JP2018170992A - Autonomous travel system for farm work vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an autonomous travel system for a farm work vehicle capable of operating safely an autonomously-traveling work vehicle.SOLUTION: Autonomous travel of a farm work vehicle 1 is controlled by a remote handling device 70 communicable with the farm work vehicle 1. The remote handling device 70 sets a work route in a work area H1 by a work area H1 where the farm work vehicle 1 works and by a work content by the farm work vehicle 1, and calculates and displays a work time when a work is performed along the set work route.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、操作装置と農作業車両との通信により農作業車両の自律走行を実行させる農作業車両の自律走行システムに関する。   The present invention relates to an autonomous traveling system for agricultural work vehicles that performs autonomous traveling of the agricultural work vehicle by communication between an operation device and the agricultural work vehicle.

近年、圃場での農作業を効率よく簡便に行うため、オペレータが搭乗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及び2参照)。特許文献1及び2の自律走行システムでは、圃場等の作業場で作業車両の自律走行を監視するべく、タブレット型のパーソナルコンピュータなどの操作装置により、オペレータが遠隔操作可能としている。   2. Description of the Related Art In recent years, an autonomous traveling system that autonomously travels an unmanned work vehicle on which an operator is not boarding has been developed in order to efficiently and easily perform farm work on a farm field (see Patent Documents 1 and 2). In the autonomous traveling systems of Patent Documents 1 and 2, an operator can remotely operate an operation device such as a tablet-type personal computer in order to monitor autonomous traveling of a work vehicle in a work field such as a farm field.

国際公開第2015/119263号International Publication No. 2015/119263 特開2016−093125号公報JP 2006-093125 A

ところで、自律走行システムにより作業車両を自動走行させるべく、作業領域における走行経路(作業経路)を生成させた場合、予想以上に作業時間がかかる場合がある。また、遠隔操作するオペレータが作業場で作業車両を監視する場合、作業時間の長い作業経路が生成されると、日没により作業車両の監視が困難になることもある。   By the way, when a travel route (work route) in the work area is generated so that the work vehicle is automatically driven by the autonomous travel system, the work time may take longer than expected. In addition, when a remotely operated operator monitors a work vehicle at a work place, if a work route having a long work time is generated, it may be difficult to monitor the work vehicle due to sunset.

本発明は、上記の現状に鑑みてなされたものであり、自律走行中の農作業車両を安全に操作できる農作業車両の自律走行システムを提供することを技術的課題としている。   This invention is made | formed in view of said present condition, and makes it the technical subject to provide the autonomous running system of the agricultural working vehicle which can operate the agricultural working vehicle in autonomous running safely.

本発明は、農作業車両と通信可能な遠隔操作装置により、前記農作業車両の自律走行が制御される農作業車両の自律走行システムであって、前記遠隔操作装置が、前記農作業車両が作業する作業領域と、前記農作業車両による作業内容とにより、前記作業領域内での作業経路を設定し、設定した作業経路に沿って作業する時の作業時間を算出して表示することを特徴とするというものである。   The present invention relates to an autonomous traveling system for an agricultural work vehicle in which autonomous traveling of the agricultural work vehicle is controlled by a remote operation device capable of communicating with the agricultural work vehicle, wherein the remote operation device includes a work area in which the agricultural work vehicle operates. The work route in the work area is set according to the work content of the farm work vehicle, and the work time when working along the set work route is calculated and displayed. .

上記自律走行システムにおいて、前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、前記作業経路における直線経路の車速を変更して前記作業時間を算出するものとしてもよい。   In the autonomous traveling system, the remote control device may calculate the work time by changing a vehicle speed of a straight route in the work route when receiving a reduction in the work time.

上記自律走行システムにおいて、前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、前記作業経路における旋回経路にかかる旋回時間を変更して前記作業時間を算出するものとしてもよい。   In the autonomous traveling system, the remote control device may calculate the work time by changing the turn time of the turn route in the work route when receiving the reduction of the work time.

上記自律走行システムにおいて、前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、作業時間が短くなる前記作業経路を再設定するものとしてもよい。   In the autonomous traveling system, the remote operation device may reset the work route that shortens the work time when the work time is shortened.

上記自律走行システムにおいて、前記遠隔操作装置は、希望の作業時間が入力されることにより、前記作業経路が設定されるものとしてもよい。   In the autonomous traveling system, the remote operation device may set the work route by inputting a desired work time.

上記自律走行システムにおいて、前記遠隔操作装置は、希望の作業終了時刻が入力されることにより、前記作業経路が設定されるものとしてもよい   In the autonomous traveling system, the remote operation device may set the work route by inputting a desired work end time.

本発明によれば、作業ルートの設定と共に作業時間が算出されて遠隔操作装置に表示されるため、オペレータは、農作業車両の自律走行によりかかる作業時間を認識して、農作業車両による作業が実行される時間帯を把握でき、農作業車両の自律走行を安全に実行できる。また、作業時間の短縮の受付に応じて作業時間を変更できるため、農作業車両の監視が可能な安全な時間帯に作業完了できるように、作業ルートの設定が可能となる。更に、作業時間又は終了作業時刻の入力により作業ルートを設定できるため、オペレータの希望する作業時刻に作業完了させることができる。   According to the present invention, since the work time is calculated together with the work route setting and displayed on the remote control device, the operator recognizes the work time by the autonomous traveling of the farm work vehicle, and the work by the farm work vehicle is executed. The vehicle can travel safely and can autonomously run agricultural vehicles. In addition, since the work time can be changed according to the reception of the shortening of the work time, the work route can be set so that the work can be completed in a safe time zone in which the agricultural work vehicle can be monitored. Furthermore, since the work route can be set by inputting the work time or the end work time, the work can be completed at the work time desired by the operator.

実施形態における自律走行システムの構成を示す全体図である。It is a whole view showing composition of an autonomous running system in an embodiment. 図1の自律走行システムにおける農作業車両であるトラクタの側面図である。It is a side view of the tractor which is an agricultural work vehicle in the autonomous running system of FIG. 同トラクタの平面図である。It is a top view of the tractor. 同トラクタの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the tractor. 自律走行の開始のための認証動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the authentication operation | movement for the start of autonomous driving | running | working. 自律走行中の通信動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the communication operation | movement during autonomous driving | running | working. 自律走行中に異常発生した場合の通信動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the communication operation | movement when abnormality generate | occur | produces during autonomous driving | running | working. トラクタの自律走行時における通信状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the communication state at the time of autonomous driving | running | working of a tractor. 遠隔操作装置における作業ルート設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | work route setting operation | movement in a remote control device. 遠隔操作装置における作業領域の選択画面を示す図である。It is a figure which shows the selection screen of the work area in a remote control device. 遠隔操作装置における作業機の選択画面を示す図である。It is a figure which shows the selection screen of the working machine in a remote control device. 遠隔操作装置における作業ルートの表示画面を示す図である。It is a figure which shows the display screen of the work route in a remote control device. サーバにおける作業履歴の照合動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows collation operation | movement of the work history in a server. 無人トラクタと有人トラクタとの全体側面図である。It is a whole side view of an unmanned tractor and a manned tractor. 1台の遠隔操作装置で監視される複数の無人トラクタの全体側面図である。It is the whole side view of a plurality of unmanned tractors monitored with one remote control device.

<自律走行システム>
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、本発明に係る農作業車両の一例であるトラクタを自律走行させる自律走行システムについて、図1〜図4を参照して以下に説明する。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。
<Autonomous driving system>
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an autonomous traveling system that autonomously travels a tractor that is an example of an agricultural vehicle according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following description, a tractor that performs autonomous traveling and autonomous work may be referred to as an “unmanned tractor” or a “robot tractor”, and a tractor that travels and operates by direct operation by an operator may be referred to as a “manned tractor”. .

なお、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)。   In this embodiment, the difference between the unmanned tractor and the manned tractor is whether or not the operator directly operates, and the configuration as the tractor is common to unmanned and manned. That is, even an unmanned tractor can be operated (boarded) by an operator and operated directly (in other words, it can be used as a manned tractor). Moreover, even if it is a manned tractor, an operator can get off and can perform autonomous driving | running | working and autonomous work (in other words, it can be used as an unmanned tractor).

更に、自律走行とは、図4に示すトラクタ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。   Furthermore, the autonomous traveling is a configuration in which the tractor 1 is provided for traveling by the autonomous traveling control device 51 or the like included in the tractor shown in FIG. 4, and the tractor 1 travels along a predetermined route. Means that. Further, in this specification, the autonomous work means that the configuration that the tractor 1 is equipped with for work is controlled by the autonomous traveling control device 51 and the like, and the tractor 1 performs work along a predetermined route.

図1に示す如く、本実施形態の自律走行システムでは、オペレータにより操作される遠隔操作装置70が、圃場(作業領域)H1内のトラクタ1と無線通信を実行することで、測位衛星63との通信により位置情報(測位情報)を獲得するトラクタ1の自律走行が制御される。無人トラクタ1は、電話回線網などによる通信ネットワーク網N1を通じて、管理センターC1に据え付けられているサーバ100と通信し、トラクタ1の駆動情報を、位置情報(測位情報)や時刻情報と共に、サーバ100に送信される。サーバ100は、無人トラクタ1の駆動情報を位置情報及び時刻情報と共に蓄積し、作業履歴情報として記憶する。   As shown in FIG. 1, in the autonomous traveling system of the present embodiment, the remote operation device 70 operated by the operator performs wireless communication with the tractor 1 in the field (work area) H <b> 1, thereby The autonomous traveling of the tractor 1 that acquires position information (positioning information) by communication is controlled. The unmanned tractor 1 communicates with the server 100 installed in the management center C1 through a communication network N1 such as a telephone line network, and the driving information of the tractor 1 is transmitted to the server 100 together with position information (positioning information) and time information. Sent to. The server 100 accumulates driving information of the unmanned tractor 1 together with position information and time information, and stores it as work history information.

圃場H1近傍には、基準局(可搬型基準局)60が設置されており、基準局60は、設置位置である基準点となる位置情報を備えており、測位衛星63からの信号(以下、「衛星信号」と呼ぶ)を測位アンテナ61で直接的に受信するとともに、無線通信アンテナ64で無人トラクタ1で受信した測位衛星63からの信号(以下、「車両信号」と呼ぶ)を間接的に受信する。   A reference station (portable reference station) 60 is installed in the vicinity of the farm field H1, and the reference station 60 includes position information serving as a reference point that is an installation position, and a signal from the positioning satellite 63 (hereinafter referred to as “satellite signal”). Is directly received by the positioning antenna 61, and a signal from the positioning satellite 63 (hereinafter referred to as "vehicle signal") received by the unmanned tractor 1 by the wireless communication antenna 64 is indirectly received.

基準局60は、基準局通信装置62で、衛星信号及び車両信号から位置補正情報をRTK測位法などにより算出し、無線通信アンテナ64を通じてトラクタ1に送信する。トラクタ1は、測位アンテナ6(図2参照)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。   The reference station 60 uses the reference station communication device 62 to calculate position correction information from the satellite signal and the vehicle signal by the RTK positioning method or the like, and transmits the position correction information to the tractor 1 through the wireless communication antenna 64. The tractor 1 corrects the satellite positioning information measured by the positioning antenna 6 (see FIG. 2) by using the correction information transmitted from the reference station 60, and the current position information of the tractor 1 (for example, latitude information / longitude information). )

圃場H1内において、遠隔操作装置70は、通信ネットワーク網N1に通信接続することなく、トラクタ1と無線通信を行い、トラクタ1の駆動情報を、位置情報及び時刻情報と共に受信し、作業履歴情報として記憶する。オペレータは、圃場H1内の状況とトラクタ1の状態を目視で確認しながら、遠隔操作装置70を操作することにより、遠隔操作装置70と通信接続されたトラクタ1に対して、自律走行の開始及び停止を指示できる。   In the field H1, the remote control device 70 performs wireless communication with the tractor 1 without communication connection to the communication network N1, receives the driving information of the tractor 1 together with position information and time information, and serves as work history information. Remember. The operator operates the remote operation device 70 while visually confirming the situation in the field H1 and the state of the tractor 1, thereby starting the autonomous traveling and the tractor 1 connected to the remote operation device 70 in communication. Stop can be instructed.

オペレータの事務所O1内において、遠隔操作装置70は、ONU(Optical Network Unit)又はモデムなどを介して通信ネットワーク網N1と通信接続されたルータなどのアクセスポイント90と通信接続する。遠隔操作装置70は、事務所O1内のアクセスポイント90と通信接続することで、通信ネットワーク網N1を介してサーバ100と通信可能となる。そして、遠隔操作装置70は、サーバ100と通信可能な状態となる。既に記憶しているトラクタ1の作業履歴情報をサーバ100に送信する。   In the operator's office O1, the remote control device 70 is connected to an access point 90 such as a router connected to the communication network N1 via an ONU (Optical Network Unit) or a modem. The remote operation device 70 can communicate with the server 100 via the communication network N1 by establishing communication connection with the access point 90 in the office O1. Then, the remote control device 70 becomes communicable with the server 100. The work history information of the tractor 1 already stored is transmitted to the server 100.

サーバ100は、遠隔操作装置70からの作業履歴情報(以下、「追加作業履歴情報」と呼ぶ)を受信すると、既にトラクタ1から受信して記憶している作業履歴情報(以下、「基本作業履歴情報」と呼ぶ)を読み出す。そして、サーバ100は、基本作業履歴情報と追加作業履歴情報とを照合することで、基本作業履歴情報に追加作業履歴情報を追加した更新作業履歴情報を生成し、操作したオペレータの名前やトラクタ1の機種などと共に記憶する。   When the server 100 receives the work history information from the remote control device 70 (hereinafter referred to as “additional work history information”), the server 100 has already received and stored the work history information (hereinafter referred to as “basic work history”). Information)). Then, the server 100 collates the basic work history information and the additional work history information to generate updated work history information in which the additional work history information is added to the basic work history information, and the name of the operator who operated the tractor 1 It is memorized with the model etc.

外部端末装置(サービスツール)80は、トラクタ1の販売会社や製造会社のサービスマンによって所持される端末装置であって、トラクタ1と有線接続することで、トラクタ1と通信可能となる。外部端末装置80と接続したトラクタ1が、通信ネットワーク網N1を介してサーバ100と通信することで、例えば、トラクタ1内の制御装置などにおけるソフトウェア(ファームウェア)の更新やトラクタ1の故障診断などが実行される。   The external terminal device (service tool) 80 is a terminal device owned by a service person of the sales company or manufacturing company of the tractor 1, and can communicate with the tractor 1 by being wired to the tractor 1. When the tractor 1 connected to the external terminal device 80 communicates with the server 100 via the communication network N1, for example, software (firmware) update in a control device or the like in the tractor 1 or failure diagnosis of the tractor 1 can be performed. Executed.

<トラクタ>
次いで、トラクタ1について、図2〜図4を参照して以下に説明する。図2及び図3に示すように、トラクタ1は、圃場H1を自律走行する機体2を備える。機体2には、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。トラクタ1の機体である機体2は、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。
<Tractor>
Next, the tractor 1 will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG.2 and FIG.3, the tractor 1 is equipped with the body 2 which autonomously travels the agricultural field H1. The machine body 2 is provided with a work machine 3 detachably. The work machine 3 is used for farm work. Examples of the work machine 3 include various work machines such as a tillage machine, a plow, a fertilizer machine, a mowing machine, and a seeding machine. A desired work machine 3 is selected from these as required, and the machine body 2 Can be attached to. The machine body 2 is configured to be able to change the height and posture of the mounted work machine 3. The airframe 2 which is the airframe of the tractor 1 has a front portion supported by a pair of left and right front wheels 7 and 7 and a rear portion supported by a pair of left and right rear wheels 8 and 8. The front wheels 7 and 7 and the rear wheels 8 and 8 constitute a traveling part.

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。   A bonnet 9 is disposed at the front of the machine body 2. The bonnet 9 accommodates an engine 10 that is a drive source of the tractor 1. The engine 10 can be configured by, for example, a diesel engine, but is not limited thereto, and may be configured by, for example, a gasoline engine. Further, as the drive source, an electric motor may be used in addition to or instead of the engine.

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。   Behind the bonnet 9 is a cabin 11 on which an operator boardes. Inside the cabin 11, there are mainly provided a steering handle 12 for the operator to steer, a seat 13 for the operator to sit on, and various operating devices for performing various operations. Yes. However, the agricultural work vehicle is not limited to the one with the cabin 11 and may be one without the cabin 11.

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。   Although illustration is omitted, examples of the operation device include a monitor device, a throttle lever, a main transmission lever, a lift lever, a PTO switch, a PTO transmission lever, and a plurality of hydraulic transmission levers. These operating devices are arranged in the vicinity of the seat 13 or in the vicinity of the steering handle 12.

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。   The monitor device is configured to display various information of the tractor 1. The throttle lever is for setting the rotational speed of the engine 10. The main transmission lever is used to change the transmission ratio of the transmission case 22. The raising / lowering lever is for raising / lowering the height of the working machine 3 mounted on the machine body 2 within a predetermined range. The PTO switch is used to intermittently transmit power to a PTO shaft (power extraction shaft) protruding outward from the rear end side of the mission case 22. That is, when the PTO switch is in the ON state, power is transmitted to the PTO shaft and the PTO shaft rotates to drive the work machine 3, while when the PTO switch is in the OFF state, the power to the PTO shaft is cut off. The PTO shaft does not rotate and the work machine 3 stops. The PTO shift lever is used to change the power input to the work machine 3, and specifically, is used to change the rotation speed of the PTO shaft. The hydraulic shift lever is for switching the hydraulic external take-off valve.

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。   As shown in FIG. 1, a chassis 20 constituting the framework is provided at the lower part of the body 2. The chassis 20 includes a body frame 21, a mission case 22, a front axle 23, a rear axle 24, and the like.

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。   The body frame 21 is a support member at the front portion of the tractor 1 and supports the engine 10 directly or via a vibration isolation member. The mission case 22 changes the power from the engine 10 and transmits it to the front axle 23 and the rear axle 24. The front axle 23 is configured to transmit the power input from the mission case 22 to the front wheels 7. The rear axle 24 is configured to transmit the power input from the mission case 22 to the rear wheel 8.

図4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)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、本機制御装置16、及び作業機制御装置17を備える。エンジン制御装置15の出力側が、エンジン5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いる。一方、エンジン制御装置15の入力側が、エンジン5の回転速度を検出する回転速度センサ31などと電気的に接続している。   As shown in FIG. 4, the tractor 1 is an engine control device that can communicate with each other via a vehicle bus line 18 as a control unit for controlling the operation (forward, reverse, stop, turn, etc.) of the airframe 2. 15, a machine control device 16 and a work machine control device 17 are provided. An output side of the engine control device 15 is electrically connected to a common rail device 41 as a fuel injection device provided in the engine 5. On the other hand, the input side of the engine control device 15 is electrically connected to a rotational speed sensor 31 that detects the rotational speed of the engine 5.

本機制御装置16の出力側が、エンジン5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装置42や、リアアクスル24における左右の後輪8への動力伝達に制動をかける左右のブレーキ装置26などと電気的に接続されている。一方、本機制御装置16の入力側が、後輪8の回転速度を検出する車速センサ32、機体2の傾斜角及び傾斜角速度を検出する傾斜角センサ33などと電気的に接続されている。また、作業機制御装置17の出力側が、作業機昇降アクチュエータ44と電気的に接続されるとともに、作業機制御装置17の入力側が、作業機3の姿勢や動作状態などを検出する作業機センサ34と電気的に接続される。   The output side of the machine control device 16 includes a transmission 42 including a hydraulic transmission that shifts the power from the engine 5, and left and right braking devices that brake power transmission to the left and right rear wheels 8 in the rear axle 24. 26 or the like. On the other hand, the input side of the machine control device 16 is electrically connected to a vehicle speed sensor 32 that detects the rotational speed of the rear wheel 8, a tilt angle sensor 33 that detects the tilt angle and the tilt angular speed of the fuselage 2, and the like. In addition, the output side of the work implement control device 17 is electrically connected to the work implement lifting / lowering actuator 44, and the input side of the work implement control device 17 detects the posture or operation state of the work implement 3. And electrically connected.

また、トラクタ1は、車両バス回線18と接続した車両搭載端末装置19を備えており、車両搭載端末装置19は、無線電話回線などを介して通信ネットワーク網N1に接続できる。すなわち、トラクタ1は車両搭載端末装置19で通信ネットワーク網N1と通信接続することにより、管理センターC1のサーバ100と通信可能となる。更に、トラクタ1は、車両バス回線18と可能な外部端子(図示省略)を備えており、サービスマンにより操作されるコンピュータなどの外部端末装置(サービスツール)80を車両バス回線18に対して電気的に接続可能に構成されている。   The tractor 1 includes a vehicle-mounted terminal device 19 connected to the vehicle bus line 18, and the vehicle-mounted terminal device 19 can be connected to the communication network N1 via a wireless telephone line or the like. That is, the tractor 1 can communicate with the server 100 of the management center C1 by connecting to the communication network N1 through the vehicle-mounted terminal device 19. Further, the tractor 1 is provided with a vehicle bus line 18 and an external terminal (not shown) that can be connected, and an external terminal device (service tool) 80 such as a computer operated by a serviceman is electrically connected to the vehicle bus line 18. It is configured to be connectable.

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エンジン制御装置15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。   The common rail device 41 injects fuel into each cylinder of the engine 10. In this case, the fuel injection valve of the injector for each cylinder of the engine 10 is controlled to open and close by the engine control device 15, so that high-pressure fuel pumped from the fuel tank to the common rail device 41 by the fuel supply pump is sent from each injector to the engine 10. The injection pressure, the injection timing, and the injection period (injection amount) of the fuel injected into each cylinder and supplied from each injector are controlled with high accuracy.

変速装置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。変速装置42を本機制御装置16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。   Specifically, the transmission 42 is, for example, a movable swash plate type hydraulic continuously variable transmission, and is provided in the transmission case 22. By controlling the transmission 42 by the main unit control device 16 and adjusting the angle of the swash plate as appropriate, the transmission ratio of the transmission case 22 can be set to a desired transmission ratio.

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を作業機制御装置17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。   The lift actuator 44 operates, for example, a three-point link mechanism that connects the work machine 3 to the machine body 2 to move the work machine 3 to a retracted position (a position where farm work is not performed) or a work position (a position where farm work is performed). It raises or lowers to either. By controlling the elevating actuator 44 by the work machine control device 17 and appropriately moving the work machine 3 up and down, for example, farm work can be performed by the work machine 3 at a desired height in the field area.

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70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。   The tractor 1 including the control devices 15 to 17 as described above is configured such that the control devices 15 to 17 communicate with each other via the vehicle bus line 18 based on various operations of an operator boarded in the cabin 11. By controlling each part (the machine body 2, the work machine 3, etc.), the farm work can be executed while traveling in the farm field. In addition, the tractor 1 according to the embodiment can autonomously travel based on a predetermined control signal output from the remote operation device 70, for example, without an operator boarding.

具体的には、図4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。   Specifically, as shown in FIG. 4, the tractor 1 is added with various configurations such as an autonomous traveling control device 51 for enabling autonomous traveling. Further, the tractor 1 is provided with various configurations such as a positioning antenna 6 necessary for acquiring position information of itself (the body) based on the positioning system. With such a configuration, the tractor 1 can acquire its own position information based on the positioning system and can autonomously travel on the field.

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2〜図4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、操舵アクチュエータ43、測位アンテナ6、及び無線通信アンテナユニット48等を備える。   Next, the structure with which the tractor 1 is provided for autonomous traveling will be described in detail. Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the tractor 1 includes an autonomous traveling control device 51, a steering control device 52, a positioning survey device 53, a wireless communication router (low power data communication device) 54, and a steering actuator 43. A positioning antenna 6, a wireless communication antenna unit 48, and the like.

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、本機制御装置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及び無線通信ルータ54それぞれと相互通信可能となっている。   The autonomous traveling control device 51 and the steering control device 52 are configured to be able to communicate with the engine control device 15, the machine control device 16, and the work implement control device 17 via the vehicle bus line 18. In addition, the autonomous traveling control device 51 is connected to each of the positioning surveying device 53 and the wireless communication router 54 via the autonomous traveling bus line 56 in the autonomous traveling communication system different from the steering communication system using the vehicle bus line 18. Mutual communication is possible.

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。   The steering actuator 43 is provided, for example, in the middle of the rotation shaft (steering shaft) of the steering handle 12 and adjusts the turning angle (steering angle) of the steering handle 12. When the tractor 1 travels (as an unmanned tractor) along a predetermined route, the steering control device 52 calculates an appropriate rotation angle of the steering handle 12 so that the tractor 1 travels along the route. The steering actuator 43 is controlled so that the steering handle 12 rotates at the rotation angle.

また、操舵制御装置52は操舵角センサ35からステアリングハンドル12の回転角度の検出信号を受けるとともに、車両バス回線18を介して、エンジン制御装置15、本機制御装置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。   Further, the steering control device 52 receives a detection signal of the rotation angle of the steering handle 12 from the steering angle sensor 35, and via the vehicle bus line 18, the engine control device 15, the machine control device 16, and the work implement control device 17. By communicating with each, steering according to the vehicle speed of the tractor 1 can be executed. Note that the steering actuator 43 does not adjust the turning angle of the steering handle 12, but may adjust the steering angle of the front wheel 7 of the tractor 1. In this case, the steering handle 12 even if turning is performed. Does not rotate.

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。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、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。   The positioning antenna 6 receives a signal from a positioning satellite constituting a positioning system such as a satellite positioning system (GNSS). The positioning antenna 6 is disposed on the upper surface of the roof 14 in the cabin 11. The signal received by the positioning antenna 6 is input to the positioning surveying device 53, and the positioning surveying device 53 calculates the position information of the tractor 1 (strictly, the positioning antenna 6) as, for example, latitude / longitude information. The position information calculated by the positioning surveying device 53 is acquired by the autonomous traveling control device 51 and used for controlling the tractor 1.

測位測量装置53は、無線通信アンテナユニット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。無線通信アンテナユニット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、圃場近接位置に設置された基準局60から補正情報(測位補正情報)を受信することによりトラクタ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。   The positioning surveying device 53 is electrically connected to the first wireless communication antenna 48a in the wireless communication antenna unit 48, and will be described later through a first wireless communication network (for example, a wireless communication network in the 920 MHz band) using specific low power wireless. Communicates with a reference station (portable reference station) 60 to be used. The wireless communication antenna unit 48 is disposed on the upper surface of the roof 14 in the cabin 11. The positioning surveying device 53 corrects the satellite positioning information of the tractor 1 (mobile station) by receiving correction information (positioning correction information) from the reference station 60 installed at the agricultural field proximity position via the first wireless communication antenna 48a. Then, the current position of the tractor 1 is obtained. For example, various positioning methods such as DGPS (differential GPS positioning) and RTK positioning (real-time kinematic positioning) can be applied.

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。   In this embodiment, for example, RTK positioning is applied, and in addition to the positioning antenna 6 being provided in the tractor 1 on the mobile station side, a reference station 60 having a reference station positioning antenna 61 is provided. The reference station 60 is arranged at a position (reference point) that does not interfere with the traveling of the tractor 1, for example, around the farm field. The position information of the reference point that is the installation position of the reference station 60 is set in advance. The reference station 60 is provided with a reference station communication device 62 capable of communicating via a first wireless communication network established between the positioning surveying device 53 of the tractor 1 and a communication device using the first wireless communication antenna 48a.

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。   In RTK positioning, the carrier phase (satellite positioning information) from the positioning satellite 63 is measured by both the reference station 60 installed at the reference point and the positioning antenna 6 of the tractor 1 on the mobile station side for which position information is to be obtained. ing. The reference station 60 generates correction information including the measured satellite positioning information and the reference point position information every time the satellite positioning information is measured from the positioning satellite 63 or every time the set period elapses, and the reference station communication device 62 To the first wireless communication antenna 48 a of the tractor 1. The positioning surveying device 53 of the tractor 1 (corresponding to the mobile station) corrects the satellite positioning information measured by the positioning antenna 6 by using the correction information transmitted from the reference station 60, thereby obtaining the current position information ( For example, latitude information / longitude information) is obtained.

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。   In this embodiment, a high-accuracy satellite positioning system using the GNSS-RTK method is used. However, the present invention is not limited to this, and other positioning systems are used as long as high-accuracy position coordinates are obtained. May be. GNSS-RTK is a positioning method that has been corrected based on the information of a reference station whose position is known and improved in accuracy, and there are a plurality of methods depending on the distribution method of information from the reference station. Since the present invention does not depend on the GNSS-RTK system, details are omitted in this embodiment.

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。   Further, the positioning surveying device 53 can measure not only the position information of the tractor 1 (airframe 2) by satellite positioning, but also the front and rear, right and left tilt angle information by inertial surveying. The inclination angle information measured by the positioning surveying device 53 is acquired by the autonomous traveling control device 51 in a state associated with the position information (latitude / longitude information) and used for controlling the tractor 1. In addition, the positioning surveying device 53 can also measure the height position of the positioning antenna 6 with respect to the farm scene, and thus the vehicle height of the tractor 1 (airframe 2).

無線通信アンテナユニット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及び第2無線通信ネットワークと通信接続する第1及び第2無線通信アンテナ48a,48bを備えている。第1無線通信ネットワークは、基準局60による測位補正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。なお、アンテナ48a,48bの一部はキャビン11内に配置してもよい。   The wireless communication antenna unit 48 is disposed on the top surface of the roof 14 of the cabin 11 of the tractor 1 and first and second wireless communication antennas 48a and 48b that are connected to communicate with the first and second wireless communication networks having different frequency bands. It has. The first wireless communication network is constructed by, for example, a specific low-power radio in the 920 MHz band having a high data transmission speed in order to communicate the positioning correction information by the reference station 60. The second wireless communication network is constructed by, for example, a 2.4 GHz band low-power data communication system in order to allow high-speed data communication such as image data to be performed at high speed. A part of the antennas 48 a and 48 b may be disposed in the cabin 11.

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。   The first wireless communication antenna 48 a is electrically connected to the positioning survey device 53, and the second wireless communication antenna 48 b is electrically connected to the wireless communication router 54. The wireless communication router 54 connected to the second wireless communication antenna 48b communicates with the remote control device 70 capable of displaying an image operated by an operator outside the tractor 1 through the second wireless communication network. The wireless communication router 54 receives the control signal from the remote operation device 70 and transmits it to the autonomous travel control device 51 via the autonomous travel bus line 56.

また、無線通信ルータ54は、トラクタ1の前方を撮影するカメラ36と第2無線通信ネットワークを介した無線通信を行うことで、カメラ36の撮影画像を受信する。カメラ36は、キャビン11の上側位置に取り付けられ、キャビン11前方のボンネット6周辺などの圃場の状態を撮影する。本実施形態では、カメラ36は、無線通信アンテナユニット48に一体に取り付けられるものとしているが、キャビン11の屋根14の側方位置や後方位置などの複数箇所に取り付けられるものとしても構わない。   The wireless communication router 54 receives a captured image of the camera 36 by performing wireless communication with the camera 36 that captures the front of the tractor 1 via the second wireless communication network. The camera 36 is attached to an upper position of the cabin 11 and photographs a state of a farm field such as the vicinity of the hood 6 in front of the cabin 11. In the present embodiment, the camera 36 is integrally attached to the wireless communication antenna unit 48, but may be attached to a plurality of locations such as a side position and a rear position of the roof 14 of the cabin 11.

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、トラクタ1とは異なる他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。   Specifically, the remote control device 70 is configured as a tablet personal computer including a touch panel. The operator can check the information displayed on the touch panel of the remote operation device 70 (for example, information on a field necessary for autonomous traveling). In addition, the operator operates the remote control device 70 to transmit a control signal for controlling the tractor 1 to the autonomous traveling control device 51 of the tractor 1. Note that the remote operation device 70 of the embodiment is not limited to a tablet personal computer, and may be configured by, for example, a notebook personal computer. Alternatively, a monitor device mounted on another tractor different from the tractor 1 can be a remote control device.

自律走行制御装置51は、遠隔操作装置70により生成された作業経路とトラクタ1の位置情報とを比較し、トラクタ1を作業経路に沿って所定の作業を行わせながら所定の走行速度にて自律走行させるために、トラクタ1の操舵角、目標のエンジン回転数や変速比等を算出して、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、当該作業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「作業ルート」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。   The autonomous traveling control device 51 compares the work route generated by the remote operation device 70 with the position information of the tractor 1 and autonomously operates at a predetermined traveling speed while the tractor 1 performs a predetermined work along the work route. In order to run, the steering angle of the tractor 1, the target engine speed, the gear ratio, and the like are calculated and communicated with the control devices 15 to 17 and 52 through the vehicle bus line 18. Thereby, the tractor 1 can perform farm work by the work implement 3 while autonomously traveling along the work route. In this way, the route in the field area (traveling area) where the tractor 1 autonomously travels may be referred to as a “work route” in the following description. In the field area (running area), the area (work area) to be farmed by the work machine 3 of the tractor 1 is determined as an area excluding the headland and the margin from the entire field area. Are set based on these registered points and the work width of the tractor 1 when the registration work of the registered points is executed.

自律走行制御装置51は、遠隔操作装置70に対してオペレータが停止操作を実行したとき、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、本機制御装置16との通信により、変速装置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52は、操舵制御装置51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。   The autonomous traveling control device 51 stops fuel injection in the common rail device 41 and communicates with the machine control device 16 by communication with the engine control device 15 when the operator performs a stop operation on the remote control device 70. By making the transmission 42 neutral by communication, a braking operation by a brake device 26 described later is applied. At this time, the autonomous traveling control device 52 controls the steering actuator 43 so that the handle 12 is set to the neutral position by communication with the steering control device 51, and directs the left and right front wheels 7, 7 in the straight traveling direction. It is good.

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)、及び無線通信ルータ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)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及び第2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の自律走行を停止させる。なお、自律走行制御装置51は、測位測量装置53、及び無線通信ルータ54がそれぞれ、通信相手からの信号を所定期間以上受信しない場合に、当該通信相手との通信が遮断されたものと判定する。   The autonomous traveling control device 51 is in a communication state with the reference station 60 in the positioning surveying device 53 (communication state in the first communication network), and in a communication state with the remote control device 70 in the wireless communication router 54 (communication state in the second communication network). ) Confirm each via the autonomous bus line 56. When the autonomous traveling control device 51 confirms that the communication state in any of the first and second communication networks is cut off, the autonomous traveling control device 51 communicates with the engine control device 15 and the transmission control device 16 to thereby determine the autonomousness of the tractor 1. Stop driving. Note that the autonomous traveling control device 51 determines that the communication with the communication partner has been interrupted when the positioning surveying device 53 and the wireless communication router 54 have not received a signal from the communication partner for a predetermined period or longer. .

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、本機制御装置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)。   Furthermore, the tractor 1 is provided with a pair of left and right brake devices 26 and 26 that brake the left and right rear wheels 8 and 8 by two systems of operation and automatic control of a brake pedal and a parking brake lever. That is, both the left and right brake devices 26, 26 are configured to brake both the left and right rear wheels 8, 8 by operating the brake pedal (or parking brake lever) in the braking direction. Further, when the turning angle of the handle 12 becomes equal to or larger than a predetermined angle, the brake device 26 for the rear wheel 8 on the inside of the turn automatically performs a braking operation according to a command from the machine control device 16 ( So-called auto brake).

基準局60は、補正情報を配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。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。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、基準局60は、基準局通信装置62で生成した補正情報を、第1無線通信ネットワークを介して配信する。なお、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、所定のケースに収容して運搬可能な大きさに構成されるものとしてもよい。   The reference station 60 includes a reference station wireless communication antenna 64 that distributes correction information, a reference station positioning antenna 61 that receives a signal from the positioning satellite 63, and a reference station communication device that is electrically connected to the wireless communication antenna 64 and the positioning antenna 61, respectively. 62. The reference station 60 is installed at a reference point for specifying the position of the tractor (work vehicle) 1 serving as a mobile station. The portable reference station 60 installed at the reference point sends a signal from the positioning satellite 63 received by the reference station positioning antenna 61 to the reference station communication device 62, and the reference station communication device 62 measures the satellite positioning information and the reference point position information. The correction information including etc. is generated. Then, the reference station 60 distributes the correction information generated by the reference station communication device 62 via the first wireless communication network. The reference station 60 may be configured to be disassembled into a plurality of members, and each disassembled member may be configured to have a size that can be accommodated in a predetermined case and transported.

<自律走行システムにおける基本処理動作>
次に、図5〜図8を参照しながら、圃場H1における無人トラクタ1の自律走行における基本処理動作について、以下に説明する。図5〜図8に示すように、圃場H1内の無人トラクタ1に対してキースイッチがONとなると、各制御装置15〜17,51,52、測位測量装置53、及び無線通信ルータ54が電源投入されるとともに、エンジン10が駆動してアイドリング状態となる。このとき、無人トラクタ1は、左右ブレーキ装置26の制動作用により停止状態となっている。一方、遠隔操作装置70の電源が投入されると、タッチパネルで構成されるディスプレイ146が表示されるとともに、装置側ソフトウェアを起動する。
<Basic processing operation in autonomous driving system>
Next, the basic processing operation in the autonomous traveling of the unmanned tractor 1 in the agricultural field H1 will be described below with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5 to 8, when the key switch is turned on for the unmanned tractor 1 in the field H <b> 1, the control devices 15 to 17, 51, 52, the positioning survey device 53, and the wireless communication router 54 are powered on. At the same time, the engine 10 is driven to enter an idling state. At this time, the unmanned tractor 1 is stopped by the braking action of the left and right brake device 26. On the other hand, when the power source of the remote control device 70 is turned on, a display 146 constituted by a touch panel is displayed and the device side software is activated.

無人トラクタ1は、自律走行制御装置51により無線通信ルータ54の通信動作を制御することで、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通信可能な遠隔操作装置70の検索を開始する。すなわち、無線通信ルータ54は、無人トラクタ1固有のトラクタID(識別子)を含んだ通信確認信号を生成して、第2無線通信アンテナ48bより送信する。遠隔操作装置70は、自律走行システムで通信可能な無人トラクタ1のトラクタIDを予め記憶している。そして、遠隔操作装置70は、トラクタIDを含む通信確認信号を受信したとき、受信したトラクタIDが予め記憶したトラクタIDと一致する場合に、無人トラクタ1の無線通信ルータ54との通信を認証する。   The unmanned tractor 1 controls the communication operation of the wireless communication router 54 by the autonomous traveling control device 51, so that the wireless communication router 54 starts searching for the remote control device 70 that can communicate through the second wireless communication network. That is, the wireless communication router 54 generates a communication confirmation signal including a tractor ID (identifier) unique to the unmanned tractor 1 and transmits it from the second wireless communication antenna 48b. The remote operation device 70 stores in advance the tractor ID of the unmanned tractor 1 that can communicate with the autonomous traveling system. Then, when receiving the communication confirmation signal including the tractor ID, the remote operation device 70 authenticates the communication with the wireless communication router 54 of the unmanned tractor 1 when the received tractor ID matches the previously stored tractor ID. .

遠隔操作装置70は、無人トラクタ1との通信を認証した後、通信確認信号に対する応答信号を生成して、無人トラクタ1の無線通信ルータ54に送信する。なお、遠隔操作装置70は、自機器固有の装置ID(識別子)を含んだ応答信号を生成し、第2無線通信ネットワークを通じて無線通信ルータ54に送信する。無人トラクタ1は、自律走行システムで通信可能な遠隔操作装置70の装置IDを、自律走行制御装置51又は無線通信ルータ54で予め記憶している。従って、無人トラクタ1は、第2無線通信アンテナ48bを介して無線通信ルータ54で応答信号を受信すると、受信した応答信号における装置IDと、予め記憶した装置IDとが一致する場合に、遠隔操作装置70との通信を認証する。   After authenticating the communication with the unmanned tractor 1, the remote control device 70 generates a response signal to the communication confirmation signal and transmits it to the wireless communication router 54 of the unmanned tractor 1. The remote operation device 70 generates a response signal including a device ID (identifier) unique to the own device, and transmits the response signal to the wireless communication router 54 through the second wireless communication network. The unmanned tractor 1 stores in advance the device ID of the remote operation device 70 that can communicate with the autonomous traveling system in the autonomous traveling control device 51 or the wireless communication router 54. Therefore, when the unmanned tractor 1 receives the response signal at the wireless communication router 54 via the second wireless communication antenna 48b, the remote operation is performed when the device ID in the received response signal matches the device ID stored in advance. Communication with the device 70 is authenticated.

上述のようにして、無人トラクタ1(無線通信ルータ54)と遠隔操作装置70との間で通信が確立すると、無人トラクタ1は、通信が確立したことをサーバ100に通知する。このとき、無人トラクタ1は、無人トラクタ1のトラクタID及び遠隔操作装置70の装置IDを、車両搭載用端末装置19より通信ネットワーク網N1を介してサーバ100に送信する。   As described above, when communication is established between the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and the remote control device 70, the unmanned tractor 1 notifies the server 100 that the communication has been established. At this time, the unmanned tractor 1 transmits the tractor ID of the unmanned tractor 1 and the device ID of the remote control device 70 to the server 100 from the vehicle-mounted terminal device 19 via the communication network N1.

また、無人トラクタ1のキースイッチがONとされて、測位測量装置53が電源投入されると、アンテナ6,48aを通じて測位衛星63及び基準局60それぞれと通信することで、無人トラクタ1の位置情報(緯度・経度情報)を算出している。そして、上述の無人トラクタ1(無線通信ルータ54)及び遠隔操作装置70間の認証処理後に、サーバ100に対して、トラクタID及び装置IDと共に、無人トラクタ1の位置情報を送信する。   Further, when the key switch of the unmanned tractor 1 is turned ON and the positioning surveying device 53 is turned on, the position information (unmanned tractor 1) is obtained by communicating with the positioning satellite 63 and the reference station 60 through the antennas 6 and 48a. (Latitude / longitude information). Then, after the above-described authentication process between the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and the remote control device 70, the position information of the unmanned tractor 1 is transmitted to the server 100 together with the tractor ID and the device ID.

サーバ100は、トラクタID及び装置IDより自律走行システム使用可能なトラクタ1及び遠隔操作装置であることを確認すると、無人トラクタ1とサーバ100との通信を可能とすべく、無人トラクタ1を認証する。サーバ100は、無人トラクタ1を認証すると、無人トラクタ1から受信した位置情報を中心とする地図情報を読み出して、読み出した地図情報を無人トラクタ1に送信する。このとき、サーバ100は、トラクタID及び装置IDより、無人トラクタ1を操作するオペレータに対して割り当てられた圃場(作業領域)を確認し、作業対象となる圃場(作業領域)の情報を地図情報に付加して、無人トラクタ1に送信する。   When the server 100 confirms from the tractor ID and the device ID that the tractor 1 and the remote control device can be used in the autonomous traveling system, the server 100 authenticates the unmanned tractor 1 to enable communication between the unmanned tractor 1 and the server 100. . When the server 100 authenticates the unmanned tractor 1, the server 100 reads map information centered on the position information received from the unmanned tractor 1 and transmits the read map information to the unmanned tractor 1. At this time, the server 100 confirms the field (work area) assigned to the operator who operates the unmanned tractor 1 based on the tractor ID and the device ID, and maps the information on the field (work area) as the work target to the map information. And transmitted to the unmanned tractor 1.

無人トラクタ1は、車両搭載端末装置19でサーバ100から地図情報を受信すると、受信した地図情報を自律走行制御装置51を介して無線通信ルータ54に与えて、当該地図情報を無線通信ルータ54より遠隔操作装置70に送信する。地図情報を受信した遠隔操作装置70は、受信した地図情報に基づいて、オペレータに割り当てられた圃場(作業領域)を含む地図をディスプレイ146(図10参照)に表示する。   When the vehicle-mounted terminal device 19 receives the map information from the server 100, the unmanned tractor 1 gives the received map information to the wireless communication router 54 via the autonomous traveling control device 51, and the map information is sent from the wireless communication router 54. Transmit to the remote control device 70. The remote control device 70 that has received the map information displays a map including the field (work area) assigned to the operator on the display 146 (see FIG. 10) based on the received map information.

オペレータは、遠隔操作装置70のディスプレイ146を構成するタッチパネルを操作するなどして、ディスプレイ146上に表示された地図上から、無人トラクタ1による作業対象となる圃場(作業領域)を指定する。また、オペレータは、遠隔操作装置70に対して無人トラクタ1による作業(耕運作業、播種作業、施肥作業、代掻き作業、畝立て作業など)を行うための作業機及び作業機の大きさなどを指定する。   The operator designates a farm field (work area) to be a work target by the unmanned tractor 1 from the map displayed on the display 146 by operating a touch panel constituting the display 146 of the remote operation device 70. In addition, the operator can use the unmanned tractor 1 to perform operations (cultivation work, sowing work, fertilization work, pricking work, upsetting work, etc.) on the remote control device 70 and the size of the work machine and the work machine. specify.

遠隔操作装置70は、指定された圃場及び作業機による作業に基づいて、演算により無人トラクタ1が移動する作業ルート(作業経路)を生成し、作業ルートをディスプレイ146上に表示する。その後、遠隔操作装置70は、オペレータの操作により、生成された作業ルートが選択された後、自律走行の開始の操作を受け付けると、自律走行を許可する応答信号を生成し、無人トラクタ1(無線通信ルータ54)に送信する。この自律走行許可信号となる応答信号には、、オペレータにより指定された圃場(作業領域)、作業機及び作業ルートが含まれる。   The remote operation device 70 generates a work route (work route) for the unmanned tractor 1 to move by calculation based on the designated field and work by the work machine, and displays the work route on the display 146. Thereafter, the remote operation device 70 generates a response signal for permitting autonomous traveling and receives the unmanned tractor 1 (wireless) when an operation for starting autonomous traveling is accepted after the generated work route is selected by the operator's operation. To the communication router 54). The response signal serving as the autonomous travel permission signal includes a field (work area), a work machine, and a work route designated by the operator.

無人トラクタ1は、自律走行許可信号となる応答信号を無線通信ルータ54で受信すると、エンジン制御装置15、本機制御装置16、作業機制御装置17、及び操舵制御装置52を通じて自律走行制御装置51による各部の制御動作が実行され、無人トラクタ1の自律走行が開始される。このとき、無人トラクタ1は、自律走行制御装置51で、受信した応答信号より、オペレータに指定された圃場(作業領域)、作業機及び作業ルートを確認する。そして、自律走行制御装置51が、エンジン制御装置15、本機制御装置16、作業機制御装置17、及び操舵制御装置52と通信することで、圃場内において設定された作業ルートに沿って機体2を設定車速で移動させながら、作業機3を設定値で駆動させる。   When the unmanned tractor 1 receives the response signal serving as the autonomous traveling permission signal by the wireless communication router 54, the autonomous traveling control device 51 passes through the engine control device 15, the machine control device 16, the work implement control device 17, and the steering control device 52. The control operation of each part is executed, and the autonomous traveling of the unmanned tractor 1 is started. At this time, the unmanned tractor 1 confirms the farm field (work area), the work machine, and the work route designated by the operator from the received response signal by the autonomous traveling control device 51. Then, the autonomous traveling control device 51 communicates with the engine control device 15, the machine control device 16, the work machine control device 17, and the steering control device 52, so that the machine body 2 along the work route set in the field. Is driven at the set value while moving at a set vehicle speed.

無人トラクタ1は、自律走行を開始すると、機体2及び作業機3の駆動状態(エンジン回転数、機体2の車速、エンジン負荷、機体2の傾き姿勢、作業機3の傾き姿勢、作業機3の昇降位置、左右のブレーキ装置26の制動操作、ハンドル10の操舵角、PTOスイッチの切換など)を、位置情報と共に、サーバ100に送信する。また、無人トラクタ1は、遠隔操作装置70に対しても、機体2及び作業機3の駆動状態を示す駆動状態情報を、位置情報及び時刻情報と共に送信する。なお、位置情報は、測位衛星63及び基準局60それぞれから受信した情報に基づき、測位測量装置53で算出した緯度・経度情報であり、時刻情報は、無人トラクタ1の制御装置15〜17,52,53のいずれかで計時された時刻を示す情報である。   When the unmanned tractor 1 starts autonomous traveling, the driving state of the machine body 2 and the work machine 3 (engine speed, vehicle speed of the machine body 2, engine load, tilt attitude of the machine body 2, tilt attitude of the work machine 3, The lift position, the braking operation of the left and right brake devices 26, the steering angle of the handle 10, the switching of the PTO switch, etc.) are transmitted to the server 100 together with the position information. The unmanned tractor 1 also transmits drive state information indicating the drive states of the machine body 2 and the work machine 3 to the remote control device 70 together with the position information and time information. The position information is latitude / longitude information calculated by the positioning surveying device 53 based on the information received from the positioning satellite 63 and the reference station 60, and the time information is the control devices 15 to 17, 52, unmanned tractor 1. 53 is information indicating the time counted in any one of 53.

自律走行中の無人トラクタ1は、時間T1毎に、車両搭載端末装置19をサーバ100に通信接続して、機体2及び作業機3の駆動状態を示す駆動状態情報及び位置情報、を、通信ネットワーク網N1を介してサーバ100に送信する。サーバ100は、時間T1毎に受信した駆動状態情報及び位置情報を、標準時による受信時刻(又は送信時刻)と共に、指定された圃場(作業領域)を示す圃場ID(識別子)及びトラクタIDと関連づけて記憶する。なお、標準時による受信時刻(送信時刻)は、サーバ100が無人トラクタ1より駆動状態情報及び位置情報を受信(送信)した際の時刻であり、圃場(作業領域)が日本国内にある場合は日本標準時による時刻としてもよいし、世界標準時による時刻としてもよい。   The unmanned tractor 1 traveling autonomously connects the vehicle-mounted terminal device 19 to the server 100 at every time T1, and transmits driving state information and position information indicating the driving state of the machine body 2 and the work machine 3 to the communication network. It transmits to the server 100 via the network N1. The server 100 associates the driving state information and the position information received every time T1 with the field ID (identifier) and the tractor ID indicating the designated field (working area) together with the reception time (or transmission time) according to the standard time. Remember. Note that the reception time (transmission time) in standard time is the time when the server 100 receives (transmits) the driving state information and the position information from the unmanned tractor 1, and if the field (working area) is in Japan, it is Japan. It may be a time according to standard time, or may be a time according to world standard time.

また、無人トラクタ1は、時間T1をn等分した時間T2毎に、無線通信ルータ54より通信確認信号とともに、機体2及び作業機3の駆動状態を示す駆動状態情報、位置情報、及び時刻情報を、第2無線通信ネットワークを介して、遠隔操作装置70に送信する。遠隔操作装置70は、無人トラクタ1(無線通信ルータ54)からの通信確認信号を受信すると、自律走行許可信号となる応答信号を無人トラクタ1(無線通信ルータ54)に対して返信する。また、遠隔操作装置70は、時間T2毎に受信した駆動状態情報、位置情報、及び時刻情報を、指定された圃場(作業領域)を示す圃場ID及びトラクタIDと関連づけて記憶する。このとき、遠隔操作装置70に記憶される駆動状態情報の項目数が、サーバ100に記憶される駆動状態情報の項目数よりも多いものとしても構わない。   In addition, the unmanned tractor 1 includes a drive confirmation information, a position information, and time information indicating the drive states of the machine body 2 and the work implement 3 together with a communication confirmation signal from the wireless communication router 54 every time T2 obtained by dividing the time T1 into n equal parts. Is transmitted to the remote control device 70 via the second wireless communication network. When receiving the communication confirmation signal from the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54), the remote control device 70 returns a response signal serving as an autonomous travel permission signal to the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54). Further, the remote operation device 70 stores the driving state information, position information, and time information received every time T2 in association with the field ID and the tractor ID indicating the designated field (working area). At this time, the number of items of driving state information stored in the remote operation device 70 may be larger than the number of items of driving state information stored in the server 100.

無人トラクタ1は、無線通信ルータ54において、時間T2毎に送信した通信確認信号に対して、遠隔操作装置70からの応答信号の返信の有無を確認し、遠隔操作装置70からの応答信号の返信が所定時間以上又は所定回数以上なかったとき、自律走行を停止させる。すなわち、オペレータが無人トラクタ1から離れた位置に移動したことにより、遠隔操作装置70が無線通信ルータ54との通信可能範囲外に位置した場合、遠隔操作装置70と無線通信ルータ54との間の通信が遮断される。このとき、自律走行制御装置51は、オペレータによる無人トラクタ1の監視が困難な距離であるものと判定し、無人トラクタ1の自律走行を停止する。また、無人トラクタ1は、作業中に自律走行を停止すると、サーバ100に対して、作業中に自律走行が停止されることを通知する。   In the wireless communication router 54, the unmanned tractor 1 confirms whether or not a response signal is returned from the remote operation device 70 in response to the communication confirmation signal transmitted every time T2, and returns a response signal from the remote operation device 70. When there is no more than a predetermined time or a predetermined number of times, autonomous running is stopped. That is, when the remote control device 70 is located outside the communicable range with the wireless communication router 54 due to the operator moving to a position away from the unmanned tractor 1, Communication is interrupted. At this time, the autonomous traveling control device 51 determines that the distance is difficult for the operator to monitor the unmanned tractor 1 and stops the autonomous traveling of the unmanned tractor 1. Moreover, if the unmanned tractor 1 stops autonomous running during work, it notifies the server 100 that autonomous running is stopped during work.

また、遠隔操作装置70が、自律走行停止の操作を受け付けると、遠隔操作装置70は、無人トラクタ1(無線通信ルータ54)との通信を遮断し、応答信号の返信を停止する。これにより、無人トラクタ1は、無線通信ルータ54において、通信確認信号に対する応答信号の返信がないことを確認するため、自律走行制御装置51により自律走行を停止させる。従って、人や動物などが圃場(作業領域)H1内へ侵入した場合や、無人トラクタ1が作業ルートから外れた場合に、無人トラクタ1を監視するオペレータが、遠隔操作装置70のディスプレイ146上に表示される停止ボタン(図示省略)をタッチ操作することで、無人トラクタ1を停止することができ、自律走行システムを安全に稼働できる。   Further, when the remote operation device 70 accepts an operation for stopping autonomous traveling, the remote operation device 70 cuts off communication with the unmanned tractor 1 (wireless communication router 54) and stops returning a response signal. Thereby, the unmanned tractor 1 stops the autonomous traveling by the autonomous traveling control device 51 in order to confirm that the wireless communication router 54 does not return a response signal to the communication confirmation signal. Therefore, when a person or an animal enters the field (working area) H1, or when the unmanned tractor 1 deviates from the work route, an operator who monitors the unmanned tractor 1 appears on the display 146 of the remote control device 70. The unmanned tractor 1 can be stopped by touching a displayed stop button (not shown), and the autonomous traveling system can be operated safely.

<作業ルート設定処理>
以下において、遠隔操作装置70における作業ルート設定処理について、図9〜図12を参照して説明する。図9に示すように、無人トラクタ1と通信が確立された遠隔操作装置70が、無人トラクタ1を通じてサーバ100より地図情報を受信して、トラクタ1の現在位置周辺の地図をディスプレイ146に表示する(STEP501)。このとき、サーバ100は、トラクタID及び装置IDより、トラクタ1を操作するオペレータに対して割り当てられた圃場(作業領域)を確認し、作業対象となる圃場(作業領域)の情報を地図情報に付加して、遠隔操作装置70に送信する。
<Work route setting process>
Hereinafter, the work route setting process in the remote operation device 70 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, the remote control device 70 that has established communication with the unmanned tractor 1 receives map information from the server 100 through the unmanned tractor 1 and displays a map around the current position of the tractor 1 on the display 146. (STEP501). At this time, the server 100 confirms the field (work area) assigned to the operator who operates the tractor 1 from the tractor ID and the device ID, and uses the information on the field (work area) to be worked as map information. In addition, it is transmitted to the remote operation device 70.

すなわち、サーバ100は、トラクタ1より受信した位置情報により、トラクタ1の現在位置周辺の圃場HA〜HHを含む地図情報を読み出す。そして、サーバ100は、装置IDにより確認されるオペレータの作業対象となる圃場が、圃場HC,HD,HG,HHであることを確認して、地図情報と共に遠隔操作装置70に通知する。そして、図10に示すように、地図情報を受信した遠隔操作装置70は、受信した地図情報に基づいて、作業対象となる圃場(作業領域)HC,HD,HG,HH及び対象外となる圃場HA,HB,HFを含む地図をディスプレイ146に表示する。   That is, the server 100 reads out map information including the fields HA to HH around the current position of the tractor 1 based on the position information received from the tractor 1. Then, the server 100 confirms that the field to be operated by the operator confirmed by the device ID is the field HC, HD, HG, HH, and notifies the remote control device 70 together with the map information. Then, as shown in FIG. 10, the remote operation device 70 that has received the map information, based on the received map information, works as farm fields (work areas) HC, HD, HG, HH and farm fields that are not targets. A map including HA, HB, and HF is displayed on the display 146.

オペレータは、遠隔操作装置70のディスプレイ146を構成するタッチパネルを操作するなどして、ディスプレイ上に表示された地図上から、トラクタ1による作業対象となる圃場(作業領域)HDを指定する。遠隔操作装置70は、オペレータにより圃場(作業領域)が選択されると(STEP502で「決定」)、図11に示すように、トラクタ1による作業(耕運作業、播種作業、施肥作業、代掻き作業、畝立て作業など)の指定をオペレータに要求するための画面を、ディスプレイ46に表示する(STEP503)。そして、オペレータは、図11のように画面表示された遠隔操作装置70のタッチパネルを操作することで、トラクタ1による作業(耕運作業、播種作業、施肥作業、代掻き作業、畝立て作業など)を行うための作業機3(作業内容)を指定する。   The operator designates a farm field (working area) HD that is a work target by the tractor 1 from the map displayed on the display by operating a touch panel constituting the display 146 of the remote control device 70. When a field (working area) is selected by the operator (“determination” in STEP 502), the remote operation device 70 performs work (cultivation work, sowing work, fertilization work, fertilization work, plowing work) as shown in FIG. , A screen for requesting the operator to specify the setting work, etc. is displayed on the display 46 (STEP 503). Then, the operator operates the touch panel of the remote control device 70 displayed on the screen as shown in FIG. 11 to perform work (cultivation work, sowing work, fertilizing work, fertilizing work, raising work, etc.) by the tractor 1. A work machine 3 (work content) to be performed is designated.

遠隔操作装置70は、オペレータにより作業機3(作業内容)が選択されると(STEP504で「決定」)、選択された圃場H1と作業機3から作業ルートを設定した後、標準で設定された車速に基づく作業時間を算出し、図12に示すように、設定した作業ルートと共に作業時間をディスプレイ146上に画面表示する(STEP505〜STEP507)。このとき、遠隔操作装置70は、作業ルート上の直線経路を標準直線車速VAで走行するものとし、作業ルート上の旋回経路を標準旋回時間TAで旋回するものとする。そして、設定された作業ルーにおいて、直線経路の長さがLとなり、旋回回数がRNとなる場合、作業時間(L/VA+TA×RN)かかるものと算出する。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、旋回経路は180°旋回とするが、90°旋回の場合については、90°旋回用に標準旋回時間が設定されている。   When the work machine 3 (work content) is selected by the operator (“Determine” in STEP 504), the remote operation device 70 sets a work route from the selected field H1 and the work machine 3, and is set as a standard. The work time based on the vehicle speed is calculated, and the work time is displayed on the screen 146 together with the set work route as shown in FIG. 12 (STEP 505 to STEP 507). At this time, it is assumed that the remote operation device 70 travels on the straight route on the work route at the standard straight vehicle speed VA, and turns on the turn route on the work route with the standard turn time TA. Then, in the set work route, when the length of the straight route is L and the number of turns is RN, it is calculated that it takes work time (L / VA + TA × RN). In this embodiment, for the sake of simplicity, the turning path is 180 ° turning, but in the case of 90 ° turning, a standard turning time is set for 90 ° turning.

遠隔操作装置70は、標準設定による直線車速VA及び旋回時間TAによる作業時間及び作業ルートに対して、オペレータによる時間短縮の要求を受け付けたとき(STEP508で「時間短縮」)、作業内容が、施肥作業や播種作業といった直線車速を標準直線車速VAで一定とする作業であるか否かを確認する(STEP509)。直線車速の変更を可能とする作業である場合(STEP509でYes)、直線車速を上限車速Vmaxとして、作業時間(L/Vmax+TA×RN)を算出し、ディスプレイ146に算出した作業時間(L/Vmax+TA×RN)を表示する(STEP510〜STEP511)。   When the remote control device 70 receives a request for time reduction by the operator with respect to the work time and work route based on the linear vehicle speed VA and the turning time TA by the standard setting (“time reduction” in STEP 508), the work content is changed to fertilizer application. It is confirmed whether or not the operation is such that the linear vehicle speed is constant at the standard linear vehicle speed VA, such as operation or sowing operation (STEP 509). In the case of work that allows the change of the straight vehicle speed (YES in STEP 509), the work time (L / Vmax + TA × RN) is calculated by using the straight vehicle speed as the upper limit vehicle speed Vmax, and the work time calculated on the display 146 (L / Vmax + TA) × RN) is displayed (STEP 510 to STEP 511).

直線車速を標準直線車速VAで一定とする作業である場合(STEP509でYes)、又は、直線車速の変更後の作業時間に対して更なる短縮が求められた場合(STEP512で「時間短縮」)、無人トラクタ1の旋回時の横転を防止できる上限となる旋回車速による最小旋回時間Tminとする(STEP513)。なお、STEP509からSTEP513に移行した場合は、遠隔操作装置70は、作業時間(L/VA+Tmin×RN)を算出して、ディスプレイ146に算出した作業時間(L/VA+Tmin×RN)を表示する(STEP514)。一方、STEP512からSTEP513に移行した場合は、遠隔操作装置70は、作業時間(L/Vmax+Tmin×RN)を算出して、ディスプレイ146に算出した作業時間(L/Vmax+Tmin×RN)を表示する(STEP514)。   When the operation is to make the straight vehicle speed constant at the standard straight vehicle speed VA (Yes in STEP 509), or when further reduction is required for the operation time after the change of the straight vehicle speed ("Time reduction" in STEP 512) The minimum turning time Tmin based on the turning vehicle speed that is the upper limit that can prevent the unmanned tractor 1 from turning over when turning is set (STEP 513). When the process proceeds from STEP 509 to STEP 513, the remote control device 70 calculates the work time (L / VA + Tmin × RN) and displays the calculated work time (L / VA + Tmin × RN) on the display 146 (STEP 514). ). On the other hand, when moving from STEP 512 to STEP 513, the remote control device 70 calculates the work time (L / Vmax + Tmin × RN) and displays the calculated work time (L / Vmax + Tmin × RN) on the display 146 (STEP 514). ).

遠隔操作装置70は、旋回時間の変更後の作業時間に対して更なる短縮が求められた場合(STEP515で「時間短縮」)、又は、設定された作業ルートの変更が求められた場合(STEP508で「ルート変更」)、STEP505に移行して、作業ルートを設定し直す。なお、STEP508からSTEP505に移行した場合は、遠隔操作装置70は、STEP506において、標準直線車速VA及び標準旋回時間TAによる作業時間を算出する。一方、STEP515からSTEP505に移行した場合は、遠隔操作装置70は、STEP506において、変更された直線車速及び旋回時間により作業時間を算出し、作業時間が短縮されなかった場合は、STEP507において、STEP514で表示した元の作業ルートと作業時間をディスプレイ146上に表示する。   The remote operation device 70 is required to further reduce the work time after the turning time is changed (“time reduction” in STEP 515), or when the set work route is requested to be changed (STEP 508). ("Route change"), the process proceeds to STEP 505 to reset the work route. In the case of shifting from STEP 508 to STEP 505, the remote operation device 70 calculates the working time based on the standard linear vehicle speed VA and the standard turning time TA in STEP 506. On the other hand, when moving from STEP 515 to STEP 505, the remote operation device 70 calculates the working time based on the changed linear vehicle speed and turning time in STEP 506, and if the working time is not shortened, in STEP 507, STEP 514 The displayed original work route and work time are displayed on the display 146.

オペレータが、ディスプレイ146に表示された作業ルート及び作業時間での作業を承諾し、ディスプレイ146に表示される決定ボタンを操作したとき(STEP508、STEP512、STEP515それぞれで「決定」)、遠隔操作装置70は、設定した作業ルートを無人トラクタ1に送信する。なお、図12に示すように、作業ルート設定後の画面表示において、作業時間が表示されるものとしたが、現在時刻と作業時間から予測される作業終了時刻を表示されるものとしても構わない。   When the operator accepts the work on the work route and the work time displayed on the display 146 and operates the determination button displayed on the display 146 (“determination” in STEP 508, STEP 512, and STEP 515, respectively), the remote control device 70 Transmits the set work route to the unmanned tractor 1. As shown in FIG. 12, the work time is displayed in the screen display after setting the work route, but the work end time predicted from the current time and the work time may be displayed. .

また、本実施形態では、作業ルートを設定した後に算出された作業時間に対して、オペレータが作業時間の短縮を要求するものとしたが、図13のフローチャートに示すように、予め、オペレータが希望する作業時間を入力するものとしても構わない。この場合、オペレータが希望する作業時間が入力されると(STEP551で「決定」)、遠隔操作装置70は、オペレータの希望する時間に近い作業時間で作業を完了できる作業ルートを設定し、その作業時間と共に作業ルートをディスプレイ146に表示する(STEP505〜STEP507)。その後、時間短縮の要求を受け付けた場合、図9のフローチャートによる動作と同様、直線車速又は旋回時間を変更して、作業時間を変更させる。なお、作業時間の代わりに作業終了時刻が入力され、現在時刻と作業終了時刻より、オペレータが希望する作業時間を算出し、作業ルートが設定されるものとしても構わない。   In this embodiment, the operator requests to reduce the work time for the work time calculated after setting the work route. However, as shown in the flowchart of FIG. It does not matter if the working time is entered. In this case, when the work time desired by the operator is input (“Determine” in STEP 551), the remote operation device 70 sets a work route that can complete the work in a work time close to the time desired by the operator. The work route is displayed on the display 146 with time (STEP 505 to STEP 507). Thereafter, when a request for shortening the time is received, the operation time is changed by changing the linear vehicle speed or the turning time as in the operation according to the flowchart of FIG. The work end time may be input instead of the work time, the work time desired by the operator may be calculated from the current time and the work end time, and the work route may be set.

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。すなわち、上述の実施形態では、圃場内において単一のトラクタ1で作業されるものとしたが、複数のトラクタ1で作業されるものとしてもよい。このとき、例えば、図14に示すように、圃場内において農作業の一部が無人トラクタ1により行われるとともに、残りの農作業は有人トラクタ1Aにより行う。無人トラクタ1及び有人トラクタ1Aにより農作業の協調作業、追従作業、随伴作業等を実行することで、単一の圃場において農作業を分担して行える。また、上記の協調作業では、ある圃場において農作業を無人トラクタ1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1Aが行うものとしてもよい。更に、図15に示すように、複数の無人トラクタ1,1A,1Bにより、上記協調作業、追従作業、随伴作業のいずれかを実行させるものとしても構わない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. The configuration of each unit is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. That is, in the above-described embodiment, it is assumed that the single tractor 1 is operated in the field, but the multiple tractors 1 may be operated. At this time, for example, as shown in FIG. 14, a part of the farm work is performed by the unmanned tractor 1 in the field, and the remaining farm work is performed by the manned tractor 1A. By performing cooperative work of farm work, follow-up work, accompanying work, etc. by unmanned tractor 1 and manned tractor 1A, farm work can be shared in a single farm field. Further, in the cooperative work described above, the unmanned tractor 1 may perform the farm work in a certain farm field, and at the same time, the manned tractor 1A may perform the farm work in another farm field. Further, as shown in FIG. 15, any one of the cooperative work, the follow-up work, and the accompanying work may be executed by a plurality of unmanned tractors 1, 1A, 1B.

1 トラクタ(作業車両)
15 エンジン制御装置
16 本機制御装置
17 作業機制御装置
18 車両バス回線
19 車両搭載端末装置
48 無線通信アンテナユニット
48a 第1無線通信アンテナ
48b 第2無線通信アンテナ
51 自律走行制御装置
52 操舵制御装置
53 測位側量装置
54 無線通信ルータ
56 自律走行バス回線
60 基準局
63 測位衛星
70 遠隔操作装置
80 外部端末装置
90 アクセスポイント
100 サーバ
C1 管理センター
H1 圃場(作業領域)
N1 通信ネットワーク網
O1 事務所
1 Tractor (work vehicle)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Engine control apparatus 16 This machine control apparatus 17 Work implement control apparatus 18 Vehicle bus line 19 Vehicle-mounted terminal apparatus 48 Wireless communication antenna unit 48a First wireless communication antenna 48b Second wireless communication antenna 51 Autonomous traveling control apparatus 52 Steering control apparatus 53 Positioning side quantity device 54 Wireless communication router 56 Autonomous traveling bus line 60 Reference station 63 Positioning satellite 70 Remote control device 80 External terminal device 90 Access point 100 Server C1 Management center H1 Farm field (work area)
N1 communication network O1 office

Claims (6)

農作業車両と通信可能な遠隔操作装置により、前記農作業車両の自律走行が制御される農作業車両の自律走行システムであって、
前記遠隔操作装置が、前記農作業車両が作業する作業領域と、前記農作業車両による作業内容とにより、前記作業領域内での作業経路を設定し、設定した作業経路に沿って作業する時の作業時間を算出して表示することを特徴とする農作業車両の自律走行システム。
An autonomous traveling system for an agricultural work vehicle in which autonomous traveling of the agricultural work vehicle is controlled by a remote control device capable of communicating with the agricultural work vehicle,
Working time when the remote control device sets a work path in the work area based on a work area in which the farm work vehicle works and the work contents by the farm work vehicle, and works along the set work path An autonomous traveling system for agricultural work vehicles characterized by calculating and displaying.
前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、前記作業経路における直線経路の車速を変更して前記作業時間を算出することを特徴とする請求項1に記載の農作業車両の自律走行システム。   2. The autonomous traveling system for agricultural work vehicles according to claim 1, wherein the remote operation device calculates the work time by changing a vehicle speed of a straight route in the work route when receiving the shortening of the work time. . 前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、前記作業経路における旋回経路にかかる旋回時間を変更して前記作業時間を算出することを特徴とする請求項1に記載の農作業車両の自律走行システム。   2. The autonomy of the agricultural work vehicle according to claim 1, wherein the remote operation device calculates the work time by changing a turn time applied to a turn route in the work route when receiving a reduction in the work time. Traveling system. 前記遠隔操作装置は、前記作業時間の短縮を受け付けると、作業時間が短くなる前記作業経路を再設定することを特徴とする請求項1に記載の農作業車両の自律走行システム。   2. The autonomous traveling system for agricultural work vehicles according to claim 1, wherein the remote operation device resets the work route that shortens the work time when the work time is shortened. 前記遠隔操作装置は、希望の作業時間が入力されることにより、前記作業経路が設定されることを特徴とする請求項1に記載の農作業車両の自律走行システム。   2. The autonomous traveling system for agricultural work vehicles according to claim 1, wherein the remote operation device sets the work route by inputting a desired work time. 3. 前記遠隔操作装置は、希望の作業終了時刻が入力されることにより、前記作業経路が設定されることを特徴とする請求項1に記載の農作業車両の自律走行システム。

The autonomous traveling system for agricultural work vehicles according to claim 1, wherein the remote operation device sets the work route by inputting a desired work end time.

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