特開 2024-163073 作業車両のための制御システム及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163073

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】作業車両のための制御システム及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241114BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00

B62D6/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024076130

(22)【出願日】2024-05-08

(31)【優先権主張番号】23315175.2

(32)【優先日】2023-05-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110003041

【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ゼルビーノ， ファルヴィオ

【テーマコード（参考）】

2B043

3D232

【Ｆターム（参考）】

2B043AA04

2B043AB11

2B043BA07

2B043BB01

2B043BB11

2B043BB12

2B043DC01

2B043DC03

2B043EA01

2B043EA06

2B043EA15

2B043ED01

2B043EE01

3D232CC20

3D232DA04

3D232DA87

3D232GG04

3D232GG11

(57)【要約】

【課題】走行装置（１８）を有する作業車両（１０）の制御システムを提供する。
【解決手段】走行装置（１８）を有する作業車両（１０）の制御システムにおいて、前記作業車両（１０）は前記走行装置（１８）によって走行可能であり、操舵指令を実行するように前記走行装置（１８）を制御するように構成された操舵制御ユニット（１２）であって、第１方向制御ユニット（２１）からの第１操舵指令及び第２方向制御ユニット（２２）からの第２操舵指令を受信するように構成された操舵制御ユニット（１２）と、前記操舵制御ユニット（１２）が前記第１操舵指令を実行し、前記第２操舵指令を無視する第１モードと、前記操舵制御ユニット（１２）が前記第２操舵指令を実行し、前記第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタ（１４）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行装置（１８）を有する作業車両（１０）の制御システムであって、前記作業車両（１０）は前記走行装置（１８）によって走行可能であり、
操舵指令を実行するように前記走行装置（１８）を制御するように構成された操舵制御ユニット（１２）であって、第１方向制御ユニット（２１）からの第１操舵指令及び第２方向制御ユニット（２２）からの第２操舵指令を受信するように構成された操舵制御ユニット（１２）と、
前記操舵制御ユニット（１２）が前記第１操舵指令を実行し、前記第２操舵指令を無視する第１モードと、前記操舵制御ユニット（１２）が前記第２操舵指令を実行し、前記第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタ（１４）と、
を備えることを特徴とする制御システム。

【請求項2】

前記操舵制御ユニット（１２）による前記第１操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成された第１係合スイッチ（２３）と、
前記操舵制御ユニット（１２）による前記第２操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成された第２係合スイッチ（２４）と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記セレクタ（１４）は、前記第１モードにおいて、前記第１係合スイッチ（２３）を作動させ、前記第２係合スイッチ（２４）の作動を停止させ、前記第２モードにおいて、前記第１係合スイッチ（２３）の作動を停止させ、前記第２係合スイッチ（２４）を作動させるように構成される請求項２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記第１係合スイッチ（２３）を作動させている間、前記第２係合スイッチ（２４）の作動を停止させるようにさらに構成され、
任意的には、前記第１係合スイッチ（２３）の作動時、前記第２係合スイッチ（２４）の作動を停止させるように構成される請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項5】

前記第２係合スイッチ（２４）を作動させているとき、前記第１係合スイッチ（２３）の作動を可能にするようにさらに構成される請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項6】

前記第１係合スイッチ（２３）を作動させているとき、前記第２方向制御ユニット（２２）に無視信号を送信するようにさらに構成される請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項7】

前記セレクタ（２４）が第３モードを選択できるようにさらに構成され、
前記制御システムは、前記第３モードにおいて、前記第１係合スイッチ（２３）及び前記第２係合スイッチ（２４）の作動を可能にし、前記操舵制御ユニット（１２）に前記第１操舵指令を実行させ、前記第２操舵指令を無視させるように構成される請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項8】

前記セレクタ（１４）は、前記第１方向制御ユニット（２１）と前記第２方向制御ユニット（２２）の両方がアクティブ状態であると判断されたとき、選択画面を表示するように構成された表示装置を含む請求項１～３のいずれかに記載の制御システム。

【請求項9】

前記第１方向制御ユニット（２１）及び前記第２方向制御ユニット（２２）は、前記作業車両（１０）の位置及び前記作業車両（１０）の予定ルートを入力値とする演算に基づいて操舵指令を生成するように構成される請求項１～３のいずれかに記載の制御システム。

【請求項10】

前記操舵制御ユニット（１２）による前記第１操舵指令及び前記第２操舵指令の実行を阻止するように構成されたキラースイッチ（２５）をさらに備える請求項１～３のいずれかに記載の制御システム。

【請求項11】

走行可能な走行装置（１８）を備える作業車両（１０）であって、
前記作業車両（１０）が前記走行装置（１８）によって走行可能であり、
請求項１～３のいずれかに記載の制御システムを備えている作業車両（１０）。

【請求項12】

前記第１方向制御ユニット（２１）及び、任意的には、前記第２方向制御ユニット（２２）は、前記作業車両の車載部品である請求項１１に記載の作業車両（１０）。

【請求項13】

走行装置（１８）を有する作業車両（１０）の制御方法であって、前記作業車両（１０）は前記走行装置（１８）によって走行可能であり、
操舵指令を実行するように前記走行装置（１８）を制御するように構成された操舵制御ユニット（１２）において、前記操舵制御ユニット（１２）が第１方向制御ユニット（２１）からの第１操舵指令と、第２方向制御ユニット（２２）からの第２操舵指令とを受信するように構成された場合、
前記操舵制御ユニット（１２）が前記第１操舵指令を実行し、前記第２操舵指令を無視する第１モードと、前記操舵制御ユニット（１２）が前記第２操舵指令を実行し、前記第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタ（１４）を操作するステップを含む作業車両の制御方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の方法のステップを実行するための指令を含むコンピュータ・プログラム・セットであって、少なくとも１つのコンピュータによって実行されるコンピュータ・プログラム・セット。

【請求項15】

請求項１３に記載の方法のステップを実行するための指令を含むコンピュータ・プログラム・セットを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両の技術分野に関し、特に、車輪や無限軌道等の走行装置を有する作業車両のための制御システム及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の設計では、車両は、車両のキャビン内にいる運転者によって操作された操舵輪によって操縦される。近年、運転者がいくつかのタスク、特に最も反復的又は容易なタスクを実行することを回避するために、制御ユニットによって送信された指令に基づいて車両を操縦することが提案されている。このようなシステムは満足できるものであることが証明されているものの、まだ改善の余地がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

この点に関し、本願の開示内容は、走行装置を有する作業車両の制御システムに関し、作業車両は走行装置によって走行可能であり、制御システムは、
操舵指令を実行するように走行装置を制御するように構成された操舵制御ユニットであって、第１方向制御ユニットからの第１操舵指令及び第２方向制御ユニットからの第２操舵指令を受信するように構成された操舵制御ユニットと、
操舵制御ユニットが第１操舵指令を実行し、第２操舵指令を無視する第１モードと、操舵制御ユニットが第２操舵指令を実行し、第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタと、を備える。

【0004】

作業車両とは、単に乗客や荷物を移動させるだけでなく、例えば、土木作業、農作業、荷揚げ等の作業を行うことができる車両であり、トラクタ、テレハンドラ、移動式クレーン、芝刈り機、収穫機、その他の農業用車両等がある。

【0005】

上記のとおり、移動装置は、車輪、キャタピラトラック（無限軌道）等のように、作業車が地面に対して移動することを可能にする構成部品を含む。

【0006】

操舵制御ユニットは、少なくとも２つの方向制御ユニット、すなわち第１方向制御ユニット及び第２方向制御ユニットからの指令を受信する。以下、「第１」又は「第２」の用語を付せずに記載された構成要素（例えば、方向制御ユニット、操舵指令、モード等）は、第１の要素及び第２の要素のいずれか又は両方を示すことができる。逆に、一般的な複数形は、適宜、単数形で表すことができる。

【0007】

方向制御ユニットは、手動による操舵輪とは対照的に、デジタル式に及び／又は自動的に操舵指令を生成するように構成することができる。方向制御ユニットは、操舵指令を生成するように構成された１つ又はそれ以上のプロセッサを含むものであってもよい。

【0008】

操舵制御ユニットが操舵指令を実行する場合、操舵制御ユニットは、作業車両の走行が操舵指令に従うように走行装置を制御する。操舵制御ユニットは、操舵指令を、方向制御ユニットが出力したフォーマットから走行装置が実行可能なフォーマットに変換することができる。

【0009】

セレクタは、物理的なものであってもよいし、デジタル式のものであってもよい。セレクタは、実際に選択を実行するために複数の動作、例えば、複数の選択画面上で複数の選択を必要とする場合がある。セレクタは、作業車両のオペレータ及び／又は運転者が操作
できるものであってもよい。特に、セレクタは、作業車両上に、例えば作業車両のキャビン内に設けられてもよい。変形例では、セレクタは、作業車両から離れた場所、例えば（携帯可能であるか否かを問わず）ユーザ端末上に設けられてもよい。

【0010】

提案された制御システムによれば、作業車両は、例えば、作業車両の異なるサブシステム及び／又はアクセサリに関する、１つだけでなく２つ又はそれ以上の方向制御ユニットからの指示を受信することができ、セレクタは、操舵制御ユニットを介して、いずれかの方向制御ユニットが実際に作業車両の操舵を制御するかを適切に制御することを可能にする。したがって、制御システムは、作業車両を制御する上で高い柔軟性を提供する。

【0011】

任意的には、制御システムは、操舵制御ユニットによる第１操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成された第１係合スイッチと、操舵制御ユニットによる第２操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成された第２係合スイッチと、をさらに備える。すなわち、第１係合スイッチは、操舵制御ユニットによる第１操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成され、第２係合スイッチは、操舵制御ユニットによる第２操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成される。係合スイッチは、セレクタとは独立してオペレータが操作できるものであってもよい。ただし、セレクタは、係合スイッチに影響を与えるものであってもよい。

【0012】

係合スイッチは、物理的なものであってもデジタル式のものであってもよい。係合スイッチは、操舵指令の実行を実際に可能にし、制限するための複数の動作、例えば複数の画面上での複数の選択を必要とするものであってもよい。係合スイッチは、作業車両のオペレータ及び／又は運転者が操作できるものであってもよい。特に、係合スイッチは、作業車両上、例えば作業車両キャビン内に設けられてもよい。変形例では、セレクタは、作業車両から離れた場所、例えば（携帯可能であるか否かを問わず）ユーザ端末上に設けられてもよい。

【0013】

任意的には、セレクタは、第１モードにおいて、第１係合スイッチを作動させ（activated）、第２係合スイッチの作動を停止させ（deactivated）、第２モードにおいて、第１係合スイッチの作動を停止させ、第２係合スイッチを作動させるように構成される。以下の説明において、第１係合スイッチは、作動させた（activated）ときに第１操舵指令の実行を可能にし、作動を停止させた（deactivated）ときに第１操舵指令の実行を制限（又は禁止）する。第２係合スイッチについても同様である。しかしながら、いずれの係合スイッチに関し、逆の状況も含まれる。

【0014】

このような特徴により、セレクタは、係合スイッチを用いて、第１操舵指令及び第２操舵指令のいずれか一方のみが有効であることを保証する。

【0015】

任意的には、制御システムは、第１係合スイッチを作動させている間、第２係合スイッチの作動を停止させるようにさらに構成される。すなわち、第１係合スイッチは、第２係合スイッチよりも優先され、第１係合スイッチの作動を自発的に停止させるまで、第２係合スイッチを作動させることはできない。この実施形態では、オペレータが第１モードから第２モードに切り換えたい場合、第２モードを作動させる前に第１モードの作動を停止させなければならない。

【0016】

任意的には、制御システムは、第１係合スイッチの作動時、第２係合スイッチの作動を停止させるように構成される。すなわち第１係合スイッチが第２係合スイッチに優先する。

【0017】

任意的には、制御システムは、第２係合スイッチを作動させているとき、第１係合スイ
ッチの作動を可能にするようにさらに構成される。換言すると、第２係合スイッチの作動を先に停止させることなく、第１係合スイッチを操作するだけで第２モードから第１モードに直接的に切り換えることができる。

【0018】

これらの規定により、第１操舵指令と第２操舵指令との間の優先順位ルールを適切に実施することができる。

【0019】

任意的には、制御システムは、第１係合スイッチを作動させているとき、第２方向制御ユニットに無視信号を送信するようにさらに構成される。無視信号は、第２指令が無視されることを第２の方向制御ユニットに示すように構成される。無視信号は、第２方向制御ユニットに依存して適切なフォーマットを有する。つまり、第２方向制御ユニットは、第２操舵指令が無視されていることを認識することができ、例えば、計算負荷を節約するために第２操舵指令（第２操舵指令信号）の出力を停止することにより、適切に応答することができる。

【0020】

任意的には、制御システムは、セレクタが第３モードを選択できるようにさらに構成され、制御システムは、第３モードにおいて、第１係合スイッチ及び第２係合スイッチの作動を可能にし、操舵制御ユニットに第１操舵指令を実行させ、第２操舵指令を無視させるように構成される。第３モードは、セレクタの中立位置に対応し、第１係合スイッチ及び第２係合スイッチの両方が作動可能である。この中立位置において、デフォルトでは、第１操舵指令が実行され、第２操舵指令は無視される。言い換えれば、デフォルトでは、操舵制御ユニットは、任意の係合スイッチを選択する場合、すなわちいつでも任意の係合スイッチが選択される場合を除いて、第１モードと同様に動作する。

【0021】

第３モードは、実際の選択に対応し、そして／又は第１モードも第２モードも選択されていない状態に対応することができる。場合によっては、セレクタは、３位置切換の物理スイッチであってもよい。

【0022】

任意的には、セレクタは、第１方向制御ユニットと第２方向制御ユニットの両方がアクティブ状態（active）であると判断されたとき、選択画面を表示するように構成された表示装置を含む。以下、「アクティブ状態（active）」とは、方向制御ユニットが操舵指令を送信している状態であることを意味する。方向制御ユニットのうちの一方が、アクティブ状態でないとき、運転者に選択肢を提示する必要はない。すなわち運転者は、適切な場合にのみモードを選択するように要求される。

【0023】

セレクタについて上記説明したように、表示装置は、車載ディスプレイであってもよいし、そうでなくてもよい。例えば表示装置は、離れたところにある表示装置であってもよく、例えば適当なソフトウェア（例えばアプリケーション）を備えた運転者のスマートフォンのようなユーザ端末であってもよい。

【0024】

これらの実施形態において、第３モードは、選択画面を無視することに相当する。ボタン、キー又はタッチパッドのような入力手段を用いて選択を行ってもよい。

【0025】

任意的には、表示装置は、選択されたモードを表す情報を表示するように構成される。表示装置は、選択した後、例えば、いずれのモードが選択されたかを示すアイコン、模様又はテキストを表示することができる。

【0026】

任意的には、第１方向制御ユニット及び第２方向制御ユニットは、作業車両の位置及び作業車両の予定ルートを入力値とする演算に基づいて操舵指令信号を生成するように構成される。このような方向制御ユニットは、操作者が介入することなく方向が計算されるた
め、「自動操舵」制御ユニットと呼ばれることがある。

【0027】

先に概説したように、作業車両に搭載された２つの自動操舵装置は、所望のタスクを実行するための格別の柔軟性をもたらす。

【0028】

実装環境に依存するが、方向制御ユニットは、センサデータ等のさらなる入力信号を取得してもよい。例えば、作業車両の位置信号がＧＰＳなどの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）によって提供される場合、方向制御ユニットは、ＧＮＳＳによって特定された位置からの潜在的なオフセット（ずれ量）を修正するためのデータを入力値としてさらに取得してもよい。別の具体例として、方向制御ユニットは、走行装置の角度及び／又は速度を入力値として取得してもよい。

【0029】

任意的には、制御システムは、操舵制御部による第１操舵指令及び第２操舵指令の実行を阻止するように構成されたキラースイッチをさらに備える。そのような場合、手動操舵のみが実施可能である。セレクタ及び係合スイッチの実装に関する上記説明は、キラースイッチに適用される。

【0030】

操舵指令の実行を禁止することは、例えば、方向制御ユニットが操舵指令信号の出力を阻止したり、方向制御ユニットと操舵制御ユニットとの間の通信を阻止したり、操舵制御ユニットからの操舵指令信号の受信を阻止したり、又は操舵制御ユニットが受信した操舵指令を無視するようにするなど、多くの方法で実施することができる。

【0031】

本願の開示内容は、走行可能な走行装置を備える作業車両に関し、作業車両が走行装置によって走行可能であり、作業車両は、上記説明した制御システムを備えている。

【0032】

任意的には、第１方向制御ユニット及び／又は第２方向制御ユニットは、作業車両の車載部品である。

【0033】

車載部品とは、方向制御ユニットが遠隔ユニットではなく、作業車両上に実装されていることを意味する。車載ユニットは、作業車両の内部又は外部に設けられてもよい。例えば、第２方向制御ユニットは、インプルメント（より一般的には、作業車両の外部にある構成部品）の管理ユニットに属するものであってもよく、第１方向制御ユニットは、車両ナビゲーションシステムに属するものであってもよい。車載されていない方向制御ユニットは、例えば適当な無線通信を介して、他の方法で作業車両に接続されるものであってもよい。一実施形態では、複数の作業車両で作業を行うために、作業車両は、別の作業車両に搭載された方向制御ユニットからの操舵指令信号を受信してもよい。また、車載の方向制御ユニットは、作業車両に一体化されていてもよいし、作業車両に取り外し可能に固定されていてもよい。

【0034】

さらに本願の開示内容は、走行装置を有する作業車両の制御方法に関し、作業車両は走行装置によって走行可能であり、この制御方法は、操舵指令を実行するように走行装置を制御するように構成された操舵制御ユニットにおいて、操舵制御ユニットが第１方向制御ユニットからの第１操舵指令と、第２方向制御ユニットからの第２操舵指令とを受信するように構成された場合、操舵制御ユニットが第１操舵指令を実行し、第２操舵指令を無視する第１モードと、操舵制御ユニットが第２操舵指令を実行し、第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタを操作するステップを含む。

【0035】

この方法（以下、制御方法と称する）は、コンピュータで実施することができ、制御システムに関して上記説明した任意の特徴を有することができる。

【0036】

さらに本願の開示内容は、上記説明した制御方法のステップを実行するための指令を含むコンピュータ・プログラム・セットであって、少なくとも１つのコンピュータに記録され、これによって実行されるコンピュータ・プログラム・セットに関する。このプログラムは、任意のプログラミング言語を使用することができ、ソースコード、オブジェクトコード、又はソースコードとオブジェクトコードの中間のコード（部分的にコンパイルされたフォーム等）、又は他の任意の望ましいフォームをとることができる。

【0037】

さらに本願の開示内容は、コンピュータによって読み取り可能であり、コンピュータに記録され、上記説明した制御方法のステップを実行するための指令を含む少なくとも１つのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。記録媒体は、プログラムを記憶することができる任意の物又は装置であってもよい。記録媒体は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ若しくはマイクロ電子回路ＲＯＭ等のＲＯＭのような記憶手段、又は例えばディスク（フロッピーディスク）若しくはハードディスク等の磁気記憶手段であってもよい。

【0038】

択一的には、記録媒体は、プログラムが組み込まれた集積回路であってもよく、この回路は、問題の方法を実行するように適合されているか、又はその実行において使用される。

【図面の簡単な説明】

【0039】

本発明及びその利点は、非限定的な実施例として示される実施形態の以下の詳細な説明を読むことによって、より十分に理解されるであろう。この説明は、添付の図面を参照している。

【図1】一実施形態における制御システム及び作業車両を示す図である。

【図2】第１モードにおける図１の制御システムの動作を示す図１に係る図である。

【図3】第２モードにおける図１の制御システムの動作を示す図１に係る図である。

【図4】第３モードにおける図１の制御システムの動作を示す図１に係る図である。

【図5】キラーモードにおける図１の制御システムの動作を示す図１に係る図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

一実施形態に係る作業車両１０を図１に概略的に示す。作業車両１０は、走行装置１８を備え、走行装置１８によって作業車両１０が移動することができる。本実施形態では、走行装置１８は車輪として表現されるが（以下、車輪１８ともいう）、任意の走行装置、例えば無限軌道であってもよい。

【0041】

より一般的には、作業車両１０は、上述したように、作業を行うことができる任意の車両であってもよい。

【0042】

図１は、作業車両１０の制御システムをさらに示す。本実施形態では、制御システムは作業車両１０に搭載されて示されているが、制御システムの一部又は全部を遠隔システムとして構成することができる。制御システムは、走行装置１８を介して作業車両１０の走行方向（例：ステアリング）を制御することを目的とする。図１に描かれた接続線は、さまざまな構成要素間の機能的関係を示すが、構成要素が互いに物理的に接続されていないこと（例えば無線で）も、構成要素が他の中間モジュール及び図示されていないモジュールを介して互いに接続されていることも排除しない。

【0043】

制御システムは、操舵制御ユニット１２及びセレクタ１４を含む。操舵制御ユニット１２及び／又はセレクタ１４は、以下に詳述する機能を実行するためのハードウェア又はソフトウェアとして実装されてもよい。以下に説明する機能が得られるならば、実装自体は当業者の能力の範囲内で変更可能である。

【0044】

１つ又はそれ以上のセンサは、参照符号１６で統合的に記載されるが、作業車両１０に関するデータを提供するために、作業車両１０上に設けられ、及び／又は遠隔的に設けられてもよい。例えば、センサ１６は、位置センサ、姿勢センサ、車輪角センサなどのいずれか１つを含むものであってもよい。

【0045】

位置センサは、作業車両１０の現在位置を特定するように構成されるものであってもよい。一実施形態では、位置センサは、ＧＰＳ受信機、ディファレンシャルＧＰＳ受信機、リアルタイム・キネマティック（ＲＴＫ）システムに接続されたＧＰＳ受信機などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置を含むものであってもよい。

【0046】

姿勢センサは、作業車両１０の方位及び傾きの少なくとも一方を検知するように構成されるものであってもよい。姿勢センサは、傾きセンサ及び／又はジャイロスコープを含んでもよい。姿勢センサは、作業車両１０の潜在的な位置のずれ（オフセット）又は移動（ドリフト）を補正するように構成するものであってもよい。

【0047】

車輪角センサは、基準方向に対する１つ又はそれ以上の車輪１８の角度（操舵角）を検知するように構成するものであってもよい。車輪角センサは、車輪１８の車軸に取り付けてもよい。車輪角センサは、車輪１８の実際の操舵方向に関するフィードバックを提供するように構成するものであってもよい。

【0048】

操舵制御ユニット１２は、操舵指令を実行するために、走行装置１８、例えば車輪を制御するように構成される。例えば、操舵制御ユニット１２は、ステアリングコラム、ひいては操舵輪を物理的に回転させるために、作業車両１０のステアリングコラムに取り付けられたモータを制御するものであってもよい。別の実施例では、操舵制御ユニット１２は、作業車両１０の油圧ステアリングシステムに流体的に（作動油を介して）接続されたバルブブロック（制御弁ブロック）を制御するものであってもよい。他の実施形態も実施可能である。

【0049】

本実施形態では、操舵制御ユニット１２は、複数の方向制御ユニットからの操舵指令（操舵指令信号）を受信する。具体的には、操舵制御ユニット１２は、第１方向制御ユニット２１から第１操舵指令を受信し、第２方向制御ユニット２２から第２操舵指令を受信することができる。

【0050】

一実施形態では、操舵制御ユニット１２は、決定モジュール１２ａ及び実行モジュール１２ｂなどの複数の構成部品を含むものであってもよい。決定モジュール１２ａは、方向制御ユニット２１、２２から操舵指令（操舵指令信号）を受信し、いずれの操舵指令を実行すべきかを決定することができる。この決定は、とりわけ、セレクタ１４によって選択されたモードに基づいて行うことができる。そして、決定モジュール１２ａは、実行すべき操舵指令を実行モジュール１２ｂに転送することができる。このように、実行モジュール１２ｂは、一度に１種類の指令のみを受信する。実行モジュール１２ｂは、例えば、上述のように、受信した指令を実行する。決定モジュール１２ａ及び実行モジュール１２ｂは、単一のユニットとして形成されてもよいし、別々のユニットとして形成されてもよい。

【0051】

上述のように、第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２は、計算に基づいてそれぞれ別の操舵指令（操舵指令信号）を生成するように構成されてもよい。計算に際して、作業車両１０の場所又は位置、及び作業車両１０の計画ルート（走行予定ルート）を入力してもよい。より一般的には、計算に際して、例えば１つ又は複数のセンサ１６で取得される任意の必要な情報を入力してもよい。

【0052】

すなわち本実施形態では、第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２は、いわゆる自動操舵制御装置である。第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２は、作業車両１０の現在位置及び予定ルート、例えば作業車両１０が進むべき経路（ルート）に基づいて、作業車両１０が予定ルートに沿って走行するように車輪１８を操作（操舵）するための指令を算出する。第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２は、それぞれが有する可能性のある（潜在的に）異なる目的及び制約に基づいて、異なる操舵指令（操舵指令信号）を出力することができる。

【0053】

第１方向制御ユニット２１は、作業車両１０の車載部品であってもよいし、そうでなくてもよい。一例として、第１方向制御ユニット２１は、作業車両１０のナビゲーションシステムに属するもの（ナビゲーションシステムの一部を構成するもの）であってもよい。ナビゲーションシステムは、作業車両の製造業者又は第三者によって提供されるものであってもよい。一実施形態では、第１方向制御ユニット２１は、作業車両１０に一体に構成され、通常の動作において作業車両１０から切り離せないものであってもよい。

【0054】

第２方向制御ユニット２２は、作業車両１０の車載構成部品であってもよいし、そうでなくてもよい。一例として、第２方向制御ユニット２２は、インプルメントの管理ユニット（インプルメント制御ユニット）等、作業車両１０の外部の構成部品に属するもの（インプルメント制御ユニット等の一部を構成するもの）であってもよい。管理ユニットは、作業車両１０の内部（例えばキャビン内）、作業車両１０の外部（例えば屋根上又は作業車両１０の下）、又はインプルメント自体に配置されるものであってもよい。このインプルメントを用いて、作業車両１０は特定の作業を行うことができる。図１の実施例では、第２方向制御ユニット２２は、作業車両１０の外部に取り付けられていることを示すが、第２方向制御ユニット２２は、作業車両１０の内部に設けることもできるし、作業車両１０に無線接続された遠隔構成部品（作業車両１０から離れたところにある構成部品）として設けることもできる。

【0055】

操舵制御ユニット１２によっていずれの操舵指令が実行されるかを制御するために、スイッチ２３、２４、２５を設けてもよい。具体的には、第１係合スイッチ２３は、第１操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成される。すなわち、第１係合スイッチ２３を作動させると（activated）、操舵制御ユニット１２は、第１操舵指令に従って走行装置１８を制御し、第１係合スイッチ２３の作動を停止させると（deactivated）、操舵制御ユニット１２は、第１操舵指令に従って走行装置１８を制御しない（例えば、第１操舵指令を無視する）。例えば、第１係合スイッチ２３は、決定モジュール１２ａに信号を送信することができ、決定モジュール１２ａは、それに応じて走行装置１８を制御し、第１操舵指令の実行を可能にし、又は制限する。

【0056】

同様に、第２係合スイッチ２４は、第２操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成される。すなわち、第２係合スイッチ２４を作動させると（activated）、操舵制御ユニット１２は、第２操舵指令に従って走行装置１８を制御し、第２係合スイッチ２４の作動を停止させると（deactivated）、操舵制御ユニット１２は、第２操舵指令に従って走行装置１８を制御しない（例えば、第２操舵指令を無視する）。例えば、第２係合スイッチ２４は、決定モジュール１２ａに信号を送信することができ、決定モジュール１２ａは、それに応じて走行装置１８を制御し、第２操舵指令の実行を可能にし、又は制限する。

【0057】

キラースイッチ２５は、操舵制御ユニット１２が第１操舵指令及び第２操舵指令を実行しないように構成される。キラースイッチ２５は、決定モジュール１２ａに接続することができる。

【0058】

スイッチ２３、２４、２５は、当該技術分野でそれ自体公知の手段、例えば物理的スイ
ッチ又はデジタルスイッチを用いて実施することができる。

【0059】

セレクタ１４は、図２～図５を参照してより詳細に説明するが、少なくとも２つ、ここでは３つのモードの間で選択することができる。これらのモードは、セレクタ１４を用いた選択に基づいて、操舵制御ユニット１２により実施することができる。

【0060】

一実施形態では、セレクタ１４は表示装置を含む。表示装置は、第１方向制御ユニット及び第２方向制御ユニットの両方がアクティブ状態である（active）と判断されたとき、選択画面を表示することができる。表示装置は、第１モードと第２モードの選択肢をオペレータに提供することができる。オペレータが第１モード又は第２モードを選択しない場合、セレクタ１４は、デフォルト（初期設定）として第３モードを維持する。表示装置の実施可能な入力機能に関係なく、表示装置は、いずれのモードが選択されたか、又はモード変更が行われたことを表示するように構成するものであってもよい。

【0061】

図２～図５は、選択されたモードに応じて強調された部分を含む図１と同じ図を示す。すべてのモードにおいて、第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２の両方がアクティブ状態である、すなわち、操舵指令（操舵指令信号）を生成することができると仮定される。セレクタ１４は、基本的に、競合し、相反する可能性のある操舵指令の実行を制御するものであってもよい。しかしながら、変形例では、第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２の両方がアクティブ状態である必要はない。例えば、操舵制御ユニット１２は、セレクタ１４によって選択されたモードに基づいて、例えば以下に説明するように信号を無視して、操舵指令を送信しないように第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２のいずれかに信号を送信してもよい。

【0062】

図２は、オペレータがセレクタ１４を用いて選択することができる第１モードにおける制御システムの動作を示す。第１モードでは、操舵制御ユニット１２は、第１操舵指令を実行し、第２操舵指令を無視する。上記のスイッチが設けられている場合、第１モードに切り替えられたセレクタ１４は、第１係合スイッチ２３を作動させ（activate）、第２係合スイッチ２４の作動を停止させてもよい（deactivate）。

【0063】

図２に示すように、第１方向制御ユニット２１からの操舵指令は、操舵制御ユニット１２から車輪１８に送信される。具体的には、決定モジュール１２ａは、セレクタ１４から第１モードで動作するように指令されると、第１方向制御ユニット２１からの操舵指令を実行モジュール１２ｂに送信し、実行モジュール１２ｂはそれに応じて車輪１８を制御するように構成されてもよい。上述のように、操舵制御ユニット１２は、第１操舵指令を車輪１８に送信する前に処理することができる。

【0064】

第１係合スイッチが動作状態にある間は、第２係合スイッチ２４の作動は禁止される。そのため、図２に示す第２係合スイッチ２４はハッチングが付されている。すなわち、第１係合スイッチ２３は、第２係合スイッチ２４よりも優先され、第１係合スイッチ２３の作動が停止される（deactivated）まで、第２係合スイッチ２４自体を再び作動させる（reactivated）ことはできない。例えば、（第２係合スイッチ２４が物理的なスイッチの場合）第２係合スイッチ２４のバックライトをオン又はオフにすることによって、又は（第２係合スイッチ２４がデジタルスイッチの場合）第２係合スイッチ２４の上部に禁止サインを表示することによって、第２係合スイッチ２４を作動させることができないことを任意の方法で示すことができる。

【0065】

第１係合スイッチ２３が作動している（動作状態にある）とき、又はより一般的には、セレクタ１４が第１モードを選択したとき、制御システム、特に操舵制御ユニット１２及び特に決定モジュール１２ａは、無視信号を第２方向制御ユニット２２に送信するように
構成することができる。したがって、第２方向制御ユニット２２は、第２操舵指令がいずれにせよ実行されないことを認識して、その動作を適応させることができる。

【0066】

図３は、オペレータがセレクタ１４を用いて選択可能な第２モードにおける制御システムの動作を示す。第２モードにおいて、操舵制御ユニット１２は、第２操舵指令を実行し、第１操舵指令を無視する。上記スイッチが設けられている場合、第２モードに切り換えられたセレクタ１４は、第１係合スイッチ２３の作動を停止し、第２係合スイッチ２４を作動させることができる。

【0067】

図３に示すように、第２方向制御ユニット２２からの操舵指令信号は、操舵制御ユニット１２から車輪１８に送信される。具体的には、決定モジュール１２ａは、セレクタ１４から第２モードで動作するように指令されると、第２方向制御ユニット２２からの操舵指令を実行モジュール１２ｂに操舵指令信号を送信するように構成され、実行モジュール１２ｂは、それに応じて車輪１８を制御する。上述のように、操舵制御ユニット１２は、車輪１８に送信する前に第２操舵指令を処理することができる。

【0068】

図３において、図２とは異なり、第１係合スイッチ２３はハッチングが付されていない。これは、この実施例では、制御システムが、第２係合スイッチ２４が作動しているにもかかわらず、第１係合スイッチ２３を作動させることができるように構成されているためである。

【0069】

第１操舵指令に対する優先度が高いレベルで望まれる場合、制御システムは、第１係合スイッチ２３の作動時に第２係合スイッチ２４を非作動にするように構成することができる。そうすることにより、オペレータは、図３の構成から図２を参照して説明した構成に戻すことができる。

【0070】

図４は、オペレータがセレクタ１４を用いて選択可能な第３モードにおける制御システムの動作を示す。この実施例では、上述のように、第３モードは明示的に選択される必要はなく、セレクタ１４の中立位置に対応させることができる。例えば、第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２の両方がアクティブ状態であると判断された場合にセレクタ１４はポップアップウィンドウを表示し、オペレータが明示的に選択せずにポップアップウィンドウを無視又は閉じると、セレクタ１４は第３モードを選択することになる。

【0071】

第３モードは、図２を参照して説明した第１モードと類似しており、以下の相違点を除いて、再び詳細に説明しない。第３モードでは、第１モードと同様に、制御システムは、操舵制御ユニット１２に第１操舵指令を実行させ、第２ステアリング指令を無視させるように構成される。しかしながら、第１モードとは異なり、制御システムは、第１係合スイッチ２３及び第２係合スイッチ２４の作動を可能にする（enable）ように構成されている。図４を参照すると、操舵制御ユニット１２が第１操舵指令を実行しても、第１係合スイッチ２３及び第２係合スイッチ２４の両方が作動させることができる状態に維持される。いずれかの係合スイッチの作動時、すなわち第１モード又は第２モードの選択時に、制御システムは、図２及び図３を参照して上述したように作業車両を制御することができる。

【0072】

図５は、キラーモードにおける制御システムの動作を示す。キラーモードは、キラースイッチ２５が作動するモードである。上述したように、キラースイッチ２５は、作動時に操舵制御ユニット１２が第１操舵指令及び第２操舵指令を実行しないようにする。図５に示すように、本実施形態では、キラースイッチ２５が作動したときに、第１方向制御ユニット２１及び第２方向制御ユニット２２が操舵指令を出力することを禁止することによって、キラーモードを実現する。しかしながら、上述したように、他の実施形態が包含され
る。

【0073】

さらに、本願の開示内容は、走行可能な走行装置１８を備えた作業車両１０を制御する方法に関し、走行装置１８によって作業車両１０は走行可能であり、走行装置１８を制御して操舵指令を実行するように構成された操舵制御ユニット１２は、第１方向制御ユニット２１から第１操舵指令を受信し、第２方向制御ユニット２２から第２操舵指令を受信するように構成され、この方法は、操舵制御ユニット１２が第１操舵指令を実行して第２操舵指令を無視する第１モードと、操舵制御ユニット１２が第２操舵指令を実行して第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタ１４を操作するステップを含む。この方法は、特定の実施形態に係る作業車両１０に関して説明されているが、他のタイプの制御システムに実施することができる。

【0074】

本願の開示内容は、特定の例示的な実施形態を参照しているが、特許請求の範囲によって定義される本発明の一般的な範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に変更を加えることができる。例えば、係合スイッチ２３、２４に関して異なるモードが開示されているが、例えば、オペレータがセレクタ１４の外部にある操舵指令ソースの中から選択することができない場合等には、このようなスイッチは必要ない。さらに、セレクタ１４、第１係合スイッチ２３、第２係合スイッチ２４及び／又はキラースイッチ２５は、異なる構成部品として記載されているが、共通のヒューマン・マシン・インターフェースによって具現化することができる。逆に、本明細書において単一のユニットとして示されている部品、例えば操舵制御ユニット１２又は係合スイッチ２３、２４は、複数の構成部品によって具現化することができる。

【0075】

さらに、操舵制御ユニット１２の構成に係る実施例を詳細に上記説明したが、他の構成も想定され、例えば、決定モジュール１２ａは、セレクタ１４から第１モードで動作するように指示された場合に、第１方向制御ユニット２１から実行モジュール１２ｂへの操舵指令の（例えば直接的な）送信を可能にするように構成することができる。この変形例では、第１方向制御ユニット２１は、操舵指令を決定モジュール１２ａに送信しないが、操舵指令を実行モジュール１２ｂに送信するために、決定モジュール１２ａからイネーブル信号（許可信号）を受信することができる。この変形例が第１モードに適用されるか否かに関係なく、同じ変形例が、必要な修正を加えて、第２モード及び第２方向制御ユニット２２に適用されてもよいし、適用されなくてもよい。

【0076】

変形例が第１モードに適用され、第２モードに適用されない実施形態では、決定モジュール１２ａは、セレクタ１４から第１モードで動作するように指示された場合、第２方向制御ユニット２２から受信した操舵指令をフィルタリング（フィルタ除去）し、セレクタ１４から第２モードで動作するように指示された場合、第２方向制御ユニット２２から実行モジュール１２ｂへ操舵指令を送信し、イネーブル信号（許可信号）を第１方向制御ユニット２１に送信しないように構成することができる。

【0077】

より一般的には、図示／開示されたさまざまな実施形態の個々の特徴は、追加的な実施形態において組み合わされてもよい。したがって、本願の明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考慮されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行装置（１８）を有する作業車両（１０）の制御システムであって、前記作業車両（１０）は前記走行装置（１８）によって走行可能であり、
操舵指令を実行するように前記走行装置（１８）を制御するように構成された操舵制御ユニット（１２）であって、第１方向制御ユニット（２１）からの第１操舵指令及び第２方向制御ユニット（２２）からの第２操舵指令を受信するように構成された操舵制御ユニット（１２）と、
前記操舵制御ユニット（１２）が前記第１操舵指令を実行し、前記第２操舵指令を無視する第１モードと、前記操舵制御ユニット（１２）が前記第２操舵指令を実行し、前記第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタ（１４）と、
を備えることを特徴とする制御システム。

【請求項2】

前記操舵制御ユニット（１２）による前記第１操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成された第１係合スイッチ（２３）と、
前記操舵制御ユニット（１２）による前記第２操舵指令の実行を可能にし、制限するように構成された第２係合スイッチ（２４）と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の制御システム。

【請求項3】

前記セレクタ（１４）は、前記第１モードにおいて、前記第１係合スイッチ（２３）を作動させ、前記第２係合スイッチ（２４）の作動を停止させ、前記第２モードにおいて、前記第１係合スイッチ（２３）の作動を停止させ、前記第２係合スイッチ（２４）を作動させるように構成される、請求項２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記第１係合スイッチ（２３）を作動させている間、前記第２係合スイッチ（２４）の作動を停止させるようにさらに構成され、
任意的には、前記第１係合スイッチ（２３）の作動時、前記第２係合スイッチ（２４）の作動を停止させるように構成される、請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項5】

前記第２係合スイッチ（２４）を作動させているとき、前記第１係合スイッチ（２３）の作動を可能にするようにさらに構成される、請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項6】

前記第１係合スイッチ（２３）を作動させているとき、前記第２方向制御ユニット（２２）に無視信号を送信するようにさらに構成される、請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項7】

前記セレクタ（２４）が第３モードを選択できるようにさらに構成され、
前記制御システムは、前記第３モードにおいて、前記第１係合スイッチ（２３）及び前記第２係合スイッチ（２４）の作動を可能にし、前記操舵制御ユニット（１２）に前記第１操舵指令を実行させ、前記第２操舵指令を無視させるように構成される、請求項２又は３に記載の制御システム。

【請求項8】

前記セレクタ（１４）は、前記第１方向制御ユニット（２１）と前記第２方向制御ユニット（２２）の両方がアクティブ状態であると判断されたとき、選択画面を表示するように構成された表示装置を含む、請求項１～３のいずれかに記載の制御システム。

【請求項9】

前記第１方向制御ユニット（２１）及び前記第２方向制御ユニット（２２）は、前記作業車両（１０）の位置及び前記作業車両（１０）の予定ルートを入力値とする演算に基づいて操舵指令を生成するように構成される、請求項１～３のいずれかに記載の制御システム。

【請求項10】

前記操舵制御ユニット（１２）による前記第１操舵指令及び前記第２操舵指令の実行を阻止するように構成されたキラースイッチ（２５）をさらに備える、請求項１～３のいずれかに記載の制御システム。

【請求項11】

走行可能な走行装置（１８）を備える作業車両（１０）であって、
前記作業車両（１０）が前記走行装置（１８）によって走行可能であり、
請求項１～３のいずれかに記載の制御システムを備えている作業車両（１０）。

【請求項12】

前記第１方向制御ユニット（２１）及び、任意的には、前記第２方向制御ユニット（２２）は、前記作業車両の車載部品である、請求項１１に記載の作業車両（１０）。

【請求項13】

走行装置（１８）を有する作業車両（１０）の制御方法であって、前記作業車両（１０）は前記走行装置（１８）によって走行可能であり、
操舵指令を実行するように前記走行装置（１８）を制御するように構成された操舵制御ユニット（１２）において、前記操舵制御ユニット（１２）が第１方向制御ユニット（２１）からの第１操舵指令と、第２方向制御ユニット（２２）からの第２操舵指令とを受信するように構成された場合、
前記操舵制御ユニット（１２）が前記第１操舵指令を実行し、前記第２操舵指令を無視する第１モードと、前記操舵制御ユニット（１２）が前記第２操舵指令を実行し、前記第１操舵指令を無視する第２モードとを選択するセレクタ（１４）を操作するステップを含む、作業車両の制御方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の方法のステップを実行するための指令を含むコンピュータ・プログラム・セットであって、少なくとも１つのコンピュータによって実行される、コンピュータ・プログラム・セット。

【請求項15】

請求項１３に記載の方法のステップを実行するための指令を含むコンピュータ・プログラム・セットを記録した、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体。

【外国語明細書】