(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルによる手動操舵と、前記ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、
前記手動操舵により走行させた車体の位置に基づいて走行基準ラインを登録する基準登録部と、
前記走行基準ラインに基づいて、前記自動操舵における走行予定ラインを設定し且つ前記自動操舵の制御を行う自動操舵制御部と、
前記車体の方位を示す車体方位表示部と、前記走行基準ラインの方位を示す基準方位表示部とを有する表示装置と、
を備え、
前記表示装置は、前記車体の自動操舵の終了後において、前記走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部の表示位置を変更する作業車両。
【請求項２】
前記表示装置は、前記車体を示し且つ前記車体方位表示部に重ねられた車体表示部を含み、
前記基準方位表示部は、前記方位差に応じて前記車体表示部を中心として回動する請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記表示装置は、前記方位差が大きくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を大きくし、前記方位差が小さくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を小さくする請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記表示装置は、前記方位差が閾値未満になった場合に前記自動操舵が行えることを表示する請求項１〜３のいずれかに記載の作業車両。
【請求項５】
前記自動操舵制御部は、前記方位差が閾値以上である場合は前記自動操舵の開始を許可せず、前記方位差が閾値未満である場合に自動操舵の開始を許可する請求項１〜４のいずれかに記載の作業車両。
【請求項６】
前記表示装置は、前記車体が走行している走行予定ラインから少なくとも次の走行予定ラインを示すライン表示部を有している請求項１〜５のいずれかに記載の作業車両。
【請求項７】
前記表示装置は、走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部と共に前記ライン表示部の表示位置を変更する請求項６に記載の作業車両。
【請求項８】
前記走行予定ラインの変更を行うライン変更スイッチを備え、
前記表示装置は、前記ライン変更スイッチが操作された場合に、現在の走行予定ラインから２つ先の走行予定ラインを案内する請求項１〜７のいずれかに記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農作業機として特許文献１が知られている。特許文献１の農作業機は、手動操舵による手動走行と、基準走行ラインに平行に設定される設定走行ラインに沿って自動操舵により走行する自動走行とを切替自在な走行機体と、手動走行と自動走行とを切替自在な切替スイッチとを備えている。また、農作業機は、畝に沿って走行中に右指示ボタンを押した後、基準走行ラインの始点が設定され、走行中に左指示ボタンを押すことによって基準走行ラインの終点が設定される。即ち、自動操舵前に基準走行ラインの設定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１２３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の農作業機では、切替スイッチによって手動走行から自動走行に切り換えることにより、簡単に自動走行を行うことができる。自動走行では農作業機が基準走行ラインに沿って走行するため、自動走行の直前には当該農作業機の進行方向の方位と、基準走行ラインの方位とが一致しているのがよく、両者の方位が大きく外れている場合には当該農作業機の初期の走行時の挙動が安定しない可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、自動操舵の開始を安定して行うことができる作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、ステアリングハンドルによる手動操舵と、前記ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、前記手動操舵により走行させた車体の位置に基づいて走行基準ラインを登録する基準登録部と、前記走行基準ラインに基づいて、前記自動操舵における走行予定ラインを設定し且つ前記自動操舵の制御を行う自動操舵制御部と、前記車体の方位を示す車体方位表示部と、前記走行基準ラインの方位を示す基準方位表示部とを有する表示装置と、を備え、前記表示装置は、前記車体の自動操舵の終了後において、前記走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部の表示位置を変更する。
【０００７】
前記表示装置は、前記車体を示し且つ前記車体方位表示部に重ねられた車体表示部を含み、前記基準方位表示部は、前記方位差に応じて前記車体表示部を中心として回動する。
前記表示装置は、前記方位差が大きくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を大きくし、前記方位差が小さくなるにつれて、前記基準方位表示部と前記車体表示部との角度を小さくする。
【０００８】
前記表示装置は、前記方位差が閾値未満になった場合に前記自動操舵が行えることを表示する。
前記自動操舵制御部は、前記方位差が閾値以上である場合は前記自動操舵を許可せず、前記方位差が閾値未満である場合に自動操舵を許可する。
前記表示装置は、前記車体が走行している走行予定ラインから少なくとも次の走行予定ラインを示すライン表示部を有している。
【０００９】
前記表示装置は、走行基準ラインの方位と前記車体の方位との方位差に応じて、前記基準方位表示部と共に前記ライン表示部の表示位置を変更する。
作業車両は、前記走行予定ラインの変更を行うライン変更スイッチを備え、前記表示装置は、前記ライン変更スイッチが操作された場合に、現在の走行予定ラインから２つ先の走行予定ラインを案内する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動操舵の開始を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】トラクタの構成及び制御ブロック図を示す図である。
【図２】自動操舵を説明する説明図である。
【図３】自動操舵の動作を説明する説明図である。
【図４Ａ】直進の走行から旋回走行Ｊ１を簡単に示した概略図である。
【図４Ｂ】進行方向の方位（車体方位）Ｆ１と走行基準ラインＬ１の方位（ライン方位）Ｆ２とが異なっている状態を示す図である。
【図５Ａ】方位差ΔＦ３が一致している場合の旋回ガイダンス画面Ｍ１の一例を示す図である。
【図５Ｂ】方位差ΔＦ３が異なっている場合の旋回ガイダンス画面Ｍ１の一例を示す図である。
【図５Ｃ】旋回後、方位差ΔＦ３が閾値以内になった場合の旋回ガイダンス画面Ｍ１の一例を示す図である。
【図５Ｄ】自動操舵の開始が行われたことを示す旋回ガイダンス画面Ｍ１の一例を示す図である。
【図５Ｅ】２本先の走行予定ラインＬ２を旋回案内部で示した場合の旋回ガイダンス画面Ｍ１の一例を示す図である。
【図６】運転画面Ｍ２の一例を示す図である。
【図７】トラクタの全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図７は作業車両１の一実施形態を示す側面図である。本実施形態の場合、作業車両１はトラクタである。但し、作業車両１は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械（農業車両）であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械（建設車両）等であってもよい。
【００１３】
図７等を用いてトラクタ（作業車両）１について説明する。以下、トラクタ（作業車両）１の運転席１０に着座した運転者の前側を前方、運転者の後側を後方、運転者の左側を左方、運転者の右側を右方として説明する。また、作業車両１の前後方向に直交する方向である水平方向を車体幅方向として説明する。
図７に示すように、トラクタ１は、車体３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。車体３は走行装置７を有していて走行可能である。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。
【００１４】
原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。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。車体３には運転席１０が設けられている。
また、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を着脱可能である。作業装置２を連結部８に連結することによって、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、畝を立てる畝立装置等であり、圃場等の対地に対して作業（対地作業）を行う装置である。
【００１５】
図１に示すように、変速装置５は、主軸（推進軸）５ａと、主変速部５ｂと、副変速部５ｃと、シャトル部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（ミッションケース）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。主変速部５ｂは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部５ｂは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、推進軸５ａから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
【００１６】
副変速部５ｃは、主変速部５ｂと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部５ｃは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、主変速部５ｂから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
シャトル部５ｄは、シャトル軸１２と、前後進切換部１３とを有している。シャトル軸１２には、副変速部５ｃから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後進切換部１３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１２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。シャトル軸１２は、後輪デフ装置２０Ｒに接続されている。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。
【００１７】
ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯ推進軸１４と、ＰＴＯクラッチ１５とを有している。ＰＴＯ推進軸１４は、回転自在に支持され、推進軸５ａからの動力が伝達可能である。ＰＴＯ推進軸１４は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に接続されている。ＰＴＯクラッチ１５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１４に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達しない状態とに切り換わる。
【００１８】
前変速部５ｆは、第１クラッチ１７と、第２クラッチ１８とを有している。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、推進軸５ａからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル軸１２の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８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。
【００１９】
第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、油圧クラッチ等で構成されている。第１クラッチ１７には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプ３３から吐出した作動油が供給される第１作動弁２５に接続されている。第１クラッチ１７は、第１作動弁２５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クラッチ１８には油路が接続され、当該油路には第２作動弁２６に接続されている。第２クラッチ１８は、第２作動弁２６の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第１作動弁２５及び第２作動弁２６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。
【００２０】
第１クラッチ１７が切断状態で且つ第２クラッチ１８が接続状態である場合、第２クラッチ１８を通じてシャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達される。これにより、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒが動力によって駆動する四輪駆動（４ＷＤ）で且つ前輪７Ｆと後輪７Ｒとの回転速度が略同じとなる（４ＷＤ等速状態）。一方、第１クラッチ１７が接続状態で且つ第２クラッチ１８が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪７Ｆの回転速度が後輪７Ｒの回転速度に比べて速くなる（４ＷＤ増速状態）。また、第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８が切断状態である場合、シャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達されないため、後輪７Ｒが動力によって駆動する二輪駆動（２ＷＤ）となる。
【００２１】
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位置（例えば、緯度、経度）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、受信装置４１は、キャビンのルーフの上方に支持部材を介して取付けられている。なお、受信装置４１の取付箇所は、実施形態に限定されない。
【００２２】
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。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、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、操舵装置１１を備えている。操舵装置１１は、運転者の操作によって車体３の操舵を行う手動操舵と、運転者の操作によらずに自動的に車体３の操舵を行う自動操舵とを行うことが可能な装置である。
【００２３】
操舵装置１１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を回転可能に支持するステアリングシャフト(回転軸)３１とを有している。また、操舵装置１１は、補助機構（パワーステアリング装置）３２を有している。補助機構３２は、油圧等によってステアリングシャフト３１（ステアリングハンドル３０）の回転を補助する。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、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁であり、ステアリングシャフト３１の操舵方向（回転方向）に対応して切り換わる。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。
【００２４】
したがって、運転者がステアリングハンドル３０を把持して一方向又は他方向に操作すれば、当該ステアリングハンドル３０の回転方向に対応して制御弁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。つまり、車体３は、ステアリングハンドル３０の手動操舵によって、進行方向を左又は右に変更することができる。
【００２５】
図２に示すように、自動操舵を行うに際しては、まず、自動操舵を行う前に走行基準ラインＬ１を設定する。走行基準ラインＬ１の設定後に、当該走行基準ラインＬ１に平行な走行予定ラインＬ２の設定を行うことによって自動操舵を行うことができる。自動操舵では、測位装置４０によって測定された車体位置と走行予定ラインをＬ２とが一致するように、トラクタ１（車体３）の進行方向の操舵を自動的に行う。
【００２６】
具体的には、自動操舵を行う前にトラクタ１（車体３）を圃場内の所定位置に移動させ（Ｓ１）、所定位置にて運転者がトラクタ１に設けられた操舵切換スイッチ（登録スイッチ）５２の操作を行うと（Ｓ２）、測位装置４０によって測定された車体位置が走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０に設定される（Ｓ３）。また、トラクタ１（車体３）を走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０から移動させ（Ｓ４）、所定の位置で運転者が操舵切換スイッチ（登録スイッチ）５２の操作を行うと（Ｓ５）、測位装置４０によって測定された車体位置が走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１に設定される（Ｓ６）。したがって、始点Ｐ１０と終点Ｐ１１とを結ぶ直線が走行基準ラインＬ１として設定される。
【００２７】
走行基準ラインＬ１の設定後（Ｓ６後）、例えば、トラクタ１（車体３）を、走行基準ラインＬ１を設定した場所とは異なる場所に移動させ（Ｓ７）、運転者が操舵切換スイッチ５２の操作を行うと（Ｓ８）、走行基準ラインＬ１に平行な直線である走行予定ラインＬ２が設定される（Ｓ９）。走行予定ラインＬ２の設定後、自動操舵が開始され、トラクタ１（車体３）の進行方向が走行予定ラインＬ２に沿うように変更される。例えば、現在の車体位置が走行予定ラインＬ２に対して左側にある場合には、前輪７Ｆが右に操舵され、現在の車体位置が走行予定ラインＬ２に対して右側にある場合には、前輪７Ｆが左に操舵される。なお、自動操舵中において、トラクタ１（車体３）の走行速度（車速）は、運転者が手動で当該トラクタ１に設けられたアクセル（アクセルペダル、アクセルレバー）２１０の操作量を変更したり、変速部材（変速レバー、変速スイッチ）２１１によって変速装置５の変速段を変更することにより変更することができる。
【００２８】
また、自動操舵の開始後、運転者が任意の箇所で操舵切換スイッチ５２の操作を行うと、自動操舵を終了することができる。即ち、走行予定ラインＬ２の終点は、操舵切換スイッチ５２の操作による自動操舵の終了によって設定することができる。つまり、走行予定ラインＬ２の始点から終点までの長さは、走行基準ラインＬ１よりも長く設定したり、短く設定することができる。言い換えれば、走行予定ラインＬ２は、走行基準ラインＬ１の長さとは関連付けされておらず、走行予定ラインＬ２によって、走行基準ラインＬ１の長さよりも長い距離を自動操舵しながら走行させることができる。
【００２９】
図１に示すように、操舵装置１１は、自動操舵機構３７を有している。自動操舵機構３７は、車体３の自動操舵を行う機構であって、測位装置４０で検出された車体３の位置（車体位置）に基づいて車体３を自動操舵する。自動操舵機構３７は、ステアリングモータ３８とギア機構３９とを備えている。ステアリングモータ３８は、車体位置に基づいて、回転方向、回転速度、回転角度等が制御可能なモータである。ギア機構３９は、ステアリングシャフト３１に設けられ且つ当該ステアリングシャフト３１と供回りするギアと、ステアリングモータ３８の回転軸に設けられ且つ当該回転軸と供回りするギアとを含んでいる。ステアリングモータ３８の回転軸が回転すると、ギア機構３９を介して、ステアリングシャフト３１が自動的に回転（回動）し、車体位置が走行予定ラインＬ２に一致するように、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。
【００３０】
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、トラクタ１に関する様々な情報を表示可能な装置であって、少なくともトラクタ１の運転情報を表示可能である。表示装置４５は、運転席１０の前方に設けられている。表示装置４５には、回動操作部材５０が接続されていて、回動操作部材５０の操作によって表示装置４５を操作することができる。回動操作部材５０は、例えば、縦軸５０ａに回動可能に支持された回転体５０ｂと、回転体５０ｂに設けられたスイッチ５０ｃとを含んでいる。回転体５０ｂを回動することによって、表示装置４５に表示されたカーソル、ポインタ等を移動させることができ、スイッチ５０ｃをプッシュ（押圧）することによって決定、キャンセルを行うことができる。
【００３１】
図１に示すように、トラクタ１は、設定スイッチ５１を備えている。設定スイッチ５１は、少なくとも自動操舵の開始前の設定を行う設定モードに切り換えるスイッチである。設定モードは、自動操舵を開始する前に当該自動操舵に関する様々な設定を行うモードであり、例えば、走行基準ラインＬ１の始点、終点の設定等を行うモードである。
設定スイッチ５１は、ＯＮ又はＯＦＦに切換可能であり、ＯＮである場合には設定モードが有効である信号を出力し、ＯＦＦである場合には設定モードが無効である信号を出力する。また、設定スイッチ５１は、ＯＮである場合には設定モードが有効である信号を表示装置４５に出力し、ＯＦＦである場合には設定モードが無効である信号を表示装置４５に出力する。
【００３２】
トラクタ１は、操舵切換スイッチ５２を備えている。操舵切換スイッチ５２は、自動操舵の開始又は終了を切り換えるスイッチである。具体的には、操舵切換スイッチ５２は、中立位置から上、下、前、後に切換可能であり、設定モードが有効である状態で中立位置から下方に切り換えられた場合には自動操舵の開始を出力し、設定モードが有効である状態で中立位置から上方に切り換えられた場合には自動操舵の終了を出力する。また、操舵切換スイッチ５２は、設定モードが有効である状態で中立位置から後に切り換えられた場合には、走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０を設定することを出力し、操舵切換スイッチ５２は、設定モードが有効である状態で中立位置から前に切り換えられた場合には、走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１を設定することを出力する。即ち、操舵切換スイッチ５２は、走行基準ラインＬ１の開始位置（始点Ｐ１０）及び終了位置（終点Ｐ１１）を設定する登録スイッチと、自動操舵の開始又は終了を切り換えるスイッチとを兼用化している。
【００３３】
図１に示すように、トラクタ１は、複数の制御装置６０を備えている。複数の制御装置６０は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御、車体位置の演算等を行う装置である。複数の制御装置６０は、第１制御装置６０Ａ、第２制御装置６０Ｂ及び第３制御装置６０Ｃである。
第１制御装置６０Ａは、受信装置４１が受信した衛星信号（受信情報）と、慣性計測装置４２が測定した測定情報（加速度、角速度等）を受信し、受信情報及び測定情報に基づいて車体位置を求める。
【００３４】
また、第１制御装置６０Ａは、基準登録部１５０を有している。基準登録部１５０は、第１制御装置６０Ａ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。基準登録部１５０は、上述したように、走行基準ラインＬ１の登録、即ち、始点Ｐ１０及び終点Ｐ１１の設定を行う。基準登録部１５０は、設定モードにした状態で手動操舵によってトラクタ１を走行させた状況において、操舵切換スイッチ５２を始点設定側に操作すると、車体位置を走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０に設定し、操舵切換スイッチ５２を終点設定側に操作すると、車体位置を走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１に設定する。
【００３５】
第２制御装置６０Ｂは、自動操舵制御部２００を有している。自動操舵制御部２００は、第２制御装置６０Ｂ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。自動操舵制御部２００は、車体３が走行予定ラインＬ２に沿って走行するように自動操舵機構３７のステアリングモータ３８を制御する。
図３に示すように、操舵切換スイッチ５２を自動操舵の開始側に操作すると、自動操舵制御部２００は、走行基準ラインＬ１に平行な走行予定ラインＬ２を設定する。自動操舵制御部２００は、走行予定ラインＬ２の設定後、車体位置と走行予定ラインＬ２との偏差が閾値未満である場合、自動操舵制御部２００は、ステアリングモータ３８の回転軸の回転角を維持する。車体位置と走行予定ラインＬ２との偏差（位置偏差）が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ラインＬ２に対して左側に位置している場合は、自動操舵制御部２００は、トラクタ１の操舵方向が右方向となるようにステアリングモータ３８の回転軸を回転する。即ち、自動操舵制御部２００は、位置偏差が零となるように、右方向の操舵角を設定する。車体位置と走行予定ラインＬ２との偏差が閾値以上であって、トラクタ１が走行予定ラインＬ２に対して右側に位置している場合は、自動操舵制御部２００は、トラクタ１の操舵方向が左方向となるようにステアリングモータ３８の回転軸を回転する。即ち、自動操舵制御部２００は、位置偏差が零となるように、左方向の操舵角を設定する。
【００３６】
なお、上述した実施形態では、車体位置と走行予定ラインＬ２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、走行予定ラインＬ２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）Ｆ１とが異なる場合、即ち、走行予定ラインＬ２に対する車体方位Ｆ１の角度θｇが閾値以上である場合、自動操舵制御部２００は、角度θｇが零になる（車体方位Ｆ１が走行予定ラインＬ２の方位に一致する）ように操舵角を設定してもよい。また、自動操舵制御部２００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、自動操舵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操舵における操舵角の設定は一例であり、限定されない。なお、車体３の方位（車体方位）Ｆ１は、測位装置４０により求めることができる。
【００３７】
また、第２制御装置６０Ｂは、自動操舵制御部２００によって自動操舵が行われている場合に、アクセル２１０が操作されたときは、アクセル２１０の操作量に応じて、原動機４の回転数（原動機回転数）を変更する。また、第２制御装置６０Ｂは、自動操舵制御部２００によって自動操舵が行われている場合に、変速部材２１１が操作された場合は、変速装置５の変速段を変更する。
【００３８】
第３制御装置６０Ｃは、運転席１０の周囲に設けられた操作部材の操作に応じて、連結部８を昇降させる。なお、第１制御装置６０Ａ、第２制御装置６０Ｂ及び第３制御装置６０Ｃは一体化されていてもよい。また、上述した走行系の制御、作業系の制御、車体位置の演算は限定されない。以上のように、制御装置６０によって、トラクタ１（車体３）を自動操舵することができる。
【００３９】
さて、図４Ａに示すように、走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１の設定後、又は、自動操舵の終了後Ｐ１２は、自動操舵を開始するためには、トラクタ１を手動操作等で旋回走行Ｊ１を行った後に、自動操舵の条件を整える必要がある。例えば、図４Ｂに示すように、トラクタ１を旋回後であって、自動操舵前において当該トラクタ１の進行方向の方位（車体方位）Ｆ１と走行基準ラインＬ１の方位（ライン方位）Ｆ２との差である方位差ΔＦ３が大きく異なる場合は、自動操舵を開始したとしても走行基準ラインＬ１に平行な走行予定ラインＬ２に沿ってトラクタ１を操舵することが難しい。
【００４０】
そこで、表示装置４５は、走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１の設定後、又は、自動操舵の終了後Ｐ１２においては、図５Ａ〜図５Ｅに示すように、旋回ガイダンス画面Ｍ１を表示することによって、自動操舵を行いやすくしている。以下、旋回ガイダンス画面Ｍ１の表示及び表示装置４５の処理について詳しく説明する。
図１に示すように、表示装置４５は、制御部（表示制御部）４６を備えている。制御部４６は、表示装置４５の画面の表示等について様々な制御を行う。制御部４６は、表示装置４５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。
【００４１】
制御部４６は、走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１の設定後、又は、自動操舵の終了後Ｐ１２に、図５Ａ、図５Ｂに示すように、旋回ガイダンス画面Ｍ１を表示する。制御部４６は、車体方位表示部３０１と、車体表示部３０２と、基準方位表示部３０３と、メッセージ部３０４を旋回ガイダンス画面Ｍ１に表示させる。また、制御部４６は、走行基準ラインＬ１の始点Ｐ１０の設定が完了していることを示すシンボルマーク３０７ａと、走行基準ラインＬ１の終点Ｐ１１の設定が完了していることを示すシンボルマーク３０７ｂと、を旋回ガイダンス画面Ｍ１に表示させる。なお、説明の便宜上、車体方位表示部３０１は、点線で示している。
【００４２】
車体方位表示部３０１は、車体方位Ｆ１を示す部分であって、旋回ガイダンス画面Ｍ１において直線（旋回ガイダンス画面Ｍ１において上下に延びる直線）で示されている。車体方位表示部３０１の表示位置は、旋回ガイダンス画面Ｍ１において固定であり位置が変化しない。車体表示部３０２は、車体３を図形で表した部分であり且つ車体方位表示部３０１に重ねられている。車体表示部３０２は、多角形の図形であって、先端が尖った先端部３０２ａを含んでいて、先端部３０２ａが車体３（トラクタ１）の前部を示している。
【００４３】
基準方位表示部３０３は、走行基準ラインの方位Ｆ２を示す部分であって、旋回ガイダンス画面Ｍ１において直線で示されている。図５Ａに示すように、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２とが一致している場合は、車体方位表示部３０１と基準方位表示部３０３とが重なって表示される。車体方位表示部３０１と基準方位表示部３０３との着色は異なることから、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２とが一致していることを運転者等が視認することができる。
【００４４】
図５Ｂに示すように、車体３（トラクタ１）の旋回走行Ｊ１によって、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２との方位差ΔＦ３が大きくなると、制御部４６は、直線状の基準方位表示部３０３は、方位差ΔＦ３に応じて、表示位置を変更させる。具体的には、基準方位表示部３０３は、車体表示部３０２を中心Ｏ１とした場合、当該車体表示部の中心Ｏ１として、方位差ΔＦ３の大きさに応じて回動する。表示装置４５（制御部４６）は、方位差ΔＦ３が大きくなるにつれて、基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１を大きくし、方位差ΔＦ３が小さくなるにつれて、基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１を小さくする。
【００４５】
図５Ｃに示すように、制御部４６は、旋回走行Ｊ１によって、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２との方位差ΔＦ３が小さくなり、方位差ΔＦ３が閾値未満になった場合に、メッセージ部３０４に、自動操舵が行える状態になったこと（自動操舵の条件が整ったこと）ことを表示する。例えば、メッセージ部３０４は、自動操舵が行えることとして、例えば、ＧＳ機能をＯＮして下さいと表示する。
【００４６】
図５Ｄに示すように、方位差ΔＦ３が閾値未満である状態において、運転者が操舵切換スイッチ５２を自動操舵の開始側に操作すると、旋回ガイダンス画面Ｍ１には、自動操舵が開始されたことを示すシンボルマーク３０８が表示される。なお、自動操舵制御部２００は、方位差ΔＦ３が閾値以上である場合は、運転者が操舵切換スイッチ５２を自動操舵の開始側に操作しても自動操舵を許可（実行）せず、方位差ΔＦ３が閾値未満である場合に自動操舵を許可（実行）する。
【００４７】
図６に示すように、自動操舵が開始されると、表示装置４５の制御部４６は、運転画面Ｍ２を表示する。運転画面Ｍ２では、実際に自動操舵によって走行した過去の走行予定ラインＬ２ａと、現在の自動操舵によって走行している走行予定ラインＬ２ｂとが区別して表示され、走行予定ラインＬ２ｂには、車体表示部３０２が表示される。
さて、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、表示装置４５（制御部４６）は、ライン表示部３１０を旋回ガイダンス画面Ｍ１に表示させる。ライン表示部３１０は、車体３（トラクタ１）が走行している走行予定ラインＬ２ｂから少なくとも次の走行予定ラインＬ２ｃを部分であり、車体３（トラクタ１）が自走操舵時に直進する直進部を示している。ライン表示部（直進部）３１０は、旋回ガイダンス画面Ｍ１において、車体方位表示部３０１から所定距離離れた位置に示されている。図５Ａ〜図５Ｃにおいて、ライン表示部（直進部）３１０は、１本目の走行予定ラインＬ２ｃを示す第１直進部３１０ａと、２本目の走行予定ラインＬ２ｃを示す第２直進部３１０ｂとを含んでいる。第１直進部３１０ａには、車体表示部３１１が重ねられて表示されている。車体表示部３１１は、車体表示部３０２と同様に車体３を図形で示した部分であり、先端が尖った先端部３１１ａを含んでいて、先端部３１１ａが車体３（トラクタ１）の前部を示している。車体表示部３０２の先端部３０２ａの向きと、車体表示部３１１の先端部３１１ａの向きとは互いに対向していて、車体表示部３１１の先端部３１１ａを見ることによって、第１直進部３１０ａが次の走行予定ラインＬ２ｃであることが視覚的に把握することができる。
【００４８】
図５Ａ及び図５Ｃに示すように、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２とが一致している（方位差ΔＦ３）が零であるときは、第１直進部３１０ａ及び第２直進部３１０ｂは、車体方位表示部３０１と平行である。図５Ｂに示すように、車体方位Ｆ１とライン方位Ｆ２とが異なる場合、制御部４６は、基準方位表示部３０３と同様に、第１直進部３１０ａ及び第２直進部３１０ｂは、方位差ΔＦ３に応じて、基準方位表示部３０３と共に表示位置を変更する。具体的には、ライン表示部３１０（第１直進部３１０ａ、第２直進部３１０ｂ）は、車体表示部の中心Ｏ１として、方位差ΔＦ３の大きさに応じて回動する。表示装置４５（制御部４６）は、方位差ΔＦ３に応じて、ライン表示部３１０（第１直進部３１０ａ、第２直進部３１０ｂ）を、基準方位表示部３０３が傾く方向と同じ方向に傾ける。言い換えれば、方位差ΔＦ３がある場合は、基準方位表示部３０３とライン表示部３１０（第１直進部３１０ａ、第２直進部３１０ｂ）とが平行になる。
【００４９】
また、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｅに示すように、表示装置４５（制御部４６）は、複数の次の走行予定ラインＬ２ｃのうち、どの走行予定ラインＬ２ｃに向かうかを案内するアシスト表示部３１５を表示する。アシスト表示部３１５は、ｎ本の走行予定ラインＬ２ｃｎ（ｎ＝１，２，３・・・）に対応する複数の直進部と、旋回案内部３１６とを含んでいる。この実施形態では、アシスト表示部３１５は、旋回直前の現在の走行予定ラインＬ２ｂに対応する直進部３１５ａと、次の走行予定ラインＬ２ｃのうち１本目のライン表示部３１０（第１直進部３１０ａ）に対応する直進部３１５ｂと、２本目のライン表示部３１０（第２直進部３１０ｂ）に対応する直進部３１５ｃと、旋回案内部３１６を含んでいる。旋回案内部３１６は、旋回を示す図形（シンボルマーク等）で構成されている。
【００５０】
現在の走行予定ラインＬ２ｂに隣接する１本目のライン表示部３１０（第１直進部３１０ａ）に案内する場合、制御部４６は、図５Ａ、図５Ｂに示すように、制御部４６は、直進部３１５ａと直進部３１５ｂとを結ぶ旋回案内部３１６を表示させる。また、現在の走行予定ラインＬ２ｂから２本目のライン表示部３１０（第２直進部３１０ｂ）に案内する場合、制御部４６は、図５Ｅに示すように、制御部４６は、直進部３１５ａと直進部３１５ｃとを結ぶ旋回案内部３１６を表示させる。即ち、表示装置４５（制御部４６）は、現在の走行予定ラインＬ２ｂから少なくとも２つ先の走行予定ラインＬ２ｃを示す第２直進部３１０ｂを案内する。
【００５１】
より詳しくは、図１に示すように、トラクタ１は、走行予定ラインＬ２の変更を行うライン変更スイッチ３１８を備えている。ライン変更スイッチ３１８は、例えば、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能な自動復帰型のスイッチであって、第２制御装置６０Ｂに接続されている。ライン変更スイッチ３１８は、ラインの変更の意思を受け付けるスイッチであり、ＯＮである場合はラインの変更を受け付け、ＯＦＦである場合はラインの変更を受け付けない。運転者は、現在の走行予定ラインＬ２ｂにおいて作業を行っている状況において、走行予定ラインＬ２ｂに隣接する１本目の次の走行予定ラインＬ２ｃで作業を行う場合は、ライン変更スイッチ３１８を操作せずに、ライン変更スイッチ３１８をＯＦＦに保持する。旋回案内部３１６は、直進部３１５ａと直進部３１５ｂとを結ぶ矢印を表示する。
【００５２】
一方、運転者は、現在の走行予定ラインＬ２ｂにおいて作業を行っている状況において、走行予定ラインＬ２ｂに隣接する１本目の次の走行予定ラインＬ２ｃではなく２本目の次の走行予定ラインＬ２ｃで作業を行う場合は、ライン変更スイッチ３１８を操作して、ライン変更スイッチ３１８をＯＮに保持する。旋回案内部３１６は、直進部３１５ａと直進部３１５ｃとを結ぶ矢印を表示する。つまり、ライン変更スイッチ３１８を操作することにより、作業する場所（走行予定ラインＬ２）を飛ばすことができる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、ライン変更スイッチ３１８は、ＯＮした場合に、直進部３１５ａと、２つ先の直進部３１５ｃとを結ぶ矢印を表示していたが、これに限定されず、ライン変更スイッチ３１８を短期間に複数回ＯＮした場合は、ＯＮした回数だけ、走行予定ラインＬ２ｃを飛ばした直進部と、直進部３１５ａとを結ぶように旋回案内部３１６を表示してもよい。
【００５４】
作業車両１は、ステアリングハンドル３０による手動操舵と、ステアリングハンドル３０の自動操舵とのいずれかで走行可能な車体３と、手動操舵により走行させた車体３の位置に基づいて走行基準ラインＬ１を登録する基準登録部１５０と、走行基準ラインＬ１に基づいて、自動操舵における走行予定ラインＬ２を設定し且つ自動操舵の制御を行う自動操舵制御部２００と、車体３の方位を示す車体方位表示部３０１と、走行基準ラインＬ１の方位を示す基準方位表示部３０３とを有する表示装置４５と、を備え、表示装置４５は、走行基準ラインＬ１の方位と車体３の方位との方位差ΔＦ３に応じて、基準方位表示部３０３の表示位置を変更する。これによれば、走行基準ラインＬ１の方位と車体３の方位との方位差ΔＦ３に応じて、車体方位表示部３０１に対する基準方位表示部３０３の表示位置が変わることから、車体３の方位が走行基準ラインＬ１の方位に一致しているか否かを簡単に把握することができ、自動操舵の開始を安定して行うことができる。
【００５５】
表示装置４５は、車体３を示し且つ車体方位表示部３０１に重ねられた車体表示部３０２を含み、基準方位表示部３０３は、方位差ΔＦ３に応じて車体表示部３０２を中心Ｏ１として回動する。これによれば、基準方位表示部３０３が中心Ｏ１に対する回動の状態を見ることによって、方位差ΔＦ３の大きさを視覚的に把握しやすい。
表示装置４５は、方位差ΔＦ３が大きくなるにつれて、基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１を大きくし、方位差ΔＦ３が小さくなるにつれて、基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１を小さくする。これによれば、方位差ΔＦ３が大きい場合には、基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１が大きくなるため、車体３の方位が走行基準ラインＬ１の方位に対して大きくズレていることを把握することができ、方位差ΔＦ３が小さい場合には、基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１が小さくなるため、車体３の方位が走行基準ラインＬ１の方位に対して小さくなっていることを把握することができる。即ち、方位差ΔＦ３が大きいか小さいかを基準方位表示部３０３と車体表示部３０２との角度θ１の変化によって簡単に把握することができる。
【００５６】
表示装置４５は、方位差ΔＦ３が閾値未満になった場合に自動操舵が行えることを表示する。これによれば、車体３の方位と走行基準ラインＬ１の方位とが略一致したときに自動操舵を行うことができ、自動操舵の開始時の車体３の挙動を安定にすることができる。
自動操舵制御部２００は、方位差ΔＦ３が閾値以上である場合は自動操舵を許可せず、方位差ΔＦ３が閾値未満である場合に自動操舵を許可する。これによれば、車体３の方位と走行基準ラインＬ１の方位とが大きく異なる場合には、自動操舵を許可されないため、車体３の方位と走行基準ラインＬ１の方位とが小さくしてから自動操舵を実行することを促すことができる。
【００５７】
表示装置４５は、車体３が走行している走行予定ラインＬ２ｂから少なくとも次の走行予定ラインＬ２ｃを示すライン表示部３１０を有している。これによれば、走行予定ラインＬ２ｂを走行している状況下において、次の走行予定ラインＬ２ｃの位置関係を簡単に把握することができる。
表示装置４５は、走行基準ラインＬ１の方位と車体３の方位との方位差ΔＦ３に応じて、基準方位表示部３０３と共にライン表示部３１０の表示位置を変更する。これによれば、次の走行予定ラインＬ２ｃが、走行基準ラインＬ１の方位からどれくらい異なっているかも把握することができる。
【００５８】
作業車両１は、走行予定ラインＬ２の変更を行うライン変更スイッチ３１８を備え、表示装置４５は、ライン変更スイッチ３１８が操作された場合に、現在の走行予定ラインＬ２ｂから２つ先の走行予定ラインＬ２ｃを案内する。これによれば、現在の走行予定ラインＬ２ｂに隣接する走行予定ラインＬ２ｃにて走行（作業）を行わない場合は、車体３（作業車両１）を２つ先の走行予定ラインＬ２ｃに案内することを簡単に把握することができる。
【００５９】
なお、前進の自動操舵において、自動操舵を開始した場合は、ブザー、音声等の報知装置によって前進の自動操舵を開始したことを報知してもよい。前進を開始したか否かの報知装置による報知を行うか否かは、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ等で設定可能である。
また、トラクタ１は、走行予定ラインＬ２に沿って自動操舵しながら後進することが可能である。トラクタ１において、後進の自動操舵を行う場合には、表示装置４５は、当該表示装置４５の画面に「後方を見ながら作業してください」等の運転者が後ろを見ることを促す表示を行う。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
１        ：作業車両（トラクタ）
２        ：作業装置
３        ：車体
４        ：原動機
５        ：変速装置
５ａ      ：推進軸
５ｂ      ：主変速部
５ｃ      ：副変速部
５ｄ      ：シャトル部
５ｅ      ：ＰＴＯ動力伝達部
５ｆ      ：前変速部
７        ：走行装置
７Ｆ      ：前輪
７Ｒ      ：後輪
８        ：連結部
１０      ：運転席
１１      ：操舵装置
１２      ：シャトル軸
１３      ：前後進切換部
１４      ：ＰＴＯ推進軸
１５      ：ＰＴＯクラッチ
１６      ：ＰＴＯ軸
１７      ：第１クラッチ
１８      ：第２クラッチ
２０Ｆ    ：前輪デフ装置
２０Ｒ    ：後輪デフ装置
２１Ｆ    ：前車軸
２１Ｒ    ：後車軸
２２      ：前伝動軸
２５      ：第１作動弁
２６      ：第２作動弁
３０      ：ステアリングハンドル
３１      ：ステアリングシャフト
３２      ：補助機構
３３      ：油圧ポンプ
３４      ：制御弁
３５      ：ステアリングシリンダ
３７      ：自動操舵機構
３８      ：ステアリングモータ
３９      ：ギア機構
４０      ：測位装置
４１      ：受信装置
４２      ：慣性計測装置
４５      ：表示装置
４６      ：制御部
５０      ：回動操作部材
５０ａ    ：縦軸
５０ｂ    ：回転体
５０ｃ    ：スイッチ
５１      ：設定スイッチ
５２      ：操舵切換スイッチ
６０      ：制御装置
６０Ａ    ：第１制御装置
６０Ｂ    ：第２制御装置
６０Ｃ    ：第３制御装置
１５０    ：基準登録部
２００    ：自動操舵制御部
２１０    ：アクセル
２１１    ：変速部材
３０１    ：車体方位表示部
３０２    ：車体表示部
３０２ａ  ：先端部
３０３    ：基準方位表示部
３０４    ：メッセージ部
３０８    ：シンボルマーク
３１０    ：ライン表示部
３１０ａ  ：第１直進部
３１０ｂ  ：第２直進部
３１１    ：車体表示部
３１１ａ  ：先端部
３１５    ：アシスト表示部
３１５ａ  ：直進部
３１５ｂ  ：直進部
３１５ｃ  ：直進部
３１６    ：旋回案内部
３１８    ：ライン変更スイッチ
Ｆ１      ：車体方位
Ｆ２      ：ライン方位
Ｊ        ：旋回走行
Ｌ１      ：走行基準ライン
Ｌ２      ：走行予定ライン
Ｌ２ａ    ：走行予定ライン
Ｌ２ｂ    ：走行予定ライン
Ｌ２ｃ    ：走行予定ライン
Ｍ１      ：旋回ガイダンス画面
Ｍ２      ：運転画面
Ｏ１      ：中心
Ｐ１０    ：始点
Ｐ１１    ：終点
Ｐ１２    ：終了後
ΔＦ３    ：方位差
θ１      ：角度
θｇ      ：角度
【要約】
【課題】自動操舵の開始を安定して行うことができるようにする。
【解決手段】作業車両は、ステアリングハンドルによる手動操舵と、ステアリングハンドルの自動操舵とのいずれかで走行可能な車体と、手動操舵により走行させた車体の位置に基づいて走行基準ラインを登録する基準登録部と、走行基準ラインに基づいて、自動操舵における走行予定ラインを設定し且つ自動操舵の制御を行う自動操舵制御部と、車体の方位を示す車体方位表示部と、走行基準ラインの方位を示す基準方位表示部とを有する表示装置と、を備え、表示装置は、走行基準ラインの方位と車体の方位との方位差に応じて、基準方位表示部の表示位置を変更する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0006743260.tif 000007
【図５Ｂ】
0006743260.tif 000008
【図５Ｃ】
0006743260.tif 000009
【図５Ｄ】
0006743260.tif 000010
【図５Ｅ】
0006743260.tif 000011
【図６】
0006743260.tif 000012
【図７】
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