JP2017047762A - 走行作業機 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動走行から手動走行への移行時に行われる機体の制御が状況に応じて適切に実行される走行作業機の提供。
【解決手段】走行作業機は、自動走行に必要な自動走行情報に基づいて自動走行を実行する自動走行制御ユニット６１と、手動走行操作ユニット９からの操作信号に基づいて手動走行を実行する手動走行制御ユニット５２と、操作信号及び状態検出機器８から受け取った検出信号に基づいて機体状態を示す機体状態情報を出力する機体状態検知ユニット５１と、機体状態情報に基づいて自動走行制御ユニット６１による自動走行の禁止と当該自動走行の許可とを判定し、かつ機体状態情報に基づいて自動走行の禁止が指令された後の機体の制御を決定する自動禁止時制御指令を出力する自動走行管理部７を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動走行に必要な自動走行情報に基づいて自動走行を実行する自動走行制御ユニットと、手動走行操作ユニットからの操作信号に基づいて手動走行を実行する手動走行制御ユニットとを備えた走行作業機に関する。
運転者の操縦なしで自動的に走行する機能を備えた、コンバインやトラクタなどの走行作業機が提案されている。例えば、特許文献１には、予め設定された目標走行経路に沿って自動走行可能とする自動走行モードと、人為的操作に応じて機体の走行を可能とする手動走行モードと、自動走行準備モードと、手動走行準備モードとの間でのモード切替を行うモード切替手段を備える走行作業機が開示されている。自動走行準備モードは、手動走行モードから自動走行モードへの遷移モードであり、当該モードでは、エンジンはアイドル回転数となって走行停止状態となり、機体は自動走行開始指示が出るまで待機する。自動走行準備モード時において自動走行に必要なデータが整って自動走行開始指示が出されると、自動走行モードに移行する。また、自動走行準備モード時において、自動走行中断条件が満たされるか、あるいは、遷移後設定時間以上経過すると、手動走行準備モードに移行する。手動走行準備モードは、自動走行モードから手動走行モードへの遷移モードであり、当該モードでは、エンジンはアイドル回転数となって、走行停止となる。
特開２０１４−１８０８９４号
特許文献１による走行作業機では、自動走行から手動走行への移行時には手動走行準備モードが介在し、機体が停止する。例えば、自動走行における位置ずれの解消や障害物回避のため、ステアリングホイールや操縦レバーなどの手動走行操作ユニットを用いた一時的な手動走行が実行されると、一旦、機体は停止する。自動走行から手動走行への移行時の機体停止は、一般的には必要とされる機能である。しかしながら、わずかな速度の変更や操向角の修正などでも、機体がその都度停止すると、その機体状態によっては不適切ないしは不要なものとなる場合がある。また、自動走行から手動走行への移行時に、機体停止のみならず、エンジン停止も実行することが適切な場合もある。
上述した実情に鑑み、自動走行から手動走行への移行時に行われる機体の制御が機体状態に応じて適切に実行される走行作業機が要望されている。
本発明による走行作業機は、自動走行に必要な自動走行情報に基づいて自動走行を実行する自動走行制御ユニットと、手動走行操作ユニットからの操作信号に基づいて手動走行を実行する手動走行制御ユニットと、前記操作信号及び状態検出機器から受け取った検出信号に基づいて機体状態を示す機体状態情報を出力する機体状態検知ユニットと、前記機体状態情報に基づいて前記自動走行制御ユニットによる自動走行の禁止と当該自動走行の許可とを判定し、かつ前記機体状態情報に基づいて前記自動走行の禁止が指令された後の機体の制御を決定する自動禁止時制御指令を出力する自動走行管理部とを備えている。
この構成によれば、機体状態検知ユニットが、手動走行操作ユニットに対して行われた手動操作を操作信号から検知し、さらに、機体搭載機器の挙動を状態検出機器の検出信号から検知し、その結果、機体の様々な状態を検知することができる。この検知結果としての機体状態情報には、自動走行における目標値と実測値との差、機体の現在の状態、操作員による手動操作、その手動操作時の機体搭載機器の挙動の内容などが含まれている。自動走行の禁止、つまり自動走行から手動走行への移行指令が与えられたと判定された場合には、機体状態情報に基づいて、自動禁止時制御指令が対応する動作機器に出力され、次に行われるべき機体の制御は、機体状態が反映されたものとなる。自動禁止時制御指令には、例えば、「エンジン停止」、「機体停止」、「機体走行の続行」、「一時的手動走行後の自動走行への復帰」などが含まれる。
自動走行制御では手動走行制御に比べて車載ネットワークで伝送される制御データ量が大きくなる。また、手動走行制御でのみ取り扱われる制御データと自動走行制御でのみ取り扱われる制御データとが存在する。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記手動走行制御ユニット及び機体状態検知ユニットは第１車載ネットワークに接続されており、前記自動走行制御ユニットは第２車載ネットワークに接続されており、前記第１車載ネットワークと前記第２車載ネットワークとの間のブリッジとして機能する中継ユニットが備えられており、前記中継ユニットは前記第１車載ネットワークと前記第２車載ネットワークとの間で伝送されるべきデータを選択するフィルタ機能を有する。これにより、手動走行制御でのみ取り扱われる制御データが第２車載ネットワークを流れる無駄、及び自動走行制御でのみ取り扱われる制御データが第１車載ネットワークを流れる無駄を抑制することができる。つまり、車載ネットワークの役割が第１車載ネットワークと第２車載ネットワークとに分業されるため、それぞれの車載ネットワークの負担を軽くすることができる。さらには、完全に自律走行する自動走行作業機はまだ開発途上にあり、手動走行制御ユニットによる手動走行が既に構築されている走行作業機に自動走行制御ユニットが組み込まれる形態が少なくないことから、第２車載ネットワークを第１車載ネットワークに付加的に接続することには利点がある。
自車位置情報を取得する自車位置検出モジュールは、自動走行制御にとって必須となる構成要素であり、短い時間間隔で自車位置が更新され、その都度自車位置情報が出力されるので、自車位置検出モジュールから自動走行制御系の機能部に出力される伝送データ量は大きくなる。このため、自車位置情報を取得する自車位置検出モジュールが、主に自動走行制御系の機能部が構築されている第２車載ネットワークに接続されていると好都合である。
自動走行が禁止（中止）された時には、そのまま手動走行に移行することで、機体の停止を伴わず走行状態が維持されるので、作業が途切れないという利点がある。逆に、緊急避難的に自動走行が禁止（中止）された時には、手動走行に移行せずに、機体を停止させることが好ましい。さらなる緊急時には、機体の停止のみならず、エンジンを停止させることが必要となる。つまり、自動走行の禁止（中止）時に、機体がどのように制御されるのが望ましいかは、機体の状況（状態）に依存する。このことから、自動走行の禁止が指令された後の機体の制御を決定するために用いられる機体状態情報には、機体の現在の状態を示す情報が含まれていることが好適である。また、機体が種々の動作機器の制御動作によって運転されていることから、その制御誤差（目標値と実績値の差）が大きくなった場合、自動走行が禁止されることが望ましい。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、自動走行の禁止が指令された後の機体の制御を決定するために用いられる機体状態情報に、目標値と実績値との間の相違を示す情報が含まれる。
特に、自動走行制御ユニットの異常が検知された場合、自動走行が破綻する可能性が高いので、自動走行を禁止することが好適である。
自動走行の禁止及び自動走行の禁止に伴う機体の制御を決定する自動走行管理部には、機体状態情報のみならず種々のデータが入力される。また、自動走行管理部は自動走行から手動走行の移行、及び手動走行から自動走行の移行も管理することになるので、自動走行制御ユニット及び手動制御ユニットとの間でも多くのデータの交換が行われる。このようなデータの交換を効率よく行うため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記自動走行管理部は前記第１車載ネットワーク内で前記手動走行制御ユニットと連係する第１自動走行管理部と、前記第２車載ネットワーク内で前記自動走行制御ユニットと連係する第２自動走行管理部とを備え、かつ前記機体状態情報は、前記中継ユニットを介して前記機体状態検知ユニットから前記第２自動走行管理部に伝送される。この構成により、自動走行管理部と自動走行制御ユニットとの間のデータ交換と、自動走行管理部と手動走行制御ユニットとの間のデータ交換とが、より効率的となる。
自動走行管理部が自動走行の禁止及び自動走行の禁止に伴う機体の制御を決定する際に用いられる機体状態情報の内容を選択できることも要望される。例えば、自動走行中に変速レバーが操作された時に自動走行が禁止されるような制御ルールが設定されていても、ユーザによっては、そのような制御ルールは不要な場合がある。つまり、変速レバーの操作を検出する検出信号は、自動走行の禁止の判定条件から外すことが要求される。このような実情も考慮して、本発明の実施形態の１つでは、前記機体状態情報の出力に用いられる前記検出信号が選択可能に構成されている。
本発明による走行作業機における自動走行制御と手動走行制御との基本原理を説明する説明図である。 本発明による走行作業機の実施形態の１つであるコンバインの側面図である。 コンバインの平面図である。 コンバインのキャビンの内部を示す平面断面図である。 コンバインの制御系を説明するための機能ブロック図である。 自動走行から手動走行への移行後に実施可能な複数のモードの機体制御を説明する説明図である。
本発明による走行作業機の具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて、自動走行制御と手動走行制御との基本原理、特に自動走行から手動走行への移行制御における基本原理を説明する。ここでの走行作業機は、操縦レバーなどを含む手動走行操作ユニット９を操作員が操作することによって出力される操作信号に基づいて機体を手動走行させる手動走行制御ユニット５２と、自動走行情報に基づいて自動走行を実行する自動走行制御ユニット６１とを備えている。自動走行情報には、自車位置、目標経路、自動走行中に実行しなければならない走行機器や作業機器の動作内容などが含まれている。自車位置は、ＧＰＳやＧＮＳＳ等を用いた衛星航法やＩＭＵセンサ等を用いた慣性航法に基づいて算定される。自動走行制御ユニット６１は、自動走行情報に基づく自動走行を実行するために、走行機器や作業機器に制御信号を出力する機器制御ユニット５３に制御データを与える。この制御データには、予め設定されている目標走行経路に自車位置を合わせるための操向制御や車速制御に関する情報などの走行機器制御情報、及び当該目標走行経路の走行中に行うべき作業を実行するための作業機器に対する作業制御に関する情報である作業機器制御情報が含まれている。機器制御ユニット５３は、この制御データを利用して走行機器や作業機器に出力する制御信号を生成する。エンジンの制御はエンジン制御ユニット５４からの制御信号を通じて制御される。
走行作業機には、作業機の種々の状態を検知して、機体状態を示す機体状態情報を出力する機体状態検知ユニット５１が備えられている。機体状態検知ユニット５１には、走行機器や作業機器の挙動を検出する状態検出機器８の検出信号、及び手動走行操作ユニット９の操作信号が入力される。状態検出機器８には、例えば、各種作業機器のクラッチの入り切りを検出するセンサ、車速センサ、燃料タンク中の燃料残量を検出するセンサ、緊急停止スイッチ、走行作業機がコンバインの場合においては、穀粒タンクの貯留穀粒量を検出するセンサなど、各種センサやスイッチが含まれる。さらに、状態検出機器８には、衛星航法などを用いて自車位置を検出する自車位置検出モジュールや、ＥＣＵと呼ばれる電子制御ユニットにおける異常検出をチェックする制御異常チェックモジュールなどを含めることも可能である。これにより、機体状態検知ユニット５１は、自動走行時における自車位置と目標走行経路とのずれや、電子制御ユニットの異常を検知することも可能である。また、手動走行操作ユニット９には、操縦操作具や変速操作具などが含まれており、手動走行操作ユニット９からそれらの操作具の操作信号が出力される。従って、この機体状態情報から、この走行作業機に乗り込んでいるか、あるいは作業現場に立ち合っている操作者の意図、機体の不調、作業走行から非作業走行または非作業走行から作業走行への移行要請なども推定することが可能である。
自動走行制御ユニット６１による自動走行の禁止、及び自動走行制御ユニット６１による自動走行の許可は、機体状態検知ユニット５１からの機体状態情報に基づいて自動走行管理部７によって行われる。自動走行管理部７は、機体状態情報に基づいて自動走行の禁止が決定された場合、自動走行の禁止に伴う、種々の機体の制御を選択的に行うための自動禁止時制御指令を出力する。
自動走行の禁止は、例えば、以下のような機体状態が生じた場合に決定される。
（１）緊急停止スイッチがＯＮされた場合；
（２）機体操縦のための操縦レバーが手動操作された場合；
（３）変速レバーが所定時間を超えて中立位置に維持された場合；
（４）エンストや手動切り操作を通じてエンジンが停止した場合；
（５）走行作業機がコンバインであり、その穀粒タンクが満了と判定された場合；
（６）自動走行を実行するためのスイッチがＯＦＦされた場合；
（７）自車位置が目標走行経路から所定値以上にずれることが所定時間継続した場合；
（８）走行機器や作業機器の制御目標と実測との不一致が所定時間継続した場合；
（９）ＣＰＵを中核要素とする各種制御ユニット（自動走行制御ユニット６１や手動走行制御ユニット５２など）の異常が検出された場合；
（１０）設定された目標走行経路の走行が完了した場合；
（１１）燃料残量がゼロ近い状態で、単位作業走行（例えば、１ライン分の作業走行経路）が終了した場合；
（１２）穀粒タンクが満杯レベル（３／４以上）で、単位作業走行が終了した場合。
自動走行の禁止の決定とともに出力される自動禁止時制御指令には、「エンジンの停止（エンジン停止指令）」、「機体走行の停止（走行停止指令）」、さらには、機体走行が続行されるものとして、「手動走行制御による手動走行への移行（自動−手動移行指令）」や、「一時的手動走行後の自動走行への復帰（自動―手動―自動移行指令）」などが提案される。自動禁止時制御指令の内容は、自動走行の禁止を導いた機体状態に依存する。例えば、「エンジンの停止」は、上述した機体状態（１）や（７）などに対応させることができる。「機体走行の停止」は、上述した機体状態（５）、（６）、（８）〜（１０）などに対応させることができる。「手動走行制御による手動走行への移行」は、（２）や（３）などに対応させることができる。もちろん、自動禁止時制御指令の内容と自動走行の禁止の原因となる機体状態との対応付けはこれらに限定されるわけではない。また、選択された特定の機体状態を自動走行の禁止の決定の要因から除外する構成を採用することも可能である。
次に、図面を用いて、本発明による走行作業機の具体的な実施形態の１つを説明する。図２は、走行作業機の一例であるコンバインの側面図であり、図３は平面図である。このコンバインは自脱型コンバインであり、クローラ式の走行装置１と、走行装置１によって支持される機体フレーム２とを備えている。機体フレーム２の前部には、植立穀稈を刈り取る上下昇降可能な刈取部３が備えられている。機体フレーム２の後部には、刈取穀稈を脱穀する脱穀装置１１と穀粒を貯留する穀粒タンク１２とが、左右方向に並べて配置されている。機体フレーム２の前部であって穀粒タンク１２の前方には、運転者が搭乗するキャビン１３が備えられている。キャビン１３は天井パネル１４を備えている。キャビン１３の下方には、エンジン１０が配置されている。穀粒タンク１２には、穀粒タンク１２内の穀粒を排出するアンローダ１５が備えられている。
刈取部３は、左右向きの水平な揺動軸心周りで揺動可能に構成されている。刈取部３は、植立穀稈を引き起こす引起装置３１と、引起穀稈を刈り取る刈取装置３２と、刈取穀稈を脱穀装置１１に搬送する搬送装置３３とを有している。
図３と図４とに示すように、キャビン１３には、運転座席１３０が設けられている。運転座席１３０の前方側にはフロントパネル１３１が、運転座席１３０の左方にはサイドパネル１３２が設けられている。フロントパネル１３１には、例えば、操縦レバー（ステアリングレバー）９１などの操作具や、各種情報を表示するメータパネル１３３が配置されている。メータパネル１３３には、作業速度やエンジン回転、燃料残量を示すメータ画面などが表示される。さらに、特定の情報をグラフィカルに表示するための液晶パネル等のモニタ１３４が、例えば、キャビン１３内における左側上部に配置されている。モニタ１３４には、自動作業走行に用いられる目標走行経路の選択画面などが表示される。サイドパネル１３２には、例えば、主変速レバー９２やその他の操作具が配置されている。サイドパネル１３２には、アンローダ用のリモコン１３５が載置されている。
このコンバインは、運転者の操縦レバー９１や主変速レバー９２の操作に基づく手動走行だけでなく、設定された目標経路に沿った自動走行も可能である。自動走行に関する操作具として、図４に示すように、サイドパネル１３２に、自動走行の実行または中止を指令するオートパイロットＯＮ・ＯＦＦスイッチ９０が配置されている。オートパイロットＯＮ・ＯＦＦスイッチ９０は、その他のスイッチも含め、モニタ１３４に表示されるソフトウエアスイッチで代用してもよいし、両方の形態で備えられてもよい。
キャビン１３の上方には、図２と図３に示すように、天井パネル１４の側端から上方に延びたブラケットに取り付けられた自車位置検出ボックス６２０が配置されている。この自車位置検出ボックス６２０には自車位置検出のために用いられるアンテナ及び演算機器等が内蔵されている。この実施形態では、自車位置検出には、衛星航法と慣性航法とが採用されている。
図５には、このコンバインに構築されている制御系が示されている。この制御系は、図１を用いて説明された基本原理を採用しており、第１車載ネットワーク５Ａと第２車載ネットワーク５Ｂとを備えている。第１車載ネットワーク５Ａと第２車載ネットワーク５Ｂとは、中継ユニット５Ｃによってブリッジされている。第１車載ネットワーク５Ａには、コンバインの基本的な動作制御を行う機能要素、例えば、入力信号処理ユニット５０、機体状態検知ユニット５１、手動走行制御ユニット５２、機器制御ユニット５３、エンジン制御ユニット５４、報知ユニット５５が構築されている。第２車載ネットワーク５Ｂには、主に自動走行に関する機能要素、例えば、自動走行制御ユニット６１、自車位置検出モジュール６２、外形マップ算定部６３、経路算定部６４が構築されている。さらにこの実施形態では、手動走行制御ユニット５２による手動走行制御と自動走行制御ユニット６１による自動走行制御との関係を管理する自動走行管理部７の構成要素の１つとして第１自動走行管理部７１が第１車載ネットワーク５Ａに構築され、自動走行管理部７の構成要素のさらなる１つとして第２自動走行管理部７２が第２車載ネットワーク５Ｂに構築されている。
機器制御ユニット５３は、走行用の各種動作機器（走行機器）に制御信号を与えて駆動させる走行機器制御部５３１と、作業用の各種動作機器（作業機器）に制御信号を与えて駆動させる作業機器制御部５３２とを含む。走行機器と作業機器はここでは動作機器２０と総称されている。エンジン制御ユニット５４は、エンジン１０の始動、停止、回転数調整などのためにエンジン１０に制御信号を与える。図５に示されている手動走行操作ユニット９は、コンバインの作業走行において人為操作される操作具の総称であり、操縦レバー９１や主変速レバー９２などが含まれる。このコンバインでは、基本的にはバイワイヤ方式が採用されており、手動走行操作ユニット９に対する操作は、操作信号として入力信号処理ユニット５０に入力される。状態検出機器８は、上述したように、コンバインに装備されている各種センサやスイッチの総称である。各種走行機器や作業機器からなる動作機器の状態を検出する状態検出機器８からの検出信号も基本的には入力信号処理ユニット５０に入力される。
機体状態検知ユニット５１は、状態検出機器８からの検出信号に基づいてコンバインの種々の状態を検知することができ、そのようなコンバインの状態を示す機体状態情報を出力する。機体状態情報には、操縦レバー９１や主変速レバー９２の状態、刈取部３の状態、穀粒タンク１２の穀粒蓄積状態、車速センサの状態、緊急停止スイッチの状態、さらには各種動作機器に対する目標値と実績値との差（相違度）などが含まれる。
報知ユニット５５は、報知信号を報知デバイス７３に送信し、運転者や周囲に与えるべき種々の情報を報知する。報知デバイス７３には、上述したモニタ１３４だけでなく、機体内外の種々のランプ（例えば図２や図３に示される報知灯７３１）やブザー７３２なども含まれる。
手動走行制御ユニット５２は、入力信号処理ユニット５０を通じて入力された信号や機体状態検知ユニット５１からの機体状態情報を利用して演算処理や判定処理を施し、手動操作に基づく動作機器２０の動作を制御するためのデータを生成する。生成されたデータは機器制御ユニット５３に送られ、機器制御ユニット５３から動作機器２０に制御信号として出力される。これにより、手動操作に対応する動作機器２０の動作が実現する。例えば、方向転換出力信号に基づいて走行装置１の方向転換駆動が行われ、機体進行方向が変更される。
自車位置検出モジュール６２は、ＧＮＳＳ（ＧＰＳでもよい）を用いて緯度や経度などの方位を検出する衛星航法用モジュール６２１を備えており、その構成は、カーナビゲーションシステムなどで用いられている測位ユニットに類似している。この実施形態における自車位置検出モジュール６２には、瞬間的な作業車両の動き（方向ベクトルなど）や向きを検出するために、及び衛星航法用モジュール６２１を補完する、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサを組み込んだ慣性航法用モジュール６２２が備えられている。
外形マップ算定部６３は、自動作業走行の対象となる圃場の外形マップを算定する。一般には、麦や米が実っている圃場の外周を手動走行で周回作業走行し、その際に自車位置検出モジュール６２によって取得された自車位置データ（自車位置情報）から、自動作業走行すべき未作業領域の外形マップを算定する。外形マップが算定されると、この外形マップに基づいて、経路算定部６４が未作業領域を作業走行するための目標走行経路を算定する。
自動走行制御ユニット６１は、自動走行に必要な自動走行情報に基づいて自動走行を実行する。自動走行情報には、自車位置データに基づく自車位置と目標走行経路とのずれ、自車の進行方向の目標走行経路の延び方向とのずれ、予め設定されている車速、目標走行経路を走行中に行うべきに作業装置の動作、状態検出機器８からの機体状態情報などが含まれている。自動走行制御ユニット６１は、このような自動走行情報に基づいて必要な制御データを機器制御ユニット５３に与え、コンバインに搭載されている走行機器や作業機器を制御する。
自動走行管理部７の構成要素の１つである第２自動走行管理部７２は、第１自動走行管理部７１と協働して、図１を用いて説明したように、自動走行制御ユニット６１による自動走行の禁止と当該自動走行の許可とを判定し、かつ機体状態情報に基づいて自動走行の禁止が指令された後の機体の制御を決定する自動禁止時制御指令を出力する。
この実施形態では、中継ユニット５Ｃは、第１車載ネットワーク５Ａと第２車載ネットワーク５Ｂとの間のデータ交換を行うだけでなく、それ自体にも外部機器に対する入出力インターフェースやデータ処理部を備えている。さらに、中継ユニット５Ｃはデータを第１車載ネットワーク５Ａと第２車載ネットワーク５Ｂのいずれかに転送するか選択するフィルタ機能も有する。また、中継ユニット５Ｃには、報知デバイス７３としての報知灯７３１やブザー７３２、オートパイロットＯＮ・ＯＦＦスイッチ９０が接続され、さらには無線方式で自動走行用リモコン９５が接続されている。
中継ユニット５Ｃを介して、第１車載ネットワーク５Ａから第２車載ネットワーク５Ｂへ、あるいは第２車載ネットワーク５Ｂから第１車載ネットワーク５Ａへ、種々のデータが伝送可能であるが、中継ユニット５Ｃのフィルタ機能により無制限なデータの行き来は制限可能である。さらには、中継ユニット５Ｃを分断点として、第１車載ネットワーク５Ａと第２車載ネットワーク５Ｂとを切り離すことができる。その際、第１車載ネットワーク５Ａ及び第２車載ネットワーク５Ｂは独立して機能することができるので、一方では、第１車載ネットワーク５Ａだけを備えたコンバインは手動制御運転可能であり、他方では、取り外された第２車載ネットワーク５Ｂは単独で自動制御運転のシミュレーション等の実行が可能である。
報知灯７３１は、図２と図３とに示すように、穀粒タンク１２の天井に立設された円柱状のランプであり、自動走行時に点灯し、コンバインが自動走行中であることを周囲に知らせることができる。同様にブザー７３２を通じて、コンバインが自動走行中であることを周囲に知らせることもできる。また、オートパイロットＯＮ・ＯＦＦスイッチ９０は自動走行を行うためのスイッチであり、少なくともこのオートパイロットＯＮ・ＯＦＦスイッチ９０がＯＮ状態でなければ、自動走行は行われない。コンバインの自動走行時は、コンバインの外から必要最低限の指令をコンバインに与える必要があるので、自動走行用リモコン９５が用意されている。自動走行用リモコン９５には、例えば、緊急停止ボタン、エンジン始動ボタン、自動運転ボタンが容易されており、外部から、コンバインの緊急停止、エンジンの始動、自動運転の指令をコンバインの制御系に与えることができる。
この実施の形態では、操作員が自動走行中に操縦レバー９１を操作すると、自動走行制御に対して禁止指令が出され、自動走行が中止される。但し、機体の走行は続行される。このような事態は、目標走行経路に存在する何らかの障害物を回避する際に発生する。この自動走行から手動走行への移行後の、機体の制御として複数のモードが選択可能である。図６を用いてその複数のモードを説明するこれらの一連の制御は自動走行管理部７によって行われる。
（１）運転者が目標走行経路上に存在する障害物を見つけた場合（＃１）、回避方向転換点：Ｐ１で操縦レバー９１を操作して左旋回を行う（＃２）。この時点で、走行制御は、自動走行から手動走行に移行する。
（２）この左旋回で機体が障害物を回避する姿勢となり、その走行前方には障害物は存在しなくなる（＃３）。この時点：Ｐ２での走行制御は予め次の３つ（ａ）（ｂ）（ｃ）から選択しておくことができる；
（ａ）機体の停止。自動走行から手動走行への緊急避難的な移行であるので、一旦機体を自動停止させ（走行停止指令の出力）、次の走行制御（自動走行または手動走行）を運転者に委ねる（＃ａ）。
（ｂ）とりあえず手動走行を続行する。障害物を通り過ぎる走行と、目標走行経路への復帰走行を運転者によって手動で行う（＃ｂ）。
（ｃ）運転者が手動操作を止めた時、例えば、操縦レバー９１に対する操作を止めた時、あるいは操縦レバー９１が中立位置に戻された時に、手動走行から自動走行に移行する。これにより、自動走行制御ユニット６１が、自車位置検出モジュール６２によって取得される自車位置が目標走行経路に一致するように操向指令を生成し、機器制御ユニット５３を通じて走行装置１を駆動する（＃ｃ）。
なお、この３つの走行制御の選択を予め設定しておく代わりに、機体が障害物を回避する姿勢となった段階での運転者の手動走行操作ユニット９に対する何らかの操作によって決定するような構成を採用してもよい。
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、自動走行管理部７は第１自動走行管理部７１と第２自動走行管理部７２とに機能分割され、第１自動走行管理部７１は手動走行制御ユニット５２が含まれている第１車載ネットワーク５Ａ内に構築されており、第２自動走行管理部７２は自動走行制御ユニット６１が含まれている第２車載ネットワーク５Ｂ内に構築されている。しかしながら、自動走行管理部７は必ずしも、機能分割しなくてもよい。また、第１自動走行管理部７１を手動走行制御ユニット５２に組み込んでもよいし、第２自動走行管理部７２を自動走行制御ユニット６１に組み込んでもよい。
（２）上述した実施形態では、コンバインの制御系は、中継ユニット５Ｃでブリッジされた第１車載ネットワーク５Ａと第２車載ネットワーク５Ｂとを備えていたが、３つ以上の車載ネットワークを備えてもよいし、単一の車載ネットワークで構成してもよい。第１車載ネットワーク５Ａを従来の手動走行車両の車載ネットワークとすれば、従来の手動走行車両に自動走行機能を付加する場合、中継ユニット５Ｃでブリッジされ第２車載ネットワーク５Ｂに自動走行に関する機能ブロックを構築することで、従来の手動走行車両の車載ネットワークを実質的にそのまま流用することができるという利点が得られる。
本発明は、自脱型コンバイン、普通型コンバイン、あるいは田植機やトラクタなどの作業車に適用することが可能である。
５Ａ ：第１車載ネットワーク
５Ｂ ：第２車載ネットワーク
５Ｃ ：中継ユニット
５０ ：入力信号処理ユニット
５１ ：機体状態検知ユニット
５２ ：手動走行制御ユニット
５３ ：機器制御ユニット
５３１ ：走行機器制御部
５３２ ：作業機器制御部
５４ ：エンジン制御ユニット
５５ ：報知ユニット
６１ ：自動走行制御ユニット
６２ ：自車位置検出モジュール
６２０ ：自車位置検出ボックス
６２１ ：衛星航法用モジュール
６２２ ：慣性航法用モジュール
６３ ：外形マップ算定部
６４ ：経路算定部
７ ：自動走行管理部
７１ ：第１自動走行管理部
７２ ：第２自動走行管理部
９ ：手動走行操作ユニット
９０ ：オートパイロットＯＮ・ＯＦＦスイッチ

Claims (11)

  1. 自動走行に必要な自動走行情報に基づいて自動走行を実行する自動走行制御ユニットと、
    手動走行操作ユニットからの操作信号に基づいて手動走行を実行する手動走行制御ユニットと、
    前記操作信号及び状態検出機器から受け取った検出信号に基づいて機体状態を示す機体状態情報を出力する機体状態検知ユニットと、
    前記機体状態情報に基づいて前記自動走行制御ユニットによる自動走行の禁止と当該自動走行の許可とを判定し、かつ前記機体状態情報に基づいて前記自動走行の禁止が指令された後の機体の制御を決定する自動禁止時制御指令を出力する自動走行管理部と、
    を備えた走行作業機。
  2. 前記手動走行制御ユニット及び機体状態検知ユニットは第１車載ネットワークに接続されており、前記自動走行制御ユニットは第２車載ネットワークに接続されており、前記第１車載ネットワークと前記第２車載ネットワークとの間のブリッジとして機能する中継ユニットが備えられており、前記中継ユニットは前記第１車載ネットワークと前記第２車載ネットワークとの間で伝送されるべきデータを選択するフィルタ機能を有する請求項１に記載の走行作業機。
  3. 前記自動走行管理部は、前記第１車載ネットワーク内で前記手動走行制御ユニットと連係する第１自動走行管理部と、前記第２車載ネットワーク内で前記自動走行制御ユニットと連係する第２自動走行管理部とを備え、かつ
    前記機体状態情報は、前記中継ユニットを介して前記機体状態検知ユニットから前記第２自動走行管理部に伝送される請求項２に記載の走行作業機。
  4. 自車位置情報を取得する自車位置検出モジュールが前記第２車載ネットワークに接続されている請求項２または３に記載の走行作業機。
  5. 前記機体状態情報には、前記機体の現在の状態を示す情報が含まれている請求項１から４のいずれか一項に記載の走行作業機。
  6. 前記機体状態情報には、目標値と実績値との間の相違を示す情報が含まれている請求項１から５のいずれか一項に記載の走行作業機。
  7. 前記自動走行管理部は、前記自動走行制御ユニットの異常が検知された場合、前記自動走行制御ユニットによる自動走行を禁止する請求項１から６のいずれか一項に記載の走行作業機。
  8. 前記自動走行制御ユニットによる自動走行が禁止された場合、エンジン停止指令が出力される請求項１から７のいずれか一項に記載の走行作業機。
  9. 前記自動走行制御ユニットによる自動走行が禁止された場合、走行停止指令が出力される請求項１から７のいずれか一項に記載の走行作業機。
  10. 前記自動走行制御ユニットによる自動走行が禁止された場合、前記手動走行制御ユニットによる手動走行が許可される請求項１から７のいずれか一項に記載の走行作業機。
  11. 前記機体状態情報の出力に用いられる前記検出信号が選択可能である請求項１から１０のいずれか一項に記載の走行作業機。
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