JP7234828B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に関する。

従来、作業車両（例えば、農業用トラクタ）では、走行車体の後部に昇降可能な作業機を備えた作業車両が知られている。また、近年、この種の作業車両において、例えば、圃場作業後や圃場作業前等に、作業機を装着した状態で路上走行することが検討されている。

特開２０１７－１０８６８７号

ここで、作業機を装着して路上を走行する場合、圃場とは異なり障害物等が存在する可能性が高い。このため、路上走行時の作業機の昇降動作を圃場走行時と同じすることが安全性の観点から適切であるとはいえない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、路上走行時における安全性を向上させることができる作業車両を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の一態様に係る作業車両（１）は、走行車体（２）と、前記走行車体（２）の後部に昇降可能に装着される作業機（Ｗ）と、前記走行車体（２）に設けられ、前記作業機（Ｗ）の昇降位置が規定の高さであることを検知する位置検知センサ（７０）と、前記作業機（Ｗ）を前記規定の高さまで自動昇降させる制御装置（４０）と、を備え、前記制御装置（４０）は、路上走行時における自動昇降の昇降速度を、圃場走行時に比べて遅くすることを特徴とする。

実施形態の一態様によれば、路上走行時における安全性を向上させることができる。

図１は、実施形態に係る作業車両の説明図であり、作業車両の概略左側面図である。 図２は、実施形態に係る作業機を規定の高さまで上昇させた場合を示す図である。 図３は、作業車両の制御系の一例を示すブロック図である。 図４は、制御モード切り替えのための各パラメータの条件を示す図である。 図５は、作業機の高さを決定する目印を示す図である。 図６は、作業機の高さを決定するスイッチを示す図である。 図７は、実施形態に係る作業機の昇降制御処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本願の開示する作業車両の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１を参照して実施形態に係る作業車両１の全体構成について説明する。図１は、実施形態に係る作業車両１の説明図であり、作業車両１の概略左側面図である。なお、以下では、作業車両１としてトラクタを例に説明する。

作業車両であるトラクタ１は、自走しながら圃場などで作業を行う農業用トラクタである。また、トラクタ１は、操縦者（作業者ともいう。）が搭乗して圃場内を走行しながら所定の作業を実行する他、後述する制御装置４０（図３参照）を中心とする制御系による各部の制御により、圃場内を自動走行しながら所定の作業を実行する。

また、以下において、前後方向とは、トラクタ１の直進時における進行方向であり、進行方向の前方側を「前」、後方側を「後」と規定する。トラクタ１の進行方向とは、直進時において、後述する操縦席８からステアリングホイール９に向かう方向である。

左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。以下では、「前」側へ向けて左右を規定する。すなわち、トラクタ１の操縦者が操縦席８に着席して前方を向いた状態で、左手側が「左」、右手側が「右」である。

上下方向とは、鉛直方向に平行する方向である。前後方向、左右方向および上下方向は互いに直交する。なお、各方向は説明の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。また、以下では、トラクタ１を指して「機体」という場合がある。

図１に示すように、トラクタ１は、走行車体２と、作業機Ｗとを備える。走行車体２は、車体フレーム３と、前輪４と、後輪５と、ボンネット６と、エンジンＥと、操縦部７と、ミッションケース１０とを備える。車体フレーム３は、走行車体２のメインフレームである。

前輪４は、左右一対であり、主に操舵用の車輪（操舵輪）となる。後輪５は、左右一対であり、主に駆動用の車輪（駆動輪）となる。トラクタ１は、後輪５が駆動する二輪駆動（２ＷＤ）と、前輪４および後輪５が共に駆動する四輪駆動（４ＷＤ）とを切り替え可能に構成されてもよい。この場合、駆動輪は、前輪４および後輪５の両方である。なお、走行車体２は、車輪（前輪４および後輪５）に代えてクローラ装置を備えてもよい。この場合、走行クローラが駆動輪である。

ボンネット６は、走行車体２の前部において開閉自在に設けられる。ボンネット６は、後部を回動中心として上下方向に回動（開閉）可能である。ボンネット６は、閉じた状態で、車体フレーム３上に搭載されたエンジンＥを覆う。エンジンＥは、トラクタ１の駆動源であり、ディーゼル機関やガソリン機関などの熱機関である。

操縦部７は、走行車体２の上部に設けられ、操縦席８やステアリングホイール９などを備える。操縦部７は、走行車体２の上部に設けられたキャビン７ａに覆われることで形成されてもよい。操縦席８は、操縦者の座席である。ステアリングホイール９は、操舵輪である前輪４を操舵する場合に操縦者により操作される。なお、操縦部７は、ステアリングホイール９の前方に、各種情報を表示する表示部（メータパネル）を備える。

また、操縦部７は、前後進レバー、アクセルレバー、主変速レバー、副変速レバーなどの各種操作レバーや、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルなどの各種操作ペダルを備える。

ミッションケース１０は、トランスミッション（変速機構）を収容している。トランスミッションは、エンジンＥから伝達される動力（回転動力）を適宜減速して駆動輪である後輪５や、ＰＴＯ（Power Take-off）軸へ伝達する。

走行車体２の後部には、圃場内で作業を行う作業機Ｗが連結され、作業機Ｗを駆動する動力を伝達するＰＴＯ軸がミッションケース１０から後方へ突出している。ＰＴＯ軸は、トランスミッションによって適宜減速された回転動力を、走行車体２の少なくとも後部に装着された作業機Ｗへ伝達する。

また、走行車体２の後部には、作業機Ｗを昇降させる昇降装置１２が設けられる。昇降装置１２は、作業機Ｗを上昇させることで、作業機Ｗを非作業位置に移動させる。非作業位置は、例えば、走行車体２が後退する場合や、走行車体２が旋回する場合に、作業機Ｗを上昇させる位置である。また、昇降装置１２は、作業機Ｗを下降させることで、作業機Ｗを対地作業位置に移動させる。昇降装置１２は、油圧式の昇降シリンダ１２１と、リフトアーム１２２と、リフトロッド１２３と、ロワリンク１２４と、トップリンク１２５とを備える。

リフトアーム１２２は、昇降シリンダ１２１に作動油が供給されると、回動支点となる軸ＡＸまわりに作業機Ｗを上昇させるように回動し、昇降シリンダ１２１から作動油が排出されると、軸ＡＸまわりに作業機Ｗを下降させるように回動する。なお、リフトアーム１２２の基部（軸ＡＸ付近）には、リフトアーム１２２の回動角度を検知するリフトアームセンサ２６が設けられる。作業機Ｗの高さは、リフトアームセンサ２６の検知結果や、作業機Ｗに基づいて算出される。

また、リフトアーム１２２は、リフトロッド１２３を介してロワリンク１２４に連結される。このように、昇降装置１２は、ロワリンク１２４とトップリンク１２５とで、走行車体２に対して作業機Ｗを昇降可能に連結する。

作業機Ｗは、圃場内で作業を行う機械である。図１に示す例では、作業機Ｗは、圃場において耕耘作業を行うロータリ耕耘機である。ロータリ耕耘機は、ＰＴＯ軸から伝達された動力によって耕耘爪６１が回転することで、圃場面（土壌）を耕耘する。

また、トラクタ１は、制御装置４０（図３参照）を備える。制御装置４０は、エンジンＥを制御するとともに、走行車体２の走行速度を制御する。また、制御装置４０は、作業機Ｗを制御する。

また、トラクタ１は、測位装置３０を備える。測位装置３０は、走行車体２の上部に設けられ、走行車体２の位置を測定する。測位装置３０は、たとえば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）であり、上空を周回している航法衛星Ｓからの電波を受信して測位および計時を行うことができる。

また、トラクタ１は、作業者による情報処理端末（タブレット端末などの携帯端末）１００の操作によって、特定の圃場における各種作業の設定などを行うことができる。情報処理端末１００は、たとえば、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される記憶部と、タッチパネルにより構成される表示部および操作部とを備える。なお、操作部として、各種キーやボタンなどが別に設けられてもよい。

また、トラクタ１は、障害物センサ２０を備える。障害物センサ２０は、前方センサ２１と、後方センサ２２とを備える。前方センサ２１は、たとえば、ボンネット６の前方に設けられたセンサ取付ステー１３に取り付けられるなど、走行車体２の前部に配置され、走行車体２の前方に存在する障害物（人や、物体）を検知する。

後方センサ２２は、たとえば、キャビン７ａの上部に取り付けられるなど、走行車体２の後部上側に配置され、走行車体２の後方に存在する障害物を検知する。なお、後方センサ２２は、図示しないモータによってキャビン７ａ、すなわち走行車体２に対する角度を変更することができる。

また、前方センサ２１および後方センサ２２は共に、中距離センサであり、好ましくは赤外線センサである。前方センサ２１および後方センサ２２は、赤外線ビームを放射し、障害物からの反射光を検知する。前方センサ２１は、前方に延びる検知領域を有する。また、後方センサ２２は、後方へ延びる検知領域を有する。

前方センサ２１および後方センサ２２は、たとえば、赤外線ビームを放射した後、障害物からの反射光を検知するまでの時間を測定することで、障害物までの距離を検知することができる。赤外線センサである前方センサ２１および後方センサ２２は、障害物を２次元的に検知し、たとえば、数メートルから数１０メートル程度の検知領域である。なお、障害物センサ２０として、赤外線センサ以外の他の中距離センサを用いることも可能である。

また、本実施形態では、トラクタ１は、位置検知センサ７０を備える。位置検知センサ７０は、走行車体２に設けられ、作業機Ｗの昇降位置を検知する。例えば、位置検知センサ７０は、赤外線センサを用いることができる。図１に示す例では、位置検知センサ７０は、走行車体２に設けられた支持部７１によって、地面から所定の高さＨ１に配置されるように支持される。例えば、位置検知センサ７０は、例えば、地面から約２０センチの高さＨ１に配置され、作業機Ｗの下端位置が２０センチ（高さＨ１）以上の位置に存在するか否かを検知する。

また、本実施形態では、トラクタ１は、圃場を走行する圃場モードと、路上を走行する路上モードとを所定のスイッチ等によって手動で切り替え可能に構成されている。圃場モードとは、圃場で作業を行う際に選択される制御モードであり、例えば、車速が低速（１～１０ｋｍ／ｈ）でのみ走行するように制御される。また、路上モードとは、例えば、圃場までの路上を走行する際に選択される制御モードであり、例えば、車速が高速（１５ｋｍ／ｈ以上）で走行できるように制御される。

そして、実施形態に係る制御装置４０は、路上モードが選択された場合において、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さ（路上走行可能な高さ）に位置しない場合に、作業者へ所定の通知（音声あるいは画面表示）を行い、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さに位置しない旨を作業者へ知らせる。

そして、制御装置４０は、かかる通知が行われている期間中に、作業者から特定の操作（例えば、スイッチ操作）があった場合、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させる。これにより、作業機Ｗが規定の高さに位置しないまま路上走行してしまうことを低減できる。

また、実施形態に係る制御装置４０（図３参照）は、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させる際には、位置検知センサ７０の検知状況を用いる。具体的には、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定する。かかる点について、図２を用いて説明する。

図２は、実施形態に係る作業機Ｗを規定の高さまで上昇させた場合を示す図である。図２では、作業機Ｗであるロータリ耕運機の昇降位置が高さＨ１である場合を示している。制御装置４０は、作業機Ｗがロータリ耕運機の場合、図２に示す状況を特定の状況とし検出し、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。例えば、制御装置４０は、作業機Ｗを地面から上昇させる場合に、位置検知センサ７０の検知状況が検知状態から未検知状態に変化したタイミングを特定の状況とし、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。また、制御装置４０は、作業機Ｗを最大昇降位置から下降させる場合に、位置検知センサ７０の検知状況が未検知状態から検知状態に変化したタイミングであり、かつ、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが高さＨ１である場合を特定の状況とし、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。

そして、制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さであると判定した場合、作業者に対して、作業機Ｗの昇降を停止すべき旨の通知を行ったり、作業機Ｗの昇降を自動で停止したりする。これにより、作業者は、作業機Ｗを規定の位置に停止させることができる。

すなわち、実施形態に係る制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定することで、作業機Ｗを適切な位置に昇降させることができる。

なお、上記した規定の高さとは、例えば、路上走行可能な高さである。つまり、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が路上走行可能な高さであると判定する。これにより、作業機Ｗを路上走行可能な高さに精度良く昇降させることができる。

また、図２では、作業機Ｗがロータリ耕運機である場合を例に挙げたが、例えば、作業機Ｗは、ハロー（砕土機）や、ブロードキャスタ（施肥機）、牽引作業機等であってもよい。

また、制御装置４０は、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定するための特定の状況が、作業機Ｗの種別に応じて異なってもよい。

例えば、作業機Ｗがハローである場合、特定の状況は、ロータリ耕運機と同様、すなわち、位置検知センサ７０の検知状態／未検知状態の変化タイミングであり、かつ、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが高さＨ１付近である状況である。

また、作業機Ｗがブロードキャスタである場合、特定の状況は、作業機Ｗの昇降位置が図２に示す高さＨ２の状況である。つまり、特定の状況は、位置検知センサ７０が未検知状態であり、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが高さＨ２である状況である。

また、作業機Ｗが牽引作業機である場合、特定の状況は、作業機Ｗの昇降位置が高さＨ１よりも低い状況である。つまり、特定の状況は、位置検知センサ７０が検知状態であり、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが高さＨ１未満である状況である。

このように、作業機Ｗの種別に応じて、規定の高さであると判定するための特定の状況を変えることで、どのような作業機Ｗであっても適切な位置に昇降させることができる。

また、実施形態に係る制御装置４０は、作業機Ｗを自動昇降させる場合の昇降速度を制御する。具体的には、制御装置４０は、トラクタ１が路上走行時（路上モード時）における自動昇降の昇降速度を、圃場走行時（圃場モード時）における昇降速度に比べて遅くする。これにより、障害物や歩行者が圃場に比べて多い路上の走行時における安全性を向上させることができる。

次に、図３を参照して制御装置４０を中心とする作業車両（トラクタ）１の制御系について説明する。図３は、作業車両１の制御系の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置４０は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１と、走行系ＥＣＵ４２と、作業機昇降系ＥＣＵ４３とを備える。エンジンＥＣＵ４１は、エンジンＥの回転数を制御する。走行系ＥＣＵ４２は、駆動輪の回転を制御することで、走行車体２（図１参照）の走行速度を制御する。作業機昇降系ＥＣＵ４３は、昇降装置１２を制御して作業機Ｗを昇降制御する。

制御装置４０は、電子制御によって各部を制御することが可能であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有する処理部をはじめ、各種プログラムや圃場ごとに予め設定された走行車体２の予定走行経路などの必要なデータ類が記憶される記憶部などを備える。

図３に示すように、制御装置４０には、測位装置（ＧＮＳＳ）３０、エンジン回転センサ２３、車速センサ２４、切れ角センサ２５、障害物センサ２０（前方センサ２１および後方センサ２２）、リフトアームセンサ２６、位置検知センサ７０などの各種センサ類が接続される。なお、エンジン回転センサ２３は、エンジンＥの回転数を検知する。車速センサ２４は、走行車体２（図１参照）の走行速度（車速）を検知する。切れ角センサ２５は、操舵輪である前輪４（図１参照）の切れ角を検知する。切れ角センサ２５は、機体の旋回を検知する。

制御装置４０には、測位装置３０から圃場などにおける走行車体２の位置情報、エンジン回転センサ２３からエンジンＥの回転数、車速センサ２４から走行車体２の走行速度、切れ角センサ２５から前輪４の切れ角、障害物センサ２０から障害物の検知結果、リフトアームセンサ２６から作業機Ｗの高さ、位置検知センサ７０から作業機Ｗの検知の有無がそれぞれ入力される。制御装置４０は、トラクタ１を自律走行させる場合、切れ角センサ２５の検知結果を用いて、前輪４の切れ角をフィードバックしながらステアリングホイール９に連結されたステアリングシリンダを制御することで、ステアリングホイール９を自動操舵する。

また、制御装置４０には、エンジンＥＣＵ４１がエンジンＥに接続され、走行系ＥＣＵ４２が、操舵装置５１、変速装置５２および制動装置５３などに接続され、作業機昇降系ＥＣＵ４３が昇降装置１２に接続される。

このうち、作業機昇降系ＥＣＵ４３は、昇降装置１２に向けて作業機昇降信号を出力する。昇降装置１２は、作業機昇降系ＥＣＵ４３から出力された作業機昇降信号に基づいて作業機Ｗを昇降駆動する。

また、制御装置４０は、たとえば、作業者が携行可能な情報処理端末１００と無線接続される。制御装置４０は、作業者の操作による情報処理端末１００からの指示信号に基づいてトラクタ１の各部を制御する。また、制御装置４０は、トラクタ１の機体情報データベースを保持し、型式などの情報の受け渡しを情報処理端末１００などからも行うことができるように構成してもよい。

また、制御装置４０は、前方センサ２１、または後方センサ２２によって障害物が検知された場合には、走行車体２を停止させる。また、制御装置４０は、前方センサ２１、または後方センサ２２によって障害物が検知された場合には、エンジンＥを停止させたり、ＰＴＯ軸への回転動力の伝達を中止させたりする。また、制御装置４０は、制御装置４０は、前方センサ２１、または後方センサ２２によって障害物が検知された場合には、警報器（不図示）を作動させて、障害物が検知されたことを報知してもよい。

また、制御装置４０は、トラクタ１が自律走行しつつ作業を行うモードである「自動運転モード」を有する。制御装置４０は、自動運転モードにおいては、作業機Ｗによる作業内容に応じた予定走行経路が予め圃場ごとに定められ、データ化されて記憶部に記憶され、測位装置３０の測定結果に基づいて、記憶された予定走行経路に沿って走行するように、エンジンＥ、操舵装置５１、変速装置５２、制動装置５３および昇降装置１２などの各部を制御する。なお、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。

また、制御装置４０は、上述したように、圃場モードと、路上モードとを有する。例えば、制御装置４０は、圃場モードが選択された場合、圃場作業を行うための高さまで作業機Ｗを自動昇降させる。なお、圃場作業を行うための高さは、作業機Ｗの種別に応じて異なる高さを設定することができる。

また、制御装置４０は、路上モードが選択された場合に、作業機Ｗが規定の高さ（路上走行可能な高さ）に位置していない時には、作業機Ｗを規定の高さ（路上走行可能な高さ）まで自動昇降させる。なお、自動昇降させるまでの処理として、以下の２通りがある。
（１）所定の通知をし、作業者から特定の操作を受け付けた場合に自動昇降
（２）路上モードの切り替えと同時に自動昇降

＜（１）所定の通知をし、作業者から特定の操作を受け付けた場合に自動昇降＞
制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さに位置しない場合に、作業者へ所定の通知を行い、この通知が行われている期間中に、作業者から特定の操作が有った場合、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させる。これにより、作業者が意図しないタイミングで作業機Ｗが昇降されることを防止できる。

作業者への所定の通知は、例えば、音（ビープ音や、音声案内等）による報知や、作業者が視認可能な表示装置（例えば、情報処理端末１００の表示部や、メータパネル等）への表示等により行うことができる。また、通知が行われている期間とは、音が鳴っている期間や、所定の表示がされている期間である。

また、特定の操作は、例えば、作業機Ｗを昇降させる専用のスイッチやレバーの手動操作や、前後進レバー、アクセルレバー、主変速レバー、副変速レバーなどの各種操作レバーや、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルなどの各種操作ペダルへの操作である。また、例えば、通知が行われている期間中に、情報処理端末１００に特定の表示（ボタン等）を行い、かかる表示へ行われた操作を特定の操作としてもよい。

なお、制御装置４０は、通知が行われている期間中、特定の操作以外の操作が有った場合、トラクタ１（走行車体２）の走行を制限する。なお、特定の操作以外の操作とは、路上走行にそぐわない操作である。

また、制御装置４０は、トラクタ１の走行の有無に応じて制限の内容を変えてもよい。具体的には、制御装置４０は、通知が行われている期間中、かつ、トラクタ１が走行中である場合に、特定の操作以外の操作があった場合、トラクタ１（走行車体２）の走行速度を低下させる。なお、走行速度を低下させる方法として、アクセル開度を制限してもよく、クラッチが接続されないようにする等の方法がある。

また、制御装置４０は、通知が行われている期間中、かつ、トラクタ１が停車中である場合に、特定の操作以外の操作が有った場合、トラクタ１（走行車体２）のエンジンＥ（動力装置の一例）を停止させる。

また、制御装置４０は、通知が行われている期間中、特定の操作以外の操作が有った場合、特定の操作以外の操作が有ったことを示す所定の通知を行ってもよい。例えば、制御装置４０は、音（上記の報知とは異なる音）による報知や、表示装置への表示（上記の表示とは異なる表示）を行ってもよい。

＜（２）路上モードの切り替えと同時に自動昇降＞
制御装置４０は、圃場モードから路上モードへの切り替えがあった場合、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させる。つまり、路上モードへの切り替えをトリガとして、作業機Ｗを自動昇降させる。これにより、路上モードへの切り替え操作とは別に、作業機Ｗの昇降操作を行う必要がないため、作業者の煩わしさを低減できる。

なお、上記（１）および（２）において、作業機Ｗの自動昇降を開始するにあたり、予め自動昇降の開始を通知してもよい。具体的には、制御装置４０は、路上走行時（路上モード時）に作業機Ｗを自動昇降させる前に、周囲に対して自動昇降の開始を示す開始通知（音や画面表示）を行った後に、自動昇降を開始する。

また、制御装置４０は、路上走行時に作業機Ｗを自動昇降させている期間、自動昇降していることを示す動作中通知（音や画面表示）を行う。

なお、制御装置４０は、作業機Ｗを自動昇降させている期間において、作業者から所定の手動操作を受け付けた場合、作業機Ｗの昇降を停止させ、手動操作に伴う制御を実行する。つまり、制御装置４０は、自動昇降中に、所定の手動操作があった場合、手動操作の制御を作業機Ｗの昇降よりも優先して実行する。手動操作とは、例えば、フィンガップレバーや、作業機Ｗの上げ下げスイッチ、コントロールレバーへの操作等である。

また、制御装置４０は、自動昇降における昇降速度を、路上走行時と圃場走行時とで変えることができる。具体的には、制御装置４０は、路上走行時（路上モード時）における自動昇降の昇降速度を、圃場走行時における自動昇降の昇降速度に比べて遅くする。具体的には、路上走行時（路上モード時）における自動昇降の昇降速度を、圃場走行時における自動昇降の昇降速度の半分以下にする。あるいは、路上走行時（路上モード時）における自動昇降の昇降速度を、最大昇降速度の半分以下にする。

例えば、作業機Ｗを上昇させる場合、制御装置４０は、地面の高さから規定の高さまでの上昇速度を、路上走行時の方が圃場走行時に比べて遅くする。また、作業機Ｗを降下させる場合、制御装置４０は、作業機Ｗを最大高さまで上昇させた後に作業機Ｗを降下させる場合に、路上走行時の降下速度を、圃場走行時の降下速度に比べて遅くする。

そして、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況に基づいて、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであるか否かを判定する。具体的には、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定する。

例えば、制御装置４０は、作業機Ｗがロータリ耕運機の場合、作業機Ｗを地面から上昇させる場合に、位置検知センサ７０の検知状況が検知状態から未検知状態に変化したタイミングを特定の状況とし、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。また、制御装置４０は、作業機Ｗを最大昇降位置から下降させる場合に、位置検知センサ７０の検知状況が未検知状態から検知状態に変化したタイミングを特定の状況とし、作業機Ｗが規定の高さであると判定する。なお、制御装置４０は、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さを加味して判定処理を行ってもよい。例えば、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が検知状態から未検知状態に変化したタイミングであり、かつ、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが規定の高さである場合を特定の状況とし、作業機Ｗが規定の高さであると判定してもよい。

そして、制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さであると判定した場合、作業者に対して、作業機Ｗの昇降を停止すべき旨の通知を行ったり、作業機Ｗの昇降を自動で停止したりする。これにより、作業者は、作業機Ｗを規定の位置に停止させることができる。

なお、上記した規定の高さとは、例えば、路上走行可能な高さである。つまり、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が路上走行可能な高さであると判定する。これにより、作業機Ｗを路上走行可能な高さに精度良く昇降させることができる。

また、制御装置４０は、作業機Ｗの種別に応じて設定される規定の高さが異なってもよい。

例えば、作業機Ｗがロータリ耕運機やハロー等である場合、特定の状況は、位置検知センサ７０の検知状態／未検知状態の変化タイミングである。

また、作業機Ｗがブロードキャスタである場合、特定の状況は、位置検知センサ７０が未検知状態であり、かつ、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが高さＨ１（図２）よりも高い高さＨ２（図２）である状況である。

また、作業機Ｗが牽引作業機である場合、特定の状況は、作業機Ｗの昇降位置が高さＨ１よりも低い状況である。つまり、特定の状況は、位置検知センサ７０が検知状態であり、かつ、リフトアームセンサ２６に基づく作業機Ｗの高さが高さＨ１未満である状況である。

このように、作業機Ｗの種別に応じて、規定の高さであると判定するための特定の状況を変えることで、どのような作業機Ｗであっても適切な位置に昇降させることができる。

そして、制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さに到達して昇降を停止した場合、以降の昇降操作を受け付けないようにする。つまり、制御装置４０は、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降した後において、路上走行期間中は、作業機Ｗの昇降を禁止する。これにより、路上走行中に作業機Ｗの昇降位置が変わらないため、路上走行時における安全性を高めることができる。

なお、上記では、路上モードに切り替え後に作業機Ｗを自動昇降させる場合について説明したが、例えば、作業機Ｗが規定の高さに位置しない場合には、路上モードへの切り替えを禁止してもよい。

つまり、制御装置４０は、路上モード切替前（圃場モード時）に作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させ、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さである場合に、トラクタ１（走行車体２）を路上モードへ切り替える。

また、制御装置４０は、路上モードへ切り替える条件として、作業機Ｗの高さ以外に、図４に示す各パラメータを加味してもよい。図４は、制御モード切り替えのための各パラメータの条件を示す図である。なお、図４に示す例では、「路上走行」が路上モードであり、「実作業」が圃場モードである。

図４に示すように、制御装置４０は、作業機Ｗの高さ以外に、「ロワリンク」、「片ブレーキ」、「ＰＴＯ」、「４ＷＤ切替」および「スリップ」のパラメータの条件を満たす場合に制御モードを切り替えるようにしてもよい。なお、図４に示す「車速」とは、上記のパラメータではなく、各制御モードにおいて出力可能な車速を示す。

「ロワリンク」とは、ロワリンク１２４の位置である。「片ブレーキ」とは、左右の車輪で独立した２つのブレーキのうち、いずれか一方のブレーキの状態である。「ＰＴＯ」とは、作業機Ｗに対するＰＴＯ軸の接続の有無である。「４ＷＤ切替」とは、４ＷＤによる制御であるか否かを示す。「スリップ」とは、スリップ率の設定である。

図４に示すように、「実作業」、すなわち圃場モードに関し、作業機Ｗの種別毎に異なるパラメータの値が設定される。一方、「路上走行」、すなわち路上モードに関しては、すべての作業機Ｗで共通である。なお、路上モードに関し、作業機Ｗの種別毎に異なるパラメータの値が設定されてもよい。また、圃場モードに関し、すべての作業機Ｗで共通であってもよい。

＜他の変形例＞
なお、制御装置４０は、作業機Ｗの種別毎に異なる規定の高さを設定する場合、例えば、図５に示す油圧コントロールレバーに目印を設けてもよい。図５は、作業機Ｗの高さを決定する目印を示す図である。

図５に示すように、例えば、作業機Ｗを昇降させる油圧コントロールレバー付近に、目印Ｐ１～Ｐ３を設けてもよい。具体的には、目印Ｐ１～Ｐ３は、それぞれに対応する作業機Ｗに設定された規定の高さとなる位置に設けられる。

また、目印Ｐ１～Ｐ３以外の例として、例えば、図６に示す油圧コントロールレバー付近にスイッチを設けてもよい。図６は、作業機Ｗの高さを決定するスイッチを示す図である。

図６に示すように、例えば、作業機Ｗを昇降させる油圧コントロールレバー付近に、スイッチＳＷ１～ＳＷ３を設けてもよい。このスイッチＳＷ１～ＳＷ３には、それぞれに対応する作業機Ｗの規定の高さが設定されている。これにより、作業者が作業機Ｗに応じたスイッチを押下することで、作業機Ｗを規定の高さに昇降させることができる。

なお、作業機Ｗの種別を自動で判定して上記のスイッチＳＷ１～ＳＷ３を自動で押下してもよい。作業機Ｗの種別判定は、例えば、走行車体２の後部にカメラを設け、かかるカメラにより作業機Ｗを撮像して画像解析することで、作業機Ｗの種別を判定してもよい。

また、トラクタ１は、例えば、リフトアーム１２２の角度を変更可能なダイヤルやスイッチ等の変更操作部をさらに備え、かかる変更操作部への操作によりリフトアーム１２２の角度を変更して作業機Ｗの高さを調整してもよい。

例えば、かかる変更操作部によるリフトアーム１２２の角度の変更範囲は、規定の高さ（路上走行可能な高さ）から最下点（地面）までの範囲であってもよく、最下点から最高点までの範囲であってもよい。

また、かかる変更操作部は、リフトアーム１２２の角度を無段階で変更可能に構成されてもよく、あるいは、変更範囲を所定数で等分して段階的に変更可能に構成されてもよい。

また、制御装置４０は、作業機Ｗの自動昇降を開始するトリガとして、路上モードへの切り替えおよび所定の手動操作（ボタンやスイッチ等）が行われたことをトリガとしてもよい。

また、ブレーキを踏んだ際に、かかるブレーキを踏むことを検知するセンサを備えていないトラクタ１の場合、情報処理端末１００が備えるセンサ等を利用して、速度変化等からブレーキが動作したことを、例えば、無線信号等により取り出して検知してもよい。この場合、例えば、かかる検知により点灯するブレーキランプを別途搭載してもよい。これにより、ブレーキ検知センサを備えないトラクタ１であっても、ブレーキランプの制御を行うことができる。

また、上述した実施形態では、位置検知センサ７０を走行車体２に配置する場合を示したが、位置検知センサ７０を作業機Ｗに設けてもよい。この場合、位置検知センサ７０は、赤外線センサではなく、レーザー装置等の測距装置であることが好ましい。つまり、作業機Ｗの下方（地面の方向）に向かってレーザーを出力し、測定した地面からの距離を作業機Ｗの昇降位置として検出する。

また、制御装置４０は、例えば、測位装置３０と連動して、予め設定された圃場から出た場合に、圃場モードから路上モードに切り替わり、作業機Ｗが規定の高さに自動昇降してもよい。

次に、図７を用いて、実施形態に係る作業機Ｗの昇降制御処理の処理手順について説明する。図７は、実施形態に係る作業機Ｗの昇降制御処理の処理手順を示すフローチャートである。

図７に示すように、制御装置４０は、作業機Ｗを最大高さまで上昇させる（ステップＳ１０１）。つづいて、制御装置４０は、路上走行モードへの切り替えがあったか否かを判定し（ステップＳ１０２）、切り替えが無かった場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０２を繰り返し実行する。

制御装置４０は、路上走行モードへの切り替えがあった場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、作業者による降下操作があったか否かを判定し（ステップＳ１０３）、降下操作が無い場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０３を繰り返し実行する。

制御装置４０は、降下操作があった場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、作業機Ｗを降下させる前に、作業者に対して作業機Ｗが降下する旨の報知を行う（ステップＳ１０４）。

つづいて、制御装置４０は、報知後、作業機Ｗの降下を開始する（ステップＳ１０５）。さらに、制御装置４０は、作業機Ｗの降下を開始するとともに、降下していることを示す情報を表示装置に表示する（ステップＳ１０６）。

つづいて、制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さまで降下したか否かを判定し（ステップＳ１０７）、規定の高さまで降下していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０７を繰り返し実行する。

制御装置４０は、作業機Ｗが規定の高さまで降下した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、作業機Ｗの降下を停止し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。

上述したように、実施形態に係るトラクタ１は、走行車体２と、走行車体２の後部に昇降可能に装着される作業機Ｗと、走行車体２に設けられ、作業機Ｗの昇降位置を検知する位置検知センサ７０と、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定する制御装置４０とを備える。これにより、作業機Ｗを適切な位置に昇降させることができる。

また、制御装置４０は、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さであると判定するための特定の状況が、作業機Ｗの種別に応じて異なる。これにより、作業機Ｗの種別に応じて適切な位置に昇降させることができる。

また、位置検知センサ７０は、走行車体２の所定の高さに設けられ、作業機Ｗが所定の高さに存在するか否かを検知する赤外線センサであり、制御装置４０は、位置検知センサ７０の検知状況が特定の状況である場合に、作業機Ｗの昇降位置が路上走行可能な高さであると判定する。これにより、作業機Ｗを精度良く路上可能な高さに昇降させることができる。

また、走行車体２は、圃場を走行する圃場モードと、路上を走行する路上モードとを切り替えて走行し、制御装置４０は、作業機Ｗの昇降位置が路上走行可能な高さであると判定した場合に、走行車体２を路上モードへ切り替える。これにより、作業機Ｗが路上走行可能な高さに位置しない状態で路上モードに切り替わることを防ぐことができる。

また、実施形態に係るトラクタ１は、走行車体２と、走行車体２の後部に昇降可能に装着される作業機Ｗと、走行車体２に設けられ、作業機Ｗの昇降位置が規定の高さ位置であることを検知する位置検知センサ７０と、作業機Ｗを規定の高さまで自動昇降させる制御装置４０と、を備え、制御装置４０は、路上走行時における自動昇降の昇降速度を、圃場走行時に比べて遅くする。これにより、路上走行時における安全性を向上させることができる。

また、制御装置４０は、作業機Ｗを最大高さまで上昇させた後に当該作業機Ｗを降下させる場合に、路上走行時における自動降下の降下速度を、圃場走行時に比べて遅くする。これにより、路上走行時における安全性を向上させることができる。

また、制御装置４０は、路上走行時に作業機Ｗを自動昇降させる前に、周囲に対して自動昇降の開始を示す開始通知を行った後に、自動昇降を開始する。これにより、周囲の人に対して作業機Ｗの昇降開始を伝えることができるため、昇降時の安全性を高めることができる。

また、制御装置４０は、路上走行時に作業機Ｗを自動昇降させている期間、自動昇降していることを示す動作中通知を行う。これにより、自動昇降していることを周囲や作業者に対して通知できるため、昇降時の安全性を高めることができる。

また、制御装置４０は、路上走行時に作業機Ｗを自動昇降させている期間において、作業者から所定の手動操作を受け付けた場合、作業機Ｗの昇降を停止させ、当該手動操作に伴う制御を実行する。これにより、昇降以外の制御が必要となった場合等であっても、作業機Ｗの昇降を停止して当該制御を優先的に実行することができる。

また、実施形態に係るトラクタ１は、走行車体２と、走行車体２の後部に昇降可能に装着される作業機Ｗと、作業機Ｗの昇降位置が路上走行可能な高さであることを検知する位置検知センサ７０と、作業機Ｗが路上走行可能な高さに位置しない場合に、作業者へ所定の通知を行い、当該通知が行われている期間中に、作業者から特定の操作が有った場合、作業機Ｗを路上可能な高さまで自動昇降させる制御装置４０とを備える。これにより、作業機Ｗを路上走行可能な高さに昇降させることができる。

また、制御装置４０は、通知が行われている期間中、特定の操作以外の操作が有った場合、走行車体２の走行を制限する。これにより、作業機Ｗの昇降以外の制御が行われる際に走行車体２の車速を低下させることができるため、安全性を高めることができる。

また、制御装置４０は、通知が行われている期間中、かつ、走行中である場合に、特定の操作以外の操作が有った場合、走行車体２の走行速度を低下させる。これにより、トラクタ１が走行中において、作業機Ｗの昇降以外の制御が行われる際に走行車体２の車速を低下させることができるため、安全性を高めることができる。

また、制御装置４０は、通知が行われている期間中、かつ、停車中である場合に、特定の操作以外の操作が有った場合、走行車体２の動力装置を停止させる。これにより、特定の操作以外の操作による制御が行われないようにできるため、安全性を高めることができる。

また、制御装置４０は、作業機Ｗを路上走行可能な高さまで自動昇降した後において、路上走行期間中は、作業機Ｗの昇降を禁止する。これにより、路上走行中に作業機Ｗが昇降しないため、安全性を高めることができる。

また、位置検知センサ７０は、作業機Ｗに設けられる。これにより、作業機Ｗの昇降位置を正確に検出することができる。

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。

１ トラクタ（作業車両）
２ 走行車体
１２ 昇降装置
４０ 制御装置
７０ 位置検知センサ
Ｗ 作業機

Claims (2)

1. 走行車体と、
   前記走行車体の後部に昇降可能に装着される作業機と、
   前記走行車体に設けられ、前記作業機の昇降位置が規定の高さであることを検知する位置検知センサと、
   前記走行車体の位置を測定する測位装置と、
   前記作業機を前記規定の高さまで自動昇降させる制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記測位装置と連動し、測位装置の測定結果に基づいて、予め設定された圃場の記憶された予定走行経路に沿って自動走行しながら前記作業機を昇降させる昇降装置のリフトアームを制御すると共に、予め設定された圃場から出た場合に、圃場走行モードから路上走行モードに切り換えるとともに、前記作業機を前記規定の高さに自動昇降させる制御を行い、かつ、前記路上走行モード時における自動昇降の昇降速度を、前記圃場走行モード時に比べて遅くし、
   前記位置検知センサは、
   前記走行車体に設けられた支持部によって、地面から所定の高さに配置される赤外線センサであり、
   前記制御装置は、
   前記作業機を地面から上昇させる場合に、前記位置検知センサの検知状況が検知状態から未検知状態に変化したタイミングである場合を前記作業機が前記作業機の種別に応じた前記規定の高さであると判定すると共に、前記作業機を最大昇降位置から下降させる場合に、前記位置検知センサの検知状況が未検知状態から検知状態に変化したタイミングであり、かつ、前記リフトアームの位置に基づく作業機の高さ位置が第１の高さ位置である場合を前記作業機の高さが前記作業機の種別に応じた前記規定の高さであると判定するモードと、
   前記位置検知センサが未検知状態であり、リフトアームの位置に基づく作業機の高さ位置が第２の高さ位置である場合を前記作業機の高さが前記作業機の種別に応じた前記規定の高さであると判定するモードとを制御すること
   を特徴とする作業車両。
2. 前記制御装置は、
   前記路上走行モード時に前記作業機が前記規定の高さに位置しない場合に、所定の通知を行い、この通知が行われている期間中に、作業者からの特定の操作があった場合、前記作業機を規定の高さまで自動昇降させること
   を特徴とする請求項１に記載の作業車両。

Images