(57)【要約】【課題】  本発明は、ＧＰＳ衛星の位置情報を利用して簡単な構成で車両が路上にいるか圃場にいるかを判断する。【解決手段】  ＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナで受信し自己位置の座標を測定するための座標測定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場出入口付近の領域を作業車両の座標表示画面５３に設定する出入口設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場領域を前記座標表示画面５３に設定する圃場領域設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場周辺の道路の位置情報を前記座標表示画面５３に設定する道路位置設定手段と、作業車両の走行履歴情報から作業車両の進行方向を認識する出入口進入／退出走行判定手段と、前記出入口設定手段で設定された圃場出入口領域を通過した際の進行方向により現在の作業車両位置が路上走行であるか圃場走行であるかを判定する圃場／路上走行判定手段を有するコントローラ５１を備えた作業車両。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両には制御用のコントローラ（５１）を備え、コントローラ（５１）にはＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナで受信し自己位置の座標を測定するための座標測定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場出入口付近の領域を作業車両の座標表示画面（５３）に設定する出入口設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場領域を前記座標表示画面（５３）に設定する圃場領域設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場周辺の道路の位置情報を前記座標表示画面（５３）に設定する道路位置設定手段と、作業車両の走行履歴情報から作業車両の進行方向を認識する出入口進入／退出走行判定手段と、前記出入口設定手段で設定された圃場出入口領域を通過した際の進行方向により現在の作業車両位置が路上走行であるか圃場走行であるかを判定する圃場／路上走行判定手段を有するコントローラ（５１）を備えた作業車両。
【請求項２】
請求項１の発明において、作業車両には路上走行モードと圃場走行モードを設定する走行／作業モード設定手段（４８）を備え、前記圃場／路上走行判定手段の判定した車両位置に基づき前記路上走行モードあるいは圃場走行モードに自動的に切り換える切換え手段を前記コントローラ（５１）が備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項３】
請求項２の発明において、走行車両には左右前輪（２，２）、左右後輪（３，３）を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態に切り換えできる２ＷＤ／４ＷＤ駆動切換え手段（３５）を備え、前記圃場／路上走行判定手段の判定した車両位置に基づき路上走行状態であると前記２ＷＤ／４ＷＤ駆動切換え手段（３５）を２ＷＤ駆動に、圃場走行状態であると４ＷＤ駆動に自動的に切り換え切換え手段を前記コントローラ（５１）が備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項４】
請求項２又は請求項３の発明において、作業車両には灯火装置（５５，５６，５７）を備え、前記圃場／路上走行判定手段により判定した車両位置が圃場走行であると、灯火装置（５５，５６，５７）を圃場走行に適した点灯状態に切換え、路上走行状態であると路上走行に適した点灯状態に自動的に切り換える切換え手段を前記コントローラ（５１）が備えていることを特徴とする作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圃場の進入口に配置され且つ識別情報ＩＤを有するＲＦＩＤタグと、ＦＲＩＤタグの識別情報を読み取るリーダと、人工衛星からの電波で自己の測定位置情報を検出する移動局ユニットと、ＦＲＩＤタグの基準位置情報を識別情報に対応させて予め記憶している外部サーバと、トラクタに搭載したコントローラとを備え、ＧＰＳ衛星測位システムの位置情報の誤差を修正し、正確な位置情報を算出するものは、公知である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４８３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先行技術は、圃場の進入口に識別情報ＩＤを有するＲＦＩＤタグを特別に設置し、ＲＦＩＤタグを読み取るリーダを車両に搭載する必要があり、設置に手間がかかりコスト高となる問題点がある。
【０００５】
本発明は、ＧＰＳ衛星の位置情報を利用して簡単な構成で車両が路上にいるか圃場にいるかを判断できる手段を構成し、設置のコストや手間を低減しながら車両の路上走行及び圃場走行を円滑にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、作業車両には制御用のコントローラ（５１）を備え、コントローラ（５１）にはＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナで受信し自己位置の座標を測定するための座標測定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場出入口付近の領域を作業車両の座標表示画面（５３）に設定する出入口設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場領域を前記座標表示画面（５３）に設定する圃場領域設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場周辺の道路の位置情報を前記座標表示画面（５３）に設定する道路位置設定手段と、作業車両の走行履歴情報から作業車両の進行方向を認識する出入口進入／退出走行判定手段と、前記出入口設定手段で設定された圃場出入口領域を通過した際の進行方向により現在の作業車両位置が路上走行であるか圃場走行であるかを判定する圃場／路上走行判定手段を有するコントローラ（５１）を備えた作業車両である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、作業車両には路上走行モードと圃場走行モードを設定する走行／作業モード設定手段（４８）を備え、前記圃場／路上走行判定手段の判定した車両位置に基づき前記路上走行モードあるいは圃場走行モードに自動的に切り換える切換え手段を前記コントローラ（５１）が備えていることを特徴とする作業車両とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、走行車両には左右前輪（２，２）、左右後輪（３，３）を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態に切り換えできる２ＷＤ／４ＷＤ駆動切換え手段（３５）を備え、前記圃場／路上走行判定手段の判定した車両位置に基づき路上走行状態であると前記２ＷＤ／４ＷＤ駆動切換え手段（３５）を２ＷＤ駆動に、圃場走行状態であると４ＷＤ駆動に自動的に切り換える切換え手段を前記コントローラ（５１）が備えていることを特徴とする作業車両である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３の発明において、作業車両には灯火装置（５５，５６，５７）を備え、前記圃場／路上走行判定手段により判定した車両位置が圃場走行であると、灯火装置（５５，５６，５７）を圃場走行に適した点灯状態に切換え、路上走行状態であると路上走行に適した点灯状態に自動的に切り換える切換え手段を前記コントローラ（５１）が備えていることを特徴とする作業車両である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によると、特許請求の範囲の項の特徴構成に基づき、ＧＰＳ衛星の位置情報を受信できるＧＰＳ受信機能を備えた一般の作業車両であれば、圃場の出入口に電波発信機能のある出入口設備を特別に追加することなくコストの低減を図りながら、車両が圃場走行か路上走行かを自動的に判定することができる。
【００１１】
請求項２の発明によると、請求項１の発明の前記効果に加えて、特許請求の範囲の項の特徴構成に基づき、作業車両の走行位置に基づき路上走行モードあるいは圃場走行モードを自動的に選択することができ、走行モードの変更を手動操作する必要がなく、操作性を向上させることができる。
【００１２】
請求項３の発明によると、請求項２の発明の前記効果に加えて、特許請求の範囲の項の特徴構成に基づき、路上走行では２ＷＤ駆動に、圃場走行では４ＷＤ駆動に自動的に切り換えられ、操作性の向上を図りながら適切な走行をすることができる。
【００１３】
請求項４の発明によると、請求項３の発明の前記効果に加えて、路上走行あるいは圃場走行に応じて灯火装置５５，５６，５７を自動的に点灯あるいは消灯することができ、道路走行での不必要な灯火装置の消し忘れを防止し、圃場走行では必要な灯火装置を点灯し操作性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トラクタの斜視図。
【図２】トラクタの側面図。
【図３】トラクタの背面図。
【図４】トラクタの伝動構成を示すブロック図。
【図５】ハンドルポスト部の斜視図。
【図６】メータパネルのモニタ表示画面。
【図７】座標表示画面。
【図８】座標表示画面。
【図９】座標表示画面。
【図１０】制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
前記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
まず、図１乃至図４に基づき本発明を備えた作業車両の全体構成について説明する。なお、左右一対の構成部材である場合には符号Ｌは左側、符号Ｒは右側を示す。
【００１７】
トラクタ１は前後四輪駆動車両であって、機体の四隅部に左右前輪２，２と左右後輪３，３を備えている。左右前輪２，２を支持する前輪軸ケース５は前フレーム７の下側に取り付けられ、左右後輪３，３を支持する後輪軸ケース６は、ミッションケース８の後部左右側面に取り付けられている。
【００１８】
前フレーム７の中央上部にはエンジン１０が搭載されていて、エンジン１０の前方にラジエータ，冷却フアン，フアンベルトなどが配設されている。ハンドル１６を左右に回転させると、左右前輪２，２が左右に舵取り揺動するようになっている。
【００１９】
機体の後部には昇降油圧シリンダ(図示省略)で上下回動させるリフトアーム２７，２７が設けられている。このリフトアーム２７，２７の先端部と作業機装着用のロワリンク２８，２８の中間部とがリフトロッド２９，２９で連結されていて、リフトアーム２７，２７の上げ作動，下げ作動によりロワリンク２８．２８の後端に装着した作業機２６を昇降する構成である。
【００２０】
なお、左右ロワリンク２８，２８の上方且つ中央部にトップリンク２５を取り付け、ロワリンク２８，２８とトップリンク２５構成される三点リンク機構によって作業機を支持している。
【００２１】
また、図５に示すように、ハンドルポスト１５にはアクセルレバー１７を設け、エンジン回転数を操作するようにしている。ハンドルポスト１５には作業／走行切換えダイヤル４８を設けている。
【００２２】
この作業／走行切換えダイヤル４８は、走行位置に切り換えると、エンジン駆動中は走行状態に応じてコントローラ５１により２ＷＤ走行または４ＷＤ走行に自動的に切り換えられる。走行停止状態では４ＷＤに切り換えられ、所定速度以下の走行では４ＷＤ走行に、所定速度以上では２ＷＤ走行に切り換えられる。
【００２３】
自動位置に切り換えると、ＧＰＳ衛星の位置情報に基づきトラクタの走行位置が路上あると走行モードに切換えられ、圃場走行であると耕耘作業モードに自動的に切換えられる。
【００２４】
耕耘作業位置に切り換えると、作業機を下げた耕耘作業状態では４ＷＤ走行に切り換えられ、ハンドル１６の旋回操作時には前輪２，２の回転速度を後輪３，３よりも速くする前輪倍速旋回に切り換えられ、所定速度以上の走行で作業機上げ状態では２ＷＤ走行に、作業機下げ状態では４ＷＤ走行に切り換えられ、作業機を上げて直進走行をしているときには２ＷＤ走行に切り換えられ、急ブレーキ操作時には４ＷＤ走行に自動的に切換えられる。
【００２５】
図４はこのトラクタの伝動機構図であり、伝動機構の概要について説明する。
【００２６】
エンジン１０の回転動力は、ミッションケース８に入力される。ミッションケース８の入り口部には前後進クラッチ３０が設けられ、伝動を入りきりすると共に前進と後進を切り替える構成となっている。また、前後進クラッチ３０を経た動力は、左右前輪２，２及び左右後輪３，３を駆動する動力と外部取り出し動力のＰＴＯ駆動力の二系統に伝動分岐される。
【００２７】
走行駆動力は前後進変速部３１，主変速部３２，副変速装置３３からなる走行変速装置を経て後車輪軸ケース６の後輪デフ装置３４に伝達され、左右後輪３，３を駆動し、後車輪軸ケース６には左右ブレーキ装置(図示省略)を設けている。また、走行変速装置で変速された後の動力は、２ＷＤ／４ＷＤ切換え装置３５を経由し、  ミッションケース８の前面部に取り出され、更に前輪伝動軸により前車軸ケース５内の前輪デフ装置３６に伝動され、左右前輪２，２を駆動する。
【００２８】
また、一方のＰＴＯ駆動力は、ＰＴＯクラッチ３７とＰＴＯ変速装置３８を経由し、ミッションケース８の背面部から後方に突出する  ＰＴＯ軸３９に取り出される。  ＰＴＯ軸の突出部に各種作業機(図示省略)の伝動軸が着脱自在に伝動連結するようになっている。
【００２９】
次に、ＧＰＳ衛星の位置情報を利用したトラクタの走行作業制御構成について説明する。
【００３０】
コントローラ５１にはエンジンコントローラ，車両コントローラ，作業機コントローラを備え、各種センサ，スイッチ類を入力側に接続し、ソレノイド等の駆動手段，灯火装置５５，５６，５７，メータパネル４６，座標表示画面５３を出力側に接続している。
【００３１】
また、コントローラ５１には通信ユニット５１ａを備え、通信ユニット５１ａにはＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ，携帯情報端末５２からの電波を受信するアンテナを備えている。
【００３２】
また、コントローラ５１にはＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナで受信し自己位置の座標を測定するための座標測定手段と、ＧＰＳ衛星の電波を受信し圃場出入口領域を座標表示画面５３に設定する出入口設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から圃場領域を座標表示画面５３に設定する圃場領域設定手段と、ＧＰＳ衛星の電波から道路の座標位置情報を座標表示画面５３に設定する道路位置設定手段を備えている。
【００３３】
圃場領域設定手段が携帯情報端末５２の操作により選択され、オペレータがトラクタ１を操縦し所定速度で圃場境界線に沿って走行すると、ＧＰＳ衛星の座標位置情報に基づき図７に示すように圃場境界線が座標表示画面５３に表示され、例えば矩形状の圃場境界線６５が設定され、圃場領域が確定する。
【００３４】
また、出入口設定手段は、圃場境界線６５の出入口にトラクタを停止させて当該モードを携帯情報端末５２により選択すると、図８に示すようにＧＰＳ衛星の座標位置情報に基づきトラクタの停止位置を基準にして圃場境界線６５の道路６６との接続部位に所定広さの例えば矩形状の出入口境界領域６７（例えばトラクタ平面積よりも所定倍数の大きさの面積）が確定し座標表示画面５３に設定表示される。
【００３５】
また、道路位置設定手段では当該モードが選択されると、ＧＰＳ衛星からの座標位置情報に基づき図８に示すように圃場６５に近い道路６６の座標位置情報が座標表示画面５３に設定表示される。
【００３６】
また、出入口進入／退出走行判定手段は、トラクタが前期圃場出入口を通過し圃場領域に進入走行したかあるいは退出走行したかによるコントローラ５１の走行履歴に基づき判定する。
【００３７】
また、圃場／路上走行判定手段では、設定された圃場出入口を通過した際の進行方向、及び、現在の自己位置が路上走行であるか圃場走行であるかをコントローラ５１の走行履歴に基づき判定する。
【００３８】
コントローラ５１には圃場作業制御手段及び路上走行制御手段を備え、前記圃場／路上走行判定手段に基づき圃場走行と判定すると、トラクタの圃場での走行に適した作業走行モード（例えば、４ＷＤ走行モードに自動的に切り換えられ、また、前輪２，２を後輪３，３よりも高速回転させて小回り旋回走行ができるようにし、また、旋回走行時に作業機を自動的に上昇させる。）に切換え、圃場での耕耘作業を円滑にできるようにしている。
【００３９】
また、路上走行の場合には、コントローラ５１の路上走行制御手段に基づき４ＷＤ走行から２ＷＤ走行へ自動的に切り換えるようにしている。
【００４０】
前記構成によると、トラクタは路上走行あるいは圃場走行に応じて自動的にそれぞれに適した運転操作状態に切り換えられ、オペレータの操作を簡単化しながら路上走行の安全を確保し、圃場での作業を適正に行うことができる。
【００４１】
また、トラクタが境界設定圃場６５と道路６６の境界付近を走行している場合には、図９に示すように、座標表示画面５３の道路６６のトラクタの走行部分に斜線を施したトラクタ図形を表示し、例えば、座標表示画面５３のモニタ表示部に「圃場６５の境界部分の道路６６を高速４速(時速５，７ｋｍ／ｈ)で走行している」旨表示するようにしている。
【００４２】
また、メータパネル４６のモニタ表示画面４６ａには、図６に示すように、現在の運転状態が圃場作業モードか、路上走行モードかを表示し、オペレータが適正な走行運転状態か否かを判定できるようにし、誤操作を防止し安全を確保するようにしている。
【００４３】
また、トラクタのボンネット１１には、図１に示すように前方を照明するフロントビユーライト５５，左右横方向を照明する左右サイドビユーライト５６，５６を設け、トラクタが境界設定圃場６５の出入口領域６７を通過し路上走行をしている場合に、左右サイドビユーライト５６，５６が点灯しているときには、操作パネル４６のモニタ表示画面４６ａ（あるいは、座標表示画面５３のモニタ表示部）に「サイドビユーライト５６，５６を消灯して下さい」旨表示し消灯を促し、オペレータの消灯忘れを防止するようにしている。
【００４４】
また、図１及び図３に示すように、トラクタのキャビン２１の前側上部左右両側と後側上部左右両側に作業灯５７を設け、機体周辺を広範囲に照らすようにし、前記同様にトラクタが出入口領域６７を通過し路上走行になると、自動的に（あるいは操作パネル４６のモニタ表示画面４６ａに「作業灯を消灯します」と表示して）作業灯５７を消灯し、消し忘れを防止するようにしいる。
【００４５】
なお、走行／作業自動切換えスイッチ４８を設け、走行／作業自動切換えスイッチ４８が自動側の場合には、路上走行になると自動的に左右サイドビユーライト５５，５５を消灯し、手動側の場合には、路上走行になっても自動的に消灯せず点灯を継続し、駐車場などで左右サイドビユーライト５５，５５を点灯させ周辺を明るくするようにしてもよい。
【００４６】
また、図３に示すように、トラクタの機体後部に低速車マーク６１を後方から見える位置に着脱自在に取り付け、低速車マーク６１の取り付け部には低速車マーク検出センサ６２(図１０に示す)を設けている。しかして、トラクタが路上走行になっても低速車マーク６１を付け忘れているときには、警報（ブザーを鳴らし、あるいは、警告灯を点灯，点滅し、また、操作パネル４６のモニタ表示画面４６ａに「低速車マーク６１を付ける」ように表示し」）するようにしている。
【００４７】
また、トラクタにＰＴＯクラッチを入り切りするＰＴＯスイッチ（図示省略）を設け、トラクタが路上走行になると、ＰＴＯスイッチの切り忘れを警報（例えば、警報音を出し、警告灯を点灯，点滅し、操作パネル４６に警告文を表示し）するようにしてもよい。
【００４８】
なお、ＰＴＯスイッチの作動を前記走行／作業自動切換えスイッチ４８で自動側，手動側に切換えできるようにし、自動側の場合には、路上走行になるとＰＴＯスイッチは自動的に切となり、手動側の場合には、路上走行になってもＰＴＯスイッチを切らずにオン状態を継続し、道路を走行しながら道路脇の草刈作業をできるようにし、利便性の向上を図ってもよい。
【００４９】
なお、警報牽制スイッチ(図示省略)を設け、走行／作業自動切換えスイッチ４８が手動側の場合には、前記警報を発しないようにし、違和感がなく路上での草刈作業をするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
２    前輪
３    後輪
３５    ２ＷＤ／４ＷＤ切換え装置
４８    走行／作業切換え手段
５１    コントローラ
５２    携帯情報端末
５３    座標表示画面
５５    灯火装置(フロントビューライト)
５６    灯火装置(左右ビューライト)
５７    灯火装置(左右作業灯)
６１    低速車マーク
６２    低速車マーク検出センサ
６５    圃場
６６    道路
６７    境界領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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