用终端104。在本实施方式中，通用终端104固定于驾驶部112。但是，本发明并不限于此，通用终端104也可以构成为能够相对于驾驶部112装卸。另外，通用终端104也可以能够带出到联合收割机的机外。

如图15所示，该联合收割机沿着在田地中设定的行驶路径自动行驶。为此，需要本车位置的信息。本车位置检测单元180包括卫星定位模块181和惯性测量模块182。卫星定位模块181接收从人造卫星GS发送的位置信息即GNSS(global navigation satellitesystem：全球导航卫星系统)信号(包括GPS信号)，输出用于计算本车位置的定位数据。在惯性测量模块182装配有陀螺仪加速度传感器以及磁方位传感器。而且，惯性测量模块182输出表示瞬时的行驶方向的信号。惯性测量模块182用于补充由卫星定位模块181进行的本车位置的计算。惯性测量模块182也可以配置在与卫星定位模块181不同的场所。

通过该联合收割机进行田地中的收获作业的情况下的步骤如以下说明的那样。首先，驾驶员兼监视者操作联合收割机，如图15所示，在田地内的外周部分，一边沿着田地的边界线进行周围收割行驶一边进行收获。通过周围收割行驶而使收割收获作业结束的区域被设定为外周区域SA。而且，残留在外周区域SA的内侧的内部区域是未收割区域CA1。未收割区域CA1被设定为今后的作业对象的区域。在本实施方式中，以未收割区域CA1成为四边形的方式进行周围收割行驶。当然，也可以采用三角形或五边形的未收割区域CA1。

当在作为作业对象的区域的未收割区域CA1中进行收获行驶时，外周区域SA被用作供联合收割机进行方向转换的空间。另外，外周区域SA也可以用作暂时结束收获行驶而向谷粒的排出场所移动时、向燃料的补给场所移动时等的移动用的空间。因此，为了在一定程度上较宽地确保外周区域SA的宽度，通过自动或手动进行2～3周的周围收割行驶。

需要说明的是，图15所示的搬运车CV收集联合收割机从谷粒排出装置118排出的谷粒，并向干燥设施等搬运。在谷粒排出时，联合收割机通过外周区域SA向搬运车CV的附近移动后，通过谷粒排出装置118将谷粒向搬运车CV排出。此后，联合收割机通过外周区域SA返回到作为中断了作业的位置的作业开始点。

表示未收割区域CA1的形状的未作业映射数据基于作为已作业区域的外周区域SA的内周形状而生成。基于该未作业映射数据，为了通过自动驾驶在未收割区域CA1进行作业，线状(直线或弯曲线或弯折线)的路径作为作业用行驶路径而设定于未收割区域CA1。另外，用于从一条作业用行驶路径向接下来的作业用行驶路径转移的转弯行驶路径设置于外周区域SA。未作业映射数据伴随对未收割区域CA1的作业的进行而被更新。

作为在未收割区域CA1进行作业行驶(收获行驶)时使用的行驶模式，有图16所示的往复行驶模式和图17所示的螺旋行驶模式。联合收割机以往复行驶模式行驶的路径包括与表示未收割区域CA1的外形的多边形的一边平行的作业用行驶路径。另外，联合收割机以往复行驶模式行驶的路径包括U转向转弯路径。联合收割机以螺旋行驶模式行驶的路径包括与表示未收割区域CA1的外形的多边形的一边平行的作业用行驶路径。另外，联合收割机以螺旋行驶模式行驶的路径包括α转向路径。α转向路径由直行路径、后退转弯路径以及前进转弯路径构成，是将在周向上相邻的作业用行驶路径相连的转弯路径。

图18中示出联合收割机的控制系统。该控制系统由控制装置105和各种输入输出设备构成。控制装置105由一个以上的电子控制单元构成。电子控制单元被称为ECU。另外，在各种输入输出设备与控制装置105之间，通过车载LAN等配线网进行信号通信(数据通信)。

控制装置105是该控制系统的核心要素。另外，控制装置105作为多个ECU的集合体示出。来自本车位置检测单元180的信号通过车载LAN被输入到控制装置105。

控制装置105具备告知部501、输入处理部502以及输出处理部503作为输入输出接口。

告知部501基于来自控制装置105的各功能部的指令等生成告知数据，并提供给告知设备162。告知设备162是用于向驾驶员等告知作业行驶状态、各种警告的设备。告知设备162例如是蜂鸣器、灯、扬声器、显示器等。

在输入处理部502连接有行驶状态传感器组163、作业状态传感器组164、人为操作件165等。作业状态传感器组164包括检测谷粒箱114内的谷粒储存量的传感器。人为操作件165是杆、开关、按钮等的总称。人为操作件165由驾驶员手动操作。而且，人为操作件165的操作信号被输入到控制装置105。

输出处理部503经由设备驱动器173与各种动作设备170连接。作为动作设备170，存在作为行驶关系的设备的行驶设备组171和作为作业关系的设备的作业设备组172。行驶设备组171包括对车身110进行转向的转向设备。该转向设备在像本实施方式那样采用履带式的行驶装置111的情况下，是变更左右的履带的速度的设备。在采用转向轮方式的行驶装置111的情况下，转向设备是变更转向轮的转向角的设备。

控制装置105具备本车位置计算部140、车身方位计算部141、车速计算部142、行驶控制部151、作业控制部152、行驶模式管理部153、作业区域决定部154、行驶路径计算部155、横向偏差计算部156、目标点推定部157、修正方位运算单元109A、控制运算单元109B。

本车位置计算部140基于从本车位置检测单元180依次发送来的定位数据，以地图坐标(或田地坐标)的形式计算本车位置。此时，作为本车位置，可以设定成为车身110的基准点的特定部位(例如车身中心、收获部115的端部等)的位置。

车身方位计算部141基于由本车位置计算部140随着时间的经过而算出的多个本车位置，计算车身方位。车身方位表示车身110的朝向。需要说明的是，也可以来自惯性测量模块182的输出数据所包含的方位数据，计算车身方位。车速计算部142根据车速传感器或变速器的变速状态计算车速。

作业区域决定部154具有行驶轨迹计算功能以及未收割区域决定功能。行驶轨迹计算功能是指通过随着时间的经过而描绘由本车位置计算部140算出的本车位置来计算行驶轨迹数据的功能。未收割区域决定功能是指基于通过行驶轨迹计算功能算出的行驶轨迹数据来生成未作业映射数据的功能。未作业映射数据是表示成为作业对象的区域的未收割区域CA1的形状的数据。

行驶路径计算部155通过所登记的路径计算算法，计算成为包罗未收割区域CA1的用于自动行驶的目标行驶路径的行驶路径(作业用行驶路径、U转向行驶路径、α转向路径等)。

行驶控制部151具有发动机控制功能、行驶装置控制功能(包括车身110的转向控制、车速控制)等。行驶控制部151向行驶设备组171提供行驶控制信号。作业控制部152为了控制收获作业装置(收获部115、脱粒装置113、输送装置116、谷粒排出装置118等)的动作，向作业设备组172提供作业控制信号。

行驶控制部151包括手动行驶控制部511、自动行驶控制部512以及目标行驶路径设定部513。当设定自动行驶模式时，联合收割机的行驶成为自动行驶。另外，当设定手动行驶模式时，联合收割机的行驶成为手动行驶。这样的行驶模式的切换由行驶模式管理部153管理。目标行驶路径设定部513在设定了自动行驶模式的情况下，使用由行驶路径计算部155算出的作业用行驶路径和转弯行驶路径来设定目标行驶路径。

横向偏差计算部156计算与由目标行驶路径设定部513设定的目标行驶路径的路径方位(路径的延伸方向)正交的方向上的从本车位置到目标行驶路径的距离作为横向偏差。

在手动行驶模式被选择的情况下，基于驾驶员的操作，手动行驶控制部511向对应的行驶设备组171提供控制信号。此时，经由设备驱动器173提供控制信号。由此，实现手动行驶。

在设定了自动行驶模式的情况下，自动行驶控制部512向对应的行驶设备组171提供包括自动转向以及停止在内的车速变更的控制信号。此时，经由设备驱动器173提供控制信号。由此，实现自动行驶。自动行驶控制部512如以下说明的那样，基于从控制运算单元109B输出的控制量，输出用于自动转向的控制信号。

接着，使用图19和图20，对修正方位运算单元109A以及控制运算单元109B中的运算时的数据流进行说明。需要说明的是，图20所示的符号如下定义。RP表示车身110的基准点(车身中心、作业装置中心等)。基准点：RP基于由本车位置计算部140算出的本车位置来计算。TL是由目标行驶路径设定部513设定的、用于自动行驶的目标行驶路径。RL是通过车身110的基准点：RP并与目标行驶路径：TL平行的假想线。DL是表示车身110的前后方向的朝向即车身方位的车身方位线。在图20中，车身方位线：DL相对于假想线：RL倾斜，其倾斜角度用γ表示。联合收割机的车身110相对于目标行驶路径：TL向纸面右侧离开。车身110的车身方位线：DL成为越向车身行驶方向前进则越远离目标行驶路径：TL的朝向。D是由横向偏差计算部156算出的车身110的横向偏差。VP是由目标点推定部157算出的推定目标点。AP是辅助点。辅助点：AP是从本车位置处的车身110的基准点：RP向目标行驶路径：TL投影的投影点。AL1是第一辅助线。该第一辅助线是通过推定目标点：VP和车身110的基准点：RP的直线。AL2是第二辅助线。该第二辅助线是以与后述的第二修正方位对应的修正角(用α表示)相对于第一辅助线：AL1具有角度地从基准点：RP沿径向延伸的直线。

目标点推定部157计算与从当前时刻起车身110行驶后的位置(未来本车位置)对应的、目标行驶路径：TL上的位置即推定目标点：VP。该推定目标点：VP的计算例如能够通过以下的方法计算。

(1)将辅助点：AP作为出发点，将在目标行驶路径：TL上移动规定时间后的位置作为推定目标点：VP。在将此时的移动速度设为当前时刻的车速的情况下，使用由车速计算部142算出的车速。规定时间既可以预先设定，也可以根据收获物的状态、田地状态自动或人为地(驾驶员、管理者)选择。在联合收割机的情况下，规定时间优选为0.5秒～5秒左右。

(2)将辅助点：AP作为出发点，将在目标行驶路径：TL上离开规定距离的位置作为推定目标点：VP。该规定距离既可以预先设定，也可以根据收获物的状态、田地状态自动或人为地(驾驶员、管理者)选择。在联合收割机的情况下，规定距离优选为1m～数m左右。

修正方位运算单元109A对消除推定目标点：VP与本车位置之间的偏差的修正方位进行运算。该修正方位是成为用于使车身110到达目标行驶路径：TL的目标的转向方位(转向控制中的转向量)。在本实施方式中，如图19所示，修正方位运算单元109A为了对修正方位进行运算而具备推定方位偏差计算部190、第一控制器191、第二控制器192以及运算器193。

推定方位偏差计算部190计算第一辅助线：AL1与假想线：RL所成的角度(在图20中用β表示)作为推定方位偏差。第一控制器191将推定方位偏差作为输入参数，输出应该成为车身110的临时的转向目标的第一修正方位。第一修正方位是为了消除推定方位偏差而运算出的、转向控制中的转向方位。由于推定方位偏差与用于使车身110朝向推定目标点：VP的角度：β对应，因此，优选来自第一控制器191的输出与作为输入的推定方位偏差成比例。根据上述情况，在本实施方式中，第一控制器191构成为比例控制器。

第二控制器192将横向偏差：d作为输入参数而输出第二修正方位。第二控制器192对基于横向偏差：d的修正角度(在图20中用α表示)进行运算，该第二修正方位是与该修正角度：α对应的、转向控制中的转向方位。第二控制器192计算用于变更车身110的朝向的转向方位，以缩小横向偏差：d，在本实施方式中，构成为积分控制器。当然，第二控制器192也可以构成为比例控制器。

运算器193进行第一修正方位和第二修正方位的加法运算，输出修正方位作为运算结果。如果参照图20以角度表现该加法运算，则与α+β对应。该修正方位是修正方位运算单元109A的输出值，提供给控制运算单元109B。作为运算器193中的加法运算，除了简单相加以外，也可以使用权重运算等。另外，也可以省略第二控制器192。在该情况下，不需要运算器193。

控制运算单元109B为了输出用于使车身110沿着目标行驶路径：TL行驶的控制量，具备运算器195和转向控制器196。转向控制器196构成为PI控制器或P控制器。在本实施方式中，作为输入参数，控制运算单元109B不仅使用来自修正方位运算单元109A的修正方位，还使用由车身方位计算部141算出的当前时刻的车身方位。该当前时刻的车身方位相当于假想线：RL与车身方位线：DL所成的角度(在图20中用γ表示)。运算器195进行修正方位和车身方位的加法运算。如果参照图20以角度表现该加法运算，则与θ(＝α+β+γ)对应。运算器195的运算输出作为转向控制器196的控制目标值提供给转向控制器196。并且，来自转向控制器196的输出值作为用于转向的控制量提供给自动行驶控制部512。

接着，使用图21和图22对由自动行驶控制部512进行的、将从控制运算单元109B提供的控制量作为输入控制量而导出转向输出的运算进行说明。

自动行驶控制部512将从控制运算单元109B提供的控制量(称为转向输入)转换为16位，作为转向输出而输出。通常，如图21所示的图表那样，转向输入均等地分配给各个位，导出转向输出。为了改善这样的运算，相对于接近零的较小的输入控制量实现精密的转向，图22示出导入了位扩展功能的运算。在此，与转向输入的最小区域对应的1位进一步分为四份。由此，即便从控制运算单元109B输入接近零的较小的控制量，也能够导出与其相符的较小的控制输出。其结果是，可以输出微细的控制信号，实现精密的转向。

[第二实施方式的其他实施方式]

以下，对变更上述实施方式而得到的其他实施方式进行说明。除了在以下的各其他实施方式中说明的事项以外，与在上述实施方式中说明的事项相同。上述实施方式以及以下的各其他实施方式也可以在不产生矛盾的范围内适当组合。需要说明的是，本发明的范围并不限定于上述实施方式以及以下的各其他实施方式。

(1)在使用图20说明的实施方式中，用于对推定目标点：VP进行推定的辅助点(出发点)：AP是从车身110的基准点：RP向目标行驶路径：TL引出的垂线与目标行驶路径：TL的交点(投影点)。取而代之，也可以将从基准点：RP相对于目标行驶路径：TL以相对于90°正负规定角的角度引出的线与目标行驶路径：TL的交点(投影点)作为辅助点：AP。此时，该规定角是大于0且到数十度为止的角度，既可以是固定值，也可以根据车速、田地状态手动或自动变更。并且，在车身方位线：DL与目标行驶路径：TL的交点位于比辅助点：AP靠车身110的行进方向下游侧的位置的情况下，也可以将车身方位线：DL与目标行驶路径：TL的交点作为辅助点：AP。

(2)在上述实施方式中，实质的收获作业通过联合收割机的沿着直线状的行驶路径的行驶来进行。该直线状的行驶路径并不限定于一条直线。既可以是弯折的路径，也可以是以较大的曲率半径弯曲的路径，也可以是曲折形状的路径。

(3)在上述实施方式中，未收割区域CA1的形状是四边形，但未收割区域CA1的形状也可以是三角形、五边形等其他多边形。

(4)图18以及图19所示的控制装置105的功能块组以容易理解的说明为目的，各功能块也可以进一步被分割、合并或省略。另外，该功能块的全部或一部分也可以构建于通用终端104。

(5)也可以构成为使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的控制程序。另外，也可以构成为记录有使计算机实现上述实施方式中的各部件的功能的控制程序的记录介质。另外，也可以构成为控制方法，该控制方法通过一个或多个步骤进行在上述实施方式中由各部件进行的动作。

工业实用性

本发明不仅可以用于全喂入联合收割机，还可以用于半喂入联合收割机、插秧机、拖拉机、建筑作业机等各种作业车辆。

另外，本发明的控制装置不仅可以用于全喂入联合收割机，还可以用于半喂入联合收割机，也可以用于插秧机、拖拉机等田地作业车辆、以及割草机、前装载机等作业车辆。

附图标记说明

(第一实施方式)

1 联合收割机(作业车辆)

2 自动行驶控制系统

23 路径计算部

24 行驶控制部

25 横向偏差检测部(检测部)

CA 作业对象区域(未作业区域)

LI 收割行驶路径(目标行驶路径)

M1 第一对应关系

M2 第二对应关系

M3 第三对应关系

SA 外周区域(已作业区域)

d1 第一阈值

d2 第二阈值

(第二实施方式)

105 控制装置

109A 修正方位运算单元

109B 控制运算单元

110 车身

111 行驶装置

140 本车位置计算部

141 车身方位计算部

142 车速计算部

151 行驶控制部

511 手动行驶控制部

512 自动行驶控制部

513 目标行驶路径设定部

156 横向偏差计算部

157 目标点推定部

165 人为操作件

180 本车位置检测单元

181 卫星定位模块

182 惯性测量模块

190 推定方位偏差计算部

191 第一控制器

192 第二控制器

193 运算器

195 运算器

196 转向控制器