特許 7567630 作業車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】作業車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   A01B 69/00 20060101AFI20241008BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20241008BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20241008BHJP

【ＦＩ】

A01B69/00 303Q

A01B69/00 303Z

B62D6/00

B62D101:00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021063533

(22)【出願日】2021-04-02

(65)【公開番号】P2022158551

(43)【公開日】2022-10-17

【審査請求日】2023-09-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004370

【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅生 雄基

(72)【発明者】

【氏名】平井 誠

(72)【発明者】

【氏名】沼倉 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友大

(72)【発明者】

【氏名】樋口 大河

(72)【発明者】

【氏名】東 浩之

【審査官】竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２０８４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０１６５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０３１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３８３２６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１１３１２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／００３７１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０９７４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００００００６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－００２５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１２８９３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｂ ６９／００

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｇ０５Ｄ １／４３

Ｂ６２Ｄ １０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原動機と、前記原動機の動力に基づいて作業機を駆動する駆動機構と、を備える作業車両の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記作業車両の舵角を取得し、
前記舵角が、前記作業車両が圃場内で行う作業の切り替わりを表す所定角以上である場合に、前記切り替わりを検出し、
前記作業車両の走行に基づいて検出又は算出可能な走行情報を取得し、
前記切り替わりを検出してから次の前記切り替わりを検出するまでの前記走行情報に基づいて、前記作業車両の走行中の作業内容を特定する、
ことを特徴とする作業車両の制御装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記作業車両のイグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの車両稼働時間を取得し、前記車両稼働時間に基づいて、前記作業車両が稼働する季節を推定し、推定した前記季節と前記走行情報とに基づいて、前記作業内容を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両の制御装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記作業車両の走行中に前記作業車両の異常を検出した場合、特定した前記作業内容に基づいて、前記作業車両を安全な場所まで退避させる退避走行の退避走行モードを変更する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車両の制御装置。

【請求項4】

前記走行情報は、前記原動機の消費エネルギー、前記作業車両の移動距離、前記作業車両の車速の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両の制御装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記作業機を駆動する駆動力と前記作業車両の車速との関係を前記作業内容毎に定める複数の駆動力マップのいずれかを、特定した前記作業内容に応じた前記駆動力マップに変更する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車両の制御装置。

【請求項6】

前記制御装置は、前記作業車両がＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）を備えているか否かに関わらず、前記圃場内では前記舵角が前記所定角以上である場合に、前記切り替わりを検出する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車両の制御装置。

【請求項7】

前記作業車両は、エンジンを備えずにモータを備える電動車両である、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の作業車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＧＰＳ（Global Positioning System）の位置情報に基づき、トラクタが走行している現在位置が圃場の境界線の近傍である場合、肥料や薬剤等の散布物を散布する回転体の回転速度を０とする（停止する）制御技術が知られている。これにより、境界線を越えた道路等への散布物の散布を避けることができる（以上、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９／００３７１２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、圃場内ではトラクタといった作業車両が境界線で折り返す度に作業の切り替わりが発生することがある。例えば、作業車両は境界線で折り返す前までは圃場に肥料を散布し、境界線で折り返した後は圃場に薬剤を散布することがある。

【0005】

上述したＧＰＳの位置情報の場合、通信周期の関係で作業車両の圃場内での折り返しを正確に測位できないことがある。この結果、境界線で折り返す前に薬剤を散布し始めることもあれば、折り返した後においても肥料を散布し続けることもある。このように、ＧＰＳの位置情報の場合、作業車両が圃場内で行う作業の切り替わりを精度良く検出することができない。

【0006】

そこで、本発明では、作業車両が圃場内で行う作業の切り替わりを精度良く検出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る作業車両の制御装置は、原動機と、前記原動機の動力に基づいて作業機を駆動する駆動機構と、を備える作業車両の制御装置であって、前記制御装置は、前記作業車両の舵角を取得し、前記舵角が、前記作業車両が圃場内で行う作業の切り替わりを表す所定角以上である場合に、前記切り替わりを検出し、前記作業車両の走行に基づいて検出又は算出可能な走行情報を取得し、前記切り替わりを検出してから次の前記切り替わりを検出するまでの前記走行情報に基づいて、前記作業車両の走行中の作業内容を特定する。

【0009】

上記構成において、前記制御装置は、前記作業車両のイグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでの車両稼働時間を取得し、前記車両稼働時間に基づいて、前記作業車両が稼働する季節を推定し、推定した前記季節と前記走行情報とに基づいて、前記作業内容を特定してもよい。

【0010】

上記構成において、前記制御装置は、前記作業車両の走行中に前記作業車両の異常を検出した場合、特定した前記作業内容に基づいて、前記作業車両を安全な場所まで退避させる退避走行の退避走行モードを変更してもよい。

【0011】

上記構成において、走行情報は、前記原動機の消費エネルギー、前記作業車両の移動距離、前記作業車両の車速の少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0012】

上記構成において、前記制御装置は、前記作業機を駆動する駆動力と前記作業車両の車速との関係を前記作業内容毎に定める複数の駆動力マップのいずれかを、特定した前記作業内容に応じた前記駆動力マップに変更してもよい。

【0013】

上記構成において、前記制御装置は、前記作業車両がＧＰＳを備えているか否かに関わらず、前記圃場内では前記舵角が前記所定角以上である場合に、前記切り替わりを検出してもよい。

【0014】

上記構成において、前記作業車両は、エンジンを備えずにモータを備える電動車両であってもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、作業車両が行う作業の切り替わりを精度良く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は作業車両の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は第１実施形態に係るＨＶＥＣＵが実行する処理を例示するフローチャートである。

【図3】図３は作業車両の走行例を説明する図である。

【図4】図４（ａ）は第２実施形態に係るＨＶＥＣＵが実行する処理の一部を例示するフローチャート（その１）である。図４（ｂ）は第２実施形態に係るＨＶＥＣＵが実行する処理の一部を例示するフローチャート（その２）である。

【図5】図５は公道用の駆動力マップの一例である。

【図6】図６（ａ）は第１の作業内容に応じた圃場用の駆動力マップの一例である。図６（ｂ）は第２の作業内容に応じた圃場用の駆動力マップの一例である。図６（ｃ）は第３の作業内容に応じた圃場用の駆動力マップの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

【0018】

（第１実施形態）
図１に示すように、作業車両１００は、バッテリ３４から供給される電力を駆動力として用いて作業機２４を牽引しながら走行するＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle：プラグインハイブリッド自動車）型の農業車両である。農業車両としては、例えばトラクタ、コンバインや田植機等がある。

【0019】

本実施形態では、作業車両１００の型式の一例として、ＰＨＶ型を説明するが、ＨＶ（Hybrid Vehicle：ハイブリッド自動車）型であってもよい。また、作業車両１００の型式は、ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）型であってもよいし、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle：燃料電池自動車）型であってもよい。

【0020】

作業車両１００では、原動機としてのエンジン１０及びモータ（具体的にはモータジェネレータ）１２が動力伝達経路上に直列に配置されている。エンジン１０は燃料の燃焼エネルギーを消費することによって回転動力を出力する。モータ１２は電気エネルギーを消費することによって回転動力を出力する。モータ１２と後方駆動輪１４，１６との間に、クラッチ１８、変速機２０、及びデファレンシャルギア２２が設けられている。変速機２０と作業機２４との間にＰＴＯ（Power Take Off）機構（図１では単にＰＴＯと表記）２６が設けられている。

【0021】

エンジン１０は、燃料（例えばガソリンや軽油等の炭化水素系）の燃焼によって、クランクシャフト２８から回転動力を出力する。クランクシャフト２８の回転動力は、モータ１２の回転軸に伝達されると共に、クラッチ１８を介して変速機２０の入力軸に伝達される。エンジン１０は、各種センサ（エンジン回転センサ等）、アクチュエータ（スロットバルブを駆動させるアクチュエータ等）を有する。エンジン１０はエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０に接続されている。エンジン１０はエンジンＥＣＵ３０によって制御される。

【0022】

モータ１２は、電動機として駆動すると共に発電機としても駆動する。モータ１２の回転軸は、エンジン１０のクランクシャフト２８と一体に回転し、クラッチ１８の入力側部材と一体に回転する。モータ１２はインバータ３２を介してバッテリ３４と電力のやり取りを行う。モータ１２はエンジン１０からクランクシャフト２８に出力された回転動力を用いて発電し、バッテリ３４を充電することができる。モータ１２は変速機２０からの回転動力を用いて回生し、バッテリ３４を充電することもできる。モータ１２はバッテリ３４からの電力を用いて回転動力をクランクシャフト２８及び変速機２０に出力することもできる。

【0023】

クラッチ１８は、モータ１２から変速機２０への回転動力を段接する装置である。クラッチ１８は変速機ＥＣＵ３６に接続されている。クラッチ１８は変速機ＥＣＵ３６によって制御される。

【0024】

変速機２０は、エンジン１０及びモータ１２の一方又は両方から出力された回転電力がクラッチ１８を介して入力されると共に、入力された回転電力を変速してデファレンシャルギア２２を介して後方駆動輪１４，１６に伝達する機構である。変速機２０は、入力された回転電力をデファレンシャルギア２２又はＰＴＯ機構２６に向けて選択的に出力することができる。変速機２０はギア比の異なる歯車機構を同期装置によって選択可能な構成を有している。変速機２０に入力された回転電力は、選択された歯車機構によって変速されてデファレンシャルギア２２に出力される。また、同期装置によってＰＴＯ機構２６が選択された場合、変速機２０は、変速機２０に入力された回転電力をＰＴＯ機構２６を介して作業機２４に出力する。変速機２０は同期装置を駆動するアクチュエータを有している。変速機２０は変速機ＥＣＵ３６に接続されている。変速機２０は変速機ＥＣＵ３６によって制御される。

【0025】

ＰＴＯ機構２６は変速機２０から出力された回転動力を取り出して、作業機２４駆動する駆動機構である。作業機２４は圃場における各種の作業を行う装置である。作業機２４の種類は特に限定されない。例えば、作業機２４は肥料や薬剤等の散布物を散布する回転体を含む散布装置であってもよいし、農作物等の種を圃場にまく播種装置であってもよい。作業機２４は耕耘する耕耘装置であってもよいし、収穫を行う収穫装置であってもよい。作業機２４は牧草等の刈取を行う刈取装置であってもよいし、牧草等の拡散を行う拡散装置であってもよい。作業機２４は牧草等の集草を行う集草装置であってもよいし、牧草等の成形を行う成形装置であってもよい。ＰＴＯ機構２６から出力された回転動力が、作業機２４における油圧ポンプや歯車機構等に入力されることで、作業機２４が作動する。作業機２４はバッテリ３４が供給する電力を用いて作動することもできる。

【0026】

インバータ３２は、モータＥＣＵ３８からの制御信号に応じて、モータ１２の各種動作（例えば駆動動作、発電動作、回生動作など）を制御する。インバータ３２はコンバータを介してバッテリ３４に接続されている。バッテリ３４は充電と放電が可能な充電装置である。バッテリ３４としては例えばリチウムイオン二次電池がある。バッテリ３４はリチウムイオン二次電池以外の二次電池であってもよい。バッテリ３４は電力を主駆動力として走行するために十分な充電容量と放電能力とを有する。また、バッテリ３４は大きな電力を有する作業機２４を連続して動作させるために十分な充電容量と放電能力とを有する。

【0027】

エンジンＥＣＵ３０はエンジン１０の動作を制御する。エンジンＥＣＵ３０は、エンジン１０に内蔵された各種アクチュエータ、各種センサ、及び、ＨＶＥＣＵ４４に接続されている。モータＥＣＵ３８はインバータ３２を介してモータ１２の動作を制御する。また、モータＥＣＵ３８はバッテリ３４のＳＯＣ（State of Charge：蓄電割合）を検出する。モータＥＣＵ３８は、インバータ３２、充電器４０、及び、ＨＶＥＣＵ４４に接続されている。

【0028】

なお、作業車両１００にバッテリＥＣＵを設け、バッテリＥＣＵがバッテリ３４のＳＯＣ（State of Charge：蓄電割合）を算出し、モータＥＣＵ３８がバッテリＥＣＵのＳＯＣを検出してもよい。例えばバッテリＥＣＵは後述する電流センサ５２により検出された入出力電流の積算値に基づいてそのときのバッテリ３４から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合であるＳＯＣ（State of Charge：蓄電割合）を算出することができる。バッテリＥＣＵは後述する電圧センサ５４により検出された端子間電圧と、端子間電圧とＳＯＣの関係を示した所定のマップに基づいてＳＯＣを算出することもできる。バッテリＥＣＵはこれら２種類のＳＯＣを比較して、一定以上の差異が発生した場合には、一方のＳＯＣを補正した補正後のＳＯＣを採用することもできる。なお、バッテリＥＣＵはパワースイッチを含む後述するイグニッションスイッチがオンされた時刻とオフされた時刻も計測することができ、これにより、作業車両１００の車両稼働時間を特定することができる。

【0029】

充電器４０は外部電源（例えば商用電源）と接続可能な電源ケーブル４２が接続されている。充電器４０は外部電源から供給された電力によってバッテリ３４を充電する。充電器４０はバッテリ３４を充電するための十分な充電能力を有し、また、ＰＴＯ機構２６の最大出力に必要な電力を供給する能力を有する。

【0030】

変速機ＥＣＵ３６は、クラッチ１８と変速機２０の動作を制御する。変速機ＥＣＵ３６は、各種アクチュエータ、各種センサ、及び、ＨＶＥＣＵ４４に接続されている。ＨＶＥＣＵ４４は、エンジンＥＣＵ３０、変速機ＥＣＵ３６、及び、モータＥＣＵ３８の動作を制御する。ＨＶＥＣＵ４４は、舵角センサ４８、車速センサ５０、電流センサ５２、電圧センサ５４といった各種センサや、ＧＰＳ５６、不図示のナビゲーション装置に接続されている。なお、図１では、ＨＶＥＣＵ４４にＧＰＳ５６及びナビゲーション装置が接続されているが、作業車両１００にＧＰＳ５６及びナビゲーション装置を設けなくてもよい。この場合、ＨＶＥＣＵ４４にＧＰＳ５６及びナビゲーション装置は接続されない。

【0031】

舵角センサ４８は不図示の前方駆動輪又は操舵機構の操舵角を検出するセンサである。車速センサ５０は作業車両１００の走行情報の１つである車速を検出するセンサである。電流センサ５２はバッテリ３４の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられており、バッテリ３４の入出力電流（具体的には充電電流や放電電流）を検出するセンサである。電圧センサ５４はバッテリ３４の端子間に設置されており、バッテリ３４の端子間電圧を検出するセンサである。ＧＰＳ５６はＧＰＳ衛星が発信する電波を受信し、受信した電波に基づいて地表又は地図上における作業車両１００の現在位置を測位する装置である。ナビゲーション装置は道路情報や地図情報などを記憶する。

【0032】

また、ＨＶＥＣＵ４４は、例えばイグニッションスイッチを含む各種スイッチ、操作部４６、エンジンＥＣＵ３０、変速機ＥＣＵ３６、及び、モータＥＣＵ３８に接続されている。ＨＶＥＣＵ４４は、作業車両１００の状況に応じて、後述するフローチャートに応じたプログラムを実行することで、エンジンＥＣＵ３０、変速機ＥＣＵ３６、及び、モータＥＣＵ３８に対して制御信号を出力する。ＨＶＥＣＵ４４は、エンジンＥＣＵ３０を介してエンジン１０の始動や停止を制御し、モータＥＣＵ３８を介してモータ１２の駆動や発電や回生を制御する。

【0033】

なお、エンジンＥＣＵ３０、モータＥＣＵ３８、変速機ＥＣＵ３６、及びＨＶＥＣＵ４４はいずれもＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。これらの各ＥＣＵは、ＣＰＵの他に、プログラムや各種のマップを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート、通信ポートなどを備える。なお、ＲＯＭはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）といった不揮発性メモリを含んでいる。

【0034】

エンジンＥＣＵ３０はＨＶＥＣＵ４４からの制御信号に応じて、予め定められたプログラムを実行することでエンジン１０の動作を制御する。モータＥＣＵ３８は、ＨＶＥＣＵ４４からの制御信号に応じて、予め定められたプログラムを実行することでモータ１２の動作を制御する。モータＥＣＵ３８は、ＨＶＥＣＵ４４からの制御信号に応じて、予め定められたプログラムを実行することで充電器４０の動作を制御する。変速機ＥＣＵ３６は、ＨＶＥＣＵ４４からの制御信号に応じて、予め定められたプログラムを実行することでクラッチ１８と変速機２０を制御する。

【0035】

操作部４６はＰＴＯ機構２６におけるＰＴＯ軸の回転速度（又は駆動速度）を調整又は設定するＰＴＯ変速レバーを含んでいる。ＰＴＯ変速レバーによりＰＴＯ軸の回転速度を回転速度が最遅の第１速から回転速度が最速の第４速までの４段階で調整することができる。また、ＰＴＯ変速レバーによりＰＴＯ軸の回転速度を０（ゼロ）とする中立（ニュートラル）に設定することもできる。

【0036】

なお、図１において、作業車両１００の型式がＥＶ型又はＰＥＶ（Plug-in Electric Vehicle：プラグイン電気自動車）型である場合には、ＨＶＥＣＵ４４に代えて、作業車両１００にＥＶＥＣＵを設ければよい。この場合、作業車両１００はエンジン１０、エンジンＥＣＵ３０、クランクシャフト２８を備えていなくてもよい。

【0037】

次に、図２及び図３を参照して、第１実施形態に係るＨＶＥＣＵ４４が実行する処理について説明する。ＨＶＥＣＵ４４は、イグニッションスイッチがオンとなっている間、作業車両１００の走行及び停車に関わらず、定期的に（例えば１秒周期など）各種の処理を実行する。

【0038】

まず、図２に示すように、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を開始したか否かを判断する（ステップＳ１）。例えば、図３に示すように、作業車両１００が公道を走行する場合、作業車両１００が圃場内を走行する場合に比べて、車速が高速になる。したがって、作業車両１００の車速が公道の走行を表す所定値以上であれば、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を開始していないと判断し（ステップＳ１：ＮＯ）、処理を終了する。なお、作業車両１００がＧＰＳ５６を搭載している場合には、ＨＶＥＣＵ４４はＧＰＳ５６の位置情報とナビゲーション装置の地図情報とに基づく圃場への入場の有無により、作業を開始したか否かを判断してもよい。

【0039】

一方、作業車両１００の車速が上記所定値未満であれば、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を開始したと判断する（ステップＳ１：ＹＥＳ）。この場合、ＨＶＥＣＵ４４は舵角を取得し（ステップＳ２）、舵角が、作業車両１００が圃場内で行う作業の切り替わりを表す所定角以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。舵角が所定角未満である場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻る。したがって、舵角が所定角以上になるまで、ステップＳ２，Ｓ３の処理が繰り返される。

【0040】

舵角が所定角以上である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、切替し回数をインクリメントし（ステップＳ４）、作業の切り替わりを検出する（ステップＳ５）。図３に示すように、圃場内を走行する作業車両１００は、圃場の縁の近傍に到達すると、進路を折り返して、今までの進行方向とは正反対に走行する。圃場の縁は、圃場と公道や私道（例えば２つの圃場間に位置する農道など）の境界であってもよいし、自分の圃場と他人の圃場との境界であってもよい。

【0041】

より詳しくは、作業車両１００が作業開始位置ＳＴを起点に作業開始位置ＳＴから遠ざかるように横方向に走行し、作業車両１００が圃場の縁の近傍に到達すると、まず、進行方向を右方向に９０度切替し（即ち右折し）、横方向に走行した第１距離より短い第２距離を縦方向に走行する。これにより、切替し回数が１回になる。そして、作業車両１００は第２距離を走行し終えると、進行方向を右方向に９０度切替し、再び横方向に走行する。これにより、切替し回数が２回になる。

【0042】

このように、作業車両１００が進路を折り返す際には、作業車両１００は２度の切替しによって進路を折り返す。このような切替し回数はＧＰＳ５６の位置情報では通信周期の関係上、正確に計測することができない。ここで、作業車両１００によっては、圃場の縁で折り返す前までは肥料や薬剤等の散布物を散布し、圃場の縁で折り返した後は農作物等の種を圃場にまくことがある。この場合、横方向から縦方向への走行に進路を変更する１度目の切替しによって、次の横方向の走行では別の作業が発生すると想定することができる。すなわち、散布物の散布から種まきに作業が切り替わると想定することができる。したがって、舵角が所定角以上である場合には、作業の切り替わりを検出することができる。

【0043】

作業の切り替わりを検出すると、ＨＶＥＣＵ４４は移動距離を算出する（ステップＳ６）。ＨＶＥＣＵ４４は、車速センサ５０が検出した車速と走行時間とに基づいて、走行情報の１つである移動距離を算出することができる。移動距離を算出すると、ＨＶＥＣＵ４４は移動距離が所定値未満であるか否かを判断する（ステップＳ７）。当該所定値は縦方向の移動距離を表している。移動距離が所定値以上である場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ＨＶＥＣＵ４４は、作業車両１００の走行方向が横方向であると判断でき、横方向の平均車速と平均消費電力を算出する（ステップＳ８）。

【0044】

作業車両１００の走行情報としての車速や消費電力は圃場の粘度や刈取対象の種類等によって一時的に上昇することもあれば、下降することもある。このため、ＨＶＥＣＵ４４は平均車速と平均消費電力を算出する。平均車速は、例えば作業車両１００の横方向の走行中における車速の推移と車速の検出回数に基づいて、算出することができる。平均消費電力は、例えばバッテリ３４の作業開始位置ＳＴにおけるＳＯＣと作業車両１００の切替し時におけるＳＯＣとの差として算出することができる。平均消費電力を前回の切替し時におけるＳＯＣと今回の切替し時におけるＳＯＣとの差として算出してもよい。

【0045】

一方、移動距離が所定値未満である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ４４は、作業車両１００の走行方向が縦方向であると判断でき、縦方向の平均車速と平均消費電力を算出する（ステップＳ９）。縦方向の平均車速と平均消費電力の算出は、基本的に、横方向の平均車速と平均消費電力の算出と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0046】

平均車速と平均消費電力を算出すると、ＨＶＥＣＵ４４は、作業内容を特定する（ステップＳ１０）。作業車両１００の場合、乗用車と異なり、作業車両１００が牽引する作業機２４の種類が変わることにより平均車速が変化する。同様に、作業機２４の種類が変わることにより、作業機２４を駆動するために消費する平均消費電力も変化する。したがって、ステップＳ８の処理により、横方向の平均車速と平均消費電力が算出されると、横方向の平均車速と平均消費電力に応じた作業機２４の種類を特定することができる。これにより、ＨＶＥＣＵ４４は作業内容を特定することができる。なお、ステップＳ９の処理により、縦方向の平均車速と平均消費電力が算出された場合、例えば作業内容を作業の切り替わり中として特定してもよい。

【0047】

作業内容を特定すると、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。例えば、切替し回数が圃場一面に相当する切替し回数を表す所定回数に到達したか否かによって、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を終了したか否かを判断する。切替し回数が所定回数に到達していない場合、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を終了していないと判断する（ステップＳ１１：ＮＯ）。この場合、ステップＳ２に戻り、ＨＶＥＣＵ４４は後続の処理を繰り返す。

【0048】

一方、切替し回数が所定回数に到達している場合、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を終了したと判断し（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、上述した各処理を終了する。例えば、図３に示すように、作業終了位置ＧＬに作業車両１００が到達して右方向（又は左方向）に１度切替せば、ＨＶＥＣＵ４４は圃場での作業を終了したと判断することができる。

【0049】

このように、作業車両１００がＧＰＳ５６を備えているか否かに関わらず、圃場内では、ＨＶＥＣＵ４４は、作業車両１００の舵角を取得し、該舵角が所定角以上である場合に、作業車両１００が圃場内で行う作業の切り替わりを検出する。これにより、圃場内ではＧＰＳ５６の位置情報を使用しなくても、作業の切り替わりを精度良く検出することができる。

【0050】

また、ＨＶＥＣＵ４４はバッテリＥＣＵが特定した作業車両１００の稼働時間を取得することにより、作業車両１００が稼働する季節を推定することができる。例えば、稼働時間が所定時間以上であれば、日照時間が長いと想定され、季節が夏であると推定することができる。これにより、ステップＳ１０で特定した作業内容に数種類の可能性があれば、夏に行われる作業内容に絞り込むことができ、作業内容の特定精度を高めることができる。

【0051】

さらに、特定した作業内容に基づいて、ＨＶＥＣＵ４４は作業車両１００を安全な場所まで退避させる退避走行の退避走行モードを変更してもよい。例えば、圃場が田圃（たんぼ）であり、作業車両１００の走行中にＨＶＥＣＵ４４が作業車両１００の車両異常として漏電ダイアグを検出した場合、田圃に水が張っていない季節であれば、ＨＶＥＣＵ４４は作業車両１００を停止させ、作業者に作業車両１００からの退避を警告音などで報知してもよい。一方で、田圃に水が張っている季節であれば、田圃には漏電による電気的な危険性が発生する可能性がある。このため、ＨＶＥＣＵ４４は作業車両１００を停止させずに退避走行に移行する。これにより、作業者は作業車両１００からの降車を躊躇する。

【0052】

また、作業車両１００がＥＶ型又はＰＥＶ（Plug-in Electric Vehicle：プラグイン電気自動車）型の電動農業車両である場合、エンジン１０を有しないため、ＳＯＣが枯渇すると、作業車両１００が作業の途中で停止することがある。また、この場合、作業車両１００が圃場内から圃場外への退場が困難になるおそれもある。しかしながら、ＥＶＥＣＵが平均消費電力を算出して管理することで、ＳＯＣの枯渇を回避することができ、作業途中での作業車両１００の停止を抑制することができ、また、圃場内から圃場外への円滑な退場も確保することができる。

【0053】

（第２実施形態）
図４から図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、図４（ａ）及び（ｂ）において、図２と同一の処理には同一の符号を付して破線で示し、詳細な説明を省略する。

【0054】

まず、図４（ａ）に示すように、上述したステップＳ１１において、ＨＶＥＣＵ４４が圃場での作業を終了したと判断した場合、公道用の駆動力マップに変更して（ステップＳ２１）、処理を終了する。より詳しくは、ＨＶＥＣＵ４４はＰＴＯ機構２６の駆動力マップを圃場用の駆動力マップから公道用の駆動力マップに変更する。

【0055】

公道用の駆動力マップは、図５に示すように、ＰＴＯ軸の回転速度を第１速から第４速のどの回転速度に調整しても、駆動力が０（ゼロ）となるマップである。一方、詳細は後述するが、圃場用の駆動力マップは、ＰＴＯ軸の回転速度を第１速から第４速のいずれかの回転速度に調整すると、調整した回転速度に応じた駆動力を出力するマップである。なお、駆動力マップは，事前に一定の回転速度を入力とした時に出力される作業車両１００の車速とＰＴＯ機構２６の駆動力を作業内容毎に記録することによって作成することができる。駆動力マップはＨＶＥＣＵ４４のＲＯＭに格納されて管理される。

【0056】

これにより、作業車両１００が圃場での作業を終了して圃場内から圃場外へ退場して公道を走行しても、ＰＴＯ機構２６の駆動力が発生せず、作業機２４は作動しない。これにより、公道走行中に作業者が操作部４６におけるＰＴＯ変速レバーを誤って操作しても、作業機２４が散布物や泥などをまき散らすことを回避することができる。また、作業機２４を作動させないことで、作業車両１００の近傍を歩行する歩行者に危険が及ぶことも回避できる。

【0057】

また、図４（ｂ）に示すように、上述したステップＳ１において、ＨＶＥＣＵ４４が圃場での作業を開始したと判断した直後に、圃場用の作業内容別の駆動力マップに変更してから（ステップＳ２２）、ステップＳ２以後の処理を実行する。より詳しくは、ＨＶＥＣＵ４４はＰＴＯ機構２６の駆動力マップを公道用の駆動力マップから圃場用の作業内容別の駆動力マップに変更してから、ステップＳ２以後の処理を実行する。ＨＶＥＣＵ４４は、圃場用の作業内容別の駆動力マップに変更する際、ステップＳ１０の処理で特定した作業内容に基づいて、特定した作業内容に応じた駆動力マップを選択する。

【0058】

圃場用の駆動力マップは、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ＰＴＯ機構２６に含まれるＰＴＯ軸の回転速度を第１速から第４速のいずれかの回転速度に調整すると、調整した回転速度に応じた駆動力を出力するマップである。例えば、特定した作業内容がＰＴＯ軸の回転速度の繊細な調整が求められる第１の作業内容である場合、図６（ａ）に示すように、ＨＶＥＣＵ４４は第１の作用内容に応じた駆動力マップを選択する。第１の作業内容としては、例えば野菜の収穫などがある。

【0059】

例えば、特定した作業内容がＰＴＯ軸の回転速度の急峻な調整が求められる第２の作業内容である場合、図６（ｂ）に示すように、ＨＶＥＣＵ４４は第２の作用内容に応じた駆動力マップを選択する。第２の作業内容としては、例えば圃場の耕耘などがある。一方、上述した第１の作業内容や第２の作業内容と異なる通常の作業に相当する第３の作用内容である場合には、図６（ｃ）に示すように、ＨＶＥＣＵ４４は第３の作用内容に応じた駆動力マップを選択する。第２の作業内容としては、例えば肥料や薬剤といった散布物の散布などがある。このように、第２実施形態によれば、特定した作業内容に応じて、ＰＴＯ機構２６に含まれるＰＴＯ軸の駆動力を動的に制御することができる。

【0060】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0061】

例えば、ＧＰＳ５６に代えて、圃場に入場した際に作業車両１００に搭乗する作業者に押下してもらうボタンスイッチを操作部４６に含めてもよい。この場合、ＨＶＥＣＵ４４はステップＳ１の処理でボタンスイッチの押下を検出した場合に、圃場での作業開始を判断してもよい。また、上述した実施形態では、ＨＶＥＣＵ４４、エンジンＥＣＵ３０、モータＥＣＵ３８など複数のＥＣＵが連携して各種の制御や処理を行ったが、１つのＥＣＵが単独で上述した各種の制御や処理を行ってもよい。さらに、上述した実施形態では、所定角の一例として９０度を用いて説明したが、所定角は９０度に限定されず、例えば８８度や９２度、またこれらの角度の範囲などであってもよい。

【符号の説明】

【0062】

１０ エンジン（原動機）
１２ モータ（原動機）
２４ 作業機
２６ ＰＴＯ機構（駆動機構）
４４ ＨＶＥＣＵ（制御装置）
４８ 舵角センサ
５０ 車速センサ
５２ 電流センサ
５４ 電圧センサ
５６ ＧＰＳ
１００ 作業車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】