(57)【要約】【課題】自律作業を行うにあたり安全性を向上させること。【解決手段】実施形態に係るコンバインは、走行装置と、圃場内に植立している穀稈を走行装置の前方において左右方向に並んだ複数の分草体で刈幅内に誘導しながら刈り取る刈取装置を含む作業装置と、作業装置を駆動制御する制御部１００とを備えたコンバインにおいて、複数の分草体のうちの少なくとも１つの分草体の上部に設けられ、複数の分草体の前方に存在する障害物との相対距離を測定するレーダ５１（５２）を備え、制御部１００は、レーダ５１（５２）により測定された障害物との相対距離が所定距離以下になった場合に、走行装置および刈取装置の少なくともいずれかを障害物を回避するよう駆動制御する構成とした。【選択図】図３
2019129760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置と、
圃場内に植立している穀稈を前記走行装置の前方において左右方向に並んだ複数の分草体で刈幅内に誘導しながら刈り取る刈取装置を含む作業装置と、
前記作業装置を駆動制御する制御部と
を備えたコンバインにおいて、
前記複数の分草体のうちの少なくとも１つの分草体の上部に設けられ、前記複数の分草体の前方に存在する障害物との相対距離を測定するレーダを備え、
前記制御部は、
前記レーダにより測定された前記障害物との相対距離が所定距離以下になった場合に、前記走行装置および前記刈取装置の少なくともいずれかを、前記障害物を回避するよう駆動制御する構成とした
ことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記レーダは、
ミリ波レーダまたは赤外線レーダであり、
前記制御部は、
前記ミリ波レーダまたは赤外線レーダで取得した前記障害物との距離情報に基づいて、前記障害物との相対距離が前記所定距離以下か否かを判定する構成とした
請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記レーダは、
ミリ波レーダおよび赤外線レーダであり、
前記制御部は、
前記赤外線レーダで取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定し、
前記第１の所定距離以下と判定された場合に、前記ミリ波レーダで取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する構成とした
請求項１に記載のコンバイン。
【請求項４】
前記レーダは、
ミリ波レーダおよび赤外線レーダであり、
前記制御部は、
前記赤外線レーダで取得した前記障害物との距離情報と前記ミリ波レーダで取得した前記障害物との距離情報との差が所定値以上か否かを判定し、
前記所定値以上と判定された場合には、前記赤外線レーダで取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定し、
前記所定値未満の場合には、前記ミリ波レーダで取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する構成とした
請求項１に記載のコンバイン。
【請求項５】
前記刈取装置における前記複数の分草体の前方を撮影可能に設けられたステレオカメラをさらに備え、
前記制御部は、
前記ステレオカメラにより撮影された画像に基づいて前記複数の分草体の前方に存在する前記障害物との相対距離を測定するとともに、前記障害物との相対距離が前記所定距離以下か否かを判定し、
前記障害物との相対距離が前記所定距離以下と判定された場合に、前記走行装置および前記刈取装置の少なくともいずれかを、前記障害物を回避するよう駆動制御する構成とした
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のコンバイン。
【請求項６】
前記制御部は、
前記ステレオカメラにより撮影された画像に基づいて前記障害物の高さが所定高さ以上か否かを判定する構成とした
請求項５に記載のコンバイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圃場内を自動走行しながら穀稈の刈り取り作業などを自律的に行うコンバインにおいて、緊急避難的に自動走行が禁止された場合に、手動操作などに移行することなく機体を停止させるなどの制御による回避行動を行うことが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のコンバインは、たとえば、自律作業中に障害物を回避する場合、圃場内において植立している穀稈により機体前方に存在する障害物の検知が妨げられることで回避行動が遅れてしまうおそれがあるなど、安全性について改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、自律作業を行うにあたり安全性を向上させることができるコンバインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、走行装置（３）と、圃場（Ｆ）内に植立している穀稈を前記走行装置（３）の前方において左右方向に並んだ複数の分草体（４１）で刈幅内に誘導しながら刈り取る刈取装置（４Ａ）を含む作業装置（４）と、前記作業装置（４）を駆動制御する制御部（１００）とを備えたコンバイン（１）において、前記複数の分草体（４１）のうちの少なくとも１つの分草体（４１）の上部に設けられ、前記複数の分草体（４１）の前方に存在する障害物との相対距離を測定するレーダ（５０）を備え、前記制御部（１００）は、前記レーダ（５０）により測定された前記障害物との相対距離が所定距離以下になった場合に、前記走行装置（３）および前記刈取装置（４Ａ）の少なくともいずれかを、前記障害物を回避するよう駆動制御する構成としたことを特徴とするコンバイン（１）とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記レーダ（５０）は、ミリ波レーダ（５１）または赤外線レーダ（５２）であり、前記制御部（１００）は、前記ミリ波レーダ（５１）または赤外線レーダ（５２）で取得した前記障害物との距離情報に基づいて、前記障害物との相対距離が前記所定距離以下か否かを判定する構成とした請求項１に記載のコンバインとする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記レーダ（５０）は、ミリ波レーダ（５１）および赤外線レーダ（５２）であり、前記制御部（１００）は、前記赤外線レーダ（５２）で取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定し、前記第１の所定距離以下と判定された場合に、前記ミリ波レーダ（５１）で取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する構成とした請求項１に記載のコンバイン（１）とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記レーダ（５０）は、ミリ波レーダ（５１）および赤外線レーダ（５２）であり、前記制御部（１００）は、前記赤外線レーダ（５２）で取得した前記障害物との距離情報と前記ミリ波レーダ（５１）で取得した前記障害物との距離情報との差が所定値以上か否かを判定し、前記所定値以上と判定された場合には、前記赤外線レーダ（５２）で取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定し、前記所定値未満の場合には、前記ミリ波レーダ（５１）で取得した前記障害物との距離情報に基づいて前記障害物との相対距離が前記所定距離に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する構成とした請求項１に記載のコンバイン（１）とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記刈取装置（４Ａ）における前記複数の分草体（４１）の前方を撮影可能に設けられたステレオカメラ（５３）をさらに備え、前記制御部（１００）は、前記ステレオカメラ（５３）により撮影された画像に基づいて前記複数の分草体の前方に存在する前記障害物との相対距離を測定するとともに、前記障害物との相対距離が前記所定距離以下か否かを判定し、前記障害物との相対距離が前記所定距離以下と判定された場合に、前記走行装置（３）および前記刈取装置（４Ａ）の少なくともいずれかを、前記障害物を回避するよう駆動制御する構成とした請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のコンバイン（１）とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記制御部（１００）は、前記ステレオカメラ（５３）により撮影された画像に基づいて前記障害物の高さが所定高さ以上か否かを判定する構成とした請求項５に記載のコンバイン（１）とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、障害物との相対距離を測定するレーダが分草体の上部に設けられることで、分草体の前方、すなわち、機体前方に存在する障害物の検知がより確実なものとなる。また、レーダと障害物との距離（障害物との相対距離）が所定距離以下になった場合に、走行装置および刈取装置の少なくともいずれかが自動で障害物を回避する行動をとるため、自律作業を行うコンバインにおいて安全性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ミリ波レーダまたは赤外線レーダを用いることで、機体前方に存在する障害物の検知に適したレーダとなる。このうち、ミリ波レーダの場合は、近距離の測定に好適となり、赤外線レーダ（たとえば、レーザレンジファインダ）の場合は、長中距離の測定に好適となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、赤外線レーダによる障害物検知（障害物との相対距離の測定）とミリ波レーダによる障害物検知とをそれぞれ行うことで、障害物が遠くにある段階では赤外線レーダによる障害物検知を行い、機体の進行に伴い障害物が近づくと、ミリ波レーダによる障害物検知に切り替えることが可能となる。これにより、障害物検知の効率化を図ることができる。また、機体の進行に伴い障害物が近づくと、ミリ波レーダにおいて障害物の状態（たとえば、障害物が人であること）を検知することも可能である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、赤外線レーダによる障害物検知（障害物との相対距離の測定）とミリ波レーダによる障害物検知との差を利用することで、障害物が遠くにある段階では赤外線レーダによる障害物検知を行い、機体の進行に伴い障害物が近づくと、ミリ波レーダによる障害物検知に切り替えることが可能となる。これにより、障害物検知の効率化を図ることができる。また、機体の進行に伴い障害物が近づくと、ミリ波レーダにおいて障害物の状態（たとえば、障害物が人であること）を検知することも可能である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の発明の効果に加えて、レーダによる障害物検知に加えてステレオカメラによっても障害物検知を行うことで、分草体の前方、すなわち、機体前方に存在する障害物の検知がより確実なものとなる。また、ステレオカメラと障害物との距離（障害物との相対距離）が所定距離以下になった場合に、走行装置および刈取装置の少なくともいずれかが自動で障害物を回避する行動をとるため、自律作業を行うコンバインにおいて安全性をさらに向上させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加えて、障害物の高さに基づいて障害物が人であることを検知することが可能であるため、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るコンバインの概略左側面図である。
【図２】実施形態に係るコンバインの概略平面図である。
【図３】障害物検知に関する制御系を示す機能ブロック図である。
【図４】右旋回スペース確保動作の一例を示す説明用の模式的な平面図である。
【図５】右旋回スペース確保動作の他の例を示す説明用の模式的な平面図である。
【図６】畦検知の一例を示す説明用の模式的な平面図である。
【図７】畦検知の他の例を示す説明用の模式的な平面図である。
【図８】畦回避制御の一例の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】畦回避制御の他の例の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】マップ画像の表示例を示す説明用の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００２０】
まず、図１および図２を参照してコンバイン１の全体構成について説明する。図１は、実施形態に係るコンバイン１の概略左側面図である。図２は、実施形態に係るコンバイン１の概略平面図である。なお、図２には、後述するナローガイド９０が張り出した状態を示している。
【００２１】
また、以下の説明では、コンバイン１の通常の使用状態における前後方向、左右方向、上下方向を、各部におけるそれぞれの前後方向、左右方向、上下方向として説明する。
【００２２】
このうち、「前」方は、刈り取り作業時におけるコンバイン１の進行方向であり、「左」方は、前方に向かって左手方向であり、「右」方は、前方に向かって右手方向であり、「下」方は、重力が作用する方向である。これらの方向は、説明をわかりやすくするために便宜上定義したものであり、これらの方向によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
図１および図２に示すように、コンバイン１は、機体フレーム２の下部に設けられた走行装置３と、機体フレーム２の前部および上部に設けられた各種の作業装置４とを備える。また、コンバイン１の前部には、キャビン５ａに覆われた操縦部５が設けられる。操縦部５には、作業者（操縦者ともいう）が着席する操縦席の他、各種操作レバーや計器類、各種情報を表示する表示部（モニタ）などが設けられる。また、キャビン５ａの上部には、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）アンテナやＧＮＳＳ（Global  Navigation  Satellite  System）アンテナなどの受信アンテナ６が設けられる。
【００２４】
走行装置３は、圃場内を走行可能とするものであり、機体フレーム２上に搭載されたエンジンから動力が伝達されて周回する左右一対のクローラベルト３ａを備える。走行装置３は、クローラベルト３ａを周回させることで、機体（コンバイン１）を走行させる。なお、クローラベルト３ａは、ゴムなどの弾性体により無端状に形成される。
【００２５】
また、コンバイン１は、作業装置４として、機体フレーム２の前部に設けられた刈取装置４Ａと、刈取装置４Ａの後方、機体フレーム２の上部における左右一側（左側）に設けられた穀稈搬送装置４Ｂと、穀稈搬送装置４Ｂの後方、機体フレーム２の上部における左右一側（左側）に設けられた脱穀装置４Ｃと、機体フレーム２の上部における左右他側（右側）に設けられた貯留装置（グレンタンク）４Ｄと、貯留装置４Ｄの後方において延出している排出装置（穀粒排出オーガ）４Ｅとを備える。
【００２６】
刈取装置４Ａは、圃場内の穀稈を刈幅内に誘導する（分草する）分草体４１、誘導した穀稈を引き起こす引起装置、引き起こした穀稈の根元を切断する刈刃などを備える。刈取装置４Ａは、圃場内に植立している穀稈を、走行装置３の前方において左右方向に並んだ複数の分草体４１で所定の刈幅内に誘導し、誘導した穀稈を引起装置で引き起こし、引き起こした穀稈を刈刃で刈り取る。このように、刈取装置４Ａは、圃場内に植立している穀稈を複数の分草体４１で刈幅内に誘導しながら刈り取る。
【００２７】
穀稈搬送装置４Ｂは、刈取装置４Ａから刈り取った穀稈を引き継ぎ、引き継いだ穀稈を後方に向けて搬送するフィードチェン４２を備える。穀稈搬送装置４Ｂは穀稈を後方の脱穀装置４Ｃへと送り込む。
【００２８】
脱穀装置４Ｃは、穀稈から穀粒を外す（脱穀する）脱穀部、脱穀した穀粒を選別する選別部などを備える。脱穀装置４Ｃは、脱穀後に選別した穀粒を、揚穀筒を介して貯留装置４Ｄへと送り込む。貯留装置４Ｄは、穀粒を貯留する。貯留装置４Ｄは、貯留した穀粒を排出装置４Ｅの後述する縦オーガ４２ａの下部へと送り込む。
【００２９】
排出装置４Ｅは、貯留装置４Ｄの後方に直立している縦オーガ４２ａ、縦オーガ４２ａから連続して排出装置４Ｅの待機状態では脱穀装置４Ｃおよび貯留装置４Ｄの上方に横たわる横オーガ４２ｂ、横オーガ４２ｂの先端部に設けられる排出筒４２ｃを備える。排出装置４Ｅは、縦オーガ４２ａに送り込まれた穀粒を縦オーガ４２ａの上部から横オーガ４２ｂへと送り込み、横オーガ４２ｂに送り込まれた穀粒を排出筒４２ｃから、たとえば、圃場外の運搬車などに向けて排出する。
【００３０】
また、コンバイン１は、後述する制御部１００（図３参照）による各部の制御により、圃場内を自動走行しながら穀稈の刈り取り作業などの所定の作業を自律的に行うことができる。なお、コンバイン１を自動走行させる場合、たとえば、作業内容に応じた予定走行経路が圃場ごとに予め定められ、データ化されて記憶部に格納される。予定走行経路は、圃場の形状、大きさ、圃場内に形成された畝の幅、長さおよび本数、さらには作物の種類などに応じて設定される。予定走行経路の設定は、たとえば、コンバイン１を含んで構築された作業管理システムのサーバや端末装置を用いて行うことができる。
【００３１】
予定走行経路に従って実行されるコンバイン１の自動走行については、制御部１００の後述する走行系ＥＣＵ１０２（図３参照）に実行させてもよい。この他にも、たとえば、外部の情報処理端末装置などを介して実行させてもよいし、作業管理システムの上記端末装置を介して実行させてもよい。
【００３２】
また、コンバイン１は、制御部１００の他にも、たとえば、タブレット端末のように携行自在であり、制御部１００に対して有線または無線で接続可能な情報処理端末を備えてもよい。この場合、情報処理端末は、基地局を介して、インターネットあるいは所定の通信網に接続される。情報処理端末は、たとえば、コンバイン１による作業管理を行う管理者が所有するサーバや、パーソナルコンピュータなどの複数の端末装置を接続している。なお、かかる端末装置からもサーバを介してコンバイン１の作業管理が可能である。
【００３３】
ここで、コンバイン１は、圃場内において自動走行しながら自律的に行う刈り取り作業などの作業（自律作業）時には圃場内に障害物が存在する場合に、障害物に対する回避行動をとる。このため、コンバイン１は、圃場内における障害物を検知するセンサとしてレーダ５０を備える。かかるレーダ５０は、コンバイン１の前方を含む周囲に障害物が存在する場合に、障害物との相対距離を測定することで、障害物の検知とともに障害物に対する回避行動を実現可能にする。
【００３４】
図１および図２に示すように、レーダ５０は、コンバイン１の機体最前部に配置された刈取装置４Ａの分草体４１の上部に設けられる。レーダ５０は、左右方向に並んだ複数（図示の例では、５つ）の分草体４１のそれぞれの上部に設けられる。なお、レーダ５０は、コンバイン１の少なくとも機体幅分、あるいは機体幅よりも広い範囲の前方に存在する障害物を検知可能な程度の検知範囲を有するのであれば、複数の分草体４１の全部に設けられる必要はなく、複数の分草体４１のうちの少なくとも１つに設けられればよい。
【００３５】
かかる構成によれば、障害物との相対距離を測定するレーダ５０が分草体４１の上部に設けられることで、分草体４１の前方、すなわち、機体前方に存在する障害物の検知がより確実なものとなる。
【００３６】
レーダ５０は、ミリ波レーダ５１（図３参照）または赤外線レーダ５２（図３参照）である。また、レーダ５０は、ミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２を混在させてもよい。なお、ミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２を混在させる場合、たとえば、ミリ波レーダ５１と赤外線レーダ５２とが交互に並ぶように配置されることが好ましい。
【００３７】
ミリ波レーダ５１は、ミリ波を照射することで障害物から反射してきた電波を受信して、伝搬時間やドップラー効果による周波数差などに基づいて障害物の位置や機体（またはミリ波レーダ５１）との相対距離などを測定する。レーダ５０がミリ波レーダ５１である場合、近距離測定に好適なレーダとなる。赤外線レーダ（たとえば、レーザレンジファインダ）５２は、赤外線レーザ光を照射して反射光を受光するまでの時間や赤外線レーザ光の照射角度に基づいて障害物の位置や機体（または赤外線レーダ５２）との相対距離を測定する。レーダ５０が赤外線レーダ５２である場合、長中距離の測定に好適なレーダとなる。
【００３８】
また、コンバイン１は、圃場内において障害物検知（障害物との相対距離の測定）のために、複数（２つ）のレンズ（第１レンズ、第２レンズ）を有するステレオカメラ５３をさらに備える。ステレオカメラ５３は、複数の分草体４１の前方を撮影可能なように操縦部５に設けられた操縦席の前方に設置される。ステレオカメラ５３は、２点支持などにより、姿勢を変更可能に設置される。
【００３９】
次に、図３を参照してコンバイン１における障害物検知に関する制御部１００を中心とした制御系について説明する。図３は、障害物検知に関する制御系を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御部１００は、機体ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１０１と、走行系ＥＣＵ１０２とを含む。機体ＥＣＵ１０１は、刈取装置４Ａや脱穀装置４Ｃを含む各種の作業装置４（いずれも、図１参照）を駆動制御し、走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３を駆動制御することで、機体の走行速度を制御する。
【００４０】
機体ＥＣＵ１０１には、刈取昇降レバー６０、刈高センサ６１、刈高自動スイッチ６２、脱穀レバーセンサ６３、刈取レバーセンサ６４、主変速レバー６５、穀稈センサ６６、スピードセンサ６７などが電気的に接続されている。機体ＥＣＵ１０１には、これら各部からの信号などが入力される。なお、刈取昇降レバー６０は、刈取装置４Ａを昇降させる場合に作業者により操作される。刈高センサ６１は、刈取装置４Ａによる刈り取り高さ（刈高）を検知する。刈高自動スイッチ６２は、予め設定された刈り取り高さとなるように刈取装置４Ａを自動制御したい場合に操作される。
【００４１】
脱穀レバーセンサ６３は、脱穀装置４Ｃを駆動させる場合に操作される脱穀レバーの位置（入切）を検知する。刈取レバーセンサ６４は、刈取装置４Ａを駆動させる場合に操作される刈取レバーの位置（入切）を検知する。主変速レバー６５は、機体の走行速度を変更する場合に操作される。穀稈センサ６６は、脱穀装置４Ｃにおいて脱穀された穀粒の量を検知する。スピードセンサ６７は、脱穀装置４Ｃの脱穀速度を検知する。
【００４２】
走行系ＥＣＵ１０２には、エンジン回転センサ６８、車速センサ６９などが電気的に接続されている。エンジン回転センサ６８は、エンジン７０の回転数を検知する。車速センサ６９は、機体の走行速度（車速）を検知する。
【００４３】
また、走行系ＥＣＵ１０２には、エンジン７０、ＤＰＦ（Diesel  Particulate  Filter）７１、左右のサイドクラッチ７２、ブレーキ装置７３、走行用ＨＳＴ（Hydro  Static  Transmission：静油圧式無段変速機）７４などが接続されている。なお、エンジン７０は、たとえば、ディーゼルエンジンであり、コンバイン１（図１参照）の駆動源である。ＤＰＦ７１は、エンジン７０の排気ガスを浄化する。ＤＰＦ７１は、排気ガス中の粒子状物質を除去する。左右のサイドクラッチ７２は、走行装置３の左右のクローラベルト３ａ（図１参照）の回転を制御する。ブレーキ装置７３は、走行装置３を制動して機体を減速または機体を停止させる。走行用ＨＳＴ７４は、回転速度や回転方向が変更されることで、機体の前後進や走行速度を変更する。
【００４４】
このように、制御部１００は、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２による各部の制御により、走行装置３、および刈取装置４Ａや脱穀装置４Ｃを含む作業装置４を駆動制御することで、コンバイン１の圃場内における自律作業を実現することができる。
【００４５】
また、図３に示すように、制御部１００は、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３と、後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４と、ステレオカメラＥＣＵ１０５とを含む。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３には、障害物との相対距離を測定するレーダ５０（図１参照）であるミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２が接続されている。なお、図３には、ミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方が前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３に接続された場合を例示しているが、たとえば、ミリ波レーダ５１のみ接続される場合や赤外線レーダ５２のみ接続される場合もある。
【００４６】
ここで、制御部１００は、レーダ５０により測定された障害物との相対距離が所定距離以下になった場合に、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２により、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、障害物を回避するよう駆動制御する。なお、障害物の回避行動としては、走行装置３においては、機体走行の停止や減速、走行経路の変更（迂回）などがあり、刈取装置４Ａにおいては、刈取装置４Ａの上昇による回避などがある。
【００４７】
かかる構成によれば、レーダ５０と障害物との距離（障害物との相対距離）が所定距離以下になった場合に、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかが自動で障害物を回避する行動をとるため、自律作業を行うコンバイン１において安全性を向上させることができる。
【００４８】
前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、レーダ５０（ミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２）により測定された障害物（前方障害物）との相対距離（相対距離情報）を電圧値に変換する距離／電圧変換部を備える。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、距離／電圧変換部で変換された電圧値が入力される入力部を備える。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、入力部に入力された電圧値に基づいて前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する判定部を備える。また、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、判定部により前方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に信号を出力する出力部を備える。
【００４９】
前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、レーダ５０がミリ波レーダ５１である場合、ミリ波レーダ５１で取得した前方障害物との相対距離情報から変換されたミリ波距離測定電圧に基づいて前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、前方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、前方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００５０】
また、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、レーダ５０が赤外線レーダ５２である場合、赤外線レーダ５２で取得した前方障害物との相対距離情報から変換された赤外線距離測定電圧に基づいて前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、前方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、前方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００５１】
かかる構成によれば、レーダ５０にミリ波レーダ５１または赤外線レーダ５２を用いることで、機体前方に存在する障害物（前方障害物）の検知に適したレーダとなる。このうち、ミリ波レーダ５１の場合は、近距離の測定に好適となり、赤外線レーダ５２の場合は、長中距離の測定に好適となる。
【００５２】
また、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、レーダ５０がミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方である場合、判定部は、赤外線レーダ５２で取得した前方障害物との相対距離情報に基づいて前方障害物との相対距離が上記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定する。判定部は、第１の所定距離以下と判定すると、ミリ波レーダで取得した前方障害物との相対距離情報に基づいて前方障害物との相対距離が上記所定距離と同等に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、赤外線レーダ５２で前方障害物との相対距離を測定（長中距離測定）し、前方障害物との相対距離が第１の所定距離以下になると、ミリ波レーダ５１による測定（近距離測定）に切り替える。
【００５３】
かかる構成によれば、赤外線レーダ５２による障害物検知（障害物との相対距離の測定）とミリ波レーダ５１による障害物検知とをそれぞれ行うことで、前方障害物が遠くにある段階では赤外線レーダ５２による障害物検知を行い、機体の進行（前進）に伴い前方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１による障害物検知に切り替えることが可能となる。これにより、障害物検知の効率化を図ることができる。また、機体の進行（前進）に伴い前方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１において前方障害物の状態（たとえば、前方障害物が人であること）を検知することも可能である。
【００５４】
ここで、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３において、レーダ５０がミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方である場合の他の例について説明する。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、レーダ５０がミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方である場合、ミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方の前方障害物の相対距離情報を取得し、判定部は、赤外線レーダ５２で取得した前方障害物との相対距離情報とミリ波レーダ５１で取得した前方障害物との相対距離情報との差が所定値以上か否かを判定する。また、判定部は、２つの相対距離情報の差が所定値以上の場合には、赤外線レーダ５２で取得した前方障害物との相対距離情報に基づいて前方障害物との相対距離が上記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定する。また、判定部は、２つの相対距離情報の差が所定値未満の場合には、ミリ波レーダ５１で取得した前方障害物との相対距離情報に基づいて前方障害物との相対距離が上記所定距離と同等に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する。前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３は、赤外線レーダ５２の測定値（具体的には、変換された電圧値）とミリ波レーダ５１で測定値（電圧値）との差を利用して、赤外線レーダ５２で前方障害物との相対距離を測定（長中距離測定）し、前方障害物との相対距離が第１の所定距離以下となると、ミリ波レーダ５１による測定（近距離測定）に切り替える。
【００５５】
かかる構成によれば、赤外線レーダ５２による障害物検知（障害物との相対距離の測定）とミリ波レーダ５１による障害物検知との差を利用することで、前方障害物が遠くにある段階では赤外線レーダ５２による障害物検知を行い、機体の進行（前進）に伴い前方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１による障害物検知に切り替えることが可能となる。これにより、障害物検知の効率化を図ることができる。また、この場合も、機体の進行（前進）に伴い前方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１において前方障害物の状態（たとえば、障害物が人であること）を検知することが可能である。
【００５６】
また、図３に示すように、後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４にも、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３と同様、障害物との相対距離を測定するレーダ５０（図１参照）であるミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２が接続されている。なお、図３には、ミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方が後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４に接続された場合を例示しているが、たとえば、ミリ波レーダ５１のみ接続される場合や赤外線レーダ５２のみ接続される場合もある。
【００５７】
後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３と同様、レーダ５０（ミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２）により測定された障害物（後方障害物）との距離（距離情報）を電圧値に変換する距離／電圧変換部、距離／電圧変換部で変換された電圧値が入力される入力部、入力部に入力された電圧値に基づいて障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する判定部、判定部により後方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に信号を出力する出力部を備える。
【００５８】
後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、レーダ５０がミリ波レーダ５１である場合、ミリ波レーダ５１で取得した前方障害物との距離情報から変換されたミリ波距離測定電圧に基づいて後方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する。後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、後方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、後方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００５９】
また、後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、レーダ５０が赤外線レーダ５２である場合、赤外線レーダ５２で取得した後方障害物との距離情報から変換された赤外線距離測定電圧に基づいて前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する。後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、後方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、後方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００６０】
かかる構成によれば、レーダ５０にミリ波レーダ５１または赤外線レーダ５２を用いることで、機体後方に存在する障害物（後方障害物）の検知に適したレーダとなる。後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４においても、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３と同様、ミリ波レーダ５１の場合は、近距離の測定に好適となり、赤外線レーダ５２の場合は、長中距離の測定に好適となる。
【００６１】
また、後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、レーダ５０がミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方である場合、判定部は、赤外線レーダ５２で取得した後方障害物との相対距離情報に基づいて後方障害物との相対距離が上記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定する。判定部は、第１の所定距離以下と判定すると、ミリ波レーダで取得した後方障害物との相対距離情報に基づいて後方障害物との相対距離が上記所定距離と同等に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する。後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、赤外線レーダ５２で後方障害物との相対距離を測定（長中距離測定）し、後方障害物との相対距離が第１の所定距離以下となった場合に、ミリ波レーダ５１による測定（近距離測定）に切り替える。
【００６２】
かかる構成によれば、前方障害物距離測定の場合と同様、後方障害物が遠くにある段階では赤外線レーダ５２による障害物検知（後方障害物との相対距離の測定）を行い、機体の進行（後進）に伴い後方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１による障害物検知に切り替えることが可能となる。これにより、障害物検知の効率化を図ることができる。また、機体の進行（後進）に伴い後方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１において後方障害物の状態（たとえば、後方障害物が人であること）を検知することも可能である。
【００６３】
ここで、後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４においても、レーダ５０がミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方である場合の他の例について説明する。後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、レーダ５０がミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方である場合、ミリ波レーダ５１および赤外線レーダ５２の両方の後方障害物の相対距離情報を取得し、判定部は、赤外線レーダ５２で取得した後方障害物との相対距離情報とミリ波レーダ５１が取得した後方障害物との相対距離情報との差が所定値以上か否かを判定する。また、判定部は、２つの相対距離情報の差が所定値以上の場合には、赤外線レーダ５２で取得した後方障害物との相対距離情報に基づいて後方障害物との相対距離が上記所定距離以上に設定された第１の所定距離以下か否かを判定する。また、判定部は、２つの相対距離情報の差が所定値未満の場合には、ミリ波レーダ５１で取得した後方障害物との相対距離情報に基づいて後方障害物との相対距離が上記所定距離と同等に設定された第２の所定距離以下か否かを判定する。後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４は、赤外線レーダ５２の測定値（具体的には、変換された電圧値）とミリ波レーダ５１の測定値（電圧値）との差を利用して、赤外線レーダ５２で後方障害物との相対距離を測定（長中距離測定）し、後方障害物との相対距離が第１の所定距離以下となった場合に、ミリ波レーダ５１による測定（近距離測定）に切り替える。
【００６４】
かかる構成によれば、後方障害物が遠くにある段階では赤外線レーダ５２による障害物検知（後方障害物との相対距離の測定）を行い、機体の進行（後進）に伴い後方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１による障害物検知に切り替えることが可能となる。これにより、障害物検知の効率化を図ることができる。また、この場合も、機体の進行（後進）に伴い後方障害物が近づくと、ミリ波レーダ５１において後方障害物の状態（たとえば、障害物が人であること）を検知することが可能である。
【００６５】
また、図３に示すように、ステレオカメラＥＣＵ１０５には、複数の分草体４１（図１参照）の前方、すなわち、機体前方を撮影するステレオカメラ５３が接続されている。ステレオカメラＥＣＵ１０５は、ステレオカメラ５３により撮影された画像に基づいて前方障害物との相対距離を測定するとともに、前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する。ステレオカメラＥＣＵ１０５は、前方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、前方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００６６】
ステレオカメラＥＣＵ１０５は、ステレオカメラ５３により撮影された画像データ（第１レンズ画像データ、第２レンズ画像データ）から前方障害物との相対距離を算出するとともに、かかる算出値を電圧値に変換する距離／電圧変換部を備える。ステレオカメラＥＣＵ１０５は、距離／電圧変換部で変換された電圧値が入力される入力部を備える。ステレオカメラＥＣＵ１０５は、入力部に入力された電圧値に基づいて前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する判定部を備える。ステレオカメラＥＣＵ１０５は、判定部により前方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に信号を出力する出力部を備える。
【００６７】
判定部は、ステレオカメラ５３により撮影された画像データ（第１レンズ画像データ、第２レンズ画像データ）から変換された障害物距離測定電圧に基づいて前方障害物との相対距離が所定距離以下か否かを判定する。ステレオカメラＥＣＵ１０５は、前方障害物との相対距離が所定距離以下と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、前方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００６８】
かかる構成によれば、レーダ５０（ミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２）による障害物検知に加えてステレオカメラ５３によっても障害物検知を行うことで、分草体４１の前方、すなわち、機体前方に存在する障害物（前方障害物）の検知がより確実なものとなる。また、ステレオカメラＥＣＵ１０５は、判定部により、ステレオカメラ５３と前方障害物との距離（前方障害物との相対距離）が所定距離以下と判定された場合に、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかが自動で前方障害物を回避する行動をとるため、自律作業を行うコンバイン１において安全性をさらに向上させることができる。
【００６９】
また、ステレオカメラＥＣＵ１０５は、ステレオカメラ５３により撮影された画像データ（第１レンズ画像データ、第２レンズ画像データ）から前方障害物の高さを算出してかかる算出値（高さ）を電圧値に変換する高さ／電圧変換部をさらに備えてもよい。この場合、判定部は、ステレオカメラ５３により撮影された画像データから変換された障害物高さ測定電圧に基づいて前方障害物の高さが所定高さ以上か否かを判定する。
【００７０】
ステレオカメラＥＣＵ１０５は、判定部により、前方障害物の高さが所定高さ以上と判定された場合に、機体ＥＣＵ１０１および走行系ＥＣＵ１０２に向けて信号を出力する。そして、機体ＥＣＵ１０１や走行系ＥＣＵ１０２は、走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、前方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００７１】
かかる構成によれば、前方障害物の高さに基づいて前方障害物が人であることを検知することが可能であるため、安全性を向上させることができる。
【００７２】
なお、機体後方を撮影可能なように設置されたステレオカメラをさらに備え、ステレオカメラＥＣＵ１０５において後方障害物の検知を行うように構成することも可能である。この場合も、上記同様、後方障害物の距離や高さに基づいて走行装置３および刈取装置４Ａの少なくともいずれかを、後方障害物を回避するよう駆動制御する。
【００７３】
また、制御部１００を構成する、機体ＥＣＵ１０１、走行系ＥＣＵ１０２、前方障害物距離測定ＥＣＵ１０３、後方障害物距離測定ＥＣＵ１０４およびステレオカメラＥＣＵ１０５は、たとえば、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信などによって相互に制御信号の交信を行う。
【００７４】
なお、コンバイン１においては、前方障害物との相対距離を測定するレーダ５０（ミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２）やステレオカメラ５３が機体前方を向いた姿勢で設けられているが、たとえば、レーダ５０やステレオカメラ５３が水平面内において回転自在であり、機体旋回時には機体の旋回角度に応じて側方を向くように、姿勢変更可能に設けられてもよい。かかる構成によれば、自律作業を行ううえで、機体の旋回方向に存在する障害物をより早期に検知することが可能となり、安全性を向上させることができる。また、レーダ５０の場合には１つのレーダ５０で広い範囲の検知が可能になるため、数量を削減することができる。
【００７５】
また、コンバイン１は、圃場の端（畦）に近いか否かをＧＰＳアンテナなどの受信アンテナ６（図１参照）で受信したＧＰＳ情報で判定し、畦に近いと判定された場合に、機体が旋回を開始するものと判断して、レーダ５０やステレオカメラ５３の旋回方向を向くように検知範囲（検知方向）を切り替えてもよい。かかる構成によれば、自律作業を行ううえで、機体の旋回方向に存在する障害物をより早期に検知することが可能となり、安全性を向上させることができる。また、レーダ５０の場合には１つのレーダ５０で広い範囲の検知が可能になるため、数量を削減することができる。
【００７６】
図４は、圃場Ｆ進入時における、右旋回スペース確保動作の一例を示す説明用の模式的な平面図である。図４に示すように、コンバイン１は、圃場Ｆ進入時、ＧＰＳアンテナなどの受信アンテナ６（図１参照）で受信したＧＰＳ情報などの位置情報に基づいて、圃場Ｆにおいて右旋回が可能か否かを判定し、右旋回が不可能と判定された場合は、直進（前進）しながら穀稈を刈り取り、数メートル刈り取った後に後進し、徐々に右方向に進路を変えながら前進と後進を繰り返して右旋回を行うためのスペースを確保する。かかる構成によれば、自律作業を行ううえで、常時右旋回で刈り取り作業を行うことができるため、左右いずれに旋回するかを判断する必要がなくなり、かかる判断の誤りをなくすことができる。
【００７７】
図５は、圃場Ｆ進入時における、右旋回スペース確保動作の他の例を示す説明用の模式的な平面図である。図５に示すように、コンバイン１は、圃場Ｆ進入時、ＧＰＳアンテナなどの受信アンテナ６（図１参照）で受信したＧＰＳ情報などの位置情報に基づいて、圃場Ｆにおいて右旋回が可能か否かを判定し、右旋回が不可能と判定された場合は、圃場Ｆにおける前方の畦付近まで直進（前進）しながら穀稈を刈り取り、刈り取り後に数メートル後進し、徐々に右方向に進路を変えながら前進と後進を繰り返して右回りを行うためのスペースを確保してもよい。かかる構成によれば、上記同様、自律作業を行ううえで、常時右旋回で刈り取り作業を行うことができるため、左右いずれに旋回するかを判断する必要がなくなり、かかる判断の誤りをなくすことができる。
【００７８】
なお、コンバイン１は、圃場進入時、圃場で右旋回が可能か否かを、ＧＰＳ情報などの位置情報に加えて、操縦部５（図１参照）からの操作により収納状態から機体外側方に張り出すナローガイド９０（図２参照）の収納スイッチの入切情報に基づいて判定してもよい。かかる構成としても、上記同様、自律作業を行ううえで、常時右旋回で刈り取り作業を行うことができるため、左右いずれに旋回するかを判断する必要がなくなり、かかる判断の誤りをなくすことができる。
【００７９】
また、コンバイン１は、圃場進入時、圃場において右旋回が可能か否かを、ＧＰＳ情報などの位置情報およびナローガイド９０の収納スイッチの入切情報に加えて、機体左側に設けられた畦センサからの情報（信号）に基づいて判定してもよい。かかる構成としても、上記同様、自律作業を行ううえで、常時右旋回で刈り取り作業を行うことができるため、左右いずれに旋回するかを判断する必要がなくなり、かかる判断の誤りをなくすことができる。
【００８０】
また、コンバイン１は、圃場進入時、ＧＰＳアンテナなどの受信アンテナ６（図１参照）で受信したＧＰＳ情報などの位置情報に基づいて、畦から数条分の距離をあけて刈り取り作業を開始し、畦から数条分の距離をあけて刈り取り作業を終了するよう制御されてもよい。かかる構成によれば、自律作業を行ううえで、畦との接触を回避することができる。すなわち、安全性を優先している。なお、刈り残した穀稈は、たとえば、人手で刈り取る。
【００８１】
また、コンバイン１は、圃場進入時、ＧＰＳ情報などの位置情報に加えて、機体前方を撮影するカメラ（たとえば、図１および図２に示すステレオカメラ５３）により撮影された画像に基づいて、畦から数条分の距離をあけて刈り取り作業を開始し、畦から数条分の距離をあけて刈り取り作業を終了するよう制御されてもよい。かかる構成によれば、上記同様、自律作業を行ううえで、畦との接触を回避することができる。すなわち、安全性を優先している。なお、刈り残した穀稈は、たとえば、人手で刈り取る。
【００８２】
また、コンバイン１は、圃場進入時、ＧＰＳ情報などの位置情報およびカメラ（たとえば、ステレオカメラ５３）により撮影された画像に加えて、たとえば、右端の分草体４１に設けられた畦センサのからの情報（信号）に基づいて、畦から数条分の距離をあけて刈り取り作業を開始し、畦から数条分の距離をあけて刈り取り作業を終了するよう制御されてもよい。かかる構成によれば、上記同様、自律作業を行ううえで、畦との接触を回避することができる。すなわち、安全性を優先している。なお、刈り残した穀稈は、たとえば、人手で刈り取る。
【００８３】
次に、図６および図７を参照してコンバイン１における畦検知について説明する。図６は、畦検知の一例を示す説明用の模式的な平面図である。また、図７は、畦検知の他の例を示す説明用の模式的な平面図である。図６に示すように、コンバイン１は、機体に受信機８１を備える。かかる受信機８１は、後述する発信機８２から発信される信号を受信する。発信機８２は、たとえば、レーザ光の発光および受光が可能な透過型レーザセンサであり、圃場Ｆ内における所定位置に設置される。また、圃場Ｆ内の複数（３つ）の位置には、発信機８２から発光されたレーザ光を反射する反射板８３（８３ａ，８３ｂ，８３ｃ）が設置される。図６に示すように、複数の反射板８３ａ，８３ｂ，８３ｃは、たとえば、圃場Ｆの縁（畦）の内側で発信機８２を含んで矩形を形成するように配置され、発信機８２から発光されたレーザ光を順次反射して最終的に発信機８２に向けて反射する。すなわち、発信機８２は、レーザ光を発光するとともに、戻ってきたレーザ光を受光する。これにより、圃場Ｆ内には、畦の内側に、圃場Ｆの形状に近似したレーザ光の枠が形成される。
【００８４】
かかる畦検知の一例においては、コンバイン１は、畦に近づいた場合に、受信機８１が発信機８２によるレーザ光の枠を通過する、すなわち、レーザ光を遮ることで、畦を検知する。そして、受信機８１および発信機８２により畦が検知されると、機体走行を停止するよう走行装置３（図１参照）を駆動制御する。なお、かかる畦検知や走行装置３の駆動制御は、上記した制御部１００が行う。かかる構成によれば、自律作業を行うにあたり、コンバイン１の畦との衝突や畦の乗り上げなどを防止することができ、安全性を向上させることができる。また、反射板８３を用いてレーザ光を反射させることで、発信機８２（発光器）の数量を抑えることができ、安価となる。
【００８５】
また、図７に示すように、２つの発信機８２（８２ａ，８２ｂ）が、それぞれ圃場Ｆ外における所定位置に設置され、各発信機８２ａ，８２ｂのそれぞれに対応して圃場Ｆ外の複数（各３つ）の位置に反射板８３（８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄ，８３ｅ，８３ｆ）が設定される。このうち、発信機８２ａおよび３つの反射板８３ａ，８３ｂ，８３ｃは、圃場Ｆ内の一方の対向する畔の内側にレーザ光が配置されるように設置され、発信機８２ｂおよび３つの反射板８３ｄ，８３ｅ，８３ｆは、圃場Ｆ内の他方の対向する畔の内側にレーザ光が配置されるように設置される。このように、発信機８２および反射板８３の組み合わせを複数組（２組）用いることで、発信機８２および反射板８３を圃場Ｆ外に設置しても、畦の内側に、圃場Ｆの形状に近似したレーザ光の枠が形成される。
【００８６】
かかる畦検知の他の例においても、コンバイン１は、畦に近づいた場合に、受信機８１が発信機８２によるレーザ光の枠を通過する、すなわち、レーザ光を遮ることで、畦を検知する。そして、受信機８１および発信機８２により畦が検知されると、機体走行を停止するよう走行装置３（図１参照）を駆動制御する。なお、かかる畦検知や走行装置３の駆動制御も、上記した制御部１００が行う。かかる構成によれば、上記同様、自律作業を行うにあたり、コンバイン１の畦との衝突や畦の乗り上げなどを防止することができ、安全性を向上させることができる。また、反射板８３を用いてレーザ光を反射させることで、発信機８２の数量を抑えることができ、安価となる。また、発信機８２および反射板８３を圃場Ｆ外に設置することができるため、畦からレーザ光までの距離ｄ１，ｄ２の設定が容易となる。
【００８７】
また、コンバイン１は、上記したように、ＧＰＳアンテナやＧＮＳＳアンテナなどの受信アンテナ６（図１参照）を備えることで自己位置の検知が可能である。コンバイン１は、自律作業を行うにあたり、自動走行中に畦付近に設定された所定位置に到達した場合に機体前方に穀稈が残っていても、穀稈を残して次の列に移動するように制御してもよい。すわわち、コンバイン１は、安全性を優先している。かかる構成によれば、自律作業を行うにあたり、コンバイン１の畦との衝突や畦の乗り上げなどを防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００８８】
また、コンバイン１は、警報器をさらに備える。制御部１００は、レーダ５０（ミリ波レーダ５１や赤外線レーダ５２）やステレオカメラ５３により測定された障害物との相対距離に応じて警報器から警報を発するよう制御する。この場合、制御部１００は、障害物との相対距離が所定距離に近づくと警報を発するよう制御し、障害物との相対距離が所定距離以下になると回避行動を行うよう制御する。かかる構成によれば、障害物が圃場内の作業者などの人である場合、たとえば、警報を聞いた人が機体の接近に気づいて障害物の検知範囲外に移動すれば機体走行の停止などを行うことなく作業を継続することができ、作業効率の低下を防止することができる。障害物である人が警報に気がつかない場合でも、障害物の回避行動をとるため安全である。
【００８９】
また、コンバイン１の排出装置（穀粒排出オーガ）４Ｅの先端部の排出筒４２ｃ（図１参照）に受信体が設けられ、穀粒排出オーガ４Ｅの排出筒４２ｃから排出される穀粒を受ける籾袋の受口にマイクロチップなどの発信体が設けられる。制御部１００は、発信体と受信体との間の送受信により、穀粒排出オーガ４Ｅを、伸縮や旋回を行いながら排出筒４２ｃの穀粒の排出口と籾袋の受口との位置を合わせるよう制御する。かかる構成によれば、排出筒４２ｃの排出口と籾袋の受口との位置合わせを自動で行うことができるため、作業者による位置合わせのための操作が不要となり、作業性を向上させることができる。また、発信体は、軽トラックなどの運搬車に積載され穀粒を受ける荷受けホッパの受口にも設けられてよい。これにより、作業者による位置合わせのための操作が不要となり、作業性を向上させることができる。
【００９０】
ここで、図８〜図１０を参照して、コンバイン１における畦回避制御について説明する。図８は、畦回避制御の一例の処理手順を示すフローチャートである。コンバイン１は、通信機器を用いることで、畦に接近したことを検知することができる。この場合、コンバイン１側（たとえば、コンバイン１の機体内）に親機が設けられ、自律作業を行う圃場の周りに、圃場を囲むように子機が設けられる。子機には、たとえば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの通信方式を採用したモジュールが実装されることが好ましい。ＺｉｇＢｅｅとは、無線通信規格の１つであり、安価で低消費電力という利点を有する。ＺｉｇＢｅｅの使用周波数帯は、２．４ＧＨｚである。
【００９１】
このように、コンバイン１側に親機を配置し、圃場の周りにＺｉｇＢｅｅが実装された子機を配置して、親機が子機からの信号を受信することができた場合に、コンバイン１が畦に接近したことを検知することができる。コンバイン１が畦に近づくと、制御部１００により、コンバイン１を、畦を回避するよう駆動制御する。この場合、回避行動としては、機体の走行停止や旋回などがある。
【００９２】
畦回避制御の処理手順としては、図８に示すように、自律作業中、コンバイン１側の親機により子機（ＺｉｇＢｅｅ）からの信号が受信されたか否かを検知する（ステップＳ１０１）。親機により信号が受信された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部１００により、コンバイン１は、畦回避行動をとる（ステップＳ１０２）。親機が信号を受信しない場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、子機からの信号を受信するまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００９３】
かかる構成によれば、たとえば、圃場内に植立している穀稈に実った稲穂に妨げられてレーダ検知や画像検知による畦の検知が困難な場合でも、畦を検知して畦の回避が可能となる。これにより、自律作業を行うにあたり、畦付近の作業の安全性を向上させることができる。
【００９４】
図９は、畦回避制御の他の例の処理手順を示すフローチャートである。図１０は、マップ画像（画像データ１５０）の表示例を示す説明用の模式図である。コンバイン１は、サーモ画像を用いて畦に接近したことを検知することができる。この場合、コンバイン１の前部（たとえば、刈取装置４Ａの分草体４１の上部）にサーモカメラが設けられ、サーモカメラにより撮影された画像データ（サーモ画像）１５０における色の分布から畦の接近を検知し、コンバイン１が畦に近づくと、制御部１００により、コンバイン１を、畦を回避するよう駆動制御する。この場合も、回避行動としては、機体の走行停止や旋回などがある。
【００９５】
畦回避制御の処理手順としては、図９に示すように、自律作業中、サーモカメラにより撮影されたサーモ画像から、稲穂の温度と畦の温度とをマップ化する（ステップＳ２０１）。次いで、マップ化された画像データ上で温度（色）を二値化する（ステップＳ２０２）。次いで、二値化された画像データ１５０（図１０参照）上の稲穂の温度（色）Ｃ１と畦の温度（色）Ｃ２のうち、所定領域（たとえば、画像データ１５０上の半分の領域）が畦の温度（色）Ｃ２になったか否かを検知する（ステップＳ２０３）。図１０に示すように、所定領域が畦の温度（色）Ｃ２になったことが検知された場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、制御部１００により、コンバイン１は、畦回避行動をとる（ステップＳ２０４）。所定領域が畦の温度（色）Ｃ２になったことが検知されない場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、所定領域が畦の温度（色）Ｃ２になるまでステップＳ２０３の処理を繰り返す。
【００９６】
かかる構成によれば、たとえば、圃場内に植立している穀稈に実った稲穂に妨げられてレーダ検知や画像検知による畦の検知が困難な場合でも、畦を検知して畦の回避が可能となる。これにより、自律作業を行うにあたり、畦付近の作業の安全性を向上させることができる。
【００９７】
なお、コンバイン１は、分草体４１の後方に設置されたシステムカメラにより、穀稈の刈り取り高さ（刈高）を検知するように構成されてもよい。かかる構成によれば、刈り跡を、穀稈を刈り取った直後に作業者が確認できるようになるため、刈取装置４Ａの昇降頻度が減り、作業効率を向上させることができる。また、分草体４１の後方にシステムカメラが設置されることで、人や畦の接近を素早く検知することも可能となる。
【００９８】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１    コンバイン
２    機体フレーム
３    走行装置
３ａ  クローラベルト
４    作業装置
４Ａ  刈取装置
４Ｂ  穀稈搬送装置
４Ｃ  脱穀装置
４Ｄ  貯留装置（グレンタンク）
４Ｅ  排出装置（穀粒排出オーガ）
５    操縦部
５ａ  キャビン
６    受信アンテナ（ＧＰＳアンテナ、ＧＮＳＳアンテナ）
４１    分草体
４２ａ  縦オーガ
４２ｂ  横オーガ
４２ｃ  排出筒
５０    レーダ
５１    ミリ波レーダ
５２    赤外線レーダ（レーザレンジファインダ）
５３    ステレオカメラ
８１    受信機
８２    発信機
８３    反射板
９０    ナローガイド
１００    制御部
１０１    機体ＥＣＵ
１０２    走行系ＥＣＵ
１０３    前方障害物距離測定ＥＣＵ
１０４    後方障害物距離測定ＥＣＵ
１０５    ステレオカメラＥＣＵ
１５０    画像データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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