JP2014180894A

JP2014180894A - 走行車両

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Publication number: JP2014180894A
Application number: JP2013055022A
Authority: JP
Inventors: Kohei Ogura; 康平小倉; Akishi Kuroda; 晃史黒田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP6016680B2

Abstract

【課題】自動走行モードから手動走行モードへスムーズに移行できるようにする。
【解決手段】制御部３０には自動走行モード８１と手動走行モード８０を切り換えるモード切換手段８４が設けられ、制御部３０は、自動走行モード８１時に、前後進切換手段となる前後進切換レバー２２が中立以外、または、クラッチペダル１６またはブレーキペダル１５またはパーキングレバー３９が操作され、または、副変速レバー２０が低速以外、または、モード切換操作手段となる自動・手動切換スイッチ７１が操作され、または、ＰＴＯスイッチ２５の操作が行われた場合、または、エンジン回転数が設定回転数以下になった場合には、自動走行が中断され、手動走行準備モード８３とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動走行を可能とする走行車両において、自動走行モードと手動走行モードとの切り換えがスムーズに行えるようにするための技術に関する。

従来、走行車両の一例としてトラクタに自動操舵制御手段とＧＰＳ位置情報算出手段を備えて、設定経路に沿って自動的に走行させて作業を可能としたトラクタが公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
トラクタを自動的に走行させるために、自律走行手段を設けて、圃場内の所定領域を目標とする経路で自律走行させるようにしている。

特開２００２−１８６３０９号公報

トラクタにより圃場内を自動走行により作業しているときに、圃場の状態が変化したり、作業状態を変更したい場合等では、自動走行切換スイッチ等を操作して自動走行を中断し、手動走行に切り換える。このとき、アクセルレバーが作業回転数のままであると、急発進するおそれがあり、アイドル回転であるとエンストするおそれがある。また、旋回途中で手動走行に切り換えた場合、意図せぬ方向に急に進行したりする場合があった。

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、自動走行モードから手動走行モードへの切り換え時に走行速度や進行方向が急変しないようにする走行車両を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して機体の位置を算出するＧＰＳ位置算出手段と、操舵装置を回動する操舵駆動手段と、エンジン回転制御手段と、変速手段と、これらを制御する制御部を備え、前記機体の位置に基づいて設定経路に沿って走行するように前記操舵駆動手段、エンジン回転制御手段及び変速手段を制御して自動走行可能とする自動走行モードと、変速操作手段、操舵操作手段及びエンジン回転操作手段の人為的操作に応じて前記機体の走行を可能とする手動走行モードとを備える走行車両において、制御部には自動走行モードと手動走行モードを切り換えるモード切換手段が設けられ、制御部は、自動走行モード時に、前後進切換手段が中立以外、または、クラッチペダルまたはブレーキペダルまたはパーキングレバーが操作され、または、副変速レバーが低速以外、または、モード切換操作手段が操作され、または、ＰＴＯの操作が行われた場合、または、エンジン回転数が設定回転数以下になった場合には、自動走行が中断され、手動走行準備モードとするものである。

請求項２においては、前記手動走行準備モードになると、制御部は、エンジンをアイドル回転に変更するものである。

請求項３においては、前記手動走行準備モードにおいて、制御部は、自動走行開始条件を満たすと自動走行準備モードに移行するものである。

以上のような手段を用いることにより、車速が十分設定速度まで落ちずに自動走行に移行することがなく、または、自動走行移行時に旋回することもなく、モード切換操作手段となる自動・手動切換スイッチによる切換操作により反応がない場合にはそのまま維持することなく手動走行準備モードに移行する。

トラクタとＧＰＳ衛星と基準局を示す概略側面図。トラクタの平面図。制御ブロック図。モードの移行条件を示す図。

まず、走行車両の一例としてトラクタ１の全体構成について説明する。但し、走行車両はトラクタに限定するものではなく、複数の走行輪を有して走行可能とし、操舵装置により操舵操作が可能な田植機や乗用管理機や運搬車等であってもよい。

図１から図３において、ボンネット２内にエンジン３が内設され、該ボンネット２の後部のキャビン１１内にダッシュボード１４が設けられ、ダッシュボード１４上に操舵操作手段となるステアリングハンドル４が設けられている。該ステアリングハンドル４の回動により操舵装置を介して前輪９・９の向きが回動され、その回動角度は前輪９の回動基部に設けた舵角センサ７ａにより検知され、舵角センサ７ａにより得られた検出値は制御部３０に入力される。前記ステアリングハンドル４の後方に運転席５が配設され、運転席５下方にミッションケース６が配置される。ミッションケース６の左右両側にリアアクスルケース８・８が連設され、該リアアクスルケース８・８には車軸を介して後輪１０・１０が支承される。エンジン３からの動力はミッションケース６内の主変速装置や副変速装置により変速されて、後輪１０・１０を駆動可能としている。後輪１０の回転数は車速センサ２７により検知され、走行速度として制御部３０に入力される。但し、車速の検知方法や配置位置は限定するものではない。

前記エンジン３を支持するフロントフレーム１３にはフロントアクスルケース７が支持され、該フロントアクスルケース７の両側に前輪９・９が支承され、前記ミッションケース６からの動力が前輪９・９に伝達可能に構成している。前記前輪９・９は操舵輪となっており、ステアリングハンドル４の回動操作により回動可能とするとともに、操舵駆動手段となるパワステシリンダからなる操舵アクチュエータ４０により前輪９・９が左右操舵回動可能となっている。操舵アクチュエータ４０は制御部３０と接続され、自動走行制御により駆動される。

前記運転席５とステアリングハンドル４との間の下方にステップ１２が形成される。前記ステップ１２上のダッシュボード１４の進行方向右下方に左右ブレーキペダル１５・１５やアクセルペダル２８が配置され、その近傍にパーキングレバー３９が配置され、ダッシュボード１４の左下方にクラッチペダル１６が配置される。前記ブレーキペダル１５の踏込量はブレーキセンサ１５ａにより検知され、パーキングレバー３９の操作はパーキングレバー位置センサ３９ａにより検知され、ブレーキセンサ１５ａ及びパーキングレバー位置センサ３９ａは制御部３０と接続され、ブレーキセンサ１５ａ及びパーキングレバー位置センサ３９ａの検出値に応じて制動手段となるブレーキアクチュエータ４１が作動され、リアアクスルケース８（またはミッションケース６）内に設けたブレーキにより制動可能としている。

クラッチペダル１６はエンジン３とデフ装置との間に設けるクラッチを入切操作するものであり、クラッチペダル１６の回動基部にはクラッチセンサ１６ａが設けられ、クラッチはクラッチアクチュエータ４６の作動により断接され、クラッチセンサ１６ａ及びクラッチアクチュエータ４６は制御部３０と接続されている。クラッチペダル１６を踏込操作すると、クラッチセンサ１６ａにより検知されて、制御部３０を介してクラッチアクチュエータ４６が作動されてクラッチを断（オフ）とする。なお、クラッチは作業車両に応じて、エンジン３と変速装置の間に配置しても、変速装置に配置しても、前後進切換装置に配置しても良く、クラッチの配置位置は限定するものではない。また、クラッチの構成も摩擦式、油圧式等限定するものではない。

また、ダッシュボード１４の右側にはアクセルレバー２１や作業機昇降スイッチが配置され、ダッシュボード１４の左側には前後進切換レバー２２が配置されている。アクセルレバー２１及び前記アクセルペダル２８の操作量はアクセルセンサ２１ａにより検知され、アクセルセンサ２１ａは制御部３０と接続され、検出値を入力する。制御部３０にはエンジン回転制御手段となるエンジンコントローラ６０及びエンジン回転数センサ６１が接続され、エンジンコントローラ６０には回転数を変更するアクセルアクチュエータ４２が接続されている。エンジン３の回転がアクセルレバー２１またはアクセルペダル２８または自動走行設定手段７０により設定した回転数となるようにアクセルアクチュエータ４２が作動される。アクセルアクチュエータ４２はエンジンの種類に合わせて、スロットル変更モータや燃料噴射量を変更するラックアクチュエータや燃料噴射ノズルを開閉するソレノイド等で構成される。

前後進切換レバー２２の回動基部には切換位置検知センサ２２ａが配置されて切換位置を検知し、ミッションケース６内には前後進切換装置が配置されて前後進切換アクチュエータ４３により切り換え可能としている。前記切換位置検知センサ２２ａ及び前後進切換アクチュエータ４３は制御部３０と接続されて、前後進切換レバー２２が操作されると前後進切換アクチュエータ４３を作動させて前後進切換が行われる。なお、前後進を切り換えるための構成は、歯車摺動式や油圧クラッチ式やＨＳＴ斜板変更式等により可能であり、限定するものではなく、また、前後進切換アクチュエータ４３はモータやソレノイド等で構成することが可能であり、限定するものではない。

前記ダッシュボード１４上にはエンジン回転数や異常や設定値等を表示する表示手段４９やキースイッチやモード切換操作手段となる自動・手動切換スイッチ７１等が配置されている。自動・手動切換スイッチ７１は自動走行モードと手動走行モードを人為的操作で切り換えるものであり、詳細は後述する。また、表示手段４９や自動・手動切換スイッチ７１の配置位置は限定するものではなく、キャビン１１の柱等に設けてもよい。

前記運転席５の右側には、主変速レバー１７や作業機高さを調節する昇降レバー１８やＰＴＯ入切スイッチ２５等が配置され、主変速レバー１７の回動基部には主変速レバー位置センサ１７ａが設けられて回動操作位置が検知され、主変速レバー位置センサ１７ａは制御部３０と接続されて検出値が入力される。前記ミッションケース６には主変速装置を変速するための主変速アクチュエータ４４が設けられ、主変速レバー１７の操作に応じて作動されて変速される。主変速装置は本実施形態では油圧式無段変速装置により構成され、斜板をソレノイドまたはモータ等で構成した主変速アクチュエータ４４により傾倒させて変速する構成としている。

昇降レバー１８の回動基部には昇降レバー位置センサ１８ａが配置されて回動操作位置が検知され、昇降レバー位置センサ１８ａは制御部３０と接続されて検出値が入力される。昇降レバー１８を操作すると、後述する昇降アクチュエータ４８が切り換えられて昇降油圧シリンダ２６が作動されてロータリ耕耘装置２４を昇降することができる。
ＰＴＯ入切スイッチ２５はミッションケース６内に設けたＰＴＯクラッチを断接操作するものであり、ＰＴＯ入切スイッチ２５及びＰＴＯクラッチを切換作動するＰＴＯクラッチアクチュエータ４５は制御部３０と接続され、ＰＴＯ入切スイッチ２５の操作によりＰＴＯクラッチアクチュエータ４５が作動されて、ＰＴＯ軸への動力の断接を可能としている。

前記運転席５の左側にはＰＴＯ変速レバー１９や副変速レバー２０等が配置される。副変速レバー２０の回動基部には副変速レバー位置センサ２０ａが設けられ、副変速レバー位置センサ２０ａは制御部３０と接続されて検出値が入力される。前記ミッションケース６には副変速装置を変速するための副変速アクチュエータ４７が設けられ、副変速レバー２０の操作に応じて作動されて変速される。主変速レバー１７及び副変速レバー２０は変速操作手段とし、主変速アクチュエータ４４及び副変速アクチュエータ４７は変速手段としている。
そして、運転席５やステアリングハンドル４や主変速レバー１７や副変速レバー２０の操作手段等はキャビン１１により覆われている。なお、前記レバー類やスイッチ等の配置位置は限定するものではない。

また、トラクタ機体後方に作業機装着装置２３を介して作業機としてロータリ耕耘装置２４が昇降自在に装設させて耕耘作業を行うように構成している。前記ミッションケース６上に昇降シリンダ２６が設けられ、該昇降シリンダ２６を伸縮させることにより、作業機装着装置２３を構成する昇降アームを回動させてロータリ耕耘装置２４を昇降できるようにしている。また、作業機装着装置２３の左右一側には傾倒シリンダが設けられ、ロータリ耕耘装置２４を左右傾倒可能に構成している。

前記キャビン１１上にＧＰＳ衛星３７からの電波を受信する移動ＧＰＳアンテナ３４が設けられ、移動ＧＰＳアンテナ３４は移動受信機３３と接続され、移動受信機３３は制御部３０と接続されている。該制御部３０には、トラクタ１の走行状態を検出するための手段として、ＧＰＳ位置算出手段と変位・方位算出手段を備え、ジャイロセンサ３１と方位センサ３２と移動受信機３３と接続している。

次に、トラクタ１の走行状態を取得する方法について説明する。
トラクタ１は、機体の姿勢情報を得るためにジャイロセンサ３１、および方位センサ３２を具備する。
ジャイロセンサ３１はトラクタ１の機体前後方向の傾斜（ピッチ）の角速度、機体左右方向の傾斜（ロール）の角速度、および旋回（ヨー）の角速度、を検出するものである。該三つの角速度を積分計算することにより、トラクタ１の機体の前後方向および左右方向への傾斜角度、および旋回角度を求めることが可能である。ジャイロセンサ３１の具体例としては、機械式ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、流体式ジャイロセンサ、振動式ジャイロセンサ等が挙げられる。ジャイロセンサ３１は制御部３０に接続され、当該三つの角速度に係る情報を制御部３０に入力する。

方位センサ３２はトラクタ１の向き（進行方向）を検出するものである。方位センサ３２の具体例としては磁気方位センサ等が挙げられる。方位センサ３２は制御部３０に接続され、機体の向きに係る情報を制御部３０に入力する。

こうして制御部３０は、上記ジャイロセンサ３１、方位センサ３２から取得した信号を変位・方位演算手段により演算し、トラクタ１の姿勢（向き、機体前後方向及び機体左右方向の傾斜、旋回方向）を求める。

次に、トラクタ１の位置情報をＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）を用いて取得する方法について説明する。
ＧＰＳは、元来航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムであって、上空約二万キロメートルを周回する二十四個のＧＰＳ衛星（六軌道面に四個ずつ配置）、ＧＰＳ衛星の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の受信機で構成される。
ＧＰＳを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）測位、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられ、これらいずれの方法を用いることも可能であるが、本実施形態では測定精度の高いＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式を採用し、この方法について図１、図３より説明する。

ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局と、位置を求めようとする移動局とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で移動局にリアルタイムで送信し、基準局の位置成果に基づいて移動局の位置をリアルタイムに求める方法である。

本実施形態においては、トラクタ１に移動局となる移動受信機３３と移動ＧＰＳアンテナ３４が配置され、基準局となる固定受信機３５と固定ＧＰＳアンテナ３６が圃場の作業の邪魔にならない所定位置に配設される。本実施形態のＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、基準局および移動局の両方で位相の測定（相対測位）を行い、基準局の固定受信機３５で観測した位相データを移動受信機３３に送信する。

トラクタ１に配置された移動ＧＰＳアンテナ３４はＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信する。この信号は移動受信機３３に送信され測位される。そして、同時に基準局となる固定ＧＰＳアンテナ３６でＧＰＳ衛星３７・３７・・・からの信号を受信し、固定受信機３５で測位し移動受信機３３に送信し、観測されたデータを解析して移動局の位置を決定する。こうして得られた位置情報は制御部３０に送信される。

こうして、このトラクタ１における制御部３０は、ＧＰＳ衛星３７・３７・・・から送信される電波を受信して移動受信機３３において設定時間間隔で機体の位置情報を求め、ジャイロセンサ３１及び方位センサ３２から機体の変位情報および方位情報を求め、これら位置情報と変位情報と方位情報に基づいて機体が予め設定した設定経路に沿って走行するように、操舵アクチュエータ４０、主変速アクチュエータ４４等を制御する。自動耕耘作業にあっては、ロータリ耕耘装置２４を設定深さ（耕深）となるように昇降アクチュエータ４８を制御し、設定回転数となるようにエンジンコントローラ６０によってエンジン３の回転数を制御する。設定経路および作業態様はキャビン１１内の任意位置に配設した自動走行設定手段７０により設定する。自動走行設定手段７０はタッチパネル等で構成して表示手段４９と一体的に構成してもよい。

次に、本発明の手動運転（手動走行モード）と自動運転（自動走行モード）の切り換え制御について、図４より説明する。

制御部３０は、手動走行モード８０と自動走行モード８１と自動走行準備モード８２と手動走行準備モード８３と、これらを切り換えるモード切換手段８４とを備える。

モード切換手段８４は、各モードにおいて、後述する移行条件が満たされると、その条件に合うモードへ移行させるための手段である。

手動走行モード８０は、自動走行設定手段７０の設定によるプログラムとは関係なく、ステアリングハンドル４、ブレーキペダル１５、クラッチペダル１６、主変速レバー１７、昇降レバー１８、ＰＴＯ変速レバー１９、副変速レバー２０、アクセルレバー２１、前後進切換レバー２２、ＰＴＯスイッチ２５等の人為的に操作によって、トラクタ１を走行させたり、作業させたり、停止させたりするモードである。手動走行モード８０において、自動走行開始条件が満たされると（移行条件１）、モード切換手段８４により自動走行準備モード８２に移行される。

自動走行準備モード８２は、手動走行モード８０から自動走行モード８１への遷移モードであり、エンジン３はアイドル回転数とし、走行停止状態として走行作業開始指令が整うまで待機する。
自動走行準備モード８２時において自動走行に必要なデータが揃い、そのデータが異常値ではなく、自動走行開始指示が出されていると（移行条件２）、モード切換手段８４により自動走行モード８１に移行される。また、自動走行準備モード８２時において、自動走行中断条件が満たされていたり、遷移後設定時間以上経過したりしていると（移行条件３）、モード切換手段８４により手動走行準備モード８３に移行される。即ち、自動走行準備モード８２がないと、直接、手動走行モード８０から自動走行モード８１へ移行してしまうので、遷移途中で異常が生じた場合やＧＰＳの信号の処理中でも自動走行が開始され、作業開始時に乱れることがある。本実施例では自動走行準備モード８２があるため、これらを回避して、スムーズな移行が可能となる。

自動走行モード８１は、自動走行設定手段７０により設定した条件に従い、自動的に、予め設定した経路に沿うように、トラクタ１の位置や方向を検知しながら操舵アクチュエータ４０やブレーキアクチュエータ４１を制御して走行し、設定した速度となるように、エンジン回転数や変速装置を制御し、設定した作業を行うように昇降アクチュエータ４８等を制御する。
自動走行モード８１時において、自動走行に必要なデータが揃っていなかったり、データが異常値であったり、走行停止が指示されたり、自動走行中断条件が満たされると（移行条件４）、モード切換手段８４により手動走行準備モード８３に移行される。

手動走行準備モード８３は、自動走行モード８１から手動走行モード８０への遷移モードであり、自動走行設定手段７０によるプログラムは無視し、エンジン３はアイドル回転数とし、走行を停止させる制御を行う。
手動走行準備モード８３時において、手動走行開始条件が満たされると（移行条件５）、モード切換手段８４により手動走行モード８０に移行される。また、手動走行準備モード８３時において、自動走行開始条件が満たされると（移行条件６）、モード切換手段８４により手動走行準備モード８３に移行される。即ち、自動走行モード８１から手動走行モード８０へ直接移行すると、急加速やエンジン回転数の急増の可能性があるので、自動走行モード８１から手動走行モード８０へ移行する際には、一旦、車速を最低速、エンジン回転数を最低回転数に落として安全を確保してから、手動走行に移行するようにしている。即ち、手動走行準備モード８３がないと、直接、自動走行モード８１から手動走行モード８０へ移行してしまうので、変速操作手段の位置によっては急発進することがあり、アクセルレバー２１の位置によってはエンストしたり、高回転となったりし、操舵装置の位置によっては急旋回したりすることがある。手動走行準備モード８３を設けることでこれらを防止し、自動走行モード８１への復帰も容易にできるようにしている。

次に、各モードへの具体的な移行制御を説明する。
まず、手動操作でトラクタ１を圃場内の作業開始位置に移動する。エンジン３が作動され、機体の走行が停止され、手動走行モード８０とした状態において自動走行を開始する場合、制御部３０は、自動走行開始条件が満たされているか判断する。つまり、車速が設定速度（この設定速度は急発進しないような遅い速度で、例えば１ｋｍ／ｈ）以下で、前後進切換レバー２２が中立、かつ、クラッチペダル１６、ブレーキペダル１５、パーキングレバー３９が操作されていない、かつ、副変速レバー２０が低速位置、かつ、エンジン回転数が設定回転数以上（この設定回転数はエンジン３が作動している最低回転数で、例えば２５０ｒｐｍ以上）、かつ、ステアリングハンドル４が直進位置（以下「直進位置」は殆ど旋回しない略直進状態の位置とする）、かつ、トラクタに異常が発生していない状態で、自動・手動切換スイッチ７１がオン（自動走行）に切り換えられているかを判断する。この自動走行開始条件（移行条件１）を満たしていると、自動走行準備モード８２に移行される。
前記トラクタの異常とは、バッテリの電圧が設定値（最低作動電圧）以下であったり、油圧が設定値（最低作動圧）以下であったり、冷却水の温度が設定値（オーバーヒート水温）以上であったり、センサが反応していない場合等である。

自動走行準備モード８２に移行すると、自動走行に必要なデータがすべて揃っているか、自動走行中断条件を満たしているか、自動走行準備モード８２に移行後設定時間（例えば１秒）以上経過したか、判断し、自動走行に必要なデータがすべて揃っていると（移行条件２）、自動走行モード８１に移行し、自動走行中断条件を満たしている場合、または、自動走行準備モード８２に移行後、設定時間以上経過した場合（移行条件３）、手動走行準備モード８３に移行する。

前記自動走行に必要なデータとしては、走行経路データや作業データやＧＰＳからの位置データやジャイロセンサ３１と方位センサ３２からのデータ等である。

また、前記自動走行中断条件とは、前後進切換レバー２２が中立位置以外の位置にある、または、クラッチペダル１６またはブレーキペダル１５またはパーキングレバー３９が操作されている、または、副変速レバー２０が低速位置以外の位置、または、エンジン回転数が設定回転数未満（例えば２５０ｒｐｍ未満）、または、トラクタに異常が発生した場合、または、自動・手動切換スイッチ７１がオフに切り換えられた場合、または、ＰＴＯスイッチ２５がオンまたはオフに操作された場合である。つまり、自動走行準備モード８２に移行後に、作業者が手動操作を行うと、自動走行が中断されるようにして、手動操作を優先させている。

自動走行が開始されて自動走行モード８１に移行した状態においては、制御部３０は、自動走行に必要なデータが揃わないか、または、自動走行に必要なデータが異常な値となっていないか、または、自動走行中断条件を満たしているか、または、自動走行停止を指示されたか（移行条件４）、判断し、これらのいずれか一つの条件が満たされると手動走行準備モード８３に移行する。
自動走行に必要なデータが揃わない場合とは、走行経路データや作業データが消去されたり、変更された場合や、ＧＰＳからの位置データが届かない場合や、ジャイロセンサ３１や方位センサ３２からのデータが入力されない場合等である。
自動走行停止を指示された場合とは、自動走行プログラムが終了した場合や、自動走行設定手段７０を用いて停止指令（プログラム）をした場合や、設定値等を変更した場合や、遠隔操作で停止が指示された場合等である。

自動走行が中断されたりして手動走行準備モード８３に移行すると、手動走行開始条件が満たされたか、自動走行開始条件が満たされたか判断する。手動走行開始条件が満たされると（移行条件５）手動走行モード８０への移行を許可し、自動走行開始条件が満たされると（移行条件６）自動走行準備モード８２への移行を許可する。
手動走行開始条件とは、前後進切換レバー２２が中立で、主変速レバー１７が最低速位置から設定範囲内の位置に変速され、アクセルレバー２１が低回転域（例えば、最大回転数の５０パーセント以下）にセットされ、自動・手動切換スイッチ７１がオフ（手動）になっていることである。こうして、エンジン３が低回転で機体が停止しているときに手動走行モード８０に移行できるようにして、急発進や急旋回等が生じないようにしている。

以上のように、ＧＰＳ衛星３７から送信される電波を受信して機体の位置を算出するＧＰＳ位置算出手段と、操舵装置を回動する操舵駆動手段となる操舵アクチュエータ４０と、エンジン回転制御手段となるエンジンコントローラ６０と、変速手段となる主変速アクチュエータ４４と副変速アクチュエータ４７と、これらを制御する制御部３０を備え、前記機体の位置に基づいて設定経路に沿って走行するように前記操舵駆動手段、エンジン回転制御手段及び変速手段を制御して自動走行可能とする自動走行モード８１と、変速操作手段となる主変速レバー１７と副変速レバー２０、操舵操作手段となるステアリングハンドル４及びエンジン回転操作手段となるアクセルレバー２１の人為的操作に応じて前記機体の走行を可能とする手動走行モード８０とを備える走行車両において、制御部３０には自動走行モード８１と手動走行モード８０を切り換えるモード切換操作手段となる自動・手動切換スイッチ７１が接続され、自動・手動切換スイッチ７１が手動から自動に切り換えられると、車速が設定速度以下、かつ、操舵装置が略直進位置、かつ、前後進切換手段が中立、かつ、クラッチがオフ（クラッチペダル１６が非操作）、かつ、ブレーキがオフ（ブレーキペダル１５及びパーキングレバー３９が非操作）、かつ、副変速装置が低速位置、かつ、トラクタに異常がなく、かつ、エンジン回転数が設定回転数以上の場合、自動走行準備モード８２に切り換わり、自動走行にかかる必要なデータがそろうと、自動走行モード８１となり自動走行が開始されるので、手動走行モード８０から自動走行モード８１に切り換わる途中で、自動走行準備モード８２に切り換わり、急発進や急旋回することなくスムーズに自動走行が開始される。

また、前記制御部３０は、前記自動走行準備モード８２において、車速が前記手動走行モード８０から自動走行準備モード８２への移行にかかる遅い設定速度よりも速い、または、操舵装置が直進位置でない、または、モード切換操作手段８４による切換操作から設定時間経過した場合は、手動走行準備モード８３に移行するので、車速が十分設定速度まで落ちずに自動走行に移行することがなく、または、自動走行移行時に旋回することもなく、モード切換操作手段となる自動・手動切換スイッチ７１による切換操作により反応がない場合にはそのまま維持することなく手動走行準備モード８３に移行する。そして、異常を認識して改善されると自動走行準備モード８２へ復帰することもでき、または、自動走行をやめて手動走行モード８０に速やかに移行することもできるようになる。

また、前記自動走行準備モード８２になると、制御部３０は、エンジン３をアイドル回転に変更し、走行停止制御を行うので、強制的に一旦停止してから自動走行モード８１に移行するので、急な変動が生じることがなく、確実に自動走行モード８１へ移行ができ、安全性の向上が図れる。

制御部３０には自動走行モード８１と手動走行モード８０を切り換えるモード切換手段８４が設けられ、制御部３０は、自動走行モード８１時に、前後進切換手段となる前後進切換レバー２２が中立以外、または、クラッチペダル１６が操作またはブレーキペダル１５またはパーキングレバー３９が操作された、または、副変速レバー２０が低速以外、または、モード切換操作手段となる自動・手動切換スイッチ７１が操作され、または、ＰＴＯスイッチ２５の操作が行われた場合、または、エンジン回転数が設定回転数以下になった場合には、自動走行が中断され、手動走行準備モード８３とするので、自動走行モード８１時に、手動操作が行われたときや自動走行モード８１では有り得ない回転数となると自動走行が中断され、容易に手動操作ができるようになり、意図しない走行を回避できる。また、自動走行モード８１から直接手動走行モード８０に移行しないため、急な車速変化やエンジン回転数変化や急旋回等が生じることがなく、スムーズな移行が図れる。また、手動操作の意思を確認することとなり、意図しないモード切換を防止できる。

前記手動走行準備モード８３になると、制御部３０は、エンジン３をアイドル回転に変更するので、一旦エンジン３の回転数を落としてから手動走行モード８０に移行することになり、急な速度変化が生じることがなくスムーズに手動走行モード８０に移行できる。

前記手動走行準備モード８３において、制御部３０は、自動走行開始条件を満たすと自動走行準備モード８２に移行するので、自動走行が中断した状態から容易に自動走行モード８１に復帰できてスムーズに発進できるようになる。

１トラクタ
４ステアリングハンドル
１７主変速レバー
２０副変速レバー
２１アクセルレバー
３０制御部
３７ＧＰＳ衛星
４０操舵アクチュエータ
４４主変速アクチュエータ
４７副変速アクチュエータ
６０エンジンコントローラ
７１自動・手動切換スイッチ
８０手動走行モード
８１自動走行モード
８２自動走行準備モード

Claims

ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して機体の位置を算出するＧＰＳ位置算出手段と、操舵装置を回動する操舵駆動手段と、エンジン回転制御手段と、変速手段と、これらを制御する制御部を備え、前記機体の位置に基づいて設定経路に沿って走行するように前記操舵駆動手段、エンジン回転制御手段及び変速手段を制御して自動走行可能とする自動走行モードと、変速操作手段、操舵操作手段及びエンジン回転操作手段の人為的操作に応じて前記機体の走行を可能とする手動走行モードとを備える走行車両において、制御部には自動走行モードと手動走行モードを切り換えるモード切換手段が設けられ、制御部は、自動走行モード時に、前後進切換手段が中立以外、または、クラッチペダルまたはブレーキペダルまたはパーキングレバーが操作され、または、副変速レバーが低速以外、または、モード切換操作手段が操作され、または、ＰＴＯの操作が行われた場合、または、エンジン回転数が設定回転数以下になった場合には、自動走行が中断され、手動走行準備モードとすることを特徴とする走行車両。
前記手動走行準備モードになると、制御部は、エンジンをアイドル回転に変更することを特徴とする請求項１に記載の走行車両。
前記手動走行準備モードにおいて、制御部は、自動走行開始条件を満たすと自動走行準備モードに移行することを特徴とする請求項２に記載の走行車両。