JP7405044B2

JP7405044B2 - 作業車両

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Publication number: JP7405044B2
Application number: JP2020150332A
Authority: JP
Inventors: 豊楫野
Original assignee: Iseki and Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2023-12-26
Anticipated expiration: 2040-09-08
Also published as: CN114237211A; KR20220033017A; JP2022044934A

Description

本発明は、耕運機などの作業車両に関する。

走行領域を設定し、走行領域における車両の走行経路を生成する経路生成部を備え、生成した経路に沿って自律走行する作業車両であって、走行領域には作業機により作業が行われる作業経路を含む第１の領域と、第１の領域の周囲に設定される第２の領域を含み、第２の領域において作業の開始が指示された場合、車体の向いている方位角と現在位置から作業開始点に対する方位角との角度差が所定の範囲内であれば、現在位置から作業経路の開始位置まで走行させた後、作業を開始させる作業車両が公知である（特許文献１参照）。

特許６５９４８０５号公報

しかし、従来の技術では作業の開始位置に移動する際に最外周の枕地を走行してしまうことがあり、畔などを障害物と誤検知して、車両が停止してしまうことがあった。

本発明では円滑に自動運転走行経路の作業開始点まで確実に移動できる作業車両を提供することを目的とする。

第１の本発明は、
圃場の内側に設定された、往復走行を繰り返す往復走行経路と、前記往復走行経路の外周形状に沿って走行する枕地走行経路を走行する走行車体を備えた作業車両であって、
前記枕地走行経路は１周を１工程として、複数工程設定され、
自動作業走行の開始指示を受信すると、前記枕地走行経路のうち最外周の工程を除く工程に沿って、前記往復走行経路における作業開始点まで、前記走行車体を自動で移動させる制御部を備え、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路に対する前記走行車体の位置の距離が所定の範囲にある場合に限り、前記制御部は前記走行車体を前記往復走行経路の前記作業開始点まで自動で移動させる作業車両である。
第２の本発明は、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路の工程が複数工程存在する場合は、その内の少なくとも一つの工程に対する前記走行車体の位置の距離が所定の範囲にあれば、前記制御部は前記走行車体を、前記所定の範囲にある工程に沿って、前記作業開始点まで自動で移動させる、第１の本発明の作業車両である。
第３の本発明は、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路の工程が複数工程存在する場合は、前記制御部は前記走行車体を、自己位置に最も近い工程に沿って、前記作業開始点まで自動で移動させる、第１の本発明の作業車両である。
第４の本発明は、
前記作業車両の位置を測位する測位装置を備え、
前記制御部は、圃場の領域の情報および前記作業車両の作業幅の情報を有し、前記作業車両が現在の位置から所定距離前進すると仮定した場合、前記測位装置が測位した前記作業車両の位置を利用して、前記作業車両の一部が前記圃場の領域から逸脱するかどうか判断し、逸脱しない場合に限り、前記往復走行経路における前記作業開始点まで、前記走行車体を自動で移動させる、第１乃至３のいずれかの本発明の作業車両である。
本発明に関連する第１の発明は、
圃場の内側に設定された、往復走行を繰り返す往復走行経路Ｒ１ａと、前記往復走行経路の外周形状に沿って走行する枕地走行経路Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂを走行する走行車体を備えた作業車両であって、
前記枕地走行経路は１周を１工程として、複数工程設定され、
自動作業走行の開始指示を受信すると、前記枕地走行経路のうち最外周の工程を除く工程に沿って、前記往復走行経路における作業開始点まで、前記走行車体を自動で移動させる制御部を備えたことを特徴とする作業車両である。
本発明に関連する第２の発明は、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路に対する前記走行車体の位置の距離が所定の範囲にある場合に限り、前記制御部は前記走行車体を前記往復走行経路の前記作業開始点まで自動で移動させる、本発明に関連する第１の発明の作業車両である。

本発明に関連する第３の発明は、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路の工程が複数工程存在する場合は、その内の少なくとも一つの工程に対する前記走行車体の位置の距離が所定の範囲にあれば、前記制御部は前記走行車体を、前記所定の範囲にある工程に沿って、前記作業開始点まで自動で移動させる、本発明に関連する第２の発明の作業車両である。

本発明に関連する第４の発明は、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路の工程が複数工程存在する場合は、前記制御部は前記走行車体を、自己位置に最も近い工程に沿って、前記作業開始点まで自動で移動させる、本発明に関連する第２の発明の作業車両である。

本発明に関連する第５の発明は、
前記作業車両の位置を測位する測位装置を備え、
前記制御部は、圃場の領域の情報および前記作業車両の作業幅の情報を有し、前記作業車両が現在の位置から所定距離前進すると仮定した場合、前記測位装置が測位した前記作業車両の位置を利用して、前記作業車両の一部が前記圃場の領域から逸脱するかどうか判断し、逸脱しない場合に限り、前記往復走行経路における前記作業開始点まで、前記走行車体を自動で移動させる、本発明に関連する第１乃至４のいずれかの発明の作業車両である。

本発明によれば、畔などを障害物と誤検知して車両が停止するのを防止し、円滑に作業走行経路の作業開始点まで移動できる。さらに、沿うべき枕地走行経路が遠すぎると意図しない動きにより圃場を荒らしてしまう恐れがあり、これを防止できる。沿うべき枕地走行経路が近くにあることを自動運転開始の条件とすることで円滑に移動を開始できる。
本発明に関連する第１の発明によれば、畔などを障害物と誤検知して車両が停止するのを防止し、円滑に作業走行経路の作業開始点まで移動できる。

本発明に関連する第２の発明によれば、沿うべき枕地走行経路が遠すぎると意図しない動きにより圃場を荒らしてしまう恐れがあり、これを防止できる。沿うべき枕地走行経路が近くにあることを自動運転開始の条件とすることで円滑に移動を開始できる。

本発明に関連する第３の発明によれば、複数の走行経路がある場合、いずれかが所定の範囲にあれば、自動運転開始ができるので、便利である。

本発明に関連する第４の発明によれば、自己位置に最も近い工程に沿って移動することで、より円滑に移動を開始できる。その自動運転開始前の有人運転による移動を容易に行うことができる。

本発明に関連する第５の発明によれば、移動を開始しても圃場領域から逸脱してしまい動けない状況に陥ることを回避できるため、円滑に移動を開始できる。

本発明における実施の形態にかかる作業車両の側面図同作業車両の制御部の構成図同作業車両の圃場走行の走行経路を示す略示平面図同作業車両の走行経路を説明するための略示平面図（ケースその１）同作業車両の走行経路を説明するための略示平面図（ケースその２）同作業車両の走行経路を説明するための略示平面図（ケースその３）同作業車両の走行経路を説明するための略示平面図（ケースその４）

以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態にかかる作業車両の一例としてのトラクタの側面図である。

まず、図１を参照してトラクタ１の全体構成について説明する。

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、後述する制御部４０（図２参照）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（図１参照）。

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（「作業者」ともいう）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、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１０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。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。

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Ｗ１である。ロータリ耕耘機Ｗ１は、ＰＴＯ軸から伝達された動力によって耕耘爪が回転することで、圃場面（土壌）を耕耘する。

また、トラクタ１は、図２に示すような制御部４０を備える。制御部４０は、エンジンＥを制御するとともに（４０ａはエンジンＥＣＵ）、走行車体２の走行速度を制御する（４０ｂは走行系ＥＣＵ）。また、制御部４０は、作業機Ｗを制御する。４０ｃは種々のデータを記録する記録部である。

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Ｓａ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、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の前方に存在する物体（障害物）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の後方に存在する物体（障害物）を検知する。

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。赤外線センサは、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範囲である。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。例えば超音波センサなどである。１００は遠隔操作装置（リモコン）であって、トラクタ１は、作業者による遠隔操作装置１００の操作によって、遠隔操作が可能である。

次に、圃場を上記トラクタ１で耕耘する仕方の概要を説明する。

図３は、トラクタ１の一般的な走行経路などを示す図である。ここに、５０は圃場、５０ａは圃場５０のほぼ中央の往復走行を行う主要範囲領域、５０ｂは、主要範囲領域５０ａの外側の枕地領域を示す。５１は畔であり、５２は出入り口である。枕地領域５０ｂにおける枕地走行経路は１周を１工程として、複数工程（３本）設定されている。

トラクタ１は、一点鎖線に示すように、その主要範囲領域５０ａを往復自動作業走行した後、その外周形状の直ぐ周りの枕地領域５０ｂを１周だけ自動作業走行して、一時停止位置５０ｃで停止する。Ｒ１ａはその往復走行経路、Ｒ１ａ－１は、その往復走行における１本目の走行ラインを示す。また、Ｒ１ｂはその枕地領域５０ｂの中の最も内側の１周の走行経路であって、上記のように自動作業走行経路である。

そのような経路は制御部４０の記録部４０ｃに予め記録されており、測位装置３０で受信する衛星信号とその予め記録された経路データとを照合しながら、走行系ＥＣＵ４０ｂが操舵装置９や変速装置１０を操作して、トラクタ１を自律作業走行させていく。

そして、枕地領域５０ｂの残る領域については、実線で示すように、その一時停止位置５０ｃにおいて作業者５３がトラクタ１に乗り込み、手動で作業走行を行う。なお、その乗り込み位置は一時停止位置５０ｃ以外も可能である。

ここに、Ｒ２ａは枕地領域５０ｂの中の最も外側の１周の走行経路、つまり、畔５１に隣接する走行経路である。またＲ２ｂは枕地領域５０ｂの真ん中の１周の走行経路である。つまり、図３においては、枕地領域５０ｂの走行経路は、３本（Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ）の周走行経路が設定されている。なお、枕地領域５０ｂの外側２本の走行経路Ｒ２ａ、Ｒ２ｂは手動による作業走行であっても、予めそれらの走行経路Ｒ２ａ、Ｒ２ｂのデータは、制御部４０の記録部４０ｃに記憶されている。例えば、作業者５３の手動運転において、それらの走行経路Ｒ２ａ、Ｒ２ｂから大きく反れた場合に警告するなどに用いられる。

このようなトラクタ１の走行において、Ｓは上記主要範囲領域５０ａにおける、つまり、往復走行経路Ｒ１ａにおける自動作業走行の作業開始点である。

今、自動作業走行の開始指示を受信した場合、畔５１における出入り口５２に位置しているトラクタ１を、往復走行する主要範囲領域５０ａにおいて自動作業走行をさせるために、制御部４０が、その作業開始点Ｓまでトラクタ１を自動で移動させる方法をいくつかのケースに分けて説明する。

なお、この移動は、作業しない状態での自動走行である。また、圃場５０の形状は、図４乃至図７に示すように、ほぼ矩形の場合を例にとり、位置を示す「上下、左右」はそれらの図面上の定義である。

（１）図４に示すように、作業開始点Ｓが、出入り口５２の対角側の場合、制御部４０によって以下のようにトラクタ１は非作業の自動走行を行う。

すなわち、出入り口５２に位置するトラクタ１は、枕地領域５０ｂにおける３つの走行経路Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの内、最外周経路Ｒ２ａ以外の最も内側の経路Ｒ１ｂあるいは真ん中のＲ２ｂを経路として選び自動走行していく。最外周経路Ｒ２ａを走行させると、圃場領域逸脱起こりがちとなり、頻繁に停止してしまう傾向があるからである。以下の各ケースでも同様の理由で、最外周経路Ｒ２ａは使用しない。

例えば、最内周の経路Ｒ１ｂを走行する場合は、右辺の経路Ｒ１ｂ－１を走行し、さらに旋回ＲＤ１して上辺Ｒ１ｂ－２へ移り、さらに旋回ＲＤＳ１して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。その旋回ＲＤ１は、ほぼ直角に旋回するのでその旋回径は比較的大きく、緩やかな制御でよい。いわゆる方ブレーキを使うことはしない。

あるいは、真ん中の経路Ｒ２ｂを経路とした場合は、右辺の経路Ｒ２ｂ－１を走行し、さらに旋回ＲＤ２して上辺Ｒ２ｂ－２へ移り、さらに旋回ＲＤＳ２して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。その旋回ＲＤ２も、ほぼ直角に旋回するのでその旋回径は比較的大きく、緩やかな制御でよい。いわゆる方ブレーキを使うことはしない。

このような旋回ＲＤ１、ＲＤ２においては、通常の作業を行う枕地でのロボット走行（旋回方法）とは違い、前後進動作を行わない。これによって、枕地の表面を荒らさずにすみ、また余分な動作が入らないので、作業開始点Ｓまで迅速に移動できる。もちろん、制御ソフトの共通化を図るため、あえて後進動作を行うことにしてもよい。なお、作業開始点Ｓに侵入した後の後進動作は可能とする。

（２）図５に示すように、作業開始点Ｓが、出入り口５２と同じ側の上方に位置する場合には、制御部４０によって以下のようにトラクタ１は非作業の自動走行を行う。

すなわち、出入り口５２に位置するトラクタ１は、枕地領域５０ｂにおける３つの走行経路Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの内、最外周経路のＲ２ａ以外の最も内側の経路Ｒ１ｂあるいは真ん中のＲ２ｂを経路として選び自動走行していく。

例えば、最内周の経路Ｒ１ｂを走行する場合は、右辺の経路Ｒ１ｂ－１を走行していく。さらに旋回ＲＤＳ３して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。その旋回ＲＤＳ３は、上述した直角旋回ではなく、ほぼ平行なラインに乗せるため、例えば一点旋回を行うなど、上述した直角旋回よりも急旋回させる必要がある。すなわち、左右それぞれの後輪５．５に片方ずつ制動する片ブレーキが可能な制動装置を備え、片ブレーキを利用して一点旋回を行う。

あるいは、真ん中の経路Ｒ２ｂを経路とした場合は、右辺の経路Ｒ２ｂ－１を走行し、さらに旋回ＲＤＳ４して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。その旋回ＲＤＳ４は、上述した直角旋回ではなく、ほぼ平行なラインに乗せるため、例えば一点旋回（ブレーキを利用するなど）を行うなど、直角旋回よりも急旋回させる必要がある。

さらに、同じ一点旋回とはいっても、真ん中の経路Ｒ２ｂの場合の旋回ＲＤＳ４と、上述した最内周の経路Ｒ１ｂの場合旋回ＲＤＳ３とを比較すると、走行ラインＲ１ａ－１までの距離が異なるため、最内周の経路Ｒ１ｂの場合の旋回ＲＤＳ３の方がより急な旋回が必要となる。

すなわち、往復走行経路の作業開始点Ｓが存在する経路部分に対して平行な角度に設定されている、枕地走行経路の経路部分のうち、最内周の枕地走行経路Ｒ１ｂの部分以外の経路Ｒ２ｂから、作業開始点Ｓに旋回移動する場合は、最内周の枕地走行経路Ｒ１ｂの部分から作業開始点Ｓに旋回移動する場合に比べて、片ブレーキ制動力を弱くする。

（３）図６に示すように、作業開始点Ｓが、出入り口５２の左側下方に位置し、トラクタ１が作業開始点Ｓ側へ向いていない場合には、制御部４０によって以下のようにトラクタ１は非作業の自動走行を行う。

例えば、最内周の経路Ｒ１ｂを走行する場合は、右辺の経路Ｒ１ｂ－１を走行し、さらに旋回ＲＤ１して上辺Ｒ１ｂ－２へ移り、さらに旋回ＲＤ３して、左辺の経路Ｒ１ｂ－３に移る。さらに、旋回ＲＤＳ５して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。

その旋回ＲＤＳ５は直角旋回ではなく、ほぼ平行なラインに乗せるため、例えば一点旋回（ブレーキを利用するなど）を行うなど、直角旋回よりも急旋回させる必要がある。

あるいは、真ん中の経路Ｒ２ｂを経路とした場合は、右辺の経路Ｒ２ｂ－１を走行し、さらに旋回ＲＤ２して上辺Ｒ２ｂ－２へ移り、さらに旋回ＲＤ４して、左辺の経路Ｒ１ｂ－３に移る。この経路は、上述した最内周の経路Ｒ１ｂを走行する場合と同じである。さらに、旋回ＲＤＳ５して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。なお、旋回ＲＤ４した後、左辺の真ん中の経路Ｒ２ｂ－３を利用してもかまわない。

これら旋回ＲＤ３と、旋回ＲＤ４はほぼ直角に旋回するので比較的穏やかに旋回させればよい。いわゆる方ブレーキを使うことはしない。

また、このような旋回ＲＤ３、ＲＤ４においては、通常の作業を行う枕地でのロボット走行（旋回方法）とは違い、前後進動作を行わない。これによって、枕地の表面を荒らさずにすみ、また余分な動作が入らないので、開始点Ｓまで迅速に移動できる。もちろん、制御ソフトの共通化を図るため、あえて後進動作を行うことにしてもよい。なお、作業開始点Ｓに侵入した後の後進動作は可能とする。

（４）図７に示すように、作業開始点Ｓが、出入り口５２の左側下方に位置する場合であって、トラクタ１の向きが図６とは異なり、作業開始点Ｓ側へ向いていた場合、制御部４０によって以下のようにトラクタ１は非作業の自動走行を行う。

すなわち、トラクタ１の走行は原則としては反時計回りであるが、時計回りをした場合、作業開始点Ｓが最も近い位置にある場合であって、トラクタ１が作業開始点Ｓの方に向いている場合である。

その際も、出入り口５２に位置するトラクタ１は、枕地領域５０ｂにおける３つの走行経路Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの内、最外周経路のＲ２ａ以外の最も内側の経路Ｒ１ｂあるいは真ん中のＲ２ｂを経路として選び、左側へ自動走行していく。

例えば、最内周の経路Ｒ１ｂを走行する場合は、下辺の経路Ｒ１ｂ－４を走行し、旋回ＲＤＳ６して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。その旋回ＲＤＳ６は、ほぼ直角に旋回するのでその旋回径は比較的大きく、緩やかな制御でよい。

あるいは、真ん中の経路Ｒ２ｂを経路とした場合は、下辺の経路Ｒ２ｂ－４を走行し、旋回ＲＤＳ７して、往復走行経路Ｒ１ａの１本目の走行ラインＲ１ａ－１に移る。その旋回ＲＤＳ７も、ほぼ直角に旋回するのでその旋回径は比較的大きく、緩やかな制御でよい。

次に、以上の４つのケースのいずれの場合も、作業開始点Ｓへ侵入した後は、所定距離前進した後、逆に作業開始点Ｓまで自動操舵しながら後進して一時停止する。その際ブザーを鳴らすことも可能である。これによって残耕なく作業が可能となる。一時停止したトラクタ１に対しては遠隔操作装置１００で往復走行経路Ｒ１ａにおける作業走行を開始させる。

さらに変形例として、作業開始点Ｓまで後進した後さらに圃場５０の畔５１の手前１ｍまで後進し、そこで逆に前進してラインに合わせて作業開始点Ｓで一時停止する。これによって、前進しながら作業開始点Ｓへ入るので侵入角度が安定し、作業開始の際の直進性が高まる。

さらには、上述のようにして作業開始点Ｓへ到達した後、一時停止することなく、そのまま本来の作業走行を開始することも望ましい。一時停止する場合は、さらにリモコン操作などして開始させなくてはならない手間が掛ってしまい、効率が悪いからである。

次に、上述した作業開始点Ｓまでの枕地自動走行を開始する際の条件について説明する。

１．上記枕地領域５０ｂにおける３つの走行経路Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの内、最外周経路のＲ２ａ以外の最も内側の経路Ｒ１ｂを選ぶ場合はその経路Ｒ１ｂから１ｍ以内にトラクタ１が位置している場合のみ、自動走行を許可する。

距離が遠い場合は想定外の事故が起こる可能性があり、また経路に乗せる制御仕様も簡単になるからである。１ｍは設計事項であり設定変更が可能である。

また、真ん中のＲ２ｂを経路として選ぶ場合も、トラクタ１が経路Ｒ２ｂから１ｍ以内に位置していることが必要ある。

２．最も内側の経路Ｒ１ｂと真ん中の経路Ｒ２ｂが経路として適切な場合、現在のトラクタ１の位置（自己位置）から近い経路が自動で選択される。例えばそれら２本の経路がどちらも１ｍ以内にある場合はより近いほうの経路が自動選択されて、経路に乗せられる。あるいは、別のやりかたとしては最も内側の経路Ｒ１ｂを常に選択することも可能である。

３．作業開始点Ｓまでの自動走行を開始する際のトラクタ１の方位状態は、その近くの畔５１の線に対して平行もしくは所定角度以内であることも条件である。安全性の確保のためである。

４．作業開始点Ｓまでの自動走行を開始する際のトラクタ１の位置が圃場５０を領域逸脱していないことは勿論、その位置から３ｍ前進した場合に圃場逸脱しないことが条件である。すなわち、作業車両の位置を測位する測位装置３０を利用して、制御部４０は、圃場の領域の情報および作業車両の作業幅の情報を有しており、作業車両が現在の位置から所定距離前進すると仮定した場合、測位装置３０が測位した作業車両の位置を利用して、作業車両の一部が圃場の領域から逸脱するかどうか判断し、逸脱しない場合に限り、往復走行経路における作業開始点Ｓまで、走行車体を自動で移動させる。

５．作業開始点Ｓが現在のトラクタ１の位置に近い場合、例えば出入り口５２に近いところに作業開始点Ｓがある場合は、自動走行は禁止する。手動で移動する方が無駄がないので、自動走行は禁止する。

トラクタ１の車速については、制御部４０は、作業開始点Ｓまでの枕地領域での車速と、作業時での車速は、走行負荷が異なるので、別々に設定可能である。枕地領域での車速の方を早くすることで時間短縮が図られる。

作業時において、往復走行経路と、枕地領域走行の車速は別々に設定可能とする。そのようにすることで、往復走行経路から枕地領域走行にトラクタ１が入ったときにタブレットで変速操作をする必要がなくなる。

また、作業時において、往復走行経路と、枕地領域走行における、旋回時の前輪駆動設定と、オートブレーキ設定を、別々に設定可能とする。そのようにすることで、枕地領域走行にトラクタ１が入ったときにタブレットで一々変更操作をする必要がなくなる。また、変更をし忘れた結果、整地性が悪くなり、あるいは領域逸脱などの危険も回避できる。

また往復走行経路において、一本飛ばしで作業する場合、隣接耕の切り返し工程と、その他の工程とで前輪駆動設定と、ブレーキ設定を別々に行う。切り返し工程は、ブレーキ強、フルターン入りとし、その他の工程はブレーキ無し、オート４ＷＤをデフォルトとする。これによって、一々タブレットで変更する必要がなくなる。また、領域逸脱の危険性も回避できる。

上記作業開始点Ｓまで枕地自動走行をさせる際のそのスタート位置まで、出入り口５２からトラクタ１を手動で移動させる場合、最も内側の経路Ｒ１ｂまたは真ん中の経路Ｒ２ｂの経路の１ｍ以内に移動させるだけでよい。すなわち、それら経路上に手動でトラクタ１を厳密に乗せる必要はない。

なお、その際、その１ｍの範囲をディスプレイに表示し、実際に手動でその範囲内にトラクタ１を移動したとき、それを示すランプを緑色に点灯するなどすることが望ましい。

本発明は、円滑に自動運転走行経路の作業開始点まで確実に移動できる作業車両を提供できるため、トラクタに有用である。

１トラクタ
２走行車体
３車体フレーム
４、５車輪
７操縦部
８操縦席
３０測位装置
４０制御部
４０ｃ記録部
５０圃場
５０ａ主要範囲領域（往復走行領域）
５０ｂ枕地領域
５０ｃ一時停止位置
５１畔
５２出入口
５３作業者
１００遠隔操作装置
Ｒ１ａ往復走行経路
Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ枕地走行経路

Claims

圃場の内側に設定された、往復走行を繰り返す往復走行経路と、前記往復走行経路の外周形状に沿って走行する枕地走行経路を走行する走行車体を備えた作業車両であって、
前記枕地走行経路は１周を１工程として、複数工程設定され、
自動作業走行の開始指示を受信すると、前記枕地走行経路のうち最外周の工程を除く工程に沿って、前記往復走行経路における作業開始点まで、前記走行車体を自動で移動させる制御部を備え、
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路に対する前記走行車体の位置の距離が所定の範囲にある場合に限り、前記制御部は前記走行車体を前記往復走行経路の前記作業開始点まで自動で移動させる作業車両。
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路の工程が複数工程存在する場合は、その内の少なくとも一つの工程に対する前記走行車体の位置の距離が所定の範囲にあれば、前記制御部は前記走行車体を、前記所定の範囲にある工程に沿って、前記作業開始点まで自動で移動させる、請求項１記載の作業車両。
前記最外周の工程を除く前記枕地走行経路の工程が複数工程存在する場合は、前記制御部は前記走行車体を、自己位置に最も近い工程に沿って、前記作業開始点まで自動で移動させる、請求項１記載の作業車両。
前記作業車両の位置を測位する測位装置を備え、
前記制御部は、圃場の領域の情報および前記作業車両の作業幅の情報を有し、前記作業車両が現在の位置から所定距離前進すると仮定した場合、前記測位装置が測位した前記作業車両の位置を利用して、前記作業車両の一部が前記圃場の領域から逸脱するかどうか判断し、逸脱しない場合に限り、前記往復走行経路における前記作業開始点まで、前記走行車体を自動で移動させる、請求項１乃至３のいずれかに記載の作業車両。