WO2021132242A1

WO2021132242A1 - 作業車両

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Publication number: WO2021132242A1
Application number: PCT/JP2020/047951
Authority: WO
Inventors: 優之松崎
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-07-01
Also published as: US11800828B2; AU2020413920A1; EP4082876A4; CN114787023A; JP7301736B2; US20220295685A1; EP4082876A1; JP2021107199A

Abstract

一部の操作を手動にて操作することを許容しながら自動運転を続けることができるようにする。　作業車両（１）は、走行車体（３）と、作業装置（２）を前記走行車体（３）に連結可能な連結装置と、前記走行車体（３）に関する複数の操作を自動的に行う第１自動運転と、前記複数の操作のうち少なくとも１つの操作を手動に設定し且つ手動に設定した操作を除く他の操作を自動運転として継続する第２自動運転とを行う自動運転制御部（６３）と、を備えている。

Description

作業車両

　本発明は、例えば、トラクタ等の作業車両に関する。

　従来、作業機を自動走行させる技術として特許文献１が知られている。特許文献１の走行作業機は、自動走行を実行する自動走行制御ユニットと、手動走行を実行する手動走行制御ユニットと、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、機体状態情報に基づいて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を備えている。

日本国公開特許公報「特開２０１７－４７７６２号公報」

　上述したように、特許文献１の走行作業機では、手動の操作が行われたことを機体状態検知ユニットが検知すると、自動走行管理部によって自動走行が禁止されて手動走行が実行される。即ち、特許文献１では、手動の操作が行われると、自動走行が完全に禁止されることになり、作業の効率性が低下する虞がある。
　そこで、本発明は上記問題点に鑑み、一部の操作を手動にて操作することを許容しながら自動運転を続けることができる作業車両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。
　作業車両は、走行車体と、作業装置を前記走行車体に連結可能な連結装置と、前記走行車体に関する複数の操作を自動的に行う第１自動運転と、前記複数の操作のうち少なくとも１つの操作を手動に設定し且つ手動に設定した操作を除く他の操作を自動運転として継続する第２自動運転とを行う自動運転制御部と、を備えている。

　作業車両は、前記走行車体の操舵を行うステアリングハンドルを有する操舵装置を備え、前記自動運転制御部は、前記第１自動運転として前記操舵装置の操作及び前記操舵装置の操作とは異なる操作とを自動的に行い、前記第２自動運転として、前記操舵装置の操作は手動に設定し且つ前記操舵装置の操作とは異なる操作は前記自動運転として継続する。
　作業車両は、前記走行車体の位置である車体位置を測位可能な測位装置を備え、前記自動運転制御部は、前記第１自動運転中に前記測位装置が測位した車体位置が予め定められた所定位置であり且つ前記ステアリングハンドルの手動による操作が行われた場合に、前記第１自動運転から第２自動運転に切り換える。

　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転中に前記車体位置が前記所定位置でない場合には前記第１自動運転から第２自動運転に切り換えない。
　前記自動運転制御部は、前記ステアリングハンドルの手動による操作が行われた場合の操舵角が閾値以上である場合には、前記自動運転を停止する。
　前記連結装置は、前記作業装置を昇降する昇降装置であり、前記自動運転制御部は、前記第１自動運転及び第２自動運転の前記異なる操作として前記昇降装置による作業装置の昇降の操作を行う。

　前記走行車体に設けられ且つ変速を行う変速装置を備え、前記自動運転制御部は、前記第１自動運転及び第２自動運転の前記異なる操作として前記変速装置による前記変速の操作を行う。
　作業車両は、前記走行車体に設けられ且つ制動を行う制動装置を備え、前記自動運転制御部は、前記第１自動運転及び第２自動運転の前記異なる操作として前記制動装置による前記制動の操作を行う。

　作業車両は、前記第１自動運転と、前記第２自動運転とのいずれかに手動で切り換える切換装置を備えている。

　本発明によれば、一部の操作を手動にて操作することを許容しながら自動運転を続けることができる。

作業車両のブロック図を示す図である。変速装置を示す図である。昇降装置を示す図である。自動走行及び走行予定ルートを説明する説明図である。第１自動運転、第２次度運転の一例を示す図である。設定画面Ｍ１の一例を示す図である。設定画面Ｍ３の一例を示す図である。第１自動運転、第２自動運転の切換の一例を示す図である。設定画面Ｍ２の一例を示す図である。トラクタの側面全体図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図８は、作業車両の一例であるトラクタ１を示している。作業車両について、トラクタ１を例にあげ説明するが、作業車両は、トラクタに限定されず、田植機、コンバインであってもよい。
　図８に示すように、トラクタ１は、走行装置７を有する走行車体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７Ｒ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、ディーゼルエンジン、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、連結装置が設けられている。連結装置は、作業装置２と走行車体３とを連結し且つ昇降を行わないスイングドローバ、３点リンク機構等で構成されて昇降を行う昇降装置８等である。連結装置には、作業装置２が着脱可能である。作業装置２を連結装置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、苗を植え付ける移植装置、灌水を行う灌水装置、農薬を散布する農薬散布装置、種を散布する播種散布装置、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、複数の作業を行う複合装置等である。

　図２に示すように、変速装置５は、主軸（推進軸）５ａと、シャトル部５ｂと、主変速部５ｃと、副変速部５ｄと、ＰＴＯ動力伝達部５ｅと、前変速部５ｆと、を備えている。推進軸５ａは、変速装置５のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸５ａには、原動機４のクランク軸からの動力が伝達される。
　シャトル部５ｂは、シャトル軸５ｂ１と、前後進切換部５ｂ２とを有している。シャトル軸５ｂ１には、推進軸５ａからの動力が伝達される。前後進切換部５ｂ２は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸５ｂ１の回転方向、即ち、トラクタ１の前進及び後進を切り換える。

　主変速部５ｃは、入力された動力を無段に変更する無段変速機構である。無段変速機構は、油圧ポンプ５ｃ１と、油圧モータ５ｃ２と、遊星歯車機構５ｃ３とを有している。油圧ポンプ５ｃ１は、シャトル部５ｂの出力軸５ｂ３からの動力により回転する。油圧ポンプ５ｃ１は、例えば、斜板１２を有する可変容量ポンプであって、斜板１２の角度（斜板角）を変更することにより、当該油圧ポンプ５ｃ１から吐出する作動油の流量を変更することができる。油圧モータ５ｃ２は、配管等の油路回路を介して油圧ポンプ５ｃ１から吐出された作動油によって回転するモータである。油圧ポンプ５ｃ１の斜板角を変更したり、油圧ポンプ５ｃ１へ入力する動力を変更することによって、油圧モータ５ｃ２の回転数を変更することができる。

　遊星歯車機構５ｃ３は、複数のギア（歯車）と、入力軸及び出力軸等の動力伝達軸とで構成された機構であって、油圧ポンプ５ｃ１の動力が入力される入力軸１３と、油圧モータ５ｃ２の動力が入力される入力軸１４と、動力を出力する出力軸１５とを含んでいる。遊星歯車機構５ｃ３は、油圧ポンプ５ｃ１の動力と、油圧モータ５ｃ２の動力とを合成して合成した動力を出力軸１５に伝達する。

　したがって、主変速部５ｃによれば、油圧ポンプ５ｃ１の斜板１２の斜板角、原動機４の回転数等を変更することによって、副変速部５ｄに出力する動力を変更することができる。なお、主変速部５ｃは、無段変速機構で構成しているが、ギアによって変速を行う有段変速機構であってもよい。
　副変速部５ｄは、動力を変速する有段の複数のギア（歯車）を有する変速機構であって、複数のギアの接続（噛合）を適宜変更することによって、遊星歯車機構５ｃ３の出力軸１５から当該副変速部５ｄに入力された動力を変更して出力する（変速する）。副変速部５ｄは、入力軸５ｄ１と、第１変速クラッチ５ｄ２と、第２変速クラッチ５ｄ３と、出力軸５ｄ４とを含んでいる。入力軸５ｄ１は、遊星歯車機構５ｃ３の出力軸１５の動力が入力される軸であり、入力された動力を、ギア等を介して第１変速クラッチ５ｄ２及び第２変速クラッチ５ｄ３に入力する。第１変速クラッチ５ｄ２及び第２変速クラッチ５ｄ３のそれぞれの接合及び切断を切り換えることにより、入力された動力は変更され、出力軸５ｄ４に出力される。出力軸５ｄ４に出力された動力は、後輪デフ装置２０Ｒに伝達される。後輪デフ装置２０Ｒは、後輪７Ｒが取り付けられた後車軸２１Ｒを回転自在に支持している。

　ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯクラッチ５ｅ１と、ＰＴＯ推進軸５ｅ２と、ＰＴＯ変速部５ｅ３とを有している。ＰＴＯクラッチ５ｅ１は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸５ｅ２に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸５ｅ２に伝達しない状態とに切り換わる。ＰＴＯ変速部５ｅ３は、変速クラッチと複数のギア等を含んでいて、ＰＴＯ推進軸５ｅ２からＰＴＯ変速部５ｅ３へ入力された動力（回転数）を変更して出力する。ＰＴＯ変速部５ｅ３の動力は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に伝達される。

　前変速部５ｆは、第１前変速クラッチ５ｆ１と、第２前変速クラッチ５ｆ２とを有している。第１前変速クラッチ５ｆ１及び第２前変速クラッチ５ｆ２は、副変速部５ｄからの動力が伝達可能であって、例えば、出力軸５ｄ４の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第１前変速クラッチ５ｆ１及び第２前変速クラッチ５ｆ２からの動力は、前伝動軸２２を介して前車軸２１Ｆに伝達可能である。具体的には、前伝動軸２２は、前輪デフ装置２０Ｆに接続され、前輪デフ装置２０Ｆは、前輪７Ｆが取り付けられた前車軸２１Ｆを回転自在に支持している。

　第１前変速クラッチ５ｆ１及び第２前変速クラッチ５ｆ２は、油圧クラッチ等で構成されている。図１に示すように、第１前変速クラッチ５ｆ１には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される制御弁２３に接続されている。第１前変速クラッチ５ｆ１は、制御弁２３の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第２前変速クラッチ５ｆ２には油路が接続され、当該油路には制御弁２４に接続されている。第２前変速クラッチ５ｆ２は、制御弁２４の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。制御弁２３及び制御弁２４は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。

　第１前変速クラッチ５ｆ１が切断状態で且つ第２前変速クラッチ５ｆ２が接続状態である場合、第２前変速クラッチ５ｆ２を通じて副変速部５ｄの動力が前輪７Ｆに伝達される。これにより、前輪及び後輪が動力によって駆動する四輪駆動（４ＷＤ）で且つ前輪と後輪との回転速度が略同じとなる（４ＷＤ等速状態）。一方、第１前変速クラッチ５ｆ１が接続状態で且つ第２前変速クラッチ５ｆ２が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪の回転速度が後輪の回転速度に比べて速くなる（４ＷＤ増速状態）。また、第１前変速クラッチ５ｆ１及び第２前変速クラッチ５ｆ２が接続状態である場合、副変速部５ｄの動力が前輪７Ｆされないため、後輪が動力によって駆動する二輪駆動（２ＷＤ）となる。

　図３に示すように、昇降装置８は、リフトアーム８ａ、ロアリンク８ｂ、トップリンク８ｃ、リフトロッド８ｄ、リフトシリンダ８ｅを有している。リフトアーム８ａの前端部は、変速装置５を収容するケース（ミッションケース）の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム８ａは、リフトシリンダ８ｅの駆動によって揺動（昇降）する。リフトシリンダ８ｅは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ８ｅは、制御弁３６を介して油圧ポンプと接続されている。制御弁３６は、電磁弁等であって、リフトシリンダ８ｅを伸縮させる。

　ロアリンク８ｂの前端部は、変速装置５の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク８ｃの前端部は、ロアリンク８ｂよりも上方において、変速装置５の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド８ｄは、リフトアーム８ａとロアリンク８ｂとを連結している。ロアリンク８ｂの後部及びトップリンク８ｃの後部には、作業装置２が連結される。リフトシリンダ８ｅが駆動（伸縮）すると、リフトアーム８ａが昇降するとともに、リフトロッド８ｄを介してリフトアーム８ａと連結されたロアリンク８ｂが昇降する。これにより、作業装置２がロアリンク８ｂの前部を支点として、上方又は下方に揺動（昇降）する。

　図１に示すように、トラクタ１は、操舵装置２９を備えている。操舵装置２９は、ステアリングハンドル（ステアリングホイール）３０と、ステアリングハンドル３０の回転に伴って回転する回転軸（操舵軸）３１と、ステアリングハンドル３０の操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）３２と、を有している。補助機構３２は、油圧ポンプ３３と、油圧ポンプ３３から吐出した作動油が供給される制御弁３４と、制御弁３４により作動するステアリングシリンダ３５とを含んでいる。制御弁３４は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁３４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３４は、操舵軸３１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３５は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）に接続されている。

　したがって、ステアリングハンドル３０を操作すれば、当該ステアリングハンドル３０に応じて制御弁３４の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁３４の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ３５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、上述した操舵装置２９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、測位装置４０を備えている。測位装置４０は、Ｄ－ＧＰＳ、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム（測位衛星）により、自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出可能である。即ち、測位装置４０は、測位衛星から送信された衛星信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、衛星信号に基づいて、トラクタ１の位置（例えば、緯度、経度）、即ち、車体位置を検出する。測位装置４０は、受信装置４１と、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）４２とを有している。受信装置４１は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置４２とは別に走行車体３に取付けられている。この実施形態では、受信装置４１は、走行車体３、即ち、キャビン９に取付けられている。なお、受信装置４１の取付箇所は、実施形態に限定されない。

　慣性計測装置４２は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。走行車体３、例えば、運転席１０の下方に設けられ、慣性計測装置４２によって、走行車体３のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
　図１に示すように、トラクタ１は、制動装置を備えている。制動装置は、左制動装置４６ａと、右制動装置４６ｂとを有している。左制動装置４６ａ及び右制動装置４６ｂは、ディスク型の制動装置であり、制動する制動状態と、制動を解除する解除状態に切換可能である。左制動装置４６ａは、後車軸２１Ｒの左側に設けられ、右制動装置４６ｂは、後車軸２１Ｒの右側に設けられている。例えば、運転席１０の近傍には、左ブレーキペダルと、右ブレーキペダルとが設けられている。トラクタ１を操作する運転者が左ブレーキペダルを操作する（踏み込む）ことによって、左ブレーキペダルに連結された左連結部材４７ａが制動方向へ動き、左制動装置４６ａを制動状態にすることができる。運転者が右ブレーキペダルを操作する（踏み込む）ことによって、右ブレーキペダルに連結された右連結部材４７ｂが制動方向へ動き、右制動装置４６ｂを制動状態にすることができる。

　また、左連結部材４７ａには、作動油により作動する左油圧作動部４８ａが連結されている。左油圧作動部４８ａには、油路を介して左制動弁４９ａが接続されている。左制動弁４９ａによって、左油圧作動部４８ａを作動させることにより、左連結部材４７ａを制動方向に移動させることができる。また、右連結部材４７ｂには、作動油により作動する右油圧作動部４８ｂが連結されている。右油圧作動部４８ｂには、油路を介して右制動弁４９ｂが接続されている。右制動弁４９ｂによって、右油圧作動部４８ｂを作動させることにより、右連結部材４７ｂを制動方向に移動させることができる。

　以上のように、左制動装置４６ａ及び右制動装置４６ｂは、左ブレーキペダル及び右ブレーキペダルの操作だけでなく、左油圧作動部４８ａ及び右油圧作動部４８ｂの作動によっても、左の後輪７Ｒ及び右の後輪７Ｒのそれぞれを独立して制動状態にすることができる。
　図１に示すように、トラクタ１は、監視装置１２１を備えている。監視装置１２１は、トラクタ１の周囲に存在する物体を検出可能な装置である。監視装置１２１は、例えば、トラクタ１のキャビン９の側方、トラクタ１のキャビン９の前部等に装着されている。監視装置１２１は、カメラ（撮像装置）、レーザスキャナ、ソナー等である。カメラ（撮像装置）は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサによって、作業装置２の周囲の画像を撮像することで、撮像された撮像画像に物体が映っている場合に物体を検出する。レーザスキャナは、レーザを照射し且つ、照射したレーザが物体に当たって反射した反射光を受光ことで、物体を検出する。ソナーは、音波を照射し且つ当該照射した音波が障害物に当たって反射した反射音を受けることで、物体を検出する。

　図１に示すように、トラクタ１は、表示装置４５を備えている。表示装置４５は、運転席１０の周囲に設置されている。表示装置４５は、トラクタ１に関する様々な情報を表示可能である。図７に示すように、表示装置４５は、トラクタ１が作業を行う圃場Ｈ１において、枕地エリア（旋回エリア）Ａ１と、作業エリアＡ２との設定を行うことができる。表示装置４５に対して所定の操作を行うと、図７に示すように、設定画面Ｍ２が表示される。エリアの設定画面Ｍ２では、枕地エリアＡ１の枕地幅Ｗ１を入力する幅入力部１３０が表示され、枕地幅Ｗ１が設定されると、圃場の輪郭（境界）Ｈ１を枕地幅Ｗ１だけ内側へシフトして形成された内側のエリアが作業エリアＡ２に設定され、作業エリアＡ２を形成する輪郭（境界）Ｈ２と圃場の輪郭（境界）Ｈ１との間に形成されたエリアが枕地エリアＡ１に設定される。枕地エリアＡ１と、作業エリアＡ２との設定は一例であり限定されない。

　また、図７に示すように、表示装置４５では、トラクタ１を自動運転するための、走行予定ルートＬ１を設定することが可能である。表示装置４５において、所定の操作を行うと、走行予定ルートＬ１としてトラクタ１を直進させる直進ルートＬ１ａと、旋回ルートＬ１ｂとを設定することができる。
　図１に示すように、トラクタ１は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御等を行う装置である。制御装置６０には、運転切換スイッチ６５が接続されている。運転切換スイッチ６５は、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチであって、ＯＮである場合に制御装置６０を自動運転モードに設定することができ、ＯＦＦである場合に制御装置６０を手動運転モードに設定することができる。

　制御装置６０は、走行予定ルートに基づいて、トラクタ１（走行車体３）の自動運転に関する制御を行う自動運転制御部６３を備えている。自動運転制御部６３は、制御装置６０に設けられた電気・電子回路、ＣＰＵ等に格納されたプログラム等から構成されている。
　自動運転制御部６３は、走行車体３の自動運転を行う。自動運転制御部６３は、自動運転において、走行車体３に関する複数の操作を自動的に行う。自動運転制御部６３は、例えば、操舵装置２９の操作（第１操作）、変速装置５の操作（第２操作）、制動装置の操作（第３操作）、昇降装置８の操作（第４操作）等を自動的に行う。

　自動運転制御部６３は、自動運転モードになっている場合に自動運転を開始し、走行予定ルートＬ１と車体位置とが一致するように操舵装置２９の操作（第１操作）を行う。
　図４に示すように、例えば、トラクタの車体位置と走行予定ルートＬ１との偏差が閾値未満である場合、自動運転制御部６３は、操舵装置２９の操舵軸（回転軸）３１の回転角を維持する。車体位置と走行予定ルートＬ１との偏差が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ルートＬ１に対して左側に位置している場合は、自動運転制御部６３は、トラクタ１の操舵方向が右方向となるように操舵装置２９の制御弁３４に制御信号を出力することで操舵軸３１を回転する。車体位置と走行予定ルートＬ１との偏差が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ルートＬ１に対して右側に位置している場合は、自動運転制御部６３は、トラクタ１の操舵方向が左方向となるように操舵装置２９の制御弁３４に制御信号を出力することで操舵装置２９の操舵軸３１を回転する。

　なお、上述した実施形態では、車体位置と走行予定ルートＬ１との偏差に基づいて操舵装置２９の操舵角を変更していたが、走行予定ルートＬ１の方位とトラクタ１（走行車体３）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）とが異なる場合、即ち、走行予定ルートＬ１に対する車体方位の角度が閾値以上である場合、自動運転制御部６３は、角度が零（車体方位Ｆ１が走行予定ルートＬ１の方位に一致）するように操舵装置２９の制御弁３４に制御信号を出力することで操舵角を設定してもよい。また、自動運転制御部６３は、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位（方位偏差）に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動運転における最終の操舵角を設定してもよい。

　また、自動運転制御部６３は、実際のトラクタ１の車速（実車速）が、走行予定ルートＬ１に対応付けられた車速（目標車速）に一致するように、変速装置５の操作（第２操作）を行う。例えば、自動運転制御部６３は、油圧ポンプ５ｃ１の斜板１２を変更する電動アクチュエータに制御信号を出力することで、変速装置５の主変速の変速を行なったり、第１変速クラッチ５ｄ２及び第２変速クラッチ５ｄ３を操作する油圧機器（電磁弁）などに制御信号を出力することで副変速の変速を行うことで、実車速と目標車速とを一致させる。

　また、自動運転制御部６３は、監視装置１２１が障害物などを検出した場合に、トラクタ１が障害物の手前で停止するように制動装置の操作（第３操作）を行う。例えば、自動運転制御部６３は、監視装置１２１が検出した物体が何であるかを判断し、物体が人、動物などの障害物である場合に、左制動弁４９ａ及び右制動弁４９ｂに制御信号を出力することで制動を行い、障害物でない場合には制動を行わない。

　また、自動運転制御部６３は、走行予定ルートＬ１に応じて昇降装置８の操作（第４操作）を行う。例えば、走行予定ルートＬ１が直進ルートＬ１ａと旋回ルートＬ１ｂとを含んでいる場合において、自動運転制御部６３は、トラクタ１が直進ルートＬ１ａに位置しているときは、制御弁３６に制御信号を出力することで作業装置２を下降させることで作業装置２を作業姿勢にする。自動運転制御部６３は、トラクタ１が直進ルートＬ１ａから旋回ルートＬ１ｂに達したときは、制御弁３６に制御信号を出力することで作業装置２を上昇させることで作業装置２を非作業姿勢にする。また、自動運転制御部６３は、トラクタ１が旋回ルートＬ１ｂから直進ルートＬ１ａに達したときは、制御弁３６に制御信号を出力することで作業装置２を下降させることで作業装置２を再び作業姿勢にする。

　以上のように、自動運転制御部６３は、自動運転において、操舵装置２９の操作（第１操作）、変速装置５の操作（第２操作）、制動装置の操作（第３操作）、昇降装置８の操作（第４操作）を自動的に行う。
　自動運転制御部６３は、自動運転として、第１自動運転と、第２自動運転とを行うことが可能である。第１自動運転とは、自動運転において予め設定されている複数の操作の全てを自動的に行う運転であり、第２自動運転とは、自動運転において予め設定されている複数の操作のうち、一部の操作を手動運転として設定（許容）し、手動に設定された操作を除く他の操作は自動運転として継続する運転である。

　図５Ａに示すように、自動運転制御部６３は、例えば、第１自動運転として、第１操作、第２操作、第３操作、第４操作の全てを自動的に行い、第２自動運転として、第１操作は手動の操作に設定して、他の操作である第２操作、第３操作、第４操作は自動的に行う。なお、図５Ｂに示すように、自動運転にて自動的に行う複数の操作の項目は、表示装置４５を操作することにより設定することができる。例えば、図５Ｂに示すように自動運転の設定画面Ｍ１に表示された複数の操作の項目（自動操作項目）Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・選択することによって、自動運転の自動操作項目として設定することができる。

　以下、第１自動運転と第２自動運転との切換について詳しく説明する。
　図６に示すように、自動運転の開始時は、自動運転制御部６３は、第１自動運転を実行する。即ち、自動運転の開始時は、第１操作、第２操作、第３操作、第４操作の全てを自動的に行う。図６の時点Ｐ１に示すように、第１自動運転中において、運転者がステアリングハンドル３０を手動で操作すると、自動運転制御部６３は、第１自動運転から第２自動運転に切り換えて第２自動運転を実行する。即ち、自動運転制御部６３は、時点Ｐ１において、第２自動運転として、ステアリングハンドル３０（操舵装置２９）の操作（第１操作）を手動に設定し、他の操作（第２操作、第３操作、第４操作）は自動運転として継続をする。言い換えれば、自動運転制御部６３は、複数の操作（第１操作、第２操作、第３操作、第４操作）のうち、ステアリングハンドル３０（操舵装置２９）の操作（第１操作）について、運転者による操作の介入が行われた場合、第１操作は自動から手動に切り換え、他の操作は自動を継続する。

　さて、上述した実施形態では、第１操作が行われた場合に、第１自動運転から第２自動運転に切り換えているが、これに加え、トラクタ１（走行車体３）が所定位置である場合に、第１自動運転から第２自動運転に切り換えてもよい。
　具体的には、図４に示すように、圃場Ｈ１において、枕地エリアＡ１と、作業エリアＡ２とに走行予定ルートＬ１が設定されている状況下において、第１自動運転中に測位装置４０が測位した車体位置が枕地エリアＡ１内であり且つステアリングハンドル３０の手動による操作が行われた場合に、自動運転制御部６３は、第１自動運転から第２自動運転に切り換える。一方、第１自動運転中に測位装置４０が測位した車体位置が作業エリアＡ２内であって所定位置でなく且つステアリングハンドル３０の手動による操作が行われた場合に、自動運転制御部６３は、第１自動運転に保持し、第２自動運転に切り換えない。即ち、自動運転制御部６３は、枕地エリアＡ１である場合には、運転者による操作の介入が行われた場合、第２自動運転を行い、作業エリアＡ２である場合には、運転者による操作の介入が行われた場合、第２自動運転は行わず、第１自動運転で全ての操作を自動で行う。

　また、自動運転制御部６３は、ステアリングハンドル３０の手動による操作が行われた場合の操舵角θ１が閾値未満である場合には、第１自動運転から第２自動運転に切り換え、操舵角θ１が閾値以上である場合には、自動運転を停止、即ち、トラクタ１（走行車体３）を停止する。
　上述した実施形態では、ステアリングハンドル３０の手動による操作が行われた場合において、第１自動運転と第２自動運転とを自動的に切り換えていたが、当該切換を手動で行えるようにしてもよい。トラクタ１は、切換装置１３１を備えている。切換装置１３１は、２つの位置に切り換え可能なスイッチであって、運転席１０の周囲に設置されていて、運転者が操作可能である。切換装置１３１を一方側に切り換えた場合には、第１自動運転に切り換わり、他方側に切り換えた場合には、第２自動運転に切り換わる。切換装置１３１によって第２自動運転に切り換える場合は、当該第２自動運転において手動の操作に設定される項目（手動操作項目）は、表示装置４５によって設定することができる。例えば、図５Ｃに示すように、表示装置４５には、自動運転の設定画面Ｍ３が表示可能である。設定画面Ｍ３には、複数の操作項目Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４・・・が表示され、当該複数の操作項目の中から第１自動運転の操作項目と、第２自動運転の操作項目とを選択することができる。

　作業車両１は、走行車体３と、作業装置２を前記走行車体３に連結可能な連結装置と、走行車体３に関する複数の操作を自動的に行う第１自動運転と、複数の操作のうち少なくとも１つの操作を手動に設定し且つ手動に設定した操作を除く他の操作を自動運転として継続する第２自動運転とを行う自動運転制御部６３と、を備えている。これによれば、第１自動運転から第２自動運転に変えることができるため、第２自動運転において一部の操作を手動にて操作することを許容しながら自動運転を続けることができる。

　作業車両１は、走行車体３の操舵を行うステアリングハンドル３０を有する操舵装置２９を備え、自動運転制御部６３は、第１自動運転として操舵装置２９の操作及び操舵装置２９の操作とは異なる操作とを自動的に行い、第２自動運転として、操舵装置２９の操作は手動に設定し且つ操舵装置２９の操作とは異なる操作は自動運転として継続する。これによれば、例えば、運転者が自動運転中にステアリングハンドル３０の操舵を手動で行ったときに、自動で行っていた走行車体３の操舵を、運転者のステアリングハンドル３０の操舵に切り換えることができ、その他の操作は自動運転として続けることができる。

　作業車両１は、走行車体３の位置である車体位置を測位可能な測位装置４０を備え、自動運転制御部６３は、第１自動運転中に測位装置４０が測位した車体位置が予め定められた所定位置であり且つステアリングハンドル３０の手動による操作が行われた場合に、第１自動運転から第２自動運転に切り換える。例えば、所定位置が、圃場内で且つ作業エリア以外である場合に、ステアリングハンドル３０の操舵を介入させることができ、作業エリア以外での走行性を向上させることができる。

　自動運転制御部６３は、第１自動運転中に車体位置が所定位置でない場合には第１自動運転から第２自動運転に切り換えない。例えば、所定位置が、圃場内で且つ作業エリアである場合には、ステアリングハンドル３０による操舵の介入を行わずに、自動運転による作業を続けることができる。
　自動運転制御部６３は、ステアリングハンドル３０の手動による操作が行われた場合の操舵角が閾値以上である場合には、自動運転を停止する。これによれば、ステアリングハンドル３０の手動による操作が急に行われた場合などは、自動運転を停止することで、手動運転等に切り換えることが可能である。

　連結装置は、作業装置２を昇降する昇降装置８あり、自動運転制御部６３は、第１自動運転及び第２自動運転の異なる操作として昇降装置による作業装置２の昇降の操作を行う。これによれば、自動運転として作業装置２の昇降を行うことができる。例えば、走行車体３が旋回、後進などを行うときに自動的に昇降させることができる。
　作業車両１は、走行車体３に設けられ且つ変速を行う変速装置５を備え、自動運転制御部６３は、第１自動運転及び第２自動運転の異なる操作として変速装置５による変速の操作を行う。これによれば、自動運転として変速装置５の変速を行うことができる。例えば、走行車体３が圃場内において上っているとき或いは下っているときに自動的に変速を行うことができる。

　作業車両１は、走行車体３に設けられ且つ制動を行う制動装置４６ａ、４６ｂを備え、自動運転制御部６３は、第１自動運転及び第２自動運転の異なる操作として制動装置４６ａ、４６ｂによる制動の操作を行う。これによれば、自動運転として制動を行うことができる。
　作業車両１は、第１自動運転と、第２自動運転とのいずれかに手動で切り換える切換装置１３１を備えている。これによれば、一部の操作の介入を行いながら自動運転を行う第２自動運転に簡単に切り換えることができ、様々な作業に応じて、第２自動運転に切り換えたり、第１自動運転に切り換えることができる。

　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請求の範囲によって示され、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　　　：作業車両（トラクタ）
２　　　：作業装置
３　　　：走行車体
５　　　：変速装置
８　　　：昇降装置
２９　　：操舵装置
３０　　：ステアリングハンドル
４０　　：測位装置
６３　　：自動運転制御部
１３１　：切換装置
θ１　　：操舵角

Claims

　走行車体と、
　作業装置を前記走行車体に連結可能な連結装置と、
　前記走行車体に関する複数の操作を自動的に行う第１自動運転と、前記複数の操作のうち少なくとも１つの操作を手動に設定し且つ手動に設定した操作を除く他の操作を自動運転として継続する第２自動運転とを行う自動運転制御部と、
　を備えている作業車両。
　前記走行車体の操舵を行うステアリングハンドルを有する操舵装置を備え、
　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転として前記操舵装置の操作及び前記操舵装置の操作とは異なる操作とを自動的に行い、前記第２自動運転として、前記操舵装置の操作は手動に設定し且つ前記操舵装置の操作とは異なる操作は前記自動運転として継続する請求項１に記載の作業車両。
　前記走行車体の位置である車体位置を測位可能な測位装置を備え、
　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転中に前記測位装置が測位した車体位置が予め定められた所定位置であり且つ前記ステアリングハンドルの手動による操作が行われた場合に、前記第１自動運転から第２自動運転に切り換える請求項２に記載の作業車両。
　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転中に前記車体位置が前記所定位置でない場合には前記第１自動運転から第２自動運転に切り換えない請求項３に記載の作業車両。
　前記自動運転制御部は、前記ステアリングハンドルの手動による操作が行われた場合の操舵角が閾値以上である場合には、前記自動運転を停止する請求項１～４のいずれか１項に記載の作業車両。
　前記連結装置は、前記作業装置を昇降する昇降装置であり、
　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転及び第２自動運転の前記異なる操作として前記昇降装置による作業装置の昇降の操作を行う請求項２～５のいずれか１項に記載の作業車両。
　前記走行車体に設けられ且つ変速を行う変速装置を備え、
　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転及び第２自動運転の前記異なる操作として前記変速装置による前記変速の操作を行う請求項２～６のいずれか１項に記載の作業車両。
　前記走行車体に設けられ且つ制動を行う制動装置を備え、
　前記自動運転制御部は、前記第１自動運転及び第２自動運転の前記異なる操作として前記制動装置による前記制動の操作を行う請求項２～７のいずれか１項に記載の作業車両。
　前記第１自動運転と、前記第２自動運転とのいずれかに手動で切り換える切換装置を備えている請求項１～８のいずれか１項に記載の作業車両。