JP7013170B2

JP7013170B2 - 作業機

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Publication number: JP7013170B2
Application number: JP2017161289A
Authority: JP
Inventors: 敦新海; 和央阪口; 出島本; 健二玉谷; めぐみ鈴川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2022-01-31
Anticipated expiration: 2037-08-24
Also published as: JP2019037168A

Description

本発明は、例えば、作業機の消費する燃料を予測することが可能な作業機に関する。

従来、作業機を消費する燃料を予測する技術として、特許文献１に示す文献が知られている。特許文献１の作業機では、作業対象圃場到着時に、作業実績情報データベースに記憶された当該作業対象圃場における作業データを参照し、作業データにおける当該作業対象圃場での燃料使用量と現在の燃料残量とを比較し、燃料補給タイミングを決定している。

特開２０１６－０４８４６１号公報

上述したように、特許文献１の作業機では、過去の圃場で行った作業データの実績に基づいて、圃場を走行した場合の燃料使用量を推定している。特許文献１では、圃場単位での燃料使用量を基準としているため、走行ルートに応じた燃料使用量は考慮されていない。したがって、例えば、圃場に対して作業機の走行ルートを設定した場合には、当該走行ルートを走行するための燃料使用量は予測することができないのが実情である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、走行ルートに対応して簡単に予測消費燃料を予測できて、当該予測消費燃料に基づく走行の情報を運転者（オペレータ）が把握することができる作業機を提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
本発明に係る作業機は、走行可能な走行車体の走行ルートを作業場内に設定する走行設定部と、前記走行設定部で設定した前記走行ルートと当該走行ルートの走行に関する情報とを表示可能な表示装置と、前記表示装置で設定された前記走行ルートの走行において消費する燃料を予測する予測部と、燃料残量を検出する燃料検出装置と、前記走行車体を前記走行ルートに沿って自動走行させる制御装置と、を備え、前記走行設定部は、前記表示装置に前記走行ルートを設定する設定画面を表示させ、前記走行ルートは、前記走行車体を直進させる直進部と前記走行車体を旋回させる旋回部とを含み、前記予測部は、前記走行車体が前記自動走行で前記直進部を走行したときの単位距離当たりの実績消費燃料と前記直進部に対応する原動機の第１負荷と前記直進部の距離とに基づいて、前記直進部における予測消費燃料を求め、前記走行車体が前記自動走行で前記旋回部を走行したときの単位距離当たりの実績消費燃料と前記旋回部に対応する原動機の第２負荷と前記旋回部の距離とに基づいて、前記旋回部における予測消費燃料を求め、さらに前記直進部における予測消費燃料と前記旋回部における予測消費燃料とを加算することによって前記走行ルートにおける予測消費燃料を求め、前記表示装置は、前記走行ルートの設定後で且つ前記自動走行が行われる前に、前記走行車体が前記作業場に到着していなくても、前記走行ルートにおける前記自動走行の開始位置に前記走行車体を誘導する誘導画面を表示し、且つ前記燃料検出装置で検出された燃料残量と前記予測部で予測された前記走行ルートにおける予測消費燃料とを比較して、当該予測消費燃料が前記燃料残量より多ければ、前記走行ルートの前記自動走行が完了できない旨を前記誘導画面に表示し、前記自動走行が完了できない旨を表示した状況下で、燃料が補充されることによって、前記走行ルートにおける予測消費燃料が前記燃料残量以下になると、前記自動走行が完了できない旨の表示を消去する。

前記予測部は、前記走行車体に装着された作業装置で行う作業に対応する第３負荷に応じて、前記単位距離当たりの実績消費燃料を補正する。

前記表示装置は、前記走行車体が前記走行ルートの開始位置に到達して前記自動走行が有効になるまでは、前記誘導画面を表示し、前記走行車体が前記走行ルートの開始位置に到達して前記自動走行が有効になると、前記作業場内の前記走行ルートと前記走行車体の走行位置の軌跡とを含む運転画面を表示する。

前記作業機は、前記走行車体の位置を検出する位置検出装置を備え、前記表示装置は、前記位置検出装置によって検出された前記走行車体の走行位置、及び前記走行設定部によって設定された前記作業場内の前記走行ルートを前記誘導画面に表示する。

本発明によれば、走行ルートに対応して簡単に予測消費燃料を予測できて、当該予測消費燃料に基づく走行の情報を運転者（オペレータ）が把握することができる。

作業機の構成及び制御ブロック図を示す図である。設定画面Ｔ１の一例を示す図である。表示装置の処理の流れを示すフローチャートである。誘導画面Ｔ２の一例を示す図である。誘導画面Ｔ２に第１メッセージ部Ｔ３を表示した状態を示す図である。トラクタが作業場Ｗ１外に位置している状況での誘導画面Ｔ２を示す図である。運転画面Ｔ４の一例を示す図である。運転画面Ｔ４に第２メッセージ部Ｔ５を表示した状態を示す図である。トラクタの全体図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、作業機の制御ブロック図を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械である。トラクタを例に挙げ作業機について説明する。
図５に示すように、トラクタ１は、走行装置７を有する走行車両（走行車体）３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機４は、エンジン（ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン）、電動モータ等である。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。走行車体３にはキャビン９が設けられ、当該キャビン９内には運転席１０が設けられている。

また、走行車体３の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部８が設けられている。連結部８には、作業装置２が着脱可能である。作業装置２を連結部８に連結することによって、走行車体３によって作業装置２を牽引することができる。作業装置２は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図５では、作業装置２として耕耘装置を取り付けた例を示している。

図１に示すように、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、ハンドル（ステアリングホイール）１１ａと、ハンドル１１ａの回転に伴って回転する回転軸（操舵軸）１１ｂと、ハンドル１１ａの操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）１１ｃと、を有している。補助機構１１ｃは、油圧ポンプ２１と、油圧ポンプ２１から吐出した作動油が供給される制御弁２２と、制御弁２２により作動するステアリングシリンダ２３とを含んでいる。制御弁２２は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁２２は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁である。また、制御弁２２は、操舵軸１１ｂの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ２３は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）２４に接続されている。

したがって、ハンドル１１ａを操作すれば、当該ハンドル１１ａに応じて制御弁２２の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁２２の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ２３が左又は右に伸縮することによって、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵機構１１は一例であり、上述した構成に限定されない。
トラクタ１は、位置検出装置３０を備えている。位置検出装置３０は、走行車体３のキャビン９の天板に装着されている。なお、位置検出装置３０は、キャビン９の天板に装着されているが、走行車体３における装着場所は限定されず、別の場所であってもよい。また、位置検出装置３０は、作業装置２に装着されていてもよい。

位置検出装置３０は、衛星測位システムによって自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出する装置である。即ち、位置検出装置３０は、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて位置（緯度
、経度）を検出する。なお、位置検出装置３０は、測位衛星からの信号を受信可能な基地局（基準局）からの補正等の信号に基づいて補正した位置を、自己の位置（緯度、経度）として検出してもよい。また、位置検出装置３０がジャイロセンサや加速度センサ等の慣性計測装置を有し、慣性計測装置によって補正した位置を、自己の位置として検出してもよい。以上の位置検出装置３０によれば、トラクタ１（走行車体３）の位置（走行位置）を位置検出装置３０によって検出することができる。

図１に示すように、トラクタ１は、制御装置２５と、表示装置５０と、を備えている。表示装置５０は、様々な情報を表示可能な装置であって、液晶パネル、タッチパネル等で構成された表示部５１を有している。表示装置５０は、例えば、運転席１０の近傍に配置されている。また、例えば、運転者（オペレータ）は、運転席１０に着座した状態で表示装置５０を操作可能である。表示装置５０は、走行設定部５２を有している。走行設定部５２は、表示装置５０に設けられた電気・電子部品、当該表示装置５０等に組み込まれたプログラム等から構成されている。走行設定部５２は、トラクタ１の走行に関する設定を行う。走行設定部５０は、例えば、トラクタ１の走行ルート（走行予定ルート）Ｒ１の設定を行う。

例えば、オペレータが表示装置５０に対して所定の操作を行うと、図２に示すように、走行設定部５２は、表示装置５０の表示部５１に設定画面Ｔ１を表示する。走行設定部５２は、設定画面Ｔ１に設定するフィールド６０を表示する。オペレータ等が表示装置５０のインターフェース等の操作をすることによって、フィールド６０上に走行ルートＲ１を描写（作成）することができる。例えば、表示装置５０インタフェース等の操作を行って、フィールド６０上に、走行ルートＲ１として、トラクタ１を直進させる直進部Ｒ２と、トラクタ１を旋回させる旋回部Ｒ３とを描写した後、設定画面Ｔ１等に示された決定ボタン６４等を選択すると、走行設定部５２は、フィールド６０に示された直進部Ｒ２及び旋回部Ｒ３に対して、フィールド６０上に予め設定された位置（緯度、経度）を割り当てることで、走行ルートＲ１を設定することができる。なお、走行設定部５２は、フィールド６０に示された直進部Ｒ２及び旋回部Ｒ３の描写情報と、フィールド６０上に予め設定された位置（緯度、経度）とを対応付けることで、走行ルートＲ１を設定してもよい。

また、走行ルートＲ１には、当該走行ルートＲ１の走行を開始する開始位置Ｐ１と、走行を終了する終了位置Ｐ２とが設定可能である。走行設定部５２は、例えば、走行ルートＲ１の一端を開始位置Ｐ１に設定し、走行ルートＲ１の他端を終了位置Ｐ２に設定する。
なお、開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２の設定は、走行設定部５２が自動的に行ってもよい。或いは、走行設定部５２は、フィールド６０に示された走行ルートＲ１に対して手動によりポインタ６３等で示された位置を、開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２に設定してもよい。また、開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２の設定は、走行ルートＲ１をフィールド６０上に描写すると同時、走行ルートＲ１をフィールド上に描写する前、後のいずれで行ってもよく限定されない。

走行設定部５２によって設定された走行ルートＲ１、即ち、少なくとも走行ルートＲ１に対応する位置（位置情報）は、制御装置２５の記憶部２６又は表示装置５０の記憶部５４に記憶される。なお、記憶部２６又は記憶部５４に、開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２を記憶してもよい。
また、走行設定部５２は、走行ルートＲ１の他に、走行ルートＲ１を走行時におけるトラクタ１の稼働に関する情報（稼働情報）の設定を行ってもよい。走行設定部５２は、トラクタ１が直進部Ｒ２に沿って走行したときの車速等を稼働情報として設定する。具体的には、設定画面Ｔ１には、車速を設定する車速設定部６１が示されており、車速設定部６１に車速を入力することによって、直進部Ｒ２の車速を設定することができる。なお、走行設定部５２は、トラクタ１が直進部Ｒ２に沿って走行したときのＰＴＯの回転数（ＰＴＯ回転数）を稼働情報として設定してもよいし、その他の事項を稼働情報として設定してもよい。この場合、少なくとも走行ルートＲ１に対応する位置と稼働情報とが対応付けられて、制御装置２５の記憶部２６又は表示装置５０の記憶部５４に記憶される。

また、図２に示すように、走行設定部５２は、走行ルートＲ１の設定を行うに際し、設
定画面Ｔ１のフィールド６０に圃場等の作業場Ｗ１の輪郭、画像、図形等を表示してもよい。このようにすれば、作業場単位で走行ルートＲ１の設定を行うことができる。また、作業場Ｗ１内において、走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１と走行ルートＲ１の終了位置Ｐ２とを設定することができる。

さて、制御装置２５には、燃料検出装置３１が接続されている。燃料検出装置３１は、トラクタ１に搭載された燃料を検出する装置であり、例えば、トラクタ１に設けられた燃料タンク内に貯留されている燃料を検出する。燃料検出装置３１で検出された燃料（検出燃料）は制御装置２５に出力される。
なお、検出燃料は、燃料検出装置３１から表示装置５０に出力されてもよいし、制御装置２５を介して表示装置５０に出力されていてもよい。また、制御装置２５には、燃料検出装置３１の他に、クランクセンサ、カムセンサ、エンジン回転センサ、アクセルセンサ、車速センサ、操舵角センサ等の走行系の走行検出装置３２、レバー検出センサ、ＰＴＯ回転センサ等の作業系の作業検出装置３３が接続されている。

制御装置２５は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御を行う装置である。制御装置２５は、例えば、走行検出装置３２が検出した検出値に基づいてエンジン回転数、車速、操舵装置１１の操舵角等を制御する。また、制御装置２５は、作業検出装置３３が検出した検出値に基づいて、連結部８を昇降する昇降装置の昇降、ＰＴＯ回転数等の制御を行う。

また、制御装置２５は、トラクタ１（走行車体３）の制御（自動走行制御）が可能である。例えば、制御装置２５には、スイッチ（指令スイッチ）３４が接続されている。指令スイッチ３４は、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチであって、ＯＮである場合に自動走行制御を有効にし、ＯＦＦである場合に自動走行制御を無効にする。また、指令スイッチ３４は、運転席１０の近傍に設置され、オペレータが操作可能である。指令スイッチ３４は、ＯＮ又はＯＦＦを保持するスイッチであっても、プッシュ時のみＯＮする自動復帰型のスイッチであっても、どのようなスイッチであってもよい。なお、表示装置５０の表示部５１に指令スイッチ３４の図形を表示して、図形を操作することにより、指令スイッチ３４をＯＮ／ＯＦＦに切り換えられるようにしてもよい。

制御装置２５は、自動走行制御が有効である場合、少なくとも走行車体３の走行位置（位置検出装置３０で検出された位置）と走行ルートＲ１とが一致するように、即ち、走行車体３と走行ルートＲ１とが一致するように、制御弁２２の切換位置及び開度を設定する。言い換えれば、制御装置２５は、自動走行制御が有効である場合、トラクタ１の走行位置と走行ルートＲ１とが一致するように、ステアリングシリンダ３５の移動方向及び移動量（前輪７Ｆの操舵方向及び操舵角）を設定する。

詳しくは、制御装置２５は、自動走行制御が有効である場合、走行車体３の走行位置と、走行ルートＲ１で示された位置（走行予定位置）とを比較し、走行位置と走行予定位置とが一致している場合は、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び操舵方向（前輪７Ｆの操舵角及び操舵方向）を変更せずに保持する（制御弁３４の開度及び切換位置を変更せずに維持する）。

一方、制御装置２５は、走行位置と走行予定位置とが一致していない場合、当該走行位置と走行予定位置との偏差（ズレ量）が零となるように、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び／又は操舵方向を変更する（制御弁３４の開度及び／又は切換位置を変更する）。
なお、上述した実施形態では、制御装置２５は、自動走行制御において、走行位置と走行予定位置との偏差に基づいて操舵装置１１の操舵角を変更していたが、走行ルートＲ１の方位とトラクタ１（車体３）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）とが異なる場合、制御装置２５は、車体方位が走行ルートＲの方位に一致するように操舵角を設定してもよい。また、制御装置２５は、自動走行制御において、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位偏差に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動走行制御における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態における自動走行制御における操舵角の設定は一例であり、限定されない。

また、制御装置２５は、自動走行制御において、トラクタ１（走行車体３）の実際の車速が、表示装置５０で設定された走行ルートＲ１に対応する車速に一致するように、走行装置７、即ち、前輪７Ｆ及び／又は後輪７Ｒの回転数を制御してもよい。
一方、制御装置２５は、自動走行制御が無効である場合、オペレータの操作（オペレータのハンドル１１ａの操作、オペレータのアクセルの操作等）に基づいて、前輪７Ｆの操舵方向及び操舵角、車速等を設定する。このように、制御装置２５によって、トラクタ１（走行車体３）を自動走行又は手動走行を行うことができる。なお、トラクタ１（走行車両３）の自動走行は、トラクタ１の単体で自動走行する場合、先行するトラクタ１に追随して別のトラクタ１が自動走行する場合（先行するトラクタに対して別のトラクタ１が協調して自動走行する場合）のいずれの場合でもよい。

図１に示すように、トラクタ１は、予測部７０を備えている。予測部７０は、表示装置５０で設定された走行ルートＲ１の走行において消費する燃料を予測する。予測部７０は、制御装置２５又は表示装置５０に設けられている。この実施形態では、予測部７０は表示装置５０に設けられていて、当該表示装置５０に設けられた電気・電子部品、当該表示装置５０等に組み込まれたプログラム等から構成されている。

予測部７０は、例えば、走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ２までの距離（総距離）を算出し、総距離と、単位距離当たりの実績消費燃料とに基づいて、走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１と終了位置Ｐ２との区間を走行時の予測消費燃料（予測燃料値）を、例えば、予測消費燃料（Ｌ）＝総距離（ｋｍ）／単位当たりの実績消費燃料（ｋｍ／Ｌ）・・・（式１）により求める。

なお、単位距離当たりの実績消費燃料は、過去のトラクタ１を走行させた場合の平均値等であり、制御装置２５、表示装置５０等から得られることが可能な値である。例えば、自動走行及び手動走行に関わらず、トラクタ１を走行する毎（１回走行毎）に、燃料検出装置３１で検出した検出燃料に基づいて実績消費量を求め、過去の実績消費量の総合計と走行距離とに基づいて、単位距離当たりの実績消費燃料を求めてもよい。

なお、予測部７０は、トラクタ１の走行のうち、走行ルートに沿った自動走行を行った実績を用いて予測消費燃料を求めてもよい。即ち、予測部７０は、過去のトラクタ１の走行実績のうち、走行ルート上を自動走行した場合の実績消費量の総合計と走行距離（総距離）とに基づいて、単位距離当たりの実績消費燃料を求める。このように、手動走行、自動走行がある中で、自動走行時における実績消費量を用いることにより、自動走行での予測消費燃料をより精度よく求めることができる。特に、様々な自動走行の中で予め定められた走行ルートに沿って自動走行を行った場合の実績を用いて予測消費燃料を予測することにより、より予測消費燃料の信頼性を向上させることができる。上述した式（１）は予測消費燃料を求める一例であって、当然の如く、予測消費燃料の求め方は式（１）に限定されない。

また、予測部７０は、トラクタ１が直進部Ｒ２を走行した場合の当該直進部Ｒ２に対応する負荷状態（第１負荷）と、トラクタ１が旋回部Ｒ３を走行した場合の当該旋回部Ｒ３に対応する負荷状態（第２負荷）とに基づいて予測消費燃料を予測してもよい。例えば、まず、トラクタ１の自動走行時であって、トラクタ１が直進部Ｒ２に沿って走行しているときに、エンジンに掛かる負荷を第１負荷として、当該第１負荷を制御装置２５の記憶部２６又は表示装置５０の記憶部５４に記憶する。また、トラクタ１の自動走行時であって、トラクタ１が旋回部Ｒ３に沿って走行しているときに、エンジンに掛かる負荷を第２負荷として、当該第２負荷を制御装置２５の記憶部２６又は表示装置５０の記憶部５４に記憶する。なお、エンジンに掛かる負荷は、走行検出装置３２によって直接検出したり、走行検出装置３２によって検出された検出値に基づいて制御装置２５又は表示装置５０が演算する。

予測部７０は、自動走行時における直進部Ｒ２に対応する第１負荷を平均化処理して、第１負荷の平均値に基づいて、直進部Ｒ２を走行したときの単位距離当たりの実績消費燃料を補正する。予測部７０は、例えば、第１負荷に応じて、重み付けの値を定め、単位距離当たりの実績消費燃料に重み付けの値を乗算することにより、当該単位距離当たりの実
績消費燃料を補正する。また、予測部７０は、自動走行時における旋回部Ｒ３に対応する第２負荷を平均化処理して、第２負荷の平均値に基づいて、旋回部Ｒ３を走行したときの単位距離当たりの実績消費燃料を補正する。予測部７０は、例えば、第２負荷に応じて、重み付けの値を定め、単位距離当たりの実績消費燃料に重み付けの値を乗算することにより、当該単位距離当たりの実績消費燃料を補正する。

予測部７０は、直進部Ｒ２及び旋回部Ｒ３のそれぞれで補正された単位距離当たりの実績消費燃料を例えば、上述した式（１）等に適用することによって、直進部Ｒ２における予測消費燃料と、旋回部Ｒ３における予測消費燃料とを求め、両者の予測消費燃料を加算することで、走行ルートＲ１における予測消費燃料を求める。
予測部７０は、作業毎に予測消費燃料を予測する。即ち、予測部７０は、走行車両３に装着された作業装置２の種別（作業の種別）に対応して作業を決定し、決定した作業に応じて予測消費燃料を求める。例えば、走行車両３に装着された作業装置２が、耕耘装置、肥料散布装置、農薬散布装置、収穫装置、刈取装置、拡散装置、集草装置、成形装置のいずれかの場合、予測部７０は、装着された作業装置２に対応して、耕耘、施肥、農薬散布、収穫、刈取、拡散、集草、成形の作業を決定し、決定した作業に対応する予測消費燃料（Ｌ）を求める。例えば、制御装置２５の記憶部２６又は表示装置５０の記憶部５４には、予め作業毎に設定された「単位当たりの実績消費燃料」が記憶されている。ここで、予測部７０は、作業毎に設定された実績消費燃料に基づいて、走行車両３に装着された作業装置２に対応する作業の予測消費燃料を予測する。

なお、予測部７０は、作業毎におけるＰＴＯ回転数の平均値等を第３負荷とし、第３負荷を用いて予測消費燃料を求めてもよい。例えば、トラクタ１を自動走行する毎に、第３負荷を制御装置２５の記憶部２６又は表示装置５０の記憶部５４に記憶する。即ち、トラクタ１の走行時において、作業の負荷（第３負荷）を作業毎に記憶する。作業の負荷は、作業検出装置３３によって直接検出したり、作業検出装置３３によって検出された検出値に基づいて制御装置２５又は表示装置５０が演算する。

予測部７０は、作業装置２を走行車両３に装着後、当該作業装置２が行う作業に対応する第３負荷を呼び出して、呼び出した第３負荷に応じて単位距離当たりの実績消費燃料を補正する。予測部７０は、例えば、第３負荷に応じて、重み付けの値を定め、単位距離当たりの実績消費燃料に重み付けの値を乗算することにより、当該単位距離当たりの実績消費燃料を補正する。そして、予測部７０は、作業毎に補正された単位距離当たりの実績消費燃料を例えば、上述した式（１）等に適用することによって、走行ルートＲ１における予測消費燃料を求める。

さて、表示装置５０は、走行ルートＲ１の走行に関する情報（走行報知情報）を表示する。例えば、表示装置５０の表示部５１は、走行報知情報として、燃料タンクに貯留した燃料によってトラクタ１が走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ２に達することができるか否か（走行が完了できるか否か）を表示する。
以下、表示装置５０の表示について詳しく説明する。

図３、図４Ａに示すように、走行設定部５２によって走行ルートＲ１の設定後（Ｓ１）であって、自動走行を行う前は、表示装置５０の表示部５１は誘導画面Ｔ２を表示する（Ｓ２）。誘導画面Ｔ２には、フィールド６０が表示され、走行設定部５２によって設定された走行ルートＲ１がフィールド６０上に表示される。また、誘導画面Ｔ２のフィールド６０上には、走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１と、走行ルートＲ１の終了位置Ｐ２とが表示される。

フィールド６０上には、トラクタ１（走行車体３）を示す図形Ｄ１が表示され、トラクタ１を走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１に誘導する誘導部Ｄ２が表示される。誘導部Ｄ２は、トラクタ１の現在位置（位置検出装置３０で検出された位置）から開始位置Ｐ１に誘導するための文字、図形、矢印等である。なお、誘導画面Ｔ２に作業場Ｗ１を表示してもよい。

また、表示装置５０の表示部５１は、燃料検出装置３０で検出した検出燃料と予測消費燃料とに基づいて、走行報知情報を表示する。以下、説明の便宜上、検出燃料のことを「
燃料残量」という。
具体的には、表示装置５０は、開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ２までの区間において、予測部７０が予測した予測消費燃料と、燃料残量との比較を行う（Ｓ３）。ここで、予測消費燃料が燃料残量を超える場合（予測消費燃料＞燃料残量）、図４Ｂに示すように、表示装置５０の表示部５１は、誘導画面Ｔ２であってフィールド６０上に走行報知情報を表示する第１メッセージ部Ｔ３を表示する（Ｓ４）。例えば、表示装置５０の表示部５１は、第１メッセージ部Ｔ３に、走行ルートＲ１の走行が完了できない旨、「作業に対して燃料残量が少ない可能性があります」などを表示する。
一方、表示装置５０の表示部５１は、予測消費燃料が燃料残量以下の場合（予測消費燃料≦燃料残量）、誘導画面Ｔ２には第１メッセージ部Ｔ３を表示しない。即ち、表示装置５０は、誘導画面Ｔ２に第１メッセージ部Ｔ３を表示しないことで、走行ルートＲ１の走行が完了できることを示している。言い換えれば、表示装置５０は、トラクタ１が走行ルートＲ１を設定した作業場Ｗ１内であって、当該走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１に到達する前に、トラクタ１における走行ルートＲ１の走行が完了できるか否かを表示する。

また、表示装置５０の表示部５１は、第１メッセージ部Ｔ３を表示した状況下において、トラクタ１に燃料が補充されることにより、予測消費燃料が燃料残量以下になった場合（Ｓ５、Ｙｅｓ）、第１メッセージ部Ｔ３を消去する（Ｓ６）。
また、表示装置５０の表示部５１は、トラクタ１が走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１に到達後、即ち、トラクタ１の現在位置が開始位置Ｐ１に一致する、又は、トラクタ１を示す図形Ｄ１と開始位置Ｐ１とがオーバラップした場合等、誘導画面Ｔ２のフィールド６０上に表示していた誘導部Ｄ２を消す（Ｓ７）。

上述した実施形態では、トラクタ１が走行ルートＲ１を設定した作業場Ｗ１内に位置している状況下で、予測消費燃料が燃料残量以下の場合に、走行ルートＲ１の走行が完了できない旨を表示することについて説明したが、図４Ｃに示すように、トラクタ１が走行ルートＲ１を設定した作業場Ｗ１外に位置している状況下において、トラクタ１が作業場Ｗ１に到達する前に、トラクタ１における走行ルートＲ１の走行が完了できるか否かを表示する。表示装置５０の表示部５１は、トラクタ１の現在位置が、作業場Ｗ１に到達していない場合であって、予測消費燃料が燃料残量を超える場合、図４Ｃに示すように、誘導画面Ｔ２に走行報知情報を表示する第１メッセージ部Ｔ３を表示する。

図４Ｄに示すように、トラクタ１が走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１に到達後、自動走行制御が有効になると、表示装置５０の表示部５１は、運転画面Ｔ４を表示する。運転画面Ｔ４には、走行ルートＲ１と、トラクタ１の走行位置の軌跡とが表示可能である。ここで、誘導画面Ｔ２に第１メッセージ部Ｔ３が表示された段階で、当該第１メッセージ部Ｔ３を消去する条件を整えずに、誘導画面Ｔ２から運転画面Ｔ４に移行して自動走行を開始したとする。つまり、トラクタ１の燃料残量が予測消費燃料よりも少ない状態で自動走行を開始したとする。

そして、自動走行時において、トラクタ１の燃料残量が第１閾値以下（例えば、最大積載燃料の１０％以下）になった場合は、図４Ｅに示すように、表示装置５０の表示部５１は、運転画面Ｔ４に走行報知情報を表示する第２メッセージ部Ｔ５を表示する。例えば、表示装置５０の表示部５１は、第２メッセージ部Ｔ３に、燃料残量が少なくなった旨、例えば、「燃料残量が少なくなりました」を表示する。さらに、自動走行時において、トラクタ１の燃料残量が第１閾値よりも小さい第２閾値以下（例えば、最大積載燃料の５％以下）になった場合は、表示装置５０の表示部５１は、第２メッセージ部Ｔ５に、燃料の給油を要求する旨の警告を走行報知情報として、例えば、「燃料を給油して下さい」を表示する。また、制御装置２５は、トラクタ１の燃料残量が第２閾値以下になったことを受けて、自動走行制御を強制的に有効から無効（停止）に切り換えた後、当該トラクタ１を停止させる。この時、表示装置５０の表示部５１は、第２メッセージ部Ｔ５に、警告に続けて、自動走行を強制的に無効にした旨を表示する。

以上によれば、作業機１は、走行ルートＲ１を設定可能な表示装置５０と、走行ルートＲ１の走行において消費する燃料を予測する予測部７０とを備え、表示装置５０は、予測
部７０で予測した燃料である予測消費燃料に基づいて、走行ルートＲ１の走行に関する情報を表示する。これによれば、表示装置５０によって走行ルートＲ１を設定した場合に、設定された走行ルートＲ１に対する予測消費燃料を求めることができ、求めた予測消費燃料に基づいて、走行ルートＲ１の走行に関して何らかの情報を運転者等に提供することができる。即ち、走行ルートＲ１に対応して簡単に予測消費燃料を予測できて、当該予測消費燃料に基づく走行の情報を運転が把握することができる。

また、作業機１は、燃料検出装置３１を備え、表示装置５０は、燃料検出装置３１で検出した燃料である検出燃料と予測消費燃料とに基づいて、走行ルートＲ１の走行が完了できるか否かを表示する。これによれば、現在の作業機１の燃料（検出燃料）を用いて、表示装置５０によって設定された走行ルートＲ１を走行することができるかどうかを運転者等が把握することができる。

表示装置５０は、作業機１（走行車体３）が走行ルートＲ１の開始位置Ｐ１に到達する前に、走行車体３における走行ルートＲ１の走行が完了できるか否かを表示する。これによれば、作業機１を走行ルートＲ１に沿って走行させる前の段階で、作業機１に燃料の補給が必要かどうかを把握することができる。
表示装置５０は、走行車体３が走行ルートＲ１を設定した作業場に到達する前に、走行車体３における走行ルートＲ１の走行が完了できるか否かを表示する。これによれば、作業機１を作業場に移動させる前、例えば、農家の納屋に作業機１が居る時点で作業機１に燃料の補給が必要かどうかを把握することができる。

作業機１は、走行車体３の位置を検出する位置検出装置３０を備え、表示装置５０は、位置検出装置３０によって検出した走行車体３の走行位置、走行ルートＲ１及び走行ルートＲ１の走行に関する情報を表示する。これによれば、作業機１を走行ルートＲ１に沿って走行させている場合に、走行ルートＲ１に対する作業機１の現在位置（走行位置）を把握することができる。

表示装置５０は、作業場内に走行ルートＲ１を設定する走行設定部５２と、走行設定部５２で設定された作業場内の走行ルートＲ１を走行車体３が走行した場合に走行が完了できるか否かを表示する表示部５１とを有している。これによれば、作業場内に設定した走行ルートＲ１に対する予測消費燃料を予測することができるため、走行ルートＲ１に沿って作業機１を移動させながら作業場内で行う作業を完了することができるかを把握することができる。

予測部７０は、作業毎における負荷に基づいて予測消費燃料を予測する。これによれば、作業機１で行う作業に対する負荷の大小によって予測消費燃料を算出することができる。即ち、作業を考慮せずに予測消費燃料を求めている従来方法よりもより高精度に予測消費燃料を算出することができ、走行ルートを精密に設定することができる。
走行ルートＲ１は、走行車体３を直進させる直進部Ｒ２と走行車体３を旋回させる旋回部Ｒ３とを含み、予測部７０は、直進部Ｒ２における負荷状態と、旋回部Ｒ３における負荷状態とに基づいて予測消費燃料を予測する。これによれば、例えば、耕耘、代掻き、施肥等の直進と旋回とを繰り返しながら行う作業（農作業）において、より正確な予測消費燃料を算出することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１トラクタ（作業機）
３走行車両（走行車体）
２５制御装置
３０位置検出装置
３１燃料検出装置
５０表示装置
５１表示部
５２走行設定部
７０予測部
Ｐ１開始位置
Ｐ２終了位置
Ｒ１走行ルート（走行予定ルート）
Ｒ２直進部
Ｒ３旋回部

Claims

走行可能な走行車体の走行ルートを作業場内に設定する走行設定部と、
前記走行設定部で設定した前記走行ルートと当該走行ルートの走行に関する情報とを表示可能な表示装置と、
前記表示装置で設定された前記走行ルートの走行において消費する燃料を予測する予測部と、
燃料残量を検出する燃料検出装置と、
前記走行車体を前記走行ルートに沿って自動走行させる制御装置と、を備え、
前記走行設定部は、前記表示装置に前記走行ルートを設定する設定画面を表示させ、
前記走行ルートは、前記走行車体を直進させる直進部と前記走行車体を旋回させる旋回部とを含み、
前記予測部は、
前記走行車体が前記自動走行で前記直進部を走行したときの単位距離当たりの実績消費燃料と前記直進部に対応する原動機の第１負荷と前記直進部の距離とに基づいて、前記直進部における予測消費燃料を求め、
前記走行車体が前記自動走行で前記旋回部を走行したときの単位距離当たりの実績消費燃料と前記旋回部に対応する原動機の第２負荷と前記旋回部の距離とに基づいて、前記旋回部における予測消費燃料を求め、
さらに前記直進部における予測消費燃料と前記旋回部における予測消費燃料とを加算することによって前記走行ルートにおける予測消費燃料を求め、
前記表示装置は、
前記走行ルートの設定後で且つ前記自動走行が行われる前に、前記走行車体が前記作業場に到着していなくても、前記走行ルートにおける前記自動走行の開始位置に前記走行車体を誘導する誘導画面を表示し、且つ前記燃料検出装置で検出された燃料残量と前記予測部で予測された前記走行ルートにおける予測消費燃料とを比較して、当該予測消費燃料が前記燃料残量より多ければ、前記走行ルートの前記自動走行が完了できない旨を前記誘導画面に表示し、
前記自動走行が完了できない旨を表示した状況下で、燃料が補充されることによって、前記走行ルートにおける予測消費燃料が前記燃料残量以下になると、前記自動走行が完了できない旨の表示を消去する作業機。
前記予測部は、前記走行車体に装着された作業装置で行う作業に対応する第３負荷に応じて、前記単位距離当たりの実績消費燃料を補正する請求項１に記載の作業機。
前記表示装置は、前記走行車体が前記走行ルートの開始位置に到達して前記自動走行が有効になるまでは、前記誘導画面を表示し、前記走行車体が前記走行ルートの開始位置に到達して前記自動走行が有効になると、前記作業場内の前記走行ルートと前記走行車体の走行位置の軌跡とを含む運転画面を表示する請求項１又は２に記載の作業機。
前記走行車体の位置を検出する位置検出装置を備え、
前記表示装置は、前記位置検出装置によって検出された前記走行車体の走行位置、及び前記走行設定部によって設定された前記作業場内の前記走行ルートを前記誘導画面に表示する請求項１～３のいずれかに記載の作業機。