JP2020135802A

JP2020135802A - 作業車両

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Publication number: JP2020135802A
Application number: JP2019032571A
Authority: JP
Inventors: 良平上田; Ryohei Ueda; 黒田　智之; Tomoyuki Kuroda; 智之黒田; 尾崎　愼右; Shinsuke Ozaki; 愼右尾崎; 謙一宮井; Kenichi Miyai; 健太大西; Kenta Onishi
Original assignee: Yanmar Power Technology Co Ltd
Current assignee: Yanmar Power Technology Co Ltd
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: EP3932160A4; EP3932160A1; WO2020174887A1; CN113015428A; US20220159898A1; JP7348731B2; US11758833B2; KR20210130702A; JP2023021966A

Abstract

【課題】測位状態が頻繁に変わる場合にオペレータに誤解を与えることを防止できる作業車両を提供する。【解決手段】衛星測位システムからの測位信号を受信し、測位信号に基づいて自車位置を計測する測位ユニット４３と、測位ユニット４３の測位状態に基づいて測位精度を判定し、測位精度が所定精度以上であるときに自動走行を許可する制御部６０と、制御部６０による制御に応じて、測位精度が所定精度以上の第１精度であることを示す第１報知、及び、測位精度が所定精度以上の第２精度であることを示す第２報知を実行する報知部６６とを備え、測位精度の第１精度への遷移に応じて第１報知を実行してから第１所定時間内に、測位精度が第１精度から第２精度に遷移する条件を満たした場合に、第２所定時間が経過するまでは第１報知を継続して実行し、その第２所定時間の経過後に第１報知を終了して第２報知を実行するように構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、衛星測位システムを利用して自動走行を行う作業車両に関する。

従来、衛星測位システムを利用して圃場内を自動走行する作業車両が知られている。自動走行では自車位置を高精度に特定する必要があるため、通信する衛星数や通信不良（例えば障害物の存在）などに起因して測位状態が低下したときは、自動走行を停止するように構成される。測位状態は、自動走行を継続できるか否かの一つの判断基準となるので、特許文献１に示されているようにオペレータに報知することが有用である。しかし、測位状態は状況次第で頻繁に変わるため、それに追従して高頻度で報知が変更されると、現在の測位状態が不安定であるとの誤解を与えたりする恐れがある。

実開昭６３−０６７８８７号公報

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、測位状態が頻繁に変わる場合にオペレータに誤解を与えることを防止できる作業車両を提供することにある。

本発明に係る作業車両は、衛星測位システムを利用して自車位置を特定しながら自動走行を行う作業車両であって、前記衛星測位システムからの測位信号を受信し、前記測位信号に基づいて自車位置を計測する測位部と、前記測位部の測位状態に基づいて測位精度を判定し、前記測位精度が所定精度以上であるときに自動走行を許可する制御部と、前記制御部による制御に応じて、前記測位精度が前記所定精度以上の第１精度であることを示す第１報知、及び、前記測位精度が前記所定精度以上の第２精度であることを示す第２報知を実行する報知部とを備え、前記第１精度への遷移に応じて前記第１報知を実行してから第１所定時間内に、前記測位精度が前記第１精度から前記第２精度に遷移する条件を満たした場合に、第２所定時間が経過するまでは前記第１報知を継続して実行し、前記第２所定時間の経過後に前記第１報知を終了して前記第２報知を実行するように構成されたものである。

自動走行が許可される測位精度（第１及び第２精度）が続くのであれば、続け様に測位状態が変更されたとしても、そのまま自動走行を継続することに問題はない。そこで、この作業車両では、上記のように第１所定時間内で続け様に測位状態が変更される場合に、報知を即座には変更せず、第２所定時間の経過後に変更するようにしている。これにより、測位状態が頻繁に変わる場合にオペレータに誤解を与えることを防止できる。

前記制御部は、前記測位精度が前記第１精度及び前記第２精度よりも低精度な第３精度であるときに自動走行の開始を禁止しつつ自動走行の継続は許可し、前記報知部は、前記制御部による制御に応じて、前記測位精度が前記第３精度であることを示す第３報知を実行し、前記第２精度への遷移に応じて前記第２報知を実行してから第３所定時間内に、前記測位精度が前記第２精度から前記第３精度に遷移する条件を満たした場合に、第４所定時間が経過するまでは前記第２報知を継続して実行し、前記第４所定時間の経過後に前記第２報知を終了して前記第３報知を実行するように構成されていることが好ましい。自動走行の開始は許可されないが自動走行の継続（続行）は許可される測位精度（第３精度）に対し、その報知の取り扱いを高精度の測位精度（第１及び第２精度）と同様にしているため、オペレータに誤解を与えることをより効果的に防止できる。

前記制御部は、前記測位精度が前記第１精度及び前記第２精度よりも低精度な第４精度であるときに自動走行の開始及び継続を禁止し、前記報知部は、前記制御部による制御に応じて、前記測位精度が前記第４精度であることを示す第４報知を実行し、前記測位精度が前記第４精度に遷移する条件を満たした場合に、前記第４報知を即座に実行するように構成されていることが好ましい。自動走行の開始も継続も禁止される測位精度（第４精度）に対しては、その報知を即座に変更することにより、自動走行の終了原因が測位状態の悪化であることをオペレータに遅滞なく報知できる。

運転座席の前方に設けられた操向ハンドルと、自動走行の開始を指示するための指示具と、前記報知部を構成する表示具とを有する操作部材と、前記操作部材を支持するアーム部材とを備え、前記アーム部材で支持された前記操作部材は、平面視において前記操向ハンドルの前端から後端に至る範囲内を移動できるが、平面視において前記操向ハンドルの後端よりも後方には移動できないように構成されていることが好ましい。操作部材が上記の範囲内を移動できることにより、オペレータが自動走行の開始を指示したり、測位精度を確認したりするうえで都合が良い。また、操向ハンドルの後端よりも後方に操作部材を移動できないため、操作部材による視認性の悪化を防止できる。

本発明に係る作業車両の一例である田植機の左側面図田植機の一部を示す平面図運転操作部を左前方から見た斜視図操作部材の操作面を示す図自動走行に関する主要な構成を示すブロック図測位精度と自動走行及び報知との関係の一例を示す表報知を変更するタイミングを説明する図報知を変更するタイミングを説明する図報知を変更するタイミングの変形例を説明する図報知を変更するタイミングの変形例を説明する図報知を変更するタイミングの変形例を説明する図報知を変更するタイミングの変形例を説明する図報知を変更するタイミングを説明する図操作部材における発光部の点灯パターンの一例を示す図自動走行に関する制御構造の一例を示すブロック図自動走行に関する制御構造の変形例を示すブロック図

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、乗用型の作業車両の一例として、図１に示す田植機１を示す。但し、本発明に係る作業車両は、田植機に限られるものではなく、例えば、トラクタやコンバイン、苗移植機などの農用作業車両であってもよい。或いは、土木建築作業車両や除雪車などであってもよい。

［田植機の全体構造］
まずは、田植機１の全体構造について簡単に説明する。図１では、田植機１の前後方向及び上下方向を矢印で示しており、紙面に垂直な方向が左右方向となる。田植機１は、走行部１０と、作業部としての植付部２０とを有する。植付部２０は、走行部１０の後方に配置されている。植付部２０は、昇降機構２１を介して走行部１０の後部に昇降自在に連結されている。田植機１は、走行部１０により圃場内を走行しながら、植付部２０により苗を植え付ける苗植え（田植え）作業を実行できるように構成されている。

走行部１０は、走行機体２と、走行機体２を支持する左右一対の前輪３と、同じく左右一対の後輪４とを有する。前輪３は、フロントアクスルケース５から左右両側に延びた前車軸に取り付けられている。フロントアクスルケース５は、ミッションケース８の側方に設けられ、走行機体２の前部で支持されている。後輪４は、リアアクスルケース６から左右両側に延びた後車軸に取り付けられている。リアアクスルケース６は、ミッションケース８から後方に向けて突出した筒状フレーム９の後端部に設けられ、走行機体２の後部で支持されている。

走行機体２の前部には、駆動源であるエンジン７が搭載されている。エンジン７は、ボンネット１１によって覆われている。エンジン７の動力は、エンジン７の後方に配置されたミッションケース８に伝達され、そのミッションケース８を介して前輪３及び後輪４に伝達される。前輪３及び後輪４に動力を伝達して回転駆動させることにより、走行部１０が前後方向に走行することができる。

走行機体２の後端部には、リンクフレーム１７が立設されている。リンクフレーム１７には、昇降機構２１を介して植付部２０が昇降自在に連結されている。昇降機構２１は、ロワリンク２１ａとトップリンク２１ｂとを有する。ロワリンク２１ａには、油圧式の昇降シリンダ２２のロッド先端部が連結している。昇降シリンダ２２のシリンダ基端部は、筒状フレーム９の上面後部に上下回動可能に支持されている。昇降シリンダ２２を伸縮させることで昇降機構２１が上下方向に回動し、植付部２０が昇降するように構成されている。

植付部２０は、エンジン７からミッションケース８及びＰＴＯ軸（動力伝達軸）１８を経由した動力が伝達される植付入力ケース２３と、植付入力ケース２３に連結された複数の植付伝動ケース２４と、各植付伝動ケース２４の後端側に設けられた苗植機構２５と、苗マットが載置される苗載台２６とを備えている。植付部２０への苗つぎ（苗補給）に供される予備苗は、ボンネット１１の左右両側方に配置された予備苗台１５に載置される。予備苗台１５は、走行機体２の前部の左右両側に立設された支持フレーム１６（予備苗支柱）に支持されている。

苗植機構２５には、一条分二本の植付爪２７，２７を有するロータリケース２８が設けられている。ロータリケース２８の回転動作に伴い、二本の植付爪２７，２７が苗マットから交互に苗を取り出して圃場に植え付ける。本実施形態の田植機１は、八条植えの田植機であるため、八条用四組（二条で一組）の植付伝動ケース２４を備え、苗載台２６も八条植え用に構成されている。但し、田植機１は、これに限定されるものではなく、例えば六条植えや十条植えの田植機であっても構わない。

植付部２０の左右外側には、それぞれサイドマーカ２９が設けられている。サイドマーカ２９は、筋引き用のマーカ輪体２９ｗと、マーカ輪体２９ｗを回転可能に支持するマーカアーム２９ａとを有する。マーカアーム２９ａの基端部は、植付部２０の左右外側において、左右方向へ回動可能に支持されている。サイドマーカ２９は、マーカ輪体２９ｗを下降させて次工程での基準となる軌跡を田面に形成する着地姿勢と、マーカ輪体２９ｗを上昇させて田面から離した非着地姿勢（図１参照）との間で変位可能に構成されている。

前後方向における走行機体２の中央部には、運転操作部３０が設けられている。オペレータは、走行機体２の上面側に設けられた作業ステップ１２（車体カバー）に搭乗し、運転操作部３０において田植機１の運転操作を行う。運転操作部３０の前部には、操作パネル３１が設けられている。操作パネル３１は、ボンネット１１の後部上面側に配置されている。操作パネル３１には、操向ハンドル３２や主変速レバー３３を含む複数の操作具が配置されている。操作パネル３１の後方には、シートフレーム１３を介して運転座席１４が設置されている。

ボンネット１１の左右両側では、複数（本実施形態では４つ）の予備苗台１５が、前後方向に間隔を空けて設けられた一対の支持フレーム１６，１６で支持されている。一対の支持フレーム１６，１６の上端には、側方視で略Ｌ字状をなす連結フレーム４０が連結されている。連結フレーム４０の上端には、上下方向に延びた中間フレーム４１を介してユニットフレーム４２が接続されている。ユニットフレーム４２は、左右の中間フレーム４１の上部に対して回動可能に連結されている。ユニットフレーム４２には、測位部としての測位ユニット４３が固定されている。

測位ユニット４３は、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）からの測位信号を受信し、その測位信号に基づいて自車位置を特定する。田植機１は、衛星測位システムを利用して自車位置を特定しながら自動走行を行う。田植機１は、直進走行の基準となる直線状の基準経路（ティーチング経路）を生成することにより、基準経路に平行に生成される目標経路を自律的に直進走行できる。自動走行による直進補助作業には、Ａ点と呼ばれる基準経路の開始点の登録、Ｂ点と呼ばれる基準経路の終了点の登録、及び、自動走行のオン（開始）／オフ（停止）の操作が必要となる。なお、直進走行だけでなく、目標経路同士を結ぶ旋回経路を自律的に走行させてもよい。

本実施形態では、衛星測位システムとして、ＤＧＮＳＳ（ディファレンシャルＧＮＳＳ）の一例であるＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）が用いられる例を示す。ＤＧＰＳに限られず、ＲＴＫ（リアルタイムキネマティック）や、ＳＢＡＳ（静止衛星型衛星航法補強システム）などの他の衛星測位システムを用いることも可能である。

［運転操作部］
次に、運転操作部３０について説明する。図２，３に示すように、操作パネル３１には、操向ハンドル３２及び主変速レバー３３に加えて、様々な操作具と、表示装置３４が配置されている。操向ハンドル３２は、運転座席１４の前方に設けられている。操作パネル３１の下方には、図示しない変速ペダルとブレーキペダルが設置されている。変速ペダルは、田植機１の車速を変更するための操作具である。ブレーキペダルは、田植機１を制動するための操作具である。一般には、操作パネル３１の右下方に変速ペダルが配置され、その変速ペダルの左方にブレーキペダルが配置される。

田植機１は、自動走行に関する操作を行うための操作部材５０と、その操作部材５０を支持するアーム部材３５とを備える。操作部材５０は、アーム部材３５を介して予備苗台１５の支持フレーム１６，１６に固定されている。これにより、操作部材５０を強固に支持することができる。操作部材５０は、操作パネル３１よりも機体幅方向外側に配置されている。操作部材５０は、運転操作部１２の右側に配置されているが、左側に配置してもよい。但し、変速ペダルと同じ側（一般には右側）に操作部材５０を配置することにより、直進作業を開始する際に加速するのと同じタイミングで、後述する操作部材５０のＡＵＴＯボタン５１を押しやすくなり、操作性が向上する。

アーム部材３５は、支持フレーム１６，１６に固定されたステー状の上腕部３５ａと、その上腕部３５ａに対してヒンジ３５ｂを支点にして水平方向に回動する前腕部３５ｃと、前腕部３５ｃに対してヒンジ３５ｄを支点にして水平方向に回動するホルダ３５ｅとを備える。操作部材５０は、ホルダ３５ｅに取り付けられている。前腕部３５ｃの両端には、上下方向に沿って屈曲した肘部３５ｆ，３５ｆが形成されている。肘部３５ｆは、ヒンジを介して上下方向に回動できる構成でもよい。前腕部３５ｃを水平方向に回動させて上腕部３５ａに近付けることで、アーム部材３５をコンパクトに収納し、予備苗台１５前の通路幅を確保できる。ホルダ３５ｅに保持された操作部材５０は、アーム部材３５の可動範囲において動かすことができる。

アーム部材３５で支持された操作部材５０は、平面視において操向ハンドル３２の前端から後端に至る範囲内（即ち、図２に示す仮想直線Ｌ１と仮想直線Ｌ２との間の範囲内）を移動できることが好ましい。上下方向においては、操作部材５０が、操向ハンドル３２の上端から下端に至る高さの範囲内を移動できることが好ましい。また、視認性の悪化を防止する観点から、操作部材５０は、平面視において操向ハンドル３２の後端よりも後方（即ち、仮想直線Ｌ２よりも後方）には移動できないことが好ましい。操作部材５０は、後方側の支持フレーム１６と運転座席１４の背もたれの外側端とを結んだ仮想直線Ｌ３よりも前方に配置されている。これにより、苗つぎ作業を行う際に操作部材５０が邪魔にならない。

本実施形態では、図４に示すように、操作部材５０が、自動走行の開始を指示するための指示具であるＡＵＴＯボタン５１と、後述する報知部６６を構成する表示具としての表示ランプ５２とを有する。更に、操作部材５０は、Ａ点の登録操作を行うための指示具であるＡボタン５３と、Ｂ点の登録操作を行うための指示具であるＢボタン５４とを備える。ＡＵＴＯボタン５１は、操作部材５０の操作面５０ｆの中心部に配置されており、その左上方に表示ランプ５２が配置されている。Ａボタン５３及びＢボタン５４は、ＡＵＴＯボタン５１の下方で左右に並べて配置されている。

ＡＵＴＯボタン５１は、自動走行を開始するとき及び停止するときに操作される。ＡＵＴＯボタン５１は、Ａボタン５３及びＢボタン５４に比べて操作頻度が高いため、押圧操作が容易になるよう、Ａボタン５３及びＢボタン５４よりも正面視で大きく形成されている。また、ＡＵＴＯボタン５１は、Ａボタン５３及びＢボタン５４よりも大きく突出している。Ａボタン５３とＢボタン５４とは同一形状のボタンであるが、左右対称に配置されている。ＡＵＴＯボタン５１の周囲にはリング状の発光部５５が設けられている。後述するように、発光部５５は、その光色や点灯パターンによって、自動走行に関する様々な状態をオペレータに知らせる機能を有する。

表示ランプ５２は、光の表示によって、より具体的には複数種（本実施形態では２種）の光色や点灯パターンによって、測位ユニット４３の測位状態に対応した測位精度を段階的に表示する。この測位状態は、自動走行の開始や継続が可能であるか否かの判断基準となる。ＡＵＴＯボタン５１を備えた操作部材５０に表示ランプ５２が設けられているため、オペレータは自動走行の可否を確認しながら自動走行の開始を指示できる。また、操作部材５０が操作パネル３１から独立して設けられていることにより、既存の田植機に自動走行システムを追加で設置する際に操作パネルを改造する必要がなく、都合が良い。

［自動走行に関する構成］
図５は、自動走行に関する主要な構成を示すブロック図である。測位ユニット４３は、測位用アンテナ４３ａと、位置計測機４３ｂ、及び、慣性計測機（ＩＭＵ）４３ｃを備える。測位用アンテナ４３ａは、衛星測位システムを構成する測位衛星（本実施形態ではＧＰＳ衛星）からの信号を受信する。測位用アンテナ４３ａで受信された測位信号は、位置計測機４３ｂに入力される。位置計測機４３ｂは、入力された測位信号を信号処理して自車位置を計測する。慣性計測機４３ｃは、走行機体２の姿勢（ロール角、ピッチ角、ヨー角）を特定する。

田植機１は、走行機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回など）、並びに作業部である植付部２０の動作（昇降、駆動及び停止など）を制御するための制御部６０を備える。制御部６０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えて構成されている。ＣＰＵは、各種プログラムなどをＲＯＭから読み出して実行することができる。ＲＯＭには、オペレーションプログラムやアプリケーションプログラム、各種データが記憶されている。かかるハードウェアとソフトウェアの協働により、記憶部６１や処理部６２、自動走行制御部６３などとして制御部６０を動作させることができる。

記憶部６１は、田植機１を自動走行させるために必要な様々な情報を記憶する。かかる情報としては、例えば、測位用アンテナ４３ａから苗植機構２５までの水平距離や、オペレータによって登録設定されたＡ点及びＢ点の位置が挙げられる。処理部６２は、田植機１を自動走行させるために必要な様々な処理を行う。かかる処理には、測位ユニット４３の測位状態に基づく測位精度の判定や、その判定結果に基づく自動走行の許否の判断が挙げられる。自動走行制御部６３は、自動走行に関する制御を行う。

自動走行制御部６３は、測位ユニット４３によって計測された自車位置の情報に基づき、田植機１が走行経路に沿って走行するように自動走行用アクチュエータ６４を制御する。自動走行用アクチュエータ６４は、自動走行時に作動させる各種のアクチュエータを指し、操向ハンドル３２を操舵するアクチュエータや、ミッションケース８の変速装置を変速するアクチュエータ、植付部２０を昇降するアクチュエータ（昇降シリンダ２２）などを含む。自動走行制御部６３は、田植機１に備えられた自動走行用センサ６５からの信号に基づき、田植機１の動作を制御する。

制御部６０は、測位ユニット４３の測位状態に基づいて測位精度を判定し、その測位精度が所定精度以上であるときに自動走行を許可する。測位ユニット４３の測位状態は、信号の強さが所定以上の有効なＧＮＳＳ衛星数、ＨＤＯＰ（水平面内の位置決定に関する精度低下率）、及び、ＧＰＳエイジなどに起因して流動的に変化する。図６には、測位状態に基づく測位精度の判定条件と、その判定された測位精度に対応した自動走行及び報知の種別が示されている。この判定条件では、ＤＧＰＳが有効な状態（ＤＧＰＳ状態）であれば、測位精度がレベル５、レベル４またはレベル３と判定される。また、ＤＧＰＳが無効でＳＧＰＳ（シングルＧＮＳＳとしてのシングルＧＰＳ、単独測位）となる状態（ＳＧＰＳ状態）であれば、測位精度がレベル２またはレベル１と判定される。

レベル５は、所定の評価条件の平均値以上となる測位状態に対応している。この評価条件には、例えば、測位ユニット４３の製造元によって一定の精度が保証される条件が適用される。レベル４は、レベル５の条件を満たさないが評価条件の範囲内となる測位状態（第１測位状態）に対応している。レベル３は、ＤＧＰＳ状態であってレベル４，５の条件を満たさない測位状態（第２測位状態）に対応している。レベル５〜３では、いずれも自動走行の開始が許可され、自動走行の継続も許可される（即ち、自動走行は中断されない）。本実施形態では、測位精度を五段階でレベル判定しているが、これに限られず、例えばレベル５をレベル４に統合して四段階にしてもよい。

レベル２は、ＤＧＰＳ状態からＳＧＰＳ状態に遷移後、ＳＧＰＳ状態の継続時間がＸ秒以内となる状態（第３測位状態）に対応している。制御部６０は、Ｘ秒となる任意の時間を設定可能に構成されている。レベル１は、ＤＧＰＳ状態からＳＧＰＳ状態に遷移後、Ｘ秒を超えてＳＧＰＳ状態を継続している状態、または、レベル２〜５以外の状態に対応している。レベル２では、自動走行の開始が禁止されるものの、自動走行の継続は許可される。レベル２で自動走行の継続を許可しているのは、測位精度が低下しても比較的短時間でＤＧＰＳ状態に復帰するときは、自動走行を継続しても安定した自動走行が維持できるためである。レベル１では、自動走行の開始も継続も禁止され、ＡＵＴＯボタン５１を押しても自動走行が実行されない。

図５，６に示すように、田植機１は報知部６６を備えており、この報知部６６は、制御部６０の制御に応じて、測位精度が所定精度以上の第１精度に相当するレベル４であることを示す第１報知、及び、測位精度が所定精度以上の第２精度に相当するレベル３であることを示す第２報知を実行する。更に、報知部６６は、制御部６０の制御に応じて、測位精度が第３精度に相当するレベル２であることを示す第３報知、測位精度が第４精度に相当するレベル１であることを示す第４報知、及び、測位精度がレベル５であることを示す報知を実行する。第３精度及び第４精度は、それぞれ第１精度及び第２精度よりも低精度であり、第４精度は第３精度よりも低精度である。報知部６６は、操作部材５０に備えられた表示ランプ５２で構成されている。

表示ランプ５２は、光色と点灯パターンにより報知を行う。第１報知は、表示ランプ５２が緑色に光って所定の周期（例えば、１秒周期）で点滅する「緑連続点滅」である。第２報知は、表示ランプ５２が緑色に光って所定の単位時間（例えば、１秒間）に２回点滅した後、その所定の単位時間だけ消灯し、それらを交互に繰り返す「緑２回点滅」である。第３報知は、表示ランプ５２が赤色に光って所定の周期（例えば、１秒周期）で点滅する「赤点滅」である。第４報知は、表示ランプ５２が赤色に光り続ける「赤点灯」である。レベル５を示す報知は、表示ランプ５２が緑色に光り続ける「緑点灯」である。報知部６６が実行する報知の態様は、これらに限定されず、例えば表示ランプ５２の光色に黄色を用いてもよい。

本実施形態の田植機１は、制御部６０による制御に応じてアラーム音を発するアラーム装置６７を備える。制御部６０は、表示ランプ５２に第３報知を実行させる際に、アラーム音を所定の周期（例えば、１秒周期）で間欠的に鳴らすようにアラーム装置６７を制御する。また、制御部６０は、表示ランプ５２に第４報知を実行させる際に、アラーム音を連続的に鳴らすようにアラーム装置６７を制御する。測位状態がＳＧＰＳ状態であるときに光と音を使って報知することにより、オペレータに警戒を呼び掛けることができる。アラーム音のリズムに代えて、または加えて、アラーム音の大きさや高さ、音色などを異ならせてもよい。アラーム装置６７は、操作部材５０に備えられていてもよい。

図７Ａに示すように、測位状態が第２測位状態である間、制御部６０は、測位精度をレベル３と判定し、表示ランプ５２を制御して第２報知である「緑２回点滅」を実行させる。これにより、現在の測位状態がＤＧＰＳ状態にあり、自動走行の開始及び続行が可能であることがオペレータに知らされる。また、測位精度が第２測位状態から第１測位状態に変更されたら、その時点Ｔ１で制御部６０が測位精度をレベル３からレベル４に遷移し、表示ランプ５２を制御して第１報知である「緑連続点滅」を即座に実行させる。同様に、測位精度が第１測位状態から第２測位状態に変更されたら、その時点Ｔ２で測位精度をレベル４からレベル３に遷移し、表示ランプ５２に「緑２回点滅」を実行させる。これにより、測位状態の変化をオペレータに知らせることができる。

測位ユニット４３の測位状態は状況次第で流動的に変わるため、それに追従して高頻度で報知が変更されると、現在の測位状態が不安定であるとの誤解をオペレータに与えたり、オペレータが見間違えたりする恐れがある。例えば、測位ユニット４３の測位状態が第２測位状態から第１測位状態に変更され、その直後に第２測位状態に変更された場合、報知が「緑２回点滅」から「緑連続点滅」に変更され、その直後に「緑２回点滅」に変更されると、そのような誤解を与えがちである。特に、「緑連続点滅」と「緑２回点滅」とは、互いに同じ光色であり、点灯パターン（点滅のリズム）が異なるに過ぎないため、かかる懸念が大きい。

そこで、この田植機１は、図７Ｂに示すように、第１精度（レベル４）への遷移に応じて「緑連続点滅」（第１報知）を実行してから第１所定時間内に、具体的には時点Ｔ１からＹａ秒以内に、測位精度が第１精度から第２精度（レベル３）に遷移する条件を満たした場合、即ち測位状態が第１測位状態から第２測位状態に変更された場合に、第２所定時間に相当するＹｂ秒が経過するまでは「緑連続点滅」を継続して実行し、そのＹｂ秒の経過後に「緑連続点滅」を終了して「緑２回点滅」（第２報知）を実行するように構成されている。この場合、測位状態が変更された時点Ｔ３と、報知が変更される時点Ｔ４との間にタイムラグＴＬが生じる。しかし、第１精度及び第２精度は、いずれも自動走行が許可される所定精度以上の測位精度であるため、これらが続くのであれば、続け様に測位状態が変更されたとしても自動走行を継続することに問題はない。

本実施形態では、レベル４を第１精度とし、レベル３を第２精度としているが、第１精度及び第２精度は、それぞれ自動走行が許可される測位精度であればよいから、例えば、レベル３，４をそれぞれ第１，第２精度に見立てたり、レベル５，４をそれぞれ第１，第２精度に見立てたりしてもよく、かかる場合であっても図７Ｂの態様で報知を実行することが可能である。

図７Ｂに示す例では、測位状態が第２測位状態から第１測位状態に変更されてからＹａ秒以内に、測位状態が第１測位状態から第２測位状態に変更された状況において、Ｙｂ秒が経過するまではレベル遷移（測位精度の遷移）が行われず、そのＹｂ秒の経過後にレベル遷移が行われている。これは、制御部６０が、レベル１を対象とする判定を除き、レベル遷移が行われた時点Ｔ１からＹｂ秒以内は測位精度の判定を行わないように構成されているためである。別の言い方をすれば、レベル遷移が行われた後に、レベル１以外の他の測位精度への遷移を禁止する遷移禁止時間（第２所定時間であるＹｂ秒）が設けられている。本実施形態において、Ｙｂ秒は、Ｙａ秒と同じ時点Ｔ１から起算される。

このように、本実施形態では、測位状態が小刻みに変動する場合に、測位精度の即座の遷移が禁止され、それに応じて報知が即座に変更されないように構成されている。但し、これに限られず、図７Ｃの変形例のように、Ｙａ秒以内で続け様に測位状態が変更されたときに、その測位状態が変更された時点Ｔ３で測位精度を即座に遷移する構成でも構わない。或いは、図７Ｄの変形例のように、報知の変更基準となる第２所定時間（Ｙｂ秒）とは異なる時間（Ｚ秒）を設定し、その時間が経過した時点Ｔ５で測位精度を遷移する構成でも構わない。いずれの場合でも、制御部６０は、第２所定時間（遷移禁止時間）の経過後に「緑連続点滅」を終了して「緑２回点滅」を実行するよう、表示ランプ５２を制御する。但し、測位精度と報知の種別とを整合させる観点に照らすと、図７Ｃや図７Ｄの態様よりも図７Ｂの態様で制御する方が望ましい。

第１及び第２所定時間の長さは、特に限定されるものではない。制御部６０は、Ｙａ秒及びＹｂ秒となる任意の時間を設定可能に構成されている。表示ランプ５２の視認性を高める観点から、Ｙｂ秒は、表示ランプ５２の点滅周期と同じか、それよりも長いことが好ましい。また、Ｙｂ秒は、上記Ｘ秒と同じか、それ以下（即ち、Ｘ≧Ｙｂ）であることが好ましい。これにより、図７Ｃの態様で制御する場合において、レベル遷移が行われた時点Ｔ１からＹａ秒以内に、測位状態が第２測位状態から第３測位状態に変更されたとしても、Ｙｂ秒以内に測位精度がレベル１に遷移する（即ち、Ｘ秒が経過する）ことがない。そのため、自動走行が禁止される状況で表示ランプ５２が緑色に光ることを防ぐことができる。Ｘ秒は、例えば１０秒に設定され、Ｙｂ秒は、例えば２秒に設定される。

本実施形態では、第２所定時間（Ｙｂ秒）が、第１所定時間（Ｙａ秒）と同一の時間に設定されているが、これに限定されず、それらを異なる時間に設定してもよい。したがって、図７Ｅに例示するように、Ｙｂ秒をＹａ秒よりも長い時間に設定することが可能である。この場合、第１報知である「緑連続点滅」は、Ｙａ秒を経過しても終了せずにＹｂ秒を経過するまで実行され、図７Ｂの場合と比べて余分に継続される。

本実施形態では、第２所定時間（Ｙｂ秒）の経過後に第１報知である「緑連続点滅」を終了した後、間隔を設けずに第２報知である「緑２回点滅」を実行しているが、これに限定されず、間隔を設けて第２報知を実行するように構成されていてもよい。したがって、図７Ｆに例示するように、Ｙｂ秒の経過後に「緑連続点滅」を終了した後、報知を実行しない空白期間ＢＰを挟んで「緑２回点滅」を実行させることが可能である。空白期間ＢＰは、例えば数秒以下に設定される。

制御部６０は、測位精度が第３精度（レベル２）であるときに、自動走行の開始を禁止しつつ自動走行の継続は許可する。報知部６６は、制御部６０による制御に応じて、測位精度が第３精度であることを示す「赤点滅」（第３報知）を実行する。田植機１は、図８に示すように、第２精度への遷移に応じて「緑２回点滅」（第２報知）を実行してから第３所定時間内に、具体的には時点Ｔ６からＹｃ秒以内に、測位精度が第２精度から第３精度に遷移する条件を満たした場合、即ち測位状態が第２測位状態から第３測位状態に変更された場合に、第４所定時間に相当するＹｄ秒が経過するまでは「緑２回点滅」を継続して実行し、そのＹｄ秒の経過後に「緑２回点滅」を終了して「赤点滅」を実行するように構成されている。測位状態が変更された時点Ｔ７と、報知が変更される時点Ｔ８とはタイミングが異なる。このように、第３精度に対しては、その報知の取り扱いを高精度の測位精度（第１及び第２精度）と同様にしている。第１所定時間（Ｙａ秒）及び第２所定時間（Ｙｂ秒）について既に説明した事柄は、それぞれ第３所定時間（Ｙｃ秒）及び第４所定時間（Ｙｄ秒）にも適合しうる。

制御部６０は、測位精度が第４精度（レベル１）であるときに、自動走行の開始及び継続を禁止する。報知部６６は、制御部６０による制御に応じて、測位精度が第４精度であることを示す「赤点灯」（第４報知）を実行する。田植機１は、測位精度が第４精度に遷移する条件を満たした場合、即ちＳＧＰＳ状態に遷移してからＸ秒を超えて継続した場合に、「赤点灯」を即座に実行するように構成されている。レベル１の場合は緊急停止を伴うため、即座に第４報知を実行することにしている。これにより、自動走行の終了原因が測位状態の悪化であることをオペレータに遅滞なく報知できる。

［操作部材の発光部の機能］
次に、ＡＵＴＯボタン５１の周囲に設けられた発光部５５の機能について説明する。制御部６０の制御に応じて、発光部５５は、その光色や点灯パターンによって、自動走行に関する様々な状況をオペレータに知らせる。操作部材５０は、発光部５５に沿って配列された複数の発光素子５５Ｌを内蔵している（図４参照）。本実施形態では、各象限に２個ずつ配置された計８個の発光素子５５Ｌが使用されているが、これに限定されるものではない。発光素子５５Ｌは、例えばＬＥＤである。

自動走行中、自動走行開始準備中、自動走行開始準備完了、異常発生時といった様々な場面に応じて、図９に示すように発光部５５の光色や点灯パターンを異ならせることができる。図９（Ａ）は、自動走行中の表示であり、発光部５５の全体が第１の光色としての緑色に光って一定周期で点滅する。図９（Ｂ）は、自動走行開始準備中の表示であり、図９（Ａ）とは点滅回数やテンポを異ならせて、発光部５５の全体が緑色に光って点滅する。この点滅の回数やパターンに応じて、Ａ点登録などの操作をオペレータに指示することができる。図９（Ｃ）〜（Ｈ）も、それぞれ自動走行開始準備中の表示であり、いずれも発光部５５が緑色に光る。

エンジン始動前又は始動後には、図９（Ｃ）のように発光部５５の一部を点灯させ、その点灯位置を回転させる。本機が左右に傾いている場合は、図９（Ｄ）のように発光部５５の左右を点滅させてオペレータに知らせる。同様に、本機が前後に傾いている場合は、図９（Ｅ）のように発光部５５の上下を点滅させる。本機の前後方向が目標経路に対して傾いており、右寄りに偏差がある（操向ハンドル３２を右に切る必要がある）場合は、図９（Ｆ）のように発光部５５の上部右側を点灯させてガイダンスを行う。同様に、後進が必要なときは図９（Ｇ）のように発光部５５の下部を点灯したり、偏差がないときは図９（Ｈ）のように発光部５５の上部を点灯したりして、ガイダンスを実施できる。

図９（Ｉ）は、自動走行開始準備完了の表示であり、発光部５５の全体が緑色に点灯する。図９（Ｊ）は、異常発生時の表示であり、発光部５５が第２の光色としての赤色に点灯する。図示した例では、発光部５５の左右が点灯しているが、異常発生箇所に応じて点灯場所を変えることができる。例えば、測位用アンテナ４３ａが故障した場合には発光部５５の上部右側を赤色に点灯させたり、パワーステアリングが故障した場合には発光部５５の下部左側を赤色に点灯させたりすることが考えられる。

［自動走行に関する制御構造］
次に、自動走行に関する制御構造の一例について説明する。図１０のように、自動走行制御部６３（自動走行コントローラ）は他の制御コントローラに接続されており、それらから情報を取得して自動走行に必要な制御を行う。その他の制御コントローラには、エンジン７の作動を制御するエンジン制御コントローラ７１、植付部２０の作動を制御する作業部制御コントローラ７２、走行部１０の作動を制御する走行制御コントローラ７３、及び、表示装置３４を制御する表示制御コントローラ７４などが含まれる。また、自動走行に必要な制御には、自動走行用アンテナ７５（測位ユニット４３）、自動走行用ＨＭＩ（ヒューマンマシンインターフェース）７６、及び、自動走行用アクチュエータ６４の制御が含まれる。

自動走行制御部６３は、自動走行中に田植機１におけるいずれかの部位で異常が検知された場合に、他の制御コントローラから取得したエラー情報（故障情報）に基づいて自動走行を停止するように構成することが可能である。その場合、自動走行制御部６３は、取得したエラー情報の内容に応じて、自動走行に影響するか否かを判定し、それを踏まえて自動走行を停止するか否かを判断しなければならない。それ故、かかる自動走行制御部６３には高い処理能力が必要とされ、低い処理能力のコントローラを適用できないため、制御構造の構築が複雑になる。

一方で、図１１のように、他の制御コントローラから自動走行制御部６３が構造上分離されていてもよい。この場合、自動走行制御部６３は、他の制御コントローラが有するエラー情報とは独立して、必要な制御を個別に実行できる。そのため、自動走行に影響しない異常、例えば表示装置３４の故障が発生しても、自動走行を妨げずに制御を行うことができる。かかる自動走行制御部６３には高い処理能力が必要とされず、低い処理能力のコントローラを適用できるので、制御構造の構築が容易になる。図１１では、自動走行制御部６３が他の制御コントローラのいずれにも接続されていないが、例えばいずれか１つに接続して残りの３つに接続しないことも可能である。

本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１田植機（作業車両の一例）
１４運転座席
３２操向ハンドル
３５アーム部材
４３測位ユニット（測位部）
５０操作部材
５１ＡＵＴＯボタン（指示具）
５２表示ランプ（表示具）
６０制御部
６６報知部

Claims

衛星測位システムを利用して自車位置を特定しながら自動走行を行う作業車両であって、
前記衛星測位システムからの測位信号を受信し、前記測位信号に基づいて自車位置を計測する測位部と、
前記測位部の測位状態に基づいて測位精度を判定し、前記測位精度が所定精度以上であるときに自動走行を許可する制御部と、
前記制御部による制御に応じて、前記測位精度が前記所定精度以上の第１精度であることを示す第１報知、及び、前記測位精度が前記所定精度以上の第２精度であることを示す第２報知を実行する報知部とを備え、
前記第１精度への遷移に応じて前記第１報知を実行してから第１所定時間内に、前記測位精度が前記第１精度から前記第２精度に遷移する条件を満たした場合に、第２所定時間が経過するまでは前記第１報知を継続して実行し、前記第２所定時間の経過後に前記第１報知を終了して前記第２報知を実行するように構成されていることを特徴とする作業車両。
前記制御部は、前記測位精度が前記第１精度及び前記第２精度よりも低精度な第３精度であるときに自動走行の開始を禁止しつつ自動走行の継続は許可し、
前記報知部は、前記制御部による制御に応じて、前記測位精度が前記第３精度であることを示す第３報知を実行し、
前記第２精度への遷移に応じて前記第２報知を実行してから第３所定時間内に、前記測位精度が前記第２精度から前記第３精度に遷移する条件を満たした場合に、第４所定時間が経過するまでは前記第２報知を継続して実行し、前記第４所定時間の経過後に前記第２報知を終了して前記第３報知を実行するように構成されている請求項１に記載の作業車両。
前記制御部は、前記測位精度が前記第１精度及び前記第２精度よりも低精度な第４精度であるときに自動走行の開始及び継続を禁止し、
前記報知部は、前記制御部による制御に応じて、前記測位精度が前記第４精度であることを示す第４報知を実行し、
前記測位精度が前記第４精度に遷移する条件を満たした場合に、前記第４報知を即座に実行するように構成されている請求項１または２に記載の作業車両。
運転座席の前方に設けられた操向ハンドルと、
自動走行の開始を指示するための指示具と、前記報知部を構成する表示具とを有する操作部材と、
前記操作部材を支持するアーム部材とを備え、
前記アーム部材で支持された前記操作部材は、平面視での前記操向ハンドルの前端から後端に至る範囲内を移動できるが、平面視での前記操向ハンドルの後端よりも後方には移動できないように構成されている請求項１〜３いずれか１項に記載の作業車両。