JP6630298B2

JP6630298B2 - 無線通信端末装置

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Publication number: JP6630298B2
Application number: JP2017006705A
Authority: JP
Inventors: 横山　和寿; 和寿横山
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2037-01-18
Also published as: KR20240136451A; EP3571911A1; WO2018135143A1; KR20210111899A; KR20190016557A; EP3571911B1; KR20200103866A; KR20230086801A; CN110198627A; US20220269263A1; EP3571911A4; JP2018117240A; US20200341461A1; US11353864B2

Description

本発明は、作業車両を自律走行させる際に操作する無線通信端末装置に関する。

近年、圃場での農作業を効率よく簡便に行うため、オペレータが登場していない無人の作業車両を自律的に走行させる自律走行システムが開発されている（特許文献１参照）。特許文献１の自律走行システムは、作業車両と離れた住居などに設置されたサーバ装置により遠隔操作するものであり、トラクタの作業状態を目視することができず、緊急時の対応が困難である。そのため、圃場等の作業場で作業車両の自律走行を操作するべく、無線通信端末装置による操作端末を利用した自律走行システムが開発されている（特許文献２参照）。

特開２０１１−２５４７０４号公報特開２０１６−０９５６５８号公報

しかしながら、タブレット型のパーソナルコンピュータなどのようなタッチパネル操作による操作端末を利用した自律走行システムにおいては、タッチパネル上の操作ボタンを目視で探さねばならず、緊急対応時の操作に遅延が生じる恐れがある。

本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであり、自律走行中の作業車両に対してオペレータが緊急時に遅滞なく操作できる無線通信端末装置を提供することを技術的課題としている。

本願発明は、自律走行する作業車両を操作する無線通信端末装置であって、タッチパネル操作可能なディスプレイを備える装置本体と、前記作業車両の自律走行を停止させる緊急停止ボタンを備えるとともに前記装置本体における外周部分に対して着脱自在である緊急停止用リモコンとを備え、前記装置本体及び前記緊急停止用リモコンそれぞれが、通信方式の異なる無線通信ネットワークにより前記作業車両と無線通信を実行しており、前記緊急停止用リモコンは、前記作業車両の自律走行を開始させる開始ボタンを備え、前記装置本体の前記ディスプレイにおいて、前記作業車両の自律走行を停止させる緊急停止ボタン画像が前記緊急停止用リモコンの取付け位置の近傍に表示されるとともに、前記作業車両との自律走行を開始させる開始ボタン画像が前記緊急停止用リモコンの取付け位置に対して前記緊急停止ボタン画像よりも離れた位置に表示されるというものである。

上記無線通信端末装置において、前記装置本体の外縁部を全周に亘って保持する本体ケース部と、前記緊急停止用リモコンを着脱可能に保持するリモコンケース部が前記本体ケース部に取り付けられてなるケースを備えているものとしてもよい。

上記無線通信端末装置において、前記緊急停止用リモコンは、前記作業車両の状態を告知する告知部を備えているものとしてもよい。

本発明によれば、自律走行する作業車両を操作する無線通信端末装置であって、タッチパネル操作可能なディスプレイを備える装置本体と、前記作業車両の自律走行を停止させる緊急停止ボタンを備えた緊急停止用リモコンとを備えるので、オペレータは緊急停止用リモコンを用いることで緊急停止ボタンを素早く認識して確実に操作でき、緊急時に緊急停止操作を遅滞なく行える。また、本発明では、前記装置本体及び前記緊急停止用リモコンそれぞれが、通信方式の異なる無線通信ネットワークにより前記作業車両と無線通信を実行するので、複数の無線通信ネットワークがフェールセーフとして機能し、安全性を向上できる。また、装置本体が行う通信のデータ容量と、緊急停止用リモコンが行う通信のデータ容量に合わせて、それぞれ適切な通信方式を選択できる。

実施形態におけるロボットトラクタの全体側面図である。ロボットトラクタの平面図である。ロボットトラクタの機能ブロック図である。遠隔操作装置の正面図、平面図及び右側面図である。遠隔操作装置の背面図である。緊急停止用リモコンの一例の正面図、平面図、底面図、左側面図及び右側面図である。無線通信端末装置の一実施形態の正面図である。緊急停止用リモコンの着脱状態を説明するための正面図及び平面図である。無線通信端末装置のカバーの一例を示す正面図、平面図及び右側面図である。緊急停止用リモコンの他の例の正面図、平面図及び右側面図である。無線通信端末装置の他の実施形態の正面図及び右側面図である。同実施形態の背面図である。緊急停止用リモコンのさらに他の例の正面図、平面図及び左側面図である。無線通信端末装置のさらに他の実施形態の正面図である。緊急停止用リモコンの着脱状態を説明するための正面図及び平面図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず始めに、本発明に係る作業車の一例であるロボットトラクタ１（以下、単に「トラクタ」と称する場合がある。）について説明する。トラクタ１は、圃場を自律走行する機体２を備える。機体２には、図１及び図２において鎖線で示す作業機３が着脱可能に備えられる。当該作業機３は農作業に用いられる。この作業機３としては、例えば、耕耘機、プラウ、施肥機、草刈機、播種機等の種々の作業機があり、これらの中から必要に応じて所望の作業機３を選択して機体２に装着することができる。機体２は、装着された作業機３の高さ及び姿勢を変更可能に構成されている。

本明細書において自律走行とは、図３に示すようにトラクタ１が備える自律走行制御装置５１等によって、当該トラクタ１が走行のために備える構成が制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が走行することを意味する。また、本明細書において自律作業とは、トラクタ１が作業のために備える構成が自律走行制御装置５１等によって制御され、予め定められた経路に沿ってトラクタ１が作業を行うことを意味する。

以下の説明では、自律走行及び自律作業を行うトラクタを「無人トラクタ」又は「ロボットトラクタ」と称し、オペレータが直接操作することにより走行して作業を行うトラクタを「有人トラクタ」と称することがある。圃場内において農作業の一部が無人トラクタにより行われる場合、残りの農作業は有人トラクタにより行われる。単一の圃場において無人トラクタ及び有人トラクタにより農作業を分担して行うことを、農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等と称することがある。なお、上記の協調作業には、ある圃場において農作業を無人トラクタが行い、それと同時に別の圃場において農作業を有人トラクタが行うことが含まれても良い。

本実施形態において、無人トラクタと有人トラクタの違いは、オペレータの直接操作の有無であり、トラクタとしての構成は無人と有人とで共通である。即ち、無人トラクタであっても、オペレータが搭乗（乗車）して直接操作することができる（言い換えれば、有人トラクタとして使用することができる）。また、有人トラクタであっても、オペレータが降車して自律走行及び自律作業を行わせることができる（言い換えれば、無人トラクタとして使用することができる）。

トラクタ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。トラクタ１の機体である機体２は、図１に示すように、その前部が左右一対の前輪７，７で支持され、その後部が左右一対の後輪８，８で支持されている。前輪７，７及び後輪８，８が走行部を構成している。

機体２の前部にはボンネット９が配置されている。このボンネット９内にはトラクタ１の駆動源であるエンジン１０及び燃料タンク（図示省略）等が収容されている。このエンジン１０は、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成しても良い。また、駆動源としては、エンジンに加えて、又はこれに代えて、電気モータを使用しても良い。

ボンネット９の後方には、オペレータが搭乗するキャビン１１が配置されている。このキャビン１１の内部には、オペレータが操向操作するためのステアリングハンドル１２と、オペレータが座ることが可能な座席１３と、各種の操作を行うための様々な操作装置と、が主として設けられている。ただし、農業用作業車両は、キャビン１１付きのものに限るものではなく、キャビン１１を備えないものであってもよい。

図示は省略するが、上記の操作装置としては、例えばモニタ装置、スロットルレバー、主変速レバー、昇降レバー、ＰＴＯスイッチ、ＰＴＯ変速レバー及び複数の油圧変速レバー等が挙げられる。これら操作装置は、座席１３の近傍又はステアリングハンドル１２の近傍に配置されている。

モニタ装置は、トラクタ１の様々な情報を表示可能に構成されている。スロットルレバーは、エンジン１０の回転速度を設定するものである。主変速レバーは、ミッションケース２２の変速比を変更操作するものである。昇降レバーは、機体２に装着された作業機３の高さを所定範囲内で昇降操作するものである。ＰＴＯスイッチは、ミッションケース２２の後端側から外向きに突出したＰＴＯ軸（動力取出軸）への動力伝達を継断操作するものである。すなわち、ＰＴＯスイッチがＯＮ状態であるときＰＴＯ軸に動力が伝達されてＰＴＯ軸が回転し、作業機３が駆動される一方、ＰＴＯスイッチがＯＦＦ状態であるときＰＴＯ軸への動力が遮断されてＰＴＯ軸が回転せず、作業機３が停止する。ＰＴＯ変速レバーは、作業機３に入力される動力の変更操作を行うものであり、具体的にはＰＴＯ軸の回転速度の変速操作を行うものである。油圧変速レバーは、油圧外部取出バルブを切換操作するものである。

図１に示すように、機体２の下部には、その骨組を構成するシャーシ２０が設けられている。当該シャーシ２０は、機体フレーム２１、ミッションケース２２、フロントアクスル２３、及びリアアクスル２４等から構成されている。

機体フレーム２１は、トラクタ１の前部における支持部材であって、直接、又は防振部材等を介してエンジン１０を支持している。ミッションケース２２は、エンジン１０からの動力を変化させてフロントアクスル２３及びリアアクスル２４に伝達する。フロントアクスル２３は、ミッションケース２２から入力された動力を前輪７に伝達するように構成されている。リアアクスル２４は、ミッションケース２２から入力された動力を後輪８に伝達するように構成されている。

図３に示すように、トラクタ１は、機体２の動作（前進、後進、停止及び旋回等）並びに作業機３の動作（昇降、駆動、及び停止等）を制御するための制御部として、車両バス回線１８を介して相互に通信可能としたエンジン制御装置１５、変速機制御装置１６、及び作業機制御装置１７を備える。エンジン制御装置１５が、エンジン１０に設けられる燃料噴射装置としてのコモンレール装置４１と電気的に接続されており、変速機制御装置１６が、エンジン１０からの動力を変速させる油圧式変速装置などを含む変速機４２と電気的に接続されている。また、作業機制御装置１７が、作業機昇降アクチュエータ４４と電気的に接続されている。

コモンレール装置４１は、エンジン１０の各気筒に燃料を噴射するものである。この場合、エンジン１０の各気筒に対するインジェクタの燃料噴射バルブが制御装置４で開閉制御されることによって、燃料供給ポンプによって燃料タンクからコモンレール装置４１に圧送された高圧の燃料が各インジェクタからエンジン１０の各気筒に噴射され、各インジェクタから供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。

変速機４２は、具体的には例えば可動斜板式の油圧式無段変速装置であり、ミッションケース２２に備えられている。変速機４２を制御装置４により制御して斜板の角度を適宜に調整することにより、ミッションケース２２の変速比を所望の変速比にすることができる。

昇降アクチュエータ４４は、例えば作業機３を機体２に連結している三点リンク機構を動作させることにより、作業機３を退避位置（農作業を行わない位置）又は作業位置（農作業を行う位置）の何れかに上げ下げするものである。昇降アクチュエータ４４を制御装置４により制御して作業機３を適宜に昇降動作させることにより、例えば圃場領域の所望の高さで作業機３により農作業を行うことができる。

また、エンジン制御装置１５には、エンジン１０の回転速度を検出する回転速度センサ３１、後輪８の回転速度を検出する車速センサ３２、ハンドル１２の回動角度（操舵角）を検出する操舵角センサ３３等のセンサ類も電気的に接続している。これらセンサの検出値が検出信号に変換されてエンジン制御装置１５に送信される。

上述のような制御装置１５〜１７を備えるトラクタ１は、キャビン１１内に搭乗したオペレータの各種操作に基づき、制御装置１５〜１７が車両バス回線１８を介して相互に通信して、トラクタ１の各部（機体２、作業機３等）を制御することで、圃場内を走行しながら農作業を実行可能に構成されている。加えて、実施形態のトラクタ１は、例えばオペレータが搭乗しなくても、遠隔操作装置４６により出力される所定の制御信号に基づいて自律走行させることが可能となっている。

具体的には、図３に示すように、このトラクタ１は自律走行を可能とするための自律走行制御装置５１等の各種の構成が追加されている。更に、トラクタ１は、測位システムに基づいて自ら（の機体）の位置情報を取得するために必要な測位アンテナ６等の各種の構成を備えている。このような構成により、トラクタ１は、測位システムに基づいて自らの位置情報を取得して、圃場上を自律走行することが可能となっている。

次に、自律走行のためにトラクタ１が備える構成について詳細に説明する。具体的には、トラクタ１は、図１及び図３に示すように、自律走行制御装置５１、操舵制御装置５２、測位測量装置５３、無線通信ルータ（小電力データ通信装置）５４、リモコン受信機（特定小電力無線装置）５５、操舵アクチュエータ４３、測位アンテナ６、及び無線通信用アンテナユニット４８等を備える。

自律走行制御装置５１及び操舵制御装置５２は、車両バス回線１８を介して、エンジン制御装置１５、変速機制御装置１６、及び作業機制御装置１７それぞれと相互に通信可能に構成されている。また、自律走行制御装置５１は、車両バス回線１８による操縦用通信系統とは別系統となる自律走行用通信系統における自律走行バス回線５６を介して、測位測量装置５３、無線通信ルータ５４、及びリモコン受信機５５それぞれと相互通信可能となっている。

操舵アクチュエータ４３は、例えば、ステアリングハンドル１２の回転軸（ステアリング軸）の中途部に設けられ、ステアリングハンドル１２の回動角度（操舵角）を調整するものである。予め定められた経路をトラクタ１が（無人トラクタとして）走行する場合、操舵制御装置５２は、当該経路に沿ってトラクタ１が走行するようにステアリングハンドル１２の適切な回動角度を算出し、算出した回動角度でステアリングハンドル１２が回動するように操舵アクチュエータ４３を制御する。また、操舵制御装置５２は、車両バス回線１８を介して、エンジン制御装置１５、変速機制御装置１６、及び作業機制御装置１７それぞれと通信することで、トラクタ１の車速に応じた操舵を実行できる。なお、操舵アクチュエータ４３はステアリングハンドル１２の回動角度を調整するものではなくトラクタ１の前輪７の操舵角を調整するものであってもよく、その場合、旋回走行を行ったとしてもステアリングハンドル１２は回転しない。

測位アンテナ６は、例えば衛星測位システム（ＧＮＳＳ）等の測位システムを構成する測位衛星からの信号を受信するものである。図１に示すように、測位アンテナ６は、キャビン１１における屋根１４の上面に配置されている。測位アンテナ６で受信された信号は、図３に示す測位測量装置５３に入力されて、測位測量装置５３でトラクタ１（厳密には、測位アンテナ６）の位置情報が、例えば緯度・経度情報として算出される。当該測位測量装置５３で算出された位置情報は、自律走行制御装置５１により取得されて、トラクタ１の制御に利用される。

測位測量装置５３は、無線通信用アンテナユニット４８における第１無線通信アンテナ４８ａと電気的に接続しており、特定小電力無線による第１無線通信ネットワーク（例えば、９２０ＭＨｚ帯の無線通信ネットワーク）を通じて、後述する基準局（可搬型基準局）６０と通信を行う。図１に示すように、無線通信用アンテナユニット４８は、キャビン１１における屋根１４の上面に配置されている。測位測量装置５３は、第１無線通信アンテナ４８ａを介して、圃場近接位置に基準局６０と通信することで、基準局６０からの補正情報によりトラクタ１（移動局）の衛星測位情報を補正して、トラクタ１の現在位置を求める。例えば、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ測位）、ＲＴＫ測位（リアルタイムキネマティック測位）等の各種の測位方法を適用することができる。

本実施形態では、例えば、ＲＴＫ測位を適用しており、移動局側となるトラクタ１に測位アンテナ６を備えるのに加えて、基準局測位アンテナ６１を備えた基準局６０が備えられている。基準局６０は、例えば、圃場の周囲等、トラクタ１の走行の邪魔にならない位置（基準点）に配置されている。基準局６０の設置位置となる基準点の位置情報は予め設定されている。基準局６０には、トラクタ１の測位測量装置５３及び第１無線通信アンテナ４８ａによる通信装置との間で構築される第１無線通信ネットワークを介して通信可能な基準局通信装置６２が備えられている。

ＲＴＫ測位では、基準点に設置された基準局６０と、位置情報を求める対象の移動局側となるトラクタ１の測位アンテナ６との両方で測位衛星６３からの搬送波位相（衛星測位情報）を測定している。基準局６０では、測位衛星６３から衛星測位情報を測定する毎に又は設定周期が経過する毎に、測定した衛星測位情報と基準点の位置情報等を含む補正情報を生成して、基準局通信装置６２からトラクタ１の第１無線通信アンテナ４８ａに補正情報を送信している。トラクタ１（移動局に相当する）の測位測量装置５３は、測位アンテナ６にて測定した衛星測位情報を、基準局６０から送信される補正情報を用いて補正して、トラクタ１の現在位置情報（例えば、緯度情報・経度情報）を求めている。

なお、本実施形態ではＧＮＳＳ−ＲＴＫ法を利用した高精度の衛星測位システムを利用しているが、これに限られるものではなく、高精度の位置座標が得られる限りにおいて他の測位システムを用いてもよい。ＧＮＳＳ−ＲＴＫは、位置のわかっている基準局の情報に基づいて、補正して精度を高めた測位方式で、基準局からの情報の配信方法の違いで複数の方式が存在する。本発明はＧＮＳＳ−ＲＴＫ方式には依存しないので、本実施例では詳細は割愛する。

また、測位測量装置５３は、衛星測位によるトラクタ１（機体２）の位置情報だけでなく、慣性測量による前後左右の傾斜角情報を計測可能になっている。測位測量装置５３で計測された傾斜角情報は、自律走行制御装置５１により位置情報（緯度・経度情報）と対応付けた状態で取得されて、トラクタ１の制御に利用される。なお、測位測量装置５３は、圃場面に対する測位アンテナ６の高さ位置、ひいてはトラクタ１（機体２）の車高を計測することも可能である。

無線通信用アンテナユニット４８は、トラクタ１のキャビン１１の屋根１４の上面に配置されており、周波数帯域の異なる第１〜第３無線通信ネットワークと通信接続する第１〜第３無線通信アンテナ４８ａ〜４８ｃを備えている。第１無線通信ネットワークは、基準局６０による測位情報を通信させるべく、例えば、データ伝送速度の速い９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線などで構築される。第２無線通信ネットワークは、画像データなどのデータ容量の多いデータを高速で通信でさせるべく、例えば、２．４ＧＨｚ帯の小電力データ通信システムなどで構築される。第３無線通信ネットワークは、第２無線通信ネットワークと比べてデータ伝送量が少ないため、例えば、４００ＭＨｚ帯の特定小電力無線などで構築される。

第１無線通信アンテナ４８ａは、測位測量装置５３と電気的に接続しており、第２無線通信アンテナ４８ｂは、無線通信ルータ５４と電気的に接続しており、第３無線通信アンテナ４８ｃは、リモコン受信機５５と電気的に接続している。第２無線通信アンテナ４８ｂと接続された無線通信ルータ５４は、第２無線通信ネットワークを通じて、トラクタ１外部のオペレータにより操作される画像表示可能な遠隔操作装置７０と通信を行う。無線通信ルータ５４は、遠隔操作装置７０からの制御信号を受信し、自律走行バス回線５６を介して自律走行制御装置５１に送信する。第３無線通信アンテナ４８ｃと接続されたリモコン受信機５５は、第３無線通信ネットワークを通じて、トラクタ１外部のオペレータにより操作される緊急停止用リモコン７１と通信を行う。リモコン受信機５５は、緊急停止用リモコン７１からの制御信号を受信し、自律走行バス回線５６を介して自律走行制御装置５１に送信する。

遠隔操作装置７０は、具体的には、タッチパネルを備えるタブレット型のパーソナルコンピュータとして構成される。オペレータは、遠隔操作装置７０のタッチパネルに表示された情報（例えば、自律走行を行うときに必要な圃場の情報等）を参照して確認することができる。また、オペレータは、遠隔操作装置７０を操作して、トラクタ１の自律走行制御装置５１に、トラクタ１を制御するための制御信号を送信する。なお、実施形態の遠隔操作装置７０はタブレット型のパーソナルコンピュータに限るものではなく、これに代えて、例えばノート型のパーソナルコンピュータで構成することも可能である。あるいは、有人のトラクタ（図示省略）を無人のトラクタ１に随伴して走行させる場合、有人側のトラクタに搭載されるモニタ装置を遠隔操作装置とすることもできる。

自律走行制御装置５１は、遠隔操作装置７０を用いるオペレータの指示に基づいて、圃場領域（走行領域）での走行経路を算出する。そして、自律走行制御装置５１は、算出した走行経路とトラクタ１の位置情報とを比較することで、走行経路上のトラクタ１位置を確認し、傾斜角情報などを考慮して、トラクタ１の操舵角や走行速度を算出し、車両バス回線１８を通じて、各制御装置１５〜１７，５２と通信する。これにより、トラクタ１は、当該走行経路に沿って自律走行しつつ、作業機３による農作業を行うことができる。このように、トラクタ１が自律走行する圃場領域（走行領域）内の経路を、以下の説明において「走行経路」と称する場合がある。また、圃場領域（走行領域）においてトラクタ１の作業機３による農作業の対象となる領域（作業領域）は、圃場領域の全体から枕地及び余裕代を除いた領域として定められ、オペレータ等が後述の登録点の登録作業を実行したときにこれら登録点とトラクタ１の作業幅とに基づいて設定される。

緊急停止用リモコン７１は、トラクタ１を緊急停止させるためのリモコンスイッチであって、遠隔操作装置７０を操作するオペレータにより所有され、当該オペレータによりスイッチ操作がなされたときに、緊急停止の制御信号を送信する。緊急停止用リモコン７１は、緊急停止ボタン７２をリモコン本体表面から突出させており、オペレータが緊急停止ボタン７２を押すことで、緊急停止の制御信号を送信する。更に、緊急停止用リモコン７１は、遠隔操作装置７０に着脱自在に構成されるとともに、オペレータの首に掛けるなど身体に密着させるべく、ストラップ（紐状部材）を取り付け可能に構成されている。

自律走行制御装置５１は、緊急停止用リモコン７１における緊急停止ボタン７２へのオペレータの操作に基づいて、エンジン制御装置１５との通信により、コモンレール装置４１における燃料噴射を停止させるとともに、変速機制御装置１６との通信により、変速機４２を中立状態とした上で、後述のブレーキ装置２６による制動動作を作用させる。このとき、自律走行制御装置５１は、操舵制御装置５２との通信により、ハンドル１２を中立位置とするように操舵アクチュエータ４３を制御して、左右の前輪７，７の方向を直進方向に向けるものとしてもよい。

自律走行制御装置５１は、測位測量装置５３における基準局６０との通信状態（第１通信ネットワークにおける通信状態）、無線通信ルータ５４における遠隔操作装置７０との通信状態（第２通信ネットワークにおける通信状態）、及び、リモコン受信機５５による緊急停止用リモコン７１との通信状態（第３通信ネットワークにおける通信状態）それぞれを、自律走行バス回線５６を介して確認する。自律走行制御装置５１は、第１〜第３通信ネットワークのいずれかでの通信状態が遮断されたことを確認すると、エンジン制御装置１５及び変速機制御装置１６などと通信することで、トラクタ１の自律走行を緊急停止させる。なお、測位測量装置５３、無線通信ルータ５４、及びリモコン受信機５５はそれぞれ、通信相手からの信号を所定期間以上受信しない場合には、当該通信相手との通信が遮断されたものと判定する。

更に、トラクタ１には、ブレーキペダルや駐車ブレーキレバーの操作と自動制御という２つの系統によって、左右の後輪８，８にブレーキを掛ける左右一対のブレーキ装置２６，２６を設けている。すなわち、左右両方のブレーキ装置２６，２６は、ブレーキペダル（又は駐車ブレーキレバー）の制動方向への操作によって、左右両方の後輪８，８にブレーキを掛けるように構成されている。また、ハンドル１２の回動角度が所定角度以上になれば、変速機制御装置１６の指令によって、旋回内側の後輪８に対するブレーキ装置２６が自動的に制動動作をするように構成されている（いわゆるオートブレーキ）。

また、トラクタ１には、前方、側方又は後方に障害物があるか否かを検出する障害物センサ３５が取り付けられている。障害物センサ３５は、レーザセンサ、超音波センサ等によって構成され、トラクタ１の前方、側方及び後方に存在する障害物を認識し、検出信号を生成する。また、トラクタ１は、前方、側方、及び後方を撮影するカメラ３６が取り付けられる。障害物センサ３５及びカメラ３６は、無線通信ルータ５４と無線通信可能な構成とし、無線通信ルータ５４及び自律走行バス回線５６を介して、障害物検出信号及び画像信号を自律走行制御装置５１に送信する。そして、無線通信ルータ５４が、第２無線通信ネットワークを通じて、カメラ３６からの画像信号を遠隔操作装置７０に送信することで、遠隔操作装置７０にトラクタ１周辺の画像を表示させることができる。なお、障害物センサ３５及びカメラ３６は、自律走行バス回線５６を介して自律走行制御装置５１と有線接続されるものであっても構わない。

可搬型基準局６０は、自律走行するトラクタ（作業車両）１と無線通信する基準局無線通信アンテナ６４と、測位衛星６３からの信号を受信する基準局測位アンテナ６１と、無線通信アンテナ６４及び測位アンテナ６１それぞれと電気的に接続された基準局通信装置６２とを備える。可搬型基準局６０は、移動局となるトラクタ（作業車両）１の位置特定における基準点に設置される。可搬型基準局６０は、複数部材に分解可能に構成されており、分解した各部材は、トラクタ１により運搬可能な大きさに構成される。

分解部材を組み立てて、基準点に設置された可搬型基準局６０は、基準局測位アンテナ６１で受信した測位衛星６３からの信号を基準局通信装置６２に送り、基準局通信装置６２において、測定した衛星測位情報と基準点の位置情報等を含む補正情報を生成する。そして、可搬型基準局６０は、基準局通信装置６２で生成した補正情報を、トラクタ１の第１無線通信アンテナ４８ａと通信可能な第１無線通信ネットワークと通信接続する基準局無線通信アンテナ６４より送信する。

次に、図４から図８を参照しながら、無線通信端末装置８８の実施形態について説明する。図８に示すように、自律走行作業車両である無人トラクタ１を操作する無線通信端末装置８８として、トラクタ１と無線通信を実行する遠隔操作装置（端末装置本体）７０及び緊急停止用リモコン７１を備えている。そして、遠隔操作装置７０及び緊急停止用リモコン７１はそれぞれ、通信方式の異なる無線通信ネットワークによりトラクタ１と通信を実行する。また、遠隔操作装置７０は、タッチパネル操作可能なディスプレイ７４を備えており、緊急停止用リモコン７１は、遠隔操作装置７０の外枠に対して着脱自在に構成されている。また、緊急停止用リモコン７１は、トラクタ１の自律走行を停止させる緊急停止ボタン７２と、トラクタ１との無線通信を開始するためのスタートボタン（開始ボタン）７３とを具備する。

図４及び図５に示すように、遠隔操作装置７０は、前面７０ａにディスプレイ７４を備え、背面７０ｂにカメラ７５を備え、右側面７０ｃに電源接続用端子の端子カバー７６を備え、左側面７０ｄにＵＳＢ等を接続可能な外部接続端子の端子カバー７７を備える。また、遠隔操作装置７０の右上部位の外周部分には、前面７０ａから上面７０ｅを介して背面７０ｂにまたがってリモコン取付け部７９が着脱可能に取り付けられる。リモコン取付け部７９は、断面形状が略Ｕ字状であり、その上面に、基端部側ほど幅が狭いテーパ状の凸条部８０を備える。

図６に示すように、緊急停止用リモコン７１は、大小２つの円と２本の接線で囲まれる形状を外縁とする前面７１ａに、緊急停止ボタン７２と、スタートボタン７３と、トラクタ１の状態を告知する告知部を構成するランプ８１を備える。緊急停止ボタン７２は前面７１ａの幅広側端部に配置され、スタートボタン７３は前面７１ａの中央部に配置され、ランプ８１は前面７１ａの幅狭側端部寄りの部位に配置される。ランプ８１は、例えば消灯や点灯、点滅、色の変化などで、トラクタ１の状態を告知する。また、緊急停止用リモコン７１は、音声でトラクタ１の状態を告知する機能を有する。オペレータは、緊急停止用リモコン７１単体を携帯している場合に、自律走行するトラクタ１から少し離れた状況でも、ランプ８１及び音声による告知によりトラクタ１の状態を認識でき、安全性を向上できる。

緊急停止用リモコン７１の幅広の一端面７１ｂに、ストラップ等の吊り下げ部材８２を取付け可能な吊り下げ部材取付け部８３が設けられている。緊急停止用リモコン７１の一側面７１ｃに、リモコン取付け部７９の凸条部８０に係合する取付け溝８４が設けられる。取付け溝８４は、一側面７１ｃの中途部から幅狭の他端面７１ｄにわたって形成され、他端面７１ｄ側から見て一側面７１ｃ側ほど狭くなるテーパ形状を有し、他端面７１ｄ側の端部が解放されている。

図７及び図８に示すように、緊急停止用リモコン７１は、遠隔操作装置７０に取り付けられたリモコン取付け部７９の凸条部８０に取付け溝８４が係合されることで、遠隔操作装置７０に着脱可能に取り付けられる。緊急停止用リモコン７１は、前面７１ａが遠隔操作装置７０の前面７０ａと同じ方向を向くようにリモコン取付け部７９に取り付けられる。

また、遠隔操作装置７０のディスプレイ７４の右上部位に、トラクタ１の自律走行を停止させる緊急停止ボタン画像８６が表示されるとともに、トラクタ１の自律走行を開始又は停止するための開始又は停止ボタン画像８７がディスプレイ７４の左上部位に表示される。このように、ディスプレイ７４において、緊急停止ボタン画像８６が緊急停止用リモコン７１の取付け位置の近傍に表示されることで、緊急停止ボタン７２及び緊急停止ボタン画像８６をまとめて配置することができ、オペレータがトラクタ１を緊急停止させたいときに緊急停止ボタン７２及び緊急停止ボタン画像８６の位置を認識しやすくなるので、緊急停止操作の遅延及び誤操作を抑制できる。

また、トラクタ１との無線通信の開始は、緊急に行うものではないので、緊急停止用リモコン７１が遠隔操作装置７０に取り付けられた状態で、スタートボタン７３と、開始又は停止ボタン画像８７が互いに離れた位置に配置されていても、誤操作を起こすおそれは低く、特に問題は生じない。

また、緊急停止ボタン画像８６の操作は、タッチパネル式のディスプレイ７４を押す（触る）ことになるので、オペレータにとって押し操作をした感触がないが、緊急停止ボタン７２はしっかりと押せる構造なので、オペレータは押し操作をした感触が得られる。なお、オペレータは、トラクタ１を緊急停止させる際に、緊急停止ボタン７２と緊急停止ボタン画像８６のどちらを用いてもよい。

なお、緊急停止用リモコン７１は、台数を増設可能な構成を有する。そして、自律走行するトラクタ１を監視しているオペレータ以外で、同じ圃場で作業している作業者は、緊急停止用リモコン７１を携帯することで、ランプ８１や音声による告知によりトラクタ１の状態を認識できるとともに、緊急時には緊急停止用リモコン７１の緊急停止ボタン７２を操作できるので、自律走行するトラクタ１の監視体制を向上させて、圃場での作業者の安全性を向上できる。

次に、図９から図１２を参照しながら無線通信端末装置８８の他の実施形態を説明する。この実施形態の無線通信端末装置８８は、遠隔操作装置７０を収容可能であるとともに緊急停止用リモコン７１を着脱可能なケース９０を備える。図９に示すように、ケース９０は、遠隔操作装置７０を収容する本体ケース部９１と、緊急停止用リモコン７１を保持するリモコンケース部９２を備える。本体ケース部９１は、遠隔操作装置７０を収容する遠隔操作装置収容部９３を内部に備える。また、本体ケース部９１は、前面９１ａに遠隔操作装置７０のディスプレイ７４の位置に対応してディスプレイ用開口部９４を備え、右側面９１ｂに電源接続用端子の端子カバー７６の位置に対応して電源接続用開口部９５を備え、左側面９１ｃに外部接続端子の端子カバー７７の位置に対応して外部機器接続用開口部９６を備え、裏面９１ｄにカメラ７５の位置に対応してカメラ用開口部９７を備える。本体ケース部９１は、遠隔操作装置７０の外縁部を全周に亘って保持する。なお、ケース９０はカメラ用開口部９７を備えない構成であってもよい。

リモコンケース部９２は、縦長の略直方体形状を有し、本体ケース部９１の右下寄り部に右側方及び裏面側へ突出して一体成形されている。リモコンケース部９２は、緊急停止用リモコン７１を着脱可能に収容するリモコン収容部９８を備える。リモコン収容部９８は、縦長の略直方体形状の緊急停止用リモコン７１（図１０参照）の外形よりもわずかに大きい空洞部で形成され、リモコンケース部９２の上面９２ｃに設けられる開口により解放されて、当該開口を介して緊急停止用リモコン７１をリモコン収容部９８内に抜き差し可能に形成されている。また、リモコンケース部９２は、前面９２ａに緊急停止用リモコン７１のボタン７２，７２及びランプ８１を露出させるボタン用開口部９９と、右側面９２ｂにリモコン収容部９８内の緊急停止用リモコン７１を指で上下にスライドさせるための取出用開口部１００を備える。

図９に示すように、ケース９０は側面部で半割り可能に構成され、ケース前面部９０ａとケース裏面部９０ｂは、下端側を回動支点として開閉可能に設けられるとともに、ケース９０の上面９１ｅに設けられたスライド可能なロック機構１０１により固定される。ケース前面部９０ａとケース裏面部９０ｂを開いた状態で、遠隔操作装置収容部９３に遠隔操作装置７０を収容した後、ケース前面部９０ａとケース裏面部９０ｂを閉じてロック機構１０１を固定することで、本体ケース部９１内に遠隔操作装置収容部９３がしっかりと保持される。

図１０に示すように、緊急停止用リモコン７１は、縦長の略直方体形状を有し、前面７１ａに上端側から順に告知用のランプ８１、緊急停止ボタン７２、スタートボタン７３を備える。緊急停止用リモコン７１の裏面側上端部位に、吊り下げ部材８２を取付け可能な吊り下げ部材取付け部８３が設けられている。

図１１に示すように、緊急停止用リモコン７１は、緊急停止用リモコン７１は、前面７１ａが遠隔操作装置７０の前面７０ａと同じ方向を向くようにリモコン取付け部７９に取り付けられる。この実施形態では、上記実施形態と同様に、遠隔操作装置７０のディスプレイ７４の右上部位に緊急停止ボタン画像８６が表示されるとともに、ディスプレイ７４の左上部位に開始又は停止ボタン画像８７が表示され、オペレータがトラクタ１を緊急停止させたいときに緊急停止ボタン７２及び緊急停止ボタン画像８６の位置を認識しやすくしている。

また、リモコンケース部９２の裏面が本体ケース部９１の裏面９１ｄよりも突出して設けられることで、リモコンケース部９２はオペレータが握りやすい形状を有する。オペレータは、リモコンケース部９２を右手で握ったまま、右手の親指でボタン７２，７３を容易に操作できるので、トラクタ１との無線通信の開始及び停止、ならびに緊急停止の操作を、ケース９０を片手（右手）で持った状態で実行可能である。

次に、図１３から図１５を参照しながら、無線通信端末装置８８の他の実施形態を説明する。この実施形態の無線通信端末装置８８の緊急停止用リモコン７１は、縦長の略直方体形状を有し、前面７１ａに、緊急停止ボタン７２と、スタートボタン７３と、ランプ８１を備える。緊急停止用リモコン７１の一端面７１ｂに吊り下げ部材８２を取付け可能な吊り下げ部材取付け部８３が設けられ、一側面７１ｃにリモコン取付け部７９の凸条部８０に係合する取付け溝８４が設けられる。緊急停止ボタン７２は、一端面７１ｂとは反対側の他端面７１ｄ側の部位に配置され、スタートボタン７３は前面７１ａの中央部に配置され、ランプ８１はスタートボタン７３よりも一端面７１ｂ寄りの部位に配置される。

図１４及び図１５に示すように、緊急停止用リモコン７１は、図４から図８を参照して説明した上記実施形態と同様に、遠隔操作装置７０に取り付けられたリモコン取付け部７９の凸条部８０に取付け溝８４が係合されることで、遠隔操作装置７０に着脱可能に取り付けられる。また、ディスプレイ７４において、緊急停止ボタン画像８６を緊急停止用リモコン７１の取付け位置の近傍に表示して、オペレータがトラクタ１を緊急停止させたいときに緊急停止ボタン７２及び緊急停止ボタン画像８６の位置を認識しやすくしている。

この実施形態では、緊急停止用リモコン７１において、緊急停止ボタン７２が吊り下げ部材８２とは反対側の位置に配置されている。これにより、オペレータが首に吊り下げ部材８２を掛けて緊急停止用リモコン７１をぶら下げている状態から、緊急停止用リモコン７１を手に取る際に、オペレータから見て、手中の緊急停止用リモコン７１の前方側の端部（吊り下げ部材取付け部８３とは反対側の端部）に緊急停止用リモコン７１が位置するようになる。したがって、オペレータが緊急停止用リモコン７１の位置を認識しやすくなり、緊急停止操作の遅延及び誤操作を抑制できる。

上記実施形態によれば、自律走行する作業車両としてのトラクタ１を操作する無線通信端末装置８８として、タッチパネル操作可能なディスプレイ７４を備えると遠隔操作装置（装置本体）７０と、トラクタ１の自律走行を停止させる緊急停止ボタン７２を備えた緊急停止用リモコン７１とを備えるので、オペレータは緊急停止用リモコン７１を用いることで緊急停止ボタン７２を素早く認識して確実に操作でき、緊急時に緊急停止操作を遅滞なく行える。

また、遠隔操作装置７０及び緊急停止用リモコン７１が、互いに通信方式の異なる無線通信ネットワークによりトラクタ１とそれぞれ無線通信を実行するので、複数の無線通信ネットワークがフェールセーフとして機能し、安全性を向上できる。また、遠隔操作装置７０が行う通信のデータ容量と、緊急停止用リモコン７１が行う通信のデータ容量に合わせて、それぞれ適切な通信方式を選択できる。

また、緊急停止用リモコン７１は、遠隔操作装置７０における外周部分に対して着脱自在に設けられるので、遠隔操作装置７０と緊急停止用リモコン７１が相対的に位置固定されている状態では、オペレータは、同じ機能を有する緊急停止ボタン７２と緊急停止ボタン画像８６のうち操作しやすい方を利用できる。また、オペレータは、緊急停止用リモコン７１を遠隔操作装置７０から分離して携帯することで、両手で他の機器を操作等しながら、緊急時には緊急停止用リモコン７１の緊急停止ボタン７２を操作して、自律走行するトラクタ１の緊急停止操作を遅滞なく行える。また、遠隔操作装置７０を携帯するオペレータは、緊急停止用リモコン７１を他の作業者に保有させる等して、状況に応じて遠隔操作装置７０と緊急停止用リモコン７１を柔軟に使用できる。

また、緊急停止用リモコン７１は、トラクタ１との無線通信を開始させるスタートボタン（開始ボタン）７３を備え、遠隔操作装置７０のディスプレイ７４において、トラクタ１の自律走行を停止させる緊急停止ボタン画像８６が緊急停止用リモコン７１の取付け位置の近傍に表示されるとともに、トラクタ１との無線通信を開始させる開始又は停止ボタン画像（開始ボタン画像）８７が緊急停止用リモコン７１の取付け位置に対して緊急停止ボタン画像８６よりも離れた位置に表示されるので、緊急停止ボタン７２及び緊急停止ボタン画像８６をまとめて配置することができ、オペレータがトラクタ１を緊急停止させたいときに緊急停止ボタン７２及び緊急停止ボタン画像８６の位置を認識しやすくなるので、緊急停止操作の遅延及び誤操作を抑制できる。

また、図９から図１２に示すように、遠隔操作装置７０の外縁部を全周に亘って保持する本体ケース部９１と、緊急停止用リモコン７１を着脱可能に保持するリモコンケース部９２が本体ケース部９１に取り付けられてなるケース９０を備えているので、遠隔操作装置７０をしっかり保持及び保護できる一方で、緊急停止用リモコン７１の取付け及び取外しを容易に行える。

また、緊急停止用リモコンは、トラクタ１の状態を告知する告知部としてのランプ８１及び音声出力機能を備えているので、オペレータは、緊急停止用リモコン７１単体でもランプ８１及び音声による告知により、自律走行するトラクタ１から少し離れた状況でもトラクタ１の状態を認識でき、安全性を向上できる。

本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ロボットトラクタ（作業車両）
７０遠隔操作装置（装置本体）
７１緊急停止用リモコン
７２緊急停止ボタン
７３スタートボタン（開始ボタン）
７４ディスプレイ
８１ランプ（告知部）
８６緊急停止ボタン画像
８７開始又は停止ボタン画像（開始ボタン画像）
９１本体ケース部
９２リモコンケース部
９０ケース

Claims

自律走行する作業車両を操作する無線通信端末装置であって、
タッチパネル操作可能なディスプレイを備える装置本体と、前記作業車両の自律走行を停止させる緊急停止ボタンを備えるとともに前記装置本体における外周部分に対して着脱自在である緊急停止用リモコンとを備え、
前記装置本体及び前記緊急停止用リモコンそれぞれが、通信方式の異なる無線通信ネットワークにより前記作業車両と無線通信を実行しており、
前記緊急停止用リモコンは、前記作業車両の自律走行を開始させる開始ボタンを備え、
前記装置本体の前記ディスプレイにおいて、前記作業車両の自律走行を停止させる緊急停止ボタン画像が前記緊急停止用リモコンの取付け位置の近傍に表示されるとともに、前記作業車両との自律走行を開始させる開始ボタン画像が前記緊急停止用リモコンの取付け位置に対して前記緊急停止ボタン画像よりも離れた位置に表示されることを特徴とする無線通信端末装置。
前記装置本体の外縁部を全周に亘って保持する本体ケース部と、前記緊急停止用リモコンを着脱可能に保持するリモコンケース部が前記本体ケース部に取り付けられてなるケースを備えていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末装置。
前記緊急停止用リモコンは、前記作業車両の状態を告知する告知部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信端末装置。