JP6929026B2

JP6929026B2 - 作業車

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Publication number: JP6929026B2
Application number: JP2016144563A
Authority: JP
Inventors: 優之松崎; 敦新海
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2036-07-22
Also published as: JP2018014045A; EP3272950B1; CN107640108A; US20180025560A1; EP3272950A1; CN107640108B; US10109123B2

Description

車体や作業装置の状態を検出するセンサ群からの信号に基づいて異常を判定する機能を有する作業車に関する。

特許文献１には、エンジンを始動させたとき、ラック位置センサとエンジン回転センサの検出結果に基づき、エンジンの無負荷運転時の駆動負荷即ちアイドリング負荷を演算し、アイドリング負荷が設定範囲外のときにエンジンランプを点滅させながらブザーを鳴らすることで、エンジンの異常を知らせるコンバインが開示されている。さらに、このコンバインは、脱穀クラッチレバー操作によって脱穀クラッチを入にすることで脱穀部を駆動した際に、ラック位置センサとエンジン回転センサの検出結果に基づいて演算した無負荷運転時の脱穀負荷が設定範囲外であった場合、脱穀ランプを点滅させながらブザーを鳴動させ、脱穀部の異常を知らせる。このコンバインでは、エンジンの異常や脱穀部の異常を検出して、その異常をブザーやランプで報知することができるが、その異常を外部に報知することは開示されていない。また、検出結果が設定範囲内であるか設定範囲外であるかによって異常報知を行うので、設定範囲が緩めに設定されていると、異常に気付くのが遅すぎるという問題が生じ、設定範囲が厳しく設定されていると、必要以上に異常報知がなされるという問題が生じる。

特許文献２には、車両の保守情報を記録して移動電話機で送信する情報送信装置を搭載している車両と、この車両を整備する整備基地とが開示されている。この車両は、車両状態の異常が検知されたときには、この異常に関する情報を整備基地へ送信する。情報を受け取った整備基地側は、顧客の車両が整備を必要とすることを認識し、車両を整備基地へ持ち込むこと、あるいは顧客自身に整備を促すことなど、適当な措置を車両に通知する。
車両に生じた異常は、移動電話機を通じて整備基地に伝えられるが、その異常が発生している車両の位置は不明である。

特許文献３による乗用管理機は自律走行車であり、ＧＰＳと、速度、姿勢、エンジン回転数、ステアリングの操舵角などの自律走行させる上で必要な情報を検知するためのセンサ類が備えられている。この車両は、さらに、ＧＰＳによる位置情報の取得が不可能になったとき、または、ＧＰＳより取得した位置情報の精度が悪化したとき、推測航法または慣性航法に切り替えて自律走行を継続し、ＧＰＳによる位置情報の取得が不可能な状態が所定時間継続したとき、または、ＧＰＳにより取得した位置情報の精度が悪化した状態が所定時間継続したとき、あるいは操舵機構の制御が不能になったととき、自律走行を停止する機能を備えている。しかしながら、この乗用管理機には、ＧＰＳを用いて算出された自車位置と車両に発生した異常とを組み合わせるという技術は開示されていない。

特許文献４では、貸与された移動作業車の現在位置、サービスメータ値、燃料量、エンジン回転数、エンジン冷却水温、バッテリ電圧、油圧ポンプの吐出圧、オイル量、異常（エラーコード）、カメラによる画像などが移動体情報として、通信手段を介して、遠隔地の端末装置に送られ、表示される。これにより、端末装置から離れた移動作業車を管理し、もし過酷な使われ方をされていると判断された場合には、貸与先のユーザに通知する。

特開平１０−１５５３２７号公報特開２０００−２０１１０４号公報特開２００５−２１５７４２号公報特開２０１１−２２０１０４号公報

上述した実情に鑑み、作業車において何らかの異常が検出された場合に、より適切な報知が実行される技術が要望されている。

本発明による作業車は、測位データに基づいて作業車の位置である自車位置を算出する自車位置算出部と、走行作業状態を示す検出信号を出力する走行作業状態検出センサ群と、前記検出信号と第１条件とに基づいて、走行作業に支障が生じる車両の異常の早期段階を早期異常として判定する早期異常判定部と、前記検出信号と前記第１条件より厳しい第２条件とに基づいて、前記異常の実段階を実異常として判定する実異常判定部と、前記早期異常であるとの判定結果に基づいて、前記早期異常を外部に報知する第１報知部と、前記実異常であるとの判定結果に基づいて、前記実異常を外部に報知する第２報知部と、判定された前記早期異常または前記実異常あるいはその両方の異常と、当該異常が生じた自車位置とを組み合わせた異常情報を生成する異常情報生成部と、前記早期異常または前記実異常であるとの判定結果に基づいて、走行の停止及び作業の停止を行った後に、前記異常を回復する異常回復処理を自動的に実行する異常回復処理部とが備えられ、前記異常には、前記走行の動力を発生するエンジンのエンジン水温異常、または、前記エンジンから排出する排気を浄化する排出ガス浄化装置のフィルタに物質が堆積するフィルタ異常の少なくとも一方が含まれ、前記エンジン水温異常が含まれている場合において、前記エンジン水温異常が生じた際には前記異常回復処理として前記エンジンの回転数の適正化が実行され、前記フィルタ異常が含まれている場合において、前記フィルタ異常が生じた際には前記異常回復処理として前記物質の燃焼除去が実行される。なお、ここで用いられている「走行作業」なる用語には、走行しながら作業を行うこと、走行のみを行うこと、作業のみを行うこと、これらのうち少なくとも１つが行われている状態、さらにはそのような走行作業の一時的な停止状態が含まれている。

この構成によれば、走行作業中に作業車に生じる異常が、早期段階での異常である早期異常と、当該異常の早期段階からさらに悪化した実段階での異常である実異常とに区分けして判定され、早期異常及び実異常が外部に報知される。これにより、早期異常を、例えば異常の注意報として、また、早期異常より悪化した実異常を、例えば異常の警報として、作業車の様子を作業車の外部で監視している監視者に報知することができる。さらに、早期異常または実異常あるいはその両方の異常が、異常情報として、当該異常の発生時に算出された自車位置と組み合わされる。このため、作業車の監視者が、作業車が見えない場所や、作業車の位置が確認できない場所にいても、異常発生場所を把握することができ、発生した異常に対して、より的確な対策を講じることができる。

作業車の走行中に発生した異常を、実際に走行した走行経路を考慮しながら、検討することで、異常の発生の原因や対策を考察することができる。そのためには、生成された異常情報を走行に関係づけて記録しておき、後からその記録を読み出す必要がある。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記異常情報を走行軌跡に沿って記録する異常情報記録部が備えられている。

自動操舵によって運転者なしで自動走行する自動走行作業車では、当該自動走行作業車から離れた場所にいる監視者や、別の有人作業車を運転している運転者が、その走行作業の状態、特に異常の発生をチェックする必要があるので、上述したような、早期異常や実異常の外部への報知は、自動走行作業車にとって特に有益である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、予め設定された目標走行経路と前記自車位置との間のずれに基づき、前記目標走行経路に沿って走行するための自動操舵指令を生成する自動走行制御部が備えられ、前記早期異常及び前記実異常に関する報知情報は、自動走行を監視している監視者の通信端末に送信される。この構成により、自動走行作業車から離れた場所にいる監視者や、別の有人作業車を運転している運転者は、通信端末を通じて自動走行作業車に発生した異常を即時に把握することができる。また、自動走行作業車が、ランプやスピーカを通じて異常の報知を行う場合には、監視者は、通信端末なしでも、異常の発生を知ることができる。

作業車に実異常が発生した場合は、走行作業に重大な支障が生じる可能性があるため、走行作業を停止して、異常の回復を図る必要がある。特に、運転者不在で、自動走行を行っている作業車の場合は、自動的に何らかの異常回復を行う必要がある。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記早期異常または前記実異常であるとの判定結果に基づいて、前記異常を回復するための異常回復処理を自動的に実行する異常回復処理部が備えられている。もちろん、この異常回復処理機能は、運転者による手動運転時に実行してもよい。なお、異常回復処理には、例えば、異常が燃料切れであるなら、燃料補給が可能な場所まで最短距離を走行するプログラム、異常がオーバーヒートなら、直ちに走行を停止して適正回転数でエンジンを駆動するプログラム、異常がＤＰＦ過剰堆積であれば、走行を停止してフィルタ再生処理を実行するプログラム、などが含まれる。

判定された異常が走行作業にとって重大な支障がある場合には、回復処理の前段階として、直ちに車体の停止及びエンジンの停止及び作業装置の停止、あるいは車体及び作業装置の停止、あるいは車体のみの停止などの処理が必要となる。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記異常回復処理には、自動走行の部分的または全面的な停止が含まれる。

圃場などで農作業を行う作業車では、異常回復処理としての燃料補給やエンジントラブルの修理は、圃場内ではなく、畦などの圃場周辺部で行うことが好都合である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記走行が畦によって境界付けられた圃場で行われ、前記異常回復処理が畦際で行われる作業車の場合、前記異常回復処理には自動的に畦際まで接近する自動走行が含まれるように構成されている。

走行作業に重大な支障が生じるような異常は、通常、１つではなく、多数にわたり、それぞれの異常回復処理も異なったものとなる。また、その際に、異常回復処理にあたって要求される監視者等の支援内容は、監視者等の技量によって異なる。このため、異常回復処理部は、異常の種類毎に、異常回復処理の内容を前もって設定することができると好都合である。

作業車の実施形態の１つを示すトラクタの側面図である。トラクタのエンジン系の構成を示す説明図である。トラクタの制御系を示す機能ブロック図である。作業地での走行作業における異常発生管理制御の一例を示す説明図である。タッチパネルに対するタッチ操作の誤操作を抑制する技術を説明する説明図である。タッチパネルに対するなぞり操作の誤操作を抑制する技術を説明する説明図である。タッチパネルに対するなぞり操作の誤操作を抑制する技術を説明する説明図である。

次に、図面を用いて、本発明による作業車の具体的な実施形態の１つを説明する。この実施形態では、作業車は、図１に示されているように、畦によって境界付けられた圃場（作業地）に対して走行作業を行うトラクタである。このトラクタは、前輪１１と後輪１２とによって支持された車体１の中央部にキャビン２１によって区画付けられた操縦部２０が設けられている。車体１の後部には油圧式の昇降機構３１を介してロータリ耕耘装置である作業装置３０が装備されている。前輪１１は操向輪として機能し、その操舵角を変更することでトラクタの走行方向が変更される。前輪１１の操舵角は操舵機構１３の動作によって変更される。操舵機構１３には自動操舵のための操舵モータ１４が含まれている。
手動走行の際には、前輪１１の操舵は操縦部２０に配置されているステアリングホイール２２の操作によって行われる。車体１の前領域には、エンジン４が搭載されており、エンジン動力は、複数の変速機構やクラッチ機構を有するトランスミッション１５を介して、前輪１１及び後輪１２に伝達される。キャビン２１の下方には、エンジン４に燃料を供給する燃料タンク２３が配置されている。燃料タンク２３には、燃料残量を検出する燃料残量センサが取り付けられている。

トラクタのキャビン２１には、ＧＮＳＳモジュールとして構成されている衛星測位モジュール８０が設けられている。衛星測位モジュール８０の構成要素として、ＧＰＳ信号やＧＮＳＳ信号を受信するための衛星用アンテナがキャビン２１の天井領域に取り付けられている。なお、衛星測位モジュール８０には、衛星航法を補完するために、ジャイロ加速度センサや磁気方位センサを組み込んだ慣性航法モジュールを含めることができる。もちろん、慣性航法モジュールは、衛星測位モジュール８０とは別の場所に設けてもよい。さらに、車体１や作業装置３０の種々の箇所には、この作業車の走行作業状態を示す検出信号を出力する各種センサが配置されている。

図２に示すように、ディーゼルエンジンであるエンジン４はエンジンユニットＥＵを構成しており、このエンジン４からの排気を排出する排気管ユニット４０、排出ガス浄化装置４１、ＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）４２、セパレータ４３などが付属している。本実施形態では、排出ガス浄化装置４１として、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタいわゆるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備えている。排出ガス浄化装置４１の前端から、エンジン４からの排気が流入し、排出ガス浄化装置４１の後端から排出ガス浄化装置４１による処理後の排気が流出する。排出ガス浄化装置４１から流出した排気は、ＳＣＲ４２を通過する。その際、ＳＣＲ４２は、尿素水を排ガスに吹き付けて排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。

走行時間とともにＤＰＦには粒子状物質が堆積するので、その堆積量（ＤＰＦ堆積量）が所定以上になれば、粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理を行う必要がある。また、ＳＣＲ４２で用いられる尿素水は尿素水タンクに貯留されているが、その残量が所定値を下回ると、尿素水補給を行う必要がある。このため、ＤＰＦ堆積量を検出するセンサや尿素水残量を検出センサが配置されている。さらには、エンジンユニットＥＵには、セパレータ４３の水位を検出するセンサ、エンジン水温を検出するセンサが配置されている。なお、図２では、これらのエンジン周りのセンサは、エンジン系検出センサ群８３として一括して示されている。

図３には、このトラクタに構築されている制御系が示されている。この制御系は、圃場（作業地）での走行作業中に発生するトラクタ（作業車）の異常を管理する機能を備えている。この制御系の中核要素である制御ユニット５には、入出力インタフェースとして機能する、出力処理部７Ａ、入力処理部７Ｂ、通信処理部７Ｃが備えられている。出力処理部７Ａは、エンジン制御ユニット７０、車両走行機器群７１、作業装置機器群７２、報知デバイス７３などと接続している。エンジン制御ユニット７０は、出力処理部７Ａを通じて送られてきた制御指令、あるいは独自の制御プログラムに基づいて、エンジンユニットＥＵに含まれている種々の動作機器の制御を行う。車両走行機器群７１には、操舵モータ１４をはじめ、トランスミッション１５に内装された動作機器など車両走行のために制御される機器が含まれている。作業装置機器群７２には、作業装置３０の駆動機構や、作業装置３０を昇降させる昇降機構３１などが含まれている。報知デバイス７３には、ディスプレイやランプやスピーカが含まれており、走行作業において生じた異常を運転者や監視者に警告するために用いられる。報知デバイス７３と出力処理部７Ａとの間の信号伝送は、有線または無線で行われる。

通信処理部７Ｃは、無線通信規格や有線通信規格を通じて外部のコンピュータとデータのやり取りを行う。図３では、外部のコンピュータとして、遠隔地の管理センタＫＳに構築された管理コンピュータ１００及び無人運転中の作業車を監視する監視者が携帯する監視用の通信端末１１０が示されている。

入力処理部７Ｂは、走行作業状態検出センサ群８、衛星測位モジュール８０、自動／手動切替操作具８５、タッチパネル９などと接続している。走行作業状態検出センサ群８は、このトラクタの走行作業における種々の状態を検出するためのセンサ群（スイッチやボタンなども含まれる）である。走行作業状態検出センサ群８は、走行系検出センサ群８１、作業系検出センサ群８２、エンジン系検出センサ群８３からなる。走行系検出センサ群８１には、車速、変速状態、車体傾斜、燃料残量などの車体状態や走行状態を検出するセンサが含まれている。作業系検出センサ群８２には、作業装置３０の地上高さや傾きを検出するセンサ、作業負荷などを検出するセンサなどが含まれている。エンジン系検出センサ群８３は、エンジン回転数やエンジン水温を検出センサ、ＤＰＦ堆積量を推定または検出するセンサ、ＳＣＲ残量（尿素水残量）やセパレータ水位を検出するセンサなどが含まれている。

自動／手動切替操作具８５は、自動操舵で走行する自動操舵モードと手動操舵で走行する手動操舵モードとのいずれかを選択するスイッチである。例えば、走行中に自動／手動切替操作具８５を操作することで、自動操舵モードから手動操舵モード、あるいは手動操舵モードから自動操舵モードに切り替えられる。

タッチパネル９は、報知デバイス７３に含まれている液晶ディスプレイと協働して、ユーザ操作入力を受け付ける。

制御ユニット５には、作業車の走行作業、特に無人走行作業に異常の管理を行う中核機能部である異常処理モジュール６０が構築されている。そのほか、制御ユニット５には、走行制御部５０、作業制御部５３、自車位置算出部５４、無人／有人運転検知部５５、作業地管理部５６、経路生成部５７、報知部５８が備えられている。なお、図３では、説明を簡単にする目的で、制御ユニット５は単一のユニットとして示されているが、一般的には複数のサブユニットに分割されており、各サブユニット間を車載ＬＡＮやその他の通信線によってデータ伝送可能に接続される。

車両走行機器群７１を制御する走行制御部５０は、このトラクタが自動走行（自動操舵）と手動走行（手動操舵）の両方で走行可能に構成されているため、手動走行制御部５１と自動走行制御部５２とが含まれている。手動走行制御部５１は、運転者による操作に基づいて車両走行機器群７１を制御する。自動走行制御部５２は、自車位置と目標走行経路との偏差に基づいて自動操舵指令を生成し、出力処理部７Ａを介して操舵モータ１４に出力する。作業制御部５３は、作業装置３０の動きを制御するために、作業装置機器群７２に制御信号を与える。自車位置算出部５４は、衛星測位モジュール８０から送られてくる測位データに基づいて、自車位置を算出する。無人／有人運転検知部５５は、作業車が無人運転（無運転者運転）しているか、あるいは有人運転しているかを、自動／手動切替操作具８５からの状態信号から判定する。また、運転者が運転席に着座しているかどうかの判定は、走行系検出センサ群８１に含まれるシートスイッチの状態信号に基づいて行うことも可能である。

報知部５８は、ディスプレイやスピーカやランプなどの報知デバイス７３を通じて運転者や監視者に早期異常や実異常に関する情報を外部に報知するための報知情報（表示信号、音声信号、ランプ駆動信号、ブザー駆動信号など）を生成する。この報知部５８には、異なる機能を有する第１報知部５８１と第２報知部５８２とが含まれている。後で詳しく述べられるが、第１報知部５８１は、異常処理モジュール６０が特定の走行作業状態の早期異常を判定した場合に、当該早期異常を作業車の外部に報知する。第２報知部５８２は、異常処理モジュール６０が早期異常より深刻な状態である実異常を判定した場合に、当該実異常を作業車の外部に報知する。報知情報として表示信号を用いた場合には、メッセージやイラストなどを用いることができるので、早期異常の報知と実異常の報知とを明確に区別して報知することができる。報知情報としてランプ駆動信号やブザー駆動信号を用いた場合には、ランプやブザーの駆動パターンで、例えば間欠駆動周期の違いなどで、早期異常の報知と実異常の報知とを区別することができる。報知情報がランプ駆動信号の場合、早期異常の報知には黄ランプを駆動し、実異常の報知には赤ランプを駆動するような形態を採用してもよい。

さらに、報知部５８は、上述した報知情報を、通信処理部７Ｃを通じて、監視用の通信端末１１０あるいは通常の携帯電話に送信することも可能である。これにより、トラクタが自動走行している場合、直接トラクタを目視していない状況であっても、自動走行中のトラクタの異常を、即座に監視者に知らせることができる。

作業地管理部５６は、走行作業が行われる圃場に関する情報である圃場情報（作業地情報）を管理する。圃場情報には、圃場の地図位置、形状、大きさ、作付け品種などのデータが含まれている。圃場情報は、遠隔地の管理センタＫＳや農家の自宅に設置されている管理コンピュータ１００などからダウンロードされる。

経路生成部５７は、圃場情報から、圃場の外形データを読み出し、この圃場における適正な目標走行経路を生成する。この目標走行経路は、作業者によって入力される、出発点や終了点などの基本的な初期パラメータに基づいて自動生成されてもよいし、作業者によって入力される簡易な経路パターンに基づいて自動生成されてよい。また、目標走行経路そのものも管理コンピュータ１００からダウンロードされる構成を採用してもよい。いずれにしても、経路生成部５７で取得された目標走行経路は、メモリに展開され、自動操舵走行または手動操舵走行にかかわらず、作業車が目標走行経路に沿って走行するために利用される。

異常処理モジュール６０は、走行作業状態検出センサ群８からの走行作業状態を示す検出信号に基づいて業走行に支障が生じる異常を判定し、その異常判定結果を報知部５８に与える。この実施形態での異常処理モジュール６０には、早期異常判定部６１と、実異常判定部６２と、異常情報生成部６３と、異常回復処理部６４と、異常情報記録部６５とが備えられている。

早期異常判定部６１は、走行作業状態検出センサ群８からの検出信号と、第１条件とに基づいて、走行作業に支障が生じる異常の早期段階を早期異常として判定する。早期異常判定部６１は、早期異常を判定した場合には、走行作業における早期異常となった事象、例えばエンジン水温上昇、燃料残量の低下などを、第１報知部５８１に与える。実異常判定部６２は、走行作業状態検出センサ群８からの検出信号と、上述の第１条件より厳しい第２条件とに基づいて、早期異常より深刻である異常の実段階を実異常として判定する。
実異常判定部６２は、実異常を判定した場合には、走行作業における実異常となった事象を第２報知部５８２に与える。早期異常判定部６１及び実異常判定部６２における判定対象となる走行作業における異常は種々であり、その異常種類によって、判定対象となる検出信号は異なっている。また、検出信号の種類によって、早期異常判定のために用いられる第１条件及び実異常判定のために用いられる第２条件は異なっている。

異常情報生成部６３は、早期異常判定部６１が早期異常を判定すると、あるいは実異常判定部６２が実異常を判定すると、それぞれの異常の内容と、当該異常が生じた車位置とを組み合わせた異常情報を所定のフォーマットで生成する。異常情報記録部６５は、異常情報生成部６３で生成された異常情報を、自車位置算出部５４で逐次算出される自車位置に基づいて算定される作業車走行軌跡に沿うようなフォーマットで記録走行軌跡に沿って記録する。記録された異常情報は、リアルタイム処理またはバッジ処理で、管理センタＫＳの管理コンピュータ１００に送信され、今後のトラクタの保守点検管理に利用される。

早期異常の判定時には、当該異常の報知のみとし、その後、当該異常が実異常として判定されるまで悪化した場合、走行作業自体を中断するような異常管理が好ましい。そのような異常管理の具体例を以下に示す。
（１）エンジン水温：エンジン水温はオーバーヒートのリスクを伴うので、所定温度で早期異常が報知され、その後さらにエンジン水温が上昇したところで実異常と判定されると、実異常が報知されるとともに、トラクタの停車やエンジン回転数の適正化などのオーバーヒート回避ための処理が実行される。
（２）ＤＰＦ堆積量：所定過堆積で早期異常が報知され、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生処理が促される。その後、フィルタ再生処理が行われず、さらに過堆積が増加して実異常と判定されると、ＤＰＦ交換のリスクを避けるため、実異常が報知されるとともに、トラクタを停車させ、強制的にフィルタ再生処理が実行される。
（３）燃料残量：まだある程度走行可能な燃料残量の段階で、早期異常が報知され、燃料補給の準備が促される。燃料補給なしでさらに走行し、燃料切れが切迫した段階で、実異常と判定され、実異常が報知されるとともに、自動走行時には、トラクタの強制的な停車、あるいは燃料補給箇所として設定されている畦際に接近する自動走行が実行される。
（４）セパレータ水位：早期異常の報知にもかかわらず、異常回復処理がなされず、セパレータ水位が増大した場合、実異常が判定され、実異常の報知とともに、トラクタの強制的な停車が行われる。
（５）ＳＣＲ残量：燃料残量と同様であり、早期異常の報知にもかかわらず、還元剤である尿素水が補給されず、尿素水の低下が危険水位になれば、実異常が報知されるとともに、トラクタの強制的な停車、あるいは尿素水補給箇所として設定されている畦際に接近する自動走行が実行される。

異常回復処理部６４は、早期異常判定部６１によって判定された早期異常、または実異常判定部６２によって判定された実異常に基づいて、当該異常を回復するための上述したような異常回復処理を自動的に実行する。異常には、走行系異常と作業系異常とエンジン系異常とのそれぞれに種々の故障事象に関係する異常が含まれているので、異常回復処理部６４には、各異常の早期異常と実異常に関係づけられた異常回復処理の手順が格納されている。また、異常回復処理は、トラクタが自動走行（無人走行）しているか手動走行（有人走行）かによっても異なることが少なくない。自動走行時では、異常の報知に監視者が気づかない場合は、異常が深刻化する。このため、特定の異常が判定された場合、とりあえず、自動走行の部分的または全面的な停止を行う異常回復処理が用意されている。また、燃料切れ異常やＳＣＲ切れ（尿素水切れ）異常の場合には、畦際まで自動走行して、そこで停車して、補給を待つといった異常回復処理も用意されている。特定の異常が発生した場合、監視者による異常回復を待つという選択と、作業車自体が自動的に異常回復処理を行うという選択があるが、そのような選択は、監視者の技量にもよるので、異常の種類毎に、異常回復処理の内容が前もって設定される。

異常処理モジュール６０と報知部５８とによる異常管理の基本的な流れは、以下の通りである。
（ａ）自動走行作業状態において、異常がトラクタ（作業車）に損害を与える、もしくは作業効率低下を発生する異常を、異常の種類ごとに設定されている条件と比較しながら、監視する。
（ｂ）第１の条件に基づいて早期異常が判定されると、当該早期異常の内容を、視覚的手段や聴覚的な手段を用いて外部の監視者に報知するとともに、無線通信等で他の作業車や監視用の通信端末１１０に送信する。
（ｃ）第１の条件より厳しい第２の条件に基づいて実異常が判定されると、これ以上の走行作業の続行がトラクタ（作業車）損害をもたらすので、当該実異常の内容を、視覚的手段や聴覚的な手段を用いて外部の監視者に報知するとともに、自動走行作業中断する。
（ｄ）早期異常の発生時の自車位置及び実異常の発生時の自車位置は、当該異常の内容とともに記録される。
（ｅ）早期異常の発生時の自車位置及び実異常の発生時における異常回復処理は、異常の種類ごとに個別的に設定されている。

次に、走行作業における、トラクタ（作業車）の２つの状態（状態Ａ：エンジン水温、状態Ｂ：燃料残量）に関する異常管理の流れを、図４を用いて説明する。図４の例では、トラクタは、前もって設定された目標走行経路に沿って走行する。トラクタが走行すべき目標走行経路は、図４では、直線で示されているが、実際には、多数の直線走行経路と、隣接する直線走行経路をつなぐ旋回走行経路（１８０°ターンや９０°ターン）とからなる。図４では、目標走行経路における自車位置を特定する走行点はＰｎ（ｎは添え字）で示されており、走行点には地図座標位置（ｘ、ｙ）が付与される。

走行作業状態の１つである状態Ａを示すエンジン水温は、エンジン水温を検出する水温センサの検出信号に対応している。水温センサの検出信号は、異常判定用条件として予め設定されている水温用しきい値である第１値（第１条件）及び第２値（第２条件）と比較される。第２値は第１値より高く設定されており、検出信号が第１値を超える異常（早期異常の一種）が発生すると、エンジン負荷を下げるような方策の実行を促す報知が行われる。さらに、検出信号が第２値を超える異常（実異常の一種）が発生すると、トラクタを停止させ、ラジエータが正常であれば、アイドリング程度のエンジン回転数でエンジンを駆動するような方策の実行を促す報知が行われる。乗員不在の自動走行の場合には、これらの実行は自動的に行われる。

図４の例では、水温センサの検出信号は、Ｐ１８の自車位置で、第１値を超えたので、状態Ａの報知動作としてのオーバーヒート注意報が報知される。この報知により、トラクタのエンジン負荷を下げるべく、作業速度を抑える。次いで、水温センサの検出信号は、Ｐ２３の自車位置で、第１値を下回ったので、状態Ａの報知動作は解除される。なお、図４の例では、Ｐ３７の自車位置で、再び、水温センサの検出信号は、第１値を超えたので、状態Ａの報知動作としてのオーバーヒート注意報が報知されている。

走行作業状態の他の１つである状態Ｂを示す燃料残量は、燃料タンク２３に設けられた燃料残量センサの検出信号に対応している。燃料残量の検出信号は、異常判定用条件として予め設定されている燃料残量用しきい値である第１値及び第２値と比較される。第２値は第１値より低く（より燃料切れに近い値）設定されており、検出信号が第１値を下回る異常（早期異常の一種）が発生すると、燃料切れの注意報が報知される。さらに、検出信号が第２値を下回る異常が発生する（実異常の一種）と直ちに燃料補給を行うことを促す燃料切れの警報が報知される。

図４の例では、燃料残量センサの検出信号は、Ｐ２６の自車位置で、第１値を下回ったので、状態Ｂの報知動作としての燃料切れ注意報が報知される。これにより、この走行作業の監視者は、トラクタへの燃料補給の時間及び場所を検討する。さらに燃料消費が進んで、Ｐ２９の自車位置で、燃料残量センサの検出信号は、第２値を下回ったので、燃料切れ警報が報知される。これにより、トラクタは一旦走行作業を中止し、その場または燃料俸給に適切な場所に移動する。作業車が自動走行制御されている場合には、予備燃料タンクを積んで畦に駐車している農用トラックの近くまで、自動走行される。燃料補給が開始されると、Ｐ３１の自車位置で燃料切れ警報及び燃料切れ注意報が解除される。

上述したように、走行作業状態検出センサ群８からの検出信号を所定条件で評価して、早期異常や実異常の判定がなされると、異常と判定された状態の種類、実行された報知動作、検出信号値、異常が発生した自車位置などを属性データとする異常情報が異常情報生成部６３によって生成される。その際、当該異常を回復するために、回復処理（燃料補給、エンジン回転数制御など）が実行された場合には、その回復処理の内容も異常情報に付加される。生成された異常情報は、異常情報記録部６５によって、逐次算出される自車位置に基づいて算定される作業車走行軌跡に沿うようなフォーマットで記録される。

トラクタのような作業車では、走行中においても、種々の入力操作を行う必要がある。
また、自動走行させている作業車を監視している監視者は、携帯する監視用の通信端末１１０に種々の入力操作を行う必要がある。これらの入力操作を、比較的小さな画面サイズのタッチパネル９を通じて行う際、誤操作を避けることが必要である。以下に、この作業車のタッチパネル９が採用している誤操作抑制技術を、図５、図６、図７を用いて説明する。

図５には、タッチパネル９のタッチ面９０に、互いに独立して配置されている複数（図５では２つ）の操作有効エリア９１が配置される例が示されている。操作有効エリア９１以外のタッチ面９０は、タッチ操作が無効となる操作無効エリア９２となる。この例では、操作有効エリア９１は、互いに間隔をあけて配置されている第１操作ボタン９１１と第２操作ボタン９１２とを備えている。タッチパネル９と協働する液晶パネルには、第１操作ボタン９１１と第２操作ボタン９１２とが視認可能に表示される。
この第１操作ボタン９１１と第２操作ボタン９１２とが同時にタッチされるとともに、そのタッチ時間が一定時間継続することで、操作有効エリア９１に割り当てられた操作入力コマンドが生成され、この操作入力コマンドに基づく処理が実行される。第１操作ボタン９１１と第２操作ボタン９１２との同時タッチが成立する条件は、一秒程度の時間差内での同時タッチである。また、操作入力を促す表示などの報知が行われる前に行われたタッチ操作は、無効となる。これにより、不測にタッチ面９０にタッチすることで生じる誤操作は軽減される。

図６と図７には、タッチパネル９のタッチ面９０に、特定図形や特定線図を規定する複数のドットからなる操作有効エリア９１が配置されている。操作有効エリア９１以外のタッチ面９０は、タッチ操作が無効となる操作無効エリア９２となる。図６では、９つのドットからなる操作有効エリア９１は円を規定しており、図７では、８つのドットからなる操作有効エリア９１はチェックパターンを規定している。タッチパネル９と協働する液晶パネルには操作有効エリア９１によって規定される特定図形（図６における円）や特定線図（図７におけるチェックパターン）が、視認可能に表示される。操作入力を促す表示など報知が行われたのち、一筆書きの要領で、円またはチェックパターンをなぞることが、ユーザによる操作入力である。その際、なぞり操作におけるスタート位置は問題としないが、各ドットをなぞっていく順番の連続性は有効無効の判定条件となる。また、トータルのなぞり時間には制限が設けられる。ここでも、操作入力を促す表示など報知が行われる前に実行されたなぞり操作は、無効となる。なぞり操作を容易にするため、なぞった軌跡を視認可能に液晶パネルに表示される。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、自動操舵によって無人走行または無運転者走行を行う自動操舵機能と、手動操舵によって有人走行を行う手動操舵機能とを備えており、自動操舵走行と手動操舵走行とを選択することができる作業車が取り扱われていた。しかしながら、本発明は、手動操舵機能のみの作業車や自動操舵のみの作業車にも適用可能である。さらには、１つの作業地に複数の作業車を投入し、一方を手動操舵走行し、他方を自動操舵走行させる作業車協調システムにおけるいずれの作業車にも、本発明は適用可能である。
（２）上述した実施形態では、第１条件と、第１条件より厳しい第２条件を同じ検出信号に適用することで、早期異常または実異常が判定されたが、これに代えて、異なる検出信号の組み合わせによって、早期異常または実異常が判定される判定方式を採用してもよい。
（３）図３で示された機能ブロック図における各機能部は、主に説明目的で区分けされている。実際には、各機能部は他の機能部と統合または複数の機能部に分けることができる。さらには、異常処理モジュール６０の少なくとも一部を、作業車の制御ユニット５とデータ通信可能な、携帯電話やタブレットコンピュータに構築してもよい。
（４）上述した実施形態では、作業車として、ロータリ耕耘機を作業装置３０として装備したトラクタを、作業車として取り上げたが、そのようなトラクタ以外にも、例えば、田植機、施肥機、コンバインなどの農作業車、あるいは作業装置３０としてドーザやローラ等を備える建設作業車等の種々の作業車も、実施形態として採用することができる。

自車位置機能と走行作業状態検出機能とを有し、作業地を走行作業する全ての作業車に適用可能である。

１：車体
２３：燃料タンク
３０：作業装置
４：エンジン
４１：ＤＰＦ（排出ガス浄化装置）
４２：ＳＣＲ
４３：セパレータ
５：制御ユニット
５４：自車位置算出部
５８：報知部
５８１：第１報知部
５８２：第２報知部
６０：異常処理モジュール
６１：早期異常判定部
６２：実異常判定部
６３：異常情報生成部
６４：異常回復処理部
６５：異常情報記録部
７３：報知デバイス
８：走行作業状態検出センサ群
８０：衛星測位モジュール
８１：走行系検出センサ群
８２：作業系検出センサ群
８３：エンジン系検出センサ群

Claims

測位データに基づいて作業車の位置である自車位置を算出する自車位置算出部と、
走行作業状態を示す検出信号を出力する走行作業状態検出センサ群と、
前記検出信号と第１条件とに基づいて、走行作業に支障が生じる車両の異常の早期段階を早期異常として判定する早期異常判定部と、
前記検出信号と前記第１条件より厳しい第２条件とに基づいて、前記異常の実段階を実異常として判定する実異常判定部と、
前記早期異常であるとの判定結果に基づいて、前記早期異常を外部に報知する第１報知部と、
前記実異常であるとの判定結果に基づいて、前記実異常を外部に報知する第２報知部と、
判定された前記早期異常または前記実異常あるいはその両方の前記異常と、当該異常が生じた自車位置とを組み合わせた異常情報を生成する異常情報生成部と、
前記早期異常または前記実異常であるとの判定結果に基づいて、走行の停止及び作業の停止を行った後に、前記異常を回復する異常回復処理を自動的に実行する異常回復処理部とが備えられ、
前記異常には、前記走行の動力を発生するエンジンのエンジン水温異常、または、前記エンジンから排出する排気を浄化する排出ガス浄化装置のフィルタに物質が堆積するフィルタ異常の少なくとも一方が含まれ、
前記エンジン水温異常が含まれている場合において、前記エンジン水温異常が生じた際には前記異常回復処理として前記エンジンの回転数の適正化が実行され、
前記フィルタ異常が含まれている場合において、前記フィルタ異常が生じた際には前記異常回復処理として前記物質の燃焼除去が実行される作業車。
前記異常情報を走行軌跡に沿って記録する異常情報記録部が備えられている請求項１に記載の作業車。
予め設定された目標走行経路と前記自車位置との間のずれに基づき、前記目標走行経路に沿って走行するための自動操舵指令を生成する自動走行制御部が備えられ、前記早期異常及び前記実異常に関する報知情報は、自動走行を監視している監視者の通信端末に送信される請求項１または２に記載の作業車。
前記走行が畦によって境界付けられた圃場で行われ、前記異常回復処理が畦際で行われる場合、前記異常回復処理には自動的に畦際まで接近する自動走行が含まれる請求項１から３のいずれか一項に記載の作業車。
前記異常の種類毎に、前記異常回復処理の内容を前もって設定することができる請求項１から４のいずれか一項に記載の作業車。